JPS60165711A - 半導体磁器コンデンサの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、半導体磁器コンデン号の製造方法に関し、
特に、製品性能にばらつきの少ない、歩留りの良い半導
体磁器コンデンサの製造方法に関するものである。

従来技術 たとえばチタン酸ストロンチウムを主体とし、結晶粒界
が絶縁体化されている粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ
を製造する場合、従来は、磁器組成物を中性または弱還
元性雰囲気中で焼成して半導体磁器化し、一旦冷却して
から、焼成した磁器の表面にＰｂ、Ｂｉ等の金属酸化物
を塗布し、熱拡散させることによって結晶粒界を絶縁体
化してコンデンサ機能を持たせるという方法がとられて
いた。

ところが、このような従来の製造方法では、焼成した磁
器の表面に酸化物を塗布するとき、塗りむら等が生じ、
そのため酸化物の熱拡散が不均一となって、結晶粒界の
絶縁体化が不十分または不均一になることがあった。よ
って、結晶粒界の絶縁体化が不十分または不均一な場合
は、製造された半導体磁器コンデンサの特性にばらつき
が生じ、歩留りが悪いという欠点があった。

発明の目的 それゆえに、この発明は、歩留りの良い半導体磁器コン
デンサの製造方法を提供することを目的とする。

発明の構成 この発明は、半導体磁器コンデンサの製造方法であって
、少なくとも次の２つのステップを含んで構成される。

すなわち、 ■ステップ１ 磁器組成物を中性または還元性雰囲気中で焼成して半導
体磁器化すること。

■ステップ２ ステップ１の冷却過程における１　２００〜１０００℃
において、焼成した磁器を酸化性雰囲気中に所定の時間
保つこと。

である。

この所定の時間どは、たとえば１〜２時間が好ましい。

この発明の上）ホの目的と特徴とを明らかにするために
、以下この発明の実施例について実験結果を参照して説
明を行なう。

発明の実施例 Ｓｒ　Ｔｉ　Ｏ，：９９．３モル％、Ｙ２Ｏ−：０．３
モル％、Ｓｔ　Ｏ２：０．２モル％、△楚２０、：０．
２モル％の組成となるように、各成分を秤量し、有機バ
インダを加え、ボールミルを用いて１６時間回転し、十
分混合、粉砕を進めた。

それを造粒成形し、この成形体を中性または弱還元性雰
囲気中にて、１３５０〜１４５０℃で１〜５時間焼成し
た。そして、焼成後の冷却過程にお（）る１２００℃〜
１０００℃の温度範囲内で、酸化性雰囲気を導入した。

すなわち、冷却過程の１２００〜１０００℃の範囲の任
意の温度において、焼成した磁器を酸化性雰囲気中に１
〜２時間保った。その後この磁器を室温まで冷却し、磁
器表面にＰｂ、Ｂｉ等の金属酸化物を塗布し、１０００
〜１２００℃の温度で熱拡散処理を行なった。そして、
再び磁器を冷却し、磁器表面に電極ペーストを塗布して
焼付け、電極を形成して、半導体磁器コンデンサを１ｑ
た。

上述の工程において、焼成後の冷却過程で酸化性雰囲気
を導入する温度を１２５０℃〜９５０℃の範囲で変化さ
せたものおよび焼成後の冷却過程で酸化性雰囲気を導入
しなかったものについて、それぞれコンデンサを製造し
、電気的特性を測定した。この結果は表に示寸とおりで
あった。

なお、表中の電気特性は、次に示す条件で測定だ値であ
る。

静電容量、誘電体損失（ｔａｎδ）：温度２０℃、周波
数ｌＫＨ２、電圧０．２Ｖｒｍｓ以下で測定した値。

絶縁抵抗二調度２０℃で試料の厚み単位ｍｍあた５− リ、直流電圧２５Ｖを印加した３０秒後の値。

耐電圧：温度２０℃で測定した値。

良品率：静電容量１００ｎＦを目標に製造したときに、
静電容量が１００±１０ｎＦであった製品の割合。

酸化処理温度：　１３５０〜１４５０℃の温度で焼成し
て得られた磁器を冷却する過程で、酸化性雰囲気中にキ
ープした温度。すなわち、酸化性雰囲気を導入した温度
。

なお、静電容量、　ｔａｎδ、絶縁抵抗、耐電圧の各項
目において記載した測定値は平均値で示されている。な
お、各項目における括弧書きの数値は、それぞれ、測定
値の最大値および最小値である。

実 表から明らかなように、この発明の特許請求の範囲にお
いて記載した冷却過程での温度条件［１２００〜１００
０℃］で酸化性雰囲気を導入したものは、静電容量、誘
電体損失（ｔａｎδ）、絶縁特開口ＵＢＯ−ＩＧ５７１
１（３） 抵抗、耐電圧のそれぞれにおいて、その最小値の落込み
が少なく、したがって電気的特性にばらつぎの少ないこ
とが理解できる。。よって、表のように良品率も５〜９
％程度向上し、歩留りの良好な製品を１ｑることができ
る。

また、比較のために製造した製品、すなわち冷却時の酸
化処理温度を９５０℃で行なった製品および冷却時の酸
化処理を行なわなかった製品では、絶縁抵抗および耐電
圧にばらつきが生じ、特にその値が小さい製品が出るこ
とがわかる。また、冷却時の酸化処理温度を１２５０℃
で行なった場合、誘電体損失（ｔａｎδ）が大きい製品
が出ることになり、好ましい結果は得られない。

上記実施例の説明では、チタン酸ストロンチウム（Ｓｒ
　Ｔｉ　Ｏｓ　）を主体とする半導体磁器コンデンサを
例にとって説明したが、このＳｒＴｉＯ３の一部をヂタ
ン酸カルシウム（Ｃａ　Ｔｉ　Ｏｓ　）　。

チタン酸バリウム（Ｂａ　Ｔｉ　００　）　、チタン酸
マグネシウム（Ｍｏ丁１０３）等の成分に変えても同等
の良好な製品を得ることができる。

また、チタン酸ストロンチウム等の主成分中に、半導体
化剤として加えることのできる成分としては、希土類の
ほか、Ｎｂ　、Ｔａ　、Ｗ等の酸化物を含めることがで
きる。また、焼結性を改善するために／１．ｓ：　、　
Ｍｎ等の金属酸化物を含めることもできる。

さらにまた、上記実施例では、焼成後の冷却過程の所定
の温度（１２００〜１０００℃）で酸化性雰囲気を導入
し、その後室温まで冷却した半導体磁器に対し、金属酸
化物を塗布して熱拡散を行なう処理を施した。しかしな
がら、この金属酸化物を塗布し、熱拡散処理を行なう工
程は省略してもよい。すなわち、焼成役の冷却過程で酸
化性雰囲気に所定時間放置し、その後冷却して得られた
半導体磁器の表面に、直ちに銀ペーストを塗布し、焼付
は電極を形成して半導体磁器コンデンサとしてもよい。

このような製造工程をとった場合は、得られる半導体磁
器コンデンサが、絶縁抵抗が低く（数１０ＭΩ）、パル
ス電圧を印加した後の静電容量、誘電体損失の変化が少
ない製品となる。

−〇− 発明の効果 以上のように、この発明は高温で焼成した磁器を冷却す
る過程の１２００〜１０００℃において酸化性雰囲気中
に一定時間保つようにしたので、半導体磁器の所定部分
が均等に絶縁化され、電気的特性にばらつきが少なく、
歩留りの良い製品を得ることができる。

特許出願人　株式会社祠Ｉ］製作所 １０−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　半導体磁器コンデンサの製造方法であって、 磁器組成物を中性または還元性雰囲気中で焼成して半導
   体磁器化し、 その冷却過程の１２００〜１０００℃において、焼成し
   た磁器を酸化性雰囲気中に一定時間保つにうにしたこと
   を特徴どする、半導体磁器コンデンサのＩＩ製造方法
2. （２）　前記半導体磁器コンデンサは、結晶粒界が絶縁
   化されている粒界絶縁型半導体磁器コンデンサである、
   特許請求の範囲第１項記載の半導体磁器コンデンサの製
   造方法。
3. （３）　前記磁器組成物は、チタン酸ストロンチウムを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の半
   導体磁器コンデンサの製造方法。
4. （４）　前記製造方法は、酸化性雰囲気中に一定時間保
   った後、さらに、室温まで冷却し、焼成した磁器の表面
   に金属酸化物を塗布して熱拡散する工程を含む、特許請
   求の範囲第１項記載の半導体磁器コンデンサの製造方法
   。