JPH0925162A - 非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ - Google Patents
非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサInfo
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- JPH0925162A JPH0925162A JP7175089A JP17508995A JPH0925162A JP H0925162 A JPH0925162 A JP H0925162A JP 7175089 A JP7175089 A JP 7175089A JP 17508995 A JP17508995 A JP 17508995A JP H0925162 A JPH0925162 A JP H0925162A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元性雰囲気中で焼成しても半導体化せず、
また、結晶粒径が小さくとも、大きな誘電率が得られ、
かつ、絶縁破壊電圧が高く、バイアス特性が良好な非還
元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミック
コンデンサを提供する。 【課題解決手段】 主成分が、一般式（Ｂａ1-m Ｒ
ｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 、または（Ｂ
ａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）
Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選
ばれる少なくとも１種類）で表され、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及
びｐが、一定の関係を満足する磁器組成物に、ＢａＯ−
ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガ
ラスからなる副成分が、一定量添加されている非還元性
誘電体磁器組成物であり、また、誘電体セラミック層が
前記非還元性誘電体磁器組成物によって構成され、内部
電極はニッケルを主成分とする積層セラミックコンデン
サである。
また、結晶粒径が小さくとも、大きな誘電率が得られ、
かつ、絶縁破壊電圧が高く、バイアス特性が良好な非還
元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミック
コンデンサを提供する。 【課題解決手段】 主成分が、一般式（Ｂａ1-m Ｒ
ｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 、または（Ｂ
ａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）
Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選
ばれる少なくとも１種類）で表され、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及
びｐが、一定の関係を満足する磁器組成物に、ＢａＯ−
ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガ
ラスからなる副成分が、一定量添加されている非還元性
誘電体磁器組成物であり、また、誘電体セラミック層が
前記非還元性誘電体磁器組成物によって構成され、内部
電極はニッケルを主成分とする積層セラミックコンデン
サである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非還元性誘電体磁
器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサに関
する。
器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、積層コンデンサの需要がますます
高まっている。積層セラミックコンデンサの製造工程で
は、まず、その表面に内部電極となる電極材料を塗布し
たシート状の誘電体材料が準備される。この電極材料を
塗布したシート状の誘電体材料を積層して熱圧着し、一
体化したものを自然雰囲気中において、１２５０〜１３
５０℃で焼成することによって、内部電極を積層状に有
する誘電体磁器が得られる。そして、この誘電体磁器の
両端面に、内部電極と導通する外部電極を焼き付けて、
積層セラミックコンデンサが得られる。
高まっている。積層セラミックコンデンサの製造工程で
は、まず、その表面に内部電極となる電極材料を塗布し
たシート状の誘電体材料が準備される。この電極材料を
塗布したシート状の誘電体材料を積層して熱圧着し、一
体化したものを自然雰囲気中において、１２５０〜１３
５０℃で焼成することによって、内部電極を積層状に有
する誘電体磁器が得られる。そして、この誘電体磁器の
両端面に、内部電極と導通する外部電極を焼き付けて、
積層セラミックコンデンサが得られる。
【０００３】したがって、この内部電極材料としては、
次のような条件を満たす必要がある。すなわち、 （ａ）誘電体材料と内部電極材料とが同時に焼成される
ので、誘電体が焼結する温度以上の融点を有すること。
次のような条件を満たす必要がある。すなわち、 （ａ）誘電体材料と内部電極材料とが同時に焼成される
ので、誘電体が焼結する温度以上の融点を有すること。
【０００４】（ｂ）焼成時、酸化性の高温雰囲気中にお
いても酸化されず、しかも誘電体と反応しないこと。
いても酸化されず、しかも誘電体と反応しないこと。
【０００５】このような条件を満足する内部電極材料と
しては、白金、金、パラジウム、またはこれら合金等の
貴金属が用いられていた。
しては、白金、金、パラジウム、またはこれら合金等の
貴金属が用いられていた。
【０００６】しかしながら、これらの内部電極材料は優
れた特性を有する反面、高価であった。そのため、積層
セラミックコンデンサのコストに占める内部電極材料費
の割合は３０〜７０％にも達し、製造コストを上昇させ
る最大の要因になっていた。
れた特性を有する反面、高価であった。そのため、積層
セラミックコンデンサのコストに占める内部電極材料費
の割合は３０〜７０％にも達し、製造コストを上昇させ
る最大の要因になっていた。
【０００７】ところで、貴金属以外に高融点を持つもの
として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ等の卑金属がある
が、これらの卑金属は、高温の酸化性雰囲気中では容易
に酸化されてしまい、誘電体と反応して、内部電極とし
ての役目を果たさなくなってしまう。そのため、これら
の卑金属を積層セラミックコンデンサの内部電極として
使用するためには、誘電体材料とともに、中性または還
元性雰囲気中で焼成する必要がある。ところが、従来の
誘電体磁器組成物材料では、このような還元性雰囲気で
焼成すると、著しく還元されて半導体化してしまうとい
う欠点があった。
として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ等の卑金属がある
が、これらの卑金属は、高温の酸化性雰囲気中では容易
に酸化されてしまい、誘電体と反応して、内部電極とし
ての役目を果たさなくなってしまう。そのため、これら
の卑金属を積層セラミックコンデンサの内部電極として
使用するためには、誘電体材料とともに、中性または還
元性雰囲気中で焼成する必要がある。ところが、従来の
誘電体磁器組成物材料では、このような還元性雰囲気で
焼成すると、著しく還元されて半導体化してしまうとい
う欠点があった。
【０００８】このような欠点を克服するために、例え
ば、特公昭５７−４２５８８号公報に示されるように、
チタン酸バリウム固溶体において、バリウムサイトとチ
タンサイトの比を化学量論比より過剰にした誘電体材料
が考え出された。この誘電体材料を使用することによっ
て、還元性雰囲気で焼成しても半導体化しない誘電体磁
器を得ることができ、内部電極材料としてニッケル等の
卑金属を使用した積層セラミックコンデンサの製造が可
能となった。
ば、特公昭５７−４２５８８号公報に示されるように、
チタン酸バリウム固溶体において、バリウムサイトとチ
タンサイトの比を化学量論比より過剰にした誘電体材料
が考え出された。この誘電体材料を使用することによっ
て、還元性雰囲気で焼成しても半導体化しない誘電体磁
器を得ることができ、内部電極材料としてニッケル等の
卑金属を使用した積層セラミックコンデンサの製造が可
能となった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年のエレ
クトロニクスの発展に伴い、積層セラミックコンデンサ
の絶縁破壊電圧の向上、及びバイアス特性の向上の重要
性がますます高まっている。
クトロニクスの発展に伴い、積層セラミックコンデンサ
の絶縁破壊電圧の向上、及びバイアス特性の向上の重要
性がますます高まっている。
【００１０】例えば、特開昭６１−１０１４５９号公報
に示されるように、チタン酸バリウム固溶体に、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｓｍ
2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 等の希土類酸化物を、０．２〜１．
０ｗｔ％添加すると、結晶粒径の小さい非還元性誘電体
磁器が得られることが知られている。しかしながら、絶
縁破壊電圧、及びバイアス特性の更なる向上を図ろうと
すると、結晶粒径をより一層小さく制御する必要があ
る。
に示されるように、チタン酸バリウム固溶体に、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｓｍ
2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 等の希土類酸化物を、０．２〜１．
０ｗｔ％添加すると、結晶粒径の小さい非還元性誘電体
磁器が得られることが知られている。しかしながら、絶
縁破壊電圧、及びバイアス特性の更なる向上を図ろうと
すると、結晶粒径をより一層小さく制御する必要があ
る。
【００１１】それゆえに、本発明の主たる目的は、還元
性雰囲気中で焼成しても半導体化せず、また、結晶粒径
が小さいにもかかわらず大きな誘電率が得られ、かつ、
絶縁破壊電圧が高く、バイアス特性が良好な非還元性誘
電体磁器組成物、及びそれを用いた積層セラミックコン
デンサを提供することにある。
性雰囲気中で焼成しても半導体化せず、また、結晶粒径
が小さいにもかかわらず大きな誘電率が得られ、かつ、
絶縁破壊電圧が高く、バイアス特性が良好な非還元性誘
電体磁器組成物、及びそれを用いた積層セラミックコン
デンサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、請求項１において、非
還元性誘電体磁器組成物は、主成分が、一般式（Ｂａ
1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但
し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少
なくとも１種類）で表され、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それ
ぞれ、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦０．２０、０＜ｏ≦
０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０３７を満足する非還
元性誘電体磁器組成物に、該非還元性誘電体磁器組成物
を１００重量部としたとき、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−
Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる副成
分が、０．３〜２．５重量部添加されていることを特徴
とするものである。
するためになされたものであり、請求項１において、非
還元性誘電体磁器組成物は、主成分が、一般式（Ｂａ
1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但
し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少
なくとも１種類）で表され、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それ
ぞれ、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦０．２０、０＜ｏ≦
０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０３７を満足する非還
元性誘電体磁器組成物に、該非還元性誘電体磁器組成物
を１００重量部としたとき、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−
Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる副成
分が、０．３〜２．５重量部添加されていることを特徴
とするものである。
【００１３】また、請求項２において、非還元性誘電体
磁器組成物は、主成分が、一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒ
ｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、Ｒｅ
はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少なくとも
１種類）で表され、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞ
れ、０＜ｌ≦０．２０、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦
０．２０、０＜ｏ≦０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０
３７を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、該非還元
性誘電体磁器組成物を１００重量部としたとき、ＢａＯ
−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とする
ガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重量部添加さ
れていることを特徴とするものである。
磁器組成物は、主成分が、一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒ
ｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、Ｒｅ
はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少なくとも
１種類）で表され、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞ
れ、０＜ｌ≦０．２０、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦
０．２０、０＜ｏ≦０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０
３７を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、該非還元
性誘電体磁器組成物を１００重量部としたとき、ＢａＯ
−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とする
ガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重量部添加さ
れていることを特徴とするものである。
【００１４】また、請求項３において、積層セラミック
コンデンサは、複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記誘電体セラミック層は、主
成分が、一般式（Ｂａ1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒ
n Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ
の中から選ばれる少なくとも１種類）で表され、ｍ、
ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ
≦０．２０、０＜ｏ≦０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．
０３７を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、該非還
元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたとき、Ｂａ
Ｏ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とす
るガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重量部添加
されている非還元性誘電体磁器組成物からなり、前記内
部電極はニッケルを主成分として構成されていることを
特徴とするものである。
コンデンサは、複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記誘電体セラミック層は、主
成分が、一般式（Ｂａ1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒ
n Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ
の中から選ばれる少なくとも１種類）で表され、ｍ、
ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ
≦０．２０、０＜ｏ≦０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．
０３７を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、該非還
元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたとき、Ｂａ
Ｏ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とす
るガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重量部添加
されている非還元性誘電体磁器組成物からなり、前記内
部電極はニッケルを主成分として構成されていることを
特徴とするものである。
【００１５】また、請求項４において、積層セラミック
コンデンサは、複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記誘電体セラミック層は、主
成分が、一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ
1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少なくとも１種類）で表さ
れ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ、０＜ｌ≦０．
２０、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦０．２０、０＜ｏ≦
０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０３７を満足する非還
元性誘電体磁器組成物に、該非還元性誘電体磁器組成物
を１００重量部としたとき、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−
Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる副成
分が、０．３〜２．５重量部添加されている非還元性誘
電体磁器組成物からなり、前記内部電極はニッケルを主
成分として構成されていることを特徴とするものであ
る。
コンデンサは、複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、前記誘電体セラミック層は、主
成分が、一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ
1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれる少なくとも１種類）で表さ
れ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ、０＜ｌ≦０．
２０、０＜ｍ≦０．０５、０＜ｎ≦０．２０、０＜ｏ≦
０．０３、１．０２０≦ｐ≦１．０３７を満足する非還
元性誘電体磁器組成物に、該非還元性誘電体磁器組成物
を１００重量部としたとき、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−
Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる副成
分が、０．３〜２．５重量部添加されている非還元性誘
電体磁器組成物からなり、前記内部電極はニッケルを主
成分として構成されていることを特徴とするものであ
る。
【００１６】
（実施例１）まず、出発原料として、純度９９．８％以
上のＢａＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、
Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｐｒ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｎＣ
Ｏ3と、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2
を主成分とするガラスをそれぞれ準備した。
上のＢａＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、
Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｐｒ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｎＣ
Ｏ3と、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2
を主成分とするガラスをそれぞれ準備した。
【００１７】そして、これらの原料を、（Ｂａ1-m Ｒｅ
m ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 、または（Ｂａ
1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ
3 の組成式に対して、表１及び表２に示すｌ、ｍ、ｎ、
ｏ、ｐの値になるように配合し、また、同時に、配合す
る前記磁器組成物を１００重量部としたとき、同じく表
１及び表２に示すように、それぞれガラスを添加して各
配合原料を得た。なお、表中、＊印を付したものは本発
明の範囲外である。
m ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 、または（Ｂａ
1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ
3 の組成式に対して、表１及び表２に示すｌ、ｍ、ｎ、
ｏ、ｐの値になるように配合し、また、同時に、配合す
る前記磁器組成物を１００重量部としたとき、同じく表
１及び表２に示すように、それぞれガラスを添加して各
配合原料を得た。なお、表中、＊印を付したものは本発
明の範囲外である。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】この配合原料をボールミルで湿式混合し、
粉砕した後乾燥し、空気中において１１００℃で２時間
仮焼して仮焼物を得た。そして、この仮焼物を乾式粉砕
機によって粉砕し、粒径が１μｍ以下の粉砕物を得た。
粉砕した後乾燥し、空気中において１１００℃で２時間
仮焼して仮焼物を得た。そして、この仮焼物を乾式粉砕
機によって粉砕し、粒径が１μｍ以下の粉砕物を得た。
【００２１】次に、これら混合粉砕物のそれぞれにポリ
ビニルブチラール系バインダー、及びエタノール等の有
機溶剤を加えて、ボールミルにより湿式混合し、セラミ
ックスラリーを調製した。
ビニルブチラール系バインダー、及びエタノール等の有
機溶剤を加えて、ボールミルにより湿式混合し、セラミ
ックスラリーを調製した。
【００２２】その後、これらの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状に成形し、厚み２０μ
ｍの矩形のセラミックグリーンシートを得た。次に、こ
のセラミックグリーンシート上に内部電極を形成するた
めに、Ｎｉを主成分とする導電ペーストを印刷パターン
を用いて印刷した。その後、内部電極層が形成されたセ
ラミックグリーシートを、内部電極の引き出されている
側が互い違いとなるように、複数枚積層して積層体を得
た。
クターブレード法によりシート状に成形し、厚み２０μ
ｍの矩形のセラミックグリーンシートを得た。次に、こ
のセラミックグリーンシート上に内部電極を形成するた
めに、Ｎｉを主成分とする導電ペーストを印刷パターン
を用いて印刷した。その後、内部電極層が形成されたセ
ラミックグリーシートを、内部電極の引き出されている
側が互い違いとなるように、複数枚積層して積層体を得
た。
【００２３】得られた積層体を、空気中において３００
℃まで加熱して有機バインダーを燃焼させた後、酸素分
圧が２×１０-10 〜３×１０-12 ＭＰａのＨ2 −Ｎ2 −
Ｏ2混合ガスからなる還元雰囲気炉中において、表３及
び表４に示す温度で２時間焼成して、セラミック焼結体
を得た。なお、表中、＊印を付したものは本発明の範囲
外である。
℃まで加熱して有機バインダーを燃焼させた後、酸素分
圧が２×１０-10 〜３×１０-12 ＭＰａのＨ2 −Ｎ2 −
Ｏ2混合ガスからなる還元雰囲気炉中において、表３及
び表４に示す温度で２時間焼成して、セラミック焼結体
を得た。なお、表中、＊印を付したものは本発明の範囲
外である。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】次に、得られたセラミック焼結体の破断面
をエッチングした。そのエッチング面を、走査型電子顕
微鏡を用いて倍率１５００倍で観察し、グレインサイズ
を測定した。この結果を同じく表３及び表４に示す。
をエッチングした。そのエッチング面を、走査型電子顕
微鏡を用いて倍率１５００倍で観察し、グレインサイズ
を測定した。この結果を同じく表３及び表４に示す。
【００２７】その後、このセラミック焼結体の内部電極
が引き出された両端面に、Ａｇ電極ペーストを塗布し、
大気中で８００℃の温度で焼き付け、内部電極に電気的
に接続された外部電極を形成した。
が引き出された両端面に、Ａｇ電極ペーストを塗布し、
大気中で８００℃の温度で焼き付け、内部電極に電気的
に接続された外部電極を形成した。
【００２８】以上のようにして得られた積層セラミック
コンデンサの外径寸法は、幅１．６ｍｍ、長さ３．２ｍ
ｍ、厚み１．２ｍｍであり、内部電極間の誘電体セラミ
ック層の厚みは１５μｍであった。また、有効誘電体セ
ラミック層の総数は１０であり、１層あたりの内部電極
の対向面積は２．１ｍｍ2 であった。
コンデンサの外径寸法は、幅１．６ｍｍ、長さ３．２ｍ
ｍ、厚み１．２ｍｍであり、内部電極間の誘電体セラミ
ック層の厚みは１５μｍであった。また、有効誘電体セ
ラミック層の総数は１０であり、１層あたりの内部電極
の対向面積は２．１ｍｍ2 であった。
【００２９】次に、このようにして得られた積層セラミ
ックコンデンサの誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎ
δ）、静電容量の温度変化率（ＴＣＣ）、絶縁抵抗を測
定するとともに、絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）、及びバイア
ス特性を評価した。なお、誘電率及び誘電正接は温度２
０℃、１ＫＨｚ、１Ｖｒｍｓの条件で測定した。また、
温度変化に対する静電容量の変化率については、２０℃
での静電容量を基準とした−２５℃と８５℃での変化率
（ΔＣ／Ｃ20）、及び−２５〜８５℃の範囲内での変化
率が、２０℃での静電容量を基準としてプラス側で最大
の値（ΔＣ／Ｃ20ｍａｘ）を求めた。また、絶縁抵抗は
２５℃及び８５℃において、２５Ｖの直流電圧を２分間
印加して、絶縁抵抗計で測定した後、体積抵抗率の対数
（ｌｏｇρ）を算出した。また、絶縁破壊電圧は，１０
個の積層コンデンサを絶縁油に浸漬した状態で、コンデ
ンサの両電極間に１００Ｖ／ｍｉｎの一定の昇圧速度で
電圧を印加して行き、破壊に至った電圧を絶縁破壊電圧
として測定した。また、バイアス特性は、１０個の積層
セラミックコンデンサに、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓの交流
電圧を印加し、そこに電界強度１ｋＶ／ｍｍの直流電圧
を重畳させて、静電容量の変化率を確認した。
ックコンデンサの誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎ
δ）、静電容量の温度変化率（ＴＣＣ）、絶縁抵抗を測
定するとともに、絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）、及びバイア
ス特性を評価した。なお、誘電率及び誘電正接は温度２
０℃、１ＫＨｚ、１Ｖｒｍｓの条件で測定した。また、
温度変化に対する静電容量の変化率については、２０℃
での静電容量を基準とした−２５℃と８５℃での変化率
（ΔＣ／Ｃ20）、及び−２５〜８５℃の範囲内での変化
率が、２０℃での静電容量を基準としてプラス側で最大
の値（ΔＣ／Ｃ20ｍａｘ）を求めた。また、絶縁抵抗は
２５℃及び８５℃において、２５Ｖの直流電圧を２分間
印加して、絶縁抵抗計で測定した後、体積抵抗率の対数
（ｌｏｇρ）を算出した。また、絶縁破壊電圧は，１０
個の積層コンデンサを絶縁油に浸漬した状態で、コンデ
ンサの両電極間に１００Ｖ／ｍｉｎの一定の昇圧速度で
電圧を印加して行き、破壊に至った電圧を絶縁破壊電圧
として測定した。また、バイアス特性は、１０個の積層
セラミックコンデンサに、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓの交流
電圧を印加し、そこに電界強度１ｋＶ／ｍｍの直流電圧
を重畳させて、静電容量の変化率を確認した。
【００３０】以上の各試験の結果を表３及び表４に示
す。
す。
【００３１】表３及び表４に示すとおり、本発明の非還
元性誘電体磁器組成物は、誘電率が８０００以上と高
く、誘電正接は０．５％以下で、温度に対する静電容量
の変化率が−２５〜８５℃の範囲でＪＩＳ規格に規定す
るＦ特性を満足する。しかも、セラミック焼結体のグレ
インサイズは２．５μｍ以下と小さく、２５℃及び８５
℃における体積抵抗率はｌｏｇρで１２．０Ωｃｍ以上
と高い。そして、絶縁破壊電圧が約１２ｋＶ／ｍｍと比
較的高く、また、バイアス特性は、ＤＣ電界強度が１ｋ
Ｖ／ｍｍのときに、ΔＣが約−５０％と比較的小さいこ
とが確認できた。
元性誘電体磁器組成物は、誘電率が８０００以上と高
く、誘電正接は０．５％以下で、温度に対する静電容量
の変化率が−２５〜８５℃の範囲でＪＩＳ規格に規定す
るＦ特性を満足する。しかも、セラミック焼結体のグレ
インサイズは２．５μｍ以下と小さく、２５℃及び８５
℃における体積抵抗率はｌｏｇρで１２．０Ωｃｍ以上
と高い。そして、絶縁破壊電圧が約１２ｋＶ／ｍｍと比
較的高く、また、バイアス特性は、ＤＣ電界強度が１ｋ
Ｖ／ｍｍのときに、ΔＣが約−５０％と比較的小さいこ
とが確認できた。
【００３２】次に、本発明の各組成範囲を限定した理由
について説明する。
について説明する。
【００３３】（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ
1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 において、０＜ｌ≦０．２０
としたのは、試料番号１のように、Ｃａ添加量ｌが０．
２０を超えると、焼結不良となり好ましくない。
1-n-o Ｚｒn Ｍｎo ）Ｏ3 において、０＜ｌ≦０．２０
としたのは、試料番号１のように、Ｃａ添加量ｌが０．
２０を超えると、焼結不良となり好ましくない。
【００３４】また、０＜ｍ≦０．０５としたのは、試料
番号２のように、Ｎｄ添加量ｍが０．０５を超える場
合、焼結磁器が半導体化し好ましくない。また、試料番
号３のように、Ｌａ添加量ｍが０．０５を超える場合
も、焼結磁器が半導体化し好ましくない。同様に、試料
番号４のように、Ｐｒ添加量ｍが０．０５を超える場合
も、焼結磁器が半導体化し好ましくない。そして、試料
番号２８のように、希土類元素添加量ｍが０の場合、グ
レインサイズが５．０μｍまで大きくなり、また、ＢＤ
Ｖ値が８．３ｋＶ／ｍｍまで低下し好ましくない。
番号２のように、Ｎｄ添加量ｍが０．０５を超える場
合、焼結磁器が半導体化し好ましくない。また、試料番
号３のように、Ｌａ添加量ｍが０．０５を超える場合
も、焼結磁器が半導体化し好ましくない。同様に、試料
番号４のように、Ｐｒ添加量ｍが０．０５を超える場合
も、焼結磁器が半導体化し好ましくない。そして、試料
番号２８のように、希土類元素添加量ｍが０の場合、グ
レインサイズが５．０μｍまで大きくなり、また、ＢＤ
Ｖ値が８．３ｋＶ／ｍｍまで低下し好ましくない。
【００３５】次に、０＜ｎ≦０．２０としたのは、試料
番号２０のように、Ｚｒ添加量ｎが０の場合は、誘電率
εが６１００と小さくなり、バイアス特性も−７２％と
低下して好ましくない。また、試料番号２１のように、
Ｚｒ添加量ｎが０．２０を超える場合は、誘電率εが６
３００と小さくなり好ましくない。
番号２０のように、Ｚｒ添加量ｎが０の場合は、誘電率
εが６１００と小さくなり、バイアス特性も−７２％と
低下して好ましくない。また、試料番号２１のように、
Ｚｒ添加量ｎが０．２０を超える場合は、誘電率εが６
３００と小さくなり好ましくない。
【００３６】次に、０＜ｏ≦０．０３としたのは、試料
番号２２のように、Ｍｎ添加量ｏが０の場合は、焼結磁
器が半導体化し好ましくない。また、試料番号２３のよ
うに、Ｍｎ添加量ｏが０．０３を超える場合は、焼結不
良となり好ましくない。
番号２２のように、Ｍｎ添加量ｏが０の場合は、焼結磁
器が半導体化し好ましくない。また、試料番号２３のよ
うに、Ｍｎ添加量ｏが０．０３を超える場合は、焼結不
良となり好ましくない。
【００３７】次に、１．０２０≦ｐ≦１．０３７とした
のは、試料番号２４のように、モル比ｐが１．０２０を
下回る場合は、焼結不良となり好ましくない。また、試
料番号２５のように、モル比ｐが１．０３７を超える場
合も、焼結不良となり好ましくない。
のは、試料番号２４のように、モル比ｐが１．０２０を
下回る場合は、焼結不良となり好ましくない。また、試
料番号２５のように、モル比ｐが１．０３７を超える場
合も、焼結不良となり好ましくない。
【００３８】そして、この非還元性誘電体磁器組成物を
１００重量部としたとき、ガラスを０．３〜２．５重量
部としたのは、試料番号２６のように、ガラス添加量が
０．３重量部を下回る場合は、焼結不良となり好ましく
ない。また、試料番号２７のように、ガラス添加量が
２．５重量部を超える場合は、グレインサイズが４．０
μｍまで大きくなり、ＢＤＶ値が９．０ｋＶ／ｍｍまで
低下し好ましくない。
１００重量部としたとき、ガラスを０．３〜２．５重量
部としたのは、試料番号２６のように、ガラス添加量が
０．３重量部を下回る場合は、焼結不良となり好ましく
ない。また、試料番号２７のように、ガラス添加量が
２．５重量部を超える場合は、グレインサイズが４．０
μｍまで大きくなり、ＢＤＶ値が９．０ｋＶ／ｍｍまで
低下し好ましくない。
【００３９】なお、本実施例では、出発原料としてＢａ
ＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｐｒ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｎＣＯ3 等の
炭酸塩粉末または酸化物粉末を用いたが、これらの粉末
に限定されるものではなく、アルコキシド法、共沈法ま
たは水熱合成法によって作製された粉末を用いてもよ
い。
ＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｐｒ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｎＣＯ3 等の
炭酸塩粉末または酸化物粉末を用いたが、これらの粉末
に限定されるものではなく、アルコキシド法、共沈法ま
たは水熱合成法によって作製された粉末を用いてもよ
い。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、還元性雰囲気中で焼成
しても還元されず、半導体化しない非還元性誘電体磁器
組成物を得ることができる。したがって、この非還元性
誘電体磁器組成物を用いた磁器で積層コンデンサを製造
すれば、その内部電極材料として安価な卑金属を用いる
ことができ、積層セラミックコンデンサのコストダウン
を実現することができる。
しても還元されず、半導体化しない非還元性誘電体磁器
組成物を得ることができる。したがって、この非還元性
誘電体磁器組成物を用いた磁器で積層コンデンサを製造
すれば、その内部電極材料として安価な卑金属を用いる
ことができ、積層セラミックコンデンサのコストダウン
を実現することができる。
【００４１】また、この非還元性誘電体磁器組成物を用
いた磁器では、従来の誘電体磁器組成物を用いた場合に
比べて、その結晶粒径を十分に小さくできるにもかかわ
らず、大きな誘電率が得られる。したがって、小型で大
容量の積層コンデンサを設計できる上に、絶縁破壊電圧
が高くなり、かつ、バイアス特性が向上するという効果
を奏することができる。
いた磁器では、従来の誘電体磁器組成物を用いた場合に
比べて、その結晶粒径を十分に小さくできるにもかかわ
らず、大きな誘電率が得られる。したがって、小型で大
容量の積層コンデンサを設計できる上に、絶縁破壊電圧
が高くなり、かつ、バイアス特性が向上するという効果
を奏することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 主成分が、 一般式（Ｂａ1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍ
ｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれ
る少なくとも１種類）で表され、 ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ ０＜ｍ≦０．０５ ０＜ｎ≦０．２０ ０＜ｏ≦０．０３ １．０２０≦ｐ≦１．０３７ を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、 該非還元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたと
き、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主
成分とするガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重
量部添加されていることを特徴とする非還元性誘電体磁
器組成物。 - 【請求項２】 主成分が、 一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒ
n Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれ
る少なくとも１種類）で表され、 ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ ０＜ｌ≦０．２０ ０＜ｍ≦０．０５ ０＜ｎ≦０．２０ ０＜ｏ≦０．０３ １．０２０≦ｐ≦１．０３７ を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、 該非還元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたと
き、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主
成分とするガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重
量部添加されていることを特徴とする非還元性誘電体磁
器組成物。 - 【請求項３】 複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、 前記誘電体セラミック層は、主成分が、 一般式（Ｂａ1-m Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒn Ｍ
ｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれ
る少なくとも１種類）で表され、 ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ ０＜ｍ≦０．０５ ０＜ｎ≦０．２０ ０＜ｏ≦０．０３ １．０２０≦ｐ≦１．０３７ を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、 該非還元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたと
き、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主
成分とするガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重
量部添加されている非還元性誘電体磁器組成物からな
り、前記内部電極はニッケルを主成分として構成されて
いることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項４】 複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、 前記誘電体セラミック層は、主成分が、 一般式（Ｂａ1-l-m Ｃａl Ｒｅm ）p （Ｔｉ1-n-o Ｚｒ
n Ｍｎo ）Ｏ3 （但し、ＲｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの中から選ばれ
る少なくとも１種類）で表され、 ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及びｐが、それぞれ ０＜ｌ≦０．２０ ０＜ｍ≦０．０５ ０＜ｎ≦０．２０ ０＜ｏ≦０．０３ １．０２０≦ｐ≦１．０３７ を満足する非還元性誘電体磁器組成物に、 該非還元性誘電体磁器組成物を１００重量部としたと
き、ＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を主
成分とするガラスからなる副成分が、０．３〜２．５重
量部添加されている非還元性誘電体磁器組成物からな
り、前記内部電極はニッケルを主成分として構成されて
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 |
|---|---|---|---|
| JP17508995A JP3796771B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17508995A JP3796771B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925162A true JPH0925162A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3796771B2 JP3796771B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=15990062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17508995A Expired - Lifetime JP3796771B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3796771B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001307944A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層セラミックコンデンサの製造方法及び外部電極用ペースト |
| KR20020035443A (ko) * | 2000-11-06 | 2002-05-11 | 무라타 야스타카 | 세라믹 커패시터 및 그의 제조방법 |
| JP2002226263A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Kyocera Corp | 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ |
| JP2002274937A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kyocera Corp | 温度特性に優れた誘電体磁器 |
| KR100466073B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2005-01-13 | 삼성전기주식회사 | 균일성 및 절연저항성이 증대된 유전체 조성물, 그제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서 |
| JP2008254988A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | 誘電体セラミックス及びその製造方法並びに積層セラミックコンデンサ |
| JP2011116629A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Tdk Corp | 六方晶系チタン酸バリウム粉末、その製造方法、誘電体磁器組成物および電子部品 |
| US8358494B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-01-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and manufacturing method therefor and laminated ceramic capacitor |
| CN105399420A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-16 | 西安工业大学 | 一种Ti基高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 |
-
1995
- 1995-07-11 JP JP17508995A patent/JP3796771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001307944A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層セラミックコンデンサの製造方法及び外部電極用ペースト |
| KR20020035443A (ko) * | 2000-11-06 | 2002-05-11 | 무라타 야스타카 | 세라믹 커패시터 및 그의 제조방법 |
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| JP2002274937A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kyocera Corp | 温度特性に優れた誘電体磁器 |
| KR100466073B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2005-01-13 | 삼성전기주식회사 | 균일성 및 절연저항성이 증대된 유전체 조성물, 그제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서 |
| JP2008254988A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | 誘電体セラミックス及びその製造方法並びに積層セラミックコンデンサ |
| US8358494B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-01-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and manufacturing method therefor and laminated ceramic capacitor |
| JP2011116629A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Tdk Corp | 六方晶系チタン酸バリウム粉末、その製造方法、誘電体磁器組成物および電子部品 |
| CN105399420A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-16 | 西安工业大学 | 一种Ti基高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3796771B2 (ja) | 2006-07-12 |
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