JP2984115B2 - 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 - Google Patents
粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粒界絶縁型半導体磁器コ
ンデンサの製造方法に関する。
ンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの典型
的な従来の製造方法は、ＳｒＴｉＯ3 等の主成分とＮｂ
2 Ｏ5 等の半導体化促進剤とＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の
焼結促進剤との混合物を用意する工程と、この混合物の
成形体を形成する工程と、成形体を１３００〜１５００
℃の還元性雰囲気中で焼成して焼結体を得る工程と、焼
結体の表面にＣｕＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ等の粒界絶
縁化物質を塗布する工程と、これを１０００〜１２００
℃の大気中で熱処理して半導体磁器の粒界に絶縁化物質
を拡散させる工程と、焼結体の両主面に電極用導電性ペ
ーストを印刷する工程と、電極焼付工程とを含む。
的な従来の製造方法は、ＳｒＴｉＯ3 等の主成分とＮｂ
2 Ｏ5 等の半導体化促進剤とＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の
焼結促進剤との混合物を用意する工程と、この混合物の
成形体を形成する工程と、成形体を１３００〜１５００
℃の還元性雰囲気中で焼成して焼結体を得る工程と、焼
結体の表面にＣｕＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ等の粒界絶
縁化物質を塗布する工程と、これを１０００〜１２００
℃の大気中で熱処理して半導体磁器の粒界に絶縁化物質
を拡散させる工程と、焼結体の両主面に電極用導電性ペ
ーストを印刷する工程と、電極焼付工程とを含む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、焼成
工程と絶縁化物質の拡散工程と電極焼付工程との３工程
において熱処理が夫々必要であり、また絶縁化物質の塗
布工程と電極用導電性ペーストの印刷工程との２工程に
おいて印刷作業が夫々必要であった。この為、従来の磁
器コンデンサの製造は工程数が多くて非常に煩雑であっ
た。
工程と絶縁化物質の拡散工程と電極焼付工程との３工程
において熱処理が夫々必要であり、また絶縁化物質の塗
布工程と電極用導電性ペーストの印刷工程との２工程に
おいて印刷作業が夫々必要であった。この為、従来の磁
器コンデンサの製造は工程数が多くて非常に煩雑であっ
た。
【０００４】そこで、本発明の目的は、工程数を少なく
して製造コストの低減を図ることができる粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサの製造方法を提供することにある。
して製造コストの低減を図ることができる粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、半導体磁器を得るための主成分又はこの主
成分を得るための物質と半導体化促進剤とを含む磁器原
料を酸化性雰囲気中で仮焼する工程と、前記仮焼した磁
器材料を使用して互いに対向する一対の主面を有する成
形体を形成する工程と、前記成形体の一対の主面に前記
半導体磁器の粒界を絶縁化するための物質を混入した導
電性ペーストを塗布する工程と、前記導電性ペーストが
塗布された成形体を非積層構造に保って還元性雰囲気中
で焼成し、次に空気の酸素含有率よりも低い含有率で酸
素を不活性ガスに対して含めたものから成る弱酸化性雰
囲気中、９００〜１２００℃で熱処理する工程とを含む
非積層構造の粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方
法に係わるものである。なお、還元性雰囲気での焼成と
弱酸化性雰囲気での熱処理とは同一の炉の中で連続的に
行ってもよいし、別の炉で独立に行ってもよい。また、
弱酸化性雰囲気中の熱処理工程の後に、弱酸化性雰囲気
よりも酸化性の強い雰囲気（好ましくは大気中）で５０
０〜８００℃の熱処理を施すことができる。
の本発明は、半導体磁器を得るための主成分又はこの主
成分を得るための物質と半導体化促進剤とを含む磁器原
料を酸化性雰囲気中で仮焼する工程と、前記仮焼した磁
器材料を使用して互いに対向する一対の主面を有する成
形体を形成する工程と、前記成形体の一対の主面に前記
半導体磁器の粒界を絶縁化するための物質を混入した導
電性ペーストを塗布する工程と、前記導電性ペーストが
塗布された成形体を非積層構造に保って還元性雰囲気中
で焼成し、次に空気の酸素含有率よりも低い含有率で酸
素を不活性ガスに対して含めたものから成る弱酸化性雰
囲気中、９００〜１２００℃で熱処理する工程とを含む
非積層構造の粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方
法に係わるものである。なお、還元性雰囲気での焼成と
弱酸化性雰囲気での熱処理とは同一の炉の中で連続的に
行ってもよいし、別の炉で独立に行ってもよい。また、
弱酸化性雰囲気中の熱処理工程の後に、弱酸化性雰囲気
よりも酸化性の強い雰囲気（好ましくは大気中）で５０
０〜８００℃の熱処理を施すことができる。
【０００６】本発明における磁器生シートを作るための
磁器原料は、ＳｒＴｉＯ3 、（Ｓｒ1-x Ｃａx ）ＴｉＯ
3 、（Ｓｒ1-x Ｂａx ）ＴｉＯ3 又はこれ等を最終的に
得ることができる化合物の１種又は複数種からなるチタ
ン酸ストロンチウム系の主成分と、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2
Ｏ5 、ＷＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｐｒ6 Ｏ11、Ｄｙ2 Ｏ3 の１種又
は複数種から成る半導体化促進剤との混合物を大気中、
１０００〜１２００℃で仮焼したものであることが望ま
しい。
磁器原料は、ＳｒＴｉＯ3 、（Ｓｒ1-x Ｃａx ）ＴｉＯ
3 、（Ｓｒ1-x Ｂａx ）ＴｉＯ3 又はこれ等を最終的に
得ることができる化合物の１種又は複数種からなるチタ
ン酸ストロンチウム系の主成分と、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2
Ｏ5 、ＷＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｐｒ6 Ｏ11、Ｄｙ2 Ｏ3 の１種又
は複数種から成る半導体化促進剤との混合物を大気中、
１０００〜１２００℃で仮焼したものであることが望ま
しい。
【０００７】絶縁化物質としては、Ｎａ2 Ｏ、Ｌｉ
2 Ｏ、ＭｎＯ2 、ＣｕＯの１種又は複数種が望ましい。
導電性ペ−ストにはＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の
１種又は複数種を含むガラス成分を含有させることが望
ましい。
2 Ｏ、ＭｎＯ2 、ＣｕＯの１種又は複数種が望ましい。
導電性ペ−ストにはＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の
１種又は複数種を含むガラス成分を含有させることが望
ましい。
【０００８】弱酸化性雰囲気はＮ2 、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ
ガスの１種又は複数種から成る不活性ガスに１〜１００
０ppm 程度の酸素（Ｏ2）を含めたものであることが望
ましい。なお、この弱酸化性雰囲気にＨ2 Ｏ（成分）を
含めることができる。
ガスの１種又は複数種から成る不活性ガスに１〜１００
０ppm 程度の酸素（Ｏ2）を含めたものであることが望
ましい。なお、この弱酸化性雰囲気にＨ2 Ｏ（成分）を
含めることができる。
【０００９】導電性ペーストの電極金属としてはＮｉ等
の卑金属が低コスト化の点から望ましいが、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ａｇ−Ｐｄ等の貴金属を使用することもできる。
の卑金属が低コスト化の点から望ましいが、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ａｇ−Ｐｄ等の貴金属を使用することもできる。
【００１０】
【発明の作用及び効果】本願の各請求項の発明は次の作
用効果を有する。（イ） 導電性ペースに粒界絶縁化物質を混入したもの
を塗布して焼成及び熱処理するので、電極形成と粒界絶
縁層の形成とを同時に進めることができるので、非積層
構造の磁器コンデンサの製造工程数の低減を図ることが
できる。 （ロ） 仮焼において主成分と半導体化促進剤が反応し
ているので、還元性雰囲気中の焼成で磁器の半導体化が
絶縁化物質の影響をあまり受けないで均一に進み、且つ
絶縁化物質の拡散が半導体化促進剤の影響をあまり受け
ないで均一に進む。（ハ） 酸素よりも酸素含有率が低い 弱酸化性雰囲気で
焼結体を熱処理すると、磁器層の内部まで酸化が均一に
進み、結晶粒界に均一な絶縁化層が形成される。（ニ） 焼成は還元性雰囲気で行われ、粒界の絶縁化は
弱酸化性雰囲気で行われるので、電極金属が酸化し難
い。従って、電極金属としてＮｉ等の卑金属を使用する
ことが可能になる。
用効果を有する。（イ） 導電性ペースに粒界絶縁化物質を混入したもの
を塗布して焼成及び熱処理するので、電極形成と粒界絶
縁層の形成とを同時に進めることができるので、非積層
構造の磁器コンデンサの製造工程数の低減を図ることが
できる。 （ロ） 仮焼において主成分と半導体化促進剤が反応し
ているので、還元性雰囲気中の焼成で磁器の半導体化が
絶縁化物質の影響をあまり受けないで均一に進み、且つ
絶縁化物質の拡散が半導体化促進剤の影響をあまり受け
ないで均一に進む。（ハ） 酸素よりも酸素含有率が低い 弱酸化性雰囲気で
焼結体を熱処理すると、磁器層の内部まで酸化が均一に
進み、結晶粒界に均一な絶縁化層が形成される。（ニ） 焼成は還元性雰囲気で行われ、粒界の絶縁化は
弱酸化性雰囲気で行われるので、電極金属が酸化し難
い。従って、電極金属としてＮｉ等の卑金属を使用する
ことが可能になる。
【０００１１】
【第１の実施例】バリスタ機能（電圧−電流非直線特
性）を有する粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方
法を説明する。まず、磁器主成分であるＳｒＴｉＯ
3 （チタン酸ストロンチウム）１００モル部に対して半
導体化促進剤としてのＮｂ2 Ｏ5 （酸化ニオブ）０．５
モル部が含まれた磁器原料を得るために、ＳｒＣＯ
3 （炭酸ストロンチウム）を１００モル部、ＴｉＯ
2 （酸化チタン）を１００モル部、Ｎｂ2 Ｏ5 を０．５
モル部秤量し、これ等をボールミルで１５時間湿式混合
した後、大気中（酸化性雰囲気中）、１１５０℃で２時
間仮焼した。次に、この仮焼物を粗粉砕して磁器原料粉
末を得た。
性）を有する粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方
法を説明する。まず、磁器主成分であるＳｒＴｉＯ
3 （チタン酸ストロンチウム）１００モル部に対して半
導体化促進剤としてのＮｂ2 Ｏ5 （酸化ニオブ）０．５
モル部が含まれた磁器原料を得るために、ＳｒＣＯ
3 （炭酸ストロンチウム）を１００モル部、ＴｉＯ
2 （酸化チタン）を１００モル部、Ｎｂ2 Ｏ5 を０．５
モル部秤量し、これ等をボールミルで１５時間湿式混合
した後、大気中（酸化性雰囲気中）、１１５０℃で２時
間仮焼した。次に、この仮焼物を粗粉砕して磁器原料粉
末を得た。
【００１２】次に、上記磁器原料粉末に８重量％のポリ
ビニールブチラール（有機バインダー）を加えてスラリ
ー状にし、ドクターブレード法により６００μｍの厚さ
の磁器生シート（グリーンシート）から成るシート状成
形体を作成した。
ビニールブチラール（有機バインダー）を加えてスラリ
ー状にし、ドクターブレード法により６００μｍの厚さ
の磁器生シート（グリーンシート）から成るシート状成
形体を作成した。
【００１３】次に、Ｎｉ（ニッケル）粉末１００重量部
に対して、絶縁化物質としてＮａ2 Ｏ（酸化ナトリウ
ム）を３．０重量部、ＭｎＯ2 （酸化マンガン）を５．
０重量部、Ｌｉ2 Ｏ（酸化リチウム）を１．０重量部を
添加し、更にガラス成分としてＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスを５．０重量部及び適当量のビヒクルを添加して
混練したものから成る絶縁化物質混入導電性ペーストを
作った。次に、この導電性ペーストを図１に示すように
磁器生シート１の対向する両主面にスクリーン印刷法で
塗布して直径約２０ｍｍの円形の導電性ペースト塗布層
２を作った。
に対して、絶縁化物質としてＮａ2 Ｏ（酸化ナトリウ
ム）を３．０重量部、ＭｎＯ2 （酸化マンガン）を５．
０重量部、Ｌｉ2 Ｏ（酸化リチウム）を１．０重量部を
添加し、更にガラス成分としてＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスを５．０重量部及び適当量のビヒクルを添加して
混練したものから成る絶縁化物質混入導電性ペーストを
作った。次に、この導電性ペーストを図１に示すように
磁器生シート１の対向する両主面にスクリーン印刷法で
塗布して直径約２０ｍｍの円形の導電性ペースト塗布層
２を作った。
【００１４】次に、導電性ペースト塗布層２のエッジの
外側に約１．０ｍｍの非塗布領域が生じるように図１の
破線の位置で磁器生シート１を打ち抜いて円板状成形体
を得た。
外側に約１．０ｍｍの非塗布領域が生じるように図１の
破線の位置で磁器生シート１を打ち抜いて円板状成形体
を得た。
【００１５】次に円板状成形体を炉に入れてＮ2 ９８％
＋Ｈ2 ２％の還元性雰囲気中で１３００℃で２時間焼成
し、次に炉の雰囲気と温度を変えて酸素（Ｏ2 ）を１０
０ppm 含む窒素（Ｎ2 ）雰囲気（弱酸化性雰囲気）中、
１０００℃で２時間の熱処理を行い、結晶粒界に絶縁層
を形成し、図２に示すように磁器層１ａの両主面に電極
層２ａをそれぞれ有する粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを完成させた。
＋Ｈ2 ２％の還元性雰囲気中で１３００℃で２時間焼成
し、次に炉の雰囲気と温度を変えて酸素（Ｏ2 ）を１０
０ppm 含む窒素（Ｎ2 ）雰囲気（弱酸化性雰囲気）中、
１０００℃で２時間の熱処理を行い、結晶粒界に絶縁層
を形成し、図２に示すように磁器層１ａの両主面に電極
層２ａをそれぞれ有する粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを完成させた。
【００１６】上記の還元性雰囲気中の焼成工程におい
て、電極を形成するための導電性ペースト中からＮａ2
Ｏ、ＭｎＯ2 およびＬｉ2 Ｏから成る絶縁化物質とＡｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ガラス成分とが磁器中に熱拡散すると
共に、磁器の緻密化と半導体化が進み、上記の絶縁化物
質及びガラス成分は結晶粒界部分に偏析し、粒界絶縁層
が形成される。ガラス成分は磁器中に拡散して低温焼結
に寄与すると共に、導電性ペーストの無機バイダーとし
ても寄与する。従来の粒界絶縁化処理は大気中で行われ
ていたが、本発明者は低酸素濃度の酸化雰囲気中での熱
処理でも均一な粒界絶縁層の形成が可能であることを発
見した。
て、電極を形成するための導電性ペースト中からＮａ2
Ｏ、ＭｎＯ2 およびＬｉ2 Ｏから成る絶縁化物質とＡｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ガラス成分とが磁器中に熱拡散すると
共に、磁器の緻密化と半導体化が進み、上記の絶縁化物
質及びガラス成分は結晶粒界部分に偏析し、粒界絶縁層
が形成される。ガラス成分は磁器中に拡散して低温焼結
に寄与すると共に、導電性ペーストの無機バイダーとし
ても寄与する。従来の粒界絶縁化処理は大気中で行われ
ていたが、本発明者は低酸素濃度の酸化雰囲気中での熱
処理でも均一な粒界絶縁層の形成が可能であることを発
見した。
【００１７】得られた粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ
の電気的特性を測定したところ、みかけの誘電率εは２
２０００、tan δは１．６％、バリスタ電圧は１３０
Ｖ、電圧非直線係数αは１３であった。
の電気的特性を測定したところ、みかけの誘電率εは２
２０００、tan δは１．６％、バリスタ電圧は１３０
Ｖ、電圧非直線係数αは１３であった。
【００１８】なお、みかけの誘電率εは、２０℃、周波
数ｋＨｚ、測定電圧１Ｖの条件で測定した静電容量と磁
器コンデンサの寸法から計算で求めた。
数ｋＨｚ、測定電圧１Ｖの条件で測定した静電容量と磁
器コンデンサの寸法から計算で求めた。
【００１９】tan δは静電容量と同時に測定した。
【００２０】バリスタ電圧Ｖ１はコンデンサに１ｍＡの
直流電流を流した時の端子間電圧を測定することによっ
て求めた。なお、この値は１ｍｍの磁器層当りの値を示
す。
直流電流を流した時の端子間電圧を測定することによっ
て求めた。なお、この値は１ｍｍの磁器層当りの値を示
す。
【００２１】電圧非直線係数αはコンデンサに１０ｍＡ
の電流を流した時の電圧Ｖ１０を測定し、これとバリス
タ電圧Ｖ１との比log Ｖ１０／Ｖ１を求めることによっ
て決定した。
の電流を流した時の電圧Ｖ１０を測定し、これとバリス
タ電圧Ｖ１との比log Ｖ１０／Ｖ１を求めることによっ
て決定した。
【００２２】本実施例に係わるコンデンサは、静電容量
を有するのみでなく、一対の電極間の電圧−電流特性が
非直線となるバリスタ特性を有する。従って、回路装置
に置けるサージ吸収に好適なものである。
を有するのみでなく、一対の電極間の電圧−電流特性が
非直線となるバリスタ特性を有する。従って、回路装置
に置けるサージ吸収に好適なものである。
【００２３】
【第２の実施例】弱酸化性雰囲気中の熱処理の条件（酸
素濃度、温度、時間）を種々変えた他は、第１の実施例
と同一条件で粒界絶縁型半導体磁器コンデンサを作り、
電気的特性を第１の実施例と同一の方法で測定したとこ
ろ、次の結果が得られた。酸素濃度１０ppm 、温度９０
０℃、時間４時間の条件の場合には、εが２３０００、
tan δが１．７％、Ｖ１が１２０Ｖ／ｍｍ、αが１１で
あった。酸素濃度１０００ppm 、温度９００℃、時間２
時間の条件の場合には、εが１６０００、tan δが１．
９％、Ｖ１が１３０Ｖ／ｍｍ、αが１２であった。酸素
濃度１０ppm 、温度１０００℃、時間２時間の条件の場
合には、εが２２０００、tan δが１．８％、Ｖ１が１
４０Ｖ／ｍｍ、αが１３であった。酸素濃度１ppm 、温
度１１００℃、時間４時間の条件の場合には、εが１５
０００、tan δが１．６％、Ｖ１が１４０Ｖ／ｍｍ、α
が１２であった。酸素濃度１００ppm 、温度１１００
℃、時間１時間の条件の場合には、εが１５０００、ta
n δが２．０％、Ｖ１が１７０Ｖ／ｍｍ、αが１４であ
った。酸素濃度１ppm 、温度１２００℃、時間２時間の
条件の場合には、εが１４０００、tan δが２．２％、
Ｖ１が１８０Ｖ／ｍｍ、αが１２であった。酸素濃度１
０ppm 、温度１２００℃、時間１時間の条件の場合に
は、εが１３０００、tan δが２．５％、Ｖ１が２００
Ｖ／ｍｍ、αが１０であった。以上の７つの条件では酸
素濃度が１〜１０００ppm の範囲、温度が９００〜１２
００℃の範囲である。なお、時間は１〜４時間となって
いるが、例えば３０分よりも長い時間の範囲で適当に決
定することができる。上記の範囲であればεを１０００
０以上、tan δを２．５以下、Ｖ１を１００Ｖ／ｍｍ以
上、αを１０以上にすることができる。即ち、コンデン
サ特性とバリスタ特性の両方をほぼ満足させることがで
きる。
素濃度、温度、時間）を種々変えた他は、第１の実施例
と同一条件で粒界絶縁型半導体磁器コンデンサを作り、
電気的特性を第１の実施例と同一の方法で測定したとこ
ろ、次の結果が得られた。酸素濃度１０ppm 、温度９０
０℃、時間４時間の条件の場合には、εが２３０００、
tan δが１．７％、Ｖ１が１２０Ｖ／ｍｍ、αが１１で
あった。酸素濃度１０００ppm 、温度９００℃、時間２
時間の条件の場合には、εが１６０００、tan δが１．
９％、Ｖ１が１３０Ｖ／ｍｍ、αが１２であった。酸素
濃度１０ppm 、温度１０００℃、時間２時間の条件の場
合には、εが２２０００、tan δが１．８％、Ｖ１が１
４０Ｖ／ｍｍ、αが１３であった。酸素濃度１ppm 、温
度１１００℃、時間４時間の条件の場合には、εが１５
０００、tan δが１．６％、Ｖ１が１４０Ｖ／ｍｍ、α
が１２であった。酸素濃度１００ppm 、温度１１００
℃、時間１時間の条件の場合には、εが１５０００、ta
n δが２．０％、Ｖ１が１７０Ｖ／ｍｍ、αが１４であ
った。酸素濃度１ppm 、温度１２００℃、時間２時間の
条件の場合には、εが１４０００、tan δが２．２％、
Ｖ１が１８０Ｖ／ｍｍ、αが１２であった。酸素濃度１
０ppm 、温度１２００℃、時間１時間の条件の場合に
は、εが１３０００、tan δが２．５％、Ｖ１が２００
Ｖ／ｍｍ、αが１０であった。以上の７つの条件では酸
素濃度が１〜１０００ppm の範囲、温度が９００〜１２
００℃の範囲である。なお、時間は１〜４時間となって
いるが、例えば３０分よりも長い時間の範囲で適当に決
定することができる。上記の範囲であればεを１０００
０以上、tan δを２．５以下、Ｖ１を１００Ｖ／ｍｍ以
上、αを１０以上にすることができる。即ち、コンデン
サ特性とバリスタ特性の両方をほぼ満足させることがで
きる。
【００２４】比較のために、弱酸化性雰囲気の処理の代
りに大気雰囲気、１０００℃で０．５時間の処理を施
し、その他は第１の実施例と同一の条件で磁器コンデン
サを作り、その特性を測定したところ、εが２５００
０、tan δが１７．５、Ｖ１が３０Ｖ／ｍｍ、αが４で
あった。この比較例では、ニッケルの酸化を防止するた
めに処理時間が０．５時間に制限されている。従って、
粒界絶縁層を十分に形成することが不可能であり、Ｖ１
及びαが本発明の実施例に比べて低くなる。
りに大気雰囲気、１０００℃で０．５時間の処理を施
し、その他は第１の実施例と同一の条件で磁器コンデン
サを作り、その特性を測定したところ、εが２５００
０、tan δが１７．５、Ｖ１が３０Ｖ／ｍｍ、αが４で
あった。この比較例では、ニッケルの酸化を防止するた
めに処理時間が０．５時間に制限されている。従って、
粒界絶縁層を十分に形成することが不可能であり、Ｖ１
及びαが本発明の実施例に比べて低くなる。
【００２５】弱酸化性雰囲気の熱処理温度を９００〜１
２００℃以外にした場合の特性を調べるために、酸素濃
度１０００ppm 、温度８００℃、時間４時間の条件にし
たところ、εが２４０００、tan δが１４．１％、Ｖ１
が２５Ｖ／ｍｍ、αが３であった。また、酸素濃度１pp
m 、温度１３００℃、時間１時間の条件にしたところ、
εが５０００、tan δが１０．５％、Ｖ１が２４０Ｖ／
ｍｍ、αが６であった。以上２つの条件から明らかなよ
うに、処理温度が８００℃のように低い場合には、十分
な粒界絶縁層の形成が不可能になり、tan δ及びＶ１の
悪化が生じる。また、処理温度が１３００℃のように高
過ぎる場合には、ニッケル電極の酸化が生じ、コンデン
サ特性とバリスタ特性の両方が悪化する。
２００℃以外にした場合の特性を調べるために、酸素濃
度１０００ppm 、温度８００℃、時間４時間の条件にし
たところ、εが２４０００、tan δが１４．１％、Ｖ１
が２５Ｖ／ｍｍ、αが３であった。また、酸素濃度１pp
m 、温度１３００℃、時間１時間の条件にしたところ、
εが５０００、tan δが１０．５％、Ｖ１が２４０Ｖ／
ｍｍ、αが６であった。以上２つの条件から明らかなよ
うに、処理温度が８００℃のように低い場合には、十分
な粒界絶縁層の形成が不可能になり、tan δ及びＶ１の
悪化が生じる。また、処理温度が１３００℃のように高
過ぎる場合には、ニッケル電極の酸化が生じ、コンデン
サ特性とバリスタ特性の両方が悪化する。
【００２６】
【第３の実施例】第１の実施例における弱酸化性雰囲気
の処理工程の直後に大気中での低温酸化処理工程を追加
しても差し支えないことを確認するために、第１の実施
例における弱酸化性雰囲気の処理条件を酸素濃度１０pp
m 、処理温度１１００℃、処理時間２時間に変更し、こ
の弱酸化性雰囲気の処理工程の直後に大気中酸化処理工
程を追加した他は第１の実施例と同一の方法で磁器コン
デンサを作り、電気的特性を測定したところ次の結果が
得られた。大気中酸化処理の温度が５００℃、時間が６
０分の場合には、εが１６０００、tan δが１．８％、
Ｖ１が１７０Ｖ／ｍｍ、αが１４であった。大気中酸化
処理の温度が６００℃、時間が３０分の場合には、εが
１４０００、tan δが１．９％、Ｖ１が１７０Ｖ／ｍ
ｍ、αが１４であった。大気中酸化処理の温度が７００
℃、時間が３０分の場合には、εが１４０００、tan δ
が１．８％、Ｖ１が２００Ｖ／ｍｍ、αが１５であっ
た。大気中酸化処理の温度が８００℃、時間が３０分の
場合には、εが１２０００、tan δが２．１％、Ｖ１が
２１０Ｖ／ｍｍ、αが１３であった。大気中酸化処理の
温度が９００℃、時間が３０分の場合には、εが１１０
００、tan δが３．４％、Ｖ１が２３０Ｖ／ｍｍ、αが
１０であった。大気中酸化処理を施さない場合は、εが
１５０００、tan δが１．８％、Ｖ１が１５０Ｖ／ｍ
ｍ、αが１２であった。この実施例かに明らかなよう
に、大気中で８００℃以下の低い温度で熱処理を施す
と、Ｖ１及びαを向上させることができる。しかし、大
気中の熱処理温度が９００℃になるとニッケル電極の酸
化が始まり、tan δが悪化する。
の処理工程の直後に大気中での低温酸化処理工程を追加
しても差し支えないことを確認するために、第１の実施
例における弱酸化性雰囲気の処理条件を酸素濃度１０pp
m 、処理温度１１００℃、処理時間２時間に変更し、こ
の弱酸化性雰囲気の処理工程の直後に大気中酸化処理工
程を追加した他は第１の実施例と同一の方法で磁器コン
デンサを作り、電気的特性を測定したところ次の結果が
得られた。大気中酸化処理の温度が５００℃、時間が６
０分の場合には、εが１６０００、tan δが１．８％、
Ｖ１が１７０Ｖ／ｍｍ、αが１４であった。大気中酸化
処理の温度が６００℃、時間が３０分の場合には、εが
１４０００、tan δが１．９％、Ｖ１が１７０Ｖ／ｍ
ｍ、αが１４であった。大気中酸化処理の温度が７００
℃、時間が３０分の場合には、εが１４０００、tan δ
が１．８％、Ｖ１が２００Ｖ／ｍｍ、αが１５であっ
た。大気中酸化処理の温度が８００℃、時間が３０分の
場合には、εが１２０００、tan δが２．１％、Ｖ１が
２１０Ｖ／ｍｍ、αが１３であった。大気中酸化処理の
温度が９００℃、時間が３０分の場合には、εが１１０
００、tan δが３．４％、Ｖ１が２３０Ｖ／ｍｍ、αが
１０であった。大気中酸化処理を施さない場合は、εが
１５０００、tan δが１．８％、Ｖ１が１５０Ｖ／ｍ
ｍ、αが１２であった。この実施例かに明らかなよう
に、大気中で８００℃以下の低い温度で熱処理を施す
と、Ｖ１及びαを向上させることができる。しかし、大
気中の熱処理温度が９００℃になるとニッケル電極の酸
化が始まり、tan δが悪化する。
【００２７】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 低温焼結を可能にするためのＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ
3 、Ａｌ2 Ｏ3 等のガラス成分を磁器原料に含めること
ができる。 （２） チタン酸ストロンチウム系以外の磁器コンデン
サにも適用可能である 。 （３） 還元性雰囲気による焼成と弱酸化性雰囲気
中の熱処理と第３の実施例の大気中の熱処理との全部又
は１番目と２番目又は２番目と３番目を、別の炉で独立
に行うことができる。 （４） 磁器材料の成形体は磁器生シートから打ち抜き
で形成する方法に限らず、磁器材料を型を使って乾式成
形する方法で得ることができる。また、成形体を円板状
以外のリング状、円筒状、角板状等にすることができ
る。また、１つのコンデンサに対応する磁器材料の成形
体を形成した後に、本発明に従う導電性ペーストを塗布
することができる。 （５） 還元性雰囲気中での焼成の温度を例えば８５０
〜１５００℃、好ましくは１３００〜１５００℃の範囲
で種々変えることができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 低温焼結を可能にするためのＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ
3 、Ａｌ2 Ｏ3 等のガラス成分を磁器原料に含めること
ができる。 （２） チタン酸ストロンチウム系以外の磁器コンデン
サにも適用可能である 。 （３） 還元性雰囲気による焼成と弱酸化性雰囲気
中の熱処理と第３の実施例の大気中の熱処理との全部又
は１番目と２番目又は２番目と３番目を、別の炉で独立
に行うことができる。 （４） 磁器材料の成形体は磁器生シートから打ち抜き
で形成する方法に限らず、磁器材料を型を使って乾式成
形する方法で得ることができる。また、成形体を円板状
以外のリング状、円筒状、角板状等にすることができ
る。また、１つのコンデンサに対応する磁器材料の成形
体を形成した後に、本発明に従う導電性ペーストを塗布
することができる。 （５） 還元性雰囲気中での焼成の温度を例えば８５０
〜１５００℃、好ましくは１３００〜１５００℃の範囲
で種々変えることができる。
【図１】本発明の実施例に係わる磁器生シートに導電性
ペーストを塗布した状態を示す平面図である。
ペーストを塗布した状態を示す平面図である。
【図２】完成した磁器コンデンサの一部を示す断面図で
ある。
ある。
１ 磁器生シート ２ 導電性ペースト １ａ 磁器層 ２ａ 電極層
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体磁器を得るための主成分又はこの
主成分を得るための物質と半導体化促進剤とを含む磁器
原料を酸化性雰囲気中で仮焼する工程と、 前記仮焼した磁器材料を使用して互いに対向する一対の
主面を有する成形体を形成する工程と、 前記成形体の一対の主面に前記半導体磁器の粒界を絶縁
化するための物質を混入した導電性ペーストを塗布する
工程と、 前記導電性ペーストが塗布された成形体を非積層構造に
保って還元性雰囲気中で焼成し、次に空気の酸素含有率
よりも低い含有率で酸素を不活性ガスに対して含めたも
のから成る弱酸化性雰囲気中、９００〜１２００℃で熱
処理する工程とを含むことを特徴とする非積層構造の粒
界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 前記弱酸化性雰囲気中で熱処理する工程
の後に、更に、前記弱酸化性雰囲気よりも酸化性の強い
雰囲気中で５００〜８００℃の範囲の熱処理を施す工程
を有することを特徴とする請求項１記載の粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308438A JP2984115B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308438A JP2984115B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121264A JPH05121264A (ja) | 1993-05-18 |
| JP2984115B2 true JP2984115B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17981046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3308438A Expired - Fee Related JP2984115B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984115B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3308438A patent/JP2984115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05121264A (ja) | 1993-05-18 |
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