JP3481740B2 - Multilayer ceramic capacitor for temperature compensation - Google Patents

Multilayer ceramic capacitor for temperature compensation

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JP3481740B2
JP3481740B2 JP22412395A JP22412395A JP3481740B2 JP 3481740 B2 JP3481740 B2 JP 3481740B2 JP 22412395 A JP22412395 A JP 22412395A JP 22412395 A JP22412395 A JP 22412395A JP 3481740 B2 JP3481740 B2 JP 3481740B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は温度補償用積層セラ
ミックコンデンサに関し、詳しくは温度係数の補正を容
易にした温度補償用積層セラミックコンデンサに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature-compensating monolithic ceramic capacitor, and more particularly to a temperature-compensating monolithic ceramic capacitor whose temperature coefficient is easily corrected.

【0002】[0002]

【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、表面に導
電性ペーストを塗布した誘電体材料のグリーンシートを
複数積層して一体焼成し、誘電体層間に内部電極を形成
したものをコンデンサ本体部とし、その本体部の側面に
一対の外部電極を形成して前記内部電極を交互に並列に
接続するような構造とされており、その外部電極を回路
基板に直接半田付けして実装され使用される。
2. Description of the Related Art A monolithic ceramic capacitor has a structure in which a plurality of green sheets of a dielectric material whose surface is coated with a conductive paste are laminated and integrally fired to form an internal electrode between dielectric layers to form a capacitor body. The structure is such that a pair of external electrodes is formed on the side surface of the main body and the internal electrodes are alternately connected in parallel, and the external electrodes are directly soldered to the circuit board for mounting.

【0003】このような積層セラミックコンデンサはそ
の特性により大きく2種類に大別されており、電子機器
の共振回路や一般にQが高く温度に対する静電容量の安
定性が重要な回路に用いられるものは、温度補償用積層
セラミックコンデンサと呼ばれている。
Such monolithic ceramic capacitors are roughly classified into two types according to their characteristics, and those used in resonance circuits of electronic equipment and circuits generally having high Q and stability of capacitance with respect to temperature are important. , Called a temperature compensation multilayer ceramic capacitor.

【0004】温度補償用積層セラミックコンデンサは、
温度に対する静電容量の変化が直線的で、再現性もあ
り、小型で大容量のコンデンサとして種々の電子回路や
電子機器に幅広く使用されている。
The temperature compensation monolithic ceramic capacitor is
The capacitance changes linearly with temperature and has reproducibility, and is widely used in various electronic circuits and electronic devices as a small-sized and large-capacity capacitor.

【0005】温度補償用積層セラミックコンデンサの温
度に対する静電容量の変化率、すなわち温度係数は、主
として誘電体層に使用する誘電体材料の特性により異な
るが、その温度係数を補正は、従来、次のようにして行
なわれていた。
The rate of change of capacitance with respect to the temperature of the temperature-compensated multilayer ceramic capacitor, that is, the temperature coefficient, differs mainly depending on the characteristics of the dielectric material used for the dielectric layer. It was done like.

【0006】まず、温度係数を±20ppm/℃以上の比
較的大きい範囲で補正する場合は、誘電体層に使用する
誘電体材料の組成比を変更する方法が採られていた。
First, in the case of correcting the temperature coefficient within a relatively large range of ± 20 ppm / ° C. or more, a method of changing the composition ratio of the dielectric material used for the dielectric layer has been adopted.

【0007】また、温度係数を±20ppm/℃以内の比
較的小さい範囲で補正する場合は、使用する誘電体材料
の組成比は変更せず、コンデンサ本体部を焼成する際の
焼成条件を変更する方法が採られていた。
When the temperature coefficient is corrected within a relatively small range of ± 20 ppm / ° C., the composition ratio of the dielectric material used is not changed, and the firing conditions for firing the capacitor body are changed. The method was adopted.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
補正方法では、以下のような問題点が生じ易かった。
However, in the above correction method, the following problems are likely to occur.

【0009】すなわち、温度係数を補正するために誘電
体材料の組成比を変更する場合は、温度係数のずれた誘
電体材料のグリーンシートは調整して再生利用すること
ができないという問題点があり、そのようなグリーンシ
ートは廃棄処分するしかないという問題点があった。
That is, when the composition ratio of the dielectric material is changed in order to correct the temperature coefficient, there is a problem that the green sheet of the dielectric material having a different temperature coefficient cannot be adjusted and recycled. , There was a problem that such green sheets had to be discarded.

【0010】また、温度係数をN(負)側またはP
(正)側へ調整する際に誘電体材料の組成比を変更する
ことで、焼成条件の変更も余儀なくされ、そのために誘
電体材料の誘電率が変化し、コンデンサを形成したとき
に容量変動が生じ易くなるという問題点もあった。
The temperature coefficient is set to the N (negative) side or P
By changing the composition ratio of the dielectric material when adjusting to the (positive) side, it is inevitable to change the firing conditions, which changes the dielectric constant of the dielectric material and changes the capacitance when a capacitor is formed. There is also a problem that it tends to occur.

【0011】さらに、誘電体材料の組成比や焼成条件を
変更することにより、製造工程に混乱が生じ易くなり、
それによっても上記と同様の不良が発生し易くなるとい
う問題点もあった。
Further, by changing the composition ratio of the dielectric material and the firing conditions, it is easy to cause confusion in the manufacturing process,
This also causes a problem that the same defects as described above are likely to occur.

【0012】これに対して、例えば特開平5−36569 号
公報には、静電容量の温度変化率(温度係数)の小さい
積層セラミックコンデンサを容易に形成する方法とし
て、複数の誘電体磁器生シート層の相互間に配設された
複数の導電性ペースト塗布層の内の一部または全部に、
誘電体磁器層のキュリー点を変化させるための物質を混
入させることが開示されている。
On the other hand, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-36569, a plurality of dielectric porcelain green sheets are used as a method for easily forming a monolithic ceramic capacitor having a small temperature change rate (temperature coefficient) of capacitance. Part or all of the plurality of conductive paste coating layers disposed between the layers,
It is disclosed that a substance for changing the Curie point of the dielectric ceramic layer is mixed.

【0013】これによれば、チタン酸バリウム系磁器主
成分から成る誘電体磁器層に対して、キュリー点を変え
るための物質としてCeO2 (酸化セリウム)を始めと
する1種または複数種の希土類酸化物を内部電極層に添
加することにより、誘電体磁器層のキュリー点がマイナ
ス側あるいはプラス側にシフトするので、キュリー点を
変えるための物質の含有量または種類を異ならせたり、
誘電体磁器層の材料を異ならせたりして、キュリー点の
異なる誘電体磁器層を組み合わせて形成することにより
所望の温度特性が得られ、静電容量の温度係数の小さい
積層セラミックコンデンサを容易に形成することができ
るというものである。
According to this, one or a plurality of rare earth elements such as CeO 2 (cerium oxide) is used as a substance for changing the Curie point for the dielectric porcelain layer composed mainly of barium titanate porcelain. By adding an oxide to the internal electrode layer, the Curie point of the dielectric porcelain layer shifts to the negative side or the positive side, so that the content or type of the substance for changing the Curie point may be different,
Desired temperature characteristics can be obtained by forming dielectric ceramic layers with different Curie points by combining different dielectric ceramic materials, making it easy to obtain multilayer ceramic capacitors with a small temperature coefficient of capacitance. It can be formed.

【0014】しかしながら、このような方法によって
も、キュリー点変動を伴わない温度補償用材料において
はこの様な希土類酸化物の添加では温度係数の補正は困
難であるというような問題点があった。
However, even with such a method, there is a problem that it is difficult to correct the temperature coefficient by adding such a rare earth oxide in the temperature compensating material which does not cause the Curie point variation.

【0015】本発明は上記事情に鑑みて問題点を解決す
べく完成されたもので、その目的は、誘電体材料の組成
比や焼成条件を変更することなく容易に温度係数を補正
することができた温度補償用積層セラミックコンデンサ
を提供することにある。
The present invention has been completed in view of the above circumstances to solve the problems, and an object thereof is to easily correct the temperature coefficient without changing the composition ratio of the dielectric material or the firing conditions. An object of the present invention is to provide a temperature-compensated multilayer ceramic capacitor.

【0016】 本発明の他の目的は、誘電体材料の組成
比や焼成条件を変更することなく容易に温度係数を補正
することができ、これまでは廃棄処分するしかなかった
誘電体材料のグリーンシートを再生利用することができ
るとともに、焼成条件の変更を必要としないことから種
々の不良が発生することもない温度補償用積層セラミッ
クコンデンサを提供することにある。
Another object of the present invention is to make it possible to easily correct the temperature coefficient without changing the composition ratio of the dielectric material or the firing conditions, and to use the green material of the dielectric material, which has been unavoidable until now. It is an object of the present invention to provide a temperature-compensated monolithic ceramic capacitor that can reuse a sheet and does not cause various defects because it does not require changing firing conditions.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の温度補償用積層
セラミックコンデンサは、複数の誘電体層間に、金属粉
末100容量%に対して前記誘電体層の誘電体材料を1
3容量%以下(ただし、0容量%を除く)含有せしめた
複数の内部電極層を交互に積層して成るコンデンサ本体
部を具備してなる温度補償用積層セラミックコンデンサ
であって、前記金属粉末に含有させる前記誘電体材料の
組成あるいは含有量を前記内部電極層ごとに異ならせた
ことを特徴とするものである。
In the laminated ceramic capacitor for temperature compensation according to the present invention, one dielectric material is used between a plurality of dielectric layers for 100% by volume of metal powder.
What is claimed is: 1. A multilayer ceramic capacitor for temperature compensation, comprising a capacitor main body formed by alternately laminating a plurality of internal electrode layers containing 3% by volume or less (excluding 0% by volume). The composition or the content of the dielectric material to be contained is different for each internal electrode layer.

【0018】 また、本発明の温度補償用積層セラミッ
クコンデンサは、前記金属粉末に含有させる誘電体材料
の形状は球状であることを特徴とするものである。
Further, the temperature compensating laminated ceramic capacitor of the present invention is characterized in that the dielectric material contained in the metal powder has a spherical shape.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の温度補償用積層セラミッ
クコンデンサによれば、内部電極層中に誘電体層を成す
誘電体材料を所定量含有せしめたことにより、内部電極
部に含まれる誘電体材料が焼結時に本来の誘電体材料
(グリーンシート部)と結合し、その結果、誘電体層の
誘電体材料の組成比やコンデンサ本体部の焼成条件を変
更することなくコンデンサの温度係数を補正することが
できる。
According to the laminated ceramic capacitor for temperature compensation of the present invention, the dielectric material contained in the internal electrode portion is formed by including a predetermined amount of the dielectric material forming the dielectric layer in the internal electrode layer. The material is combined with the original dielectric material (green sheet part) at the time of sintering, and as a result, the temperature coefficient of the capacitor is corrected without changing the composition ratio of the dielectric material of the dielectric layer or the firing conditions of the capacitor body. can do.

【0020】このとき、温度係数の補正の程度は、P側
およびN側で、使用する誘電体材料の選択またはその添
加量によって調整することができ、それにより所望の温
度係数を有する温度補償用積層セラミックコンデンサを
容易に得ることができる。
At this time, the degree of correction of the temperature coefficient can be adjusted on the P side and the N side by selecting the dielectric material to be used or the addition amount thereof, and thereby, for temperature compensation having a desired temperature coefficient. A monolithic ceramic capacitor can be easily obtained.

【0021】 また本発明の温度補償用積層セラミック
コンデンサによれば、導電性ペースト層中に誘電体層と
同じ誘電体材料を所定量含有させて、誘電体材料やその
添加量を調整することにより、誘電体層の組成比や焼成
条件を変更することなく、温度係数が所望の値に補正さ
れた温度補償用積層セラミックコンデンサ得ることがで
きる。
Further, according to the temperature-compensated multilayer ceramic capacitor of the present invention, a predetermined amount of the same dielectric material as the dielectric layer is contained in the conductive paste layer to adjust the dielectric material and the addition amount thereof. It is possible to obtain a temperature-compensating multilayer ceramic capacitor in which the temperature coefficient is corrected to a desired value without changing the composition ratio of the dielectric layer or the firing conditions.

【0022】 従って、本発明の温度補償用積層セラミ
ックコンデンサによれば、コンデンサの温度係数を補正
するために誘電体材料の組成比を変更する必要がなくな
り、これまでは組成比を変更したために廃棄処分するし
かなかったグリーンシートを再生利用することができる
ようになる。さらに、焼成条件を変更する必要もないた
め、そのような変更に伴う種々の不良や製造工程の混乱
が発生することもなくなる。
Therefore, according to the temperature-compensated monolithic ceramic capacitor of the present invention, it is not necessary to change the composition ratio of the dielectric material in order to correct the temperature coefficient of the capacitor. The green sheets that had to be disposed of can now be reused. Furthermore, since it is not necessary to change the firing conditions, various defects and confusion in the manufacturing process associated with such changes will not occur.

【0023】 以下、本発明の温度補償用積層セラミッ
クコンデンサについて図面に基づいて詳述する。なお本
発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良を加えることは
何ら差し支えない。
The temperature compensating multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples, and various modifications and improvements may be added without departing from the spirit of the present invention.

【0024】図1は本発明の温度補償用積層セラミック
コンデンサの構造を示す断面図である。本発明の温度補
償用積層セラミックコンデンサ1は、複数の誘電体層2
の間にその誘電体層2の誘電体材料を含有せしめた複数
の内部電極層3が交互に積層されて成るコンデンサ本体
部4を具備しており、コンデンサ本体部4の側面には、
内部電極層3と交互に接続された一対の外部電極5が形
成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a temperature compensating multilayer ceramic capacitor of the present invention. The multilayer ceramic capacitor 1 for temperature compensation according to the present invention includes a plurality of dielectric layers 2.
A plurality of internal electrode layers 3 containing the dielectric material of the dielectric layer 2 are alternately laminated in between, and a capacitor body 4 is provided.
A pair of external electrodes 5 that are alternately connected to the internal electrode layers 3 are formed.

【0025】誘電体層2は誘電体材料から成る複数のグ
リーンシートを焼成することにより形成され、内部電極
層3はそれらグリーンシートの表面に塗布した導電性ペ
ースト層を焼成することにより形成される。従って、表
面に導電性ペーストが塗布された複数のグリーンシート
を積層した生積層体を焼成することにより、複数の誘電
体層2の間に複数の内部電極層3が交互に積層されて成
るコンデンサ本体部4が形成される。
The dielectric layer 2 is formed by firing a plurality of green sheets made of a dielectric material, and the internal electrode layer 3 is formed by firing a conductive paste layer applied on the surface of the green sheets. . Therefore, by firing a green laminated body in which a plurality of green sheets whose surfaces are coated with a conductive paste are fired, a plurality of internal electrode layers 3 are alternately laminated between a plurality of dielectric layers 2. The body portion 4 is formed.

【0026】また外部電極5は、内部電極層3の端面が
露出しているコンデンサ本体部4の側面に外部電極用の
導電性ペーストを塗布して焼き付けたりすることによ
り、内部電極層3と交互に接続するように形成される。
The external electrodes 5 are alternately formed with the internal electrode layers 3 by applying a conductive paste for external electrodes to the side surfaces of the capacitor body 4 where the end surfaces of the internal electrode layers 3 are exposed and baking it. Is formed to connect to.

【0027】誘電体層2の誘電体材料には、通常の温度
補償用の誘電体材料を用いることができ、例えばチタン
酸バリウム(BaTiO3 )やチタン酸ランタン(La
2 Ti2 7 )・チタン酸マグネシウム(MgTi
3 )・チタン酸カルシウム(CaTiO3 )・チタン
酸ネオジウム(Nd2 Ti2 7 )などの主成分に、酸
化チタン(TiO2 )や酸化マンガン(MnO2 )・ア
ルミナ(Al2 3 )・シリカ(SiO2 )・粘土(蛙
目粘土等)などを添加したものがある。
As the dielectric material of the dielectric layer 2, a normal temperature compensating dielectric material can be used. For example, barium titanate (BaTiO 3 ) or lanthanum titanate (La) can be used.
2 Ti 2 O 7 ) ・ Magnesium titanate (MgTi
O 3 ), calcium titanate (CaTiO 3 ), neodymium titanate (Nd 2 Ti 2 O 7 ) and other main components, titanium oxide (TiO 2 ), manganese oxide (MnO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ).・ Silicon (SiO 2 ) and clay (Frog eye clay, etc.) are added.

【0028】また内部電極層3の導電性材料にも、通常
の内部電極層3用の材料を用いることができ、例えばパ
ラジウム(Pd)・銀(Ag)・金(Au)・白金(P
t)・Ag−Pdなどの貴金属、ニッケル(Ni)・銅
(Cu)・亜鉛(Zn)などの卑金属がある。中でも、
後述するように誘電体材料を含有させる場合は、材料と
して比表面積が小さく形状が球状のものを用いると、凝
集が生じにくく、より高分散化できるといった点で好適
となる。
As the conductive material of the internal electrode layer 3, a usual material for the internal electrode layer 3 can be used. For example, palladium (Pd), silver (Ag), gold (Au), platinum (P).
t) -Noble metals such as Ag-Pd and base metals such as nickel (Ni) -copper (Cu) -zinc (Zn). Above all,
As will be described later, when a dielectric material is contained, it is preferable to use a material having a small specific surface area and a spherical shape, because aggregation is less likely to occur and higher dispersion can be achieved.

【0029】そしてこれらの金属粉末を有機バインダお
よび有機ビヒクルあるいは必要に応じて種々の添加剤と
ともに混練することにより導電性ペーストとして調整さ
れ、グリーンシートの表面に塗布されて焼成されること
により、内部電極層3が得られる。
Then, these metal powders are prepared as a conductive paste by kneading with an organic binder and an organic vehicle or various additives as required, and are applied to the surface of the green sheet and baked to give an internal The electrode layer 3 is obtained.

【0030】本発明の温度補償用積層セラミックコンデ
ンサ1においては、内部電極層3に誘電体層2の誘電体
材料を含有せしめたことが特徴である。含有せしめる誘
電体材料としては上記のようなものがあり、その含有量
は、誘電体層2の誘電体材料の種類に応じて、また所望
の温度係数の補正の程度に応じて適宜設定するが、内部
電極層3に用いる金属粉末 100容量%に対して、誘電体
層2の誘電体材料が13容量%以下(ただし、0容量%を
除く)の含有量となるように設定するとよい。
The temperature compensating laminated ceramic capacitor 1 of the present invention is characterized in that the internal electrode layer 3 contains the dielectric material of the dielectric layer 2. The dielectric material to be contained is as described above, and its content is appropriately set according to the type of the dielectric material of the dielectric layer 2 and the degree of correction of the desired temperature coefficient. The content of the dielectric material of the dielectric layer 2 may be 13% by volume or less (excluding 0% by volume) with respect to 100% by volume of the metal powder used for the internal electrode layer 3.

【0031】上記含有量が13容量%を超えると、コンデ
ンサの容量値が低下して所望の容量特性が得られなくな
ったり、温度係数の補正が大きくなり所望の温度係数が
得られなくなったりする傾向がある。
When the above content exceeds 13% by volume, the capacitance value of the capacitor is lowered so that the desired capacitance characteristic cannot be obtained, or the temperature coefficient is corrected so much that the desired temperature coefficient cannot be obtained. There is.

【0032】このように内部電極層3に対して誘電体材
料を含有させるに当たっては、誘電体層2の誘電体材料
に加えて他の誘電体材料も合わせて用いることもできる
が、その場合、合計含有量が上記範囲を超えないことが
望ましい。
In containing the dielectric material in the internal electrode layer 3 as described above, in addition to the dielectric material of the dielectric layer 2, other dielectric materials can be used together. In that case, It is desirable that the total content does not exceed the above range.

【0033】内部電極層3に含有させる主な誘電体材料
について例を挙げると、以下のようなものがある。例え
ば、誘電体材料としてチタン酸ランタン(La2 Ti2
7 )を用いる場合には、内部電極層3の金属粉末 100
容量%に対して、13容量%以下(ただし0容量%は除
く)の範囲内に設定するとよい。この含有量が0容量%
では温度係数を補正することができず、また13容量%を
超えるとコンデンサの容量値が小さくなってしまう傾向
がある。
Examples of main dielectric materials contained in the internal electrode layer 3 are as follows. For example, as a dielectric material, lanthanum titanate (La 2 Ti 2
When O 7 ) is used, the metal powder of the internal electrode layer 3 is 100
It is preferable to set the volume ratio within the range of 13% by volume or less (excluding 0% by volume). This content is 0% by volume
With, the temperature coefficient cannot be corrected, and when the capacitance exceeds 13% by volume, the capacitance value of the capacitor tends to decrease.

【0034】また、誘電体材料としてチタン酸マグネシ
ウム(MgTiO3 )を用いる場合にも、内部電極層3
の金属粉末 100容量%に対して、13容量%以下(ただし
0容量%は除く)の範囲内に設定するとよい。この含有
量が0容量%では温度係数を補正することができず、ま
た13容量%を超えると、温度係数がP側へ大きくなって
補正することができなくなるとともに、コンデンサの容
量値が小さくなってしまう傾向がある。
Also, when magnesium titanate (MgTiO 3 ) is used as the dielectric material, the internal electrode layer 3
It is advisable to set it within the range of 13% by volume or less (excluding 0% by volume) with respect to 100% by volume of the metal powder. When the content is 0% by volume, the temperature coefficient cannot be corrected, and when it exceeds 13% by volume, the temperature coefficient becomes large on the P side and cannot be corrected, and the capacitance value of the capacitor becomes small. There is a tendency to end up.

【0035】また、誘電体材料としてチタン酸カルシウ
ム(CaTiO3 )を用いる場合にも、内部電極層3の
金属粉末 100容量%に対して、13容量%以下(ただし0
容量%は除く)の範囲内に設定するとよい。この含有量
が0容量%では温度係数を補正することができず、また
13容量%を超えると、温度係数がN側へ大きくなって補
正することができなくなるとともに、コンデンサの容量
値が小さくなってしまう傾向がある。
Also, when calcium titanate (CaTiO 3 ) is used as the dielectric material, 13 vol% or less (however, 0 vol% is used with respect to 100 vol% of the metal powder of the internal electrode layer 3).
It is recommended to set it within the range of (excluding capacity%). If this content is 0% by volume, the temperature coefficient cannot be corrected, and
If it exceeds 13% by volume, the temperature coefficient tends to increase toward the N side, making it impossible to correct, and the capacitance value of the capacitor tends to decrease.

【0036】なお、以上のように誘電体材料の含有量が
好適な範囲を超えて多くなったときにコンデンサの容量
値が小さくなってしまうのは、誘電体材料の含有量が増
大することにより内部電極層3の金属粉末の量が減少
し、内部電極の有効印刷面積が小さくなってしまうこと
によるものと考えられる。
As described above, when the content of the dielectric material increases beyond the preferable range, the capacitance value of the capacitor becomes small because the content of the dielectric material increases. It is considered that this is because the amount of metal powder in the internal electrode layer 3 is reduced and the effective printing area of the internal electrode is reduced.

【0037】また、上記の含有量の範囲および他の誘電
体材料を用いる場合の含有量の範囲を設定するに当たっ
てその判断基準としては、温度係数を0±30ppm/
℃、容量値の変化を元の容量値に対して±10%以内とす
ることが、JISやEIAなどの規格上、実用的な商品
化という点で好ましい。
When setting the above range of content and the range of content when other dielectric materials are used, the temperature coefficient is 0 ± 30 ppm /
It is preferable from the viewpoint of practical commercialization in accordance with the standards such as JIS and EIA that the change in the capacitance value and the capacitance value are kept within ± 10% with respect to the original capacitance value.

【0038】さらに、誘電体材料の含有量の判断基準と
しては、内部電極層3の抵抗値も考慮に入れることが望
ましい。その抵抗値もコンデンサの必要特性に応じて適
宜選択されるが、例えば誘電体材料含有後の内部電極層
3の抵抗値が、470 MHzにおいて 300mΩ程度よりあ
まり大きくならないというように設定することが、コン
デンサ本体部4での消費電力が大きくなり過ぎないとい
う点で好ましい。
Furthermore, it is desirable to take the resistance value of the internal electrode layer 3 into consideration as a criterion for judging the content of the dielectric material. The resistance value is also appropriately selected according to the required characteristics of the capacitor. For example, it is necessary to set the resistance value of the internal electrode layer 3 containing the dielectric material so that it does not become much higher than about 300 mΩ at 470 MHz. This is preferable in that the power consumption of the capacitor body 4 does not become too large.

【0039】 また、内部電極層3中の誘電体材料の材
料組成あるいは含有量は、所望の温度係数に補正するた
めに内部電極層3毎に変えるとよい。例えば、積層する
グリーンシート毎に添加する誘電体材料の種類や添加量
を変更したりすると、温度係数の補正がより細かい範囲
内で行えるようになる。
In addition, the material composition or content of the dielectric material in the internal electrode layers 3 may be changed for each internal electrode layer 3 in order to correct it to a desired temperature coefficient. For example, the temperature coefficient can be corrected within a finer range by changing the type and the amount of the dielectric material added for each laminated green sheet.

【0040】なお、内部電極層3中に含有させる誘電体
材料の形状は球状とし、比表面積をより小さくすると、
内部電極材の中でより分散性が増すといった点で好まし
い。
If the dielectric material contained in the internal electrode layer 3 is spherical and the specific surface area is smaller,
It is preferable in that the dispersibility is further increased in the internal electrode material.

【0041】またその大きさ(粒径など)は、内部電極
層に使用する金属粉末と同等程度とすると分散性の点で
好ましく、金属粉末より小さくなると凝集粒が生じ易く
なり、均一な印刷が行なえなくなる傾向が見られ、金属
粉末の大きさを超えると大きな誘電体粉末により均一な
印刷が行なえなくなる傾向が見られる。
The size (particle size, etc.) of the metal powder used in the internal electrode layer is preferably the same as that of the metal powder in terms of dispersibility. There is a tendency that the printing cannot be performed, and if the size of the metal powder exceeds the size, uniform printing cannot be performed due to the large dielectric powder.

【0042】上記のようなコンデンサ本体部4を形成す
るに当たっては、誘電体層2となるグリーンシートの厚
みは生厚みで10〜80μm程度とし、内部電極層3となる
導電性ペースト層の厚みは生厚みで1〜5μm程度とす
るとよい。これらの厚みや積層数などはコンデンサの仕
様に応じて適宜設定する。
In forming the capacitor body 4 as described above, the green sheet to be the dielectric layer 2 has a green thickness of about 10 to 80 μm, and the conductive paste layer to be the internal electrode layer 3 has a thickness of 10 to 80 μm. The green thickness is preferably about 1 to 5 μm. The thickness, the number of laminated layers, etc. are appropriately set according to the specifications of the capacitor.

【0043】外部電極5の導電性材料も、通常の外部電
極5用の材料を用いることができ、例えば銀(Ag)・
パラジウム(Pd)・Ag−Pd・金(Au)・ニッケ
ル(Ni)・銅(Cu)・コバルト(Co)・錫(S
n)・アンチモン(Sb)などがある。
As the conductive material of the external electrode 5, a material for the normal external electrode 5 can be used, for example, silver (Ag).
Palladium (Pd), Ag-Pd, gold (Au), nickel (Ni), copper (Cu), cobalt (Co), tin (S)
n) and antimony (Sb).

【0044】そしてこれらの金属粉末を有機バインダお
よび有機ビヒクルならびにガラスフリットあるいは必要
に応じて種々の添加剤とともに混練することにより外部
電極用の導電性ペーストとして調整され、積層体または
コンデンサ本体部4の側面に塗布されて焼き付けられる
ことにより、外部電極5が形成される。
Then, these metal powders are kneaded with an organic binder, an organic vehicle, a glass frit or various additives as necessary to prepare a conductive paste for an external electrode, which is used as a conductive paste for a laminated body or a capacitor body 4. The external electrode 5 is formed by being applied on the side surface and baked.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明の温度補償用積層セラミックコ
ンデンサについて具体例を示す。
EXAMPLES Specific examples of the temperature compensating multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described below.

【0046】まず、誘電体層2の誘電体材料としてチタ
ン酸ランタン(La2 Ti2 7 )・チタン酸カルシウ
ム(CaTiO3 )・チタン酸マグネシウム(MgTi
3)を主成分とする原料粉末を用意し、これに有機バ
インダとして30〜50重量%のエマルジョン系バインダを
加えてスラリー状にしたものを用いて、ドクターブレー
ド法により厚さ20〜30μmのセラミックグリーンシート
を作製した。
First, as a dielectric material of the dielectric layer 2, lanthanum titanate (La 2 Ti 2 O 7 ), calcium titanate (CaTiO 3 ), magnesium titanate (MgTi).
A raw material powder containing O 3 ) as a main component is prepared, and an emulsion binder of 30 to 50% by weight is added as an organic binder to form a slurry, and a slurry having a thickness of 20 to 30 μm is prepared by a doctor blade method. A ceramic green sheet was produced.

【0047】一方、内部電極層3の導電性材料として高
分散タイプのPd粉末と、有機ビヒクルとしてエチルセ
ルロース系の樹脂とを用意した。また、これに温度補正
用に含有させる誘電体材料として、チタン酸ランタンと
チタン酸マグネシウムとチタン酸カルシウムを用意し
た。
On the other hand, a highly dispersed Pd powder was prepared as a conductive material for the internal electrode layer 3, and an ethyl cellulose resin was prepared as an organic vehicle. In addition, lanthanum titanate, magnesium titanate, and calcium titanate were prepared as dielectric materials to be contained therein for temperature correction.

【0048】次いで、各々1種類の誘電体材料を含有す
る導電性ペーストとして、その含有量をPd 100重量%
に対して0重量%および2重量%、5重量%、8重量
%、11重量%、14重量%と変え、それぞれ適量の有機ビ
ヒクルを加えて導電性ペーストを作製した。
Next, as a conductive paste containing one kind of each dielectric material, its content was 100% by weight of Pd.
To 0% by weight and 2% by weight, 5% by weight, 8% by weight, 11% by weight and 14% by weight, and an appropriate amount of organic vehicle was added to each to prepare a conductive paste.

【0049】そして、チタン酸ランタン(La2 Ti2
7 )を含有する導電性ペーストを用いて上記のセラミ
ックグリーンシートに厚み3〜4μmの内部電極層パタ
ーンを印刷したものを計30層積層し、熱圧着・切断して
2.0mm×1.25mmのチップ状にした後、1,330 〜1,35
0 ℃にてピークキープ2〜3時間の条件で焼成を行なっ
てコンデンサ本体部4を得た。その後、Ag塗布後にN
i/Snメッキにより外部電極5を形成して、表1に示
すコンデンサ試料1〜6を作製した。
Then, lanthanum titanate (La 2 Ti 2
O 7) and a total of 30 layers, the result of printing an internal electrode layer pattern having a thickness 3~4μm laminated on the ceramic green sheet using a conductive paste containing, by thermocompression bonding and cutting
After making a chip of 2.0mm x 1.25mm, 1,330 ~ 1,35
Firing was performed at 0 ° C. under the condition of keeping the peak for 2 to 3 hours to obtain a capacitor body 4. After that, after applying Ag, N
The external electrodes 5 were formed by i / Sn plating to prepare capacitor samples 1 to 6 shown in Table 1.

【0050】また、チタン酸マグネシウム(MgTiO
3 )を含有する導電性ペーストを用いて上記のセラミッ
クグリーンシートに厚み3〜4μmの内部電極層パター
ンを印刷したものを計20層積層し、同様に熱圧着・切断
・焼成を行なってコンデンサ本体部4を得た。その後、
上記と同様に外部電極5を形成して、表2に示すコンデ
ンサ試料7〜12を作製した。
Further, magnesium titanate (MgTiO 3
3 ) A ceramic green sheet containing an internal electrode layer pattern with a thickness of 3 to 4 μm printed on the above ceramic green sheet using a conductive paste containing 20 layers is laminated in the same manner, and thermocompression bonding, cutting and firing are performed in the same manner to obtain the capacitor body. Part 4 is obtained. afterwards,
External electrodes 5 were formed in the same manner as above, and capacitor samples 7 to 12 shown in Table 2 were produced.

【0051】また、チタン酸カルシウム(CaTi
3 )を含有する導電性ペーストを用いて上記のセラミ
ックグリーンシートに厚み3〜4μmの内部電極層パタ
ーンを印刷したものを計20層積層し、同様に熱圧着・切
断・焼成を行なってコンデンサ本体部4を得た。そし
て、上記と同様に外部電極5を形成して、表3に示すコ
ンデンサ試料13〜18を作製した。
Calcium titanate (CaTi
O 3 ) -containing conductive paste is printed on the above-mentioned ceramic green sheet with an internal electrode layer pattern having a thickness of 3 to 4 μm, and a total of 20 layers are laminated, and thermocompression bonding, cutting and firing are performed in the same manner to obtain a capacitor. The body 4 was obtained. Then, the external electrodes 5 were formed in the same manner as above, and capacitor samples 13 to 18 shown in Table 3 were produced.

【0052】このようにして作製したコンデンサ試料1
〜18について、容量値・容量値の温度係数・内外部欠陥
・内部電極層の面抵抗値を以下のようにして評価した。
Capacitor sample 1 produced in this way
For Nos. 18 to 18, the capacitance value, the temperature coefficient of the capacitance value, the internal and external defects, and the surface resistance value of the internal electrode layer were evaluated as follows.

【0053】容量値の評価は、周波数が1MHz、電圧
が1Vrms 、温度が室温の条件により測定し、設定容量
値に対して±10%以内のものを良とした。
The capacitance value was evaluated under the conditions of a frequency of 1 MHz, a voltage of 1 Vrms, and a temperature of room temperature.

【0054】容量値の温度係数の評価は、周波数が1M
Hz、電圧が1Vrms 、温度が−55℃〜+125 ℃の条件
により測定し、温度係数が0±30ppm/℃以内のもの
を良とした。
The temperature coefficient of the capacitance value is evaluated by measuring the frequency at 1M.
It was measured under the conditions of Hz, voltage of 1 Vrms, and temperature of −55 ° C. to + 125 ° C., and those having a temperature coefficient of 0 ± 30 ppm / ° C. were regarded as good.

【0055】また内外部欠陥について、外部欠陥は、完
成品磁器 500〜600 個を10倍の倍率で顕微鏡により観察
し、表面・側面・端面にカケやライン状のデラミネーシ
ョンなどの不良がないものを良とした。また内部欠陥
は、完成品磁器を50〜100 個研磨して10倍の倍率で顕微
鏡により観察し、内部にデラミネーションや密着不良な
どの不具合がないものを良とした。
Regarding internal and external defects, external defects are those in which 500 to 600 finished porcelains are observed under a microscope at a magnification of 10 times, and there are no defects such as chipping or line delamination on the surface, side faces or end faces. Was good. For internal defects, 50 to 100 finished porcelains were polished and observed under a microscope at a magnification of 10 times, and those having no defects such as delamination and poor adhesion inside were regarded as good.

【0056】そして内部電極層の面抵抗値の評価は、上
記のようにして作製した内部電極ペーストをアルミナ基
板上に塗布して焼成したものを用いて測定し、その値が
300mΩ以下のものを良とした。
The sheet resistance of the internal electrode layer was evaluated by measuring the internal electrode paste prepared as described above by applying it on an alumina substrate and baking it.
Those with a resistance of 300 mΩ or less were considered good.

【0057】これらの結果を、各内部電極層3に含有さ
せた誘電体材料の含有量とともに表1〜表3にまとめ
た。なお、試料番号に*を記したものは本発明の範囲外
のものであることを示す。
These results are summarized in Tables 1 to 3 together with the content of the dielectric material contained in each internal electrode layer 3. It should be noted that those marked with * in the sample number are outside the scope of the present invention.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】これらの結果より、本発明の温度補償用積
層セラミックコンデンサである試料2〜5、8〜11なら
びに14〜17では、容量値が設定値に対して±10%以内と
なって良好で、容量値の温度係数も0±30ppm/℃以
内と小さくて温度補償用として良好な容量特性を有して
いることが分かる。しかも、内外部欠陥も見られず、内
部電極層の抵抗値も 300mΩ以下であって、いずれも良
好な温度補償用積層セラミックコンデンサであることが
分かる。
From these results, in the temperature-compensated laminated ceramic capacitors of Samples 2 to 5, 8 to 11 and 14 to 17, the capacitance value was within ± 10% of the set value, which was good. Also, it can be seen that the temperature coefficient of the capacitance value is as small as 0 ± 30 ppm / ° C. and the capacitor has good capacitance characteristics for temperature compensation. Moreover, neither internal nor external defects were observed, and the resistance value of the internal electrode layers was 300 mΩ or less, which indicates that all of them are good temperature compensating multilayer ceramic capacitors.

【0062】これに対して試料1・7・13のように内部
電極層に誘電体材料であるチタン酸ランタン(La2
2 7 )またはチタン酸マグネシウム(MgTi
3 )・チタン酸カルシウム(CaTiO3 )を含有さ
せなかった場合、本発明の範囲内のものと比べていずれ
も温度係数が0±30ppm/℃を超えて大きくなり、温
度特性が劣ることが分かる。
On the other hand, as in Samples 1, 7, and 13, lanthanum titanate (La 2 T), which is a dielectric material, is used for the internal electrode layers.
i 2 O 7 ) or magnesium titanate (MgTi
When O 3 ) / calcium titanate (CaTiO 3 ) is not contained, the temperature coefficient becomes larger than 0 ± 30 ppm / ° C. and becomes larger than those in the range of the present invention, and the temperature characteristics may deteriorate. I understand.

【0063】また試料6・12・18においては、チタン酸
ランタン(La2 Ti2 7 )またはチタン酸マグネシ
ウム(MgTiO3 )・チタン酸カルシウム(CaTi
3)の含有量が13容量%を超えて大きいため、本発明
の範囲内のものと比べていずれも設定容量値に対して±
10%を超えて容量が低下し、容量特性に劣ることが分か
る。
Further, in samples 6.12.18, lanthanum titanate (La 2 Ti 2 O 7 ) or magnesium titanate (MgTiO 3 ) .calcium titanate (CaTi
Since the content of O 3 ) exceeds 13% by volume, the content of O 3 ) is less than the set capacity value in comparison with those within the range of the present invention.
It can be seen that the capacity falls below 10% and the capacity characteristics are inferior.

【0064】 以上の結果より、本発明の温度補償用積
層セラミックコンデンサによれば、誘電体材料の組成比
や焼成条件を変更することなく容易に温度温度係数を補
正することができた。
From the above results, according to the temperature-compensating laminated ceramic capacitor of the present invention, the temperature-temperature coefficient could be easily corrected without changing the composition ratio of the dielectric material or the firing conditions.

【0065】また、誘電体材料の組成比や焼成条件を変
更することなく容易に温度係数を補正することができた
ので、これまでは廃棄処分するしかなかった誘電体材料
のグリーンシートを再生利用することができた。
Further, since the temperature coefficient could be easily corrected without changing the composition ratio of the dielectric material and the firing conditions, the green sheet of the dielectric material, which had been unavoidable until now, was recycled. We were able to.

【0066】さらに、焼成条件の変更を必要としなかっ
たので、条件変更に伴う種々の不良が発生することもな
かった。
Furthermore, since it was not necessary to change the firing conditions, various defects due to the change in conditions did not occur.

【0067】 以上詳述したように、本発明の温度補償
用積層セラミックコンデンサによれば、誘電体材料の組
成比や焼成条件を変更することなく容易に温度係数を補
正することができた温度補償用積層セラミックコンデン
サを提供できた。
As described in detail above, according to the temperature-compensated multilayer ceramic capacitor of the present invention, the temperature coefficient can be easily corrected without changing the composition ratio of the dielectric material or the firing conditions. A multilayer ceramic capacitor for use in the electric field.

【0068】また、本発明によれば、誘電体材料の組成
比や焼成条件を変更することなく容易に温度係数を補正
することができたので、温度補償用積層セラミックコン
デンサの製造に際して、これまでは廃棄処分するしかな
かった誘電体材料のグリーンシートを再生利用すること
ができた。
Further, according to the present invention, the temperature coefficient can be easily corrected without changing the composition ratio of the dielectric material and the firing conditions. Was able to reuse the green sheets of dielectric material that had to be discarded.

【0069】さらに、温度係数を補正した温度補償用積
層セラミックコンデンサの製造に際して、焼成条件の変
更を必要としなかったので、条件変更に伴う種々の不良
が発生することがなく、製造工程に混乱が生じることも
なかった。
Further, since it was not necessary to change the firing conditions when manufacturing the temperature-compensated laminated ceramic capacitor having the corrected temperature coefficient, various defects due to the changes in the conditions did not occur and the manufacturing process was confused. It never happened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の温度補償用積層セラミックコンデンサ
の構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a temperature-compensating laminated ceramic capacitor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 温度補償用積層セラミックコンデンサ 2 誘電体層 3 内部電極層 4 コンデンサ本体部 5 外部電極 1 Temperature compensation multilayer ceramic capacitors 2 Dielectric layer 3 Internal electrode layer 4 Capacitor body 5 external electrodes

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の誘電体層間に、金属粉末100容量
%に対して前記誘電体層の誘電体材料を13容量%以下
(ただし、0容量%を除く)含有せしめた複数の内部電
極層を交互に積層して成るコンデンサ本体部を具備して
なる温度補償用積層セラミックコンデンサであって、 前記金属粉末に含有させる前記誘電体材料の組成あるい
は含有量を前記内部電極層ごとに異ならせたことを特徴
とする温度補償用積層セラミックコンデンサ。
1. A plurality of internal electrode layers containing a dielectric material of 13% by volume or less (excluding 0% by volume) of the dielectric layer with respect to 100% by volume of metal powder between the plurality of dielectric layers. the a temperature compensating multilayer ceramic capacitor formed by including a capacitor main body formed by laminating alternately, the composition of the dielectric material to be contained in the metal powder walking
Is characterized in that the content is different for each of the internal electrode layers.
A temperature-compensated monolithic ceramic capacitor.
【請求項2】前記金属粉末に含有させる誘電体材料の形
状は球状であることを特徴とする請求項1に記載の温度
補償用積層セラミックコンデンサ。
2. The shape of the dielectric material contained in the metal powder.
The temperature according to claim 1, wherein the shape is spherical.
Compensation multilayer ceramic capacitor.
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