JP2847766B2 - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はPdを内部電極として用いる積層セラミックコ
ンデンサに関するものである。
ンデンサに関するものである。
従来の技術 従来から誘電率、絶縁抵抗が高く、良好度Ｑにすぐ
れ、静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組成物として
下記のような系が知られている。
れ、静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組成物として
下記のような系が知られている。
・BaO−TiO2−Nd2O3系 ・BaO−TiO2−Sm2O3系 そして誘電体層をこのような組成の材料を用い、内部
電極としてPdを用いて積層セラミックコンデンサを製造
していた。
電極としてPdを用いて積層セラミックコンデンサを製造
していた。
発明が解決しようとする課題 上記構造の積層セラミックコンデンサにおいては、内
部電極のデラミネーションの発生を防止するために、内
部電極を薄くする。しかしながら、Ba/Ti比の小さいも
のなど一般的にTiO2を多く含む誘電体層は焼成する際、
誘電体層中に含まれる有機バインダーなどにより、TiO2
が還元される。そして還元により生じたTiが内部電極の
Pdと化合物を作るためか、内部電極が体積膨張し、その
結果内部電極は一見玉状のようになり、内部電極切れを
起こし、誘電体層とPdを含む内部電極との界面の密着性
が低下する。その結果、静電容量とＱ値が低下し、その
バラツキが大きくなるという問題点を有していた。
部電極のデラミネーションの発生を防止するために、内
部電極を薄くする。しかしながら、Ba/Ti比の小さいも
のなど一般的にTiO2を多く含む誘電体層は焼成する際、
誘電体層中に含まれる有機バインダーなどにより、TiO2
が還元される。そして還元により生じたTiが内部電極の
Pdと化合物を作るためか、内部電極が体積膨張し、その
結果内部電極は一見玉状のようになり、内部電極切れを
起こし、誘電体層とPdを含む内部電極との界面の密着性
が低下する。その結果、静電容量とＱ値が低下し、その
バラツキが大きくなるという問題点を有していた。
そこで本発明の積層セラミックコンデンサは、内部電
極切れを抑制することにより、誘電率、絶縁抵抗、絶縁
破壊電圧が高く、静電容量と良好度Ｑの低下を防ぐとと
もにそのバラツキの小さな積層セラミックコンデンサを
提供することを目的とするものである。
極切れを抑制することにより、誘電率、絶縁抵抗、絶縁
破壊電圧が高く、静電容量と良好度Ｑの低下を防ぐとと
もにそのバラツキの小さな積層セラミックコンデンサを
提供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 そこで本発明の積層セラミックコンデンサは、誘電体
層と内部電極とを交互に積層した積層体と、この積層体
の前記内部電極の露出した端面に設けた外部電極とを備
え、前記誘電体層は、一般式 xBaO−ｙ｛（TiO2）(1-m)（ZrO2）ｍ｝−ｚ（Re(1-n)Men）O3 （ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00,0.001≦ｍ≦0.200,0.01≦
ｎ≦0.20、Reは、La,Pr,Nd,Smから選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素。MeはLa,Pr,Nd,Smを除く希土
類元素から選ばれる少なくとも一種類以上の希土類元
素。）と表した時、x,y,zが以下の表に示す各点a,b,c,
d,e,fで囲まれるモル比の範囲からなる主成分100重量部
に対し、副成分としてNb2O5を0.3〜5.0重量部含有した
ものであり、前記内部電極は、パラジウムを含有するこ
とを特徴とするものである。
層と内部電極とを交互に積層した積層体と、この積層体
の前記内部電極の露出した端面に設けた外部電極とを備
え、前記誘電体層は、一般式 xBaO−ｙ｛（TiO2）(1-m)（ZrO2）ｍ｝−ｚ（Re(1-n)Men）O3 （ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00,0.001≦ｍ≦0.200,0.01≦
ｎ≦0.20、Reは、La,Pr,Nd,Smから選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素。MeはLa,Pr,Nd,Smを除く希土
類元素から選ばれる少なくとも一種類以上の希土類元
素。）と表した時、x,y,zが以下の表に示す各点a,b,c,
d,e,fで囲まれるモル比の範囲からなる主成分100重量部
に対し、副成分としてNb2O5を0.3〜5.0重量部含有した
ものであり、前記内部電極は、パラジウムを含有するこ
とを特徴とするものである。
作用 この構成によると、誘電体層中の４価のTiおよびZrの
一部を５価のNbで置換することによりTiO2が還元される
のを抑制し、TiとPdとの化合物の生成を防止する。その
結果、誘電体層と内部電極の界面の密着性が向上するた
め、静電容量とＱ値が大きく、そのバラツキが小さい積
層セラミックコンデンサとなる。
一部を５価のNbで置換することによりTiO2が還元される
のを抑制し、TiとPdとの化合物の生成を防止する。その
結果、誘電体層と内部電極の界面の密着性が向上するた
め、静電容量とＱ値が大きく、そのバラツキが小さい積
層セラミックコンデンサとなる。
また従来の誘電体層は焼成により還元されたTiO2が冷
却過程である程度再酸化されるが、誘電体層の内部、及
び各結晶粒子の内側は再酸化されにくく酸素欠乏状態の
まま残る。従って酸素原子の持つ有効電荷＋2eをチタン
原子上の3d電子で中和することにより、各酸素空孔につ
いて２個のTi3+が形成され、Ti3+を介した電子ホッピン
グによって、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度を劣化
させる。そこで本発明は誘電体層中の４価のTi及びZrの
一部を５価のNbで置換することにより生じた陽イオン空
孔で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償する。その結果
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が従来よりも向上した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
却過程である程度再酸化されるが、誘電体層の内部、及
び各結晶粒子の内側は再酸化されにくく酸素欠乏状態の
まま残る。従って酸素原子の持つ有効電荷＋2eをチタン
原子上の3d電子で中和することにより、各酸素空孔につ
いて２個のTi3+が形成され、Ti3+を介した電子ホッピン
グによって、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度を劣化
させる。そこで本発明は誘電体層中の４価のTi及びZrの
一部を５価のNbで置換することにより生じた陽イオン空
孔で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償する。その結果
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が従来よりも向上した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
さらにReO3/2（Reは、La,Pr,Nd,Smから選ばれる少な
くとも一種類以上の希土類元素）の一部をMeO3/2（Meは
La,Pr,Nd,Smを除く希土類元素から選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素）で置換することにより、ReO
3/2で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行させるとともに、MeO3/2でＱ値を大
幅に改善することができる。
くとも一種類以上の希土類元素）の一部をMeO3/2（Meは
La,Pr,Nd,Smを除く希土類元素から選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素）で置換することにより、ReO
3/2で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行させるとともに、MeO3/2でＱ値を大
幅に改善することができる。
実施例 以下に、本発明を具体的実施例により説明する。
（実施例１） 出発原料には化学的に高純度のBaCO3,TiO2,ZrO2,La2O
3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,CeO2,Gd2O3,Dy2O3およびNb2O5粉
末を下記の第１表に示す組成比になるように秤量し、め
のうボールを備えたゴム内張りのボールミルに純水とと
もに入れ、湿式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を
高アルミナ質のルツボに入れ、空気中で1100℃にて２時
間仮焼した。この仮焼粉末をめのうボールを備えたゴム
内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、
脱水乾燥した。この粉砕粉末に、有機バインダーを加
え、均質とした後、32メッシュのふるいを通して整粒
し、金型と油圧プレスを用いて成形圧力1ton/cm2で直径
15mm、厚み0.4mmに成形した。次いで、成形円板をジル
コニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤに入れ、空気中に
て下記の第１表に示す温度で２時間焼成し、第１表に示
す組成比の誘電体磁器を得た。
3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,CeO2,Gd2O3,Dy2O3およびNb2O5粉
末を下記の第１表に示す組成比になるように秤量し、め
のうボールを備えたゴム内張りのボールミルに純水とと
もに入れ、湿式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を
高アルミナ質のルツボに入れ、空気中で1100℃にて２時
間仮焼した。この仮焼粉末をめのうボールを備えたゴム
内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、
脱水乾燥した。この粉砕粉末に、有機バインダーを加
え、均質とした後、32メッシュのふるいを通して整粒
し、金型と油圧プレスを用いて成形圧力1ton/cm2で直径
15mm、厚み0.4mmに成形した。次いで、成形円板をジル
コニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤに入れ、空気中に
て下記の第１表に示す温度で２時間焼成し、第１表に示
す組成比の誘電体磁器を得た。
このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直
径を測定し、誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数測定
用試料は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼き付
け、絶縁抵抗、絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体磁器
円板の外周より内側に1mmの幅で銀電極のない部分を設
け、銀電極を焼き付けた。そして、誘電率、良好度Ｑ、
静電容量温度係数は、YHP社製デジタルLCRメータのモデ
ル4275Aを使用し、測定温度20℃、測定電圧1.0Vrms、測
定周波数1MHzでの測定より求めた。なお、静電容量の温
度変化は、−55℃、−25℃、20℃、85℃、125℃の静電
容量を測定し、直線性を確認するとともに、静電容量温
度係数は、20℃と85℃の静電容量を用いて次式により求
めた。
径を測定し、誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数測定
用試料は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼き付
け、絶縁抵抗、絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体磁器
円板の外周より内側に1mmの幅で銀電極のない部分を設
け、銀電極を焼き付けた。そして、誘電率、良好度Ｑ、
静電容量温度係数は、YHP社製デジタルLCRメータのモデ
ル4275Aを使用し、測定温度20℃、測定電圧1.0Vrms、測
定周波数1MHzでの測定より求めた。なお、静電容量の温
度変化は、−55℃、−25℃、20℃、85℃、125℃の静電
容量を測定し、直線性を確認するとともに、静電容量温
度係数は、20℃と85℃の静電容量を用いて次式により求
めた。
TC＝（Ｃ−Co）/Co×1/65×106 Tc:静電容量温度係数（ppm/℃） Co:20℃での静電容量（pF） C :85℃での静電容量（pF） また、誘電率は次式より求めた。
Ｋ＝143.8×Co×t/D2 K :誘電率 Co:20℃での静電容量（pF） D :誘電体磁器の直径（mm） t :誘電体磁器の厚み（mm） さらに、絶縁抵抗は、YHP社製HRメータのモデル4329A
を使用し、測定電圧50V.D.C、測定時間１分間による測
定より求めた。
を使用し、測定電圧50V.D.C、測定時間１分間による測
定より求めた。
そして、絶縁破壊強度は菊水電子工業（株）製高電圧
電源PHS35K−３形を使用し、試料をシリコンオイル中に
入れ、昇圧速度50V/secにより求めた絶縁破壊電圧を誘
電体厚みで除算し、1mm当たりの絶縁破壊強度とした。
また、結晶粒径は、倍率400での光学顕微鏡観察より求
めた。
電源PHS35K−３形を使用し、試料をシリコンオイル中に
入れ、昇圧速度50V/secにより求めた絶縁破壊電圧を誘
電体厚みで除算し、1mm当たりの絶縁破壊強度とした。
また、結晶粒径は、倍率400での光学顕微鏡観察より求
めた。
試験結果を下記の第２表に示す。
ここで第１図は本発明にかかる組成物の主成分の組成
範囲を示す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した
理由を第１図に参照しながら説明する。すなわち、Ａ領
域では焼結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好
度Ｑが低下し実用的でなくなる。さらに、C,D領域では
静電容量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用
的でなくなる。そして、Ｅ領域では静電容量温度係数が
プラス方向に移行するが、誘電率が小さく実用的でなく
なる。また、ReをLa,Pr,Nd,Smから選ぶことにより、La,
Pr,Nd,Smの順で誘電率を大きく下げることなく、静電容
量温度係数をプラス方向に移行することが可能であり、
La,Pr,Nd,Smの一種あるいは組合せにより静電容量温度
係数の調節が可能である。さらに、La,Pr,Nd,Smから選
ばれる一種以上の希土類元素の一部を、La,Pr,Nd,Smを
除く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素で置
換することにより、良好度Ｑを大幅に改善する効果を有
し、その置換量が0.01未満では置換効果はなく、0.20を
越えると誘電率が低下し実用的でなくなる。
範囲を示す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した
理由を第１図に参照しながら説明する。すなわち、Ａ領
域では焼結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好
度Ｑが低下し実用的でなくなる。さらに、C,D領域では
静電容量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用
的でなくなる。そして、Ｅ領域では静電容量温度係数が
プラス方向に移行するが、誘電率が小さく実用的でなく
なる。また、ReをLa,Pr,Nd,Smから選ぶことにより、La,
Pr,Nd,Smの順で誘電率を大きく下げることなく、静電容
量温度係数をプラス方向に移行することが可能であり、
La,Pr,Nd,Smの一種あるいは組合せにより静電容量温度
係数の調節が可能である。さらに、La,Pr,Nd,Smから選
ばれる一種以上の希土類元素の一部を、La,Pr,Nd,Smを
除く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素で置
換することにより、良好度Ｑを大幅に改善する効果を有
し、その置換量が0.01未満では置換効果はなく、0.20を
越えると誘電率が低下し実用的でなくなる。
また、TiO2をZrO2で置換することにより、誘電率、良
好度Ｑ、静電容量温度係数、絶縁抵抗の値を大きく変え
ることなく、結晶粒径を小さくし、絶縁破壊強度を大き
くする効果を有し、その置換率ｍが0.001未満では置換
効果はなく、一方0.200を越えると誘電率、良好度Ｑ、
絶縁抵抗が低下する。
好度Ｑ、静電容量温度係数、絶縁抵抗の値を大きく変え
ることなく、結晶粒径を小さくし、絶縁破壊強度を大き
くする効果を有し、その置換率ｍが0.001未満では置換
効果はなく、一方0.200を越えると誘電率、良好度Ｑ、
絶縁抵抗が低下する。
第２図（ａ）〜（ｅ）は、本発明にかかる組成物の主
成分に対し、副成分Nb2O5の含有効果を積層セラミック
コンデンサの特性で示すグラフであり、Nb2O5の含有範
囲を限定した理由をグラフを参照しながら説明する。
成分に対し、副成分Nb2O5の含有効果を積層セラミック
コンデンサの特性で示すグラフであり、Nb2O5の含有範
囲を限定した理由をグラフを参照しながら説明する。
第２図に示すように、Nb2O5を含有することにより、
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が向上し、また静電容量と良好
度Ｑを高め、静電容量と良好度Ｑのバラツキを小さくす
効果を有する。そして、Nb2O5の含有により、絶縁抵
抗、絶縁破壊強度は向上するが、Nb2O5の含有量が主成
分100重量部に対し、0.3重量部未満はそれほど絶縁破壊
強度が大きくなく、静電容量と良好度Ｑが低く、また静
電容量と良好度Ｑのバラツキが大きいため、この発明の
範囲から除外した。一方、Nb2O5の含有量が主成分に対
し、5.0重量部を越えると良好度Ｑ、絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり、さら
に静電容量の温度変化の直線性が失われ実用的でなくな
る。
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が向上し、また静電容量と良好
度Ｑを高め、静電容量と良好度Ｑのバラツキを小さくす
効果を有する。そして、Nb2O5の含有により、絶縁抵
抗、絶縁破壊強度は向上するが、Nb2O5の含有量が主成
分100重量部に対し、0.3重量部未満はそれほど絶縁破壊
強度が大きくなく、静電容量と良好度Ｑが低く、また静
電容量と良好度Ｑのバラツキが大きいため、この発明の
範囲から除外した。一方、Nb2O5の含有量が主成分に対
し、5.0重量部を越えると良好度Ｑ、絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり、さら
に静電容量の温度変化の直線性が失われ実用的でなくな
る。
（実施例２） 出発原料には化学的に高純度のBaCO3,TiO2,ZrO2,Nd2O
3,CeO2およびNb2O5粉末を使用し、組成比0.09BaO−0.56
TiO2−0.35［（NdO3/2）0.95（CeO2）0.05］の主成分10
0重量部に対して、Nb2O5を0,0.1,0.3,0.5,1.0,5.0,7.0
重量部含有した仮焼粉砕粉を実施例１と同様の方法で作
製する。ただし、Nb2O5含有量が0,0.1,7.0重量部は、こ
の発明の範囲外であり、0.3,0.5,1.0,5.0重量部は、こ
の発明の範囲内である。
3,CeO2およびNb2O5粉末を使用し、組成比0.09BaO−0.56
TiO2−0.35［（NdO3/2）0.95（CeO2）0.05］の主成分10
0重量部に対して、Nb2O5を0,0.1,0.3,0.5,1.0,5.0,7.0
重量部含有した仮焼粉砕粉を実施例１と同様の方法で作
製する。ただし、Nb2O5含有量が0,0.1,7.0重量部は、こ
の発明の範囲外であり、0.3,0.5,1.0,5.0重量部は、こ
の発明の範囲内である。
この仮焼粉砕粉末に、有機バインダー、可塑剤、分散
剤、有機溶剤を加え、アルミナボールを備えたポットで
混合し、スラリーを作製した。混合後、ろ過したスラリ
ーは、焼結後の誘電体厚みが12μｍとなるようなグリー
ンシートに加工した。このようなグリーンシート10枚を
支持台の上に積層し、昭栄化学（株）製内部電極パラジ
ウムペーストML−3724を焼結後の内部電極厚みが２μｍ
となるようにスクリーン印刷し、乾燥した。この上にグ
リーンシート１枚を積層し、焼結後の内部電極重なり寸
法が1.2mm×0.7mmとなるように印刷位置をずらして内部
電極パラジウムペーストを印刷し、乾燥後、グリーンシ
ート１枚を積層した。これらの操作を、誘電体層数が19
となるまで繰り返した。この上に、グリーンシート10枚
を積層した。この積層体を焼結後、内部電極重なり寸法
が1.2mm×0.7mm、誘電体層数が19の積層構造をもつ積層
セラミックコンデンサとなるように切断した。この切断
した試料は、ジルコニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤ
に入れ、空気中にて、室温から350℃までを５℃/hrで昇
温し、350℃より100℃/hrで昇温し、1270℃で２時間焼
成後、100℃/hrで室温まで降温した。次いで、焼成後の
試料は、試料面を研磨し、外部電極と接合する内部電極
部分を充分露出させ、内部電極露出部分に銀の外部電極
を焼き付け、内部電極と導通させ、積層セラミックコン
デンサを作製した。
剤、有機溶剤を加え、アルミナボールを備えたポットで
混合し、スラリーを作製した。混合後、ろ過したスラリ
ーは、焼結後の誘電体厚みが12μｍとなるようなグリー
ンシートに加工した。このようなグリーンシート10枚を
支持台の上に積層し、昭栄化学（株）製内部電極パラジ
ウムペーストML−3724を焼結後の内部電極厚みが２μｍ
となるようにスクリーン印刷し、乾燥した。この上にグ
リーンシート１枚を積層し、焼結後の内部電極重なり寸
法が1.2mm×0.7mmとなるように印刷位置をずらして内部
電極パラジウムペーストを印刷し、乾燥後、グリーンシ
ート１枚を積層した。これらの操作を、誘電体層数が19
となるまで繰り返した。この上に、グリーンシート10枚
を積層した。この積層体を焼結後、内部電極重なり寸法
が1.2mm×0.7mm、誘電体層数が19の積層構造をもつ積層
セラミックコンデンサとなるように切断した。この切断
した試料は、ジルコニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤ
に入れ、空気中にて、室温から350℃までを５℃/hrで昇
温し、350℃より100℃/hrで昇温し、1270℃で２時間焼
成後、100℃/hrで室温まで降温した。次いで、焼成後の
試料は、試料面を研磨し、外部電極と接合する内部電極
部分を充分露出させ、内部電極露出部分に銀の外部電極
を焼き付け、内部電極と導通させ、積層セラミックコン
デンサを作製した。
これらの試料の静電容量、良好度Ｑ、静電容量温度係
数、絶縁抵抗、絶縁破壊強度は、実施例１と同様の条件
での測定により求めた。また、積層構造の確認は、積層
セラミックコンデンサの長さ方向および幅方向の約1/2
の研磨断面を、内部電極重なり寸法は倍率100、誘電体
厚みと内部電極厚みは倍率400での光学顕微鏡観察より
求めた。
数、絶縁抵抗、絶縁破壊強度は、実施例１と同様の条件
での測定により求めた。また、積層構造の確認は、積層
セラミックコンデンサの長さ方向および幅方向の約1/2
の研磨断面を、内部電極重なり寸法は倍率100、誘電体
厚みと内部電極厚みは倍率400での光学顕微鏡観察より
求めた。
この測定結果を第２図（ａ）〜（ｅ）に示す。
なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ba
CO3,TiO2,ZrO2,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,CeO2,Gd2O3,
Dy2O3およびNb2O5を使用したが、この方法に限定される
ものではなく、所望の組成比になるように、BaTiO3など
の化合物、あるいは炭酸塩、水酸化物など空気中での加
熱により、BaO,TiO2,ZrO2,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,C
eO2,Gd2O3,Dy2O3およびNb2O5となる化合物を使用しても
実施例と同程度の特性を得ることができる。
CO3,TiO2,ZrO2,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,CeO2,Gd2O3,
Dy2O3およびNb2O5を使用したが、この方法に限定される
ものではなく、所望の組成比になるように、BaTiO3など
の化合物、あるいは炭酸塩、水酸化物など空気中での加
熱により、BaO,TiO2,ZrO2,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,C
eO2,Gd2O3,Dy2O3およびNb2O5となる化合物を使用しても
実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分を添加して
も実施例と同程度の特性を得ることができる。
も実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、誘導体磁器用として一般に使用される工業用原
料の二酸化チタン、例えばチタン工業（株）製二酸化チ
タンKA−10、古河鉱業（株）製二酸化チタンFA−55Wに
は最大0.45重量％のNb2O5が含まれるが、これらの二酸
化チタンを使用して主成分の誘導体磁器を作製しても、
主成分100重量部に対してNb2O5の含有量は最大で0.23重
量部であり、この発明の範囲外であるが、工業用原料の
二酸化チタン中のNb2O5量を考慮、不足分のNb2O5を含有
させることにより、実施例と同程度の特性を得ることが
できる。
料の二酸化チタン、例えばチタン工業（株）製二酸化チ
タンKA−10、古河鉱業（株）製二酸化チタンFA−55Wに
は最大0.45重量％のNb2O5が含まれるが、これらの二酸
化チタンを使用して主成分の誘導体磁器を作製しても、
主成分100重量部に対してNb2O5の含有量は最大で0.23重
量部であり、この発明の範囲外であるが、工業用原料の
二酸化チタン中のNb2O5量を考慮、不足分のNb2O5を含有
させることにより、実施例と同程度の特性を得ることが
できる。
また、実施例ではLa,Pr,Nd,Smを除く希土類元素Meと
してGe,Dy,Gdについて説明したが、その他の希土類元素
を使用しても実施例と同程度の特性を得ることができ
る。
してGe,Dy,Gdについて説明したが、その他の希土類元素
を使用しても実施例と同程度の特性を得ることができ
る。
また、上述の基本組成のほかに、SiO2,MnO2,Fe2O3,Zn
Oなど一般にフラックスと考えられている塩類、酸化物
などを、特性を損なわない範囲で加えることもできる。
Oなど一般にフラックスと考えられている塩類、酸化物
などを、特性を損なわない範囲で加えることもできる。
発明の効果 以上本発明によると、誘導体層中の４価のTiおよびZr
の一部を５価のNbで置換することによりTiO2が還元され
るのを抑制し、TiとPdとの化合物の生成を防止する。そ
の結果、誘導体層と内部電極の界面の密着性が向上する
ため、静電容量とＱ値が大きく、そのバラツキが小さい
積層セラミックコンデンサとなる。
の一部を５価のNbで置換することによりTiO2が還元され
るのを抑制し、TiとPdとの化合物の生成を防止する。そ
の結果、誘導体層と内部電極の界面の密着性が向上する
ため、静電容量とＱ値が大きく、そのバラツキが小さい
積層セラミックコンデンサとなる。
また従来の誘電体層は焼成により還元されたTiO2が冷
却過程である程度再酸化されるが、誘電体層の内部、及
び各結晶粒子の内側は再酸化されにくく酸素欠乏状態の
まま残る。従って酸素原子の持つ有効電荷＋2eをチタン
原子上の3d電子で中和することにより、各酸素空孔につ
いて２個のTi3+が形成され、Ti3+を介した電子ホッピン
グによって、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度を劣化
させる。そこで本発明は誘電体層中の４価のTi及びZrの
一部を５価のNbで置換することにより生じた陽イオン空
孔で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償する。その結果
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が従来よりも向上した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
却過程である程度再酸化されるが、誘電体層の内部、及
び各結晶粒子の内側は再酸化されにくく酸素欠乏状態の
まま残る。従って酸素原子の持つ有効電荷＋2eをチタン
原子上の3d電子で中和することにより、各酸素空孔につ
いて２個のTi3+が形成され、Ti3+を介した電子ホッピン
グによって、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度を劣化
させる。そこで本発明は誘電体層中の４価のTi及びZrの
一部を５価のNbで置換することにより生じた陽イオン空
孔で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償する。その結果
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が従来よりも向上した積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
さらにReO3/2（Reは、La,Pr,Nd,Smから選ばれる少な
くとも一種類以上の希土類元素）の一部をMeO3/2（Meは
La,Pr,Nd,Smを除く希土類元素から選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素）で置換することにより、ReO
3/2で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行させるとともに、MeO3/2でＱ値を大
幅に改善することができる。
くとも一種類以上の希土類元素）の一部をMeO3/2（Meは
La,Pr,Nd,Smを除く希土類元素から選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素）で置換することにより、ReO
3/2で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行させるとともに、MeO3/2でＱ値を大
幅に改善することができる。
第１図は本発明にかかる組成物の主成分の組成範囲を説
明する三元図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明にかかる
組成比0.09BaO−0.56TiO2−0.35［（NdO3/2）0.95（CeO
2）0.05］の主成分100重量部に対する副成分Nb2O5の含
有効果を、誘電体厚み:12μｍ、内部電極重なり寸法:1.
2mm×0.7mm、誘電体層数:19の積層構造をもつ積層セラ
ミックコンデンサの電気特性で示すグラフである。
明する三元図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明にかかる
組成比0.09BaO−0.56TiO2−0.35［（NdO3/2）0.95（CeO
2）0.05］の主成分100重量部に対する副成分Nb2O5の含
有効果を、誘電体厚み:12μｍ、内部電極重なり寸法:1.
2mm×0.7mm、誘電体層数:19の積層構造をもつ積層セラ
ミックコンデンサの電気特性で示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/49 H01B 3/00 - 3/14
Claims (1)
- 【請求項１】誘電体層と内部電極とを交互に積層した積
層体と、この積層体の前記内部電極の露出した端面に設
けた外部電極とを備え、前記誘電体層は、一般式 xBaO−ｙ｛（TiO2）(1-m)（ZrO2）ｍ｝−ｚ（Re(1-n)Men）O3 （ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00,0.001≦ｍ≦0.200,0.01≦
ｎ≦0.20、Reは、La,Pr,Nd,Smから選ばれる少なくとも
一種類以上の希土類元素。MeはLa,Pr,Nd,Smを除く希土
類元素から選ばれる少なくとも一種類以上の希土類元
素。）と表した時、x,y,zが以下の表に示す各点a,b,c,
d,e,fで囲まれるモル比の範囲からなる主成分100重量部
に対し、副成分としてNb2O5を0.3〜5.0重量部含有した
ものであり、前記内部電極は、パラジウムを含有するこ
とを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156501A JP2847766B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156501A JP2847766B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323260A JPH0323260A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2847766B2 true JP2847766B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=15629144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1156501A Expired - Fee Related JP2847766B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2847766B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1156501A patent/JP2847766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323260A (ja) | 1991-01-31 |
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|---|---|---|---|
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