JP2023043674A - 誘電体組成物および積層セラミック電子部品。 - Google Patents
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Abstract
【課題】破壊靭性強度の高い誘電体組成物、および、当該誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品を提供すること。【解決手段】本発明に係る誘電体組成物は、ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子と、少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析と、を有する。【選択図】図2
Description
本発明は、誘電体組成物、および、当該誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品に関する。
特許文献1に示すように、誘電体組成物からなるセラミック層を有する積層セラミック電子部品が知られている。この積層セラミック電子部品では、誘電体組成物を含む素体にクラックやワレなどの欠陥が生じることがある。欠陥を発生させる要因としては、実装基板の撓み、セラミック層と内部電極層との線膨張係数差、または、外部から素体に加わる衝撃や応力などが考えられる。特に、誘電体組成物の破壊靭性強度が低いと、製造過程のバレル研磨時に、素体の角部が欠けたり、素体内部にクラックが発生したりすることがある。
本発明は、このような実情を鑑みてなされ、その目的は、破壊靭性強度の高い誘電体組成物、および、当該誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明に係る誘電体組成物は、
ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子と、
少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析と、を有する。
ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子と、
少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析と、を有する。
本発明の誘電体組成物では、所定の元素を含む第1偏析を有することで、誘電体粒子間の接合強度が向上すると考えられる。また、仮に誘電体組成物の内部に、クラックの起点が生じたとしても、所定の第1偏析により、クラックの進展が抑制できると考えられる。その結果、本発明の誘電体組成物は、高い破壊靭性強度を有する。
好ましくは、前記偏析における前記モル比(Al/(Al+Si))が、0.60以上である。
好ましくは、前記第1偏析におけるAlおよびSiの合計に対するAlのモル比(Al/(Al+Si))が、0.55以上、0.75以下である。
好ましくは、前記ペロブスカイト化合物は、ABO3で表され、
AサイトはCaまたは/およびSrを含み、BサイトはZrまたは/およびTiを含み、
Aサイト1モルに対するCaのモル比が、0.5以上であり、
Bサイト1モルに対するZrのモル比が、0.8以上である。
すなわち、誘電体粒子を構成するペロブスカイト化合物は、チタン酸バリウムよりも、ジルコン酸カルシウムや、ジルコン酸カルシウムストロンチウムなどが好ましい。上記のペロブスカイト化合物を誘電体組成物の主成分とすることで、第1偏析による破壊靭性強度の向上効果をより高めることができる。
AサイトはCaまたは/およびSrを含み、BサイトはZrまたは/およびTiを含み、
Aサイト1モルに対するCaのモル比が、0.5以上であり、
Bサイト1モルに対するZrのモル比が、0.8以上である。
すなわち、誘電体粒子を構成するペロブスカイト化合物は、チタン酸バリウムよりも、ジルコン酸カルシウムや、ジルコン酸カルシウムストロンチウムなどが好ましい。上記のペロブスカイト化合物を誘電体組成物の主成分とすることで、第1偏析による破壊靭性強度の向上効果をより高めることができる。
好ましくは、前記第1偏析におけるZrおよびTiの合計に対するCaのモル比(Ca/(Zr+Ti))が、1.50以上であり、
前記第1偏析における前記モル比(Ca/(Zr+Ti))が、前記誘電体粒子におけるモル比(Ca/(Zr+Ti))よりも高い。
前記第1偏析における前記モル比(Ca/(Zr+Ti))が、前記誘電体粒子におけるモル比(Ca/(Zr+Ti))よりも高い。
好ましくは、前記誘電体組成物は、第2偏析をさらに有し、
前記第2偏析は、少なくともCa、Si、およびOを含み、Alを実質的に含まない。
前記第2偏析は、少なくともCa、Si、およびOを含み、Alを実質的に含まない。
前記第2偏析におけるZrおよびTiの合計に対するCaおよびSrの合計の比を、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)とし、
前記第2偏析におけるZrおよびTiの合計に対するSiの比を、Si/(Zr+Ti)として、
好ましくは、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)が、モル比換算で、1.15以上であり、かつ、Si/(Zr+Ti)が、モル比換算で、0.10以上である。
前記第2偏析におけるZrおよびTiの合計に対するSiの比を、Si/(Zr+Ti)として、
好ましくは、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)が、モル比換算で、1.15以上であり、かつ、Si/(Zr+Ti)が、モル比換算で、0.10以上である。
好ましくは、前記第1偏析の平均粒径は、0.10μm以上、2.50μm以下である。
好ましくは、前記第1偏析の含有率が、前記誘電体組成物の断面において、0.0005個/μm2以上、0.0100個/μm2以下である。
上述した本発明の誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品は、外部からの応力や衝撃に対して高い耐久性を示す。すなわち、本発明の積層セラミック電子部品では、素体にクラックやワレなどの欠陥が発生することを十分に抑制できる。
本実施形態では、本発明に係るセラミック電子部品の一例として、図1に示す積層セラミックコンデンサ2について説明する。積層セラミックコンデンサ2は、素子本体4と、当該素子本体4の外面に形成してある一対の外部電極6と、を有する。
図1に示す素子本体4の形状は、通常、略直方体状であって、X軸方向で対向する2つの端面4aと、Y軸方向で対向する2つの側面4bと、Z軸方向で対向する2つの側面4bとを有する。ただし、素子本体4の形状は、特に制限されず、楕円柱状、円柱状、その他角柱状等であってもよい。また、素子本体4の外形寸法も、特に制限されず、たとえば、X軸方向の長さL0を0.4mm~5.7mm、Y軸方向の幅W0を0.2mm~5.0mm、Z軸方向の高さT0を0.2mm~3.0mmとすることができる。なお、本実施形態において、X軸、Y軸、Z軸は、相互に垂直である。
そして、素子本体4は、X軸およびY軸を含む平面に実質的に平行なセラミック層10と内部電極層12とを有し、素子本体4の内部では、セラミック層10と内部電極層12とがZ軸方向に沿って交互に積層してある。ここで、「実質的に平行」とは、ほとんどの部分が平行であるが、多少平行でない部分を有していてもよいことを意味し、セラミック層10と内部電極層12とは、多少、凹凸があったり、傾いていたりしてもよい。
セラミック層10は、後述する誘電体組成物により構成してある。そして、セラミック層10の1層当たりの平均厚み(層間厚み)は、特に制限されず、たとえば、100μm以下とすることができ、好ましくは30μm以下である。また、セラミック層10の積層数については、所望の特性に応じて決定すればよく、特に限定されない。たとえば、20層以上、より好ましくは50層以上とすることができる。
一方、内部電極層12は、各セラミック層10の間に積層され、その積層数は、セラミック層10の積層数に応じて決定される。そして、内部電極層12の1層当たりの平均厚みは、特に制限されず、たとえば、3.0μm以下とすることができる。なお、セラミック層10の平均厚みや内部電極層12の平均厚みは、金属顕微鏡を用いて図1に示すような断面を観察し、少なくとも5箇所以上で各層(10、12)の厚みを計測することで算出すればよい。
また、内部電極層12は、一方の端部が、素子本体4のX軸方向で対向する2つの端面4aに交互に露出するように、積層してある。そして、一対の外部電極6が、それぞれ、素子本体4の一方の端面4aに形成され、交互に配置された内部電極層12の露出端に電気的に接続してある。このように内部電極層12および外部電極6を形成することで、外部電極6と内部電極層12とで、コンデンサ回路が構成される。すなわち、容量領域内に存在するセラミック層10は、極性の異なる内部電極層12に挟まれており、セラミック層10に対して電圧が印加可能となっている。
内部電極層12は、導電性材料で構成してあり、Niを主成分として含むことが好ましい。具体的に、内部電極層12の導電性材料は、純Ni、または、85wt%以上のNiを含むNi系合金であることが好ましく、Ni系合金には、Mn、Cu、Crなどから選択された1種類以上の元素が含まれ得る。また、内部電極層12には、上記の導電性材料の他に、セラミック層10の主成分と同様の組成を有するペロブスカイト型化合物の粒子が、共材として含まれていてもよい。さらに、内部電極層12には、SやP等の非金属成分が微量に(たとえば、0.1質量%以下程度)含まれていてもよく、空隙が含まれていてもよい。なお、共材や空隙等が内部電極層12に含まれる場合、内部電極層12には、電極(導電性材料)が存在しない途切れ部分が形成されることがある。
一対の外部電極6は、焼付電極層や、樹脂電極層、メッキ電極層などを含むことができ、単一の電極層で構成してあってもよいし、複数の電極層を積層して構成してあってもよい。たとえば、外部電極6は、焼付電極層-Niメッキ層-Snメッキ層の三層構造(記載の順番に積層する)とすることができ、この場合、外部電極6の最表面にSnメッキ層が位置するため、外部電極6のハンダ濡れ性が良好となる。
また、外部電極6は、図1に示すように、素子本体4のX軸方向の端面4aに形成される端面部と、素子本体4の4つの側面4bにおいてX軸方向の端部に形成された延長部と、を一体的に有する。すなわち、一対の外部電極6は、それぞれ、素子本体4の端面4aから側面4bに回り込むように形成されており、X軸方向で互いに接触しないように絶縁されている。
なお、外部電極6の延長部は、必須ではなく、外部電極6が端面部のみで構成してあってもよい。もしくは、積層セラミックコンデンサ2を基板に面実装する場合には、外部電極6の延長部は、少なくとも基板の実装面と対向する側面4bに形成されていればよく、実装面とは反対側の側面4bには形成しなくともよい。
次に、セラミック層10の誘電体組成物について詳述する。
セラミック層10の誘電体組成物は、主成分として、一般式ABO3で表されるペロブスカイト型化合物を含んでいる。ここで、セラミック層10の主成分(誘電体組成物の主成分)とは、セラミック層10において80モル%以上を占める成分を意味する。ペロブスカイト化合物としては、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸カルシウムストロンチウムなどが挙げられる。
本実施形態では、主成分であるペロブスカイト型化合物は、組成式(Ca1-α-β Srα Baβ )m(Zr1-γ-δ Tiγ Hfδ )O3を満たすことが好ましい。上記組成式において、符号α、β、γ、δ、mは、それぞれ、元素比率を示している。
mは、Bサイトに対するAサイトの元素比率を示しており、1.0~1.1の範囲とすることができる。
αはAサイトに占めるSrの元素比率を示し、βはAサイトに占めるBaの元素比率を示している。本実施形態では、Aサイトが主としてCaまたは/およびSrで構成してあることが好ましい。具体的に、AサイトにおけるCaの元素比率(1-α-β)は、0.5以上1.0以下であることが好ましく、0.6以上1.0以下であることがより好ましい。αは、0以上0.5以下であることが好ましく、0以上0.4以下であることがより好ましい。βは、0以上0.2以下であることが好ましい。
γは、Bサイトに占めるTiの元素比率を示し、δは、Bサイトに占めるHfの元素比率を示している。本実施形態では、Bサイトが主としてZrで構成してあることが好ましい。具体的に、BサイトにおけるZrの元素比率(1-γ-δ)は、0.8以上1.0以下であることが好ましく、0.9以上1.0以下であることが好ましい。γは、0以上0.2以下であることが好ましく、0以上0.1以下であることがより好ましい。Hfは、通常、不可避不純物であり、δは、0.03以下であることが好ましい。
なお、上記組成式における酸素(O)の元素比率は、化学量論組成から若干偏倚していてもよい。
また、セラミック層10には、上述した主成分の他に、副成分が含まれていてもよい。副成分としては、たとえば、Mn化合物、Mg化合物、Cr化合物、Ni化合物、希土類元素化合物、Si化合物、Li化合物、B化合物、V化合物、Al化合物、Ca化合物などが挙げられ、副成分の種類や組み合わせ、およびその添加量は、特に限定されない。
なお、セラミック層10の成分組成は、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP)、レーザアブレーションICP質量分析(LA-ICP-MS)、蛍光X線分析(XRF)、エネルギー分散型X線分析(EDX)、波長分散型X線分光器(WDS)を擁する電子線マイクロアナライザ(EPMA)などにより分析すればよい。
上記の成分を含むセラミック層10は、図2に示すような内部組織を有しており、セラミック層10には、母相である誘電体粒子20と、所定の特徴を有する偏析相(21、22)と、誘電体粒子20の間に位置する粒界23と、が含まれている。
誘電体粒子20は、前述したセラミック層10の主成分(ペロブスカイト型化合物)で構成してある。セラミック層10に副成分が含まれる場合、誘電体粒子20には、主成分の他に、副成分が固溶していてもよい。また、誘電体粒子20は、副成分が固溶することで、コアシェル構造を有していてもよい。誘電体粒子20の平均粒径は、1μm以下とすることができ、0.20μm~2.00μmとすることが好ましい。
なお、誘電体粒子20の平均粒径は、図2に示すようなセラミック層10の断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)や走査透過型電子顕微鏡(STEM)などを用いて観察し、得られた断面写真を画像解析することで測定できる。たとえば、誘電体粒子20の平均粒径は、少なくとも5個以上の誘電体粒子20の円相当径を計測することで、算出すればよい。
本実施形態のセラミック層10には、図2に示すように、第1偏析21が含まれている。第1偏析21は、少なくともCa、Al、Si、およびO(酸素)を含む複合酸化物の相である。第1偏析21には、上記元素の他に、セラミック層10の構成元素(主成分に含まれているSr、Ba、Zr、Ti、Hfなどの元素、副成分元素など)が含まれていてもよい。誘電体組成物が、Ca、Al、Si、およびO(酸素)を含む第1偏析21を有することで、誘電体組成物の破壊靭性強度が向上し、セラミック層10にクラックやワレなどの欠陥が生じることを抑制できる。
第1偏析21は、SEM-EDXまたはSEM-WDSによるマッピング分析と点分析とを併用して特定することができる。たとえば、図2に示すような素子本体4の断面において、マッピング分析を実施し、Alのマッピング画像とSiのマッピング画像から、AlとSiが重複して偏析している領域を特定する。ここで、「AlおよびSiが重複して偏析している領域」とは、誘電体粒子20よりもAl濃度が高く、Si濃度も高い領域を意味し、AlとSiのマッピング画像を重ね合わせることで、視覚的に特定可能である。
「AlおよびSiが重複して偏析している領域」を特定した後、当該特定領域で点分析を実施し、特定領域にCaが含まれているか否かを調査する。Caは、セラミック層10の主成分を構成する元素であり、特定領域の点分析では、特定領域の周囲に存在する誘電体粒子20の影響を受ける。そのため、特定領域にCaが含まれているか否かをEDXにより調査する際には、ZrおよびTiの合計に対するCaのモル比(Ca/(Zr+Ti))を測定する。具体的に、特定領域におけるCa/(Zr+Ti)と、誘電体粒子20におけるCa/(Zr+Ti)とを測定して、両者を比較する。誘電体粒子20よりも特定領域のCa/(Zr+Ti)が高い場合、当該特定領域にはCaが含まれていると判断でき、当該特定領域が本実施形態における第1偏析21であると判断できる。
なお、STEMやTEMなどを用いて、SEMよりも高分解能な成分分析を実施する場合には、偏析相の周囲に存在する誘電体粒子20の影響を受けずに、偏析相の組成を特定できる可能性がある。
SEM-EDX等により特定した第1偏析21は、所定の元素比を有していることが好ましい。具体的に、第1偏析21において、AlとSiの合計に対するAlのモル比(Al/(Al+Si))は、0.55以上、0.75以下であることが好ましい。なお、第1偏析21に含まれる酸素を除く元素の総含有量を100モルとすると、AlおよびSiの含有量の和は、少なくとも20モル%以上であり、30モル%以上であることが好ましい。また、第1偏析21におけるCa/(Zr+Ti)は、1.50以上であることがより好ましく、2.00以上であることがより好ましい。ZrおよびTiは、第1偏析21に実質的に含まれていなくともよいため、第1偏析21におけるCa/(Zr+Ti)の上限値は、特に限定されない。
第1偏析21が、上記の所定の元素比を満足することで、誘電体組成物の破壊靭性強度がより向上する。
第1偏析21の詳細な組成は、特に限定されないが、第1偏析21の結晶系は、正方晶系であることが好ましい。Ca、Al、およびSiを含む正方晶系の複合酸化物としては、たとえば、Ca2Al(AlSiO7)が挙げられ、第1偏析21が正方晶系の複合酸化物であることにより、誘電体組成物の破壊靭性強度がより向上する。
第1偏析21の平均粒径は、4.0μm以下とすることができ、0.10μm以上、2.50μm以下の範囲内であることが好ましく、0.10μm以上、1.0μm以下であることがより好ましい。また、第1偏析21の平均粒径は、誘電体粒子20の平均粒径に対して、0.1倍~0.9倍の範囲内であることが好ましい。この第1偏析21の平均粒径は、少なくとも5個以上の第1偏析21をEDXまたはWDSにより特定した後、特定した偏析の円相当径を画像解析により測定することで算出すればよい。
また、本実施形態では、誘電体組成物(すなわちセラミック層10)における第1偏析21の含有率を、誘電体組成物の単位断面積に含まれる第1偏析の個数N1(単位:個/μm2)で定義する。この個数N1は、0.0004個/μm2以上、とすることができ、0.0005個/μm2以上、0.0100個/μm2以下の範囲内とすることが好ましく、0.0007個/μm2以上、0.0050個/μm2以下とすることがより好ましい。なお、個数N1は、図2に示すようなセラミック層10の断面をSEMやSTEMにより複数の視野で観察し、少なくとも合計1000μm2以上の断面に存在する第1偏析21の個数を計測することで、算出すればよい。
第1偏析21の平均粒径や含有率が上記の好適範囲を満たすことで、誘電体組成物の破壊靭性強度がより向上するとともに、高い比誘電率が得られる。
本実施形態のセラミック層10には、第1偏析21に加えて、所定の特徴を有する第2偏析22が存在することが好ましい。この第2偏析22は、少なくともCa、Si、およびO(酸素)を含む複合酸化物の相である。また、第2偏析22は、第1偏析21とは異なり、第2偏析22には、Alが実質的に含まれない。「Alを実質的に含まない」とは、具体的に、第2偏析22におけるAl/(Al+Si)が、0.10以下であることを意味する。
第2偏析22についても、第1偏析21と同様に、SEM-EDXまたはSEM-WDSによるマッピング分析と点分析とを併用して特定することができる。第2偏析22の分析では、Siのマッピング画像から、「Siが偏析している領域」を特定する。Siが偏析している領域とは、誘電体粒子20よりもSi濃度が高い領域を意味し、Siのマッピング画像から視覚的に特定可能である。
「Siが偏析している領域」を特定した後、当該特定領域で点分析を実施し、Alの含有量と、Ca/(Zr+Ti)とを測定する。特定領域におけるAl/(Al+Si)が0.10以下であり、かつ、特定領域のCa/(Zr+Ti)が誘電体粒子20よりも高い場合、当該特定領域では、Ca、Siが含まれ、Alが実質的に含まれないと判断できる。したがって、上記の方法で、セラミック層10に含まれる第2偏析22を特定することができる。
第2偏析22についても、SEMよりも高分解能なSTEMやTEMなどを用いて、成分分析を実施してもよい。その場合、第2偏析22の周囲に存在する誘電体粒子20の影響を受けずに、第2偏析22の組成を特定できる可能性がある。
第2偏析22は、所定の元素比を有していることが好ましい。具体的に、第2偏析22におけるZrおよびTiの合計に対するCaおよびSrの合計の比を、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)とし、第2偏析22におけるZrおよびTiの合計に対するSiの比を、Si/(Zr+Ti)とする。第2偏析22の(Ca+Sr)/(Zr+Ti)は、モル比換算で、1.15以上であることが好ましく、1.39以上であることがより好ましい。加えて、第2偏析22のSi/(Zr+Ti)は、モル比換算で、0.10以上であることが好ましく、0.20以上であることがより好ましい。ZrおよびTiは、第2偏析22に実質的に含まれていなくともよいため、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)の上限、および、Si/(Zr+Ti)の上限は、いずれも、特に限定されない。
第2偏析22の詳細な組成は、特に限定されないが、第2偏析22の結晶系は、斜方晶系であることが好ましい。CaおよびSiを含む斜方晶系の複合酸化物としては、たとえば、Ca2SiO4が挙げられる。
上記のような所定の特徴を有する第2偏析22が、第1偏析21と共に誘電体組成物に含まれることで、誘電体組成物の破壊靭性強度がより向上する。
なお、第2偏析22の平均粒径は、4.0μm以下とすることができ、0.1μm~2.5μmとすることが好ましい。なお、第2偏析22の平均粒径は、第1偏析21の平均粒径と同様に測定すればよい。つまり、上記の方法で少なくとも5個以上の第2偏析22を特定した後、これら第2偏析22の円相当径を画像解析により測定することで、平均粒径を算出すればよい。
また、誘電体組成物(すなわちセラミック層10)における第2偏析22の含有率は、第1偏析21と同様に、誘電体組成物の単位断面積に含まれる第2偏析22の個数N2(単位:個/μm2)で定義し、この個数N2は、個数N1と同様にして測定すればよい。本実施形態において、第2偏析22の含有率(個数N2)は、第1偏析21の含有率(個数N1)を考慮して決定することが好ましい。具体的に、N1に対するN2の比(N2/N1)は、0.2~5.0の範囲内とすることができ、0.5~2.0の範囲内とすることが好ましい。
以上のとおり、本実施形態のセラミック層10(誘電体組成物)には、所定の偏析相(21、22)が含まれており、当該偏析相により素子本体4の破壊靭性強度を向上させることができる。なお、セラミック層10には、上述した偏析相(21、22)以外にその他の偏析相や、空隙などが存在していてもよい。また、誘電体粒子20の間に存在する粒界23については、主成分の構成元素や副成分元素により構成されており、当該粒界23にその他の偏析相が存在していてもよい。
次に、図1に示す積層セラミックコンデンサ2の製造方法の一例を説明する。
まず、素子本体4の製造工程について、説明する。素子本体4の製造工程では、焼成後にセラミック層10となる誘電体用ペーストと、焼成後に内部電極層12となる内部電極用ペーストとを準備する。
誘電体用ペーストは、誘電体組成物の主成分であるペロブスカイト型化合物の粉末(以下、主成分粉末を称する)と、焼成後に第1偏析21となる第1偏析用粉末と、を用いて製造する。主成分粉末は、固相法、水熱合成法、もしくはゾル・ゲル法などで製造することができる。たとえば、固相法では、CaCO3粉末、SrCO3粉末、ZrO2粉末、TiO2粉末などの出発原料を湿式混合等の手段によって均一に混合した後、仮焼き処理することで、主成分粉末が得られる。この際、仮焼きした主成分粉末に対しては、適宜、粉砕や分級などの処理を施してもよい。
第1偏析用粉末については、Caを含む化合物粉末(たとえばCaCO3粉末)と、Alを含む化合物粉末(たとえばAl2O3粉末)と、Siを含む化合物粉末(たとえばSiO2粉末)とを、所定の比率で混合し、仮焼き処理することで得られる。第1偏析用粉末の調製時には、適宜、粉砕処理などを施し、第1偏析21の粒径を制御することが好ましい。
なお、セラミック層10に第2偏析22を形成する場合には、第2偏析用粉末を準備してもよい。この第2偏析用粉末も、第1偏析用粉末と同様に、Caを含む化合物粉末と、Siを含む化合物粉末とを仮焼き処理することで、製造することができる。また、第2偏析22については、第2偏析用粉末を準備せずとも、副成分原料の配合比により形成できる場合もある。
誘電体用ペーストは、上記の主成分粉末と第1偏析用粉末とを、有機ビヒクルに加えて混練することで得られる。ここで、有機ビヒクルとは、バインダを有機溶媒中に溶解したものである。使用するバインダは、特に限定されず、たとえば、ポリビニルブチラール、アクリル、エチルセルロースなどの各種バインダから適宜選択すればよい。また、使用する有機溶媒も特に限定されず、たとえば、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、アセトン、トルエン、テルピネオール、ブチルカルビトールなどの各種有機溶剤から適宜選択すればよい。
なお、上記の誘電体用ペーストは、有機系の塗料であるが、誘電体用ペーストは、混合粉末と水系ビヒクルとを混錬した水系の塗料であってもよい。この場合、水系ビヒクルは、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶解させて作製する。使用する水溶性バインダも特に限定されず、たとえば、ポリビニルアルコール、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリビニルブチラール樹脂などを用いることができる。この際、第2偏析用粉末や副成分原料なども適宜添加する。また、誘電体用ペーストには、必要に応じて、上記の第2偏析用粉末、各種分散剤、可塑剤、誘電体、副成分化合物、ガラスフリットなどから選択される添加物が含有されていてもよい。
一方、内部電極用ペーストは、純Ni粉末やNi合金粉末などの導電性材料、あるいは、本焼成後に上記したNiやNi合金となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネートなどを、上述したような有機ビヒクルと共に混錬して調製すればよい。この際、内部電極用ペーストには、誘電体用ペーストに含まれる主成分粉末を共材として添加してもよい。共材は、焼成過程において導電性粉末の焼結を抑制する作用を奏する。
次に、誘電体用ペーストを、ドクターブレード法などの手法によりシート化することで、セラミックグリーンシートを得る。そして、このセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷等の各種印刷法や転写法により、内部電極用ペーストを所定のパターンで塗布する。さらに、内部電極パターンを形成したグリーンシートを複数層に渡って積層した後、積層方向にプレスすることでマザー積層体を得る。なお、この際、マザー積層体の積層方向の上面および下面には、セラミックグリーンシートが位置するように、セラミックグリーンシートと内部電極パターンとを積層する。
上記の工程により得られたマザー積層体を、ダイシングや押切りにより所定の寸法に切断し、複数のグリーンチップを得る。グリーンチップは、必要に応じて、可塑剤などを除去するために固化乾燥をしてもよく、固化乾燥後に水平遠心バレル機などを用いてバレル研磨してもよい。バレル研磨では、グリーンチップを、メディアおよび研磨液とともに、バレル容器内に投入し、当該バレル容器に対して回転運動や振動などを与える。このバレル研磨により、切断時に生じたバリなどの不要箇所を研磨し、グリーンチップの角部に丸み(角R)を形成する。バレル研磨後のグリーンチップは、水などの洗浄液で洗浄し乾燥させる。なお、このバレル研磨は、グリーンチップの焼成後に実施してもよい。
次に、上記で得られたグリーンチップに対して、脱バインダ処理および焼成処理を施し、素子本体4を得る。
脱バインダ処理の条件は、セラミック層10の主成分組成や内部電極層12の主成分組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されない。たとえば、昇温速度を好ましくは5~300℃/時間、保持温度を好ましくは180~400℃、温度保持時間を好ましくは0.5~24時間とする。また、脱バインダ雰囲気は、空気もしくは還元性雰囲気とする。
焼成処理の条件は、セラミック層10の主成分組成や内部電極層12の主成分組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されない。たとえば、焼成時の保持温度は、好ましくは1200~1350℃、より好ましくは1220~1300℃であり、その保持時間は、好ましくは0.5~8時間、より好ましくは1~3時間である。また、焼成雰囲気は、還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしてはたとえば、N2とH2との混合ガスを加湿して用いることができる。さらに、内部電極層12をNiやNi合金等の卑金属で構成する場合には、焼成雰囲気中の酸素分圧を、1.0×10-14~1.0×10-10MPaとすることが好ましい。
なお、焼成処理後には、必要に応じてアニールを施してもよい。アニールは、セラミック層10を再酸化するための処理であり、焼成処理を還元性雰囲気で実施した場合には、アニールを実施することが好ましい。アニール処理の条件もセラミック層10の主成分組成などに応じて適宜決定すればよく、特に限定されない。たとえば、保持温度を950~1150℃とすることが好ましく、温度保持時間を0~20時間とすることが好ましく、昇温速度および降温速度を50~500℃/時間とすることが好ましい。また、雰囲気ガスとして加湿したN2ガス等を用いることが好ましく、アニール雰囲気中の酸素分圧は、1.0×10-9~1.0×10-5MPaとすることが好ましい。
上記の脱バインダ処理、焼成処理およびアニール処理において、N2ガスや混合ガス等を加湿するためには、たとえばウェッター等を使用すればよく、この場合、水温は5~75℃程度が好ましい。また、脱バインダ処理、焼成処理およびアニール処理は、連続して行なっても、独立に行なってもよい。
次に、上記で得られた素子本体4の外面に、一対の外部電極6を形成する。外部電極6の形成方法は、特に限定されない。たとえば、外部電極6として焼付電極を形成する場合には、ガラスフリットを含む導電性ペーストを素子本体4の端面にディップ法により塗布した後、素子本体4を所定の温度で加熱すればよい。また、外部電極6として樹脂電極を形成する場合には、熱硬化性樹脂を含む導電性ペーストを素子本体4の端面に塗布し、その後、素子本体4を熱硬化性樹脂が硬化する温度で加熱すればよい。さらに、上記の方法で焼付電極や樹脂電極を形成した後、スパッタリング、蒸着、電解メッキ、もしくは無電解メッキなどを施し、多層構造を有する外部電極6を形成してもよい。
上記の工程により、外部電極6を有する積層セラミックコンデンサ2が得られる。
(実施形態のまとめ)
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、所定の誘電体組成物で構成してあるセラミック層10と、内部電極層12とを交互に積層した素子本体4を有している。そして、セラミック層10の誘電体組成物は、ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子20と、少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析21を有している。
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ2は、所定の誘電体組成物で構成してあるセラミック層10と、内部電極層12とを交互に積層した素子本体4を有している。そして、セラミック層10の誘電体組成物は、ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子20と、少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析21を有している。
セラミック層10の誘電体組成物が、上記の特徴を有することで、破壊靭性強度が向上する。破壊靭性強度が向上する理由は、必ずしも明らかではないが、所定の元素を含む第1偏析21により、誘電体粒子間の接合強度が向上したことに起因すると考えられる。また、仮に誘電体組成物の内部にクラックの起点が生じたとしても、第1偏析21によりクラックの進展が抑制できると考えられる。本実施形態の積層セラミックコンデンサ2では、セラミック層10が破壊靭性強度の高い誘電体組成物で構成してあるため、素子本体4にクラックやワレなどの欠陥が発生することを十分に抑制できる。また、積層セラミックコンデンサ2は、外部からの応力や衝撃に対して高い耐久性を示す。
特に、第1偏析21における元素比(Al/(Al+Si)、Ca/(Zr+Ti))、平均粒径、含有率(個数N1)を所定の範囲に制御することで、誘電体組成物の破壊靭性強度をより向上させることができると共に、高い比誘電率が得られる。
また、セラミック層10(誘電体組成物)には、少なくともCa、Si、およびOを含み、Alを実質的に含まない、第2偏析22が含まれる。この第2偏析22により、誘電体組成物の破壊靭性強度をより向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。
たとえば、本実施形態では、積層セラミック電子部品として積層セラミックコンデンサ2を例示したが、本発明の積層セラミック電子部品は、たとえば、バンドパスフィルタ、積層三端子フィルタ、サーミスタ、バリスタなどであってもよい。
また、本実施形態では、セラミック層10と内部電極層12とをZ軸方向に積層したが、積層方向は、X軸方向もしくはY軸方向であってもよい。その場合、内部電極層12の露出面に合わせて外部電極6を形成すればよい。また、内部電極層12は、スルーホール電極を介して、素子本体4の外面に引き出されていてもよく、この場合、スルーホール電極と外部電極6とが電気的に接合する。
以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
(実験1)
実験1では、以下の手順で、実施例1、2および比較例1~4に係るコンデンサ試料を作製した。
実験1では、以下の手順で、実施例1、2および比較例1~4に係るコンデンサ試料を作製した。
実施例1
まず、誘電体用ペーストの原料である主成分粉末と、第1偏析用粉末とを準備した。具体的に、主成分粉末は、固相法で製造した(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3粉末とした。一方、第1偏析用粉末は、CaCO3粉末と、Al2O3粉末と、SiO2粉末とを、所定の比率で湿式混合し、仮焼きした後、ボールミルで粉砕することで得た。
まず、誘電体用ペーストの原料である主成分粉末と、第1偏析用粉末とを準備した。具体的に、主成分粉末は、固相法で製造した(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3粉末とした。一方、第1偏析用粉末は、CaCO3粉末と、Al2O3粉末と、SiO2粉末とを、所定の比率で湿式混合し、仮焼きした後、ボールミルで粉砕することで得た。
次に、主成分粉末と、第1偏析用粉末と、有機ビヒクルと、副成分粉末(MnCO3粉末)と、を混練することで、誘電体用ペーストを得た。また、Ni粉末と、有機ビヒクルと、を混練して、内部電極用ペーストを得た。
次に、上記の誘電体用ペーストと内部電極用ペーストとを用いて、シート法によりグリーンチップを製造した。そして、当該グリーンチップに対して、脱バインダ処理、焼成処理、およびアニール処理を施し、寸法がL0×W0×T0=3.25mm×1.75mm×1.75mmである素子本体4を得た。また、得られた素子本体4において、内部電極層12に挟まれたセラミック層10の積層数は、250とし、セラミック層10の平均厚みは、2.5μmとし、内部電極層12の平均厚みは、1.1μmとした。以上の工程により、実施例1に係るコンデンサ試料を得た。
実施例2
実施例2では、誘電体用ペーストに添加する主成分粉末として、水熱合成法で製造したチタン酸バリウム粉末(BaTiO3粉末)を用いた。実施例2の実験条件は、セラミック層10の主成分をBaTiO3に変更したこと以外は、実施例1と同様として、実施例2に係るコンデンサ試料を得た。
実施例2では、誘電体用ペーストに添加する主成分粉末として、水熱合成法で製造したチタン酸バリウム粉末(BaTiO3粉末)を用いた。実施例2の実験条件は、セラミック層10の主成分をBaTiO3に変更したこと以外は、実施例1と同様として、実施例2に係るコンデンサ試料を得た。
比較例1
比較例1では、第1偏析用粉末を使用せずに誘電体用ペーストを準備した。すなわち、比較例1における誘電体用ペーストは、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.096 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例1における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例1に係るコンデンサ試料を得た。
比較例1では、第1偏析用粉末を使用せずに誘電体用ペーストを準備した。すなわち、比較例1における誘電体用ペーストは、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.096 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例1における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例1に係るコンデンサ試料を得た。
比較例2
比較例2では、第1偏析用粉末を使用せずに、SiO2粉末を誘電体用ペーストに添加した。すなわち、比較例2における誘電体用ペーストは、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、SiO2粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例2における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例2に係るコンデンサ試料を得た。
比較例2では、第1偏析用粉末を使用せずに、SiO2粉末を誘電体用ペーストに添加した。すなわち、比較例2における誘電体用ペーストは、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、SiO2粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例2における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例2に係るコンデンサ試料を得た。
比較例3
比較例3では、第1偏析用粉末を使用せずに、Al2O3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした複合酸化物粉末を準備した。比較例3では、このAl-Si-O系の複合酸化物粉末と、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて、誘電体用ペーストを作製した。比較例3における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例3に係るコンデンサ試料を得た。
比較例3では、第1偏析用粉末を使用せずに、Al2O3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした複合酸化物粉末を準備した。比較例3では、このAl-Si-O系の複合酸化物粉末と、(Ca0.7 Sr0.3)(Zr0.96 Ti0.04)O3からなる主成分粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて、誘電体用ペーストを作製した。比較例3における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例3に係るコンデンサ試料を得た。
比較例4
比較例4では、実施例2と同様に、誘電体用ペーストに添加する主成分粉末として、水熱合成法で製造したチタン酸バリウム粉末(BaTiO3粉末)を準備した。また、比較例4では、第1偏析用粉末を使用せずに、Al2O3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした複合酸化物粉末を準備した。比較例4の誘電体用ペーストは、BaTiO3からなる主成分粉末と、Al-Si-O系の複合酸化物粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例4における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例4に係るコンデンサ試料を得た。
比較例4では、実施例2と同様に、誘電体用ペーストに添加する主成分粉末として、水熱合成法で製造したチタン酸バリウム粉末(BaTiO3粉末)を準備した。また、比較例4では、第1偏析用粉末を使用せずに、Al2O3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした複合酸化物粉末を準備した。比較例4の誘電体用ペーストは、BaTiO3からなる主成分粉末と、Al-Si-O系の複合酸化物粉末と、副成分粉末(実施例1と同じ副成分)と、有機ビヒクルとを混ぜ合わせて作製した。比較例4における上記以外の実験条件は、実施例1と同様として、比較例4に係るコンデンサ試料を得た。
実験1の各実施例および各比較例に係るコンデンサ試料に対して、以下に示す評価を実施した。
偏析の解析
実験1では、各コンデンサ試料の断面をSEMにより観察し、その際にEDXによるマッピング分析および点分析を実施することで、セラミック層10の内部に存在する偏析相の構成元素を特定した。各実施例および各比較例における測定結果を表1に示す。
実験1では、各コンデンサ試料の断面をSEMにより観察し、その際にEDXによるマッピング分析および点分析を実施することで、セラミック層10の内部に存在する偏析相の構成元素を特定した。各実施例および各比較例における測定結果を表1に示す。
バレル研磨試験
実験1では、セラミック層10を構成する誘電体組成物の破壊靭性強度を評価するために、バレル研磨試験を実施した。具体的に、焼成後の素子本体と、メディアであるムライト球と、SiC研磨剤と、水とを、バレル槽に投入し、そのバレル槽を、ターレット盤の円周上に自転可能に配置した。そして、ターレット盤を回転させることで、各バレル槽をターレット盤の公転とは逆方向に自転させた。つまりバレル槽を遊星旋回させた。この際、研磨時間:2時間と、研磨時間:8時間との2つの条件で試験を実施した。そして、バレル槽から取り出した素子本体を乾燥させた後、実体顕微鏡を用いて素子本体の外観を検査した。素子本体にクラックや角部の欠けなどの欠陥が生じているサンプルの数を計測した。
実験1では、セラミック層10を構成する誘電体組成物の破壊靭性強度を評価するために、バレル研磨試験を実施した。具体的に、焼成後の素子本体と、メディアであるムライト球と、SiC研磨剤と、水とを、バレル槽に投入し、そのバレル槽を、ターレット盤の円周上に自転可能に配置した。そして、ターレット盤を回転させることで、各バレル槽をターレット盤の公転とは逆方向に自転させた。つまりバレル槽を遊星旋回させた。この際、研磨時間:2時間と、研磨時間:8時間との2つの条件で試験を実施した。そして、バレル槽から取り出した素子本体を乾燥させた後、実体顕微鏡を用いて素子本体の外観を検査した。素子本体にクラックや角部の欠けなどの欠陥が生じているサンプルの数を計測した。
バレル研磨試験は、各実施例および各比較例につき、それぞれ、研磨時間2時間の条件で100個のサンプル、研磨時間8時間の条件で100個のサンプルに対して実施し、不良発生率を測定した。研磨時間:2時間の条件における不良発生率が0%である場合、破壊靭性強度が「十分(合格)」と判断し、研磨時間:8時間の条件における不良発生率が0%である場合、破壊靭性強度が「より良好」と判断した。各実施例および各比較例における試験結果を表1に示す。
表1に示すように、Ca-Si-Al-O系の第1偏析21が存在する実施例1では、比較例1~3よりもバレル研磨試験の不良発生率を低減することができた。同様に、Ca-Si-Al-O系の第1偏析21が存在する実施例2では、比較例4よりもバレル研磨試験の不良発生率を低減することができた。この結果から、Ca-Si-Al-O系の第1偏析21が誘電体組成物(セラミック層)に含まれることで、誘電体組成物の破壊靭性強度を高めることができ、外部からの衝撃によるコンデンサ試料の欠陥を抑制できることがわかった。
また、表1に示すように、実施例2よりも実施例1のほうが、研磨時間:8hの条件における不良発生率が低い結果となった。この結果から、ジルコン酸カルシウム系の主成分に対して第1偏析21を形成することで、誘電体組成物の破壊靭性強度をより向上できることがわかった。
実験2
実験2では、第1偏析21の元素比(Al/(Al+Si)およびCa/(Zr+Ti))が異なる実施例10~16のコンデンサ試料を作製した。第1偏析21の元素比は、第1偏析用粉末の製造する際に、出発原料(CaCO3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末)の配合比を調整することで、制御した。また、各実施例10~16における第1偏析21の元素比は、SEM-EDXにより測定した。実験2における上記以外の実験条件は、実験1の実施例1と同様とした。実験2における実施例10~16の評価結果を表2に示す。
実験2では、第1偏析21の元素比(Al/(Al+Si)およびCa/(Zr+Ti))が異なる実施例10~16のコンデンサ試料を作製した。第1偏析21の元素比は、第1偏析用粉末の製造する際に、出発原料(CaCO3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末)の配合比を調整することで、制御した。また、各実施例10~16における第1偏析21の元素比は、SEM-EDXにより測定した。実験2における上記以外の実験条件は、実験1の実施例1と同様とした。実験2における実施例10~16の評価結果を表2に示す。
表2に示す実施例10~14の評価結果から、第1偏析21のAl/(Al+Si)は、0.55以上、0.75以下の範囲内が好ましいことがわかった。また、表2に示す実施例15、16の評価結果から、第1偏析21のCa/(Zr+Ti)は、1.50以上であることが好ましいことがわかった。
実験3
実験3では、第1偏析21の平均粒径が異なる実施例20~24のコンデンサ試料と、第1偏析21の含有率(個数N1)が異なる実施例25~28のコンデンサ試料とを作製した。第1偏析21の平均粒径は、第1偏析用粉末をボールミルで粉砕する際の粉砕条件により制御した。第1偏析21の含有率は、誘電体用ペーストにおける第1偏析用粉末の配合比により制御した。また、第1偏析21の平均粒径および含有率は、SEM-EDXを用いて実施形態に示す方法で測定した。実験3における上記以外の実験条件は、実験1の実施例1と同様とした。
実験3では、第1偏析21の平均粒径が異なる実施例20~24のコンデンサ試料と、第1偏析21の含有率(個数N1)が異なる実施例25~28のコンデンサ試料とを作製した。第1偏析21の平均粒径は、第1偏析用粉末をボールミルで粉砕する際の粉砕条件により制御した。第1偏析21の含有率は、誘電体用ペーストにおける第1偏析用粉末の配合比により制御した。また、第1偏析21の平均粒径および含有率は、SEM-EDXを用いて実施形態に示す方法で測定した。実験3における上記以外の実験条件は、実験1の実施例1と同様とした。
なお、実験3では、素子本体の外面に対して、Cuを含む焼付電極層と、Niメッキ層と、Snメッキ層とを、記載の順に形成した。そして、各実施例におけるコンデンサ試料の比誘電率を測定した。比誘電率は、LCRメータ(KEYSIGT TECHNOLOGIES社製:E4981Aキャパシタンス・メータ)を用いて静電容量を測定することで算出した。具体的に、静電容量の測定では、測定温度を20℃とし、コンデンサ試料に対して、周波数1kHz、入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの信号を入力した。そして、比誘電率(単位なし)は、誘電体層の厚みと、有効電極面積と、測定した静電容量とに基づき算出した。なお、上記の測定は、各実施例につき10個のサンプルに対して実施し、その平均値を算出した。比誘電率は、30以上を良好と判断した。実験3における実施例20~28の評価結果を表3に示す。
表3に示す実施例20~24の評価結果から、第1偏析21の平均粒径は、0.10μm以上、2.50μm以下であることが好ましいことがわかった。また、表3に示す実施例25~28の評価結果から、第1偏析21の含有率(個数N1)は、0.0005個/μm2以上、0.0100個/μm2以下であることが好ましいことがわかった。
実験4
実験4では、CaCO3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした第2偏析用粉末を準備した。そして、この第2偏析用粉末を第1偏析用粉末とともに誘電体用ペーストに添加して、実施例31、32に係るコンデンサ試料を得た。実験4における上記以外の実験条件は、実験3の実施例22と同様とした。
実験4では、CaCO3粉末とSiO2粉末とを混合して仮焼きした第2偏析用粉末を準備した。そして、この第2偏析用粉末を第1偏析用粉末とともに誘電体用ペーストに添加して、実施例31、32に係るコンデンサ試料を得た。実験4における上記以外の実験条件は、実験3の実施例22と同様とした。
また、実験4では、バレル研磨試験における研磨時間を、実験1~3よりも延長し、研磨時間:16時間の条件でも試験を実施した。研磨時間:16時間における不良発生率が0%の場合、破壊靭性強度が「特に良好」と判断した。実験4における実施例31、32の評価結果を表4に示す。なお、表4には、第2偏析22を含む実施例31、32の結果と併せて、第2偏析22を含まない実験3の実施例22の評価結果も示してある。
表4に示す評価結果から、誘電体組成物が、第1偏析21に加えて、Alを含まないCa-Si-O系の第2偏析22を有することで、破壊靭性強度がより向上することがわかった。また、第2偏析22において、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)が1.15以上で、かつ、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)が0.10以上であることが好ましいことがわかった。なお、実施例31および32において、第2偏析22のAl/(Al+Si)は、いずれも、0.10未満であり、第2偏析22にはAlが実質的に含まれていなかった。
2 … 積層セラミックコンデンサ
4 … 素子本体
4a … 端面
4b … 側面
10 … セラミック層
12 … 内部電極層
20 … 誘電体粒子
21 … 第1偏析
22 … 第2偏析
23 … 粒界
6 … 外部電極
4 … 素子本体
4a … 端面
4b … 側面
10 … セラミック層
12 … 内部電極層
20 … 誘電体粒子
21 … 第1偏析
22 … 第2偏析
23 … 粒界
6 … 外部電極
Claims (9)
- ペロブスカイト型化合物を含む誘電体粒子と、
少なくともCa、Al、Si、およびOを含む第1偏析と、を有する誘電体組成物。 - 前記第1偏析において、AlおよびSiの合計に対するAlのモル比(Al/(Al+Si))が、0.55以上、0.75以下である請求項1に記載の誘電体組成物。
- 前記ペロブスカイト化合物は、ABO3で表され、
AサイトはCaまたは/およびSrを含み、BサイトはZrまたは/およびTiを含み、
Aサイト1モルに対するCaのモル比が、0.5以上であり、
Bサイト1モルに対するZrのモル比が、0.8以上である請求項1または2に記載の誘電体組成物。 - 前記第1偏析において、ZrおよびTiの合計に対するCaのモル比(Ca/(Zr+Ti))が、1.50以上であり、
前記第1偏析における前記モル比(Ca/(Zr+Ti))が、前記誘電体粒子におけるモル比(Ca/(Zr+Ti))よりも高い請求項1~3のいずれかに記載の誘電体組成物。 - 前記誘電体組成物は、第2偏析をさらに有し、
前記第2偏析は、少なくともCa、Si、およびOを含み、Alを実質的に含まない請求項1~4のいずれかに記載の誘電体組成物。 - 前記第2偏析におけるZrおよびTiの合計に対するCaおよびSrの合計の比を、(Ca+Sr)/(Zr+Ti)とし、
前記第2偏析におけるZrおよびTiの合計に対するSiの比を、Si/(Zr+Ti)として、
(Ca+Sr)/(Zr+Ti)が、モル比換算で、1.15以上であり、かつ、Si/(Zr+Ti)が、モル比換算で、0.10以上である請求項5に記載の誘電体組成物。 - 前記第1偏析の平均粒径は、0.10μm以上、2.50μm以下である請求項1~6のいずれかに記載の誘電体組成物。
- 前記第1偏析の含有率が、0.0005個/μm2以上、0.0100個/μm2以下である請求項1~7のいずれかに記載の誘電体組成物。
- 請求項1~8のいずれかに記載の誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品。
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