JP3282520B2

JP3282520B2 - 積層セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JP3282520B2
Application number: JP31521096A
Authority: JP
Inventors: 晴信佐野; 博之和田; 幸生浜地
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2002-05-13
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: DE69710265D1; KR980011542A; KR100271099B1; US5841626A; CN1224064C; EP0817216B1; CA2208698C; CN1171381A; DE69710265T2; CN1326203A; SG47228A1; CN1085635C; EP0817216A2; TW360885B; JPH1074660A; EP0817216A3; CA2208698A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に用いら
れるセラミックコンデンサ、特にニッケルあるいはニッ
ケル合金からなる内部電極を有する積層セラミックコン
デンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、積層セラミックコンデンサの
製造工程は、以下のようなものが一般的である。

【０００３】まず、その表面に内部電極となる電極材料
を塗布したシート状の誘電体セラミック層が準備され
る。誘電体セラミック層としては、たとえばＢａＴｉＯ
₃を主成分とする材料が用いられる。次にこの電極材料
を塗布したシート状の誘電体セラミック層を積層して熱
圧着し、一体化したものを自然雰囲気中において１２５
０〜１３５０℃で焼成することで、内部電極を有するセ
ラミック積層体が得られる。そして、このセラミック積
層体の端面に、内部電極と導通する外部電極を焼き付け
ることにより、積層セラミックコンデンサが得られる。

【０００４】従って、内部電極の材料としては、次のよ
うな条件を満たす必要がある。１．セラミック積層体と
内部電極とが同時に焼成されるので、セラミック積層体
が焼成される温度以上の融点を有すること。

【０００５】２．酸化性の高温雰囲気中においても酸化
されず、しかも誘電体セラミック層と反応しないこと。

【０００６】このような条件を満足させる電極として
は、白金、金、パラジウムあるいは銀−パラジウム合金
などのような貴金属が用いられてきた。

【０００７】しかしながら、これらの電極材料は優れた
特性を有する反面、高価であった。そのため、積層セラ
ミックコンデンサに占める電極材料費の割合は３０〜７
０％にも達し、製造コストを上昇させる最大の要因とな
っていた。

【０００８】貴金属以外に高融点をもつものとしてＮ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ等の卑金属があるが、これら
の卑金属は高温の酸化性雰囲気中では容易に酸化されて
しまい、電極としての役目を果たさなくなってしまう。
そのため、これらの卑金属を積層セラミックコンデンサ
の内部電極として使用するためには、誘電体セラミック
とともに中性または還元性雰囲気中で焼成する必要があ
る。しかしながら、従来の誘電体セラミック材料では、
このような中性または還元性雰囲気で焼成すると著しく
還元してしまい、半導体化してしまうという問題があっ
た。

【０００９】このような問題点を克服するために、たと
えば特公昭５７−４２５８８号公報に示されるように、
チタン酸バリウム固溶体において、バリウムサイト／チ
タンサイトの比を化学量論比より過剰にした誘電体セラ
ミック材料や、特開昭６１−１０１４５９号公報のよう
にチタン酸バリウム固溶体にＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、
Ｙ等の希土類酸化物を添加した誘電体セラミック材料が
考えだされた。

【００１０】また、誘電率の温度変化を小さくしたもの
として、たとえば特開昭６２−２５６４２２号に示され
るＢａＴｉＯ₃-ＣａＺｒＯ₃-ＭｎＯ−ＭｇＯ系の組成
や、特公昭６１−１４６１１号のＢａＴｉＯ₃-（Ｍｇ，
Ｚｎ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ−Ｂ₂Ｏ₃-ＳｉＯ₂系の組成の誘電
体セラミック材料が提案されてきた。

【００１１】このような誘電体セラミック材料を使用す
ることによって、還元性雰囲気で焼成しても半導体化し
ないセラミック積層体を得ることができ、内部電極とし
てニッケル等の卑金属を使用した積層セラミックコンデ
ンサの製造が可能になった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】近年のエレクトロニク
スの発展に伴い電子部品の小型化が急速に進行し、積層
セラミックコンデンサも小型化、大容量化の傾向が顕著
になってきた。

【００１３】そのため、誘電体セラミック材料の高誘電
率化と誘電体層の薄層化が急激な勢いで進んでいる。し
たがって、高誘電率で、誘電率温度変化が小さく、信頼
性に優れる誘電体セラミック材料に対する需要が大きく
なっている。

【００１４】しかしながら、特公昭５７−４２５８８号
公報や、特開昭６１−１０１４５９号公報に示される誘
電体セラミック材料は、大きな誘電率が得られるもの
の、得られたセラミック積層体の結晶粒が大きくなり、
積層セラミックコンデンサにおける誘電体セラミック層
の厚みが１０μｍ以下のような薄膜になると、１つの層
中に存在する結晶粒の数が減少し、信頼性が低下してし
まう問題があった。また、誘電率の温度変化も大きいと
いう問題もあり、市場の要求に十分対応できているとは
いえない。

【００１５】一方、特開昭６２−２５６４２２号公報に
示される誘電体セラミック材料では、誘電率が比較的高
く、得られたセラミック積層体の結晶粒も小さく、誘電
率の温度変化も小さいものの、ＣａＺｒＯ₃や焼成過程
で生成するＣａＴｉＯ₃が、Ｍｎなどとともに二次相を
生成しやすいため、高温での信頼性に問題があった。

【００１６】特公昭６１−１４６１１号公報に示される
誘電体セラミック材料では、得られる誘電率が２０００
〜２８００であり、積層セラミックコンデンサの小型大
容量化という点で不利であるという問題があった。さら
に、ＥＩＡ規格で規定されている、温度範囲−５５℃〜
＋１２５℃の間で静電容量の変化率が±１５％以内を満
足し得ないという問題があった。

【００１７】また、特開昭６３−１０３８６１号に開示
されている非還元性誘電体セラミックでは、絶縁抵抗お
よび容量の温度変化率が主成分であるＢａＴｉＯ₃の結
晶粒径に大きく影響を受け、安定した特性を得るための
制御が困難である。さらに、絶縁抵抗値も静電容量値と
の積（ＣＲ積）で示した場合１０００〜２０００（Ω・
Ｆ）であり、実用的であるとは言えなかった。

【００１８】さらに、上記組成を始めとして、これまで
提案されている非還元性誘電体セラミックでは、高温負
荷寿命試験での絶縁抵抗の劣化については種々の改善が
なされているものの、耐湿負荷試験での絶縁抵抗の劣化
についてはあまり改善されていなかった。

【００１９】上記の問題点を解決すべく、特開平０５−
９０６６号、特開平０５−９０６７号、特開平０５−９
０６８号の組成が提案されている。しかし、その後のさ
らなる小型大容量化の要求により、誘電体セラミック層
の薄層化と並行して信頼性に対する市場要求がより厳し
くなり、さらに信頼性に優れた薄層化対応の誘電体セラ
ミック材料への要求が高まってきている。従って、高
温、高湿下での信頼性特性に優れた小型大容量の積層セ
ラミックコンデンサを提案する必要が生じてきた。

【００２０】それゆえに、本発明の主たる目的は、誘電
率が３０００以上、絶縁抵抗を静電容量との積（ＣＲ
積）で表した場合に、室温及び１２５℃での絶縁抵抗が
６０００ＭΩ・μＦ以上と高く、静電容量の温度特性が
ＪＩＳ規格で規定されているＢ特性及びＥＩＡ規格で規
定されているところのＸ７Ｒ特性を満足し、さらに
は、高温負荷、耐湿負荷等の耐候性能に優れた、低コス
トの小型大容量の積層セラミックコンデンサを提供する
ことにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。本発明の積層セラミッ
クコンデンサは、複数の誘電体セラミック層と、それぞ
れの端縁が前記誘電体セラミック層の両端面に露出する
ように前記誘電体セラミック層間に形成された複数の内
部電極と、露出した前記内部電極に電気的に接続される
ように設けられた外部電極を含む積層セラミックコンデ
ンサにおいて、前記誘電体セラミック層が、不純物とし
て含まれるアルカリ金属酸化物の含有量が０．０２重量
％以下のチタン酸バリウムと、酸化スカンジウム、酸化
イットリウム、酸化マンガン、および酸化ニッケルとか
らなり、次の組成式、（１−α−β）｛ＢａＯ｝_m・ＴｉＯ＋αＭ₂Ｏ₃＋β（Ｍ
ｎ_1-xＮｉ_x）Ｏ（ただし、Ｍ₂Ｏ₃は、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃の中から選ばれ
る少なくとも１種類、α、β、ｍ、ｘ、は、０．００２５≦α≦０．０２００．００２５≦β≦０．０４ β／α≦４０≦ｘ＜１．０１．０００＜ｍ≦１．０３５）で表される主成分１００モルに対して、副成分として、
酸化マグネシウムをＭｇＯに換算して０．５〜３．０モ
ル、酸化珪素をＳｉＯ₂に換算して０．２〜５．０モル
添加含有し、前記内部電極はニッケルまたはニッケル合
金によって構成されることに特徴がある。

【００２２】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
においては、前記外部電極は、導電性金属粉末とガラス
フリットとを添加した導電性金属粉末の焼結層によって
構成されていることが好ましい。また、前記外部電極
は、導電性金属粉末とガラスフリットとを添加した導電
性金属粉末の焼結層からなる第１層と、その上のメッキ
層からなる第２層とからなることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の積層セラミックコンデンサは、誘
電体セラミック層の材料として、チタン酸バリウムと、
酸化スカンジウム、酸化イットリウムの中から選ばれる
少なくとも１種類の酸化物と、酸化マンガン、及び酸化
ニッケルの組成比を上述したように調整し、酸化マグネ
シウム、及び酸化珪素を上述した範囲内に添加含有させ
た誘電体セラミック材料を用いることによって、還元性
雰囲気中で焼成しても、その特性を劣化させることなく
焼成することができ、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格
で規格されているＢ特性及びＥＩＡ規格で規定されて
いるＸ７Ｒ特性を満足し、室温及び高温における絶縁
抵抗が高く、信頼性が高い積層セラミックコンデンサを
得ることができる。

【００２４】また、得られる誘電体セラミック焼結体の
結晶粒径が１μｍ以下と小さいため、１つの誘電体セラ
ミック層中に存在する結晶粒の数を増やすことができ、
積層セラミックコンデンサの誘電体層の厚みを薄くして
も信頼性の低下を防ぐことができる。

【００２５】なお、本発明においては、チタン酸バリウ
ムと、酸化スカンジウム、酸化イットリウムの中から選
ばれる少なくとも１種類の酸化物と、酸化マンガン、及
び酸化ニッケルという誘電体セラミック材料の主成分の
うち、そのチタン酸バリウム中に不純物として存在する
ＳｒＯ、ＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物、Ｎａ
₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ等のアルカリ金属酸化物、その他Ａｌ₂Ｏ₃、
ＳｉＯ₂、等の酸化物の中で、特にＮａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ等のア
ルカリ金属酸化物の含有量が電気的特性に大きく影響す
ることを確認している。つまり、チタン酸バリウム中に
不純物として存在するアルカリ金属酸化物量を０．０２
重量％未満にすることで、３０００以上の誘電率が得ら
れることを確認している。

【００２６】また、誘電体セラミック層中に酸化珪素を
添加させる理由は、焼成過程の比較的高温状態におい
て、その焼成雰囲気をＮｉ／ＮｉＯの平衡酸素分圧付近
の酸素分圧に調整することによって、焼結性が良くなる
とともに、耐湿負荷特性が向上するからである。

【００２７】上述したような誘電体セラミック材料を用
いて誘電体セラミック層を形成すれば、内部電極として
卑金属であるニッケルまたはニッケル合金を用いること
ができる。なお、内部電極には、セラミックと同じ組成
材料にその他の酸化物を少量添加したもの等を用いるこ
とが可能である。

【００２８】また、外部電極の組成は特に限定されるも
のではない。具体的には、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−
Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の種々の導電粉末と、Ｂ₂Ｏ₃-
Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂-ＢａＯ系、Ｂ₂Ｏ₃-ＳｉＯ₂-ＢａＯ
系、Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂-ＢａＯ系等の種々のガラスフリ
ットとを配合した焼結層によって構成されていればよ
い。より好ましくは、この焼結層の上にメッキ層を被覆
する場合であり、メッキ層はＮｉ、Ｃｕ等からなるメッ
キ層のみでもよいし、さらにその上に半田、錫等のメッ
キ層を有してもよい。

【００２９】次に、本発明を実施例に基づき、さらに具
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。

【００３０】

【実施例】本発明の一実施例である積層セラミックコン
デンサについて説明する。図１は本実施例の積層セラミ
ックコンデンサの概略断面図、図２は本実施例の内部電
極を有する誘電体セラミック層の概略平面図、図３は本
実施例のセラミック積層体の分解斜視図を示す。

【００３１】本発明に係る積層セラミックコンデンサ１
は、図１に示すように、内部電極４を介在して複数枚の
誘電体セラミック層２ａ、２ｂを積層して得られたセラ
ミック積層体３の両端面に外部電極５及びニッケル、銅
などのメッキ第１層６、半田、錫などのメッキ第２層７
が形成された直方体形状のチップタイプである。

【００３２】次に、本発明にかかる積層セラミックコン
デンサ１の製造方法について、製造工程順に説明する。
まず、セラミック積層体３を形成する。このセラミック
積層体３は次のようにして製造される。図２に示すよう
に、チタン酸バリウムと、酸化スカンジウム、酸化イッ
トリウムの中から選ばれる少なくとも１種類の酸化物
と、酸化マンガン、及び酸化ニッケル、酸化マグネシウ
ム、及び酸化珪素を主成分とする酸化物からなる材料粉
末をスラリー化してシート状とした誘電体セラミック層
２（グリーンシート）を用意し、その一面にニッケル及
びニッケル合金からなる内部電極４を形成する。なお、
内部電極４を形成する方法は、スクリーン印刷などによ
る形成でも、蒸着、メッキ法による形成でもどちらでも
構わない。

【００３３】内部電極４を有する誘電体セラミック層２
ｂは必要枚数積層され、図３に示す如く、内部電極４を
有しない誘電体セラミック層２ａにて挟んで圧着し、積
層体とする。その後、この積層された誘電体セラミック
層２ａ、２ｂ、・・・、２ｂ、２ａを還元性雰囲気中、
所定の温度にて焼成し、セラミック積層体３を形成す
る。

【００３４】次に、セラミック積層体３の両端面に、内
部電極４と接続するように、２つの外部電極５が形成さ
れる。この外部電極５の材料としては、内部電極４と同
じ材料を使用することができる。また、銀、パラジウ
ム、銀−パラジウム合金、銅、銅合金等が使用可能であ
り、また、これらの金属粉末にＢ₂Ｏ₃-ＳｉＯ₂-ＢａＯ
系ガラス、Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂-ＢａＯ系ガラスなどのガ
ラスフリットを添加したものも使用されるが、積層セラ
ミックコンデンサの使用用途、使用場所などを考慮に入
れて、適当な材料が選択される。また、外部電極５は、
材料となる金属粉末から構成される導電ペーストを、焼
成により得たセラミック積層体３に塗布して、焼き付け
ることで形成されるが、焼成前に塗布して、セラミック
積層体３と同時に形成してもよい。この後、外部電極５
上にニッケル、銅などのメッキを施し、メッキ第１層６
を形成する。最後に、このメッキ第１層６の上に半田、
錫などのメッキ第２層７を形成し、チップ型の積層セラ
ミックコンデンサ１が製造される。

【００３５】以下では、より詳細な実施例について説明
する。

【００３６】（実施例１）まず、出発原料として種々の
純度のＴｉＣｌ₄とＢａ（ＮＯ₃）₂とを準備して秤量し
た後、蓚酸により蓚酸チタニルバリウム（ＢａＴｉＯ
（Ｃ₂Ｏ₄）・４Ｈ₂Ｏ）として沈澱させ、沈殿物を得
た。この沈澱物を１０００℃以上の温度で加熱分解させ
て表１の４種類のチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）を
合成した。

【００３７】次に純度９９％以上のＳｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｍ
ｎＯ、ＮｉＯ、ＭｇＯと酸化珪素をＳｉＯ₂換算で２０
重量％含有したコロイドシリカを準備した。

【００３８】

【表１】

【００３９】これらの原料を表２に示す組成比となるよ
うに配合したのち、ボールミルにより湿式混合し、蒸発
乾燥、整粒を行い、原料粉末を得た。

【００４０】この原料粉末に、ポリビニルブチラール系
バインダー及びエタノール等の有機溶剤を加えて、ボー
ルミルにより湿式混合し、セラミックスラリーを調整し
た。しかる後、セラミックスラリーをドクターブレード
法によりシート成形し、厚み１１μｍの矩形のグリーン
シートを得た。次に、上記セラミックグリーンシート上
に、Ｎｉを主体とする導電ペーストを印刷し、内部電極
を構成するための導電ペースト層を形成した。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】導電ペースト層が形成されたセラミックグ
リーンシートを導電ペーストの引き出されている側が互
い違いとなるように複数枚積層し、積層体を得た。得ら
れた積層体を、Ｎ₂ 雰囲気中にて３５０℃の温度に加
熱し、バインダを燃焼させた後、酸素分圧１０^-8〜１０
^-11ＭＰａのＨ₂-Ｎ₂-Ｈ₂Ｏガスからなる還元性雰囲気中
において表３に示す温度で２時間焼成し、セラミック焼
結体を得た。

【００４４】得られたセラミック焼結体表面を走査型電
子顕微鏡にて、倍率１５００倍で観察し、グレインサイ
ズを測定した。

【００４５】焼成後、得られた焼結体の両端面にＢ₂Ｏ₃
-Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂−ＢａＯ系のガラスフリットを含有
する銀ペーストを塗布し、Ｎ₂雰囲気中において６００
℃の温度で焼き付け、内部電極と電気的に接続された外
部電極を形成した。

【００４６】上記のようにして得られた積層セラミック
コンデンサの外形寸法は、幅；１．６ｍｍ、長さ；３．
２ｍｍ、厚さ；１．２ｍｍであり、内部電極間に介在す
る誘電体セラミック層の厚みは８μｍである。

【００４７】また、有効誘電体セラミック層の総数は、
１９であり、一層当たりの対向電極の面積は、２．１ｍ
ｍ²である。

【００４８】静電容量（Ｃ）及び誘電体損失（ｔａｎ
δ）は、自動ブリッジ式測定器を用いて周波数１ＫＨ
ｚ、１Ｖｒｍｓ、温度２５℃にて測定し、静電容量から
誘電率（ε）を算出した。次に、絶縁抵抗（Ｒ）を測定
するために、絶縁抵抗計を用い、１６Ｖの直流電圧を２
分間印加して、２５℃での絶縁抵抗（Ｒ）を測定し、静
電容量（Ｃ）と絶縁抵抗（Ｒ）との積、すなわちＣＲ積
を求めた。また、温度変化に対する静電容量の変化率を
測定した。

【００４９】なお、温度変化に対する静電容量の変化率
については、２０℃での静電容量を基準とした−２５℃
と８５℃での変化率（ΔＣ／Ｃ２０℃）と、２５℃での
静電容量を基準とした−５５℃と１２５℃での変化率
（ΔＣ／Ｃ２５℃）および−５５℃〜１２５℃の範囲内
で絶対値としてその変化率が最大である値（｜ΔＣ｜
_max)を示した。

【００５０】また、高温負荷寿命試験として、各試料を
３６個ずつ、温度１５０℃にて直流電圧を１００Ｖ印加
して、その絶縁抵抗の経時変化を測定した。なお、高温
負荷寿命試験は、各試料の絶縁抵抗値（Ｒ）が１０⁶Ω
以下になったときの時間を寿命時間とし、その平均寿命
時間を示す。

【００５１】さらに、耐湿負荷試験として、各試料を７
２個ずつ、２気圧（相対湿度１００％）、温度１２１℃
にて直流電圧を１６Ｖ印加した場合において、２５０時
間経過するまでに絶縁抵抗値（Ｒ）が１０⁶Ω以下にな
った試料の個数を示す。以上の結果を表４に示した。

【００５２】

【表４】

【００５３】表１、表２、表３、表４から明かなよう
に、本発明の積層セラミックコンデンサは誘電率εが３
０００以上と高く、誘電体損失ｔａｎδは２．５％以下
で、温度に対する静電容量の変化率が、−２５℃〜８５
℃での範囲でＪＩＳ規格に規定されているＢ特性規格及
び、−５５℃と１２５℃での範囲内でＥＩＡ規格に規定
されているＸ７Ｒ特性規格を満足する。

【００５４】しかも、２５℃での絶縁抵抗をＣＲ積で表
したときに、６０００ＭΩ・μＦ以上と高い値を示す。
また、平均寿命時間が３００時間以上と長く、耐湿負荷
試験での不良の発生は認められない。

【００５５】さらに、焼成温度も１３００℃以下と比較
的低温で焼結可能であり、粒径についても１μｍ以下と
小さい。なお、結晶粒径が１μｍ以下であることによっ
て、１つの誘電体セラミック層中に存在する結晶粒の数
を増やすことができ、積層セラミックコンデンサのセラ
ミック積層体の厚みを薄くしても信頼性の低下を防止す
ることができる。

【００５６】ここで、本発明の組成限定理由について説
明する。

【００５７】（１−α−β）｛ＢａＯ｝_m・ＴｉＯ₂＋α
Ｍ₂Ｏ₃＋β（Ｍｎ_1-xＮｉ_x）Ｏ（ただし、Ｍ₂Ｏ₃は、Ｓ
ｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃の中から選ばれる少なくとも１種類）に
おいて、αを０．００２５≦α≦０．０２０の範囲に限
定したのは、試料番号１のように、Ｍ₂Ｏ₃量αが０．０
０２５未満の場合には、静電容量の温度変化率が大き
く、平均寿命時間が極端に短くなるからである。

【００５８】一方、試料番号１８のようにＭ₂Ｏ₃量αが
０．０２０を超えると、誘電率が３０００を越えず、２
５℃、１２５℃での絶縁抵抗が低下し、平均寿命時間が
短くなるとともに、耐湿負荷試験での不良が発生する。
また、焼結温度も高くなるからである。

【００５９】また、βを０．００２５≦β≦０．０４の
範囲に限定したのは、試料番号２ように（Ｍｎ，Ｎｉ）
Ｏ量βが０．００２５未満の場合には、還元性雰囲気で
焼成したとき誘電体セラミックが還元され、半導体化し
て絶縁抵抗が低下してしまうからである。

【００６０】一方、試料番号１９のように（Ｍｎ，Ｎ
ｉ）Ｏ量βが０．０４を超える場合には、２５℃での絶
縁抵抗が、６０００ＭΩ・μＦを満足せず、平均寿命時
間が３００時間よりも短くなる。さらに、静電容量の温
度変化率が大きくなり、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満足
しなくなるからである。

【００６１】また、ｘを０≦ｘ＜１．０の範囲に限定し
たのは、試料番号２０のように、ＮｉＯ量ｘが１．０の
場合、２５℃での絶縁抵抗が、６０００ＭΩ・μＦを満
足せず、平均寿命時間が３００時間よりも短くなるから
である。

【００６２】また、β／αをβ／α≦４の範囲に限定し
たのは、試料番号２１のように、Ｒe₂Ｏ₃量αと（Ｍ
ｎ，Ｎｉ）Ｏ量βの比率β／αが４を越えると、静電容
量の温度変化率が大きくなり、平均寿命時間が３００時
間よりも短くなるからである。

【００６３】また、ｍを１．０００＜ｍ≦１．０３５の
範囲に限定したのは、試料番号３及び試料番号４のよう
に、チタン酸バリウムのモル比ｍが１．０００以下の場
合には、還元性雰囲気で焼成したとき、誘電体セラミッ
クが還元され、半導体化して絶縁抵抗が低下してしまっ
たり（試料番号３）、絶縁抵抗が低下し、平均寿命時間
も短くなるため、セラミック積層体の厚みの薄層化に十
分対応できない（試料番号４）からである。

【００６４】一方、試料番号２２のように、モル比ｍが
１．０３５を超えると焼結性が極端に悪くなるからであ
る。

【００６５】また、酸化マグネシウムをＭｇＯに換算し
て、０．５〜３．０モルの範囲に限定したのは、試料番
号５のように、ＭｇＯの量が０．５モル未満の場合、絶
縁抵抗が低下し、静電容量の温度変化率がＪＩＳ規格に
規定されているＢ特性規格を満足するものの、ＥＩＡ規
格に規定されているＸ７Ｒ特性規格を満足することがで
きないからである。

【００６６】一方、試料番号２３のようにＭｇＯ量が
３．０モルより超えて含まれると焼結温度が高くなり、
誘電率が３０００以下となり、耐湿負荷試験での不良率
も極端に多くなるからである。

【００６７】また、酸化珪素をＳｉＯ₂に換算して、
０．２〜５．０モルの範囲に限定したのは、試料番号６
のように、ＳｉＯ₂の量が０の場合、未焼結となるから
である。また、試料番号７のように、ＳｉＯ₂の量が
０．２モル未満の場合、焼結温度が高くなるとともに、
絶縁抵抗が低下し、耐湿負荷試験での不良率が極端に多
くなるからである。

【００６８】一方、試料番号２４のように、ＳｉＯ₂の
量が５．０モルを超えて含まれる場合には、誘電率が３
０００を越えず、２５℃での絶縁抵抗が６０００ＭΩ・
μＦを満足しないからである。

【００６９】また、チタン酸バリウムに不純物として含
有されるアルカリ金属酸化物の量が０．０２重量％を越
える場合には、試料番号２５のように、誘電率の低下を
生じるからである。

【００７０】なお、上記実施例では、チタン酸バリウム
として、蓚酸法により作製した粉末を用いたが、これに
限定するものではなく、アルコキシド法あるいは水熱合
成法により作製されたチタン酸バリウム粉末を用いても
よい。これらの粉末を用いることにより、本実施例で示
した特性よりも向上することも有り得る。

【００７１】また、酸化スカンジウム、酸化イットリウ
ム、酸化マンガン、および酸化ニッケルなども、酸化物
粉末を用いたが、これに限定されるものではなく、本発
明の範囲の誘電体セラミック層を構成するように配合す
れば、アルコキシド、有機金属などの溶液を用いても、
得られる特性を何等損なうものではない。

【００７２】

【発明の効果】本発明の積層セラミックコンデンサを用
いれば、誘電体セラミック層が還元性雰囲気中で焼成し
ても還元されず、半導体化しない誘電体セラミック材料
から構成されているので、電極材料として卑金属である
ニッケル及びニッケル合金を用いることができ、１３０
０℃以下と比較的低温で焼成可能であるため、積層セラ
ミックコンデンサのコストダウンを図ることが可能であ
る。

【００７３】また、このセラミック積層体組成物を用い
た積層セラミックコンデンサでは、誘電率が３０００以
上あり、しかもこのように高誘電率であるにもかかわら
ず、誘電率の温度変化が小さい。さらに、絶縁抵抗も高
く、高温下、高湿下での特性劣化のない優れた特性を示
す。

【００７４】また、結晶粒径が１μｍ以下と小さく、誘
電体層を薄層化しても、従来の積層セラミックコンデン
サのように層中に存在する結晶粒の量が少なくならな
い。このため、信頼性が高く、しかも小型で大容量の積
層セラミックコンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である積層セラミックコンデ
ンサの概略断面図。

【図２】本発明の一実施例である内部電極を有する誘電
体セラミック層の概略平面図。

【図３】本発明の一実施例であるセラミック積層体の分
解斜視図。

【符号の説明】

１積層セラミックコンデンサ２誘電体セラミック層２ａ内部電極を有しない誘電体セラミック層２ｂ内部電極を有する誘電体セラミック層３セラミック積層体４内部電極５外部電極６メッキ第１層７メッキ第２層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−84692（ＪＰ，Ａ) 特開平５−12918（ＪＰ，Ａ) 特開平７−272970（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 4/12 C04B 35/46 H01B 3/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体セラミック層と、それぞれの端縁が前記誘電体セラミック層の両端面に露
出するように前記誘電体セラミック層間に形成された複
数の内部電極と、露出した前記内部電極に電気的に接続されるように設け
られた外部電極とを含む積層セラミックコンデンサにお
いて、前記誘電体セラミック層が、不純物として含まれるアルカリ金属酸化物の含有量が
０．０２重量％以下のチタン酸バリウムと、酸化スカン
ジウム、酸化イットリウム、酸化マンガン、および酸化
ニッケルからなり、次の組成式、（１−α−β）｛ＢａＯ｝_m・ＴｉＯ₂＋αＭ₂Ｏ₃＋β
（Ｍｎ_1-xＮｉ_x）Ｏ（ただし、Ｍ₂Ｏ₃は、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃の中から選ばれ
る少なくとも１種類、α、β、ｍ、ｘ、は、０．００２５≦α≦０．０２００．００２５≦β≦０．０４ β／α≦４０≦ｘ＜１．０１．０００＜ｍ≦１．０３５）で表される主成分１００モルに対して、副成分として、酸化マグネシウムをＭｇＯに換算したと
き、ＭｇＯ；０．５〜３．０モル添加含有し、さらに、酸化珪素をＳｉＯ₂に換算したとき、ＳｉＯ₂;
０．２〜５．０モル添加含有した材料によって構成さ
れ、前記内部電極はニッケルまたはニッケル合金によって構
成されることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】前記外部電極は、導電性金属粉末とガラ
スフリットとを添加した導電性金属粉末の焼結層によっ
て構成されていることを特徴とする請求項１に記載の積
層セラミックコンデンサ。
【請求項３】前記外部電極は、導電性金属粉末とガラ
スフリットとを添加した導電性金属粉末の焼結層からな
る第１層と、その上のメッキ層からなる第２層とからな
ることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか
に記載の積層セラミックコンデンサ。