JP2002338344A - Reduction resistant dielectric composition and ceramic electronic parts using the same - Google Patents

Reduction resistant dielectric composition and ceramic electronic parts using the same

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JP2002338344A
JP2002338344A JP2001150518A JP2001150518A JP2002338344A JP 2002338344 A JP2002338344 A JP 2002338344A JP 2001150518 A JP2001150518 A JP 2001150518A JP 2001150518 A JP2001150518 A JP 2001150518A JP 2002338344 A JP2002338344 A JP 2002338344A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reduction resistant dielectric composition in which change rate of electrostatic capacity with temperature satisfies JIS standard B characteristic or EIA standard X7R characteristic, dielectric constant is high and commodity development to high capacity region can be made, sintering assistant composition is uniformly dispersed in a main component without segregation and excellent electric characteristics for middle and high voltage can be revealed and to provide a ceramic electronic parts using the same. SOLUTION: The reduction resistant dielectric composition has BET specific surface area of within a range of 2.0 to 3.0 m<2> /g, consists essentially of BaTiO3 in which mole ratio of Ba/Ti is within a range of 0.993 to 1.007, contains metal oxide or a compound becoming the metal oxide by firing as an additive and further contains SiO2 based compound as a sintering assistant with respect to the BaTiO3 .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内部電極が卑金属
から成り、JIS規格B特性或いはEIA規格X7R特
性を満足し、スイッチング電源回路、DC−DCコンバ
ータ回路、照明用インバータ回路等に中高圧用として広
く使用される積層セラミックコンデンサに代表される電
子部品に用いられる耐還元性誘電体組成物及びそれを用
いたセラミック電子部品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medium-to-high voltage switching power supply circuit, DC-DC converter circuit, lighting inverter circuit, etc., in which the internal electrodes are made of a base metal and satisfy JIS B characteristics or EIA X7R characteristics. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reduction-resistant dielectric composition used for electronic components typified by multilayer ceramic capacitors widely used as ceramic components and ceramic electronic components using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ノート型パソコン等に代表される
様に電子機器の軽薄短小化に伴いそれに使用される重要
な受動部品の1つであるセラミックコンデンサも従来の
円板型から積層型への移行が急速に進み、スイッチング
電源回路やDC−DCコンバータ回路の小型化及び樹脂
モールド化に寄与している。また、信用調査機関のデー
タによると西暦2005年にはセラミックコンデンサの
積層化率は90%を超える事が確実であり、低定格電圧
品のみならず中高圧品、更には安全規格品の領域にまで
積層化が波及するのは時間の問題である。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become lighter and thinner, as represented by notebook type personal computers and the like, ceramic capacitors, which are one of the important passive components used in electronic devices, have been changed from the conventional disk type to the multilayer type. Is rapidly progressing, which contributes to downsizing of switching power supply circuits and DC-DC converter circuits and resin molding. According to the data of credit bureaus, it is certain that the lamination rate of ceramic capacitors will exceed 90% in the year 2005, not only for low-rated voltage products but also for medium- and high-voltage products and also for safety standard products. It is only a matter of time before the lamination spreads.

【0003】例えば、スイッチング電源回路の1次側ス
ナバ用としては定格電圧が630VDCでJIS規格B
特性或いはEIA規格X7R特性を満足する中高圧用積
層セラミックコンデンサが多数使用されており、一大市
場を形成しつつある。通常の積層セラミックコンデンサ
は、セラミック誘電体層と内部電極層が交互に複数積層
されて静電容量を取得する有効層が形成され、その有効
層の上下に全体の寸法調整と内部気密封止の為にセラミ
ック誘電体層のみから成る無効層が形成されている。そ
して、内部電極層の電気的接続は、それらの終端部分が
露出した両端面に外部電極を設けることによって行い、
これら外部電極表面には半田付け実装を容易に且つ支障
なく行える様に、Ni鍍金の上にSn鍍金又はSn−P
b系の半田鍍金が層状に施された構造となっている。
For example, for a primary side snubber of a switching power supply circuit, the rated voltage is 630 VDC and JIS standard B
Many multi-layer ceramic capacitors for medium and high pressures satisfying the characteristics or the EIA standard X7R characteristics are used, and are forming a large market. In a normal multilayer ceramic capacitor, an effective layer for obtaining capacitance is formed by alternately laminating a plurality of ceramic dielectric layers and internal electrode layers, and overall dimension adjustment and internal hermetic sealing are formed above and below the effective layer. For this purpose, an ineffective layer consisting of only a ceramic dielectric layer is formed. Then, the electrical connection of the internal electrode layers is performed by providing external electrodes on both end surfaces where their terminal portions are exposed,
On the surfaces of these external electrodes, Sn plating or Sn-P is applied on Ni plating so that solder mounting can be performed easily and without any trouble.
It has a structure in which b-type solder plating is applied in a layered manner.

【0004】従来から、この様な積層セラミックコンデ
ンサに使用される誘電体組成物は、主成分であるBaT
iO3に数種類の添加物を加えたものが主流であり、例
えば特公平3−23504号公報にはBaTiO3にN
25とCoOを加えた組成物が開示されており、これ
によるとNb25とCoOが静電容量の温度変化率を平
坦化する成分として作用し、EIA規格X7R特性を満
足することが記載されている。同じく特公平3−612
87号公報にはBaTiO3にNb25、CoO、Ce
2及びZnOを加えた組成物が開示されており、Nb2
5とCoOが静電容量の温度変化率を平坦化し、Ce
2は焼成温度を低下し、ZnOは電気特性を改善する
ことが記載されている。
Conventionally, a dielectric composition used for such a multilayer ceramic capacitor has been made of BaT which is a main component.
The mainstream is one in which several types of additives are added to iO 3. For example, Japanese Patent Publication No. 3-23504 discloses BaTiO 3 with N.
A composition in which b 2 O 5 and CoO are added is disclosed. According to this composition, Nb 2 O 5 and CoO act as components for flattening the rate of change in capacitance with temperature, and satisfy EIA standard X7R characteristics. It is described. Also 3-610
No. 87 discloses BaTiO 3 containing Nb 2 O 5 , CoO, Ce.
O 2 and compositions plus ZnO is disclosed, Nb 2
O 5 and CoO flatten the rate of change of capacitance with temperature,
It is described that O 2 lowers the firing temperature and ZnO improves the electrical properties.

【0005】しかしながら上記誘電体組成物は、内部電
極としてPd系貴金属の使用を前提としたものであり、
特に高積層数高静電容量の品種において原材料コストの
面で問題があった。これを解決する方法として、Pd系
の貴金属に代わりコストの安いNiあるいはNiを主成
分とする合金を使用することが公知であり、積層セラミ
ックコンデンサに占める卑金属内部電極品の割合は急増
している。Niは卑金属であるので、従来の貴金属の積
層セラミックコンデンサの様に酸素雰囲気中で焼成する
事は不可能で、低酸素分圧雰囲気中においてNiが酸化
されないように焼成しなければならない。セラミックコ
ンデンサ用として公知であるBaTiO 3に代表される
ペロブスカイト酸化物は、1000℃以上の高温におい
てNiの酸化還元平衡酸素分圧以下の雰囲気に晒される
と還元され、絶縁抵抗値が低下したり、電界を印加した
状態での信頼性試験、いわゆる負荷寿命での不良率が増
大し、コンデンサ用セラミック誘電体としての機能を果
たさなくなる。
[0005] However, the above-mentioned dielectric composition has an internal electrode.
It is based on the premise that a Pd-based precious metal is used as the pole,
In particular, the cost of raw materials is
There was a problem in terms. To solve this, Pd-based
Low cost Ni or Ni instead of precious metals
It is known to use alloys that
Ratio of base metal internal electrode products in backpack capacitors is rapidly increasing
are doing. Since Ni is a base metal, the product of conventional noble metals
Fired in an oxygen atmosphere like a multilayer ceramic capacitor
Is impossible, Ni is oxidized in low oxygen partial pressure atmosphere
It must be fired so as not to be. Ceramic co
BaTiO known for capacitors ThreeRepresented by
Perovskite oxide has a high temperature of 1000 ° C or higher.
Exposed to atmosphere below the oxidation-reduction equilibrium oxygen partial pressure of Ni
To reduce the insulation resistance or apply an electric field.
Reliability test in the condition, so-called failure rate in load life increases
It functions as a ceramic dielectric for capacitors.
It will not work.

【0006】この課題に対し、これらペロブスカイト酸
化物が、AサイトとBサイトに存在するイオンの化学量
論比を変化させたり、あるいは結晶格子中にドナーとな
って固溶しうる、例えば遷移金属イオン等を添加したり
することによって、前述のような熱処理を行っても還元
されにくくなる性質を利用して、ペロブスカイト酸化物
と微量の添加物から構成される多くの耐還元性誘電体組
成物が考案され、開示されている。以前の耐還元性誘電
体組成物は、静電容量の温度変化率が大きいJIS規格
F特性が主流であったが、近年積極的な材料開発が行わ
れ、温度変化率が小さいJIS規格B特性或いはEIA
規格X7R特性が薄層大容量積層セラミックコンデンサ
に適用されている。例えば特開平8−124784号公
報には主成分としてBaTiO3を副成分としてMg
O、Y23、BaO及びCaOから選ばれる少なくとも
1種とSiO2とを含有するNi及びNi系合金等の卑
金属が使用可能な耐還元性誘電体組成物が開示されてい
る。また、特開平9−171938号公報にはBaTi
3系の主成分に対して、副成分としてMgO、及び焼
結助剤成分としてLi2O−B23−(Si,Ti)O2
系の酸化物を含有した耐還元性誘電体組成物が開示され
ている。これにより、静電容量の温度変化率が小さく、
しかも安価なNi系の内部電極を使用した大容量の積層
セラミックコンデンサが主として16〜50VDCの低
定格電圧品を中心に商品化されている。
[0006] In order to solve this problem, these perovskite oxides can change the stoichiometric ratio of ions existing at the A site and the B site, or can form a solid solution as a donor in the crystal lattice. Many reduction-resistant dielectric compositions composed of perovskite oxide and a small amount of additives by utilizing the property of being hardly reduced even by performing the above-described heat treatment by adding ions or the like. Have been devised and disclosed. In the past, reduction-resistant dielectric compositions mainly used JIS F characteristics with a large temperature change rate of capacitance, but in recent years active material development has led to JIS B characteristics with a small temperature change rate. Or EIA
Standard X7R characteristics are applied to thin-layer, large-capacity multilayer ceramic capacitors. For example, JP-A-8-124784 discloses that BaTiO 3 is used as a main component and Mg is used as a sub-component.
A reduction-resistant dielectric composition that can use a base metal such as Ni and a Ni-based alloy containing SiO 2 and at least one selected from O, Y 2 O 3 , BaO, and CaO is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-171938 discloses BaTi
MgO as an auxiliary component and Li 2 O—B 2 O 3 — (Si, Ti) O 2 as a sintering aid component with respect to the main component of the O 3 system.
A reduction-resistant dielectric composition containing a system oxide is disclosed. Thereby, the temperature change rate of the capacitance is small,
Moreover, large-capacity monolithic ceramic capacitors using inexpensive Ni-based internal electrodes have been commercialized mainly for low rated voltage products of 16 to 50 VDC.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
耐還元性誘電体組成物の多くは低定格電圧大容量の積層
セラミックコンデンサ用として開発されたものであり、
定格電圧が630VDC以上の中高圧用としては電気的
特性上不向きであった。その上、従来の耐還元性誘電体
組成物は主成分であるペロブスカイト酸化物に対する微
量添加物の均一な分散性や反応性を考慮して設計された
ものであるとは言い難く、工程上制御しえない要因によ
って製品の特性、品質が変動し、歩留まりの低下や信頼
性不良を引き起こしている。例えば、従来のプロセスで
ある仮焼混合法により作製した耐還元性誘電体組成物は
微量添加物の中でも特にLi2O−B23−(Si,T
i)O2系やBaO−SiO2系等の焼結助剤成分を均一
に分散させることが難しく、焼結助剤成分が不均一に分
散した組成物であった。その結果、焼成時の反応過程で
局部的な異常反応を起こし、結晶粒子径のばらつきが大
きくなりしかもポアーが多い不均質な微細構造となり、
静電容量や誘電体損失のばらつきが生じ、絶縁破壊電圧
が低く、また超加速寿命試験(HALT)における故障
時間の分布が広く、平均故障時間が短いという問題点を
有していた。また、焼結助剤成分を均一に分散しても、
主成分であるBaTiO3粉末のBETの比表面積値や
Ba/Tiモル比の大小により作製した積層セラミック
コンデンサの結晶粒子径及び微細組織が大きく異なる
為、電気特性の中でも特に誘電率や静電容量の温度変化
率が大きく変動していた。
However, many of the conventional reduction-resistant dielectric compositions have been developed for multilayer ceramic capacitors having a low rated voltage and a large capacity.
It is not suitable for medium and high voltage applications with a rated voltage of 630 VDC or higher in terms of electrical characteristics. In addition, it is difficult to say that the conventional reduction-resistant dielectric composition was designed in consideration of the uniform dispersibility and reactivity of a small amount of additives to the perovskite oxide as a main component, and it was difficult to control the process. The characteristics and quality of products fluctuate due to unpredictable factors, leading to a decrease in yield and poor reliability. For example, a reduction-resistant dielectric composition manufactured by a calcining mixing method, which is a conventional process, is particularly Li 2 O—B 2 O 3 — (Si, T
i) It was difficult to uniformly disperse a sintering aid component such as an O 2 -based or BaO-SiO 2 -based composition, and the sintering aid component was a non-uniformly dispersed composition. As a result, a local abnormal reaction occurs in the reaction process during sintering, the crystal grain size varies greatly, and a heterogeneous microstructure with many pores is formed,
There has been a problem that variations in capacitance and dielectric loss occur, the dielectric breakdown voltage is low, the distribution of failure times in the ultra-accelerated life test (HALT) is wide, and the average failure time is short. Also, even if the sintering aid components are uniformly dispersed,
Since the crystal grain size and the microstructure of the multilayer ceramic capacitor manufactured differ greatly depending on the BET specific surface area value of the BaTiO 3 powder as the main component and the magnitude of the Ba / Ti molar ratio, the dielectric constant and the capacitance among the electric characteristics are particularly large. Had a large change in the temperature change rate.

【0008】そこで本発明は以上の様な課題を解決し、
主成分であるBaTiO3粉末のBETの比表面積値と
Ba/Tiモル比を限定することにより、静電容量の温
度変化率がJIS規格B特性或いはEIA規格X7R特
性を満足し、且つ誘電率が高く高容量域への商品展開が
可能であり、しかも焼結助剤成分が偏析することなく主
成分中に均一に分散し、中高圧用として優れた電気的特
性が発現できる耐還元性誘電体組成物を提供し、該耐還
元性誘電体組成物を用いて高容量でしかも耐久信頼性に
優れた卑金属内部電極積層セラミックコンデンサに代表
されるセラミック電子部品を提供することを目的として
いる。
Therefore, the present invention solves the above problems,
By limiting the BET specific surface area value and the Ba / Ti molar ratio of the main component BaTiO 3 powder, the temperature change rate of the capacitance satisfies the JIS standard B characteristic or the EIA standard X7R characteristic and the dielectric constant is high. A high-capacity product that can be deployed in a high capacity region, and the sintering aid component is uniformly dispersed in the main component without segregation, and exhibits excellent electrical characteristics for medium and high pressure applications. An object of the present invention is to provide a composition, and to provide a ceramic electronic component represented by a base metal internal electrode multilayer ceramic capacitor having a high capacity and excellent in durability and reliability using the reduction-resistant dielectric composition.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の耐還元性誘電体組成物は、BETの比表面積
値が2.0〜3.0m2/gの範囲内にあり、且つBa
/Tiのモル比が0.993〜1.007の範囲内にあ
る主成分であるBaTiO3に対して、少なくとも添加
物としてDyの酸化物または焼成によりDyの酸化物に
なる化合物、Mgの酸化物または焼成によりMgの酸化
物になる化合物、Mnの酸化物または焼成によりMnの
酸化物になる化合物を含有し、少なくとも焼結助剤とし
てBa1- XCaXSiO3の一般式で表され、Xが0≦X
≦1の範囲内からなる成分を含有するものである。これ
により、優れた耐還元性を有し、また非常に制御された
結晶粒子径と緻密で均質な微細構造を有し、誘電率が高
く、且つ中高圧用として遜色のない電気的特性と耐久信
頼性とを有する積層セラミックコンデンサを製造するた
めの耐還元性誘電体組成物が得られる。
In order to solve this problem, a reduction-resistant dielectric composition according to the present invention has a BET specific surface area value in the range of 2.0 to 3.0 m 2 / g, And Ba
With respect to BaTiO 3 which is a main component having a molar ratio of / Ti within the range of 0.993 to 1.007, at least an oxide of Dy or a compound which becomes an oxide of Dy by firing, an oxidation of Mg Or a compound that becomes an oxide of Mg by firing, an oxide of Mn or a compound that becomes an oxide of Mn by firing, and is represented by a general formula of Ba 1- X Ca X SiO 3 as at least a sintering aid. , X is 0 ≦ X
≦ 1. As a result, it has excellent reduction resistance, has a very controlled crystal grain size, has a dense and uniform microstructure, has a high dielectric constant, and has electrical characteristics and durability comparable to those for medium and high pressures A reduction-resistant dielectric composition for producing a reliable multilayer ceramic capacitor is obtained.

【0010】また、BETの比表面積値が2.0〜3.
0m2/gの範囲内にあり、且つBa/Tiのモル比が
0.993〜1.007の範囲内にある主成分であるB
aTiO3100モルに対して、前記添加物及び焼結助
剤の添加量を規定することにより、さらに良好な電気的
特性と耐久信頼性とを有する耐還元性誘電体組成物が得
られる。
The BET has a specific surface area of 2.0-3.
B, which is a main component having a molar ratio of Ba / Ti within a range of 0.993 to 1.007, within a range of 0 m 2 / g.
By defining the amount of the additive and the sintering aid with respect to 100 mol of aTiO 3, a reduction-resistant dielectric composition having better electric characteristics and durability reliability can be obtained.

【0011】また、本発明の耐還元性誘電体組成物は、
Ba1-XCaXSiO3の一般式で表され、Xが0≦X≦
1の範囲内からなる焼結助剤成分を、Ca及びBaの酢
酸塩水溶液とSiの金属アルコキシドエタノール溶液と
の混合溶液を攪拌しながらアンモニア水を滴下して調整
するものである。これにより、Ca、Ba及びSiを含
有する焼結助剤成分が、BETの比表面積値とBa/T
iのモル比が限定された主成分であるBaTiO3粒子
の周囲に均一にコーティングされる為、焼成時に局部的
な異常反応がなく焼結助剤成分が均一に分散された非常
に制御された結晶粒子径と緻密な組織を形成することが
可能な耐還元性誘電体組成物が得られる。
Further, the reduction-resistant dielectric composition of the present invention comprises:
It is represented by a general formula of Ba 1-X Ca X SiO 3 , wherein X is 0 ≦ X ≦
The sintering aid component in the range of 1 is adjusted by adding ammonia water dropwise while stirring a mixed solution of an aqueous solution of Ca and Ba acetate and an ethanol solution of metal alkoxide of Si. As a result, the sintering aid component containing Ca, Ba, and Si is changed in terms of BET specific surface area and Ba / T
Because the i is uniformly coated around BaTiO 3 particles, which is a main component having a limited molar ratio of i, there is no local abnormal reaction during firing, and the sintering aid components are uniformly dispersed. A reduction-resistant dielectric composition capable of forming a crystal grain size and a dense structure can be obtained.

【0012】また、本発明のセラミック電子部品は有効
層及び無効層を形成しているセラミック誘電体層を前記
の耐還元性誘電体組成物で構成したチップ型、モールド
型及びリード型の積層セラミックコンデンサであり、主
として高容量域の中高圧用としてそれぞれの特徴を生か
してユーザの要望に応じた使い分けが可能となる。
A ceramic electronic component according to the present invention is a chip-type, mold-type or lead-type multilayer ceramic in which a ceramic dielectric layer forming an effective layer and an ineffective layer is formed of the above-mentioned reduction-resistant dielectric composition. This capacitor is mainly used for medium and high pressures in a high-capacity region, and can be properly used according to the needs of the user by making use of its characteristics.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、BETの比表面積値が2.0〜3.0m2/gの範
囲内にあり、且つBa/Tiのモル比が0.993〜
1.007の範囲内にある主成分であるBaTiO3
対して、添加物として金属の酸化物または焼成により金
属の酸化物になる化合物を含有し、焼結助剤としてSi
2系の化合物を含有することを特徴とする耐還元性誘
電体組成物であり、優れた電気的特性と耐久信頼性を有
する卑金属内部電極積層セラミックコンデンサを形成す
ることが可能な耐還元性誘電体組成物を実現できるとい
う作用を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, the specific surface area of BET is in the range of 2.0 to 3.0 m 2 / g, and the molar ratio of Ba / Ti is 0. .993 ~
It contains, as an additive, a metal oxide or a compound which becomes a metal oxide by firing with respect to BaTiO 3 which is a main component within the range of 1.007, and Si as a sintering aid.
A reduction-resistant dielectric composition characterized by containing an O 2 -based compound, which is capable of forming a base metal internal electrode multilayer ceramic capacitor having excellent electrical characteristics and durability reliability. It has the effect of realizing a dielectric composition.

【0014】本発明の請求項2に記載の発明は、BET
の比表面積値が2.0〜3.0m2/gの範囲内にあ
り、且つBa/Tiのモル比が0.993〜1.007
の範囲内にある主成分であるBaTiO3に対して、少
なくとも添加物としてDyの酸化物または焼成によりD
yの酸化物になる化合物、Mgの酸化物または焼成によ
りMgの酸化物になる化合物、Mnの酸化物または焼成
によりMnの酸化物になる化合物を含有し、少なくとも
焼結助剤としてBa1-XCaXSiO3の一般式で表さ
れ、Xが0≦X≦1の範囲内からなる成分を含有するこ
とを特徴とする耐還元性誘電体組成物であり、優れた耐
還元性を有し、中高圧用として遜色のない電気的特性を
有する卑金属内部電極積層セラミックコンデンサを形成
することが可能な耐還元性誘電体組成物を実現できると
いう作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, a BET
Is in the range of 2.0 to 3.0 m 2 / g, and the molar ratio of Ba / Ti is 0.993 to 1.007.
To BaTiO 3 , which is a main component in the range of, by adding an oxide of Dy as an additive or firing
a compound that becomes an oxide of y, an oxide of Mg or a compound that becomes an oxide of Mg when fired, an oxide of Mn or a compound that becomes an oxide of Mn when fired, and contains at least Ba 1− as a sintering aid. A reduction-resistant dielectric composition represented by the general formula of X Ca X SiO 3 , wherein X contains a component in the range of 0 ≦ X ≦ 1, and has excellent reduction resistance. However, it has the effect of realizing a reduction-resistant dielectric composition capable of forming a base metal internal electrode multilayer ceramic capacitor having electrical characteristics comparable to those for medium and high pressures.

【0015】本発明の請求項3に記載の発明は、BET
の比表面積値が2.0〜3.0m2/gの範囲内にあ
り、且つBa/Tiのモル比が0.993〜1.007
の範囲内にある主成分であるBaTiO3100モルに
対して、添加物としてDyの酸化物または焼成により酸
化物になる化合物を酸化物Dy23換算で0.2〜1.
3モル、Mgの酸化物または焼成により酸化物になる化
合物を酸化物MgO換算で0.1〜1.2モル、Mnの
酸化物または焼成により酸化物になる化合物を酸化物M
34換算で0.02〜0.12モル含有し、焼結助剤
としてBa1-XCaXSiO3の一般式で表され、Xが0
≦X≦1の範囲内からなる成分を0.5〜3.5モル含
有することを特徴とする耐還元性誘電体組成物であり、
焼成温度においてNiの酸化還元平衡酸素分圧以下の雰
囲気中で優れた耐還元性が得られ、高い誘電率と高度な
耐久信頼性とを有するNi内部電極積層セラミックコン
デンサを形成することが可能な耐還元性誘電体組成物を
実現できるという作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, a BET
Is in the range of 2.0 to 3.0 m 2 / g, and the molar ratio of Ba / Ti is 0.993 to 1.007.
Is an oxide of Dy or a compound which becomes an oxide by firing with respect to 100 moles of BaTiO 3 as a main component in the range of 0.2 to 1 in terms of oxide Dy 2 O 3 .
3 mol, an oxide of Mg or a compound that becomes an oxide by firing 0.1 to 1.2 moles in terms of oxide MgO;
It contains 0.02 to 0.12 mol in terms of n 3 O 4 , and is represented by a general formula of Ba 1 -x Ca x SiO 3 as a sintering aid, wherein X is 0
A reduction-resistant dielectric composition containing 0.5 to 3.5 mol of a component consisting of ≦ X ≦ 1;
Excellent reduction resistance is obtained in an atmosphere at or below the oxidation-reduction equilibrium oxygen partial pressure of Ni at the firing temperature, and it is possible to form a Ni internal electrode multilayer ceramic capacitor having a high dielectric constant and a high durability reliability. This has the effect of realizing a reduction-resistant dielectric composition.

【0016】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
2,3に記載の発明において、Ba 1-XCaXSiO3
一般式で表され、Xが0≦X≦1の範囲内からなる成分
は、Ca及びBaの酢酸塩水溶液とSiの金属アルコキ
シドエタノール溶液との混合溶液を攪拌しながら該混合
溶液にアンモニア水を滴下して調整するものであり、C
a、Ba及びSiを含有する焼結助剤成分が均一に分散
されると同時に、BETの比表面積値とBa/Tiのモ
ル比が限定された主成分であるBaTiO3粒子の周囲
に均一にコーティングされる為、焼成時に局部的な異常
反応がなく焼結助剤成分が均一に分散された非常に制御
された結晶粒子径と緻密な組織を形成することが可能な
耐還元性誘電体組成物を実現できるという作用を有す
る。
[0016] The invention described in claim 4 of the present invention is defined by the claims.
In the invention described in 2, 3, Ba, 1-XCaXSiOThreeof
A component represented by the general formula, wherein X is in the range of 0 ≦ X ≦ 1
Is an aqueous solution of acetate of Ca and Ba and a metal alkoxide of Si.
While stirring the mixed solution with the sidoethanol solution,
The solution is adjusted by adding ammonia water dropwise to the solution.
a, Ba and Si-containing sintering aid components are uniformly dispersed
At the same time, the BET specific surface area value and the Ba / Ti
BaTiO, the main component with a limited metal ratioThreeAround particles
Local abnormalities during firing due to uniform coating
Extremely controlled with no sintering aid components dispersed without reaction
Capable of forming a dense structure with a refined crystal particle diameter
Has the effect of realizing a reduction-resistant dielectric composition
You.

【0017】本発明の請求項5に記載の発明は、第1の
複数のセラミック誘電体層の間にNi或いはNiを主成
分とする合金より成る内部電極層を設けた有効層及び第
2の複数のセラミック誘電体層より成る無効層を有した
基体と、基体の両端部から側部に至るように設けられ、
内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極とを備
えたチップ型のセラミック電子部品であって、セラミッ
ク誘電体層を請求項1〜4いずれか1に記載の耐還元性
誘電体組成物で構成するものであり、非常に制御された
結晶粒子径と緻密な微細組織を有し、静電容量が高くし
かも耐久信頼性に優れた、回路基板等に表面実装可能な
中高圧用の積層セラミックコンデンサに代表されるセラ
ミック電子部品を実現できるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an effective layer having an internal electrode layer made of Ni or an alloy containing Ni as a main component between the first plurality of ceramic dielectric layers and the second layer. A base having an ineffective layer composed of a plurality of ceramic dielectric layers, and provided from both ends of the base to side portions;
A chip-type ceramic electronic component comprising a pair of external electrodes electrically connected to an internal electrode layer, wherein the ceramic dielectric layer is a reduction-resistant dielectric composition according to any one of claims 1 to 4. It has a very controlled crystal grain size and a fine microstructure, has a high capacitance, and has excellent durability reliability. This has the function of realizing a ceramic electronic component represented by a multilayer ceramic capacitor.

【0018】本発明の請求項6に記載の発明は、第1の
複数のセラミック誘電体層の間にNi或いはNiを主成
分とする合金より成る内部電極層を設けた有効層及び第
2の複数のセラミック誘電体層より成る無効層を有した
基体と、基体の両端部から側部に至るように設けられ、
内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、外
部電極にそれぞれ接続された端子とを備え、基体及び外
部電極が樹脂により埋め込まれたモールド型のセラミッ
ク電子部品であって、セラミック誘電体層を請求項1〜
4いずれか1に記載の耐還元性誘電体組成物で構成する
ものであり、非常に制御された結晶粒子径と緻密な微細
組織を有し、静電容量が高くしかも耐久信頼性に優れ、
異常電圧による沿面放電がなく、さらにたわみ等の機械
的応力に対して優れた耐久性を有する表面実装型の中高
圧用積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック
電子部品を実現できるという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an effective layer in which an internal electrode layer made of Ni or an alloy containing Ni as a main component is provided between a first plurality of ceramic dielectric layers and a second layer. A base having an ineffective layer composed of a plurality of ceramic dielectric layers, and provided from both ends of the base to side portions;
A mold-type ceramic electronic component comprising a pair of external electrodes electrically connected to an internal electrode layer and terminals respectively connected to the external electrodes, wherein a base and the external electrodes are embedded with a resin, Claim 1 to body layer
4, which comprises the reduction-resistant dielectric composition according to any one of the above, has a very controlled crystal grain size and a fine microstructure, has a high capacitance and is excellent in durability reliability,
This has the effect of realizing a ceramic electronic component typified by a surface-mount type medium- and high-voltage multilayer ceramic capacitor having no creeping discharge due to an abnormal voltage and having excellent durability against mechanical stress such as bending, etc.

【0019】本発明の請求項7に記載の発明は、第1の
複数のセラミック誘電体層の間にNi或いはNiを主成
分とする合金より成る内部電極層を設けた有効層及び第
2の複数のセラミック誘電体層より成る無効層を有した
基体と、基体の両端部から側部に至るように設けられ、
内部電極層と電気的に接合された一対の外部電極と、外
部電極にそれぞれ接続されたリード線とを備え、基体及
び外部電極が樹脂により被覆されたリード型のセラミッ
ク電子部品であって、セラミック誘電体層を請求項1〜
4いずれか1に記載の耐還元性誘電体組成物で構成する
ものであり、非常に制御された結晶粒子径と緻密な微細
組織を有し、静電容量が高くしかも耐久信頼性に優れ、
異常電圧による沿面放電がなく、さらに回路基板にはリ
ード線が半田付けされる為、たわみ等の機械的応力が一
切印加されない中高圧用の積層セラミックコンデンサに
代表されるセラミック電子部品を実現できるという作用
を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an effective layer having an internal electrode layer made of Ni or an alloy containing Ni as a main component between a first plurality of ceramic dielectric layers and a second dielectric layer. A base having an ineffective layer consisting of a plurality of ceramic dielectric layers, and provided from both ends of the base to side portions;
A lead-type ceramic electronic component comprising a pair of external electrodes electrically connected to an internal electrode layer, and lead wires respectively connected to the external electrodes, wherein a base and the external electrodes are covered with a resin, Claim 1 to dielectric layer
4, which comprises the reduction-resistant dielectric composition according to any one of the above, has a very controlled crystal grain size and a fine microstructure, has a high capacitance and is excellent in durability reliability,
Since there is no creeping discharge due to abnormal voltage and the lead wires are soldered to the circuit board, it is possible to realize ceramic electronic components typified by medium- and high-voltage multilayer ceramic capacitors to which no mechanical stress such as bending is applied. Has an action.

【0020】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
5〜7に記載の発明において、外部電極は上層、下層の
二層構造であり、下層は基体の端面のみに設けられたも
のであり、外部電極を2層構造にすることにより卑金属
内部電極層との電気的接続が完璧になる為、高度な信頼
性を有するセラミック電子部品を実現できるという作用
を有する。
The invention according to claim 8 of the present invention is the invention according to claims 5 to 7, wherein the external electrode has a two-layer structure of an upper layer and a lower layer, and the lower layer is provided only on the end face of the base. In addition, since the external electrode has a two-layer structure, the electrical connection with the base metal internal electrode layer is perfect, so that a ceramic electronic component having high reliability can be realized.

【0021】発明の実施において使用するBaTiO3
のBETの比表面積値とBa/Tiのモル比は、製造す
る積層セラミックコンデンサの性能及び還元雰囲気焼成
における耐還元性の観点から限定される。BETの比表
面積値が3.0m2/gを超えるBaTiO3から成る耐
還元性誘電体組成物を用いた積層セラミックコンデンサ
は静電容量値が低くなり高容量域への商品展開が困難に
なり、また2.0m 2/g未満のBaTiO3から成る耐
還元性誘電体組成物を用いた積層セラミックコンデンサ
は絶縁破壊電圧が低く、設計した定格電圧を保証するこ
とが困難となるためいずれも好ましくない。
BaTiO used in the practice of the inventionThree
The specific surface area value of BET and the molar ratio of Ba / Ti
Of Multilayer Ceramic Capacitor and Firing in Reducing Atmosphere
In terms of reduction resistance. BET ratio table
Area value is 3.0mTwo/ G over BaTiOThreeConsisting of
Multilayer ceramic capacitor using reducing dielectric composition
Lowers the capacitance value, making it difficult to deploy products in the high-capacity region
And 2.0m Two/ G less than BaTiOThreeConsisting of
Multilayer ceramic capacitor using reducing dielectric composition
Has a low breakdown voltage and guarantees the designed rated voltage.
Are difficult to perform.

【0022】BET法による比表面積値測定原理は、予
め大きさが既知のN2分子を一定の質量のBaTiO3
末に付着させて、その付着したN2の分子数により粉体
の表面積を知るものであるが、実際の測定方法はN2
スの沸点である−195℃でN2ガスの圧力を変えて粉
末に吸着されるN2ガスの体積を測定したデータに以下
に示したBETの式を適用する(等温吸着)。
The principle of measuring the specific surface area by the BET method is as follows. N 2 molecules of a known size are attached to BaTiO 3 powder of a fixed mass, and the surface area of the powder is known from the number of N 2 molecules attached. Although those actual measurement method of BET shown below in data obtained by measuring the volume of the N 2 gas is adsorbed on the powder by changing the pressure of the N 2 gas at -195 ° C. to the boiling point of N 2 gas Apply the formula (isothermal adsorption).

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】BaTiO3のBa/Tiのモル比が1.
007を超えると静電容量が小さくなり、また0.99
3未満では静電容量の温度変化率が大きくなるためいず
れも好ましくない。さらに、BaTiO3の反応性につ
いてはそれが小さい方がB特性あるいはX7R特性の発
現が容易であるので、結晶化度の高い粉末を使用するの
が好ましい。このようなBaTiO3粉末を製造する工
程において混入する不純物としては、バリウム以外のア
ルカリ土類金属や鉄、珪素及びアルミニウム等がある
が、これら不純物は数千ppmのオーダで含有されてい
ても特に支障はない。
The Ba / Ti molar ratio of BaTiO 3 is 1.
If it exceeds 007, the capacitance becomes small, and 0.99
If it is less than 3, the temperature change rate of the capacitance becomes large, and neither is preferable. Further, as for the reactivity of BaTiO 3 , it is preferable to use a powder having a high crystallinity because the smaller the reactivity of BaTiO 3, the easier it is to develop the B characteristics or X7R characteristics. As impurities mixed in the step of manufacturing such BaTiO 3 powder, there are alkaline earth metals other than barium, iron, silicon, aluminum and the like. Even if these impurities are contained on the order of several thousand ppm, No problem.

【0025】Ba1-XCaXSiO3の一般式で表され、
Xが0≦X≦1の範囲内からなる焼結助剤成分の出発材
料であるCa及びBaの酢酸塩及びSiのアルコキシド
は一般的市販品が使え、これらに含有される不純物は似
通った化学的性質を有する金属であるため、前述のBa
TiO3と同様に数千ppmのオーダで含有されていて
も特に支障はない。また、アルコキシドを溶解させるエ
タノールも一般的な市販品が使用できる。
Represented by the general formula of Ba 1 -x Ca x SiO 3 ,
As the starting materials of the sintering aid component in which X is in the range of 0 ≦ X ≦ 1, Ca and Ba acetates and Si alkoxides can be used in general commercial products, and impurities contained in these are similar chemicals. Ba, which is a metal having
As with TiO 3 , there is no particular problem even if it is contained in the order of several thousand ppm. In addition, general commercial products can also be used as ethanol for dissolving the alkoxide.

【0026】これら酢酸塩やアルコキシドは水−エタノ
ール溶液中で水和したイオンとして存在し、後のアンモ
ニア水の滴下によって微細な水酸化物をコロイド状懸濁
液の形で生成し、これをBaTiO3粉末と混合した
際、均一な状態で分散されるのが望ましい為、アンモニ
ア水の濃度は1モル/リットル以下、工程の設備的、時
間的余裕がある場合にはより低濃度にするのが望まし
い。アンモニア水の濃度が1モル/リットルを超えて濃
厚になると、前述の水酸化物が偏って生成し組成的に不
均一な状態でBaTiO3粉末と混合される為、最終的
に組成不均一な耐還元性誘電体組成物となり、本発明の
意図するところとは全く異なった結果となる。
These acetates and alkoxides exist as hydrated ions in a water-ethanol solution, and the subsequent dropwise addition of aqueous ammonia produces fine hydroxides in the form of a colloidal suspension. (3 ) When mixed with the powder, it is desirable to disperse it in a uniform state, so the concentration of ammonia water should be 1 mol / l or less, and if there is room in the equipment and time of the process, the concentration should be lower. desirable. When the concentration of the ammonia water exceeds 1 mol / liter and becomes concentrated, the above-mentioned hydroxide is generated unevenly and mixed with the BaTiO 3 powder in a compositionally non-uniform state. This results in a reduction-resistant dielectric composition, which has completely different results from what is intended by the present invention.

【0027】BaTiO3粉末に対して添加される各添
加物の量は、製造する積層セラミックコンデンサの誘電
率と誘電体損失、静電容量の温度変化率、絶縁抵抗、絶
縁破壊電圧、高温負荷寿命及び焼成温度における耐還元
性の観点から限定される。BaTiO3100モルに対
しDy23が1.3モルを超えると焼成による緻密化が
不完全になる為誘電率が低下し、また0.2モル未満に
なると静電容量の温度変化率が大きくなり、高温負荷寿
命が短くなる。BaTiO3100モルに対しMgOが
1.2モルを超えると誘電率の低下と誘電体損失の増大
を招き、また0.1モル未満になると焼成温度における
耐還元性が損なわれ、電気的特性及び寿命の全般にわた
って劣化する。BaTiO3100モルに対しMn34
が0.12モルを超えると誘電体損失が増加し、また
0.02モル未満になると絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧が
低下し、高温負荷寿命が短くなる。
The amount of each additive added to the BaTiO 3 powder depends on the dielectric constant and dielectric loss of the multilayer ceramic capacitor to be manufactured, the temperature change rate of the capacitance, the insulation resistance, the breakdown voltage, and the high temperature load life. And from the viewpoint of reduction resistance at the firing temperature. If Dy 2 O 3 exceeds 1.3 moles per 100 moles of BaTiO 3, densification due to sintering will be incomplete and the dielectric constant will decrease. If it is less than 0.2 moles, the temperature change rate of the capacitance will decrease. And the high temperature load life is shortened. If MgO exceeds 1.2 moles with respect to 100 moles of BaTiO 3, a decrease in dielectric constant and an increase in dielectric loss are caused, and if less than 0.1 moles, reduction resistance at a sintering temperature is impaired, and electrical characteristics and Degrades over the life of the product. Mn 3 O 4 with respect to 100 moles of BaTiO 3
Exceeds 0.12 mol, the dielectric loss increases, and if it is less than 0.02 mol, the insulation resistance and the breakdown voltage decrease, and the high-temperature load life is shortened.

【0028】さらに、BaTiO3100モルに対しB
1-XCaXSiO3の一般式で表され、Xが0≦X≦1
の範囲内からなる焼結助剤成分が3.5モルを超えると
誘電率が低下すると同時に高温負荷寿命が劣化し、また
0.5モル未満になると焼結助剤としての効果が得られ
ず、焼成による緻密化が不完全となり電気的特性及び寿
命の全般にわたって劣化する。
Furthermore, B is added to 100 moles of BaTiO 3.
a is represented by a general formula of 1-X Ca X SiO 3 , wherein X is 0 ≦ X ≦ 1
If the sintering aid component in the range of more than 3.5 mol is used, the dielectric constant is lowered and the high-temperature load life is deteriorated, and if it is less than 0.5 mol, the effect as a sintering aid cannot be obtained. In addition, densification due to sintering is incomplete, and the electrical characteristics and the life are degraded throughout.

【0029】[0029]

【実施例】次に、本発明の具体例をセラミック電子部品
の1つである積層セラミックコンデンサを取上げて説明
する。
Next, a specific example of the present invention will be described with reference to a multilayer ceramic capacitor which is one of ceramic electronic components.

【0030】(実施例1)実験の概略は、(表1)に示
した組成表に従って、主成分であるBaTiO3粉末
(堺化学製BT−04)と添加剤であるDy23、Mg
O及びMn34との配合物と、Ca,Ba及びSiより
成る焼結助剤成分のコロイド状懸濁液をボールミルで混
合して各々の出発原料粉末を作製する。なお本実施例に
おいて、BaTiO3はBETの比表面積値が2.5m2
/gで、Ba/Tiのモル比が1.000の粉末を使用
し、焼結助剤成分の組成はBa0.5Ca0.5SiO3とし
た。
(Example 1) The outline of the experiment was as follows. According to the composition table shown in (Table 1), BaTiO 3 powder (BT-04, manufactured by Sakai Chemical) and additives Dy 2 O 3 , Mg
A mixture of O and Mn 3 O 4 and a colloidal suspension of a sintering aid component consisting of Ca, Ba and Si are mixed in a ball mill to produce respective starting material powders. In this example, BaTiO 3 has a BET specific surface area of 2.5 m 2.
/ G, a powder having a Ba / Ti molar ratio of 1.000 and a sintering aid component of Ba 0.5 Ca 0.5 SiO 3 .

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】使用する原材料のメーカとグレードは(表
2)にまとめて記載した。
The manufacturers and grades of the raw materials used are summarized in (Table 2).

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】次に、作製した粉末を使用して、形状が3
216サイズの積層セラミックコンデンサを試作して総
合評価するものである。
Next, using the produced powder,
This is a prototype of a 216 size multilayer ceramic capacitor, which is comprehensively evaluated.

【0035】以下に積層セラミックコンデンサの詳細な
試作手順と評価方法について説明する。
Hereinafter, a detailed trial manufacturing procedure and an evaluation method of the multilayer ceramic capacitor will be described.

【0036】主成分であるBaTiO3粉末(BETの
比表面積値が2.5m2/gで、Ba/Tiのモル比が
1.000)及び添加剤であるDy23、MgO及びM
34の各粉末を(表1)の組成表に基づいて電子天秤
で所定量を秤量し、5mmφのZrO2質ボールが35
0g入った内容積が600CCのポリエチレン製ポット
ミル中に投入する。
BaTiO 3 powder as the main component (specific surface area value of BET is 2.5 m 2 / g, molar ratio of Ba / Ti is 1.000) and additives such as Dy 2 O 3 , MgO and M
A predetermined amount of each powder of n 3 O 4 was weighed by an electronic balance based on the composition table in (Table 1), and 35 mmφ ZrO 2 material balls were weighed.
It is put into a polyethylene pot mill having an internal volume of 600 CC containing 0 g.

【0037】次に、(表1)の組成表に基づいてBa、
Caの酢酸塩及びTEOS(テトラエトキシシラン)の
所定量を電子天秤で秤量した後、酢酸塩は100CCの
純水に、またTEOSは150CCのエタノールに別々
に溶解させる。
Next, based on the composition table of (Table 1), Ba,
After weighing a predetermined amount of Ca acetate and TEOS (tetraethoxysilane) with an electronic balance, the acetate is separately dissolved in 100 CC of pure water and the TEOS is dissolved in 150 CC of ethanol.

【0038】そして、酢酸塩水溶液をエタノール溶液中
に投入して攪拌を続けながら1規定のアンモニア水を所
定量滴下して、焼結助剤成分より成るコロイド状懸濁液
を得た。
Then, a predetermined amount of 1 N aqueous ammonia was dropped into the ethanol solution while stirring the aqueous acetate solution, and stirring was continued to obtain a colloidal suspension comprising a sintering aid component.

【0039】次に、該コロイド状懸濁液を上記ボールミ
ル中に投入し100rpmの回転速度で20時間混合し
た。混合物は150メッシュのシルクスクリーンで濾過
して、テフロン(登録商標)シートを敷いたステンレス
バット中に投入し、ドラフト中で加温しながらエタノー
ル分を揮発させ、アルミ泊で蓋をして150℃の温度で
乾燥した。乾燥した塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した
後、32メッシュのナイロン篩を通過してアルミナ製坩
堝に入れて400℃/2時間の条件で熱処理してスラリ
ー用粉末とした。
Next, the colloidal suspension was charged into the ball mill and mixed at a rotation speed of 100 rpm for 20 hours. The mixture was filtered through a 150-mesh silk screen, poured into a stainless steel vat lined with a Teflon (registered trademark) sheet, evaporated in a draft while heating to evaporate the ethanol content, covered with aluminum and covered at 150 ° C. At a temperature of. The dried mass was pulverized in an alumina mortar, passed through a 32-mesh nylon sieve, placed in an alumina crucible, and heat-treated at 400 ° C. for 2 hours to obtain a slurry powder.

【0040】次に、スラリー用粉末の所定量を溶剤及び
可塑剤と共に混合することにより湿潤した。湿潤後、ポ
リビニルブチラール樹脂より成るビヒクルを混合してシ
ート成形用スラリーを作製した。
Next, a predetermined amount of the slurry powder was wetted by mixing with a solvent and a plasticizer. After wetting, a vehicle made of polyvinyl butyral resin was mixed to prepare a sheet forming slurry.

【0041】次に、該スラリーを150メッシュのシル
クスクリーンで濾過した後、成膜してセラミック生シー
トを得た。そして、該セラミック生シートと、Niペー
ストより作製した内部電極シートを用いて転写工法によ
り所定の積層仕様に基ずいて積層した後、切断してグリ
ーンチップを得た。
Next, the slurry was filtered through a 150-mesh silk screen and then formed into a film to obtain a ceramic raw sheet. Then, using the ceramic raw sheet and the internal electrode sheet made of the Ni paste, the sheet was laminated by a transfer method based on a predetermined lamination specification, and then cut to obtain a green chip.

【0042】次に、得られたグリーンチップを面取りし
た後、その両端面にNiペーストを塗布し乾燥した後、
脱脂した。そして、回転式雰囲気炉により還元雰囲気焼
成を実施した。焼成は、グリーンガス、CO2及びN2
より調整したNiの平衡酸素分圧よりも2桁程度低い酸
素分圧雰囲気中で1250℃の温度で2時間保持した。
そして、焼成したチップの両端面に上層外部電極となる
Agペーストを塗布して大気中で焼き付けた後、Ni鍍
金及びその上にSn鍍金を施して本実施例のチップ型積
層セラミックコンデンサを完成させた。
Next, after chamfering the obtained green chip, a Ni paste is applied to both end surfaces and dried,
Defatted. Then, firing in a reducing atmosphere was performed using a rotary atmosphere furnace. The firing was maintained at a temperature of 1250 ° C. for 2 hours in an oxygen partial pressure atmosphere lower by about two orders of magnitude than the equilibrium oxygen partial pressure of Ni adjusted by the green gas, CO 2 and N 2 .
Then, an Ag paste to be an upper external electrode is applied to both end surfaces of the fired chip and baked in the air, and then Ni plating and Sn plating are applied thereon to complete the chip-type multilayer ceramic capacitor of this embodiment. Was.

【0043】ここで、図1は本発明のセラミック電子部
品の一実施例を示す断面図である。作製した本実施例の
チップ型積層セラミックコンデンサは、図1に示したよ
うにBaTiO3質セラミック誘電体層13とNiを含
む内部電極層12a,12b,12cとを交互に積層し
て形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無効
層としてBaTiO3質セラミック誘電体層13が積層
されて積層体11が形成されており、該積層体11の両
端部に内部電極層12b,12cと電気的に接合された
Ni質下層外部電極14が設けられ、その上にAg質上
層外部電極15が設けられていた。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the ceramic electronic component of the present invention. The manufactured chip-type multilayer ceramic capacitor of this example was formed by alternately laminating the BaTiO 3 -based ceramic dielectric layers 13 and the internal electrode layers 12a, 12b, and 12c containing Ni as shown in FIG. A laminated body 11 is formed by laminating a BaTiO 3 ceramic dielectric layer 13 as an ineffective layer above and below an effective layer serving as a capacitance acquisition layer, and internal electrode layers 12 b and 12 c are provided at both ends of the laminated body 11. A lower Ni-layer external electrode 14 electrically connected to the upper electrode was provided, and an upper Ag-layer external electrode 15 was provided thereon.

【0044】次に、試作したチップ型積層セラミックコ
ンデンサの電気特性を評価した。静電容量(Cap)と
誘電体損失(tanδ)はYHP製LCRメータ428
4Aを使用して1V/1KHzの信号電圧下で測定し
た。誘電率は測定した静電容量(Cap)値と試作した
チップ型積層セラミックコンデンサを研磨して求めた有
効層の厚み及び対向電極面積より算出した。絶縁抵抗値
(IR)はアドバンテスト社製絶縁抵抗計R8340A
を使用して500VDCを1分間印加して測定した。絶
縁破壊電圧(BDV)は菊水電子製耐圧計を使用してシ
リコーン油中で直流破壊電圧を測定した。静電容量の温
度変化率(Cap−TC)は恒温槽にYHP製LCRメ
ータ4284Aを接続して−55〜+125℃の範囲内
で測定した。静電容量と誘電体損失は各々20個測定に
供し、絶縁抵抗値と絶縁破壊電圧は各々10個、温度変
化率は2個測定し、平均値を算出してそれらの結果を
(表3)に示した。
Next, the electrical characteristics of the prototype chip-type multilayer ceramic capacitor were evaluated. Capacitance (Cap) and dielectric loss (tan δ) were measured by YHP LCR meter 428
The measurement was performed under a signal voltage of 1 V / 1 KHz using 4A. The dielectric constant was calculated from the measured capacitance (Cap) value, the thickness of the effective layer and the area of the counter electrode obtained by polishing the prototype chip-type multilayer ceramic capacitor. The insulation resistance value (IR) is Advantest's insulation resistance meter R8340A.
Was applied and 500 VDC was applied for 1 minute for measurement. The dielectric breakdown voltage (BDV) was obtained by measuring the DC breakdown voltage in silicone oil using a Kikusui Electronics pressure gauge. The temperature change rate of the capacitance (Cap-TC) was measured in the range of −55 to + 125 ° C. by connecting a YHP LCR meter 4284A to the thermostat. Capacitance and dielectric loss were each measured for 20 pieces, insulation resistance value and insulation breakdown voltage were each 10 pieces, temperature change rate was measured for 2 pieces, average value was calculated and the results were obtained (Table 3). It was shown to.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】ここで、(表3)のRunNoは(表1)
のRunNoに対応している。また、これらの表中のR
unNoに※印を記したものは、電気的特性や焼結性な
どの評価項目の内少なくとも1つについて良好な結果が
得られなかった試料である。
Here, RunNo of (Table 3) is (Table 1)
RunNo. In addition, R in these tables
Samples marked with * in unNo are samples in which good results were not obtained for at least one of the evaluation items such as electrical characteristics and sinterability.

【0047】(表1)及び(表3)より明らかな様に、
BaTiO3100モルに対しDy23が1.3モルを
超えると、1250℃の焼成で若干焼結性が劣化するた
め、誘電率が低下し、また0.2モル未満になると静電
容量の温度変化率が大きくなる傾向にあった。BaTi
3100モルに対しMgOが1.2モルを超えると誘
電率の低下と誘電体損失の増大を招き、また0.1モル
未満になると焼成時の耐還元性が損なわれる為、誘電体
損失が増大し、絶縁破壊電圧及び絶縁抵抗が劣化した。
BaTiO3100モルに対しMn34が0.12モル
を超えると誘電率の低下と誘電体損失の増加を招き、ま
た0.02モル未満になると絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧
が急激に劣化した。さらに、BaTiO3100モルに
対しBa0 .5Ca0.5SiO3の一般式で表される焼結助
剤成分が3.5モルを超えると誘電率が低下し、また
0.5モル未満になると焼結助剤としての効果が得られ
ず、焼成による緻密化が不完全となり電気的特性の全般
にわたって劣化した。
As is clear from (Table 1) and (Table 3),
When Dy 2 O 3 exceeds 1.3 moles per 100 moles of BaTiO 3, sinterability is slightly deteriorated by firing at 1250 ° C., so that the dielectric constant decreases. Tended to increase the temperature change rate. BaTi
If MgO exceeds 1.2 moles with respect to 100 moles of O 3 , the dielectric constant will decrease and the dielectric loss will increase. If it is less than 0.1 moles, the reduction resistance during firing will be impaired. Increased, and the breakdown voltage and insulation resistance deteriorated.
When Mn 3 O 4 exceeds 0.12 mol with respect to 100 mol of BaTiO 3, a decrease in dielectric constant and an increase in dielectric loss are caused, and when less than 0.02 mol, insulation resistance and dielectric breakdown voltage rapidly deteriorate. . Further, the sintering aid component represented by the general formula of BaTiO 3 100 mol Ba 0 .5 Ca 0.5 SiO 3 exceeds 3.5 mol dielectric constant decreases, and becomes less than 0.5 mol The effect as a sintering aid was not obtained, and the densification by firing was incomplete, and the electrical characteristics were deteriorated over the whole.

【0048】これに対し、本発明範囲内の耐還元性誘電
体組成物により作製した積層セラミックコンデンサは、
良好な焼結性と高い誘電率とを有し、またEIA規格X
7R特性及びJIS規格B特性を満足し、形状が321
6サイズで定格電圧が630VDCを保証することが可
能であり、特に高い静電容量値を有する中高圧用チップ
型積層セラミックコンデンサとして有望なものであっ
た。
On the other hand, the multilayer ceramic capacitor made of the reduction-resistant dielectric composition within the scope of the present invention is:
It has good sinterability and high dielectric constant.
Satisfies 7R characteristics and JIS B characteristics, shape is 321
It was possible to guarantee a rated voltage of 630 VDC in six sizes, and it was particularly promising as a chip-type multilayer ceramic capacitor for medium and high pressures having a high capacitance value.

【0049】以上の様に、本発明の耐還元性誘電体組成
物によれば、良好な焼結性と電気特性を有し、高容量域
の商品展開が可能なNi内部電極中高圧用チップ型積層
セラミックコンデンサを実現することができる。
As described above, according to the reduction-resistant dielectric composition of the present invention, a Ni internal electrode medium / high pressure chip having good sinterability and electric characteristics and capable of product development in a high capacity region. A multilayer ceramic capacitor can be realized.

【0050】(実施例2)主成分であるBaTiO3
末(BETの比表面積値が2.5m2/gで、Ba/T
iのモル比が1.000)及び添加剤であるDy23
MgO及びMn34の各粉末を(表1)のRunNo.
18組成に基づいて電子天秤で所定量を秤量し、5mm
φのZrO2質ボールが2100g入った内容積が28
00CCのボールミル中に投入する。
Example 2 BaTiO 3 powder as the main component (BET having a specific surface area of 2.5 m 2 / g and Ba / T
i is 1.000) and the additives Dy 2 O 3 ,
Each powder of MgO and Mn 3 O 4 was prepared according to Run No.
A predetermined amount is weighed with an electronic balance based on the 18
Inner volume of 2100g containing φ ZrO 2 ball is 28
Put into a 00CC ball mill.

【0051】次にBa、Caの酢酸塩及びTEOS(テ
トラエトキシシラン)の所定量をRunNo.18組成
に基づいて電子天秤で秤量した後、酢酸塩は600CC
の純水に、またTEOSは900CCのエタノールに別
々に溶解させる。
Next, predetermined amounts of Ba and Ca acetates and TEOS (tetraethoxysilane) were added to RunNo. After weighing on an electronic balance based on 18 compositions, the acetate was 600 CC
Of pure water, and TEOS are separately dissolved in 900 CC of ethanol.

【0052】そして、該酢酸塩水溶液をエタノール溶液
中に投入して攪拌を続けながら1規定のアンモニア水を
240CC滴下して、焼結助剤成分より成るコロイド状
懸濁液を得た。
Then, the aqueous solution of acetate was poured into an ethanol solution, and 240 CC of 1N aqueous ammonia was added dropwise while stirring continuously to obtain a colloidal suspension composed of a sintering aid component.

【0053】次に、該コロイド状懸濁液を上記ボールミ
ル中に投入し50rpmの回転速度で20時間混合し
た。混合物は150メッシュのシルクスクリーンで濾過
して、テフロンシートを敷いたステンレスバット中に投
入し、ドラフト中で加温しながらエタノール分を揮発さ
せ、アルミ泊で蓋をして150℃の温度で乾燥した。乾
燥した塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した後、32メッ
シュのナイロン篩を通過してアルミナ製坩堝に入れて4
00℃/2時間(昇降温速度:200℃/H)の条件で
熱処理してスラリー用粉末を約700g作製した。
Next, the colloidal suspension was charged into the ball mill and mixed at a rotation speed of 50 rpm for 20 hours. The mixture was filtered through a 150-mesh silk screen, poured into a stainless steel vat lined with a Teflon sheet, evaporated in a fume hood while evaporating the ethanol, covered with aluminum, and dried at 150 ° C. did. The dried mass was crushed in an alumina mortar, passed through a 32 mesh nylon sieve, and placed in an alumina crucible for 4 hours.
Heat treatment was performed under the conditions of 00 ° C./2 hours (temperature rising / falling rate: 200 ° C./H) to produce about 700 g of slurry powder.

【0054】そして、実施例1と同様の手順により積層
セラミックコンデンサ素子を作製した。次に、該積層セ
ラミックコンデンサ素子の両端面に端子を半田付けした
後、素子本体部をエポキシ系の熱硬化性樹脂に埋込んで
モールド型の積層セラミックコンデンサを完成させた。
Then, a multilayer ceramic capacitor element was manufactured in the same procedure as in Example 1. Next, after soldering terminals to both end surfaces of the multilayer ceramic capacitor element, the element body was embedded in an epoxy-based thermosetting resin to complete a mold-type multilayer ceramic capacitor.

【0055】ここで、図2は本発明のセラミック電子部
品の一実施例を示す断面図である。作製した本実施例の
モールド型積層セラミックコンデンサは、図2に示した
ようにBaTiO3質セラミック誘電体層23とNiを
含む内部電極層22a,22b,22cとを交互に積層
して形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無
効層としてBaTiO3質セラミック誘電体層23が積
層されて積層体21が形成されており、該積層体21の
両端部に内部電極層22b,22cと電気的に接合され
たNi質下層外部電極24が設けられ、その上にAg質
上層外部電極25が設けられていた。そして、熱硬化性
樹脂等で構成される外装材26に埋込まれた積層体21
の両端部から導電性の端子27が引出され、該端子27
を介して回路基板に表面実装できるように構成されてい
た。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the ceramic electronic component of the present invention. As shown in FIG. 2, the molded multilayer ceramic capacitor of the present embodiment was formed by alternately laminating the BaTiO 3 ceramic dielectric layer 23 and the internal electrode layers 22a, 22b, 22c containing Ni. A laminated body 21 is formed by laminating a BaTiO 3 ceramic dielectric layer 23 as an ineffective layer above and below an effective layer serving as a capacitance acquisition layer. Internal electrode layers 22 b and 22 c are formed on both ends of the laminated body 21. A lower Ni-layer external electrode 24 electrically connected to the substrate was provided, and an upper Ag-layer external electrode 25 was provided thereon. Then, the laminate 21 embedded in the exterior material 26 made of a thermosetting resin or the like
Conductive terminals 27 are drawn out from both ends of the
It was configured such that it could be surface-mounted on a circuit board via a.

【0056】次に、本実施例のモールド型積層セラミッ
クコンデンサのたわみ強度を測定した。たわみ強度は表
面実装用電子部品の信頼性を判断する為の重要な評価項
目であり、専用のプリント基板に被試験品を半田付けし
た後、専用の治具で3点曲げを付加させながら静電容量
を測定し、静電容量値が急激に低下した時点での基板の
たわみ幅(mm)をたわみ強度とするものである。この
たわみ強度測定の概念図を図4に示した。なお、図4は
たわみ強度測定の概念図である。通常、静電容量値が急
激に低下した時点で被試験品に亀裂が発生している場合
が多い。本実施例のモールド型積層セラミックコンデン
サの場合、たわみ幅が15mmを越えても静電容量値の
低下がなく安定していた。同時に、実施例1のチップ型
積層セラミックコンデンサの場合、たわみ幅(mm)が
6mmで静電容量値が急激に低下して亀裂が発生した被
試験品が見られた。たわみ強度の規格は最小値が2.0
mmであるため双方共全く問題のないレベルであるが、
明らかにモールド型の方が優れていた。
Next, the flexural strength of the molded multilayer ceramic capacitor of this example was measured. Deflection strength is an important evaluation item for judging the reliability of surface-mount electronic components. After soldering the DUT to a special printed circuit board, static bending is performed while applying a three-point bending with a special jig. The capacitance is measured, and the deflection width (mm) of the substrate at the time when the capacitance value sharply decreases is defined as the deflection strength. FIG. 4 shows a conceptual diagram of the deflection strength measurement. FIG. 4 is a conceptual diagram of deflection strength measurement. In general, cracks often occur in the DUT when the capacitance value sharply decreases. In the case of the mold-type multilayer ceramic capacitor of this example, even if the deflection width exceeded 15 mm, the capacitance value was stable without reduction. At the same time, in the case of the chip-type multilayer ceramic capacitor of Example 1, a sample under test in which the deflection width (mm) was 6 mm, the capacitance value sharply decreased, and cracks occurred was observed. The minimum standard for flexural strength is 2.0
mm is a level that does not cause any problem at all,
Clearly, the mold was better.

【0057】また、実施例1のチップ型積層セラミック
コンデンサは、規格外の異常電圧に対して、積層体表面
の結露等が原因となり沿面リークが発生することがある
が、本実施例のモールド型積層セラミックコンデンサ
は、その可能性がなく耐久信頼性の高いものであった。
In the chip-type multilayer ceramic capacitor of the first embodiment, creepage leakage may occur due to dew condensation on the surface of the laminate with respect to an abnormal voltage that is out of specification. The multilayer ceramic capacitor has no such possibility and has high durability durability.

【0058】以上の様に、本発明の積層セラミックコン
デンサは、熱硬化性樹脂で埋込みモールド型にすること
により高い信頼性と優れた表面実装性を実現することが
できる。
As described above, the multilayer ceramic capacitor of the present invention can realize high reliability and excellent surface mountability by being embedded in a thermosetting resin.

【0059】(実施例3)(表1)のRunNo.18
組成に基づいて実施例1及び実施例2と同様の手順によ
り積層セラミックコンデンサ素子を作製した。次に、該
積層セラミックコンデンサ素子の両端面にリード線を半
田付けした後、素子本体部をエポキシ系の外装材で被覆
してリード型の積層セラミックコンデンサを完成させ
た。
(Example 3) Run No. of Table 1 18
On the basis of the composition, a multilayer ceramic capacitor element was manufactured in the same procedure as in Examples 1 and 2. Next, after lead wires were soldered to both end surfaces of the multilayer ceramic capacitor element, the element body was covered with an epoxy-based exterior material to complete a lead-type multilayer ceramic capacitor.

【0060】ここで、図3は本発明のセラミック電子部
品の一実施例を示す断面図である。作製した本実施例の
リード型積層セラミックコンデンサは、図3に示したよ
うにBaTiO3質セラミック誘電体層33とNiを含
む内部電極層32a,32b,32cとを交互に積層し
て形成された静電容量取得層となる有効層の上下に無効
層としてBaTiO3質セラミック誘電体層33が積層
されて積層体31が形成されており、該積層体31の両
端部に内部電極層32b,32cと電気的に接合された
Ni質下層外部電極34が設けられ、その上にAg質上
層外部電極35が設けられていた。そして、熱硬化性樹
脂等で構成される外装材36に埋込まれた積層体31の
両端部から導電性のリード線37が引出され、該リード
線37を介して回路基板に半田付けできるように構成さ
れていた。
FIG. 3 is a sectional view showing one embodiment of the ceramic electronic component of the present invention. The manufactured lead-type multilayer ceramic capacitor of the present embodiment was formed by alternately laminating BaTiO 3 -based ceramic dielectric layers 33 and internal electrode layers 32a, 32b, and 32c containing Ni as shown in FIG. A laminate 31 is formed by laminating a BaTiO 3 ceramic dielectric layer 33 as an ineffective layer above and below an effective layer serving as a capacitance acquisition layer. Internal electrode layers 32 b and 32 c are formed on both ends of the laminate 31. A lower Ni-layer external electrode 34 electrically connected to the above was provided, and an upper Ag-layer external electrode 35 was provided thereon. Then, conductive leads 37 are drawn out from both ends of the laminate 31 embedded in the exterior material 36 made of a thermosetting resin or the like, and can be soldered to a circuit board via the leads 37. Was configured to.

【0061】本実施例のリード型積層セラミックコンデ
ンサは、異常電圧による沿面放電の心配がなく、さらに
回路基板にはリード線が半田付けされる為たわみ等の機
械的応力が一切印加されず、回路設計上優位性のあるも
のである。
The lead-type multilayer ceramic capacitor of the present embodiment has no fear of creeping discharge due to abnormal voltage, and further, no mechanical stress such as bending is applied to the circuit board because the lead wire is soldered to the circuit board. It has an advantage in design.

【0062】(実施例4)(表1)のRunNo.18
の組成に基づいて、BETの比表面積値とBa/Tiの
モル比を変化させたBaTiO3の粉末を使用して実施
例1と同様の手順により形状が3216サイズのチップ
型の積層セラミックコンデンサを作製した。使用したB
aTiO3粉末のBETの比表面積値とBa/Tiのモ
ル比を(表4)に示した。
(Example 4) Run No. of Table 1 18
A chip type multilayer ceramic capacitor having a shape of 3216 was formed by the same procedure as in Example 1 by using BaTiO 3 powder in which the specific surface area value of BET and the molar ratio of Ba / Ti were changed based on the composition of Produced. B used
The specific surface area value of BET and the molar ratio of Ba / Ti of the aTiO 3 powder are shown in (Table 4).

【0063】[0063]

【表4】 [Table 4]

【0064】そして、作製したチップ型の積層セラミッ
クコンデンサの誘電率、静電容量の温度変化率及び絶縁
破壊電圧を評価した。誘電率は実施例1と同様の方法
で、まず静電容量(Cap)をYHP製LCRメータ4
284Aを使用して1V/1KHzの信号電圧下で測定
した後、該積層セラミックコンデンサの内部の有効層厚
み及び対向電極面積より算出した。絶縁破壊電圧(BD
V)は菊水電子製耐圧計を使用してシリコーン油中で直
流破壊電圧を測定した。静電容量の温度変化率(Cap
−TC)は恒温槽にYHP製LCRメータ4284Aを
接続して−55〜+125℃の範囲内で測定した。静電
容量は各々20個測定に供し、平均値より誘電率を算出
した。また、絶縁破壊電圧は各々10個、静電容量の温
度変化率は2個測定し、平均値を算出してこれらの結果
を(表5)に示した。ここで、(表5)のRunNoは
(表4)のRunNoに対応している。また、これらの
表中のRunNoに※印を記したものは、上記評価項目
の内少なくとも1つについて良好な結果が得られなかっ
た試料である。
Then, the dielectric constant, the rate of temperature change of capacitance and the dielectric breakdown voltage of the manufactured chip-type multilayer ceramic capacitor were evaluated. The dielectric constant was measured in the same manner as in Example 1. First, the capacitance (Cap) was measured using a YHP LCR meter 4.
After measuring under a signal voltage of 1 V / 1 KHz using 284A, it was calculated from the effective layer thickness and the counter electrode area inside the multilayer ceramic capacitor. Dielectric breakdown voltage (BD
V) was measured for DC breakdown voltage in silicone oil using a Kikusui Electronics pressure gauge. Temperature change rate of capacitance (Cap
-TC) was measured within the range of -55 to + 125 ° C by connecting a YHP LCR meter 4284A to the thermostat. The capacitance was measured for 20 pieces each, and the dielectric constant was calculated from the average value. In addition, each of 10 dielectric breakdown voltages and two temperature change rates of capacitance was measured, and the average value was calculated. The results are shown in (Table 5). Here, RunNo in (Table 5) corresponds to RunNo in (Table 4). In addition, those marked with * for RunNo in these tables are samples for which good results were not obtained for at least one of the above evaluation items.

【0065】[0065]

【表5】 [Table 5]

【0066】(表4)及び(表5)より明らかな様に、使
用したBaTiO3粉末のBETの比表面積値が3.0
2/gを超えると誘電率が低下すると同時に静電容量
の温度変化率が大きくなりEIA規格X7R特性から外
れ、また2.0m2/g未満になると絶縁破壊電圧が低
くなり設計した定格電圧の保証が難しくなる傾向にあっ
た。さらに、Ba/Tiのモル比が1.007を超える
と誘電率が低下したり絶縁破壊電圧が低くなる傾向にあ
り、また0.993未満では静電容量の温度変化率が大
きくなる傾向にあった。さらに、Ba/Tiのモル比が
0.993未満になると還元雰囲気焼成中に耐還元性が
損なわれ、上記特性以外の電気特性である絶縁抵抗値が
劣化する傾向にあり、またBa/Tiのモル比が1.0
07を超えると電気特性的な劣化以外に還元雰囲気焼成
中に焼結が進行し難くなる傾向にあった。図5に本発明
範囲内のBaTiO3粉末のBETの比表面積値とBa
/Tiのモル比を示した。なお、図5は本発明範囲内の
BaTiO3粉末のBET比表面積値とBa/Tiモル
比を示すグラフである。この範囲内のBaTiO3粉末
を使用することにより、優れた耐還元性と焼結性を有
し、中高圧用として遜色のない電気的特性を有し、卑金
属内部電極積層セラミックコンデンサとして高容量域に
おける商品展開が可能な高い誘電率を有する耐還元性誘
電体組成物を得ることができる。
As is clear from Tables 4 and 5, the specific surface area of the BaTiO 3 powder used was 3.0 in BET.
When it exceeds m 2 / g, the dielectric constant decreases, and the temperature change rate of the capacitance increases at the same time, deviating from the EIA standard X7R characteristic. When it is less than 2.0 m 2 / g, the dielectric breakdown voltage decreases and the designed rated voltage Guarantee tended to be difficult. Further, when the molar ratio of Ba / Ti exceeds 1.007, the dielectric constant tends to decrease and the dielectric breakdown voltage tends to decrease, and when it is less than 0.993, the temperature change rate of the capacitance tends to increase. Was. Further, when the molar ratio of Ba / Ti is less than 0.993, the reduction resistance is impaired during firing in a reducing atmosphere, and the insulation resistance value, which is an electrical property other than the above properties, tends to deteriorate. The molar ratio is 1.0
If it exceeds 07, sintering tends to be difficult to proceed during firing in a reducing atmosphere, in addition to deterioration in electrical characteristics. FIG. 5 shows the BET specific surface area value of BaTiO 3 powder and Ba Ba within the range of the present invention.
/ Ti molar ratio is shown. FIG. 5 is a graph showing the BET specific surface area value and the Ba / Ti molar ratio of BaTiO 3 powder within the range of the present invention. By using a BaTiO 3 powder within this range, it has excellent reduction resistance and sinterability, has electrical characteristics comparable to those for medium and high pressures, and has a high capacity region as a base metal internal electrode multilayer ceramic capacitor. Thus, it is possible to obtain a reduction-resistant dielectric composition having a high dielectric constant that enables commercial product development.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、BETの比
表面積値が2.0〜3.0m2/gの範囲内にあり、且
つBa/Tiのモル比が0.993〜1.007の範囲
内にある主成分であるBaTiO3に対して、少なくと
も添加物としてDyの酸化物または焼成によりDyの酸
化物になる化合物、Mgの酸化物または焼成によりMg
の酸化物になる化合物、Mnの酸化物または焼成により
Mnの酸化物になる化合物を含有し、少なくとも焼結助
剤としてBa1-XCaXSiO3の一般式で表され、Xが
0≦X≦1の範囲内からなる成分を含有するものであ
り、Ba1-XCaXSiO3成分を溶液の状態で主成分及
び添加物の粉末と混合するため、Ca、Ba及びSiを
含有する成分が主成分であるBaTiO3粒子の周囲に
均一にコーティングされ、焼成時に局部的な異常反応が
なく焼結助剤成分が均一に分散された非常に制御された
結晶粒子径と緻密な組織を形成することが可能な耐還元
性誘電体組成物が得られる。また、セラミック誘電体層
を前記の耐還元性誘電体組成物で構成することにより、
良好な電気特性と耐久信頼性を有し、高容量域における
商品展開が可能な高い誘電率を有し、主として中高圧用
としてそれぞれの特徴を生かしてユーザの要望に応じた
回路設計が可能なチップ型、モールド型及びリード型の
積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子
部品を製造することができるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the specific surface area value of BET is in the range of 2.0 to 3.0 m 2 / g, and the molar ratio of Ba / Ti is 0.993 to 1 0.0007 as a main component, BaTiO 3 , at least as an additive, a compound of Dy oxide or a compound which becomes a Dy oxide by firing, an oxide of Mg or Mg by firing.
A compound which becomes an oxide of Mn, an oxide of Mn or a compound which becomes an oxide of Mn by firing, and is represented by a general formula of Ba 1-X Ca X SiO 3 at least as a sintering aid, wherein X is 0 ≦ It contains a component comprised in the range of X ≦ 1, and contains Ca, Ba and Si in order to mix the Ba 1 -X Ca X SiO 3 component with the powder of the main component and the additive in a solution state. The composition is uniformly coated around the BaTiO 3 particles, which are the main component, and has a very controlled crystal particle size and dense structure in which the sintering aid component is uniformly dispersed without local abnormal reaction during firing. A reducible dielectric composition that can be formed is obtained. Further, by constituting the ceramic dielectric layer with the above-mentioned reduction-resistant dielectric composition,
It has good electrical characteristics and durability reliability, and has a high dielectric constant that enables product development in high-capacity areas. Mainly for medium and high pressures, it is possible to design circuits that meet the needs of users by taking advantage of their respective characteristics. The effect of being able to manufacture ceramic electronic components typified by chip-type, mold-type and lead-type multilayer ceramic capacitors can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のセラミック電子部品の一実施例を示す
断面図
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a ceramic electronic component of the present invention.

【図2】本発明のセラミック電子部品の一実施例を示す
断面図
FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of the ceramic electronic component of the present invention.

【図3】本発明のセラミック電子部品の一実施例を示す
断面図
FIG. 3 is a sectional view showing one embodiment of the ceramic electronic component of the present invention.

【図4】たわみ強度測定の概念図FIG. 4 is a conceptual diagram of deflection strength measurement.

【図5】本発明範囲内のBaTiO3粉末のBET比表
面積値とBa/Tiモル比を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing the BET specific surface area value and the Ba / Ti molar ratio of BaTiO 3 powder within the range of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,31 積層体 12a,22a,32a 内部電極層 12b,22b,32b 内部電極層 12c,22c,32c 内部電極層 13,23,33 セラミック誘電体層 14,24,34 Ni質下層外部電極 15,25,35 Ag質上層外部電極 26 外装材 27 端子 36 外装材 37 リード線 38 半田 11, 21, 31 Laminated body 12a, 22a, 32a Internal electrode layer 12b, 22b, 32b Internal electrode layer 12c, 22c, 32c Internal electrode layer 13, 23, 33 Ceramic dielectric layer 14, 24, 34 Ni-based lower external electrode 15, 25, 35 Ag upper layer external electrode 26 Exterior material 27 Terminal 36 Exterior material 37 Lead wire 38 Solder

フロントページの続き (72)発明者 山本 益裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G031 AA03 AA04 AA06 AA07 AA11 AA19 AA30 AA39 BA09 BA26 CA03 CA04 CA08 GA02 GA04 5E001 AB03 AE04 5G303 AA01 AB06 AB11 AB14 AB20 BA12 CA01 CB03 CB17 CB18 CB30 CB35 CB41 CC03 DA06Continued on the front page (72) Inventor Masuhiro Yamamoto 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 4G031 AA03 AA04 AA06 AA07 AA11 AA19 AA30 AA39 BA09 BA26 CA03 CA04 CA08 GA02 GA04 5E001 AB03 AE04 5G303 AA01 AB06 AB11 AB14 AB20 BA12 CA01 CB03 CB17 CB18 CB30 CB35 CB41 CC03 DA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】BETの比表面積値が2.0〜3.0m2
/gの範囲内にあり、且つBa/Tiのモル比が0.9
93〜1.007の範囲内にある主成分であるBaTi
3に対して、添加物として金属の酸化物または焼成に
より金属の酸化物になる化合物を含有し、焼結助剤とし
てSiO2系の化合物を含有することを特徴とする耐還
元性誘電体組成物。
1. A BET having a specific surface area of 2.0 to 3.0 m 2.
/ G and the molar ratio Ba / Ti is 0.9.
BaTi which is the main component in the range of 93 to 1.007
Against O 3, containing a metal oxide or a compound forming an oxide of the metal by firing as an additive, a reduction resistant dielectric, characterized by containing a compound of the SiO 2 system as a sintering aid Composition.
【請求項2】BETの比表面積値が2.0〜3.0m2
/gの範囲内にあり、且つBa/Tiのモル比が0.9
93〜1.007の範囲内にある主成分であるBaTi
3に対して、少なくとも添加物としてDyの酸化物ま
たは焼成によりDyの酸化物になる化合物、Mgの酸化
物または焼成によりMgの酸化物になる化合物、Mnの
酸化物または焼成によりMnの酸化物になる化合物を含
有し、少なくとも焼結助剤としてBa1-XCaXSiO3
の一般式で表され、Xが0≦X≦1の範囲内からなる成
分を含有することを特徴とする耐還元性誘電体組成物。
2. A BET having a specific surface area of 2.0 to 3.0 m 2.
/ G and the molar ratio Ba / Ti is 0.9.
BaTi which is the main component in the range of 93 to 1.007
With respect to O 3 , an oxide of Dy or a compound which becomes an oxide of Dy by firing, an oxide of Mg or a compound which becomes an oxide of Mg by firing, an oxide of Mn or an oxidation of Mn by firing Ba 1-x Ca x SiO 3 at least as a sintering aid
Wherein X comprises a component in the range of 0 ≦ X ≦ 1.
【請求項3】BETの比表面積値が2.0〜3.0m2
/gの範囲内にあり、且つBa/Tiのモル比が0.9
93〜1.007の範囲内にある主成分であるBaTi
3100モルに対して、添加物としてDyの酸化物ま
たは焼成により酸化物になる化合物を酸化物Dy23
算で0.2〜1.3モル、Mgの酸化物または焼成によ
り酸化物になる化合物を酸化物MgO換算で0.1〜
1.2モル、Mnの酸化物または焼成により酸化物にな
る化合物を酸化物Mn34換算で0.02〜0.12モ
ル含有し、焼結助剤としてBa1-XCaXSiO3の一般
式で表され、Xが0≦X≦1の範囲内からなる成分を
0.5〜3.5モル含有することを特徴とする耐還元性
誘電体組成物。
3. A BET having a specific surface area of 2.0 to 3.0 m 2.
/ G and the molar ratio Ba / Ti is 0.9.
BaTi which is the main component in the range of 93 to 1.007
O to 3 100 mol, 0.2 to 1.3 mol of compounds that become oxides oxide Dy 2 O 3 in terms of an oxide or firing Dy as an additive, oxide or oxides by firing Mg Is 0.1 to 0.1% in terms of oxide MgO.
It contains 0.02 to 0.12 mol of an oxide of Mn or a compound which becomes an oxide by firing in terms of oxide Mn 3 O 4 , and Ba 1 -x Ca x SiO 3 as a sintering aid. Wherein X is in the range of 0 ≦ X ≦ 1 in an amount of 0.5 to 3.5 mol.
【請求項4】前記、Ba1-XCaXSiO3の一般式で表
され、Xが0≦X≦1の範囲内からなる成分は、Ca及
びBaの酢酸塩水溶液とSiの金属アルコキシドエタノ
ール溶液との混合溶液を攪拌しながら該混合溶液にアン
モニア水を滴下して調整することを特徴とする請求項
2,3いずれか1に記載の耐還元性誘電体組成物。
4. The component represented by the general formula of Ba 1 -X Ca X SiO 3 wherein X is in the range of 0 ≦ X ≦ 1 is an aqueous solution of Ca and Ba acetate and a metal alkoxide ethanol of Si. 4. The reduction-resistant dielectric composition according to claim 2, wherein ammonia water is added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with the solution.
【請求項5】第1の複数のセラミック誘電体層の間にN
i或いはNiを主成分とする合金より成る内部電極層を
設けた有効層及び第2の複数のセラミック誘電体層より
成る無効層を有した基体と、前記基体の両端部から側部
に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合
された一対の外部電極とを備えたチップ型のセラミック
電子部品であって、前記セラミック誘電体層を請求項1
〜4いずれか1に記載の耐還元性誘電体組成物で構成し
たことを特徴とするセラミック電子部品。
5. The method according to claim 1, wherein the first plurality of ceramic dielectric layers have N
a base having an effective layer provided with an internal electrode layer made of an alloy containing i or Ni as a main component and an ineffective layer formed of a second plurality of ceramic dielectric layers; A chip-type ceramic electronic component provided with a pair of external electrodes electrically connected to the internal electrode layer, wherein the ceramic dielectric layer is provided.
A ceramic electronic component comprising the reduction-resistant dielectric composition according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】第1の複数のセラミック誘電体層の間にN
i或いはNiを主成分とする合金より成る内部電極層を
設けた有効層及び第2の複数のセラミック誘電体層より
成る無効層を有した基体と、前記基体の両端部から側部
に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合
された一対の外部電極と、前記外部電極にそれぞれ接続
された端子とを備え、前記基体及び外部電極が樹脂によ
り埋め込まれたモールド型のセラミック電子部品であっ
て、前記セラミック誘電体層を請求項1〜4いずれか1
に記載の耐還元性誘電体組成物で構成をしたことを特徴
とするセラミック電子部品。
6. The method according to claim 1, wherein N is between the first plurality of ceramic dielectric layers.
a base having an effective layer provided with an internal electrode layer made of an alloy containing i or Ni as a main component and an ineffective layer formed of a second plurality of ceramic dielectric layers; And a pair of external electrodes electrically connected to the internal electrode layer, and terminals respectively connected to the external electrodes, wherein the base and the external electrodes are embedded in a resin. 5. A component, wherein said ceramic dielectric layer is formed of any one of claims 1 to 4.
7. A ceramic electronic component, comprising the reduction-resistant dielectric composition according to item 1.
【請求項7】第1の複数のセラミック誘電体層の間にN
i或いはNiを主成分とする合金より成る内部電極層を
設けた有効層及び第2の複数のセラミック誘電体層より
成る無効層を有した基体と、前記基体の両端部から側部
に至るように設けられ、前記内部電極層と電気的に接合
された一対の外部電極と、前記外部電極にそれぞれ接続
されたリード線とを備え、前記基体及び外部電極が樹脂
により被覆されたリード型のセラミック電子部品であっ
て、前記セラミック誘電体層を請求項1〜4いずれか1
に記載の耐還元性誘電体組成物で構成したことを特徴と
するセラミック電子部品。
7. The method according to claim 1, wherein the first plurality of ceramic dielectric layers have N
a base having an effective layer provided with an internal electrode layer made of an alloy containing i or Ni as a main component and an ineffective layer formed of a second plurality of ceramic dielectric layers, and extending from both end portions to side portions of the base. A lead-type ceramic comprising a pair of external electrodes electrically connected to the internal electrode layer, and lead wires respectively connected to the external electrodes, wherein the base and the external electrodes are covered with a resin. 5. An electronic component, wherein the ceramic dielectric layer is formed of any one of claims 1 to 4.
A ceramic electronic component comprising the reduction-resistant dielectric composition described in 1 above.
【請求項8】前記外部電極は上層、下層の二層構造であ
り、下層は前記基体の端面のみに設けたことを特徴とす
る請求項5〜7いずれか1に記載のセラミック電子部
品。
8. The ceramic electronic component according to claim 5, wherein the external electrode has a two-layer structure of an upper layer and a lower layer, and the lower layer is provided only on an end face of the base.
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