JPH07335474A - セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
セラミックコンデンサの製造方法Info
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- JPH07335474A JPH07335474A JP6122479A JP12247994A JPH07335474A JP H07335474 A JPH07335474 A JP H07335474A JP 6122479 A JP6122479 A JP 6122479A JP 12247994 A JP12247994 A JP 12247994A JP H07335474 A JPH07335474 A JP H07335474A
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- dielectric
- ceramic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誘電体セラミック粒子とシェルを構成する添加
物との間の固溶の程度を適度に且つ安定に制御すること
により良好な特性を発揮し得るコア−シェル構造の誘電
体層を用いたセラミックコンデンサを提供する。 【構成】誘電体セラミック粒子よりなるコアの周囲に誘
電体セラミックスよりも比誘電率の低い添加物よりなる
シェル層が形成されているコア−シェル構造の誘電体層
を有するセラミックコンデンサを製造するにあたり、比
表面積1.0〜5.0m2 /gのセラミック粒子を用い
るセラミックコンデンサの製造方法。
物との間の固溶の程度を適度に且つ安定に制御すること
により良好な特性を発揮し得るコア−シェル構造の誘電
体層を用いたセラミックコンデンサを提供する。 【構成】誘電体セラミック粒子よりなるコアの周囲に誘
電体セラミックスよりも比誘電率の低い添加物よりなる
シェル層が形成されているコア−シェル構造の誘電体層
を有するセラミックコンデンサを製造するにあたり、比
表面積1.0〜5.0m2 /gのセラミック粒子を用い
るセラミックコンデンサの製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コア−シェル構造を有
する誘電体層を用いたセラミックコンデンサの製造方法
に関し、特に、使用する誘電体セラミックス粒子が改良
されたセラミックコンデンサの製造方法に関する。
する誘電体層を用いたセラミックコンデンサの製造方法
に関し、特に、使用する誘電体セラミックス粒子が改良
されたセラミックコンデンサの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、BaTiO3 誘電体セラミッ
ク層を用いたコア−シェル構造の誘電体層を有するセラ
ミックコンデンサが知られている。コア−シェル構造の
誘電体層は、図1に略図的に示すように、誘電体セラミ
ック粒子1よりなるコアと、該セラミック粒子1の周囲
に形成されたシェル層2とを有する。BaTiO3 コア
−シェル構造では、BaTiO3 からなる誘電体セラミ
ック粒子1の周囲にBaTiO3 よりも比誘電率の低い
絶縁性材料により、上記シェル層2が構成されている。
ク層を用いたコア−シェル構造の誘電体層を有するセラ
ミックコンデンサが知られている。コア−シェル構造の
誘電体層は、図1に略図的に示すように、誘電体セラミ
ック粒子1よりなるコアと、該セラミック粒子1の周囲
に形成されたシェル層2とを有する。BaTiO3 コア
−シェル構造では、BaTiO3 からなる誘電体セラミ
ック粒子1の周囲にBaTiO3 よりも比誘電率の低い
絶縁性材料により、上記シェル層2が構成されている。
【0003】上記コア−シェル構造を有する誘電体層の
製造に際しては、まず、コアを構成するための原料とし
て、TiO2 及びBaCO3 などのセラミック原料を配
合し、混合した後仮焼し、ボールミルやパルベライザー
を用いて粉砕し、セラミック原料を得る。しかる後、上
記のようにして得たセラミック原料に、シェル層を構成
するための材料、有機バインダー、分散剤及び水を混合
し、セラミックスラリーを得る。得られたセラミックス
ラリーを用い、適宜の成形法により成形し、しかる後焼
成する。このようにして、BaTiO3 誘電体セラミッ
ク粒子1の周囲にシェル層2が構成された誘電体層が得
られる。
製造に際しては、まず、コアを構成するための原料とし
て、TiO2 及びBaCO3 などのセラミック原料を配
合し、混合した後仮焼し、ボールミルやパルベライザー
を用いて粉砕し、セラミック原料を得る。しかる後、上
記のようにして得たセラミック原料に、シェル層を構成
するための材料、有機バインダー、分散剤及び水を混合
し、セラミックスラリーを得る。得られたセラミックス
ラリーを用い、適宜の成形法により成形し、しかる後焼
成する。このようにして、BaTiO3 誘電体セラミッ
ク粒子1の周囲にシェル層2が構成された誘電体層が得
られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記コア−シェル構造
を有する誘電体層を用いたセラミックコンデンサでは、
誘電体セラミック粒子1とシェル層2を構成する材料と
が焼成に際し、ある程度固溶することが必要である。こ
の固溶が充分で無い場合には、得られたセラミックコン
デンサにおいて、絶縁抵抗が低下し、CR積が低下
し、更に高温負荷寿命が低下するという問題が生じ
る。
を有する誘電体層を用いたセラミックコンデンサでは、
誘電体セラミック粒子1とシェル層2を構成する材料と
が焼成に際し、ある程度固溶することが必要である。こ
の固溶が充分で無い場合には、得られたセラミックコン
デンサにおいて、絶縁抵抗が低下し、CR積が低下
し、更に高温負荷寿命が低下するという問題が生じ
る。
【0005】他方、誘電体セラミック粒子1とシェル層
2を構成する材料との固溶が進みすぎた場合には、高い
比誘電率のコア部分が減少し、その結果、静電容量が
低下したり、静電容量温度特性曲線がシングルピーク
化したりするという問題が生ずる。
2を構成する材料との固溶が進みすぎた場合には、高い
比誘電率のコア部分が減少し、その結果、静電容量が
低下したり、静電容量温度特性曲線がシングルピーク
化したりするという問題が生ずる。
【0006】しかしながら、従来の製造方法では、Ba
TiO3 誘電体セラミック粒子とシェル層との固溶を高
精度に制御することが難しく、従って、得られたセラミ
ックコンデンサにおいて、目的通りの特性を安定に得る
ことが非常に困難であった。
TiO3 誘電体セラミック粒子とシェル層との固溶を高
精度に制御することが難しく、従って、得られたセラミ
ックコンデンサにおいて、目的通りの特性を安定に得る
ことが非常に困難であった。
【0007】本発明の目的は、誘電率、静電容量温度特
性、CR積及び高温負荷寿命等の低下が生じ難い、良好
な特性を有するコア−シェル構造のセラミックコンデン
サを安定に製造し得る方法を提供することにある。
性、CR積及び高温負荷寿命等の低下が生じ難い、良好
な特性を有するコア−シェル構造のセラミックコンデン
サを安定に製造し得る方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体セラミ
ック粒子よりなるコアの周囲に該誘電体セラミックスよ
りも比誘電率の低い材料よりなるシェル層が形成されて
いる、いわゆるコア−シェル構造の誘電体層を有するセ
ラミックコンデンサの製造に際し、上記コアを構成して
いるセラミック粒子として、比表面積1.0〜5.0m
2 /gのセラミック粒子を用いたことを特徴とする。
ック粒子よりなるコアの周囲に該誘電体セラミックスよ
りも比誘電率の低い材料よりなるシェル層が形成されて
いる、いわゆるコア−シェル構造の誘電体層を有するセ
ラミックコンデンサの製造に際し、上記コアを構成して
いるセラミック粒子として、比表面積1.0〜5.0m
2 /gのセラミック粒子を用いたことを特徴とする。
【0009】すなわち、本願発明者は、コア−シェル構
造を有する誘電体層を用いたセラミックコンデンサにお
いて、誘電体セラミック粒子とシェル層を構成している
材料との固溶を適度に進行させ、かつその程度を安定に
制御し得るには、使用する誘電体セラミック粒子の比表
面積を制御すれば良いことを見い出し、該知見に基づ
き、本発明を成すに至った。本発明では、比表面積が
1.0〜5.0m2 /gのセラミック粒子が用いられ
る。
造を有する誘電体層を用いたセラミックコンデンサにお
いて、誘電体セラミック粒子とシェル層を構成している
材料との固溶を適度に進行させ、かつその程度を安定に
制御し得るには、使用する誘電体セラミック粒子の比表
面積を制御すれば良いことを見い出し、該知見に基づ
き、本発明を成すに至った。本発明では、比表面積が
1.0〜5.0m2 /gのセラミック粒子が用いられ
る。
【0010】また、上記特定の比表面積を有するセラミ
ック粒子は、常法に従って、セラミックスを構成する原
料を配合した後混合し、仮焼し、更に粉砕することによ
り得られる。例えば、BaTiO3 セラミック粒子を得
るには、BaCO3 粉末と、TiO2 粉末とを用意し、
所定の割合で配合し、ボールミル等を用いて混合する。
しかる後、混合された原料を仮焼し、得られた仮焼物を
パルベライザー等を用いて粉砕することにより、BaT
iO3 セラミック粒子を得ることができる。
ック粒子は、常法に従って、セラミックスを構成する原
料を配合した後混合し、仮焼し、更に粉砕することによ
り得られる。例えば、BaTiO3 セラミック粒子を得
るには、BaCO3 粉末と、TiO2 粉末とを用意し、
所定の割合で配合し、ボールミル等を用いて混合する。
しかる後、混合された原料を仮焼し、得られた仮焼物を
パルベライザー等を用いて粉砕することにより、BaT
iO3 セラミック粒子を得ることができる。
【0011】また、上記比表面積の制御は、例えばBa
TiO3 セラミック粒子を得る場合には、TiO2 やB
aCO3 粉末として、できるだけ粒径の小さなものを用
いることにより行うことができる。あるいは、TiO2
及びBaCO3 を仮焼するに際し、仮焼の程度を緩やか
にする方法が挙げられる。仮焼の程度を緩やかにした場
合には、得られたセラミック粒子表面が平滑化されず、
従って比表面積を高めることができる。更に、上記仮焼
物を粉砕するに際し、粉砕の程度を調整することによっ
ても、上記特定の比表面積を実現することができる。
TiO3 セラミック粒子を得る場合には、TiO2 やB
aCO3 粉末として、できるだけ粒径の小さなものを用
いることにより行うことができる。あるいは、TiO2
及びBaCO3 を仮焼するに際し、仮焼の程度を緩やか
にする方法が挙げられる。仮焼の程度を緩やかにした場
合には、得られたセラミック粒子表面が平滑化されず、
従って比表面積を高めることができる。更に、上記仮焼
物を粉砕するに際し、粉砕の程度を調整することによっ
ても、上記特定の比表面積を実現することができる。
【0012】本発明のセラミックコンデンサの製造方法
は、コアを構成するためのセラミック粒子として、上記
特定の比表面積範囲のセラミック粒子を用いることを特
徴とし、他の工程については、従来より公知のコア−シ
ェル構造を有する誘電体層を用いたセラミックコンデン
サの製造方法に従って行い得る。すなわち、上記特定範
囲の比表面積を有するセラミック粒子を用意した後、該
セラミック粒子と、シェル層を構成する材料と、有機バ
インダー、分散剤及び水等を混合し、ドクターブレード
法等の適宜の成形方法を用いて成形し、焼成することに
よりセラミックコンデンサを構成するための焼結体を得
ることができる。この場合、成形された誘電体層を、内
部電極を介して積層し、一体焼成型の焼結体を得、それ
によって積層コンデンサを構成してもよく、あるいは焼
成された焼結体の対向2面に容量取り出しのための電極
を形成し、単板型のセラミックコンデンサとしてもよ
い。
は、コアを構成するためのセラミック粒子として、上記
特定の比表面積範囲のセラミック粒子を用いることを特
徴とし、他の工程については、従来より公知のコア−シ
ェル構造を有する誘電体層を用いたセラミックコンデン
サの製造方法に従って行い得る。すなわち、上記特定範
囲の比表面積を有するセラミック粒子を用意した後、該
セラミック粒子と、シェル層を構成する材料と、有機バ
インダー、分散剤及び水等を混合し、ドクターブレード
法等の適宜の成形方法を用いて成形し、焼成することに
よりセラミックコンデンサを構成するための焼結体を得
ることができる。この場合、成形された誘電体層を、内
部電極を介して積層し、一体焼成型の焼結体を得、それ
によって積層コンデンサを構成してもよく、あるいは焼
成された焼結体の対向2面に容量取り出しのための電極
を形成し、単板型のセラミックコンデンサとしてもよ
い。
【0013】なお、シェル層を構成するための材料とし
ては、コアを構成する誘電体セラミックスよりも比誘電
率の低い適宜の材料、例えばBi2 O3 、SiO2 等を
用いることができる。
ては、コアを構成する誘電体セラミックスよりも比誘電
率の低い適宜の材料、例えばBi2 O3 、SiO2 等を
用いることができる。
【0014】
【作用及び発明の効果】本発明のセラミックコンデンサ
の製造方法では、比表面積が1.0〜5.0m 2 /gの
誘電体セラミック粒子を用いて、コア−シェル構造を有
する誘電体層が構成される。従って、後述の実施例から
明らかなように、誘電体セラミック粒子とシェル層を構
成する材料との固溶が適度に且つ安定に進行する。その
結果、後述の実施例から明らかなように、誘電体層の比
誘電率を高めることができ、静電容量温度特性における
容量変化率及びCR積を高めることができ、更にセラミ
ックコンデンサの高温負荷寿命特性を高めることが可能
となる。
の製造方法では、比表面積が1.0〜5.0m 2 /gの
誘電体セラミック粒子を用いて、コア−シェル構造を有
する誘電体層が構成される。従って、後述の実施例から
明らかなように、誘電体セラミック粒子とシェル層を構
成する材料との固溶が適度に且つ安定に進行する。その
結果、後述の実施例から明らかなように、誘電体層の比
誘電率を高めることができ、静電容量温度特性における
容量変化率及びCR積を高めることができ、更にセラミ
ックコンデンサの高温負荷寿命特性を高めることが可能
となる。
【0015】
【実施例の説明】以上、実施例を説明することにより、
本発明を明らかにする。下記の表1に示すように、種々
の比表面積を有するBaTiO3 誘電体セラミック粒子
を用意した。
本発明を明らかにする。下記の表1に示すように、種々
の比表面積を有するBaTiO3 誘電体セラミック粒子
を用意した。
【0016】上記誘電体セラミック粒子に、シェル層を
構成する材料として…を、誘電体セラミック粒子に対し
て2重量%の割合で配合し、更に有機バインダー及び溶
剤を加えセラミックスラリーを得た。得られたセラミッ
クスラリーをドクターブレード法によりシート成形し、
セラミックグリーンシートを得た。
構成する材料として…を、誘電体セラミック粒子に対し
て2重量%の割合で配合し、更に有機バインダー及び溶
剤を加えセラミックスラリーを得た。得られたセラミッ
クスラリーをドクターブレード法によりシート成形し、
セラミックグリーンシートを得た。
【0017】得られたセラミックグリーンシートを所定
寸法の矩形形状を有するように切断し、図2(a)に示
すセラミックグリーンシート11を得た。得られたセラ
ミックグリーンシート11上に、内部電極を形成するた
めに、Niペースト12を印刷した。しかるのち、図2
(a)に示したセラミックグリーンシート11と、該セ
ラミックグリーンシート11を図2(b)に示す向きに
回転させたものとを交互に積層し、更に上下にNiペー
ストの印刷されていないセラミックグリーンシートを適
宜の枚数積層し、厚み方向に加圧した。このようにし
て、図3に示す積層体14を得た。積層体14では、N
iペースト12がセラミックグリーンシート層を介して
積層されている。
寸法の矩形形状を有するように切断し、図2(a)に示
すセラミックグリーンシート11を得た。得られたセラ
ミックグリーンシート11上に、内部電極を形成するた
めに、Niペースト12を印刷した。しかるのち、図2
(a)に示したセラミックグリーンシート11と、該セ
ラミックグリーンシート11を図2(b)に示す向きに
回転させたものとを交互に積層し、更に上下にNiペー
ストの印刷されていないセラミックグリーンシートを適
宜の枚数積層し、厚み方向に加圧した。このようにし
て、図3に示す積層体14を得た。積層体14では、N
iペースト12がセラミックグリーンシート層を介して
積層されている。
【0018】次に、得られた積層体を空気中で加熱しバ
インダーを除去し、更に還元雰囲気下において1300
°Cの温度で焼成を行い、図4に示す焼結体15を得
た。焼結体15では、Niペーストが焼き付けられ、焼
結体15内に複数の内部電極16a〜16dがセラミッ
ク層を介して積層されている。
インダーを除去し、更に還元雰囲気下において1300
°Cの温度で焼成を行い、図4に示す焼結体15を得
た。焼結体15では、Niペーストが焼き付けられ、焼
結体15内に複数の内部電極16a〜16dがセラミッ
ク層を介して積層されている。
【0019】上記焼結体15の両端面に内部電極17,
18を、導電ペーストの塗布、焼き付けにより形成し
た。上記のようにして、図4に示す積層コンデンサ19
を得た。得られた積層コンデンサ19について、比誘電
率及びCR積を測定した。結果を下記の表1に示す。ま
た、静電容量変化率を下記の要領で測定し、更に高温負
荷試験を下記の要領で行い、高温負荷試験における故障
率を求めた。結果を下記の表1に併せて示す。
18を、導電ペーストの塗布、焼き付けにより形成し
た。上記のようにして、図4に示す積層コンデンサ19
を得た。得られた積層コンデンサ19について、比誘電
率及びCR積を測定した。結果を下記の表1に示す。ま
た、静電容量変化率を下記の要領で測定し、更に高温負
荷試験を下記の要領で行い、高温負荷試験における故障
率を求めた。結果を下記の表1に併せて示す。
【0020】静電容量変化率の測定…20°Cにおける
静電容量を基準とし、125°Cにおける静電容量の変
化率を測定した。許容される値は、±15%以内とされ
ている。
静電容量を基準とし、125°Cにおける静電容量の変
化率を測定した。許容される値は、±15%以内とされ
ている。
【0021】高温負荷試験…125°Cの温度で内部電
極間に定格電圧の2倍の電圧を印加し、千時間経過した
後の故障の有無(絶縁抵抗により判断)を求めた。
極間に定格電圧の2倍の電圧を印加し、千時間経過した
後の故障の有無(絶縁抵抗により判断)を求めた。
【0022】
【表1】
【0023】表1から明らかなように、使用した誘電体
セラミック粒子の比表面積が大きくなると、比誘電率が
低下し、且つ静電容量変化率も悪化することがわかる。
とくに、比表面積5.5m2 /g以上では、静電容量変
化率が、±15%を超えることがわかる。他方、誘電体
セラミック粒子の比表面積が小さくなると、CR積が低
下し、高温負荷寿命特性も低下することがわかる。ま
た、比表面積0.9m2/g以下では、絶縁抵抗不良が
高温負荷試験で発生していることがわかる。
セラミック粒子の比表面積が大きくなると、比誘電率が
低下し、且つ静電容量変化率も悪化することがわかる。
とくに、比表面積5.5m2 /g以上では、静電容量変
化率が、±15%を超えることがわかる。他方、誘電体
セラミック粒子の比表面積が小さくなると、CR積が低
下し、高温負荷寿命特性も低下することがわかる。ま
た、比表面積0.9m2/g以下では、絶縁抵抗不良が
高温負荷試験で発生していることがわかる。
【0024】従って、セラミック粒子の比表面積を1.
0〜5.0m2 /gの範囲とすることにより、良好な特
性を有し、且つ高温負荷試験における故障が発生し難い
セラミックコンデンサの得られることがわかる。
0〜5.0m2 /gの範囲とすることにより、良好な特
性を有し、且つ高温負荷試験における故障が発生し難い
セラミックコンデンサの得られることがわかる。
【図1】コア−シェル構造を説明するための略図的断面
図。
図。
【図2】(a)及び(b)は、実施例において、用意し
たセラミックグリーンシートの上面に内部電極ペースト
を印刷した状態を示す各平面図。
たセラミックグリーンシートの上面に内部電極ペースト
を印刷した状態を示す各平面図。
【図3】実施例で用意された積層体チップの断面図。
【図4】実施例で得られた積層コンデンサを示す断面
図。
図。
1…コアを構成する誘電体セラミック粒子 2…シェル層 19…積層コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項1】 誘電体セラミック粒子よりなるコアの周
囲に前記誘電体セラミックスよりも比誘電率の低い材料
よりなるシェルが形成されている、コア−シェル構造の
誘電体層を有するセラミックコンデンサの製造方法にお
いて、前記コアを構成するためのセラミック粒子とし
て、比表面積が1.0〜5.0m2 /gのセラミック粒
子を用いることを特徴とする、セラミックコンデンサの
製造方法。 - 【請求項2】 前記誘電体セラミックスが、BaTiO
3 である、請求項1に記載のセラミックコンデンサの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6122479A JPH07335474A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | セラミックコンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6122479A JPH07335474A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | セラミックコンデンサの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07335474A true JPH07335474A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14836870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6122479A Pending JPH07335474A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | セラミックコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07335474A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020165A (ja) * | 2000-06-29 | 2002-01-23 | Kyocera Corp | 誘電体磁器および積層型電子部品 |
CN1097833C (zh) * | 1996-03-08 | 2003-01-01 | 株式会社村田制作所 | 介电陶瓷及采用该材料的独石陶瓷电子元件 |
US6628502B2 (en) | 2000-03-31 | 2003-09-30 | Tdk Corporation | Multilayer ceramic chip capacitor and method for producing same |
JP2005142143A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Lucent Technol Inc | 高比誘電率の粒子を含有する膜 |
KR100903355B1 (ko) * | 2006-09-15 | 2009-06-23 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
JP2010285336A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Seoul National Univ Research & Development Business Foundation | 誘電物質用焼結物質およびその製造方法、並びにコア−シェル微細構造を有する誘電物質用焼結物質およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP6122479A patent/JPH07335474A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1097833C (zh) * | 1996-03-08 | 2003-01-01 | 株式会社村田制作所 | 介电陶瓷及采用该材料的独石陶瓷电子元件 |
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JP4619706B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2011-01-26 | アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド | 高比誘電率の粒子を含有する膜 |
KR100903355B1 (ko) * | 2006-09-15 | 2009-06-23 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 적층 세라믹 콘덴서 |
JP2010285336A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Seoul National Univ Research & Development Business Foundation | 誘電物質用焼結物質およびその製造方法、並びにコア−シェル微細構造を有する誘電物質用焼結物質およびその製造方法 |
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