JP4710574B2 - 誘電体磁器組成物および電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の誘電体層などに用いられる誘電体磁器組成物に係り、さらに詳しくは、鉛（Ｐｂ）を含まず、容量温度特性および比誘電率が良好であり、誘電損失が低減された誘電体磁器組成物に関する。

近年、電子機器などを構成する電気回路の小型化、複雑化により、電気回路に搭載される電子部品についても、より一層の小型化に加えて、誤作動を防止するため等の理由より、自己発熱が少ないことが求められている。そのため、電子部品の一例としてのセラミックコンデンサについても、良好な温度特性を維持しつつ、小型化に対応するために誘電率を高くするとともに、しかも自己発熱低減のために誘電損失が低いことが求められている。

比誘電率を高く保ちつつ、誘電損失を低減するために、たとえば特許文献１では、ＳｒＴｉＯ_３ 、ＰｂＴｉＯ_３ 、ＣａＴｉＯ_３ 、Ｂｉ_２ Ｏ_３ 、およびＴｉＯ_２ からなる主成分に、ＭｎＯ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｄｙ、ＥｒおよびＹから選択した少なくとも１種以上の酸化物、およびＣｕＯを添加してなる誘電体磁器組成物が開示されている。

一方、近年においては地球規模の環境保護運動がいっそう高まりをみせており、電子部品の分野においても鉛（Ｐｂ）等の環境負荷物質の低減が要望されている。そのため、鉛（Ｐｂ）を含まず、かつ同程度以上の特性を持つ誘電体磁器組成物の開発が望まれている。

鉛（Ｐｂ）を含まず、しかも、容量温度特性および比誘電率が良好で、誘電損失の低減された誘電体磁器組成物として、たとえば特許文献２には、水熱合成法により作製され、比表面積を０．８〜２．４ｍ^２ ／ｇに調整したＢａＴｉＯ_３ に、五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化コバルトを添加することにより得られる誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら、この文献に記載された誘電体磁器組成物では、誘電損失の低減が未だ不十分であり、さらには、この文献のように、水熱合成法によって作製したＢａＴｉＯ_３ を用いると、たとえば固相法によって作製したＢａＴｉＯ_３ を使用した場合と比較して、製造コストが高くなってしまうという問題もある。

また、特許文献３にはＢａＴｉＯ_３ に、Ｎｂ_２ Ｏ_５ 、Ｃｏ_２ Ｏ_３ 、ＭｎＯ_２ および特定の希土類を添加することにより得られる誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら、この文献でも、液相法である蓚酸塩法によって作製したＢａＴｉＯ_３ を使用しており、同様に、製造コストが高くなってしまうという問題がある。

特開２００１−２４７３６４号公報 特開平６−２６００２０号公報 特許第２９５８８２６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いられ、鉛（Ｐｂ）を含まず、容量温度特性および比誘電率に優れ、しかも誘電損失の低減された誘電体磁器組成物を提供することである。また、本発明は、このような誘電体磁器組成物を用いて得られる電子部品を提供することも目的とする。

本発明者等は、上記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、誘電体磁器組成物に含有される主成分として、ＳｒＴｉＯ_３ −ＢａＴｉＯ_３ −（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ＴｉＯ_２ −ＭｇＯ）系の組成を含有し、これらの比率を所定範囲とした誘電体酸化物を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の誘電体磁器組成物は、
組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表され、前記組成式中の各成分の重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、下記点Ａ〜Ｅで囲まれた領域内（ただし、ａ＝０となる範囲は除く）にあり、かつ、
Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＴｉＯ_２ のモル比を表すｘと、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＭｇＯのモル比を表すｙとが、０．７≦ｙ／ｘ≦１．５および１．０≦ｘ＋ｙ≦１．８の関係を満足する誘電体酸化物を主成分として含有する。
Ａ（６，８２，１２）
Ｂ（２，８２，１６）
Ｃ（０，８４，１６）
Ｄ（０，９２，８）
Ｅ（６，８６，８）

本発明の誘電体磁器組成物においては、前記誘電体酸化物は、水熱合成法、蓚酸塩法などの液相法や、固相法により合成することができ、これらいずれの方法により合成されたものであっても良い。特に、本発明の誘電体磁器組成物は、上記特定の組成範囲に制御されているため、比較的に安価な固相法で合成した場合においても、良好な特性を得ることができる。

本発明の誘電体磁器組成物において、好ましくは、前記誘電体酸化物が、前記組成式中の各成分の重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、下記点Ｆ〜Ｉで囲まれた領域内にある。
Ｆ（４，８４，１２）
Ｇ（２，８４，１４）
Ｈ（２，９０，８）
Ｉ（４，８８，８）

本発明の誘電体磁器組成物は、好ましくは、副成分として、Ｍｎの酸化物およびＺｎの酸化物をさらに含み、
前記Ｍｎの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、ＭｎＯ_２ 換算で、０重量％より多く、０．５重量％以下であり、
前記Ｚｎの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、ＺｎＯ換算で、０．２〜０．６重量％である。

本発明の誘電体磁器組成物は、副成分として、Ｃｏの酸化物、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＮｄおよびＳｍから選択される少なくとも１種）、およびＡｌの酸化物から選択される１種以上をさらに含有していることがより好ましい。

副成分としての前記Ｃｏの酸化物を含有する場合における、その含有量は、前記主成分１００重量％に対して、Ｃｏ_３ Ｏ_４ 換算で、０重量％より多く、０．２重量％以下であることが好ましい。

副成分としての前記Ｒの酸化物を含有する場合における、その含有量は、前記主成分１００重量％に対して、ＬａＯ_３／２ 、ＣｅＯ_２ 、ＰｒＯ_１１／６ 、ＮｄＯ_３／２ およびＳｍＯ_３／２ 換算で、０重量％より多く、０．５重量％以下であることが好ましい。

副成分としての前記Ａｌの酸化物を含有する場合における、その含有量は、前記主成分１００重量％に対して、Ａｌ_２ Ｏ_３ 換算で、０重量％より多く、１．０重量％以下であることが好ましい。

本発明の電子部品は、上記いずれかの誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する。本発明に係る電子部品としては、特に限定されないが、セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装チップ型電子部品（ＳＭＤ）などが例示される。

本発明の誘電体磁器組成物は、組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）され、これらを構成する各成分の比率を上記所定の範囲とした誘電体酸化物を主成分として含有する。その結果、容量温度特性に優れ（たとえば、ＪＩＳ規格のＢ特性［−２５〜８５℃で容量変化率±１０％以内（基準温度２０℃）］を満足する温度特性）、比誘電率が高く、しかも誘電損失が低い誘電体磁器組成物を得ることができる。

また、本発明の誘電体磁器組成物は、鉛（Ｐｂ）を含まないため、環境への負荷を低減することもできる。

さらに、本発明の誘電体磁器組成物は、上記特定の組成範囲に制御されているため、比較的に安価な固相法で合成した場合においても、上記各特性（すなわち、容量温度特性、比誘電率および誘電損失）を良好な範囲とすることができる。そして、固相法での合成が可能となることにより、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法で合成された誘電体酸化物を用いた場合と比較して、製造コストの大幅な削減が可能となる。

このような本発明の誘電体磁器組成物を、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いることにより、鉛（Ｐｂ）などの環境負荷物質を含まず、容量温度特性および比誘電率が良好で、誘電損失が低く抑えられており、しかも製造コストが大幅に削減された電子部品を提供することができる。

なお、従来においては、鉛（Ｐｂ）を含有する誘電体酸化物（特許文献１：特開２００１−２４７３６４号公報）や、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法により合成した誘電体酸化物（特許文献２：特開平６−２６００２０号公報、特許文献３：特許第２９５８８２６号公報）を使用することにより、得られる誘電体磁器組成物の特性の向上を図ってきた。しかしながら、これら従来の方法においては次のような問題が存在していた。すなわち、鉛（Ｐｂ）を含有する誘電体酸化物を用いた場合には、環境負荷の問題が、液相法により合成した誘電体酸化物を用いた場合には、製造コストが高くなってしまうという問題が、それぞれ存在していた。
これに対して、本発明は、上記所定の組成を有する誘電体酸化物を主成分として用いることにより、このような従来の問題点を有効に解決するものである。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの正面図、図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの側面断面図、
図２は本発明の誘電体磁器組成物におけるＳｒＴｉＯ_３ と、ＢａＴｉＯ_３ と、（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）と、の組成割合を示す三角図である。

セラミックコンデンサ２
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と、その対向表面に形成された一対の端子電極１２，１４と、この端子電極１２，１４に、それぞれ接続されたリード端子６，８とを有する構成となっており、これらは保護樹脂４に覆われている。セラミックコンデンサ２の形状は、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、誘電体層１０が円板形状となっている円板型のコンデンサであることが好ましい。また、そのサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、直径が５〜２０ｍｍ程度、好ましくは５〜１５ｍｍ程度である。

誘電体層１０
誘電体層１０は、本発明の誘電体磁器組成物を含有する。
本発明の誘電体磁器組成物は、ＳｒＴｉＯ_３ −ＢａＴｉＯ_３ −（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ＴｉＯ_２ −ＭｇＯ）系の組成を有する誘電体酸化物、すなわち、組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表される誘電体酸化物を主成分として含有する。

本発明の誘電体磁器組成物において、上記組成式中の各成分の割合は、これら各成分の重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、図２に示す下記点Ａ〜Ｅで囲まれた領域内（ただし、ａ＝０となる範囲は除く）である。
Ａ（６，８２，１２）
Ｂ（２，８２，１６）
Ｃ（０，８４，１６）
Ｄ（０，９２，８）
Ｅ（６，８６，８）

なお、図２は、ＳｒＴｉＯ_３ と、ＢａＴｉＯ_３ と、（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）と、の組成割合を示す三角図のうち、ａ（すなわち、ＳｒＴｉＯ_３ の割合）＝０〜６、ｂ（すなわち、ＢａＴｉＯ_３ の割合）＝８２〜１００、およびｃ（すなわち、（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）の割合）＝０〜１６である範囲を示す図である。
また、各成分の割合は、それぞれの重量比で表したものであり、たとえば、上記点Ａ（６，８２，１２）においては、誘電体酸化物全体１００重量％中における各成分の割合が、ＳｒＴｉＯ_３ ＝６重量％、ＢａＴｉＯ_３ ＝８２重量％、（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）＝１２重量％であることを意味する。

各成分の割合を上記範囲とすることにより、鉛（Ｐｂ）を実質的に含有しない組成において、容量温度特性および比誘電率を良好に保ちつつ、誘電損失を低減することが可能となる。しかも、本発明の誘電体磁器組成物は、後述するように固相法で合成した場合においても、上記各特性（比誘電率、容量温度特性、誘電損失）を十分満足させることができる。そして、固相法での合成が可能となることにより、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法で合成された誘電体酸化物を用いた場合と比較して、製造コストの大幅な削減が可能となる。

さらに、上記組成式中の各成分の割合は、これらの重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、図２に示す下記点Ｆ〜Ｉで囲まれた領域内であることが好ましい。
Ｆ（４，８４，１２）
Ｇ（２，８４，１４）
Ｈ（２，９０，８）
Ｉ（４，８８，８）
各成分の割合を、上記点Ｆ〜Ｉに囲まれた範囲内とすることにより、上記した本発明の効果をさらに高めることができる。

また、上記組成式中におけるｘは、Ｂｉ_２ Ｏ_３ １モルに対するＴｉＯ_２ のモル比を表し、同様に、上記組成式中におけるｙは、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対するＭｇＯのモル比を表す。すなわち、ｘ＝１、ｙ＝１の場合には、Ｂｉ_２ Ｏ_３ １モルに対して、それぞれ、ＴｉＯ_２ 、ＭｇＯともに１モルとなる。

本発明においては、このｘ、ｙに関して、ｙ／ｘ値（すなわち、ＴｉＯ_２ とＭｇＯとの比）およびｘ＋ｙ値（すなわち、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＴｉＯ_２ 、ＭｇＯの合計の含有量）が、０．７≦ｙ／ｘ≦１．５、かつ１．０≦ｘ＋ｙ≦１．８である。

ｙ／ｘ値が小さすぎると（すなわち、ＴｉＯ_２ の比率が多すぎると）、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、ｙ／ｘ値が大きすぎると（すなわち、ＭｇＯの比率が多すぎると）、誘電損失が悪化する傾向にある。また、ｘ＋ｙ値（すなわち、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＴｉＯ_２ 、ＭｇＯの合計の含有量）が小さすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、ｘ＋ｙ値が大きすぎると、誘電損失が悪化する傾向にある。

なお、本発明の誘電体磁器組成物は、上記主成分以外に、各種副成分を含有していても良い。このような副成分としては、Ｍｎの酸化物およびＺｎの酸化物が好ましい。

Ｍｎの酸化物は、絶縁抵抗を向上させる効果を有する。Ｍｎの酸化物の含有量は、主成分１００重量％に対して、ＭｎＯ_２ 換算で、好ましくは０重量％より多く、０．５重量％以下であり、より好ましくは０．０５〜０．３重量％である。Ｍｎの酸化物の含有量が多すぎると、誘電率が低下したり、容量温度特性が悪化する場合がある。なお、Ｍｎの酸化物を含有させる場合には、ＭｎＯ_２ という形態の他、ＭｎＣＯ_３ 、ＭｎＯ等のいずれの形態で含有させても良い。

Ｚｎの酸化物は、誘電損失を低減させる効果を有する。Ｚｎの酸化物の含有量は、主成分１００重量％に対して、ＺｎＯ換算で、好ましくは０．２〜０．６重量％、より好ましくは０．２〜０．５重量％である。Ｚｎの酸化物の含有量が少なすぎると、誘電損失が悪化してしまう場合がある。一方、多すぎると、比誘電率が低下したり、容量温度特性が悪化する場合がある。

本発明の誘電体磁器組成物は、上記したＭｎの酸化物やＺｎの酸化物に加えて、任意の添加成分として、Ｃｏの酸化物、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＮｄおよびＳｍから選択される少なくとも１種）、およびＡｌの酸化物から選択される１種以上の副成分をさらに含有していても良い。

Ｃｏの酸化物は、容量温度特性を改善させる効果を有する。Ｃｏの酸化物を含有する場合における、その含有量は、主成分１００重量％に対して、Ｃｏ_３ Ｏ_４ 換算で、好ましくは０重量％より多く、０．２重量％以下であり、より好ましくは０重量％より多く、０．１５重量％以下である。Ｃｏの酸化物の含有量が多すぎると、比誘電率が低下したり、焼結性が悪化する場合がある。

Ｒの酸化物（ただし、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＮｄおよびＳｍから選択される少なくとも１種）は、誘電損失を低減させる効果を有する。Ｒの酸化物を含有する場合における、その含有量は、主成分１００重量％に対して、ＬａＯ_３／２ 、ＣｅＯ_２ 、ＰｒＯ_１１／６ 、ＮｄＯ_３／２ およびＳｍＯ_３／２ 換算で、好ましくは０重量％より多く、０．５重量％以下であり、より好ましくは０重量％より多く、０．４５重量％以下である。Ｒの酸化物の含有量が多すぎると、容量温度特性が悪化する場合がある。

Ａｌの酸化物は、焼結を促進する効果を有する。Ａｌの酸化物を含有する場合における、その含有量は、主成分１００重量％に対して、Ａｌ_２ Ｏ_３ 換算で、好ましくは０重量％より多く、１．０重量％以下であり、より好ましくは０重量％より多く、０．５重量％以下である。Ａｌの含有量が多すぎると、比誘電率が低下してしまう場合がある。

誘電体層１０の厚みは、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すれば良いが、好ましくは０．３〜１ｍｍである。誘電体層１０の厚みを、このような範囲とすることにより、中高圧用途に好適に用いることができる。

端子電極１２，１４
端子電極１２，１４は、導電材で構成される。端子電極１２，１４に用いられる導電材としては、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金等が挙げられる。

セラミックコンデンサの製造方法
次に、本実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、焼成後に図１に示す誘電体層１０を形成することとなる誘電体磁器組成物粉末を製造する。
誘電体磁器組成物粉末は、主成分（母材）となる誘電体酸化物と、副成分の原料と、を混合することによって得ることができる。

本実施形態においては、主成分（母材）となる誘電体酸化物は、水熱合成法、蓚酸塩法などの液相法や、固相法により合成することができ、これらいずれの方法により製造しても良いが、特に、次に説明する固相法により製造することにより、所望の特性を実現しながら、製造コストの低減を図ることができる。
すなわち、まず、誘電体酸化物を構成することなる各原料を準備する。このような原料としては、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｍｇの各酸化物および／または焼成により酸化物となる原料や、これらの複合酸化物などが挙げられ、たとえば、ＳｒＣＯ_３ 、ＢａＣＯ_３ 、ＴｉＯ_２ 、Ｂｉ_２ Ｏ_３ 、ＭｇＯなどを用いることができる。次いで、これらの原料を、上記した所定の組成となるように配合し、ボールミルなどを用いて、湿式混合する。次いで、得られた混合物を、造粒し、成形して、得られた成形物を、空気雰囲気中にて仮焼きすることにより、誘電体酸化物を得ることができる。なお、仮焼き条件としては、たとえば、仮焼き温度を、好ましくは９００〜１２００℃、仮焼き時間を、好ましくは０．５〜４時間とすれば良い。

本実施形態の誘電体酸化物は、上記した所定の組成に制御されているため、このように固相法で合成した場合においても、容量温度特性および比誘電率を良好に保ちつつ、しかも誘電損失を低く抑えることができる。そして、固相法での合成が可能となることにより、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法で合成された誘電体酸化物を用いた場合と比較して、製造コストの大幅な削減が可能となる。

特に、従来においては、鉛（Ｐｂ）を含有する誘電体酸化物や、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法により合成した誘電体酸化物を使用することにより、得られる誘電体磁器組成物の特性の向上を図ってきた。しかしながら、これら従来の方法においては、次のような問題が存在していた。すなわち、鉛（Ｐｂ）を含有する誘電体酸化物を用いた場合には、環境負荷の問題が、液相法により合成した誘電体酸化物を用いた場合には、製造コストが高くなってしまうという問題が、それぞれ存在していた。
これに対して、本発明は、上記所定の組成を有する誘電体酸化物を用いることにより、このような従来の問題点を有効に解決するものである。

次いで、上記にて得られた誘電体酸化物と、副成分の原料と、を混合して誘電体磁器組成物粉末を調製する。
副成分の原料としては、特に限定されず、上記した各副成分の酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。

次いで、得られた誘電体磁器組成物粉末を、バインダなどを使用して造粒し、得られた造粒物を、所定の大きさを有する円板状に成形することにより、グリーン成形体とする。そして、得られたグリーン成形体を、焼成することにより、誘電体磁器組成物の焼結体を得る。なお、焼成の条件としては、特に限定されないが、保持温度が、好ましくは１２００〜１４００℃、より好ましくは１２００〜１３５０℃であり、焼成雰囲気を空気中とすることが好ましい。

そして、得られた誘電体磁器組成物の焼結体の主表面に、端子電極を印刷し、必要に応じて焼き付けすることにより、端子電極１２，１４を形成する。その後、端子電極１２，１４に、ハンダ付等により、リード端子６，８を接合し、最後に、素子本体を保護樹脂４で覆うことにより、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すようなセラミックコンデンサを得る。

このようにして製造された本発明のセラミックコンデンサは、リード端子６，８を介してプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る電子部品としてセラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る電子部品としては、セラミックコンデンサに限定されず、上記した誘電体磁器組成物から構成される誘電体層を有するものであれば何でも良い。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例１
まず、主成分（母材）となる誘電体酸化物の原料として、ＳｒＣＯ_３ 、ＢａＣＯ_３ 、ＴｉＯ_２ 、Ｂｉ_２ Ｏ_３ およびＭｇＯを、それぞれ準備した。そして、準備したこれらの原料を、組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表したときに、式中の（ａ，ｂ，ｃ）が、表１に示す値（重量％）となるように、それぞれ秤量し、溶媒として水を用いたボールミルにより湿式混合した。次いで、得られた混合物を乾燥した後、５重量％の水を加えて造粒し、成形した。そして、得られた成形物を、空気中、１１５０℃、２時間の条件で仮焼することにより、表１に示す各組成（試料番号１〜２６の各組成）を有する誘電体酸化物を得た。なお、本実施例においては、組成式中のｘ、ｙ（すなわち、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＴｉＯ_２ およびＭｇＯのモル比）は、それぞれｙ／ｘ＝１．２、ｘ＋ｙ＝１．４となるように調製した。

次いで、上記にて得られた誘電体酸化物：１００重量％に対して、副成分の原料であるＭｎＯ_２ ：０．２重量％、Ｃｏ_３ Ｏ_４ ：０．２重量％、Ａｌ_２ Ｏ_３ ：０．１重量％、ＺｎＯ：０．３５重量％およびＣｅＯ_２ ：０．４５重量％を添加し、溶媒として水を用いたボールミルにより湿式混合し、得られた混合物を乾燥することにより、誘電体磁器組成物粉末を得た。そして、得られた誘電体磁器組成物粉末：１００重量％に対して、ポリビニルアルコール水溶液：１０重量％を添加し、次いで造粒して、メッシュパスを通した後、得られた造粒粉を１．２ｔ／ｃｍ^２ の圧力で成形することにより、直径１２ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円板状のグリーン成形体を得た。

次いで、得られたグリーン成形体を、空気中、１２４０〜１３００℃、２時間の条件で焼成することにより、円板状の焼結体を得た。そして、得られた焼結体の主表面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布して、図１に示すような円板状のセラミックコンデンサの試料（試料番号１〜２６）を得た。得られたコンデンサ試料の誘電体層１０の厚みは０．７ｍｍであった。そして、得られた各コンデンサ試料について、以下の方法により、比誘電率、誘電損失、ＣＲ積、および容量温度特性をそれぞれ評価した。

比誘電率ε
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定された静電容量から算出した（単位なし）。本実施例では、２２００以上を良好とした。結果を表１に示す。

誘電損失（ｔａｎδ）
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。本実施例では、０．４０％以下を良好とした。結果を表１に示す。

ＣＲ積
ＣＲ積は、上記にて測定した静電容量Ｃ（単位はＦ）と、絶縁抵抗ＩＲ（単位はΩ）との積を求めることにより測定した。本実施例では、１０００Ω・Ｆ以上を良好とした。結果を表１に示す。

容量温度特性
コンデンサ試料に対し、−２５〜１２５℃の温度範囲で静電容量を測定し、＋２０℃での静電容量に対する−２５℃および８５℃での静電容量の変化率（単位は％）を算出した。本実施例では、ＪＩＳ規格のＢ特性［−２５〜８５℃で容量変化率±１０％以内（基準温度２０℃）］を満足する試料を良好とした。−２５℃および８５℃における静電容量の変化率を、それぞれ表１に示す。

表１に示すように、主成分である誘電体酸化物の組成を、組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表したときに、式中のａ，ｂ，ｃ（重量％）を図２に示す各点Ａ〜Ｅで囲まれた範囲内とした試料番号５〜７，１０〜１２，１５〜１７，２０，２１および２４はいずれも、比誘電率が２２００以上、誘電損失（ｔａｎδ）が０．４０％以下、ＣＲ積が１０００Ω・Ｆ以上となり、しかも容量温度特性がＢ特性を満足し、良好な結果となった。これらのなかでも、誘電体酸化物の組成を、本発明の好ましい範囲内（すなわち、図２において、点Ｆ〜Ｉで囲まれた範囲内）とした試料番号１１，１２，１６，１７，２０，２１および２４は、いずれも比誘電率が２５００以上となり、特に良好な結果となった。

これに対して、誘電体酸化物の組成を、図２に示す各点Ａ〜Ｅで囲まれた範囲外とした各試料は、それぞれ、比誘電率、誘電損失（ｔａｎδ）、ＣＲ積および容量温度特性のいずれかに劣る結果となった。

これらの結果より、主成分である誘電体酸化物の組成を、本発明の範囲内とすることにより、鉛（Ｐｂ）を含まず、容量温度特性および比誘電率を良好に保ちつつ、誘電損失（ｔａｎδ）の低減が可能となることが確認できた。特に、本実施例の結果より、主成分である誘電体酸化物を固相法（仮焼き法）により合成した場合においても、このような良好な結果が得られることが確認できた。そして、固相法による誘電体酸化物の合成が可能となることにより、製造コストの低減が期待できる。

実施例２
主成分（母材）となる誘電体酸化物の組成を、組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表したときに、（ａ，ｂ，ｃ）を、重量比で、（ａ，ｂ，ｃ）＝（２，８８，１０）に固定し、組成式中のｘ、ｙを変化させた以外は、実施例１と同様にしてセラミックコンデンサの試料を作製し、実施例１と同様にして、評価を行った。すなわち、実施例２においては、組成式中のｘ、ｙに関し、ｙ／ｘ、ｘ＋ｙを表２に示す値とし、表２に示す各組成（試料番号２７〜４４の各組成）を有する誘電体酸化物を用いて、各コンデンサ試料（試料番号２７〜４４）を作製した。なお、実施例２においては、焼成温度は、いずれの試料も１２６０℃とした。結果を表２に示す。

なお、表２中の試料番号３１は、表中の試料番号２１と同じ試料である。

表２に示すように、試料番号２７〜３５を比較することにより、ｘ＋ｙ＝０．９とした試料番号２７においては、容量温度特性が悪化する結果となり、ｘ＋ｙ＝１．９とした試料番号３５においては、誘電損失が悪化する結果となった。これらの結果より、１．０≦ｘ＋ｙ≦１．８の範囲とすることが望ましいことが確認できる。

また、試料番号３６〜４４を比較することにより、ｙ／ｘ＝１．６とした試料番号３６においては、誘電損失が悪化する結果となり、一方、ｙ／ｘ＝０．６とした試料番号４４においては、容量温度特性が悪化する結果となった。これらの結果より、０．７≦ｙ／ｘ≦１．５の範囲とすることが望ましいことが確認できる。

図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの正面図、図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの側面断面図である。 図２は本発明の誘電体磁器組成物におけるＳｒＴｉＯ_３ と、ＢａＴｉＯ_３ と、（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）と、の組成割合を示す三角図である。

符号の説明

２… セラミックコンデンサ
４… 保護樹脂
６，８… リード端子
１０… 誘電体層
１２，１４… 端子電極

Claims (8)

1. 組成式ａ（ＳｒＴｉＯ_３ ）＋ｂ（ＢａＴｉＯ_３ ）＋ｃ（Ｂｉ_２ Ｏ_３ −ｘＴｉＯ_２ −ｙＭｇＯ）で表され、前記組成式中の各成分の重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、下記点Ａ〜Ｅで囲まれた領域内（ただし、ａ＝０となる範囲は除く）にあり、かつ、
   Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＴｉＯ_２ のモル比を表すｘと、Ｂｉ_２ Ｏ_３ に対する、ＭｇＯのモル比を表すｙとが、０．７≦ｙ／ｘ≦１．５および１．０≦ｘ＋ｙ≦１．８の関係を満足する誘電体酸化物を主成分として含有する誘電体磁器組成物。
   Ａ（６，８２，１２）
   Ｂ（２，８２，１６）
   Ｃ（０，８４，１６）
   Ｄ（０，９２，８）
   Ｅ（６，８６，８）
2. 前記誘電体酸化物が、固相法により合成された誘電体酸化物である請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
3. 前記誘電体酸化物が、前記組成式中の各成分の重量比を、三角図（ａ，ｂ，ｃ）で表したとき、下記点Ｆ〜Ｉで囲まれた領域内にある請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。
   Ｆ（４，８４，１２）
   Ｇ（２，８４，１４）
   Ｈ（２，９０，８）
   Ｉ（４，８８，８）
4. 前記誘電体磁器組成物は、副成分として、Ｍｎの酸化物およびＺｎの酸化物をさらに含み、
   前記Ｍｎの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、ＭｎＯ_２ 換算で、０重量％より多く、０．５重量％以下であり、
   前記Ｚｎの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、ＺｎＯ換算で、０．２〜０．６重量％である請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
5. 前記誘電体磁器組成物は、副成分として、Ｃｏの酸化物をさらに含み、
   前記Ｃｏの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、Ｃｏ_３ Ｏ_４ 換算で、０重量％より多く、０．２重量％以下である請求項４に記載の誘電体磁器組成物。
6. 前記誘電体磁器組成物は、副成分として、Ｒの酸化物（ただし、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、ＮｄおよびＳｍから選択される少なくとも１種）をさらに含み、
   前記Ｒの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、ＬａＯ_３／２ 、ＣｅＯ_２ 、ＰｒＯ_１１／６ 、ＮｄＯ_３／２ およびＳｍＯ_３／２ 換算で、０重量％より多く、０．５重量％以下である請求項４または５に記載の誘電体磁器組成物。
7. 前記誘電体磁器組成物は、副成分として、Ａｌの酸化物をさらに含み、
   前記Ａｌの酸化物の含有量が、前記主成分１００重量％に対して、Ａｌ_２ Ｏ_３ 換算で、０重量％より多く、１．０重量％以下である請求項４〜６のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品。

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