JP7525974B2 - Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powder - Google Patents
Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powder Download PDFInfo
- Publication number
- JP7525974B2 JP7525974B2 JP2022174380A JP2022174380A JP7525974B2 JP 7525974 B2 JP7525974 B2 JP 7525974B2 JP 2022174380 A JP2022174380 A JP 2022174380A JP 2022174380 A JP2022174380 A JP 2022174380A JP 7525974 B2 JP7525974 B2 JP 7525974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- site
- solid solution
- amount
- atm
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 45
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 41
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 37
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 title claims description 24
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 117
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910002971 CaTiO3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910002976 CaZrO3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 19
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 2-(n-methyl-4-nitroanilino)acetonitrile Chemical compound N#CCN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N ytterbium(III) oxide Inorganic materials O=[Yb]O[Yb]=O FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
- H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
- H01G4/1245—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates containing also titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/79—Non-stoichiometric products, e.g. perovskites (ABO3) with an A/B-ratio other than 1
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサおよびセラミック原料粉末に関する。 The present invention relates to multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powders.
誘電体層の厚みが小さい積層セラミックコンデンサにおいて、十分な信頼性特性が得られる誘電体材料が求められている。例えば、原料粉末に予め特定の元素を固溶させておく手法が有効であることが判明している。特許文献1は、寿命特性の向上を目的として、ドナー元素を添加する技術を開示している。 There is a demand for dielectric materials that provide sufficient reliability characteristics for multilayer ceramic capacitors with thin dielectric layers. For example, it has been found that a method of preliminarily dissolving specific elements in the raw material powder is effective. Patent Document 1 discloses a technology for adding donor elements with the aim of improving life characteristics.
しかしながら、誘電体層の厚みが小さく積層数も増加している近年においては、更なる寿命特性の向上が求められている。また、絶縁特性の向上も求められている。したがって、ドナー元素によって酸素欠陥量を低減させる手法のみでは、更なる高信頼性を実現することは困難である。 However, in recent years, as the thickness of the dielectric layer has become smaller and the number of layers has increased, there is a demand for further improvements in life characteristics. There is also a demand for improved insulation characteristics. Therefore, it is difficult to achieve even higher reliability simply by using donor elements to reduce the amount of oxygen vacancies.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高信頼性を実現することができる積層セラミックコンデンサおよびセラミック原料粉末を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a multilayer ceramic capacitor and ceramic raw material powder that can achieve high reliability.
本発明に係る積層セラミックコンデンサは、誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層体を備え、前記誘電体層の主成分は、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とし、Bサイトにドナーとして機能する元素を含み、AサイトおよびBサイトのいずれも希土類元素を含むセラミック材料であり、前記Aサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Aサイト固溶量)と前記Bサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Bサイト固溶量)との比は、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25を満たし、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上0.3atm%以下置換固溶しており、前記ペロブスカイト構造は、BaTiO 3 、CaZrO 3 、CaTiO 3 、SrTiO 3 、又はBa 1-x-y Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)のうちのいずれか1つであることを特徴とする。 The multilayer ceramic capacitor according to the present invention comprises a laminate in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately laminated, the main component of the dielectric layers is a ceramic material having a perovskite structure represented by a general formula ABO3 as a main phase, containing an element functioning as a donor in the B site, and containing a rare earth element in both the A site and the B site, the ratio of the amount of solid solution of the rare earth element solid-solved in the A site (A site solid solution amount) to the amount of solid solution of the rare earth element solid-solved in the B site (B site solid solution amount) satisfies 0.75≦(A site solid solution amount/B site solid solution amount)≦1.25, the element functioning as a donor in the B site is substituted and solid-solved at 0.05 atm% or more and 0.3 atm% or less when the main component element in the B site is taken as 100 atm%, and the perovskite structure is selected from BaTiO 3 , CaZrO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , and Ba 1-x-y The composition is characterized in that it is any one of Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦z≦1).
本発明に係るセラミック原料粉末は、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とし、Bサイトにドナーとして機能する元素を含み、AサイトおよびBサイトのいずれも希土類元素を含み、前記Aサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Aサイト固溶量)と前記Bサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Bサイト固溶量)との比は、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25を満たし、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上0.3atm%以下置換固溶しており、前記ペロブスカイト構造は、BaTiO
3
、CaZrO
3
、CaTiO
3
、SrTiO
3
、又はBa
1-x-y
Ca
x
Sr
y
Ti
1-z
Zr
z
O
3
(0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)のうちのいずれか1つであることを特徴とする。
The ceramic raw material powder according to the present invention has a perovskite structure represented by a general formula ABO3 as a main phase, contains an element functioning as a donor in the B site, and contains a rare earth element in both the A site and the B site, the ratio of the amount of the rare earth element dissolved in the A site (A site solid solution amount) to the amount of the rare earth element dissolved in the B site (B site solid solution amount) satisfies 0.75≦(A site solid solution amount/B site solid solution amount)≦1.25, the element functioning as a donor is substituted and solid-solved in the B site at 0.05 atm % or more and 0.3 atm % or less when the main component element in the B site is taken as 100 atm % , and the perovskite structure is BaTiO 3 , CaZrO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , or Ba 1-x-y Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦z≦1).
本発明によれば、高信頼性を実現することができる積層セラミックコンデンサおよびセラミック原料粉末を提供することができる。 The present invention provides a multilayer ceramic capacitor and ceramic raw material powder that can achieve high reliability.
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.
(実施形態)
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1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。
(Embodiment)
Fig. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a multilayer
積層チップ10は、誘電体として機能するセラミック材料を含む誘電体層11と、卑金属材料を含む内部電極層12とが、交互に積層された積層体の構成を有する。各内部電極層12の端縁は、積層チップ10の外部電極20aが設けられた端面と、外部電極20bが設けられた端面とに、交互に露出している。それにより、各内部電極層12は、外部電極20aと外部電極20bとに、交互に導通している。その結果、積層セラミックコンデンサ100は、複数の誘電体層11が内部電極層12を介して積層された構成を有する。また、誘電体層11と内部電極層12との積層体において、積層方向の最外層には内部電極層12が配置され、当該積層体の上面および下面は、カバー層13によって覆われている。カバー層13は、セラミック材料を主成分とする。例えば、カバー層13の材料は、誘電体層11とセラミック材料の主成分が同じである。
The laminated
積層セラミックコンデンサ100のサイズは、例えば、長さ0.2mm、幅0.125mm、高さ0.125mmであり、または長さ0.4mm、幅0.2mm、高さ0.2mm、または長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmであり、または長さ1.0mm、幅0.5mm、高さ0.5mmであり、または長さ3.2mm、幅1.6mm、高さ1.6mmであり、または長さ4.5mm、幅3.2mm、高さ2.5mmであるが、これらのサイズに限定されるものではない。
The size of the multilayer
内部電極層12は、Ni(ニッケル),Cu(銅),Sn(スズ)等の卑金属を主成分とする。内部電極層12として、Pt(白金),Pd(パラジウム),Ag(銀),Au(金)などの貴金属やこれらを含む合金を用いてもよい。
The
誘電体層11は、例えば、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック材料を主成分とする。なお、当該ペロブスカイト構造は、化学量論組成から外れたABO3-αを含む。例えば、当該セラミック材料として、BaTiO3(チタン酸バリウム)、CaZrO3(ジルコン酸カルシウム)、CaTiO3(チタン酸カルシウム)、SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)、ペロブスカイト構造を形成するBa1-x-yCaxSryTi1-zZrzO3(0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)等を用いることができる。
The
積層セラミックコンデンサ100を小型大容量化するためには、誘電体層11を薄膜化することが望まれる。しかしながら、誘電体層11を薄膜化しようとすると、絶縁破壊等に起因して寿命特性が劣化し、信頼性が低下するおそれがある。
In order to make the multilayer
ここで、信頼性低下について説明する。誘電体層11は、例えば、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とするセラミック原料粉末を用いたセラミック材料を主成分とするため、焼成の際に還元雰囲気にさらされることにより、ABO3に酸素欠陥が生じる。積層セラミックコンデンサ100の使用時には誘電体層11に電圧が繰り返し印加されることになる。この際に酸素欠陥が移動することによって、障壁が破壊される。すなわち、ペロブスカイト構造中の酸素欠陥が、誘電体層11の信頼性低下の要因となっている。
Here, the deterioration of reliability will be described. Since the
そこで、本実施形態においては、ドナーとして機能する元素がペロブスカイト構造のBサイトに含まれている(置換固溶している)。例えば、ドナーとして機能する元素として、Mo(モリブデン)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、W(タングステン)などが挙げられる。ドナーとして機能する元素がBサイトに置換固溶することによって、ペロブスカイト構造中の酸素欠陥が抑制される。それにより、誘電体層11が長寿命化し、信頼性を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, an element that functions as a donor is included in the B site of the perovskite structure (substitutionally dissolved). Examples of elements that function as donors include Mo (molybdenum), Nb (niobium), Ta (tantalum), and W (tungsten). By substituting and dissolving the element that functions as a donor in the B site, oxygen defects in the perovskite structure are suppressed. This extends the life of the
Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が少なすぎると、十分に酸素欠陥を抑制できないおそれがある。そこで、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素の置換固溶量に下限を設けることが好ましい。例えば、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上置換固溶していることが好ましく、0.1atm%以上置換固溶していることがより好ましい。 If there is too little element functioning as a donor in the B site, oxygen defects may not be sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set a lower limit on the amount of the element functioning as a donor in the B site that is substituted and dissolved. For example, it is preferable that the element functioning as a donor in the B site is substituted and dissolved at 0.05 atm% or more, and more preferably 0.1 atm% or more, when the main component elements in the B site are taken as 100 atm%.
一方、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が多すぎると、絶縁性が低下するといった不具合が生じるおそれがある。そこで、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素の置換固溶量に上限を設けることが好ましい。例えば、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が0.3atm%以下置換固溶していることが好ましく、0.25atm%以下置換固溶していることがより好ましい。 On the other hand, if there are too many elements functioning as donors in the B site, problems such as reduced insulation may occur. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the amount of elements functioning as donors in the B site that are substituted in solid solution. For example, it is preferable that the elements functioning as donors in the B site are substituted in solid solution at 0.3 atm % or less, and more preferably substituted in solid solution at 0.25 atm % or less.
次に、還元雰囲気でペロブスカイト構造を主相とするセラミック原料粉末を用いたセラミック材料を主成分とする誘電体層11を焼成した後に、再酸化することで、酸素欠陥をさらに抑制することができる。再酸化の際にAサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が含まれていると(置換固溶していると)、焼成後の酸素欠陥量が抑制される。それにより、絶縁(IR:Insulation Resistance)特性を維持したまま長寿命特性を実現することができる。その結果、高い信頼性を実現することができる。そこで、本実施形態においては、AサイトおよびBサイトの両方に、希土類元素が置換固溶している。
Next, the
希土類元素のAサイトへの置換固溶量(Aサイト固溶量)が、希土類元素のBサイトへの置換固溶量(Bサイト固溶量)に対して多すぎると、ペロブスカイトへのドナー添加過剰の状態となるおそれがある。この場合、絶縁特性が劣化するおそれがある。一方、Bサイト固溶量がAサイト固溶量に対して多すぎると、ペロブスカイトへのアクセプタ添加過剰の状態となるおそれがある。この場合、酸素欠陥量が増大して寿命特性が劣化するおそれがある。そこで、Aサイト固溶量とBサイト固溶量との比を1の近傍とすることにより、焼成後の酸素欠陥量が抑制され、絶縁特性と寿命特性とのバランスに優れた高信頼性が得られるようになる。具体的には、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25とする。なお、ドナー添加過剰の状態をより抑制する観点から、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.20であることが好ましく、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.10であることがより好ましく、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.05であることがさらに好ましい。アクセプタ添加過剰の状態をより抑制する観点から、0.90≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)であることが好ましく、0.95≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)であることがより好ましい。 If the amount of rare earth element substituted into the A site (A site solid solution amount) is too large compared to the amount of rare earth element substituted into the B site (B site solid solution amount), the donor may be excessively added to the perovskite. In this case, the insulating characteristics may deteriorate. On the other hand, if the amount of B site solid solution is too large compared to the amount of A site solid solution, the acceptor may be excessively added to the perovskite. In this case, the amount of oxygen defects may increase and the life characteristics may deteriorate. Therefore, by making the ratio of the amount of A site solid solution to the amount of B site solid solution close to 1, the amount of oxygen defects after firing is suppressed, and high reliability with an excellent balance between insulating characteristics and life characteristics can be obtained. Specifically, 0.75≦(A site solid solution amount/B site solid solution amount)≦1.25. From the viewpoint of further suppressing the state of excessive donor addition, it is preferable that (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.20, more preferably (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.10, and even more preferably (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.05. From the viewpoint of further suppressing the state of excessive acceptor addition, it is preferable that 0.90≦(A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) and more preferably 0.95≦(A-site solid solution amount/B-site solid solution amount).
なお、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素が少なすぎると、焼成後の酸素欠陥量を十分に抑制することができないおそれがある。そこで、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計に下限を設けることが好ましい。例えば、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計が0.2atm%以上であることが好ましく、0.3atm%以上であることがより好ましい。ここでのatm%は、セラミック原料粉末のABO3のBサイト元素を100atm%とした場合の濃度のことを意味する。 If the amount of rare earth elements in the A and B sites is too small, the amount of oxygen defects after firing may not be sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set a lower limit for the total amount of rare earth elements in the A and B sites. For example, it is preferable that the total amount of rare earth elements in the A and B sites is 0.2 atm% or more, and more preferably 0.3 atm% or more. Here, atm% refers to the concentration when the B site elements of ABO3 in the ceramic raw material powder are 100 atm%.
一方、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素が多すぎると、結晶粒子の正方晶性が低下し、誘電率が低下するといった不具合が生じるおそれがある。そこで、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計に上限を設けることが好ましい。例えば、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計が1.0atm%以下であることが好ましく、0.9atm%以下であることがより好ましい。 On the other hand, if there is too much rare earth element in the A site and B site, the tetragonality of the crystal grains may decrease, and problems such as a decrease in the dielectric constant may occur. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the total amount of rare earth element substituted in solid solution in the A site and B site. For example, it is preferable that the total amount of rare earth element substituted in solid solution in the A site and B site is 1.0 atm% or less, and more preferably 0.9 atm% or less.
希土類元素として、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユウロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho(ホロミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Yb(イッテルビウム)などを用いることができる。なお、Aサイトのイオン半径とBサイトのイオン半径とは異なっている。AサイトおよびBサイトにバランス良く希土類元素を置換固溶するためには、希土類元素のイオン半径がAサイトのイオン半径とBサイトのイオン半径との間であることが好ましい。例えば、表1からすれば、ペロブスカイトとしてBaTiO3を用いる場合には、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Er、Tm、Ybなどを置換固溶させることが好ましい。なお、表1の出典は、「R.D.Shannon,Acta Crystallogr.,A32,751(1976)」である。
なお、イオン半径が比較的大きいLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gdなどは、Aサイトに置換固溶される傾向にある。一方、イオン半径が比較的小さいEr、Tm、Ybなどは、Bサイトに置換固溶される傾向にある。そこで、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gdなどを置換固溶させる場合には、Er、Tm、Ybなども併せて置換固溶させることが好ましい。 Elements with relatively large ionic radii, such as La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd, tend to be substituted and dissolved in the A site. On the other hand, elements with relatively small ionic radii, such as Er, Tm, and Yb, tend to be substituted and dissolved in the B site. Therefore, when La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd are substituted and dissolved in the B site, it is preferable to also substituted and dissolved Er, Tm, and Yb.
また、Bサイトにドナーとして機能する元素が置換固溶し、AサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が置換固溶した状態のペロブスカイト(AmBO3)において、「m」の値が小さすぎると、絶縁性が低下するといった不具合が生じる。そこで、「m」の値に下限を設けることが好ましい。具体的には、m≧1.002であることが好ましい。一方「m」の値が大きすぎると、焼結性が悪化するといった不具合が生じる。そこで、「m」の値に上限を設けることが好ましい。具体的には、m≦1.010であることが好ましい。 In addition, in perovskite (A m BO 3 ) in which an element functioning as a donor is substituted and dissolved in the B site and a rare earth element is substituted and dissolved in both the A site and the B site, if the value of "m" is too small, problems such as reduced insulation occur. Therefore, it is preferable to set a lower limit for the value of "m". Specifically, it is preferable that m≧1.002. On the other hand, if the value of "m" is too large, problems such as reduced sinterability occur. Therefore, it is preferable to set an upper limit for the value of "m". Specifically, it is preferable that m≦1.010.
また、誘電体層11における主成分セラミックの平均結晶粒径は、80nm~300nmであることが好ましく、80nm~200nmであることがより好ましい。主成分セラミックの平均結晶粒径が小さいと誘電率が低くなり、所望の静電容量が得られないおそれがあり、一方で、平均結晶粒径が大きいと、誘電体層11が1.0μm以下の厚みとなるような場合において、酸素欠陥の移動障壁として作用する粒界面積が減少することで、寿命特性が低下するおそれがあるためである。
The average crystal grain size of the main component ceramic in the
なお、誘電体層11を厚膜化することによっても、高信頼性を得ることができる。しかしながら、この場合、積層セラミックコンデンサ100が大型化してしまう。したがって、本実施形態は、小型の積層セラミックコンデンサ100に対して特に効果を発揮する。例えば、本実施形態は、誘電体層11の厚みが1.0μm以下の薄層の積層セラミックコンデンサにおいて特に効果的である。さらに、誘電体層11の厚さを0.4μm以下とすれば、より小型で高信頼性の積層セラミックコンデンサとすることができる。また、誘電体層11の厚さは、絶縁抵抗値を低下させないように0.2μm以上であることがより好ましい。
It is also possible to obtain high reliability by making the
続いて、積層セラミックコンデンサ100の製造方法について説明する。図2は、積層セラミックコンデンサ100の製造方法のフローを例示する図である。
Next, we will explain the manufacturing method of the multilayer
(原料粉末作製工程)
まず、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とし、Bサイトにドナーとして機能する元素が置換固溶し、AサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が置換固溶したセラミック原料粉末を用意する。当該セラミック原料粉末を用いたセラミック材料は、誘電体層11の主成分である。当該セラミック原料粉末の合成方法としては、従来種々の方法が知られており、例えば固相合成法、ゾル-ゲル合成法、水熱合成法等が知られている。なお、希土類元素のAサイトへの置換固溶量をAサイト固溶量とし、希土類元素のBサイトへの置換固溶量をBサイト固溶量とした場合に、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25とする。一例として、固相合成法について説明する。まずTiO2粉末とBaCO3粉末を純水等の溶媒および分散剤などと混合してスラリーを作製する。次に酢酸に希土類を溶解した溶液を中和処理したものをこのスラリーに加えて混練・分散処理を行う。なおスラリーにはさらにモリブデン化合物の粉末を添加して当該モリブデンがイオン化もしくは錯体化した状態で混練・分散処理を行ってもよい。混練・分散はビーズミル等を用いて20時間~30時間行う。次いで、このスラリーを乾燥して生材を得る。この生材を800℃~1150℃で第1回目の仮焼をおこない、セラミック原料粉末を得る。
(Raw material powder preparation process)
First, a ceramic raw material powder is prepared in which a perovskite structure represented by the general formula ABO3 is the main phase, an element functioning as a donor is substituted and dissolved in the B site, and rare earth elements are substituted and dissolved in both the A site and the B site. The ceramic material using the ceramic raw material powder is the main component of the
得られたセラミック原料粉末に、目的に応じて所定の添加化合物を添加する。添加化合物としては、Mg(マグネシウム),Mn(マンガン),V(バナジウム),Cr(クロム)の酸化物、並びに、Co(コバルト),Ni,Li(リチウム),B(ホウ素),Na(ナトリウム),K(カリウム)およびSi(シリコン)の酸化物もしくはガラスが挙げられる。 The resulting ceramic raw material powder is added with a specific additive compound according to the purpose. Examples of additive compounds include oxides of Mg (magnesium), Mn (manganese), V (vanadium), and Cr (chromium), as well as oxides or glasses of Co (cobalt), Ni, Li (lithium), B (boron), Na (sodium), K (potassium), and Si (silicon).
例えば、セラミック原料粉末に添加化合物を含む化合物を混合して820~1150℃で第2回目の仮焼を行う。続いて、湿式混合し、乾燥および粉砕してセラミック材料を調製する。例えば、セラミック材料の平均粒子径は、誘電体層11の薄層化の観点から、好ましくは50~150nmである。例えば、上記のようにして得られたセラミック材料について、必要に応じて粉砕処理して粒径を調節し、あるいは分級処理と組み合わせることで粒径を整えてもよい。以上の工程により、誘電体層の主成分となるセラミック材料が得られる。
For example, a compound containing an additive compound is mixed with the ceramic raw material powder and a second calcination is performed at 820 to 1150°C. Next, the mixture is wet mixed, dried and pulverized to prepare the ceramic material. For example, the average particle size of the ceramic material is preferably 50 to 150 nm from the viewpoint of thinning the
(積層工程)
次に、得られたセラミック材料に、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、基材上に例えば厚み3μm~10μmの帯状の誘電体グリーンシートを塗工して乾燥させる。
(Lamination process)
Next, a binder such as polyvinyl butyral (PVB) resin, an organic solvent such as ethanol or toluene, and a plasticizer are added to the obtained ceramic material and wet mixed. Using the obtained slurry, a belt-shaped dielectric green sheet having a thickness of, for example, 3 μm to 10 μm is coated on a substrate by, for example, a die coater method or a doctor blade method, and then dried.
次に、誘電体グリーンシートの表面に、有機バインダを含む内部電極形成用の金属導電ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷等により印刷することで、極性の異なる一対の外部電極に交互に引き出される内部電極層パターンを配置する。金属導電ペーストには、共材としてセラミック粒子を添加する。セラミック粒子の主成分は、特に限定するものではないが、誘電体層11の主成分セラミックと同じであることが好ましい。例えば、平均粒子径が50nm以下のBaTiO3を均一に分散させてもよい。
Next, a metal conductive paste for forming an internal electrode containing an organic binder is printed on the surface of the dielectric green sheet by screen printing, gravure printing, or the like to arrange an internal electrode layer pattern that is alternately drawn to a pair of external electrodes with different polarities. Ceramic particles are added to the metal conductive paste as a co-material. The main component of the ceramic particles is not particularly limited, but is preferably the same as the main component ceramic of the
その後、内部電極層パターンが印刷された誘電体グリーンシートを所定の大きさに打ち抜いて、打ち抜かれた誘電体グリーンシートを、基材を剥離した状態で、内部電極層12と誘電体層11とが互い違いになるように、かつ内部電極層12が誘電体層11の長さ方向両端面に端縁が交互に露出して極性の異なる一対の外部電極20a,20bに交互に引き出されるように、所定層数(例えば100~500層)だけ積層する。積層した誘電体グリーンシートの上下に、カバー層13を形成するためのカバーシートを圧着させ、所定チップ寸法(例えば1.0mm×0.5mm)にカットする。
Then, the dielectric green sheet on which the internal electrode layer pattern is printed is punched out to a specified size, and the punched out dielectric green sheet is laminated in a specified number of layers (e.g., 100 to 500 layers) with the base material peeled off so that the internal electrode layers 12 and the
得られたセラミック積層体を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、外部電極20a,20bの主成分金属を含む金属フィラー、共材、バインダ、溶剤などを含み、外部電極20a,20bの下地層となる金属ペーストを塗布し、乾燥させる。
The obtained ceramic laminate is debindered in a N2 atmosphere, and then a metal paste that contains a metal filler including the main component metal of the
(焼成工程)
このようにして得られた成型体を、250~500℃のN2雰囲気中で脱バインダ処理した後に、酸素分圧10-5~10-8atmの還元雰囲気中で1100~1300℃で10分~2時間焼成することで、成型体中の粒子が焼結して粒成長する。このようにして、焼結体が得られる。
(Firing process)
The molded body thus obtained is subjected to a binder removal process in a N2 atmosphere at 250 to 500°C, and then fired for 10 minutes to 2 hours at 1100 to 1300°C in a reducing atmosphere with an oxygen partial pressure of 10-5 to 10-8 atm, causing the particles in the molded body to sinter and grow. In this way, a sintered body is obtained.
(再酸化処理工程)
その後、N2ガス雰囲気中で600℃~1000℃で再酸化処理を行う。この工程により、酸素欠陥が抑制される。
(Reoxidation treatment process)
After that, a re-oxidation process is performed in a N2 gas atmosphere at 600° C. to 1000° C. This process suppresses oxygen defects.
(外部電極形成工程)
その後、外部電極20a,20bの下地層上に、めっき処理により、Cu,Ni,Sn等の金属コーティングを行う。
(External electrode formation process)
Thereafter, the undercoat layers of the
本実施形態に係る製造方法によれば、原料粉末作製工程で用いるセラミック原料粉末において、ドナーとして機能する元素がペロブスカイト構造のBサイトに置換固溶していることから、焼成工程においてペロブスカイト構造中の酸素欠陥が抑制される。それにより、誘電体層11が長寿命化し、信頼性を向上させることができる。また、AサイトおよびBサイトに希土類元素が置換固溶していることから、焼成後の酸素欠陥量が抑制される。それにより、絶縁特性を維持したまま長寿命特性を実現することができる。その結果、高い信頼性を実現することができる。また、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25とすることで、焼成後の酸素欠陥量が抑制され、絶縁特性と寿命特性とのバランスに優れた高信頼性が得られるようになる。
According to the manufacturing method of this embodiment, in the ceramic raw material powder used in the raw material powder preparation process, an element that functions as a donor is substituted and solid-solved in the B site of the perovskite structure, so that oxygen defects in the perovskite structure are suppressed in the firing process. As a result, the
なお、ドナー添加過剰の状態をより抑制する観点から、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.20であることが好ましく、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.10であることがより好ましく、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.05であることがさらに好ましい。アクセプタ添加過剰の状態をより抑制する観点から、0.90≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)であることが好ましく、0.95≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)であることがより好ましい。 From the viewpoint of further suppressing the state of excessive donor addition, it is preferable that (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.20, more preferably that (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.10, and even more preferably that (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)≦1.05. From the viewpoint of further suppressing the state of excessive acceptor addition, it is preferable that 0.90≦(A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) and more preferably that 0.95≦(A-site solid solution amount/B-site solid solution amount)
Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が少なすぎると、十分に酸素欠陥を抑制できないおそれがある。そこで、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素の置換固溶量に下限を設けることが好ましい。例えば、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上置換固溶していることが好ましく、0.1atm%以上置換固溶していることがより好ましい。 If there is too little element functioning as a donor in the B site, oxygen defects may not be sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set a lower limit on the amount of the element functioning as a donor in the B site that is substituted and dissolved. For example, it is preferable that the element functioning as a donor in the B site is substituted and dissolved at 0.05 atm% or more, and more preferably 0.1 atm% or more, when the main component elements in the B site are taken as 100 atm%.
一方、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が多すぎると、絶縁性の低下といった不具合が生じるおそれがある。そこで、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素の置換固溶量に上限を設けることが好ましい。例えば、Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が0.3atm%以下置換固溶していることが好ましく、0.25atm%以下置換固溶していることがより好ましい。 On the other hand, if there are too many elements functioning as donors in the B site, problems such as reduced insulation may occur. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the amount of the elements functioning as donors in the B site. For example, it is preferable that the elements functioning as donors in the B site are substituted and dissolved at 0.3 atm % or less, and more preferably substituted and dissolved at 0.25 atm % or less.
なお、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素が少なすぎると、焼成後の酸素欠陥量を十分に抑制することができないおそれがある。そこで、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計に下限を設けることが好ましい。例えば、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計が0.2atm%以上であることが好ましく、0.3atm%以上であることがより好ましい。ここでのatm%は、セラミック原料粉末のABO3のBサイト元素を100atm%とした場合の濃度を意味する。 If the amount of rare earth elements in the A and B sites is too small, the amount of oxygen defects after firing may not be sufficiently suppressed. Therefore, it is preferable to set a lower limit for the total amount of rare earth elements in the A and B sites. For example, it is preferable that the total amount of rare earth elements in the A and B sites is 0.2 atm% or more, and more preferably 0.3 atm% or more. Here, atm% means the concentration when the B site elements of ABO3 in the ceramic raw material powder are 100 atm%.
一方、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素が多すぎると、結晶粒子の正方晶性が低下して、誘電率が低下するといった不具合が生じるおそれがある。そこで、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計に上限を設けることが好ましい。例えば、AサイトおよびBサイトにおいて、希土類元素の置換固溶量の合計が1.0atm%以下であることが好ましく、0.9atm%以下であることがより好ましい。 On the other hand, if there is too much rare earth element in the A site and B site, the tetragonality of the crystal grains may decrease, causing problems such as a decrease in the dielectric constant. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the total amount of rare earth element substituted in solid solution in the A site and B site. For example, it is preferable that the total amount of rare earth element substituted in solid solution in the A site and B site is 1.0 atm% or less, and more preferably 0.9 atm% or less.
希土類元素として、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybなどを用いることができる。なお、Aサイトのイオン半径とBサイトのイオン半径とは異なっている。AサイトおよびBサイトにバランス良く希土類元素を置換固溶するためには、希土類元素のイオン半径がAサイトのイオン半径とBサイトのイオン半径との間であることが好ましい。例えば、表1からすれば、ペロブスカイトとしてBaTiO3を用いる場合には、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Er、Tm、Ybなどを置換固溶させることが好ましい。 As the rare earth element, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, etc. can be used. The ionic radius of the A site and the ionic radius of the B site are different. In order to substitute and dissolve the rare earth element in the A site and the B site in a well-balanced manner, it is preferable that the ionic radius of the rare earth element is between the ionic radius of the A site and the ionic radius of the B site. For example, from Table 1, when BaTiO 3 is used as the perovskite, it is preferable to substitute and dissolve La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er, Tm, Yb, etc.
なお、イオン半径が比較的大きいLa、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gdなどは、Aサイトに置換固溶される傾向にある。一方、イオン半径が比較的小さいEr、Tm、Ybなどは、Bサイトに置換固溶される傾向にある。そこで、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gdなどを置換固溶させる場合には、Er、Tm、Ybなども併せて置換固溶させることが好ましい。 Elements with relatively large ionic radii, such as La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd, tend to be substituted and dissolved in the A site. On the other hand, elements with relatively small ionic radii, such as Er, Tm, and Yb, tend to be substituted and dissolved in the B site. Therefore, when La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd are substituted and dissolved in the B site, it is preferable to also substituted and dissolved Er, Tm, and Yb.
また、Bサイトにドナーとして機能する元素が置換固溶し、AサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が置換固溶した状態のペロブスカイト(AmBO3)において、「m」の値が小さすぎると、絶縁性が低下するといった不具合が生じる。そこで、「m」の値に下限を設けることが好ましい。具体的には、m≧1.002であることが好ましい。一方「m」の値が大きすぎると、焼結性が悪化するといった不具合が生じる。そこで、「m」の値に上限を設けることが好ましい。具体的には、m≦1.010であることが好ましい。 In addition, in perovskite (A m BO 3 ) in which an element functioning as a donor is substituted and dissolved in the B site and a rare earth element is substituted and dissolved in both the A site and the B site, if the value of "m" is too small, problems such as reduced insulation occur. Therefore, it is preferable to set a lower limit for the value of "m". Specifically, it is preferable that m≧1.002. On the other hand, if the value of "m" is too large, problems such as reduced sinterability occur. Therefore, it is preferable to set an upper limit for the value of "m". Specifically, it is preferable that m≦1.010.
以下、実施形態に係る積層セラミックコンデンサを作製し、特性について調べた。 The multilayer ceramic capacitor according to the embodiment was fabricated and its characteristics were investigated.
まず、Bサイトにドナーとして機能する元素が置換固溶し、AサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が置換固溶したBaTiO3のセラミック原料粉末を用意した。平均粒径は、150nmである。実施例1~11および比較例1~9のいずれにおいても、Bサイトに、Tiが100atm%とした場合に、Moを0.2atm%置換固溶させた。 First, a ceramic raw material powder of BaTiO3 was prepared in which an element functioning as a donor was substituted and dissolved in the B site, and rare earth elements were substituted and dissolved in both the A site and the B site. The average particle size was 150 nm. In all of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 9, 0.2 atm % of Mo was substituted and dissolved in the B site when Ti was 100 atm %.
実施例1~2では、0.2atm%のHoを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.8atm%相当のHoをHo2O3として添加した。実施例3~7では、0.5atm%のHoを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.5atm%相当のHoをHo2O3として添加した。実施例8では、それぞれ0.25atm%のGdおよびYbを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.25atm%相当のGdをGd2O3として添加し、0.25atm%相当のYbをYb2O3として添加した。実施例9~11では、1.0atm%のHoを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用いた。比較例1では、セラミック原料粉末に希土類元素を置換固溶させず、1.0atm%相当のHoをHo2O3として添加した。比較例2では、0.2atm%のHoを置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.8atm%相当のHoをHo2O3として添加した。比較例3~5では、0.5atm%のHoを置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.5atm%相当のHoをHo2O3として添加した。比較例6では、それぞれ0.2atm%および0.3atm%のGdおよびYbを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に0.2atm%相当のGdをGd2O3として添加し、0.3atm%相当のYbをYb2O3として添加した。比較例7では、それぞれ0.3atm%および0.2atm%のGdおよびYbを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用い、その後に、0.3atm%相当のGdをGd2O3として添加し、0.2atm%相当のYbをYb2O3として添加した。比較例8~9では、1.0atm%のHoを希土類元素として置換固溶させたセラミック原料粉末を用いた。この段落でのatm%は、セラミック原料粉末のABO3のBサイトを100atm%とした場合の濃度を意味する。 In Examples 1 and 2, a ceramic raw material powder in which 0.2 atm% Ho was substituted as a rare earth element and then 0.8 atm% Ho was added as Ho 2 O 3. In Examples 3 to 7, a ceramic raw material powder in which 0.5 atm% Ho was substituted as a rare earth element and then 0.5 atm% Ho was added as Ho 2 O 3. In Example 8, a ceramic raw material powder in which 0.25 atm% Gd and Yb were substituted as rare earth elements and then 0.25 atm% Gd was added as Gd 2 O 3 , and 0.25 atm% Yb was added as Yb 2 O 3. In Examples 9 to 11, a ceramic raw material powder in which 1.0 atm% Ho was substituted as a rare earth element and then added as Ho 2 O 3 . In Comparative Example 1, the ceramic raw material powder was not substituted with a rare earth element, and 1.0 atm% of Ho was added as Ho 2 O 3. In Comparative Example 2, a ceramic raw material powder with 0.2 atm% of Ho substituted and solid-solved was used, and then 0.8 atm% of Ho was added as Ho 2 O 3. In Comparative Examples 3 to 5, a ceramic raw material powder with 0.5 atm% of Ho substituted and solid-solved was used, and then 0.5 atm% of Ho was added as Ho 2 O 3. In Comparative Example 6, a ceramic raw material powder with 0.2 atm% and 0.3 atm% of Gd and Yb substituted and solid-solved as rare earth elements was used, and then 0.2 atm% of Gd was added as Gd 2 O 3 , and 0.3 atm% of Yb was added as Yb 2 O 3 . In Comparative Example 7, a ceramic raw material powder in which 0.3 atm % and 0.2 atm % Gd and Yb, respectively, were substituted and solid-solved as rare earth elements was used, and then 0.3 atm % equivalent of Gd was added as Gd2O3 , and 0.2 atm % equivalent of Yb was added as Yb2O3 . In Comparative Examples 8 and 9, a ceramic raw material powder in which 1.0 atm % of Ho was substituted and solid-solved as a rare earth element was used. In this paragraph, atm % means a concentration when the B site of ABO3 of the ceramic raw material powder is 100 atm %.
実施例1では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.95であった。実施例2では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.10であった。実施例3では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.75であった。実施例4では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.95であった。実施例5では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.00であった。実施例6では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.05であった。実施例7では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.25であった。実施例8では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.10であった。実施例9では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.75であった。実施例10では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.03であった。実施例11では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.20であった。比較例2では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.32であった。比較例3では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.50であった。比較例4では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.35であった。比較例5では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.50であった。比較例6では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.70であった。比較例7では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.50であった。比較例8では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.66であった。実施例9では、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.30であった。 In Example 1, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 0.95. In Example 2, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 1.10. In Example 3, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 0.75. In Example 4, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 0.95. In Example 5, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 1.00. In Example 6, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 1.05. In Example 7, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 1.25. In Example 8, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 1.10. In Example 9, (amount of solid solution at A site/amount of solid solution at B site) was 0.75. In Example 10, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.03. In Example 11, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.20. In Comparative Example 2, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.32. In Comparative Example 3, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 0.50. In Comparative Example 4, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.35. In Comparative Example 5, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.50. In Comparative Example 6, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 0.70. In Comparative Example 7, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 1.50. In Comparative Example 8, (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was 0.66. In Example 9, the ratio (A site solid solution amount/B site solid solution amount) was 1.30.
なお、置換固溶量については、セラミック原料粉末をArイオンにて半球状にエッチング加工した試料を,透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、エネルギー分散型蛍光X線分析法(EDS)にて測定した。(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)については、同加工した試料を高角散乱環状暗視野走査透過顕微鏡法(HADDF-STEM)で測定した。 The amount of substituted solid solution was measured by using a transmission electron microscope (TEM) and energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry (EDS) on a sample made by etching the ceramic raw material powder into a hemispherical shape using Ar ions. The amount of (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) was measured on the same processed sample using high-angle annular dark-field scanning transmission microscopy (HADDF-STEM).
なお、実施例1~11および比較例1~9のいずれにおいても、BサイトにMoが置換固溶し、AサイトおよびBサイトの両方に希土類元素が置換固溶した状態のAmBO3において、「m」の値を1.002とした。 In all of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 9, the value of "m" in A m BO 3 in which Mo is substituted and dissolved in the B site and a rare earth element is substituted and dissolved in both the A site and the B site was set to 1.002.
セラミック原料粉末にMgOを添加剤として1.0mol%添加し、MnOおよびV2O5を添加剤としてそれぞれ0.05mol%ずつ添加し、SiO2およびBaCO3を焼結助剤としてそれぞれ1.0mol%ずつ添加した。なお、この場合の「mol%」は、セラミック原料粉末のABO3を100mol%とした場合の数値である。 To the ceramic raw material powder, 1.0 mol% of MgO was added as an additive, 0.05 mol% each of MnO and V2O5 were added as additives, and 1.0 mol% each of SiO2 and BaCO3 were added as sintering aids. In this case, "mol%" is the value when the ABO3 of the ceramic raw material powder is 100 mol%.
添加剤および焼結助剤を添加したセラミック原料粉末をボールミルで十分に湿式混合粉砕してセラミック材料を得た。セラミック材料に有機バインダおよび溶剤を加えてドクターブレード法にて誘電体グリーンシートを作製した。誘電体グリーンシートの塗工厚みを0.8μmとし、有機バインダとしてポリビニルブチラール(PVB)等を用い、溶剤としてエタノール、トルエン酸等を加えた。その他、可塑剤などを加えた。次に、内部電極層12の主成分金属(Ni)の粉末と、共材(チタン酸バリウム)と、バインダ(エチルセルロース)と、溶剤と、必要に応じてその他助剤とを含んでいる内部電極形成用導電ペーストを遊星ボールミルで作製した。
The ceramic raw material powder to which additives and sintering aids had been added was thoroughly wet mixed and ground in a ball mill to obtain a ceramic material. An organic binder and a solvent were added to the ceramic material, and a dielectric green sheet was produced by the doctor blade method. The coating thickness of the dielectric green sheet was set to 0.8 μm, and polyvinyl butyral (PVB) or the like was used as the organic binder, and ethanol, toluene acid, etc. were added as the solvent. In addition, plasticizers and the like were added. Next, a conductive paste for forming the internal electrode, which contains powder of the main component metal (Ni) of the
誘電体シートに内部電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷した。内部電極形成用導電ペーストを印刷したシートを250枚重ね、その上下にカバーシートをそれぞれ積層した。その後、熱圧着によりセラミック積層体を得て、所定の形状に切断した。得られたセラミック積層体を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、Niを主成分とする金属フィラー、共材、バインダ、溶剤などを含み、外部電極20a,20bの下地層となる金属ペーストを塗布し、乾燥させた。その後、還元雰囲気中で1100℃~1300℃で10分~2時間、金属ペーストをセラミック積層体と同時に焼成して焼結体を得た。
A conductive paste for forming an internal electrode was screen-printed on a dielectric sheet. 250 sheets on which the conductive paste for forming an internal electrode was printed were stacked, and a cover sheet was laminated on the top and bottom of each sheet. Then, a ceramic laminate was obtained by thermocompression bonding, and cut into a predetermined shape. After the obtained ceramic laminate was debindered in a N2 atmosphere, a metal paste containing a metal filler mainly composed of Ni, a co-material, a binder, a solvent, etc., which would become the base layer of the
得られた焼結体の形状寸法は、長さ0.6mm、幅0.3mm、高さ0.3mmであった。焼結体をN2雰囲気下800℃の条件で再酸化処理を行った後、メッキ処理して外部電極20a,20bの下地層の表面にCuめっき層、Niめっき層およびSnめっき層を形成することで外部電極20a,20bを形成し、積層セラミックコンデンサ100を得た。
The dimensions of the obtained sintered body were length 0.6 mm, width 0.3 mm, and height 0.3 mm. The sintered body was reoxidized under conditions of N2 atmosphere at 800°C, and then plated to form a Cu plating layer, a Ni plating layer, and a Sn plating layer on the surface of the base layer of the
(分析)
実施例1~11および比較例1~9について、それぞれ20個のサンプルを作製した。各サンプルについて寿命特性試験を行い、平均寿命を測定した。なお、寿命特性試験においては、125℃において、10Vの直流電圧印加にて実施し、電流計にて漏れ電流値を測定し、絶縁破壊に至った時間を寿命値とした。また、各サンプルについて絶縁抵抗試験を行い、平均絶縁抵抗を測定した。なお、絶縁抵抗試験においては、室温にて10Vの直流電圧印加にて実施し、60秒後の電流値から抵抗を測定した。
(analysis)
Twenty samples were prepared for each of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 9. A life characteristic test was conducted for each sample to measure the average life. The life characteristic test was conducted at 125° C. with a direct current voltage of 10 V applied, the leakage current value was measured with an ammeter, and the time until dielectric breakdown occurred was taken as the life value. An insulation resistance test was also conducted for each sample to measure the average insulation resistance. The insulation resistance test was conducted at room temperature with a direct current voltage of 10 V applied, and the resistance was measured from the current value after 60 seconds.
平均寿命が100min以下となった場合には、寿命特性が不合格「×」と判定した。絶縁抵抗が10MΩ以下となった場合には、絶縁特性が不合格「×」と判定した。寿命特性および絶縁特性のいずれか一方が不合格と判定された場合に、信頼性が「不合格」と判定した。結果を図3に示す。 If the average life was 100 min or less, the life characteristics were judged to be unacceptable (x). If the insulation resistance was 10 MΩ or less, the insulation characteristics were judged to be unacceptable (x). If either the life characteristics or the insulation characteristics were judged to be unacceptable, the reliability was judged to be unacceptable. The results are shown in Figure 3.
比較例1では、寿命特性も絶縁特性も不合格と判定された。これは、希土類元素を置換固溶させなかったセラミック原料粉末を用いたために十分に置換固溶させることができなかったからであると考えられる。比較例2,4,5,7,9では、寿命特性は合格と判定された一方で、絶縁特性は不合格と判定された。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.25を上回ったからであると考えられる。比較例3,6,8では、絶縁特性は合格と判定された一方で、寿命特性は不合格と判定された。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.75を下回ったからであると考えられる。 In Comparative Example 1, both the life characteristics and the insulation characteristics were judged to be unacceptable. This is believed to be because the rare earth element was not substituted into a solid solution in the ceramic raw material powder used, and therefore it was not possible to sufficiently substitute and dissolve the rare earth element. In Comparative Examples 2, 4, 5, 7, and 9, the life characteristics were judged to be acceptable, but the insulation characteristics were judged to be unacceptable. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) exceeded 1.25. In Comparative Examples 3, 6, and 8, the insulation characteristics were judged to be acceptable, but the life characteristics were judged to be unacceptable. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) fell below 0.75.
これらに対して、実施例1~11のいずれにおいても、寿命特性および絶縁特性の両方が合格と判定された。これは、Bサイトにドナーとして機能する元素を置換固溶させ、AサイトおよびBサイトの両方において希土類元素を置換固溶させ、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.75以上1.25以下の範囲に入ったからであると考えられる。 In contrast, in all of Examples 1 to 11, both the life characteristics and the insulating characteristics were judged to be acceptable. This is believed to be because an element that functions as a donor was substituted and dissolved in the B site, and rare earth elements were substituted and dissolved in both the A site and the B site, so that (amount of solid solution in the A site/amount of solid solution in the B site) was in the range of 0.75 to 1.25.
なお、実施例4,5では、実施例3と比較して絶縁抵抗および寿命特性がさらに良好となっている。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.95以上となったからであると考えられる。実施例2では、実施例7と比較して絶縁抵抗および寿命特性が良好となっている。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.10以下となったからであると考えられる。実施例5,6では、実施例2と比較して絶縁抵抗および寿命特性がさらに良好となっている。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.05以下となったからであると考えられる。実施例10では、実施例9と比較して寿命特性がさらに良好となっている。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が0.95以上となったからであると考えられる。また、実施例10では、実施例11と比較して寿命特性がさらに良好となっている。これは、(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)が1.05以下となったからであると考えられる。 In addition, in Examples 4 and 5, the insulation resistance and life characteristics are better than in Example 3. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) is 0.95 or more. In Example 2, the insulation resistance and life characteristics are better than in Example 7. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) is 1.10 or less. In Examples 5 and 6, the insulation resistance and life characteristics are better than in Example 2. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) is 1.05 or less. In Example 10, the life characteristics are better than in Example 9. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) is 0.95 or more. In addition, in Example 10, the life characteristics are better than in Example 11. This is believed to be because (A-site solid solution amount/B-site solid solution amount) is 1.05 or less.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.
10 積層チップ
11 誘電体層
12 内部電極層
13 カバー層
20a,20b 外部電極
100 積層セラミックコンデンサ
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
前記誘電体層の主成分は、一般式ABO3で表されるペロブスカイト構造を主相とし、Bサイトにドナーとして機能する元素を含み、AサイトおよびBサイトのいずれも希土類元素を含むセラミック材料であり、
前記Aサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Aサイト固溶量)と前記Bサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Bサイト固溶量)との比は、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25を満たし、
Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上0.3atm%以下置換固溶しており、
前記ペロブスカイト構造は、BaTiO 3 、CaZrO 3 、CaTiO 3 、SrTiO 3 、又はBa 1-x-y Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)のうちのいずれか1つであることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 The laminate is made up of dielectric layers and internal electrode layers stacked alternately,
The main component of the dielectric layer is a ceramic material having a perovskite structure represented by the general formula ABO3 as a main phase, containing an element functioning as a donor in the B site, and containing rare earth elements in both the A site and the B site,
a ratio of the amount of the rare earth element dissolved in the A site (A site solid solution amount) to the amount of the rare earth element dissolved in the B site (B site solid solution amount) satisfies 0.75≦(A site solid solution amount/B site solid solution amount)≦1.25,
In the B site, an element functioning as a donor is substituted and dissolved in an amount of 0.05 atm % or more and 0.3 atm % or less when the main component element of the B site is taken as 100 atm % ,
The multilayer ceramic capacitor has a perovskite structure selected from the group consisting of BaTiO3 , CaZrO3 , CaTiO3 , SrTiO3 , and Ba1 - xyCaxSryTi1 - zZrzO3 ( 0 ≦ x≦1, 0≦y≦1, 0≦z≦1) .
前記Aサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Aサイト固溶量)と前記Bサイトに固溶される希土類元素の固溶量(Bサイト固溶量)との比は、0.75≦(Aサイト固溶量/Bサイト固溶量)≦1.25を満たし、
Bサイトにおいて、ドナーとして機能する元素が、Bサイトの主成分元素を100atm%とした場合に、0.05atm%以上0.3atm%以下置換固溶しており、
前記ペロブスカイト構造は、BaTiO 3 、CaZrO 3 、CaTiO 3 、SrTiO 3 、又はBa 1-x-y Ca x Sr y Ti 1-z Zr z O 3 (0≦x≦1,0≦y≦1,0≦z≦1)のうちのいずれか1つであることを特徴とするセラミック原料粉末。 The main phase is a perovskite structure represented by the general formula ABO3 , the B site contains an element that functions as a donor, and both the A site and the B site contain rare earth elements,
a ratio of the amount of the rare earth element dissolved in the A site (A site solid solution amount) to the amount of the rare earth element dissolved in the B site (B site solid solution amount) satisfies 0.75≦(A site solid solution amount/B site solid solution amount)≦1.25,
In the B site, an element functioning as a donor is substituted and dissolved in an amount of 0.05 atm % or more and 0.3 atm % or less when the main component element of the B site is taken as 100 atm % ,
The ceramic raw material powder is characterized in that the perovskite structure is any one of BaTiO3, CaZrO3, CaTiO3, SrTiO3, or Ba1-x-yCaxSryTi1 - zZrzO3 ( 0 ≦ x ≦ 1 , 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018039972 | 2018-03-06 | ||
JP2018039972 | 2018-03-06 | ||
JP2018220281A JP7338963B2 (en) | 2018-03-06 | 2018-11-26 | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powders |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018220281A Division JP7338963B2 (en) | 2018-03-06 | 2018-11-26 | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powders |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023021997A JP2023021997A (en) | 2023-02-14 |
JP7525974B2 true JP7525974B2 (en) | 2024-07-31 |
Family
ID=67993681
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018220281A Active JP7338963B2 (en) | 2018-03-06 | 2018-11-26 | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powders |
JP2022174380A Active JP7525974B2 (en) | 2018-03-06 | 2022-10-31 | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powder |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018220281A Active JP7338963B2 (en) | 2018-03-06 | 2018-11-26 | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powders |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7338963B2 (en) |
KR (2) | KR102706702B1 (en) |
CN (1) | CN110233048B (en) |
TW (1) | TWI784140B (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021002646A (en) * | 2019-06-18 | 2021-01-07 | 太陽誘電株式会社 | Ceramic electronic component and method of manufacturing the same |
CN110808163B (en) * | 2019-10-28 | 2021-09-21 | 湖北大学 | Preparation method of grain boundary layer capacitor |
TWI740261B (en) * | 2019-11-04 | 2021-09-21 | 興勤電子工業股份有限公司 | Use of ceramic composition, use of ceramic sintered body, and thermistor |
JP7421313B2 (en) * | 2019-11-22 | 2024-01-24 | 太陽誘電株式会社 | Ceramic electronic components and their manufacturing method |
JP7432391B2 (en) * | 2020-02-28 | 2024-02-16 | 太陽誘電株式会社 | Ceramic electronic components and their manufacturing method |
US12068112B2 (en) | 2021-09-17 | 2024-08-20 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Ceramic electronic component |
US12094657B2 (en) | 2021-09-17 | 2024-09-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Ceramic electronic component |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008050863A1 (en) | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic and capacitor |
JP2013151380A (en) | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Tdk Corp | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component |
JP2017028225A (en) | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 太陽誘電株式会社 | Multilayer ceramic capacitor |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737324A1 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-04 | Philips Patentverwaltung | Multi-layer capacitor with silver and rare earth doped barium titanate |
NL1015886C2 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-08 | Stichting Energie | Electrode for an electrochemical cell. |
TWI235391B (en) * | 2002-10-17 | 2005-07-01 | Murata Manufacturing Co | Dielectric ceramic and method for preparation thereof, and monolithic ceramic capacitor |
JP2005145791A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Tdk Corp | Electronic components, dielectric porcelain composition, and method for manufacturing the same |
KR101179295B1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-09-03 | 삼성전기주식회사 | Non-reducible dielectric composition and ceramic electronic component |
KR20140100218A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-14 | 삼성전기주식회사 | Dielectric composition and multi-layer ceramic electronic parts fabricated by using the same |
CN104098329B (en) * | 2013-04-11 | 2016-06-01 | 华新科技股份有限公司 | Dielectric ceramic material composition and laminated ceramic capacitor comprising same |
JP6415337B2 (en) | 2015-01-28 | 2018-10-31 | 太陽誘電株式会社 | Multilayer ceramic capacitor |
KR102166127B1 (en) * | 2015-12-28 | 2020-10-15 | 삼성전기주식회사 | Dielectric composition and multilayer ceramic capacitor comprising the same |
JP6571048B2 (en) * | 2016-06-24 | 2019-09-04 | 太陽誘電株式会社 | Multilayer ceramic capacitor, ceramic powder, and manufacturing method thereof |
-
2018
- 2018-11-26 JP JP2018220281A patent/JP7338963B2/en active Active
-
2019
- 2019-02-25 KR KR1020190021775A patent/KR102706702B1/en active IP Right Grant
- 2019-03-06 TW TW108107409A patent/TWI784140B/en active
- 2019-03-06 CN CN201910167134.5A patent/CN110233048B/en active Active
-
2022
- 2022-10-31 JP JP2022174380A patent/JP7525974B2/en active Active
-
2024
- 2024-09-10 KR KR1020240122897A patent/KR20240139037A/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008050863A1 (en) | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic and capacitor |
JP2013151380A (en) | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Tdk Corp | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component |
JP2017028225A (en) | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 太陽誘電株式会社 | Multilayer ceramic capacitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI784140B (en) | 2022-11-21 |
JP2019161217A (en) | 2019-09-19 |
JP7338963B2 (en) | 2023-09-05 |
KR20190106699A (en) | 2019-09-18 |
KR20240139037A (en) | 2024-09-20 |
CN110233048A (en) | 2019-09-13 |
KR102706702B1 (en) | 2024-09-19 |
CN110233048B (en) | 2022-05-13 |
JP2023021997A (en) | 2023-02-14 |
TW201945320A (en) | 2019-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7525974B2 (en) | Multilayer ceramic capacitors and ceramic raw material powder | |
KR102648161B1 (en) | Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method thereof | |
US11961674B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and ceramic material powder | |
JP6823975B2 (en) | Multilayer ceramic capacitors and their manufacturing methods | |
JP7435993B2 (en) | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic capacitor containing the same | |
JP2018137298A (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
JP7441120B2 (en) | Multilayer ceramic capacitors and dielectric materials | |
US11688558B2 (en) | Ceramic electronic component and method of manufacturing the same | |
JP6795422B2 (en) | Multilayer ceramic capacitors and their manufacturing methods | |
JP6823976B2 (en) | Multilayer ceramic capacitors and their manufacturing methods | |
KR102163417B1 (en) | Multi-layered ceramic capacitor | |
JP7591411B2 (en) | Dielectric and Ceramic Electronic Components | |
CN110085423B (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
JP2022154959A (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
JP2021002646A (en) | Ceramic electronic component and method of manufacturing the same | |
JP2024050136A (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
JP2023150118A (en) | Ceramic electronic component and manufacturing method of the same | |
JP2021158276A (en) | Ceramic raw material powder, ceramic electronic component manufacturing method, and ceramic raw material powder manufacturing method | |
JP7476477B2 (en) | Ceramic raw material powder, multilayer ceramic capacitor, and method for manufacturing multilayer ceramic capacitor | |
WO2024070416A1 (en) | Ceramic electronic component, and method for producing ceramic electronic component | |
JP2023097355A (en) | multilayer ceramic electronic components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240702 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20240703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20240703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240717 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7525974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |