JPS6357931B2 - - Google Patents
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- JPS6357931B2 JPS6357931B2 JP20377882A JP20377882A JPS6357931B2 JP S6357931 B2 JPS6357931 B2 JP S6357931B2 JP 20377882 A JP20377882 A JP 20377882A JP 20377882 A JP20377882 A JP 20377882A JP S6357931 B2 JPS6357931 B2 JP S6357931B2
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は表面誘電体層型半導体磁器コンデンサ
の製造方法、特にその焼成工程の雰囲気、温度の
制御に関する。 （従来例の構成とその問題点） 表面誘電体層型半導体磁器コンデンサとして一
般に用いられる化学組成はBaTiO3−Ln2O3（Ln
は希土類元素）−TiO2−Mn酸化物系である。そ
の製造方法は各原料粉末を混合し、乾燥、仮焼、
粉砕、造粒、プレス成形した後、まず空気中にお
いて1250〜1400℃の範囲内の温度により加熱昇
温、高温保持および冷却の一連の焼成工程を行な
つて、次にその焼結体を窒素−水素混合ガスある
いは水素ガス中において800〜1250℃の範囲内の
温度で還元処理し、さらに空気中において750〜
1200℃の範囲内の温度で再酸化処理する。しかる
後、再酸化処理した焼結体に銀電極を付与して磁
器コンデンサを得る。ただし、上記の空気中にお
ける750〜1200℃の範囲内の温度で酸素処理する
ときに、同時に銀電極を付与する場合もある。以
上の例からわかるように従来は空気中での焼結工
程、還元処理工程、および再酸化処理工程（電極
焼付を含む場合もある）という多くの工程を必要
としており、表面誘電体層型半導体磁器コンデン
サの製造を煩雑なものとしていた。 （発明の目的） 本発明の目的は表面誘電体層型半導体磁器コン
デンサの焼成工程の特に冷却過程の雰囲気および
温度を制御することによつて表面誘電体層型半導
体磁器を１工程で焼成する方法を提供することに
ある。 （発明の構成） 上記目的を達成するために本発明では、
BaTiO3を主成分とする表面誘電体層型半導体磁
器コンデンサの原料粉末の成形体を加熱昇温、高
温保持、および冷却の各過程からなる一連の焼成
工程において、特にその冷却過程において、 (1) 800℃以上、1250℃以下の範囲にある一定温
度に保持し、その一定温度の保持に入る時、あ
るいはその保持に入る前の冷却過程時、あるい
はその保持に入つた直後に、雰囲気の酸素分圧
を0.01気圧以上から0.0001気圧未満に切り換え
て少なくとも20分間保持した後、 (2) その同じ一定温度のまま、あるいは冷却して
750℃以上、1200℃以下の範囲のある一定温度
に保持し、再び雰囲気の酸素分圧を0.0001気圧
未満から0.01気圧以上に切り換えて、少なくと
も10分間以上保持し、しかる後室温まで冷却す
る。 （実施例の説明） 次に本発明について実施例を挙げて説明する。
実験に用いた材料の化学組成は次の２種類であ
る。 材料Ａ （Ba0.920Nd0.053）TiO3＋0.01MnO2 材料Ｂ （Ba0.756Ca0.086La0.107）TiO3＋
0.005MnO2 市販の原料粉末、BaCO3、TiO2（ルチル型）、
Nd2O3、La2O3、CaCO3およびMnO2を材料Ａお
よび材料Ｂの組成比になるように秤量配合し、ボ
ールミルにて湿式混合、乾燥、仮焼（1150℃、４
時間）、ボールミルにて湿式粉砕、乾燥、有機バ
インダ混合、造粒（32メツシユバス）、加圧成形
（1ton／cm2）して、直径73mm×厚み0.5mmの円板状
成形体を得た。これらの材料ＡおよびＢの成形体
をアルミナ磁器製環状管を用いた雰囲気可変電気
炉中に設置し、図面に示す一連の焼成工程によつ
て表面誘電体層型半導体磁器を得た。材料Ａおよ
びＢについては焼成過程の温度T1は1300℃に、
保持時間t1は２時間にすべて固定した。しかし、
焼結過程の雰囲気Ｅ、還元過程の雰囲気Ｆ、温度
T2、保持時間t2、および再酸化過程の雰囲気Ｇ、
温度T3、保持時間t3についてはそれぞれ次表に示
すように変えた。このようにして得た磁器の両面
に銀電極を焼付けてコンデンサ素子とし、それら
の単位面積当りの容量Ｃ（測定周波数1kHz）、誘
電損失tanδ、絶縁破壊電圧Vbを測定した。これ
らの結果を次表にあわせて示す。なお、実用的見
地から、面積容量Ｃが0.01μF／cm2未満、tanδが
0.05以上、破壊電圧Vbが150V未満のいずれかの
特性値を示す試料は本発明の範囲外とした。 表からわかるように、焼結過程の雰囲気Ｅの酸
素分圧は0.01気圧以上が望ましい（No.19とNo.22
の製造方法、特にその焼成工程の雰囲気、温度の
制御に関する。 （従来例の構成とその問題点） 表面誘電体層型半導体磁器コンデンサとして一
般に用いられる化学組成はBaTiO3−Ln2O3（Ln
は希土類元素）−TiO2−Mn酸化物系である。そ
の製造方法は各原料粉末を混合し、乾燥、仮焼、
粉砕、造粒、プレス成形した後、まず空気中にお
いて1250〜1400℃の範囲内の温度により加熱昇
温、高温保持および冷却の一連の焼成工程を行な
つて、次にその焼結体を窒素−水素混合ガスある
いは水素ガス中において800〜1250℃の範囲内の
温度で還元処理し、さらに空気中において750〜
1200℃の範囲内の温度で再酸化処理する。しかる
後、再酸化処理した焼結体に銀電極を付与して磁
器コンデンサを得る。ただし、上記の空気中にお
ける750〜1200℃の範囲内の温度で酸素処理する
ときに、同時に銀電極を付与する場合もある。以
上の例からわかるように従来は空気中での焼結工
程、還元処理工程、および再酸化処理工程（電極
焼付を含む場合もある）という多くの工程を必要
としており、表面誘電体層型半導体磁器コンデン
サの製造を煩雑なものとしていた。 （発明の目的） 本発明の目的は表面誘電体層型半導体磁器コン
デンサの焼成工程の特に冷却過程の雰囲気および
温度を制御することによつて表面誘電体層型半導
体磁器を１工程で焼成する方法を提供することに
ある。 （発明の構成） 上記目的を達成するために本発明では、
BaTiO3を主成分とする表面誘電体層型半導体磁
器コンデンサの原料粉末の成形体を加熱昇温、高
温保持、および冷却の各過程からなる一連の焼成
工程において、特にその冷却過程において、 (1) 800℃以上、1250℃以下の範囲にある一定温
度に保持し、その一定温度の保持に入る時、あ
るいはその保持に入る前の冷却過程時、あるい
はその保持に入つた直後に、雰囲気の酸素分圧
を0.01気圧以上から0.0001気圧未満に切り換え
て少なくとも20分間保持した後、 (2) その同じ一定温度のまま、あるいは冷却して
750℃以上、1200℃以下の範囲のある一定温度
に保持し、再び雰囲気の酸素分圧を0.0001気圧
未満から0.01気圧以上に切り換えて、少なくと
も10分間以上保持し、しかる後室温まで冷却す
る。 （実施例の説明） 次に本発明について実施例を挙げて説明する。
実験に用いた材料の化学組成は次の２種類であ
る。 材料Ａ （Ba0.920Nd0.053）TiO3＋0.01MnO2 材料Ｂ （Ba0.756Ca0.086La0.107）TiO3＋
0.005MnO2 市販の原料粉末、BaCO3、TiO2（ルチル型）、
Nd2O3、La2O3、CaCO3およびMnO2を材料Ａお
よび材料Ｂの組成比になるように秤量配合し、ボ
ールミルにて湿式混合、乾燥、仮焼（1150℃、４
時間）、ボールミルにて湿式粉砕、乾燥、有機バ
インダ混合、造粒（32メツシユバス）、加圧成形
（1ton／cm2）して、直径73mm×厚み0.5mmの円板状
成形体を得た。これらの材料ＡおよびＢの成形体
をアルミナ磁器製環状管を用いた雰囲気可変電気
炉中に設置し、図面に示す一連の焼成工程によつ
て表面誘電体層型半導体磁器を得た。材料Ａおよ
びＢについては焼成過程の温度T1は1300℃に、
保持時間t1は２時間にすべて固定した。しかし、
焼結過程の雰囲気Ｅ、還元過程の雰囲気Ｆ、温度
T2、保持時間t2、および再酸化過程の雰囲気Ｇ、
温度T3、保持時間t3についてはそれぞれ次表に示
すように変えた。このようにして得た磁器の両面
に銀電極を焼付けてコンデンサ素子とし、それら
の単位面積当りの容量Ｃ（測定周波数1kHz）、誘
電損失tanδ、絶縁破壊電圧Vbを測定した。これ
らの結果を次表にあわせて示す。なお、実用的見
地から、面積容量Ｃが0.01μF／cm2未満、tanδが
0.05以上、破壊電圧Vbが150V未満のいずれかの
特性値を示す試料は本発明の範囲外とした。 表からわかるように、焼結過程の雰囲気Ｅの酸
素分圧は0.01気圧以上が望ましい（No.19とNo.22
【表】
＊印は比較用試料
との比較）。還元過程の雰囲気Ｆの酸素分圧は
0.0001気圧未満が望ましい（No.17とNo.18との比
較）。還元処理の温度T2は1250℃以下（No.11とNo.
12との比較）、800℃以上（No.15とNo.16との比較）
が望ましい。還元処理の保持時間t2は20分間以上
が望ましい（No.12とNo.21との比較）。再酸化過程
の雰囲気Ｇの酸素分圧は0.01気圧以上が望ましい
（No.19とNo.20との比較）。再酸化処理の温度T3は
1200℃以下（No.11とNo.12との比較）、750℃以上
（No.15とNo.16との比較）が望ましい。再酸化処理
の保持時間t3は10分間以上が望ましい（No.12とNo.
21との比較）。なお、表における水素ガスを含む
すべての雰囲気の酸素分圧はいずれも１×10-7気
圧以下であつた。 以上の実施例は単炉（バツチ式）によるもので
あるが、本発明の焼成工程、例えば第１図に示す
焼成工程は連続式トンネル炉（ガスカーテンによ
る雰囲気切換え）においても実施可能なものであ
る。 （発明の効果） 本発明によつつ次のような効果ば得られる。即
ち、従来の焼成方法は２〜３工程であつたのに対
し、本発明の焼成方法は１工程である。したがつ
て、焼成の時間が短縮され（半分以下）、省エネ
ルギであり、経済的効果が大きい。
との比較）。還元過程の雰囲気Ｆの酸素分圧は
0.0001気圧未満が望ましい（No.17とNo.18との比
較）。還元処理の温度T2は1250℃以下（No.11とNo.
12との比較）、800℃以上（No.15とNo.16との比較）
が望ましい。還元処理の保持時間t2は20分間以上
が望ましい（No.12とNo.21との比較）。再酸化過程
の雰囲気Ｇの酸素分圧は0.01気圧以上が望ましい
（No.19とNo.20との比較）。再酸化処理の温度T3は
1200℃以下（No.11とNo.12との比較）、750℃以上
（No.15とNo.16との比較）が望ましい。再酸化処理
の保持時間t3は10分間以上が望ましい（No.12とNo.
21との比較）。なお、表における水素ガスを含む
すべての雰囲気の酸素分圧はいずれも１×10-7気
圧以下であつた。 以上の実施例は単炉（バツチ式）によるもので
あるが、本発明の焼成工程、例えば第１図に示す
焼成工程は連続式トンネル炉（ガスカーテンによ
る雰囲気切換え）においても実施可能なものであ
る。 （発明の効果） 本発明によつつ次のような効果ば得られる。即
ち、従来の焼成方法は２〜３工程であつたのに対
し、本発明の焼成方法は１工程である。したがつ
て、焼成の時間が短縮され（半分以下）、省エネ
ルギであり、経済的効果が大きい。
図は本発明の焼成工程の一例を示すもので、経
過時間に対する雰囲気ガスおよび温度の制御例を
示している。
過時間に対する雰囲気ガスおよび温度の制御例を
示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ BaTiO3を主成分とする表面誘電体層型半導
体磁器コンデンサの原料粉末の成形体を加熱昇
温、高温保持および冷却の各過程からなる一連の
焼成工程における冷却過程において、 800℃以上1250℃以下の範囲のある一定温度
に保持し、その一定温度の保持に入る時あるい
はその保持に入る前の冷却過程時あるいはその
保持に入つた直後に、雰囲気を酸素分圧が0.01
気圧以上の空気あるいは窒素−酸素混合ガスあ
るいは酸素ガスから酸素分圧が0.0001気圧未満
の窒素ガスあるいは窒素−水素混合ガスに切り
換えて、少なくとも20分間以上の時間保持した
後、 その同じ一定温度のままあるいは冷却して
750℃以上1200℃以下の範囲のある一定温度に
保持し、再び雰囲気を酸素分圧が0.0001気圧未
満の窒素あるいは窒素−水素混合ガスから酸素
分圧が0.01気圧以上の空気あるいは窒素−酸素
混合ガスあるいは酸素ガスに切り換えて、少な
くとも10分間以上保持し、しかる後室温まで冷
却することを特徴とする表面誘電体層型半導体
磁器コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20377882A JPS5994410A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 表面誘電体層型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20377882A JPS5994410A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 表面誘電体層型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994410A JPS5994410A (ja) | 1984-05-31 |
| JPS6357931B2 true JPS6357931B2 (ja) | 1988-11-14 |
Family
ID=16479621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20377882A Granted JPS5994410A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 表面誘電体層型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994410A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427825U (ja) * | 1990-07-02 | 1992-03-05 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20377882A patent/JPS5994410A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427825U (ja) * | 1990-07-02 | 1992-03-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994410A (ja) | 1984-05-31 |
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