JPH11100261A - 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ - Google Patents
誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサInfo
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- JPH11100261A JPH11100261A JP9260060A JP26006097A JPH11100261A JP H11100261 A JPH11100261 A JP H11100261A JP 9260060 A JP9260060 A JP 9260060A JP 26006097 A JP26006097 A JP 26006097A JP H11100261 A JPH11100261 A JP H11100261A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比誘電率が大きく、かつ低温焼成できるととも
に、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる誘
電体磁器組成物を提供し、さらに短絡不良率の低減を図
ることができる積層セラミックコンデンサを提供する。 【解決手段】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉお
よびＳｎを含有するペロブスカイト型複合酸化物であっ
て、そのモル比による組成式を、（１００−ｘ）Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）
Ｏ3 で表した場合、前記ｘ、ｙが、２．５≦ｘ≦１２．
５、０．０５≦ｙ≦０．３５を満足する主成分と、該主
成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．１〜１．０重量部含有するものである。
に、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる誘
電体磁器組成物を提供し、さらに短絡不良率の低減を図
ることができる積層セラミックコンデンサを提供する。 【解決手段】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉお
よびＳｎを含有するペロブスカイト型複合酸化物であっ
て、そのモル比による組成式を、（１００−ｘ）Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）
Ｏ3 で表した場合、前記ｘ、ｙが、２．５≦ｘ≦１２．
５、０．０５≦ｙ≦０．３５を満足する主成分と、該主
成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．１〜１．０重量部含有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
および積層セラミックコンデンサに関し、特に積層セラ
ミックコンデンサなどの電子部品材料等に有用な誘電体
磁器組成物および積層セラミックコンデンサに関する。
および積層セラミックコンデンサに関し、特に積層セラ
ミックコンデンサなどの電子部品材料等に有用な誘電体
磁器組成物および積層セラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来技術】近年、電子機器の小型化、高性能化に伴
い、コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化の要求
が高まってきている。一般に、コンデンサなどに使用さ
れる誘電体材料には、高い比誘電率が要求されることは
もちろんのこと、誘電損失が小さく、温度特性が良好で
あり、直流電圧に対する誘電特性の依存性が小さい等
の、種々の要求を満足させる必要がある。
い、コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化の要求
が高まってきている。一般に、コンデンサなどに使用さ
れる誘電体材料には、高い比誘電率が要求されることは
もちろんのこと、誘電損失が小さく、温度特性が良好で
あり、直流電圧に対する誘電特性の依存性が小さい等
の、種々の要求を満足させる必要がある。
【０００３】この様な要求を満足する誘電体材料とし
て、従来からチタン酸バリウムＢａＴｉＯ3 のようなペ
ロブスカイト型の各種酸化物が報告されており、また実
用化されている。
て、従来からチタン酸バリウムＢａＴｉＯ3 のようなペ
ロブスカイト型の各種酸化物が報告されており、また実
用化されている。
【０００４】しかしながら、ＢａＴｉＯ3 を主成分とす
る高誘電率系材料では焼成温度が１３００〜１３５０℃
と高く、内部電極としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの高価な
貴金属が一般に用いられ、積層セラミックコンデンサで
は、生産コストに占める電極材料費の割合が大きいた
め、全体のコストを低減することに限度があった。
る高誘電率系材料では焼成温度が１３００〜１３５０℃
と高く、内部電極としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの高価な
貴金属が一般に用いられ、積層セラミックコンデンサで
は、生産コストに占める電極材料費の割合が大きいた
め、全体のコストを低減することに限度があった。
【０００５】このため、ＢａＴｉＯ3 を主体とする高誘
電率系材料にＢ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐｂなどの酸化物からな
るガラス成分を添加し、焼成温度を１３００〜１３５０
℃から１１００〜１１５０℃に低下させた積層セラミッ
クコンデンサが開発されている。この積層セラミックコ
ンデンサは、低温での焼結が可能なため、比較的安価な
Ａｇ−Ｐｄ合金を内部電極に使用することができる。
電率系材料にＢ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐｂなどの酸化物からな
るガラス成分を添加し、焼成温度を１３００〜１３５０
℃から１１００〜１１５０℃に低下させた積層セラミッ
クコンデンサが開発されている。この積層セラミックコ
ンデンサは、低温での焼結が可能なため、比較的安価な
Ａｇ−Ｐｄ合金を内部電極に使用することができる。
【０００６】しかし、この積層セラミックコンデンサで
は、ガラス成分を添加していたため、誘電体磁器の比誘
電率が低下してしまうという問題があった。そのため、
上記したコンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化に
対応できなくなってしまい、またコンデンサ等の電子部
品の寸法が大きくなり、電極材料の低コスト化を困難に
してしまっていた。
は、ガラス成分を添加していたため、誘電体磁器の比誘
電率が低下してしまうという問題があった。そのため、
上記したコンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化に
対応できなくなってしまい、またコンデンサ等の電子部
品の寸法が大きくなり、電極材料の低コスト化を困難に
してしまっていた。
【０００７】そこで、近年、高誘電率であり、誘電損失
が小さく、かつ比較的低温焼成可能な誘電体材料とし
て、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 から
なる鉛系複合ペロブスカイト酸化物材料が提案されてい
る（特公昭６１−２８６１９号公報参照）。しかし、こ
のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 系で
は、低温領域で焼成は可能とされているが、実際には１
０５０〜１１５０℃程度で焼結しないと良好な特性が得
られていない。そこで、従来、上記鉛系複合ペロブスカ
イト酸化物材料に対し、ＣｕＯを添加することにより、
良好な誘電特性を保持しつつ、焼結温度の低下を図った
誘電体磁器組成物が提案されている（特開平２−１７２
１０６号公報参照）。
が小さく、かつ比較的低温焼成可能な誘電体材料とし
て、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 から
なる鉛系複合ペロブスカイト酸化物材料が提案されてい
る（特公昭６１−２８６１９号公報参照）。しかし、こ
のＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 系で
は、低温領域で焼成は可能とされているが、実際には１
０５０〜１１５０℃程度で焼結しないと良好な特性が得
られていない。そこで、従来、上記鉛系複合ペロブスカ
イト酸化物材料に対し、ＣｕＯを添加することにより、
良好な誘電特性を保持しつつ、焼結温度の低下を図った
誘電体磁器組成物が提案されている（特開平２−１７２
１０６号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−１７２１０６号に開示された誘電体磁器組成物で
は、焼結温度を低下させることは可能であるが、添加さ
れたＣｕＯの平均粒径が、図２に示すように、主相であ
るセラミック粒子の平均粒径よりも大きくなり、焼結後
の誘電体磁器中にＣｕＯが異相として偏析してしまい、
絶縁抵抗の低下を招くという問題があった。これは、セ
ラミック粒子よりも異相であるＣｕＯの方が低抵抗であ
るためと考えられる。
２−１７２１０６号に開示された誘電体磁器組成物で
は、焼結温度を低下させることは可能であるが、添加さ
れたＣｕＯの平均粒径が、図２に示すように、主相であ
るセラミック粒子の平均粒径よりも大きくなり、焼結後
の誘電体磁器中にＣｕＯが異相として偏析してしまい、
絶縁抵抗の低下を招くという問題があった。これは、セ
ラミック粒子よりも異相であるＣｕＯの方が低抵抗であ
るためと考えられる。
【０００９】特に、このような誘電体磁器を積層セラミ
ックコンデンサの誘電体層として使用する場合、誘電体
層の薄層化が強力に押し進められている近年において
は、ＣｕＯの偏析が積層セラミックコンデンサの短絡不
良を招き、積層セラミックコンデンサの生産において生
産歩留まりを大きく落とすという問題があった。
ックコンデンサの誘電体層として使用する場合、誘電体
層の薄層化が強力に押し進められている近年において
は、ＣｕＯの偏析が積層セラミックコンデンサの短絡不
良を招き、積層セラミックコンデンサの生産において生
産歩留まりを大きく落とすという問題があった。
【００１０】本発明は、比誘電率が大きく、誘電損失が
小さく、かつ低温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析に
よる絶縁抵抗の低下を防止できる誘電体磁器組成物およ
び積層セラミックコンデンサを提供することを目的とす
る。
小さく、かつ低温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析に
よる絶縁抵抗の低下を防止できる誘電体磁器組成物およ
び積層セラミックコンデンサを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
について鋭意検討した結果、主結晶粒子を構成するＰｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 に第三成分と
してＰｂＳｎＯ3 を含有せしめることにより、焼結助剤
としての副成分Ｃｕ化合物が上記主結晶粒子中に積極的
に固溶させられることを見出し、本発明に至った。
について鋭意検討した結果、主結晶粒子を構成するＰｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 に第三成分と
してＰｂＳｎＯ3 を含有せしめることにより、焼結助剤
としての副成分Ｃｕ化合物が上記主結晶粒子中に積極的
に固溶させられることを見出し、本発明に至った。
【００１２】即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、金属
元素としてＰｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含有す
るペロブスカイト型複合酸化物であって、そのモル比に
よる組成式を、（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3 と表した
時、前記ｘ、ｙが、２．５≦ｘ≦１２．５、０．０５≦
ｙ≦０．３５を満足する主成分と、該主成分１００重量
部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で０．１〜１．０重
量部含有するものである。
元素としてＰｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含有す
るペロブスカイト型複合酸化物であって、そのモル比に
よる組成式を、（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3 と表した
時、前記ｘ、ｙが、２．５≦ｘ≦１２．５、０．０５≦
ｙ≦０．３５を満足する主成分と、該主成分１００重量
部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で０．１〜１．０重
量部含有するものである。
【００１３】本発明の誘電体磁器組成物は、Ｐｂ、Ｍ
ｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含有するペロブスカイト型
結晶粒子からなり、該ペロブスカイト型結晶粒子中にＣ
ｕが固溶していることが望ましい。Ｃｕは完全に固溶し
ていることが望ましい。
ｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含有するペロブスカイト型
結晶粒子からなり、該ペロブスカイト型結晶粒子中にＣ
ｕが固溶していることが望ましい。Ｃｕは完全に固溶し
ていることが望ましい。
【００１４】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
は、誘電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層
セラミックコンデンサにおいて、前記誘電体層が、上記
誘電体磁器組成物からなるものである。
は、誘電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層
セラミックコンデンサにおいて、前記誘電体層が、上記
誘電体磁器組成物からなるものである。
【００１５】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 と、ＣｕＯを固溶し易いＰｂ（Ｔｉ
1-y Ｓｎy ）Ｏ3 からなるので、所定量のＣｕが主結晶
粒子中に積極的に固溶させられ、主結晶粒子の粒界にお
いてＣｕ化合物の偏析をなくすことができる。
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 と、ＣｕＯを固溶し易いＰｂ（Ｔｉ
1-y Ｓｎy ）Ｏ3 からなるので、所定量のＣｕが主結晶
粒子中に積極的に固溶させられ、主結晶粒子の粒界にお
いてＣｕ化合物の偏析をなくすことができる。
【００１６】また、Ｃｕが主結晶粒子中に均一に固溶す
ることにより、比誘電率を大きく、誘電損失を小さく維
持した状態で低温焼成が可能となるとともに、粒界中の
Ｃｕ化合物の偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。
これにより、本発明の積層セラミックコンデンサでは、
短絡不良を防止できる。
ることにより、比誘電率を大きく、誘電損失を小さく維
持した状態で低温焼成が可能となるとともに、粒界中の
Ｃｕ化合物の偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。
これにより、本発明の積層セラミックコンデンサでは、
短絡不良を防止できる。
【００１７】即ち、特開平２−１７２１０６号に開示さ
れた誘電体磁器組成物では、ＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ粉末を混合し、仮焼した後、この
仮焼粉末を成形し、焼成することが開示されているが、
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ＰｂＴｉＯ3 からなる
主結晶粒子中にＣｕＯが固溶し難くいため、磁器中にＣ
ｕ化合物として集合し易くなり、主結晶粒子の粒界に低
抵抗物質として存在し易い。このため、絶縁抵抗の低下
を引き起し、コンデンサを作製した場合における短絡不
良率を増加していたのである。
れた誘電体磁器組成物では、ＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ粉末を混合し、仮焼した後、この
仮焼粉末を成形し、焼成することが開示されているが、
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ＰｂＴｉＯ3 からなる
主結晶粒子中にＣｕＯが固溶し難くいため、磁器中にＣ
ｕ化合物として集合し易くなり、主結晶粒子の粒界に低
抵抗物質として存在し易い。このため、絶縁抵抗の低下
を引き起し、コンデンサを作製した場合における短絡不
良率を増加していたのである。
【００１８】一方、本発明では、Ｃｕが主結晶粒子中に
固溶し易いように、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・Ｐ
ｂＴｉＯ3 にＰｂＳｎＯ3 を第三成分として添加するた
め、仮焼中の反応時にＣｕが主結晶粒子中に固溶し易く
なり、主結晶粒子の粒界においてＣｕ化合物の偏析がな
い、均一な磁器となり、これにより積層セラミックコン
デンサにおける短絡不良を防止できるのである。
固溶し易いように、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・Ｐ
ｂＴｉＯ3 にＰｂＳｎＯ3 を第三成分として添加するた
め、仮焼中の反応時にＣｕが主結晶粒子中に固溶し易く
なり、主結晶粒子の粒界においてＣｕ化合物の偏析がな
い、均一な磁器となり、これにより積層セラミックコン
デンサにおける短絡不良を防止できるのである。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、主
成分が、モル比による組成式が（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3
で表され、ｘ、ｙが２．５≦ｘ≦１２．５、０．０５≦
ｙ≦０．３５を満足するものである。
成分が、モル比による組成式が（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3
で表され、ｘ、ｙが２．５≦ｘ≦１２．５、０．０５≦
ｙ≦０．３５を満足するものである。
【００２０】ここで、ｘが２．５モル％よりも小さい場
合や１２．５モル％よりも大きい場合には、比誘電率が
低下するからである。また、キュリー温度が室温付近か
ら大幅に外れることから、温度特性がＪＩＳ規格でのＦ
特性から外れる虞があるからである。ｘは、比誘電率を
向上させるという点から５．０≦ｘ≦１０．０であるこ
とが望ましい。
合や１２．５モル％よりも大きい場合には、比誘電率が
低下するからである。また、キュリー温度が室温付近か
ら大幅に外れることから、温度特性がＪＩＳ規格でのＦ
特性から外れる虞があるからである。ｘは、比誘電率を
向上させるという点から５．０≦ｘ≦１０．０であるこ
とが望ましい。
【００２１】またｙが０．３５よりも大きい場合には、
ＰｂＳｎＯ3 の添加効果により比誘電率が低下するから
である。さらにｙが０．０５よりも小さい場合には、Ｐ
ｂＳｎＯ3 添加によるＣｕＯの主結晶粒子への固溶促進
が低下し、絶縁抵抗の悪化が顕著となるからである。ｙ
は、比誘電率および絶縁抵抗を向上させるという点から
０．０５≦ｙ≦０．２０であることが望ましい。
ＰｂＳｎＯ3 の添加効果により比誘電率が低下するから
である。さらにｙが０．０５よりも小さい場合には、Ｐ
ｂＳｎＯ3 添加によるＣｕＯの主結晶粒子への固溶促進
が低下し、絶縁抵抗の悪化が顕著となるからである。ｙ
は、比誘電率および絶縁抵抗を向上させるという点から
０．０５≦ｙ≦０．２０であることが望ましい。
【００２２】そして、本発明の誘電体磁器組成物では、
主成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．１〜１．０重量部含有したのは、Ｃｕ化合物をＣｕ
Ｏ換算で０．１重量部よりも少ない場合には、焼結助剤
としての効果が小さく、低温焼成が困難であり、１．０
重量部よりも多い場合には、本発明のＰｂＳｎＯ3 の添
加効果によっても、誘電体磁器中にＣｕ化合物が偏析し
易く、絶縁抵抗を減少させ、またコンデンサとして短絡
不良率が上昇する傾向があるからであり、またＣｕ化合
物の添加効果により比誘電率が低下するからである。Ｃ
ｕ化合物は、絶縁抵抗を低下させず、焼成温度を低下さ
せるという点から、主成分１００重量部に対してＣｕＯ
換算で０．２〜０．５重量部含有することが望ましい。
主成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．１〜１．０重量部含有したのは、Ｃｕ化合物をＣｕ
Ｏ換算で０．１重量部よりも少ない場合には、焼結助剤
としての効果が小さく、低温焼成が困難であり、１．０
重量部よりも多い場合には、本発明のＰｂＳｎＯ3 の添
加効果によっても、誘電体磁器中にＣｕ化合物が偏析し
易く、絶縁抵抗を減少させ、またコンデンサとして短絡
不良率が上昇する傾向があるからであり、またＣｕ化合
物の添加効果により比誘電率が低下するからである。Ｃ
ｕ化合物は、絶縁抵抗を低下させず、焼成温度を低下さ
せるという点から、主成分１００重量部に対してＣｕＯ
換算で０．２〜０．５重量部含有することが望ましい。
【００２３】Ｃｕ化合物とは、ＣｕＯ、あるいは焼成に
よりＣｕＯとなる化合物、例えば、Ｃｕのシュウ酸塩、
炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、有機化合物等を挙
げることができる。
よりＣｕＯとなる化合物、例えば、Ｃｕのシュウ酸塩、
炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、有機化合物等を挙
げることができる。
【００２４】本発明の誘電体磁器組成物では、モル比に
よる組成式が（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3 で表され、ｘ、ｙ
が５．０≦ｘ≦１０．０、０．０５≦ｙ≦０．２０を満
足する主成分と、この主成分１００重量部に対してＣｕ
化合物をＣｕＯ換算で０．２〜０．５重量部含有するこ
とが特に望ましい。
よる組成式が（１００−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）
Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）Ｏ3 で表され、ｘ、ｙ
が５．０≦ｘ≦１０．０、０．０５≦ｙ≦０．２０を満
足する主成分と、この主成分１００重量部に対してＣｕ
化合物をＣｕＯ換算で０．２〜０．５重量部含有するこ
とが特に望ましい。
【００２５】また、本発明の誘電体磁器組成物では、Ｐ
ｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＳｎおよびＣｕを含有するペロ
ブスカイト型結晶粒子からなるもので、主結晶粒子の他
に、低抵抗物質ではないＰｂＮｂ化合物、ＰｂＭｇ化合
物、ＭｇＮｂ化合物が存在していても良い。その粒界
に、Ｐｂ化合物、Ｍｇ化合物、Ｎｂ化合物が存在してい
ても良い。
ｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＳｎおよびＣｕを含有するペロ
ブスカイト型結晶粒子からなるもので、主結晶粒子の他
に、低抵抗物質ではないＰｂＮｂ化合物、ＰｂＭｇ化合
物、ＭｇＮｂ化合物が存在していても良い。その粒界
に、Ｐｂ化合物、Ｍｇ化合物、Ｎｂ化合物が存在してい
ても良い。
【００２６】本発明の誘電体磁器組成物では、その平均
結晶粒径は０．５〜３μｍである。
結晶粒径は０．５〜３μｍである。
【００２７】また、不純物として、主結晶粒子中、また
は粒界化合物中にＷ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、
Ｓｉ、Ａｌが１重量％以下で存在していても良い。
は粒界化合物中にＷ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、
Ｓｉ、Ａｌが１重量％以下で存在していても良い。
【００２８】本発明の積層セラミックコンデンサは、誘
電体層と内部電極層とを交互に積層してなるものである
が、誘電体層を本発明の誘電体磁器組成物により作製し
た場合には、誘電体層と内部電極層とを１０７０℃以下
で同時焼成できるため、Ｐｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄを
用いることができる。また、上記したように、誘電体層
中にＣｕ化合物の偏析がないことから、コンデンサとし
て短絡不良率を防止することが可能となる。
電体層と内部電極層とを交互に積層してなるものである
が、誘電体層を本発明の誘電体磁器組成物により作製し
た場合には、誘電体層と内部電極層とを１０７０℃以下
で同時焼成できるため、Ｐｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄを
用いることができる。また、上記したように、誘電体層
中にＣｕ化合物の偏析がないことから、コンデンサとし
て短絡不良率を防止することが可能となる。
【００２９】本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、Ｐ
ｂＯ粉末、ＭｇＮｂ2 Ｏ6 粉末、ＴｉＯ2 粉末、ＳｎＯ
2 粉末、Ｃｕ化合物粉末を用い、所定の組成となるよう
に混合し、大気中８００〜９００℃で、１〜３時間で仮
焼を行い仮焼粉を作製する。
ｂＯ粉末、ＭｇＮｂ2 Ｏ6 粉末、ＴｉＯ2 粉末、ＳｎＯ
2 粉末、Ｃｕ化合物粉末を用い、所定の組成となるよう
に混合し、大気中８００〜９００℃で、１〜３時間で仮
焼を行い仮焼粉を作製する。
【００３０】これを用いて、例えばドクターブレード法
等の公知の手法により成形する。そして、大気中等の酸
化性雰囲気において９９０〜１０７０℃、１〜４時間焼
成することにより本発明の誘電体磁器組成物が得られ
る。
等の公知の手法により成形する。そして、大気中等の酸
化性雰囲気において９９０〜１０７０℃、１〜４時間焼
成することにより本発明の誘電体磁器組成物が得られ
る。
【００３１】また、本発明の誘電体磁器組成物は、積層
セラミックコンデンサだけでなく、例えば、コンデンサ
内蔵型の多層配線基板の誘電体層に用いても良い。
セラミックコンデンサだけでなく、例えば、コンデンサ
内蔵型の多層配線基板の誘電体層に用いても良い。
【００３２】
【実施例】出発原料として、平均粒径２．５μｍのＰｂ
Ｏ、平均粒径０．２μｍのＭｇＮｂ2 Ｏ6 、平均粒径
０．５μｍのＴｉＯ2 、平均粒径０．６μｍのＳｎ
Ｏ2 、平均粒径０．５μｍのＣｕＯ粉末であり、いずれ
も純度９９．９％以上のものを用いた。
Ｏ、平均粒径０．２μｍのＭｇＮｂ2 Ｏ6 、平均粒径
０．５μｍのＴｉＯ2 、平均粒径０．６μｍのＳｎ
Ｏ2 、平均粒径０．５μｍのＣｕＯ粉末であり、いずれ
も純度９９．９％以上のものを用いた。
【００３３】先ず、これらのＰｂＯ、ＭｇＮｂ2 Ｏ6 、
ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、ＣｕＯを、表１に示されるような
組成比になるように秤量、調合を行った。
ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、ＣｕＯを、表１に示されるような
組成比になるように秤量、調合を行った。
【００３４】これら秤量を行った混合物を、１０００ｇ
ずつ、ポリエチレン製ポットに直径１０ｍｍのジルコニ
ア製ボール、Ｈ2 Ｏとともに入れ、２０時間湿式混合を
行い、混合物スラリーを得た。このスラリーを乾燥さ
せ、アルミナ製の仮焼坩堝に入れ、８５０℃、３時間で
仮焼を行い仮焼粉を得た。得られた仮焼粉をポリエチレ
ン製ポットに入れ、直径５ｍｍのジルコニア製ボール、
Ｈ2 Ｏにて湿式粉砕を行い、平均粒径０．６μｍの反応
合成粉を得た。
ずつ、ポリエチレン製ポットに直径１０ｍｍのジルコニ
ア製ボール、Ｈ2 Ｏとともに入れ、２０時間湿式混合を
行い、混合物スラリーを得た。このスラリーを乾燥さ
せ、アルミナ製の仮焼坩堝に入れ、８５０℃、３時間で
仮焼を行い仮焼粉を得た。得られた仮焼粉をポリエチレ
ン製ポットに入れ、直径５ｍｍのジルコニア製ボール、
Ｈ2 Ｏにて湿式粉砕を行い、平均粒径０．６μｍの反応
合成粉を得た。
【００３５】得られた反応合成粉に対し、直径５ｍｍの
ジルコニア製ボール、Ｈ2 Ｏにて分散混合を２０時間行
い、このスラリーに対し有機バインダを加え、シート化
し、このシートに市販のＡｇ−Ｐｄペーストを印刷法に
て印刷し、これらを積層、スタック後、切断し、チップ
コンデンサの生成形体を得た。
ジルコニア製ボール、Ｈ2 Ｏにて分散混合を２０時間行
い、このスラリーに対し有機バインダを加え、シート化
し、このシートに市販のＡｇ−Ｐｄペーストを印刷法に
て印刷し、これらを積層、スタック後、切断し、チップ
コンデンサの生成形体を得た。
【００３６】得られた生成形体を、９０ｍｍ×９０ｍｍ
のＭｇＯ製匣鉢上にて、４００℃で有機バインダの燃焼
を行った。バインダの燃焼の後、大気雰囲気中にて表１
に示す温度で２時間焼成を行い、焼結チップを得た。
のＭｇＯ製匣鉢上にて、４００℃で有機バインダの燃焼
を行った。バインダの燃焼の後、大気雰囲気中にて表１
に示す温度で２時間焼成を行い、焼結チップを得た。
【００３７】得られた焼結チップの両端にＡｇペースト
を塗布し、大気雰囲気中にて焼き付け積層セラミックコ
ンデンサを得た。得られた積層セラミックコンデンサの
サイズは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５ｍｍで、誘電
体層の厚み５．５μｍ、有効電極面積２．２０ｍｍ2 、
有効誘電体層数は１０層であった。
を塗布し、大気雰囲気中にて焼き付け積層セラミックコ
ンデンサを得た。得られた積層セラミックコンデンサの
サイズは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５ｍｍで、誘電
体層の厚み５．５μｍ、有効電極面積２．２０ｍｍ2 、
有効誘電体層数は１０層であった。
【００３８】各組成に対し、静電容量（Ｃｐ）及び誘電
損失（ＤＦ）を、室温２５℃、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓの
条件にて測定した。また、絶縁抵抗（ＩＲ）は、ＤＣ１
０Ｖで１分間印加した後の値を測定した。各組成の測定
個数は４０個であり、これに対し短絡不良率を測定し
た。さらに、静電容量から換算した誘電体層の比誘電率
を合わせて記載した。これらの静電容量、誘電損失、絶
縁抵抗、短絡不良率、比誘電率の結果を表１に示した。
損失（ＤＦ）を、室温２５℃、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓの
条件にて測定した。また、絶縁抵抗（ＩＲ）は、ＤＣ１
０Ｖで１分間印加した後の値を測定した。各組成の測定
個数は４０個であり、これに対し短絡不良率を測定し
た。さらに、静電容量から換算した誘電体層の比誘電率
を合わせて記載した。これらの静電容量、誘電損失、絶
縁抵抗、短絡不良率、比誘電率の結果を表１に示した。
【００３９】
【表１】
【００４０】この表１から、本発明の試料では、静電容
量が５００ｎＦ以上であり、誘電損失が６．５％以下、
絶縁抵抗が５０ＧΩ以上であり、短絡不良率が０である
ことが判る。そして、従来の試料１３と静電容量はほぼ
同程度あるいはそれ以上であるにもかかわらず、絶縁抵
抗は、従来の試料１３と比べて大きく増加し、短絡不良
を防止できることが判る。
量が５００ｎＦ以上であり、誘電損失が６．５％以下、
絶縁抵抗が５０ＧΩ以上であり、短絡不良率が０である
ことが判る。そして、従来の試料１３と静電容量はほぼ
同程度あるいはそれ以上であるにもかかわらず、絶縁抵
抗は、従来の試料１３と比べて大きく増加し、短絡不良
を防止できることが判る。
【００４１】図１に試料Ｎo.１７の組織図を、図２に試
料Ｎo.１３の組織図を示す。図１および図２において、
符号１は主結晶粒子を示す。本発明の試料（Ｎo.２、４
〜９、１１、１２、１４、１５、１７〜２８）は、図１
に示すように、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含
有するペロブスカイト型結晶粒子からなり、該ペロブス
カイト型結晶粒子の粒界にＣｕ化合物の偏析がないこと
をＳＥＭ画像により確認した。尚、図２の従来の試料で
は、主結晶粒子の粒界に符号２で示すＣｕ化合物粒子が
存在していた。
料Ｎo.１３の組織図を示す。図１および図２において、
符号１は主結晶粒子を示す。本発明の試料（Ｎo.２、４
〜９、１１、１２、１４、１５、１７〜２８）は、図１
に示すように、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含
有するペロブスカイト型結晶粒子からなり、該ペロブス
カイト型結晶粒子の粒界にＣｕ化合物の偏析がないこと
をＳＥＭ画像により確認した。尚、図２の従来の試料で
は、主結晶粒子の粒界に符号２で示すＣｕ化合物粒子が
存在していた。
【００４２】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、従来の
誘電体磁器組成物と同様に、あるいはそれ以上に比誘電
率が大きく、かつ低温焼成でき、しかも、従来と比較し
て、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。
従って、このような誘電体磁器組成物を用いて積層セラ
ミックコンデンサを作製した場合には、低温焼成でき、
誘電特性にも優れ、しかも短絡不良率を低減でき、誘電
体層を薄層化でき、小型かつ大容量の積層セラミックコ
ンデンサを高歩留まりにて生産できる。
誘電体磁器組成物と同様に、あるいはそれ以上に比誘電
率が大きく、かつ低温焼成でき、しかも、従来と比較し
て、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。
従って、このような誘電体磁器組成物を用いて積層セラ
ミックコンデンサを作製した場合には、低温焼成でき、
誘電特性にも優れ、しかも短絡不良率を低減でき、誘電
体層を薄層化でき、小型かつ大容量の積層セラミックコ
ンデンサを高歩留まりにて生産できる。
【図１】表１の試料Ｎo.１７の組織図である。
【図２】表１の試料Ｎo.１３の組織図である。
１・・・主結晶粒子 ２・・・Ｃｕ化合物粒子
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素としてＰｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉお
よびＳｎを含有するペロブスカイト型複合酸化物であっ
て、そのモル比による組成式を、（１００−ｘ）Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ｘＰｂ（Ｔｉ1-y Ｓｎy ）
Ｏ3と表した時、前記ｘ、ｙが、 ２．５ ≦ｘ≦１２．５ ０．０５≦ｙ≦ ０．３５ を満足する主成分と、該主成分１００重量部に対してＣ
ｕ化合物をＣｕＯ換算で０．１〜１．０重量部含有して
なることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＴｉおよびＳｎを含有
するペロブスカイト型結晶粒子からなり、該ペロブスカ
イト型結晶粒子中にＣｕが固溶していることを特徴とす
る請求項１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て
なる積層セラミックコンデンサにおいて、前記誘電体層
が、請求項１または２記載の誘電体磁器組成物からなる
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 |
|---|---|---|---|
| JP9260060A JPH11100261A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260060A JPH11100261A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11100261A true JPH11100261A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17342757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9260060A Pending JPH11100261A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11100261A (ja) |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9260060A patent/JPH11100261A/ja active Pending
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