JP3418091B2 - 誘電体磁器及びその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層セラミックコンデ
ンサ等のための誘電体磁器及びその製造方法に関する。
ンサ等のための誘電体磁器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】積層コンデンサなどに用いられるＢａＴ
ｉＯ3 を主成分とする誘電体磁器において、高い誘電率
と良好な温度特性を得るために、強誘電体相部分（コ
ア）を常誘電体相部分（シェル）で包囲したコアシェル
構造の結晶粒とすることが提案されている。他方、Ｎｉ
等の卑金属の内部電極を有する積層コンデンサを形成す
るために還元性雰囲気（非酸化性雰囲気）で焼成するこ
とが必要になり、誘電体磁器の耐還元性を向上させるた
めに、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｗのような＋３価になり得る遷移金属元素を
ＢａＴｉＯ3 に添加することが知られている。この遷移
金属元素はＴｉサイトに入り、アクセプタとなり、耐還
元性の向上に寄与する。
ｉＯ3 を主成分とする誘電体磁器において、高い誘電率
と良好な温度特性を得るために、強誘電体相部分（コ
ア）を常誘電体相部分（シェル）で包囲したコアシェル
構造の結晶粒とすることが提案されている。他方、Ｎｉ
等の卑金属の内部電極を有する積層コンデンサを形成す
るために還元性雰囲気（非酸化性雰囲気）で焼成するこ
とが必要になり、誘電体磁器の耐還元性を向上させるた
めに、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｗのような＋３価になり得る遷移金属元素を
ＢａＴｉＯ3 に添加することが知られている。この遷移
金属元素はＴｉサイトに入り、アクセプタとなり、耐還
元性の向上に寄与する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、耐還元性向上
用の金属元素又はこの酸化物を仮焼後の主成分ＢａＴｉ
Ｏ3 に対してコアシェル構造用のＭｇＯ、低融点ガラス
成分（例えばＬｉ2 Ｏ＋ＳｉＯ2 ＋ＢａＯ）と共に添加
したために、耐還元性向上用金属元素が結晶粒の中央側
の強誘電体相部分（コア）に充分に分布せず、強誘電体
相部分において耐還元性向上効果を充分に得ることがで
きず、ここが半導体化して低抵抗になり、絶縁破壊電圧
を十分に高くすることが困難であった。
用の金属元素又はこの酸化物を仮焼後の主成分ＢａＴｉ
Ｏ3 に対してコアシェル構造用のＭｇＯ、低融点ガラス
成分（例えばＬｉ2 Ｏ＋ＳｉＯ2 ＋ＢａＯ）と共に添加
したために、耐還元性向上用金属元素が結晶粒の中央側
の強誘電体相部分（コア）に充分に分布せず、強誘電体
相部分において耐還元性向上効果を充分に得ることがで
きず、ここが半導体化して低抵抗になり、絶縁破壊電圧
を十分に高くすることが困難であった。
【０００４】そこで、本発明の目的は絶縁破壊電圧の向
上を図ることができる誘電体磁器及びその製造方法を提
供することにある。
上を図ることができる誘電体磁器及びその製造方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、ＡＢＯ３ ｛ここでＡ
はＢａ、Ｂａ＋Ｃａ、Ｂａ＋Ｓｒ及びＢａ＋Ｃａ＋Ｓｒ
から選択された１種、ＢはＴｉ、Ｔｉ＋Ｚｒ、Ｔｉ＋Ｒ
及びＴｉ＋Ｚｒ＋Ｒから選択された１種（但しＲはＳ
ｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｔｍ、
Ｌｕ等の１種以上の希土類元素である。）、Ｏは酸素を
示す。｝を主成分とし、且つ強誘電体相部分とこの強誘
電体相部分を囲む常誘電体相部分とを有する構造の誘電
体磁器において、Ｍｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウ
ム）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッ
ケル）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｔａ（タンタル）及びＷ（タングステン）から選
択された１種以上の添加成分が、結晶粒の粒界から中心
までの全域に分布し、且つ前記強誘電体相部分における
前記添加成分の最低濃度が前記常誘電体相部分における
前記添加成分の最高濃度の１／１０以上となるように前
記添加成分が分布していることを特徴とする誘電体磁器
に係わるものである。本発明に従う製造方法の発明は、
Ｂａ又はこの化合物、Ｔｉ又はこの化合物、Ｍ｛但し、
ＭはＭｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロ
ム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｆｅ
（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ
（タンタル）及びＷ（タングステン）から選択された１
種以上の成分｝又はこの化合物からなる第１の磁器材料
を仮焼してＢａ（Ｔｉ１−ｘ Ｍｘ）Ｏ３ （但しｘは
１よりも小さい数値）で示すことができる主成分を得る
第１の工程と、前記主成分に対してＭｇ又はこの化合
物、ＭｎＯ（酸化マンガン）及びＤｙ２Ｏ３（酸化ジス
プロシウム）を含み且つＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）、Ｓ
ｉＯ２（酸化ケイ素）、ＢａＯ（酸化バリウム）及びＢ
２ Ｏ３（酸化ホウ素）から選択された１種以上を含む
添加成分を混合する第２の工程と、前記主成分と前記添
加成分との混合物を還元性雰囲気中で焼成する第３の工
程とを含んで強誘電体相部分とこの強誘電体相部分を囲
む常誘電体相部分とから成る結晶粒を有し且つ前記添加
成分が前記結晶粒の全体に分布し且つ前記強誘電体相部
分における前記添加成分の最低濃度が前記常誘電体相部
分における前記添加成分の最高濃度 の１／１０以上とな
るように前記添加成分が分布している誘電体磁器を製造
する方法に係わるものである。なお、Ｌｉ２Ｏ、ＳｉＯ
２ 、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３は低融点ガラスとして混合する
ものであり、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋ＢａＯ＋Ｂ２Ｏ３ 、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋ＢａＯ、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋Ｂ２Ｏ３ 、 Ｌｉ２Ｏ＋ＢａＯ、 Ｌｉ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３ 、 ＢａＯ＋ＳｉＯ２ 等の状態で混合される。また、添加
成分として更にＡｌ２Ｏ３ 等を加えることができる。
なお、請求項３に示すように、主成分と添加成分との混
合物を仮焼する工程を設けることができる。また、請求
項４に示すように還元性雰囲気での焼成後に酸化性雰囲
気で熱処理する工程を設けることができる。
目的を達成するための本発明は、ＡＢＯ３ ｛ここでＡ
はＢａ、Ｂａ＋Ｃａ、Ｂａ＋Ｓｒ及びＢａ＋Ｃａ＋Ｓｒ
から選択された１種、ＢはＴｉ、Ｔｉ＋Ｚｒ、Ｔｉ＋Ｒ
及びＴｉ＋Ｚｒ＋Ｒから選択された１種（但しＲはＳ
ｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｔｍ、
Ｌｕ等の１種以上の希土類元素である。）、Ｏは酸素を
示す。｝を主成分とし、且つ強誘電体相部分とこの強誘
電体相部分を囲む常誘電体相部分とを有する構造の誘電
体磁器において、Ｍｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウ
ム）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッ
ケル）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｔａ（タンタル）及びＷ（タングステン）から選
択された１種以上の添加成分が、結晶粒の粒界から中心
までの全域に分布し、且つ前記強誘電体相部分における
前記添加成分の最低濃度が前記常誘電体相部分における
前記添加成分の最高濃度の１／１０以上となるように前
記添加成分が分布していることを特徴とする誘電体磁器
に係わるものである。本発明に従う製造方法の発明は、
Ｂａ又はこの化合物、Ｔｉ又はこの化合物、Ｍ｛但し、
ＭはＭｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロ
ム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｆｅ
（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ
（タンタル）及びＷ（タングステン）から選択された１
種以上の成分｝又はこの化合物からなる第１の磁器材料
を仮焼してＢａ（Ｔｉ１−ｘ Ｍｘ）Ｏ３ （但しｘは
１よりも小さい数値）で示すことができる主成分を得る
第１の工程と、前記主成分に対してＭｇ又はこの化合
物、ＭｎＯ（酸化マンガン）及びＤｙ２Ｏ３（酸化ジス
プロシウム）を含み且つＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）、Ｓ
ｉＯ２（酸化ケイ素）、ＢａＯ（酸化バリウム）及びＢ
２ Ｏ３（酸化ホウ素）から選択された１種以上を含む
添加成分を混合する第２の工程と、前記主成分と前記添
加成分との混合物を還元性雰囲気中で焼成する第３の工
程とを含んで強誘電体相部分とこの強誘電体相部分を囲
む常誘電体相部分とから成る結晶粒を有し且つ前記添加
成分が前記結晶粒の全体に分布し且つ前記強誘電体相部
分における前記添加成分の最低濃度が前記常誘電体相部
分における前記添加成分の最高濃度 の１／１０以上とな
るように前記添加成分が分布している誘電体磁器を製造
する方法に係わるものである。なお、Ｌｉ２Ｏ、ＳｉＯ
２ 、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３は低融点ガラスとして混合する
ものであり、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋ＢａＯ＋Ｂ２Ｏ３ 、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋ＢａＯ、 Ｌｉ２Ｏ＋ＳｉＯ２ ＋Ｂ２Ｏ３ 、 Ｌｉ２Ｏ＋ＢａＯ、 Ｌｉ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３ 、 ＢａＯ＋ＳｉＯ２ 等の状態で混合される。また、添加
成分として更にＡｌ２Ｏ３ 等を加えることができる。
なお、請求項３に示すように、主成分と添加成分との混
合物を仮焼する工程を設けることができる。また、請求
項４に示すように還元性雰囲気での焼成後に酸化性雰囲
気で熱処理する工程を設けることができる。
【０００６】
【発明の作用及び効果】各請求項の発明によれば、耐還
元性を向上させる添加成分が結晶粒の全体にほぼ均一に
分布した状態となるために、強誘電体相部分が高抵抗と
なり、絶縁破壊電圧が高くなる。
元性を向上させる添加成分が結晶粒の全体にほぼ均一に
分布した状態となるために、強誘電体相部分が高抵抗と
なり、絶縁破壊電圧が高くなる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を説明す
る。まず、主成分を得るためにの出発原料として純度９
９．０％以上のＢａＣＯ3（炭酸バリウム）、ＴｉＯ2
（二酸化チタン）、ＭｎＯ（酸化マンガン）を準備し、
これ等の原料をＢａ1.00（Ｔｉ1.00-xＭｎx ）Ｏ3 （但
し、ｘは０．００１である。）の組成式に従う主成分を
得ることができる割合に秤量した。次に、この秤量物を
ウレタンボールを用いたボールミルで湿式混合し、水分
を蒸発、乾燥した後、大気中（酸化性雰囲気中）、１２
００℃で仮焼を行い、上記組成式に従う仮焼後の主成分
を得た。
る。まず、主成分を得るためにの出発原料として純度９
９．０％以上のＢａＣＯ3（炭酸バリウム）、ＴｉＯ2
（二酸化チタン）、ＭｎＯ（酸化マンガン）を準備し、
これ等の原料をＢａ1.00（Ｔｉ1.00-xＭｎx ）Ｏ3 （但
し、ｘは０．００１である。）の組成式に従う主成分を
得ることができる割合に秤量した。次に、この秤量物を
ウレタンボールを用いたボールミルで湿式混合し、水分
を蒸発、乾燥した後、大気中（酸化性雰囲気中）、１２
００℃で仮焼を行い、上記組成式に従う仮焼後の主成分
を得た。
【０００８】次に上記仮焼後の主成分１００モル部に対
して添加成分としてＭｎＯを０．１モル部とＭｇＯ（酸
化マグネシウム）を０．３モル部とＤｙ2 Ｏ3 （酸化ジ
スプロシウム）を１．０モル部加えた混合物を用意し、
更にこの混合物１００重量部に対してＬｉ2 Ｏ＋ＳｉＯ
2 ＋ＢａＯから成る低融点ガラス成分を１重量部加えた
磁器原料混合物を得た。なお、ガラス成分の組成は、Ｌ
ｉ2 Ｏ ２０モル％、ＳｉＯ2 ６０モル％、ＢａＯ
２０モル％である。
して添加成分としてＭｎＯを０．１モル部とＭｇＯ（酸
化マグネシウム）を０．３モル部とＤｙ2 Ｏ3 （酸化ジ
スプロシウム）を１．０モル部加えた混合物を用意し、
更にこの混合物１００重量部に対してＬｉ2 Ｏ＋ＳｉＯ
2 ＋ＢａＯから成る低融点ガラス成分を１重量部加えた
磁器原料混合物を得た。なお、ガラス成分の組成は、Ｌ
ｉ2 Ｏ ２０モル％、ＳｉＯ2 ６０モル％、ＢａＯ
２０モル％である。
【０００９】次に、上記磁器原料混合物を再びウレタン
ボールを用いたボールミルで十分湿式分散して粉砕物を
作製した。次に、この粉砕物を再び大気中（酸化性雰囲
気中）、１０００℃で仮焼した。
ボールを用いたボールミルで十分湿式分散して粉砕物を
作製した。次に、この粉砕物を再び大気中（酸化性雰囲
気中）、１０００℃で仮焼した。
【００１０】次に、仮焼後の磁器原料混合物に有機系バ
インダ、可塑材を添加しボールミルで十分攪拌した後、
ドクターブレード法によりシート化してセラミックグリ
ーンシートを形成した。次に、グリーンシートの一面に
内部電極形成用導電性ペーストを印刷し、乾燥後５０層
になるように積層した後、圧着することで積層体を得
た。次に、この積層体を格子状に裁断した後、３００
℃、２時間の熱処理で有機バインダを燃焼させた。次
に、この積層体をＮ2 （９８体積％）＋Ｈ2 （２体積
％）の還元性雰囲気中で１２００℃、２時間焼成し、続
いて酸化性雰囲気中で６００℃、３０分の熱処理を施し
て積層焼結体チップを得た。
インダ、可塑材を添加しボールミルで十分攪拌した後、
ドクターブレード法によりシート化してセラミックグリ
ーンシートを形成した。次に、グリーンシートの一面に
内部電極形成用導電性ペーストを印刷し、乾燥後５０層
になるように積層した後、圧着することで積層体を得
た。次に、この積層体を格子状に裁断した後、３００
℃、２時間の熱処理で有機バインダを燃焼させた。次
に、この積層体をＮ2 （９８体積％）＋Ｈ2 （２体積
％）の還元性雰囲気中で１２００℃、２時間焼成し、続
いて酸化性雰囲気中で６００℃、３０分の熱処理を施し
て積層焼結体チップを得た。
【００１１】次に、積層焼結体チップの一対の側面に導
電性ペーストを塗布して内部電極に接続された一対の外
部電極を形成して試料No．１の積層コンデンサを完成さ
せた。なお、試料No. １の積層コンデンサは同一ロット
で５０個製作した。従って、この試料No. １及び別の試
料No. における特性評価は５０個の平均値で行われてい
る。
電性ペーストを塗布して内部電極に接続された一対の外
部電極を形成して試料No．１の積層コンデンサを完成さ
せた。なお、試料No. １の積層コンデンサは同一ロット
で５０個製作した。従って、この試料No. １及び別の試
料No. における特性評価は５０個の平均値で行われてい
る。
【００１２】試料No. １の積層コンデンサの誘電体磁器
は一般にコアシェル構造と呼ばれている誘電体磁器であ
って、図１に示すように多数の結晶粒１の集合から成
る。各結晶粒１は中央の強誘電体相部分（コア）２とこ
れを囲む常誘電体相部分（シェル）３とから成る。常誘
電体相部分３はＭｇの拡散層領域に相当する。
は一般にコアシェル構造と呼ばれている誘電体磁器であ
って、図１に示すように多数の結晶粒１の集合から成
る。各結晶粒１は中央の強誘電体相部分（コア）２とこ
れを囲む常誘電体相部分（シェル）３とから成る。常誘
電体相部分３はＭｇの拡散層領域に相当する。
【００１３】試料No. １の積層コンデンサの絶縁破壊電
圧（ＢＤＶ）を２５℃の温度条件で、１秒間に１０Ｖの
速度で印加電圧を上昇させながら測定したところ、比較
的高い４７０Ｖであった。
圧（ＢＤＶ）を２５℃の温度条件で、１秒間に１０Ｖの
速度で印加電圧を上昇させながら測定したところ、比較
的高い４７０Ｖであった。
【００１４】試料No. １の誘電体磁器の結晶粒内のＭｎ
（マンガン）の分布状態を電界放射型透過電子顕微鏡
（日立製ＨＦ−２０００）を使用して加速電圧２００ｋ
Ｖ、倍率４００００で撮影して調べた。即ち、１個の結
晶粒に着目し、この粒界から中心に向かって１０、３
０、５０、７０、９０、１１０、１３０、１５０、１７
０（ｎｍ）の位置で元素分析を行い、Ｍｎの濃度を求め
たところ、図２の分布線Ａに示す結果が得られた。な
お、測定結晶粒の径は３４０ｎｍである。また、常誘電
体相部分３の粒界からの深さは約４０ｎｍであった。図
２の分布線Ａから明らかなようにＭｎの量は１０ｎｍの
位置で約０．７mol％であり、他よりも少し高いが、そ
の他の各位置では０．１〜０．２mol ％であり、ほぼ均
一な分布になる。即ちＭｎが結晶粒の全領域に分布し、
且つ最低濃度が最高濃度の１／１０以上の値を有するよ
うにほぼ均一に分布している。また、常誘電体相部分３
の粒界からの深さは約４０ｎｍであるので、Ｍｎは常誘
電体相部分３のみではなく、強誘電体相部分２において
も比較的高い濃度でほぼ均一に分布している。即ち、強
誘電体相部分２のＭｎの最低濃度は常誘電体相部分３の
Ｍｎの最高濃度の１／１０以上の値を有しているので強
誘電体相部分２にも充分にＭｎが分布している。強誘電
体相部分２に耐還元性向上の添加成分（Ｍｎ）が充分に
分布することにより、耐還元性が向上し、強誘電体相部
分２が充分に絶縁化され、高い絶縁破壊電圧を得ること
ができる。
（マンガン）の分布状態を電界放射型透過電子顕微鏡
（日立製ＨＦ−２０００）を使用して加速電圧２００ｋ
Ｖ、倍率４００００で撮影して調べた。即ち、１個の結
晶粒に着目し、この粒界から中心に向かって１０、３
０、５０、７０、９０、１１０、１３０、１５０、１７
０（ｎｍ）の位置で元素分析を行い、Ｍｎの濃度を求め
たところ、図２の分布線Ａに示す結果が得られた。な
お、測定結晶粒の径は３４０ｎｍである。また、常誘電
体相部分３の粒界からの深さは約４０ｎｍであった。図
２の分布線Ａから明らかなようにＭｎの量は１０ｎｍの
位置で約０．７mol％であり、他よりも少し高いが、そ
の他の各位置では０．１〜０．２mol ％であり、ほぼ均
一な分布になる。即ちＭｎが結晶粒の全領域に分布し、
且つ最低濃度が最高濃度の１／１０以上の値を有するよ
うにほぼ均一に分布している。また、常誘電体相部分３
の粒界からの深さは約４０ｎｍであるので、Ｍｎは常誘
電体相部分３のみではなく、強誘電体相部分２において
も比較的高い濃度でほぼ均一に分布している。即ち、強
誘電体相部分２のＭｎの最低濃度は常誘電体相部分３の
Ｍｎの最高濃度の１／１０以上の値を有しているので強
誘電体相部分２にも充分にＭｎが分布している。強誘電
体相部分２に耐還元性向上の添加成分（Ｍｎ）が充分に
分布することにより、耐還元性が向上し、強誘電体相部
分２が充分に絶縁化され、高い絶縁破壊電圧を得ること
ができる。
【００１５】比較のために試料No. １における主成分の
原料からＭｎＯを省いたＢａＣＯ3とＴｉＯ2 を用意
し、これ等をＢａ1.00Ｔｉ1.00Ｏ3 と成るように秤量
し、試料No. １と同様に仮焼し、これに対してＭｎＯを
０．２モル部に変えた他は試料No. １と同一の添加成分
を加えて試料No. １と同一の方法で試料No. ２の積層コ
ンデンサを製作した。なお、添加成分としてＭｎＯを
０．２モル部加えているので、試料No. ２のＭｎのト−
タルの量は試料No. １と同一である。しかる後、試料N
o. ２について試料No. １と同様に絶縁破壊電圧を測定
したところ２９５Ｖであり、試料No. １よりも大幅に低
かった。また、試料No. ２の誘電体磁器についても試料
No. １と同様に結晶粒におけるＭｎの分布を調べたとこ
ろ、図２の分布線Ｂになった。この分布線Ｂから明らか
なように粒界から５０ｎｍ以上の位置即ち強誘電体相部
分のＭｎの量は０．０００１モル部以下となり、２０ｎ
ｍの位置のＭｎの量よりも大幅に低くなる。これによ
り、Ｍｎによって強誘電体相部分の耐還元性の向上を図
ることができず、強誘電体相部分が高抵抗にならず、絶
縁破壊電圧が比較的低い値になる。
原料からＭｎＯを省いたＢａＣＯ3とＴｉＯ2 を用意
し、これ等をＢａ1.00Ｔｉ1.00Ｏ3 と成るように秤量
し、試料No. １と同様に仮焼し、これに対してＭｎＯを
０．２モル部に変えた他は試料No. １と同一の添加成分
を加えて試料No. １と同一の方法で試料No. ２の積層コ
ンデンサを製作した。なお、添加成分としてＭｎＯを
０．２モル部加えているので、試料No. ２のＭｎのト−
タルの量は試料No. １と同一である。しかる後、試料N
o. ２について試料No. １と同様に絶縁破壊電圧を測定
したところ２９５Ｖであり、試料No. １よりも大幅に低
かった。また、試料No. ２の誘電体磁器についても試料
No. １と同様に結晶粒におけるＭｎの分布を調べたとこ
ろ、図２の分布線Ｂになった。この分布線Ｂから明らか
なように粒界から５０ｎｍ以上の位置即ち強誘電体相部
分のＭｎの量は０．０００１モル部以下となり、２０ｎ
ｍの位置のＭｎの量よりも大幅に低くなる。これによ
り、Ｍｎによって強誘電体相部分の耐還元性の向上を図
ることができず、強誘電体相部分が高抵抗にならず、絶
縁破壊電圧が比較的低い値になる。
【００１６】Ｍｎの代りにＶ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆ
ｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの耐還元性向上元素を添加す
る場合にもＭｎの場合と同様な作用効果が得られること
を確かめるために、Ｍｎを上記各元素に置き換えた他は
試料No. １及びNo. ２と同一の積層コンデンサを製作
し、同一の方法で絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定したと
ころ次の結果が得られた。
ｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの耐還元性向上元素を添加す
る場合にもＭｎの場合と同様な作用効果が得られること
を確かめるために、Ｍｎを上記各元素に置き換えた他は
試料No. １及びNo. ２と同一の積層コンデンサを製作
し、同一の方法で絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定したと
ころ次の結果が得られた。
【００１７】Ｖを試料No．１と同様に使用した本発明に
従う積層コンデンサのＢＤＶは４１２Ｖであり、Ｖを試
料No. ２と同様に使用した比較例の積層コンデンサのＢ
ＤＶは２７６Ｖであった。また、Ｃｒを試料No. １と同
様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤＶは３
９０Ｖであり、Ｃｒを試料No. ２と同様に使用した比較
例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２６８Ｖであった。
また、Ｃｏを試料No. １と同様に使用した本発明に従う
積層コンデンサのＢＤＶは３７０Ｖであり、Ｃｏを試料
No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデンサの
ＢＤＶは２５４Ｖであった。また、Ｎｉを試料No. １と
同様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤＶは
３９８Ｖであり、Ｎｉを試料No. ２と同様に使用した比
較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２７６Ｖであっ
た。また、Ｆｅを試料No. １と同様に使用した本発明に
従う積層コンデンサのＢＤＶは２４３Ｖであり、Ｆｅを
試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデン
サのＢＤＶは１８６Ｖであった。また、Ｎｂを試料No.
１と同様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤ
Ｖは２８９Ｖであり、Ｎｂを試料No. ２と同様に使用し
た比較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２０１Ｖであ
った。また、Ｍｏを試料No. １と同様に使用した本発明
に従う積層コンデンサのＢＤＶは２７８Ｖであり、Ｍｏ
を試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデ
ンサのＢＤＶは１８９Ｖであった。また、Ｔａを試料N
o. １と同様に使用した本発明に従う積層コンデンサの
ＢＤＶは２５４Ｖであり、Ｔａを試料No. ２と同様に使
用した比較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは１７８Ｖ
であった。また、Ｗを試料No. １と同様に使用した本発
明に従う積層コンデンサのＢＤＶは２６９Ｖであり、Ｗ
を試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデ
ンサのＢＤＶは２０１Ｖであった。
従う積層コンデンサのＢＤＶは４１２Ｖであり、Ｖを試
料No. ２と同様に使用した比較例の積層コンデンサのＢ
ＤＶは２７６Ｖであった。また、Ｃｒを試料No. １と同
様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤＶは３
９０Ｖであり、Ｃｒを試料No. ２と同様に使用した比較
例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２６８Ｖであった。
また、Ｃｏを試料No. １と同様に使用した本発明に従う
積層コンデンサのＢＤＶは３７０Ｖであり、Ｃｏを試料
No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデンサの
ＢＤＶは２５４Ｖであった。また、Ｎｉを試料No. １と
同様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤＶは
３９８Ｖであり、Ｎｉを試料No. ２と同様に使用した比
較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２７６Ｖであっ
た。また、Ｆｅを試料No. １と同様に使用した本発明に
従う積層コンデンサのＢＤＶは２４３Ｖであり、Ｆｅを
試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデン
サのＢＤＶは１８６Ｖであった。また、Ｎｂを試料No.
１と同様に使用した本発明に従う積層コンデンサのＢＤ
Ｖは２８９Ｖであり、Ｎｂを試料No. ２と同様に使用し
た比較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは２０１Ｖであ
った。また、Ｍｏを試料No. １と同様に使用した本発明
に従う積層コンデンサのＢＤＶは２７８Ｖであり、Ｍｏ
を試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデ
ンサのＢＤＶは１８９Ｖであった。また、Ｔａを試料N
o. １と同様に使用した本発明に従う積層コンデンサの
ＢＤＶは２５４Ｖであり、Ｔａを試料No. ２と同様に使
用した比較例に従う積層コンデンサのＢＤＶは１７８Ｖ
であった。また、Ｗを試料No. １と同様に使用した本発
明に従う積層コンデンサのＢＤＶは２６９Ｖであり、Ｗ
を試料No. ２と同様に使用した比較例に従う積層コンデ
ンサのＢＤＶは２０１Ｖであった。
【００１８】上述から明らかなように、Ｍｎ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの内１種
類を、結晶粒内にほぼ均一に存在させることによって強
誘電体相部分（コア）の半導体化を抑制でき、耐還元
性、再酸化性が向上し、積層コンデンサの絶縁破壊電圧
を向上させることができる。
ｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの内１種
類を、結晶粒内にほぼ均一に存在させることによって強
誘電体相部分（コア）の半導体化を抑制でき、耐還元
性、再酸化性が向上し、積層コンデンサの絶縁破壊電圧
を向上させることができる。
【００１９】
【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） 実施例では、固相合成法でＢａ（Ｔｉ、Ｍｎ）
Ｏ3 を合成したがこの製造方法は特に限定されず、その
他の合成方法（水熱合成法、共沈法、アルカリ加水分解
法等の合成方法）にも応用できる。水熱合成法による場
合には、例えば出発原料として水酸化バリウムＢａ（Ｏ
Ｈ）2 、チタニウム−テトラ−イソ−プロポオキシド
｛（ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 Ｏ｝Ｔｉ、酢酸マンガン（ＣＨ3
ＣＯＯ）2Ｍｎの３種類を準備する。溶媒として純水を
準備してオートクレープ内で混合して温度＝１００〜２
００℃、時間＝１２〜２４ｈｒで加熱する。その後、溶
液を瀘過、乾燥することでＢａ（Ｔｉ、Ｍｎ）Ｏ3 を得
る。 （２） 実施例での添加物は、酸化物で用いたが、例え
ば硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、蟻酸塩、酢酸塩等の少な
くとも１種類を用いることができる。 （３） Ｂａ（Ｔｉ、Ｍｎ）Ｏ3 を得るための仮焼温度
を例えば１０００〜１２５０℃のような範囲で変えるこ
とができる。また、還元性雰囲気での焼成温度を例えば
１１８０〜１２５０℃のような範囲で変えることができ
る。また、焼成後の酸化処理の温度も例えば５００〜９
００℃の範囲で変えることができる。 （４） Ｍｇの拡散の深さ即ち常誘電体相部分３の深さ
を結晶粒１の径に対して５〜３０％の範囲に収めるよう
に制御して静電容量の温度特性を良好にすることができ
る。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 実施例では、固相合成法でＢａ（Ｔｉ、Ｍｎ）
Ｏ3 を合成したがこの製造方法は特に限定されず、その
他の合成方法（水熱合成法、共沈法、アルカリ加水分解
法等の合成方法）にも応用できる。水熱合成法による場
合には、例えば出発原料として水酸化バリウムＢａ（Ｏ
Ｈ）2 、チタニウム−テトラ−イソ−プロポオキシド
｛（ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 Ｏ｝Ｔｉ、酢酸マンガン（ＣＨ3
ＣＯＯ）2Ｍｎの３種類を準備する。溶媒として純水を
準備してオートクレープ内で混合して温度＝１００〜２
００℃、時間＝１２〜２４ｈｒで加熱する。その後、溶
液を瀘過、乾燥することでＢａ（Ｔｉ、Ｍｎ）Ｏ3 を得
る。 （２） 実施例での添加物は、酸化物で用いたが、例え
ば硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、蟻酸塩、酢酸塩等の少な
くとも１種類を用いることができる。 （３） Ｂａ（Ｔｉ、Ｍｎ）Ｏ3 を得るための仮焼温度
を例えば１０００〜１２５０℃のような範囲で変えるこ
とができる。また、還元性雰囲気での焼成温度を例えば
１１８０〜１２５０℃のような範囲で変えることができ
る。また、焼成後の酸化処理の温度も例えば５００〜９
００℃の範囲で変えることができる。 （４） Ｍｇの拡散の深さ即ち常誘電体相部分３の深さ
を結晶粒１の径に対して５〜３０％の範囲に収めるよう
に制御して静電容量の温度特性を良好にすることができ
る。
【図１】磁器誘電体のコアシェル構造を原理的に示す断
面図である。
面図である。
【図２】実施例と比較例における結晶粒内におけるＭｎ
の分布を示す図である。
の分布を示す図である。
１ 結晶粒
２ 強誘電体相部分（コア）
３ 常誘電体相部分（シェル）
─────────────────────────────────────────────────────
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６−5460（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−14169（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−335474（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/42 - 35/50
Claims (4)
- 【請求項１】 ＡＢＯ３ ｛ここでＡはＢａ、Ｂａ＋Ｃ
ａ、Ｂａ＋Ｓｒ及びＢａ＋Ｃａ＋Ｓｒから選択された１
種、ＢはＴｉ、Ｔｉ＋Ｚｒ、Ｔｉ＋Ｒ及びＴｉ＋Ｚｒ＋
Ｒから選択された１種（但しＲはＳｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｌｕ等の１種以上
の希土類元素である。）、Ｏは酸素を示す。｝を主成分
とし、且つ強誘電体相部分とこの強誘電体相部分を囲む
常誘電体相部分とを有する構造の誘電体磁器において、 Ｍｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロ
ム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｆｅ
（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ
（タンタル）及びＷ（タングステン）から選択された１
種以上の添加成分が、結晶粒の粒界から中心までの全域
に分布し、且つ前記強誘電体相部分における前記添加成
分の最低濃度が前記常誘電体相部分における前記添加成
分の最高濃度の１／１０以上となるように前記添加成分
が分布していることを特徴とする誘電体磁器。 - 【請求項２】 Ｂａ又はこの化合物、Ｔｉ又はこの化合
物、Ｍ｛但し、ＭはＭｎ（マンガン）、Ｖ（バナジウ
ム）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッ
ケル）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデ
ン）、Ｔａ（タンタル）及びＷ（タングステン）から選
択された１種以上の成分｝又はこの化合物からなる第１
の磁器材料を仮焼してＢａ（Ｔｉ１−ｘ Ｍｘ ）Ｏ
３ （但しｘは１よりも小さい数値）で示すことができ
る主成分を得る第１の工程と、 前記主成分に対してＭｇ又はこの化合物、ＭｎＯ及びＤ
ｙ２Ｏ３ を含み且つＬｉ２Ｏ、ＳｉＯ２ 、ＢａＯ及び
Ｂ２Ｏ３ から選択された１種以上を含む添加成分を混
合する第２の工程と、 前記主成分と前記添加成分との混合物を還元性雰囲気中
で焼成する第３の工程とを含んで強誘電体相部分とこの
強誘電体相部分を囲む常誘電体相部分とから成る結晶粒
を有し且つ前記添加成分が前記結晶粒の全体に分布し且
つ前記強誘電体相部分における前記添加成分の最低濃度
が前記常誘電体相部分における前記添加成分の最高濃度
の１／１０以上となるように前記添加成分が分布してい
る誘電体磁器を製造する方法。 - 【請求項３】 前記第２の工程と前記第３の工程との間
に前記主成分と前記添加成分の混合物を仮焼する工程を
有することを特徴とする請求項２記載の誘電体磁器の製
造方法。 - 【請求項４】 前記第３の工程の後に酸化性雰囲気中で
熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項２又は３
記載の誘電体磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15767197A JP3418091B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15767197A JP3418091B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330160A JPH10330160A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3418091B2 true JP3418091B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=15654846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15767197A Expired - Lifetime JP3418091B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418091B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108558391A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-21 | 桂林电子科技大学 | 一种具有巨压电响应的无铅压电陶瓷及其制备方法 |
| US10872725B2 (en) | 2017-12-19 | 2020-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ceramic dielectric, method of manufacturing the same, ceramic electronic component, and electronic device |
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| CN1120137C (zh) * | 1999-02-19 | 2003-09-03 | 松下电器产业株式会社 | 电介质陶瓷组合物、使用该组合物的电容器及其制造方法 |
| JP3367479B2 (ja) * | 1999-08-19 | 2003-01-14 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよび積層セラミック電子部品 |
| JP3908458B2 (ja) | 1999-12-28 | 2007-04-25 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物の製造方法 |
| JP4677961B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2011-04-27 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
| JP5273112B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2013-08-28 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子部品および誘電体磁器 |
| TW529047B (en) * | 2000-02-16 | 2003-04-21 | Taiyo Yuden Kk | Multilayer ceramic capacitor and method for the manufacture thereof |
| JP2001240466A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Taiyo Yuden Co Ltd | 誘電体磁器と積層セラミック電子部品 |
| JP5046432B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2012-10-10 | 京セラ株式会社 | 誘電体磁器および積層型電子部品 |
| JP4392821B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2010-01-06 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ |
| JP2002164247A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミック組成物および積層セラミックコンデンサ |
| JP3987692B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2007-10-10 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ |
| KR100514574B1 (ko) | 2002-01-15 | 2005-09-13 | 티디케이가부시기가이샤 | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 |
| WO2006035535A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd | 誘電体セラミック、誘電体セラミックの製造方法、及び積層セラミックコンデンサ |
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| JP5018839B2 (ja) | 2009-07-22 | 2012-09-05 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
| JP4877367B2 (ja) | 2009-07-22 | 2012-02-15 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
| JP5316353B2 (ja) | 2009-10-09 | 2013-10-16 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
| JP5471687B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-04-16 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
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| JP6502092B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2019-04-17 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP6415337B2 (ja) | 2015-01-28 | 2018-10-31 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP6329236B2 (ja) | 2015-12-01 | 2018-05-23 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ用誘電体材料および積層セラミックコンデンサ |
| US9919970B2 (en) | 2015-12-01 | 2018-03-20 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Dielectric material for multilayer ceramic capacitor, and multilayer ceramic capacitor |
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| KR102225451B1 (ko) | 2019-06-28 | 2021-03-09 | 삼성전기주식회사 | 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층형 전자 부품 |
| US11901132B2 (en) | 2021-05-27 | 2024-02-13 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Ceramic electronic device and manufacturing method of the same |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP15767197A patent/JP3418091B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN108558391A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-21 | 桂林电子科技大学 | 一种具有巨压电响应的无铅压电陶瓷及其制备方法 |
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| JPH10330160A (ja) | 1998-12-15 |
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