JP2007169088A - Sintered compact, ceramic capacitor, and their production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックコンデンサの誘電層材料として好適な焼結体とその製造方法、及びセラミックコンデンサとその製造方法に関する。 The present invention relates to a sintered body suitable for a dielectric layer material of a ceramic capacitor and a method for manufacturing the same, and a ceramic capacitor and a method for manufacturing the same.
従来より、積層セラミックコンデンサにおいて、誘電体層の材料としては、チタン酸バリウムがよく用いられている。また、内部電極の材料としては、PtやPb合金が用いられることもあるが、高価であるため、比較的安価なNiやNi合金等の卑金属がよく用いられるようになってきている。例えば、特許文献1参照。
NiやNi合金を内部電極に用いる場合には、NiやNi合金が酸化されない還元性雰囲気で焼成する必要がある。しかし、このような還元性雰囲気中で焼成すると、誘電体層が還元され、比誘電率が低くなってしまう。このため、耐還元性に優れた誘電体材料の開発が必要とされている。 When Ni or Ni alloy is used for the internal electrode, it is necessary to fire in a reducing atmosphere in which Ni or Ni alloy is not oxidized. However, when firing in such a reducing atmosphere, the dielectric layer is reduced and the relative dielectric constant is lowered. For this reason, development of a dielectric material excellent in reduction resistance is required.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、比誘電率の高い焼結体及びセラミックコンデンサ並びにこれらの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a sintered body and a ceramic capacitor having a high relative dielectric constant, and a method for producing them.
本発明の焼結体は、主成分としてチタン酸バリウムを含み、この主成分に添加された副成分として、Ba及び希土類元素を含むAサイト元素と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素を含むBサイト元素と、を含むことを特徴としている。 The sintered body of the present invention contains barium titanate as a main component, and as a subcomponent added to the main component, an A site element containing Ba and rare earth elements, and Ti, Zr, Sn, Hf 1 And a B-site element containing an element of a seed or more.
また、本発明のセラミックコンデンサは、複数の電極と、これら電極間に設けられ、上述の主成分と副成分とを含む誘電体層と、を備えたことを特徴としている。 The ceramic capacitor of the present invention is characterized by comprising a plurality of electrodes and a dielectric layer provided between the electrodes and including the above-mentioned main component and subcomponent.
また、本発明の焼結体の製造方法は、チタン酸バリウムに、副成分の原料として、Baの化合物と、希土類元素の化合物と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素の化合物とを添加し、これを還元性雰囲気で焼成することを特徴としている。 Further, the method for producing a sintered body of the present invention includes a barium titanate, a Ba compound, a rare earth element compound, and one or more elements selected from Ti, Zr, Sn, and Hf as raw materials of the accessory component. It is characterized by adding this compound and firing it in a reducing atmosphere.
また、本発明のセラミックコンデンサの製造方法は、チタン酸バリウムに、副成分の原料として、Baの化合物と、希土類元素の化合物と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素の化合物とを添加したものを用いてシート状の誘電体層を形成する工程と、複数の誘電体層の間に電極を介在させてこれらを積層する工程と、を備えたことを特徴としている。 Further, the method for producing a ceramic capacitor of the present invention comprises a barium titanate containing Ba compound, a rare earth element compound, and one or more elements selected from Ti, Zr, Sn, and Hf as raw materials of subcomponents. It is characterized by comprising a step of forming a sheet-like dielectric layer using a compound to which a compound is added, and a step of laminating these by interposing electrodes between a plurality of dielectric layers.
本発明の焼結体によれば、チタン酸バリウム(主成分)に対して上述の副成分を添加することで、耐還元性に優れ、比誘電率を高くできる。また、チタン酸バリウム(主成分)及び上述の副成分を含む誘電体層を、セラミックコンデンサの誘電体層として用いれば、容量を大きくできる。 According to the sintered body of the present invention, by adding the above-mentioned subcomponent to barium titanate (main component), the reduction resistance is excellent and the relative dielectric constant can be increased. Further, if a dielectric layer containing barium titanate (main component) and the above-described subcomponents is used as the dielectric layer of the ceramic capacitor, the capacitance can be increased.
本発明によれば、比誘電率の高い焼結体、または容量の大きなセラミックコンデンサを提供できる。 According to the present invention, a sintered body having a high relative dielectric constant or a ceramic capacitor having a large capacity can be provided.
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る焼結体は、主成分として、チタン酸バリウム(BaTiO3)を含み、この主成分に添加された副成分として、Ba及び希土類元素を含むAサイト元素と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素を含むBサイト元素と、を含む。 The sintered body according to the embodiment of the present invention includes barium titanate (BaTiO 3 ) as a main component, and A-site elements including Ba and rare earth elements as subcomponents added to the main component, Ti, And a B-site element containing one or more elements selected from Zr, Sn, and Hf.
主成分における、Aサイト元素Baと、Bサイト元素Tiの比(Ba/Ti比)は、例えば0.997〜1.002である。また、副成分のAサイト元素に含まれる希土類元素は、例えば、Y、Dy、Hoから選ばれる1種以上の元素である。また、副成分として、その他元素、例えばMg、Siなどを含んでいてもよい。 The ratio of the A site element Ba to the B site element Ti (Ba / Ti ratio) in the main component is, for example, 0.997 to 1.002. Moreover, the rare earth element contained in the A-site element of the subcomponent is, for example, one or more elements selected from Y, Dy, and Ho. Moreover, other elements, such as Mg and Si, may be included as subcomponents.
このような焼結体は、チタン酸バリウムに、副成分の原料として、Baの化合物と、希土類元素の化合物と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素の化合物とを添加し、これを還元性雰囲気で焼成することで得られる。チタン酸バリウムは、例えば、酸化チタンの粉末と炭酸バリウムの粉末とを混合して熱処理する固相法にて合成することができる。なお、固相法に限らず、水熱法、シュウ酸法、ゾルゲル法などによりチタン酸バリウムを合成してもよい。 In such a sintered body, a compound of Ba, a compound of a rare earth element, and a compound of one or more elements selected from Ti, Zr, Sn, and Hf are added to barium titanate as a raw material of an auxiliary component. It can be obtained by firing in a reducing atmosphere. Barium titanate can be synthesized, for example, by a solid phase method in which titanium oxide powder and barium carbonate powder are mixed and heat-treated. Note that barium titanate may be synthesized not only by the solid phase method but also by a hydrothermal method, an oxalic acid method, a sol-gel method, or the like.
本実施形態に係る焼結体によれば、主成分(チタン酸バリウム)に対して、上述のような副成分を添加することで、特に還元性雰囲気で焼成しても、比抵抗(絶縁抵抗)や比誘電率を高くできた。これは、上述のような副成分を添加することで耐還元性を向上させ、比抵抗(絶縁抵抗)や比誘電率の低下を抑えることができたためと考えられる。 According to the sintered body according to the present embodiment, a specific resistance (insulation resistance) can be obtained even when fired in a reducing atmosphere by adding the above-mentioned subcomponent to the main component (barium titanate). ) And relative permittivity can be increased. This is presumably because the reduction resistance was improved by adding the above-mentioned subcomponents, and the decrease in specific resistance (insulation resistance) and specific permittivity could be suppressed.
図1は、本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの断面構造を例示する模式断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of a ceramic capacitor according to an embodiment of the invention.
このセラミックコンデンサは、対向する内部電極2間に、上述の主成分及び副成分を含む誘電体層1が設けられた構造を有する。これは、上述の主成分及び副成分を含むものをシート状に成形したグリーンシートの片面に内部電極2を形成し、これを複数枚積層して焼成することで得られる。また、この積層体の側面には、内部電極2の端部に接続された外部電極3、4が設けられている。
This ceramic capacitor has a structure in which a dielectric layer 1 containing the above-mentioned main component and subcomponent is provided between opposing
内部電極2や外部電極3、4の材料としては、Cu、Ni、W、Mo等の金属もしくはこれらの合金、In−Ga、Ag、Ag−10Pd合金等、または、カーボン、グラファイト、カーボンとグラファイトの混合物等を用いることができる。
Examples of the material for the
内部電極2は、例えば、上記の主たる材料からなる粉末に、有機バインダ、分散剤、有機溶剤、必要に応じて還元剤等を所定量加えた後に混練し、所定の粘度とした導電ペーストを、焼結体を成形してなるシートの片面に所定のパターンとなるように印刷し、還元雰囲気中で焼成することにより形成される。内部電極2としては、比較的安価なNiまたはNi合金が望ましい。
The
また、外部電極3、4としては、低抵抗で安価であることからCuが望ましい。外部電極3、4は、内部電極2及び誘電体層1からなる積層体に対して、その外側面に塗布法などを用いて形成される。
Further, as the
本実施形態に係るセラミックコンデンサによれば、上述した比誘電率の高い材料を誘電体層1の材料として用いているため、容量を大きくできる。特に、内部電極2として、空気中で容易に酸化されやすい卑金属であるNiまたはNi合金を用いた場合には、そのNiまたはNi合金が酸化されないような還元性雰囲気で焼成する必要があるが、この場合に、上述した材料は耐還元性に優れるので、誘電体層1の還元を抑制できる。これにより、誘電体層1の比誘電率を高くでき、セラミックコンデンサの容量を大きくできる。
According to the ceramic capacitor according to the present embodiment, since the material having a high relative dielectric constant described above is used as the material of the dielectric layer 1, the capacitance can be increased. In particular, when Ni or Ni alloy, which is a base metal that is easily oxidized in air, is used as the
次に、本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing a ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、誘電体層の主成分BaTiO3の原料として、BaCO3、TiO2を、BaTiO3におけるBa/Ti比が0.997〜1.002の範囲内となるように秤量して、調合する。 First, BaCO 3 and TiO 2 are weighed and mixed so that the Ba / Ti ratio in BaTiO 3 is in the range of 0.997 to 1.002 as raw materials for the main component BaTiO 3 of the dielectric layer.
次に、上記主成分の化合物をボールミルに入れ、水を加えて湿式で約20時間混合・粉砕を行いスラリーとする。そして、このスラリーを脱水・乾燥し、1000℃以上で仮焼した後、粉砕して、平均粒子径が0.2μm未満となるように整粒した。なお、平均粒径は、走査型電子顕微鏡によって粉末を観察し、100個の粒子の粒子径を測長して求めた。 Next, the main component compound is put in a ball mill, water is added, and the mixture is wet-mixed for about 20 hours to obtain a slurry. The slurry was dehydrated and dried, calcined at 1000 ° C. or higher, pulverized, and sized so that the average particle size was less than 0.2 μm. The average particle size was determined by observing the powder with a scanning electron microscope and measuring the particle size of 100 particles.
次に、上記主成分に対して、TiO2、BaCO3、MgO、Mn3O4、SiO2、Re2O3(Reは、Y、Dy、Hoから選ばれる1種以上の元素)の各化合物の粉末を各々秤量し、これらの化合物をボールミルに入れ、トルエン−エタノール混合溶剤、ポリビニルブチラール系バインダおよび可塑剤とともに適度な粘度になるまで混合し、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。 Next, each of TiO 2 , BaCO 3 , MgO, Mn 3 O 4 , SiO 2 , and Re 2 O 3 (Re is one or more elements selected from Y, Dy, and Ho) with respect to the main component. Each compound powder was weighed, put into a ball mill, mixed with a toluene-ethanol mixed solvent, a polyvinyl butyral binder and a plasticizer until an appropriate viscosity was obtained, and a green sheet was prepared by a doctor blade method.
次に、各グリーンシート上に、Ni粉末からなる導電ペーストを用いて内部電極を所定形状にスクリーン印刷した後、その導電ペーストが印刷されたグリーンシートを複数積層し、熱圧着して一体化し、積層体を作製した。 Next, on each green sheet, after the internal electrode is screen-printed in a predetermined shape using a conductive paste made of Ni powder, a plurality of green sheets on which the conductive paste is printed are stacked, integrated by thermocompression bonding, A laminate was produced.
そして、その積層体を空気中にて加熱することで有機バインダを除去した後、1200℃の還元性雰囲気で2時間焼成した後、さらに1000℃のN2ガス雰囲気中で2時間再酸化処理し、この後、内部電極が露出している積層体の端面部に外部電極を焼き付け、図1に例示される構造が得られる。 And after removing the organic binder by heating the laminated body in the air, it was baked for 2 hours in a reducing atmosphere at 1200 ° C. and then re-oxidized in an N 2 gas atmosphere at 1000 ° C. for 2 hours. Thereafter, the external electrode is baked on the end face portion of the laminate in which the internal electrode is exposed, and the structure illustrated in FIG. 1 is obtained.
次に、表1及び表2に、誘電体層の組成を様々に変えた実施例1〜28及び比較例A〜Lについての各種評価結果を示す。 Next, Table 1 and Table 2 show various evaluation results for Examples 1 to 28 and Comparative Examples A to L in which the composition of the dielectric layer was variously changed.
実施例1〜28及び比較例A〜Lにおいて、誘電体層一層あたりの厚さは5μmで、有効誘電体層は10層とした。また、一層あたりの内部(対向)電極面積は、0.9×10−6[mm2]である。 In Examples 1 to 28 and Comparative Examples A to L, the thickness per dielectric layer was 5 μm, and the effective dielectric layer was 10 layers. Moreover, the internal (opposite) electrode area per layer is 0.9 × 10 −6 [mm 2 ].
比誘電率εは、温度25[℃]、周波数1[kHz]、電圧2.5[V]の条件で、LCRメーターを用いて静電容量を測定し、この測定によって得られた静電容量、誘電体層の厚さ、及び内部電極面積から算出した。 The relative dielectric constant ε is a capacitance obtained by measuring an electrostatic capacity using an LCR meter under conditions of a temperature of 25 [° C.], a frequency of 1 [kHz], and a voltage of 2.5 [V]. The thickness was calculated from the thickness of the dielectric layer and the area of the internal electrode.
誘電損失tanδは、上記比誘電率と同一条件下で、LCRメーターを用いて測定した。 The dielectric loss tan δ was measured using an LCR meter under the same conditions as the relative dielectric constant.
絶縁抵抗Rは、25℃の条件下で、実施例1〜28及び比較例A〜Lの各積層セラミックコンデンサに、直流100[V]の電圧を3分間印加し測定した。 The insulation resistance R was measured by applying a voltage of DC 100 [V] for 3 minutes to each of the multilayer ceramic capacitors of Examples 1 to 28 and Comparative Examples A to L under the condition of 25 ° C.
容量変化率は、実施例1〜28及び比較例A〜Lの各積層セラミックコンデンサを恒温層に入れ、−55℃から85℃の各温度において、周波数1[kHz]、電圧2.5[V]の条件で、LCRメーターを用いて静電容量を測定し、25℃の静電容量に対する静電容量の変化を求めることによって得た。この静電容量の変化率から、EIA(Electronic Industries Association)のX5R規格(−55℃から85℃の容量変化率(25℃基準)がプラスマイナス15%)の適合性を判断した。 The rate of change in capacitance was determined by putting each of the multilayer ceramic capacitors of Examples 1 to 28 and Comparative Examples A to L into a constant temperature layer, and at a temperature of −55 ° C. to 85 ° C., a frequency of 1 [kHz] and a voltage of 2.5 [V ] Was obtained by measuring the capacitance using an LCR meter and determining the change in capacitance with respect to the capacitance at 25 ° C. From this rate of change in capacitance, the suitability of the EIA (Electronic Industries Association) X5R standard (capacity change rate from -55 ° C. to 85 ° C. (25 ° C. standard) is plus or minus 15%) was judged.
表1において、1列目の項目は、誘電体層の主成分BaTiO3におけるAサイト元素/Bサイト元素比(Ba/Ti比)を表す。 In Table 1, the item in the first column represents the A-site element / B-site element ratio (Ba / Ti ratio) in the main component BaTiO 3 of the dielectric layer.
また、副成分における、Aサイト元素(Ba、Y、Dy、Ho)、Bサイト元素(Ti、Zr、Sn、Hf)、Mg、Siの各数値は、主成分(BaTiO3)100モル部に対して、Ba化合物のBaに換算したモル部、Y化合物のYに換算したモル部、Dy化合物のDyに換算したモル部、Ho化合物のHoに換算したモル部、Ti化合物のTiに換算したモル部、Zr化合物のZrに換算したモル部、Sn化合物のSnに換算したモル部、Hf化合物のHfに換算したモル部、Mg化合物のMgに換算したモル部、Si化合物のSiに換算したモル部、をそれぞれ表す。 In addition, the numerical values of the A-site element (Ba, Y, Dy, Ho), B-site element (Ti, Zr, Sn, Hf), Mg, and Si in the subcomponent are in 100 mol parts of the main component (BaTiO 3 ). On the other hand, the molar part converted to Ba of the Ba compound, the molar part converted to Y of the Y compound, the molar part converted to Dy of the Dy compound, the molar part converted to Ho of the Ho compound, and converted to Ti of the Ti compound. Mol part, mol part converted to Zr of Zr compound, mol part converted to Sn of Sn compound, mol part converted to Hf of Hf compound, mol part converted to Mg of Mg compound, converted to Si of Si compound Each represents a mole part.
また、4列目の項目[B+(Ti+Zr+Sn+Hf)]は、主成分におけるBサイト元素であるTiの組成を1.000として、(主成分のTiの組成)+(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を表す。ここでの、副成分のBサイト元素のモル部は、(Ti化合物のTiに換算したモル部+Zr化合物のZrに換算したモル部+Sn化合物のSnに換算したモル部+Hf化合物のHfに換算したモル部)を表す。 The item [B + (Ti + Zr + Sn + Hf)] in the fourth column assumes that the composition of Ti, which is the B site element in the main component, is 1.000, (the composition of the main component Ti) + (subcomponent for 100 mole parts of the main component) The molar part of B site element / 100). Here, the mole part of the B-site element of the accessory component was converted into (mol part converted to Ti of Ti compound + mol part converted to Zr of Zr compound + mol part converted to Sn of Sn compound + Hf of Hf compound). Mole part).
なお、表1中において「B」で表される主成分のTiの組成は、すべて1.000としている。 In Table 1, the composition of the main component Ti represented by “B” is all 1.000.
3列目の項目[A/B+(Ba+Y+Dy+Ho)]は、(主成分におけるAサイト元素であるBaの組成)+(主成分100モル部に対する副成分のAサイト元素のモル部/100)を表す。ここでの、副成分のAサイト元素のモル部は、(Ba化合物のBaに換算したモル部+Y化合物のYに換算したモル部+Dy化合物のDyに換算したモル部+Ho化合物のHoに換算したモル部)を表す。 The item [A / B + (Ba + Y + Dy + Ho)] in the third column represents (composition of Ba as the A site element in the main component) + (mole part of the A site element of the subcomponent relative to 100 mol parts of the main component). . Here, the mole part of the A-site element of the accessory component was converted to (mol part converted to Ba of the Ba compound + mol part converted to Y of the Y compound + mol part converted to Dy of the Dy compound + Ho of the Ho compound). Mole part).
2列目の項目[A/B+(Ba+Y+Dy+Ho)−(Ti+Zr+Sn+Hf)]は、(主成分のBa/主成分のTi比)+(主成分100モル部に対する副成分のAサイト元素のモル部/100)−(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を表す。 The item [A / B + (Ba + Y + Dy + Ho) − (Ti + Zr + Sn + Hf)] in the second column is (Ba of the main component / Ti ratio of the main component) + (mol part of the A-site element of the subcomponent with respect to 100 mol part of the main component) / 100 )-(Mole part of B site element of subcomponent / 100 parts by mole of main component / 100).
表1、2の結果より、[B+(Ti+Zr+Sn+Hf)]が、1.002〜1.010であれば、所望の高い比誘電率が得られる。 From the results of Tables 1 and 2, if [B + (Ti + Zr + Sn + Hf)] is 1.002 to 1.010, a desired high dielectric constant can be obtained.
[B+(Ti+Zr+Sn+Hf)]が、1.002より小さい比較例A、および1.010より大きい比較例Bでは、比誘電率が2600より小さく不十分である。 In Comparative Example A where [B + (Ti + Zr + Sn + Hf)] is smaller than 1.002 and Comparative Example B larger than 1.010, the relative dielectric constant is smaller than 2600 and insufficient.
また、[B+(Ti+Zr+Sn+Hf)]が比較例Bと同じ1.012である比較例Hでは、焼結しなかった(未焼結)。
厚さ40μmのグリーンシートを複数枚重ねて厚さ1mmになるようにし、その後1cm角に切断し焼成して得た密度測定用サンプルにて密度を測定し、これが5.7以下の密度の場合に「未焼結」とした。
Further, in Comparative Example H in which [B + (Ti + Zr + Sn + Hf)] is 1.012 which is the same as Comparative Example B, sintering was not performed (unsintered).
When the density is measured with a sample for density measurement obtained by stacking a plurality of green sheets having a thickness of 40 μm so as to have a thickness of 1 mm, then cutting into 1 cm square and firing, and this is a density of 5.7 or less And “unsintered”.
また、[A/B+(Ba+Y+Dy+Ho)−(Ti+Zr+Sn+Hf)]についての結果をみると、[A/B+(Ba+Y+Dy+Ho)−(Ti+Zr+Sn+Hf)]が、1.009〜1.018であれば、所望の高い比誘電率が得られる。 Also, looking at the results for [A / B + (Ba + Y + Dy + Ho) − (Ti + Zr + Sn + Hf)], if [A / B + (Ba + Y + Dy + Ho) − (Ti + Zr + Sn + Hf)] is 1.009 to 1.018, the desired high ratio A dielectric constant is obtained.
A/B+(Ba+Y+Dy+Ho)−(Ti+Zr+Sn+Hf)]が、1.009より小さい比較例C、D、E、および1.018より大きい比較例A、F、Gでは、比誘電率が2600より小さく不十分である。 In Comparative Examples C, D, E, and Comparative Examples A, F, and G, where A / B + (Ba + Y + Dy + Ho) − (Ti + Zr + Sn + Hf)] is less than 1.009, the relative dielectric constant is less than 2600 and insufficient. It is.
また、比較例F、Gでは、X5R規格を満足せず、不適合であった。 Further, Comparative Examples F and G did not satisfy the X5R standard and were incompatible.
したがって、主成分におけるBサイトであるTiの組成を1.000として、(主成分のTiの組成)+(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を1.002〜1.010、(主成分のBa/主成分のTi比)+(主成分100モル部に対する副成分のAサイト元素のモル部/100)−(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を1.009〜1.018とすることが望ましい。これを満足する実施例1〜28では、正常に焼結し、十分な比誘電率が得られ、かつX5R規格にも適合する。 Therefore, assuming that the composition of Ti which is the B site in the main component is 1.000, (composition of Ti of the main component) + (mol part of B site element of subcomponent per 100 mol parts of main component / 100) is 1.002. ˜1.010, (Ba ratio of main component / Ti ratio of main component) + (mol part of A-site element of subcomponent with respect to 100 mol parts of main component / 100) − (B site of subcomponent with respect to 100 mol parts of main component) It is desirable that the mol part / 100) of the element is 1.009 to 1.018. In Examples 1 to 28 that satisfy this requirement, normal sintering was achieved, a sufficient dielectric constant was obtained, and the X5R standard was also met.
また、特に、実施例2〜4、7、8、10、11、13、14、16〜28のように、(主成分のTiの組成)+(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を1.002〜1.008、(主成分のBa/主成分のTi比)+(主成分100モル部に対する副成分のAサイト元素のモル部/100)−(主成分100モル部に対する副成分のBサイト元素のモル部/100)を1.011〜1.015とすれば、3000近く、もしくは3000を越える比誘電率が得られ、より望ましい。 Further, in particular, as in Examples 2 to 4, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16 to 28, (composition of main component Ti) + (subsite B site of subcomponent with respect to 100 mol parts of main component) (Mol part of the element / 100) is 1.002 to 1.008, (Ba of the main component / Ti ratio of the main component) + (mol part of the A-site element of the subcomponent with respect to 100 mol part of the main component)-( If the molar part of the B-site element as a minor component / 100) with respect to 100 mole parts of the main component is set to 1.011 to 1.015, a relative dielectric constant close to 3000 or exceeding 3000 is obtained, which is more desirable.
また、主成分100モル部に対して、副成分に含まれるMg化合物のMgに換算したモル部が0.5モル部である比較例I、および2.4モル部である比較例Jでは、比誘電率が2600より小さく、かつX5R規格も不適合であった。 In addition, in Comparative Example I where the molar part converted to Mg of the Mg compound contained in the subcomponent is 0.5 molar part and Comparative Example J which is 2.4 molar part relative to 100 molar parts of the main component, The relative dielectric constant was less than 2600, and the X5R standard was not compliant.
したがって、Mg化合物のMgに換算したモル部は、主成分100モル部に対して0.7〜2.1モル部であることが望ましい。これを満足する実施例1〜28では、正常に焼結し、十分な比誘電率が得られ、かつX5R規格にも適合する。 Therefore, it is desirable that the molar part converted to Mg of the Mg compound is 0.7 to 2.1 molar part with respect to 100 molar part of the main component. In Examples 1 to 28 that satisfy this requirement, normal sintering was achieved, a sufficient dielectric constant was obtained, and the X5R standard was also met.
また、主成分100モル部に対して、副成分に含まれるSi化合物のSiに換算したモル部が1.0モル部である比較例Kでは焼結せず、主成分100モル部に対して、副成分に含まれるSi化合物のSiに換算したモル部が2.3モル部である比較例LではX5R規格が不適合であった。 In addition, in Comparative Example K, in which the mole part converted to Si of the Si compound contained in the subcomponent is 1.0 mole part with respect to 100 mole parts of the main ingredient, it is not sintered, and with respect to 100 mole parts of the main ingredient In Comparative Example L, in which the molar part converted to Si of the Si compound contained in the subcomponent was 2.3 molar part, the X5R standard was incompatible.
したがって、Si化合物のSiに換算したモル部は、主成分100モル部に対して1.2〜2.0モル部であることが望ましい。これを満足する実施例1〜28では、正常に焼結し、十分な比誘電率が得られ、かつX5R規格にも適合する。 Therefore, it is desirable that the mole part converted to Si of the Si compound is 1.2 to 2.0 mole parts with respect to 100 mole parts of the main component. In Examples 1 to 28 that satisfy this requirement, normal sintering was achieved, a sufficient dielectric constant was obtained, and the X5R standard was also met.
1 誘電体層
2 内部電極
3,4 外部電極
1
Claims (8)
前記主成分に添加された副成分として、Ba及び希土類元素を含むAサイト元素と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素を含むBサイト元素と、を含む
ことを特徴とする焼結体。 As a main component, contains barium titanate,
The secondary component added to the main component includes an A site element containing Ba and a rare earth element, and a B site element containing one or more elements selected from Ti, Zr, Sn, and Hf. Sintered body.
(前記主成分のTiの組成)+(前記主成分100モル部に対する前記副成分のBサイト元素のモル部/100)が、1.002〜1.010であり、
(前記主成分のBa/前記主成分のTi比)+(前記主成分100モル部に対する前記副成分のAサイト元素のモル部/100)−(前記主成分100モル部に対する前記副成分のBサイト元素のモル部/100)が、1.009〜1.018である
ことを特徴とする請求項1記載の焼結体。 The composition of Ti as the main component is 1.000,
(Composition of Ti of the main component) + (mol part of B site element of the subcomponent with respect to 100 mol part of the main component / 100) is 1.002 to 1.010,
(Ba of the main component / Ti ratio of the main component) + (mol part of the A-site element of the subcomponent with respect to 100 mol parts of the main component / 100) − (B of the subcomponent with respect to 100 mol parts of the main component) 2. The sintered body according to claim 1, wherein a site element molar part / 100) is 1.009 to 1.018.
(前記主成分のBa/前記主成分のTi比)+(前記主成分100モル部に対する前記副成分のAサイト元素のモル部/100)−(前記主成分100モル部に対する前記副成分のBサイト元素のモル部/100)が、1.011〜1.015である
ことを特徴とする請求項2記載の焼結体。 (Composition of Ti of the main component) + (mol part of B site element of the subcomponent with respect to 100 mol part of the main component / 100) is 1.002 to 1.008,
(Ba of the main component / Ti ratio of the main component) + (mol part of the A-site element of the subcomponent with respect to 100 mol parts of the main component / 100) − (B of the subcomponent with respect to 100 mol parts of the main component) The molar part of the site element / 100) is 1.011 to 1.015. The sintered body according to claim 2, wherein:
0.7〜2.1モル部のMgと、
1.2〜2.0モル部のSiと、
を前記副成分としてさらに含むことを特徴とする請求項2または3に記載の焼結体。 For 100 mole parts of the main component,
0.7 to 2.1 mole parts Mg,
1.2 to 2.0 mole parts Si;
The sintered body according to claim 2, further comprising: as a subcomponent.
前記誘電体層は、主成分としてチタン酸バリウムを含み、かつ前記主成分に添加された副成分として、Ba及び希土類元素を含むAサイト元素と、Ti、Zr、Sn、Hfから選ばれる1種以上の元素を含むBサイト元素と、を含むことを特徴とするセラミックコンデンサ。 A ceramic capacitor comprising a plurality of electrodes and a dielectric layer provided between the electrodes,
The dielectric layer includes barium titanate as a main component, and as an auxiliary component added to the main component, an A site element including Ba and a rare earth element, and one kind selected from Ti, Zr, Sn, and Hf A ceramic capacitor comprising a B-site element including the above elements.
複数の前記誘電体層の間に電極を介在させてこれらを積層する工程と、
を備えたことを特徴とするセラミックコンデンサの製造方法。 A sheet-like material obtained by adding a compound of Ba, a rare earth element compound, and a compound of one or more elements selected from Ti, Zr, Sn, and Hf to barium titanate as a raw material of the accessory component Forming a dielectric layer;
Laminating them with an electrode interposed between the plurality of dielectric layers;
A method of manufacturing a ceramic capacitor, comprising:
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