JPS59217321A - 還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物 - Google Patents
還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物Info
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- JPS59217321A JPS59217321A JP58093096A JP9309683A JPS59217321A JP S59217321 A JPS59217321 A JP S59217321A JP 58093096 A JP58093096 A JP 58093096A JP 9309683 A JP9309683 A JP 9309683A JP S59217321 A JPS59217321 A JP S59217321A
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- semiconductor capacitor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はヂタン酸バリウム系の還元再酸化型半導体コ
ンデンサ磁器組成物に関するものである。
ンデンサ磁器組成物に関するものである。
従来、半導体コンデンサには、半導体磁器の結晶粒界Ｋ
Ｃｕ、Ｂｉ、Ｍｎなどを拡赦させた粒界絶縁型のもの、
また半導体磁器の表面層を利用した表面堰層型ならびに
還元再酸化型のものが知られ”Ｃいる。
Ｃｕ、Ｂｉ、Ｍｎなどを拡赦させた粒界絶縁型のもの、
また半導体磁器の表面層を利用した表面堰層型ならびに
還元再酸化型のものが知られ”Ｃいる。
このうち、粒界絶縁型半導体コンデンサには材料系とし
°（ＢへＴ１０．系と８ｒＴｉＯｘ系のものがあり、近
年では温度特性、バイアス特性などの点ですぐれ′〔い
る１３ｒＴｉＯ，系が主流となつＣいる。
°（ＢへＴ１０．系と８ｒＴｉＯｘ系のものがあり、近
年では温度特性、バイアス特性などの点ですぐれ′〔い
る１３ｒＴｉＯ，系が主流となつＣいる。
このほかこの穐コンデンサの特徴とし“Ｃは、電極の種
類が変わっても特性変動が少ないこと、信頼性にすぐれ
ｒｌｎるなどの長所を有し“Ｃいるうしかしながら、一
方では工程が複雑なためコストアップになっていること
、破壊電圧が低いこと、面積容量を大きくすることがで
きないことなどが欠点としＣ挙げられる。
類が変わっても特性変動が少ないこと、信頼性にすぐれ
ｒｌｎるなどの長所を有し“Ｃいるうしかしながら、一
方では工程が複雑なためコストアップになっていること
、破壊電圧が低いこと、面積容量を大きくすることがで
きないことなどが欠点としＣ挙げられる。
また、表面堰層型半導体コンデンサは比較的大きな面積
容量を得ることができるが、破壊電圧、絶縁抵抗が低く
、使用範囲に制限がある。
容量を得ることができるが、破壊電圧、絶縁抵抗が低く
、使用範囲に制限がある。
さらに、還元再酸化型半導体コンデンサは誘二体磁器を
還元雰囲気中で熱処理して半導体化し、次いで酸化性雰
囲気で熱処理を行、ｔつ゛Ｃ表面に誘、電体層を形成し
、しかるのちｔｉを付与することによつＣ得られるもの
である。したがってこの種のコンデンサの容量、絶縁抵
抗、破壊電圧、容量温度特性などの各電気特性は誘電体
層の生成状態に大きく左右されるという特徴がある。
還元雰囲気中で熱処理して半導体化し、次いで酸化性雰
囲気で熱処理を行、ｔつ゛Ｃ表面に誘、電体層を形成し
、しかるのちｔｉを付与することによつＣ得られるもの
である。したがってこの種のコンデンサの容量、絶縁抵
抗、破壊電圧、容量温度特性などの各電気特性は誘電体
層の生成状態に大きく左右されるという特徴がある。
この還元前１酸化型半導体コンデンサについては特許公
報や文献などで数多く紹介され′Ｃおり、また実用化も
されＣいるが、近年コンデンサの小形大容量化がさらに
強く要望されＣいることから、面４ｓ址が一層大きい（
ｌ］、７７ｚＦ７７以上）材料の出現が要望されＣいる
。
報や文献などで数多く紹介され′Ｃおり、また実用化も
されＣいるが、近年コンデンサの小形大容量化がさらに
強く要望されＣいることから、面４ｓ址が一層大きい（
ｌ］、７７ｚＦ７７以上）材料の出現が要望されＣいる
。
しかしながら、面遺容敬を大きくするためには、誘電体
磁器の誘電率が同じである場合、当然半導体磁器表面の
再酸化層（誘電体層）は薄くなければならず、逆に破壊
電圧、絶縁抵抗の低下を招くことになる。
磁器の誘電率が同じである場合、当然半導体磁器表面の
再酸化層（誘電体層）は薄くなければならず、逆に破壊
電圧、絶縁抵抗の低下を招くことになる。
このように小形大容量化を図るといっても、面積容量が
太さいととはもちろん、破壊電圧、絶縁抵抗が高いこと
が必要であり、そのためには次のような条件を満足しな
ければならない。
太さいととはもちろん、破壊電圧、絶縁抵抗が高いこと
が必要であり、そのためには次のような条件を満足しな
ければならない。
・リ 誘電体磁器の誘電率が大きいこと。
■ 磁器が緻密で結晶粒径が均一で小さいこと。
■ 還元、再酸化速度が大きいこと。
従来、還元再酸化型半導体コンデンサにはＢａＴｉｅ、
−Ｌａ、 ０３−Ｔｉｅ、系などの固溶体にＭｎ酸化
物を添加した組成系が知られ・Ｃいる。しかし、これら
の組成系のものは結晶粒径が小さいと誘電率が８０００
〜１００００程度と小さくなる。また誘電率を１２００
０以上のもＯＫしようとすると、結晶ｇ！、Ｐｋが５μ
ｍ以上と大きくなり、面積容量を０．７μＦ／−以上に
したとき、破壊電圧、絶縁抵抗が極端に低下し゛〔しま
い、実用に供し得なｈという問題があった。
−Ｌａ、 ０３−Ｔｉｅ、系などの固溶体にＭｎ酸化
物を添加した組成系が知られ・Ｃいる。しかし、これら
の組成系のものは結晶粒径が小さいと誘電率が８０００
〜１００００程度と小さくなる。また誘電率を１２００
０以上のもＯＫしようとすると、結晶ｇ！、Ｐｋが５μ
ｍ以上と大きくなり、面積容量を０．７μＦ／−以上に
したとき、破壊電圧、絶縁抵抗が極端に低下し゛〔しま
い、実用に供し得なｈという問題があった。
この＠切者はチタン酸バリウム系の種々の組成物につい
゛Ｃ研究した結束、誘電率が高く、しかも磁器が緻密で
結晶粒値が微小均一であり、かつ還元再酸化が容易な還
元再酸化製半導体コンデンサ用の磁器組成物を見い出し
、その結果コンデンサの小形大容量化を達成したもので
ある。
゛Ｃ研究した結束、誘電率が高く、しかも磁器が緻密で
結晶粒値が微小均一であり、かつ還元再酸化が容易な還
元再酸化製半導体コンデンサ用の磁器組成物を見い出し
、その結果コンデンサの小形大容量化を達成したもので
ある。
すなわら、この発明は、チタン酸バリウム（ＢａＴ１０
ｓ）、酸化セリウム（ＣｏＯｘ）、ａ化うンタン（Ｌａ
、 ｏ、 ）、酸化チタン（ＴｉＯ，）を含む主成分に
、酸化マンガンをＭｎに換算して０．０１〜０．４重量
％添加含有させたものである。
ｓ）、酸化セリウム（ＣｏＯｘ）、ａ化うンタン（Ｌａ
、 ｏ、 ）、酸化チタン（ＴｉＯ，）を含む主成分に
、酸化マンガンをＭｎに換算して０．０１〜０．４重量
％添加含有させたものである。
この組成物は次のようにして処理され半導体コンデンサ
とし゛Ｃ構成される。つまシ、原料組成を調合、混合し
、この混合物を成形し゛Ｃ酸化性雰囲気で焼成し、次い
で還元性雰囲気で熱処理を行つ′Ｃ半導体磁器としたの
ち、酸化性雰囲気で熱処理を行り゛〔半導体磁器表面に
薄い誘電体層を形成し、さらに表面に電極を付与し′Ｃ
半導体コンデンサとして構成される。
とし゛Ｃ構成される。つまシ、原料組成を調合、混合し
、この混合物を成形し゛Ｃ酸化性雰囲気で焼成し、次い
で還元性雰囲気で熱処理を行つ′Ｃ半導体磁器としたの
ち、酸化性雰囲気で熱処理を行り゛〔半導体磁器表面に
薄い誘電体層を形成し、さらに表面に電極を付与し′Ｃ
半導体コンデンサとして構成される。
この発明にかかる還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組
成物は酸化セリウム（Ｃｅｏ、）をキュリ一点のシフタ
ーとし”ご主体的に用いたものであシ、Ｎ（１，０３，
Ｌａ２０．などをキュリ一点のシフターとしＣ用いた従
来例にくらべ′Ｃキュリ一点における誘電率が１５００
０以上と大きいこと、誘電率が１５０００以上であるに
もかかわらず、結晶粒径が１．０〜１，５μｍ以下と小
さくかつ結晶粒の大きさが均一であること、焼結性がよ
く磁器が緻密であること、・敢元再酸化が容易であるこ
となど小形大容量の還元再酸化型半導体コンデンサに要
求される条件を十分に満足するものである。
成物は酸化セリウム（Ｃｅｏ、）をキュリ一点のシフタ
ーとし”ご主体的に用いたものであシ、Ｎ（１，０３，
Ｌａ２０．などをキュリ一点のシフターとしＣ用いた従
来例にくらべ′Ｃキュリ一点における誘電率が１５００
０以上と大きいこと、誘電率が１５０００以上であるに
もかかわらず、結晶粒径が１．０〜１，５μｍ以下と小
さくかつ結晶粒の大きさが均一であること、焼結性がよ
く磁器が緻密であること、・敢元再酸化が容易であるこ
となど小形大容量の還元再酸化型半導体コンデンサに要
求される条件を十分に満足するものである。
以下この発明を実施例にしたがって詳細に説明する。
試料の作成にあたつ゛Ｃ第１表に示す組成比のものが得
られるようにＢａＴｉ０．、ＣｅＯ，、Ｌｉ２Ｏ，。
られるようにＢａＴｉ０．、ＣｅＯ，、Ｌｉ２Ｏ，。
Ｔｉｅ、、ＭｎＣ０，の各原料を秤量し、各秤量原料を
ポリポットに投入し酢酸ビニルなどの有機バインダとと
もに１６時間混合した。混合したのち脱水乾燥し、５０
メツシユの篩に通しで整粒した。次いで１０００＃／ｄ
の圧力で直径ＩＱｆｌ、厚みα５した。この半導体磁器
を８５０〜１０００Ｄで２時間酸化性雰囲気である空気
中で熱処理を行ない、半導体磁器の表面Ｋｇい誘電体層
を形成した。しかるのち半導体磁器の表面に銀ペースト
を塗布し、７００〜８５（ｌで６０分間焼付け°Ｃ電極
を形成し、還元再酸化型半導体コンデンサを得た。
ポリポットに投入し酢酸ビニルなどの有機バインダとと
もに１６時間混合した。混合したのち脱水乾燥し、５０
メツシユの篩に通しで整粒した。次いで１０００＃／ｄ
の圧力で直径ＩＱｆｌ、厚みα５した。この半導体磁器
を８５０〜１０００Ｄで２時間酸化性雰囲気である空気
中で熱処理を行ない、半導体磁器の表面Ｋｇい誘電体層
を形成した。しかるのち半導体磁器の表面に銀ペースト
を塗布し、７００〜８５（ｌで６０分間焼付け°Ｃ電極
を形成し、還元再酸化型半導体コンデンサを得た。
このようにして作成したコンデンサにりい°〔、磁器の
平均結晶粒径、誘電率、単位面積当シの容１（Ｃ（μＦ
／ｄ））、誘電損失（ｔａｎδ（４）〕、絶縁抵抗〔工
Ｒ（Ω）〕、破壊電圧〔ｖｂ（ｖ）〕を測定し、その結
果を第１表に合わせＣ示した。
平均結晶粒径、誘電率、単位面積当シの容１（Ｃ（μＦ
／ｄ））、誘電損失（ｔａｎδ（４）〕、絶縁抵抗〔工
Ｒ（Ω）〕、破壊電圧〔ｖｂ（ｖ）〕を測定し、その結
果を第１表に合わせＣ示した。
なお、容量、誘電損失はＱ、ｊＶｒ、ｒｎ。ｓ、１ＫＨ
ｇで測定した値である。容量につい°Ｃは還元温度、再
酸化温度によって変化するため、還元後の磁器比抵抗が
一定となるように還元温度を設定するとともに・再酸化
温度を設定Ｌ−（面積容量を０．７１ｔＦ 。
ｇで測定した値である。容量につい°Ｃは還元温度、再
酸化温度によって変化するため、還元後の磁器比抵抗が
一定となるように還元温度を設定するとともに・再酸化
温度を設定Ｌ−（面積容量を０．７１ｔＦ 。
／ｄとし、他の電気特性に゛ＣＣ両画るようにし′Ｃ比
較を容易にしたつ 絶縁抵抗け１２ＶＤ、Ｃを１分間印加し゛（τ周定した
。
較を容易にしたつ 絶縁抵抗け１２ＶＤ、Ｃを１分間印加し゛（τ周定した
。
破壊電圧はり、Ｃ昇圧破壊方式を用いた。
憾誘電率は１． ＯＶ ｒｏｍ、 ｓ 、 Ｉ ＫＨ
ｇ ｆｉｌｌＢ２ ＬＪ！Ｉ定温度は２０ｔ′を基準と
した。
憾誘電率は１． ＯＶ ｒｏｍ、 ｓ 、 Ｉ ＫＨ
ｇ ｆｉｌｌＢ２ ＬＪ！Ｉ定温度は２０ｔ′を基準と
した。
ｉ なお、第１表中余部を付したものはこの発
明範囲外のものであシ、それ以外はこの発明範囲内のも
のである。
明範囲外のものであシ、それ以外はこの発明範囲内のも
のである。
第１表から明らかなように、この発明の還元再酸化屋半
導体コンデンサ磁器組成物によれば、きわめ・Ｃすぐれ
た電気特性を有する半導体コンデンサを提供することが
できる。すなわち、単位面積当シの容量が０．７μＦ／
ｄと犬きｈにもかかわらぬ破壊電圧は５００ｖ以上、絶
縁抵抗は１０Ω以上、誘電損失は五〇％以下とすぐれた
特性を示すものである。
導体コンデンサ磁器組成物によれば、きわめ・Ｃすぐれ
た電気特性を有する半導体コンデンサを提供することが
できる。すなわち、単位面積当シの容量が０．７μＦ／
ｄと犬きｈにもかかわらぬ破壊電圧は５００ｖ以上、絶
縁抵抗は１０Ω以上、誘電損失は五〇％以下とすぐれた
特性を示すものである。
従来のＢａＴｉ０．−Ｌａ２０．−Ｔｉｅ、系におい−
Ｃ１破壊電圧が３ Ｄ ＯＶ、絶縁抵抗が１０の特性の
ものを得ようとすれば、面積容量は高々０．４〜０．５
μＦ／ｄ程度であったが、この発明によればＣＬ７μＦ
／ｄの面積容量が得られ、コンデンサの小形大容量化が
図れる点で格段にすぐれたものであると云える。
Ｃ１破壊電圧が３ Ｄ ＯＶ、絶縁抵抗が１０の特性の
ものを得ようとすれば、面積容量は高々０．４〜０．５
μＦ／ｄ程度であったが、この発明によればＣＬ７μＦ
／ｄの面積容量が得られ、コンデンサの小形大容量化が
図れる点で格段にすぐれたものであると云える。
上記したようにこの発明においてすぐれた特性が得られ
るのは、第１表から明らかなように、誘電率が１２００
０以上と太きいにもかかわらず、磁器の平均結晶粒径が
１．０〜１５μｍと均一で小さいこと、また、磁器の断
面を鏡面研磨し、内部の空孔量、分布を観察した結果、
従来のものにくらべて緻密な磁器であること、さらに、
還元および再酸化が容易であること、などがその理由と
しＣ挙げられる。
るのは、第１表から明らかなように、誘電率が１２００
０以上と太きいにもかかわらず、磁器の平均結晶粒径が
１．０〜１５μｍと均一で小さいこと、また、磁器の断
面を鏡面研磨し、内部の空孔量、分布を観察した結果、
従来のものにくらべて緻密な磁器であること、さらに、
還元および再酸化が容易であること、などがその理由と
しＣ挙げられる。
この発明におい゛Ｃ組成物の範囲を限定したのは以丁の
理由による。
理由による。
＋１） ＣｅＯ，がｔＯモモル多満では、キュリ一点
の移動がないため室温での誘電率が低くなり、また焼結
性が悪くなるため面積容量が０，７μＦ／ｃｄと大きく
なると工Ｒ，Ｖｂとも悪＜ナシ、ｔａｎδも悪くなる。
の移動がないため室温での誘電率が低くなり、また焼結
性が悪くなるため面積容量が０，７μＦ／ｃｄと大きく
なると工Ｒ，Ｖｂとも悪＜ナシ、ｔａｎδも悪くなる。
まだＣｅＯ２が６．０モル多を越えると誘電率が低くな
シ、工Ｒ，Ｖｂとも悪くなる。
シ、工Ｒ，Ｖｂとも悪くなる。
＋２１ Ｌ ａｔ０３ｋま焼結性改善のために効果が
あるが、０．５モル多以上になると磁器の結晶粒径が大
きくなり、ｖｂが低下する。
あるが、０．５モル多以上になると磁器の結晶粒径が大
きくなり、ｖｂが低下する。
（３） Ｔ ’ Ｏｘが１．０モル多未満では焼結性
が悪くなり、ｔａｎδが大きくなるとともにＶｂが低下
する。よたＴｉｅ、が１５．０モル多を４えると誘電率
が低下し、磁器の融着が起こる。
が悪くなり、ｔａｎδが大きくなるとともにＶｂが低下
する。よたＴｉｅ、が１５．０モル多を４えると誘電率
が低下し、磁器の融着が起こる。
（４） Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ３の岨成ａ囲はＣｅＯ□
、 Ｌａ、Ｏ，、Ｔｉｅ。
、 Ｌａ、Ｏ，、Ｔｉｅ。
によ）決定されるが、この発明範囲外（試料番号１．４
）からも明らかなように、いずれも誘電率が低く、工ｆ
ｔ、Ｗｂが低くなる。
）からも明らかなように、いずれも誘電率が低く、工ｆ
ｔ、Ｗｂが低くなる。
（５）酸化マンガンの添加は工Ｒの改善、ｖｂの向上さ
らにｔａｎδの改善に効果があるが、酸化マンガンがＭ
ｎに換算し゛Ｃα０１重ｉｌチ未満では添加含有の効果
がなく、０．４重量％を越えると磁器の誘電率が低下し
、面積容量を大きくするため誘電体層を薄くすると工Ｒ
，Ｖｂとも低下する。
らにｔａｎδの改善に効果があるが、酸化マンガンがＭ
ｎに換算し゛Ｃα０１重ｉｌチ未満では添加含有の効果
がなく、０．４重量％を越えると磁器の誘電率が低下し
、面積容量を大きくするため誘電体層を薄くすると工Ｒ
，Ｖｂとも低下する。
なお、この発明におい“（１Ｔｉｅ、の代わりに２ｒｏ
、を含有させたシ、ある匹はＴｉｅ、の一部ヲｚｒｏ、
で置換したものでも同様の効果を奏することが確認でき
た。またＬａ、Ｏ，の代わシにＮｄ、０． 、 Ｐｒｇ
ｏｓを含有させたシ、あるいはＮｄ２Ｏ，の一部をＬａ
！Ｏ，、Ｐｒ、Ｏ，のうち少なくとも １種で置換した
ものでも同様の効果を奏することが確認できた。
、を含有させたシ、ある匹はＴｉｅ、の一部ヲｚｒｏ、
で置換したものでも同様の効果を奏することが確認でき
た。またＬａ、Ｏ，の代わシにＮｄ、０． 、 Ｐｒｇ
ｏｓを含有させたシ、あるいはＮｄ２Ｏ，の一部をＬａ
！Ｏ，、Ｐｒ、Ｏ，のうち少なくとも １種で置換した
ものでも同様の効果を奏することが確認できた。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、面積
容量が従来になくきわめＣ大きいという特徴を有しなが
ら、絶縁抵抗、破４に圧が高いという特許を有するもの
であシ、小形大容量のコンデンサを提供することができ
るという効果を有する。
容量が従来になくきわめＣ大きいという特徴を有しなが
ら、絶縁抵抗、破４に圧が高いという特許を有するもの
であシ、小形大容量のコンデンサを提供することができ
るという効果を有する。
特許出願人
株式会社村田製作所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チタン酸バリウム（Ｂａｘｓｏｓ）が７８．テモル多を
越え、かつ９８，０モル差未満 酸化セリウム（ＣＯ２，）が １．０〜６．０モル慢酸
化ランタン（ｈａ２０ｓ）が ０．５モルチ未満を浚化
チタン（ＴｉＯ２） が１，０〜１５．０モル係カ１
らなる主成分に、 酸化マンガンをＭｎに換算し゛ｒｏ、０１〜０．４重量
％添加含有し゛〔なる還元再酸化型半導体コンデンサ磁
俄組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58093096A JPS59217321A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58093096A JPS59217321A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217321A true JPS59217321A (ja) | 1984-12-07 |
| JPS6258128B2 JPS6258128B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=14072987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58093096A Granted JPS59217321A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265210A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物及び磁器 |
| JPH0265211A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物及び磁器 |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP58093096A patent/JPS59217321A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265210A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物及び磁器 |
| JPH0265211A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物及び磁器 |
| JPH0514410B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1993-02-25 | Taiyo Yuden Kk | |
| JPH0514409B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1993-02-25 | Taiyo Yuden Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6258128B2 (ja) | 1987-12-04 |
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