JP3858717B2 - セラミックコンデンサとその製造方法 - Google Patents

セラミックコンデンサとその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3858717B2
JP3858717B2 JP2002034943A JP2002034943A JP3858717B2 JP 3858717 B2 JP3858717 B2 JP 3858717B2 JP 2002034943 A JP2002034943 A JP 2002034943A JP 2002034943 A JP2002034943 A JP 2002034943A JP 3858717 B2 JP3858717 B2 JP 3858717B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric layer
ceramic capacitor
less
axis
batio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002034943A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003243240A (ja
Inventor
博紀 森分
淳夫 長井
和博 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2002034943A priority Critical patent/JP3858717B2/ja
Priority to KR1020037012399A priority patent/KR100557909B1/ko
Priority to PCT/JP2003/001175 priority patent/WO2003069642A1/en
Priority to US10/473,367 priority patent/US6845002B2/en
Priority to EP03739654A priority patent/EP1364379A1/en
Priority to CNB038002116A priority patent/CN1310260C/zh
Publication of JP2003243240A publication Critical patent/JP2003243240A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3858717B2 publication Critical patent/JP3858717B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/6281—Alkaline earth metal oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C04B2235/3234—Titanates, not containing zirconia
    • C04B2235/3236—Alkaline earth titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C04B2235/3267—MnO2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C04B2235/761—Unit-cell parameters, e.g. lattice constants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミックコンデンサとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種セラミックコンデンサは誘電体層と誘電体層の表裏面にそれぞれ設けた電極とを備えた構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなセラミックコンデンサにおける要望としては大容量化が求められており、そのためには誘電体層の高誘電率化が求められている。しかしながら、このセラミックコンデンサにおいて小型大容量化を達成しようとした場合、誘電体層として求められる厚さは１〜２μｍ以下となっており、このような１〜２μｍ以下の誘電体層を用いたセラミックコンデンサの誘電率を３０００程度にしか高めることができていないのが現状である。すなわち、この１〜２μｍ以下の誘電体層を形成するためのＢａＴｉＯ3の粉体はできるだけ小さな粒径のものを用いる必要があり、このような小さな粒経のＢａＴｉＯ3を用いた場合には、その誘電率がどんどん小さくなってしまうことから、現在のところ、誘電率を３０００程度にしか高めることができなかった。
【０００４】
そこで本発明は、このように誘電体層の厚さが１〜２μｍ以下というようなものであったとしても、その誘電率を３５００以上にすることができるようにすることを目的とするものである。
【０００５】
そして、この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、２μｍ以下の誘電体層とこの誘電体層表裏面にそれぞれ設けた電極とを備え、前記誘電体層は平均粒径が０．５μｍ以下のＢａＴｉＯ3を主成分とし、このＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯが１モル以下だけ添加されるとともに１２００℃以上の温度で焼成された多結晶体よりなり、前記多結晶体の結晶構造は正方晶ペロブスカイト型であって、ｃ軸／ａ軸比の値が１．００５から１．００９としたものである。これにより、誘電体層の厚さが１〜２μｍ以下というようなものであったとしても、従来では困難とされていた誘電率を３５００以上の極めて高いものにすることができる。
【０００６】
次に本発明の請求項２に記載の発明は、それを製造するにあたって、ｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９にするために、平均粒径が０．５μｍ以下のＢａＴｉＯ3を主成分とし、このＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯを１モル以下だけ添加するとともに１２００℃以上の温度で焼成するものである。通常であれば、コアシェル構造を得るためにＭｇＯを２モル以上添加することが常識となっていたが、高い誘電率を得ることを目指し敢えてその添加量を半分の１モル以下だけにし、ｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９にすることによって極めて高い高誘電率のセラミックコンデンサが製造できるようにするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は本発明の一実施の形態のセラミックコンデンサを示している。この図１において、１は誘電体層で、この誘電体層１の内部には所定間隔をおいて、交互に電極２が設けられている。そして、これら交互に設けられた電極はその両端に引き出され、そこにおいて外部電極３に接続されている。この構成は全て一般的なセラミックコンデンサの構造であるので、これ以上の説明は省略する。
【０００９】
本発明において重要なことは、この図１において誘電体層１及び誘電体層１の上下において対向する電極２間における誘電体層１の厚さとその厚さの中における結晶構造である。具体的には図１に示すセラミックコンデンサは小型大容量のセラミックコンデンサであって、電極２間の誘電体層１の層厚は１〜２μｍとなっている。つまり電極２間の誘電体層１の膜厚を薄くして、電極２間をできるだけ近くで対向させることにより、大きな静電容量を得ようとしているものである。
【００１０】
さて、そのような大きな静電容量を得るためには、このような接近した電極２間における誘電体層１の誘電率を高くすることが極めて重要となる。そのために本発明においては、この誘電体層１は次のようにして形成した。すなわち、出発材料としては平均粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ3の粉体に対して各種添加物を添加する。その添加物は、具体的にはＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ｄｙ2Ｏ3，Ｖ2Ｏ5，Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系ガラスである。このような材料を混合し、乾燥し、仮焼し、粉砕する。そしてこの粉砕粉を各種バインダーとまぜて、シート成形したものが、この図１における電極２間の誘電体層１となるものである。
【００１１】
次に、上記シートと電極２を交互に積層し、その状態で１２００〜１３００℃で焼成し、その後その両端面を削ることによりその両端面に電極を露出させ、この露出させた部分に外部電極３を設けて図１のセラミックコンデンサを完成させる。
【００１２】
この場合に重要なことは、図２にも示したが、電極２間は焼成後わずか１〜２μｍ程度の誘電体層１となっており、この１〜２μｍの誘電体層１の間に平均粒径が０．５μｍ以下の結晶粒４が、２段、３段、あるいは４段に積み重なった構成になっていることである。しかし、この実施形態において作成したものは、電極２間における結晶粒４の平均粒径は０．５μｍ以下となっている。このように０．５μｍ以下となっても、その結晶粒４の結晶構造は図３に示したようになっている。すなわち、そのｃ軸／ａ軸比の値は１．００５から１．００９になるように上述した添加物、例えばＭｇＯの添加量をコントロールすることによって達成している。先に結論について説明するが、このように結晶粒４のｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９になるようにした場合には、図４に示すように電極２間における誘電体層１の誘電率を３５００以上にすることが可能であった。我々はこのように結晶粒４のｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９に設定することによってのみ、従来では到底達成することができなかった３５００もの誘電率を得ることが可能になるということを発見した。このことに重大な起点を置いて我々はそのようにするためには、どのように材料を選定することが重要なのか、具体的になぜ３５００もの誘電率になるのかについて各種の考察をした。
【００１３】
つまり本来であれば結晶粒４の平均粒径が０．５μｍ以下のものは図５に示すようにｃ軸／ａ軸比の値はほぼ１．０００になる。これは結晶粒４の平均粒径が小さくなればなるほどこの値は１．０００に極めて近くなる。このように、１．０００に近いということは図４から明らかなように、やはり従来でもそうであったようにその誘電率は高くとも３０００程度のものしか得られないというものであった。それに対して我々は、どのようにすれば３０００をはるかに越えた高い誘電率のものを得られるかを鋭意検討し、上述したｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９に設定するためにＭｇＯの添加量を従来のセラミックコンデンサであれば、ＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯを２モル以上添加するのが常識であったものを１モル以下に抑えるようにした。このようにすれば、なぜｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９にできるのかということは現在のところ充分には解明できていないが、おそらくこのようにＭｇＯの量を減少させればコアシェル構造においてその表面にシェルができない結晶粒４ができることによってコアシェル構造を持つものに対してストレスを加え、このストレスによってｃ軸が伸張しこれによって、ｃ軸／ａ軸比の値が１．００５から１．００９になるものではないかと考えている。いずれにせよ、我々が選択したようにｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９にすることにより図４からも明らかなように従来ではとても得ることができなかった誘電率３５００以上を達成でき、これによりますます小型大容量のセラミックコンデンサを得ることができたものである。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、平均粒径が０．５μｍ以下のＢａＴｉＯ3を主成分とし、このＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯを１モル以下だけ添加された正方晶ペロブスカイト型ＢａＴｉＯ3の結晶構造において、ｃ軸／ａ軸比の値を１．００５から１．００９にしたことにより、従来ではとても得ることができなかった２μｍ以下の誘電体層からなる大容量の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】 本発明の一実施の形態のセラミックコンデンサを示す一部切欠斜視図
【図２】 その内部電極と誘電体層を示す模式図
【図３】 その誘電体層を構成する結晶粒の結晶構造を示す図
【図４】 その特性図
【図５】 比較のための結晶粒の結晶構造を示す図
【符号の説明】
１ 誘電体層
２ 電極
３ 外部電極
４ 結晶粒

Claims (2)

  1. ２μｍ以下の誘電体層とこの誘電体層表裏面にそれぞれ設けた電極とを備え、前記誘電体層は平均粒径が０．５μｍ以下のＢａＴｉＯ3を主成分とし、このＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯが１モル以下だけ添加されるとともに１２００℃以上の温度で焼成された多結晶体よりなり、前記多結晶体の結晶構造は正方晶ペロブスカイト型であって、ｃ軸／ａ軸比の値が１．００５から１．００９であることを特徴とするセラミックコンデンサ。
  2. 請求項１のセラミックコンデンサを製造するにあたって、ｃ軸／ａ軸比の値が１．００５から１．００９になるようにするために、ＢａＴｉＯ3が１００モルに対してＭｇＯを１モル以下だけ添加するとともに１２００℃以上の温度で焼成するセラミックコンデンサの製造方法。
JP2002034943A 2002-02-13 2002-02-13 セラミックコンデンサとその製造方法 Expired - Lifetime JP3858717B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002034943A JP3858717B2 (ja) 2002-02-13 2002-02-13 セラミックコンデンサとその製造方法
KR1020037012399A KR100557909B1 (ko) 2002-02-13 2003-02-05 세라믹 캐패시터 및 그 제조 방법
PCT/JP2003/001175 WO2003069642A1 (en) 2002-02-13 2003-02-05 Ceramic capacitor and method of manufacturing the same
US10/473,367 US6845002B2 (en) 2002-02-13 2003-02-05 Ceramic capacitor and method of manufacturing the same
EP03739654A EP1364379A1 (en) 2002-02-13 2003-02-05 Ceramic capacitor and method of manufacturing the same
CNB038002116A CN1310260C (zh) 2002-02-13 2003-02-05 陶瓷电容器及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002034943A JP3858717B2 (ja) 2002-02-13 2002-02-13 セラミックコンデンサとその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003243240A JP2003243240A (ja) 2003-08-29
JP3858717B2 true JP3858717B2 (ja) 2006-12-20

Family

ID=27678042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002034943A Expired - Lifetime JP3858717B2 (ja) 2002-02-13 2002-02-13 セラミックコンデンサとその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6845002B2 (ja)
EP (1) EP1364379A1 (ja)
JP (1) JP3858717B2 (ja)
KR (1) KR100557909B1 (ja)
CN (1) CN1310260C (ja)
WO (1) WO2003069642A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI268522B (en) * 2004-07-29 2006-12-11 Rohm And Haas Electronic Materials L L C Dielectric structure
EP1791141A1 (en) * 2004-09-27 2007-05-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ceramic capacitor and method for manufacturing same
US7365958B2 (en) * 2004-10-27 2008-04-29 Kyocera Corporation Dielectric ceramics, multilayer ceramic capacitor and method for manufacturing the same
JP4789449B2 (ja) * 2004-10-27 2011-10-12 京セラ株式会社 誘電体磁器およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP4883110B2 (ja) * 2009-02-25 2012-02-22 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP6519112B2 (ja) * 2014-07-24 2019-05-29 Tdk株式会社 薄膜キャパシタ
CN109265163A (zh) * 2018-09-29 2019-01-25 苏州旷视智能科技有限公司 陶瓷电容器的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69532235T2 (de) * 1994-10-19 2004-09-16 Tdk Corp. Keramischer mehrschicht-chipkondensator
JP3391268B2 (ja) * 1998-01-20 2003-03-31 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、積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2000327414A (ja) * 1999-05-24 2000-11-28 Murata Mfg Co Ltd 耐還元性誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
JP3780851B2 (ja) * 2000-03-02 2006-05-31 株式会社村田製作所 チタン酸バリウムおよびその製造方法ならびに誘電体セラミックおよびセラミック電子部品
JP2003002739A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Murata Mfg Co Ltd チタン酸バリウム粉末の製造方法、チタン酸バリウム粉末およびその評価方法、誘電体セラミック、ならびに積層セラミックコンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003243240A (ja) 2003-08-29
KR100557909B1 (ko) 2006-03-10
KR20030083009A (ko) 2003-10-23
CN1310260C (zh) 2007-04-11
WO2003069642A1 (en) 2003-08-21
US20040100755A1 (en) 2004-05-27
US6845002B2 (en) 2005-01-18
CN1507640A (zh) 2004-06-23
EP1364379A1 (en) 2003-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5069695B2 (ja) 誘電体磁器およびコンデンサ
JP4727458B2 (ja) 圧電セラミックス用焼結助剤、ｂｎｔ−ｂｔ系圧電セラミックス、積層型圧電デバイスおよびｂｎｔ−ｂｔ系圧電セラミックスの製造方法
JP3858717B2 (ja) セラミックコンデンサとその製造方法
JP2000223351A (ja) 積層セラミックコンデンサ
US5958285A (en) Sintered piezoelectric ceramic, piezoelectric ceramic device, monolithic piezoelectric ceramic device, and method for producing sintered piezoelectric ceramic
KR100366180B1 (ko) 반도체 세라믹 재료, 세라믹 재료의 제조 공정 및 서미스터
JP2006245124A (ja) 積層型圧電体素子
JPH035002B2 (ja)
JP3319471B2 (ja) 正特性サーミスタ用積層型半導体磁器及びその製造方法
JPS6051207B2 (ja) 高誘電率磁器組成物
JP3752812B2 (ja) チタン酸バリウムの製造方法
JP2007053287A (ja) 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JPS6236327B2 (ja)
EP0085941B1 (en) Ceramic composition of high dielectric constant
JPS6051202B2 (ja) 高誘電率磁器組成物
JP4283730B2 (ja) 圧電磁器及び圧電素子の製造方法、圧電磁器の製造における焼成工程の焼成温度を低下させる方法、並びに圧電素子
JPS6051205B2 (ja) 高誘電率磁器組成物
JP2605611B2 (ja) 磁器組成物
JPS59128705A (ja) 高誘電率磁器組成物
JPS6051208B2 (ja) 高誘電率磁器組成物
JPH10162648A (ja) 誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサとその製造方法
JPH041965B2 (ja)
JPH07320540A (ja) 誘電体材料およびその製造方法
JPH07277820A (ja) 圧電磁器組成物
JPH07272536A (ja) 誘電体材料およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040914

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041101

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050704

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060911

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3858717

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110929

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120929

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130929

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term