JPH11199318A - チタン酸バリウムの製造方法 - Google Patents

チタン酸バリウムの製造方法

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JPH11199318A JP10000308A JP30898A JPH11199318A JP H11199318 A JPH11199318 A JP H11199318A JP 10000308 A JP10000308 A JP 10000308A JP 30898 A JP30898 A JP 30898A JP H11199318 A JPH11199318 A JP H11199318A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】焼成温度などの製造条件による特性の変動が小
さく、安定して誘電体セラミックを得ることができるチ
タン酸バリウムの製造方法を提供する。 【解決手段】BaCO3粉末と、BET法による比表面
積が5m2/g以上のTiO2粉末とを、そのBa/Ti
モル比が1.001〜1.010となるように混合した
後、この混合粉末を仮焼する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサ用の誘電体材料、特に積層セラミックコンデンサ用
の非還元性誘電体材料として有用なチタン酸バリウムの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、チタン酸バリウムはセラミッ
クコンデンサの代表的な誘電体材料として用いられてき
た。例えば、チタン酸バリウムに希土類元素などの副成
分を添加することにより、JIS規格で定めるB特性や
EIA規格で定めるX7R特性を満足する非還元性のセ
ラミック組成物であって、Niなどの卑金属を内部電極
とする積層セラミックコンデンサの製造に有用な誘電体
セラミックが得られている。
【0003】そして、この誘電体材料としてのチタン酸
バリウムは、固相反応法、蓚酸塩の熱分解法、水熱合成
法などにより得られてきた。また、チタン酸バリウムの
Ba/Tiモル比としては、その製造が容易なことから
0.990〜1.000に調整されたものが一般に用い
られてきた。例えば、固相反応法においては、出発原料
としての炭酸バリウムと酸化チタンを等モル混合し、仮
焼し、粉砕してチタン酸バリウムの粉末が得られてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チタン酸バリウムを誘電体材料として用いた場合、焼成
温度や焼成雰囲気に対して、比誘電率、静電容量の温度
特性、絶縁抵抗などの誘電特性が敏感に変動し、誘電体
セラミックを安定に作り込むことが難しいという問題点
を有していた。
【0005】例えば、誘電体セラミックの微細構造がコ
アシェル構造を有し、比較的高い比誘電率と平坦な容量
温度特性を有するセラミックコンデンサを作製するにあ
たっては、焼成過程において、主成分であるチタン酸バ
リウムの結晶に、添加した副成分が適度に固溶した状態
になるように調整する必要があった。即ち、チタン酸バ
リウムの結晶に副成分が固溶しすぎると比誘電率は高く
なるが、温度による容量変化率が大きくなり平坦な温度
特性が得られなかった。逆に、副成分の固溶が不十分で
あると、未焼結となってしまうという問題点を有してい
た。
【0006】したがって、従来は焼成温度を厳密に調整
することで所望の比誘電率、容量温度特性となるように
していたが、非常に不安定なものであった。また、この
ような現象は、積層セラミックコンデンサの内部電極に
ニッケルなどの卑金属を使用するために、中性または還
元雰囲気で焼成する必要がある場合において、特に顕著
であった。
【0007】また従来より、中性または還元雰囲気で焼
成を行なう積層セラミックコンデンサにおいては、セラ
ミックに耐還元性を付与して高い絶縁性を確保するた
め、一般式ABO3(ペロブスカイト型)で表わされる
セラミック組成物のAサイトの元素(2価の元素)をや
や過剰とすることが知られている。このため従来は、A
BO3で表わされる材料にBaCO3などを添加すること
でセラミック組成系全体のA/Bモル比を調整していた
が、コアシェル構造を有するセラミックではコア部分に
までBaが固溶しないため、高い絶縁抵抗を得ることが
難しかった。
【0008】そこで、本発明の目的は、上述の問題点を
解決し、焼成温度などの製造条件による特性の変動が小
さく、安定して誘電体セラミックを得ることができるチ
タン酸バリウムの製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のチタン酸バリウムの製造方法は、BaCO
3粉末と、BET法による比表面積が5m2/g以上のT
iO2粉末とを、そのBa/Tiモル比が1.001〜
1.010となるように混合した後、該混合粉末を仮焼
することを特徴とする。
【0010】また、前記混合粉末の仮焼は900℃〜1
200℃の温度範囲内で行なうことを特徴とする。
【0011】このようにして得られた本発明のチタン酸
バリウムを誘電体セラミック組成物の主成分とし、これ
に副成分を添加することで、焼成過程において、副成分
のチタン酸バリウムへの固溶が過剰のBaにより適度に
抑制され、誘電特性が焼成温度などの影響を受けにくく
なり、安定して誘電体セラミックを得ることができる。
また、本発明においては、耐還元性を得るために、従来
のようにBaTiO3にBaCO3などを後で添加して一
般式ABO3のAサイト元素を過剰とするのではなく、
チタン酸バリウム自体をBa過剰としているために、よ
り高い絶縁抵抗を有するセラミックを得ることができ
る。
【0012】従来、このようにBa/Tiを1.001
以上とした場合には、BaCO3とTiO2の固相反応が
進行しにくくなり、平坦な容量の温度特性を得るために
必要なチタン酸バリウムとしての結晶性が得られなかっ
た。しかしながら、本発明においては、使用するTiO
2の比表面積を5m2/g以上とすることで反応性が増
し、微粒子でかつ結晶性に優れたチタン酸バリウムを得
ることができる。なお、Ba/Tiが1.010を超え
ると、セラミックとしての焼結性が悪化するため好まし
くない。
【0013】又、BaCO3とTiO2との混合粉末の仮
焼温度は、900℃未満ではチタン酸バリウムの合成反
応が十分進まず、所望の誘電特性を得るために必要な結
晶性が得られない。一方、1200℃を超えると、生成
したチタン酸バリウムの粒子の粒成長や粒子同士の焼結
が進行して粗い粉末となるため、活性が失われて焼結性
が悪くなる。したがって、仮焼温度としては900℃〜
1200℃の範囲が好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【0015】(実施例)まず、出発原料として、BaC
3粉末と、BET法で測定した比表面積が10m2/g
のTiO2粉末を準備した。その後、これら出発原料
を、Ba/Tiモル比が1.005となるように秤量し
湿式混合した。次いで、この混合物を蒸発乾燥させた
後、バッチ炉にて1120℃で2時間仮焼し、その後乾
式粉砕機で解砕し、比表面積が2.6m2/g、粒度分
布計における平均粒子径(D50)が0.72μm(S
EM観察による平均粒子径が0.35μm)の微粒のチ
タン酸バリウム粉末を得た。
【0016】次に、以上得られたチタン酸バリウム粉末
100重量部に対して、Dy23を1.86重量部、M
gOを0.168重量部、BaOを0.64重量部、S
iO2を0.37重量部、MnO2を0.109重量部、
23を0.156重量部加えて湿式混合し、耐還元性
の誘電体セラミック組成物を作製した。その後、この粉
末150gに、トルエン/エタノールの容積比が1/1
の溶媒にポリビニルブチラール樹脂を20wt%溶解さ
せたバインダ液を108gと、可塑剤としてジオクチル
フタレートを6gとを加え、ボールミルにて混合後、グ
ラビアコーターにて厚み5μmのグリーンシートを成形
した。
【0017】その後、このグリーンシートを所定寸法に
打ち抜き、Niペーストで内部電極を形成した後、この
グリーンシートをコンデンサの誘電体層となる有功素子
数が50枚となるように積層し圧着した。次いで、これ
を個々の積層チップにカットした後、還元雰囲気中で1
220℃、1240℃、1260℃の3条件で2時間焼
成した。その後、外部電極を形成して積層セラミックコ
ンデンサを完成させた。
【0018】次に、得られた積層セラミックコンデンサ
について、電気特性を測定した。焼成温度と室温での比
誘電率の関係を図1に、焼成温度と静電容量の温度変化
率(20℃を基準として、85℃での容量変化率)の関
係を図2に、焼成温度と室温での絶縁抵抗(50VDC
印加時のLogIR)の関係を図3にそれぞれ示す。
【0019】(比較例1)蓚酸バリウムチタニルを合成
し、仮焼して蓚酸法によるチタン酸バリウム粉末を得
た。なお、得られたチタン酸バリウムのBa/Tiモル
比は0.996、比表面は2.85m2/g、粒度分布
計における平均粒径(D50)は0.70μm(SEM
観察による平均粒子径は0.36μm)であった。
【0020】次に、実施例と同様にして、積層セラミッ
クコンデンサを作製し、電気特性を測定した。焼成温度
と室温での比誘電率の関係を図1に、焼成温度と静電容
量の温度変化率(25℃を基準として、85℃での容量
変化率)の関係を図2に、焼成温度と室温での絶縁抵抗
(50VDC印加時のLogIR)の関係を図3にそれ
ぞれ示す。
【0021】(比較例2)まず、出発原料として、Ba
CO3粉末と、BET法で測定した比表面積が4m2/g
のTiO2粉末を準備した。その後、これら出発原料
を、Ba/Tiモル比が1.005となるように調整し
湿式混合した。次いで、この混合物を蒸発乾燥させた
後、バッチ炉にて1120℃で2時間仮焼し、その後乾
式粉砕機で解砕し、比表面積が2.7m2/g、粒度分
布計における平均粒子径(D50)が0.82μm(S
EM観察による平均粒子径が0.36μm)のチタン酸
バリウム粉末を得た。
【0022】次に、実施例と同様にして、積層セラミッ
クコンデンサを作製し、電気特性を測定した。焼成温度
と室温での比誘電率の関係を図1に、焼成温度と静電容
量の温度変化率(25℃を基準として、85℃での容量
変化率)の関係を図2に、焼成温度と室温での絶縁抵抗
(50VDC印加時のLogIR)の関係を図3にそれ
ぞれ示す。
【0023】(比較例3)まず、出発原料として、Ba
CO3粉末と、BET法で測定した比表面積が10m2
gのTiO2粉末を準備した。その後、これら出発原料
を、Ba/Tiモル比が0.999となるように調整し
湿式混合した。次いで、この混合物を蒸発乾燥させた
後、バッチ炉にて1100℃で2時間仮焼し、その後乾
式粉砕機で解砕し、比表面積が1.8m2/g、粒度分
布計における平均粒子径(D50)が1.05μm(S
EM観察による平均粒子径が0.49μm)のチタン酸
バリウム粉末を得た。
【0024】次に、実施例と同様にして、積層セラミッ
クコンデンサを作製し、電気特性を測定した。焼成温度
と室温での比誘電率の関係を図1に、焼成温度と静電容
量の温度変化率(25℃を基準として、85℃での容量
変化率)の関係を図2に、焼成温度と室温での絶縁抵抗
(50VDC印加時のLogIR)の関係を図3にそれ
ぞれ示す。
【0025】図1、図2および図3に示す通り、本発明
の製造方法で得られたチタン酸バリウムを用いることに
より、比誘電率および静電容量の温度変化率が焼成温度
に対して非常に安定し、かつ高い絶縁抵抗を有する積層
セラミックコンデンサを得ることができる。
【0026】これに対して、比較例1の蓚酸法で作製し
たチタン酸バリウムを用いた場合は、比誘電率および静
電容量の温度変化率の焼成温度による変動が大きく、安
定した特性が得られ難い。また、絶縁抵抗も低い値しか
得らない。
【0027】また、比較例2の場合は、比誘電率および
静電容量の温度変化率の焼成温度による変動が大きく、
安定した特性が得られ難い。比表面積の小さい酸化チタ
ンを使用しているため、チタン酸バリウムとして十分な
結晶性が得られないことから、焼成温度を上げると副添
加物の固溶が進み静電容量の温度変化率が大きくなり悪
化する。
【0028】さらに、比較例3の場合は、比誘電率およ
び静電容量の温度変化率の焼成温度による変動が大き
く、安定した特性が得られ難い。また、絶縁抵抗も低い
値しか得らない。酸化チタンの比表面積が5m2/g以
上であっても、Ba/Tiのモル比が1.001未満で
あるため、チタン酸バリウムとして微粒のものが得られ
ない。このため、仮焼温度を下げて微粒化を狙うと、今
度は必要な結晶性が得られない。
【0029】なお、上記実施例では、炭酸バリウム(B
aCO3)と酸化チタン(TiO2)を反応させてチタン
酸バリウム(BaTiO3)を得る場合について説明し
たが、炭酸バリウムに代えて水酸化バリウム(Ba(O
H)2)やバリウムの有機酸塩である蓚酸バリウムなど
を用いても同様の効果を得ることができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
チタン酸バリウムの製造方法によれば、TiO2粉末と
してBET法による比表面積が5m2/g以上のものを
用い、Ba/Tiモル比が1.001〜1.010とな
るようにすることにより、粒成長が抑制され結晶性に優
れた微粒子のチタン酸バリウムを得ることができる。
【0031】そして、このチタン酸バリウムを用いるこ
とにより、比誘電率や、静電容量の温度変化率などの特
性の焼成温度による変動が小さくなり、安定して誘電体
セラミックを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層セラミックコンデンサの焼成温度と、比誘
電率の関係を示すグラフである。
【図2】積層セラミックコンデンサの焼成温度と、静電
容量の温度変化率(25℃を基準として、85℃での容
量変化率)の関係を示すグラフである。
【図3】積層セラミックコンデンサの焼成温度と、絶縁
抵抗の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 景大 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 BaCO3粉末と、BET法による比表
    面積が5m2/g以上のTiO2粉末とを、そのBa/T
    iモル比が1.001〜1.010となるように混合し
    た後、該混合粉末を仮焼することを特徴とするチタン酸
    バリウムの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記混合粉末の仮焼は、900℃〜12
    00℃の温度範囲内で行なうことを特徴とする、請求項
    1記載のチタン酸バリウムの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002274940A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Murata Mfg Co Ltd 磁器用原料粉末およびその製造方法、磁器およびその製造方法、積層セラミック電子部品の製造方法
KR20020096978A (ko) * 2001-06-19 2002-12-31 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 티탄산바륨 분말의 제조방법, 티탄산바륨 분말 및 그평가방법, 유전체 세라믹 및 적층 세라믹 커패시터
JP2008513324A (ja) * 2004-09-14 2008-05-01 トロノクス ピグメンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 微細粒のアルカリ土類金属チタン酸塩及び酸化チタン粒子の使用下でのその製造方法
US7791859B2 (en) 2005-03-29 2010-09-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method for manufacturing dielectric ceramic powder, and multilayer ceramic capacitor obtained by using the ceramic powder
JP2014015388A (ja) * 2008-05-23 2014-01-30 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 赤外線反射材料及びそれを含有した塗料、樹脂組成物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002274940A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Murata Mfg Co Ltd 磁器用原料粉末およびその製造方法、磁器およびその製造方法、積層セラミック電子部品の製造方法
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