JP2020174209A5 - 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、積層セラミックコンデンサおよびその製造方法に関する。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、誘電体層の誘電率低下を抑制し、容量値許容範囲の下限をこえて突発的に発生する容量異常を低減することができる積層セラミックコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る積層セラミックコンデンサは、１対の外部電極と、卑金属を含み、前記外部電極の一方に接続された第１内部電極と、前記第１内部電極上に積層され、セラミック材料と前記卑金属とを含む誘電体層と、前記誘電体層上に積層され、前記卑金属を含み、前記外部電極の他方に接続された第２内部電極と、を備え、前記第１内部電極と前記第２内部電極との間の前記積層の方向において、前記誘電体層の前記第１内部電極から５０ｎｍ離れた位置から前記誘電体層の前記第２内部電極から５０ｎｍ離れた位置までを積層方向に５つの領域に等分し、前記５つの各領域における前記卑金属のそれぞれの濃度が、前記５つの領域の前記卑金属の平均濃度の±２０％以内であり、前記誘電体層の前記第１内部電極から５０ｎｍ離れた位置から前記誘電体層の前記第２内部電極から５０ｎｍ離れた位置までの範囲に、前記セラミック材料の結晶粒と、前記結晶粒の結晶粒界とが含まれ、前記５つの領域の幅は、前記誘電体層の厚みの１倍〜１．５倍であることを特徴とする。
上記積層セラミックコンデンサにおいて、複数の誘電体層が内部電極を介して積層され、前記複数の誘電体層のうち、８０％以上が前記誘電体層としてもよい。上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記卑金属は、Ｎｉであり、前記５つの領域のすべての領域に、Ｎｉが含まれていてもよい。上記積層セラミックコンデンサにおいて、前記誘電体層における前記卑金属の濃度は、０．０１５から０．０４５であってもよい。本発明に係る積層セラミックコンデンサの製造方法は、平均粒子径が５０ｎｍ〜１５０ｎｍのセラミック粉末を含む誘電体グリーンシートに、卑金属の金属導電ペーストを配置し、その後に複数の前記誘電体グリーンシートを積層し、酸素分圧１０ −５ Ｐａ〜１０ −７ Ｐａの雰囲気で１１００〜１３００℃で１０分〜２時間焼成する１次焼成工程を行ない、前記１次焼成工程後に、１０００℃〜１２００℃、酸素分圧１０ −３ Ｐａ〜１０ −６ Ｐａの雰囲気で２時間から４時間の２次焼成工程を行ない、前記２次焼成工程後に、６００℃〜１０００℃で酸素分圧１０ −２ Ｐａ〜１０Ｐaの雰囲気で３次焼成工程を行なう、ことを特徴とする。
Claims (9)
- １対の外部電極と、
卑金属を含み、前記外部電極の一方に接続された第１内部電極と、
前記第１内部電極上に積層され、セラミック材料と前記卑金属とを含む誘電体層と、
前記誘電体層上に積層され、前記卑金属を含み、前記外部電極の他方に接続された第２内部電極と、を備え、
前記第１内部電極と前記第２内部電極との間の前記積層の方向において、前記誘電体層の前記第１内部電極から５０ｎｍ離れた位置から前記誘電体層の前記第２内部電極から５０ｎｍ離れた位置までを積層方向に５つの領域に等分し、前記５つの各領域における前記卑金属のそれぞれの濃度が、前記５つの領域の前記卑金属の平均濃度の±２０％以内であり、
前記誘電体層の前記第１内部電極から５０ｎｍ離れた位置から前記誘電体層の前記第２内部電極から５０ｎｍ離れた位置までの範囲に、前記セラミック材料の結晶粒と、前記結晶粒の結晶粒界とが含まれ、
前記５つの領域の幅は、前記誘電体層の厚みの１倍〜１．５倍であることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 前記５つの各領域における前記卑金属のそれぞれの濃度が、前記５つの領域の前記卑金属の平均濃度の±１０％以内であることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記５つの各領域における前記卑金属のそれぞれの濃度が、前記５つの領域の前記卑金属の平均濃度の±５％以内であることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記誘電体層において、前記セラミック材料の少なくともいずれかの結晶粒における前記卑金属の濃度が、当該結晶粒に隣接する結晶粒界の前記卑金属の濃度の±２０％以内に入ることを特徴とする請求項１〜３のいずれ一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記セラミック材料は、ＢａＴｉＯ３であり、
前記卑金属は、Ｎｉであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 複数の誘電体層が内部電極を介して積層され、
前記複数の誘電体層のうち、８０％以上が前記誘電体層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記卑金属は、Ｎｉであり、
前記５つの領域のすべての領域に、Ｎｉが含まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記誘電体層における前記卑金属の濃度は、０．０１５から０．０４５であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 平均粒子径が５０ｎｍ〜１５０ｎｍのセラミック粉末を含む誘電体グリーンシートに、卑金属の金属導電ペーストを配置し、その後に複数の前記誘電体グリーンシートを積層し、
酸素分圧１０ −５ Ｐａ〜１０ −７ Ｐａの雰囲気で１１００〜１３００℃で１０分〜２時間焼成する１次焼成工程を行ない、
前記１次焼成工程後に、１０００℃〜１２００℃、酸素分圧１０ −３ Ｐａ〜１０ −６ Ｐａの雰囲気で２時間から４時間の２次焼成工程を行ない、
前記２次焼成工程後に、６００℃〜１０００℃で酸素分圧１０ −２ Ｐａ〜１０Ｐaの雰囲気で３次焼成工程を行なう、ことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
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