JPH0246712A - 半導体磁器素子の製造方法 - Google Patents
半導体磁器素子の製造方法Info
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- JPH0246712A JPH0246712A JP63198286A JP19828688A JPH0246712A JP H0246712 A JPH0246712 A JP H0246712A JP 63198286 A JP63198286 A JP 63198286A JP 19828688 A JP19828688 A JP 19828688A JP H0246712 A JPH0246712 A JP H0246712A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタン酸ストロンチウムを主成分とする成形
体を積み重ねて焼成する半４体磁器素子の製造方法に関
するものである。
体を積み重ねて焼成する半４体磁器素子の製造方法に関
するものである。
近年チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ０３）等の誘電
率が大きい物質の粉体を主成分とする成形体を還元性の
雰囲気中で焼成して製造する半導体磁器コンデンサ等の
半導体磁器素子が広く用いられている。
率が大きい物質の粉体を主成分とする成形体を還元性の
雰囲気中で焼成して製造する半導体磁器コンデンサ等の
半導体磁器素子が広く用いられている。
一般に上記半導体磁器素子は、チタン酸ストロンチウム
を主成分とする成形体を積み重ねて焼成することにより
量産されている。該成形体を積み重ねる際にはＡＩ、０
３． ＺｒＯ，、ＺｒＣ等の下敷材料を成形体の相互間
に介在させて焼成し成形体同志の反応を防止していた。
を主成分とする成形体を積み重ねて焼成することにより
量産されている。該成形体を積み重ねる際にはＡＩ、０
３． ＺｒＯ，、ＺｒＣ等の下敷材料を成形体の相互間
に介在させて焼成し成形体同志の反応を防止していた。
しかし、これらの下敷材料では成形体との接触部での反
応が避けられず、磁器素子の電気特性が劣化していた。
応が避けられず、磁器素子の電気特性が劣化していた。
このため下敷材料を用いずに成形体をそのまま積み重ね
る方法が用いられている。しかし、この場合積み重ねた
成形体のうち下部のものに成形体の重量が直接かかり、
焼成後成形体同志が接着し、成形体を分離することがで
きず、歩留りが低下していた。
る方法が用いられている。しかし、この場合積み重ねた
成形体のうち下部のものに成形体の重量が直接かかり、
焼成後成形体同志が接着し、成形体を分離することがで
きず、歩留りが低下していた。
そこで、下敷材料として、半導体磁器素子と同質の材料
、即ちチタン酸ストロンチウムを主体とする粉体を成形
体と成形体の間に介在させて焼成する方法が特開昭５４
−１３６６９９号に開示されている。
、即ちチタン酸ストロンチウムを主体とする粉体を成形
体と成形体の間に介在させて焼成する方法が特開昭５４
−１３６６９９号に開示されている。
しかしながら、チタン酸ストロンチウムを主体とする粉
体を下敷材料として成形体を焼成する場合にも以下のよ
うな問題点がある。
体を下敷材料として成形体を焼成する場合にも以下のよ
うな問題点がある。
即ち、半導体磁器素子の結晶粒が大きい場合、チタン酸
ストロンチウムを下敷材料としても、成形体と下敷材料
とが焼結し、成形体同志が接着してしまうことがある。
ストロンチウムを下敷材料としても、成形体と下敷材料
とが焼結し、成形体同志が接着してしまうことがある。
このため焼成後行われる電極印刷時に印刷不良が生じ、
電気的特性の劣化及び焼成工程の歩留りの低下がみられ
る。
電気的特性の劣化及び焼成工程の歩留りの低下がみられ
る。
本発明者は、下敷材料として種々の材料を用いて各１０
０枚の半導体磁器素子について焼成したときの歩留り、
電気特性などを調べた結果、チタン酸ストロンチウム（
ＳｒＴｉ（ｈ）粉体を、成形体を焼成する温度より１０
〜７０℃高い温度の還元雰囲気中で焼成し、焼成した５
ｒＴｉ（ｈ粉体から適宜径のものより大径のものを排除
して、下敷材料として用いた場合に焼成歩留り、電気特
性が最も良好である半導体磁器素子が得られることを知
見した。
０枚の半導体磁器素子について焼成したときの歩留り、
電気特性などを調べた結果、チタン酸ストロンチウム（
ＳｒＴｉ（ｈ）粉体を、成形体を焼成する温度より１０
〜７０℃高い温度の還元雰囲気中で焼成し、焼成した５
ｒＴｉ（ｈ粉体から適宜径のものより大径のものを排除
して、下敷材料として用いた場合に焼成歩留り、電気特
性が最も良好である半導体磁器素子が得られることを知
見した。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、チ
タン酸ストロンチウム系半導体磁器素子の焼成時におけ
る成形体同志の接着及び反応、成形体と下敷材料との接
着及び反応を減少せしめ、焼成歩留り、電気特性を向上
させる半導体磁器素子の製造方法を提供することを目的
とする。
タン酸ストロンチウム系半導体磁器素子の焼成時におけ
る成形体同志の接着及び反応、成形体と下敷材料との接
着及び反応を減少せしめ、焼成歩留り、電気特性を向上
させる半導体磁器素子の製造方法を提供することを目的
とする。
前記目的を達成するために、本発明の半導体磁器素子の
製造方法においては、焼成温度より１０〜７０℃高い温
度でチタン酸ストロンチウム粉体を焼成し、焼成したチ
タン酸ストロンチウム粉体から適宜径のものより大径の
ものを排除して得た粉体を前記下敷材料として用いるこ
とを特徴とする。
製造方法においては、焼成温度より１０〜７０℃高い温
度でチタン酸ストロンチウム粉体を焼成し、焼成したチ
タン酸ストロンチウム粉体から適宜径のものより大径の
ものを排除して得た粉体を前記下敷材料として用いるこ
とを特徴とする。
半導体磁器素子の製造工程において、チタン酸ストロン
チウムを主体とする成形体を積み重ねて焼成する場合、
上述した如き処理を施したチタン酸ストロンチウム粉体
を下敷材料として用いると、この下敷材料は成形体と同
質であり、また粉体の性状が適宜であるため焼成時にお
ける成形体同志の接着及び反応、成形体と下敷材料との
接着及び反応が減少する。これにより得られる半導体磁
器素子はその誘電率及び絶縁抵抗率が大幅に向上し、し
かも誘電正接は十分に低い。また歩留りも極めて高い。
チウムを主体とする成形体を積み重ねて焼成する場合、
上述した如き処理を施したチタン酸ストロンチウム粉体
を下敷材料として用いると、この下敷材料は成形体と同
質であり、また粉体の性状が適宜であるため焼成時にお
ける成形体同志の接着及び反応、成形体と下敷材料との
接着及び反応が減少する。これにより得られる半導体磁
器素子はその誘電率及び絶縁抵抗率が大幅に向上し、し
かも誘電正接は十分に低い。また歩留りも極めて高い。
以下本発明をコンデンサの製造に適用した場合の実施例
について具体的に説明する。主成分であるチタン酸スト
ロンチウムに酸化ニオブ（Ｎｂ２０５）ヲＯ，１〜０．
２モル％、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）を０．１〜５
モル％の範囲で添加し、十分に混合したのち、直径１０
鶴、厚さ０．８ ａｒｍの円板に成形する。
について具体的に説明する。主成分であるチタン酸スト
ロンチウムに酸化ニオブ（Ｎｂ２０５）ヲＯ，１〜０．
２モル％、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）を０．１〜５
モル％の範囲で添加し、十分に混合したのち、直径１０
鶴、厚さ０．８ ａｒｍの円板に成形する。
その後成形体の相互間に下敷材料を介在させて複数の成
形体を焼成し、半導体磁器を製造する。第１図では前記
成形体である試料Ｉを、下敷材料２を介在させて１０枚
ずつ積み重ねたものを２組磁器製ボート３に入れ、還元
雰囲気中１４００℃で焼成している。焼成後各試料に接
着した下敷材料を超音波洗浄によりはがし、試料同志を
分離して半導体磁器を得る。次に、各半導体磁器の片面
に拡散用物質である酸化銅（ＣＬＩ２０）を塗布し、１
１００ ’Ｃ〜１２００℃で１〜２時間加熱して拡散物
質を熱拡散させる。
形体を焼成し、半導体磁器を製造する。第１図では前記
成形体である試料Ｉを、下敷材料２を介在させて１０枚
ずつ積み重ねたものを２組磁器製ボート３に入れ、還元
雰囲気中１４００℃で焼成している。焼成後各試料に接
着した下敷材料を超音波洗浄によりはがし、試料同志を
分離して半導体磁器を得る。次に、各半導体磁器の片面
に拡散用物質である酸化銅（ＣＬＩ２０）を塗布し、１
１００ ’Ｃ〜１２００℃で１〜２時間加熱して拡散物
質を熱拡散させる。
最後にこのようにして得られた半導体磁器の両面に銀電
極を設け、半導体磁器コンデンサを得る。
極を設け、半導体磁器コンデンサを得る。
以下に示す第１表は下敷材料として種々の材料を用いて
各１００枚の半導体磁器成形体である試料を焼成したと
きの結果（焼成歩留り、そり５表面の粒子の粒度分布、
電気特性）をまとめたものである。試料１〜４は下敷粉
体としてＭｇＯを、試料５〜８は下敷粉体としてＺｒＯ
□を用いたものであり、第１表の下敷粉体の欄に示した
メソシュの大きさまたは平均粒径により明らかなように
、試料１〜４、試料５〜８の順でＭｇＯ粉体、 ＺｒＯ
□粉体の粒径は小さくなっている。
各１００枚の半導体磁器成形体である試料を焼成したと
きの結果（焼成歩留り、そり５表面の粒子の粒度分布、
電気特性）をまとめたものである。試料１〜４は下敷粉
体としてＭｇＯを、試料５〜８は下敷粉体としてＺｒＯ
□を用いたものであり、第１表の下敷粉体の欄に示した
メソシュの大きさまたは平均粒径により明らかなように
、試料１〜４、試料５〜８の順でＭｇＯ粉体、 ＺｒＯ
□粉体の粒径は小さくなっている。
また試料９は未焼成の５ｒＴｉＯ３粉体を、試料１０は
焼成温度より５０℃高温の還元雰囲気中１４５０℃で焼
成した５ｒＴｉＯ，粉体を、試料１１は試料１０に用い
た５ｒＴｉＯ＝粉体を８０メソシユで篩分けしたものを
、それぞれ下敷粉体として用いたものである。試料１２
は焼成温度より７５℃高温の還元雰囲気中１４７５℃で
焼成したＳｒＴｉＯ３粉体を８０メツシユで篩分けした
例である。
焼成温度より５０℃高温の還元雰囲気中１４５０℃で焼
成した５ｒＴｉＯ，粉体を、試料１１は試料１０に用い
た５ｒＴｉＯ＝粉体を８０メソシユで篩分けしたものを
、それぞれ下敷粉体として用いたものである。試料１２
は焼成温度より７５℃高温の還元雰囲気中１４７５℃で
焼成したＳｒＴｉＯ３粉体を８０メツシユで篩分けした
例である。
最後の試料１３は下敷粉体を用いなかったものであり、
試料１３の焼成結果は試料１〜試料１２の焼成結果を比
較する上で目やすとなる。
試料１３の焼成結果は試料１〜試料１２の焼成結果を比
較する上で目やすとなる。
なお、第１表の試料の焼成前の寸法は直径１０ ｍ 。
厚さ１１ｎである。
（以下余白）
上記試料１〜１３を焼成して得た半導体磁器素子につい
て第１表をもとに説明する。ＭｇＯを下敷粉体に用いた
試料１〜４では、焼成歩留りは良いが、そりの激しいも
のが多い。そりの激しい試料は焼成後の拡散材の塗布、
電極印刷が行えず電気特性が測定できなかった。２００
メソシユで篩分けした試料３のみ電気特性を測定できた
が、誘電率は下敷粉体を用いない試料１２の５５％しか
なく、誘電正接は高い、また試料とＭｇＯ粉体が反応す
るため試料表面の粒子の粒度分布は１０〜２０μｍと低
い。ＺｒＯ□を下敷粉体に用いた試料５〜８では、焼成
歩留りはＺｒＯ２の粒径の違いにより大きく異なる。試
料５及び試料６のようにＺｒＯ□の粒径が大きいと、試
料に接着したＺｒＯ２がはがれず、焼成歩留りが低い。
て第１表をもとに説明する。ＭｇＯを下敷粉体に用いた
試料１〜４では、焼成歩留りは良いが、そりの激しいも
のが多い。そりの激しい試料は焼成後の拡散材の塗布、
電極印刷が行えず電気特性が測定できなかった。２００
メソシユで篩分けした試料３のみ電気特性を測定できた
が、誘電率は下敷粉体を用いない試料１２の５５％しか
なく、誘電正接は高い、また試料とＭｇＯ粉体が反応す
るため試料表面の粒子の粒度分布は１０〜２０μｍと低
い。ＺｒＯ□を下敷粉体に用いた試料５〜８では、焼成
歩留りはＺｒＯ２の粒径の違いにより大きく異なる。試
料５及び試料６のようにＺｒＯ□の粒径が大きいと、試
料に接着したＺｒＯ２がはがれず、焼成歩留りが低い。
また電気特性は誘電率、絶縁抵抗率が低い。一方、試料
７及び試料８のようにＺｒＯ□の粒径が小さいと、試料
に接着したＺｒＯ２は超音波洗浄により容易にはがれ、
焼成歩留りは良いが、ＺｒＯ□粒子と５ｒＴｉＯ：１粒
子とが反応し、通常５ｒＴｉ０３磁器内にある粒界成分
がＺｒＯ，の方へ溶は込むため、電気特性のうち絶縁抵
抗率が前記試料１３より大幅に低くなる。
７及び試料８のようにＺｒＯ□の粒径が小さいと、試料
に接着したＺｒＯ２は超音波洗浄により容易にはがれ、
焼成歩留りは良いが、ＺｒＯ□粒子と５ｒＴｉＯ：１粒
子とが反応し、通常５ｒＴｉ０３磁器内にある粒界成分
がＺｒＯ，の方へ溶は込むため、電気特性のうち絶縁抵
抗率が前記試料１３より大幅に低くなる。
試料９．１０．ｌＬ１２は５ｒＴｉＯ：＋を下敷材料と
して用いたものであり、いずれも試料に接着した５ｒＴ
ｉ（ｈが超音波洗浄により容易にはがれ、焼成歩留りが
良（、焼成後の試料のそりも無い。ところで、成形体の
焼成温度より５０℃高い温度の還元雰囲気中で焼成した
試料１０及び試料１１は、未焼成の試料９および成形体
の焼成温度より７５℃高い温度の還元雰囲気中で焼成し
た試料１２よりも誘電率１絶縁抵抗率が高（、誘電正接
は低く電気的特性に優れている。これは、５ｒＴｉ（ｈ
粉体を成形体の焼成温度より５０℃高い温度の還元雰囲
気中で予め焼成した後、下敷粉体として用いることの有
効性を示すものである。しかし、試料１０の５ｒＴｉ０
３下敷粉体で下敷子が大き過ぎて粗粒が磁器素子に食い
込むという欠点があった。これに対して、試料１０の５
ｒＴｉ（ｈの下敷粉体を８０メツシユで篩分けして特に
大きな粒径のものを排除した５ｒＴｉＯ＋を下敷粉体と
して用いた試料１１では試料１０の欠点が除かれ、試料
１０よりも更に誘電率、絶縁抵抗率が高く、誘電正接は
低くなり、電気的特性及び焼成歩留りが最も良好である
半導体磁器素子が得られた。
して用いたものであり、いずれも試料に接着した５ｒＴ
ｉ（ｈが超音波洗浄により容易にはがれ、焼成歩留りが
良（、焼成後の試料のそりも無い。ところで、成形体の
焼成温度より５０℃高い温度の還元雰囲気中で焼成した
試料１０及び試料１１は、未焼成の試料９および成形体
の焼成温度より７５℃高い温度の還元雰囲気中で焼成し
た試料１２よりも誘電率１絶縁抵抗率が高（、誘電正接
は低く電気的特性に優れている。これは、５ｒＴｉ（ｈ
粉体を成形体の焼成温度より５０℃高い温度の還元雰囲
気中で予め焼成した後、下敷粉体として用いることの有
効性を示すものである。しかし、試料１０の５ｒＴｉ０
３下敷粉体で下敷子が大き過ぎて粗粒が磁器素子に食い
込むという欠点があった。これに対して、試料１０の５
ｒＴｉ（ｈの下敷粉体を８０メツシユで篩分けして特に
大きな粒径のものを排除した５ｒＴｉＯ＋を下敷粉体と
して用いた試料１１では試料１０の欠点が除かれ、試料
１０よりも更に誘電率、絶縁抵抗率が高く、誘電正接は
低くなり、電気的特性及び焼成歩留りが最も良好である
半導体磁器素子が得られた。
なお、下敷材料を用いずに焼成した試料１３は積み重ね
た下部で成形体同志が接着し、成形体同志を分離するこ
とができず、歩留りが７０％に低下している。しかしな
がら電気特性は良好であった。
た下部で成形体同志が接着し、成形体同志を分離するこ
とができず、歩留りが７０％に低下している。しかしな
がら電気特性は良好であった。
本発明において、下敷粉体として用いるＳｒＴｉＯ３粉
体を焼成する温度を１０〜７０℃の範囲に限定したのは
以下のような理由による。７０℃を超えた高温で焼成し
た場合、粉体が固まり始め、下敷粉体として使用するた
めには粉砕工程が必要となる。また、前記第１表の試料
１２の如く電気的特性が劣化する。一方、１０℃未満で
焼成した場合は、焼成効果がなく未焼成の５ｒＴｉＯ，
、粉体を下敷粉体として用いた場合と同じ結果になる。
体を焼成する温度を１０〜７０℃の範囲に限定したのは
以下のような理由による。７０℃を超えた高温で焼成し
た場合、粉体が固まり始め、下敷粉体として使用するた
めには粉砕工程が必要となる。また、前記第１表の試料
１２の如く電気的特性が劣化する。一方、１０℃未満で
焼成した場合は、焼成効果がなく未焼成の５ｒＴｉＯ，
、粉体を下敷粉体として用いた場合と同じ結果になる。
このため、１０〜７０°Ｃの範囲の高温で５ｒＴｉＯ，
、粉体を予め焼成して、本発明方法の下敷粉体として用
いた。前記ＳｒＴｉＯ３粉体焼成温度のより好ましい範
囲は２０〜５０″Ｃである。
、粉体を予め焼成して、本発明方法の下敷粉体として用
いた。前記ＳｒＴｉＯ３粉体焼成温度のより好ましい範
囲は２０〜５０″Ｃである。
また本発明方法の焼成は還元雰囲気中で行うことが好ま
しい。
しい。
以上詳述した如く、本発明方法は、半導体磁器素子の焼
成工程において、焼成温度より１０〜７０℃高温でＳｒ
ＴｉＯ３扮体を焼成した後、適宜径のものより大径のも
のを排除して得た粉体を下敷材料として用いて半導体磁
器素子を製造する。かがる発明方法により得られる半導
体磁器素子は、焼成歩留りを１００χとすることが可能
であり、誘電率、誘電正接、絶縁抵抗率等の電気的特性
において極めて良好な結果を有することができる。
成工程において、焼成温度より１０〜７０℃高温でＳｒ
ＴｉＯ３扮体を焼成した後、適宜径のものより大径のも
のを排除して得た粉体を下敷材料として用いて半導体磁
器素子を製造する。かがる発明方法により得られる半導
体磁器素子は、焼成歩留りを１００χとすることが可能
であり、誘電率、誘電正接、絶縁抵抗率等の電気的特性
において極めて良好な結果を有することができる。
第１図は本発明の半導体磁器素子の焼成方法を説明する
模式図である。
模式図である。
Claims (1)
- １．チタン酸ストロンチウムを主成分とする成形体の相
互間に下敷材料を介在させて複数の成形体を焼成する半
導体磁器素子の製造方法において、該成形体の焼成温度
より１０〜７０℃高い温度でチタン酸ストロンチウム粉
体を焼成し、焼成したチタン酸ストロンチウム粉体から
適宜径のものより大径のものを排除して得た粉体を、 前記下敷材料として用いることを特徴とす る半導体磁器素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198286A JPH0246712A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 半導体磁器素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198286A JPH0246712A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 半導体磁器素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246712A true JPH0246712A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16388596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63198286A Pending JPH0246712A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 半導体磁器素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0246712A (ja) |
-
1988
- 1988-08-08 JP JP63198286A patent/JPH0246712A/ja active Pending
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