JPH0714741A - 卑金属積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

卑金属積層セラミックコンデンサ及びその製造方法

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JPH0714741A
JPH0714741A JP15365593A JP15365593A JPH0714741A JP H0714741 A JPH0714741 A JP H0714741A JP 15365593 A JP15365593 A JP 15365593A JP 15365593 A JP15365593 A JP 15365593A JP H0714741 A JPH0714741 A JP H0714741A
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JP
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base metal
ceramic capacitor
electrode
atmosphere
multilayer ceramic
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JP15365593A
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Hiroshi Harada
拓 原田
Kuniji Itou
州児 伊藤
Shunichi Yuri
俊一 由利
Hitoshi Asaoka
均 朝岡
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中性あるいは還元性雰囲気中で焼結を行って
も、内部電極に使用する卑金属材料が酸化されることの
ない卑金属積層セラミックコンデンサを得る。 【構成】 卑金属電極を用いた卑金属積層セラミックコ
ンデンサのセラミック材料として酸素の吐き出しをしな
い材料を用いる。酸素の吐き出しをしない材料は、誘電
体セラミック原料を秤量、混合、仮成型した後に還元性
雰囲気において仮焼成をすることによって得る。還元性
雰囲気としては、N2−H2雰囲気、CO2雰囲気、N2
囲気あるいはCO2−CO雰囲気が利用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願各発明は、積層セラミックコ
ンデンサ及びその製造方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、電極と誘
電体が交互に積層されて構成されているが、このセラミ
ックコンデンサの電極は、確実に並列に接続されるとと
もに十分な導電性を有している必要がある。
【0003】図1に積層セラミックコンデンサの一部破
断斜視図を示すが、この積層セラミックコンデンサは最
近多用されている表面実装(SMT)型の「チップコ
ン」と呼ばれているものである。この積層セラミックコ
ンデンサ1は、全体の形状が直方体であり、直方体であ
る積層セラミックコンデンサ本体2の1組の対向面に各
々端子電極3,4が設けられている。
【0004】積層セラミックコンデンサ本体2は、積層
されたBaTiO3系誘電体層9,10,11の間にN
i等の導電体層からなる4枚の内部電極5,6,7,8
が形成され、さらに内部電極の上面及び内部電極8の下
面には各々この誘電体材料からなる誘電体層12及び1
3が積層されている。
【0005】内部電極5,6,7,8は1つおきに引出
し電極に接続、すなわち内部電極6,8は端子電極4
に、内部電極5,7は他方の端子電極3に接続されてお
り、このことにより内部電極5と6の間、内部電極6と
7の間及び内部電極7と8の間に並列接続されたコンデ
ンサが形成されている。これらの端子電極3,4はガラ
スフリット含有導電ペーストを塗布又は印刷・焼き付け
された導電層にメッキ層の被覆あるいは金属キャップの
圧着によって構成されている。
【0006】図2に示すのは積層セラミックコンデンサ
の製造工程図であり、(a)はセラミック組成物を製造
する工程の説明図、(b)は(a)で得られたセラミッ
ク組成物を用いて積層セラミックコンデンサを製造する
工程の説明図である。
【0007】(1)誘電体組成物の原料(BaCO3
TiO2,ZrO2,CaCO3等)を秤量する。 (2)秤量された原料を調合する。 (3)調合された粉末を分散剤とともに湿式で混合・粉
砕する。 (4)混合・粉砕された微粉末を、脱水・乾燥する。 (5)脱水・乾燥された微粉末をプレスし仮成形する。 (6)仮成形でえられたペレットを空気中で仮焼成す
る。 (7)仮焼成された原料ペレットを粉砕し粉末にする。
【0008】(8)得られた粉末に有機バインダー等を
加えて混合しエナメル化する。 (9)エナメル化された原料スラリーをドクターブレー
ド法でフィルム状にシート成形し、誘電体シートを形成
する。 (10)得られた誘電体シートに内部電極材料となるニ
ッケルペーストを印刷する。 (11)ニッケルペーストが印刷された誘電体シートを
積み重ねて積層体を得る。
【0009】(12)得られた積層体を所定の形状に切
断して、積層セラミックコンデンサ素子を得る。 (13)積層セラミックコンデンサ素子の脱バインダ処
理を行う。 (14)脱バインダ処理された積層セラミックコンデン
サ素子を焼結する。 (15)得られた焼結体の両端面に銅ペーストを塗布・
焼き付けすることにより端子電極を形成する。
【0010】この製造工程において、(a)に示す
(1)から(7)の工程はセラミック素材粉末の製造工
程であり、(b)に示す(8)から(15)の工程はセ
ラミック素材を用いて積層セラミックコンデンサを製造
する工程である。
【0011】この工程において、工程(14)における
セラミック積層体の焼結はニッケルが酸化されないよう
に焼成を中性あるいは還元性雰囲気中で行う。しかしな
がら、この中性あるいは還元性雰囲気中で行う焼成過程
において誘電体セラミック、例えばチタン酸バリウム系
固溶体が酸素を吐出すことにより、電極が酸化されてし
まうため電極切れをおこすことがある。
【0012】中性あるいは還元性雰囲気中で行う焼成過
程において酸素の吐出しを防ぐためには、セラミック素
材の加工時に余分な酸素が無いように加工すればよい
が、その確実な方法がなかった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は上記従来の
問題点、すなわち、中性あるいは還元性雰囲気中で焼結
を行う際、セラミック組成物からの酸素の吐き出しによ
り、積層セラミックコンデンサの内部電極に使用する金
属材料が酸化され、誘電体セラミック組成物と反応する
ため電極切れをおこしコンデンサの機能を果たさなくな
るとの問題を解決することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願においては卑金属電極を用いた積層セラミック
コンデンサのセラミック材料として酸素の吐き出しをし
ない材料を用いた積層セラミックコンデンサに関する。
すなわち「誘電体組成物と卑金属電極材料を交互に積層
して構成した積層セラミックコンデンサであって、誘電
体組成物が前記卑金属電極材料と結合する酸素が少ない
誘電体組成物であることを特徴とする積層セラミックコ
ンデンサ」であることを構成とする発明及び卑金属電極
を用いた積層セラミックコンデンサを製造するに際し
て、焼成時に前記の酸素の吐き出しをしないようにする
ためにセラミック材料を混合し仮成形してから仮焼成を
還元性雰囲気において仮焼成する積層セラミックコンデ
ンサの製造方法の発明、すなわち「誘電体組成物と卑金
属電極を交互に積層して構成する積層セラミックコンデ
ンサの製造方法であって、積層セラミックコンデンサの
製造方法は誘電体セラミック原料を秤量、混合、仮成形
した後に還元性雰囲気において仮焼成をした後に粉砕し
て誘電体組成物を得、誘電体組成物をエナメル化し卑金
属電極と交互に積層することを特徴とする積層セラミッ
クコンデンサの製造方法」であることを構成とする発明
を提供する。この仮焼成をするときの還元性雰囲気とし
ては、N2−H2雰囲気、CO2雰囲気、N2雰囲気あるい
はCO2−CO雰囲気が利用可能である。
【0015】
【作用】本発明によるセラミック材料は、混合し仮成形
してから仮焼成をする工程の少なくても一部または全工
程を還元性雰囲気において仮焼成することにより、焼成
する際に吐き出される余分な酸素がない状態になってお
り、セラミック積層体を焼結する際に内部電極である卑
金属電極が酸化されることがない。なお、仮焼成前の仮
成形を省略し、粉末の状態のまま仮焼成を行うこともで
きる。
【0016】
【実施例】以下この発明を実施例により説明する。図3
は本願発明のセラミック誘電体を製造する工程図であ
り、図2に示した従来の製造工程に対して(6)の仮焼
成工程を空気中ではなく、還元性雰囲気で行う点のみで
相違しており、その他の工程は共通である。
【0017】(1)誘電体組成物の原料(BaCO3
TiO2,ZrO2,CaCO3等)を秤量する。 (2)秤量された原料を調合する。 (3)調合された粉末を分散剤とともに湿式で混合・粉
砕する。 (4)混合・粉砕された微粉末を、脱水・乾燥する。 (5)脱水・乾燥された微粉末をプレスし仮成形する。 (6)仮成形でえられたペレットを還元性雰囲気中で仮
焼成する。 (7)仮焼成された原料ペレットを粉砕し粉末にする。 なお、これらの工程に続く工程は従来の工程の(8)か
ら(15)の工程と共通であるから説明は省略する。
【0018】仮焼成工程における還元性雰囲気として
は、N2−H2雰囲気、CO2雰囲気、N2雰囲気あるいは
CO2−CO雰囲気等が典型的なものである。卑金属電
極の材料としては、Ni金属、Ni合金又はCu金属が
利用可能である。
【0019】仮焼成雰囲気及び仮焼成温度による酸素吐
き出し量について図4、図5及び図6のグラフを用いて
説明する。初めに、図4に空気中とCO2雰囲気中にお
いて仮焼成した場合の酸素吐出し量を調べた結果を示
す。この図4によれば、空気中で仮焼成したセラミック
誘電体(A)からの酸素吐出し量が1150℃において
14ppmであるのに対して、CO2雰囲気において仮焼成
したセラミック誘電体(B)からの酸素吐き出し量は、
同じ温度において2ppmにとどまり、Niである卑金属
電極と結合する酸素は格段に少ない。
【0020】次に、N2−H2ガスのH2ガス濃度を5%
として仮焼成をしたときの酸素吐出しは図5に示す。こ
の図5によれば、N2−H2ガスのH2ガス濃度を5%と
して仮焼成をしたときにはさらに酸素吐出し量が少なく
なり、Ni卑金属電極と結合する酸素が少ない誘電体が
得られた。
【0021】最後に、N2ガスを使用して仮焼成をした
ときの酸素吐出し量を図6に示す。この図6によれば、
仮焼成温度によって酸素吐出し量がいちじるしくかわる
ことが認められる。また、この図6からは仮焼成温度は
2ガスにおいては、1185℃以上であるならば酸素
吐出し量が許容範囲以下となるので、1185℃以上で
あることがのぞましいということができる。もちろん、
このことは他のガスによる還元雰囲気において焼成した
ときも、同じような傾向を示すものであり、ガスの種類
に特有の仮焼成温度がある。
【0022】以上、本発明に係る誘電体組成物の酸素吐
出し量について説明したが、従来の空気中において仮焼
成を行った卑金属積層セラミックコンデンサと本発明実
施例としてCO2雰囲気中で仮焼成を行った卑金属積層
セラミックコンデンサについて、電極切れの有無及び得
られた靜電容量の比較例を表1に示す。測定は周波数
1,000±10%Hz,電圧1.0±0.2Vrmsの交
流電圧を卑金属積層セラミックコンデンサの両端子に加
えることによって行った。
【表1】
【0023】表1から明らかなように、本発明実施例の
CO2仮焼成雰囲気によって卑金属積層セラミックコン
デンサは電極切れを生ずることなく、また十分な静電容
量を確保することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明の製造方法によれば、内部電極である卑金属電極が酸
化することなく電極切れが防止される。また静電容量が
損なわれることがなく所期の設計値を満足することがで
きる。そして、大量に焼成することが可能となり生産性
を向上することができるという効果を得ることができ
る。また、仮焼成を還元雰囲気中で行うことは、密閉タ
イプの焼成炉に還元雰囲気のガスを供給すれば足りるも
のであり、特に大きな設備を要することなく、他の手段
に比べて簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層セラミックコンデンサの一部破断図。
【図2】従来の積層セラミックコンデンサの製造工程
図。
【図3】本発明の卑金属積層セラミックコンデンサの製
造工程図。
【図4】仮焼成をCO2ガスを用いた場合の温度−酸素
吐出し量の関係を示すグラフ。
【図5】N2−H2ガスで用いた場合の温度−酸素吐出し
量の関係を示すグラフ。
【図6】N2ガスを用いた場合の温度−酸素吐出し量の
関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 積層セラミックコンデンサ 2 積層セラミックコンデンサ本体 3,4 端子電極 5,6,7,8 内部電極 9,10,11,12,13 誘電体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝岡 均 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体組成物と卑金属電極材料を交互に
    積層して構成した積層セラミックコンデンサであって、
    前記誘電体組成物が前記卑金属電極材料と結合する酸素
    が少ない誘電体組成物であることを特徴とする卑金属積
    層セラミックコンデンサ。
  2. 【請求項2】 卑金属電極が、Ni電極である請求項1
    記載の卑金属積層セラミックコンデンサ。
  3. 【請求項3】 卑金属電極が、Ni合金電極である請求
    項1記載の卑金属積層セラミックコンデンサ。
  4. 【請求項4】 卑金属電極が、Cu電極である請求項1
    記載の卑金属積層セラミックコンデンサ。
  5. 【請求項5】 誘電体組成物と卑金属電極を交互に積層
    して構成する卑金属積層セラミックコンデンサの製造方
    法であって、該卑金属積層セラミックコンデンサの製造
    方法は誘電体セラミック原料を秤量、混合、仮成形した
    後に還元性雰囲気において仮焼成をした後に粉砕して誘
    電体組成物を得、該誘電体組成物をエナメル化し卑金属
    電極と交互に積層することを特徴とする卑金属積層セラ
    ミックコンデンサの製造方法。
  6. 【請求項6】 仮焼成工程における雰囲気ガスがN2
    2ガスである請求項5記載の卑金属積層セラミックコ
    ンデンサ製造方法。
  7. 【請求項7】 仮焼成工程における雰囲気ガスがCO2
    ガスである請求項5記載の卑金属積層セラミックコンデ
    ンサ製造方法。
  8. 【請求項8】 仮焼成工程における雰囲気ガスがN2
    スである請求項5記載の卑金属積層セラミックコンデン
    サ製造方法。
  9. 【請求項9】 仮焼成工程における雰囲気ガスがCO2
    −COガスである請求項5記載の卑金属積層セラミック
    コンデンサ製造方法。
JP15365593A 1993-06-24 1993-06-24 卑金属積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 Pending JPH0714741A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020035443A (ko) * 2000-11-06 2002-05-11 무라타 야스타카 세라믹 커패시터 및 그의 제조방법
JP2005067909A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Tdk Corp ペロブスカイト構造を有する酸化物粉末の製造方法
JP2005213070A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Tdk Corp ペロブスカイト構造を有する酸化物粉末の製造方法
KR100516988B1 (ko) * 1998-12-30 2005-12-08 한국전력공사 소결지지대의 침식을 방지한 연료전지용 합금연료극 제조방법

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KR100516988B1 (ko) * 1998-12-30 2005-12-08 한국전력공사 소결지지대의 침식을 방지한 연료전지용 합금연료극 제조방법
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Effective date: 20011030