JPH10162648A - 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とその製造方法 - Google Patents
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とその製造方法Info
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- JPH10162648A JPH10162648A JP8322579A JP32257996A JPH10162648A JP H10162648 A JPH10162648 A JP H10162648A JP 8322579 A JP8322579 A JP 8322579A JP 32257996 A JP32257996 A JP 32257996A JP H10162648 A JPH10162648 A JP H10162648A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比誘電率及び絶縁抵抗の向上した誘電体磁器
組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、（化１）を主成分とし、副成
分としてＡｌ2Ｏ3を前記主成分に対して１．０重量％以
下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させたことを
特徴とする誘電体磁器組成物である。 【化１】
組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、（化１）を主成分とし、副成
分としてＡｌ2Ｏ3を前記主成分に対して１．０重量％以
下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させたことを
特徴とする誘電体磁器組成物である。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンの受
像機の電子チューナ、ビデオテープレコーダ、ビデオカ
メラ等の各種電気機器に使用されるセラミックコンデン
サに用いる誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミ
ックコンデンサとその製造方法に関するものである。
像機の電子チューナ、ビデオテープレコーダ、ビデオカ
メラ等の各種電気機器に使用されるセラミックコンデン
サに用いる誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミ
ックコンデンサとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、ＢａＴｉ
Ｏ3を主成分とする誘電体層と内部電極層とを交互に積
層して積層体を形成して焼成した後、その端面に外部電
極を形成することにより、複数の並列等価なセラミック
コンデンサを有する構造を実現している。
Ｏ3を主成分とする誘電体層と内部電極層とを交互に積
層して積層体を形成して焼成した後、その端面に外部電
極を形成することにより、複数の並列等価なセラミック
コンデンサを有する構造を実現している。
【０００３】この内部電極層材料に、安価な卑金属のＮ
ｉを用い低コスト化を図る試みがなされているが、Ｎｉ
を内部電極層として使用すると、ＢａＴｉＯ3を主成分
とする誘電体層と内部電極層とをＮｉが酸化されない還
元性雰囲気で同時に焼成しなければならない。そこで中
性または還元性雰囲気で焼成しても還元されない材料と
して、非還元性セラミック材料の開発も行われており、
ＢａＴｉＯ3にＭｎＯ2、Ｙｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、ＴｈＯ2
を添加したものが知られている。（例えば特公平６−５
０７００号公報参照）
ｉを用い低コスト化を図る試みがなされているが、Ｎｉ
を内部電極層として使用すると、ＢａＴｉＯ3を主成分
とする誘電体層と内部電極層とをＮｉが酸化されない還
元性雰囲気で同時に焼成しなければならない。そこで中
性または還元性雰囲気で焼成しても還元されない材料と
して、非還元性セラミック材料の開発も行われており、
ＢａＴｉＯ3にＭｎＯ2、Ｙｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、ＴｈＯ2
を添加したものが知られている。（例えば特公平６−５
０７００号公報参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来よりも
さらに比誘電率及び絶縁抵抗の向上した誘電体磁器組成
物を提供することを目的とするものである。
さらに比誘電率及び絶縁抵抗の向上した誘電体磁器組成
物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の誘電体磁器組成物は、（化３）を主成分と
し、副成分としてＡｌ2Ｏ3を前記主成分に対し、１．０
重量％以下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させ
たものであり、上記目的を達成することができる。
に本発明の誘電体磁器組成物は、（化３）を主成分と
し、副成分としてＡｌ2Ｏ3を前記主成分に対し、１．０
重量％以下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させ
たものであり、上記目的を達成することができる。
【０００６】
【化３】
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、（化４）を主成分とし、副成分としてＡｌ 2Ｏ3を前
記主成分に対し、１．０重量％以下（ただし０重量％は
除く）の範囲で含有させたことを特徴とする誘電体磁器
組成物であり、比誘電率及び絶縁抵抗の高いものであ
る。
は、（化４）を主成分とし、副成分としてＡｌ 2Ｏ3を前
記主成分に対し、１．０重量％以下（ただし０重量％は
除く）の範囲で含有させたことを特徴とする誘電体磁器
組成物であり、比誘電率及び絶縁抵抗の高いものであ
る。
【０００８】
【化４】
【０００９】請求項２に記載の発明は、副成分としてさ
らにＶ2Ｏ5を主成分に対し、１．０重量％以下（ただし
０重量％は除く）の範囲で含有させたことを特徴とする
請求項１に記載の誘電体磁器組成物であり、比誘電率及
び絶縁抵抗の高いものである。
らにＶ2Ｏ5を主成分に対し、１．０重量％以下（ただし
０重量％は除く）の範囲で含有させたことを特徴とする
請求項１に記載の誘電体磁器組成物であり、比誘電率及
び絶縁抵抗の高いものである。
【００１０】請求項３に記載の発明は、誘電体層と内部
電極層とを交互に積層した積層体と、この積層体の前記
内部電極層の露出した端面に設けた外部電極とを備え、
前記誘電体層は（化４）を主成分とし、副成分としてＡ
ｌ2Ｏ3を前記主成分に対し、１．０重量％以下（ただし
０重量％は除く）の範囲で含有させた誘電体磁器組成物
を用いて形成されたことを特徴とする積層セラミックコ
ンデンサであり、大容量かつ信頼性の高いものである。
電極層とを交互に積層した積層体と、この積層体の前記
内部電極層の露出した端面に設けた外部電極とを備え、
前記誘電体層は（化４）を主成分とし、副成分としてＡ
ｌ2Ｏ3を前記主成分に対し、１．０重量％以下（ただし
０重量％は除く）の範囲で含有させた誘電体磁器組成物
を用いて形成されたことを特徴とする積層セラミックコ
ンデンサであり、大容量かつ信頼性の高いものである。
【００１１】請求項４に記載の発明は、誘電体層の副成
分としてさらにＶ2Ｏ5を主成分に対し、１．０重量％以
下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させたことを
特徴とする請求項３に記載の積層セラミックコンデンサ
であり、大容量かつ信頼性の高いものである。
分としてさらにＶ2Ｏ5を主成分に対し、１．０重量％以
下（ただし０重量％は除く）の範囲で含有させたことを
特徴とする請求項３に記載の積層セラミックコンデンサ
であり、大容量かつ信頼性の高いものである。
【００１２】請求項５に記載の発明は、内部電極層とし
てＮｉを主成分とする金属を用いた請求項３あるいは請
求項４に記載の積層セラミックコンデンサであり、安価
な卑金属のＮｉを用い低コスト化を図ることができるも
のである。
てＮｉを主成分とする金属を用いた請求項３あるいは請
求項４に記載の積層セラミックコンデンサであり、安価
な卑金属のＮｉを用い低コスト化を図ることができるも
のである。
【００１３】請求項６に記載の発明は、誘電体材料を用
いて形成したグリーンシートと、Ｎｉを主成分とする内
部電極ペーストとを交互に積層して積層体を形成する工
程と、次にこの積層体を前記グリーンシートが焼結し始
める温度より低温で加熱処理する工程と、次いでこの積
層体をＮｉの融点より低温の還元雰囲気中で焼成する工
程と、その後前記積層体の端面に外部電極を形成する工
程とを有する積層セラミックコンデンサの製造方法にお
いて、前記誘電体材料は、少なくともＢａ化合物、Ｓｒ
化合物、Ｔｉ化合物、Ｚｒ化合物、Ｄｙ化合物、Ａｌ化
合物及びＭｎ3Ｏ4を有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り、安価に大容量かつ信
頼性の高い積層セラミックコンデンサが得られるもので
ある。
いて形成したグリーンシートと、Ｎｉを主成分とする内
部電極ペーストとを交互に積層して積層体を形成する工
程と、次にこの積層体を前記グリーンシートが焼結し始
める温度より低温で加熱処理する工程と、次いでこの積
層体をＮｉの融点より低温の還元雰囲気中で焼成する工
程と、その後前記積層体の端面に外部電極を形成する工
程とを有する積層セラミックコンデンサの製造方法にお
いて、前記誘電体材料は、少なくともＢａ化合物、Ｓｒ
化合物、Ｔｉ化合物、Ｚｒ化合物、Ｄｙ化合物、Ａｌ化
合物及びＭｎ3Ｏ4を有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り、安価に大容量かつ信
頼性の高い積層セラミックコンデンサが得られるもので
ある。
【００１４】請求項７に記載の発明は、誘電体材料にさ
らにＶ化合物を添加したことを特徴とする請求項６に記
載の積層セラミックコンデンサの製造方法であり、安価
に大容量かつ信頼性の高い積層セラミックコンデンサが
得られるものである。
らにＶ化合物を添加したことを特徴とする請求項６に記
載の積層セラミックコンデンサの製造方法であり、安価
に大容量かつ信頼性の高い積層セラミックコンデンサが
得られるものである。
【００１５】請求項８に記載の発明は、誘電体材料の内
Ａｌ化合物以外の誘電体材料を予め仮焼し、その後Ａｌ
化合物を添加したものを誘電体材料として用いることを
特徴とする請求項６あるいは請求項７に記載の積層セラ
ミックコンデンサの製造方法であり、均一な誘電体材料
を用いることができる。
Ａｌ化合物以外の誘電体材料を予め仮焼し、その後Ａｌ
化合物を添加したものを誘電体材料として用いることを
特徴とする請求項６あるいは請求項７に記載の積層セラ
ミックコンデンサの製造方法であり、均一な誘電体材料
を用いることができる。
【００１６】以下本発明の一実施の形態について説明す
る。まず、出発原料には化学的に高純度のＢａＣＯ3、
ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｍｎ3Ｏ4、Ｄｙ2Ｏ3、
Ａｌ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5を（表１）に示すように炭酸塩は酸化
物に換算して本発明の範囲内外の組成比になるように秤
量した。
る。まず、出発原料には化学的に高純度のＢａＣＯ3、
ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｍｎ3Ｏ4、Ｄｙ2Ｏ3、
Ａｌ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5を（表１）に示すように炭酸塩は酸化
物に換算して本発明の範囲内外の組成比になるように秤
量した。
【００１７】
【表１】
【００１８】次に、Ａｌ2Ｏ3以外の出発原料をジルコニ
アボールを備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式
混合後、脱水乾燥した。次いでこの乾燥粉末を高純度の
アルミナルツボに入れ、空気中で１１００℃にて２時間
仮焼した。その後この仮焼粉末とＡｌ2Ｏ3とをジルコニ
アボールを備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式
粉砕後、脱水乾燥した。この時粉砕粉の平均粒径が２μ
ｍ以下になるようにした。またＡｌ2Ｏ3を後から添加す
るのは、Ａｌ2Ｏ3も一緒に仮焼すると仮焼が進みすぎた
り、均一に仮焼できなくなるからである。次にこの粉砕
粉末に有機バインダとしてポリビニルブチラール樹脂、
可塑剤としてＢＢＰ（ベンジルブチルフタレート）、溶
剤としてｎ−酢酸ブチルを加えて、ジルコニアボールを
備えたボールミルにて混合し、スラリーを調整した。次
いでこのスラリーを真空脱法の後、ドクターブレード法
により、フィルム状に造膜し、グリーンシートを作製し
た。この時、乾燥後のグリーンシートの厚みは、約２０
μｍとなるようにした。次に、このグリーンシート上に
ニッケル粉末は、内部電極層間に挟まれた誘電体層の厚
みよりも小さい平均粒径約１．０μｍのニッケル粉末を
用いた電極ペーストを用い、所望のパターンとなるよう
にスクリーン印刷を行った。次いで電極パターン形成済
みグリーンシートを内部電極パターンが誘電体層を介し
て対向するように１００枚重ね合わせ、加熱加圧して一
体化した後、横３．８ｍｍ、縦１．８ｍｍの寸法に切断
して、未焼結積層体を準備した。その後この未焼結積層
体をジルコニア粉末を敷いたジルコニア質サヤに入れ、
積層体中の有機物が燃焼するように４００℃まで空気中
で加熱し、有機バインダを燃焼させ、その後、Ｎ2＋Ｈ2
中で１２７５℃で２時間焼成し、焼結体を得た。次に得
られた焼結体の端面に外部電極として市販の９００℃窒
素雰囲気焼成用銅ペーストを塗布し、メッシュ型の連続
ベルトによって焼付け、積層セラミックコンデンサを得
た。なお、誘電体層の厚みは約１２μｍ、内部電極層の
厚みは約２〜２．５μｍであった。
アボールを備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式
混合後、脱水乾燥した。次いでこの乾燥粉末を高純度の
アルミナルツボに入れ、空気中で１１００℃にて２時間
仮焼した。その後この仮焼粉末とＡｌ2Ｏ3とをジルコニ
アボールを備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式
粉砕後、脱水乾燥した。この時粉砕粉の平均粒径が２μ
ｍ以下になるようにした。またＡｌ2Ｏ3を後から添加す
るのは、Ａｌ2Ｏ3も一緒に仮焼すると仮焼が進みすぎた
り、均一に仮焼できなくなるからである。次にこの粉砕
粉末に有機バインダとしてポリビニルブチラール樹脂、
可塑剤としてＢＢＰ（ベンジルブチルフタレート）、溶
剤としてｎ−酢酸ブチルを加えて、ジルコニアボールを
備えたボールミルにて混合し、スラリーを調整した。次
いでこのスラリーを真空脱法の後、ドクターブレード法
により、フィルム状に造膜し、グリーンシートを作製し
た。この時、乾燥後のグリーンシートの厚みは、約２０
μｍとなるようにした。次に、このグリーンシート上に
ニッケル粉末は、内部電極層間に挟まれた誘電体層の厚
みよりも小さい平均粒径約１．０μｍのニッケル粉末を
用いた電極ペーストを用い、所望のパターンとなるよう
にスクリーン印刷を行った。次いで電極パターン形成済
みグリーンシートを内部電極パターンが誘電体層を介し
て対向するように１００枚重ね合わせ、加熱加圧して一
体化した後、横３．８ｍｍ、縦１．８ｍｍの寸法に切断
して、未焼結積層体を準備した。その後この未焼結積層
体をジルコニア粉末を敷いたジルコニア質サヤに入れ、
積層体中の有機物が燃焼するように４００℃まで空気中
で加熱し、有機バインダを燃焼させ、その後、Ｎ2＋Ｈ2
中で１２７５℃で２時間焼成し、焼結体を得た。次に得
られた焼結体の端面に外部電極として市販の９００℃窒
素雰囲気焼成用銅ペーストを塗布し、メッシュ型の連続
ベルトによって焼付け、積層セラミックコンデンサを得
た。なお、誘電体層の厚みは約１２μｍ、内部電極層の
厚みは約２〜２．５μｍであった。
【００１９】次に得られた積層セラミックコンデンサの
静電容量および誘電損失を、２０℃の恒温槽中で周波数
１ｋＨｚ、入力信号レベル１．０Ｖｒｍｓにて測定し、
静電容量から、（数１）を用いて比誘電率を算出した。
静電容量および誘電損失を、２０℃の恒温槽中で周波数
１ｋＨｚ、入力信号レベル１．０Ｖｒｍｓにて測定し、
静電容量から、（数１）を用いて比誘電率を算出した。
【００２０】
【数１】
【００２１】その後、直流１６Ｖを１分間印加し、その
時の絶縁抵抗を測定した。上記の測定結果を（表１）に
あわせて示した。
時の絶縁抵抗を測定した。上記の測定結果を（表１）に
あわせて示した。
【００２２】（表１）から明らかなように、本発明の範
囲内の誘電体磁器組成物を用いて作製した積層セラミッ
クコンデンサは、比誘電率が高く、誘電損失、絶縁抵抗
も実用上十分な値を示した。一方、本発明の範囲外の誘
電体磁器組成物を用いて作製した積層セラミックコンデ
ンサは、比誘電率や絶縁抵抗が低く、誘電損失が大きく
なる傾向にあった。
囲内の誘電体磁器組成物を用いて作製した積層セラミッ
クコンデンサは、比誘電率が高く、誘電損失、絶縁抵抗
も実用上十分な値を示した。一方、本発明の範囲外の誘
電体磁器組成物を用いて作製した積層セラミックコンデ
ンサは、比誘電率や絶縁抵抗が低く、誘電損失が大きく
なる傾向にあった。
【００２３】すなわちＢａＯをＳｒＯで置換することで
比誘電率を高め、誘電損失を小さくすることができる。
この時、焼結後の焼結体粒径が他の無機添加物で比誘電
率を高めた場合と比較して著しく小さく、このことは大
容量の積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させる
ばかりでなく、静電容量の経時的な劣化をも抑制する作
用を有する。また同時に、積層セラミックコンデンサの
強度が向上するために、積層セラミックコンデンサを実
装するときに発生する熱的および機械的なストレスによ
るクラックの発生を抑制する作用を有する。ＳｒＯの置
換量がｘ＝０．２までは比誘電率が高く、誘電損失が小
さくなる傾向にあるがそれ以上の添加は焼結性が低下
し、比誘電率が低下する。
比誘電率を高め、誘電損失を小さくすることができる。
この時、焼結後の焼結体粒径が他の無機添加物で比誘電
率を高めた場合と比較して著しく小さく、このことは大
容量の積層セラミックコンデンサの信頼性を向上させる
ばかりでなく、静電容量の経時的な劣化をも抑制する作
用を有する。また同時に、積層セラミックコンデンサの
強度が向上するために、積層セラミックコンデンサを実
装するときに発生する熱的および機械的なストレスによ
るクラックの発生を抑制する作用を有する。ＳｒＯの置
換量がｘ＝０．２までは比誘電率が高く、誘電損失が小
さくなる傾向にあるがそれ以上の添加は焼結性が低下
し、比誘電率が低下する。
【００２４】また、ＺｒＯ2についてはＴｉＯ2と置換す
ることによってシフターとして寄与することから、ｙ＝
０．２を越えて置換するとキュリー点がかなり低温側に
シフトし、２０℃での比誘電率が低下する。
ることによってシフターとして寄与することから、ｙ＝
０．２を越えて置換するとキュリー点がかなり低温側に
シフトし、２０℃での比誘電率が低下する。
【００２５】Ｍｎ3Ｏ4は、他のＭｎ化合物と比較して微
粒子で、かつ他の無機添加物と混合するときに非常に分
散性が優れているため、少量の添加で耐還元性を向上さ
せることができ、絶縁抵抗の劣化を防止できる。またＭ
ｎを添加すると比誘電率が低下する傾向にあるが、Ｍｎ
3Ｏ4は他のＭｎ化合物を用いた場合と比較すると、その
傾向が小さいといった作用を有する。さらに内部電極が
Ｎｉを主成分とする積層セラミックコンデンサを作製す
るとき、焼成工程でＮｉ内部電極が酸化されＮｉＯとな
った場合、ＮｉＯが誘電体層中に拡散し、比誘電率の低
下を引き起こす原因となるが、他のＭｎ化合物ではなく
Ｍｎ3Ｏ4を用いることにより、たとえＮｉＯが誘電体層
中に拡散しても比誘電率の低下を抑制する作用を有して
いる。
粒子で、かつ他の無機添加物と混合するときに非常に分
散性が優れているため、少量の添加で耐還元性を向上さ
せることができ、絶縁抵抗の劣化を防止できる。またＭ
ｎを添加すると比誘電率が低下する傾向にあるが、Ｍｎ
3Ｏ4は他のＭｎ化合物を用いた場合と比較すると、その
傾向が小さいといった作用を有する。さらに内部電極が
Ｎｉを主成分とする積層セラミックコンデンサを作製す
るとき、焼成工程でＮｉ内部電極が酸化されＮｉＯとな
った場合、ＮｉＯが誘電体層中に拡散し、比誘電率の低
下を引き起こす原因となるが、他のＭｎ化合物ではなく
Ｍｎ3Ｏ4を用いることにより、たとえＮｉＯが誘電体層
中に拡散しても比誘電率の低下を抑制する作用を有して
いる。
【００２６】Ｍｎ3Ｏ4については、１／３Ｍｎ3Ｏ4に換
算して、α＜０．００１の場合、十分な絶縁抵抗が得ら
れず、α＞０．０５の場合には絶縁抵抗および比誘電率
が低下する傾向にある。
算して、α＜０．００１の場合、十分な絶縁抵抗が得ら
れず、α＞０．０５の場合には絶縁抵抗および比誘電率
が低下する傾向にある。
【００２７】Ｄｙ2Ｏ3については、他の希土類元素と比
較すると比誘電率を高める作用を有する。無添加の場
合、誘電体粒成長を促進せず、比誘電率が低い。またβ
＞０．０２を越えて過度に添加すると焼結性が低下し、
比誘電率が低くなる。
較すると比誘電率を高める作用を有する。無添加の場
合、誘電体粒成長を促進せず、比誘電率が低い。またβ
＞０．０２を越えて過度に添加すると焼結性が低下し、
比誘電率が低くなる。
【００２８】Ａｌ2Ｏ3は、Ｍｎ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ5またはその
両方と組み合わせて添加することで比誘電率を高めるこ
とができるといった作用を有する。ＭｎＯ2等他のＭｎ
化合物と組み合わせた場合では十分にその効果を発揮さ
せることはできない。さらに一定量以上のＡｌ2Ｏ3は、
内部電極がＮｉを主成分とする積層セラミックコンデン
サを作製するとき、焼成過程で内部電極近傍に偏析する
ために内部電極に含まれるＦｅ等の不純物が誘電体層中
に拡散することを抑制することができるため、内部電極
の不純物が誘電体層に拡散することによって発生する絶
縁抵抗の劣化などの悪影響を防止することができる。無
添加の場合、焼結性が悪いが、Ｍｎ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ5または
その両方と組み合わせて添加することにより、比誘電率
を向上させることができる。しかし、１ｗｔ％をこえて
添加すると比誘電率は高くなるが、絶縁抵抗が低下する
ばかりでなく、焼結体粒子が大きくなるため、積層セラ
ミックコンデンサ用の誘電体材料としては適さない。
両方と組み合わせて添加することで比誘電率を高めるこ
とができるといった作用を有する。ＭｎＯ2等他のＭｎ
化合物と組み合わせた場合では十分にその効果を発揮さ
せることはできない。さらに一定量以上のＡｌ2Ｏ3は、
内部電極がＮｉを主成分とする積層セラミックコンデン
サを作製するとき、焼成過程で内部電極近傍に偏析する
ために内部電極に含まれるＦｅ等の不純物が誘電体層中
に拡散することを抑制することができるため、内部電極
の不純物が誘電体層に拡散することによって発生する絶
縁抵抗の劣化などの悪影響を防止することができる。無
添加の場合、焼結性が悪いが、Ｍｎ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ5または
その両方と組み合わせて添加することにより、比誘電率
を向上させることができる。しかし、１ｗｔ％をこえて
添加すると比誘電率は高くなるが、絶縁抵抗が低下する
ばかりでなく、焼結体粒子が大きくなるため、積層セラ
ミックコンデンサ用の誘電体材料としては適さない。
【００２９】またＶ2Ｏ5はＡｌ2Ｏ3と組み合わせて添加
すると比誘電率を高めるばかりでなく、ＮｉＯが誘電体
層中に拡散しても比誘電率の低下を抑制し、誘電体の絶
縁抵抗を高めることができる。０．０１ｗｔ％以上の添
加で絶縁抵抗を高める傾向にあるが、１ｗｔ％越えて添
加すると誘電損失が大きくなる。
すると比誘電率を高めるばかりでなく、ＮｉＯが誘電体
層中に拡散しても比誘電率の低下を抑制し、誘電体の絶
縁抵抗を高めることができる。０．０１ｗｔ％以上の添
加で絶縁抵抗を高める傾向にあるが、１ｗｔ％越えて添
加すると誘電損失が大きくなる。
【００３０】以上の結果より、本発明の組成範囲におい
てのみ、高誘電率で誘電損失が小さく、絶縁抵抗が十分
高い積層セラミックコンデンサの作製が可能となる。
てのみ、高誘電率で誘電損失が小さく、絶縁抵抗が十分
高い積層セラミックコンデンサの作製が可能となる。
【００３１】次に、Ｂａ＋ＳｒとＴｉ＋Ｚｒの比率を変
えた実験を行った。なお、この時試料Ｎｏ００１〜００
５については、Ｍｎ3Ｏ4は１／３Ｍｎ3Ｏ4として０．０
１ｍｏｌ、Ｄｙ2Ｏ3は０．０１ｍｏｌ、Ａｌ2Ｏ3は０．
１ｗｔ％とし、試料Ｎｏ００５〜０１０については、Ｍ
ｎ3Ｏ4は１／３Ｍｎ3Ｏ4として０．０１ｍｏｌ、Ｄｙ 2
Ｏ3は０．０１ｍｏｌ、Ａｌ2Ｏ3は０．１ｗｔ％、Ｖ2Ｏ
5は０．１ｗｔ％とし、同様な手順で積層セラミックコ
ンデンサを作製し、特性の評価を行った。その結果を
（表２）に示した。
えた実験を行った。なお、この時試料Ｎｏ００１〜００
５については、Ｍｎ3Ｏ4は１／３Ｍｎ3Ｏ4として０．０
１ｍｏｌ、Ｄｙ2Ｏ3は０．０１ｍｏｌ、Ａｌ2Ｏ3は０．
１ｗｔ％とし、試料Ｎｏ００５〜０１０については、Ｍ
ｎ3Ｏ4は１／３Ｍｎ3Ｏ4として０．０１ｍｏｌ、Ｄｙ 2
Ｏ3は０．０１ｍｏｌ、Ａｌ2Ｏ3は０．１ｗｔ％、Ｖ2Ｏ
5は０．１ｗｔ％とし、同様な手順で積層セラミックコ
ンデンサを作製し、特性の評価を行った。その結果を
（表２）に示した。
【００３２】
【表２】
【００３３】（表２）より明らかなように、本発明の範
囲内については比誘電率、誘電損失、絶縁抵抗ともに実
用上十分な値を示している。一方、範囲外の試料Ｎｏ０
０１，００６については絶縁抵抗が低く、試料Ｎｏ００
５，０１０については焼結性が悪く、比誘電率が低い。
（表２）は、Ｍｎ3Ｏ4、Ｄｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5の
添加量を固定して行った結果を示したが、本発明の範囲
内での他の誘電体組成におけるＢａ＋Ｓｒ／Ｔｉ＋Ｚｒ
比と特性の関係は同様の傾向を示した。
囲内については比誘電率、誘電損失、絶縁抵抗ともに実
用上十分な値を示している。一方、範囲外の試料Ｎｏ０
０１，００６については絶縁抵抗が低く、試料Ｎｏ００
５，０１０については焼結性が悪く、比誘電率が低い。
（表２）は、Ｍｎ3Ｏ4、Ｄｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5の
添加量を固定して行った結果を示したが、本発明の範囲
内での他の誘電体組成におけるＢａ＋Ｓｒ／Ｔｉ＋Ｚｒ
比と特性の関係は同様の傾向を示した。
【００３４】以上の結果より、Ｂａ＋Ｓｒ／Ｔｉ＋Ｚｒ
比は、本発明に示すごとく、１．００〜１．０２の範囲
が望ましい。
比は、本発明に示すごとく、１．００〜１．０２の範囲
が望ましい。
【００３５】なお、本実施の形態においては、出発原料
として、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｄ
ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＶ2Ｏ5を用いたが、所望の組成
比になるようにＢａＴｉＯ3等の化合物あるいは炭酸
塩、水酸化物等空気中での加熱により、ＢａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｄｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＶ2
Ｏ5となる化合物を使用しても本実施の形態と同程度の
特性を得ることができる。
として、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｄ
ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＶ2Ｏ5を用いたが、所望の組成
比になるようにＢａＴｉＯ3等の化合物あるいは炭酸
塩、水酸化物等空気中での加熱により、ＢａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｄｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＶ2
Ｏ5となる化合物を使用しても本実施の形態と同程度の
特性を得ることができる。
【００３６】また内部電極としてＮｉを用いたが、Ｎｉ
−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐｄなども内部電極として用いることが
できる。
−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐｄなども内部電極として用いることが
できる。
【００３７】さらに脱バインダ、焼成条件についても固
定して行ったが、脱バインダ工程は、使用する有機バイ
ンダの燃焼する温度で加熱処理すればよく、焼成工程に
おいても、Ｎ2＋Ｈ2中での焼成に限らず、誘電体層が還
元されず、内部電極層が過度に酸化されない雰囲気、つま
り内部電極としての機能を果たせるように焼成できる雰
囲気であればよい。
定して行ったが、脱バインダ工程は、使用する有機バイ
ンダの燃焼する温度で加熱処理すればよく、焼成工程に
おいても、Ｎ2＋Ｈ2中での焼成に限らず、誘電体層が還
元されず、内部電極層が過度に酸化されない雰囲気、つま
り内部電極としての機能を果たせるように焼成できる雰
囲気であればよい。
【００３８】また、本実施の形態においては、積層セラ
ミックコンデンサを作製し、誘電体磁器組成物の特性を
評価したが本発明の誘電体磁器組成物は、単板型のセラ
ミックコンデンサにも使用できることは言うまでもな
い。
ミックコンデンサを作製し、誘電体磁器組成物の特性を
評価したが本発明の誘電体磁器組成物は、単板型のセラ
ミックコンデンサにも使用できることは言うまでもな
い。
【００３９】
【発明の効果】以上本発明の誘電体磁器組成物は、高い
比誘電率を有し、誘電損失が小さく、還元雰囲気におい
ても優れた絶縁抵抗を示すもので、Ｎｉを主成分とする
内部電極の積層セラミックコンデンサの作製にあたって
非常に有効である。また比誘電率が高いため、積層セラ
ミックコンデンサの小型化、大容量化が極めて容易にな
る。
比誘電率を有し、誘電損失が小さく、還元雰囲気におい
ても優れた絶縁抵抗を示すもので、Ｎｉを主成分とする
内部電極の積層セラミックコンデンサの作製にあたって
非常に有効である。また比誘電率が高いため、積層セラ
ミックコンデンサの小型化、大容量化が極めて容易にな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉光 秀紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 （化１）を主成分とし、副成分としてＡ
ｌ2Ｏ3を前記主成分に対し、１．０重量％以下（ただし
０重量％は除く）の範囲で含有させたことを特徴とする
誘電体磁器組成物。 【化１】 - 【請求項２】 副成分としてさらにＶ2Ｏ5を主成分に対
し、１．０重量％以下（ただし０重量％は除く）の範囲
で含有させたことを特徴とする請求項１に記載の誘電体
磁器組成物。 - 【請求項３】 誘電体層と内部電極層とを交互に積層し
た積層体と、この積層体の前記内部電極層の露出した端
面に設けた外部電極とを備え、前記誘電体層は（化２）
を主成分とし、副成分としてＡｌ2Ｏ3を前記主成分に対
し、１．０重量％以下（ただし０重量％は除く）の範囲
で含有させた誘電体磁器組成物を用いて形成されたこと
を特徴とする積層セラミックコンデンサ。 【化２】 - 【請求項４】 誘電体層の副成分としてさらにＶ2Ｏ5を
主成分に対し、１．０重量％以下（ただし０重量％は除
く）の範囲で含有させたことを特徴とする請求項３に記
載の積層セラミックコンデンサ。 - 【請求項５】 内部電極層としてＮｉを主成分とする金
属を用いた請求項３あるいは請求項４に記載の積層セラ
ミックコンデンサ。 - 【請求項６】 誘電体材料を用いて形成したグリーンシ
ートと、Ｎｉを主成分とする内部電極ペーストとを交互
に積層して積層体を形成する工程と、次にこの積層体を
前記グリーンシートが焼結し始める温度より低温で加熱
処理する工程と、次いでこの積層体をＮｉの融点より低
温の還元雰囲気中で焼成する工程と、その後前記積層体
の端面に外部電極を形成する工程とを有する積層セラミ
ックコンデンサの製造方法において、前記誘電体材料
は、少なくともＢａ化合物、Ｓｒ化合物、Ｔｉ化合物、
Ｚｒ化合物、Ｄｙ化合物、Ａｌ化合物及びＭｎ3Ｏ4を有
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。 - 【請求項７】 誘電体材料にさらにＶ化合物を添加した
ことを特徴とする請求項６に記載の積層セラミックコン
デンサの製造方法。 - 【請求項８】 誘電体材料は、Ａｌ化合物以外の誘電体
材料を予め仮焼し、その後Ａｌ化合物を添加するもので
あることを特徴とする請求項６あるいは請求項７に記載
の積層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 |
|---|---|---|---|
| JP8322579A JP2870511B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 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とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322579A JP2870511B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 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とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162648A true JPH10162648A (ja) | 1998-06-19 |
| JP2870511B2 JP2870511B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=18145274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322579A Expired - Lifetime JP2870511B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 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とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870511B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1095917A1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition, capacitor using this and production method thereof |
| US20170015590A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | National Taipei University Of Technology | Ceramic capacitor dielectric material |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8322579A patent/JP2870511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1095917A1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition, capacitor using this and production method thereof |
| EP1095917A4 (en) * | 1999-02-19 | 2007-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, USE THEREOF IN A CAPACITOR, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| US20170015590A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | National Taipei University Of Technology | Ceramic capacitor dielectric material |
| US9963393B2 (en) * | 2015-07-16 | 2018-05-08 | National Taipei University Of Technology | Ceramic capacitor dielectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2870511B2 (ja) | 1999-03-17 |
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