JPH04359811A

JPH04359811A - 磁器コンデンサ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04359811A
Application number: JP3161034A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kishi; 弘志岸; Hisamitsu Shizuno; 寿光静野; Shinya Kusumi; 真也久住; Hiroshi Saito; 博斎藤
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1991-06-05
Publication date: 1992-12-14
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2521856B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１又は２以上の誘電体
磁器層を少なくとも２以上の内部電極によって各々挟持
させてなる単層または積層構造の磁器コンデンサ及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層磁器コンデンサを製造する場
合は、誘電体磁器原料粉末から成る未焼結磁器シート（
グリーンシート）に白金又はパラジウム等の貴金属を主
成分とする導電性ペーストを所望パターンで印刷し、こ
の未焼結磁器シートを複数枚積み重ねて圧着し、酸化性
雰囲気中において１３００℃〜１６００℃で焼成させて
いた。この焼成により、未焼結磁器シートは誘電体磁器
層となり、導電性ペーストは内部電極となるものである
。

【０００３】そして、このように、導電性ペーストとし
て白金またはパラジウム等の貴金属を主成分とするもの
を使用すれば、酸化性雰囲気中において１３００℃〜１
６００℃という高温で焼成させても、この導電性ペース
トを酸化させることなく目的とする内部電極を得ること
ができるものである。しかし、白金やパラジウム等の貴
金属は高価であるため、このような積層磁器コンデンサ
を製造すると必然的にコスト高になるという問題があっ
た。

【０００４】そこで、上述の問題を解決することができ
るものとして、本件出願人は特公昭６０−２０８５１号
公報、特開昭６１−１４７４０４号公報、特開昭６１−
１４７４０５号公報、特開昭６１−１４７４０６号公報
等に開示されている発明を提案した。

【０００５】ここで、特公昭６０−２０８５１号公報に
は、　　　　｛（Ｂａｘ　Ｃａｙ　Ｓｒｚ　）Ｏ｝ｋ　（Ｔ
ｉｎ　Ｚｒ１−ｎ　）Ｏ２　からなる基本成分と、Ｌｉ
２　ＯとＳｉＯ２　とＭＯ（但し、ＭＯはＢａＯ，Ｃａ
Ｏ及びＳｒＯから選択された１種または２種以上の酸化
物）からなる添加成分とを含む誘電体磁器組成物が開示
されている。

【０００６】また、特開昭６１−１４７４０４号公報に
は、　　　　｛（Ｂａ１−ｘ−ｙ　Ｃａｘ　Ｓｒｙ　）Ｏ｝
ｋ　（Ｔｉ１−ｚ　Ｚｒｚ　）Ｏ２　からなる基本成分
と、Ｂ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　とＬｉ２　Ｏからなる添
加成分とを含む誘電体磁器組成物が開示されている。

【０００７】また、特開昭６１−１４７４０５号公報に
は、　　　　｛（Ｂａ１−ｘ−ｙ　Ｃａｘ　Ｓｒｙ　）Ｏ｝
ｋ　（Ｔｉ１−ｚ　Ｚｒｚ　）Ｏ２　からなる基本成分
と、Ｂ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　からなる添加成分とを含
む誘電体磁器組成物が開示されている。

【０００８】また、特開昭６１−１４７４０６号公報に
は、　　　　｛（Ｂａ１−ｘ−ｙ　Ｃａｘ　Ｓｒｙ　）Ｏ｝
ｋ　（Ｔｉ１−ｚ　Ｚｒｚ　）Ｏ２　からなる基本成分
と、Ｂ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　とＭＯ（但し、ＭＯはＢ
ａＯ，ＣａＯ及びＳｒＯから選択された１種または２種
以上の酸化物）からなる添加成分とを含む誘電体磁器組
成物が開示されている。

【０００９】これらの公報に開示されている誘電体磁器
組成物は、比誘電率εが５０００以上、抵抗率ρが１×
１０６　ＭΩ・ｃｍ以上であり、これらの誘電体磁器組
成物を誘電体層として使用すれば、Ｎｉ等の卑金属を主
成分とする導電性ペーストを内部電極の材料として用い
、還元性雰囲気中における１２００℃以下の温度の焼成
で、電気的特性の優れた磁器コンデンサを低コストで得
ることができるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る電子回路の高密度化に伴ない、磁器コンデンサ、特に
積層磁器コンデンサの小型化の要求は非常に強いので、
積層磁器コンデンサの誘電体層を構成する誘電体磁器組
成物の比誘電率εを、他の電気的特性を悪化させること
なく、上記各公報に開示されている誘電体磁器組成物の
比誘電率εよりも更に増大させることが望まれていた。

【００１１】そこで、本発明の目的は、非酸化性雰囲気
中における１２００℃以下の温度の焼成で得られるもの
であるにもかかわらず、誘電体層を構成している誘電体
磁器組成物の比誘電率εが７０００以上、誘電体損失ｔ
ａｎδが２．５％以下、抵抗率ρが１×１０６　ＭΩ・
ｃｍ以上と、その電気的特性が従来のものより更に優れ
た磁器コンデンサ及びその製造方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁器コンデ
ンサは、誘電体磁器組成物からなる１又は２以上の誘電
体磁器層と、この誘電体磁器層を挟持している少なくと
も２以上の内部電極とを備えた磁器コンデンサにおいて
、前記誘電体磁器組成物が、１００．０重量部の基本成
分と、０．２〜５．０重量部の添加成分との混合物を焼
成したものからなり、前記基本成分が、｛（Ｂａ１−ｗ
−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝ｋ　（Ｔｉ１−ｙ−ｚ　
Ｚｒｙ　Ｒｚ　）Ｏ２−ｚ／２　（但し、Ｒは、Ｓｃ，
Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｂ，Ｔｍ及びＬ
ｕから選択された１種または２種以上の元素、ｗ，ｘ，
ｙ，ｚ，ｋは、０．００≦ｗ≦０．２７０．００１≦ｘ≦０．０３０．０５≦ｙ≦０．２６０．００２≦ｚ≦０．０４１．００≦ｋ≦１．０４を満足する数値）で表わされる物質からなり、前記添加
成分がＢ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　とＭＯ（但し、ＭＯは
ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ及びＺｎＯから選択さ
れた１種または２種以上の酸化物）とからなり、前記Ｂ
２　Ｏ３　と前記ＳｉＯ２　と前記ＭＯとの組成範囲が
、これらの組成をモル％で示す三角図において、前記Ｂ
２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が８０モル％、
前記ＭＯが１９モル％の組成を示す第１の点Ａと、前記
Ｂ２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が３９モル％
、前記ＭＯが６０モル％の組成を示す第２の点Ｂと、前
記Ｂ２　Ｏ３　が３０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モル
％、前記ＭＯが７０モル％の組成を示す第３の点Ｃと、
前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モ
ル％、前記ＭＯが１０モル％の組成を示す第４の点Ｄと
、前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が１
０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第５の点Ｅ
と、前記Ｂ２　Ｏ３　が２０モル％、前記ＳｉＯ２　が
８０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第６の点
Ｆとをこの順に結ぶ６本の直線で囲まれた領域内にある
ものである。

【００１３】ここで、基本成分の組成式中におけるＣａ
の原子数の割合、すなわちｗの値の範囲を０．００≦ｗ
≦０．２７としたのは、ｗの値がこの範囲の場合には、
所望の電気的特性を有し、温度特性が平坦で、抵抗率ρ
の高い誘電体磁器組成物を得ることができるが、ｗの値
が０．２７を越えた場合には、焼成温度が１２５０℃と
高くなり、比誘電率εｓ　も７０００未満となるからで
ある。

【００１４】なお、このＣａは、上述したように磁器コ
ンデンサの温度特性を平坦にし、また抵抗率ρの向上を
図るために添加する元素であるため、あえて含有させな
くても、すなわちｗの値を零としても所望の電気的特性
を有する焼結体を得ることができる。従って、ｗの値の
下限として零の場合を含めた。

【００１５】次に、基本成分の組成式中におけるＭｇの
原子数の割合、すなわちｘの値の範囲を０．００１≦ｘ
≦０．０３としたのは、ｘの値がこの範囲の場合には所
望の電気的特性を有する誘電体磁器組成物を得ることが
できるが、ｘの値が０．０３を越えた場合には、誘電体
磁器組成物の比誘電率εｓ　が急激に低下して７０００
未満となるからである。

【００１６】なお、Ｍｇはキュリー点を低温側にシフト
させるとともに、温度特性を平坦にする作用及び抵抗率
ρを向上させる作用を有するが、ｘの値が０．０３以下
の範囲において極微量であってもそれなりの効果を有す
る。しかし、量産する時の電気的特性のバラツキを考慮
してｘの値は０．００１以上とすることが望ましい。

【００１７】次に、基本成分の組成式中におけるＺｒの
原子数の割合、すなわちｙの値の範囲を０．０５≦ｙ≦
０．２６としたのは、ｙの値がこの範囲の場合には所望
の電気的特性を有する誘電体磁器組成物を得ることがで
きるが、ｙの値が０．０５未満及び０．２６を越えた場
合には、誘電体磁器組成物の比誘電率εｓ　が７０００
未満となるからである。

【００１８】また、基本成分の組成式中におけるＲの原
子数の割合、すなわちｚの値の範囲を０．００２≦ｚ≦
０．０４としたのは、ｚの値がこの範囲の場合には所望
の電気的特性を有する誘電体磁器組成物を得ることがで
きるが、０．００２未満の場合には、誘電体磁器組成物
の誘電体損失ｔａｎδが大幅に悪化し、抵抗率ρも１×
１０４　ＭΩ・ｃｍ未満となり、また、０．０４を越え
た場合には、焼成温度が１２５０℃であっても緻密な焼
結体を得ることができないからである。

【００１９】なお、Ｒ成分のＳｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｂ，Ｔｍ及びＬｕはほゞ同様に働き
、これ等から選択された１つを使用しても、または複数
を使用しても同様な結果が得られる。また、基本成分の
組成式中におけるＲ成分のうちで、Ｔｂ，Ｔｍ及びＬｕ
は後記する表３中に記載しなかったが、これらも他のＲ
成分と同様の作用効果を有するものである。

【００２０】基本成分の組成式中における｛（Ｂａ１−
ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝の割合、すなわちｋの
値の範囲を１．００≦ｋ≦１．０４としたのは、ｋの値
がこの範囲の場合には所望の電気的特性を有する誘電体
磁器組成物を得ることができるが、１．００未満になっ
た場合には、誘電体磁器組成物の抵抗率ρが１×１０６
　ＭΩ・ｃｍ未満と大幅に低くなり、またｔａｎδが悪
化し、１．０４を越えた場合には、焼成温度が１２５０
℃であっても緻密な焼結体を得ることができなくなるか
らである。

【００２１】なお、基本成分の中には、本発明の目的を
阻害しない範囲で微量のＭｎＯ２　（好ましくは０．０
５〜０．１重量％）等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上
させてもよい。また、その他の物質を必要に応じて添加
してもよい。また、基本成分を得るための出発原料とし
ては、後述する実施例で示した以外の酸化物を使用して
もよいし、水酸化物またはその他の化合物を使用しても
よい。

【００２２】次に、添加成分の添加量を、１００重量部
の基本成分に対して０．２〜５．０重量部としたのは、
添加成分の添加量がこの範囲の場合には１１９０〜１２
００℃の焼成で所望の電気的特性を有する焼結体を得る
ことができるが、添加成分の添加量が０．２重量部未満
になった場合は焼成温度が１２５０℃であっても緻密な
焼結体を得ることができないし、また、添加成分の添加
量が５．０重量部を越えた場合は比誘電率εｓ　が７０
００未満となるからである。

【００２３】添加成分の組成を、Ｂ２　Ｏ３　とＳｉＯ
２　とＭＯとの組成をモル％で示す三角図において、前
記した点Ａ〜Ｆをこの順に結ぶ６本の直線で囲まれた範
囲内としたのは、添加成分の組成をこの範囲の場合には
所望の電気的特性を有する焼結体を得ることができるが
、添加成分の組成がこの範囲を外れた場合は緻密な焼結
体を得ることができないからである。なお、ＭＯ成分は
、ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯのいずれか
１つであってもよいし、または適当な比率としてもよい
。

【００２４】次に、本発明に係る磁器コンデンサの製造
方法は、前記の基本成分と添加成分とからなる未焼結の
磁器粉末からなる混合物を調製する工程と、前記混合物
からなる未焼結磁器シートを形成する工程と、前記未焼
結磁器シートを少なくとも２以上の導電性ペースト膜で
挟持させた積層物を形成する工程と、前記積層物を非酸
化性雰囲気中において焼成する工程と、前記焼成を受け
た積層物を酸化性雰囲気中において熱処理する工程とを
備えたものである。

【００２５】ここで、非酸化性雰囲気としては、Ｈ２　
やＣＯなどの還元性雰囲気のみならず、Ｎ２　やＡｒな
どの中性雰囲気であってもよい。また、非酸化性雰囲気
中における焼成温度は、電極材料を考慮して種々変更す
ることができる。ニッケルを内部電極とする場合には、
１０５０℃〜１２００℃の範囲でニッケル粒子の凝集を
ほとんど生じさせることなく熱処理することができる。

【００２６】また、酸化性雰囲気中における熱処理の温
度は、非酸化性雰囲気中における焼成温度より低い温度
であればよく、５００〜１０００℃の範囲が好ましい。酸化性雰囲気としては、大気雰囲気に限定することなく
、例えば、Ｎ２　に数ｐｐｍのＯ２　を混合したような
低酸素濃度の雰囲気から任意の酸素濃度の雰囲気を使用
することができる。どのような温度あるいはどのような
酸素濃度の雰囲気にするかは、電極材料（ニッケル等）
の酸化と誘電体磁器層の酸化とを考慮して種々変更する
必要がある。後述する実施例ではこの熱処理の温度を６
００℃としたが、この温度に限定されるものではない。

【００２７】また、実施例では非酸化性雰囲気中におけ
る熱処理と、酸化性雰囲気中における熱処理を１つの連
続した焼成プロファイルの中で行なっているが、もちろ
ん非酸化性雰囲気中における焼成工程と、酸化性雰囲気
における熱処理工程とを独立した工程に分けて行なうこ
とも可能である。

【００２８】また、実施例では外部電極としてＺｎ電極
を使用しているが、電極の焼付け条件を選択することに
よりＮｉ，Ａｇ，Ｃｕ等の電極を用いることができるの
はもちろんであるし、Ｎｉ外部電極を未焼成積層体の端
面に塗布して積層体の焼成と外部電極の焼付けを同時に
行なうこともできる。

【００２９】なお、本発明は積層磁器コンデンサ以外の
一般的な単層の磁器コンデンサにも勿論適用可能である
。

【００３０】

【実施例】まず、表３■の試料Ｎｏ．１の場合について
説明する。基本成分の調製表１に示す化合物を各々秤量し、これらの化合物をポッ
トミルに、複数個のアルミナボール及び２．５リットル
の水とともに入れ、１５時間攪拌混合して、混合物を得
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】ここで、表１の各化合物の重量（ｇ）は、
前記基本成分の組成式｛（Ｂａ１−ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍ
ｇｘ　）Ｏ｝ｋ　（Ｔｉ１−ｙ−ｚ　Ｚｒｙ　Ｒｚ　）
Ｏ２−ｚ／２　が　　　｛（Ｂａ０．９２５Ｃａ０．０
７Ｍｇ０．００５）Ｏ｝１．０１（Ｔｉ０．８３Ｚｒ０
．１５Ｅｒ０．０２）Ｏ１．９９　…（１）　となるよ
うに計算して求めた値である。

【００３３】次に、前記混合物をステンレスポットに入
れ、熱風式乾燥器を用い、１５０℃で４時間乾燥し、こ
の乾燥した混合物を粗粉砕し、この粗粉砕した混合物を
トンネル炉を用い、大気中において約１２００℃で２時
間仮焼し、上記組成式（１）　で表わされる組成の基本
成分の粉末を得た。

【００３４】添加成分の調製また、表２に示す化合物を各々秤量し、これらの化合物
をポリエチレンポットに、複数個のアルミナボール及び
３００ミリリットルのアルコールとともに加え、１０時
間攪拌混合して、混合物を得た。

【００３５】

【表２】

【００３６】ここで、表２の各化合物の重量（ｇ）は、
Ｂ２　Ｏ３　が１モル％、ＳｉＯ２　が８０モル％、Ｍ
Ｏが１９モル％｛ＢａＯ（３．８モル％）＋ＣａＯ（９
．５モル％）＋ＭｇＯ（５．７モル％）｝の組成となる
ように計算して求めた値である。また、ＭＯのうちでＢ
ａＯ，ＣａＯ及びＭｇＯの占める割合は、ＢａＯが２０
モル％、ＣａＯが５０モル％、ＭｇＯが３０モル％であ
る。

【００３７】次に、前記混合物を大気中において約１０
００℃の温度で２時間仮焼し、これをアルミナポットに
複数個のアルミナボール及び３００ミリリットルの水と
ともに入れ、１５時間粉砕し、その後、１５０℃で４時
間乾燥させ、前記組成の添加成分の粉末を得た。

【００３８】スラリーの調製次に、１００重量部（１０００ｇ）の前記基本成分と、
２重量部（２０ｇ）の前記添加成分とをボールミルに入
れ、更に、これらの基本成分と添加成分との合計重量に
対して１５重量％の有機バインダーと５０重量％の水を
入れ、これらを混合及び粉砕して誘電体磁器組成物の原
料となるスラリーを得た。ここで、有機バインダーとし
ては、アクリル酸エステルポリマー、グリセリン及び縮
合リン酸塩の水溶液からなるものを使用した。

【００３９】未焼結磁器シートの形成次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡処理し、
この脱泡処理したスラリーをポリエステルフィルム上に
リバースコータを用いて所定の厚さで塗布し、この塗布
されたスラリーをこのポリエステルフィルムとともに１
００℃で加熱して乾燥させ、厚さ約２５μｍの長尺な未
焼結磁器シートを得た。そして、この長尺な未焼結磁器
シートを裁断して１０ｃｍ角の未焼結磁器シートを得た
。

【００４０】導電性ペーストの調製と印刷また、粒径平
均１．５μｍのニッケル粉末１０ｇと、エチルセルロー
ス０．９ｇをブチルカルビトール９．１ｇに溶解させた
ものとを攪拌機に入れて１０時間攪拌し、内部電極用の
導電性ペーストを得た。そして、前記未焼結磁器シート
の片面にこの導電性ペーストからなるパターン（長さ１
４ｍｍ、幅７ｍｍ）を５０個、スクリーン印刷法によっ
て形成させ、乾燥させた。

【００４１】未焼結磁器シートの積層次に、この未焼結磁器シートを、導電性ペーストからな
るパターンが形成されている側を上にして２枚積層した
。この積層の際、隣接する上下の未焼結磁器シート間に
おいて、導電性ペーストからなるパターンが長手方向に
半分程ずれるようにした。そして、更に上記のようにし
て積層したものの上下両面に厚さ６０μｍの未焼結磁器
シートを各々４枚ずつ積層して積層物を得た。

【００４２】積層物の圧着と裁断次に、約５０℃の温度下において、この積層物に厚さ方
向から約４０トンの荷重を加えて、この積層物を構成し
ている未焼結磁器シート相互を圧着させた。そして、こ
の積層物を格子状に裁断して、５０個の積層体チップを
得た。

【００４３】積層体チップの焼成次に、この積層体チップを雰囲気焼成が可能な炉に入れ
、この炉内を大気雰囲気にし、１００℃／ｈの速度で６
００℃まで昇温させ、未焼結磁器シート中の有機バイン
ダーを燃焼除去させた。

【００４４】その後、炉内の雰囲気を大気雰囲気から還
元雰囲気｛Ｈ２（２体積％）＋Ｎ２（９８体積％）｝に
変え、炉内の温度を６００℃から１１７０℃まで、１０
０℃／ｈの速度で昇温させ、１１７０℃の温度を３時間
保持し、その後、１００℃／ｈの速度で降温させ、炉内
の雰囲気を大気雰囲気（酸化性雰囲気）に変え、６００
℃の温度を３０分間保持して酸化処理を行い、その後、
室温まで冷却して積層焼結体チップを得た。

【００４５】外部電極の形成次に、この積層焼結体チップの対向する側面のうちで、
内部電極の端部が露出している側面に一対の外部電極を
形成し、図１に示すような、３層の誘電体磁器層１２，
１２，１２と２層の内部電極１４，１４とからなる積層
焼結体チップ１５の端部に一対の外部電極１６，１６が
形成された積層磁器コンデンサ１０が得られた。

【００４６】ここで、外部電極１６は、前記側面に亜鉛
とガラスフリット（ｇｌａｓｓ　ｆｒｉｔ）とビヒクル
（ｖｅｈｉｃｌｅ）　とからなる導電性ペーストを塗布
し、この導電性ペーストを、乾燥後、大気中において５
５０℃の温度で１５分間焼き付けて亜鉛電極層１８とし
、更にこの亜鉛電極層１８の上に無電解メッキ法で銅層
２０を形成し、更にこの銅層２０の上に電気メッキ法で
Ｐｂ−Ｓｎ半田層２２を設けることによって形成した。

【００４７】なお、この積層磁器コンデンサ１０の誘電
体磁器層１２の厚さは０．０２ｍｍ、一対の内部電極１
４，１４の対向面積は５ｍｍ×５ｍｍ＝２５ｍｍ２　で
ある。また、焼結後の誘電体磁器層１２の組成は、焼結
前の基本成分及び添加成分の混合物の組成と実質的に同
じである。

【００４８】電気的特性の測定次に、積層磁器コンデンサ１０の電気的特性を測定し、
その平均値を求めたところ、表４■に示すように、比誘
電率εｓ　が１４３００、ｔａｎδが１．３％、抵抗率
ρが３．９９×１０６　ＭΩ・ｃｍであった。

【００４９】なお、電気的特性は次の要領で測定した。（Ａ）　比誘電率εｓ　は、温度２０℃、周波数１ｋＨ
ｚ、電圧（実効値）１．０Ｖの条件で静電容量を測定し
、この測定値と、一対の内部電極１４，１４の対向面積
（２５ｍｍ２　）と一対の内部電極１４，１４間の誘電
体磁器層１２の厚さ（０．０２ｍｍ）から計算で求めた
。（Ｂ）　誘電体損失ｔａｎδ（％）は、上記した比誘電
率εｓ　の測定の場合と同一の条件で測定した。（Ｃ）　抵抗率ρ（ＭΩ・ｃｍ）は、温度２０℃におい
てＤＣ１００Ｖを１分間印加した後に、一対の外部電極
１６，１６間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法とに
基づいて計算で求めた。

【００５０】以上、Ｎｏ．１の試料について述べたが、
Ｎｏ．２〜９６の試料についても、基本成分の組成を表
３■〜表３■に示すように変え、添加成分の組成及び焼
成温度を表４■〜表４■に示すように変えた他は、Ｎｏ
．１の試料と全く同一の方法で積層磁器コンデンサを作
成し、同一の方法で電気的特性を測定した。Ｎｏ．１〜
９６の試料の焼成温度及び電気的特性は表４■〜表４■
に示す通りとなった。

【００５１】

【表３■】

【００５２】

【表３■】

【００５３】

【表３■】

【００５４】

【表３■】

【００５５】

【表３■】

【００５６】

【表３■】

【００５７】

【表４■】

【００５８】

【表４■】

【００５９】

【表４■】

【００６０】

【表４■】

【００６１】

【表４■】

【００６２】

【表４■】

【００６３】表３■〜表３■において、１−ｗ−ｘの欄
には基本成分の組成式におけるＢａの原子数の割合が、
ｗの欄には基本成分の組成式におけるＣａの原子数の割
合が、ｘの欄には基本成分の組成式におけるＭｇの原子
数の割合が、１−ｙ−ｚの欄には基本成分の組成式にお
けるＴｉの原子数の割合が、ｙの欄には基本成分の組成
式におけるＺｒの原子数の割合が示されている。

【００６４】また、ｚの欄には基本成分の組成式におけ
るＲの原子数の割合が、ｋの欄には基本成分の組成式に
おける｛（Ｂａ１−ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝の
割合が示されている。ｚの欄のＳｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂは基本成分の組成式中におけるＲの内
容を示し、これ等の元素の各欄にはこれ等の元素の原子
数の割合が示され、合計の欄にはこれ等の元素の原子数
の割合の合計値（ｚ値）が示されている。

【００６５】また、表４■〜表４■において、添加成分
の添加量は基本成分１００重量部に対する重量部で示さ
れ、ＭＯの内容の欄にはＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，Ｍｇ
Ｏ，ＺｎＯの割合がモル％で示されている。

【００６６】また、Ｎｏ．１〜１９の試料による実験は
添加成分であるガラスの適正範囲を明らかにし、Ｎｏ．
２０〜３１の試料による実験は添加成分であるガラスの
添加量の適正範囲を明らかにし、Ｎｏ．３２〜４３の試
料による実験はＣａの原子数の割合であるｗ値の適正範
囲を明らかにし、Ｎｏ．４４〜５５の試料による実験は
Ｍｇの原子数の割合であるｘ値の適正範囲を明らかにし
、Ｎｏ．５６〜６５の試料による実験はＺｒの原子数の
割合であるｙ値の適正範囲を明らかにし、Ｎｏ．６６〜
７４の試料による実験はＲの種類の違いによる影響を明
らかにし、Ｎｏ．７５〜８６の試料による実験はＲの原
子数の割合であるｚ値の適正範囲を明らかにし、Ｎｏ．
８７〜９６の試料による実験は｛（Ｂａ１−ｗ−ｘ　Ｃ
ａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝の割合であるｋ値の適正範囲を明
らかにするものである。

【００６７】表３■〜表３■及び表４■〜表４■から明
らかなように、本発明に従う試料によれば、非酸化性雰
囲気中における１２００℃以下の焼成で、比誘電率εｓ
　が７０００以上、誘電体損失ｔａｎδが２．５％以下
、抵抗率ρが１×１０６　ＭΩ・ｃｍ以上の電気的特性
を有する誘電体磁器組成物を備えた磁器コンデンサを得
ることができるものである。

【００６８】これに対し、Ｎｏ．１１〜１３，２０，２
５，２６，３１，３７，４３，４９，５５，５６，６０
，６１，６５，７５，８０，８１，８６，８７，９１，
９２及び９６の試料によれば、所望の電気的特性を有す
る磁器コンデンサを得ることができない。従って、これ
らのＮｏ．の試料は本発明の範囲外のものである。

【００６９】次に、本発明に係る磁器コンデンサに用い
られている誘電体磁器組成物の組成の適正範囲について
、表３■〜表３■及び表４■〜表４■に示す実験結果を
参照しながら検討する。

【００７０】まず、基本成分の組成式中におけるＣａの
原子数の割合、すなわちｗの値の適正範囲について検討
する。ｗの値が、試料Ｎｏ．３６及び４２に示すように
、０．２７の場合には、所望の電気的特性を有する誘電
体磁器組成物焼結体を得ることができるが、試料Ｎｏ．
３７及び４３に示すように、０．３０の場合には、焼成
温度が１２５０℃と高くなり、比誘電率εｓ　も７００
０未満となる。従って、ｗの上限値は０．２７である。

【００７１】また、Ｃａは温度特性を平坦にする作用及
び抵抗率ρを向上させる作用を有するが、ｗの値が零で
あっても所望の電気的特性の誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。従って、ｗの下限値は零である。

【００７２】次に、基本成分の組成式中におけるＭｇの
原子数の割合、すなわちｘの値の適正範囲について検討
する。ｘの値が、試料Ｎｏ．４８及び５４に示すように
０．０３の場合には、所望の電気的特性を有する誘電体
磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎｏ．４９及び
５５に示すように、０．０４の場合には比誘電率εｓ　
が急激に低下して７０００未満となる。従ってｘの上限
値は０．０３である。

【００７３】また、Ｍｇはキュリー点を低温側にシフト
させるとともに、温度特性を平坦にする作用及び抵抗率
ρを向上させる作用を有するが、ｘの値が０．０３以下
の範囲において極微量であってもそれなりの効果を有す
る。しかし、量産する時の電気的特性のバラツキを考慮
してｘの値は０．００１以上とすることが望ましい。

【００７４】次に、基本成分の組成式中におけるＺｒの
原子数の割合、すなわちｙの値の適正範囲について検討
する。ｙの値が、試料Ｎｏ．５７及び６２に示すように
、０．０５の場合には、所望の電気的特性を有する誘電
体磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎｏ．５６及
び６１に示すように、０．０３の場合には、比誘電率ε
ｓ　が７０００未満となる。従って、ｙの値の下限は０
．０５である。

【００７５】一方、ｙの値が、試料Ｎｏ．５９及び６４
に示すように、０．２６の場合には所望の電気的特性の
誘電体磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎｏ．６
０及び６５に示すように、０．２９の場合には比誘電率
εｓ　が７０００未満となる。従って、ｙの値の上限は
０．２６である。

【００７６】次に、基本成分の組成式中におけるＲの原
子数の割合、すなわちｚの値の適正範囲について検討す
る。ｚの値が、試料Ｎｏ．７６及び８２に示すように、
０．００２の場合には所望の電気的特性を有する誘電体
磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎｏ．７５及び
８１に示すように、０．００１の場合には、誘電体損失
ｔａｎδが大幅に悪化し、抵抗率ρも１×１０４　ＭΩ
・ｃｍ未満となる。従って、ｚの下限値は０．００２で
ある。

【００７７】一方、ｚの値が、試料Ｎｏ．７９及び８５
に示すように、０．０４の場合には所望の電気的特性を
有する誘電体磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎ
ｏ．８０及び８６に示すように、０．０６の場合には、
焼成温度が１２５０℃であっても緻密な焼結体を得るこ
とができない。従って、ｚの値の上限は０．０４である
。

【００７８】なお、Ｒ成分のＳｃ，Ｙ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｙｂはほゞ同様に働き、これ等から選択された１つ
を使用しても、または複数を使用しても同様な結果が得
られる。また、Ｒ成分のうちで、Ｔｂ，Ｔｍ及びＬｕは
表３■〜表３■中に記載しなかったが、これらも他のＲ
成分と同様の作用効果を有するものである。

【００７９】次に、基本成分の組成式中における｛（Ｂ
ａ１−ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝の割合、すなわ
ちｋの値の適正範囲について検討する。ｋの値が、試料
Ｎｏ．８８及び９３に示すように、１．００の場合には
、所望の電気的特性を有する誘電体磁器組成物を得るこ
とができるが、試料Ｎｏ．８７及び９２に示すように、
０．９９の場合には、抵抗率ρが１×１０６　ＭΩ・ｃ
ｍ未満と、大幅に低くなり、ｔａｎδが悪化する。従っ
て、ｋの下限値は１．００である。

【００８０】一方、ｋの値が、試料Ｎｏ．９０及び９５
に示すように、１．０４の場合には所望の電気的特性の
誘電体磁器組成物を得ることができるが、試料Ｎｏ．９
１及び９６に示すように、１．０５の場合には、緻密な
焼結体を得ることができない。従って、ｋの上限値は１
．０４である。

【００８１】次に、添加成分の添加量の適正範囲につい
て検討する。添加成分の添加量が、試料Ｎｏ．２１及び
２７に示すように、１００重量部の基本成分に対して０
．２重量部の場合には、１１９０〜１２００℃の焼成で
所望の電気的特性を有する誘電体磁器組成物を得ること
ができるが、添加成分の添加量が零の場合には、試料Ｎ
ｏ．２０及び２６に示すように、焼成温度が１２５０℃
であっても緻密な焼結体を得ることができない。従って
、添加成分の添加量の下限値は、１００重量部の基本成
分に対して０．２重量部である。

【００８２】一方、添加成分の添加量が、試料Ｎｏ．２
４及び３０に示すように、１００重量部の基本成分に対
して５重量部の場合には、所望の電気的特性を有する誘
電体磁器組成物を得ることができるが、添加成分の添加
量が、試料Ｎｏ．２５及び３１に示すように、１００重
量部の基本成分に対して７重量部の場合には、比誘電率
εｓ　が７０００未満となる。従って、添加成分の添加
量の上限値は、１００重量部の基本成分に対して５重量
部である。

【００８３】次に添加成分の好ましい組成範囲について
検討する。添加成分の好ましい組成範囲は、図２に示し
たＢ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　−ＭＯの組成比を示す三角
図に基づいて決定することができる。

【００８４】三角図の第１の点Ａは、試料Ｎｏ．１のＢ
２　Ｏ３が１モル％、ＳｉＯ２　が８０モル％、ＭＯが
１９モル％の組成を示し、第２の点Ｂは、試料Ｎｏ．２
のＢ２　Ｏ３　が１モル％、ＳｉＯ２　が３９モル％、
ＭＯが６０モル％の組成を示し、第３の点Ｃは、試料Ｎ
ｏ．３のＢ２　Ｏ３　が３０モル％、ＳｉＯ２　が０モ
ル％、ＭＯが７０モル％の組成を示し、第４の点Ｄは、
試料Ｎｏ．４のＢ２　Ｏ３　が９０モル％、ＳｉＯ２　
が０モル％、ＭＯが１０モル％の組成を示し、第５の点
Ｅは、試料Ｎｏ．５のＢ２　Ｏ３　が９０モル％、Ｓｉ
Ｏ２　が１０モル％、ＭＯが０モル％の組成を示し、第
６の点Ｆは、試料Ｎｏ．６のＢ２　Ｏ３が２０モル％、
ＳｉＯ２　が８０モル％、ＭＯが０モル％の組成を示す
。

【００８５】本発明の組成範囲に属する試料の添加成分
は、図２に示す三角図の第１〜６の点Ａ〜Ｆをこの順に
結ぶ６本の直線で囲まれた範囲内となっている。添加成
分の組成をこの範囲内のものとすれば、所望の電気的特
性を有する誘電体磁器組成物を得ることができる。一方
、試料Ｎｏ．１１〜１３のように、添加成分の組成を本
発明で特定した範囲外とすれば、緻密な焼結体を得るこ
とができない。

【００８６】なお、ＭＯ成分は、例えば試料Ｎｏ．１４
〜１８に示すように、ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ
，ＺｎＯのいずれか１つであってもよいし、または他の
試料に示すように適当な比率としてもよい。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、磁器コンデンサの誘電
体層を構成している誘電体磁器組成物の組成を前述した
ように構成したので、非酸化性雰囲気中における１２０
０℃以下の焼成であるにもかかわらず、その比誘電率ε
ｓ　を７０００〜１８８００と飛躍的に向上させること
ができ、従って、磁器コンデンサの小型大容量化を図る
ことが可能になった。

【００８８】そして、磁器コンデンサの小型大容量化を
図ることができるようになったので、ニッケル等の卑金
属の導電性ペーストを内部電極の形成に用いることと相
まって、磁器コンデンサの低コスト化を図ることが可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る積層磁器コンデンサの断
面図である。

【図２】添加成分の適正範囲を示す三角図である。

【符号の説明】

１２　　誘電体磁器層１４　　内部電極１５　　積層焼結体チップ１６　　外部電極１８　　亜鉛電極層２０　　銅層２２　　Ｐｂ−Ｓｎ半田層

【表３○１】

【表３○２】

【表３○３】

【表３○４】

【表３○５】

【表３○６】

【表４○１】

【表４○２】

【表４○３】

【表４○４】

【表４○５】

【表４○６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　誘電体磁器組成物からなる１又は２以
上の誘電体磁器層と、この誘電体磁器層を挟持している
少なくとも２以上の内部電極とを備えた磁器コンデンサ
において、前記誘電体磁器組成物が、１００．０重量部
の基本成分と、０．２〜５．０重量部の添加成分との混
合物を焼成したものからなり、前記基本成分が、｛（Ｂ
ａ１−ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝ｋ　（Ｔｉ１−
ｙ−ｚ　Ｚｒｙ　Ｒｚ　）Ｏ２−ｚ／２　（但し、Ｒは
、Ｓｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｂ，Ｔ
ｍ及びＬｕから選択された１種または２種以上の元素、
ｗ，ｘ，ｙ，ｚ，ｋは、０．００≦ｗ≦０．２７０．００１≦ｘ≦０．０３０．０５≦ｙ≦０．２６０．００２≦ｚ≦０．０４１．００≦ｋ≦１．０４を満足する数値）で表わされる物質からなり、前記添加
成分がＢ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　とＭＯ（但し、ＭＯは
ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ及びＺｎＯから選択さ
れた１種または２種以上の酸化物）とからなり、前記Ｂ
２　Ｏ３　と前記ＳｉＯ２　と前記ＭＯとの組成範囲が
、これらの組成をモル％で示す三角図において、前記Ｂ
２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が８０モル％、
前記ＭＯが１９モル％の組成を示す第１の点Ａと、前記
Ｂ２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が３９モル％
、前記ＭＯが６０モル％の組成を示す第２の点Ｂと、前
記Ｂ２　Ｏ３　が３０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モル
％、前記ＭＯが７０モル％の組成を示す第３の点Ｃと、
前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モ
ル％、前記ＭＯが１０モル％の組成を示す第４の点Ｄと
、前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が１
０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第５の点Ｅ
と、前記Ｂ２　Ｏ３　が２０モル％、前記ＳｉＯ２　が
８０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第６の点
Ｆとをこの順に結ぶ６本の直線で囲まれた領域内にある
ことを特徴とする磁器コンデンサ。
【請求項２】　　未焼結の磁器粉末からなる混合物を調
製する工程と、前記混合物からなる未焼結磁器シートを
形成する工程と、前記未焼結磁器シートを少なくとも２
以上の導電性ペースト膜で挟持させた積層物を形成する
工程と、前記積層物を非酸化性雰囲気中において焼成す
る工程と、前記焼成を受けた積層物を酸化性雰囲気中に
おいて熱処理する工程とを備え、前記未焼結の磁器粉末
からなる混合物が、１００．０重量部の基本成分と、０
．２〜５．０重量部の添加成分とからなり、前記基本成
分が、｛（Ｂａ１−ｗ−ｘ　Ｃａｗ　Ｍｇｘ　）Ｏ｝ｋ　（Ｔ
ｉ１−ｙ−ｚ　Ｚｒｙ　Ｒｚ　）Ｏ２−ｚ／２　（但し
、Ｒは、Ｓｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔ
ｂ，Ｔｍ及びＬｕから選択された１種または２種以上の
元素、ｗ，ｘ，ｙ，ｚ，ｋは、０．００≦ｗ≦０．２７０．００１≦ｘ≦０．０３０．０５≦ｙ≦０．２６０．００２≦ｚ≦０．０４１．００≦ｋ≦１．０４を満足する数値）で表わされる物質からなり、前記添加
成分がＢ２　Ｏ３　とＳｉＯ２　とＭＯ（但し、ＭＯは
ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ及びＺｎＯから選択さ
れた１種または２種以上の酸化物）とからなり、前記Ｂ
２　Ｏ３　と前記ＳｉＯ２　と前記ＭＯとの組成範囲が
、これらの組成をモル％で示す三角図において、前記Ｂ
２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が８０モル％、
前記ＭＯが１９モル％の組成を示す第１の点Ａと、前記
Ｂ２　Ｏ３　が１モル％、前記ＳｉＯ２　が３９モル％
、前記ＭＯが６０モル％の組成を示す第２の点Ｂと、前
記Ｂ２　Ｏ３　が３０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モル
％、前記ＭＯが７０モル％の組成を示す第３の点Ｃと、
前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が０モ
ル％、前記ＭＯが１０モル％の組成を示す第４の点Ｄと
、前記Ｂ２　Ｏ３　が９０モル％、前記ＳｉＯ２　が１
０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第５の点Ｅ
と、前記Ｂ２　Ｏ３　が２０モル％、前記ＳｉＯ２　が
８０モル％、前記ＭＯが０モル％の組成を示す第６の点
Ｆとをこの順に結ぶ６本の直線で囲まれた領域内にある
ことを特徴とする磁器コンデンサの製造方法。