JP3239666B2 - 粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法 - Google Patents
粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法Info
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- JP3239666B2 JP3239666B2 JP02187395A JP2187395A JP3239666B2 JP 3239666 B2 JP3239666 B2 JP 3239666B2 JP 02187395 A JP02187395 A JP 02187395A JP 2187395 A JP2187395 A JP 2187395A JP 3239666 B2 JP3239666 B2 JP 3239666B2
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- ceramic
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器に使用さ
れる粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法に関する
ものである。
れる粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳｒＴｉＯ3を主成分とするセラ
ミック層１と半導体化を促進する原子を含んだ内部電極
２とを交互に積層し、上、下にセラミック層１と同一成
分の無効層３を形成し、内側外部電極４を形成した後、
脱脂し、還元焼成を行い、その後再酸化して、外側外部
電極５を形成して、図３に示すような粒界絶縁型積層セ
ラミック部品を得ていた。
ミック層１と半導体化を促進する原子を含んだ内部電極
２とを交互に積層し、上、下にセラミック層１と同一成
分の無効層３を形成し、内側外部電極４を形成した後、
脱脂し、還元焼成を行い、その後再酸化して、外側外部
電極５を形成して、図３に示すような粒界絶縁型積層セ
ラミック部品を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記方法によると、内
部電極２付近のセラミック層１は、緻密化が容易であっ
たが、高積層品や大形状品では、還元焼成時に、内部電
極２から離れている積層体外層部、特に無効層３の組織
の制御が困難となり、緻密化にむらを生じていた。その
ため、再酸化後の酸化状態にばらつきが生じ、電気特性
もばらつきがあり、所望の電気特性が得られないという
問題点を有していた。
部電極２付近のセラミック層１は、緻密化が容易であっ
たが、高積層品や大形状品では、還元焼成時に、内部電
極２から離れている積層体外層部、特に無効層３の組織
の制御が困難となり、緻密化にむらを生じていた。その
ため、再酸化後の酸化状態にばらつきが生じ、電気特性
もばらつきがあり、所望の電気特性が得られないという
問題点を有していた。
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気特性のばらつきが少なく、特性再現性の高い粒
界絶縁型積層セラミック部品の製造方法を提供すること
を目的とする。
で、電気特性のばらつきが少なく、特性再現性の高い粒
界絶縁型積層セラミック部品の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、ＳｒＴｉＯ3を主成分とする複数のセラ
ミック層と、複数の内部電極とを交互に、かつ、上層と
下層に前記セラミック層が配置されるように積層した積
層体を上層と下層のセラミック層の内部電極側から、内
部電極間に挟まれたセラミック層一層分以上の厚みを、
このセラミック層と同じ組織になるようにかつ、上層と
下層のセラミック層のこれ以外の部分はほぼ均一なポー
ラス質となるように還元焼成し、次にこの積層体を再酸
化した後に、この積層体の内部電極が露出した端面に外
部電極を形成するものである。
に、本発明は、ＳｒＴｉＯ3を主成分とする複数のセラ
ミック層と、複数の内部電極とを交互に、かつ、上層と
下層に前記セラミック層が配置されるように積層した積
層体を上層と下層のセラミック層の内部電極側から、内
部電極間に挟まれたセラミック層一層分以上の厚みを、
このセラミック層と同じ組織になるようにかつ、上層と
下層のセラミック層のこれ以外の部分はほぼ均一なポー
ラス質となるように還元焼成し、次にこの積層体を再酸
化した後に、この積層体の内部電極が露出した端面に外
部電極を形成するものである。
【０００６】
【作用】この方法により、再酸化を行う際、積層体内部
の酸素の吸着反応が均一に行われるので、たとえ高積層
品や大形状品であっても電気特性のばらつきが少なくか
つ特性再現性の高い粒界絶縁型積層セラミック部品を提
供することができる。
の酸素の吸着反応が均一に行われるので、たとえ高積層
品や大形状品であっても電気特性のばらつきが少なくか
つ特性再現性の高い粒界絶縁型積層セラミック部品を提
供することができる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の粒界絶縁型積層セラ
ミック部品の断面図、図２はその製造工程を示す図であ
る。図１において、６はポーラス質組織で構成されてい
ることを特徴とする無効層の外層部である。尚、それ以
外の符号のものは図３における同一符号のものと同一で
あるのでその説明を省略する。
しながら説明する。図１は本発明の粒界絶縁型積層セラ
ミック部品の断面図、図２はその製造工程を示す図であ
る。図１において、６はポーラス質組織で構成されてい
ることを特徴とする無効層の外層部である。尚、それ以
外の符号のものは図３における同一符号のものと同一で
あるのでその説明を省略する。
【０００８】次に、以下に製造方法について説明する。
まず、主成分であるＳｒＴｉＯ3 ９７．１ｍｏｌ％に半
導体化物質であるＮｂ2Ｏ5を０．５ｍｏｌ％、Ｔａ2Ｏ5
を０．５ｍｏｌ％、焼結助剤であるＭｎＯ2を０．４ｍ
ｏｌ％、ＳｉＯ2を１．０ｍｏｌ％、酸化促進剤として
Ｎａ2ＳｉＯ3を０．５ｍｏｌ％それぞれ添加し、これら
を混合して粉砕する。その後、１１００℃で仮焼して再
び粉砕を行う。このようにして得られた粉体に有機溶剤
とバインダーを混合し、スラリーを作製する。更に、ド
クターブレード法でシート成形を実施し、所定の大きさ
に切断する。
まず、主成分であるＳｒＴｉＯ3 ９７．１ｍｏｌ％に半
導体化物質であるＮｂ2Ｏ5を０．５ｍｏｌ％、Ｔａ2Ｏ5
を０．５ｍｏｌ％、焼結助剤であるＭｎＯ2を０．４ｍ
ｏｌ％、ＳｉＯ2を１．０ｍｏｌ％、酸化促進剤として
Ｎａ2ＳｉＯ3を０．５ｍｏｌ％それぞれ添加し、これら
を混合して粉砕する。その後、１１００℃で仮焼して再
び粉砕を行う。このようにして得られた粉体に有機溶剤
とバインダーを混合し、スラリーを作製する。更に、ド
クターブレード法でシート成形を実施し、所定の大きさ
に切断する。
【０００９】この切断したグリーンシートに内部電極２
として、主成分がＮｉＯからなるペーストを用いて、内
部電極２が交互に相対向する端面に露出するように所定
の層数を印刷積層し、加圧圧着する。このとき、積層体
の上層と下層には内部電極２を形成していないグリーン
シートを所定枚数積層して無効層３を形成している。そ
の後、切断し、脱脂を行う。脱脂後面取りを行い、内部
電極２と同じペーストで内側外部電極４を形成し、還元
焼成を行う。
として、主成分がＮｉＯからなるペーストを用いて、内
部電極２が交互に相対向する端面に露出するように所定
の層数を印刷積層し、加圧圧着する。このとき、積層体
の上層と下層には内部電極２を形成していないグリーン
シートを所定枚数積層して無効層３を形成している。そ
の後、切断し、脱脂を行う。脱脂後面取りを行い、内部
電極２と同じペーストで内側外部電極４を形成し、還元
焼成を行う。
【００１０】還元焼成は、１２００℃でＮ2とＨ2との混
合ガス中で焼成を行うわけであるが、このとき無効層３
の内部電極２との接触部から、内部電極２間に挟まれた
セラミック層１である有効層の一層分以上の厚みを有効
層組織と同一に、残りの無効層３がポーラス質組織で構
成されている状態で焼成されるように、還元ガスのフロ
ー条件をコントロールする。この場合、還元ガスをグリ
ーンチップの表面に均一に当てることにより、焼成体の
表面部、即ち、無効層３への酸素供給が抑えられ、これ
によって無効層３の表面層付近でのセラミックスの緻密
化が抑制され、無効層３の外層部６のみをほぼ均一なポ
ーラス質組織とすることを実現した。一方、この時に、
見かけ気孔率が５０〜７０％の焼成サヤを使用して還元
焼成することで、焼成サヤ内の還元ガスのフロー状態を
均一化する。その後、空気中で８５０℃で再酸化を行
い、Ａｇからなる外側外部電極５を形成した後、焼き付
けを行う。
合ガス中で焼成を行うわけであるが、このとき無効層３
の内部電極２との接触部から、内部電極２間に挟まれた
セラミック層１である有効層の一層分以上の厚みを有効
層組織と同一に、残りの無効層３がポーラス質組織で構
成されている状態で焼成されるように、還元ガスのフロ
ー条件をコントロールする。この場合、還元ガスをグリ
ーンチップの表面に均一に当てることにより、焼成体の
表面部、即ち、無効層３への酸素供給が抑えられ、これ
によって無効層３の表面層付近でのセラミックスの緻密
化が抑制され、無効層３の外層部６のみをほぼ均一なポ
ーラス質組織とすることを実現した。一方、この時に、
見かけ気孔率が５０〜７０％の焼成サヤを使用して還元
焼成することで、焼成サヤ内の還元ガスのフロー状態を
均一化する。その後、空気中で８５０℃で再酸化を行
い、Ａｇからなる外側外部電極５を形成した後、焼き付
けを行う。
【００１１】そして最後に、０．１mAにおけるバリスタ
電圧（Ｖ0.1mA）と１KHzにおける容量（Ｃ1KHz）を測定
する。
電圧（Ｖ0.1mA）と１KHzにおける容量（Ｃ1KHz）を測定
する。
【００１２】このようにして製造された粒界絶縁型積層
セラミック部品について、無効層３の内部電極２との接
触部からの緻密層つまり有効層と同一組織の厚みを変化
させたときのバリスタ電圧、電圧ばらつき、容量、容量
ばらつきの各電気特性を（表１）に示す。
セラミック部品について、無効層３の内部電極２との接
触部からの緻密層つまり有効層と同一組織の厚みを変化
させたときのバリスタ電圧、電圧ばらつき、容量、容量
ばらつきの各電気特性を（表１）に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】この（表１）から明らかなように、無効層
３の内部電極２との接触部からの緻密層厚みが、有効層
の一層分厚みに近づく程、各電気特性とも従来の場合よ
りも大幅に向上する。しかし、緻密層厚みが有効層の一
層分厚みに達しない場合には、内部電極２の金属化が促
進されて内部電極２が切れてしまい、容量を維持する程
の電極面積が得られないため容量が低下してしまう。ま
た、実用領域として無効層３の緻密層厚みは有効層の一
層分から二層分の範囲であるのが望ましい。
３の内部電極２との接触部からの緻密層厚みが、有効層
の一層分厚みに近づく程、各電気特性とも従来の場合よ
りも大幅に向上する。しかし、緻密層厚みが有効層の一
層分厚みに達しない場合には、内部電極２の金属化が促
進されて内部電極２が切れてしまい、容量を維持する程
の電極面積が得られないため容量が低下してしまう。ま
た、実用領域として無効層３の緻密層厚みは有効層の一
層分から二層分の範囲であるのが望ましい。
【００１５】また、本発明で使用した密閉状態で見かけ
気孔率が５０％〜７０％の焼成サヤを使用して製造した
場合のばらつき低減効果を（表２）に示す。
気孔率が５０％〜７０％の焼成サヤを使用して製造した
場合のばらつき低減効果を（表２）に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】この（表２）から明らかなように、焼成サ
ヤに開口部がある場合及び、焼成サヤの見かけ気孔率が
５０％に達しない場合には、バリスタ電圧の電気特性の
ばらつきが明らかに拡大してくる。
ヤに開口部がある場合及び、焼成サヤの見かけ気孔率が
５０％に達しない場合には、バリスタ電圧の電気特性の
ばらつきが明らかに拡大してくる。
【００１８】
【発明の効果】以上、本発明によると、還元焼成の際、
密閉状態で見かけ気孔率が５０〜７０％の焼成サヤを利
用し、焼成サヤ内の雰囲気が均一になるようにすること
で個々の素子において無効層の内部電極側から有効層一
層分以上の厚みを有効層組織と同一にし、かつこれ以外
の部分をほぼ均一なポーラス質組織にしている。
密閉状態で見かけ気孔率が５０〜７０％の焼成サヤを利
用し、焼成サヤ内の雰囲気が均一になるようにすること
で個々の素子において無効層の内部電極側から有効層一
層分以上の厚みを有効層組織と同一にし、かつこれ以外
の部分をほぼ均一なポーラス質組織にしている。
【００１９】その結果、高積層品や大形状品を問わず
に、再酸化のばらつきを抑制することができ電気特性の
ばらつきの少ない、特性再現性の高い粒界絶縁型積層セ
ラミック部品を提供することができる。
に、再酸化のばらつきを抑制することができ電気特性の
ばらつきの少ない、特性再現性の高い粒界絶縁型積層セ
ラミック部品を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における粒界絶縁型積層セラ
ミック部品の断面図
ミック部品の断面図
【図２】本発明の一実施例における粒界絶縁型積層セラ
ミック部品の製造工程図
ミック部品の製造工程図
【図３】従来の粒界絶縁型積層セラミック部品の断面図
１ セラミック層 ２ 内部電極 ３ 無効層 ４ 内側外部電極 ５ 外側外部電極 ６ 無効層の外層部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−53248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−94718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−175855（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261677（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−113607（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/12 H01G 4/14 - 4/42 341 H01G 13/00 - 13/06
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｒＴｉＯ3を主成分とする複数のセラ
ミック層と、複数の内部電極とを交互に、かつ上層と下
層に前記セラミック層が配置されるように積層した積層
体を、前記上層と下層のセラミック層の前記内部電極側
から前記内部電極間に挟まれたセラミック層一層分以上
の厚みを前記内部電極間に挟まれたセラミック層と同一
組織になるように、かつ、前記上層と下層のセラミック
層の前記内部電極間に挟まれたセラミック層と同一組織
以外の部分が、ほぼ均一なポーラス質で構成されるよう
に焼成サヤ内で還元焼成し、次に、前記積層体を再酸化
し、その後前記積層体の前記内部電極が露出した端面に
外部電極を形成する粒界絶縁型積層セラミック部品の製
造方法。 - 【請求項２】 見かけ気孔率が５０〜７０％の焼成サヤ
を利用して還元焼成する請求項１記載の粒界絶縁型積層
セラミック部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02187395A JP3239666B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02187395A JP3239666B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222470A JPH08222470A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3239666B2 true JP3239666B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=12067254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02187395A Expired - Fee Related JP3239666B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 粒界絶縁型積層セラミック部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239666B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102089700B1 (ko) | 2014-05-28 | 2020-04-14 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터, 적층 세라믹 커패시터의 제조 방법 및 적층 세라믹 커패시터의 실장 기판 |
| CN113366590B (zh) * | 2019-02-22 | 2023-09-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 变阻器及其制造方法 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02187395A patent/JP3239666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08222470A (ja) | 1996-08-30 |
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