JPH10297967A - 高誘電率誘電体磁器組成物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デラミネーションの発生が非常に少なく、積
層セラミックコンデンサ用に好適で、広い温度範囲（−
５５℃〜＋１５０℃）にわたって静電容量の変化が小さ
く、誘電体損失の小さい高誘電率誘電体磁器組成物とそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、
チタン酸バリウムをＢａＴｉＯ₃に換算して９４〜９９
ｍｏｌ％、酸化タンタルをＴａ₂Ｏ₅に換算して０．０５
〜３ｍｏｌ％、酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．０
５〜３ｍｏｌ％、酸化亜鉛をＺｎＯに換算して０．５〜
３ｍｏｌ％含有し、これらの主成分１００ｍｏｌ％に対
し、添加物として、ジルコニウム酸カルシウム、ジルコ
ニウム酸ストロンチウム、ジルコニウム酸バリウムの一
種以上を、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃、ＢａＺｒＯ₃に
換算して合計０．２〜５ｗｔ％含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高誘電率誘電体磁
器組成物とその製造方法に関し、さらに詳細には、積層
セラミックコンデンサ用に好適で、広い温度範囲（−５
５℃〜＋１５０℃）にわたって静電容量の変化が小さ
く、誘電損失の小さい高誘電率誘電体磁器組成物とその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンデンサの主流をなすものは積
層コンデンサである。これは、誘電体シートと電極とを
交互に重ね合わせて熱圧着し、同時焼成を行ったもの
で、従来の単板形セラミックコンデンサよりも小形で大
容量が得られる。小形大容量化を図るためには、高誘電
率材料を使用すること、誘電体層を薄くすることが必要
である。

【０００３】従来、誘電率が高く、その温度変化が小さ
い誘電体磁器組成物として、チタン酸バリウム（ＢａＴ
ｉＯ₃）に、Ｂｉ₂Ｏ₃・２ＳｎＯ₂やＢｉ₂Ｏ₃・２ＺｒＯ
₂等のビスマス化合物とＴａ₂Ｏ₅、Ｓｍ₂Ｏ₃やＮｂ₂Ｏ₅
等とを添加して、誘電率の温度変化率を小さくしたもの
が使用されている。

【０００４】しかしながら、このような成分の誘電体磁
器組成物は、誘電率を高くすると、静電容量の温度変化
率が大きくなり、実用に適さなくなる。このため、これ
らの組成物を積層セラミックコンデンサに使用した場
合、小型で大容量のコンデンサを得ることは困難で、Ｅ
ＩＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定するＸ７Ｒ特
性（−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で、２５℃を基準
として静電容量変化率が±１５％以内）を満足するのが
限界であった。また、誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、
積層セラミックコンデンサには不適であった。

【０００５】また、ビスマス化合物を含有すると、焼成
時にビスマス成分が蒸発し、磁器組成物素体に屈曲を生
じたり、ピンホールが発生して緻密な磁器組成物を得る
ことが難しいという問題もあった。

【０００６】さらに、ビスマス化合物を含有するチタン
酸バリウム積層型コンデンサを作成した場合、内部電極
にパラジウム、または、銀−パラジウム合金を用いる
と、電極が誘電体の成分であるビスマスと反応し、その
機能を失ってしまう。そのため、内部電極としては、ビ
スマスと反応しにくい、高価な白金、または、白金−パ
ラジウム合金等の貴金属を使用しなければならず、これ
が積層セラミックコンデンサのコストアップの要因にな
っていた。

【０００７】上記のような問題を解決する方法として、
ビスマス化合物を含有しない高誘電率誘電体磁器組成物
が既に開示されている。これらの中には、ビスマス化合
物を含有するものよりも静電容量の温度変化率が小さい
ものもある。

【０００８】例えば、特開平４−２９２４５８号公報、
特開平４−２９２４５９号公報、特開平４−２９５０４
８号公報には、主成分として、ＢａＴｉＯ₃９４．０〜
９９．０ｍｏｌ％、Ｎｂ₂Ｏ₅０．５〜３．０ｍｏｌ％、
ＣｏＯ０．５〜３．０ｍｏｌ％を含有し、添加物とし
て、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃、ＢａＺｒＯ₃のうちい
ずれか一種類以上を０．２〜７．０ｗｔ％含有する高誘
電率誘電体磁器組成物が開示されている。しかしなが
ら、このものはＥＩＡＪ（日本電子機械工業会規約）に
規定するＸ８Ｒ特性（−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲
で、２５℃を基準として±１５％以内）を満足しない。
満足したとしても誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、積層
セラミックコンデンサ用の組成としては適さない。しか
も、積層セラミックコンデンサとしたときの静電容量の
温度変化率が焼成温度に大きく依存し、狭い焼成温度幅
（１２８０〜１３２０℃）でなければＸ８Ｒ特性を満足
しない。

【０００９】特開平５−１０９３１９号公報には、主成
分として、ＢａＴｉＯ₃９４．０〜９９．０ｍｏｌ％、
Ｔａ₂Ｏ₅０．５〜３．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ０．５〜３．
０ｍｏｌ％を含有する高誘電率誘電体磁器組成物、さら
には、添加物として、ＣａＺｒＯ₃０．２〜７．０ｗｔ
％を含有するものが開示されている。しかしながら、こ
のものは絶縁性が低く、比誘電率が低い。そして、ＥＩ
ＡＪに規定するＸ８Ｒ特性を満足しない。満足したとし
ても誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、積層セラミックコ
ンデンサ用の組成としては適さない。また、積層セラミ
ックコンデンサとしたときの焼成温度が高く、焼結性も
あまりよくない。

【００１０】特開平６−２４３７２１号公報には、主成
分として、ＢａＴｉＯ₃９４．０〜９９．０ｍｏｌ％、
Ｎｂ₂Ｏ₅０．５〜３．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ０．５〜３．
０ｍｏｌ％、添加物として、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒ
Ｏ₃、ＢａＺｒＯ₃のうちいずれか一種以上を０．２〜
７．０ｗｔ％含有する高誘電率誘電体磁器組成物が開示
されている。しかしながら、このものはＥＩＡＪに規定
するＸ８Ｒ特性を満足しない。満足したとしても誘電損
失（ｔａｎδ）が大きく、積層セラミックコンデンサ用
の組成としては適さない。しかも、後述の実施例で明ら
かになるであろうが、積層セラミックコンデンサとした
ときの静電容量の温度変化率が焼成温度に大きく依存
し、狭い焼成温度幅（１２８０〜１３２０℃）でなけれ
ばＸ８Ｒ特性を満足しない。

【００１１】以上の通り、積層セラミックコンデンサ用
に好適で、広い温度範囲（−５５℃〜＋１５０℃）にわ
たって静電容量の変化が小さく、誘電損失の小さい高誘
電率誘電体磁器組成物は、現在のところ得られていな
い。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デラ
ミネーションの発生が非常に少なく、積層セラミックコ
ンデンサ用に好適で、広い温度範囲（−５５℃〜＋１５
０℃）にわたって静電容量の変化が小さく、誘電損失の
小さい高誘電率誘電体磁器組成物とその製造方法を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記の本発明
により達成される。

【００１４】（１） チタン酸バリウムをＢａＴｉＯ₃
に換算して９４〜９９ｍｏｌ％、酸化タンタルをＴａ₂
Ｏ₅に換算して０．０５〜３ｍｏｌ％、酸化ニオブをＮ
ｂ₂Ｏ₅に換算して０．０５〜３ｍｏｌ％および酸化亜鉛
をＺｎＯに換算して０．５〜３ｍｏｌ％含有し、これら
の主成分１００ｍｏｌ％に対し、添加物として、ジルコ
ン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウムおよびジル
コン酸バリウムの一種以上を、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒ
Ｏ₃およびＢａＺｒＯ₃に換算して合計０．２〜５ｗｔ％
含有する高誘電率誘電体磁器組成物。 （２） 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化ランタ
ン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムおよび酸化サマリ
ウムの一種以上を、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁お
よびＳｍ₂Ｏ₃に換算して合計０．７ｗｔ％以下含有する
上記（１）の高誘電率誘電体磁器組成物。 （３） 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化マンガ
ンをＭｎＯに換算して０．３ｗｔ％以下含有する上記
（１）または（２）の高誘電率誘電体磁器組成物。 （４） 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化ケイ素
をＳｉＯ₂に換算して０．３ｗｔ％以下含有する上記
（１）〜（３）のいずれかの高誘電率誘電体磁器組成
物。 （５） 静電容量の温度変化が、−５５℃〜＋１５０℃
の温度範囲で、２５℃を基準として±１５％以内である
上記（１）〜（４）のいずれかの高誘電率誘電体磁器組
成物。 （６） 平均粒子径が０．４〜１．５μｍのＢａＴｉＯ
₃を原料に用いて上記（１）〜（５）のいずれかの高誘
電率誘電体磁器組成物を得る高誘電率誘電体磁器組成物
の製造方法。 （７） 純度が９９．５％以上のＢａＴｉＯ₃を原料に
用いて上記（１）〜（５）のいずれかの高誘電率誘電体
磁器組成物を得る高誘電率誘電体磁器組成物の製造方
法。 （８） 平均粒子径が０．４〜１．５μｍ、純度が９
９．５％以上のＢａＴｉＯ₃を原料に用いて上記（１）
〜（５）のいずれかの高誘電率誘電体磁器組成物を得る
高誘電率誘電体磁器組成物の製造方法。

【００１５】

【作用】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、常温で
の比誘電率が２５００以上、特に３０００〜４５００と
いう高誘電率を有し、誘電損失（ｔａｎδ）が１．２％
以下という小さい値であり、静電容量の温度変化がＥＩ
ＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定するＸ８Ｒ特性
（−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲で、２５℃を基準と
して±１５％以内）を満足する優れた特性を有してい
る。しかも、静電容量の温度変化率の本焼成温度に対す
る依存性が小さいので、広い焼成温度範囲（１２８０〜
１３８０℃）でＸ８Ｒ特性を満足することができる。

【００１６】また、焼成時にデラミネーションの発生が
非常に少ないので、積層セラミックコンデンサに好適で
ある。さらには、ビスマス化合物を含有していないの
で、内部電極としてパラジウム、銀−パラジウム合金、
銀等が使用できるため、安価な積層セラミックコンデン
サの製造が可能で、工業的にも非常に有利である。

【００１７】また、原料のチタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ₃）の平均粒子径を０．４〜１．５μｍに規定するこ
とによって、積層セラミックコンデンサの焼成時にデラ
ミネーションが発生せず、高品質の積層セラミックコン
デンサを製造することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て説明する。

【００１９】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、主
成分として、チタン酸バリウムをＢａＴｉＯ₃に換算し
て９４．００〜９９．００ｍｏｌ％、好ましくは９７．
００〜９８．００ｍｏｌ％、酸化タンタルをＴａ₂Ｏ₅に
換算して０．０５〜３．００ｍｏｌ％、好ましくは０．
４〜１．０ｍｏｌ％、酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅に換算して
０．０５〜３．００ｍｏｌ％、好ましくは０．４〜１．
０ｍｏｌ％、酸化亜鉛をＺｎＯに換算して０．５０〜
３．００ｍｏｌ％、好ましくは１．０〜２．０ｍｏｌ％
含有する。

【００２０】また、添加物として、ジルコン酸カルシウ
ム、ジルコン酸ストロンチウムおよびジルコン酸バリウ
ムの一種以上を、主成分１００ｍｏｌ％に対し、ＣａＺ
ｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃およびＢａＺｒＯ₃に換算して合計
０．２〜５．０ｗｔ％、好ましくは１．０〜３．０ｗｔ
％含有する。これらを添加することにより、より広い焼
成温度幅でＥＩＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定
するＸ８Ｒ特性（−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲で、
２５℃を基準として±１５％以内）を満足する。

【００２１】チタン酸バリウムがＢａＴｉＯ₃に換算し
て９４．００ｍｏｌ％未満になると、比誘電率が低くな
り、また、静電容量の温度変化率（△Ｃ／Ｃ２５℃）
も、特に１５０℃の場合、大きくなってしまう。９９．
００ｍｏｌ％を超えると、誘電損失（ｔａｎδ）と静電
容量の温度変化率が大きくなり、しかも、焼結性が悪く
なってしまう。

【００２２】酸化タンタルがＴａ₂Ｏ₅に換算して０．０
５ｍｏｌ％未満になると、静電容量の温度変化率が大き
くなってしまう。３．００ｍｏｌ％を超えると、比誘電
率が低くなり、静電容量の温度変化率が大きくなり、し
かも、焼結性が悪くなってしまう。

【００２３】酸化ニオブがＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．０５
ｍｏｌ％未満になると、比誘電率が低くなり、誘電損失
と静電容量の温度変化率が大きくなり、しかも、焼結性
が悪くなってしまう。また、絶縁性も低くなってしま
う。３．００ｍｏｌ％を超えると、比誘電率が低くな
り、静電容量の温度変化率が、特に１５０℃の場合、大
きくなり、しかも、焼結性が悪くなってしまう。

【００２４】酸化タンタルと酸化ニオブとを併用するこ
とで、静電容量の温度変化率が大幅によくなる。しか
も、静電容量の温度変化率の本焼成温度に対する依存性
が小さくなるので、広い焼成温度範囲（１２８０〜１３
８０℃）でＸ８Ｒ特性を満足することができる。酸化タ
ンタルのみでは、絶縁性が悪く、比誘電率が低く、誘電
損失（ｔａｎδ）が大きいので、積層セラミックコンデ
ンサ用の組成としては適さない。さらには、積層セラミ
ックコンデンサとしたときの焼成温度が高く、焼結性も
あまりよくない。酸化ニオブのみでは、誘電損失（ｔａ
ｎδ）が大きく、積層セラミックコンデンサ用の組成と
しては適さない。また、静電容量の温度変化率の本焼成
温度に対する依存性が大きく、狭い焼成温度範囲（１２
８０〜１３２０℃）でしかＸ８Ｒ特性を満足しない。

【００２５】酸化亜鉛がＺｎＯに換算して０．５０ｍｏ
ｌ％未満になると、誘電損失と静電容量の温度変化率が
大きくなり、しかも、焼結性が悪くなってしまう。３．
００ｍｏｌ％を超えると、比誘電率が低くなり、また、
静電容量の温度変化率も、特に１５０℃の場合、大きく
なってしまう。

【００２６】ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロ
ンチウムおよびジルコン酸バリウムが、主成分１００ｍ
ｏｌ％に対し、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃およびＢａＺ
ｒＯ₃に換算して合計０．２ｗｔ％未満になると、静電
容量の温度変化率が、特に１２５℃と１５０℃の場合、
大きくなってしまう。合計５．０ｗｔ％を超えると、静
電容量の温度変化率が、特に１５０℃の場合、大きくな
ってしまう。

【００２７】また、本発明の高誘電率誘電体磁器組成物
は、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムお
よび酸化サマリウムの一種以上を、主成分１００ｍｏｌ
％に対し、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁およびＳｍ₂
Ｏ₃に換算して合計０．７ｗｔ％以下含有することが好
ましい。これらを添加することにより、比誘電率が高く
なり、焼結性が向上する。また、絶縁性もよくなる。含
有量が合計０．７ｗｔ％を超えると、静電容量の温度変
化率が、特に１５０℃の場合、大きくなってしまう。

【００２８】また、本発明の高誘電率誘電体磁器組成物
は、酸化マンガンを、主成分１００ｍｏｌ％に対し、Ｍ
ｎＯに換算して０．３ｗｔ％以下、特に０．１〜０．３
ｗｔ％含有することが好ましい。酸化マンガンを添加す
ることにより、他の金属の還元が防止され、誘電損失が
向上し、焼結性が向上する。含有量が０．３ｗｔ％を超
えると、誘電損失が大きくなり、静電容量の温度変化率
も、特に１５０℃の場合、大きくなってしまう。しか
も、焼結性が悪く、緻密な磁器が得られなくなってしま
う。

【００２９】さらに、本発明の高誘電率誘電体磁器組成
物は、酸化ケイ素を、主成分１００ｍｏｌ％に対し、Ｓ
ｉＯ₂に換算して０．３ｗｔ％以下含有することが好ま
しい。酸化ケイ素を添加することにより、焼結性が向上
する。また、絶縁性もよくなる。含有量が０．３ｗｔ％
を超えると、静電容量の温度変化率が大きくなってしま
う。

【００３０】次に、本発明の高誘電率誘電体磁器組成物
の製造方法について説明する。

【００３１】まず、出発原料として、チタン酸バリウ
ム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化亜鉛、ジルコン酸
カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸バ
リウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジ
ム、酸化サマリウム、炭酸マンガン、酸化ケイ素の粉末
を、焼成後の組成になるように秤量し、ボールミル等で
湿式混合する。

【００３２】この場合、原料中のチタン酸バリウムの平
均粒子径は０．４μｍ〜１．５μｍ、特に０．８μｍ〜
１．２μｍが好ましい。高品質の積層セラミックコンデ
ンサを製造するには、チタン酸バリウムの平均粒子径は
重要である。平均粒子径が０．４μｍ未満になると、焼
成時のデラミネーションの発生率が高くなっていくの
で、積層セラミックコンデンサに不適になっていく。ま
た、積層セラミックコンデンサ製造工程での成形も困難
になっていく。１．５μｍを超えると、焼結性が悪くな
っていき、緻密な磁器が得られにくくなる。チタン酸バ
リウムの平均粒子径が上記の範囲であれば、焼結性が大
幅に向上する。

【００３３】また、原料のチタン酸バリウムの純度は９
９．５％以上、特に９９．９％以上が好ましい。純度が
９９．５％未満になると、比誘電率が低く、誘電損失が
大きくなっていく。

【００３４】チタン酸バリウムの合成方法は、固相法、
液相法どちらでもよいが、液相法が好ましい。

【００３５】次に、スラリーを脱水・乾燥した後、これ
に有機バインダを加え、約３トン／cm²の圧力で成形す
る。

【００３６】このようにして得られた磁器組成物素体の
両面に銀電極を焼き付けてコンデンサとする。

【００３７】本発明の誘電体磁器組成物の比誘電率は２
５００以上、特に３０００〜４５００であり、高誘電率
である。

【００３８】本発明の誘電体磁器組成物の誘電損失（ｔ
ａｎδ）は１．２％以下であり、非常に小さい。

【００３９】本発明の誘電体磁器組成物の絶縁抵抗は
２．５×１０¹¹Ω以上であり、絶縁性が高い。

【００４０】本発明の誘電体磁器組成物の静電容量の温
度変化率（△Ｃ／Ｃ２５℃）は、−５５℃〜＋１５０℃
の温度範囲で±１５％以内、特に−１４．５〜＋１３．
２％である。ここで、静電容量の温度変化率は２５℃を
基準として表す。本発明の誘電体磁器組成物は、ＥＩＡ
Ｊ（日本電子機械工業会規約）に規定するＸ８Ｒ特性
（−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲で、２５℃を基準と
して±１５％以内）を満足している。

【００４１】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、積
層セラミックコンデンサに好適に使用することができ
る。積層セラミックコンデンサとするには、湿式混合、
粉砕、脱水・乾燥後、有機バインダを加えて混合し、エ
ナメル化する。これをドクターブレード法によりフィル
ム上に塗布して磁器組成物シートを成形し、これに内部
電極を印刷により形成する。これを積層し、熱圧着して
積層体を得る。最後に、コンデンサと同じ条件で本焼成
し、端子電極を取り付けて積層セラミックコンデンサと
する。

【００４２】内部電極としては、従来の白金、または、
白金−パラジウム合金を用いてもよいが、本発明の高誘
電率誘電体磁器組成物はビスマス化合物を含有していな
いので、安価なパラジウム、銀−パラジウム合金、銀等
が使用できる。そのため、低コストで積層セラミックコ
ンデンサを製造することができる。

【００４３】通常、誘電体セラミックス層の厚さは１０
〜２０μmで、積層の層数は５０〜１２０層であるが、
特に限定されない。

【００４４】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物を積層
セラミックコンデンサに使用する場合、焼成時に、従来
のものでは大量に発生していたデラミネーションがほと
んど発生しない。このように、本発明の高誘電率誘電体
磁器組成物を用いると、高品質の積層セラミックコンデ
ンサが得られる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００４６】＜実施例１＞原料として、表３，４に示さ
れるような平均粒子径、純度のＢａＴｉＯ₃と、Ｔａ₂Ｏ
₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｎＯ、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃、Ｂ
ａＺｒＯ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｍ
₂Ｏ₃、ＭｎＣＯ₃、ＳｉＯ₂の粉末を、焼成後の組成が表
１，２のようになるように秤量し、ボールミルで湿式混
合した。

【００４７】そして、湿式混合した後、このスラリーを
脱水・乾燥した。

【００４８】次に、この組成物の原料に、有機バインダ
を加え、約３トン／cm²の圧力で加圧し、直径１６．５m
m、厚さ０．６mmの円板状に成形した。

【００４９】そして、この成形物を、大気中において、
表３、４に示されるような焼成温度で２時間本焼成し
た。

【００５０】このようにして得られた磁器組成物素体の
両面に銀電極を焼き付けてコンデンサとした。

【００５１】また、積層セラミックコンデンサは以下の
通りにして作製した。

【００５２】湿式混合、粉砕、脱水・乾燥後、有機バイ
ンダを加え、混合し、エナメル化した。そして、これを
ドクターブレード法によりフィルム上に塗布し、厚さ３
０μｍの高誘電率誘電体磁器組成物シートを成形した。
次に、得られた高誘電率誘電体磁器組成物シートに、パ
ラジウムの内部電極を印刷により形成した。このシート
を５層に積層し、熱圧着して積層体を得、縦３．２mm×
横１．６mmの３２１６形状に切断した。そして、得られ
た積層体を、大気中において、表３、４に示されるよう
な焼成温度で２時間本焼成し、インジウム−ガリウム
（Ｉｎ−Ｇａ）合金の端子電極を取り付けて積層セラミ
ックコンデンサとした。

【００５３】（電気的特性の測定）これらのコンデンサ
の比誘電率、誘電損失（ｔａｎδ）については、周波数
１ＫＨｚ、１Ｖ、室温２０℃の条件で測定した。絶縁抵
抗については、５００Ｖ、室温２０℃の条件で測定し
た。静電容量の温度変化率（△Ｃ／Ｃ２５℃）について
は、周波数１ＫＨｚ、１Ｖの条件で、規定の温度状態で
測定した。

【００５４】（焼結性の評価）焼結性は、焼結密度測定
方法により評価した。評価は ○：５．５ｇ／ｃｍ²以上 ×：５．５ｇ／ｃｍ²未満 で行った。

【００５５】（デラミネーションの評価）デラミネーシ
ョンは、積層セラミックコンデンサ２０個を鏡面研磨後
に顕微鏡で見て評価した。

【００５６】以上の結果を表３，４に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、常
温での比誘電率が２５００〜４５００と高く、誘電損失
が０．６〜１．１％という小さい値である。そして、静
電容量の温度変化率は、−５５℃で−１４．３〜４．５
％、１２５℃で−７．８〜１４．０％、１５０℃で−１
４．９〜４．６％と小さい。つまり、−５５℃〜＋１５
０℃の温度範囲で、２５℃を基準として±１５％以内で
あり、ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定する
Ｘ８Ｒ特性を満足している。また、積層セラミックコン
デンサとしたときに、デラミネーションの発生が見られ
ない。

【００６２】試料Ｎｏ．３，７，１７の高誘電率誘電体
磁器組成物の静電容量の温度特性曲線を図１に示す。Ｎ
ｏ．３は本発明、Ｎｏ．７，１７は比較例である。図１
より、本発明の高誘電率誘電体磁器組成物が、Ｘ８Ｒ特
性を満足している上、静電容量の温度変化率が非常に小
さく、温度によってあまり変わらないことがわかる。

【００６３】比較例１，５，１１，１６，１７，２０，
２２，３３，３６，３７，４０，４２，４４，４６，４
８，５０から、本発明の組成でなければ、Ｘ８Ｒ特性を
満足しないことがわかる。

【００６４】また、比較例６〜８，１２〜１４から、主
成分として酸化タンタルと酸化ニオブとを併用しなけれ
ば、Ｘ８Ｒ特性を満足せず、本発明のような優れた特性
を示さないことがわかる。また、比較例１２〜１４か
ら、酸化タンタルのみでは、絶縁性が悪く、比誘電率が
低く、誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、さらには、焼結
性もあまりよくないことがわかる。

【００６５】また、比較例２９から、原料のチタン酸バ
リウムの平均粒子径が０．４μｍ未満であれば、デラミ
ネーションの発生率が非常に高くなることがわかる。比
較例２７から、平均粒子径が１．５μｍを超えると、焼
結性が悪くなることがわかる。

【００６６】また、比較例２６から、原料のチタン酸バ
リウムの純度が９９．５％未満であれば、比誘電率が低
く、誘電損失が大きくなることがわかる。

【００６７】表５に、本発明２４と比較例３０の組成
で、本焼成の温度を変えた積層コンデンサの静電容量の
温度変化率（△Ｃ／Ｃ２５℃）を示す。

【００６８】

【表５】

【００６９】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物は、静
電容量の温度変化率の焼成温度に対する依存性が小さ
く、１３８０℃までＸ８Ｒ特性を満足する。それに対
し、酸化タンタルを含有しない比較例３０は、比誘電
率、誘電損失（ｔａｎδ）、絶縁抵抗、焼結性は本発明
と同等のものが得られるが、静電容量の温度変化率の焼
成温度に対する依存性が大きく、１３４０℃以上ではＸ
８Ｒ特性を満足しない。しかも、高温になるに従って、
本発明の高誘電率誘電体磁器組成物よりも静電容量の温
度変化率が大きくなっている。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、デラミネーションの発
生が非常に少なく、積層セラミックコンデンサ用に好適
で、広い温度範囲（−５５℃〜＋１５０℃）にわたって
静電容量の変化が小さく、誘電損失の小さい、高誘電率
誘電体磁器組成物とその製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高誘電率誘電体磁器組成物の静電容量
の温度特性曲線である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタン酸バリウムをＢａＴｉＯ₃に換算
   して９４〜９９ｍｏｌ％、 酸化タンタルをＴａ₂Ｏ₅に換算して０．０５〜３ｍｏｌ
   ％、 酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．０５〜３ｍｏｌ％
   および酸化亜鉛をＺｎＯに換算して０．５〜３ｍｏｌ％
   含有し、 これらの主成分１００ｍｏｌ％に対し、添加物として、
   ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウムおよ
   びジルコン酸バリウムの一種以上を、ＣａＺｒＯ₃、Ｓ
   ｒＺｒＯ₃およびＢａＺｒＯ₃に換算して合計０．２〜５
   ｗｔ％含有する高誘電率誘電体磁器組成物。
2. 【請求項２】 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化
   ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムおよび酸化
   サマリウムの一種以上を、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆
   Ｏ₁₁およびＳｍ₂Ｏ₃に換算して合計０．７ｗｔ％以下含
   有する請求項１の高誘電率誘電体磁器組成物。
3. 【請求項３】 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化
   マンガンをＭｎＯに換算して０．３ｗｔ％以下含有する
   請求項１または２の高誘電率誘電体磁器組成物。
4. 【請求項４】 前記主成分１００ｍｏｌ％に対し、酸化
   ケイ素をＳｉＯ₂に換算して０．３ｗｔ％以下含有する
   請求項１〜３のいずれかの高誘電率誘電体磁器組成物。
5. 【請求項５】 静電容量の温度変化が、−５５℃〜＋１
   ５０℃の温度範囲で、２５℃を基準として±１５％以内
   である請求項１〜４のいずれかの高誘電率誘電体磁器組
   成物。
6. 【請求項６】 平均粒子径が０．４〜１．５μｍのＢａ
   ＴｉＯ₃を原料に用いて請求項１〜５のいずれかの高誘
   電率誘電体磁器組成物を得る高誘電率誘電体磁器組成物
   の製造方法。
7. 【請求項７】 純度が９９．５％以上のＢａＴｉＯ₃を
   原料に用いて請求項１〜５のいずれかの高誘電率誘電体
   磁器組成物を得る高誘電率誘電体磁器組成物の製造方
   法。
8. 【請求項８】 平均粒子径が０．４〜１．５μｍ、純度
   が９９．５％以上のＢａＴｉＯ₃を原料に用いて請求項
   １〜５のいずれかの高誘電率誘電体磁器組成物を得る高
   誘電率誘電体磁器組成物の製造方法。