JP7428960B2 - 積層電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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Description
誘電体層と内部電極層とが交互に積層されてなる素体を有する積層電子部品であって、
前記誘電体層は、Mg2SiO4、MgAl2O4およびAl2O3から選択される1種以上を含む誘電体主成分を有し、
前記内部電極層は、CuおよびNiから選択される1種以上を含む電極主成分を有することを特徴とする。
誘電体層と内部電極層とが交互に積層されてなる素体を有する積層電子部品であって、
前記誘電体層は、MgNb2O6およびCaMgSi2O6から選択される1種以上を含む誘電体主成分を有し、
前記内部電極層は、Ni、またはNiおよびCuを含む電極主成分を有することを特徴とする。
焼成中において、酸素分圧10-7atm以上10-6atm以下の弱還元雰囲気下、熱処理温度900℃以上1050℃以下、熱処理時間0.5分以上5分以下で熱処理を行う工程を有していてもよい。
以下、本発明の第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサについて図面を用いて説明する。
・公転式ミキサーなどを用いる混錬方法がある。
以下、本発明の第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサについて説明するが、特に記載しない点は第1実施形態と同様である。
まず、誘電体主成分の仮焼き粉末を準備した。誘電体主成分の出発原料として、BaTiO3、CaZrO3、Mg2SiO4、MgAl2O4またはAl2O3が焼成により得られるように原料粉を準備した。原料粉の平均粒子径が0.05μm以上1.5μm以下となるようにした。各成分を所定の組成比となるように秤量した後、分散媒としてのエタノールを用いでボールミルにより24時間湿式混合した。ボールミルを用いて所定の時間、湿式混合を行った。得られた混合物を乾燥し、大気中で保持温度900℃、保持時間2時間の条件で熱処理を行い、誘電体主成分の仮焼き粉末を得た。
昇温速度:100℃/時間
保持温度:650℃
温度保持時間:5.0時間
雰囲気ガス:加湿したN2とH2との混合ガス
(焼成)
昇温速度:500℃/時間
保持温度:900℃以上1050℃以下
温度保持時間:2.0時間
冷却速度:100℃/時間
雰囲気ガス:加湿したN2とH2との混合ガス
酸素分圧:10-10~10-14atm
(アニール処理)
保持温度:700℃以上850℃以下
温度保持時間:2.0時間
昇温、冷却速度:200℃/時間
雰囲気ガス:加湿したN2ガス
各積層セラミックコンデンサ試料に対し、1500Vの電圧を印加させて意図的にショートさせた。その後、5Aの電流を10秒間印加し、104Ωcm以上まで絶縁が復帰した試料を自己修復したと判定した。10個の積層セラミックコンデンサ試料のうち何個の積層セラミックコンデンサ試料が自己修復したかを確認した。8個(80%)以上、自己修復した場合を良好であるとした。
ショートさせ、修復させた後の積層セラミックコンデンサ試料に対し、225℃において、デジタル抵抗メータ(ADVANTEST社製R8340)にて、測定電圧100V、測定時間60秒の条件で絶縁抵抗を測定した。積層セラミックコンデンサ試料の内部電極面積および誘電体層の厚みから修復後抵抗率を算出した。自己修復した積層セラミックコンデンサ試料のうち最も絶縁抵抗が低い場合の抵抗率を積層セラミックコンデンサ試料の抵抗率とした。修復後抵抗率は1×108Ωcm以上である場合に良好であるとし、1×1012Ωcm以上である場合をさらに良好とした。なお、すべての積層セラミックコンデンサ試料が自己修復しなかった場合には、修復後抵抗率の欄に「ショート」と記載した。
実験例2は、誘電体主成分の出発原料として、MgNb2O6またはCaMgSi2O6が焼成により得られるように原料粉を準備した点以外は実験例1と同様に実施した。結果を表2に示す。なお、修復後抵抗率は1×108Ωcm以上である場合に良好であるとし、1×1010Ωcm以上である場合をさらに良好とした。
実験例3では、実験例1の試料番号3、4、4bの積層セラミックコンデンサ試料、および、実験例2の試料番号9bの積層セラミックコンデンサ試料をそれぞれ50個作製した。そして、印加電流を0.3A、0.5A、1A、3A、5Aにそれぞれ設定して各10個ずつショートさせて自己修復率を測定した。結果を表3に示す。
実験例4では内部電極層厚みを変化させた点、および、積層セラミックコンデンサ試料を各100個作製した点以外は実験例1、2と同様に実施した。結果を表4に示す。
実験例5では、焼成条件以外は実験例1の試料番号3と同条件として試料番号29、30の積層セラミックコンデンサを作製した。
2 誘電体層
3 内部電極層
4 外部電極
10 コンデンサ素体
Claims (5)
- 誘電体層と内部電極層とが交互に積層されてなる素体を有する積層電子部品であって、
前記誘電体層は、Mg2SiO4 およびMgAl2O 4 から選択される1種以上を含む誘電体主成分を有し、
前記誘電体層全体に対する前記誘電体主成分の合計含有割合が80質量%以上であり、
前記内部電極層は、CuおよびNiから選択される1種以上を含む電極主成分を有し、
前記内部電極層全体に対する前記電極主成分の合計含有割合が70質量%以上であることを特徴とする積層電子部品。 - 誘電体層と内部電極層とが交互に積層されてなる素体を有する積層電子部品であって、
前記誘電体層は、MgNb2O6およびCaMgSi2O6から選択される1種以上を含む誘電体主成分を有し、
前記誘電体層全体に対する前記誘電体主成分の合計含有割合が80質量%以上であり、
前記内部電極層は、Ni、またはNiおよびCuを含む電極主成分を有し、
前記内部電極層全体に対するNiの含有割合が40質量%以上、かつ、NiおよびCuの合計含有割合が95質量%以上であることを特徴とする積層電子部品。 - 前記内部電極層として、Cuを含む電極主成分を有するCu内部電極層と、Niを含む電極主成分を有するNi内部電極層と、が交互に配置されてなる請求項1または2に記載の積層電子部品。
- 前記内部電極層の厚みが1.5μm以下である請求項1~3のいずれかに記載の積層電子部品。
- 請求項1~4のいずれかに記載の積層電子部品の製造方法であって、
焼成中において、酸素分圧10-7atm以上10-6atm以下の弱還元雰囲気下、熱処理温度900℃以上1050℃以下、熱処理時間0.5分以上5分以下で熱処理を行う工程を有する積層電子部品の製造方法。
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