JP2023176580A - 誘電体組成物および電子部品 - Google Patents

誘電体組成物および電子部品 Download PDF

Info

Publication number
JP2023176580A
JP2023176580A JP2022088930A JP2022088930A JP2023176580A JP 2023176580 A JP2023176580 A JP 2023176580A JP 2022088930 A JP2022088930 A JP 2022088930A JP 2022088930 A JP2022088930 A JP 2022088930A JP 2023176580 A JP2023176580 A JP 2023176580A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
dielectric composition
segregated
dielectric
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022088930A
Other languages
English (en)
Inventor
俊宏 井口
Toshihiro Iguchi
健一郎 増田
Kenichiro Masuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2022088930A priority Critical patent/JP2023176580A/ja
Priority to US18/308,343 priority patent/US20230386746A1/en
Priority to CN202310533708.2A priority patent/CN117153560A/zh
Publication of JP2023176580A publication Critical patent/JP2023176580A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1254—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on niobium or tungsteen, tantalum oxides or niobates, tantalates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62685—Treating the starting powders individually or as mixtures characterised by the order of addition of constituents or additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3255—Niobates or tantalates, e.g. silver niobate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/442—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6582—Hydrogen containing atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/661—Multi-step sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C04B2235/85—Intergranular or grain boundary phases

Abstract

【課題】高い比誘電率を示す誘電体組成物と、その誘電体組成物から構成される誘電体層を備える電子部品と、を提供することを目的とする。【解決手段】タングステンブロンズ構造を有する主相と、第１偏析相と、を含み、第１偏析相はＢａおよびＳｉを含む誘電体組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、誘電体組成物、および、当該誘電体組成物から構成される誘電体層を備える電子部品に関する。
電子機器に組み込まれる電子回路あるいは電源回路には、誘電体が発現する誘電特性を利用する積層セラミックコンデンサのような電子部品が多数搭載されている。このような電子部品の誘電体を構成する材料（誘電体材料）としては、チタン酸バリウム系の誘電体組成物が広く用いられている。
特許文献１には、チタン酸バリウム系誘電体組成物以外の誘電体組成物として、タングステンブロンズ構造を有する誘電体組成物が開示されており、より高い比誘電率を有するタングステンブロンズ構造を有する誘電体組成物が求められている。
特開平３－２７４６０７号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、高い比誘電率を示す誘電体組成物と、その誘電体組成物から構成される誘電体層を備える電子部品と、を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る誘電体組成物は、タングステンブロンズ構造を有する主相と、第１偏析相と、を含み、
前記第１偏析相はＢａおよびＳｉを含む誘電体組成物である。
本発明に係る誘電体組成物によれば、高い比誘電率を示すことができる。
また、本発明に係る誘電体組成物によれば、高い抵抗率を示すことができると共に、高い強度も示すことができる。
前記第１偏析相はさらにＳｒを含んでもよい。
前記主相の平均粒径は１．５μｍ以下であることが好ましい。
これにより、本発明に係る誘電体組成物はより高い比誘電率およびより高い抵抗率を示すと共に、より高い強度を示すことができる。
所定視野の面積に対する前記第１偏析相の面積の比は０．００５～０．１５であることが好ましい。
これにより、本発明に係る誘電体組成物はより高い比誘電率を示すことができる。また、上記の範囲に含まれる場合は、上記の範囲を下回る場合に比べてより高い強度を示すことができる。
前記第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比は１．０５～２．５であることが好ましい。
これにより、本発明に係る誘電体組成物はより高い比誘電率を示すことができる。また、上記の範囲に含まれる場合は、上記の範囲を下回る場合に比べてより高い強度を示すことができる。
３つ以上の前記主相に囲まれている前記第１偏析相を特定の第１偏析相としたとき、
前記主相の平均粒径に対する前記特定の第１偏析相の平均粒径の比は１以下であることが好ましい。
これにより、本発明に係る誘電体組成物はより高い比誘電率を示すことができる。
前記主相の組成は一般式ＡaＢbＤ4Ｏ15+αで表され、
前記Ａは少なくともＢａを含み、前記Ｂは少なくともＺｒを含み、前記Ｄは少なくともＮｂを含み、
前記ａが３．０５以上であり、前記ｂが１．０１以上である誘電体組成物であってもよい。
これにより、本発明に係る誘電体組成物は、より高い抵抗率を示すことができる。
本発明に係る電子部品は、上記の誘電体組成物により構成される誘電体層を備える。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの概略断面図である。 図２は、図１に示す誘電体層を構成する誘電体組成物の概略断面図である。
以下、本発明を、具体的な実施形態に基づき説明する。
積層セラミックコンデンサ
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１は、内部電極層３の主成分が卑金属であっても、高い抵抗率（たとえば、１．０×１０6Ωｍ以上）を示すことができる。
誘電体層２の１層あたりの厚み（層間厚み）は特に限定されず、所望の特性や用途等に応じて任意に設定することができる。通常は、層間厚みは１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。また、誘電体層２の積層数は特に限定されないが、本実施形態では、たとえば２０以上であることが好ましい。
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。
内部電極層３に含有される導電材の主成分は卑金属である。卑金属としては特に限定されず、たとえばＮｉ、Ｎｉ系合金、Ｃｕ、Ｃｕ系合金など、卑金属として公知の導電材を用いればよい。なお、Ｎｉ、Ｎｉ系合金、ＣｕまたはＣｕ系合金中には、Ｐ等の各種微量成分が０．１質量％程度以下含まれていてもよい。また、内部電極層３は、市販の電極用ペーストを使用して形成してもよい。内部電極層３の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよい。
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、Ｓｎ、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。
図２に示すように、本実施形態に係る誘電体組成物は、主相１４と、主相１４の間に存在する粒界１６と、を有している。粒界１６には、第１偏析相１８または主相１４から拡散した成分等が含まれる。なお、本実施形態において主相１４とは焼結後の主相１４である。
主相１４はタングステンブロンズ構造を有する複合酸化物から構成されている。本実施形態では、複合酸化物は誘電体組成物１００質量％中に、８０質量％以上含有され、９０質量％以上含まれることが好ましい。
主相１４の平均粒径は１．５μｍ以下であることが好ましく、０．３～１．０μｍの範囲内であることがより好ましい。なお、本実施形態では主相１４の粒径および後述する第１偏析相１８の粒径はたとえば円面積相当径として測定されることができる。円面積相当径とは、当該形状の面積と同じ面積を有する円の直径を示す。
また、主相１４の粒径のＤ９０は３μｍ以下であることが好ましい。ここで、Ｄ９０とは、粒径の小さな方から数えて累積頻度が９０％となる粒子の粒径である。
タングステンブロンズ構造を有する複合酸化物に含まれる酸素以外の元素は、価数を基準として、３つの元素グループ（「Ａ」、「Ｂ」および「Ｄ」）に分けられ、当該複合酸化物は一般式ＡaＢbＤ4Ｏ15+αで表される。
「Ａ」は２価の元素であり、Ｂａが含まれる。「Ｂ」は４価の元素であり、Ｚｒが含まれる。「Ｄ」は５価の元素であり、Ｎｂが含まれる。また、上記の一般式における「ａ」は、「Ｄ」を構成する元素が一般式において４原子含まれている場合における「Ａ」の原子数割合を示し、上記の一般式における「ｂ」は、「Ｄ」を構成する元素が一般式において４原子含まれている場合における「Ｂ」の原子数割合を示している。
本実施形態では、「ａ」は３．０５以上であり、３．１０以上であることが好ましい。「ａ」の上限は、たとえば、３．５０以下であることが好ましく、３．３０以下であることがより好ましい。
また、本実施形態では、「ｂ」は１．０１以上であり、１．０５以上であることが好ましい。「ｂ」の上限は、たとえば、１．５０以下であることが好ましく、１．３０以下であることがより好ましい。
したがって、上記の複合酸化物は、化学量論組成が一般式Ａ3Ｂ1Ｄ4Ｏ15で表される複合酸化物において、「Ａ」および「Ｂ」が、「Ｄ」に対して所定の割合で過剰に含まれる複合酸化物ということができる。一般式における「Ａ」、「Ｂ」および「Ｄ」の比率（Ａ：Ｂ：Ｄ＝３：１：４）に比べて、「Ａ」および「Ｂ」が、「Ｄ」に対して過剰に含まれることにより、上記の複合酸化物は、還元雰囲気下で焼成しても、高い抵抗率を示すことができる。その結果、上記の複合酸化物を主成分として含む誘電体組成物を卑金属から構成される電極と同時に焼成して得られる電子部品は、絶縁体であることを前提とする誘電特性を十分に発揮することができる。
なお、当該複合酸化物では、酸素（Ｏ）量は、「Ａ」、「Ｂ」および「Ｄ」の構成比、酸素欠陥等により変化することがある。そこで、本実施形態では、一般式Ａ3Ｂ1Ｄ4Ｏ15で表される複合酸化物における化学量論比を基準として、化学量論比からの酸素の偏倚量を「α」で表す。「α」の範囲としては特に制限されず、たとえば－１以上１以下程度である。
本実施形態では、「Ａ」は、Ｂａを少なくとも含むが、Ｂａ以外の２価元素Ａ１を含んでもよい。「Ａ１」は、Ｍｇ、ＣａおよびＳｒからなる群から選ばれる１種以上を含むことが好ましい。Ｂａに加えて、「Ａ」に「Ａ１」が含まれる場合、本実施形態に係る複合酸化物は、（Ｂａ1-xＡ１x）aＢbＤ4Ｏ15+αと表すことができる。式中、「ｘ」は０．００以上であることが好ましい。一方、「ｘ」は０．５０以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましい。「Ａ」に「Ａ１」が含まれても好適な誘電特性が得られる。
なお、高い比誘電率を得るという観点からは、「Ａ」を構成する総原子数を１とした場合に、Ｍｇの原子数の割合は０．２０以下であることが好ましく、０．１０以下であることがより好ましい。
また、「Ｂ」は、Ｚｒを少なくとも含むが、Ｚｒ以外の４価元素Ｂ１を含んでもよい。「Ｂ１」は、ＴｉおよびＨｆからなる群から選ばれる１種以上を含むことが好ましい。Ｚｒに加えて、「Ｂ」に「Ｂ１」が含まれる場合、本実施形態に係る複合酸化物は、Ａa（Ｚｒ1-yＢ１y）bＤ4Ｏ15+αと表すことができる。式中、「ｙ」は０．００以上であることが好ましい。一方、「ｙ」は０．５０以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましい。「Ｂ」に「Ｂ１」が含まれても好適な誘電特性が得られる。
本実施形態では、高い抵抗率を得るという観点からは、「Ｂ」を構成する総原子数を１とした場合に、Ｔｉの原子数の割合は０．２５以下であることが好ましく、０．１２５以下であることがより好ましく、Ｔｉが実質的に含まれていないことがさらに好ましい。ここで、「Ｔｉが実質的に含まれていない」とは、不可避的不純物に起因する量程度であればＴｉが含まれてもよいことを意味する。
また、「Ｄ」は、Ｎｂを少なくとも含むが、Ｎｂ以外の５価元素Ｄ１を含んでもよい。「Ｄ１」は、Ｔａを含むことが好ましい。Ｎｂに加えて、「Ｄ」に「Ｄ１」が含まれる場合、本実施形態に係る複合酸化物は、ＡaＢb（Ｎｂ1-zＤ１z）4Ｏ15+αと表すことができる。式中、「ｚ」は０．００以上であることが好ましい。一方、「ｚ」は０．５０以下であることが好ましく、０．２５以下であることがより好ましい。「Ｄ」に「Ｄ１」が含まれても好適な誘電特性が得られる。
なお、「Ａ」を構成する総原子数を１とした場合に、Ｍｇ、ＣａおよびＳｒ以外の２価元素Ａ１の原子数の割合は、０．１０以下であることが好ましい。「Ｂ」を構成する総原子数を１とした場合に、ＴｉおよびＨｆ以外の４価元素Ｂ１の原子数の割合は、０．１０以下であることが好ましい。「Ｄ」を構成する総原子数を１とした場合に、Ｔａ以外の５価元素Ｄ１の原子数の割合は、０．１０以下であることが好ましい。
以上より、一般式ＡaＢbＤ4Ｏ15+αは、（Ｂａ1-xＡ１x）a（Ｚｒ1-yＢ１y）b（Ｎｂ1-zＤ１z）4Ｏ15+αで表すことができる。「ａ」、「ｂ」、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」および「α」は上述した範囲である。
上記の通り、本実施形態に係る誘電体組成物では、主相１４間に存在する粒界１６に第１偏析相１８が含まれている。第１偏析相１８は特に、３つ以上の主相１４により構成されている粒界三重点１６１において確認され易いが、隣り合う２つの主相１４の間にも存在する。本実施形態では、３つ以上の主相１４に囲まれている第１偏析相１８を特定の第１偏析相１８１とする。
なお、本実施形態において「粒界三重点１６１」とは、３つ以上の主相１４により構成されている粒界１６であることから、４つ以上の主相１４により構成されていてもよい。
本実施形態では、所定視野の面積に対する第１偏析相１８の面積の比（第１偏析相１８の面積／所定視野の面積）が０．００５～０．１５であることが好ましく、０．００６～０．１３であることがより好ましい。
第１偏析相１８におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比｛（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉ｝は１．０５～２．５であることが好ましい。
本実施形態では、主相１４の平均粒径に対する特定の第１偏析相１８１の平均粒径の比（特定の第１偏析相１８１の平均粒径／主相１４の平均粒径）が１以下であることが好ましい。
また、本実施形態に係る誘電体組成物は、上述した複合酸化物を構成する元素またはＢａ、ＳｒおよびＳｉ以外に、Ａｌ、Ｖ、希土類元素、アルカリ金属、Ｍｎなどの他の成分を含んでいてもよい。他の成分の含有量は、誘電体組成物１００質量％中２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。特に、抵抗率を向上させる観点から、Ｆｅ2Ｏ3の含有量は、誘電体組成物１００質量％中０．１質量％以下であることが好ましい。
誘電体組成物の構造を観察する方法は特に限定されないが、たとえば、誘電体組成物の断面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の反射電子像や走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）のＨＡＡＤＦ像などで観察することができる。この場合、主相１４はコントラストの明るい部分として認識できることが多い。これは、主相１４は、粒界１６を構成する第１偏析相１８または主相１４から拡散した成分等より密度が高い場合が多いためである。したがって、主相１４より密度が低い場合が多い粒界１６、第１偏析相１８または主相１４から拡散した成分等はコントラストの暗い部分として認識できることが多い。撮影する視野の広さ、すなわち「所定視野」は特に限定されないが、たとえば、１～５０μｍ四方程度の広さである。
本実施形態において、誘電体層２を構成する誘電体組成物が第１偏析相１８を有するか否かを判断する方法としては、特に限定されないが、たとえばＢａのマッピング画像と、Ｓｉのマッピング画像と、を比較して、同じ位置にＢａおよびＳｉが存在している箇所は第１偏析相１８であると判断することができる。
積層セラミックコンデンサの製造方法
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。
本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１は、従来の積層セラミックコンデンサと概ね同様の方法で製造することができる。具体的には、たとえば、誘電体組成物の原料を含むペーストを用いてグリーンチップを作製し、これを焼成して積層セラミックコンデンサを製造する方法が例示される。以下、製造方法について具体的に説明する。
まず、誘電体組成物の出発原料を準備する。出発原料としては、上記の誘電体組成物の主相１４を構成する複合酸化物を用いることができる。また、複合酸化物に含まれる各金属の酸化物を用いることができる。また、焼成により当該複合酸化物を構成する成分となる各種化合物を用いることができる。各種化合物としては、たとえば炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、金属有機化合物等が例示される。
また、第１偏析相１８の出発原料として、ＢａおよびＳｉを含有する酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＳｉを含有する酸化物を準備する。第１偏析相１８の出発原料として、具体的には、ＢａＳｉＯ3および／またはＢａ0.5Ｓｒ0.5Ｏ3などを準備する。本実施形態では、主相１４および第１偏析相１８の出発原料は粉末であることが好ましい。
準備した出発原料のうち、主相１４の原料を、所定の割合に秤量した後、ボールミル等を用いて所定の時間、湿式混合を行う。混合粉を乾燥後、大気中において７００～１３００℃の範囲で熱処理を行い、主相１４を構成する複合酸化物の仮焼き粉末を得る。
続いて、グリーンチップを作製するためのペーストを調製する。得られた主相１４を構成する複合酸化物の仮焼き粉末と、第１偏析相１８の出発原料と、バインダと、溶剤と、を混練し塗料化して誘電体層用ペーストを調製する。バインダおよび溶剤は、公知のものを用いればよい。また、誘電体層用ペーストは、必要に応じて、可塑剤や分散剤等の添加物を含んでもよい。
内部電極層用ペーストは、上述した導電材の原料と、バインダと、溶剤と、を混練して得られる。バインダおよび溶剤は、公知のものを用いればよい。内部電極層用ペーストは、必要に応じて、共材や可塑剤等の添加物を含んでもよい。
外部電極用ペーストは、内部電極層用ペーストと同様にして調製することができる。
得られた各ペーストを用いて、グリーンシートおよび内部電極パターンを形成し、これらを積層してグリーンチップを得る。
得られたグリーンチップに対し、必要に応じて、脱バインダ処理を行う。脱バインダ処理条件は、公知の条件とすればよく、たとえば、保持温度を好ましくは２００～３５０℃とする。
脱バインダ処理後、グリーンチップの焼成を行い、素子本体を得る。本実施形態では、還元雰囲気下での焼成（還元焼成）を行うことができる。その他の焼成条件は、公知の条件とすればよく、たとえば、保持温度を好ましくは１２００～１４５０℃とする。
焼成後、得られた素子本体に対し、必要に応じて、再酸化処理（アニール）を行う。アニール条件は、公知の条件とすればよく、たとえば、アニール時の酸素分圧を焼成時の酸素分圧よりも高い酸素分圧とし、保持温度を１１５０℃以下とすることが好ましい。
上記のようにして得られた素子本体１０の誘電体層２を構成する誘電体組成物は、上述した誘電体組成物である。この素子本体１０に端面研磨を施し、外部電極用ペーストを塗布して焼き付けし、外部電極４を形成する。そして、必要に応じて、外部電極４の表面に、めっき等により被覆層を形成する。
このようにして、本実施形態に係る積層セラミックコンデンサ１が製造される。
本実施形態に係る誘電体組成物によれば、高い比誘電率を示すことができる。 本実施形態に係るタングステンブロンズ構造を有する主相１４においては、主相１４の平均粒径が１．５μｍ程度以下である場合には、主相１４の平均粒径が大きくなるにしたがって、比誘電率が向上し易いものの、主相１４の平均粒径が１．５μｍ程度より大きくなると、主相１４の平均粒径が大きくなるにしたがって、比誘電率が低下し易い傾向があることが見出された。
また、本実施形態に係る誘電体組成物では、第１偏析相１８を有する場合には、主相１４の平均粒径が小さくなることも見出された。これは本実施形態に係る誘電体組成物では、第１偏析相１８のピン止め効果が有効に働くためであると考えられる。なお、ピン止め効果とは、第１相粒子の粒成長が第２相粒子により抑制される現象である。すなわち、本実施形態では、第１偏析相１８（第２相粒子）のピン止め効果により、主相１４（第１相粒子）の粒界１６の移動が抑制され、その結果、主相１４（第１相粒子）の粒成長が抑制されたものと考えられる。
以上より、本実施形態に係る誘電体組成物では、第１偏析相１８により、焼成の際の主相１４の粒成長を抑制することができることから、主相１４の粒径を所望の範囲に調整することができ、その結果、高い比誘電率を示すことができると考えられる。また、本実施形態によれば、高い抵抗率を示すことができると共に、高い強度も示すことができる。
なお、本実施形態に係る誘電体組成物によれば高い強度を示すことができる理由としては、仮に誘電体組成物にクラックが生じても、第１偏析相１８によりクラックの進行を阻止することができるためであると考えられる。
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。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の態様で改変してもよい。
以下、実施例及び比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実験１
誘電体組成物の主相１４の出発原料として、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）および酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）の粉末を準備した。焼成後の誘電体組成物が表１に示す組成を有するように、準備した出発原料を秤量した。
次に、秤量した各粉末を、分散媒としてのイオン交換水を用いてボールミルにより１６時間湿式混合し、混合物を乾燥して混合原料粉末を得た。その後、得られた混合原料粉末を、大気中において保持温度９００℃、保持時間２時間の条件で熱処理を行い、主相１４を構成する複合酸化物の仮焼き粉末を得た。
また、表１に記載の添加剤を、主相１４を構成する複合酸化物１００質量部に対して２質量部となるように秤量した。
得られた複合酸化物の仮焼き粉末および添加剤を、分散媒としてのイオン交換水を用いてボールミルにより１６時間湿式粉砕し、粉砕物を乾燥して、乾燥粉を得た。
乾燥粉１００質量％に対して、バインダとしてのポリビニルアルコール樹脂を６質量％含む水溶液を１０質量％加えて造粒し、造粒粉を得た。
得られた造粒粉をφ１２ｍｍの金型に投入し、０．６ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で仮プレス成形し、さらに、１．２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で本プレス成形して、円盤状のグリーン成形体を得た。
得られたグリーン成形体を還元雰囲気下で焼成し、さらにアニール処理を行い、「還元雰囲気下で焼成し、アニール処理を行った焼結体」を得た。焼成条件は、昇温速度を２００℃／ｈ、保持温度を１３７５℃、保持時間を２時間とした。雰囲気ガスは、露点２０℃に加湿した窒素と水素との混合ガス（水素濃度３％）とした。また、アニール処理条件は、保持温度を１０５０℃、保持時間を２時間とした。雰囲気ガスは、露点２０℃に加湿した窒素ガスとした。また、比誘電率の測定のみを行う目的で、得られたグリーン成形体を空気中で焼成し、「空気中で焼成した焼結体」を得た。焼成条件は、昇温速度を２００℃／ｈ、保持温度を１３７５℃、保持時間を２時間とした。なお、「空気中で焼成した焼結体」は、アニール処理を行わなかった。
得られた焼結体の両主面にＩｎ－Ｇａ合金を塗布して、一対の電極を形成することにより、円盤状のセラミックコンデンサの試料を得た。
（主相の認定）
主相１４は以下のようにして認定した。「還元雰囲気下で焼成し、アニール処理を行った焼結体」を集束イオンビーム加工装置（ＦＩＢ）で薄片化して、サンプルを作製した。ＳＴＥＭのＨＡＡＤＦ像で薄片化したサンプルを観察し、主相１４を認定した。この際の観察視野は２μｍ×２μｍとした。同様に他の２つの観察視野でも主相１４を認定し、合計で３つの観察視野で主相１４を認定した。
（第１偏析相の認定）
上記の観察視野においてエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によりＢａのマッピング画像およびＳｉのマッピング画像を得た。同じ位置にＢａおよびＳｉが存在している箇所を第１偏析相１８であると認定した。同様に他の２つの観察視野でも第１偏析相１８を認定し、合計で３つの観察視野で第１偏析相１８を認定した。
（第１偏析相の面積／所定視野の面積）
上記の３つの観察視野において、各観察視野の面積に対する各観察視野における第１偏析相１８の合計面積の比を算出し、それらの平均値を「第１偏析相の面積／所定視野の面積」とした。結果を表１に示す。
（主相の平均粒径）
上記の３つの観察視野における主相１４の粒径（円面積相当径）の平均値を「主相の平均粒径」とした。結果を表１に示す。なお、観察視野において主相１４の外周の全てが観察視野に含まれている主相１４により平均粒径を求めた。すなわち、一部でも観察視野からはみ出している部分がある主相１４については面積を算出せず、主相の平均粒径の算出の元になる面積に含めなかった。
（抵抗率）
「還元雰囲気下で焼成し、アニール処理を行った焼結体」によるコンデンサ試料に対し、基準温度（２５℃）において、テスタ（株式会社カスタム製ＣＤＭ－２０００Ｄ）を用いて抵抗を測定した。抵抗が高く、テスタで測定できない場合はデジタル抵抗メータ（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製Ｒ８３４０）を用いて１００Ｖを１分間印加して抵抗を測定した。得られた抵抗と、有効電極面積と、誘電体層の厚みとから抵抗率を算出した。抵抗率は高い方が好ましい。結果を表１に示す。
（比誘電率）
「空気中で焼成した焼結体」によるコンデンサ試料に対して、室温（２０℃）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、静電容量およびｔａｎδ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、測定により得られた静電容量とに基づき算出した。比誘電率は高い方が好ましい。結果を表１に示す。
（研磨時の破損確率）
まず、ホットプレートで加熱した金属板を準備した。該金属板にパラフィンワックスを塗布し、その上に「還元雰囲気下で焼成し、アニール処理を行った焼結体」を載せ、室温まで冷却することで金属板に焼結体を固定した。焼結体を固定した状態で金属板を動かし、＃８００の耐水研磨紙で焼結体の金属板に接している面の反対側の面の自然面を全て研磨して除去した。その後、焼結体が固定された金属板をアセトンに浸漬してパラフィンワックスを除去した。研磨した焼結体のうち、何個の焼結体にクラックが存在しているか実体顕微鏡で焼結体を観察して数えた。クラックが存在する焼結体の個数を、研磨した焼結体の個数で割ることで研磨時の破損確率を計算した。研磨時の破損確率が低い程、強度が高いと判断することができる。
実験２
実験２は表２の各試料に関する。
実験２では、添加剤の添加量を変化させることにより、「第１偏析相の面積／所定視野の面積」を変化させた以外は試料番号３と同様にしてセラミックコンデンサの試料を得た。
得られた焼結体またはセラミックコンデンサの試料について、上記と同様の方法により、「第１偏析相の面積／所定視野の面積」、「主相の平均粒径」、「比誘電率」、「研磨時の破損確率」および「抵抗率」を測定した。結果を表２に示す。
実験３
実験３は表３の各試料に関する。
実験３では、添加剤、すなわち第１偏析相１８の出発原料の組成を変化させることにより、第１偏析相１８の（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉモル比を変化させた以外は試料番号３と同様にしてセラミックコンデンサの試料を得た。
得られた焼結体またはセラミックコンデンサの試料について、上記と同様の方法により、「第１偏析相の面積／所定視野の面積」、「主相の平均粒径」、「比誘電率」、「研磨時の破損確率」および「抵抗率」を測定した。また、下記の方法により「第１偏析相の（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉモル比」を測定した。結果を表３に示す。
（第１偏析相の（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉモル比）
上記の３つの観察視野において１つの観察視野につき３箇所の第１偏析相においてＥＤＳによりＢａ、ＳｒおよびＳｉの含有量を測定して、（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉモル比を算出した。これらの平均値を「第１偏析相の（Ｂａ＋Ｓｒ）／Ｓｉモル比」として表３に示す。
実験４
実験４は表４の各試料に関する。
実験４では、複合酸化物の仮焼き粉末および添加剤の湿式粉砕の条件を変化させることにより、「特定の第１偏析相の平均粒径」および「特定の第１偏析相の平均粒径／主相の平均粒径」を変化させた以外は試料番号３と同様にしてセラミックコンデンサの試料を得た。
得られた焼結体またはセラミックコンデンサの試料について、上記と同様の方法により、「第１偏析相の面積／所定視野の面積」、「主相の平均粒径」、「比誘電率」、「研磨時の破損確率」および「抵抗率」を測定した。また、下記の方法により「特定の第１偏析相の平均粒径」および「特定の第１偏析相の平均粒径／主相の平均粒径」を測定した。結果を表４に示す。
（特定の第１偏析相の平均粒径）
上記の３つの観察視野における第１偏析相１８の総面積を上記の３つの観察視野における粒界三重点１６１の総数で割ることにより、特定の第１偏析相１８１の平均面積を算出した。次いで、得られた特定の第１偏析相１８１の平均面積から円面積相当径を算出して、「特定の第１偏析相の平均粒径」とした。
（特定の第１偏析相の平均粒径／主相の平均粒径）
上記の方法により得られた「特定の第１偏析相の平均粒径」と「主相の平均粒径」とから「特定の第１偏析相の平均粒径／主相の平均粒径」を算出した。
Figure 2023176580000002
Figure 2023176580000003
Figure 2023176580000004
Figure 2023176580000005
表１より、ＢａおよびＳｉを含む第１偏析相を有する場合（試料番号２～４）は、第１偏析相を有していない場合（試料番号１）に比べて比誘電率が高く、研磨時の破損確率が低く、抵抗率が高いことが確認できた。なお、試料番号２～４の主相１４の粒径のＤ９０は３μｍ以下であった。
表２より、所定視野の面積に対する第１偏析相の面積の比が０．００５～０．１５である場合（試料番号３、１２および１３）は、所定視野の面積に対する第１偏析相の面積の比が０．００３である場合（試料番号１１）に比べて比誘電率が高く、研磨時の破損確率が低いことが確認できた。
表２より、所定視野の面積に対する第１偏析相の面積の比が０．００５～０．１５である場合（試料番号３、１２および１３）は、所定視野の面積に対する第１偏析相の面積の比が０．１８である場合（試料番号１４）に比べて比誘電率が高いことが確認できた。
表３より、第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比が１．０５～２．５である場合（試料番号３、２２および２３）は、第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比が０．９８である場合（試料番号２１）に比べて比誘電率が高く、研磨時の破損確率が低いことが確認できた。
表３より、第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比が１．０５～２．５である場合（試料番号３、２２および２３）は、第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比が２．６である場合（試料番号２４）に比べて比誘電率が高いことが確認できた。
表４より、主相１４の平均粒径に対する特定の第１偏析相１８１の平均粒径の比が１以下である場合（試料番号３および３１）は、主相１４の平均粒径に対する特定の第１偏析相１８１の平均粒径の比が１．０７６である場合（試料番号３２）に比べて比誘電率が高いことが確認できた。
１… 積層セラミックコンデンサ
１０… 素子本体
２… 誘電体層
１４… 主相
１６… 粒界
１６１… 粒界三重点
１８… 第１偏析相
１８１… 特定の第１偏析相
３… 内部電極層
４… 外部電極

Claims (8)

  1. タングステンブロンズ構造を有する主相と、第１偏析相と、を含み、
    前記第１偏析相はＢａおよびＳｉを含む誘電体組成物。
  2. 前記第１偏析相はさらにＳｒを含む請求項１に記載の誘電体組成物。
  3. 前記主相の平均粒径は１．５μｍ以下である請求項１に記載の誘電体組成物。
  4. 所定視野の面積に対する前記第１偏析相の面積の比は０．００５～０．１５である請求項１に記載の誘電体組成物。
  5. 前記第１偏析相におけるＳｉ元素に対するＢａ元素およびＳｒ元素の合計のモル比は１．０５～２．５である請求項１に記載の誘電体組成物。
  6. ３つ以上の前記主相に囲まれている前記第１偏析相を特定の第１偏析相としたとき、
    前記主相の平均粒径に対する前記特定の第１偏析相の平均粒径の比は１以下である請求項１に記載の誘電体組成物。
  7. 前記主相の組成は一般式ＡaＢbＤ4Ｏ15+αで表され、
    前記Ａは少なくともＢａを含み、前記Ｂは少なくともＺｒを含み、前記Ｄは少なくともＮｂを含み、
    前記ａが３．０５以上であり、前記ｂが１．０１以上である請求項１に記載の誘電体組成物。
  8. 請求項１～７のいずれかに記載の誘電体組成物を備える電子部品。
JP2022088930A 2022-05-31 2022-05-31 誘電体組成物および電子部品 Pending JP2023176580A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022088930A JP2023176580A (ja) 2022-05-31 2022-05-31 誘電体組成物および電子部品
US18/308,343 US20230386746A1 (en) 2022-05-31 2023-04-27 Dielectric composition and electronic device
CN202310533708.2A CN117153560A (zh) 2022-05-31 2023-05-12 电介质组合物及电子部件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022088930A JP2023176580A (ja) 2022-05-31 2022-05-31 誘電体組成物および電子部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023176580A true JP2023176580A (ja) 2023-12-13

Family

ID=88876613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022088930A Pending JP2023176580A (ja) 2022-05-31 2022-05-31 誘電体組成物および電子部品

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230386746A1 (ja)
JP (1) JP2023176580A (ja)
CN (1) CN117153560A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230386746A1 (en) 2023-11-30
CN117153560A (zh) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5531863B2 (ja) 誘電体磁器組成物およびセラミック電子部品
JP4299827B2 (ja) 誘電体磁器組成物、電子部品および積層セラミックコンデンサ
JP7351205B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP2011162396A (ja) 誘電体磁器組成物および電子部品
CN111718195B (zh) 电介质组合物和电子部件
CN110894159B (zh) 电介质组合物及电子部件
JP7327065B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP7276663B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
CN110894160B (zh) 电介质组合物及电子部件
JP3419713B2 (ja) 積層型セラミックチップコンデンサの製造方法
CN114907113B (zh) 电介质组合物、电子部件及层叠电子部件
JP4910812B2 (ja) 誘電体磁器組成物および電子部品
JP7310543B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP7276659B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
CN112592175B (zh) 一种电介质陶瓷、多层陶瓷电容器
JP7419703B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP2018140891A (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP2023176580A (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP2023176583A (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP7310542B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
JP5668569B2 (ja) 誘電体磁器組成物および電子部品
JP6915281B2 (ja) 誘電体組成物及び電子部品
JP2016199446A (ja) 誘電体組成物及び電子部品
JP2020029375A (ja) 誘電体組成物および電子部品