JP2017119607A - Dielectric body ceramic composition and method for producing the same, and ceramic electronic component - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric body ceramic composition which has capacity-temperature characteristics usable in the range of -55-200°C, and has a high insulation resistance value.SOLUTION: The dielectric body ceramic composition is provided that contains a compound oxide represented by compositional formula (1): xBaTiO(1-x)BaTiO(x is 0.20-0.50) as a main component, and contains 0.5 mol% or more of SiOwith respect to 100 mol% of the compound oxide. A method for producing a dielectric ceramic composition is provided that comprises mixing BaTiO, BaTiOwith a glass component represented by SiO, then molding the resultant mixture thereby obtaining a molded body, and firing the molded body at a temperature of 1,250°C or higher, the molar ratio of the BaTiOand the BaTiObeing 0.20:0.80 to 0.50:0.05, and the amount of glass component represented by SiObeing 0.50 mol% or more with respect to 100 mol% of the total of the BaTiOand the BaTiO. It is preferred that 0.1 mol% or more of an oxide of manganese in terms of MnO is added to 100 mol% of the total of the BaTiOand the BaTiOin the above step of obtaining the molded body.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、誘電体磁器組成物およびその製造方法、ならびにセラミック電子部品に関する。   The present invention relates to a dielectric ceramic composition, a method for producing the same, and a ceramic electronic component.

スマートフォンやタブレットの普及にともない、これらに使用される電子部品の小型高性能化が求められており、積層コンデンサとして使用される積層セラミックコンデンサ(MLCC、Multi Layer Ceramic Capacitor)も当然のように、小型大容量化が求められている。   With the spread of smartphones and tablets, electronic components used in these devices are required to be smaller and higher in performance. Of course, multilayer ceramic capacitors (MLCC) used as multilayer capacitors are also small in size. Large capacity is required.

特に、近年、車載向けMLCCに要求される特性として、静電容量の温度特性がEIA(米国電子工業会)規格のX8R特性(−55℃から150℃までにおいてΔC=±15%以内;以下、単に「X8R特性」とも称する)を満足するものや、50V以上の高い耐電圧性を有するものが求められている。   In particular, in recent years, as a characteristic required for in-vehicle MLCC, the temperature characteristic of capacitance is the X8R characteristic of EIA (American Electronic Industry Association) standard (within ΔC = ± 15% from −55 ° C. to 150 ° C .; There are demands for those satisfying the “X8R characteristics”) and having a high withstand voltage of 50 V or higher.

自動車の高性能化に伴い、車載電装部品の使用は今後さらに増加していく傾向にあり、それに伴い、配線類の収納スペースや重量増加の問題が顕在化する。そして、上記問題に対して、電装基板をエンジン周りの高温部に設置可能とすることによる解決が図られている。また、電気自動車の普及に伴い、モーターの性能向上やコンパクト化を目的として、高温となるモーター周辺部に電装基板を直接実装することが求められている。このように、車載電装部品の使用環境の高温化に伴い、MLCCについても、200℃といった高温下でも良好な容量温度特性を示すような、上記X8R特性よりもさらに過酷な環境下であっても使用可能な商品が今後ますます必要となる。   As the performance of automobiles increases, the use of in-vehicle electrical components tends to increase further in the future, and the problem of increased storage space and weight of wiring becomes apparent. And the solution by making it possible to install an electrical board | substrate in the high temperature part around an engine with respect to the said problem is achieved. In addition, with the spread of electric vehicles, it is required to mount an electrical board directly on the periphery of the motor, which becomes high temperature, for the purpose of improving the performance of the motor and making it compact. As described above, as the usage environment of the in-vehicle electrical component becomes high, MLCC also exhibits a good capacity-temperature characteristic even at a high temperature of 200 ° C., even under a severer environment than the X8R characteristic. More and more usable products will be needed in the future.

これを解決する手段として、キュリー点が高く、容量温度特性が良好であり、信頼性の高い誘電体材料の開発が近年盛んに行われている。   In order to solve this problem, development of a dielectric material having a high Curie point, a good capacity-temperature characteristic, and high reliability has been actively conducted in recent years.

例えば、特許文献1では、BaTi前駆体溶液中に、FeまたはKを含有するBaTiO粒子を分散させてなる組成物が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a composition in which BaTiO 3 particles containing Fe or K are dispersed in a BaTi 2 O 5 precursor solution.

特開2008−195555号公報JP 2008-195555 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の誘電体磁器組成物は、FeまたはKを含むため、絶縁性が低いという問題点がある。絶縁性が低いと、半導体化が進行して絶縁破壊が起こりやすくなる。したがって、上記組成物を用いてコンデンサ等のセラミック電子部品を作製しても、その信頼性が低下する。   However, since the dielectric ceramic composition described in Patent Document 1 contains Fe or K, there is a problem that insulation is low. If the insulation is low, semiconductorization proceeds and dielectric breakdown is likely to occur. Therefore, even if a ceramic electronic component such as a capacitor is produced using the above composition, the reliability is lowered.

したがって、本発明の目的は、−55℃以上200℃以下の範囲において使用可能な容量温度特性を有すると共に、高い絶縁抵抗値を有する誘電体磁器組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a dielectric ceramic composition having a capacity-temperature characteristic that can be used in a range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less and having a high insulation resistance value.

本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、主成分として特定の組成を有するチタン酸バリウム系複合酸化物を含み、当該複合酸化物100mol%に対し、特定量以上のSiOを含む誘電体磁器組成物が上記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, a dielectric ceramic composition containing a barium titanate-based composite oxide having a specific composition as a main component and containing a specific amount or more of SiO 2 with respect to 100 mol% of the composite oxide solves the above problems. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、組成式(1):xBaTiO・(1−x)BaTi(ただし、前記組成式(1)中のxは0.20以上0.50以下である)で表される複合酸化物を主成分として含み、
前記複合酸化物100mol%に対し、0.5mol%以上のSiOを含む、誘電体磁器組成物である。
That is, the present invention is represented by the composition formula (1): xBaTiO 3. (1-x) BaTi 2 O 5 (wherein x in the composition formula (1) is 0.20 or more and 0.50 or less). Complex oxide as a main component,
A dielectric ceramic composition comprising 0.5 mol% or more of SiO 2 with respect to 100 mol% of the composite oxide.

本発明によれば、−55℃以上200℃以下の範囲において使用可能な容量温度特性を有すると共に、高い絶縁抵抗値を有する誘電体磁器組成物が提供される。すなわち、過酷な温度環境下においても使用可能な容量温度特性を有すると共に、絶縁性に優れる誘電体磁器組成物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having the capacity | capacitance temperature characteristic which can be used in the range of -55 degreeC or more and 200 degrees C or less, the dielectric ceramic composition which has a high insulation resistance value is provided. That is, a dielectric ceramic composition having a capacity-temperature characteristic that can be used even in a severe temperature environment and having excellent insulating properties is provided.

実施例2および3に係る誘電体磁器組成物の各温度における容量変化率をプロットしたグラフである。4 is a graph plotting capacity change rates at various temperatures of dielectric ceramic compositions according to Examples 2 and 3. FIG. 比較例1および3に係る誘電体磁器組成物の各温度における容量変化率をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the capacity | capacitance change rate in each temperature of the dielectric ceramic composition which concerns on the comparative examples 1 and 3.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の第一の形態は、組成式(1):xBaTiO・(1−x)BaTi(ただし、前記組成式(1)中のxは0.20以上0.50以下である)で表される複合酸化物を主成分として含み、前記複合酸化物100mol%に対し、0.5mol%以上のSiOを含む、誘電体磁器組成物である。 The first form of the present invention is the composition formula (1): xBaTiO 3. (1-x) BaTi 2 O 5 (wherein x in the composition formula (1) is 0.20 or more and 0.50 or less. Is a dielectric ceramic composition containing 0.5 mol% or more of SiO 2 with respect to 100 mol% of the composite oxide as a main component.

なお、本明細書中、主成分とは、誘電体磁器組成物を構成する化合物の中で占めるモル数の割合が一番多いものを指す。   In the present specification, the main component refers to the one having the largest number of moles in the compound constituting the dielectric ceramic composition.

上記のように、近年、静電容量の温度特性がX8R特性を満足するだけでなく、さらに過酷な環境下(特に、200℃の高温下)であっても使用可能な容量温度特性を有する車載向けMLCCが求められている。そして、このようなMLCCを製造するため、−55℃以上200℃以下の範囲内において、容量温度変化率(Tc)=±22%以内である誘電体磁器組成物が求められている。   As described above, in recent years, not only does the temperature characteristic of capacitance satisfy the X8R characteristic, but it also has a capacity-temperature characteristic that can be used even in a harsher environment (especially at a high temperature of 200 ° C.). MLCCs are sought after. In order to produce such MLCC, a dielectric ceramic composition having a capacity-temperature change rate (Tc) within ± 22% within a range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less is required.

このように、従来に比してより高温下における使用にも耐えうる容量温度特性を満足するために、KNbO、K0.5Na0.5NbO、NaNbO等の高温誘電体材料の研究が行われている。しかしながら、これらの誘電体材料のうち前者の二種は、焼成過程において、カリウム(K)が飛散(昇華)してしまい、得られる誘電体材料において格子欠陥が生じ、これにより絶縁性が低下するという問題がある。絶縁性が低いと、半導体化が進行して絶縁破壊が起こりやすくなる。その結果、上記誘電体材料をコンデンサ等のセラミック電子部品に適用した場合、当該セラミック電子部品の信頼性が低下してしまうという問題がある。加えて、カリウム(K)の飛散は、生産工程の管理を困難にし、生産性が低下するという不都合もある。さらに、上記誘電体材料は、高価なニオブ(Nb)を使用するため、コスト面においても不利である。 Thus, in order to satisfy the capacity-temperature characteristics that can withstand use at higher temperatures as compared with the prior art, high-temperature dielectric materials such as KNbO 3 , K 0.5 Na 0.5 NbO 3 , NaNbO 3, etc. Research is underway. However, in the former two types of these dielectric materials, potassium (K) is scattered (sublimated) in the firing process, resulting in lattice defects in the obtained dielectric material, thereby reducing insulation. There is a problem. If the insulation is low, semiconductorization proceeds and dielectric breakdown is likely to occur. As a result, when the dielectric material is applied to a ceramic electronic component such as a capacitor, there is a problem that the reliability of the ceramic electronic component is lowered. In addition, the scattering of potassium (K) makes it difficult to manage the production process, and there is a disadvantage that productivity is lowered. Furthermore, since the dielectric material uses expensive niobium (Nb), it is disadvantageous in terms of cost.

これに対し、上記の特許文献1に開示された技術では、高価なニオブ(Nb)を必要とせず、比較的安価なチタン酸バリウム系誘電体材料を用いている。しかしながら、特許文献1に開示された組成物は、鉄(Fe)またカリウム(K)を含むことから、絶縁性が良好でなく、上記と同様に、当該組成物を用いてコンデンサを作製しても、その信頼性が低下してしまうという問題が生じる。   On the other hand, the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 does not require expensive niobium (Nb) and uses a relatively inexpensive barium titanate-based dielectric material. However, since the composition disclosed in Patent Document 1 contains iron (Fe) or potassium (K), the insulating property is not good. Similarly to the above, a capacitor is manufactured using the composition. However, the problem that the reliability will fall arises.

このような問題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を行った。その結果、主成分として組成式(1):xBaTiO・(1−x)BaTiで表される複合酸化物(ただし、上記組成式(1)において、xは、特定の範囲内である)を含み、副成分として特定量以上のSiOを含む誘電体磁器組成物が上記課題を解決することを見出した。 In order to solve such problems, the present inventors have intensively studied. As a result, the composite oxide represented by the composition formula (1): xBaTiO 3. (1-x) BaTi 2 O 5 as a main component (however, in the composition formula (1), x is within a specific range). And a dielectric ceramic composition containing a specific amount or more of SiO 2 as a secondary component has been found to solve the above problems.

組成式:BaTiで表される二チタン酸バリウムは、室温で単斜晶構造を有しており(a=16.892Å,b=3.930Å,c=9.410Å,β=103.03Å)、b軸方向に自発分極を有する。また、ac面への投影図によれば、3種類の酸素八面体(TiO,Ti,Ti)を有しており、これらのうちの1種が変形して強誘電性を発現する。また、上記二チタン酸バリウム単結晶は、キュリー点が高い(約470℃)ことから、高温環境下におけるコンデンサへの応用が期待できる。 Compositional formula: Barium dititanate represented by BaTi 2 O 5 has a monoclinic structure at room temperature (a = 16.89289, b = 3.930Å, c = 9.410Å, β = 103) 0.03), having spontaneous polarization in the b-axis direction. Further, according to the projection onto the ac plane, it has three types of oxygen octahedrons (TiO 6 , Ti 2 O 6 , Ti 3 O 6 ), and one of these is deformed to be ferroelectric. Expresses sex. Moreover, since the said barium dititanate single crystal has a high Curie point (about 470 degreeC), the application to the capacitor in a high temperature environment is expectable.

しかしながら、一方で、二チタン酸バリウムは、室温における比誘電率(ε)が小さいため、実用が難しい材料であるともいえる。また、二チタン酸バリウムは、特許文献1においても開示されているように、1150℃以上で分解し、BaTiOとBaTi1740に分解してしまう特性を有しており、実用化の観点からは種々の技術的な課題が存在していた。 However, on the other hand, it can be said that barium dititanate is a material that is difficult to put into practical use because of its low relative dielectric constant (ε) at room temperature. In addition, as disclosed in Patent Document 1, barium dititanate has a characteristic of decomposing at 1150 ° C. or more and decomposing into BaTiO 3 and Ba 6 Ti 17 O 40, and is put into practical use. From the point of view, various technical problems existed.

これに対し、本発明者らは、驚くべきことに、組成式:BaTiOで表されるチタン酸バリウムを特定の比率(x=0.20以上0.50以下)で含む、上記組成式(1)で表されるチタン酸バリウム系複合酸化物を得ることにより、上記二チタン酸バリウムの問題点(すなわち、絶縁抵抗が低く、比誘電率が小さいという問題点)が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。 On the other hand, the present inventors surprisingly include the above composition formula (x = 0.20 to 0.50) containing barium titanate represented by the composition formula: BaTiO 3. It has been found that by obtaining the barium titanate-based composite oxide represented by 1), the above problems of barium dititanate (that is, problems of low insulation resistance and low relative dielectric constant) are solved. The present invention has been completed.

上記組成式(1)で表されるチタン酸バリウム系複合酸化物(本明細書中、単に「チタン酸バリウム系複合酸化物」または「複合酸化物」とも称することがある)において、チタン酸バリウムの含有比率(x)を0.20以上0.50以下とすることにより、本発明に係る組成物は、−55℃以上200℃以下の範囲における容量温度特性に優れるだけでなく、高い絶縁抵抗を示す。その詳細なメカニズムは不明であるが、上記特定の含有比率でチタン酸バリウムを含むことによって、上記チタン酸バリウム系複合酸化物において、二チタン酸バリウムの高温下における優れた容量温度特性が維持されつつ、チタン酸バリウムの存在により、絶縁抵抗や比誘電率が向上されているためであると推測される。   In the barium titanate-based composite oxide represented by the composition formula (1) (sometimes referred to simply as “barium titanate-based composite oxide” or “composite oxide” in this specification), barium titanate When the content ratio (x) is 0.20 or more and 0.50 or less, the composition according to the present invention not only has excellent capacity-temperature characteristics in a range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less, but also has high insulation resistance. Indicates. Although the detailed mechanism is unknown, by including barium titanate with the above specific content ratio, the excellent capacity-temperature characteristic of barium dititanate at high temperature is maintained in the barium titanate-based composite oxide. However, it is presumed that the presence of barium titanate improves the insulation resistance and the relative dielectric constant.

一方で、チタン酸バリウムの含有比率(x)が0.20未満である場合、絶縁抵抗が小さくなる。また、比誘電率も低下する。チタン酸バリウムの含有比率(x)が0.50を超える場合には、キュリー点が低いチタン酸バリウムの影響が大きくなると共に、二チタン酸バリウムに由来する、高温環境下における優れた容量温度特性が発揮されない。したがって、200℃における容量変化率を、±22%以内の範囲内とすることができない。   On the other hand, when the content ratio (x) of barium titanate is less than 0.20, the insulation resistance decreases. Moreover, the relative dielectric constant is also reduced. When the content ratio (x) of barium titanate exceeds 0.50, the influence of barium titanate having a low Curie point is increased, and excellent capacity-temperature characteristics derived from barium dititanate in a high-temperature environment. Is not demonstrated. Therefore, the capacity change rate at 200 ° C. cannot be within a range of ± 22%.

また、本発明に係る誘電体磁器組成物は、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対し、0.5mol%以上のSiOを含む。このように、特定量以上のSiOを含むことにより、上記チタン酸バリウム系複合酸化物の物性を損なうことなく、優れた容量温度特性および絶縁抵抗を示し、コンデンサ等のセラミック電子部品への適用性に優れる誘電体磁器組成物を得ることができる。一方、SiOの含有量が0.5mol%未満であると、焼結性が悪く(焼結密度が低くなり)、誘電率、誘電損失および絶縁抵抗値について実用的な値が得られず、セラミック電子部品へ適用可能な誘電体磁器組成物を得ることができない。 Moreover, the dielectric ceramic composition according to the present invention includes 0.5 mol% or more of SiO 2 with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide. Thus, by including SiO 2 in a specific amount or more, it exhibits excellent capacity-temperature characteristics and insulation resistance without impairing the physical properties of the barium titanate-based composite oxide, and can be applied to ceramic electronic parts such as capacitors. A dielectric ceramic composition having excellent properties can be obtained. On the other hand, if the content of SiO 2 is less than 0.5 mol%, the sinterability is poor (sintering density is low), and practical values for dielectric constant, dielectric loss and insulation resistance cannot be obtained, A dielectric ceramic composition applicable to ceramic electronic components cannot be obtained.

なお、上述した本発明の構成による作用効果の発揮のメカニズムは推測であり、本発明は、上記推測によって限定されない。   Note that the mechanism for exerting the operational effects of the configuration of the present invention described above is speculation, and the present invention is not limited by the above speculation.

以下、本発明の誘電体磁器組成物について詳細に説明する。なお、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(25℃)/相対湿度40%RH以上50%RH以下の条件で測定する。   Hereinafter, the dielectric ceramic composition of the present invention will be described in detail. Unless otherwise specified, measurements such as operation and physical properties are performed under conditions of room temperature (25 ° C.) / Relative humidity of 40% RH or more and 50% RH or less.

<誘電体磁器組成物>
本発明の誘電体磁器組成物は、上記組成式(1)で表されるチタン酸バリウム系複合酸化物を主成分とするセラミックスである。「主成分とする」の用語の定義は上述の通りであって、製造上含まれてしまう不純成分が誘電体磁器組成物中に微量含まれていてもよい。不純成分としては、ナトリウム、カルシウム、ニオブ、鉄、鉛などの金属由来成分、および炭化水素系の有機成分、表面吸着水などが挙げられる。
<Dielectric porcelain composition>
The dielectric ceramic composition of the present invention is a ceramic mainly composed of a barium titanate-based composite oxide represented by the composition formula (1). The definition of the term “consisting of the main component” is as described above, and a small amount of impure components that are included in the production may be included in the dielectric ceramic composition. Examples of impure components include metal-derived components such as sodium, calcium, niobium, iron, lead, hydrocarbon-based organic components, surface adsorbed water, and the like.

≪主成分≫
本発明の誘電体磁器組成物は、主成分として、組成式(1):xBaTiO・(1−x)BaTiで表されるチタン酸バリウム系複合酸化物を含む。
≪Main ingredient≫
The dielectric ceramic composition of the present invention contains, as a main component, a barium titanate-based composite oxide represented by a composition formula (1): xBaTiO 3. (1-x) BaTi 2 O 5 .

上記組成式(1)において、チタン酸バリウム(BaTiO)の含有比率を示す「x」は、0.20以上0.50以下である。−55℃以上200℃以下における容量温度特性が良好であり、かつ高い絶縁抵抗値を有する誘電体磁器組成物を得る目的から、上記「x」は、0.20を超えて0.50未満であると好ましく、0.25以上0.45以下であるとより好ましく、0.30以上0.40以下であると特に好ましい。他方、二チタン酸バリウム(BaTi)の含有比率を示す「1−x」は、0.50以上0.80以下である。−55℃以上200℃以下の範囲における容量温度特性が良好であり、かつ高い絶縁抵抗値を有する誘電体磁器組成物を得る目的から、上記「1−x」は、0.50を超えて0.80未満であると好ましく、0.55以上0.75以下であるとより好ましく、0.60以上0.70以下であると特に好ましい。なお、上記「x」および「1−x」の値は、XRD測定により求めることができ、より具体的には、実施例に記載の方法(測定条件)により得られた値を採用する。また、上記「x」および「1−x」の値は、当該誘電体磁器組成物を製造する際に添加されるチタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの量によって制御可能である。 In the composition formula (1), “x” indicating the content ratio of barium titanate (BaTiO 3 ) is 0.20 or more and 0.50 or less. For the purpose of obtaining a dielectric ceramic composition having good capacity-temperature characteristics at −55 ° C. or more and 200 ° C. or less and having a high insulation resistance value, the above “x” is more than 0.20 and less than 0.50. Preferably, it is 0.25 to 0.45, more preferably 0.30 to 0.40. On the other hand, “1-x” indicating the content ratio of barium dititanate (BaTi 2 O 5 ) is 0.50 or more and 0.80 or less. For the purpose of obtaining a dielectric ceramic composition having good capacity-temperature characteristics in a range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less and having a high insulation resistance value, the above “1-x” is more than 0.50 and 0 Is preferably less than .80, more preferably from 0.55 to 0.75, and particularly preferably from 0.60 to 0.70. The values of “x” and “1-x” can be obtained by XRD measurement, and more specifically, values obtained by the method (measurement conditions) described in the examples are adopted. The values of “x” and “1-x” can be controlled by the amount of barium titanate and barium dititanate added when the dielectric ceramic composition is manufactured.

≪副成分≫
本発明の誘電体磁器組成物は、副成分として、SiOを含む。また、本発明の誘電体磁器組成物は、必要に応じて、マンガンの酸化物(MnO)や、その他の成分をさらに含んでいてもよい。
≪Sub ingredients≫
The dielectric ceramic composition of the present invention contains SiO 2 as a subcomponent. The dielectric ceramic composition of the present invention may further contain manganese oxide (MnO) and other components as required.

(Siの酸化物:SiO
本発明の誘電体磁器組成物は、SiO(ガラス)を含み、その含有量は、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、0.5mol%以上である。SiO(ガラス)は、主に焼結助剤として添加される成分である。SiOがチタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、0.5mol%以上含まれていると、チタン酸バリウム系複合酸化物の優れた容量温度特性および絶縁抵抗を損なうことなく、コンデンサ等のセラミック電子部品への適用性に優れる誘電体磁器組成物が得られる。また、本発明に係る誘電体磁器組成物は、上記特定量のSiOを含むため、焼結性が良好であり、製造する際、1250℃以下、さらには1200℃以下といった比較的低い温度による焼成が可能となる。
(Si oxide: SiO 2 )
The dielectric ceramic composition of the present invention contains SiO 2 (glass), and its content is 0.5 mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide. SiO 2 (glass) is a component mainly added as a sintering aid. When SiO 2 is contained in an amount of 0.5 mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate composite oxide, a capacitor or the like is obtained without impairing the excellent capacity-temperature characteristics and insulation resistance of the barium titanate composite oxide. A dielectric ceramic composition excellent in applicability to ceramic electronic components can be obtained. Moreover, since the dielectric ceramic composition according to the present invention includes the specific amount of SiO 2 , the dielectric ceramic composition has good sinterability, and is manufactured at a relatively low temperature such as 1250 ° C. or lower, further 1200 ° C. or lower. Firing is possible.

一方、SiOの含有量が0.5mol%未満の場合、焼結性が低下し、誘電体磁器組成物のセラミック電子部品への適用が困難となる。一方、SiOの含有量の上限値は特に制限されないが、実用的な比誘電率を得るという観点からは、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、10mol%以下であると好ましい。 On the other hand, when the content of SiO 2 is less than 0.5 mol%, the sinterability is lowered, and the application of the dielectric ceramic composition to the ceramic electronic component becomes difficult. On the other hand, the upper limit of the content of SiO 2 is not particularly limited, but is preferably 10 mol% or less with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide from the viewpoint of obtaining a practical relative dielectric constant. .

さらに、良好な焼結性を保持しつつ、実用的な比誘電率を有する誘電体磁器組成物を得るという観点からは、SiOの含有量は、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、1.0mol%を超えて8.0mol%未満であるとより好ましく、1.3mol%以上6.0mol%以下であるとさらに好ましく、1.5mol%以上5.0mol%以下であるとさらにより好ましく、2.0mol%以上4.0mol%以下であると特に好ましい。なお、上記誘電体磁器組成物中のSiOの含有量は、当該誘電体磁器組成物を製造する際に添加されるSiOの量によって制御可能である。 Furthermore, from the viewpoint of obtaining a dielectric ceramic composition having a practical dielectric constant while maintaining good sinterability, the content of SiO 2 is 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide. On the other hand, it is more preferably 1.0 mol% and less than 8.0 mol%, further preferably 1.3 mol% to 6.0 mol%, and more preferably 1.5 mol% to 5.0 mol%. Even more preferred is 2.0 mol% or more and 4.0 mol% or less. Note that the content of SiO 2 in the dielectric ceramic composition can be controlled by the amount of SiO 2 added when the dielectric ceramic composition is manufactured.

(Mnの酸化物:MnO)
本発明の誘電体磁器組成物は、上記以外の他の副成分を含んでいてもよい。
(Mn oxide: MnO)
The dielectric ceramic composition of the present invention may contain other subcomponents other than those described above.

他の副成分としては、例えば、MnOが挙げられる。MnOは、主に耐還元性助剤として添加される成分である。MnOの含有量は特に制限されないが、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、0.1mol%以上であると好ましい。MnOがチタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、0.1mol%以上含まれていると、還元雰囲気下における焼成工程で生じる酸素欠損を効果的に抑制することができる。その結果、誘電体磁器組成物を用いてコンデンサ等のセラミック電子部品を製造した場合に、当該セラミック電子部品の信頼性が向上する。   Examples of other subcomponents include MnO. MnO is a component added mainly as a reduction resistance aid. The MnO content is not particularly limited, but is preferably 0.1 mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide. When MnO is contained in an amount of 0.1 mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide, oxygen vacancies generated in the firing step in a reducing atmosphere can be effectively suppressed. As a result, when a ceramic electronic component such as a capacitor is manufactured using the dielectric ceramic composition, the reliability of the ceramic electronic component is improved.

一方、MnOの含有量の上限値は特に制限されないが、良好な比誘電率を有する誘電体磁器組成物を得るという観点からは、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、5.0mol%以下であると好ましい。   On the other hand, the upper limit of the content of MnO is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a dielectric ceramic composition having a good relative dielectric constant, it is 5. It is preferable in it being 0 mol% or less.

さらに、上記観点からは、MnOの含有量は、上記チタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対して、0.15mol%以上3.0mol%以下であるとより好ましく、0.2mol%以上2.5mol%以下であるとさらにより好ましく、0.2mol%以上2.0mol%以下であると特に好ましい。なお、上記誘電体磁器組成物中のMnOの含有量は、当該誘電体磁器組成物を製造する際に添加されるマンガンの酸化物(例えば、MnO、Mn、Mn等)の量によって制御可能である。 Furthermore, from the above viewpoint, the content of MnO is more preferably 0.15 mol% or more and 3.0 mol% or less, and 0.2 mol% or more and 2. mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate composite oxide. 5 mol% or less is even more preferable, and 0.2 mol% or more and 2.0 mol% or less is particularly preferable. Note that the content of MnO in the dielectric ceramic composition is the manganese oxide added when the dielectric ceramic composition is manufactured (for example, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4, etc.). ).

(その他の副成分)
本発明の誘電体磁器組成物は、本発明の効果が得られる限りにおいて、上記以外の副成分を含んでもよい。かような副成分としては、例えば、バリウム化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、希土類元素の化合物、アルミニウム化合物等が挙げられる。より具体的な化合物としては、例えば酸化バリウム(BaO)、炭酸バリウム(BaCO)、ジルコン酸バリウム(BaZrO)等のバリウム化合物;酸化マグネシウム(MgO)等のマグネシウム化合物;炭酸カルシウム(CaCO)等のカルシウム化合物;酸化ジスプロシウム(Dy)、酸化イットリウム(Y)、酸化イッテリビウム(Yb)等の希土類元素の化合物、酸化アルミニウム(Al)等のアルミニウム化合物等が挙げられる。また、上記以外の他の焼結助剤や耐還元性助剤といった成分をさらに含んでいてもよい。
(Other minor ingredients)
The dielectric ceramic composition of the present invention may contain subcomponents other than those described above as long as the effects of the present invention are obtained. Examples of such subcomponents include barium compounds, magnesium compounds, calcium compounds, rare earth element compounds, and aluminum compounds. More specific compounds include, for example, barium compounds such as barium oxide (BaO), barium carbonate (BaCO 3 ), and barium zirconate (BaZrO 3 ); magnesium compounds such as magnesium oxide (MgO); calcium carbonate (CaCO 3 ) Calcium compounds such as: dysprosium oxide (Dy 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), rare earth elements such as ytterbium oxide (Yb 2 O 3 ), aluminum compounds such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Etc. Moreover, components other than the above, such as sintering aids and reduction resistance aids, may be further included.

≪誘電体磁器組成物の形態および特性≫
本発明の誘電体磁器組成物は、その形態は限定されるものではないが、例えば、球状物、板状物、ペレット、またはこれらの混合物の形態等をとることができる。
≪Form and characteristics of dielectric ceramic composition≫
Although the form of the dielectric ceramic composition of the present invention is not limited, it can take the form of, for example, a sphere, a plate, a pellet, or a mixture thereof.

本発明の誘電体磁器組成物は、容量温度特性に優れており、−55℃以上200℃以下の範囲において低い容量温度変化率を示す。容量温度変化率(Tc)は次式で定義される。   The dielectric ceramic composition of the present invention is excellent in capacity-temperature characteristics, and exhibits a low capacity-temperature change rate in the range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less. The capacity temperature change rate (Tc) is defined by the following equation.

誘電体磁器組成物の上記容量温度変化率(Tc)は、−55℃以上200℃以下の範囲内において、±22%以内であると好ましい。さらに上記容量温度変化率(Tc)は、±20%以内であるとより好ましく、±15%以内であるとさらにより好ましい。なお、上記式において、各温度における静電容量は、実施例に記載の方法により測定できる。   The capacity temperature change rate (Tc) of the dielectric ceramic composition is preferably within ± 22% within a range of −55 ° C. or more and 200 ° C. or less. Furthermore, the capacity temperature change rate (Tc) is more preferably within ± 20%, and even more preferably within ± 15%. In the above formula, the capacitance at each temperature can be measured by the method described in the examples.

また、本発明の誘電体磁器組成物は、高い絶縁抵抗を示す。絶縁抵抗値は、1.00×1012Ω・cm以上であると好ましく、5.00×1012Ω・cm以上であるとより好ましく、1.00×1013Ω・cm以上であると特に好ましい。一方、その上限は特に制限されないが、実質的には、1.0×1015Ω・cm以下である。なお、絶縁抵抗値は、実施例に記載の方法により測定できる。 The dielectric ceramic composition of the present invention exhibits high insulation resistance. The insulation resistance value is preferably 1.00 × 10 12 Ω · cm or more, more preferably 5.00 × 10 12 Ω · cm or more, and particularly preferably 1.00 × 10 13 Ω · cm or more. preferable. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is substantially 1.0 × 10 15 Ω · cm or less. The insulation resistance value can be measured by the method described in the examples.

さらに、本発明の誘電体磁器組成物は、高い比誘電率を示すと好ましい。比誘電率は、100以上であると好ましく、150以上であるとより好ましく、250以上であると特に好ましい。一方、その上限は特に制限されないが、実質的には、5000以下である。なお、比誘電率は、実施例に記載の方法により測定できる。   Furthermore, it is preferable that the dielectric ceramic composition of the present invention exhibits a high relative dielectric constant. The relative dielectric constant is preferably 100 or more, more preferably 150 or more, and particularly preferably 250 or more. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is substantially 5000 or less. The relative dielectric constant can be measured by the method described in the examples.

さらにまた、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電損失が小さいものであると好ましい。誘電損失は、3.0%以下であると好ましく、2.0%以下であるとより好ましく、1.8%以下であるとさらにより好ましく、1.0%以下であると特に好ましい。一方、その下限は特に制限されないが、実質的には、0.01%以上である。なお、誘電損失は、実施例に記載の方法により測定できる。   Furthermore, it is preferable that the dielectric ceramic composition of the present invention has a small dielectric loss. The dielectric loss is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, even more preferably 1.8% or less, and particularly preferably 1.0% or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is substantially 0.01% or more. The dielectric loss can be measured by the method described in the examples.

かような特性を有する本発明の誘電体磁器組成物は、下記のような製造方法によって得ることができる。以下、誘電体磁器組成物の製造方法について説明する。   The dielectric ceramic composition of the present invention having such characteristics can be obtained by the following production method. Hereinafter, a method for producing a dielectric ceramic composition will be described.

<誘電体磁器組成物の製造方法>
本発明の誘電体磁器組成物は、上記組成を有するものであれば特に制限されないが、好ましい方法としては、(1)成形体を得る工程、および(2)焼成工程を経る方法が挙げられる。以下、各工程について詳細に説明する。
<Method for Producing Dielectric Porcelain Composition>
The dielectric ceramic composition of the present invention is not particularly limited as long as it has the above composition, and preferred methods include (1) a step of obtaining a molded body and (2) a method of undergoing a firing step. Hereinafter, each step will be described in detail.

(1)成形体を得る工程
本工程では、(1−1)チタン酸バリウムと、二チタン酸バリウムと、SiOと、必要に応じて添加されるマンガンの酸化物と、を混合し組成物を調製する工程(組成物調製工程)と、(1−2)得られた組成物を用いて成形して成形体を得る工程(グリーンシート作製工程)と、が行われる。
(1) Step of obtaining a molded body In this step, (1-1) barium titanate, barium dititanate, SiO 2, and manganese oxide added as necessary are mixed to form a composition. And (1-2) a step of obtaining a molded body by molding using the obtained composition (green sheet production step).

(1−1)組成物調製工程
本工程では、チタン酸バリウム(BaTiO)と、二チタン酸バリウム(BaTi)と、SiOと、必要に応じて添加されるマンガンの酸化物と、を混合し、成形体(グリーンシート)作製用の組成物(スラリー)を調製する。
(1-1) Composition Preparation Step In this step, barium titanate (BaTiO 3 ), barium dititanate (BaTi 2 O 5 ), SiO 2, and an oxide of manganese added as necessary Are mixed to prepare a composition (slurry) for forming a green body (green sheet).

このとき、上記組成式(1)中の「x」が所定の範囲内となるように、チタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの量を調整する。すなわち、チタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとのモル比(x:1−x)が0.20:0.80から0.50:0.50までの範囲となるように、成形体(グリーンシート)作製用の組成物(スラリー)を調製する。上記チタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとのモル比としては、0.2超:0.80未満から0.50未満:0.50超までの範囲内であるとより好ましく、0.25:0.75から0.45:0.55までの範囲内であるとより好ましく、0.30:0.70から0.40:0.60までの範囲内であると特に好ましい。なお、本明細書中、「XからYまで」の記載は、当該「X」および「Y」の値を含む範囲を指すものである。   At this time, the amount of barium titanate and barium dititanate is adjusted so that “x” in the composition formula (1) is within a predetermined range. That is, the molded body (green sheet) was adjusted so that the molar ratio (x: 1-x) of barium titanate to barium dititanate was in the range of 0.20: 0.80 to 0.50: 0.50. ) A composition (slurry) for preparation is prepared. The molar ratio of the barium titanate to barium dititanate is more preferably in the range of more than 0.2: less than 0.80 to less than 0.50: more than 0.50, and more preferably 0.25: 0. More preferably within the range of .75 to 0.45: 0.55, and particularly preferably within the range of 0.30: 0.70 to 0.40: 0.60. In the present specification, the description “from X to Y” refers to a range including the values of “X” and “Y”.

さらに、これらチタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの添加量(合計)を100mol%として、上記SiOを0.5mol%以上となるように添加する。すなわち、チタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムによって生成するチタン酸バリウム系複合酸化物100mol%に対し、SiOが0.5mol%以上となるように添加する。なお、SiOの好ましい添加量および必要に応じて添加されるマンガンの酸化物の添加量は、上述の各成分の含有量(または好ましい含有量)から算出可能であるため、ここでは詳細な説明は割愛する。 Further, the addition amount (total) of these barium titanate and barium dititanate is 100 mol%, and the SiO 2 is added so as to be 0.5 mol% or more. That is, it is added so that SiO 2 is 0.5 mol% or more with respect to 100 mol% of the barium titanate-based composite oxide produced by barium titanate and barium dititanate. Note that the preferable addition amount of SiO 2 and the addition amount of manganese oxide added as necessary can be calculated from the content (or preferable content) of each of the above-mentioned components, and therefore will be described in detail here. Will be omitted.

本工程において用いられるチタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの平均粒子径は、特に制限されないが、いずれも5000nm以下であると好ましく、50nm以上1000nm以下であるとより好ましい。なお、各粒子の平均粒子径は、実施例の方法により測定される値を採用する。   The average particle diameter of barium titanate and barium dititanate used in this step is not particularly limited, but both are preferably 5000 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less. In addition, the value measured by the method of an Example is employ | adopted for the average particle diameter of each particle | grain.

さらに、必要に応じて、上記で説明した他の副成分や、分散剤、バインダ、可塑剤等の添加剤を混合する。これらの混合方法、混合順序は特に制限されないが、添加物を均一に分散できるという点で、混合方法は湿式混合が好ましい。   Furthermore, other subcomponents described above and additives such as a dispersant, a binder, and a plasticizer are mixed as necessary. These mixing methods and mixing order are not particularly limited, but wet mixing is preferable as the mixing method in that the additive can be uniformly dispersed.

原料としてのチタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムは、市販のチタン酸バリウム粉末を用いてもよいし、固相法の他、各種製造法(例えば、シュウ酸塩法、水熱合成法、アルコキシド法、ゾルゲル法等)等、従来公知の方法により製造してもよい。また、SiOや必要に応じて添加されるマンガンの酸化物等、副成分についても、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。本発明に係る誘電体磁器組成物は、ニオブ等の高価な原料を必要とせず、比較的安価な原料で製造でき、工業上非常に有用である。 As barium titanate and barium dititanate as raw materials, commercially available barium titanate powders may be used, and in addition to the solid phase method, various production methods (for example, oxalate method, hydrothermal synthesis method, alkoxide method) , A sol-gel method, etc.). The oxide of manganese is added as SiO 2 and required like, for the auxiliary component may be used it may also be to synthetic a commercially available product. The dielectric ceramic composition according to the present invention does not require an expensive raw material such as niobium, can be produced from a relatively inexpensive raw material, and is very useful industrially.

以下では、成形体(グリーンシート)作製用組成物に含まれうる分散剤、バインダ、可塑剤について説明する。なお、当該組成物に含まれうる添加剤は、以下に挙げるものに限定されず、本発明の効果を損なわない限りにおいて、潤滑剤、帯電防止剤等、他の添加剤を用いてもよい。   Below, the dispersing agent, binder, and plasticizer which can be contained in the composition for forming a green body (green sheet) will be described. In addition, the additive which can be contained in the said composition is not limited to the following, As long as the effect of this invention is not impaired, other additives, such as a lubricant and an antistatic agent, may be used.

成形体(グリーンシート)作製用組成物に含まれうる分散剤としては、特に制限されないが、例えば、リン酸エステル系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤等が挙げられる。これらの中でも、ポリカルボン酸系分散剤を用いると好ましい。なお、上記分散剤は、単独でもまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Although it does not restrict | limit especially as a dispersing agent which can be contained in a molded object (green sheet) preparation composition, For example, a phosphate ester type dispersing agent, a polycarboxylic acid type dispersing agent, etc. are mentioned. Among these, it is preferable to use a polycarboxylic acid dispersant. In addition, you may use the said dispersing agent individually or in combination of 2 or more types.

分散剤の使用量は、特に制限されないが、上記チタン酸バリウム、二チタン酸バリウムおよび副成分の全質量(合計質量)に対して、0.1質量%以上5質量%以下であると好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であるとより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であるとさらに好ましい。上記範囲とすることにより、分散剤として十分な効果が得られる。   The amount of the dispersant used is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total mass (total mass) of the barium titanate, barium dititanate and subcomponents, More preferably, it is 0.3 mass% or more and 3 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or more and 1.5 mass% or less. By setting it within the above range, a sufficient effect as a dispersant can be obtained.

また、成形体(グリーンシート)作製用組成物に含まれうるバインダとしては、特に制限されないが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、アクリル樹脂等が挙げられる。なお、上記バインダは、単独でもまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Moreover, it does not restrict | limit especially as a binder which can be contained in a molded object (green sheet) preparation composition, For example, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), an acrylic resin etc. are mentioned. In addition, the said binder may be used individually or in combination of 2 or more types.

バインダの使用量は、特に制限されないが、上記チタン酸バリウム、二チタン酸バリウムおよび副成分の全質量(合計質量)に対して、0.01質量%以上20質量%以下であると好ましく、0.5質量%以上15質量%以下であるとより好ましい。この範囲とすることにより、成形体の密度を向上させることができる。   The amount of the binder used is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less based on the total mass (total mass) of the barium titanate, barium dititanate, and accessory components. More preferably, it is 5 mass% or more and 15 mass% or less. By setting it as this range, the density of a molded object can be improved.

さらにまた、成形体(グリーンシート)作製用組成物に含まれうる可塑剤としては、特に制限されないが、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ベンジルブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)(DOP)、フタル酸ジ(2−エチルブチル)などのフタル酸系可塑剤、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)(DOA)などのアジピン酸系可塑剤、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのグリコール系可塑剤、トリエチレングリコールジブチレート、トリエチレングリコールジ(2−エチルブチレート)、トリエチレングリコールジ(2−エチルヘキサノエート)などのグリコールエステル系可塑剤などが挙げられる。これらの中でも、組成物を用いてグリーンシートとしたときに、シートの柔軟性が良好であることから、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)(DOP)等のフタル酸系可塑剤を用いると好ましい。なお、上記可塑剤は、単独でもまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Furthermore, the plasticizer that can be included in the molded article (green sheet) preparation composition is not particularly limited. For example, dioctyl phthalate, benzyl butyl phthalate, dibutyl phthalate, dihexyl phthalate, di (phthalate) ( Phthalic acid plasticizers such as 2-ethylhexyl) (DOP) and di (2-ethylbutyl) phthalate, adipic acid plasticizers such as dihexyl adipate and di (2-ethylhexyl) adipate (DOA), ethylene glycol, Glycol plasticizers such as diethylene glycol and triethylene glycol, glycol ester plasticizers such as triethylene glycol dibutyrate, triethylene glycol di (2-ethylbutyrate), triethylene glycol di (2-ethylhexanoate), etc. Is mentioned. Among these, when the composition is used as a green sheet, since the flexibility of the sheet is good, phthalic acid plasticizers such as dibutyl phthalate and di (2-ethylhexyl) phthalate (DOP) are used. It is preferable to use it. In addition, the said plasticizer may be used individually or in combination of 2 or more types.

可塑剤の使用量は、特に限定されないが、添加するバインダの全質量に対して、5質量%以上50質量%以下であると好ましく、10質量%以上50質量%以下であるとより好ましく、20質量%以上40質量%以下であると特に好ましい。上記範囲とすることにより、可塑剤として十分な効果が得られる。   The amount of the plasticizer used is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total mass of the binder to be added. It is particularly preferable that the content is not less than 40% by mass and not more than 40% by mass. By setting it within the above range, a sufficient effect as a plasticizer can be obtained.

湿式混合を行う場合に用いる溶媒としては、特に制限されないが、例えば、水;エタノール、メタノール、ベンジルアルコール、メトキシエタノール等のアルコール系溶媒;エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸ブチル、酢酸エチル、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒等が挙げられる。後に、組成物に含まれる各種添加剤の溶解性や分散性を考慮すると、上記湿式混合の溶媒としてはアルコール溶媒、芳香族溶媒が好ましい。これらの中でも、アルコール溶媒としては、メタノールやエタノール等、芳香族溶媒としては、トルエン等の低沸点溶媒を用いることが好ましい。なお、上記溶媒は、単独でもまたは2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。2種以上の溶媒を混合するときは、上記アルコール溶媒と芳香族溶媒とを混合すると特に好ましい。   The solvent used in the case of wet mixing is not particularly limited. For example, water; alcohol solvents such as ethanol, methanol, benzyl alcohol, and methoxyethanol; glycol solvents such as ethylene glycol and diethylene glycol; acetone, methyl ethyl ketone, and methyl Ketone solvents such as isobutyl ketone and cyclohexanone; ester solvents such as butyl acetate, ethyl acetate, carbitol acetate, and butyl carbitol acetate; ether solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl ether, and tetrahydrofuran; benzene, toluene, xylene Aromatic solvents and the like. Later, considering the solubility and dispersibility of various additives contained in the composition, the solvent for the wet mixing is preferably an alcohol solvent or an aromatic solvent. Among these, it is preferable to use a low boiling point solvent such as methanol as the alcohol solvent and toluene as the aromatic solvent. In addition, the said solvent may be individual or may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. When mixing two or more solvents, it is particularly preferable to mix the alcohol solvent and the aromatic solvent.

溶媒を用いる場合の使用量は、チタン酸バリウム、二チタン酸バリウムおよび副成分の全質量(合計質量)に対して0.5倍以上10倍以下程度であると好ましく、0.7倍以上5倍以下程度であるとより好ましい。上記範囲とすることにより、チタン酸バリウム、二チタン酸バリウム、副成分、および必要に応じて添加される添加剤等が十分に混合されると共に、後に溶媒を除去する操作を簡便に行うことができる。   The amount used in the case of using a solvent is preferably about 0.5 to 10 times the total mass (total mass) of barium titanate, barium titanate and subcomponents, and 0.7 to 5 times. It is more preferable that it is about twice or less. By setting the amount within the above range, barium titanate, barium titanate, subcomponents, and additives added as necessary can be sufficiently mixed, and the operation for removing the solvent can be easily performed later. it can.

また、湿式混合を行う場合は、湿式ボールミル、湿式ビーズミルまたは攪拌ミルにより行われると好ましい。湿式ボールミルにおいてジルコニアボールを用いる場合には、直径0.1mm以上10mm以下の多数のジルコニアボールを用いて好ましくは8時間以上48時間以下、より好ましくは10時間以上24時間以下、湿式混合すると好ましい。   Moreover, when performing wet mixing, it is preferable to carry out by a wet ball mill, a wet bead mill, or a stirring mill. When zirconia balls are used in a wet ball mill, wet mixing is preferably performed using a large number of zirconia balls having a diameter of 0.1 mm to 10 mm, preferably 8 hours to 48 hours, more preferably 10 hours to 24 hours.

(1−2)グリーンシート作製工程
本工程では、上記(1−1)の工程で得られた組成物を、適当な大きさ、形状となるようにシート成形し、成形体(グリーンシート)を作製する。ここで、グリーンシートを作製する方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ドクターブレード法やカレンダーロール法等のテープ成形法等によりシート状に成形し、これを乾燥することによりグリーンシートを得る。
(1-2) Green Sheet Production Step In this step, the composition obtained in the step (1-1) is formed into a sheet having an appropriate size and shape, and a molded body (green sheet) is obtained. Make it. Here, it does not specifically limit as a method of producing a green sheet, A conventionally well-known method can be used. For example, a green sheet is obtained by forming into a sheet by a tape forming method such as a doctor blade method or a calender roll method, and drying the sheet.

グリーンシートの厚さ(乾燥後の厚さ)は、特に制限されないが、30μm以下であると好ましく、20μm以下であるとより好ましい。一方、グリーンシートの厚さ(乾燥後の厚さ)の下限は特に限定されないが、実質的には0.5μm以上である。   The thickness of the green sheet (thickness after drying) is not particularly limited, but is preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of the green sheet (thickness after drying) is not particularly limited, but is substantially 0.5 μm or more.

さらに、得られたグリーンシートを所望の厚さになるまで積層し、その後加熱圧着を行ってもよい。このとき、全体の厚さ(乾燥後の厚さ)が好ましくは0.1mm以上5mm以下程度、より好ましくは1mm以上3mm以下程度となるまで積層すると好ましい。また、加熱圧着時の条件は特に制限されないが、温度は50℃以上150℃以下程度であると好ましく、圧力は10MPa以上200MPa以下程度であると好ましく、加圧時間は1分以上30分以下程度であると好ましい。加熱圧着の方法としては、温間等方圧加圧法(WIP)等が挙げられる。   Further, the obtained green sheets may be laminated until a desired thickness is obtained, and then thermocompression bonding may be performed. At this time, lamination is preferably performed until the total thickness (thickness after drying) is preferably about 0.1 mm to 5 mm, more preferably about 1 mm to 3 mm. Further, the conditions at the time of thermocompression bonding are not particularly limited, but the temperature is preferably about 50 to 150 ° C., the pressure is preferably about 10 to 200 MPa, and the pressurization time is about 1 to 30 minutes. Is preferable. Examples of the thermocompression bonding method include a warm isostatic pressing method (WIP).

その後、グリーンシートを積層したものを裁断して所望のチップ形状とし、グリーンチップを作製してもよい。   Thereafter, a green chip may be produced by cutting a laminate of green sheets into a desired chip shape.

さらに、得られたグリーンシート(またはグリーンチップ)中に含まれるバインダ成分等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行うことが好ましい。脱脂処理の条件は特に制限されず、使用したバインダの種類にも依存するが、180℃以上450℃以下であると好ましい。また、脱脂処理時間としては、特に制限されないが、0.5時間以上24時間以下が好ましい。さらに、脱脂処理の雰囲気は、空気中、または窒素、アルゴン等の不活性ガス中で行うことができるが、操作の簡便さの点から、空気中で行うことが好ましい。   Furthermore, it is preferable to perform a so-called degreasing process, in which a binder component or the like contained in the obtained green sheet (or green chip) is thermally decomposed and removed. The degreasing conditions are not particularly limited and depend on the type of binder used, but are preferably 180 ° C. or higher and 450 ° C. or lower. The degreasing time is not particularly limited, but is preferably 0.5 hours or more and 24 hours or less. Furthermore, the degreasing treatment can be performed in air or in an inert gas such as nitrogen or argon, but it is preferably performed in air from the viewpoint of ease of operation.

(2)焼成工程
本工程では、上記工程(1−2)において得られたグリーンシート(またはグリーンチップ)を焼成する。
(2) Firing step In this step, the green sheet (or green chip) obtained in the step (1-2) is fired.

本工程における焼成温度は、上記誘電体磁器組成物が得られるものであれば特に制限されないが、1250℃以下であると好ましい。すなわち、本発明の第二の形態は、BaTiOで表されるチタン酸バリウムと、BaTiで表される二チタン酸バリウムと、SiOで表されるガラス成分と、を混合した後成形し、成形体を得る工程と、前記成形体を1250℃以下の温度で焼成する工程と、を有する、誘電体磁器組成物の製造方法であって、前記チタン酸バリウムと前記二チタン酸バリウムとのモル比は、0.20:0.80から0.50:0.50までの範囲であり、前記チタン酸バリウムおよび前記二チタン酸バリウムの合計100mol%に対し、前記SiOの添加量が0.5mol%以上である、誘電体磁器組成物の製造方法である。 The firing temperature in this step is not particularly limited as long as the dielectric ceramic composition can be obtained, but is preferably 1250 ° C. or lower. That is, in the second embodiment of the present invention, after mixing barium titanate represented by BaTiO 3 , barium titanate represented by BaTi 2 O 5 , and a glass component represented by SiO 2. A method for producing a dielectric ceramic composition, comprising: forming a molded body to obtain a molded body; and firing the molded body at a temperature of 1250 ° C. or less, wherein the barium titanate and the barium dititanate The molar ratio is 0.20: 0.80 to 0.50: 0.50, and the added amount of SiO 2 with respect to a total of 100 mol% of the barium titanate and the barium dititanate Is a method for producing a dielectric ceramic composition, which is 0.5 mol% or more.

このように、誘電体磁器組成物の製造工程において、焼成温度を1250℃以下という、比較的低い温度に設定することが好ましい。このように、焼成温度を1250℃以下とすることにより、二チタン酸バリウムの分解や、チタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとが固溶体となってしまうことが抑制される。   Thus, in the production process of the dielectric ceramic composition, it is preferable to set the firing temperature to a relatively low temperature of 1250 ° C. or lower. Thus, by setting the firing temperature to 1250 ° C. or less, decomposition of barium dititanate and barium titanate and barium dititanate from becoming a solid solution are suppressed.

さらに、二チタン酸バリウムの分解やチタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとの固溶体形成を抑制する目的から、焼成温度は、1200℃以下であるとより好ましく、1180℃以下であると特に好ましい
一方で、上記のように、二チタン酸バリウムは、1150℃以上で分解することが知られているが、本発明者らは、本発明に係る誘電体磁器組成物の製造工程において、焼成温度を1150℃以上としても二チタン酸バリウムが分解しないこともまた見出した。このような二チタン酸バリウムの分解の抑制効果が得られるメカニズムは不明であるが、上記組成式(1)において、「x」の値を0.20以上0.50以下とすることによる効果であると推測される。従来は、二チタン酸バリウムの容量温度特性等の特性を有効に活用することが難しかったが、本発明によれば、チタン酸バリウムの存在により二チタン酸バリウムの分解が抑制されるため、二チタン酸バリウムの高温下における優れた容量温度特性を有効に活用することができる。
Furthermore, for the purpose of suppressing decomposition of barium dititanate and solid solution formation between barium titanate and barium titanate, the firing temperature is more preferably 1200 ° C. or less, and particularly preferably 1180 ° C. or less. As described above, it is known that barium dititanate decomposes at 1150 ° C. or higher. However, the present inventors set the firing temperature to 1150 in the production process of the dielectric ceramic composition according to the present invention. It has also been found that barium dititanate does not decompose even when the temperature is higher than ° C. The mechanism by which such an effect of suppressing the decomposition of barium dititanate is obtained is unknown, but in the above compositional formula (1), the effect of setting the value of “x” to 0.20 or more and 0.50 or less. Presumed to be. Conventionally, it has been difficult to effectively utilize characteristics such as capacity-temperature characteristics of barium dititanate. However, according to the present invention, decomposition of barium dititanate is suppressed by the presence of barium titanate. The excellent capacity-temperature characteristics of barium titanate at high temperatures can be effectively utilized.

一方、焼成温度の下限は、焼結体を得ることができる限り特に制限されないが、1000℃以上であると好ましく、1150℃以上であるとより好ましい。   On the other hand, the lower limit of the firing temperature is not particularly limited as long as a sintered body can be obtained, but is preferably 1000 ° C. or higher and more preferably 1150 ° C. or higher.

また、焼成時間は、特に制限されないが、1時間以上5時間以下が好ましく、1時間以上3時間以下がより好ましい。焼成の雰囲気も、特に制限されず、空気雰囲気下、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、または窒素やアルゴンに水素、水蒸気等が混合された還元雰囲気下などが挙げられる。   The firing time is not particularly limited, but is preferably 1 hour or longer and 5 hours or shorter, and more preferably 1 hour or longer and 3 hours or shorter. The firing atmosphere is not particularly limited, and examples thereof include an air atmosphere, an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon, or a reducing atmosphere in which hydrogen, water vapor, or the like is mixed with nitrogen or argon.

他の焼成条件としては、昇温速度が好ましくは50℃/時間以上500℃/時間以下、より好ましくは200℃/時間以上300℃/時間以下である。   As other firing conditions, the heating rate is preferably 50 ° C./hour or more and 500 ° C./hour or less, more preferably 200 ° C./hour or more and 300 ° C./hour or less.

<セラミック電子部品>
本発明の第三の形態は、上記誘電体磁器組成物または上記の製造方法により得られる誘電体磁器組成物を含む、セラミック電子部品である。本発明の誘電体磁器組成物または本発明の製造方法により得られる誘電体磁器組成物は、種々のセラミック電子部品に好適に用いることができる。以下、セラミック電子部品の一例である、積層セラミックコンデンサについて説明する。
<Ceramic electronic parts>
A third aspect of the present invention is a ceramic electronic component including the dielectric ceramic composition or the dielectric ceramic composition obtained by the manufacturing method. The dielectric ceramic composition of the present invention or the dielectric ceramic composition obtained by the production method of the present invention can be suitably used for various ceramic electronic components. Hereinafter, a multilayer ceramic capacitor, which is an example of a ceramic electronic component, will be described.

(積層セラミックコンデンサ)
グリーンシート(またはグリーンチップ)を焼成することにより得られる誘電体磁器組成物は、薄膜状となっており、積層セラミックコンデンサ(MLCC)の誘電体層として用いることができる。積層セラミックコンデンサの製造方法としては特に制限されないが、例えば、以下のようにして製造される。
(Multilayer ceramic capacitor)
A dielectric ceramic composition obtained by firing a green sheet (or green chip) has a thin film shape and can be used as a dielectric layer of a multilayer ceramic capacitor (MLCC). Although it does not restrict | limit especially as a manufacturing method of a multilayer ceramic capacitor, For example, it manufactures as follows.

まず、前記グリーンシート上に、各種金属等を含有する内部電極用導電性ペーストを所定形状にスクリーン印刷して、内部電極用導電性ペースト膜を形成する。内部電極の材料としては特に制限されず、例えば、Cu、Ni、W、Mo、Ag等の金属またはこれらの合金等からなるものなどが挙げられる。   First, an internal electrode conductive paste containing various metals or the like is screen-printed in a predetermined shape on the green sheet to form an internal electrode conductive paste film. The material for the internal electrode is not particularly limited, and examples thereof include a metal such as Cu, Ni, W, Mo, Ag, or an alloy thereof.

外部電極の材料としては特に制限されず、例えば、Cu、Ni、W、Mo、Ag等の金属またはこれらの合金;In−Ga、Ag−10Pd等の合金;カーボン、グラファイト、カーボンとグラファイトとの混合物等からなるものなどが挙げられる。   The material of the external electrode is not particularly limited, and examples thereof include metals such as Cu, Ni, W, Mo, and Ag or alloys thereof; alloys such as In—Ga and Ag-10Pd; carbon, graphite, and carbon and graphite. What consists of a mixture etc. are mentioned.

次いで、内部電極用導電性ペースト膜が形成された複数のグリーンシートを積層するとともに、これらグリーンシートを挟むように、導電性ペースト膜が形成されていないグリーンシートを積層して、圧着した後、必要に応じてカットすることによって、積層体(グリーンチップ)を得る。   Then, after laminating a plurality of green sheets on which the internal electrode conductive paste film is formed, and laminating and crimping the green sheets on which the conductive paste film is not formed so as to sandwich the green sheets, A laminated body (green chip) is obtained by cutting as necessary.

そして、得られた積層体(グリーンチップ)に脱バインダ処理を施した後、当該グリーンチップを、不活性ガス雰囲気または還元雰囲気下において焼成して、コンデンサチップ体を得る。コンデンサチップ体においては、グリーンシートを焼成してなる焼結体からなる誘電体層と内部電極とが交互に積層されている。焼成条件としては、上記(2)焼成工程で示す条件を適宜採用すればよい。   And after performing a binder removal process to the obtained laminated body (green chip), the said green chip is baked in inert gas atmosphere or reducing atmosphere, and a capacitor chip body is obtained. In the capacitor chip body, dielectric layers made of a sintered body obtained by firing green sheets and internal electrodes are alternately laminated. What is necessary is just to employ | adopt suitably the conditions shown by said (2) baking process as baking conditions.

なお、還元雰囲気下で焼成を行った場合、誘電体層を再酸化するため、得られたコンデンサチップ体にアニール処理を施すことが好ましい。   When firing is performed in a reducing atmosphere, it is preferable to anneal the obtained capacitor chip body in order to reoxidize the dielectric layer.

次に、コンデンサチップ体の端面から露出した内部電極の各端縁それぞれに外部電極が電気的に接続するように、コンデンサチップ体の端面上に、上記の各種金属等を含有する外部電極用ペーストを塗布することによって外部電極を形成する。そして、必要に応じ、外部電極表面に、めっき等により被覆層を形成する。このようにして、積層セラミックコンデンサを製造することができる。   Next, an external electrode paste containing the above various metals on the end face of the capacitor chip body so that the external electrode is electrically connected to each edge of the internal electrode exposed from the end face of the capacitor chip body. The external electrode is formed by coating. Then, if necessary, a coating layer is formed on the external electrode surface by plating or the like. In this way, a multilayer ceramic capacitor can be manufactured.

セラミック電子部品の一例として上記積層セラミックコンデンサを挙げたが、本発明に係るセラミック電子部品は、これに限定されるものではない。例えば、高周波モジュール、サーミスタ用電子部品、またはこれらの複合部品等、種々の他の部品が挙げられる。   Although the multilayer ceramic capacitor has been described as an example of the ceramic electronic component, the ceramic electronic component according to the present invention is not limited to this. For example, various other components such as a high-frequency module, an electronic component for the thermistor, or a composite component thereof may be used.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。   The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

<誘電体磁器組成物の作製>
各原料は以下のものを使用した。
<Preparation of dielectric ceramic composition>
The following materials were used.

なお、上記チタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの作製には、酸化チタン(TiO スーパータイタニア(登録商標):F−2、昭和電工株式会社)および炭酸バリウム(BaCO BW−KH30、堺化学工業株式会社製)を用いた。炭酸バリウム1molに対し、チタン酸バリウムを作製する場合には、酸化チタン1molを、また、二チタン酸バリウムを作製する場合には、酸化チタン2molを添加し、よく混合した。その後、それぞれ900℃で3時間熱処理(仮焼)することによりチタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムをそれぞれ得た。 The barium titanate and barium dititanate were prepared using titanium oxide (TiO 2 Super Titania (registered trademark): F-2, Showa Denko KK) and barium carbonate (BaCO 3 BW-KH30, Sakai Chemical Industry). Used). When producing barium titanate with respect to 1 mol of barium carbonate, 1 mol of titanium oxide was added, and when producing barium dititanate, 2 mol of titanium oxide was added and mixed well. Thereafter, barium titanate and barium dititanate were respectively obtained by heat treatment (calcination) at 900 ° C. for 3 hours.

なお、上記において、「平均粒子径」は、走査型電子顕微鏡により撮像し、無作為に、50個の粒子を抽出して該粒子径を測定し、これを平均したものである。また、粒子の形状が球形でない場合には、長径を測定して算出したものと定義する。   In the above, the “average particle size” is obtained by taking an image with a scanning electron microscope, extracting 50 particles at random, measuring the particle size, and averaging the results. Moreover, when the shape of particle | grains is not spherical, it defines as what was calculated by measuring a major axis.

≪実施例1〜10、比較例1〜4≫
下記表1の組成比となるようにチタン酸バリウム(BaTiO)、二チタン酸バリウム(BaTi)、SiOおよびMnの各原料を、電子天秤を用いてそれぞれ計量した。なお、下記表1において、SiOおよびMnOの比率(mol%)は、それぞれ、チタン酸バリウムおよび二チタン酸バリウムの合計を100mol%としたときの値である。また、Mnの添加量は、下記表1中のMnOの比率となるようにして計量した。
<< Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4 >>
Each raw material of barium titanate (BaTiO 3 ), barium dititanate (BaTi 2 O 5 ), SiO 2, and Mn 3 O 4 was weighed using an electronic balance so as to have the composition ratio shown in Table 1 below. In Table 1 below, the ratio (mol%) of SiO 2 and MnO is a value when the total of barium titanate and barium dititanate is 100 mol%, respectively. Further, the amount of Mn 3 O 4 added was measured so as to be the ratio of MnO in Table 1 below.

固形分が50質量%となるようにエタノール/トルエン(60/40質量比)の混合溶媒を用い、3mmφのZrOボールを用いて、回転ボールミル台により上記各原料の湿式混合を25℃で16時間行った。その後、バインダ(PVB、積水化学工業株式会社製、BH−3)溶液(PVB固形分15質量%、溶媒:エタノール/トルエン=60/40質量比)を、PVB/各原料の合計=10/90質量比となるように添加し、さらにフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)(DOP)をバインダ(PVB)に対して35質量%となるように添加し、回転ボールミル台にて25℃で4時間混合を行い、セラミックススラリーを得た。 A mixed solvent of ethanol / toluene (60/40 mass ratio) was used so that the solid content was 50% by mass, and 3 mmφ ZrO 2 balls were used. Went for hours. Thereafter, a binder (PVB, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., BH-3) solution (PVB solid content 15% by mass, solvent: ethanol / toluene = 60/40 mass ratio), PVB / total of each raw material = 10/90 Add to a mass ratio, and add di (2-ethylhexyl) phthalate (DOP) to 35% by mass with respect to the binder (PVB) and mix at 25 ° C. for 4 hours on a rotating ball mill stand. The ceramic slurry was obtained.

得られたセラミックススラリーを用い、350μmギャップのアプリケーターを用いて、PETフィルム上にドクターブレード法にてシート成形を行った。得られたグリーンシート(厚さ:約20μm)を50層積層して、ヒートプレス成形を行い(加圧温度:80℃、加圧圧力:90MPa、加圧時間:3分)、1cm角にカットし、400℃×2時間の条件で脱バインダ処理を行った。その後、表1に記載の各焼成温度(1体積%水素および99体積%窒素の混合雰囲気下、焼成時間:2時間)にて焼成を行い、誘電体磁器組成物を得た。   Using the obtained ceramic slurry, a sheet was formed on a PET film by a doctor blade method using a 350 μm gap applicator. 50 layers of the obtained green sheets (thickness: about 20 μm) are laminated and heat press molding is performed (pressurization temperature: 80 ° C., pressurization pressure: 90 MPa, pressurization time: 3 minutes), cut into 1 cm square. The binder removal treatment was performed under the conditions of 400 ° C. × 2 hours. Thereafter, firing was performed at each firing temperature shown in Table 1 (in a mixed atmosphere of 1% by volume hydrogen and 99% by volume nitrogen, firing time: 2 hours) to obtain a dielectric ceramic composition.

<評価>
上記実施例および比較例で得られた誘電体磁器組成物について、下記の通り評価した。
<Evaluation>
The dielectric ceramic compositions obtained in the above examples and comparative examples were evaluated as follows.

≪XRD測定≫
各誘電体磁器組成物についてXRD測定(測定は、X線回折装置(PANalytical社製、RAYONS Xを用いて行い、線源はCu−Kα、電圧45kV、電流40mAとした。)を行った。その結果、得られた誘電体磁気組成物中における各成分の含有比率は、表1に記載された各成分の添加量(比率)と同じであることを確認した(ただし比較例1を除く)。なお、得られた誘電体磁気組成物における「x」および「1−x」の値は、XRD測定結果より求めた値であり、BaTiOは、空間群:P4mmを、BaTiは、空間群:A/12m1,unique−bを用いてリートベルト解析により得られた値である。
≪XRD measurement≫
Each dielectric ceramic composition was subjected to XRD measurement (measurement was performed using an X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical, RAYONS X, the radiation source being Cu-Kα, voltage 45 kV, current 40 mA). As a result, it was confirmed that the content ratio of each component in the obtained dielectric magnetic composition was the same as the addition amount (ratio) of each component described in Table 1 (except for Comparative Example 1). The values of “x” and “1-x” in the obtained dielectric magnetic composition are values obtained from the XRD measurement results. BaTiO 3 is a space group: P4 mm, and BaTi 2 O 5 is Space group: A value obtained by Rietveld analysis using A / 12m1, unique-b.

なお、比較例1は、チタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとが反応し、第3成分が生成していた(成分は不明)。   In Comparative Example 1, barium titanate and barium dititanate reacted to generate a third component (the component is unknown).

≪比誘電率・誘電損失≫
電極としてインジウム−ガリウム(In−Ga)合金を各誘電体磁器組成物の上下面に塗布し、LCRメーター(Agilent社製 4284A 測定条件:AC印加電圧1.0V/mm、周波数1kHz)を用いて比誘電率および誘電損失の測定を行った。
≪Relative permittivity and dielectric loss≫
An indium-gallium (In-Ga) alloy is applied to the upper and lower surfaces of each dielectric ceramic composition as an electrode, and an LCR meter (4284A manufactured by Agilent, Inc., measurement conditions: AC applied voltage 1.0 V / mm, frequency 1 kHz) is used. The relative dielectric constant and dielectric loss were measured.

≪絶縁抵抗(IR)≫
アジレント・テクノロジー株式会社製、ハイレジスタンスメータ4339Bを使用し、印加電圧DC:250V、印加時間60秒で測定を行った。
≪Insulation resistance (IR) ≫
A high resistance meter 4339B manufactured by Agilent Technologies, Inc. was used, and measurement was performed with an applied voltage DC: 250 V and an application time of 60 seconds.

≪容量温度特性≫
容量温度特性は、実施例および比較例の誘電体磁器組成物に対し、−55℃から200℃までの温度範囲で静電容量を測定して求めた。静電容量の測定にはデジタルLCRメーター(日本ヒューレット・パッカード株式会社製、4274A)を用い、周波数1kHz、入力信号レベル1Vrmsの条件下で測定した。そして、−55℃から200℃までの温度環境下での静電容量を測定し、下記式に従い、25℃における静電容量に対する各温度での静電容量の変化率(単位:%)を算出し、各温度における容量変化率(Tc)を調べた。なお、このとき、−55℃および200℃の両方において、Tc=±22%以内である場合に合格(下記表1にて「○」と記載)と判断する。
≪Capacitance temperature characteristics≫
The capacitance-temperature characteristics were obtained by measuring the capacitance in the temperature range from −55 ° C. to 200 ° C. with respect to the dielectric ceramic compositions of Examples and Comparative Examples. The capacitance was measured by using a digital LCR meter (manufactured by Hewlett-Packard Japan, 4274A) under the conditions of a frequency of 1 kHz and an input signal level of 1 Vrms. And the electrostatic capacitance in the temperature environment from -55 degreeC to 200 degreeC is measured, and the change rate (unit:%) of the electrostatic capacitance in each temperature with respect to the electrostatic capacitance in 25 degreeC is calculated according to the following formula. Then, the capacity change rate (Tc) at each temperature was examined. At this time, if both Tc = ± 22% at both −55 ° C. and 200 ° C., it is determined to be acceptable (described as “◯” in Table 1 below).

実施例および比較例の誘電体磁器組成物の焼成温度および評価結果を下記表1に示した。なお、下記表1の「容量温度特性」の欄では、容量温度特性の測定の結果、「−55℃および200℃の両方においてTc=±22%以内であるもの」を○とし、これを満たさないものを×とした。また、「総合判定」の欄においては、絶縁抵抗が1.0×1012Ω・cm以上であり、かつ、上記容量温度特性を満たすものを○とし、いずれか1つでも満たさないものを×とした。 The firing temperatures and evaluation results of the dielectric ceramic compositions of the examples and comparative examples are shown in Table 1 below. In the column of “capacitance-temperature characteristics” in Table 1 below, as a result of the measurement of the capacity-temperature characteristics, “within Tc = ± 22% at both −55 ° C. and 200 ° C.” Those that do not have a cross. Moreover, in the column of “overall judgment”, the case where the insulation resistance is 1.0 × 10 12 Ω · cm or more and satisfies the above capacity-temperature characteristics is indicated as “◯”, and the case where any one of them is not satisfied is × It was.

また、実施例2および3ならびに比較例1および3の誘電体磁器組成物について、各温度における容量変化率をそれぞれプロットした。図1に実施例2および3の結果を、図2に比較例1および3の結果をそれぞれ示す。なお、図1および2において、グラフ中の二点鎖線で表された四角の枠で示される範囲が、−55℃から200℃まで、かつ容量変化率(Tc)=±22%の範囲である。   In addition, the capacity change rates at each temperature were plotted for the dielectric ceramic compositions of Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 3. FIG. 1 shows the results of Examples 2 and 3, and FIG. 2 shows the results of Comparative Examples 1 and 3. In FIGS. 1 and 2, the range indicated by a square frame represented by a two-dot chain line in the graph is a range from −55 ° C. to 200 ° C. and a capacity change rate (Tc) = ± 22%. .

上記表1および図1の結果より、実施例の誘電体磁器組成物は、−55℃および200℃における容量温度特性に優れるだけでなく、高い絶縁抵抗を示した。なお、図1には実施例2および3の結果を示したが、その他の実施例についても、同様に、−55℃から200℃までにおいて容量変化率(Tc)が±22%の範囲内であり、良好な容量温度特性を示すことを確認した。特に、実施例1〜3、5、および7〜9は−55℃から200℃までにおいて容量変化率(Tc)が±15%の範囲内であり、R規格を満たしており、非常に高温特性に優れていることが確認された。   From the results shown in Table 1 and FIG. 1, the dielectric ceramic compositions of the examples showed not only excellent capacity-temperature characteristics at −55 ° C. and 200 ° C., but also high insulation resistance. Although FIG. 1 shows the results of Examples 2 and 3, in the other examples as well, the capacity change rate (Tc) is within a range of ± 22% from −55 ° C. to 200 ° C. Yes, it was confirmed to show good capacity-temperature characteristics. In particular, Examples 1 to 3, 5 and 7 to 9 have a capacity change rate (Tc) in the range of ± 15% from −55 ° C. to 200 ° C., satisfy the R standard, and have very high temperature characteristics. It was confirmed to be excellent.

一方、比較例1の誘電体磁器組成物は、チタン酸バリウムの配合量が少ないものである。表1および図2より、比較例1の誘電体磁器組成物は、容量温度特性は良好であるが、その絶縁抵抗が低いという結果を示した。このような絶縁抵抗値の低下は、チタン酸バリウムと二チタン酸バリウムとが反応し、第3成分が生成することにより誘電損失が大きくなったことによると推測される。また、比較例2および3の誘電体磁器組成物は、チタン酸バリウムの含有量が多いものであるが、高温(200℃)における容量温度特性が低下した。これは、比較例2および3では、チタン酸バリウムの含有量が多いため、そのキュリー点を超える温度(200℃)では、容量温度特性が低下したと推測される。   On the other hand, the dielectric ceramic composition of Comparative Example 1 has a small amount of barium titanate. From Table 1 and FIG. 2, the dielectric ceramic composition of Comparative Example 1 showed the result that the capacitance-temperature characteristics were good, but the insulation resistance was low. Such a decrease in the insulation resistance value is presumed to be caused by an increase in dielectric loss due to the reaction between barium titanate and barium dititanate and the generation of the third component. Moreover, although the dielectric ceramic compositions of Comparative Examples 2 and 3 have a high barium titanate content, the capacity-temperature characteristics at high temperatures (200 ° C.) were reduced. This is presumed that, in Comparative Examples 2 and 3, the content of barium titanate is large, so that the capacity-temperature characteristic was lowered at a temperature exceeding the Curie point (200 ° C.).

また、SiO(ガラス)の含有量が多い比較例4の誘電体磁器組成物は、1250℃で焼成しても、十分に焼成をすることができず、焼結体を得ることができなかった。 Moreover, even if the dielectric ceramic composition of Comparative Example 4 having a high SiO 2 (glass) content is fired at 1250 ° C., it cannot be fired sufficiently and a sintered body cannot be obtained. It was.

Claims (5)

組成式(1):xBaTiO・(1−x)BaTi(ただし、前記組成式(1)中のxは0.20以上0.50以下である)で表される複合酸化物を主成分として含み、
前記複合酸化物100mol%に対し、0.5mol%以上のSiOを含む、誘電体磁器組成物。
A composite oxide represented by a composition formula (1): xBaTiO 3. (1-x) BaTi 2 O 5 (wherein x in the composition formula (1) is 0.20 or more and 0.50 or less). Including as a main component,
The composite oxide with respect to 100 mol%, containing 0.5 mol% or more of SiO 2, the dielectric ceramic composition.
前記複合酸化物100mol%に対し、0.1mol%以上のMnOをさらに含む、請求項1に記載の誘電体磁器組成物。   The dielectric ceramic composition according to claim 1, further comprising 0.1 mol% or more of MnO with respect to 100 mol% of the composite oxide. 請求項1または2に記載の誘電体磁器組成物を含む、セラミック電子部品。   A ceramic electronic component comprising the dielectric ceramic composition according to claim 1. BaTiOで表されるチタン酸バリウムと、
BaTiで表される二チタン酸バリウムと、
SiOで表されるガラス成分と、
を混合した後成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を1250℃以下の温度で焼成する工程と、を有する、誘電体磁器組成物の製造方法であって、
前記チタン酸バリウムと前記二チタン酸バリウムとのモル比は、0.20:0.80から0.50:0.50までの範囲であり、
前記チタン酸バリウムおよび前記二チタン酸バリウムの合計100mol%に対し、前記SiOの添加量が0.5mol%以上である、誘電体磁器組成物の製造方法。
Barium titanate represented by BaTiO 3 ;
Barium dititanate represented by BaTi 2 O 5 ;
A glass component represented by SiO 2 ;
And then molding to obtain a molded body,
Firing the molded body at a temperature of 1250 ° C. or lower, and a method for producing a dielectric ceramic composition,
The molar ratio of the barium titanate to the barium dititanate ranges from 0.20: 0.80 to 0.50: 0.50,
The method for producing a dielectric ceramic composition, wherein the added amount of SiO 2 is 0.5 mol% or more with respect to 100 mol% in total of the barium titanate and the barium dititanate.
前記成形体を得る工程において、前記チタン酸バリウムおよび前記二チタン酸バリウムの合計100mol%に対し、マンガンの酸化物を、MnOに換算して0.1mol%以上となるようにさらに添加することを含む、請求項4に記載の誘電体磁器組成物の製造方法。   In the step of obtaining the molded body, manganese oxide is further added so as to be 0.1 mol% or more in terms of MnO with respect to 100 mol% in total of the barium titanate and barium dititanate. The manufacturing method of the dielectric material ceramic composition of Claim 4 containing.
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