JP2020029375A - 誘電体組成物および電子部品 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]化学式(KxNay(A1)1-x−y)t((B1)1−x−y(B2)x+y)O3で表される複合酸化物を主成分として含み、
A1は、Ca、BaおよびSrからなる群から選ばれる1種以上の元素であり、
B1は、TiおよびZrからなる群から選ばれる1種以上の元素であり、
B2は、NbおよびWであり、
x、yおよびtがそれぞれ、
0.30≦x≦0.60、
0.30≦y≦0.55、
0.05≦1−x−y≦0.30、
0.95≦t≦1.05である関係を満足し、
B2において、Nbの原子数比率をRNbとし、Wの原子数比率をRWとした時に、RNbおよびRWが、
0.01≦RW/(RNb+RW)≦0.10である関係を満足する誘電体組成物である。
結晶粒子の中心部のW濃度をCWとし、結晶粒子の端部のW濃度をEWとしたときに、EWに対するCWの比を示すCW/EWが2.00以上である[1]に記載の誘電体組成物である。
Vの含有量が、主成分100モルに対して、 3.00モル以上10.0モル以下であり、
Siの含有量が、主成分100モルに対して、10.0モル以上20.0モル以下である[1]または[2]に記載の誘電体組成物である。
1.積層セラミックコンデンサ
1.1 積層セラミックコンデンサの全体構成
1.2 誘電体層
1.3 内部電極層
1.4 外部電極
2.誘電体組成物
2.1 複合酸化物
2.2 副成分
3.積層セラミックコンデンサの製造方法
4.本実施形態における効果
5.変形例
(1.1 積層セラミックコンデンサの全体構成)
本実施形態に係る電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ1が図1に示される。積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層2と、内部電極層3と、が交互に積層された構成の素子本体10を有する。この素子本体10の両端部には、素子本体10の内部で交互に配置された内部電極層3と各々導通する一対の外部電極4が形成してある。素子本体10の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、素子本体10の寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよい。
誘電体層2は、後述する本実施形態に係る誘電体組成物から構成されている。その結果、誘電体層2を有する積層セラミックコンデンサは、少なくとも良好な絶縁破壊電圧および高温負荷寿命を示すことができる。
本実施形態では、内部電極層3は、各端面が素子本体10の対向する2端部の表面に交互に露出するように積層してある。
外部電極4に含有される導電材は特に限定されない。たとえばNi、Cu、Ag、Pd、Pt、Auあるいはこれらの合金、導電性樹脂など公知の導電材を用いればよい。外部電極4の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよい。
本実施形態に係る誘電体組成物は、ペロブスカイト構造を有する複合酸化物を主成分として含有している。具体的には、当該複合酸化物は、本実施形態に係る誘電体組成物100mol%に対して、50mol%よりも多く含有され、70mol%以上含まれることが好ましい。
当該複合酸化物は、化学式(KxNay(A1)1-x−y)t((B1)1−x−y(B2)x+y)O3で表される。具体的には、当該複合酸化物は、A+B5+O3型の複合酸化物であるニオブ酸アルカリ金属系化合物と、A2+B4+O3型の複合酸化物であって一般式(A1)(B1)O3で表される化合物と、の固溶体である。
本実施形態に係る誘電体組成物は、上記の複合酸化物以外に、副成分として、VおよびSiを含有する。VおよびSiを含むことにより、Wの濃度差が大きくなり、CW/EWが大きくなる。したがって、特に、絶縁破壊電圧および高温負荷寿命が向上する。
次に、図1に示す積層セラミックコンデンサ1の製造方法の一例について以下に説明する。
本実施形態では、化学式(KxNay(A1)1-x−y)t((B1)1−x−y(B2)x+y)O3で表される複合酸化物の組成に対して、通常5価の元素で構成される「B2」に6価の元素であるWを上述した割合で含有させた複合酸化物を採用している。
上述した実施形態では、本発明に係る電子部品が積層セラミックコンデンサである場合について説明したが、本発明に係る電子部品は、積層セラミックコンデンサに限定されず、上述した誘電体組成物を有する電子部品であれば何でもよい。
まず、主成分の出発原料として、K2CO3、Na2CO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、Nb2O5、TiO2、ZrO2、WO3の各粉末を準備した。最終的に得られる誘電体組成物に含まれる主成分(複合酸化物)が表1および2に組成を有するように、これらの原料を秤量した。その後、ボールミルにより24時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して混合原料粉末を得た。その後、大気中で保持温度800℃〜1050℃で熱処理を行い、主成分の仮焼き粉末を得た。
積層セラミックコンデンサ試料に対し、25℃および200℃において、デジタルLCRメータ(YHP社製4284A)にて、周波数1kHz、入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの信号を入力し、静電容量を測定した。そして、比誘電率(単位なし)を、誘電体層の厚みと、有効電極面積と、測定の結果得られた静電容量とに基づき算出した。結果を表3および4に示す。
比誘電率の測定により得られた25℃および200℃における静電容量を用いて、25℃における静電容量に対する200℃における静電容量の変化率を算出した。本実施例では、容量変化率が±20.0%以内である試料を良好であると判断した。結果を表3および4に示す。
積層セラミックコンデンサ試料に対し、200℃において、デジタル抵抗メータ(ADVANTEST社製R8340)にて、測定電圧5V、測定時間60秒の条件で絶縁抵抗を測定した。得られた絶縁抵抗と、積層セラミックコンデンサの電極面積と、誘電体層の厚みと、から比抵抗の値を算出した。比抵抗が低いとコンデンサとしては漏れ電流が大きくなり、電気回路において誤動作を起こしてしまうため、本実施例では、比抵抗が1.00×1010Ωcm以上である試料を良好であると判断した。結果を表3および4に示す。なお、参考のため、25℃における絶縁抵抗も同様に測定し、比抵抗を算出した。
積層セラミックコンデンサ試料を、200℃のオイルバス中に載置し、昇圧速度100V/secの条件で直流電圧を印加し、漏れ電流が10mAを超えた時点での電圧値を耐電圧とした。得られた耐電圧を誘電体層の厚みで割ることにより、単位厚みあたりの耐電圧(絶縁破壊電圧)を算出した。絶縁破壊電圧は高いほうが好ましく、本実施例では、絶縁破壊電圧が80V/μm以上である試料を良好であると判断した。結果を表3および4に示す。
各試料番号において、200個の試料を、250℃において、誘電体層に対し、20V/μmの電界強度が印加されるように直流電圧を印加しながら、絶縁抵抗の経時変化を測定した。絶縁抵抗が1桁劣化した試料を故障と判定し、故障時間のワイブル解析から50%の平均故障時間(MTTF)を算出した。本実施例では、平均故障時間を高温負荷寿命とした。高温負荷寿命は長いほど好ましく、本実施例では、高温負荷寿命が60時間以上である試料を良好であると判断し、100時間以上である試料をより良好であると判断し、140時間以上である試料をさらに良好であると判断した。結果を表3および4に示す。
10… 素子本体
2… 誘電体層
3… 内部電極層
4… 外部電極
Claims (4)
- 化学式(KxNay(A1)1-x−y)t((B1)1−x−y(B2)x+y)O3で表される複合酸化物を主成分として含み、
前記A1は、Ca、BaおよびSrからなる群から選ばれる1種以上の元素であり、
前記B1は、TiおよびZrからなる群から選ばれる1種以上の元素であり、
前記B2は、NbおよびWであり、
前記x、yおよびtがそれぞれ、
0.30≦x≦0.60、
0.30≦y≦0.55、
0.05≦1−x−y≦0.30、
0.95≦t≦1.05である関係を満足し、
前記B2において、前記Nbの原子数比率をRNbとし、前記Wの原子数比率をRWとした時に、前記RNbおよび前記RWが、
0.01≦RW/(RNb+RW)≦0.10である関係を満足する誘電体組成物。 - 前記誘電体組成物は、前記主成分から構成される複数の結晶粒子を有し、
前記結晶粒子の中心部のW濃度をCWとし、前記結晶粒子の端部のW濃度をEWとしたときに、EWに対するCWの比を示すCW/EWが2.00以上である請求項1に記載の誘電体組成物。 - 前記誘電体組成物は、副成分として、VおよびSiを含有し、
前記Vの含有量が、前記主成分100モルに対して、 3.00モル以上10.0モル以下であり、
前記Siの含有量が、前記主成分100モルに対して、10.0モル以上20.0モル以下である請求項1または2に記載の誘電体組成物。 - 請求項1から3のいずれかに記載の誘電体組成物を含む誘電体層と、電極層と、を備える電子部品。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008155945A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ |
JP2010215423A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Nagoya Institute Of Technology | 圧電体又は誘電体磁器組成物並びに圧電体デバイス及び誘電体デバイス |
JP2013028478A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物、および電子部品 |
WO2014162752A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
JP2016160131A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物及び電子部品 |
JP2017119609A (ja) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 誘電体磁器組成物及びこれを含む積層セラミックキャパシター |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008155945A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ |
JP2010215423A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Nagoya Institute Of Technology | 圧電体又は誘電体磁器組成物並びに圧電体デバイス及び誘電体デバイス |
JP2013028478A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物、および電子部品 |
WO2014162752A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
JP2016160131A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物及び電子部品 |
JP2017119609A (ja) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 誘電体磁器組成物及びこれを含む積層セラミックキャパシター |
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