JP2696893B2 - 半導体磁器の粒界層形成方法 - Google Patents
半導体磁器の粒界層形成方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-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
- H01G4/1272—Semiconductive ceramic capacitors
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- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体磁器コンデンサに利用される半導体磁
器の粒界に金属酸化物を熱拡散する半導体磁器の粒界層
形成方法に関するものである。
器の粒界に金属酸化物を熱拡散する半導体磁器の粒界層
形成方法に関するものである。
従来の技術 従来、チタン酸ストロンチウム系半導体磁器は、その
結晶粒界を絶縁化することにより、大きな見掛誘電率を
持つ粒界絶縁型半導体磁器コンデンサが得られることが
知られている。この粒界絶縁型半導体磁器コンデンサは
小型で大容量が得られることから、テレビジョン受像
機、ビデオテープレコーダのカップリング回路等に使用
され、他にも多くの分野に応用されている。
結晶粒界を絶縁化することにより、大きな見掛誘電率を
持つ粒界絶縁型半導体磁器コンデンサが得られることが
知られている。この粒界絶縁型半導体磁器コンデンサは
小型で大容量が得られることから、テレビジョン受像
機、ビデオテープレコーダのカップリング回路等に使用
され、他にも多くの分野に応用されている。
このような粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの結晶粒
界の絶縁化方法としては、金属酸化物とワニスからなる
金属酸化物ペーストを半導体磁器に塗着し、乾燥後大気
中で熱処理を行うことによって結晶粒界に拡散させて絶
縁化する方法が一般的である。また最近では上記金属酸
化物ペーストの代わりに、拡散剤の成分を有する有機系
金属石ケンと、有機系バインダよりなる混合液を半導体
磁器に塗着し、同様に熱処理する方法（特開昭59−1722
8号公報参照）も行われている。熱処理は拡散剤乾燥
後、第３図に示すような構成でアルミナ質のサヤ５に拡
散剤を塗布した半導体磁器４をバラ詰めして、サヤ５に
アルミナ質の蓋６を被せて空気中で行われている。
界の絶縁化方法としては、金属酸化物とワニスからなる
金属酸化物ペーストを半導体磁器に塗着し、乾燥後大気
中で熱処理を行うことによって結晶粒界に拡散させて絶
縁化する方法が一般的である。また最近では上記金属酸
化物ペーストの代わりに、拡散剤の成分を有する有機系
金属石ケンと、有機系バインダよりなる混合液を半導体
磁器に塗着し、同様に熱処理する方法（特開昭59−1722
8号公報参照）も行われている。熱処理は拡散剤乾燥
後、第３図に示すような構成でアルミナ質のサヤ５に拡
散剤を塗布した半導体磁器４をバラ詰めして、サヤ５に
アルミナ質の蓋６を被せて空気中で行われている。
発明が解決しようとする課題 このような従来の方法では、半導体磁器４によって空
気及びサヤ５との接触状態が異なる。拡散剤の空気中へ
の蒸発やサヤ５への拡散は避けられないので、接触状態
の違いは熱処理後の拡散剤残存量のバラツキに影響を与
えることになり、電気特性のバラツキを大きくするとい
う問題があった。
気及びサヤ５との接触状態が異なる。拡散剤の空気中へ
の蒸発やサヤ５への拡散は避けられないので、接触状態
の違いは熱処理後の拡散剤残存量のバラツキに影響を与
えることになり、電気特性のバラツキを大きくするとい
う問題があった。
本発明はこのような問題を解決するもので、電気特性
のバラツキを低減することを目的とするものである。
のバラツキを低減することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、あらかじめ均一
に拡散剤を塗着し、乾燥させた半導体磁器を、この半導
体磁器の外周形状と略同一形状のサヤの凹部に縦方向に
重合して収納した後熱処理することによって、結晶粒界
を絶縁化する方法としたものである。
に拡散剤を塗着し、乾燥させた半導体磁器を、この半導
体磁器の外周形状と略同一形状のサヤの凹部に縦方向に
重合して収納した後熱処理することによって、結晶粒界
を絶縁化する方法としたものである。
作用 この方法により、半導体磁器と空気及びサヤとの接触
面積を等しくすることができるため、熱処理後の拡散剤
残存量のバラツキを減少させ、電気特性のバラツキを小
さくすることができる。さらに空気中への蒸発量を抑え
ることができるので、従来と同等の電気特性を得るには
拡散剤塗着量を少なくすることができる。また、サヤ詰
めは、半導体磁器をサヤの上にバラ積みしてサヤを振動
させることによって容易にできる。
面積を等しくすることができるため、熱処理後の拡散剤
残存量のバラツキを減少させ、電気特性のバラツキを小
さくすることができる。さらに空気中への蒸発量を抑え
ることができるので、従来と同等の電気特性を得るには
拡散剤塗着量を少なくすることができる。また、サヤ詰
めは、半導体磁器をサヤの上にバラ積みしてサヤを振動
させることによって容易にできる。
実施例 以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。SrTi
O390モル％、CaTiO310モル％、Nb2O50.2モル％の組成比
になるように配合し、湿式ポットミルで混合した後、乾
燥した。バインダとしてポリビニルアルコールの５％水
溶液を添加して造粒した後、30メッシュのフルイを通し
て整粒し、油圧プレスを用いて直径7mm、肉厚0.4mmの円
板に1000kg/cm2の圧力で成形した。成形円板を大気中に
おいて400℃で２時間加熱した後、90％N2−10％H2の混
合ガス気流中において1420℃で２時間還元焼成して、直
径6mm、肉厚0.35mmの半導体磁器を得た。
O390モル％、CaTiO310モル％、Nb2O50.2モル％の組成比
になるように配合し、湿式ポットミルで混合した後、乾
燥した。バインダとしてポリビニルアルコールの５％水
溶液を添加して造粒した後、30メッシュのフルイを通し
て整粒し、油圧プレスを用いて直径7mm、肉厚0.4mmの円
板に1000kg/cm2の圧力で成形した。成形円板を大気中に
おいて400℃で２時間加熱した後、90％N2−10％H2の混
合ガス気流中において1420℃で２時間還元焼成して、直
径6mm、肉厚0.35mmの半導体磁器を得た。
拡散剤としては、Cu2O35モル％、Bi2O365モル％とワ
ニスを混練して調製した金属酸化物ペーストを用いた。
この半導体磁器に所定量の拡散剤ペーストを均一に塗着
して乾燥させた後、第１図に示すような円板状の半導体
磁器の外周形状に合わせた円筒状の凹部1aを多数設けた
アルミナ質のサヤ１に、第２図のように拡散剤を塗布し
た半導体磁器３を縦方向に重合して収納する。第１図及
び第２図において、１は凹部1aを設けたアルミナ質のサ
ヤ、２はアルミナ質の蓋、３は拡散剤を塗着した半導体
磁器である。なお収納はサヤ１の上に半導体磁器３をバ
ラ積みしてサヤ１を振動させることによって容易にでき
る。第２図のような構成にサヤ詰めした半導体磁器３を
空気中において1100℃で４時間熱処理した。熱処理によ
って拡散剤は半導体磁器３の結晶粒界に拡散し、絶縁化
する。
ニスを混練して調製した金属酸化物ペーストを用いた。
この半導体磁器に所定量の拡散剤ペーストを均一に塗着
して乾燥させた後、第１図に示すような円板状の半導体
磁器の外周形状に合わせた円筒状の凹部1aを多数設けた
アルミナ質のサヤ１に、第２図のように拡散剤を塗布し
た半導体磁器３を縦方向に重合して収納する。第１図及
び第２図において、１は凹部1aを設けたアルミナ質のサ
ヤ、２はアルミナ質の蓋、３は拡散剤を塗着した半導体
磁器である。なお収納はサヤ１の上に半導体磁器３をバ
ラ積みしてサヤ１を振動させることによって容易にでき
る。第２図のような構成にサヤ詰めした半導体磁器３を
空気中において1100℃で４時間熱処理した。熱処理によ
って拡散剤は半導体磁器３の結晶粒界に拡散し、絶縁化
する。
比較のために所定量の拡散剤を均一に塗着して乾燥さ
せた後、第３図のようにバラ詰めして同様に熱処理を行
った。第３図において、４は拡散剤を塗着した半導体磁
器、５はアルミナ質のサヤ、６はアルミナ質の蓋であ
る。このようにして得られた粒界絶縁型半導体磁器の両
面に電極ペーストを塗布し、850℃で焼付けてコンデン
サとし、見掛誘電率、誘電損失、破壊電圧を測定し、静
電容量のバラツキを算出した。見掛誘電率及び誘電損失
は、1V、1KHzの条件で測定し、破壊電圧はコンデンサの
電極間に1mA以上の電流が流れる直前の電圧を測定し
た。静電容量のバラツキは の式より算出した。熱処理後の拡散剤残存量は発光分光
分析法による元素分析値から求めた。なお、両端部に位
置した半導体磁器は他と接触状態が異なるので測定から
は除いて行った。その結果を第１表に示す。
せた後、第３図のようにバラ詰めして同様に熱処理を行
った。第３図において、４は拡散剤を塗着した半導体磁
器、５はアルミナ質のサヤ、６はアルミナ質の蓋であ
る。このようにして得られた粒界絶縁型半導体磁器の両
面に電極ペーストを塗布し、850℃で焼付けてコンデン
サとし、見掛誘電率、誘電損失、破壊電圧を測定し、静
電容量のバラツキを算出した。見掛誘電率及び誘電損失
は、1V、1KHzの条件で測定し、破壊電圧はコンデンサの
電極間に1mA以上の電流が流れる直前の電圧を測定し
た。静電容量のバラツキは の式より算出した。熱処理後の拡散剤残存量は発光分光
分析法による元素分析値から求めた。なお、両端部に位
置した半導体磁器は他と接触状態が異なるので測定から
は除いて行った。その結果を第１表に示す。
第１表から明らかなように、同じ量の拡散剤を塗着し
た場合、熱処理後の半導体磁器中の拡散剤残存量は従来
の方法に比べて多く、空気中への蒸発及びサヤ１への拡
散が減少したことが確認できる。また、従来法と同等の
電気特性を得るためには拡散剤塗着量を減らすことによ
って可能となり、しかも静電容量のバラツキだけを減少
させることができる。
た場合、熱処理後の半導体磁器中の拡散剤残存量は従来
の方法に比べて多く、空気中への蒸発及びサヤ１への拡
散が減少したことが確認できる。また、従来法と同等の
電気特性を得るためには拡散剤塗着量を減らすことによ
って可能となり、しかも静電容量のバラツキだけを減少
させることができる。
発明の効果 以上のように、本発明の方法は、拡散剤を塗布した半
導体磁器を、この半導体磁器の外周形状と略同一形状の
サヤの凹部に縦方向に重合して収納した後熱処理するも
のであるので、サヤ詰めが容易であり、半導体磁器と空
気及びサヤとの接触面積が略等しくなるようにサヤ詰め
して熱処理することによって、拡散剤の空気中への蒸発
を抑え、かつ熱処理後の拡散剤残存量のバラツキを減少
させ、電気特性のバラツキを減少させることができる。
また、拡散剤塗着量が少なくても従来法と同等の電気特
性を得ることが可能であり、その際電気特性のバラツキ
だけを低減させることができ、歩留り良く粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサを製造できるという効果が得られ
る。
導体磁器を、この半導体磁器の外周形状と略同一形状の
サヤの凹部に縦方向に重合して収納した後熱処理するも
のであるので、サヤ詰めが容易であり、半導体磁器と空
気及びサヤとの接触面積が略等しくなるようにサヤ詰め
して熱処理することによって、拡散剤の空気中への蒸発
を抑え、かつ熱処理後の拡散剤残存量のバラツキを減少
させ、電気特性のバラツキを減少させることができる。
また、拡散剤塗着量が少なくても従来法と同等の電気特
性を得ることが可能であり、その際電気特性のバラツキ
だけを低減させることができ、歩留り良く粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサを製造できるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の一実施例の半導体磁器の粒
界層形成方法による熱処理時のサヤの斜視図及びサヤの
構成を示す断面図、第３図は従来法における熱処理時の
サヤの構成を示す断面図である。 １……サヤ、1a……凹部、２……蓋、３……拡散剤を塗
着した半導体磁器。
界層形成方法による熱処理時のサヤの斜視図及びサヤの
構成を示す断面図、第３図は従来法における熱処理時の
サヤの構成を示す断面図である。 １……サヤ、1a……凹部、２……蓋、３……拡散剤を塗
着した半導体磁器。
Claims (1)
- 【請求項１】拡散剤を塗着した半導体磁器を、この半導
体磁器の外周形状と略同一形状のサヤの凹部に縦方向に
重合して収納した後熱処理することによって、粒界を絶
縁化する半導体磁器の粒界層形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062413A JP2696893B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体磁器の粒界層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062413A JP2696893B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体磁器の粒界層形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235321A JPH01235321A (ja) | 1989-09-20 |
| JP2696893B2 true JP2696893B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=13199440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63062413A Expired - Lifetime JP2696893B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体磁器の粒界層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696893B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694718A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of forming semiconductor porcelain grain boudary layer |
| JPS58148402A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-03 | マルコン電子株式会社 | セラミツク電子部品の焼結方法 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63062413A patent/JP2696893B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01235321A (ja) | 1989-09-20 |
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