JP7068087B2 - 誘電体材料の製造方法および積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
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まず、誘電体材料の製造方法および積層セラミックコンデンサの製造方法によって製造される積層セラミックコンデンサについて説明する。図1は、実施形態に係る積層セラミックコンデンサ100の部分断面斜視図である。図2は、図1のA-A線断面図である。図3は、図1のB-B線断面図である。図1~図3で例示するように、積層セラミックコンデンサ100は、略直方体形状を有する積層チップ10と、積層チップ10のいずれかの対向する2端面に設けられた外部電極20a,20bとを備える。なお、積層チップ10の当該2端面以外の4面のうち、積層方向の上面および下面以外の2面を側面と称する。外部電極20a,20bは、積層チップ10の積層方向の上面、下面および2側面に延在している。ただし、外部電極20a,20bは、互いに離間している。
まず、図6および図7で説明した誘電体材料の製造方法によって得られた誘電体材料を用意する。この誘電体材料に、目的に応じて副添加物を添加してもよい。例えば、上述した主添加物と同様の添加物のいずれかを添加してもよい。副添加物を添加する場合には、誘電体材料の粒子と副添加物とを湿式混合し、乾燥および粉砕して原料粉末とする。
次に、得られた原料粉末に、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂等のバインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤とを加えて湿式混合する。得られたスラリーを使用して、例えばダイコータ法やドクターブレード法により、基材上に例えば焼結後に0.5μm以下の厚みとなるように帯状の誘電体グリーンシートを塗工して乾燥させる。
次に、積層工程で得られたセラミック積層体を、200℃~500℃のN2雰囲気中で脱バインダした後に、セラミック積層体の両端面から各側面にかけて、金属フィラー、共材、バインダ、溶剤等を含む金属ペーストを塗布し、乾燥させる。この金属ペーストは、外部電極形成用金属ペーストである。
次に、外部電極形成用金属ペーストが塗布されたセラミック積層体を、還元雰囲気中で1100~1300℃で10分~2時間焼成する。このようにして、内部に焼結体からなる誘電体層11と内部電極層12とが交互に積層されてなる積層チップ10と、積層方向上下の最外層として形成されるカバー層13と、下地層21とを有する焼結体が得られる。
その後、めっき処理工程を実施することによって、Cuめっき層22、Niめっき層23およびSnめっき層24を、下地層21上に順に形成する。以上の工程を経て、積層セラミックコンデンサ100が完成する。
TiO2と分散剤との混合スラリー中に、主添加物としてのMo源として酸化モリブデンを添加し、撹拌することによってMoが溶解したスラリーを得た。用いたTiO2の平均粒子径を5nmとした。Tiを100atm%とした場合のMoの濃度を0.2atm%とした。このスラリーを乾燥することで、TiO2混合粉末を得た。その後、500℃で熱処理を行い、Mo反応TiO2粉末を得た。
実施例2では、Mo反応TiO2粉末を得る前のTiO2の平均粒子径を15nmとした。それ以外の条件は、実施例1と同様とした。
TiO2およびBaCO3の混合スラリーに対し、添加物としてのMo源として酸化モリブデンを添加し、混練後に乾燥を行い、生材を得た。この生材を700℃~1100℃の範囲で仮焼を行うことで、誘電体材料を得た。用いたTiO2の平均粒子径を5nmとした。Tiを100atm%とした場合のMoの濃度を0.2atm%とした。
実施例1,2および比較例で得られた各誘電体材料のXRD(X-Ray Diffraction)回折ピークを測定した。測定結果を図9に示す。図9に示すように、比較例では、BaMoO4の回折ピークが確認された。これは、MoをTiO2と反応させる前にBaCO3を混合することで、BaMoO4が生成されたからであると考えられる。一方、実施例1,2のいずれにおいても、BaMoO4の回折ピークが確認されなかった(または確認されたピーク強度が小さかった)。これは、Ba材料を混合する前にMo反応TiO2を生成しておくことで、BaMoO4の生成が抑制されたからであると考えられる。
11 誘電体層
12 内部電極層
13 カバー層
14 容量領域
15 エンドマージン領域
16 サイドマージン領域
20a,20b 外部電極
21 下地層
22 Cuめっき層
23 Niめっき層
24 Snめっき層
100 積層セラミックコンデンサ
Claims (6)
- TiO 2 粉末と主添加物源とを混合し、700℃以下の加熱処理を行うことで、主添加物と反応したTiO 2 粉末を得る加熱工程を含む、前記主添加物と反応したTiO2を用意する工程と、
前記主添加物と反応したTiO2粉末とBa材料とを混合し、700℃~1100℃の範囲で仮焼を行う工程と、を含むことを特徴とする誘電体材料の製造方法。 - 前記主添加物は、Mo、Mg、Mn、V、Cr、希土類元素(Y、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびYb)の酸化物、Co又はNiのいずれかであることを特徴とする請求項1記載の誘電体材料の製造方法。
- 前記加熱工程において、70℃以上の温度まで加熱することを特徴とする請求項2記載の誘電体材料の製造方法。
- 前記主添加物を反応させる前のTiO2粉末の比表面積は、10m2/g以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の誘電体材料の製造方法。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の誘電体材料の製造方法で得られた誘電体材料を含む誘電体層グリーンシートと、内部電極形成用導電ペーストと、を交互に積層することでセラミック積層体を得る工程と、
前記セラミック積層体を焼成する工程と、を含むことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 前記誘電体層グリーンシートの焼成によって得られる誘電体層の平均厚みを、0.5μm以下とすることを特徴とする請求項5記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
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