JP2010021382A - Method for manufacturing stacked ceramic capacitor - Google Patents

Method for manufacturing stacked ceramic capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP2010021382A
JP2010021382A JP2008180953A JP2008180953A JP2010021382A JP 2010021382 A JP2010021382 A JP 2010021382A JP 2008180953 A JP2008180953 A JP 2008180953A JP 2008180953 A JP2008180953 A JP 2008180953A JP 2010021382 A JP2010021382 A JP 2010021382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
specific surface
surface area
temperature
barium titanate
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008180953A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kengo Nakamura
健吾 中村
Atsuo Nagai
淳夫 長井
Tatsuhiro Oshiro
達弘 大城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2008180953A priority Critical patent/JP2010021382A/en
Publication of JP2010021382A publication Critical patent/JP2010021382A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a percentage defective of insulation resistance is remarkably deteriorated by an enlarged sintered body particle since effect on variations of the particle diameter of the sintered body particle constituting a dielectric layer becomes great if the dielectric layer of the stacked ceramic capacitor is made thin. <P>SOLUTION: A method for forming the dielectric layer 1 includes the steps of mixing a raw material powder of barium titanate with powder as a subcomponent and then carrying out temporary firing thereof. Used is the unmixed raw material powder of the barium titanate with a specific surface area of 3.5 m<SP>2</SP>/g or more in which its specific surface area evaluated after heat treatment at a temperature higher by 150°C than the temporary firing temperature of 900-950°C in the temporary firing has a proportion of 0.5 or more compared to the specific surface area prior to heat treatment. This results in not only reducing dispersion in the sintering reaction in the temporary firing or the sintering but also suppressing particle growth of the sintered body particle as well as reducing the percentage defective of the insulation resistance even if the dielectric layer is made thin. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、チタン酸バリウム粉末を用いて誘電体層を形成する積層セラミックコンデンサの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor in which a dielectric layer is formed using barium titanate powder.

近年、電子機器の小型化、高機能化に伴い、これらの機器で使用される積層セラミックコンデンサは、小型大容量化が要求されている。   In recent years, with the miniaturization and high functionality of electronic devices, multilayer ceramic capacitors used in these devices are required to have a small size and a large capacity.

これに対応するために、積層セラミックコンデンサは誘電体層の薄層化と多層化を図っている。   In order to cope with this, multilayer ceramic capacitors are designed to be made thinner and multilayered dielectric layers.

積層セラミックコンデンサは、誘電体層と内部電極層とを交互に積層したセラミック素体を備え、セラミック素体の両端面に露出した内部電極と導通するように外部電極が配設されている。   The multilayer ceramic capacitor includes a ceramic body in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately stacked, and external electrodes are disposed so as to be electrically connected to the internal electrodes exposed on both end faces of the ceramic body.

積層セラミックコンデンサの形成は、まず微粒子化した原料のチタン酸バリウム粉末に希土類元素等の副成分を添加した粉末を混合した後、仮焼、粉砕しセラミック粉砕粉を作製する。次にセラミック粉砕粉を含有するセラミックグリーンシートを形成し、誘電体層となるこのセラミックグリーンシートに内部電極層となる内部電極ペーストを印刷する。   The multilayer ceramic capacitor is formed by first mixing fine powdered raw material barium titanate powder with a powder obtained by adding a minor component such as a rare earth element, followed by calcination and pulverization to produce a pulverized ceramic powder. Next, a ceramic green sheet containing ceramic pulverized powder is formed, and an internal electrode paste serving as an internal electrode layer is printed on the ceramic green sheet serving as a dielectric layer.

さらに内部電極ペーストが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、焼成するものである。   Further, a plurality of ceramic green sheets on which internal electrode paste is formed are stacked and fired.

特に、静電容量の温度特性がB特性の積層セラミックコンデンサは薄層化が顕著であり、誘電体層を1μm〜3μmに薄層化することによって小形大容量化を図っている。   In particular, a multilayer ceramic capacitor having a B-characteristic temperature characteristic of capacitance is markedly thinned, and the dielectric layer is thinned to 1 μm to 3 μm to achieve a small size and a large capacity.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献1に示すものが知られている。
特開2006−290675号公報
As prior art document information relating to the invention of this application, for example, the one shown in Patent Document 1 is known.
JP 2006-290675 A

しかしながら、このような従来の積層セラミックコンデンサは、誘電体層を薄層化すると誘電体層を構成する焼結体粒子の粒子径のばらつきの影響が大きくなるため、粗大になった焼結体粒子によって絶縁抵抗不良率が顕著に悪化する課題があった。   However, in such a conventional multilayer ceramic capacitor, when the dielectric layer is thinned, the influence of the variation in the particle diameter of the sintered particles constituting the dielectric layer increases, so the coarse sintered particles As a result, there is a problem that the insulation resistance defect rate is remarkably deteriorated.

本発明は、このような従来の課題を解決し、誘電体層を薄層化しても絶縁抵抗不良率を小さくできる積層セラミックコンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor capable of reducing the insulation resistance defect rate even when the dielectric layer is thinned.

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、チタン酸バリウムの原料粉末を熱処理して評価した比表面積の比を所定の範囲とすることにより、誘電体層の絶縁抵抗不良率を顕著に低減できる知見を見出し、この発明を完成するに至った。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research, and as a result, the ratio of the specific surface area evaluated by heat-treating the raw material powder of barium titanate is set within a predetermined range, whereby the insulation resistance of the dielectric layer is determined. The present inventors have found the knowledge that can significantly reduce the defect rate and have completed the present invention.

本発明は、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層セラミックコンデンサの製造方法であって、前記誘電体層の形成は、チタン酸バリ
ウムの原料粉末と副成分の粉末とを混合した後、仮焼する工程を含むものであり、前記混合する前の前記チタン酸バリウムの原料粉末は、比表面積が3.5m2/g以上であり、かつ前記仮焼の仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積が前記熱処理前の比表面積に対し0.5以上の比を有するものを用いる積層セラミックコンデンサの製造方法である。
The present invention relates to a method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor in which dielectric layers mainly composed of barium titanate and internal electrode layers are alternately stacked, and the formation of the dielectric layer is performed by using a raw material powder of barium titanate after mixing the subcomponents powder and is intended to include a calcining step, the raw material powder of the barium titanate prior to the mixing is a specific surface area of 3.5 m 2 / g or more, and wherein This is a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor using a specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature higher by 150 ° C. than the calcining temperature of the calcining and having a ratio of 0.5 or more with respect to the specific surface area before the heat treatment.

以上のように本発明の積層セラミックコンデンサは、仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価したチタン酸バリウムの原料粉末の比表面積が、前記熱処理前の比表面積に対し0.5以上の比を有することによって、仮焼における過大な焼結反応のバラツキを低減でき、これによって焼結において焼結体粒子が粗大となってしまう粒子成長も抑制でき、誘電体層を薄膜化しても絶縁抵抗不良率を低減することができる。   As described above, in the multilayer ceramic capacitor of the present invention, the specific surface area of the raw powder of barium titanate evaluated by heat treatment at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature is 0.5 or more with respect to the specific surface area before the heat treatment. Thus, the dispersion of excessive sintering reaction in calcination can be reduced, thereby suppressing the growth of particles in which sintered particles become coarse during sintering, and even if the dielectric layer is made thin The insulation resistance defect rate can be reduced.

(実施の形態)
本発明の実施の形態の積層セラミックコンデンサについて説明する。
(Embodiment)
A multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、積層セラミックコンデンサの一部断面斜視図である。   FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a multilayer ceramic capacitor.

図1に示すように、積層セラミックコンデンサは誘電体層1と内部電極層2とが交互に積層された矩形状のセラミック素体3に外部電極4を設けたものである。   As shown in FIG. 1, the multilayer ceramic capacitor has a rectangular ceramic body 3 in which dielectric layers 1 and internal electrode layers 2 are alternately stacked, and external electrodes 4 are provided.

誘電体層1はチタン酸バリウム(BaTiO3)を主成分とする誘電体磁器組成物の焼結体粒子から構成され、内部電極層2はニッケル等を主成分とする卑金属を含有している。 The dielectric layer 1 is composed of sintered particles of a dielectric ceramic composition mainly composed of barium titanate (BaTiO 3 ), and the internal electrode layer 2 contains a base metal mainly composed of nickel or the like.

外部電極4は、セラミック素体3の両端面に露出した内部電極層2と導通してセラミック素体3の両端部に配設され、外部電極4はセラミック素体3の表面に設けた下地電極と、この下地電極の表面にめっき処理により形成された金属層を備えている。   The external electrodes 4 are electrically connected to the internal electrode layers 2 exposed at both end faces of the ceramic body 3 and are disposed at both ends of the ceramic body 3. The external electrodes 4 are ground electrodes provided on the surface of the ceramic body 3. And a metal layer formed by plating on the surface of the base electrode.

誘電体層1は内部電極層2間に挟まれた厚みが3μm以下であることが好ましく、誘電体層1の薄層化によって大容量化ができる。また誘電体層1の厚みが0.8μm以上であることが好ましく、高い絶縁抵抗の誘電体層1が得られ絶縁抵抗不良率を低減することができる。   The thickness of the dielectric layer 1 sandwiched between the internal electrode layers 2 is preferably 3 μm or less, and the capacity can be increased by making the dielectric layer 1 thinner. Moreover, it is preferable that the thickness of the dielectric layer 1 is 0.8 μm or more, and the dielectric layer 1 having a high insulation resistance can be obtained and the insulation resistance defect rate can be reduced.

誘電体層1は焼結体粒子により構成され、焼結体粒子の平均粒子径は0.30μm以下が好ましく、絶縁抵抗不良率を低減できる。また焼結体粒子の平均粒子径は0.15μmより大きいことが好ましく、高い誘電率を得ることができる。   The dielectric layer 1 is composed of sintered particles, and the average particle size of the sintered particles is preferably 0.30 μm or less, and the insulation resistance defect rate can be reduced. The average particle size of the sintered particles is preferably larger than 0.15 μm, and a high dielectric constant can be obtained.

また、誘電体層1は、副成分として希土類元素のDy、Ho、Er、Yから選ばれる少なくとも1種類と、Mn及びVから選ばれる少なくとも1種類と、Si及びAlから選ばれる少なくとも1種類と、Baと、Mgとを含有することが好ましい。   The dielectric layer 1 includes at least one selected from the rare earth elements Dy, Ho, Er, and Y as subcomponents, at least one selected from Mn and V, and at least one selected from Si and Al. , Ba and Mg are preferably contained.

誘電体層1に含有される前記副成分は、チタン酸バリウム100重量部に対する含有量を以下とすることが好ましい。   It is preferable that the subcomponent contained in the dielectric layer 1 has the following content with respect to 100 parts by weight of barium titanate.

希土類元素のDy、Ho、Er、Yから選ばれる少なくとも1種類の含有量は、選ばれた元素をその元素の酸化物(Dy23、Ho23、Er23、Y23)に換算して夫々0.01重量部〜0.4重量部であり、これによって焼結体粒子がコアシェル構造を形成し静電容量の温度特性及びDCバイアス特性を向上することができる。 The content of at least one kind selected from the rare earth elements Dy, Ho, Er, and Y is determined by selecting the selected element as an oxide of the element (Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Y 2 O In terms of 3 ), they are 0.01 parts by weight to 0.4 parts by weight, respectively, whereby the sintered particles can form a core-shell structure, and the temperature characteristics and the DC bias characteristics of the capacitance can be improved.

Mn及びVから選ばれる少なくとも1種類の含有量は、選ばれた元素をその元素の酸化物(Mn24、V25)に換算して夫々0.005重量部〜0.02重量部であり、これによって誘電体層1の耐還元性を向上し信頼性を高めることができる。 The content of at least one kind selected from Mn and V is 0.005 parts by weight to 0.02 parts by weight when the selected element is converted into an oxide of the element (Mn 2 O 4 , V 2 O 5 ). This improves the reduction resistance of the dielectric layer 1 and increases the reliability.

Si及びAlから選ばれる少なくとも1種類は、選ばれた元素をその元素の酸化物(SiO2、Al23)に換算して夫々0.1重量部〜0.2重量部であり、これによって焼結体粒子の焼結反応性を向上することができる。 At least one selected from Si and Al is 0.1 parts by weight to 0.2 parts by weight, respectively, when the selected element is converted into an oxide (SiO 2 , Al 2 O 3 ) of the element. Thus, the sintering reactivity of the sintered particles can be improved.

Baは、Baを炭酸塩(BaCO3)に換算して1重量部〜3重量部であり、これによって焼結体粒子の焼結反応性を安定にすることができる。 Ba is 1 part by weight to 3 parts by weight in terms of Ba in terms of carbonate (BaCO 3 ), whereby the sintering reactivity of the sintered body particles can be stabilized.

Mgは、Mgを水酸化物(Mg(OH)2)に換算して0.5重量部〜3重量部であり、これによって静電容量の温度特性を安定にすることができる。 Mg is 0.5 to 3 parts by weight in terms of Mg converted to hydroxide (Mg (OH) 2 ), whereby the temperature characteristics of the capacitance can be stabilized.

内部電極層2は、厚みが1.0μm〜2.5μmであることが好ましく、内部電極層2の実効面積を確保し静電容量を維持しながら、クラック等の構造欠陥の発生を低減でき絶縁抵抗不良率を小さくすることができる。   The internal electrode layer 2 preferably has a thickness of 1.0 μm to 2.5 μm. Insulation can reduce the occurrence of structural defects such as cracks while ensuring the effective area of the internal electrode layer 2 and maintaining the capacitance. The resistance failure rate can be reduced.

次に、積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor will be described.

まず、誘電体層1の形成に用いるチタン酸バリウム粉末の原料粉末を用意する。   First, a raw material powder of barium titanate powder used for forming the dielectric layer 1 is prepared.

このチタン酸バリウム粉末の原料粉末は、熱処理して評価する前の比表面積が3.5m2/g以上を有するものであり、3.5m2/gより小さくなると焼結体粒子が大きくなり誘電体層1を3μm以下に薄層化すると誘電体層1の厚み方向の焼結体粒子数が少なくなるため絶縁抵抗不良率が著しく悪化する。 Raw material powder of barium titanate powder has a specific surface area prior to evaluation by heat treatment are those having more than 3.5 m 2 / g, the dielectric increases smaller and sintered particles from 3.5 m 2 / g When the thickness of the body layer 1 is reduced to 3 μm or less, the number of sintered particles in the thickness direction of the dielectric layer 1 is reduced, so that the insulation resistance defect rate is remarkably deteriorated.

また、チタン酸バリウムの原料粉末は、熱処理して評価する前の比表面積が5.0m2/g以下であることが好ましく、5.0m2/gより大きくなると誘電体層1の誘電率が小さくなり静電容量の確保が困難になる。 Further, the raw material powder of barium titanate preferably has a specific surface area of 5.0 m 2 / g or less before being evaluated by heat treatment, and if it exceeds 5.0 m 2 / g, the dielectric constant of the dielectric layer 1 is increased. It becomes small and it becomes difficult to ensure the capacitance.

また、チタン酸バリウムの原料粉末は、原料粉末を仮焼の仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積が、この熱処理して評価する前の原料粉末の比表面積に対し0.5以上の比とするものである。仮焼温度より150℃高い温度で熱処理して評価した比表面積の比が熱処理前の比表面積に対し0.5より小さいと、仮焼や焼成において焼結反応のバラツキが大きく焼結体粒子の粒成長が過大となり誘電体層1を薄膜化した場合に絶縁抵抗不良率が急激に増加する。   In addition, the specific surface area of the raw material powder of barium titanate evaluated by heat-treating the raw material powder at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature of the calcining is compared with the specific surface area of the raw material powder before the heat-treating evaluation. The ratio is 0.5 or more. If the ratio of the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature is less than 0.5 with respect to the specific surface area before the heat treatment, there is a large variation in the sintering reaction in the calcining and firing. When the grain growth becomes excessive and the dielectric layer 1 is thinned, the insulation resistance defect rate rapidly increases.

さらに、チタン酸バリウムの原料粉末は、原料粉末を仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積が、この熱処理前の比表面積に対し0.8以下の比となることが好ましく、0.8を超えるとセラミック素体の焼結強度が低下し絶縁抵抗不良率が悪化する。   Furthermore, the raw material powder of barium titanate has a specific surface area evaluated by heat-treating the raw material powder at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature, and the ratio of the specific surface area before the heat treatment is 0.8 or less. Preferably, if it exceeds 0.8, the sintered strength of the ceramic body is lowered and the insulation resistance defect rate is deteriorated.

ここで、仮焼温度は後述する仮焼の温度プロファイルにおける最高温度を示すものである。   Here, the calcination temperature indicates a maximum temperature in a temperature profile of calcination described later.

また、チタン酸バリウムの原料粉末の比表面積を評価する熱処理は空気中で行い、熱処理の温度プロファイルは、仮焼と同じ昇温速度で昇温させた後、所定の熱処理温度に到達した時点で保持し、さらに熱処理温度から仮焼と同じ降温速度で降温させるものであり、
また所定の熱処理温度における保持時間は、仮焼の工程の仮焼温度における保持時間と同じとするものである。
In addition, the heat treatment for evaluating the specific surface area of the barium titanate raw material powder is performed in the air, and the temperature profile of the heat treatment is increased at the same temperature increase rate as that of calcination and then reaches a predetermined heat treatment temperature. Hold, and further lower the temperature from the heat treatment temperature at the same rate as the calcination,
The holding time at the predetermined heat treatment temperature is the same as the holding time at the calcination temperature in the calcination step.

比表面積は、窒素吸着によるBET法により測定したものであり、その測定方法は、BET比表面積測定装置(マウンテック製、Macsorb、HM−1208)を用い、測定する粉末1.0gを用意し300℃で30分間保持して吸着物質を除去する熱処理を行った後、窒素ガスを流入させて測定を行ったものである。   The specific surface area was measured by the BET method by nitrogen adsorption, and the measurement method was to prepare 1.0 g of powder to be measured using a BET specific surface area measuring device (Mounttech, Macsorb, HM-1208) at 300 ° C. Then, after performing heat treatment for removing adsorbed substances by holding for 30 minutes, nitrogen gas was introduced and measurement was performed.

また、チタン酸バリウムの原料粉末は、結晶格子軸のa軸とc軸の格子定数の比c/aが1.0085〜1.0105であることが好ましく、格子定数の比c/aが1.0085より小さくなると誘電率が小さくなり静電容量を確保することができなく、格子定数の比c/aが1.0105より大きくなると原料粉末の粒子径が大きくなり絶縁抵抗不良率が著しく悪化する。   The raw material powder of barium titanate preferably has a lattice constant ratio c / a of the crystal lattice axis of 1.0085 to 1.0105, and the lattice constant ratio c / a of 1 When the ratio is smaller than .0085, the dielectric constant becomes small and the capacitance cannot be secured, and when the lattice constant ratio c / a is larger than 1.0105, the particle diameter of the raw material powder becomes large and the insulation resistance defect rate is remarkably deteriorated. To do.

さらに、チタン酸バリウムの原料粉末は、BaとTiのモル比であるBa/Ti比が0.995〜1.010が好ましく、Ba/Ti比が0.995より小さくなると静電容量の正接が高くなり、Ba/Ti比が1.010より大きくなると誘電率が小さくなり静電容量を確保することができない。   Further, the raw material powder of barium titanate preferably has a Ba / Ti ratio of 0.995 to 1.010, which is the molar ratio of Ba and Ti. When the Ba / Ti ratio is smaller than 0.995, the capacitance tangent is increased. When the ratio becomes higher and the Ba / Ti ratio is larger than 1.010, the dielectric constant decreases, and the capacitance cannot be secured.

次に、このチタン酸バリウムの原料粉末と副成分の粉末とを混合し、乾燥させセラミック混合粉を作製する。   Next, the raw material powder of barium titanate and the subcomponent powder are mixed and dried to produce a ceramic mixed powder.

副成分の粉末は、希土類元素の酸化物Dy23、Ho23、Er23、Y23から選ばれる少なくとも1種類の酸化物と、Mn24、V25から選ばれる少なくとも1種類の酸化物と、SiO2、Al23から選ばれる少なくとも1種類の酸化物と、BaCO3とMg(OH)2とであり、夫々の粉末の比表面積は5.0m2/g〜120.0m2/gを有していることが好ましい。 The subcomponent powder is composed of at least one oxide selected from rare earth oxides Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 and Y 2 O 3 , Mn 2 O 4 and V 2 O 5. and at least one oxide selected from at least one oxide selected from SiO 2, Al 2 O 3, a BaCO 3 and Mg (OH) 2 Doo, the specific surface area of each powder 5. preferably has a 0m 2 /g~120.0m 2 / g.

混合は、湿式の媒体撹拌ミルを用い、チタン酸バリウムの原料粉末と副成分の粉末を媒体のジルコニアボール、純水とともに混合する。ジルコニアボールは、直径が0.01mm〜2.0mmのものを用いることが好ましく効率良く混合することができる。   For the mixing, a wet medium stirring mill is used to mix the raw material powder of barium titanate and the powder of the accessory component together with the zirconia balls and pure water of the medium. The zirconia balls having a diameter of 0.01 mm to 2.0 mm are preferably used, and can be mixed efficiently.

混合は、副成分を均一に分散させ、チタン酸バリウムの原料粉末の2次粒子の凝集体の一部を解砕させるために行い、乾燥させた後のセラミック混合粉の比表面積が4.5m2/g〜7.0m2/gになるように調整して混合を行う。 Mixing is performed to uniformly disperse the subcomponents and to crush a part of the aggregate of secondary particles of the raw material powder of barium titanate, and the specific surface area of the ceramic mixed powder after drying is 4.5 m. 2 / g to 7.0 m 2 / g are adjusted and mixed.

また、ジルコニアボール、純水にボールミルを加え混合してもよい。   Further, a ball mill may be added to and mixed with zirconia balls and pure water.

続いて、セラミック混合粉を仮焼する。   Subsequently, the ceramic mixed powder is calcined.

仮焼は空気中で行い、仮焼の温度プロファイルは、500℃以上において昇温速度1℃/分〜15℃/分で昇温させ、最高温度の仮焼温度に到達した後、仮焼温度にて2時間保持し、その後500℃以上において降温速度1℃/分〜15℃/分で降温するものである。   The calcining is performed in the air, and the temperature profile of the calcining is raised at a heating rate of 1 ° C./min to 15 ° C./min at 500 ° C. or higher, and after reaching the maximum calcining temperature, the calcining temperature For 2 hours, and then the temperature is lowered at a temperature lowering rate of 1 ° C./min to 15 ° C./min at 500 ° C. or higher.

仮焼温度は900℃〜950℃が好ましく、混合した後の仮焼におけるチタン酸バリウムの原料粉末の焼結反応性について混合の工程を行う前に精度良く判別することができ、仮焼における過大な焼結反応のバラツキを低減できる顕著な作用効果を有し、これによって焼結において焼結体粒子の粗大となってしまう粒成長も抑制でき絶縁抵抗不良率を低減することができる。   The calcining temperature is preferably 900 ° C. to 950 ° C., and the sintering reactivity of the raw material powder of barium titanate in the calcining after mixing can be accurately discriminated before performing the mixing step. This has a remarkable effect that can reduce the variation of the sintering reaction, thereby suppressing the grain growth that causes the sintered body particles to become coarse during the sintering, thereby reducing the insulation resistance defect rate.

続いて、湿式の媒体撹拌ミルを用いて仮焼後の粉末を粉砕した後、乾燥してセラミック粉砕粉を作製する。   Subsequently, the calcined powder is pulverized using a wet medium stirring mill, and then dried to produce a ceramic pulverized powder.

粉砕は、仮焼後の粉末とジルコニアボールと純水とを容器に投入して行われ、媒体のジルコニアボールは直径が0.01mm〜2.0mmのものを用いることが好ましく、セラミック粉砕粉の比表面積が4.5m2/g〜6.5m2/gになるように調整して粉砕を行う。 The pulverization is performed by putting the powder after calcination, zirconia balls and pure water into a container, and the medium zirconia balls preferably have a diameter of 0.01 mm to 2.0 mm. performing grinding specific surface area is adjusted to 4.5m 2 /g~6.5m 2 / g.

次に、セラミック粉砕粉とバインダー、可塑剤、溶剤とを混合してセラミック粉砕粉が分散されたセラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーをドクターブレード等の方法を用いて基体上に塗布、乾燥して誘電体層1となるセラミックグリーンシートを形成し、さらにセラミックグリーンシート上に内部電極層2となる内部電極ペーストをグラビア印刷法、スクリーン印刷法等により印刷する。   Next, the ceramic pulverized powder is mixed with a binder, a plasticizer, and a solvent to prepare a ceramic slurry in which the ceramic pulverized powder is dispersed. The ceramic slurry is applied onto a substrate using a method such as a doctor blade and dried. A ceramic green sheet to be the dielectric layer 1 is formed, and an internal electrode paste to be the internal electrode layer 2 is printed on the ceramic green sheet by a gravure printing method, a screen printing method, or the like.

内部電極ペーストは、Ni又はNi合金等の卑金属の金属粉、バインダー、可塑剤、溶剤を混合したものであり、金属粉の平均粒子径は0.1μm〜0.3μmが好ましく、また共材としてチタン酸バリウムを主成分とするセラミック粉末を内部電極ペースト100重量部に対し30重量部を超えないように添加してもよい。   The internal electrode paste is a mixture of a base metal powder such as Ni or Ni alloy, a binder, a plasticizer, and a solvent, and the average particle diameter of the metal powder is preferably 0.1 μm to 0.3 μm. You may add the ceramic powder which has barium titanate as a main component so that it may not exceed 30 weight part with respect to 100 weight part of internal electrode pastes.

続いて、保護層となるセラミックグリーンシートからなる保護シート、次に内部電極ペーストが印刷されたセラミックグリーンシート、さらに保護シートを順次、複数枚重ねて、積層圧着し、内部電極ペーストがセラミックグリーンシートを挟んで対向して交互に積層された積層体を形成する。   Subsequently, a protective sheet made of a ceramic green sheet serving as a protective layer, then a ceramic green sheet printed with an internal electrode paste, and a plurality of protective sheets are sequentially stacked, laminated and pressure-bonded, and the internal electrode paste becomes a ceramic green sheet. The laminated body which is alternately laminated on both sides of the substrate is formed.

さらに、積層体を切断し、個片に分離した後、還元雰囲気中で焼成温度まで昇温し焼成を行い、セラミック素体3を形成する。   Furthermore, after the laminate is cut and separated into individual pieces, the ceramic body 3 is formed by heating to a firing temperature in a reducing atmosphere and firing.

焼成温度は、副成分の含有量が少ない場合は1180℃〜1300℃が好ましく、誘電率が高く、静電容量の温度特性及びDCバイアス特性を良好にすることができる。   The firing temperature is preferably 1180 ° C. to 1300 ° C. when the content of subcomponents is small, the dielectric constant is high, and the temperature characteristics of the capacitance and the DC bias characteristics can be improved.

次に、セラミック素体3の両端に外部電極4を形成する。   Next, external electrodes 4 are formed on both ends of the ceramic body 3.

外部電極4は、セラミック素体3に導電性ペーストを塗布、焼成し下地電極を形成後、下地電極上に湿式めっきにより金属層を形成し、積層セラミックコンデンサを作製する。   For the external electrode 4, a conductive paste is applied to the ceramic body 3 and fired to form a base electrode, and then a metal layer is formed on the base electrode by wet plating to produce a multilayer ceramic capacitor.

以上のように本発明の実施の形態の積層セラミックコンデンサの製造方法は、副成分の粉末と混合する前のチタン酸バリウムの原料粉末は、熱処理して評価する前の比表面積が3.5m2/g以上であり、かつ仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積がこの熱処理前の比表面積に対し0.5以上の比を有するものであり、これによって積層セラミックコンデンサの仮焼における過大な焼結反応のバラツキを低減でき、さらに焼結における焼結体粒子の粒子成長をも抑制でき誘電体層1を薄膜化しても絶縁抵抗不良率を低減することができる。 As described above, in the method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the embodiment of the present invention, the raw material powder of barium titanate before being mixed with the subcomponent powder has a specific surface area of 3.5 m 2 before heat treatment and evaluation. The specific surface area evaluated by heat treatment at 150 ° C. higher than the calcining temperature has a ratio of 0.5 or more with respect to the specific surface area before the heat treatment. Thus, it is possible to reduce the variation in the excessive sintering reaction in the calcination, and to suppress the particle growth of the sintered body particles in the sintering, and to reduce the insulation resistance defect rate even if the dielectric layer 1 is made thin.

以下、具体的な実施例について説明する。   Specific examples will be described below.

まず、(表1)に示す試料番号1〜11のチタン酸バリウムの原料粉末を準備した。   First, raw material powders of barium titanate of sample numbers 1 to 11 shown in (Table 1) were prepared.

Figure 2010021382
Figure 2010021382

(表1)は、チタン酸バリウムの原料粉末を熱処理して評価する前の各試料番号のチタン酸バリウムの原料粉末の比表面積、格子定数の比c/a、平均粒子径を示している。   Table 1 shows the specific surface area, the lattice constant ratio c / a, and the average particle diameter of the barium titanate raw material powder of each sample number before the heat treatment of the barium titanate raw material powder.

さらに、この各試料番号のチタン酸バリウムの原料粉末を各熱処理温度(900℃、950℃、1050℃、1100℃、1150℃)にて熱処理して評価した比表面積の前記熱処理前の比表面積に対する比を示したものである。   Furthermore, the specific surface area of the raw material powder of barium titanate of each sample number evaluated at each heat treatment temperature (900 ° C., 950 ° C., 1050 ° C., 1100 ° C., 1150 ° C.) with respect to the specific surface area before the heat treatment. The ratio is shown.

また、各試料番号のチタン酸バリウムの原料粉末のBa/Ti比は、0.996のものを用いた。   Moreover, the Ba / Ti ratio of the raw powder of barium titanate of each sample number was 0.996.

熱処理は空気中で行い、熱処理の温度プロファイルは、(表1)に示す熱処理温度まで昇温後、熱処理温度で2時間保持したものであり、昇温速度及び降温速度は夫々仮焼における昇温速度及び降温速度と同じであり500℃以上の温度において一定の温度勾配5℃/分で行った。   The heat treatment is performed in the air, and the temperature profile of the heat treatment is that after raising the temperature to the heat treatment temperature shown in (Table 1) and holding for 2 hours at the heat treatment temperature. It was the same as the rate and the cooling rate, and was performed at a constant temperature gradient of 5 ° C./min at a temperature of 500 ° C. or higher.

次に、チタン酸バリウムの原料粉末に添加する副成分の粉末を下記の組成比となるように秤量した。   Next, the subcomponent powder added to the raw material powder of barium titanate was weighed so as to have the following composition ratio.

組成比は、各試料番号のチタン酸バリウムの原料粉末100重量部に対し、Dy23とHo23とEr23を夫々0.01重量部、Mn24とV25を夫々0.01重量部、SiO2とAl23を夫々0.1重量部、BaCO3を1重量部、Mg(OH)2を0.5重量部とした。 The composition ratio is 0.01 parts by weight of Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 and Er 2 O 3 , Mn 2 O 4 and V 2 O, respectively, with respect to 100 parts by weight of the raw material powder of barium titanate of each sample number. 5 was 0.01 parts by weight, SiO 2 and Al 2 O 3 were each 0.1 parts by weight, BaCO 3 was 1 part by weight, and Mg (OH) 2 was 0.5 parts by weight.

次に、チタン酸バリウムの原料粉末と副成分の粉末を直径0.1mmのジルコニアボールと純水と共に湿式の媒体撹拌ミルを用い混合した後、脱水乾燥しセラミック混合粉を作製した。このとき(表1)の各試料番号のチタン酸バリウムの原料粉末を用いたセラミック混合粉の比表面積が夫々5.5m2/gとなるように混合を行った。 Next, the raw material powder of barium titanate and the subcomponent powder were mixed together with zirconia balls having a diameter of 0.1 mm and pure water using a wet medium stirring mill, and then dehydrated and dried to produce a ceramic mixed powder. At this time, mixing was performed such that the specific surface area of the ceramic mixed powder using the raw material powder of barium titanate of each sample number in Table 1 was 5.5 m 2 / g.

続いて、各試料番号のチタン酸バリウムのセラミック混合粉を抜き取り、仮焼条件1及び仮焼条件2の温度プロファイルを有する仮焼を空気中で行った。   Subsequently, the barium titanate ceramic mixed powder of each sample number was extracted, and calcining having a temperature profile of calcining condition 1 and calcining condition 2 was performed in air.

仮焼条件1は、温度プロファイルが500℃以上において昇温温度5℃/分で昇温させ
仮焼温度900℃に達した後、900℃で2時間保持し、さらに500℃以上において降温速度5℃/分で降温したものである。
Calcination condition 1 is that the temperature profile is 500 ° C. or higher, the temperature is raised at a temperature rise temperature of 5 ° C./min and reaches the calcination temperature 900 ° C., then held at 900 ° C. for 2 hours. The temperature was lowered at a rate of ° C / min.

仮焼条件2は、仮焼条件1と仮焼温度が異なる以外は仮焼条件1と同じ昇温速度、降温速度を有する温度プロファイルであり、仮焼温度が950℃で2時間保持したものである。   The calcination condition 2 is a temperature profile having the same temperature increase rate and temperature decrease rate as the calcination condition 1 except that the calcination temperature is different from the calcination condition 1, and the calcination temperature is maintained at 950 ° C. for 2 hours. is there.

次に、仮焼後の粉末を、直径0.5mmのジルコニアボール、純水とともに容器に投入し湿式の媒体撹拌ミルを用いて粉砕した後、乾燥してセラミック粉砕粉を作製した。このとき各試料番号のチタン酸バリウムを用いた仮焼条件1及び仮焼条件2のセラミック粉砕粉の比表面積が夫々5.2m2/gになるように粉砕を行った。 Next, the calcined powder was put into a container together with zirconia balls having a diameter of 0.5 mm and pure water, pulverized using a wet medium stirring mill, and then dried to produce a ceramic pulverized powder. In this case the specific surface area of calcined Conditions 1 and calcination conditions 2 ceramic pulverized powder using barium titanate of each sample number was pulverized so as to respectively 5.2 m 2 / g.

さらに、セラミック粉砕粉と、ポリビニルブチラール樹脂のバインダーと、フタル酸エステルの可塑剤と、ブタノールの溶剤とを混合しセラミックスラリーを作製し、ドクターブレード法を用いてセラミックスラリーをPETフィルム上に塗布、乾燥してセラミックグリーンシートを形成した。   Furthermore, ceramic pulverized powder, polyvinyl butyral resin binder, phthalate plasticizer, and butanol solvent are mixed to prepare a ceramic slurry, and the ceramic slurry is applied onto a PET film using a doctor blade method. A ceramic green sheet was formed by drying.

次に、平均粒子径が0.2μmのNi粉と共材としてチタン酸バリウムの粉末とを含有した内部電極ペーストを、グラビア印刷を用いてセラミックグリーンシート上に形成した。   Next, an internal electrode paste containing Ni powder having an average particle diameter of 0.2 μm and barium titanate powder as a co-material was formed on the ceramic green sheet using gravure printing.

さらに、内部電極ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを160層、積層し圧着し、積層体を形成した。   Further, 160 layers of ceramic green sheets on which the internal electrode paste was printed were laminated and pressure-bonded to form a laminate.

続いて、積層体を切断し個片に分離した後、内部電極となるNiが過度に酸化されないように水素ガスと炭酸ガスの還元雰囲気中で1200℃まで昇温を行い、焼成し焼結体を得た。   Subsequently, after the laminated body is cut and separated into individual pieces, the temperature is raised to 1200 ° C. in a reducing atmosphere of hydrogen gas and carbon dioxide gas so that Ni serving as an internal electrode is not excessively oxidized, and sintered and sintered. Got.

次に、焼結体を面取りして焼結体の両端面に内部電極を完全に露出させ、外径寸法が1.0mm×0.5mm×0.5mmであるセラミック素体を得た。   Next, the sintered body was chamfered so that the internal electrodes were completely exposed on both end faces of the sintered body to obtain a ceramic body having an outer diameter of 1.0 mm × 0.5 mm × 0.5 mm.

さらに、セラミック素体の両端面にCuを主成分とする粉末とガラスフリットとを含有する導電性ペーストを塗布した後、800℃の窒素雰囲気中で焼付けを行って下地電極を形成した。   Further, a conductive paste containing a powder mainly composed of Cu and glass frit was applied to both end faces of the ceramic body, and then baked in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. to form a base electrode.

この下地電極の上にNiめっき、Snめっきの金属層を順次形成してセラミック素体の表面に外部電極を形成し、誘電体層の厚みが1.8μmの積層セラミックコンデンサの試料を得た。   A metal layer of Ni plating and Sn plating was sequentially formed on the base electrode to form an external electrode on the surface of the ceramic body, and a multilayer ceramic capacitor sample having a dielectric layer thickness of 1.8 μm was obtained.

次に、積層セラミックコンデンサの各試料、100個についての絶縁抵抗不良率と静電容量を(表2)、(表3)に示す。   Next, (Table 2) and (Table 3) show the insulation resistance defect rate and capacitance for 100 samples of each multilayer ceramic capacitor.

Figure 2010021382
Figure 2010021382

Figure 2010021382
Figure 2010021382

(表2)の試料番号1a〜11aは、夫々(表1)の試料番号1〜11のチタン酸バリウム粉末を用い仮焼温度が900℃の仮焼条件1により仮焼を行った積層セラミックコンデンサであり、(表3)の試料番号1b〜11bは、夫々(表1)の試料番号1〜11のチタン酸バリウム粉末を用い仮焼温度が950℃の仮焼条件2により仮焼を行った積層セラミックコンデンサである。   Sample numbers 1a to 11a in (Table 2) are monolithic ceramic capacitors obtained by calcining under calcining conditions 1 at a calcining temperature of 900 ° C. using the barium titanate powders of sample numbers 1 to 11 in (Table 1). Sample numbers 1b to 11b in (Table 3) were calcined under the calcining condition 2 at a calcining temperature of 950 ° C. using the barium titanate powders of sample numbers 1 to 11 in (Table 1), respectively. It is a multilayer ceramic capacitor.

また、(表2)、(表3)に示すチタン酸バリウムの原料粉末の熱処理前の比表面積は、(表1)に示す試料番号1〜11のチタン酸バリウムの原料粉末の対応する特性を転記したものであり、チタン酸バリウムの原料粉末を1050℃、1100℃にて熱処理して評価した比表面積の熱処理前の比表面積に対する比は、同様に(表1)に示す試料番号1〜11のチタン酸バリウムの原料粉末の対応する特性を転記したものであり、(表2)、(表3)に示す原料粉末の熱処理温度1050℃、1100℃は、夫々仮焼条件1、仮焼条件2の仮焼温度より150℃高い温度を示している。   Moreover, the specific surface area before the heat treatment of the barium titanate raw material powder shown in (Table 2) and (Table 3) has the corresponding characteristics of the raw material powder of barium titanate of sample numbers 1 to 11 shown in (Table 1). The ratio of the specific surface area to the specific surface area before the heat treatment of the barium titanate raw material powder evaluated by heat treatment at 1050 ° C. and 1100 ° C. is the same as in sample numbers 1 to 11 shown in (Table 1). The corresponding characteristics of the raw material powder of barium titanate were transcribed, and the heat treatment temperatures 1050 ° C. and 1100 ° C. of the raw material powders shown in (Table 2) and (Table 3) were calcining condition 1 and calcining condition, respectively. The temperature is 150 ° C. higher than the calcination temperature of No. 2.

また、絶縁抵抗不良率は、絶縁抵抗値が1.0×107Ωより小さいものを不良とし、絶縁抵抗不良率が10%を超えたものを本発明の実施の形態の範囲外とした。 Further, the insulation resistance defect rate was determined to be defective when the insulation resistance value was less than 1.0 × 10 7 Ω, and the insulation resistance defect rate exceeding 10% was outside the scope of the embodiment of the present invention.

静電容量は、20℃の温度で、1Vrmsの電圧を印加し1kHzで測定を行ったものの平均値であり、静電容量の目標値は1.00μFとし、この目標値に対し±10%を超える静電容量のものは本発明の実施の形態の範囲外とした。   Capacitance is an average value obtained by applying a voltage of 1 Vrms at a temperature of 20 ° C. and measuring at 1 kHz. The target value of the electrostatic capacity is 1.00 μF, and ± 10% of the target value is ± 10%. Those having an electrostatic capacity exceeding were outside the scope of the embodiment of the present invention.

(表2)に示すように、仮焼温度が900℃の場合、試料番号6a、7aについては、チタン酸バリウムの原料粉末を1050℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、この熱処理前の比表面積に対し夫々0.49、0.49であり0.5より小さく、絶縁抵抗不良率が10%より高くなっている。   As shown in Table 2, when the calcining temperature is 900 ° C., for sample numbers 6a and 7a, the ratio of specific surface areas evaluated by heat-treating barium titanate raw material powder at 1050 ° C. is the heat treatment temperature. They are 0.49 and 0.49, respectively, with respect to the previous specific surface area, which is smaller than 0.5, and the insulation resistance defect rate is higher than 10%.

これに対し、試料番号1a〜5a、8a〜10aは、チタン酸バリウムの原料粉末を1050℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、熱処理前の比表面積に対し0.5以上であり、絶縁抵抗不良率が著しく改善できていることがわかる。   On the other hand, in the sample numbers 1a to 5a and 8a to 10a, the ratio of the specific surface area evaluated by heat-treating the raw powder of barium titanate at 1050 ° C. is 0.5 or more with respect to the specific surface area before the heat treatment. It can be seen that the insulation resistance defect rate is remarkably improved.

次に(表3)の仮焼温度が950℃の場合、試料番号5b〜7b、9bについては、チタン酸バリウムの原料粉末を1100℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、熱処理前の比表面積に対し夫々0.44、0.42、0.44、0.46となり0.5より小さく、絶縁抵抗不良率が10%より悪化している。   Next, when the calcining temperature of (Table 3) is 950 ° C., for sample numbers 5b to 7b and 9b, the ratio of the specific surface area evaluated by heat-treating the raw material powder of barium titanate at 1100 ° C. is The specific surface areas were 0.44, 0.42, 0.44, and 0.46, respectively, which were smaller than 0.5 and the insulation resistance defect rate was worse than 10%.

また、(表2)の試料番号11a、(表3)の試料番号11bは、チタン酸バリウムの原料粉末が夫々1050℃、1100℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、熱処理前の比表面積に対し夫々0.70、0.67で0.5以上であるが、絶縁抵抗不良率が著しく悪化している。   Sample No. 11a in (Table 2) and Sample No. 11b in (Table 3) show that the ratio of specific surface areas evaluated by heat-treating the barium titanate raw material powder at 1050 ° C. and 1100 ° C., respectively, Although it is 0.50 or more with respect to the specific surface area of 0.70 and 0.67, respectively, the insulation resistance defect rate is remarkably deteriorated.

これは、試料番号11a、11bは、チタン酸バリウムの原料粉末の熱処理前の比表面積が3.2m2/gであり、熱処理前の比表面積が3.5m2/gより小さいとチタン酸バリウムの原料粉末の粒子径が大きくなり、焼結体粒子径が粗大になるものが生じるためである。 Sample Nos. 11a and 11b have a specific surface area before heat treatment of the raw powder of barium titanate of 3.2 m 2 / g. If the specific surface area before heat treatment is less than 3.5 m 2 / g, barium titanate This is because the raw material powder has a large particle size and a sintered body particle size becomes coarse.

次に、仮焼温度より150℃を超える温度にて熱処理して評価した比表面積の熱処理前の比表面積に対する比と、絶縁抵抗不良率との関係について述べる。   Next, the relationship between the ratio of the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature exceeding 150 ° C. from the calcining temperature to the specific surface area before the heat treatment and the insulation resistance defect rate will be described.

仮焼条件1の場合、例えば仮焼温度より200℃高い温度は1100℃となり、(表2)の試料番号5a、7aについて見ると、この試料番号で用いたチタン酸バリウムの原料粉末は、1100℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、この熱処理前の比表面積に対し(表1)より夫々0.44、0.44と同じであるが、(表2)より試料番号5a、7aの絶縁抵抗不良率は夫々9%、24%となっている。   In the case of calcination condition 1, for example, a temperature higher by 200 ° C. than the calcination temperature is 1100 ° C. When looking at sample numbers 5a and 7a in (Table 2), the raw material powder of barium titanate used in this sample number is 1100 The specific surface area ratio evaluated by heat treatment at 0 ° C. is the same as 0.44 and 0.44 from (Table 1) with respect to the specific surface area before this heat treatment, but from Table 2 sample number 5a, The insulation resistance defect rate of 7a is 9% and 24%, respectively.

また仮焼条件2の場合は、仮焼温度より200℃高い温度は1150℃となり、(表3)の試料番号3b、6bについて見ると、この試料番号で用いたチタン酸バリウムの原料粉末は、1150℃にて熱処理して評価した比表面積の比が、熱処理前の比表面積に対し(表1)から夫々0.39、0.39であるが、(表3)から絶縁抵抗不良率が夫々3%、38%となっている。   In the case of calcination condition 2, the temperature 200 ° C. higher than the calcination temperature is 1150 ° C. When looking at sample numbers 3b and 6b in (Table 3), the raw material powder of barium titanate used in this sample number is The specific surface area ratios evaluated by heat treatment at 1150 ° C. are 0.39 and 0.39 from (Table 1) with respect to the specific surface area before heat treatment, respectively. 3% and 38%.

このように仮焼条件1、仮焼条件2の場合、仮焼温度より200℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積の熱処理前の比表面積に対する比によってチタン酸バリウムの原料粉末を判別して用いることにより、絶縁抵抗不良率を低減することが困難であることがわかる。   Thus, in the case of calcination condition 1 and calcination condition 2, the raw material powder of barium titanate is determined by the ratio of the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature 200 ° C. higher than the calcination temperature to the specific surface area before the heat treatment. It can be seen that it is difficult to reduce the insulation resistance defect rate.

さらに、仮焼温度より150℃より低い温度にて熱処理して評価した比表面積の熱処理前の比表面積に対する比と絶縁抵抗不良率との関係については、仮焼条件1の場合、熱処理温度が950℃は仮焼温度900℃より50℃高い温度となり、例えば(表2)の試料番号4a、6aについて見ると、この試料番号で用いたチタン酸バリウムの原料粉末は、(表1)に示すように熱処理温度が950℃の比表面積の比が夫々0.71、0.71に対し、(表2)に示す絶縁抵抗不良率は4%、25%となっている。   Furthermore, regarding the relationship between the ratio of the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature lower than 150 ° C. from the calcining temperature to the specific surface area before heat treatment and the insulation resistance failure rate, in the case of calcining condition 1, the heat treatment temperature is 950. The temperature is 50 ° C. higher than the calcining temperature 900 ° C. For example, when looking at sample numbers 4a and 6a in (Table 2), the raw material powder of barium titanate used in this sample number is as shown in (Table 1). In addition, the ratio of specific surface areas at a heat treatment temperature of 950 ° C. is 0.71 and 0.71, respectively, and the insulation resistance defect rates shown in Table 2 are 4% and 25%, respectively.

また、仮焼条件2の場合は、熱処理温度が1050℃は仮焼温度950℃より100℃高い温度となり、例えば(表3)の試料番号9bは、このチタン酸バリウムの原料粉末の1050℃熱処理温度の比表面積の比が0.55であり比表面積の比が0.50以上であるが、絶縁抵抗不良率が18%となり絶縁抵抗不良率が高くなることになる。   In the case of calcination condition 2, the heat treatment temperature of 1050 ° C. is 100 ° C. higher than the calcination temperature of 950 ° C. For example, sample number 9b in (Table 3) is 1050 ° C. heat treatment of this raw material powder of barium titanate. The ratio of the specific surface area of the temperature is 0.55 and the ratio of the specific surface area is 0.50 or more, but the insulation resistance failure rate becomes 18% and the insulation resistance failure rate becomes high.

このように仮焼条件1、仮焼条件2の場合、仮焼温度より100℃以下の低い温度にて熱処理して評価した比表面積の比が、この熱処理前の比表面積に対し0.5以上を有するチタン酸バリウムの原料粉末を用いることにより、絶縁抵抗不良率を低減することが困難であることがわかる。   Thus, in the case of calcination condition 1 and calcination condition 2, the ratio of the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature lower than the calcination temperature by 100 ° C. or less is 0.5 or more with respect to the specific surface area before this heat treatment. It can be seen that it is difficult to reduce the rate of defective insulation resistance by using the raw material powder of barium titanate having the following.

以上のように、副成分の粉末と混合する前のチタン酸バリウムの原料粉末は、比表面積が3.5m2/g以上であり、仮焼における仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積が、この熱処理前の比表面積に対し0.5以上の比を有するものを用いることにより、絶縁抵抗不良率を低減することができる。 As described above, the raw material powder of barium titanate before being mixed with the subcomponent powder has a specific surface area of 3.5 m 2 / g or more and is heat-treated at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature in calcining. When the specific surface area evaluated in this way has a ratio of 0.5 or more with respect to the specific surface area before the heat treatment, the defective rate of insulation resistance can be reduced.

また、静電容量については、(表2)の試料番号1a〜9a、(表3)の試料番号1b〜9bは静電容量の目標値を満足しているが、(表2)の試料番号10aと(表3)の10bは静電容量の目標値より小さくなっている。これはチタン酸バリウムの原料粉末の格子定数の比c/aが1.0085より小さいと誘電率が小さくなるためである。   Regarding the capacitance, sample numbers 1a to 9a in (Table 2) and sample numbers 1b to 9b in (Table 3) satisfy the target value of capacitance, but sample numbers in (Table 2). 10a and 10b of (Table 3) are smaller than the target value of capacitance. This is because the dielectric constant decreases when the ratio c / a of the lattice constant of the raw powder of barium titanate is smaller than 1.0085.

(表2)の試料番号11a、(表3)の試料番号11bについては、(表1)に示すようにチタン酸バリウムの原料粉末の格子定数の比c/aが1.0108であり格子定数の比が1.0105より大きいと、仮焼温度が高い仮焼条件2の試料番号11bは、焼結体粒子径が大きくなり誘電率が大きくなるため(表3)に示す静電容量の目標値を超えて、目標値を満足しない場合が生じることがわかる。   For sample number 11a in (Table 2) and sample number 11b in (Table 3), the ratio c / a of the lattice constant of the raw material powder of barium titanate is 1.0108 as shown in (Table 1). If the ratio is larger than 1.0105, the sample number 11b of the calcining condition 2 with a high calcining temperature has a larger sintered body particle size and a larger dielectric constant (Table 3). It can be seen that there are cases where the target value is not satisfied when the value is exceeded.

以上のように、チタン酸バリウムの原料粉末の格子定数の比c/aを1.0085〜1.0105とすることにより、積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗不良率を低減し、かつ静電容量の目標値を満足させることができることがわかる。   As described above, by setting the lattice constant ratio c / a of the raw material powder of barium titanate to 1.0085 to 1.0105, the insulation resistance defect rate of the multilayer ceramic capacitor is reduced, and the capacitance target It can be seen that the value can be satisfied.

本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法は、誘電体層を薄層化し小形大容量化しても絶縁抵抗不良率を小さくできる効果を有し、チタン酸バリウム粉末を用いて誘電体層を形成する積層セラミックコンデンサ等の積層セラミック電子部品に有用である。   The method for producing a multilayer ceramic capacitor of the present invention has the effect of reducing the insulation resistance defect rate even when the dielectric layer is thinned and reduced in size and capacity, and the dielectric layer is formed using barium titanate powder. It is useful for multilayer ceramic electronic parts such as ceramic capacitors.

積層セラミックコンデンサの一部断面斜視図Partial sectional perspective view of multilayer ceramic capacitor

符号の説明Explanation of symbols

1 誘電体層
2 内部電極層
3 セラミック素体
4 外部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric layer 2 Internal electrode layer 3 Ceramic body 4 External electrode

Claims (3)

チタン酸バリウムを主成分とする誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層セラミックコンデンサの製造方法であって、
前記誘電体層の形成は、チタン酸バリウムの原料粉末と副成分の粉末とを混合した後、仮焼する工程を含むものであり、前記混合する前の前記チタン酸バリウムの原料粉末は、比表面積が3.5m2/g以上であり、かつ前記仮焼の仮焼温度より150℃高い温度にて熱処理して評価した比表面積が前記熱処理前の比表面積に対し0.5以上の比を有するものを用いる積層セラミックコンデンサの製造方法。
A method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor in which dielectric layers mainly composed of barium titanate and internal electrode layers are alternately stacked,
The formation of the dielectric layer includes a step of calcining after mixing the raw material powder of barium titanate and the subcomponent powder, and the raw material powder of barium titanate before mixing is The specific surface area is 3.5 m 2 / g or more, and the specific surface area evaluated by heat treatment at a temperature 150 ° C. higher than the calcining temperature of the calcining is a ratio of 0.5 or more to the specific surface area before the heat treatment. A method for manufacturing a monolithic ceramic capacitor using the above.
前記仮焼温度は、900℃〜950℃である請求項1に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。 The method for producing a multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein the calcining temperature is 900 ° C. to 950 ° C. 前記チタン酸バリウムの原料粉末は、格子定数の比c/aが1.0085〜1.0105である請求項1に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。 2. The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to claim 1, wherein the raw material powder of barium titanate has a lattice constant ratio c / a of 1.0085 to 1.0105.
JP2008180953A 2008-07-11 2008-07-11 Method for manufacturing stacked ceramic capacitor Withdrawn JP2010021382A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008180953A JP2010021382A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Method for manufacturing stacked ceramic capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008180953A JP2010021382A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Method for manufacturing stacked ceramic capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010021382A true JP2010021382A (en) 2010-01-28

Family

ID=41705980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008180953A Withdrawn JP2010021382A (en) 2008-07-11 2008-07-11 Method for manufacturing stacked ceramic capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010021382A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011073947A (en) * 2009-10-02 2011-04-14 Fuji Titan Kogyo Kk Multiple oxide and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011073947A (en) * 2009-10-02 2011-04-14 Fuji Titan Kogyo Kk Multiple oxide and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4666269B2 (en) Multilayer semiconductor ceramic capacitor with varistor function and manufacturing method thereof
JP4626892B2 (en) Dielectric ceramic and multilayer ceramic capacitor
JP5316642B2 (en) Manufacturing method of multilayer ceramic capacitor and multilayer ceramic capacitor
JP5531863B2 (en) Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component
US8841225B2 (en) Dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor using the same
JP4821357B2 (en) Electronic component, dielectric ceramic composition and method for producing the same
JP4786604B2 (en) Dielectric porcelain and multilayer ceramic capacitor using the same
KR100758091B1 (en) Ceramic electronic component and method of manufacturing the same
JP5434407B2 (en) Ceramic electronic component and manufacturing method thereof
WO2006082833A1 (en) Stacked ceramic capacitor and process for producing said stacked ceramic capacitor
JP5211262B1 (en) Multilayer ceramic capacitor
KR100720804B1 (en) Ceramic electronic device and the production method
WO2013022064A1 (en) Dielectric ceramic, layered ceramic electronic part, layered ceramic capacitor, and method for producing layered ceramic capacitor
KR20110107282A (en) Dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor
CN110776317B (en) Dielectric ceramic composition and laminated ceramic electronic component
JP2006290675A (en) Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic capacitor using the same
WO2017094882A1 (en) Dielectric porcelain composition, layered ceramic capacitor, and layered ceramic capacitor production method
CN107026014A (en) Ceramic electronic components
JP5046699B2 (en) Dielectric porcelain and multilayer ceramic capacitor
JPWO2012023406A1 (en) Multilayer ceramic electronic components
JP6922701B2 (en) Dielectric compositions, electronic components and laminated electronic components
JP5229685B2 (en) Dielectric ceramic and multilayer ceramic capacitor
JP2008247657A (en) Dielectric porcelain composition and electronic component
JP7262640B2 (en) ceramic capacitor
JP4910812B2 (en) Dielectric porcelain composition and electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100128

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20111004