JP2002270476A - 匣およびその製造方法ならびにセラミック電子部品の製造方法 - Google Patents

匣およびその製造方法ならびにセラミック電子部品の製造方法

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JP2002270476A
JP2002270476A JP2001070172A JP2001070172A JP2002270476A JP 2002270476 A JP2002270476 A JP 2002270476A JP 2001070172 A JP2001070172 A JP 2001070172A JP 2001070172 A JP2001070172 A JP 2001070172A JP 2002270476 A JP2002270476 A JP 2002270476A
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JP2001070172A
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Hiromasa Takahashi
弘真 高橋
Yasumasa Fujita
泰誠 藤田
Takaaki Kawai
孝明 河合
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 卑金属内部電極を有するセラミック電子部品
を焼成する際に、構造欠陥が発生しにくく、かつ良好な
特性を有する電子部品を得ることができる匣を得る。 【解決手段】 誘電体セラミック層14とNiで形成さ
れた内部電極16とで構成される基体12と、外部電極
18,20とを含む積層セラミックコンデンサ10を作
製するために、匣が用いられる。誘電体セラミック材料
で形成されたグリーンシートと内部電極材料との積層体
を匣に入れ、焼成することにより基体12を形成する。
匣として、NiまたはNi酸化物の含有量が0.2重量
%以上、25重量%以下のものを使用する。このような
匣を得るために、Al23 などで形成された匣にNi
の網を被せ、加熱することにより、Niを匣に拡散させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、匣およびその製
造方法に関し、特に、たとえば内部電極にNiなどを使
用したセラミック電子部品を焼成するときに用いられる
匣と、その製造方法、ならびにセラミック電子部品の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】内部電極としてNi,Cuなどの卑金属
材料を用いた積層セラミックコンデンサなどを作製する
際に、誘電体セラミック材料で形成されたグリーンシー
トと電極材料とを積層した積層体が形成される。この積
層体は、たとえばアルミナやジルコニアなどのセラミッ
クまたはNiなどの耐熱金属で形成された匣に入れら
れ、焼成されることによって、誘電体セラミック層と内
部電極とが積層した焼結体が得られる。この焼結体に外
部電極を形成し、内部電極の露出部に外部電極を接続す
ることにより、積層セラミックコンデンサが製造され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Niで
形成された匣を用いたときに、積層体を焼成して焼結体
を形成すると、クラックやデラミネーションやポアなど
の構造欠陥が発生することがある。また、セラミック系
の匣を用いたときに、得られた積層セラミックコンデン
サのQが低く、所望の特性が得られない場合がある。
【0004】これらの原因として、Niで形成された匣
から焼成雰囲気中にNiが拡散して酸素分圧が低くなる
と、構造欠陥が発生するものと考えられる。また、セラ
ミック系の匣を使用した場合、焼成雰囲気中のNiの量
が少なくなり、積層体の内部電極材料であるNiが積層
体の端部から焼成雰囲気中に拡散し、得られた焼結体の
端部に露出する内部電極が少なくなって、内部電極と外
部電極との接触不良が発生し、Qの低下につながるもの
と考えられる。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、卑
金属内部電極を有するセラミック電子部品を焼成する際
に、構造欠陥が発生しにくく、かつ良好な特性を有する
電子部品を得ることができる匣を提供することである。
また、この発明の目的は、上述のような匣を製造するた
めの匣の製造方法を提供することである。さらに、この
発明の目的は、上述のような匣を用いてセラミック電子
部品を製造するための、セラミック電子部品の製造方法
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、卑金属から
なる電極を有するセラミック電子部品を焼成するための
匣であって、電極と同じ卑金属およびその卑金属の酸化
物の含有量が、0.2重量%以上、25重量%以下であ
ることを特徴とする、匣である。このような匣におい
て、卑金属としてNiを使用することができる。さら
に、卑金属および卑金属の酸化物は、匣の表面付近に分
布させることができる。また、この発明は、匣に卑金属
を拡散させることによって、卑金属およびその卑金属の
酸化物の含有量が0.2重量%以上、25重量%以下と
なるようにすることを特徴とする、匣の製造方法であ
る。このような匣の製造方法において、卑金属としてN
iを使用することができる。さらに、卑金属および卑金
属の酸化物は、匣の表面付近に分布させることができ
る。匣にNiを拡散させるさせる際に、匣の近傍にNi
で形成されたNi拡散源を配置して加熱することにより
匣の表面付近にNiを拡散させることができる。また、
この発明は、セラミック材料で形成されたグリーンシー
トとNiを含む電極材料との積層体を準備する工程と、
積層体を上述のような匣に載置する工程と、匣に積層体
が載置された状態で焼成する工程と、積層体に外部電極
を形成する工程とを備える、セラミック電子部品の製造
方法である。
【0007】卑金属からなる電極を有するセラミック電
子部品の焼成にあたって、匣に含まれるNiまたはNi
酸化物などのような卑金属または卑金属の酸化物の含有
量が0.2重量%以上、25重量%以下のときに、構造
欠陥の発生が少なく、かつ良好な特性を有する電子部品
を得ることができることがわかった。このような匣を得
るために、匣の内部にNiなどの卑金属を拡散させるこ
とにより、卑金属または卑金属の酸化物の含有量が0.
2重量%以上、25重量%以下の含有量とすることがで
きる。そして、匣の近傍にNiで形成された拡散源を配
置し、加熱することにより、匣の内部にNiを拡散させ
ることができる。卑金属からなる電極を有するセラミッ
ク電子部品を製造する際に、このような匣を用いてセラ
ミック材料を焼成することにより、焼成雰囲気中の酸素
分圧が調整され、良好な特性を有するセラミック電子部
品を得ることができる。
【0008】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の匣を用いて形
成される積層セラミックコンデンサの一例を示す図解図
である。積層セラミックコンデンサ10は、基体12を
含む。基体12は、誘電体セラミック層14と内部電極
16とが交互に積層されることによって形成される。基
体12の対向側面には、内部電極16の隣接するものが
交互に引き出される。これらの内部電極16が引き出さ
れた基体12の対向側面には、それぞれ外部電極18,
20が形成される。これらの外部電極18,20は内部
電極16に電気的に接続され、2つの外部電極18,2
0間に静電容量が形成される。
【0010】このような積層セラミックコンデンサ10
を作製するには、誘電体セラミック材料で形成されたグ
リーンシートと電極材料とが積層された積層体が準備さ
れる。この積層体が、たとえばAl23 やSiCなど
で形成された匣に入れられる。そして、積層体が焼成さ
れることにより、基体12が形成される。得られた基体
12の対向側面に電極材料を焼き付けることにより、外
部電極18,20が形成され、積層セラミックコンデン
サ10が得られる。
【0011】積層体を焼成する際に入れる匣としては、
たとえばAl23 やSiCなどで形成された匣が用い
られる。匣には、NiまたはNi酸化物が含まれ、その
含有量は、0.2重量%以上、25重量%以下となるよ
うに設定される。このような匣を得るために、たとえば
Al23 やSiCで形成された匣にNiで形成された
網が被せられ、この状態で匣が焼成される。このとき、
焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気の酸素分圧などが調整
される。このような焼成により、網を構成するNiが匣
に拡散し、NiまたはNi酸化物を含有する匣が得られ
る。
【0012】このようにして得られた匣に積層体が入れ
られ、積層体が焼成されることにより、匣からNiが焼
成雰囲気中に拡散し、焼成雰囲気中のNiの量が調整さ
れる。ここで、匣に含まれるNiまたはNi酸化物の含
有量が0.2重量%以上、25重量%以下の範囲にあれ
ば、得られる基体12に構造欠陥が発生しにくく、内部
電極16と外部電極18,20との接続が良好で、優れ
た特性を有する積層セラミックコンデンサ10を得るこ
とができる。
【0013】
【実施例】CaZrO2 を主成分とした誘電体セラミッ
ク材料を使用し、内部電極にNiを用いた積層セラミッ
クコンデンサを作製した。そのために、誘電体セラミッ
ク材料で形成されたグリーンシートと電極材料との積層
体を、表1に示すように、Ni含有量の異なる匣を用い
て焼成した。なお、匣の主成分は、Al23 である。
また、焼成炉内は、最高温度1360℃で、1.5×1
-10 〜2.7×10-10 MPaにコントロールして行
った。そして、匣の内部における1300℃における酸
素分圧、積層体を焼成することによって得られる基体の
収縮率、得られた積層セラミックコンデンサの構造欠陥
発生率、静電容量、Qを示した。
【0014】
【表1】
【0015】表1から、匣に含まれるNi含有量が0.
2重量%以上、25重量%以下のときに、構造欠陥が発
生せず、良好な特性を有する積層セラミックコンデンサ
が得られていることがわかる。それに対して、匣に含ま
れるNi含有量が25重量%を超えると、構造欠陥発生
率が大きくなっている。これは、匣からNiが焼成雰囲
気中に拡散し、酸素分圧が低くなっているためであると
考えられる。また、匣に含まれるNi含有量が0.2重
量%未満では、得られた積層セラミックコンデンサのQ
が低くなっている。これは、焼成雰囲気中のNiが少な
いために、積層体の内部電極材料が焼成雰囲気中に拡散
し、焼結されて得られた基体の端部に露出する内部電極
が少なくなったために、外部電極と内部電極との接触が
十分に得られなくなったためであると考えられる。
【0016】なお、表1に示すようなNi含有量を有す
る匣を得るために、Al23 で形成された匣にNiで
形成された網を被せ、表2に示す最高焼成温度、酸素分
圧、焼成時間で焼成を行った。
【0017】
【表2】
【0018】このように、焼成温度、酸素分圧、焼成時
間を調整することにより、網から匣にNiが拡散し、匣
の表面付近におけるNi含有量が0.2重量%以上、2
5重量%以下の匣を得ることができる。そして、このよ
うにして得られた匣を用いることにより、構造欠陥が少
なく、良好な特性を有する積層セラミックコンデンサを
得ることができる。
【0019】なお、匣を作製するために用いられるNi
の拡散源としては、網に限らず、匣の近傍に配置できる
Ni製のものであればよい。ただし、局部的に匣にNi
が含まれることを防ぐために、匣の全体を覆うような形
状のものが好ましい。
【0020】また、上述の実施例では、卑金属としてN
iを例にとって説明したが、これに限るものではなく、
たとえばCuを拡散させた匣でCuを内部電極とする積
層セラミックコンデンサを焼成しても、同様の効果が得
られる。
【0021】
【発明の効果】この発明によれば、NiまたはNi酸化
物などの卑金属やその酸化物の含有量が0.2重量%以
上、25重量%以下の匣を用いて積層体を焼成すること
により、構造欠陥発生率を小さくすることができ、かつ
良好な特性を有するセラミック電子部品を得ることがで
きる。また、このような匣を得るために、Niで形成さ
れた拡散源を匣の近傍に配置し、過熱することによっ
て、匣にNiを拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の匣を用いて作製される電子部品の一
例としての積層セラミックコンデンサを示す図解図であ
る。
【符号の説明】
10 積層セラミックコンデンサ 12 基体 14 誘電体セラミック層 16 内部電極 18,20 外部電極
フロントページの続き (72)発明者 河合 孝明 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4G031 AA04 AA12 AA39 BA09 CA03 CA08 GA08 GA14 5E082 AB03 BC38 FG26 FG54 JJ03 MM24 PP03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 卑金属からなる電極を有するセラミック
    電子部品を焼成するための匣であって、 前記電極と同じ卑金属およびその卑金属の酸化物の含有
    量が、0.2重量%以上、25重量%以下であることを
    特徴とする、匣。
  2. 【請求項2】 前記卑金属がNiであることを特徴とす
    る、請求項1に記載の匣。
  3. 【請求項3】 前記卑金属および卑金属の酸化物は、匣
    の表面付近に分布していることを特徴とする、請求項1
    または請求項2に記載の匣。
  4. 【請求項4】 匣に卑金属を拡散させることによって、
    前記卑金属およびその卑金属の酸化物の含有量が0.2
    重量%以上、25重量%以下となるようにすることを特
    徴とする、匣の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記卑金属がNiであることを特徴とす
    る、請求項4に記載の匣の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記卑金属および卑金属の酸化物は、匣
    の表面付近に分布するようにしたことを特徴とする、請
    求項4または請求項5に記載の匣の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記匣の近傍にNiで形成されたNi拡
    散源を配置して加熱することにより前記匣の表面付近に
    Niを拡散させることを特徴とする、請求項5に記載の
    匣の製造方法。
  8. 【請求項8】 セラミック材料で形成されたグリーンシ
    ートとNiを含む電極材料との積層体を準備する工程、 前記積層体を請求項1〜請求項3に記載の匣に載置する
    工程、 前記匣に前記積層体が載置された状態で焼成する工程、
    および前記積層体に外部電極を形成する工程を備える、
    セラミック電子部品の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051276A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品の製造方法
JPWO2020166565A1 (ja) * 2019-02-14 2021-03-11 日本碍子株式会社 焼成治具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051276A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品の製造方法
JPWO2020166565A1 (ja) * 2019-02-14 2021-03-11 日本碍子株式会社 焼成治具

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