JP6766515B2 - セラミック電子部品および誘電体磁器組成物 - Google Patents
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Description
複数の誘電体層と、前記誘電体層を介して積層された複数の内部電極とを有する積層体と、
前記積層体の外部に設けられ、前記積層体の表面に引き出された内部電極と電気的に導通された一対の外部電極と、
を備えたセラミック電子部品であって、
前記積層体は、前記誘電体層と前記内部電極の積層方向である厚み方向に相対する第1の主面および第2の主面と、前記一対の外部電極が対向する方向である長さ方向に相対し、前記外部電極が設けられている第1の端面および第2の端面と、前記厚み方向および前記長さ方向に直交する幅方向に相対する第1の側面および第2の側面とを有し、
前記誘電体層は、第1元素群と第2元素群とを含み、
前記第1元素群は、Ba、Si、およびAlからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部中に、
Baを、BaO換算で20重量部以上40重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上75重量部以下、
Alを、Al2O3換算で5重量部以上20重量部以下、
の割合で含有し、
前記第2元素群は、TiおよびFeのうちの1つ、Mn、Sr、およびMgからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で1重量部以上10重量部以下、
Srを、SrO換算で1重量部以上35重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.1重量部以上6重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、1重量部以上35重量部以下
の割合で含有することを特徴とする。
Baを、BaO換算で25重量部以上35重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上65重量部以下、
Alを、Al2O3換算で10重量部以上15重量部以下、
の割合で含有し、
BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で2重量部以上7重量部以下、
Srを、SrO換算で3重量部以上7重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.25重量部以上2重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、3重量部以上7重量部以下
の割合で含有するように構成されていてもよい。
前記幅方向における前記対向電極部と前記第1の側面との間の距離および前記対向電極部と前記第2の側面との間の距離は、5μm以上30μm以下であり、
前記内部電極の厚みは、1.0μm以上5.0μm以下であるように構成されていてもよい。
前記セラミック電子部品の前記厚み方向の寸法は、0.1mm以上1.2mm以下であり、
前記セラミック電子部品の前記幅方向の寸法は、0.1mm以上1.2mm以下であるように構成されていてもよい。
第1元素群と第2元素群とを含み、
前記第1元素群は、Ba、Si、およびAlからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部中に、
Baを、BaO換算で20重量部以上40重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上75重量部以下、
Alを、Al2O3換算で5重量部以上20重量部以下、
の割合で含有し、
前記第2元素群は、TiおよびFeのうちの1つ、Mn、Sr、およびMgからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で1重量部以上10重量部以下、
Srを、SrO換算で1重量部以上35重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.1重量部以上6重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、1重量部以上35重量部以下
の割合で含有することを特徴とする。
・Baの含有割合は、BaOに換算して20重量部以上40重量部以下
・Siの含有割合は、SiO2に換算して48重量部以上75重量部以下
・Alの含有割合は、Al2O3に換算して5重量部以上20重量部以下
・TiおよびFeのうちの1つの含有割合は、Tiが含まれる場合にはTiO2に換算して、Feが含まれる場合にはFe2O3に換算して、1重量部以上35重量部以下である。なお、TiおよびFeのうちの1つが含まれていればよいので、Tiのみが含まれていてもよいし、Feのみが含まれていてもよい。
・Mnの含有割合は、MnOに換算して1重量部以上10重量部以下
・Srの含有割合は、SrOに換算して1重量部以上35重量部以下
・Mgの含有割合は、MgOに換算して0.1重量部以上6重量部以下
・Baの含有割合は、BaOに換算して25重量部以上35重量部以下
・Siの含有割合は、SiO2に換算して48重量部以上65重量部以下
・Alの含有割合は、Al2O3に換算して10重量部以上15重量部以下
・TiおよびFeのうちの1つの含有割合は、Tiが含まれる場合にはTiO2に換算して、Feが含まれる場合にはFe2O3に換算して、3重量部以上7重量部以下
・Mnの含有割合は、MnOに換算して2重量部以上7重量部以下
・Srの含有割合は、SrOに換算して3重量部以上7重量部以下
・Mgの含有割合は、MgOに換算して0.25重量部以上2重量部以下
(サイズ1)長さL:0.237mm以上0.263mm以下、幅W:0.112mm以上0.138mm以下、厚みT:0.112mm以上0.138mm以下
(サイズ2)長さL:0.38mm以上0.42mm以下、幅W:0.18mm以上0.22mm以下、厚みT:0.18mm以上0.22mm以下
(サイズ3)長さL:0.57mm以上0.63mm以下、幅W:0.27mm以上0.33mm以下、厚みT:0.27mm以上0.33mm以下
(サイズ4)長さL:0.95mm以上1.05mm以下、幅W:0.45mm以上0.55mm以下、厚みT:0.45mm以上0.55mm以下
(サイズ5)長さL:1.5mm以上1.7mm以下、幅W:0.7mm以上0.9mm以下、厚みT:0.7mm以上0.9mm以下
(サイズ6)長さL:1.85mm以上2.15mm以下、幅W:1.05mm以上1.35mm以下、厚みT:1.05mm以上1.35mm以下
積層セラミックコンデンサ10の誘電体層12の主成分を構成する材料として、純度99%以上のSiO2、BaCO3、Al2O3、MnCO3、SrCO3、TiO2、Fe2O3、Mg(OH)2、および、ZrO2の各粉末素材を準備した。
表1〜表3に示す試料番号1〜71の各試料について、後述する焼結性、温度特性、および加速耐湿負荷試験後の不良の有無について確認した。
作製した積層セラミックコンデンサの表面を研磨することによって断面を露出させ、走査型電子顕微鏡の観察倍率を3000倍として断面を観察し、良好な焼結が行われているか否かを確認した。表1〜表3において、焼結性が「○」となっているものは、焼結体に形成される気孔(ポア)の存在率は5%未満であり、良好な焼結が行われていることを示す。一方、焼結性が「×」となっているものは、緻密な焼結体が得られなかったか、焼結体に形成される気孔(ポア)の存在率が5%以上であるか、または、過焼結状態であったことを示す。
−55℃以上125℃以下の範囲で、周波数1kHz、電圧1Vrmsの条件下で静電容量測定を行い、25℃を基準として、−55℃および125℃における静電容量温度係数(TCC)を算出した。算出した静電容量温度係数が+60ppm/℃より大きい試料、または、−60ppm/℃より小さい試料は、温度特性が好ましくない試料である。
温度120℃、湿度100%RH、気圧2atm、印加電圧50V、試料数100個の条件で加速耐湿負荷寿命試験(以下、加速耐湿負荷試験と呼ぶ)を行い、250時間経過後に、logIRの値が6乗以下である試料の数をカウントし、カウントした数が総数の10%以上となった試料を不良品と判定した。表1〜表3では、試料数100個のうちの加速耐湿負荷試験の結果がNGの数、すなわち、logIRの値が6乗以下となる試料の数を示している。
・Siの含有割合は、SiO2換算で48重量部以上65重量部以下
・Baの含有割合は、BaO換算で25重量部以上35重量部以下
・Alの含有割合は、Al2O3換算で10重量部以上15重量部以下
・TiおよびFeのうちの1つの含有割合は、Tiが含まれる場合にはTiO2に換算して、Feが含まれる場合にはFe2O3に換算して、3重量部以上10重量部以下
・Mnの含有割合は、MnO換算で1重量部以上10重量部以下
・Srの含有割合は、SrO換算で3重量部以上10重量部以下
・Mgの含有割合は、MgO換算で0.1重量部以上4重量部以下
11 積層体
12 誘電体層
13a 第1の内部電極
13b 第2の内部電極
14(14a、14b) 外部電極
15a 第1の端面
15b 第2の端面
16a 第1の主面
16b 第2の主面
17a 第1の側面
17b 第2の側面
Claims (6)
- 複数の誘電体層と、前記誘電体層を介して積層された複数の内部電極とを有する積層体と、
前記積層体の外部に設けられ、前記積層体の表面に引き出された内部電極と電気的に導通された一対の外部電極と、
を備えたセラミック電子部品であって、
前記積層体は、前記誘電体層と前記内部電極の積層方向である厚み方向に相対する第1の主面および第2の主面と、前記一対の外部電極が対向する方向である長さ方向に相対し、前記外部電極が設けられている第1の端面および第2の端面と、前記厚み方向および前記長さ方向に直交する幅方向に相対する第1の側面および第2の側面とを有し、
前記誘電体層は、第1元素群と第2元素群とを含み、
前記第1元素群は、Ba、Si、およびAlからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部中に、
Baを、BaO換算で20重量部以上40重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上75重量部以下、
Alを、Al2O3換算で5重量部以上20重量部以下、
の割合で含有し、
前記第2元素群は、TiおよびFeのうちの1つ、Mn、Sr、およびMgからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で1重量部以上10重量部以下、
Srを、SrO換算で1重量部以上35重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.1重量部以上6重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、1重量部以上35重量部以下
の割合で含有することを特徴とするセラミック電子部品。 - BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部中に、
Baを、BaO換算で25重量部以上35重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上65重量部以下、
Alを、Al2O3換算で10重量部以上15重量部以下、
の割合で含有し、
BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で2重量部以上7重量部以下、
Srを、SrO換算で3重量部以上7重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.25重量部以上2重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、3重量部以上7重量部以下
の割合で含有することを特徴とする請求項1に記載のセラミック電子部品。 - 前記内部電極は、積層された内部電極同士が対向する部分である対向電極部と、前記対向電極部から前記第1の端面または前記第2の端面まで引き出された部分である引出電極部とを有し、
前記幅方向における前記対向電極部と前記第1の側面との間の距離および前記対向電極部と前記第2の側面との間の距離は、5μm以上30μm以下であり、
前記内部電極の厚みは、1.0μm以上5.0μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミック電子部品。 - 前記セラミック電子部品の前記長さ方向の寸法は、0.2mm以上2.0mm以下であり、
前記セラミック電子部品の前記厚み方向の寸法は、0.1mm以上1.2mm以下であり、
前記セラミック電子部品の前記幅方向の寸法は、0.1mm以上1.2mm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセラミック電子部品。 - 前記セラミック電子部品の前記幅方向の寸法は、前記セラミック電子部品の前記厚み方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセラミック電子部品。
- 第1元素群と第2元素群とを含み、
前記第1元素群は、Ba、Si、およびAlからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部中に、
Baを、BaO換算で20重量部以上40重量部以下、
Siを、SiO2換算で48重量部以上75重量部以下、
Alを、Al2O3換算で5重量部以上20重量部以下、
の割合で含有し、
前記第2元素群は、TiおよびFeのうちの1つ、Mn、Sr、およびMgからなり、BaがBaOであり、SiがSiO2であり、AlがAl2O3である前記第1元素群の100重量部に対して、
Mnを、MnO換算で1重量部以上10重量部以下、
Srを、SrO換算で1重量部以上35重量部以下、
Mgを、MgO換算で0.1重量部以上6重量部以下、
TiおよびFeのうちの1つを、Tiが含まれる場合にはTiO2換算で、Feが含まれる場合にはFe2O3換算で、1重量部以上35重量部以下
の割合で含有することを特徴とする誘電体磁器組成物。
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