JP2005217305A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内部電極層3と、3.5μm以下の厚みを持つ層間誘電体層2とを有する積層セラミックコンデンサ1であって、前記層間誘電体層2は、前記内部電極層と接している接触誘電体粒子2aと、前記内部電極層と接していない非接触誘電体粒子2bとで構成されており、前記層間誘電体層2に含まれる複数の誘電体粒子全体の平均粒径をD50とし、前記接触誘電体粒子2aの粒度分布の標準偏差をσとしたとき、D50≦0.25μm、かつσ≦0.14を満足する、積層セラミックコンデンサ1。
【選択図】 図2
Description
内部電極層と、3.5μm以下の厚みを持つ誘電体層とを有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層は、前記内部電極層と接している接触誘電体粒子と、前記内部電極層と接していない非接触誘電体粒子とで構成されており、
前記誘電体層に含まれる複数の誘電体粒子全体の平均粒径をD50とし、前記接触誘電体粒子の粒度分布の標準偏差をσとしたとき、D50≦0.25μm、かつσ≦0.14を満足する、積層セラミックコンデンサが提供される。
前記添加用誘電体原料が、少なくとも添加用主成分原料を含み、
該添加用主成分原料が、前記誘電体層用ペースト中の誘電体原料に含まれる主成分原料と実質的に同じ組成系であり、かつ6.20%以下のイグニションロスを持つことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法である。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ1は、層間誘電体層2と内部電極層3とが交互に積層された構成のコンデンサ素子本体10を有する。このコンデンサ素子本体10の両側端部には、素子本体10の内部で交互に配置された内部電極層3と各々導通する一対の外部電極4が形成してある。内部電極層3は、各側端面がコンデンサ素子本体10の対向する2端部の表面に交互に露出するように積層してある。一対の外部電極4は、コンデンサ素子本体10の両端部に形成され、交互に配置された内部電極層3の露出端面に接続されて、コンデンサ回路を構成する。
層間誘電体層2および外側誘電体層20の組成は、本発明では特に限定されないが、たとえば以下の誘電体磁器組成物で構成される。
本実施形態の誘電体磁器組成物は、たとえばチタン酸バリウムを主成分として有する誘電体磁器組成物である。
誘電体磁器組成物中に主成分と共に含まれる副成分としては、Mn,Cr,Si,Ca,Ba,Mg,V,W,Ta,Nb,R(RはY、希土類元素の1種以上)及びSiの酸化物及び焼成により酸化物になる化合物を一種類以上含有するものが例示される。副成分を添加することにより、還元雰囲気焼成においてもコンデンサとしての特性を得ることができる。なお、不純物として、C,F,Li,Na,K,P,S,Clなどの微量成分が0.1重量%以下程度、含有されてもよい。ただし、本発明では、層間誘電体層2及び外側誘電体層20の組成は、上記に限定されるものではない。
前記接触誘電体粒子2aの粒度分布の標準偏差をσとし、
前記接触誘電体粒子2aの平均粒径をD50aとしたときの、該D50aの2.25倍以上の平均粒径を持つ接触誘電体粒子(粗粒)が層間誘電体層2に含まれる接触誘電体粒子2a中に存在する比率をpとする。このとき、本実施形態では、D50が、D50≦0.25μmを満足する。好ましくは0.190μm以下、より好ましくは0.180μm以下を満足する。D50の値が大きすぎると信頼性の低下などの不都合を生じる。D50の下限は、比誘電率εの確保の観点から、好ましくは0.100μm、より好ましくは0.120μmである。ここでのD50は、内部電極層3の間に挟まれた層間誘電体層2(静電容量に寄与する部分)における接触誘電体粒子2a及び非接触誘電体粒子2bの平均粒径を意味する。その平均粒径は、静電容量に寄与しない部分の外側誘電体層20における誘電体粒子を含まない平均粒径である。
図1に示す内部電極層3は、実質的に電極として作用する卑金属の導電材で構成される。導電材として用いる卑金属としては、NiまたはNi合金が好ましい。Ni合金としては、Mn、Cr、Co、Al、Ru、Rh、Ta、Re、Os、Ir、Pt及びWなどから選ばれる1種以上とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。なお、NiまたはNi合金中には、P、C、Nb、Fe、Cl、B、Li、Na、K、F、S等の各種微量成分が0.1重量%以下程度含まれていてもよい。
図1に示す外部電極4としては、通常Ni,Pd,Ag,Au,Cu,Pt,Rh,Ru,Ir等の少なくとも1種又はそれらの合金を用いることができる。通常は、Cu,Cu合金、Ni又はNi合金等や、Ag,Ag−Pd合金、In−Ga合金等が使用される。外部電極4の厚さは用途に応じて適時決定されればよいが、通常10〜200μm程度であることが好ましい。
次に、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ1の製造方法の一例を説明する。
誘電体層用ペースト
誘電体層用ペーストは、誘電体原料と有機ビヒクルとを混練して調製する。
本実施形態では、内部電極層用ペーストは、導電材と、添加用誘電体原料と、有機ビヒクルとを混練して調製する。
まず、誘電体原料と、バインダーとしてのPVB(ポリビニルブチラール)樹脂と、可塑剤としてのDOP(フタル酸ジオクチル)と、溶媒としてのエタノールを準備した。誘電体原料は、主成分原料としての平均粒径が約0.2μmのBaTiO3 に対して、副成分原料としての、MnCO3 :0.2モル%、MgO:0.5モル%、V2 O5 :0.3モル%、Y2 O3 :2モル%、CaCO3 :3モル%、BaCO3 :3モル%、SiO2 :3モル%を、ボールミルで16時間湿式混合し、乾燥して製造した。
導電材としての平均粒径が0.2μmのNi粒子と、添加用誘電体原料と、バインダーとしてのエチルセルロース樹脂と、溶媒としてのターピネオールとを準備した。
なお、式中では、Wafter :加熱処理1200℃、10分の重量、Wbefore:加熱200℃での重量、とした。
得られた誘電体層用ペースト及び内部電極層用ペーストを用い、以下のようにして、図1に示す積層セラミックチップコンデンサ1を製造した。
標準偏差(σ)=√(((nΣx2 )−(Σx)2 )/n(n−1))。
10… コンデンサ素子本体
2… 層間誘電体層
2a… 接触誘電体粒子
2b… 非接触誘電体粒子
2c… 粒界相
20… 外側誘電体層
3… 内部電極層
4… 外部電極
Claims (2)
- 内部電極層と、3.5μm以下の厚みを持つ誘電体層とを有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層は、前記内部電極層と接している接触誘電体粒子と、前記内部電極層と接していない非接触誘電体粒子とで構成されており、
前記誘電体層に含まれる複数の誘電体粒子全体の平均粒径をD50とし、前記接触誘電体粒子の粒度分布の標準偏差をσとしたとき、D50≦0.25μm、かつσ≦0.14を満足する、積層セラミックコンデンサ。 - 前記接触誘電体粒子の平均粒径をD50aとしたときの、該D50aの2.25倍以上の平均粒径を持つ接触誘電体粒子(粗粒)が前記誘電体層に含まれる接触誘電体粒子中に存在する比率をpとしたとき、p≦8.00%を満足する、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
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