JPH04217310A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
積層セラミックコンデンサInfo
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- JPH04217310A JPH04217310A JP40349790A JP40349790A JPH04217310A JP H04217310 A JPH04217310 A JP H04217310A JP 40349790 A JP40349790 A JP 40349790A JP 40349790 A JP40349790 A JP 40349790A JP H04217310 A JPH04217310 A JP H04217310A
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に使用され
る積層セラミックコンデンサに関するものである。
る積層セラミックコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、小型で大
容量がとれるため、電子チューナ，ビデオテープレコー
ダ，ビデオカメラ等の各種電子機器に利用され、最近需
要が急増している。積層セラミックコンデンサの種類に
は、ＪＩＳで規定する温度補償用（種類Ｉ）と高誘電率
（種類ＩＩ）の２種類がある。そして、高誘電率の誘電
体セラミックとして、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主体とするものが多く知られている。このＢａＴｉ
Ｏ３はキュリー点が１２０℃付近にあるため、１２０℃
付近で誘電率が最大となり、室温付近では誘電率が低く
、キュリー点を下げて室温付近の誘電率を上げるために
、ＳｒＴｉＯ３，ＣａＳｎＯ３，ＢａＳｎＯ３，ＢａＺ
ｒＯ３等のシフターが添加されていた。さらに、シフタ
ーとして希土類元素酸化物を用いた場合、グレインサイ
ズが小さく緻密なセラミックが得られることが知られて
いる（例えば、特開昭５８−４８９０８号公報，特開昭
５８−８４１７８号公報）。そして、静電容量の温度変
化率の規格等、目標の電気特性を得るために、これらの
添加物が選ばれ、誘電体セラミックの組成が決められて
いる。
容量がとれるため、電子チューナ，ビデオテープレコー
ダ，ビデオカメラ等の各種電子機器に利用され、最近需
要が急増している。積層セラミックコンデンサの種類に
は、ＪＩＳで規定する温度補償用（種類Ｉ）と高誘電率
（種類ＩＩ）の２種類がある。そして、高誘電率の誘電
体セラミックとして、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３
）を主体とするものが多く知られている。このＢａＴｉ
Ｏ３はキュリー点が１２０℃付近にあるため、１２０℃
付近で誘電率が最大となり、室温付近では誘電率が低く
、キュリー点を下げて室温付近の誘電率を上げるために
、ＳｒＴｉＯ３，ＣａＳｎＯ３，ＢａＳｎＯ３，ＢａＺ
ｒＯ３等のシフターが添加されていた。さらに、シフタ
ーとして希土類元素酸化物を用いた場合、グレインサイ
ズが小さく緻密なセラミックが得られることが知られて
いる（例えば、特開昭５８−４８９０８号公報，特開昭
５８−８４１７８号公報）。そして、静電容量の温度変
化率の規格等、目標の電気特性を得るために、これらの
添加物が選ばれ、誘電体セラミックの組成が決められて
いる。
【０００３】積層セラミックコンデンサの製造方法とし
ては、まず目標の電気特性に対応して決められた誘電体
セラミックの粉末と、有機バインダー，可塑剤，有機溶
剤を混合してスラリー状にして、リバースロール工法等
により誘電体シートを作成する。次に、このシートにパ
ラジウム等の貴金属からなる内部電極材料のペーストを
スクリーン印刷法により印刷して内部電極を形成する。 次に、内部電極層と誘電体層が交互になるように、前記
内部電極層を有する誘電体シートを多数枚積層し、圧着
した後個々に切断し、焼成する。次いで、焼結体を面取
りし、端部に銀または銀−パラジウムの外部電極を塗布
し焼付けることによって、積層セラミックコンデンサを
製造している。
ては、まず目標の電気特性に対応して決められた誘電体
セラミックの粉末と、有機バインダー，可塑剤，有機溶
剤を混合してスラリー状にして、リバースロール工法等
により誘電体シートを作成する。次に、このシートにパ
ラジウム等の貴金属からなる内部電極材料のペーストを
スクリーン印刷法により印刷して内部電極を形成する。 次に、内部電極層と誘電体層が交互になるように、前記
内部電極層を有する誘電体シートを多数枚積層し、圧着
した後個々に切断し、焼成する。次いで、焼結体を面取
りし、端部に銀または銀−パラジウムの外部電極を塗布
し焼付けることによって、積層セラミックコンデンサを
製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような積層セラミ
ックコンデンサ用の誘電体セラミック材料は、静電容量
の温度変化率の規格等の電気特性に合わせて選定される
が、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ，Ｚ５Ｕ，Ｙ５Ｖ等と、ＥＩＡ
Ｊ規格のＢ，Ｅ，Ｆ等の各特性とでは基準温度が異なる
（ＥＩＡ：２５℃基準、ＥＩＡＪ：２０℃基準）。そし
て、ＢａＴｉＯ３を主体として、キュリー点を室温付近
に移動させた高誘電率材料では、キュリー点付近の温度
で、温度による誘電率と誘電損失（ｔａｎδ）の変化が
大きい。このため、キュリー点が目標の温度からずれた
場合、静電容量の温度変化率、基準温度での静電容量、
ｔａｎδが変わって問題となる。また、一定のキュリー
点を持つ誘電体セラミック材料でＥ特性とＺ５Ｕ特性、
またはＦ特性とＹ５Ｖ特性を兼用するのは無理があり、
基準温度の違いに応じて多少キュリー点をずらした方が
良い。
ックコンデンサ用の誘電体セラミック材料は、静電容量
の温度変化率の規格等の電気特性に合わせて選定される
が、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ，Ｚ５Ｕ，Ｙ５Ｖ等と、ＥＩＡ
Ｊ規格のＢ，Ｅ，Ｆ等の各特性とでは基準温度が異なる
（ＥＩＡ：２５℃基準、ＥＩＡＪ：２０℃基準）。そし
て、ＢａＴｉＯ３を主体として、キュリー点を室温付近
に移動させた高誘電率材料では、キュリー点付近の温度
で、温度による誘電率と誘電損失（ｔａｎδ）の変化が
大きい。このため、キュリー点が目標の温度からずれた
場合、静電容量の温度変化率、基準温度での静電容量、
ｔａｎδが変わって問題となる。また、一定のキュリー
点を持つ誘電体セラミック材料でＥ特性とＺ５Ｕ特性、
またはＦ特性とＹ５Ｖ特性を兼用するのは無理があり、
基準温度の違いに応じて多少キュリー点をずらした方が
良い。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
、誘電体セラミックは一定でもキュリー点を変えること
が可能な積層セラミックコンデンサを提供することを目
的とする。
、誘電体セラミックは一定でもキュリー点を変えること
が可能な積層セラミックコンデンサを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の積層セラミックコンデンサは、コンデンサを
形成する誘電体セラミックとキュリー点の異なる誘電体
セラミック粉末を、金属成分に対して１０〜３０重量％
添加した内部電極材料を用いることを特徴とするもので
ある。
に本発明の積層セラミックコンデンサは、コンデンサを
形成する誘電体セラミックとキュリー点の異なる誘電体
セラミック粉末を、金属成分に対して１０〜３０重量％
添加した内部電極材料を用いることを特徴とするもので
ある。
【０００７】
【作用】この構成により、積層セラミックコンデンサの
キュリー点は、コンデンサを形成する誘電体セラミック
で決まるが、本発明のように内部電極材料に用いる金属
成分に、コンデンサを形成する誘電体セラミックとキュ
リー点の異なる誘電体セラミック粉末を添加することに
よって、積層セラミックコンデンサのキュリー点を変え
ることができることとなる。
キュリー点は、コンデンサを形成する誘電体セラミック
で決まるが、本発明のように内部電極材料に用いる金属
成分に、コンデンサを形成する誘電体セラミックとキュ
リー点の異なる誘電体セラミック粉末を添加することに
よって、積層セラミックコンデンサのキュリー点を変え
ることができることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、一実施例をあげて本発明につき詳細に
説明する。まず、コンデンサを形成する誘電体セラミッ
クとして、ＢａＴｉＯ３ ９３モル部、ＣｅＯ２
７×２／３モル部、ＴｉＯ２ ７モル部と、これら１
００重量部に対してＭｎＯ２ ０．２重量部からなる
組成の誘電体セラミックを用い、この粉末とバインダー
，可塑剤，溶剤を混合して厚さ２０μｍのグリーンシー
トをリバースロール工法により成形した。一方、内部電
極材料として添加する誘電体セラミック粉末として、Ｂ
ａＴｉＯ３ ８３モル部、ＣｅＯ２ １７×２／３
モル部、ＴｉＯ２ １７モル部からなる組成の誘電体
セラミック粉末を用いた。この添加する組成の誘電体セ
ラミックのキュリー点は、−８０℃である。そして、内
部電極材料としてパラジウム粉末とバインダーと溶剤と
、前記添加剤としての誘電体セラミックをパラジウム粉
末重量に対して、それぞれ０，５，１０，２０，３０，
４０重量％添加して混練した内部電極ペースト６種類を
調合した。
説明する。まず、コンデンサを形成する誘電体セラミッ
クとして、ＢａＴｉＯ３ ９３モル部、ＣｅＯ２
７×２／３モル部、ＴｉＯ２ ７モル部と、これら１
００重量部に対してＭｎＯ２ ０．２重量部からなる
組成の誘電体セラミックを用い、この粉末とバインダー
，可塑剤，溶剤を混合して厚さ２０μｍのグリーンシー
トをリバースロール工法により成形した。一方、内部電
極材料として添加する誘電体セラミック粉末として、Ｂ
ａＴｉＯ３ ８３モル部、ＣｅＯ２ １７×２／３
モル部、ＴｉＯ２ １７モル部からなる組成の誘電体
セラミック粉末を用いた。この添加する組成の誘電体セ
ラミックのキュリー点は、−８０℃である。そして、内
部電極材料としてパラジウム粉末とバインダーと溶剤と
、前記添加剤としての誘電体セラミックをパラジウム粉
末重量に対して、それぞれ０，５，１０，２０，３０，
４０重量％添加して混練した内部電極ペースト６種類を
調合した。
【０００９】これらのグリーンシートと内部電極ペース
トを用いて、グリーンシート上にスクリーン印刷により
内部電極を印刷して、対向電極の重なり面積が２．０ｍ
ｍ２になるように内部電極を印刷したグリーンシートを
６枚重ね、上下に内部電極を印刷していないグリーンシ
ートを各々１６枚重ねて圧着し、切断寸法２．３９ｍｍ
×１．５５ｍｍ２になるように切断した。このグリーン
シートの積層体をバインダー除去後、１３００℃で２時
間焼成した。その後、面取りをし、端部の内部電極引出
し部に銀ペーストを塗布し、８５０℃で焼付けて外部電
極とした。このようにして試作した積層セラミックコン
デンサの断面図を図１に示す。図１において、１は誘電
体セラミック、２は内部電極、３は外部電極を示す。
トを用いて、グリーンシート上にスクリーン印刷により
内部電極を印刷して、対向電極の重なり面積が２．０ｍ
ｍ２になるように内部電極を印刷したグリーンシートを
６枚重ね、上下に内部電極を印刷していないグリーンシ
ートを各々１６枚重ねて圧着し、切断寸法２．３９ｍｍ
×１．５５ｍｍ２になるように切断した。このグリーン
シートの積層体をバインダー除去後、１３００℃で２時
間焼成した。その後、面取りをし、端部の内部電極引出
し部に銀ペーストを塗布し、８５０℃で焼付けて外部電
極とした。このようにして試作した積層セラミックコン
デンサの断面図を図１に示す。図１において、１は誘電
体セラミック、２は内部電極、３は外部電極を示す。
【００１０】次に、これらの６種類の内部電極材料を用
いて試作した積層セラミックコンデンサの電気特性や内
部構造を評価した。ここで、内部構造については、いず
れもデラミネーション（層間剥離）は発生しなかった。 また、電気特性で差の現われた静電容量の温度特性につ
いて、下記の（表１）および図２に示す。ここで、１Ｖ
ｒｍｓ，１ｋＨｚで静電容量および誘電損失（ｔａｎδ
）を測定し、静電容量の最大となる温度よりキュリー点
を求めた。また、静電容量の温度変化率は−２５℃〜＋
８５℃の範囲で測定し、２０℃基準として静電容量の最
大と最小を変化率で表わした。
いて試作した積層セラミックコンデンサの電気特性や内
部構造を評価した。ここで、内部構造については、いず
れもデラミネーション（層間剥離）は発生しなかった。 また、電気特性で差の現われた静電容量の温度特性につ
いて、下記の（表１）および図２に示す。ここで、１Ｖ
ｒｍｓ，１ｋＨｚで静電容量および誘電損失（ｔａｎδ
）を測定し、静電容量の最大となる温度よりキュリー点
を求めた。また、静電容量の温度変化率は−２５℃〜＋
８５℃の範囲で測定し、２０℃基準として静電容量の最
大と最小を変化率で表わした。
【００１１】
【表１】
【００１２】この（表１）において、資料Ｎｏ．１は内
部電極材料に誘電体セラミック粉末を添加していない従
来の試料であるが、キュリー点が２０℃であり、このま
まではＥＩＡ規格のＹ５Ｖ特性には良いが、ＥＩＡＪ規
格のＦ特性には誘電損失（規格５％以内に対して余裕が
ない）と静電容量の温度変化率（規格＋３０％〜−８０
％）が問題となる。すなわち、Ｆ特性を満足するために
は、キュリー点を少し低温側にずらしたい。一方、同じ
誘電体グリーンシートを用いて、内部電極材料にパラジ
ウム粉末重量に対して−８０℃のキュリー点を持つ誘電
体セラミック粉末を、それぞれ５，１０，２０，３０，
４０重量％添加して試作した積層セラミックコンデンサ
の特性が、それぞれ試料Ｎｏ．２〜６である。（表１）
より明らかなように、キュリー点の異なる誘電体セラミ
ック粉末を１０〜３０重量％添加した内部電極材料を用
いた試料Ｎｏ．３，４，５は、キュリー点が低温側にず
れてＦ特性を満足していることがわかる。そして、添加
量が１０重量％未満（試料Ｎｏ．２）では、キュリー点
の移動がほとんどなく、また３０重量％を超えると（試
料Ｎｏ．６）と静電容量の低下が大きいため本発明の範
囲外とした。
部電極材料に誘電体セラミック粉末を添加していない従
来の試料であるが、キュリー点が２０℃であり、このま
まではＥＩＡ規格のＹ５Ｖ特性には良いが、ＥＩＡＪ規
格のＦ特性には誘電損失（規格５％以内に対して余裕が
ない）と静電容量の温度変化率（規格＋３０％〜−８０
％）が問題となる。すなわち、Ｆ特性を満足するために
は、キュリー点を少し低温側にずらしたい。一方、同じ
誘電体グリーンシートを用いて、内部電極材料にパラジ
ウム粉末重量に対して−８０℃のキュリー点を持つ誘電
体セラミック粉末を、それぞれ５，１０，２０，３０，
４０重量％添加して試作した積層セラミックコンデンサ
の特性が、それぞれ試料Ｎｏ．２〜６である。（表１）
より明らかなように、キュリー点の異なる誘電体セラミ
ック粉末を１０〜３０重量％添加した内部電極材料を用
いた試料Ｎｏ．３，４，５は、キュリー点が低温側にず
れてＦ特性を満足していることがわかる。そして、添加
量が１０重量％未満（試料Ｎｏ．２）では、キュリー点
の移動がほとんどなく、また３０重量％を超えると（試
料Ｎｏ．６）と静電容量の低下が大きいため本発明の範
囲外とした。
【００１３】本実施例では内部電極用の金属としてパラ
ジウムを用いたが、これは銀−パラジウムや白金等でも
良い。また、内部電極材料として添加する誘電体セラミ
ック粉末として、ＢａＴｉＯ３（キュリー点：１２０℃
）を用いた場合には、積層セラミックコンデンサのキュ
リー点を高温側にずらすことができる。要するに、コン
デンサを形成する誘電体セラミックとキュリー点の異な
る誘電体セラミック粉末を内部電極材料に添加すること
により、積層セラミックコンデンサのキュリー点を高温
側または低温側にずらすことができる。
ジウムを用いたが、これは銀−パラジウムや白金等でも
良い。また、内部電極材料として添加する誘電体セラミ
ック粉末として、ＢａＴｉＯ３（キュリー点：１２０℃
）を用いた場合には、積層セラミックコンデンサのキュ
リー点を高温側にずらすことができる。要するに、コン
デンサを形成する誘電体セラミックとキュリー点の異な
る誘電体セラミック粉末を内部電極材料に添加すること
により、積層セラミックコンデンサのキュリー点を高温
側または低温側にずらすことができる。
【００１４】なお、上記実施例では、コンデンサを形成
する誘電体セラミックとして、ＢａＴｉＯ３ ９３モ
ル部、ＣｅＯ２ ７×２／３モル部、ＴｉＯ２ ７
モル部と、これら１００重量部に対してＭｎＯ２ ０
．２重量部からなる組成の誘電体セラミックを用いた例
を示したが、他の組成系でも同様な効果が得られること
を確認した。
する誘電体セラミックとして、ＢａＴｉＯ３ ９３モ
ル部、ＣｅＯ２ ７×２／３モル部、ＴｉＯ２ ７
モル部と、これら１００重量部に対してＭｎＯ２ ０
．２重量部からなる組成の誘電体セラミックを用いた例
を示したが、他の組成系でも同様な効果が得られること
を確認した。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、誘電体セ
ラミックの同一のグリーンシートを用いて、キュリー点
を少し移動できるために、ＥＩＡ規格またはＥＩＡＪ規
格に適した積層セラミックコンデンサを区別して作るこ
とができる。また、誘電体セラミックのグリーンシート
のキュリー点が目標から少しずれていても修正すること
が可能となり、工業的に極めて有用である。
ラミックの同一のグリーンシートを用いて、キュリー点
を少し移動できるために、ＥＩＡ規格またはＥＩＡＪ規
格に適した積層セラミックコンデンサを区別して作るこ
とができる。また、誘電体セラミックのグリーンシート
のキュリー点が目標から少しずれていても修正すること
が可能となり、工業的に極めて有用である。
【図１】本発明の実施例における積層セラミックコンデ
ンサの断面図
ンサの断面図
【図２】本発明の実施例により試作した試料Ｎｏ．１，
Ｎｏ．４およびＮｏ．６の静電容量の温度特性を示す図
Ｎｏ．４およびＮｏ．６の静電容量の温度特性を示す図
１ 誘電体セラミック
２ 内部電極
３ 外部電極
Claims (1)
- 【請求項１】コンデンサを形成する誘電体セラミックと
キュリー点の異なる誘電体セラミック粉末を、金属成分
に対して１０〜３０重量％添加した内部電極材料を用い
ることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40349790A JPH04217310A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40349790A JPH04217310A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04217310A true JPH04217310A (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=18513236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40349790A Pending JPH04217310A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04217310A (ja) |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP40349790A patent/JPH04217310A/ja active Pending
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