JP2007153720A - Ceramic powder, ceramic electronic component and method of manufacturing the same - Google Patents

Ceramic powder, ceramic electronic component and method of manufacturing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide ceramic powder used as a raw material of a dielectric layer of a ceramic electronic component and capable of being sintered at a low temperature and giving the ceramic electronic component having high dielectric constant, low dielectric loss even in firing at the low temperature and long IR life. <P>SOLUTION: The ceramic powder is expressed by a general formula, ABO<SB>3</SB>and comprises a plurality of ceramic particles having perovskite type crystal structure. The plurality of the ceramic particles comprise a plurality of first particles and a plurality of second particles. The first particle is a fine particle defined to have a particle diameter equal to or below the average particle diameter of the whole ceramic powder calculated from a specific surface area determined by the BET method. When the average A/B of the first particle is expressed by (α) and the average A/B of the second particle is expressed by (β) in the molar ratio A/B of A site atom to B site atom in the ABO<SB>3</SB>, the relation between of (α) and (β) satisfies α<β. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の誘電体層の原料となるセラミック粉末、およびこのセラミック粉末を用いて製造されるセラミック電子部品ならびにその製造方法に関する。   The present invention relates to a ceramic powder as a raw material for a dielectric layer of a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, a ceramic electronic component manufactured using the ceramic powder, and a method for manufacturing the ceramic electronic component.

セラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサは、小型、大容量、高信頼性の電子部品として広く利用されており、1台の電子機器の中で使用される個数も多数にのぼる。   Multilayer ceramic capacitors as ceramic electronic components are widely used as small-sized, large-capacity, high-reliability electronic components, and the number used in one electronic device is large.

積層セラミックコンデンサは、通常、内部電極層用のペーストと誘電体層用のペーストとを使用して、シート法や印刷法等により積層し、積層体中の内部電極層と誘電体層とを同時に焼成して製造される。   Multilayer ceramic capacitors are usually laminated by a sheet method or a printing method using an internal electrode layer paste and a dielectric layer paste, and the internal electrode layer and the dielectric layer in the multilayer body are simultaneously formed. Manufactured by firing.

内部電極層の導電材としては、一般にPdやPd合金が用いられているが、Pdは高価であるため、比較的安価なNiやNi合金等の卑金属が使用されるようになってきている。内部電極層の導電材として卑金属を用いる場合、大気中で焼成を行なうと内部電極層が酸化してしまうという問題がある。そのため、誘電体層と内部電極層との同時焼成を、還元性雰囲気中で行なう必要がある。しかし、還元性雰囲気中で焼成すると、誘電体層が還元され、比抵抗が低くなってしまう。このため、非還元性の誘電体材料が開発されている。   As the conductive material for the internal electrode layer, Pd or Pd alloy is generally used. However, since Pd is expensive, a relatively inexpensive base metal such as Ni or Ni alloy has been used. When a base metal is used as the conductive material for the internal electrode layer, there is a problem in that the internal electrode layer is oxidized when fired in the atmosphere. Therefore, it is necessary to perform simultaneous firing of the dielectric layer and the internal electrode layer in a reducing atmosphere. However, when firing in a reducing atmosphere, the dielectric layer is reduced and the specific resistance is lowered. For this reason, non-reducing dielectric materials have been developed.

近年、電子機器の小型・高性能化にともない、その電子機器に使用される積層セラミックコンデンサにおいても、より一層の小型化・高容量化が進められている。このような小型化・高容量化を実現するために、内部電極、誘電体層を薄層化し、これらの積層数を多くすることが求められている。   In recent years, along with the downsizing and high performance of electronic devices, further downsizing and high capacity of multilayer ceramic capacitors used in the electronic devices are being promoted. In order to realize such a reduction in size and increase in capacity, it is required to reduce the thickness of the internal electrodes and dielectric layers and increase the number of these layers.

これに対して、たとえば、特許文献1では、誘電体層の薄層化を可能とするために、誘電体層の原料として用いられるチタン酸バリウム粉末の粒径を微粒化しつつ、組成バラツキを小さくする方法が提案されている。この文献によると、このような微細かつ均質なチタン酸バリウム粉末を用いることにより、誘電体層を薄層化した場合においても、積層セラミックコンデンサの信頼性を高く維持することができると記載されている。   On the other hand, for example, in Patent Document 1, in order to enable thinning of the dielectric layer, the composition variation is reduced while the particle size of the barium titanate powder used as the raw material of the dielectric layer is atomized. A method has been proposed. According to this document, it is described that by using such a fine and homogeneous barium titanate powder, the reliability of the multilayer ceramic capacitor can be maintained high even when the dielectric layer is thinned. Yes.

一方で、誘電体層を薄層化、多層化した場合において、導電材としてNiなどの卑金属を含有する内部電極用ペーストにより、内部電極層を形成すると、次のような問題がある。すなわち、誘電体層を構成するセラミック粉末よりも、内部電極層を構成するNiなどの卑金属のほうが低い温度で焼結してしまうため、誘電体層と内部電極層とを同時焼成する際に、内部電極層が先に収縮してしまう。そして、その結果、誘電体層間にデラミネーションが発生したり、内部電極の球状化現象が生じてしまい、短絡が起きやすいという問題がある。   On the other hand, when the dielectric layer is thinned or multilayered, if the internal electrode layer is formed from the internal electrode paste containing a base metal such as Ni as a conductive material, there are the following problems. That is, since the base metal such as Ni constituting the internal electrode layer sinters at a lower temperature than the ceramic powder constituting the dielectric layer, when simultaneously firing the dielectric layer and the internal electrode layer, The internal electrode layer shrinks first. As a result, there is a problem in that delamination occurs between the dielectric layers, and the internal electrode is spheroidized, causing a short circuit.

しかしながら、上記した特許文献1は、このような問題に対応するためになされたものでなく、したがって、このような問題を解決するためには、たとえば、次のような方法を採用する必要があった。すなわち、内部電極層の収縮挙動と、誘電体層の収縮挙動との均一化を図るため、誘電体層に焼結助剤を添加することにより、誘電体層の焼結温度を低くする方法を採用する必要があった。しかしながら、このように焼結助剤を添加することにより、誘電体層の低温焼結化を図ると、比誘電率が低下してしまうため、結果として、高容量化が困難であった。   However, the above-mentioned Patent Document 1 is not intended to cope with such a problem. Therefore, in order to solve such a problem, for example, the following method needs to be adopted. It was. That is, in order to make the shrinkage behavior of the internal electrode layer and the shrinkage behavior of the dielectric layer uniform, a method of lowering the sintering temperature of the dielectric layer by adding a sintering aid to the dielectric layer. There was a need to adopt. However, when the dielectric layer is sintered at a low temperature by adding a sintering aid in this manner, the relative permittivity is lowered, and as a result, it is difficult to increase the capacity.

特開2003−2739号公報JP 2003-2739 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の誘電体層の原料として用いられ、低温での焼結が可能で、しかも低温で焼成した場合においても、比誘電率が高く、誘電損失が低く、しかもIR寿命に優れたセラミック電子部品を与えることのできるセラミック粉末を提供することである。また、本発明は、このようなセラミック粉末を用いて得られ、上記特性を有するセラミック電子部品およびその製造方法を提供することも目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and the object is to be used as a raw material for a dielectric layer of a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, and can be sintered at a low temperature and fired at a low temperature. Is to provide a ceramic powder capable of providing a ceramic electronic component having a high relative dielectric constant, a low dielectric loss, and an excellent IR lifetime. Another object of the present invention is to provide a ceramic electronic component obtained by using such a ceramic powder and having the above characteristics, and a method for producing the same.

本発明者等は、上記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、誘電体層の原料となるセラミック粉末(一般式ABOで表される粉末)において、粒度分布と、A/Bとの関係に着目し、粒径の比較的に小さな微粒子(第1粒子)のA/Bと、粒径の比較的に大きな粗粒子(第2粒子)のA/Bと、を特定の関係に制御することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive investigations to achieve the above object, the present inventors have found that the ceramic powder (powder represented by the general formula ABO 3 ) as a raw material for the dielectric layer has a particle size distribution and an A / B In particular, the A / B of fine particles (first particles) having a relatively small particle size and the A / B of coarse particles (second particles) having a relatively large particle size are specified. As a result of the control, the inventors have found that the above object can be achieved, and have completed the present invention.

すなわち、本発明に係るセラミック粉末は、
一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する複数のセラミック粒子からなるセラミック粉末であって、
複数の前記セラミック粒子が、複数の第1粒子と、複数の第2粒子と、からなり、
前記第1粒子は、粒子径が、BET法により求められる比表面積から計算される、セラミック粉末全体の平均粒子径以下で定義される微粒子であり、
前記ABO中におけるAサイト原子と、Bサイト原子と、のモル比であるA/Bに関し、前記第1粒子のA/Bの平均値をα、前記第2粒子のA/Bの平均値をβとした場合に、前記αとβとの関係が、α<βであることを特徴とする。
That is, the ceramic powder according to the present invention is
A ceramic powder composed of a plurality of ceramic particles represented by the general formula ABO 3 and having a perovskite crystal structure,
The plurality of ceramic particles are composed of a plurality of first particles and a plurality of second particles,
The first particles are fine particles defined by a particle size of not more than the average particle size of the entire ceramic powder, calculated from the specific surface area determined by the BET method,
Regarding A / B, which is the molar ratio of A-site atoms and B-site atoms in ABO 3 , the average value of A / B of the first particles is α, and the average value of A / B of the second particles Where β is β, the relationship between α and β is α <β.

本発明において、前記“セラミック粒子”とは、一粒の粒子(すなわち、物理的に分離できる最小の単位としての粒子)を意味し、一方、前記“セラミック粉末”とは、複数のセラミック粒子の集合体を意味する。また、同様に、前記“第1粒子”および“第2粒子”も、それぞれ一粒の粒子を意味する。
また、本発明において、前記“BET法により求められる比表面積から計算される、セラミック粉末全体の平均粒子径”とは、BET法により求められるセラミック粉末の比表面積をS[m/g]、セラミック粉末の密度をρ[g/cm]としたとき、6/(S・ρ)で定義される。なお、セラミック粉末の密度は、ピクノメーター法等で求めることができる。
In the present invention, the “ceramic particle” means a single particle (that is, a particle as the smallest unit that can be physically separated), while the “ceramic powder” means a plurality of ceramic particles. Means an aggregate. Similarly, the “first particles” and the “second particles” each mean one particle.
In the present invention, the above-mentioned “average particle diameter of the entire ceramic powder calculated from the specific surface area determined by the BET method” refers to the specific surface area of the ceramic powder determined by the BET method as S [m 2 / g], When the density of the ceramic powder is ρ [g / cm 3 ], it is defined by 6 / (S · ρ). The density of the ceramic powder can be determined by a pycnometer method or the like.

また、前記第1粒子のA/Bの平均値α、および前記第2粒子のA/Bの平均値βは、たとえば、次の方法により測定することができる。すなわち、前記セラミック粉末を、主として第1粒子から構成される粉末と、主として第2粒子から構成される粉末とに分離し、これら分離したそれぞれの粉末について、蛍光X線分析法やICP法などを用いて、それぞれA/Bを測定することにより求めることができる。なお、前記セラミック粉末を、主として第1粒子から構成される粉末と、主として第2粒子から構成される粉末とに分離する方法としては、特に限定されないが、たとえば、前記セラミック粉末をエタノールなどの溶媒に分散させ、遠心分離する方法などが挙げられる。   Moreover, the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles can be measured by the following method, for example. That is, the ceramic powder is separated into a powder mainly composed of the first particles and a powder mainly composed of the second particles, and each of the separated powders is subjected to a fluorescent X-ray analysis method, an ICP method, or the like. And can be obtained by measuring A / B respectively. A method for separating the ceramic powder into a powder mainly composed of the first particles and a powder mainly composed of the second particles is not particularly limited. For example, the ceramic powder is a solvent such as ethanol. And a method of centrifuging and centrifuging.

好ましくは、前記ABO中における前記Aサイト原子が、Ba,SrおよびCaから選択される1種以上であり、前記Bサイト原子が、TiおよびZrから選択される1種以上である。
より好ましくは、前記ABOが、BaTiOである。
Preferably, the A site atom in the ABO 3 is at least one selected from Ba, Sr and Ca, and the B site atom is at least one selected from Ti and Zr.
More preferably, the ABO 3 is BaTiO 3 .

本発明に係るセラミック電子部品は、内部電極層と誘電体層とを有し、
前記誘電体層を構成することとなる誘電体磁器組成物原料として、上記いずれかのセラミック粉末を用いて製造される。
The ceramic electronic component according to the present invention has an internal electrode layer and a dielectric layer,
The dielectric ceramic composition raw material that constitutes the dielectric layer is manufactured using any one of the above ceramic powders.

本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、
内部電極層と誘電体層とを有するセラミック電子部品を製造する方法であって、
焼成後に前記誘電体層となるグリーンシートを形成する工程と、
前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記内部電極層となる電極ペースト層を形成する工程と、
前記電極ペースト層が形成されたグリーンシートを積層してグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程とを有し、
前記グリーンシートを構成する誘電体磁器組成物原料として、上記いずれかのセラミック粉末を用いる。
A method for producing a ceramic electronic component according to the present invention includes:
A method of manufacturing a ceramic electronic component having an internal electrode layer and a dielectric layer,
Forming a green sheet to be the dielectric layer after firing;
Forming an electrode paste layer to be the internal electrode layer after firing on the surface of the green sheet;
A step of forming a green chip by laminating a green sheet on which the electrode paste layer is formed;
Firing the green chip,
Any one of the above ceramic powders is used as a dielectric ceramic composition material constituting the green sheet.

本発明に係るセラミック電子部品としては、特に限定されないが、積層セラミックコンデンサ、圧電積層体部品、チップバリスタ、チップサーミスタ等の表面実装(SMD)チップ型電子部品などが例示される。   The ceramic electronic component according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include surface mount (SMD) chip type electronic components such as a multilayer ceramic capacitor, a piezoelectric multilayer component, a chip varistor, and a chip thermistor.

本発明のセラミック粉末は、粒径の比較的に小さな微粒子(第1粒子)のA/Bと、粒径の比較的に大きな粗粒子(第2粒子)のA/Bと、が所定の関係となるように制御されている。具体的には、粒径の比較的に小さな微粒子(第1粒子)のA/Bの平均値をα、粒径の比較的に大きな粗粒子(第2粒子)のA/Bの平均値をβとした場合に、α<βの関係となるように制御されている。そのため、本発明のセラミック粉末を、積層セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品の誘電体層用の原料として用いることにより、焼結助剤の量を増加させることなく、低温での焼結が可能となる。   The ceramic powder of the present invention has a predetermined relationship between A / B of fine particles (first particles) having a relatively small particle size and A / B of coarse particles (second particles) having a relatively large particle size. It is controlled to become. Specifically, the average value of A / B of fine particles having a relatively small particle size (first particle) is α, and the average value of A / B of coarse particles having a relatively large particle size (second particle). When β is set, control is performed so that α <β. Therefore, by using the ceramic powder of the present invention as a raw material for a dielectric layer of a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, sintering at a low temperature is possible without increasing the amount of sintering aid. .

そして、低温での焼結が可能となることにより、内部電極層を構成する導電材としてNiなどの卑金属を使用した場合における、内部電極の球状化現象を有効に防止することができる。そのため、誘電体層を薄層化、多層化した場合においても、高い比誘電率を有し、誘電損失が低く、しかもIR寿命に優れた信頼性の高いセラミック電子部品を得ることができる。   Since sintering at a low temperature is possible, it is possible to effectively prevent the spheroidization phenomenon of the internal electrode when a base metal such as Ni is used as the conductive material constituting the internal electrode layer. Therefore, even when the dielectric layer is made thin or multilayered, a highly reliable ceramic electronic component having a high relative dielectric constant, low dielectric loss, and excellent IR life can be obtained.

さらに、焼成を低温で行うことができることにより、焼成に要するエネルギーコストを低減でき、しかも、焼成炉の損傷を抑えることも可能となる。そのため、製造コストの低減が可能となる。   Furthermore, since the firing can be performed at a low temperature, the energy cost required for the firing can be reduced, and damage to the firing furnace can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

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.

積層セラミックコンデンサ
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、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体10を有する。このコンデンサ素体10の両側端部には、素体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4,4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4,4は、コンデンサ素体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。
Multilayer Ceramic Capacitor As shown in FIG. 1, a multilayer ceramic capacitor 1 according to an embodiment of the present invention includes a capacitor body 10 having a configuration in which dielectric layers 2 and internal electrode layers 3 are alternately stacked. A pair of external electrodes 4, 4 are formed at both ends of the capacitor body 10 and are electrically connected to the internal electrode layers 3 arranged alternately in the body 10. The internal electrode layers 3 are laminated so that the side end faces are alternately exposed on the surfaces of the two opposite ends of the capacitor body 10. The pair of external electrodes 4, 4 are formed at both ends of the capacitor 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(0.2〜2.5mm)程度とすることができる。   The outer shape and dimensions of the capacitor body 10 are not particularly limited and can be appropriately set depending on 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 to 5.0 mm) × height (0.2 to 2.5 mm).

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の構成材料として、耐還元性を有する材料を使用する場合には、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、Cu、Ni合金またはCu合金が好ましい。内部電極層3の主成分をNiにした場合には、誘電体が還元されないように、低酸素分圧(還元雰囲気)で焼成するという方法がとられている。   The conductive material contained in the internal electrode layer 3 is not particularly limited, but a base metal can be used when a material having reduction resistance is used as the constituent material of the dielectric layer 2. As the base metal used as the conductive material, Ni, Cu, Ni alloy or Cu alloy is preferable. When the main component of the internal electrode layer 3 is Ni, a method of firing at a low oxygen partial pressure (reducing atmosphere) is employed so that the dielectric is not reduced.

内部電極層3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1〜2.5μmであることが好ましい。   The thickness of the internal electrode layer 3 may be appropriately determined according to the application and the like, but is usually 0.5 to 5 μm, particularly preferably 1 to 2.5 μm.

誘電体層2は、複数のセラミック結晶粒子から構成される誘電体磁器組成物を有する。
上記誘電体磁器組成物を構成するセラミック結晶粒子は、主成分として、一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体酸化物を含有する結晶粒子である。
The dielectric layer 2 has a dielectric ceramic composition composed of a plurality of ceramic crystal particles.
The ceramic crystal particles constituting the dielectric ceramic composition are crystal particles containing a dielectric oxide represented by the general formula ABO 3 as a main component and having a perovskite crystal structure.

主成分としてのABOを構成するAサイト原子およびBサイト原子としては、特に限定されないが、Aサイト原子は、Ba,SrおよびCaから選択される1種以上であることが好ましく、より好ましくはBaである。また、Bサイト原子は、TiおよびZrから選択される1種以上であることが好ましく、より好ましくはTiである。すなわち、本実施形態では、Aサイト原子がBaであり、Bサイト原子がTiであるBaTiOが特に好ましい。 The A site atom and B site atom constituting ABO 3 as the main component are not particularly limited, but the A site atom is preferably at least one selected from Ba, Sr and Ca, more preferably Ba. The B site atom is preferably at least one selected from Ti and Zr, more preferably Ti. That is, in this embodiment, BaTiO 3 in which the A site atom is Ba and the B site atom is Ti is particularly preferable.

誘電体層中には、上記主成分以外に、副成分を含有していることが好ましい。本実施形態では、副成分として、少なくとも、Mgの酸化物と、Rの酸化物(ただし、RはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,YbおよびLuから選択される少なくとも1種)と、を含有していることが好ましい。Mgの酸化物の含有量は、主成分であるABO100モルに対して、MgO換算で、好ましくは0.1〜3モルである。また、Rの酸化物の含有量は、主成分であるABO100モルに対して、R換算で、0モルより多く、5モル以下である。 The dielectric layer preferably contains subcomponents in addition to the main component. In the present embodiment, as subcomponents, at least Mg oxide and R oxide (where R is Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, And at least one selected from Ho, Er, Tm, Yb and Lu). The content of the Mg oxide is preferably 0.1 to 3 mol in terms of MgO with respect to 100 mol of ABO 3 as the main component. The content of the R oxide is more than 0 mol and not more than 5 mol in terms of R 2 O 3 with respect to 100 mol of ABO 3 as the main component.

本実施形態では、これらMgの酸化物、Rの酸化物に加えて、Baの酸化物およびCaの酸化物から選択される少なくとも1種と、Siの酸化物、Mnの酸化物、Vの酸化物およびMoの酸化物から選択される少なくとも1種と、をさらに含有していることが好ましい。   In this embodiment, in addition to these Mg oxide and R oxide, at least one selected from Ba oxide and Ca oxide, Si oxide, Mn oxide, and V oxidation It is preferable to further contain at least one selected from a material and an oxide of Mo.

Baの酸化物、Caの酸化物の合計の含有量は、主成分であるABO100モルに対して、(BaO+CaO)換算で、好ましくは2〜12モルである。 The total content of Ba oxide and Ca oxide is preferably 2 to 12 mol in terms of (BaO + CaO) with respect to 100 mol of ABO 3 as the main component.

Siの酸化物を含有する場合における、Siの酸化物の含有量は、主成分であるABO100モルに対して、SiO換算で、2〜12モルである。また、Mnの酸化物、Vの酸化物および/またはMoの酸化物を含有する場合における、各酸化物の含有量は、主成分であるABO100モルに対して、それぞれ、MnO換算で、0.5モル以下、V換算で、0.3モル以下、MoO換算で、0.3モル以下である。 The content of Si oxide in the case of containing Si oxide is 2 to 12 mol in terms of SiO 2 with respect to 100 mol of ABO 3 as the main component. Further, in the case of containing an oxide of Mn, an oxide of V and / or an oxide of Mo, the content of each oxide is 100% of ABO 3 as the main component, respectively, in terms of MnO, 0.5 mol or less, 0.3 mol or less in terms of V 2 O 5 , and 0.3 mol or less in terms of MoO 3 .

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の厚みを、好ましくは0.1〜6.0μm、より好ましくは0.2〜3.0μmと、薄層化する。本実施形態では、誘電体層2の原料となるセラミック粉末として、後述する本発明のセラミック粉末を使用するため、低温での焼結が可能となり、したがって、このように誘電体層2を薄層化した場合においても、信頼性を高く保つことができる。   Various conditions such as the number of layers and 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 0.1 to 6.0 μm, More preferably, the layer is thinned to 0.2 to 3.0 μm. In this embodiment, since the ceramic powder of the present invention, which will be described later, is used as the ceramic powder that is the raw material of the dielectric layer 2, it is possible to sinter at a low temperature. Even in the case of a change, reliability can be kept high.

外部電極4に含有される導電材は特に限定されないが、通常、CuやCu合金あるいはNiやNi合金等が挙げられ、これらの他、AgやAg−Pd合金等も、もちろん使用可能である。なお、本実施形態では、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, and usually Cu, Cu alloy, Ni, Ni alloy, or the like can be used. Of course, Ag, Ag—Pd alloy, or the like can also be used. In the present embodiment, 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.

積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、積層セラミックコンデンサ1の製造方法を説明する。本実施形態では、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。
Manufacturing Method of Multilayer Ceramic Capacitor Next, a manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor 1 will be described. In this embodiment, the green chip is manufactured by a normal printing method or a sheet method using a paste, fired, and then printed or transferred and fired by external electrodes. 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原料を準備する。
誘電体磁器組成物原料は、主成分を構成することとなる誘電体酸化物原料と、必要に応じて用いられる各副成分の原料と、を混合することにより調製することができる。
First, a dielectric ceramic composition raw material contained in the dielectric layer paste is prepared.
The dielectric ceramic composition raw material can be prepared by mixing a dielectric oxide raw material that constitutes the main component and a raw material of each subcomponent that is used as necessary.

本実施形態では、主成分を構成することとなる誘電体酸化物原料として、本発明のセラミック粉末を用いる。
本発明のセラミック粉末は、一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する複数のセラミック粒子からなるものである。なお、本実施形態において、“セラミック粒子”とは、一粒の粒子(すなわち、物理的に分離できる最小の単位としての粒子)を意味し、一方、“セラミック粉末”とは、複数のセラミック粒子の集合体を意味する。
In the present embodiment, the ceramic powder of the present invention is used as a dielectric oxide raw material constituting the main component.
The ceramic powder of the present invention is composed of a plurality of ceramic particles represented by the general formula ABO 3 and having a perovskite crystal structure. In the present embodiment, “ceramic particles” mean one particle (that is, particles as the smallest unit that can be physically separated), while “ceramic powder” means a plurality of ceramic particles. Means a collection of

そして、この複数のセラミック粒子は、粒子径が、BET法により求められる比表面積から計算される、セラミック粉末全体の平均粒子径以下で定義される微粒子である複数の第1粒子と、それ以外の粒子である複数の第2粒子とからなり、一般式ABO中におけるAサイト原子と、Bサイト原子と、のモル比A/Bに関し、上記第1粒子のA/Bの平均値をα、上記第2粒子のA/Bの平均値をβとした場合に、αとβとの関係がα<βとなるものである。すなわち、セラミック粉末として、Aサイト原子と、Bサイト原子と、のモル比であるA/Bに着目した場合に、粒径が比較的に小さな領域においては、相対的に小さなA/B値を有する粒子を含み、一方、粒径が比較的に大きな領域においては、相対的に大きなA/B値を有する粒子を含むセラミック粉末を用いる。 The plurality of ceramic particles include a plurality of first particles that are fine particles defined by the average particle diameter of the entire ceramic powder, the particle diameter of which is calculated from the specific surface area determined by the BET method, A plurality of second particles that are particles, and regarding the molar ratio A / B between the A site atom and the B site atom in the general formula ABO 3 , the average value of A / B of the first particle is α, When the average value of A / B of the second particles is β, the relationship between α and β is α <β. That is, when focusing on A / B, which is the molar ratio of A site atoms to B site atoms, as a ceramic powder, a relatively small A / B value is obtained in a region where the particle size is relatively small. On the other hand, in a region having a relatively large particle size, ceramic powder containing particles having a relatively large A / B value is used.

本実施形態は、主成分を構成することとなる誘電体酸化物原料として、このようなセラミック粉末を使用する点に最大の特徴を有し、このようなセラミック粉末を用いることにより、焼結助剤の量を増加させることなく、誘電体磁器組成物原料の低温焼結化が可能となる。そのため、後述する焼成工程における焼成温度を低くすることができ、内部電極層3の導電材としてNiなどの卑金属を使用した場合における、内部電極の球状化現象の問題を有効に防止することができる。そして、その結果として、比誘電率を高く保ちつつ、誘電損失の低減およびIR寿命の向上が可能となる。さらに、低温での焼成が可能となることにより、焼成に要するエネルギーコストを低減でき、しかも、焼成炉の損傷を抑えることも可能となる。そのため、製造コストの低減も図ることができる。   This embodiment has the greatest feature in that such ceramic powder is used as a dielectric oxide raw material constituting the main component. By using such ceramic powder, sintering aid is used. The dielectric ceramic composition raw material can be sintered at a low temperature without increasing the amount of the agent. Therefore, the firing temperature in the firing step described later can be lowered, and the problem of the spheroidization phenomenon of the internal electrode can be effectively prevented when a base metal such as Ni is used as the conductive material of the internal electrode layer 3. . As a result, it is possible to reduce the dielectric loss and improve the IR life while keeping the relative dielectric constant high. Furthermore, by enabling firing at a low temperature, the energy cost required for firing can be reduced, and damage to the firing furnace can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

なお、上記第1粒子および第2粒子のA/Bの平均値α、βを測定する方法としては、特に限定されないが、たとえば、次の方法により測定できる。
すなわち、まず、セラミック粉末を、溶媒としてエタノールを用い、ZrOボールとともにボールミルに入れ、湿式にて16時間混合、粉砕することにより、セラミック粉末分散液を得る。そして、得られたセラミック粉末分散液を、遠心分離機にかけ、回転速度2500〜3000rpmで遠心分離する。そして、得られた遠心分離後の分散液から、上澄み液に分散しているセラミック粉末、および遠心分離により底部に堆積したセラミック粉末をサンプリングする。ここにおいて、上澄み液に分散しているセラミック粉末は、主として複数の第1粒子から構成され、底部に堆積したセラミック粉末は、主として複数の第2粒子から構成されることとなる。ただし、上澄み液に分散しているセラミック粉末中には、微量であれば、第2粒子が含有されていても良く、同様に、底部に堆積したセラミック粉末には、微量であれば、第1粒子が含有されていても良い。
なお、ボールミルによる湿式混合を行っているため、セラミック粉末が削れることにより生じる微粒子が、若干ではあるが、上記第1粒子および第2粒子に含まれる場合がある。また、ボールミルによる混合により、セラミック粉末の粒子径は実質的に変化しないが、比表面積が若干上昇する場合がある。
In addition, although it does not specifically limit as a method of measuring the average value (alpha) and (beta) of A / B of the said 1st particle | grain and 2nd particle | grain, For example, it can measure by the following method.
That is, first, ceramic powder is placed in a ball mill together with ZrO 2 balls using ethanol as a solvent, and mixed and pulverized for 16 hours in a wet manner to obtain a ceramic powder dispersion. Then, the obtained ceramic powder dispersion is centrifuged and centrifuged at a rotational speed of 2500 to 3000 rpm. Then, the ceramic powder dispersed in the supernatant and the ceramic powder deposited on the bottom by centrifugation are sampled from the obtained dispersion liquid after centrifugation. Here, the ceramic powder dispersed in the supernatant is mainly composed of a plurality of first particles, and the ceramic powder deposited on the bottom is mainly composed of a plurality of second particles. However, the ceramic powder dispersed in the supernatant liquid may contain the second particles as long as it is in a trace amount. Similarly, the ceramic powder deposited on the bottom portion contains the first particle in the trace amount. Particles may be contained.
In addition, since the wet mixing is performed by the ball mill, the fine particles generated when the ceramic powder is scraped may be included in the first particles and the second particles, although they are slightly. In addition, mixing with a ball mill does not substantially change the particle size of the ceramic powder, but the specific surface area may increase slightly.

そして、それぞれ、複数の第1粒子からなる粉末(上澄み液に分散しているセラミック粉末)、および複数の第2粒子からなる粉末(底部に堆積したセラミック粉末)について、蛍光X線分析法、ICP法などにより、A/Bの測定を行う。たとえば、蛍光X線分析法では、複数の第1粒子からなる粉末や、複数の第2粒子からなる粉末に、X線を照射し、X線の照射により発生する各構成元素の特性X線を検出することにより、粉末中に存在する各組成物の存在比を重量比で測定することができる。そして、各組成物の重量比より、各元素のモル数を計算し、Aサイトに入る元素(たとえばBa、Sr、Ca)のモル数を、Bサイトに入る元素(たとえばTi、Zr)のモル数で除すことによりA/Bの値を求めることができる。   Then, for each of a powder composed of a plurality of first particles (ceramic powder dispersed in the supernatant liquid) and a powder composed of a plurality of second particles (ceramic powder deposited on the bottom), fluorescent X-ray analysis, ICP A / B is measured by the method. For example, in the fluorescent X-ray analysis method, a powder composed of a plurality of first particles and a powder composed of a plurality of second particles are irradiated with X-rays, and the characteristic X-rays of the constituent elements generated by the X-ray irradiation are obtained. By detecting, the abundance ratio of each composition present in the powder can be measured by weight ratio. Then, the number of moles of each element is calculated from the weight ratio of each composition, and the number of moles of elements entering the A site (for example, Ba, Sr, Ca) is changed to the number of moles of elements entering the B site (for example, Ti, Zr). The value of A / B can be obtained by dividing by a number.

第1粒子のA/Bの平均値であるαは、第2粒子のA/Bの平均値であるβに対して、α<βの関係となっていればよく、特に限定されないが、αの値は、好ましくは0.998≦α≦1.010の範囲、より好ましくは1.000≦α≦1.007の範囲である。また、第2粒子のA/Bの平均値であるβについても、α<βの関係を満たせば良く、特に限定されないが、βの値は、1.002≦β≦1.015の範囲、より好ましくは1.004≦β≦1.010の範囲である。   Α, which is the average value of A / B of the first particles, is not particularly limited as long as α <β is satisfied with respect to β, which is the average value of A / B of the second particles. The value of is preferably in the range of 0.998 ≦ α ≦ 1.010, more preferably in the range of 1.000 ≦ α ≦ 1.007. Further, β, which is the average value of A / B of the second particles, is not particularly limited as long as α <β is satisfied, but the value of β is in the range of 1.002 ≦ β ≦ 1.015, More preferably, the range is 1.004 ≦ β ≦ 1.010.

また、セラミック粉末全体におけるA/Bの値は、好ましくは0.990〜1.030、より好ましくは0.995〜1.010である。セラミック粉末全体におけるA/Bが小さ過ぎると、焼成時に異常粒成長が生じ易くなると共に、絶縁抵抗値が低下する傾向にある。一方、大き過ぎると、焼結性が低下し、緻密な焼結体が得難くなる傾向にある。   Moreover, the value of A / B in the whole ceramic powder is preferably 0.990 to 1.030, more preferably 0.995 to 1.010. If the A / B in the entire ceramic powder is too small, abnormal grain growth tends to occur during firing and the insulation resistance value tends to decrease. On the other hand, if it is too large, the sinterability tends to be reduced, and it becomes difficult to obtain a dense sintered body.

なお、セラミック粉末の比表面積の平均値は、好ましくは2.0〜20.0m/g、より好ましくは3.0〜15.0m/gである。セラミック粉末の比表面積が小さすぎると、誘電体層2の薄層化が困難となる傾向にある。一方、大きすぎると、焼成時に異常粒成長しやすくなる。 In addition, the average value of the specific surface area of ceramic powder becomes like this. Preferably it is 2.0-20.0 m < 2 > / g, More preferably, it is 3.0-15.0 m < 2 > / g. If the specific surface area of the ceramic powder is too small, it is difficult to make the dielectric layer 2 thinner. On the other hand, if it is too large, abnormal grains are likely to grow during firing.

セラミック粉末中における、第1粒子の含有量は、セラミック粉末全体100重量部に対して、好ましくは10〜45重量部、より好ましくは20〜40重量部である。第1粒子の含有量が少なすぎると、低温での焼結が困難となる傾向にある。一方、多すぎると、焼成時における異常粒成長が起こりやすくなってしまう。   The content of the first particles in the ceramic powder is preferably 10 to 45 parts by weight, more preferably 20 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire ceramic powder. If the content of the first particles is too small, sintering at a low temperature tends to be difficult. On the other hand, if the amount is too large, abnormal grain growth during firing tends to occur.

なお、このようなセラミック粉末を得る方法としては、特に限定されないが、たとえば、次のような第1の原料粉末と、第2の原料粉末と、を混合することにより得ることができる。すなわち、第1の原料粉末としては、比較的に小さなA/Bを有し、上記した第1粒子を構成することとなる複数の微粒子を主として含有する粉末を用い、第2の原料粉末としては、比較的に大きなA/Bを有し、上記した第2粒子を構成することとなる複数の粗粒子を主として含有する粉末を用い、そして、これら第1の原料粉末と、第2の原料粉末と、を混合することにより調製することができる。   The method for obtaining such a ceramic powder is not particularly limited. For example, the ceramic powder can be obtained by mixing the following first raw material powder and second raw material powder. That is, as the first raw material powder, a powder having a relatively small A / B and mainly containing a plurality of fine particles constituting the first particles is used. As the second raw material powder, , Using a powder having a relatively large A / B and mainly containing a plurality of coarse particles constituting the above-mentioned second particles, and these first raw material powder and second raw material powder And can be prepared by mixing.

あるいは、ある程度の粒度分布を有する原料粉末を準備し、準備した原料粉末について、たとえば、上記した遠心分離により、複数の第1粒子からなる粉末、および複数の第2粒子からなる粉末のA/Bを測定し、上記した範囲となったものを選別して用いるという方法を採用しても良い。   Or the raw material powder which has a certain particle size distribution is prepared, A / B of the powder which consists of several 1st particle | grains and the powder which consists of several 2nd particle | grains about the prepared raw material powder by centrifugation mentioned above, for example It is also possible to adopt a method of measuring the above and selecting and using those within the above range.

なお、セラミック粉末の合成方法としては、特に限定されないが、たとえば、固相法、シュウ酸塩法、水熱合成法、アルコキシド法、ゾルゲル法などが挙げられる。   The method for synthesizing the ceramic powder is not particularly limited, and examples thereof include a solid phase method, an oxalate method, a hydrothermal synthesis method, an alkoxide method, and a sol-gel method.

副成分の原料としては、上記した各酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。   The raw material of the subcomponent is appropriately selected from the above-mentioned oxides and composite oxides, or various compounds that become these oxides and composite oxides upon firing, such as carbonates, nitrates, hydroxides, and organometallic compounds. Can be used.

次いで、主成分を構成することとなる誘電体酸化物原料と、必要に応じて用いられる各副成分の原料と、を混合することにより得られた誘電体磁器組成物原料を塗料化して、誘電体層用ペーストを調製する。   Next, the dielectric ceramic composition raw material obtained by mixing the dielectric oxide raw material that constitutes the main component and the raw materials of the subcomponents used as necessary is made into a paint, and the dielectric Prepare body layer paste.

誘電体層用ペーストは、誘電体磁器組成物原料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 material and an organic vehicle, or may be a water-based paint.

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。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、ターピネオール、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. 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、誘電体磁器組成物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, a dispersant, or the like is dissolved in water and a dielectric ceramic composition raw 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、上記した各種導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。   The internal electrode layer paste is obtained by kneading the above-mentioned organic vehicle with various conductive metals and alloys as described above, or various oxides, organometallic compounds, resinates, etc. that become the above-mentioned conductive materials after firing. Prepare.

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 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およ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、本実施形態では、誘電体磁器組成物原料として、上記した所定のセラミック粉末を使用するため、焼成温度(保持温度)を、従来と比較して低い温度とすることができる。すなわち、低温焼結が可能となる。焼成温度は、使用する副成分等により異なってくるが、好ましくは1100〜1250℃、より好ましくは1120〜1230℃、さらに好ましくは1150〜1200℃とする。特に、誘電体磁器組成物中における副成分として上記した副成分を使用し、その組成を上記した範囲とする場合には、焼成温度は、好ましくは1140〜1250℃、より好ましくは1150〜1230℃とする。   Moreover, in this embodiment, since the above-mentioned predetermined ceramic powder is used as the dielectric ceramic composition material, the firing temperature (holding temperature) can be set to a lower temperature than in the prior art. That is, low temperature sintering becomes possible. The firing temperature varies depending on the subcomponents used, but is preferably 1100 to 1250 ° C, more preferably 1120 to 1230 ° C, and even more preferably 1150 to 1200 ° C. In particular, when the above-described subcomponent is used as a subcomponent in the dielectric ceramic composition and the composition is in the above range, the firing temperature is preferably 1140 to 1250 ° C, more preferably 1150 to 1230 ° C. And

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、本発明に係るセラミック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、本発明に係るセラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサに限定されず、上記した構成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 ceramic electronic component according to the present invention. However, the ceramic electronic component according to the present invention is not limited to the multilayer ceramic capacitor and has the above-described configuration. Anything is fine.

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.

実施例1
まず、主成分の原料としてのBaTiO粉末(セラミック粉末)を準備した。本実施例では、BaTiO粉末として、BaTiO粉末全体(すなわち、第1粒子+第2粒子)におけるA/B(すなわち、Ba/Ti比)が1.004、平均粒子径が0.35μm、比表面積(SSA)が3.70m/gであり、第1粒子のA/Bの平均値αが1.002、第2粒子のA/Bの平均値βが1.005であるBaTiO粉末を準備した。すなわち、α<βであるBaTiO粉末を準備した。
Example 1
First, BaTiO 3 powder (ceramic powder) as a main component material was prepared. In this embodiment, as BaTiO 3 powder, BaTiO 3 powder whole (i.e., the first particle + second particles) A / B in (i.e., Ba / Ti ratio) is 1.004, an average particle size of 0.35 .mu.m, BaTiO 3 having a specific surface area (SSA) of 3.70 m 2 / g, an average value α of A / B of the first particles of 1.002, and an average value β of A / B of the second particles of 1.005 A powder was prepared. That is, BaTiO 3 powder in which α <β was prepared.

なお、第1粒子のA/Bの平均値α、および第2粒子のA/Bの平均値βは、次の方法により測定した。すなわち、まず、50gのBaTiO粉末を、100ccのエタノール中に、ZrOボールとともに、ボールミル内に入れ、湿式にて16時間、混合・粉砕して、分散液を調製した。次いで、この分散液について、遠心分離機により、3000rpmの速度で遠心分離を行った。そして、得られた遠心分離後の分散液から、上澄み液に含まれている粉末、および底部に堆積した粉末を採取し、上澄み液に含まれている粉末を、複数の第1粒子からなる粉末とし、一方、底部に堆積した粉末を、複数の第2粒子からなる粉末として、それぞれ、複数の第1粒子からなる粉末および複数の第2粒子からなる粉末について、誘導結合プラズマ(ICP)発光装置により、A/Bを測定した。 The A / B average value α of the first particles and the A / B average value β of the second particles were measured by the following methods. That is, first, 50 g of BaTiO 3 powder was placed in a ball mill together with ZrO 2 balls in 100 cc of ethanol, and mixed and pulverized in a wet manner for 16 hours to prepare a dispersion. Next, the dispersion was centrifuged at a speed of 3000 rpm using a centrifuge. Then, from the obtained dispersion liquid after centrifugation, the powder contained in the supernatant liquid and the powder deposited on the bottom are collected, and the powder contained in the supernatant liquid is a powder comprising a plurality of first particles. On the other hand, the powder deposited on the bottom is made into a powder composed of a plurality of second particles, and a powder composed of a plurality of first particles and a powder composed of a plurality of second particles, respectively, inductively coupled plasma (ICP) light emitting device Was used to measure A / B.

次いで、上記とは別に、副成分の原料を準備した。副成分の原料としては、MgO、MnO、V、Y、BaO+CaO、SiOを所定量準備した。 Next, separately from the above, a raw material for subcomponents was prepared. As raw materials for subcomponents, MgO, MnO, V 2 O 5 , Y 2 O 3 , BaO + CaO, and SiO 2 were prepared in predetermined amounts.

次いで、上記にて準備したBaTiO粉末と、各副成分の原料と、をボールミルにより16時間湿式混合することにより、誘電体磁器組成物原料を調製した。 Subsequently, the dielectric ceramic composition raw material was prepared by wet-mixing the BaTiO 3 powder prepared above and the raw materials of each subcomponent by a ball mill for 16 hours.

次いで、上記にて調製した誘電体磁器組成物原料: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。   Next, the dielectric ceramic composition raw material prepared above: 100 parts by weight, acrylic resin: 4.8 parts by weight, ethyl acetate: 100 parts by weight, mineral spirit: 6 parts by weight, and toluene: 4 parts by weight Were mixed with a ball mill to form a paste, and a dielectric layer paste was obtained.

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。   Subsequently, Ni particles having an average particle size of 0.2 to 0.8 μm: 100 parts by weight, an organic vehicle (ethyl cellulose: 8 parts by weight dissolved in butyl carbitol: 92 parts by weight): 40 parts by weight, butyl carby Toll: 10 parts by weight was 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重量部と、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, Cu particles having an average particle size of 0.5 μm: 100 parts by weight, an organic vehicle (ethyl cellulose resin: 8 parts by weight dissolved in butyl carbitol: 92 parts by weight): 35 parts by weight, and butyl carbitol: 7 Part by weight was kneaded into a paste to obtain an external electrode paste.

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2.4μm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 2.4 μm-thick green sheet was formed on the PET film using the dielectric layer paste, and after printing the internal electrode layer paste thereon, the green sheet was peeled off 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、焼成およ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8時間、空気雰囲気の条件で行った。
焼成は、昇温速度200℃/時間、保持温度1250℃、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10−9気圧)の条件で行った。
アニールは、保持温度900℃、温度保持時間9時間、冷却速度300℃/時間、加湿したNガス雰囲気(酸素分圧は10−5気圧)の条件で行った。なお、焼成及びアニール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。
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。
The binder removal treatment was performed under the conditions of a temperature rising time of 15 ° C./hour, a holding temperature of 280 ° C., a holding time of 8 hours, and an air atmosphere.
Firing is performed under conditions of a temperature rising rate of 200 ° C./hour, a holding temperature of 1250 ° 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 −9 atm). went.
The annealing was performed under the conditions of a holding temperature of 900 ° C., a temperature holding time of 9 hours, a cooling rate of 300 ° C./hour, and a humidified N 2 gas atmosphere (oxygen partial pressure was 10 −5 atm). Note that a wetter with a water temperature of 35 ° C. was used for humidifying the atmospheric gas during firing and annealing.
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コンデンササンプルのサイズは、1.0mm×0.5mm×0.5mmであり、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は160、その厚さは1.6μmであり、内部電極層の厚さは1.0μmであった。   The size of the capacitor sample thus obtained is 1.0 mm × 0.5 mm × 0.5 mm, the number of dielectric layers sandwiched between internal electrode layers is 160, and the thickness thereof is 1.6 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ついて、誘電体層を構成する結晶粒子の平均結晶粒径、比誘電率、誘電損失およびIR寿命を評価した。   With respect to the obtained capacitor sample, the average crystal grain size, relative dielectric constant, dielectric loss, and IR lifetime of the crystal particles constituting the dielectric layer were evaluated.

平均結晶粒径
まず、コンデンササンプルを積層方向に垂直な面で切断し、その切断面を研磨した。そして、その研磨面にケミカルエッチングを施し、その後、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察を行い、15×15μmの視野範囲におけるセラミック結晶粒子の結晶粒径を測定した。次いで、各セラミック結晶粒子の結晶粒径の平均値を計算することにより、平均結晶粒径を算出した。なお、各セラミック結晶粒子の結晶粒径は、各セラミック結晶粒子の形状を球と仮定することにより求めた。結果を表2に示す。
Average crystal grain size First, a capacitor sample was cut along a plane perpendicular to the stacking direction, and the cut surface was polished. Then, the polished surface was subjected to chemical etching, and then observed with a scanning electron microscope (SEM) to measure the crystal grain size of the ceramic crystal particles in the field of view of 15 × 15 μm. Next, the average crystal grain size was calculated by calculating the average value of the crystal grain size of each ceramic crystal grain. The crystal grain size of each ceramic crystal particle was determined by assuming that the shape of each ceramic crystal particle was a sphere. The results are shown in Table 2.

比誘電率
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)。本実施例では、3800以上を良好とした。結果を表2に示す。
The relative dielectric constant ε is 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 the capacitor sample. Calculated from the measured capacitance (no unit). In this example, 3800 or more was considered good. The results are shown in Table 2.

誘電損失
誘電損失(tanδ)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の条件下で測定した。本実施例では、45%以下を良好とした。結果を表2に示す。
Dielectric loss Dielectric loss (tan δ) is 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. did. In this example, 45% or less was considered good. The results are shown in Table 2.

IR寿命
IR(絶縁)寿命は、コンデンササンプルに対し、180℃で80V/μmの直流電圧の印加状態に保持することにより測定した。本実施例では印加開始から抵抗が一桁落ちるまでの時間を寿命時間と定義し、これを10個のコンデンササンプルに対して行い、その平均寿命時間を算出した。このIR寿命は、誘電体層を薄層化する際に特に重要となるものである。本実施例では、100時間以上を良好とした。結果を表2に示す。
IR life IR (insulation) life was measured by holding a capacitor sample in a state where a DC voltage of 80 V / μm was applied at 180 ° C. In this example, the time from the start of application to the time when the resistance drops by an order of magnitude was defined as the lifetime, which was performed on 10 capacitor samples, and the average lifetime was calculated. This IR lifetime is particularly important when the dielectric layer is thinned. In this example, 100 hours or longer was considered good. The results are shown in Table 2.

実施例2,3
主成分の原料としてのBaTiO粉末として、表1に示すようなBaTiO粉末を使用するとともに、焼成時の保持温度を表2に示す各温度とした以外は、実施例1と同様にして、コンデンササンプルを作製し、実施例1と同様にして評価を行った。なお、実施例2,3は、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα<βの関係にあるBaTiO粉末を使用した実施例である。結果を表2に示す。
Examples 2 and 3
As BaTiO 3 powder as the main component material, as well as use the BaTiO 3 powder as shown in Table 1, the holding temperature at firing except for using each temperature shown in Table 2, in the same manner as in Example 1, Capacitor samples were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. Examples 2 and 3 were carried out using BaTiO 3 powder in which the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles were in a relationship of α <β. It is an example. The results are shown in Table 2.

比較例1,2
主成分の原料としてのBaTiO粉末として、表1に示すようなBaTiO粉末を使用するとともに、焼成時の保持温度を表2に示す各温度とした以外は、実施例1と同様にして、コンデンササンプルを作製し、実施例1と同様にして評価を行った。なお、比較例1は、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα>βの関係にあるBaTiO粉末を使用した比較例であり、比較例2は、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα=βの関係にあるBaTiO粉末を使用した比較例である。結果を表2に示す。
Comparative Examples 1 and 2
As BaTiO 3 powder as the main component material, as well as use the BaTiO 3 powder as shown in Table 1, the holding temperature at firing except for using each temperature shown in Table 2, in the same manner as in Example 1, Capacitor samples were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. Comparative Example 1 is a comparative example using BaTiO 3 powder in which the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles are in a relationship of α> β. Yes, Comparative Example 2 is a comparative example using BaTiO 3 powder in which the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles are in a relationship of α = β. is there. The results are shown in Table 2.

Figure 2007153720
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Figure 2007153720
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評価1
表1および表2より、次のことが確認できる。すなわち、BaTiO粉末(セラミック粉末)として、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα<βの関係にあるBaTiO粉末を使用した本発明の実施例1〜3は、それぞれ、1250℃、1245℃、1255℃と低温での焼結が可能であり、さらに、このように低温で焼成を行った場合でも、比誘電率、誘電損失およびIR寿命に優れる結果となった。特に、本実施例の結果より、本発明のセラミック粉末を使用することにより、比誘電率を低下させることなく、低温焼結化が可能となることが確認できる。
Evaluation 1
From Tables 1 and 2, the following can be confirmed. That is, used as BaTiO 3 powder (ceramic powder), and the average value alpha of the A / B of the first particles, and the average value beta of A / B of the second particles, but the BaTiO 3 powder in a relationship of alpha <beta The first to third embodiments of the present invention can be sintered at a low temperature of 1250 ° C., 1245 ° C., and 1255 ° C., respectively. Further, even when firing at such a low temperature, the relative dielectric constant, Excellent dielectric loss and IR lifetime were obtained. In particular, from the results of this example, it can be confirmed that by using the ceramic powder of the present invention, low-temperature sintering can be achieved without lowering the dielectric constant.

一方、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα≧βの関係にあるBaTiO粉末を使用した比較例1,2は、誘電体層の組成を実施例1〜3と同様のものとしたにも拘わらず、焼成温度を、ともに1275℃と高くしなければ、焼結させることができなかった。 On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 using BaTiO 3 powder in which the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles have a relationship of α ≧ β are Although the composition of the body layer was the same as in Examples 1 to 3, the sintering could not be performed unless the firing temperature was increased to 1275 ° C.

比較例3,4
焼成温度を1255℃とした以外は、比較例1,2と同様にして、コンデンササンプルを作製し、同様にして評価を行った。具体的には、比較例3は、比較例1と同じBaTiO粉末を使用した比較例であり、焼成温度を1255℃に変更したものである。また、比較例4は、比較例2と同じBaTiO粉末を使用した比較例であり、焼成温度を1255℃に変更したものである。結果を表3に示す。なお、表3には、比較例3,4の結果に加えて、比較のために、これら比較例3,4と同じ温度(1255℃)で焼成を行った実施例3の結果も併せて記載した。
Comparative Examples 3 and 4
A capacitor sample was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Examples 1 and 2 except that the firing temperature was 1255 ° C. Specifically, Comparative Example 3 is a comparative example using the same BaTiO 3 powder as Comparative Example 1, and the firing temperature is changed to 1255 ° C. Further, Comparative Example 4 is a comparative example using the same BaTiO 3 powder as Comparative Example 2, it is obtained by changing the firing temperature to 1255 ° C.. The results are shown in Table 3. In Table 3, in addition to the results of Comparative Examples 3 and 4, for comparison, the results of Example 3 fired at the same temperature (1255 ° C.) as Comparative Examples 3 and 4 are also described. did.

Figure 2007153720
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評価2
表3より、第1粒子のA/Bの平均値αと、第2粒子のA/Bの平均値βと、がα≧βの関係にあるBaTiO粉末を使用した比較例3,4においては、焼成温度を1255℃と低くした場合においては、焼結が不十分となり、比誘電率、誘電損失およびIR寿命に劣る結果となることが確認できる。
Evaluation 2
From Table 3, in Comparative Examples 3 and 4 using BaTiO 3 powder in which the average value α of A / B of the first particles and the average value β of A / B of the second particles are in the relationship of α ≧ β. It can be confirmed that when the firing temperature is lowered to 1255 ° C., the sintering becomes insufficient, resulting in inferior relative dielectric constant, dielectric loss and IR life.

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 (5)

一般式ABOで表され、ペロブスカイト型結晶構造を有する複数のセラミック粒子からなるセラミック粉末であって、
複数の前記セラミック粒子が、複数の第1粒子と、複数の第2粒子と、からなり、
前記第1粒子は、粒子径が、BET法により求められる比表面積から計算される、セラミック粉末全体の平均粒子径以下で定義される微粒子であり、
前記ABO中におけるAサイト原子と、Bサイト原子と、のモル比であるA/Bに関し、前記第1粒子のA/Bの平均値をα、前記第2粒子のA/Bの平均値をβとした場合に、前記αとβとの関係が、α<βであることを特徴とするセラミック粉末。
A ceramic powder composed of a plurality of ceramic particles represented by the general formula ABO 3 and having a perovskite crystal structure,
The plurality of ceramic particles are composed of a plurality of first particles and a plurality of second particles,
The first particles are fine particles defined by a particle size of not more than the average particle size of the entire ceramic powder, calculated from the specific surface area determined by the BET method,
Regarding A / B, which is the molar ratio of A-site atoms and B-site atoms in ABO 3 , the average value of A / B of the first particles is α, and the average value of A / B of the second particles A ceramic powder characterized in that, when β is β, the relationship between α and β is α <β.
前記ABO中における前記Aサイト原子が、Ba,SrおよびCaから選択される1種以上であり、前記Bサイト原子が、TiおよびZrから選択される1種以上である請求項1に記載のセラミック粉末。 The A site atom in the ABO 3 is at least one selected from Ba, Sr and Ca, and the B site atom is at least one selected from Ti and Zr. Ceramic powder. 前記ABOが、BaTiOである請求項1または2に記載のセラミック粉末。 The ceramic powder according to claim 1, wherein the ABO 3 is BaTiO 3 . 内部電極層と誘電体層とを有するセラミック電子部品であって、
前記誘電体層を構成することとなる誘電体磁器組成物原料として、請求項1〜3のいずれかに記載のセラミック粉末を用いて製造されるセラミック電子部品。
A ceramic electronic component having an internal electrode layer and a dielectric layer,
The ceramic electronic component manufactured using the ceramic powder in any one of Claims 1-3 as a dielectric ceramic composition raw material which comprises the said dielectric material layer.
内部電極層と誘電体層とを有するセラミック電子部品を製造する方法であって、
焼成後に前記誘電体層となるグリーンシートを形成する工程と、
前記グリーンシートの表面に、焼成後に前記内部電極層となる電極ペースト層を形成する工程と、
前記電極ペースト層が形成されたグリーンシートを積層してグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成する工程とを有し、
前記グリーンシートを構成する誘電体磁器組成物原料として、請求項1〜3のいずれかに記載のセラミック粉末を用いるセラミック電子部品の製造方法。
A method of manufacturing a ceramic electronic component having an internal electrode layer and a dielectric layer,
Forming a green sheet to be the dielectric layer after firing;
Forming an electrode paste layer to be the internal electrode layer after firing on the surface of the green sheet;
A step of forming a green chip by laminating a green sheet on which the electrode paste layer is formed;
Firing the green chip,
The manufacturing method of the ceramic electronic component using the ceramic powder in any one of Claims 1-3 as a dielectric material ceramic composition raw material which comprises the said green sheet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112341194A (en) * 2019-08-08 2021-02-09 株式会社村田制作所 Dielectric powder

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