JP2007022820A - Dielectric porcelain composition and electronic parts - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric porcelain composition, where capacitive temperature characteristic satisfies the X8R characteristic of the EIA standards, firing can be performed in a reduction atmosphere, a specific dielectric constant is high and capacity variation is improved. <P>SOLUTION: The dielectric porcelain composition comprises barium titanate as a main component, a first auxiliary component containing one or more kinds among MgO, CaO, BaO and SrO, a second auxiliary component whose main component is silicon oxide, a third auxiliary component containing one or more kinds among V<SB>2</SB>O<SB>5</SB>, MoO<SB>3</SB>and WO<SB>3</SB>, a fourth-a auxiliary component containing the oxide of R1 (wherein, R1 is one or more kinds among Sc, Er, Tm, Yb and Lu) and a fifth auxiliary component containing CaZrO<SB>3</SB>or CaO+ZrO<SB>2</SB>. The ratio of each auxiliary component relative to 100 mole of the main component is 0.1-3 mole for the first auxiliary component, 2-10 mole for the second auxiliary component, 0.01-0.5 mole for the third auxiliary component, 0.5-7 mole in terms of R1 for the fourth-a auxiliary component and more than 0 and 5 mole or less for the fifth auxiliary component. In addition, the dielectric porcelain composition optionally further comprises a sixth auxiliary component containing a P oxide and/or S and the ratio of the sixth auxiliary component relative to 100 mole of the main component is more than 0 and 1 mole or less in terms of P and/or S. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐還元性を有する誘電体磁器組成物と、該誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックコンデンサなどの電子部品とに関する。   The present invention relates to a dielectric ceramic composition having resistance to reduction and an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor using the dielectric ceramic composition.

電子部品としての積層セラミックコンデンサには、比誘電率が高い、絶縁抵抗IRの寿命が長い、DCバイアス特性が良好(比誘電率の経時変化が少ない)の他に、温度特性が良好であることも要求され、特に、用途によっては、厳しい条件下で温度特性が平坦であることが求められる。近年、自動車のエンジンルーム内に搭載するエンジン電子制御ユニット(ECU)、クランク角センサ、アンチロックブレーキシステム(ABS)モジュールなどの各種電子装置に積層セラミックコンデンサが使用されるようになってきている。これらの電子装置は、エンジン制御、駆動制御及びブレーキ制御を安定して行うためのものなので、回路の温度安定性が良好であることが要求される。   Multilayer ceramic capacitors as electronic components have high dielectric constant, long life of insulation resistance IR, good DC bias characteristics (low relative dielectric constant change over time), and good temperature characteristics In particular, depending on the application, the temperature characteristics are required to be flat under severe conditions. In recent years, multilayer ceramic capacitors have been used in various electronic devices such as an engine electronic control unit (ECU), a crank angle sensor, and an antilock brake system (ABS) module mounted in an engine room of an automobile. Since these electronic devices are for performing engine control, drive control, and brake control stably, it is required that the circuit has good temperature stability.

これらの電子装置が使用される環境は、寒冷地の冬季には−20℃程度以下まで温度が下がり、また、エンジン始動後には、夏季では+130℃程度以上まで温度が上がることが予想される。最近では電子装置とその制御対象機器とをつなぐワイヤハーネスを削減する傾向にあり、電子装置が車外に設置されることもあるので、電子装置にとっての環境はますます厳しくなっている。したがって、これらの電子装置に用いられるコンデンサは、広い温度範囲において温度特性が平坦である必要がある。具体的には、容量温度特性が、EIA規格のX7R特性(−55〜125℃、ΔC/C=±15%以内)を満足するだけでは足りず、EIA規格のX8R特性(−55〜150℃、ΔC/C=±15%以内)を満足する誘電体磁器組成物が必要とされる。   The environment in which these electronic devices are used is expected to drop to about −20 ° C. or lower in winter in cold regions, and to increase to about + 130 ° C. or higher in summer after engine startup. Recently, there is a tendency to reduce the number of wire harnesses that connect an electronic device and its control target equipment, and the electronic device is sometimes installed outside the vehicle, so the environment for the electronic device has become increasingly severe. Therefore, capacitors used in these electronic devices need to have flat temperature characteristics over a wide temperature range. Specifically, it is not sufficient for the capacity-temperature characteristics to satisfy the EIA standard X7R characteristics (−55 to 125 ° C., ΔC / C = within ± 15%), but the EIA standard X8R characteristics (−55 to 150 ° C.). , ΔC / C = within ± 15%) is required.

X8R特性を満足する誘電体磁器組成物として、いくつかの提案がある。   There are several proposals for dielectric ceramic compositions that satisfy the X8R characteristics.

特許文献1,2では、BaTiOを主成分とする誘電体磁器組成物においてX8R特性を満足させるために、BaTiO中のBaをBi,Pbなどで置換することにより、キュリー温度を高温側にシフトさせることが提案されている。また、BaTiO+CaZrO+ZnO+Nb系の組成を選択することによりX8R特性を満足させることも提案されている(特許文献3〜7)。 In Patent Documents 1 and 2, in order to satisfy the X8R characteristic in a dielectric ceramic composition containing BaTiO 3 as a main component, the Curie temperature is increased to a high temperature side by replacing Ba in BaTiO 3 with Bi, Pb or the like. It has been proposed to shift. It has also been proposed to satisfy X8R characteristics by selecting a BaTiO 3 + CaZrO 3 + ZnO + Nb 2 O 5 composition (Patent Documents 3 to 7).

しかしながら、これらのいずれの組成系においても、蒸発飛散しやすいPb,Bi,Znを使用するため、空気中等の酸化性雰囲気での焼成が前提となる。このため、コンデンサの内部電極に安価なNi等の卑金属を使用することができず、Pd,Au,Ag等の高価な貴金属を使用しなければならないという問題がある。   However, in any of these composition systems, Pb, Bi, and Zn, which are likely to be evaporated and scattered, are used, and thus firing in an oxidizing atmosphere such as in air is a prerequisite. For this reason, there is a problem that an inexpensive base metal such as Ni cannot be used for the internal electrode of the capacitor, and an expensive noble metal such as Pd, Au, or Ag must be used.

これに対し、誘電率が高く、X8R特性を満足し、還元性雰囲気中での焼成を可能にすることを目的として、本出願人は、既に以下に示す誘電体磁器組成物を提案している(特許文献8)。この特許文献8に記載の誘電体磁器組成物は、主成分であるBaTiOと、MgO,CaO,BaO,SrO及びCrから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、(Ba,Ca)SiO2+x (但し、x=0.8〜1.2)で表される第2副成分と、V,MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、R1の酸化物(但し、R1はSc,Er,Tm,Yb及びLuから選択される少なくとも1種)を含む第4副成分と少なくとも有し、主成分100モルに対する各副成分の比率が、第1副成分:0.1〜3モル、第2副成分:2〜10モル、第3副成分:0.01〜0.5モル、第4副成分:0.5〜7モル(但し、第4副成分のモル数は、R1単独での比率である)である。 On the other hand, the present applicant has already proposed the dielectric ceramic composition shown below for the purpose of having a high dielectric constant, satisfying X8R characteristics, and enabling firing in a reducing atmosphere. (Patent Document 8). The dielectric ceramic composition described in Patent Document 8 includes BaTiO 3 as a main component, a first subcomponent including at least one selected from MgO, CaO, BaO, SrO, and Cr 2 O 3 ; Ba, Ca) x SiO 2 + x ( where, first comprises a second subcomponent expressed by x = 0.8 to 1.2), at least one selected from V 2 O 5, MoO 3 and WO 3 3 subcomponents and at least a fourth subcomponent including an oxide of R1 (where R1 is at least one selected from Sc, Er, Tm, Yb and Lu), and each subcomponent with respect to 100 moles of the main component The ratio of the first subcomponent: 0.1-3 mol, the second subcomponent: 2-10 mol, the third subcomponent: 0.01-0.5 mol, the fourth subcomponent: 0.5-7 Moles (provided that the number of moles of the fourth subcomponent is the ratio of R1 alone).

また、本出願人は、既に以下に示す誘電体磁器組成物を提案している(特許文献9)。この特許文献9に記載の誘電体磁器組成物は、チタン酸バリウムを含む主成分と、MgO,CaO,BaO,SrO及びCrから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、酸化シリコンを主成分として含有する第2副成分と、V,MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、R1の酸化物(但し、R1はSc,Er,Tm,Yb及びLuから選択される少なくとも1種)を含む第4副成分と、CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分とを少なくとも有し、主成分100モルに対する各成分の比率が、第1副成分:0.1〜3モル、第2副成分:2〜10モル、第3副成分:0.01〜0.5モル、第4副成分:0.5〜7モル(但し、第4副成分のモル数は、R1単独での比率)、第5副成分:0<第5副成分≦5モルである。 Further, the present applicant has already proposed the following dielectric ceramic composition (Patent Document 9). The dielectric ceramic composition described in Patent Document 9 includes a main component including barium titanate, a first subcomponent including at least one selected from MgO, CaO, BaO, SrO, and Cr 2 O 3 ; A second subcomponent containing silicon oxide as a main component; a third subcomponent containing at least one selected from V 2 O 5 , MoO 3 and WO 3; and an oxide of R1 (wherein R1 is Sc, A fourth subcomponent containing at least one selected from Er, Tm, Yb and Lu) and a fifth subcomponent containing CaZrO 3 or CaO + ZrO 2 , and the ratio of each component to 100 mol of the main component is , 1st subcomponent: 0.1-3 mol, 2nd subcomponent: 2-10 mol, 3rd subcomponent: 0.01-0.5 mol, 4th subcomponent: 0.5-7 mol (however, The number of moles of the fourth subcomponent is R1 alone Ratio), the fifth subcomponent: 0 <fifth subcomponent ≦ 5 mol.

上述した本出願人によるいずれの出願も、主成分100モルに対するMgOなどの第1副成分の比率は、0.1モル以上である。   In any of the above-mentioned applications by the present applicant, the ratio of the first subcomponent such as MgO to 100 mol of the main component is 0.1 mol or more.

また、本出願人は、既に以下に示す誘電体磁器組成物を提案している(特許文献10)。この特許文献10に記載の誘電体磁器組成物は、チタン酸バリウムを含む主成分と、AEの酸化物(但し、AEはMg、Ca、Ba及びSrから選択される少なくとも1種)を含む第1副成分と、Rの酸化物(但し、RはY、Dy、Ho及びErから選択される少なくとも1種)を含む第2副成分とを有し、前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、第1副成分:0モル<第1副成分<0.1モル、第2副成分:1モル<第2副成分<7モルである。   The present applicant has already proposed the following dielectric ceramic composition (Patent Document 10). The dielectric ceramic composition described in Patent Document 10 includes a main component containing barium titanate and an AE oxide (where AE is at least one selected from Mg, Ca, Ba and Sr). 1 subcomponent and a second subcomponent containing an oxide of R (where R is at least one selected from Y, Dy, Ho and Er), and each subcomponent with respect to 100 moles of the main component. The ratio of the first subcomponent: 0 mol <first subcomponent <0.1 mol, and the second subcomponent: 1 mol <second subcomponent <7 mol.

本出願人による上記特許文献8〜10の技術によれば、確かに誘電率が高く、X8R特性を満足し、還元性雰囲気中での焼成は可能である。   According to the techniques of the above-mentioned Patent Documents 8 to 10 by the present applicant, the dielectric constant is certainly high, the X8R characteristics are satisfied, and firing in a reducing atmosphere is possible.

しかしながら、X8R特性を満足するものの、比誘電率が低下する傾向があるとともに、高温加速寿命を向上させるために焼成後のアニール処理の温度を高くすると(例えば1200℃程度)、製品中における容量不良率(容量が規格値以下となってしまった製品の割合)が高くなってしまい、容量ばらつきを生じやすいとの新たな問題を生じることが確認された。
特開平10−25157号公報 特開平9−40465号公報 特開平4−295048号公報 特開平4−292458号公報 特開平4−292459号公報 特開平5−109319公報 特開平6−243721号公報 特開2000−154057号公報 特開2001−192264号公報(特許第3348081号) 特開2002−255639号公報(特許第3341003号)
However, while satisfying the X8R characteristics, the relative permittivity tends to decrease, and when the annealing temperature after firing is increased to improve the high temperature accelerated life (for example, about 1200 ° C.), the capacity defect in the product It has been confirmed that the rate (the ratio of products whose capacity has become less than the standard value) becomes high, which causes a new problem that capacity variation is likely to occur.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-25157 Japanese Patent Laid-Open No. 9-40465 JP-A-4-295048 JP-A-4-292458 Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-29259 JP-A-5-109319 JP-A-6-243721 JP 2000-154057 A JP 2001-192264 A (Patent No. 3348081) JP 2002-255639 A (Patent No. 334003)

本発明の目的は、容量温度特性がEIA規格のX8R特性(−55〜150℃、ΔC=±15%以内)を満足し、還元性雰囲気中での焼成が可能であるとともに、比誘電率が高く、容量ばらつきが改善された誘電体磁器組成物と、このような誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックコンデンサなどの電子部品とを、提供することである。   The object of the present invention is that the capacity-temperature characteristic satisfies the X8R characteristic (-55 to 150 ° C., ΔC = ± 15% or less) of the EIA standard, can be fired in a reducing atmosphere, and has a relative dielectric constant of It is intended to provide a dielectric ceramic composition that has a high capacity variation and an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor using such a dielectric ceramic composition.

上記目的を達成するために、本発明の第1の観点によれば、
チタン酸バリウムを含む主成分と、
MgO,CaO,BaO及びSrOから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、
酸化シリコンを主成分として含有する第2副成分と、
,MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、
R1の酸化物(但し、R1はSc,Er,Tm,Yb及びLuから選択される少なくとも1種)を含む第4a副成分と、
CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0.1〜3モル、
第2副成分:2〜10モル、
第3副成分:0.01〜0.5モル、
第4a副成分:R1換算で0.5〜7モル、
第5副成分:0〜5モル(0モルを除く)、
である誘電体磁器組成物であって、
P酸化物及び/又はSを含む第6副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第6副成分の比率が、P及び/又はS換算で、0〜1モル(0モルを除く)である誘電体磁器組成物が提供される。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention,
A main component comprising barium titanate;
A first subcomponent comprising at least one selected from MgO, CaO, BaO and SrO;
A second subcomponent containing silicon oxide as a main component;
A third subcomponent comprising at least one selected from V 2 O 5 , MoO 3 and WO 3 ;
A subcomponent 4a containing an oxide of R1, wherein R1 is at least one selected from Sc, Er, Tm, Yb and Lu;
A fifth subcomponent comprising CaZrO 3 or CaO + ZrO 2 ,
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
1st subcomponent: 0.1-3 mol,
Second subcomponent: 2 to 10 mol,
Third subcomponent: 0.01 to 0.5 mol,
4a subcomponent: 0.5-7 mol in terms of R1,
Fifth subcomponent: 0 to 5 mol (excluding 0 mol),
A dielectric ceramic composition comprising:
A sixth subcomponent containing P oxide and / or S;
A dielectric ceramic composition is provided wherein the ratio of the sixth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 1 mol (excluding 0 mol) in terms of P and / or S.

第1の観点において、好ましくは、R2の酸化物(但し、R2はY、Dy、Ho、Tb、Gd及びEuから選択される少なくとも一種)を含む第4b副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第4b副成分の比率が、R2換算で0〜9モル(0モルを除く)である。   In the first aspect, it preferably further comprises a 4b subcomponent containing an oxide of R2 (wherein R2 is at least one selected from Y, Dy, Ho, Tb, Gd and Eu), and the main component The ratio of the 4b subcomponent to 100 mol is 0 to 9 mol (excluding 0 mol) in terms of R2.

第1の観点において、好ましくは、前記第2副成分が、SiOを主成分とし、さらにMO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr及びMgから選ばれる少なくとも1種の元素)、LiO及びBから選ばれる少なくとも1種を含んでなる複合酸化物である。 In the first aspect, preferably, the second subcomponent contains SiO 2 as a main component, and MO (where M is at least one element selected from Ba, Ca, Sr and Mg), Li 2 It is a complex oxide comprising at least one selected from O and B 2 O 3 .

第1の観点において、好ましくは、前記複合酸化物が、(Ba,Ca)SiO2+x (但し、x=0.7〜1.2)で表されるものである。 In the first aspect, preferably, the composite oxide is represented by (Ba, Ca) x SiO 2 + x (where x = 0.7 to 1.2).

本発明の第2の観点によれば、
チタン酸バリウムを含む主成分と、
MgO,CaO,BaO及びSrOから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、
R3の酸化物(但し、R3はY、Dy、Ho及びErから選択される少なくとも1種)を含む第4c副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0〜0.1モル(0モルと0.1モルを除く)、
第4c副成分:1〜7モル(1モルと7モルを除く)、
である誘電体磁器組成物であって、
P酸化物及び/又はSを含む第6副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第6副成分の比率が、P及び/又はS換算で、0〜1モル(0モルを除く)である誘電体磁器組成物が提供される。
According to a second aspect of the invention,
A main component comprising barium titanate;
A first subcomponent comprising at least one selected from MgO, CaO, BaO and SrO;
A fourth c subcomponent containing an oxide of R3 (wherein R3 is at least one selected from Y, Dy, Ho and Er),
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
First subcomponent: 0 to 0.1 mol (excluding 0 mol and 0.1 mol),
4c subcomponent: 1 to 7 mol (excluding 1 mol and 7 mol),
A dielectric ceramic composition comprising:
A sixth subcomponent containing P oxide and / or S;
A dielectric ceramic composition is provided wherein the ratio of the sixth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 1 mol (excluding 0 mol) in terms of P and / or S.

第2の観点において、好ましくは、CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第5副成分の比率が、0〜5モル(0モルと5モルを除く)である。 In the second aspect, it preferably further includes a fifth subcomponent containing CaZrO 3 or CaO + ZrO 2, and the ratio of the fifth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 5 mol (0 mol and 5 mol). Is excluded).

第2の観点において、好ましくは、MxSiO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr、Li、Bから選択される少なくとも1種であり、M=Baの場合にはx=1、M=Caの場合にはx=1、M=Srの場合にはx=1、M=Liの場合にはx=2、M=Bの場合にはx=2/3である)を含む第2副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第2副成分の比率が、2〜10モルである。 In the second aspect, preferably, MxSiO 3 (where M is at least one selected from Ba, Ca, Sr, Li, and B, and when M = Ba, x = 1, M = Ca In the case of x = 1, x = 1 in the case of M = Sr, x = 2 in the case of M = Li, and x = 2/3 in the case of M = B). The composition further comprises a component, and the ratio of the second subcomponent to 100 mol of the main component is 2 to 10 mol.

第2の観点において、好ましくは、V、MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第3副成分の比率が、0.01〜0.5モルである。 In a second aspect, preferably, V 2 O 5, MoO 3 and WO further comprising a third subcomponent including at least one 3 is selected from the ratio of the third subcomponent to 100 moles of the main component Is 0.01 to 0.5 mol.

第1及び第2のいずれの観点においても、好ましくは、MnO及び/又はCrを含む第7副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第7副成分の比率が、0〜0.5モル(0モルを除く)である。 In any of the first and second aspects, it preferably further includes a seventh subcomponent containing MnO and / or Cr 2 O 3, and the ratio of the seventh subcomponent to 100 mol of the main component is 0. -0.5 mol (excluding 0 mol).

第1及び第2のいずれの観点においても、好ましくは、Alを含む第8副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第8副成分の比率が、0〜4モル(0モルを除く)である。 In any of the first and second aspects, preferably, it further has an eighth subcomponent containing Al 2 O 3, and the ratio of the eighth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 4 mol ( 0 moles are excluded).

本発明に係る電子部品は、誘電体層を有する電子部品であれば、特に限定されず、たとえば誘電体層と共に内部電極層とが交互に積層してあるコンデンサ素子本体を有する積層セラミックコンデンサ素子である。本発明では、前記誘電体層が、上記いずれかの誘電体磁器組成物で構成してある。内部電極層に含まれる導電材としては、特に限定されないが、たとえばNiまたはNi合金である。本発明では、特に誘電体層の厚みが、10μm未満程度であるときに、その効果が大きい。   The electronic component according to the present invention is not particularly limited as long as it is an electronic component having a dielectric layer. For example, the electronic component is a multilayer ceramic capacitor element having a capacitor element body in which internal electrodes are alternately laminated together with dielectric layers. is there. In the present invention, the dielectric layer is composed of any one of the above dielectric ceramic compositions. The conductive material contained in the internal electrode layer is not particularly limited, but is Ni or Ni alloy, for example. In the present invention, the effect is great particularly when the thickness of the dielectric layer is less than about 10 μm.

本発明者らは、目的とする温度特性(X8R特性)に影響を与えることなく、比誘電率を高めることができ、しかも容量ばらつきを改善できる特定の元素群に関して研究を進めた結果、リン(P)及び/又は硫黄(S)が有効であることを見出し、この知見に基づき本発明に到達した。   As a result of advancing research on a specific element group that can increase the relative permittivity without affecting the target temperature characteristics (X8R characteristics) and improve the capacitance variation, P) and / or sulfur (S) was found to be effective, and the present invention was reached based on this finding.

本発明では、X8R特性を満足する誘電体組成に対して、P及び/又はSを含む第8副成分を所定量添加する。このため、本発明に係る誘電体磁器組成物は、X8R特性を満足すると共に、比誘電率が高められ、しかも容量ばらつきが小さい。従って、本発明の誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックチップコンデンサなどの電子部品は、自動車のエンジンルームのような高温下に晒される様な環境でも好適に使用できる。   In the present invention, a predetermined amount of the eighth subcomponent containing P and / or S is added to the dielectric composition satisfying the X8R characteristic. For this reason, the dielectric ceramic composition according to the present invention satisfies the X8R characteristic, has an increased relative dielectric constant, and has a small capacitance variation. Therefore, an electronic component such as a multilayer ceramic chip capacitor using the dielectric ceramic composition of the present invention can be suitably used even in an environment where it is exposed to high temperatures such as an automobile engine room.

また、本発明に係る誘電体磁器組成物は、蒸発飛散するようなPb、Bi、Znのような元素を含有しないため、還元雰囲気中での焼成が可能である。このため、本発明の誘電体磁器組成物を用いて積層セラミックチップコンデンサなどの電子部品を製造するに際して、内部電極としてNi及びNi合金などの卑金属を使用することが可能となり、電子部品の低コスト化が実現する。   In addition, since the dielectric ceramic composition according to the present invention does not contain elements such as Pb, Bi, and Zn that are evaporated and scattered, it can be fired in a reducing atmosphere. For this reason, when manufacturing electronic parts such as a multilayer ceramic chip capacitor using the dielectric ceramic composition of the present invention, it becomes possible to use base metals such as Ni and Ni alloys as internal electrodes, thereby reducing the cost of the electronic parts. Is realized.

すなわち、本発明によれば、容量温度特性がEIA規格のX8R特性を満足し、還元性雰囲気中での焼成が可能であるとともに、比誘電率が高く、容量ばらつきが改善された誘電体磁器組成物と、この誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックコンデンサなどの電子部品とを、提供することができる。   That is, according to the present invention, the dielectric ceramic composition whose capacitance-temperature characteristic satisfies the X8R characteristic of the EIA standard, can be fired in a reducing atmosphere, has a high relative dielectric constant, and has improved capacitance variation. And an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor using the dielectric ceramic composition can be provided.

本発明に係る電子部品としては、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装(SMD)チップ型電子部品などが例示される。   The electronic component according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a multilayer ceramic capacitor, a piezoelectric element, a chip inductor, a chip varistor, a chip thermistor, a chip resistor, and other surface mount (SMD) chip type electronic components.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。図1は本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.

本実施形態では、電子部品として図1に示される積層セラミックコンデンサ1を例示し、その構造及び製造方法を説明する。   In this embodiment, the multilayer ceramic capacitor 1 shown in FIG. 1 is illustrated as an electronic component, and the structure and manufacturing method thereof will be described.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係る電子部品としての積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層2と内部電極層3とが交互に積層されたコンデンサ素子本体10を有する。コンデンサ素子本体10の両端部には、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。   As shown in FIG. 1, a multilayer ceramic capacitor 1 as an electronic component according to an embodiment of the present invention includes a capacitor element body 10 in which dielectric layers 2 and internal electrode layers 3 are alternately stacked. At both ends of the capacitor element body 10, a pair of external electrodes 4 are formed which are electrically connected to the internal electrode layers 3 arranged alternately in the element body 10. The internal electrode layers 3 are laminated so that the end faces are alternately exposed on the surfaces of the two opposite ends of the capacitor element body 10. The pair of external electrodes 4 are formed at both ends of the capacitor element body 10 and are connected to the exposed end surfaces of the alternately arranged internal electrode layers 3 to constitute a capacitor circuit.

コンデンサ素子本体10の外形や寸法には特に制限はなく、用途に応じて適宜設定することができ、通常、外形はほぼ直方体形状とし、寸法は通常、縦(0.4〜5.6mm)×横(0.2〜5.0mm)×高さ(0.2〜1.9mm)程度とすることができる。   The outer shape and dimensions of the capacitor element body 10 are not particularly limited and can be appropriately set according to the application. Usually, the outer shape is substantially a rectangular parallelepiped shape, and the dimensions are usually vertical (0.4 to 5.6 mm) × It can be about horizontal (0.2-5.0 mm) × height (0.2-1.9 mm).

誘電体層2は、本発明の第1の観点及び第2の観点に係る各誘電体磁器組成物を含有する。   The dielectric layer 2 contains each dielectric ceramic composition according to the first and second aspects of the present invention.

第1の観点に係る誘電体磁器組成物は、
チタン酸バリウム(好ましくは、組成式BaTiO2+m で表され、BaとTiとの比であるmが、0.995≦m≦1.010である)を含む主成分と、
MgO,CaO,BaO及びSrOから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、
酸化シリコンを主成分として含有する第2副成分と、
,MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、
R1の酸化物(但し、R1はSc,Er,Tm,Yb及びLuから選択される少なくとも1種)を含む第4a副成分と、
CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0.1〜3モル、
第2副成分:2〜10モル、
第3副成分:0.01〜0.5モル、
第4a副成分:R1換算で0.5〜7モル、
第5副成分:0〜5モル(0モルを除く)、である。
The dielectric ceramic composition according to the first aspect is:
A main component comprising barium titanate (preferably represented by the composition formula Ba m TiO 2 + m , where m is the ratio of Ba and Ti is 0.995 ≦ m ≦ 1.010);
A first subcomponent comprising at least one selected from MgO, CaO, BaO and SrO;
A second subcomponent containing silicon oxide as a main component;
A third subcomponent comprising at least one selected from V 2 O 5 , MoO 3 and WO 3 ;
A subcomponent 4a containing an oxide of R1, wherein R1 is at least one selected from Sc, Er, Tm, Yb and Lu;
A fifth subcomponent comprising CaZrO 3 or CaO + ZrO 2 ,
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
1st subcomponent: 0.1-3 mol,
Second subcomponent: 2 to 10 mol,
Third subcomponent: 0.01 to 0.5 mol,
4a subcomponent: 0.5-7 mol in terms of R1,
Fifth subcomponent: 0 to 5 mol (excluding 0 mol).

第1の観点では、第1〜3,4a,5副成分を含有させることで、X8R特性を満足させることができる。第1〜3,4a,5副成分の好ましい含有量及び理由は以下の通りである。   In the first aspect, the X8R characteristic can be satisfied by including the first to third, fourth, and fifth subcomponents. The preferred contents and reasons for the first to third, fourth, and fifth subcomponents are as follows.

前記主成分100モルに対する第1副成分の比率は、0.1〜3モル、好ましくは0.5〜2.5モルである。
第1副成分は、容量温度特性を平坦化させる効果を示すが、第1副成分の含有量が少なすぎると、この効果が不十分となり、容量温度特性は全般的に悪化する。一方、第1副成分の含有量が多すぎると、焼結性が悪化する。なお、第1副成分中における各酸化物の構成比率は任意である。
The ratio of the first subcomponent to 100 mol of the main component is 0.1 to 3 mol, preferably 0.5 to 2.5 mol.
The first subcomponent exhibits the effect of flattening the capacity-temperature characteristics. However, if the content of the first subcomponent is too small, this effect becomes insufficient, and the capacity-temperature characteristics are generally deteriorated. On the other hand, when there is too much content of a 1st subcomponent, sinterability will deteriorate. The composition ratio of each oxide in the first subcomponent is arbitrary.

前記主成分100モルに対する前記第2副成分の比率は、2〜10モル、好ましくは2〜6モルである。
第2副成分は、主として焼結助剤として作用するが、薄層化した際の初期の絶縁抵抗IRの不良率を改善する効果を有するが、第2副成分の含有量が少なすぎると、容量温度特性を満足できない傾向があり、また絶縁抵抗が悪化する傾向があり、特に焼結性が著しく悪くなる傾向にある。一方、含有量が多すぎると、絶縁抵抗の寿命特性が不十分となり、誘電率の急激な低下が起こる傾向がある。なお、第2副成分中における各酸化物の構成比率は任意である。
The ratio of the second subcomponent to 100 mol of the main component is 2 to 10 mol, preferably 2 to 6 mol.
The second subcomponent mainly acts as a sintering aid, but has the effect of improving the defective rate of the initial insulation resistance IR when thinned, but if the content of the second subcomponent is too small, There is a tendency that the capacity-temperature characteristic cannot be satisfied, and there is a tendency that the insulation resistance is deteriorated. On the other hand, when the content is too large, the life characteristics of the insulation resistance become insufficient, and the dielectric constant tends to decrease rapidly. The constituent ratio of each oxide in the second subcomponent is arbitrary.

好ましくは、前記第2副成分が、SiOを主成分とし、さらにMO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr及びMgから選ばれる少なくとも1種の元素)、LiO及びBから選ばれる少なくとも1種を含んでなる複合酸化物である。より好ましくは、前記複合酸化物が、(Ba,Ca)SiO2+x (但し、x=0.7〜1.2)で表されるものである。第2副成分のより好ましい態様としての[(Ba,Ca)SiO2+x ]中のBaO及びCaOは第1副成分にも含まれるが、複合酸化物である(Ba,Ca)SiO2+x は融点が低いため主成分に対する反応性が良好なので、本発明ではBaO及び/またはCaOを上記複合酸化物としても添加することが好ましい。第2副成分のより好ましい態様としての(Ba,Ca)SiO2+x におけるxは、好ましくは0.7〜1.2であり、より好ましくは0.8〜1.1である。xが小さすぎると、すなわちSiOが多すぎると、主成分のBaTiOと反応して誘電体特性を悪化させてしまう。一方、xが大きすぎると、融点が高くなって焼結性を悪化させるため、好ましくない。なお、BaとCaとの比率は任意であり、一方だけを含有するものであってもよい。 Preferably, the second subcomponent is composed mainly of SiO 2 , and MO (where M is at least one element selected from Ba, Ca, Sr and Mg), Li 2 O and B 2 O 3. A composite oxide comprising at least one selected from the group consisting of More preferably, the composite oxide is represented by (Ba, Ca) x SiO 2 + x (where x = 0.7 to 1.2). BaO and CaO in [(Ba, Ca) x SiO 2 + x ] as a more preferred embodiment of the second subcomponent are also included in the first subcomponent, but (Ba, Ca) x SiO 2 + x which is a composite oxide is Since the melting point is low and the reactivity with respect to the main component is good, in the present invention, it is preferable to add BaO and / or CaO as the composite oxide. X in (Ba, Ca) x SiO 2 + x as a more preferred embodiment of the second subcomponent is preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.8 to 1.1. If x is too small, that is, if SiO 2 is too much, it reacts with the main component BaTiO 3 to deteriorate the dielectric properties. On the other hand, if x is too large, the melting point becomes high and the sinterability deteriorates, which is not preferable. In addition, the ratio of Ba and Ca is arbitrary and may contain only one side.

前記主成分100モルに対する前記第3副成分の比率は、0.01〜0.5モル、好ましくは0.01〜0.4モル、さらに好ましくは0.1〜0.4である。
第3副成分は、キュリー温度以上での容量温度特性を平坦化する効果と、IR寿命を向上させる効果とを示すが、第3副成分の含有量が少なすぎると、上述した効果が不十分となる傾向がある。一方、含有量が多すぎると、IRが著しく低下する。なお、第3副成分中における各酸化物の構成比率は任意である。
The ratio of the third subcomponent to 100 mol of the main component is 0.01 to 0.5 mol, preferably 0.01 to 0.4 mol, more preferably 0.1 to 0.4.
The third subcomponent exhibits the effect of flattening the capacity-temperature characteristics above the Curie temperature and the effect of improving the IR life. However, if the content of the third subcomponent is too small, the above-described effect is insufficient. Tend to be. On the other hand, when there is too much content, IR will fall remarkably. The constituent ratio of each oxide in the third subcomponent is arbitrary.

前記主成分100モルに対する第4a副成分の比率は、0.5〜7モル、好ましくは0.5〜5モルである。
第4a副成分は、キュリー温度を高温側へシフトさせる効果と、容量温度特性を平坦化させる効果とを示すが、第4a副成分の含有量が少なすぎると、このような効果が不十分となり、容量温度特性が悪くなってしまう。一方、含有量が多すぎると、焼結性が急激に悪化する傾向にある。第4a副成分のうちでは、特性改善効果が高く、しかも安価であることから、Yb酸化物が好ましい。
The ratio of the 4a subcomponent to 100 mol of the main component is 0.5 to 7 mol, preferably 0.5 to 5 mol.
The 4a subcomponent exhibits the effect of shifting the Curie temperature to the high temperature side and the effect of flattening the capacity-temperature characteristics. However, if the content of the 4a subcomponent is too small, such an effect becomes insufficient. As a result, the capacity-temperature characteristic deteriorates. On the other hand, when there is too much content, it exists in the tendency for sinterability to deteriorate rapidly. Among the 4a subcomponents, Yb oxide is preferable because it has a high effect of improving characteristics and is inexpensive.

なお、第4a副成分の上記比率は、R1酸化物のモル比ではなく、R1単独のモル比である。すなわち、例えば第4a副成分としてYbの酸化物を用いた場合、第4a副成分の比率が1モルであることは、Ybの比率が1モルなのではなく、Ybの比率が1モルであることを意味する。 The ratio of the 4a subcomponent is not the molar ratio of the R1 oxide, but the molar ratio of R1 alone. That is, for example, when an oxide of Yb is used as the 4a subcomponent, the ratio of the 4a subcomponent is 1 mol because the ratio of Yb 2 O 3 is not 1 mol but the ratio of Yb is 1 mol. It means that.

前記主成分100モルに対する前記第5副成分の比率は、0〜5モル(0モルと5モルを除く)、好ましくは0〜3モル(0モルを除く)、より好ましくは0.5〜3モルである。
第5副成分は、キュリー温度を高温側にシフトさせるほか、容量温度特性の平坦化、絶縁抵抗(IR)の向上、破壊電圧の向上、焼成温度を低下させる、などの効果を有するが、第5副成分の添加量が多すぎると、IR寿命が著しく低下し、容量温度特性(X8R特性)が悪化する傾向がある。
The ratio of the fifth subcomponent to 100 mol of the main component is 0-5 mol (excluding 0 mol and 5 mol), preferably 0-3 mol (excluding 0 mol), more preferably 0.5-3. Is a mole.
The fifth subcomponent has effects such as shifting the Curie temperature to the high temperature side, flattening the capacitance-temperature characteristics, improving the insulation resistance (IR), improving the breakdown voltage, and lowering the firing temperature. When the addition amount of the 5 subcomponent is too large, the IR life is remarkably reduced, and the capacity-temperature characteristic (X8R characteristic) tends to deteriorate.

CaZrOの添加形態は特に限定されず、CaOなどのCaから構成される酸化物、CaCOなどの炭酸塩、有機化合物、CaZrOなどが挙げられる。CaとZrの比率は特に限定されず、主成分に含まれるチタン酸バリウムに固溶させない程度に決定すればよいが、Zrに対するCaのモル比(Ca/Zr)は、好ましくは0.5〜1.5,より好ましくは0.8〜1.5、特に好ましくは0.9〜1.1である。 The addition form of CaZrO 3 is not particularly limited, and examples thereof include oxides composed of Ca such as CaO, carbonates such as CaCO 3 , organic compounds, and CaZrO 3 . The ratio of Ca and Zr is not particularly limited, and may be determined so as not to be dissolved in barium titanate contained in the main component. The molar ratio of Ca to Zr (Ca / Zr) is preferably 0.5 to 1.5, more preferably 0.8 to 1.5, particularly preferably 0.9 to 1.1.

第1の観点では、上述したX8R特性を満足する誘電体組成に対して、次に示す第6副成分を所定量で含有させる点に特徴がある。   The first aspect is characterized in that the following sixth subcomponent is contained in a predetermined amount with respect to the dielectric composition satisfying the X8R characteristic described above.

第6副成分は、P酸化物及び/又はSを含む。前記主成分100モルに対する第6副成分の比率は、P及び/又はS換算で、0〜1モル(0モルを除く)、好ましくは0.1〜0.7モル、より好ましくは0.3〜0.5モルである。
第6副成分は、容量温度特性にあまり影響を与えず、比誘電率の向上と、容量ばらつきを改善する効果を示すが、第6副成分の比率が少なすぎると、比誘電率の向上にあまり効果がみられない。多すぎると、容量変化率が悪化する。
The sixth subcomponent contains P oxide and / or S. The ratio of the sixth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 1 mol (excluding 0 mol), preferably 0.1 to 0.7 mol, more preferably 0.3 in terms of P and / or S. -0.5 mol.
The sixth subcomponent does not significantly affect the capacity-temperature characteristics and shows the effect of improving the relative dielectric constant and the capacity variation. However, if the ratio of the sixth subcomponent is too small, the relative dielectric constant is improved. Not very effective. If the amount is too large, the capacity change rate deteriorates.

第6副成分の上記比率は、P及び/又はSの酸化物などの化合物のモル比ではなく、P及び/又はS換算でのモル比である。すなわち、例えば第6副成分としてPを用いた場合、第6副成分の比率が1モルであることは、Pの比率が1モルなのではなく、Pの比率が1モルであることを意味する。 The above ratio of the sixth subcomponent is not a molar ratio of a compound such as an oxide of P and / or S but a molar ratio in terms of P and / or S. That is, for example, when P 2 O 5 is used as the sixth subcomponent, the ratio of the sixth subcomponent is 1 mol because the ratio of P 2 O 5 is not 1 mol but the ratio of P is 1 mol. It means that.

なお、第6副成分としてP酸化物とSを用いる場合には、合計含有量が前記主成分100モルに対して、上記範囲となるようにすればよい。すなわち第6副成分中における各成分の構成比率は任意である。但し、好ましくはPとSの比が0.9:1.1から1.1:0.9の間、つまり両者の比率が略同等であるときに、容量ばらつきの改善効果に一層優れるため、好ましいものである。   In addition, when using P oxide and S as a 6th subcomponent, what is necessary is just to make it a total content be the said range with respect to 100 mol of said main components. That is, the component ratio of each component in the sixth subcomponent is arbitrary. However, preferably when the ratio of P and S is between 0.9: 1.1 and 1.1: 0.9, that is, when the ratio of the two is substantially equal, the effect of improving the variation in capacity is further improved. It is preferable.

第1の観点に係る誘電体磁器組成物は、R2の酸化物(但し、R2はY、Dy、Ho、Tb、Gd及びEuから選択される少なくとも一種)を含む第4b副成分をさらに有することが好ましい。   The dielectric ceramic composition according to the first aspect further includes a 4b subcomponent containing an oxide of R2 (where R2 is at least one selected from Y, Dy, Ho, Tb, Gd, and Eu). Is preferred.

前記主成分100モルに対する前記第4b副成分の比率は、R2換算で、好ましくは0〜9モル(0モルを除く)、より好ましくは0.5〜9モルである。
第4b副成分は、IR及びIR寿命を改善する効果を示し、容量温度特性への悪影響も少ない。但し、第4b副成分の含有量が多すぎると、焼結性が悪化する傾向にある。第4b副成分のうちでは、特性改善効果が高く、しかも安価であることから、Y酸化物が好ましい。
The ratio of the 4b subcomponent to 100 mol of the main component is preferably 0 to 9 mol (excluding 0 mol), more preferably 0.5 to 9 mol in terms of R2.
The 4b subcomponent exhibits an effect of improving IR and IR lifetime, and has little adverse effect on the capacity-temperature characteristics. However, if the content of the 4b subcomponent is too large, the sinterability tends to deteriorate. Among the 4b subcomponents, Y oxide is preferable because it has a high effect of improving characteristics and is inexpensive.

第4a副成分及び第4b副成分の合計の含有量は、主成分であるBaTiO100モルに対し、好ましくは13モル以下、さらに好ましくは10モル以下(但し、第4a副成分及び第4b副成分のモル数は、R1及びR2単独での比率である)である。焼結性を良好に保つためである。 The total content of the 4a subcomponent and the 4b subcomponent is preferably 13 mol or less, more preferably 10 mol or less with respect to 100 mol of BaTiO 3 as the main component (however, the 4a subcomponent and the 4b subcomponent) The number of moles of the component is the ratio of R1 and R2 alone). This is for maintaining good sinterability.

第2の観点に係る誘電体磁器組成物は、
チタン酸バリウムを含む主成分と、
第1副成分と、
R3の酸化物(但し、R3はY、Dy、Tm、Ho及びErから選択される少なくとも1種)を含む第4c副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0〜0.1モル(0モルと0.1モルを除く)、
第4c副成分:1〜7モル(1モルと7モルを除く)、である。
The dielectric ceramic composition according to the second aspect is
A main component comprising barium titanate;
A first subcomponent;
A fourth c subcomponent containing an oxide of R3 (wherein R3 is at least one selected from Y, Dy, Tm, Ho and Er),
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
First subcomponent: 0 to 0.1 mol (excluding 0 mol and 0.1 mol),
4c subcomponent: 1 to 7 mol (excluding 1 mol and 7 mol).

チタン酸バリウム及び第1副成分の詳細は、第1の観点に準じる。   The details of barium titanate and the first subcomponent are the same as in the first aspect.

第2の観点では、第1,4c副成分を含有させることで、X8R特性を満足させることができる。第1,4c副成分の好ましい含有量及び理由は以下の通りである。   In the second aspect, the X8R characteristic can be satisfied by including the first and fourth subcomponents. The preferred contents and reasons for the first and fourth subcomponents are as follows.

第2の観点では、前記主成分100モルに対する第1副成分の比率は、上述した第1の観点より少なく、0〜0.1モル(0モルと0.1モルを除く)、好ましくは0.01〜0.1モル(0.1モルを除く)、より好ましくは0.04〜0.08モルである。
第1の観点のように第1副成分の比率が0.1モル以上であるケースで、通常の厚み(例えば4.5μm程度)の誘電体層2に適用する場合、X8R特性を満足できるが、一層あたりの誘電体層の薄層化(例えば2.0μm以下)が進んだ場合、容量温度特性に関しては、特に高温側の容量変化率が増大する傾向にある。すなわち高温側の容量変化率カーブが時計回りの方向に向かう傾向にある。第2の観点では、第1の観点より第1副成分の比率を少なくする(具体的には0.1モル未満とする)ことで、一層あたりの誘電体層の薄層化(例えば1.0μm以下)が進んだ場合でも、高温側の容量変化率カーブを反時計回りの方向に向かわせることができ、X8R特性を満足することができる。これにより、小型・大容量化を実現でき、特に薄層小型化対応の積層セラミックコンデンサ1を得ることが可能となる。
In the second aspect, the ratio of the first subcomponent to 100 moles of the main component is less than that of the first aspect described above, and is 0 to 0.1 mole (excluding 0 mole and 0.1 mole), preferably 0. 0.01 to 0.1 mol (excluding 0.1 mol), more preferably 0.04 to 0.08 mol.
In the case where the ratio of the first subcomponent is 0.1 mol or more as in the first aspect, when applied to the dielectric layer 2 having a normal thickness (for example, about 4.5 μm), the X8R characteristic can be satisfied. When the thickness of the dielectric layer per layer (for example, 2.0 μm or less) is advanced, regarding the capacity-temperature characteristics, the capacity change rate particularly on the high temperature side tends to increase. That is, the capacity change rate curve on the high temperature side tends to be clockwise. In the second aspect, by reducing the ratio of the first subcomponent (specifically, less than 0.1 mol) than in the first aspect, the dielectric layers per layer (for example, 1.. Even when 0 μm or less is advanced, the capacity change rate curve on the high temperature side can be directed in the counterclockwise direction, and the X8R characteristic can be satisfied. As a result, it is possible to reduce the size and increase the capacity, and in particular, it is possible to obtain a multilayer ceramic capacitor 1 that is compatible with thin layer size reduction.

前記主成分100モルに対する第4c副成分の比率は、1〜7モル(1モルと7モルを除く)、好ましくは1〜6モル(1モルを除く)、より好ましくは3〜5モルである。
第4c副成分は、キュリー温度を高温側へシフトさせる効果と、容量温度特性を平坦化させる効果とを示すが、第4c副成分の含有量が少なすぎると、このような効果が不十分となり、容量温度特性が悪くなってしまう。一方、含有量が多すぎると、焼結性が急激に悪化する傾向にある。特に、第1副成分の含有量を可能な限り少なくしつつ、第4c副成分の含有量を多くすることにより、容量温度特性を一層平坦化できるメリットがある。
The ratio of the 4c subcomponent to 100 mol of the main component is 1 to 7 mol (excluding 1 mol and 7 mol), preferably 1 to 6 mol (excluding 1 mol), more preferably 3 to 5 mol. .
The 4c subcomponent exhibits the effect of shifting the Curie temperature to the high temperature side and the effect of flattening the capacity-temperature characteristics. However, if the content of the 4c subcomponent is too small, such an effect becomes insufficient. As a result, the capacity-temperature characteristic deteriorates. On the other hand, when there is too much content, it exists in the tendency for sinterability to deteriorate rapidly. In particular, there is an advantage that the capacity-temperature characteristic can be further flattened by increasing the content of the 4c subcomponent while reducing the content of the first subcomponent as much as possible.

なお、第4c副成分の上記比率は、R単独のモル比ではなく、Rの酸化物のモル比である。すなわち、たとえば第4c副成分としてYの酸化物を用いた場合、第4c副成分の比率が1モルであることは、Yの比率が1モルなのではなく、Yの比率が1モルであることを意味する。 The ratio of the 4c subcomponent is not the molar ratio of R alone, but the molar ratio of the oxide of R. That is, for example, when an oxide of Y is used as the 4c subcomponent, the ratio of the 4c subcomponent is 1 mol. The ratio of Y is not 1 mol but the ratio of Y 2 O 3 is 1 mol. It means that.

第2の観点では、上述したX8R特性を満足する誘電体組成に対して、第6副成分を所定量で含有させる点に特徴がある。第6副成分の詳細については、第1の観点に準じる。   The second aspect is characterized in that the sixth subcomponent is contained in a predetermined amount with respect to the dielectric composition satisfying the X8R characteristic described above. The details of the sixth subcomponent are the same as in the first aspect.

第2の観点に係る誘電体磁器組成物は、MxSiO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr、Li、Bから選択される少なくとも1種であり、M=Baの場合にはx=1、M=Caの場合にはx=1、M=Srの場合にはx=1、M=Liの場合にはx=2、M=Bの場合にはx=2/3である)を含む第2副成分をさらに有することが好ましい。第2副成分の比率、役割、比率の限定理由については、第1の観点に準じる。 The dielectric ceramic composition according to the second aspect is MxSiO 3 (where M is at least one selected from Ba, Ca, Sr, Li, and B, and x = 1 when M = Ba) , When M = Ca, x = 1, when M = Sr, x = 1, when M = Li, x = 2, when M = B, x = 2/3. It is preferable to further include a second subcomponent. The ratio, role, and reason for limiting the ratio of the second subcomponent are the same as in the first aspect.

第2の観点に係る誘電体磁器組成物は、第3副成分をさらに有することが好ましい。第3副成分の詳細は、第1の観点の項に準じる。   The dielectric ceramic composition according to the second aspect preferably further has a third subcomponent. Details of the third subcomponent are the same as those in the first aspect.

第2の観点に係る誘電体磁器組成物は、第5副成分をさらに有することが好ましい。第5副成分の詳細は、第1の観点の項に準じる。   The dielectric ceramic composition according to the second aspect preferably further includes a fifth subcomponent. The details of the fifth subcomponent are the same as those in the first aspect.

なお、第1の観点及び第2の観点に係る各誘電体磁器組成物は、MnO及び/又はCrを含む第7副成分をさらに有することが好ましい。
前記主成分100モルに対する前記第7副成分の比率は、好ましくは0〜0.5モル(0モルを除く)、より好ましくは0.1〜0.5モルである。
第7副成分は、焼結を促進する効果と、IRを高くする効果と、IR寿命を向上させる効果とを示すが、第7副成分の含有量が多すぎると、容量温度特性に悪影響を与え、IR寿命を悪化させるおそれがある。
In addition, it is preferable that each dielectric ceramic composition according to the first aspect and the second aspect further includes a seventh subcomponent containing MnO and / or Cr 2 O 3 .
The ratio of the seventh subcomponent to 100 mol of the main component is preferably 0 to 0.5 mol (excluding 0 mol), more preferably 0.1 to 0.5 mol.
The seventh subcomponent exhibits an effect of promoting sintering, an effect of increasing IR, and an effect of improving the IR life. However, if the content of the seventh subcomponent is too large, the capacity-temperature characteristic is adversely affected. And may deteriorate the IR life.

また、第1の観点及び第2の観点に係る各誘電体磁器組成物は、Alを含む第8副成分をさらに有することが好ましい。
前記主成分100モルに対する前記第8副成分の比率は、好ましくは0〜4モル(0モルを除く)、より好ましくは0〜3.5モル(0モルを除く)である。
Moreover, it is preferable that each dielectric ceramic composition according to the first aspect and the second aspect further has an eighth subcomponent containing Al 2 O 3 .
The ratio of the eighth subcomponent to 100 mol of the main component is preferably 0 to 4 mol (excluding 0 mol), more preferably 0 to 3.5 mol (excluding 0 mol).

第8副成分は、IR温度依存性およびTc−bias特性改善の効果を示すが、第8副成分の含有量が少なすぎると、IR温度依存性およびTc−bias特性を改善する効果が不十分であり、逆に多すぎると容量温度特性が悪化する傾向にある。   The eighth subcomponent shows the effect of improving IR temperature dependency and Tc-bias characteristics, but if the content of the eighth subcomponent is too small, the effect of improving IR temperature dependency and Tc-bias characteristics is insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the capacity-temperature characteristic tends to deteriorate.

本明細書では、主成分及び各副成分を構成する各酸化物を化学量論組成で表しているが、各酸化物の酸化状態は、化学量論組成から外れるものであってもよい。但し、各副成分の上記比率は、各副成分を構成する酸化物に含有される金属量から上記化学量論組成の酸化物に換算して求める。   In this specification, each oxide constituting the main component and each subcomponent is represented by a stoichiometric composition, but the oxidation state of each oxide may be out of the stoichiometric composition. However, the said ratio of each subcomponent is calculated | required by converting into the oxide of the said stoichiometric composition from the metal amount contained in the oxide which comprises each subcomponent.

なお、Sr,Zr及びSnの少なくとも1種が、ペロブスカイト構造を構成する主成分中のBaまたはTiを置換している場合、キュリー温度が低温側にシフトするため、125℃以上での容量温度特性が悪くなる。このため、これらの元素を含むBaTiO[例えば(Ba,Sr)TiO]を主成分として用いないことが好ましい。但し、不純物として含有されるレベル(誘電体磁器組成物全体の0.1モル%程度以下)であれば、特に問題はない。 In addition, when at least one of Sr, Zr, and Sn substitutes Ba or Ti in the main component constituting the perovskite structure, the Curie temperature shifts to a low temperature side, so that the capacity-temperature characteristics at 125 ° C. or higher Becomes worse. For this reason, it is preferable not to use BaTiO 3 [for example, (Ba, Sr) TiO 3 ] containing these elements as a main component. However, there is no particular problem as long as the level is contained as an impurity (about 0.1 mol% or less of the entire dielectric ceramic composition).

本発明の誘電体磁器組成物の平均結晶粒径は、特に限定されず、誘電体層の厚さなどに応じて例えば0.1〜3μmの範囲から適宜決定すればよい。容量温度特性は、誘電体層が薄いほど悪化し、また、平均結晶粒径を小さくするほど悪化する傾向にある。このため、本発明の誘電体磁器組成物は、平均結晶粒径を小さくする必要がある場合に、具体的には、平均結晶粒径が0.1〜0.5μmである場合に特に有効である。また、平均結晶粒径を小さくすれば、IR寿命が長くなり、また、直流電界下での容量の経時変化が少なくなるため、この点からも平均結晶粒径は上記のように小さいことが好ましい。   The average crystal grain size of the dielectric ceramic composition of the present invention is not particularly limited, and may be appropriately determined from a range of, for example, 0.1 to 3 μm according to the thickness of the dielectric layer. Capacitance-temperature characteristics tend to deteriorate as the dielectric layer is thinner, and worsen as the average crystal grain size is reduced. Therefore, the dielectric ceramic composition of the present invention is particularly effective when the average crystal grain size needs to be reduced, specifically when the average crystal grain size is 0.1 to 0.5 μm. is there. In addition, if the average crystal grain size is reduced, the IR lifetime becomes longer, and the change with time of the capacity under a direct current electric field is reduced. From this point, the average crystal grain size is preferably small as described above. .

本発明の誘電体磁器組成物のキュリー温度(強誘電体から常誘電体への相転移温度)は、組成を選択することにより変更することができるが、X8R特性を満足するためには、好ましくは120℃以上、より好ましくは123℃以上とする。なお、キュリー温度は、DSC(示差走査熱量測定)などによって測定することができる。   The Curie temperature (phase transition temperature from ferroelectric to paraelectric) of the dielectric ceramic composition of the present invention can be changed by selecting the composition, but is preferable for satisfying the X8R characteristics. Is 120 ° C. or higher, more preferably 123 ° C. or higher. The Curie temperature can be measured by DSC (differential scanning calorimetry) or the like.

本発明の誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックコンデンサは、80℃以上、特に125〜150℃の環境下で使用される機器用電子部品として用いて好適である。そして、このような温度範囲において、容量の温度特性がEIA規格のR特性を満足し、さらに、X8R特性も満足する。また、EIA規格のX7R特性(−55〜125℃、ΔC/C=±15%以内)も同時に満足することが可能である。
積層セラミックコンデンサでは、誘電体層に、通常、0.02V/μm以上、特に0.2V/μm以上、さらには0.5V/μm以上、一般に5V/μm程度以下の交流電界と、これに重畳して5V/μm以下の直流電界とが加えられるが、このような電界が加わっても、容量の温度特性は安定している。
The multilayer ceramic capacitor using the dielectric ceramic composition of the present invention is suitable for use as an electronic device for equipment used in an environment of 80 ° C. or higher, particularly 125 to 150 ° C. In such a temperature range, the temperature characteristic of the capacitance satisfies the R characteristic of the EIA standard, and further satisfies the X8R characteristic. In addition, the X7R characteristic (-55 to 125 ° C., ΔC / C = within ± 15%) of the EIA standard can be satisfied simultaneously.
In a multilayer ceramic capacitor, an AC electric field of 0.02 V / μm or more, particularly 0.2 V / μm or more, more preferably 0.5 V / μm or more, and generally about 5 V / μm or less is superimposed on the dielectric layer. Then, a DC electric field of 5 V / μm or less is applied, but even if such an electric field is applied, the temperature characteristics of the capacitance are stable.

誘電体層2の積層数や厚み等の諸条件は、目的や用途に応じ適宜決定すればよいが、本実施形態では、誘電体層2の厚みは、好ましくは4.5μm以下、より好ましくは3.0μm以下と薄層化されている。本実施形態では、このように誘電体層2の厚みを薄層化したときでも、コンデンサ1の各種電気特性、特に、高い誘電率を有しつつ、所定の容量温度特性を満足し、しかも容量ばらつきが改善されている。   Various conditions such as the number of laminated layers and the thickness of the dielectric layer 2 may be appropriately determined according to the purpose and application. In the present embodiment, the thickness of the dielectric layer 2 is preferably 4.5 μm or less, more preferably It is thinned to 3.0 μm or less. In the present embodiment, even when the thickness of the dielectric layer 2 is reduced as described above, various electrical characteristics of the capacitor 1, in particular, a predetermined capacitance-temperature characteristic is satisfied while having a high dielectric constant, and a capacitance. Variability has been improved.

内部電極層3に含有される導電材は特に限定されないが、誘電体層2の構成材料が耐還元性を有するため、卑金属を用いることができる。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及びAlから選択される1種以上の元素と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等の各種微量成分が0.1重量%程度以下含まれていてもよい。内部電極層の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよいが、通常、0.5〜5μm、特に0.5〜2.5μm程度であることが好ましい。   The conductive material contained in the internal electrode layer 3 is not particularly limited, but a base metal can be used because the constituent material of the dielectric layer 2 has reduction resistance. As the base metal used as the conductive material, Ni or Ni alloy is preferable. The Ni alloy is preferably an alloy of Ni and one or more elements selected from Mn, Cr, Co, and Al, and the Ni content in the alloy is preferably 95% by weight or more. In addition, in Ni or Ni alloy, various trace components, such as P, may be contained about 0.1 wt% or less. The thickness of the internal electrode layer may be appropriately determined according to the application, etc., but it is usually preferably about 0.5 to 5 μm, particularly preferably about 0.5 to 2.5 μm.

外部電極4に含有される導電材は特に限定されないが、本発明では安価なNi,Cuや、これらの合金を用いることができる。外部電極の厚さは用途等に応じて適宜決定されればよいが、通常、10〜50μm程度であることが好ましい。   The conductive material contained in the external electrode 4 is not particularly limited, but in the present invention, inexpensive Ni, Cu, and alloys thereof can be used. The thickness of the external electrode may be appropriately determined according to the use, etc., but is usually preferably about 10 to 50 μm.

本発明の誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックコンデンサは、従来の積層セラミックコンデンサと同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成した後、外部電極を印刷または転写して焼成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。   In the multilayer ceramic capacitor using the dielectric ceramic composition of the present invention, as in the conventional multilayer ceramic capacitor, a green chip is produced by a normal printing method or sheet method using a paste, and this is fired, and then externally It is manufactured by printing or transferring an electrode and firing. Hereinafter, the manufacturing method will be specifically described.

まず、誘電体層用ペーストに含まれる誘電体磁器組成物粉末を準備し、これを塗料化して、誘電体層用ペーストを調整する。   First, the dielectric ceramic composition powder contained in the dielectric layer paste is prepared, and this is made into a paint to prepare the dielectric layer paste.

誘電体層用ペーストは、誘電体磁器組成物粉末と有機ビヒクルとを混練した有機系の塗料であってもよく、水系の塗料であってもよい。   The dielectric layer paste may be an organic paint obtained by kneading a dielectric ceramic composition powder and an organic vehicle, or may be a water-based paint.

誘電体磁器組成物粉末としては、上記した酸化物やその混合物、複合酸化物を用いることができるが、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等から適宜選択し、混合して用いることもできる。誘電体磁器組成物粉末中の各化合物の含有量は、焼成後に上記した誘電体磁器組成物の組成となるように決定すればよい。
塗料化する前の状態で、誘電体磁器組成物粉末の粒径は、通常、平均粒径0.1〜3μm程度である。
As the dielectric ceramic composition powder, the above-described oxides, mixtures thereof, and composite oxides can be used. In addition, various compounds that become the above-described oxides and composite oxides by firing, such as carbonates and An acid salt, a nitrate, a hydroxide, an organometallic compound, or the like can be appropriately selected and mixed for use. What is necessary is just to determine content of each compound in a dielectric ceramic composition powder so that it may become a composition of the above-mentioned dielectric ceramic composition after baking.
The particle size of the dielectric ceramic composition powder is usually about 0.1 to 3 [mu] m in average before the coating.

有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。有機ビヒクルに用いるバインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。また、用いる有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。   An organic vehicle is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. The binder used for the organic vehicle is not particularly limited, and may be appropriately selected from usual various binders such as ethyl cellulose and polyvinyl butyral. Further, the organic solvent to be used is not particularly limited, and may be appropriately selected from various organic solvents such as terpineol, butyl carbitol, acetone, toluene, and the like, depending on a method to be used such as a printing method or a sheet method.

また、誘電体層用ペーストを水系の塗料とする場合には、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶解させた水系ビヒクルと、誘電体原料とを混練すればよい。水系ビヒクルに用いる水溶性バインダは特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。   Further, when the dielectric layer paste is used as a water-based paint, a water-based vehicle in which a water-soluble binder or a dispersant is dissolved in water and a dielectric material may be kneaded. The water-soluble binder used for the water-based vehicle is not particularly limited, and for example, polyvinyl alcohol, cellulose, water-soluble acrylic resin, or the like may be used.

内部電極層用ペーストは、上記した各種誘電性金属や合金からなる導電材、あるいは焼成後に上記した導電材となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製する。
外部電極用ペーストは、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。
The internal electrode layer paste is prepared by kneading the above-mentioned organic vehicle with various conductive metals made of various dielectric metals and alloys, or various oxides, organometallic compounds, resinates, etc. that become the above-mentioned conductive materials after firing. Prepare.
The external electrode paste may be prepared in the same manner as the internal electrode layer paste described above.

上記した各ペースト中の有機ビヒクルの含有量に特に制限はなく、通常の含有量、例えば、バインダは1〜5重量%程度、溶剤は10〜50重量%程度とすればよい。また、各ペースト中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択される添加物が含有されていてもよい。これらの総含有量は、10重量%以下とすることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in content of the organic vehicle in each above-mentioned paste, For example, what is necessary is just about 1-5 weight% of binders, for example, about 10-50 weight% of binders. Each paste may contain additives selected from various dispersants, plasticizers, dielectrics, insulators, and the like as necessary. The total content of these is preferably 10% by weight or less.

印刷法を用いる場合、誘電体層用ペースト及び内部電極層用ペーストを、PET等の基板上に積層印刷し、所定形状に切断した後、基板から剥離してグリーンチップとする。   When the printing method is used, the dielectric layer paste and the internal electrode layer paste are laminated and printed on a substrate such as PET, cut into a predetermined shape, and then peeled from the substrate to obtain a green chip.

また、シート法を用いる場合、誘電体層用ペーストを用いてグリーンシートを形成し、この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、これらを積層してグリーンチップとする。   When the sheet method is used, a dielectric layer paste is used to form a green sheet, the internal electrode layer paste is printed thereon, and these are stacked to form a green chip.

焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。脱バインダ処理は、内部電極層ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてNiやNi合金等の卑金属を用いる場合、脱バインダ雰囲気中の酸素分圧を10−45 〜10Paとすることが好ましい。酸素分圧が前記範囲未満であると、脱バインダ効果が低下する。また酸素分圧が前記範囲を超えると、内部電極層が酸化する傾向にある。 Before firing, the green chip is subjected to binder removal processing. The binder removal treatment may be appropriately determined according to the type of the conductive material in the internal electrode layer paste. However, when a base metal such as Ni or Ni alloy is used as the conductive material, the oxygen partial pressure in the binder removal atmosphere is 10 It is preferable to be −45 to 10 5 Pa. When the oxygen partial pressure is less than the above range, the binder removal effect is lowered. If the oxygen partial pressure exceeds the above range, the internal electrode layer tends to oxidize.

また、それ以外の脱バインダ条件としては、昇温速度を好ましくは5〜300℃/時間、より好ましくは10〜100℃/時間、保持温度を好ましくは180〜400℃、より好ましくは200〜350℃、温度保持時間を好ましくは0.5〜24時間、より好ましくは2〜20時間とする。また、焼成雰囲気は、空気もしくは還元性雰囲気とすることが好ましく、還元性雰囲気における雰囲気ガスとしては、たとえばNとHとの混合ガスを加湿して用いることが好ましい。 As other binder removal conditions, the temperature rising rate is preferably 5 to 300 ° C./hour, more preferably 10 to 100 ° C./hour, and the holding temperature is preferably 180 to 400 ° C., more preferably 200 to 350. The temperature holding time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 2 to 20 hours. The firing atmosphere is preferably air or a reducing atmosphere, and as an atmosphere gas in the reducing atmosphere, for example, a mixed gas of N 2 and H 2 is preferably used after being humidified.

グリーンチップ焼成時の雰囲気は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてNiやNi合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気中の酸素分圧は、10−7〜10−3Paとすることが好ましい。酸素分圧が前記範囲未満であると、内部電極層の導電材が異常焼結を起こし、途切れてしまうことがある。また、酸素分圧が前記範囲を超えると、内部電極層が酸化する傾向にある。 The atmosphere at the time of green chip firing may be appropriately determined according to the type of conductive material in the internal electrode layer paste, but when a base metal such as Ni or Ni alloy is used as the conductive material, the oxygen content in the firing atmosphere The pressure is preferably 10 −7 to 10 −3 Pa. When the oxygen partial pressure is less than the above range, the conductive material of the internal electrode layer may be abnormally sintered and may be interrupted. Further, when the oxygen partial pressure exceeds the above range, the internal electrode layer tends to be oxidized.

また、焼成時の保持温度は、好ましくは1100〜1400℃、より好ましくは1200〜1380℃、さらに好ましくは1260〜1360℃である。保持温度が前記範囲未満であると緻密化が不十分となり、前記範囲を超えると、内部電極層の異常焼結による電極の途切れや、内部電極層構成材料の拡散による容量温度特性の悪化、誘電体磁器組成物の還元が生じやすくなる。   Moreover, the holding temperature at the time of baking becomes like this. Preferably it is 1100-1400 degreeC, More preferably, it is 1200-1380 degreeC, More preferably, it is 1260-1360 degreeC. If the holding temperature is lower than the above range, the densification becomes insufficient. If the holding temperature is higher than the above range, the electrode temperature is interrupted due to abnormal sintering of the internal electrode layer, the capacity temperature characteristic deteriorates due to diffusion of the constituent material of the internal electrode layer, and the dielectric Reduction of the body porcelain composition is likely to occur.

これ以外の焼成条件としては、昇温速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは200〜300℃/時間、温度保持時間を好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは1〜3時間、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは200〜300℃/時間とする。また、焼成雰囲気は還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしてはたとえば、NとHとの混合ガスを加湿して用いることが好ましい。 As other firing conditions, the rate of temperature rise is preferably 50 to 500 ° C./hour, more preferably 200 to 300 ° C./hour, and the temperature holding time is preferably 0.5 to 8 hours, more preferably 1 to 3 hours. The time and cooling rate are preferably 50 to 500 ° C./hour, more preferably 200 to 300 ° C./hour. Further, the firing atmosphere is preferably a reducing atmosphere, and as the atmosphere gas, for example, a mixed gas of N 2 and H 2 is preferably used by humidification.

還元性雰囲気中で焼成した場合、コンデンサ素子本体にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、誘電体層を再酸化するための処理であり、これによりIR寿命を著しく長くすることができるので、信頼性が向上する。   When firing in a reducing atmosphere, it is preferable to anneal the capacitor element body. Annealing is a process for re-oxidizing the dielectric layer, and this can significantly increase the IR lifetime, thereby improving the reliability.

アニール雰囲気中の酸素分圧は、0.1Pa以上、特に0.1〜10Paとすることが好ましい。酸素分圧が前記範囲未満であると誘電体層の再酸化が困難であり、前記範囲を超えると内部電極層が酸化する傾向にある。   The oxygen partial pressure in the annealing atmosphere is preferably 0.1 Pa or more, particularly 0.1 to 10 Pa. When the oxygen partial pressure is less than the above range, it is difficult to reoxidize the dielectric layer, and when it exceeds the above range, the internal electrode layer tends to be oxidized.

アニールの際の保持温度は、1100℃以下、特に500〜1100℃とすることが好ましい。保持温度が前記範囲未満であると誘電体層の酸化が不十分となるので、IRが低く、また、IR寿命が短くなりやすい。一方、保持温度が前記範囲を超えると、内部電極層が酸化して容量が低下するだけでなく、内部電極層が誘電体素地と反応してしまい、容量温度特性の悪化、IRの低下、IR寿命の低下が生じやすくなる。なお、アニールは昇温過程及び降温過程だけから構成してもよい。すなわち、温度保持時間を零としてもよい。この場合、保持温度は最高温度と同義である。   The holding temperature at the time of annealing is preferably 1100 ° C. or less, particularly 500 to 1100 ° C. When the holding temperature is lower than the above range, the dielectric layer is not sufficiently oxidized, so that the IR is low and the IR life tends to be short. On the other hand, if the holding temperature exceeds the above range, not only the internal electrode layer is oxidized and the capacity is lowered, but the internal electrode layer reacts with the dielectric substrate, the capacity temperature characteristic is deteriorated, the IR is lowered, the IR Life is likely to decrease. In addition, you may comprise annealing only from a temperature rising process and a temperature falling process. That is, the temperature holding time may be zero. In this case, the holding temperature is synonymous with the maximum temperature.

これ以外のアニール条件としては、温度保持時間を好ましくは0〜20時間、より好ましくは2〜10時間、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、より好ましくは100〜300℃/時間とする。また、アニールの雰囲気ガスとしては、たとえば、加湿したNガス等を用いることが好ましい。 As other annealing conditions, the temperature holding time is preferably 0 to 20 hours, more preferably 2 to 10 hours, and the cooling rate is preferably 50 to 500 ° C./hour, more preferably 100 to 300 ° C./hour. . Further, as the annealing atmosphere gas, for example, humidified N 2 gas or the like is preferably used.

上記した脱バインダ処理、焼成及びアニールにおいて、Nガスや混合ガス等を加湿するには、例えばウェッター等を使用すればよい。この場合、水温は5〜75℃程度が好ましい。 In the above-described binder removal processing, firing and annealing, for example, a wetter or the like may be used to wet the N 2 gas, mixed gas, or the like. In this case, the water temperature is preferably about 5 to 75 ° C.

脱バインダ処理、焼成及びアニールは、連続して行なっても、独立に行なってもよい。これらを連続して行なう場合、脱バインダ処理後、冷却せずに雰囲気を変更し、続いて焼成の際の保持温度まで昇温して焼成を行ない、次いで冷却し、アニールの保持温度に達したときに雰囲気を変更してアニールを行なうことが好ましい。一方、これらを独立して行なう場合、焼成に際しては、脱バインダ処理時の保持温度までNガスあるいは加湿したNガス雰囲気下で昇温した後、雰囲気を変更してさらに昇温を続けることが好ましく、アニール時の保持温度まで冷却した後は、再びNガスあるいは加湿したNガス雰囲気に変更して冷却を続けることが好ましい。また、アニールに際しては、Nガス雰囲気下で保持温度まで昇温した後、雰囲気を変更してもよく、アニールの全過程を加湿したNガス雰囲気としてもよい。 The binder removal treatment, firing and annealing may be performed continuously or independently. When these are performed continuously, after removing the binder, the atmosphere is changed without cooling, and then the temperature is raised to the holding temperature at the time of baking to perform baking, and then cooled to reach the annealing holding temperature. Sometimes it is preferable to perform annealing by changing the atmosphere. On the other hand, when performing these independently, at the time of firing, after raising the temperature under N 2 gas atmosphere with N 2 gas or wet to the holding temperature of the binder removal processing, further continuing the heating to change the atmosphere Preferably, after cooling to the holding temperature at the time of annealing, it is preferable to change to the N 2 gas or humidified N 2 gas atmosphere again and continue cooling. In annealing, the temperature may be changed to a holding temperature in an N 2 gas atmosphere, and then the atmosphere may be changed, or the entire annealing process may be a humidified N 2 gas atmosphere.

上記のようにして得られたコンデンサ素子本体に、例えばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し、外部電極用ペーストを印刷または転写して焼成し、外部電極4を形成する。外部電極用ペーストの焼成条件は、例えば、加湿したNとHとの混合ガス中で600〜800℃にて10分間〜1時間程度とすることが好ましい。そして、必要に応じ、外部電極4表面に、めっき等により被覆層を形成する。
このようにして製造された本発明の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。
The capacitor element body obtained as described above is subjected to end surface polishing, for example, by barrel polishing or sand blasting, and the external electrode paste is printed or transferred and baked to form the external electrode 4. The firing conditions of the external electrode paste are preferably, for example, about 10 minutes to 1 hour at 600 to 800 ° C. in a humidified mixed gas of N 2 and H 2 . Then, if necessary, a coating layer is formed on the surface of the external electrode 4 by plating or the like.
The multilayer ceramic capacitor of the present invention thus manufactured is mounted on a printed circuit board by soldering or the like and used for various electronic devices.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in various aspects. .

たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る電子部品として積層セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、上記組成の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有するものであれば何でも良い。   For example, in the above-described embodiment, the multilayer ceramic capacitor is exemplified as the electronic component according to the present invention. However, the electronic component according to the present invention is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and is composed of a dielectric ceramic composition having the above composition. Any material having a dielectric layer can be used.

次に、本発明の実施の形態をより具体化した実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。但し、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples that further embody the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to only these examples.

実施例1
まず、誘電体材料を作製するための出発原料として、それぞれ平均粒径0.1〜1μmの主成分原料(BaTiO)、第1〜3,4a,4b,5〜7副成分原料を用意した。MgO及びMnOの原料には炭酸塩(第1副成分:MgCO、第7副成分:MnCO)を用い、他の原料には酸化物(第2副成分:(Ba0.6 Ca0.4 )SiO、第3副成分:V、第4a副成分:Yb、第4b副成分:Y、第5副成分:CaZrO、第6副成分:P、第8副成分:Al)を用いた。
Example 1
First, as a starting material for producing a dielectric material, a main component material (BaTiO 3 ) and first to third , fourth, fourth, and fifth to seventh subcomponent materials having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm were prepared. . Carbonates (first subcomponent: MgCO 3 , seventh subcomponent: MnCO 3 ) are used as raw materials for MgO and MnO, and oxides (second subcomponent: (Ba 0.6 Ca 0. 4 ) SiO 3 , third subcomponent: V 2 O 5 , 4a subcomponent: Yb 2 O 3 , 4b subcomponent: Y 2 O 3 , fifth subcomponent: CaZrO 3 , sixth subcomponent: P 2 O 5, 8 subcomponent: Al 2 O 3) was used.

第2副成分である(Ba0.6 Ca0.4 )SiOは、BaCO,CaCO及びSiOをボールミルにより16時間湿式混合し、乾燥後、1150℃で空気中で焼成し、さらに、ボールミルにより100時間湿式粉砕することにより製造した。第5副成分であるCaZrOは、CaCO及びZrOをボールミルにより16時間湿式混合し、乾燥後、1150℃にて空気中で焼成し、さらにボールミルにより24時間湿式粉砕することにより製造した。 The second subcomponent (Ba 0.6 Ca 0.4 ) SiO 3 is obtained by wet-mixing BaCO 3 , CaCO 3 and SiO 2 with a ball mill for 16 hours, drying, and firing in air at 1150 ° C., It was manufactured by wet grinding with a ball mill for 100 hours. CaZrO 3 as the fifth subcomponent was produced by wet mixing CaCO 3 and ZrO 2 with a ball mill for 16 hours, drying, firing in air at 1150 ° C., and further wet pulverizing with a ball mill for 24 hours.

なお、主成分であるBaTiOは、BaCO及びTiOをそれぞれ秤量し、ボールミルを用いて約16時間湿式混合し、これを乾燥したのち、1100℃の温度で空気中にて焼成したものをボールミルにより約16時間湿式粉砕して作製したものを用いても同様の特性が得られた。また、主成分であるBaTiOは、水熱合成粉、蓚酸塩法などによって作製されたものを用いても同様の特性が得られた。 In addition, BaTiO 3 as a main component is obtained by weighing BaCO 3 and TiO 2 respectively, wet-mixing them for about 16 hours using a ball mill, drying them, and then firing them in air at a temperature of 1100 ° C. Similar characteristics were obtained even when a ball mill was used for approximately 16 hours of wet pulverization. Further, the same characteristics were obtained even when BaTiO 3 as the main component was produced by hydrothermal synthesis powder, oxalate method or the like.

これらの原料を、焼成後の組成が、主成分であるBaTiO100モルに対して、第1副成分:1モル、第2副成分:3モル、第3副成分:0.1モル、第4a副成分:Yb換算で3.5モル(Yb換算で1.75モル)、第4b副成分:Y換算で4モル(Y換算で2モル)、第5副成分:1.5モル、第6副成分:表1参照(但し、P換算でのモル数)、第7副成分:0.374モル、第8副成分:1モル、となるように配合して、ボールミルにより16時間湿式混合し、乾燥させて誘電体材料とした。
次いで、得られた乾燥後の誘電体原料100重量部と、アクリル樹脂4.8重量部と、酢酸エチル100重量部と、ミネラルスピリット6重量部と、トルエン4重量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。
With respect to 100 mol of BaTiO 3 as a main component, these raw materials have a first subcomponent: 1 mol, a second subcomponent: 3 mol, a third subcomponent: 0.1 mol, 4a subcomponent: (1.75 moles Yb 2 O 3 equivalent) Yb converted at 3.5 moles, the 4b subcomponent: Y (2 mol in terms of Y 2 O 3) 4 moles in terms of the fifth subcomponent: 1.5 mol, sixth subcomponent: see Table 1 (however, the number of moles in terms of P), seventh subcomponent: 0.374 mol, eighth subcomponent: 1 mol, Wet mixed for 16 hours by a ball mill and dried to obtain a dielectric material.
Next, 100 parts by weight of the obtained dielectric material after drying, 4.8 parts by weight of acrylic resin, 100 parts by weight of ethyl acetate, 6 parts by weight of mineral spirit, and 4 parts by weight of toluene were mixed with a ball mill. A dielectric layer paste was obtained by pasting.

次いで、平均粒径0.2〜0.8μmのNi粒子100重量部と、有機ビヒクル(エチルセルロース8重量部をブチルカルビトール92重量部に溶解したもの)40重量部と、ブチルカルビトール10重量部とを3本ロールにより混練してペースト化し、内部電極層用ペーストを得た。   Next, 100 parts by weight of Ni particles having an average particle size of 0.2 to 0.8 μm, 40 parts by weight of an organic vehicle (8 parts by weight of ethyl cellulose dissolved in 92 parts by weight of butyl carbitol), and 10 parts by weight of butyl carbitol Were kneaded with three rolls to obtain a paste, and an internal electrode layer paste was obtained.

次いで、平均粒径0.5μmのCu粒子100重量部と、有機ビヒクル(エチルセルロース樹脂8重量部をブチルカルビトール92重量部に溶解したもの)35重量部及びブチルカルビトール7重量部とを混練してペースト化し、外部電極用ペーストを得た。   Next, 100 parts by weight of Cu particles having an average particle size of 0.5 μm, 35 parts by weight of an organic vehicle (8 parts by weight of ethyl cellulose resin dissolved in 92 parts by weight of butyl carbitol) and 7 parts by weight of butyl carbitol were kneaded. To obtain a paste for an external electrode.

次いで、上記誘電体層用ペーストを用いてPETフィルム上に、厚さ4.5μmのグリーンシートを形成し、この上に内部電極層用ペーストを印刷したのち、PETフィルムからグリーンシートを剥離した。次いで、これらのグリーンシートと保護用グリーンシート(内部電極層用ペーストを印刷しないもの)とを積層、圧着して、グリーンチップを得た。内部電極を有するシートの積層数は4層とした。   Next, a 4.5 μm-thick green sheet was formed on the PET film using the dielectric layer paste, and the internal electrode layer paste was printed thereon, and then the green sheet was peeled from the PET film. Next, these green sheets and protective green sheets (not printed with internal electrode layer paste) were laminated and pressure-bonded to obtain green chips. The number of sheets having internal electrodes was four.

次いで、グリーンチップを所定サイズに切断し、脱バインダ処理、焼成及びアニールを行って、積層セラミック焼成体を得た。   Next, the green chip was cut into a predetermined size and subjected to binder removal processing, firing and annealing to obtain a multilayer ceramic fired body.

脱バインダ処理は、昇温時間15℃/時間、保持温度280℃、保持時間2時間、空気雰囲気の条件で行った。   The binder removal treatment was performed under conditions of a temperature rising time of 15 ° C./hour, a holding temperature of 280 ° C., a holding time of 2 hours, and an air atmosphere.

焼成は、昇温速度200℃/時間、保持温度1260〜1340℃、保持時間2時間、冷却速度300℃/時間、加湿したN+H混合ガス雰囲気(酸素分圧は10−6Pa)の条件で行った。 Firing is performed in a temperature rising rate of 200 ° C./hour, a holding temperature of 1260 to 1340 ° C., a holding time of 2 hours, a cooling rate of 300 ° C./hour, and a humidified N 2 + H 2 mixed gas atmosphere (oxygen partial pressure is 10 −6 Pa). Performed under conditions.

アニールは、保持温度1200℃、温度保持時間2時間、冷却速度300℃/時間、窒素雰囲気の条件で行った。なお、脱バインダー処理及び焼成の際の雰囲気ガスの加湿には、水温を35℃としたウェッターを用いた。   The annealing was performed under the conditions of a holding temperature of 1200 ° C., a temperature holding time of 2 hours, a cooling rate of 300 ° C./hour, and a nitrogen atmosphere. Note that a wetter with a water temperature of 35 ° C. was used for humidifying the atmospheric gas during the debinding process and firing.

次いで、積層セラミック焼成体の端面をサンドブラストにて研磨したのち、外部電極用ペーストを端面に転写し、加湿したN+H雰囲気中において、800℃にて10分間焼成して外部電極を形成し、図1に示される構成の積層セラミックコンデンサのサンプルを得た。 Next, after polishing the end face of the multilayer ceramic fired body by sand blasting, the external electrode paste is transferred to the end face and fired at 800 ° C. for 10 minutes in a humidified N 2 + H 2 atmosphere to form the external electrode. A sample of the multilayer ceramic capacitor having the configuration shown in FIG. 1 was obtained.

このようにして得られた各サンプルのサイズは、3.2mm×1.6mm×0.6mmであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は4、その厚さは3.5μmであり、内部電極層の厚さは1.0μmであった。   The size of each sample thus obtained is 3.2 mm × 1.6 mm × 0.6 mm, the number of dielectric layers sandwiched between internal electrode layers is 4, and the thickness is 3.5 μm. The thickness of the internal electrode layer was 1.0 μm.

得られたコンデンササンプルに対して、比誘電率(ε)、容量温度特性(Tc)及び容量ばらつき(容量不良率)を評価した。結果を表1に示す。   The obtained capacitor sample was evaluated for relative dielectric constant (ε), capacitance-temperature characteristic (Tc), and capacitance variation (capacity defect rate). The results are shown in Table 1.

比誘電率εは、コンデンササンプルに対し、基準温度25℃において、デジタルLCRメータ(YHP社製4274A)にて、周波数1kHz,入力信号レベル(測定電圧)1.0Vrmsの条件下で測定された静電容量から算出した(単位なし)。εの値が1000以上の場合に良好であると判断した。   The relative dielectric constant ε was measured for a capacitor sample at a reference temperature of 25 ° C. using a digital LCR meter (4274A manufactured by YHP) under the conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level (measurement voltage) of 1.0 Vrms. Calculated from the electric capacity (no unit). When the value of ε was 1000 or more, it was judged to be good.

容量温度特性(Tc)は、得られたサンプルに対し、−55℃〜150℃の温度範囲で静電容量を測定した。静電容量の測定にはデジタルLCRメータ(YHP製4274A)を用い、周波数1kHz、入力信号レベル1Vrmsの条件下で測定した。そして、これらの温度範囲で最も容量温度特性が悪くなる150℃の温度環境下での静電容量の変化率(△C/C。単位は%)を算出し、X8R特性(−55〜150℃、ΔC/C=±15%以内)を満足するかどうかを調べ、満足するものを◎、満足しないものを×とした。   For the capacity-temperature characteristic (Tc), the capacitance was measured in the temperature range of −55 ° C. to 150 ° C. for the obtained sample. The capacitance was measured using a digital LCR meter (YHP 4274A) under the conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level of 1 Vrms. Then, the rate of change in capacitance (ΔC / C. The unit is%) under a temperature environment of 150 ° C. at which the capacity-temperature characteristic becomes the worst in these temperature ranges is calculated, and the X8R characteristic (−55 to 150 ° C. is calculated). , ΔC / C = within ± 15%).

容量ばらつき(容量不良率)は、まず、100個のコンデンササンプルに対し、基準温度25℃において、デジタルLCRメータにて、周波数1kHz、入力信号レベル1.0Vrmsの条件下で静電容量を測定した。そして、100個の試料の測定結果を平均することにより、平均容量を求めた。次いで、この平均容量を100%とした場合に、静電容量が80%未満となった試料の割合を求め、これを容量ばらつきとした。本実施例においては、容量ばらつきが30%以下(すなわち、100個の試料のうち、静電容量が80%未満となった試料が30個以下)となった試料を良好と判断した。   Regarding the capacitance variation (capacity defect rate), first, the capacitance of 100 capacitor samples was measured with a digital LCR meter at a reference temperature of 25 ° C. under a frequency of 1 kHz and an input signal level of 1.0 Vrms. . And the average capacity | capacitance was calculated | required by averaging the measurement result of 100 samples. Next, when the average capacity was set to 100%, the ratio of the samples whose electrostatic capacity was less than 80% was obtained, and this was regarded as capacity variation. In this example, a sample having a capacity variation of 30% or less (that is, 30 samples or less having a capacitance of less than 80% out of 100 samples) was judged to be good.

なお、得られたコンデンササンプルに対して、誘電損失(tanδ)、直流電界下でのIR寿命、直流絶縁破壊強度、DCバイアス特性(誘電率の直流電圧印加依存性)、TCバイアスも併せて評価した。   For the obtained capacitor sample, dielectric loss (tan δ), IR lifetime under DC electric field, DC dielectric breakdown strength, DC bias characteristics (dependence of DC permittivity on dielectric constant), and TC bias are also evaluated. did.

誘電損失(tanδ)は、コンデンサのサンプルに対し、基準温度25℃において、デジタルLCRメータ(YHP社製4274A)にて、周波数1kHz,入力信号レベル(測定電圧)1.0Vrmsの条件下で測定した。その結果、いずれのサンプルも10%以下と良好な結果が得られた。   The dielectric loss (tan δ) was measured with a digital LCR meter (YHP 4274A) at a reference temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz and an input signal level (measurement voltage) of 1.0 Vrms with respect to a capacitor sample. . As a result, good results were obtained for all samples of 10% or less.

直流電界下でのIR寿命は、コンデンサのサンプルに対し、200℃にて10V/μmの電界下で加速試験を行い、絶縁抵抗が1MΩ以下になるまでの時間を寿命時間として算出した。その結果、いずれのサンプルも10時間以上と良好な結果が得られた。   The IR life under a direct current electric field was calculated by performing an acceleration test on a capacitor sample at 200 ° C. under an electric field of 10 V / μm, and calculating the time until the insulation resistance was 1 MΩ or less as the life time. As a result, good results were obtained for all samples of 10 hours or more.

直流絶縁破壊強度は、コンデンササンプルに対し、直流電圧を100V/sec.の昇温速度で印加し、100mAの漏洩電流を検知した時の電圧(直流破壊電圧VB、単位はV/μm)を測定し、その平均値を算出した。その結果、いずれのサンプルも100V/μm以上と良好な結果が得られた。   The DC breakdown strength is 100 V / sec. The voltage (DC breakdown voltage VB, unit is V / μm) when a leakage current of 100 mA was detected was measured and the average value was calculated. As a result, good results were obtained for all samples of 100 V / μm or more.

DCバイアス特性は、コンデンサのサンプルに対し、一定温度(25℃)において、各サンプルに徐々に直流電圧をかけていった場合の静電容量の変化(△C/C)を測定し、プロットした結果、いずれのサンプルでも、高い電圧をかけても静電容量が減少しにくく、安定したDCバイアス特性を有することが確認された。   The DC bias characteristics were plotted by measuring the change in capacitance (ΔC / C) when a DC voltage was gradually applied to each sample at a constant temperature (25 ° C.) with respect to the capacitor sample. As a result, it was confirmed that any sample had a stable DC bias characteristic because the capacitance was difficult to decrease even when a high voltage was applied.

TCバイアスは、得られたサンプルを、デジタルLCRメータ(YHP製4274A)にて、1kHz,1Vrms,7.0V/μmのバイアス電圧(直流電圧)で−55℃から150℃まで温度を変化させて測定し、25℃のバイアス電圧無印加中の測定値からの静電容量の変化率を算出して評価した。なお、静電容量の測定にはLCRメーターを用い、周波数1kHz、入力信号レベル1Vrmsの条件下で測定した。その結果、いずれのサンプルも−40%以上と良好な結果が得られた。

Figure 2007022820
The TC bias is obtained by changing the temperature of the obtained sample from −55 ° C. to 150 ° C. with a bias voltage (DC voltage) of 1 kHz, 1 Vrms, 7.0 V / μm using a digital LCR meter (YHP 4274A). Measurement was performed, and the rate of change in capacitance was calculated and evaluated from a measured value during application of no bias voltage at 25 ° C. The capacitance was measured using an LCR meter under conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level of 1 Vrms. As a result, all the samples had good results of -40% or more.
Figure 2007022820

表1に示すように、第6副成分の含有量が少なすぎると(試料1)、X8R特性を満足し、εは良好であるものの、容量ばらつきが顕著となる。第6副成分の含有量が多すぎると(試料5)、容量ばらつきは改善されているもののX8R特性を満足できない。これに対し、第6副成分の含有量が適正範囲にあることで(試料2〜4)、X8R特性を満足し、εが良好であるとともに、容量ばらつきが30以下となり、容量ばらつきが改善されることが確認できた。   As shown in Table 1, when the content of the sixth subcomponent is too small (Sample 1), the X8R characteristic is satisfied and ε is good, but the capacity variation becomes remarkable. If the content of the sixth subcomponent is too large (Sample 5), the capacity variation is improved, but the X8R characteristic cannot be satisfied. On the other hand, when the content of the sixth subcomponent is in the appropriate range (samples 2 to 4), the X8R characteristics are satisfied, ε is good, and the capacity variation is 30 or less, which improves the capacity variation. It was confirmed that

実施例2
第6副成分の種類及び含有量を、表2,3のように変化させた以外は、実施例1と同様にコンデンササンプルを作製し、同様の評価をした。

Figure 2007022820
Example 2
A capacitor sample was produced in the same manner as in Example 1 except that the type and content of the sixth subcomponent were changed as shown in Tables 2 and 3, and the same evaluation was performed.
Figure 2007022820

表2に示すように、第6副成分をSに変えても、実施例1のPと同様の効果が得られることが確認できる。

Figure 2007022820
As shown in Table 2, it can be confirmed that even if the sixth subcomponent is changed to S, the same effect as P 2 O 5 of Example 1 can be obtained.
Figure 2007022820

表3に示すように、第6副成分をPとSの複合形式に変えても、合計添加量が適正であれば、P単独で添加した場合と同様の効果が得られることが確認できる。特に、試料22のように、PとSの比が1:1の場合には、容量ばらつきが0となり、より一層好ましいことが確認できた。 As shown in Table 3, even if the sixth subcomponent is changed to a composite form of P 2 O 5 and S, the same effect as that obtained when P 2 O 5 is added alone can be obtained if the total addition amount is appropriate. Can be confirmed. In particular, as in sample 22, when the ratio of P and S was 1: 1, the capacity variation was 0, and it was confirmed that it was even more preferable.

図1は本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1… 積層セラミックコンデンサ
10… コンデンサ素子本体
2… 誘電体層
3… 内部電極層
4… 外部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multilayer ceramic capacitor 10 ... Capacitor element main body 2 ... Dielectric layer 3 ... Internal electrode layer 4 ... External electrode

Claims (12)

チタン酸バリウムを含む主成分と、
MgO,CaO,BaO及びSrOから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、
酸化シリコンを主成分として含有する第2副成分と、
,MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分と、
R1の酸化物(但し、R1はSc,Er,Tm,Yb及びLuから選択される少なくとも1種)を含む第4a副成分と、
CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0.1〜3モル、
第2副成分:2〜10モル、
第3副成分:0.01〜0.5モル、
第4a副成分:R1換算で0.5〜7モル、
第5副成分:0〜5モル(0モルを除く)、
である誘電体磁器組成物であって、
P酸化物及び/又はSを含む第6副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第6副成分の比率が、P及び/又はS換算で、0〜1モル(0モルを除く)である誘電体磁器組成物。
A main component comprising barium titanate;
A first subcomponent comprising at least one selected from MgO, CaO, BaO and SrO;
A second subcomponent containing silicon oxide as a main component;
A third subcomponent comprising at least one selected from V 2 O 5 , MoO 3 and WO 3 ;
A subcomponent 4a containing an oxide of R1, wherein R1 is at least one selected from Sc, Er, Tm, Yb and Lu;
A fifth subcomponent comprising CaZrO 3 or CaO + ZrO 2 ,
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
1st subcomponent: 0.1-3 mol,
Second subcomponent: 2 to 10 mol,
Third subcomponent: 0.01 to 0.5 mol,
4a subcomponent: 0.5-7 mol in terms of R1,
Fifth subcomponent: 0 to 5 mol (excluding 0 mol),
A dielectric ceramic composition comprising:
A sixth subcomponent containing P oxide and / or S;
The dielectric ceramic composition wherein a ratio of the sixth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 1 mol (excluding 0 mol) in terms of P and / or S.
R2の酸化物(但し、R2はY、Dy、Ho、Tb、Gd及びEuから選択される少なくとも一種)を含む第4b副成分をさらに有し、前記主成分100モルに対する前記第4b副成分の比率が、R2換算で0〜9モル(0モルを除く)である請求項1に記載の誘電体磁器組成物。 And further comprising a 4b subcomponent containing an oxide of R2 (wherein R2 is at least one selected from Y, Dy, Ho, Tb, Gd and Eu), and the fourth b subcomponent with respect to 100 moles of the main component. The dielectric ceramic composition according to claim 1, wherein the ratio is 0 to 9 mol (excluding 0 mol) in terms of R2. 前記第2副成分が、SiOを主成分とし、さらにMO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr及びMgから選ばれる少なくとも1種の元素)、LiO及びBから選ばれる少なくとも1種を含んでなる複合酸化物である請求項1または2に記載の誘電体磁器組成物。 The second subcomponent is mainly composed of SiO 2 , and is further selected from MO (where M is at least one element selected from Ba, Ca, Sr and Mg), Li 2 O and B 2 O 3. The dielectric ceramic composition according to claim 1 or 2, which is a composite oxide containing at least one kind. 前記複合酸化物が、(Ba,Ca)SiO2+x (但し、x=0.7〜1.2)で表されるものである請求項3に記載の誘電体磁器組成物。 The dielectric ceramic composition according to claim 3, wherein the composite oxide is represented by (Ba, Ca) x SiO 2 + x (where x = 0.7 to 1.2). チタン酸バリウムを含む主成分と、
MgO,CaO,BaO及びSrOから選択される少なくとも1種を含む第1副成分と、
R3の酸化物(但し、R3はY、Dy、Ho及びErから選択される少なくとも1種)を含む第4c副成分とを、有し、
前記主成分100モルに対する各副成分の比率が、
第1副成分:0〜0.1モル(0モルと0.1モルを除く)、
第4c副成分:1〜7モル(1モルと7モルを除く)、
である誘電体磁器組成物であって、
P酸化物及び/又はSを含む第6副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第6副成分の比率が、P及び/又はS換算で、0〜1モル(0モルを除く)である誘電体磁器組成物。
A main component comprising barium titanate;
A first subcomponent comprising at least one selected from MgO, CaO, BaO and SrO;
A fourth c subcomponent containing an oxide of R3 (wherein R3 is at least one selected from Y, Dy, Ho and Er),
The ratio of each subcomponent to 100 moles of the main component is
First subcomponent: 0 to 0.1 mol (excluding 0 mol and 0.1 mol),
4c subcomponent: 1 to 7 mol (excluding 1 mol and 7 mol),
A dielectric ceramic composition comprising:
A sixth subcomponent containing P oxide and / or S;
The dielectric ceramic composition wherein a ratio of the sixth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 1 mol (excluding 0 mol) in terms of P and / or S.
CaZrOまたはCaO+ZrOを含む第5副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第5副成分の比率が、0〜5モル(0モルと5モルを除く)である請求項5に記載の誘電体磁器組成物。
Further comprising a fifth subcomponent including CaZrO 3 or CaO + ZrO 2,
The dielectric ceramic composition according to claim 5, wherein a ratio of the fifth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 5 mol (excluding 0 mol and 5 mol).
MxSiO(但し、Mは、Ba、Ca、Sr、Li、Bから選択される少なくとも1種であり、M=Baの場合にはx=1、M=Caの場合にはx=1、M=Srの場合にはx=1、M=Liの場合にはx=2、M=Bの場合にはx=2/3である)を含む第2副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第2副成分の比率が、2〜10モルである請求項5に記載の誘電体磁器組成物。
MxSiO 3 (where M is at least one selected from Ba, Ca, Sr, Li, and B. When M = Ba, x = 1, when M = Ca, x = 1, M A second subcomponent including: x = 1 when = Sr, x = 2 when M = Li, and x = 2/3 when M = B.
The dielectric ceramic composition according to claim 5, wherein a ratio of the second subcomponent with respect to 100 mol of the main component is 2 to 10 mol.
、MoO及びWOから選択される少なくとも1種を含む第3副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第3副成分の比率が、0.01〜0.5モルである請求項5に記載の誘電体磁器組成物。
A third subcomponent comprising at least one selected from V 2 O 5 , MoO 3 and WO 3 ;
The dielectric ceramic composition according to claim 5, wherein a ratio of the third subcomponent to 0.01 mol of the main component is 0.01 to 0.5 mol.
MnO及び/又はCrを含む第7副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第7副成分の比率が、0〜0.5モル(0モルを除く)である請求項1または5に記載の誘電体磁器組成物。
A seventh subcomponent comprising MnO and / or Cr 2 O 3 ;
The dielectric ceramic composition according to claim 1 or 5, wherein a ratio of the seventh subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 0.5 mol (excluding 0 mol).
Alを含む第8副成分をさらに有し、
前記主成分100モルに対する前記第8副成分の比率が、0〜4モル(0モルを除く)である請求項1または5に記載の誘電体磁器組成物。
An eighth subcomponent comprising Al 2 O 3 ;
The dielectric ceramic composition according to claim 1 or 5, wherein a ratio of the eighth subcomponent to 100 mol of the main component is 0 to 4 mol (excluding 0 mol).
請求項1〜10の何れかに記載の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品。 The electronic component which has a dielectric material layer comprised with the dielectric material ceramic composition in any one of Claims 1-10. 請求項1〜10の何れかに記載の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層と、内部電極層とが交互に積層してあるコンデンサ素子本体を有する積層セラミックコンデンサ。
A multilayer ceramic capacitor having a capacitor element body in which dielectric layers composed of the dielectric ceramic composition according to claim 1 and internal electrode layers are alternately stacked.
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