JP7196906B2 - 誘電体磁器組成物及びセラミック電子部品 - Google Patents
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- C04B2235/3293—Tin oxides, stannates or oxide forming salts thereof, e.g. indium tin oxide [ITO]
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
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- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
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- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
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- 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
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- 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
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
Description
すなわち、本発明(1)は、第一成分と第二成分とからなり、
第一成分が、下記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対する含有割合が、CaO換算で0.00~35.85mol%のCaの酸化物と、SrO換算で0.00~47.12mol%のSrの酸化物と、BaO換算で0.00~51.22mol%のBaの酸化物と、TiO2換算で0.00~17.36mol%のTiの酸化物と、ZrO2換算で0.00~17.36mol%のZrの酸化物と、SnO2換算で0.00~2.60mol%のSnの酸化物と、Nb2O5換算で0.00~35.32mol%のNbの酸化物と、Ta2O5換算で0.00~35.32mol%のTaの酸化物と、V2O5換算で0.00~2.65mol%のVの酸化物と、からなり、
該第一成分は、Caの酸化物、Srの酸化物及びBaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Tiの酸化物及びZrの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Nbの酸化物及びTaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、を必須成分として含有し、且つ、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対するCaO換算のCaの酸化物、SrO換算のSrの酸化物及びBaO換算のBaの酸化物の合計の含有割合が48.72~51.22mol%であり、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZr酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計の含有割合が15.97~17.36mol%であり、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTa酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計の含有割合が31.42~35.31mol%であり、
第二成分として、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、
を特徴とする誘電体磁器組成物を提供するものである。
第一成分として、下記一般式(1):
AaM1 bM2 cOd (1)
(式(1)中、Aは、一般式(2):Ba1-x-ySrxCay(2)(式(2)中、0≦x≦0.920、0≦y≦0.700である。)で表される。M1は、Ti、Zr及びSnから選ばれる少なくとも1種である。M2は、Nb、Ta及びVから選ばれる少なくとも1種である。5.70≦a≦6.30、1.90≦b≦2.10、7.20≦c≦8.80、27.45≦d≦32.50である。)
で表される化合物(但し、Snを含有する場合は、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZrの酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計mol数に対するSnO2換算のSnの酸化物の含有割合が15.00mol%以下であり、Vを含有する場合は、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTaの酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計mol数に対するV2O5換算のVの酸化物の含有割合が7.50mol%以下である。)を含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、を特徴とする誘電体磁器組成物を提供するものである。
下記一般式(3):
α・Caη1M3 θ1M4 φ1Oω1-β・Srη2M3 θ2M4 φ2Oω2-γ・Baη3M3 θ3M4 φ3Oω3 (3)
(式(3)中、η1、η2及びη3は、それぞれ独立して5.70~6.30の範囲内の値である。θ1、θ2及びθ3は、それぞれ独立して0.95~1.05の範囲内の値である。φ1、φ2及びφ3は、それぞれ独立して0.90~1.10の範囲内の値である。ω1、ω2及びω3はそれぞれ独立して27.45~32.50の範囲内の値である。M3は、一般式(4):Ti2-ρ-σZrρSnσ(4)(式(4)中、0≦ρ≦2.0、0≦σ≦0.3である。)で表される。M4は、一般式(5):Nb8-π-ψTaπVψ(5)(式(5)中、0≦π≦8.0、0≦ψ≦0.6である。)で表される。α、β及びγは、α+β+γ=1.00を満たす。)
で表され、3元組成図上の任意の点を(α,β,γ)と表すときに、点A=(0.05,0.95,0.00)、点B=(0.70,0.30,0.00)、点C=(0.70,0.00,0.30)、点D=(0.00,0.00,1.00)、点E=(0.00,0.90,0.10)を結ぶ線分で囲まれる範囲内にある化合物を第一成分として含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、を特徴とする誘電体磁器組成物を提供するものである。
図8に示すセラミックコンデンサ1は、全体として直方体形状の積層体10を備えている。積層体10は、積層された複数の誘電体層3と、誘電体層3の異なる界面に沿って形成される複数の内部電極2a、2bにより構成される。内部電極2a、2bは、積層体10内において交互に配置され、それぞれ積層体10の異なる端部で外部電極4と電気的に接合している。外部電極4の上には、必要に応じてニッケル、銅、ニッケル-銅合金などからなる第1のめっき層や、その上に更に半田、錫などからなる第2のめっき層が形成されても良い。
本発明において内部電極2a、2bには、導電成分として卑金属が用いられる。導電成分としての卑金属としては、ニッケル、銅、アルミニウムなどの純金属の他、当該金属成分を含む合金や混合物あるいは複合物であっても良い。そして、導電成分としての卑金属として、特に好ましくは、ニッケル及び銅から選ばれる1種である。また、本発明の作用効果を阻害しないのであれば、内部電極2a、2bには、卑金属以外の導電成分や後出の共材などが含まれていてもよい。
誘電体層3は、後述する本発明の誘電体磁器組成物で構成されることによって、高い比誘電率を維持しつつ、幅広い温度領域、特に200℃前後の高温領域においても静電容量の変化が小さく、静電容量変化率が-55℃~200℃の温度範囲で±50.0%以内となり、25℃及び200℃における誘電損失(tanδ)が共に10.0%以下となる。しかも、本発明の誘電体磁器組成物は、耐還元性に優れており、内部電極の導電成分として卑金属を用い、還元雰囲気下で同時焼成する場合であっても、還元され難く、半導体化しない。
本発明の第一の形態の誘電体磁器組成物は、第一成分と第二成分とからなり、
第一成分が、下記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対する含有割合が、CaO換算で0.00~35.85mol%のCaの酸化物と、SrO換算で0.00~47.12mol%のSrの酸化物と、BaO換算で0.00~51.22mol%のBaの酸化物と、TiO2換算で0.00~17.36mol%のTiの酸化物と、ZrO2換算で0.00~17.36mol%のZrの酸化物と、SnO2換算で0.00~2.60mol%のSnの酸化物と、Nb2O5換算で0.00~35.32mol%のNbの酸化物と、Ta2O5換算で0.00~35.32mol%のTaの酸化物と、V2O5換算で0.00~2.65mol%のVの酸化物と、からなり、
該第一成分は、Caの酸化物、Srの酸化物及びBaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Tiの酸化物及びZrの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Nbの酸化物及びTaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、を必須成分として含有し、且つ、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対するCaO換算のCaの酸化物、SrO換算のSrの酸化物及びBaO換算のBaの酸化物の合計の含有割合が48.72~51.22mol%であり、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZr酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計の含有割合が15.97~17.36mol%であり、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTa酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計の含有割合が31.42~35.31mol%であり、
第二成分として、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、
を特徴とする誘電体磁器組成物である。
第一成分として、下記一般式(1):
AaM1 bM2 cOd (1)
(式(1)中、Aは、一般式(2):Ba1-x-ySrxCay(2)(式(2)中、0≦x≦0.920、0≦y≦0.700である。)で表される。M1は、Ti、Zr及びSnから選ばれる少なくとも1種である。M2は、Nb、Ta及びVから選ばれる少なくとも1種である。5.70≦a≦6.30、1.90≦b≦2.10、7.20≦c≦8.80、27.45≦d≦32.50である。)
で表される化合物(但し、Snを含有する場合は、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZrの酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計mol数に対するSnO2換算のSnの酸化物の含有割合が15.00mol%以下であり、Vを含有する場合は、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTaの酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計mol数に対するV2O5換算のVの酸化物の含有割合が7.50mol%以下である。)を含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、を特徴とする誘電体磁器組成物である。
AaM1 bM2 cOd (1)
で表される化合物である。
下記一般式(3):
α・Caη1M3 θ1M4 φ1Oω1-β・Srη2M3 θ2M4 φ2Oω2-γ・Baη3M3 θ3M4 φ3Oω3 (3)
(式(3)中、η1、η2及びη3は、それぞれ独立して5.70~6.30の範囲内の値である。θ1、θ2及びθ3は、それぞれ独立して0.95~1.05の範囲内の値である。φ1、φ2及びφ3は、それぞれ独立して0.90~1.10の範囲内の値である。ω1、ω2及びω3はそれぞれ独立して27.45~32.50の範囲内の値である。M3は、一般式(4):Ti2-ρ-σZrρSnσ(4)(式(4)中、0≦ρ≦2.0、0≦σ≦0.3である。)で表される。M4は、一般式(5):Nb8-π-ψTaπVψ(5)(式(5)中、0≦π≦8.0、0≦ψ≦0.6である。)で表される。α、β及びγは、α+β+γ=1.00を満たす。)
で表され、3元組成図上の任意の点を(α,β,γ)と表すときに、点A=(0.05,0.95,0.00)、点B=(0.70,0.30,0.00)、点C=(0.70,0.00,0.30)、点D=(0.00,0.00,1.00)、点E=(0.00,0.90,0.10)を結ぶ線分で囲まれる範囲内にある化合物を第一成分として含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、
を特徴とする誘電体磁器組成物である。
外部電極4は、通常、積層体10を同時焼成した後の端部に外部電極用導電ペーストを付与し、これを焼き付けることによって形成されるが、本発明はこれに限られるものではなく、熱硬化型樹脂や熱可塑性樹脂を含むペーストを用いて加熱処理して外部電極4が形成されても良い。外部電極用導電ペーストに使用される導電成分は、特に限定されず、例えば、ニッケル、銅、銀、パラジウム、白金、金などの純金属の他、当該金属成分を含む合金や混合物又は複合物であっても良い。また、その他、必要に応じて導電ペーストにはガラスフリットが添加されることもある。また、外部電極4は積層体10と共に同時に焼成される場合もある。
セラミックコンデンサ1は、本発明の第一の形態の誘電体磁器組成物、本発明の第二の形態の誘電体磁器組成物又は本発明の第三の形態の誘電体磁器組成物を用いる他は、公知の方法により製造される。以下、その一例を説明する。
(参考例1)
(1)誘電体磁器組成物参考試料1~90の作製
第一成分の出発原料として、CaCO3、SrCO3、BaCO3、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5の各粉末を、酸化物換算で表1、表3及び表5に示す比率になるよう秤量し、ボールミルで純水を用いて20時間湿式混合した。
次に、得られた各混合物を100℃で乾燥した後、大気中、750~900℃で3時間仮焼し、再び同様にボールミルで細かく粉砕し、第一成分用誘電体原料とした。
また、第二成分として、MnCO3を18.2mg、MgOを32mg、SiO2を58.6mg、Y2O3を89.5mgずつ秤量し、これらを混合したものを準備し、第二成分用原料とした。但し、参考試料43では上記第二成分用原料の内、SiO2を除いたMnCO3、MgO及びY2O3の3成分のみとした。参考試料44では第二成分用原料としてMgOを除いたMnCO3、SiO2及びY2O3の3成分のみとした。参考試料45ではY2O3を除いたMnCO3、MgO及びSiO2の3成分のみとした。参考試料78及び79ではMnCO3を除いたMgO、SiO2及びY2O3の3成分のみとした。また、参考試料41では、上記第二成分用原料の内、MnCO3の量を0.404mgに変更し、参考試料42ではMnCO3の量を0.198gに変更し、参考試料80ではMnCO3の量を2.055gに変更した。
また、ポリビニルアルコール濃度が6質量%となるように、イオン交換水とポリビニルアルコールを容器に投入し、90℃で1時間混合して、ポリビニルアルコール水溶液を準備した。
そして、各第一成分用誘電体原料25gと上記量の第二成分用原料とを混合し、これらの混合物に対し、ポリビニルアルコール水溶液の濃度が10質量%となるように、原料混合物にポリビニルアルコール水溶液を添加し、乳鉢中で混合及び造粒して造粒粉を作製した。
更に得られた造粒粉を直径14.0mmの金型に投入して、1ton/cm2の圧力でプレス成形することによって、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還元性雰囲気中で焼成することによって、焼結体を作製した。この際の焼成では、昇温速度を300℃/hr、保持温度を1150~1300℃、保持時間を2時間とした。雰囲気ガスは加湿した水素/窒素混合ガス(水素濃度0.5%)とし、加湿にはウェッター(ウェッター温度35℃)を用いた。
上述のようにして得られた参考試料1~90に対応する円板状のセラミックコンデンサに対して、以下に示す方法により、グレインサイズ、結晶相、比誘電率、静電容量変化率及び誘電損失(tanδ)をそれぞれ分析した。その結果を表2、表4及び表6に示す。
各コンデンサの表面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、無作為に抽出した20個の結晶粒子の粒界から求めた円相当径の平均値をグレインサイズとした。なお、図3~図5は、それぞれ、参考試料8、15及び66のSEM像である。
X線回折測定により、結晶相の特定を行った。代表例として参考試料15のX線回折測定の結果を図9に示す。図中の下段はリファレンスのタングステンブロンズ型結晶相であり、参考試料15がタングステンブロンズ型結晶相を含有することを確認できた。その他の試料を含めたX線回折測定結果を表2、表4及び表6に示す。なお、表中の符号“T”はタングステンブロンズ型結晶相の存在を確認できたことを示す。
各コンデンサに対し、基準温度25℃において、LCRメータ(アジレント・テクノロジー社製4284A)を用いて、周波数1kHz、測定電圧1Vrmsとして静電容量Cを測定した。その後、焼結体の厚みと、有効電極面積と、測定の結果得られた静電容量Cとに基づいて比誘電率を算出した。また基準温度200℃においても同様にして比誘電率を算出した。
なお、比誘電率は高い方が好ましく、25℃において100.0以上であれば良好とした。
比誘電率の測定と同様な条件(アジレント・テクノロジー社製4284A、周波数1kHz、測定電圧1Vrms)で、-55℃から200℃の温度領域における各温度tの静電容量Ctを測定した。そして、基準となる25℃の静電容量C25から、静電容量変化率=((Ct-C25)/C25)×100(%)(以下、静電容量変化率をΔCt/C25と記すことがある。)を算出した。
なお、静電容量変化率は0に近い方が好ましく、±50.0%以内であれば良好とした。
また、参考試料8、15及び66について、-55℃から200℃までの静電容量変化率の推移を、図6に記した。なお、図中の符号“×”は参考試料8、“○”は参考試料15、“△”は参考試料66の静電容量変化率である。更に、参考試料15及び78について、-55℃から200℃までの静電容量変化率の推移を、図7に記した。図中の符号“○”は参考試料15、“×”は参考試料78の静電容量変化率である。
各コンデンサ試料について、LCRメータ(アジレント・テクノロジー社製4284A)を用いて、周波数1kHz、測定電圧1Vrmsとしてtanδを測定した。tanδは25℃及び200℃において、共に10.0%以下であれば良好とした。
以上の分析結果から、図1の線分A-B-C-D-Eにより囲まれる範囲内にある試料は、25℃における比誘電率が100.0以上であった。すなわち、これらの試料は、強誘電性を有していることが確認できた。また、図1の線分A-B-C-D-Eにより囲まれる範囲内にある試料は、静電容量の変化率が-55℃~200℃の温度範囲で±50.0%以内であり、25℃及び200℃における誘電損失(tanδ)が10.0%以下である。
更に、図2の線分点A’-点B’-点C’-点D’-点E’-点F’-点G’-点H’-点I’-点J’-点K’-点L’により囲まれる範囲内にある試料は、25℃における比誘電率が200以上であった。
中でも参考試料番号5、8、12、15、17、18、23~25、27、29~36、38、41、43~45は、比誘電率が500.0以上を示しており、特に好ましい。
また、参考試料番号1~4、7~13、16~18、23~28、38~40、46、47、49~62、87~90は、-55℃から200℃の温度領域における静電容量変化率ΔCt/C25が-33.0%~+22.0%を示し、特に温度特性が優れている。
また、図6に示される通り、参考試料8、15を用いた場合には、静電容量変化率は-55℃から200℃の温度範囲において-30.0%~30.0%の範囲内にあるが、参考試料66は150℃を越えたあたりから静電容量変化率が急激に増加していることが分かる。
また、参考試料15と参考試料78は、第二成分としてのMnの酸化物の有無のみが異なる試料であるが、図7に示される通り、両者の特性が大きく異なっていることが分かる。
上述した第一成分原料を酸化物換算で表7に示す組成になるよう秤量し、更に、第二成分原料としてMnCO3及びSiO2を酸化物換算で表7に示す組成になるよう秤量した以外は参考例1と同様にして参考試料91~107を作製し、それぞれの試料に対応する円板状のセラミックコンデンサを得た。
その後、参考例1と同様に、グレインサイズ、結晶相、比誘電率、静電容量変化率及び誘電損失(tanδ)を測定し、その結果を表8に示した。
これらの結果から、酸化物換算の第一成分の合計質量に対し、第二成分としてのMnO換算のMn含有量が3.500質量%以下の試料では、比誘電率、静電容量変化率及びtanδについて良好な結果が得られていることが分かる。
(1)誘電体磁器組成物試料1~20の作製
第一成分の出発原料として、CaCO3、SrCO3、BaCO3、TiO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5の各粉末を、酸化物換算で表9に示す比率になるよう秤量し、ボールミルで純水を用いて20時間湿式混合した。
次に、得られた各混合物を100℃で乾燥した後、大気中、750~900℃で3時間仮焼し、再び同様にボールミルで細かく粉砕し、第一成分用誘電体原料とした。
また、第二成分として、MnCO3を41.2mg、MgOを72.2mg、SiO2を53.9mgずつ秤量し、これらを混合したものを準備し、第二成分用原料とした。但し、試料1~6、8、9、11、15~19では、上記第二成分用原料をそれぞれ1.3倍量用いた。また、試料8~11、15~20では、第二成分用原料として、上記原料の他、第一成分の各酸化物成分の表中に記載する酸化物換算の合計質量に対してCuOを0.036~0.680質量%準備した。さらに、試料12~14では、第二成分用原料として、上記原料の他、第一成分の各酸化物成分の表中に記載する酸化物換算の合計質量に対してRuO2を0.100~0.500質量%準備した。
また、ポリビニルアルコール濃度が6質量%となるように、イオン交換水とポリビニルアルコールを容器に投入し、90℃で1時間混合して、ポリビニルアルコール水溶液を準備した。
そして、各第一成分用誘電体原料25gと上記量の第二成分用原料とを混合し、これらの混合物に対し、ポリビニルアルコール水溶液の濃度が10質量%となるように、原料混合物にポリビニルアルコール水溶液を添加し、乳鉢中で混合及び造粒して造粒粉を作製した。
更に得られた造粒粉を直径14.0mmの金型に投入して、1ton/cm2の圧力でプレス成形することによって、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還元性雰囲気中で焼成することによって、焼結体を作製した。この際の焼成では、昇温速度を300℃/hr、保持温度を1100~1300℃、保持時間を2時間とした。雰囲気ガスは加湿した水素/窒素混合ガス(水素濃度0.5%)とし、加湿にはウェッター(ウェッター温度35℃)を用いた。
各コンデンサ試料について、デジタル超高抵抗/微少電流計(株式会社エーディーシー製8340A)を用いて、印加電圧200Vとして絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値は200℃において、40MΩ以上であれば良好とした。
そして、第一成分の含有量が本発明の規定量の範囲にあり、且つ、Mnの酸化物の含有量が本発明の規定量の範囲にあるが、Cuの酸化物及びRuの酸化物を含有しない参考試料との比較から、第一成分の含有量が本発明の規定量の範囲であり、且つ、Mnの酸化物を本発明の規定量の範囲で含有し、且つ、Cuの酸化物又はRuの酸化物のいずれか一方又は両方を含有することにより、比誘電率や誘電損失に関する作用効果に大きな影響を与えることなく、静電容量の変化を更に小さくしつつ、絶縁抵抗値を高くできることがわかる。
2 誘電体層
3 内部電極層
4 外部電極
10 積層体
Claims (14)
- 第一成分と第二成分とからなり、
第一成分が、下記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対する含有割合が、CaO換算で0.00~35.85mol%のCaの酸化物と、SrO換算で0.00~47.12mol%のSrの酸化物と、BaO換算で0.00~51.22mol%のBaの酸化物と、TiO2換算で0.00~17.36mol%のTiの酸化物と、ZrO2換算で0.00~17.36mol%のZrの酸化物と、SnO2換算で0.00~2.60mol%のSnの酸化物と、Nb2O5換算で0.00~35.32mol%のNbの酸化物と、Ta2O5換算で0.00~35.32mol%のTaの酸化物と、V2O5換算で0.00~2.65mol%のVの酸化物と、からなり、
該第一成分は、Caの酸化物、Srの酸化物及びBaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Tiの酸化物及びZrの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、Nbの酸化物及びTaの酸化物から選ばれる少なくとも1種と、を必須成分として含有し、且つ、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計mol数に対するCaO換算のCaの酸化物、SrO換算のSrの酸化物及びBaO換算のBaの酸化物の合計の含有割合が48.72~51.22mol%であり、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZr酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計の含有割合が15.97~17.36mol%であり、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTa酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計の含有割合が31.42~35.31mol%であり、
第二成分として、上記の酸化物に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、
を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 第一成分と第二成分とからなり、
第一成分として、下記一般式(1):
AaM1 bM2 cOd (1)
(式(1)中、Aは、一般式(2):Ba1-x-ySrxCay(2)(式(2)中、0≦x≦0.920、0≦y≦0.700である。)で表される。M1は、Ti、Zr及びSnから選ばれる少なくとも1種である。M2は、Nb、Ta及びVから選ばれる少なくとも1種である。5.70≦a≦6.30、1.90≦b≦2.10、7.20≦c≦8.80、27.45≦d≦32.50である。)
で表される化合物(但し、Snを含有する場合は、TiO2換算のTiの酸化物、ZrO2換算のZrの酸化物及びSnO2換算のSnの酸化物の合計mol数に対するSnO2換算のSnの酸化物の含有割合が15.00mol%以下であり、Vを含有する場合は、Nb2O5換算のNbの酸化物、Ta2O5換算のTaの酸化物及びV2O5換算のVの酸化物の合計mol数に対するV2O5換算のVの酸化物の含有割合が7.50mol%以下である。)を含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 第一成分と第二成分とからなり、
下記一般式(3):
α・Caη1M3 θ1M4 φ1Oω1-β・Srη2M3 θ2M4 φ2Oω2-γ・Baη3M3 θ3M4 φ3Oω3 (3)
(式(3)中、η1、η2及びη3は、それぞれ独立して5.70~6.30の範囲内の値である。θ1、θ2及びθ3は、それぞれ独立して0.95~1.05の範囲内の値である。φ1、φ2及びφ3は、それぞれ独立して0.90~1.10の範囲内の値である。ω1、ω2及びω3はそれぞれ独立して27.45~32.50の範囲内の値である。M3は、一般式(4):Ti2-ρ-σZrρSnσ(4)(式(4)中、0≦ρ≦2.0、0≦σ≦0.3である。)で表される。M4は、一般式(5):Nb8-π-ψTaπVψ(5)(式(5)中、0≦π≦8.0、0≦ψ≦0.6である。)で表される。α、β及びγは、α+β+γ=1.00を満たす。)
で表され、3元組成図上の任意の点を(α,β,γ)と表すときに、点A=(0.05,0.95,0.00)、点B=(0.70,0.30,0.00)、点C=(0.70,0.00,0.30)、点D=(0.00,0.00,1.00)、点E=(0.00,0.90,0.10)を結ぶ線分で囲まれる範囲内にある化合物を第一成分として含有し、
第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、MnO換算で0.005~3.500質量%のMnの酸化物(a)と、Cuの酸化物及びRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方(b)と、を少なくとも含有すること、を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 前記第一成分が、前記3元組成図において、点A’=(0.05,0.95,0.00)、点B’=(0.60,0.40,0.00)、点C’=(0.70,0.20,0.10)、点D’=(0.70,0.10,0.20)、点E’=(0.55,0.00,0.45)、点F’=(0.40,0.00,0.60)、点G’=(0.10,0.10,0.80)、点H’=(0.00,0.00,1.00)、点I’=(0.00,0.40,0.60)、点J’=(0.20,0.40,0.40)、点K’=(0.00,0.70,0.30)、点L’=(0.00,0.90,0.10)を結ぶ線分で囲まれる範囲内にある化合物であることを特徴とする請求項3記載の誘電体磁器組成物。
- 第二成分として、第一成分をCaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2、SnO2、Nb2O5、Ta2O5、V2O5に換算したときの第一成分の合計質量に対する含有割合が、CuO換算で0.010質量%以上0.080質量%未満のCuの酸化物及びRuO2換算で0.050質量%以上0.300質量%未満のRuの酸化物のうちのいずれか一方又は両方を含有することを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 第二成分として、Dの酸化物(Dは、Li、Mg、Si、Cr、Al、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Ge、In、W、Mo、Y、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuから選ばれる少なくとも1種である。)を含有することを特徴とする請求項1~5いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- タングステンブロンズ型結晶相を含有することを特徴とする請求項1~6いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 25℃における比誘電率が100.0以上であることを特徴とする請求項1~7いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 静電容量変化率が-55℃~200℃の温度範囲において-20.0%~5.0%の範囲内であることを特徴とする請求項1~8いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 25℃における誘電損失(tanδ)が10.0%以下であり且つ200℃における誘電損失(tanδ)が10.0%以下であることを特徴とする請求項1~9いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 200℃における絶縁抵抗値が40MΩ以上100MΩ未満であることを特徴とする請求項1~10いずれか1項記載の誘電体磁器組成物。
- 請求項1~11いずれか1項記載の誘電体磁器組成物で形成されている誘電体層と、導電成分として卑金属を含む電極層と、を含むことを特徴とするセラミック電子部品。
- 前記卑金属がニッケル及び銅から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項12記載のセラミック電子部品。
- 前記誘電体層と前記電極層が複数積層されていることを特徴とする請求項12又は13いずれか1項記載のセラミック電子部品。
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