JPH06124847A - 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

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JPH06124847A JP4310734A JP31073492A JPH06124847A JP H06124847 A JPH06124847 A JP H06124847A JP 4310734 A JP4310734 A JP 4310734A JP 31073492 A JP31073492 A JP 31073492A JP H06124847 A JPH06124847 A JP H06124847A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック素体のクラックの発生を防止して
多層の積層コンデンサを提供する。 【構成】 内部電極が、１種又は２種以上の金属塩を含
む溶液を噴霧した液滴を、該金属塩の分解温度より高
く、かつ金属の融点より高い温度に加熱して得た実質的
に単結晶の金属粉末を導電体として形成された積層セラ
ミックコンデンサであつて、金属塩が金属の融点以下の
温度で酸化物を形成する金属の塩である場合は酸化物の
分解温度より高い温度に加熱して得た粉末を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトロニックス分野
において使用される積層セラミックコンデンサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来積層セラミックコンデンサはセラミ
ックのグリンーンシートに金属粉末を導体として電極を
形成し、これを積層して焼成することにより製造されて
いる。そして導体としては性能上最も優れているパラジ
ウムＰｄが使用されている。例えば特公昭５５−４３１
号公報、特公昭５６−９３６号公報等をあげることが出
来る。近年コンデンサの容量を大きくすることと、小型
化することが強く要求されてきた。そのため積層数を多
くして容量を大きくするとともに面積を小さくすること
が研究されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来使用さ
れている金属粉末は焼成等により酸化すると体積膨脹が
生じるためセラミック素体にクラックが発生してしまう
問題があった。Ｐｄ粉末を用いても８００℃で１４％程
度の膨脹が発生しセラミック素体はクラックを生ずる。
６００〜７００℃の低温例ではセラミックが充分焼成さ
れないので強度が弱く、Ｐｄの膨脹により容易にクラッ
クが発生する。このクラックの発生は多層になるほどセ
ラミック層が薄くなるのと電極の数が多くなるためます
ます激しくなるのである。本発明はこのようなセラミッ
ク素体のクラックの発生を防ぎ容量の大きい多層の積層
セラミックコンデンサを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明は、 「（１）内部電極が、１種又は２種以上の金属塩を含む
溶液を噴霧した液滴を、該金属塩の分解温度より高く、
かつ金属の融点より高い温度に加熱して得た実質的に単
結晶の金属粉末を導電体として形成された積層セラミッ
クコンデンサ。 （２）１項に記載された積層セラミックコンデンサであ
って、金属塩が金属の融点以下の温度で酸化物を形成す
る金属の塩である場合にはその酸化物の分解温度より高
い温度に加熱して得た実質的に単結晶の金属粉末を導電
体とする積層セラミックコンデンサ。 （３）金属塩が２種以上の金属塩の混合物であり、導電
体を合金で形成した１項または２項に記載された積層セ
ラミックコンデンサ。 （４）金属塩がパラジウム塩、銀塩、ニッケル塩、銅塩
から選んだ１または２以上である、１項ないし３項のい
ずれか１項に記載された積層セラミックコンデンサ。 （５）金属塩が硝酸パラジウム、硝酸銀、硝酸ニッケ
ル、硝酸銅から選んだ１または２以上である、１項ない
し４項のいずれか１項に記載された積層セラミックコン
デンサ。」に関する。
【０００５】
【作用】本発明者は、導電体粒子であるＰｄ粉末につい
てその酸化を詳細に検討した。従来使用されているＰｄ
微粉末は、単分散された１μｍ前後の球形の微粒子であ
るにもかかわらず、その内部構造は３０ｎｍ程度の微結
晶からなる多結晶粒子である。この粒子は、粒子表面お
よび多結晶粒界から酸素が拡散する速度が非常に速い
為、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加温された時、８００
℃でほぼ１００％酸化された状態となる。この酸化によ
り全体の重量は１５％増加する。
【０００６】このため従来用いられていたＰｄ粉末は酸
化して大きく膨脹する。これがクラック発生の原因であ
った。このような多結晶による酸化膨脹は他の導体粉末
である、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ粉においても全く同じであ
る。
【０００７】本発明者はさらに研究した結果、導電粒子
として多結晶粒子を使用する限りこの酸化膨脹は防止出
来ないことを知り、粒子の結晶性を向上することを考え
た。そして、１種又は２種以上の金属塩を含む溶液を噴
霧した液滴を、該金属塩の分解温度より高く、かつ金属
の融点より高い温度に加熱して得た粉末を使用して検討
した。
【０００８】この製造法により得られる粉末は研究の結
果、従来粉末の３０ｎｍ程の微結晶からなる多結晶粒子
ではなく、実質的に単結晶粒子であった。この粒子は、
単結晶であるので結晶粒界がなく、酸素の拡散は粒表面
からの体積拡散のみとなり、酸化による膨脹が非常に少
ない特徴を有している。この単結晶粒子を使用するとコ
ンデンサの体積膨脹が小さく長さ方向で０．２％程度で
従来の最も膨脹の小さいコンデンサが０．６％であった
ことからみると１／３の膨脹しか発生しない。このよう
に膨脹が小さいので多層化しても、またセラミック素体
を薄くしてもクラックの発生は生じない。
【０００９】またコンデサの内部電極を薄膜化しようと
すると１μ以下の微細な粒子を使用しないと電極性が得
られない。ところが従来から用いられているＰｄ粉末等
の多結晶粉末はコンデンサを小型化するため微細粉末に
すると酸化が激しくなるので膨脹も大きくクラックを発
生するので小型化が困難であった。本発明で用いるこの
単結晶の粉末を用いると微粉末にしても酸化膨脹を抑制
することが出来るのでセラミックのクラック発生を防ぎ
コンデンサを小型化出来る効果がある。例えば、本発明
で用いる単結晶粉末は１ｃｍ２当りの塗布量を１ｍｇ以
下としても導電性は良好であるが従来の粉末は１．５ｍ
ｇが限界であったので小型化は非常に難しかったのであ
る。次に実施例をあげて説明する。
【００１０】
【実施例】
実施例１ 硝酸パラジウムの１ｍｏｌ／ｌ水溶液を噴霧して微小液
滴となし、この液滴を１６５０℃に加熱された炉中に導
きパラジウムを含んだ液滴が分解し、生成したＰｄ粒子
が融点より高い温度になるまで加熱されるに十分な滞留
時間をもって通過させる。これによって生成した単分散
状態のＰｄ粒子をＸ線回折計および高分解能ＳＥＭで観
察した結果、粒子径０．５〜１．０μｍのほぼ単結晶状
態にあるＰｄ微粒子であることがわかった。又、この粉
末を熱分析計を用いて、毎分１０℃の昇温温度でＴＧカ
ーブを測定したところ、図１の曲線Ａに見られるように
酸化による重量増加が少なく、最大値で重量増加４．７
％の粉末が得られた。次にこの粉末１００重量部にエチ
ルセルロースを用いたビヒクル９０重量部を加え、三本
ロールミルを用いてペースト化を行なった。このペース
トをチタン酸バリウムを主成分とするセラミックグリー
ンシートに印刷し、乾燥したものを６０層重ね合わせて
６０℃、１００Ｋｇ／ｃｍ２で熱プレスして、積層セラ
ミックコンデンサのグリーンチップを得た。次に、この
様にして得た積層セラミックコンデンサのグリーンチッ
プを最高温度１３５０℃に２時間キープを行ない、トー
タル１４時間空気中で焼成して、積層セラミックコンデ
ンサを得た。得られた積層セラミックコンデンサはクラ
ックデラミネーションの全くないものであった。
【００１１】実施例２ 実施例１において硝酸パラジウムを硝酸ニッケルにかえ
る以外は、同様にして作製した積層セラミックコンデン
サのグリーンチップを空気中４００℃に１時間キープし
た後、微量の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気中、最高温
度１３５０℃に２時間キープし、トータル１４時間で焼
成してＮｉ内部電極を有する積層セラミックコンデンサ
を得た。得られた積屑セラミックコンデンサは、クラッ
ク、デラミネーションの全くないものであった。
【００１２】比較例１ 塩化パラジウムを出発原料とするパラジウム塩水溶液に
ヒドラジンを還元剤として加え、粒子径０．５〜０．６
μｍの単分散したＰｄ粒子を得た。この粒子をＸ線回折
計および高分解能ＳＥＭで観察した結果、３０ｎｍ程度
の微結晶からなる多結晶粒子であることがわかった。又
この粉末を熱分析計を用いて、毎分１０℃の昇温速度で
ＴＧカーブを測定したところ、図１の曲線Ｂにみられる
ように、酸化による重量増加が極めて大きく最大値で１
４．６％となった。次にこの粉末を用いて実施例と同様
にして積層セラミックコンデンサを作製したところ、全
部のコンデンサに大きなクラックが入り、使用出来る状
態ではなかつた。
【００１３】比較例２ 酢酸ニッケルをエチレングリコールで還元して得た粉末
を用いて、実施例２と同様に積層セラミックコンデンサ
を作製したところ、全部のコンデンサにクラックが発見
された。
【００１４】
【発明の効果】本発明は特種な導電体微粉末を使用する
ことにより酸化による体積膨脹を防止してセラミック素
体のクラック発生を防ぎコンデンサを多層することが出
来る効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例と比較例の温度による体積増加
率を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ 本発明の実施例の重量増加曲線 Ｂ 比較例の重量増加曲線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部電極が、１種又は２種以上の金属塩
    を含む溶液を噴霧した液滴を、該金属塩の分解温度より
    高く、かつ金属の融点より高い温度に加熱して得た実質
    的に単結晶の金属粉末を導電体として形成された積層セ
    ラミックコンデンサ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された積層セラミックコ
    ンデンサであって、金属塩が金属の融点以下の温度で酸
    化物を形成する金属の塩である場合にはその酸化物の分
    解温度より高い温度に加熱して得た実質的に単結晶の金
    属粉末を導電体とする積層セラミックコンデンサ。
  3. 【請求項３】 金属塩が２種以上の金属塩の混合物であ
    り、導電体を合金で形成した請求項１または２に記載さ
    れた積層セラミックコンデンサ。
  4. 【請求項４】 金属塩がパラジウム塩、銀塩、ニッケル
    塩、銅塩から選んだ１または２以上である、請求項１な
    いし３のいずれか１項に記載された積層セラミックコン
    デンサ。
  5. 【請求項５】 金属塩が硝酸パラジウム、硝酸銀、硝酸
    ニッケル、硝酸銅から選んだ１または２以上である、請
    求項１ないし４のいずれか１項に記載された積層セラミ
    ックコンデンサ。
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