JPH03278415A - 磁器コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

磁器コンデンサ及びその製造方法

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JPH03278415A
JPH03278415A JP2076765A JP7676590A JPH03278415A JP H03278415 A JPH03278415 A JP H03278415A JP 2076765 A JP2076765 A JP 2076765A JP 7676590 A JP7676590 A JP 7676590A JP H03278415 A JPH03278415 A JP H03278415A
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JP2076765A
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English (en)
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Koichi Chazono
広一 茶園
Mutsumi Honda
本多 むつみ
Hiroshi Kishi
弘志 岸
Hiroshi Saito
博 斎藤
Hisamitsu Shizuno
寿光 静野
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、誘電体磁器層を少なくとも2以上の内部電極
で挟持してなる単層または積層構造の磁器コンデンサ及
びその製造方法に関するものである。
[従来の技術] 従来、積層磁器コンデンサを製造する際には、誘電体磁
器原料粉末から成る未焼結磁器シート(グリーンシート
)に白金又はパラジウム等の貴金属の導電性ペーストを
所望パターンで印刷し、これを複数枚積み重ねて圧着し
、酸化性雰囲気中において1300℃〜1600℃で焼
成させた。
この焼成により、誘電体磁器原料粉末から成る未焼結磁
器シートは誘電体磁器層となり、白金又はパラジウム等
の貴金属の導電性ペーストは内部電極となる。
上述のように、導電性ペーストとして白金又はパラジウ
ム等の貴金属を主成分とするものを使用すれば、酸化性
雰囲気中において1300℃〜1600℃という高温で
焼成させても、目的とする内部電極を得ることができる
。
しかし、白金、パラジウム等の貴金属は高価であるため
、必然的に積層磁器コンデンサがコスト高になっていた
。
上述の問題を解決することができるものとして、本件出
願人に係わる特公昭61−14607号公報には、(B
 a 、−M ++10 M T i 02(但し、M
はMg及び/又はZn)から成る基本成分と、L L 
n O及びSiO2から成る添加成分とを含む誘電体磁
器組成物が開示されている。
また、特公昭61−14608号公報には、上記の特公
昭61−14607号公報記載の誘電体磁器組成物のL
 i * O及びS i Oxの代りに、L 120 
+ S x Oz及びMO(但し、MOはBaO,Ca
O及びSrOから選択された1種または2種以上の金属
酸化物)から成る添加成分を含む誘電体磁器組成物が開
示されている。
また、特公昭61−44609号公報には、(Ba m
−x−y MX LFIOkT x o z  (但し
、MはMg及び/又はZn、LはSr及び/又はCa)
から成る基本成分と、Li1O及びS L Ozから成
る添加成分とを含む誘電体磁器組成物が開示されている
。
また、特公昭61−14610号公報には、上記の特公
昭61.−14609号公報記載の誘電体磁器組成物に
おけるLia O及びS 102の代りに、Liz O
,SiO□及びMO(但し、MOはBaO,(:aO及
びSrOから選択された1種または2種以上の金属酸化
物)から成る添加成分を含む誘電体磁器組成物が開示さ
れている。
また、特公昭61−14611号公報には、(B am
−x M*+Ok T i O2(但し、MはMg。
Z n r S r及びCaから選択された1種または
2種以上の金属元素)から成る基本成分と、B2O3及
びSingから成る添加成分とを含む誘電体磁器組成物
が開示されている。
また、特公昭62−1595号公報には、(B ak−
* MIIIOII T i Ox  (但し、MはM
g。
Zn、Sr及びCaから選択された1種または2種以上
の金属元素)から成る基本成分と、B2O3及びMO(
但し、MOはB ao。
M g O、Z n O、S r O及びCaOから選
択された1種または2種以上の金属酸化物)から成る添
加成分とを含む誘電体磁器組成物が開示されている。
また、特公昭62−1596号公報には、上記の特公昭
62−1595号公報記載の誘電体磁器組成物のBt 
Os及びMOの代りに、B20n。
S L O2及びMO(但し、MOはB ao。
MgO,ZnO,SrO及びCaOから選択された1種
または2種以上の金属酸化物)から成る添加成分とを含
む誘電体磁器組成物が開示されている。
これらに開示されている誘電体磁器組成物を誘電体層と
して使用すれば、還元性雰囲気中において、1200℃
以下の温度の焼成で磁器コンデンサを得ることができ、
しかも、その誘電体磁器組成物の比誘電率を2000以
上、比誘電率の温度変化率を一25℃〜+85℃で一1
0%〜+10%の範囲にすることができるものである。
[発明が解決しようとする課題] ところで、近年における電子回路の高密度化に伴ない、
磁器コンデンサの小型化の要求は非常に強く、上記各公
報に開示されている誘電体磁器組成物よりも更に比誘電
率の大きな誘電体磁器組成物を備えた磁器コンデンサの
開発が望まれていた。
また、磁器コンデンサは各種の環境下において使用され
るため、上記各公報に開示されている誘電体磁器組成物
よりも更に広い温度範囲にわたって比誘電率の変化率が
小さい誘電体磁器組成物を備えた磁器コンデンサの開発
が望まれていた。
そこで、本発明の目的は、非酸化性雰囲気中における1
200℃以下の焼成で得られるものであるにもかかわら
ず、比誘電率が3000以上、誘電体損失tanδが2
.5%以下、抵抗率ρが1xlO’MΩ・cm以上であ
り、かつ比誘電率の温度変化率が一55℃〜125℃で
一15%〜+15%(25℃を基準) 、−25℃〜8
5℃で=10%〜+10%(20℃を基準)の範囲に収
まる誘電体磁器組成物を備えた磁器コンデンサ及びその
製造方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る磁器コンデンサは、誘電体磁器組成物から
なる誘電体磁器層と、この誘電体磁器層を挟持している
少なくとも2以上の内部電極とを備え、前記誘電体磁器
組成物が100重量部の基本成分と、0.2〜5重量部
の添加成分とからなり、 前記基本成分が (Bak−1++*yl MxLyl Om (Tz 
+ −zRxl 0x−six(但し、MはMg及び/
又はZn、LはCa及び/又はSr、RはSc、Y、G
d、Dy。
Ho、Er及びYbから選択された1種または2種以上
の金属元素、k、x、y、zは1.00≦k≦1.05 0<x<0. 10 o<y≦0.05 0.01≦X+y≦0.10 0.002≦z≦0.06 を満足する数値)で表わされる物質からなり、前記添加
成分がLit OとSiO2とMO(但し、MOはBa
O,SrO,CaO,MgO及びZnOから選択された
1種または2種以上の金属酸化物)とからなり、 前記L i t Oと前記SiO□と前記MOとの組成
範囲が、これらの組成なモル%で示す三角図における、 前記L i x Oが1モル%、前記SiO2が80モ
ル%、前記MOが19モル%の組成を示す第1の点Aと
、 前記Liz Oが1モル%、前記S i 02が39モ
ル%、前記MOが60モル%の組成を示す第2の点Bと
、 前記L i t Oが30モル%、前記S i O2が
30モル%、前記MOが40モル%の組成を示す第3の
点Cと、 前記L i * Oが50モル%、前記S i Ozが
50モル%、前記MOが0モル%の組成を示す第4の点
りと、 前記L f t Oが20モル%、前記S i O2が
80モル%、前記MOが0モル%の組成を示す第5の点
Eと をこの順に結ぶ5本の直線で囲まれた領域内のものであ
る。
ここで、kの値は1.OO≦k≦1205の範囲が好ま
しい。kの値が1.00未満では、抵抗率ρがlX10
”MΩ・cs+より小さ(なり、静電容量の温度変化率
ΔC−Ss  ΔCI□5が一15%〜+15%から外
れ、ΔC−26+八C85が一10%〜+lO%から外
れ、またkの値が1.05を越えると緻密な焼結体が得
られな(なってしまうが、kの値が1.00≦k≦1.
05の範囲では所望の電気的特性を有する緻密な焼結体
が得られるからである。
また、x+yの値は0.01≦x+y≦0.10の範囲
が好ましい。x+yの値が0.01未満では静電容量の
温度変化率へC−□が一15%〜+15%から外れ、x
+yの値が0.10を越えると、静電容量の温度変化率
ΔC11,が一10%〜+10%から外れてしまうが、
x+yの値が0.01≦X+3’≦0.10の範囲では
所望の電気的特性を有するものが得られるからである。
但し、x+y≦0.10であっても、 y≦0.05が好ましい。x+y≦0.10を満足して
いても、yの値が0.05を越えると、静電容量の温度
変化率ΔCSSが一10%〜+lO%から外れてしまう
からである。
なお、M成分のMgとZn及びL成分のCaとSrはは
f同様に働き、O<x<O,loを満足する範囲でMg
とZnのうちの一方または両方を使用すること、またo
<y≦0.o5を満足する範囲でCaとSrのうちの一
方または両方を使用することができる。
また、z(7)値は、0.002≦z≦0.06+7)
範囲が好ましい、Zの値が0.002未満では静電容量
の温度変化率Δc−6,が一15%〜+15%から外れ
、ΔC−21+が一10%〜+10%から外れてしまい
、Zの値が0.06を越えると緻密な焼結体が得られな
くなってしまうが、0.002≦z≦0.06の範囲で
は、所望の電気的特性を有する緻密な焼結体が得られる
からである。
なお、R成分のSc、Y、Gd、Dy、Ho。
Er及びYbははf同様に働き、これらから選択された
1つを使用しても、または複数を組み合わせて使用して
も同様な効果が得られるものである。
ただし、Zの値は、R成分が1種または複数種のいずれ
の場合においても0.002≦z≦0.06の範囲にす
ることが望ましい。
また、R成分は、静電容量の温度特性の改善に寄与する
ものである。すなわち、R成分の添加によって一55℃
〜125℃の範囲での静電容量の温度変化率ΔC−5s
〜ΔC1□を一15%〜+15%の範囲に容易に収める
ことが可能になると共に一25℃〜85℃の範囲での静
電容量の温度変化率へC−2%〜ΔC□を一10%〜+
10%の範囲に容易に収めることが可能になり、かつ各
温度範囲における静電容量の温度変化率の変動幅を小さ
くすることができるものである。
また、R成分は抵抗率ρを大きくする作用及び焼結性を
高める作用を有するものである。
なお、前記基本成分を示す組成式中において、x、z、
にはもちろんそれぞれの元素の原子数を示している。
また、基本成分の中に1本発明の目的を阻害しない範囲
で微量のMn0t(好ましくは0.05〜0.1重量%
)等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上させてもよい。ま
た、その他の物質を必要に応じて添加し、でもよい。
また、基本成分を得るための出発原料を、実施例で示し
たもの以外の例えばBaO,SrO。
CaO等の酸化物または水酸化物またはその他の化合物
としてもよい。
次に、添加成分の添加量は、100重量部の基本成分に
対し、0.2〜5重量部の範囲が好ましい、添加成分の
添加量が0.2重量部未満の場合には、焼成温度が12
50℃であっても緻密な焼結体が得られず、また、添加
成分の添加量が5重量部を越えると、比誘電率ε1が3
000未満となり、しかも静電容量の温度変化率ΔC−
5sが一15%〜+15%から外れるが、添加成分が0
.2〜5重量部の範囲にある場合は、所望の電気的特性
のものが得られるからである。
添加成分の組成は、Lit 0−3ift −MOの組
成比をモル%で示す三角図の第1〜5の点A〜Eを順に
結ぶ5本の直線で囲まれた領域内が好ましい。
添加成分の組成をこの領域外とすれば、緻密な焼結体を
得ることができないが、この領域内の組成とすれば、所
望の電気的特性の焼結体を得ることができるからである
。
なお、添加成分の出発原料は酸化物、水酸化物等の他の
化合物としてもよい。
次に、本発明に係る磁器コンデンサの製造方法は、上記
の基本成分と添加成分とからなる未焼結の磁器粉末の混
合物を調製する工程と、前記混合物からなる未焼結磁器
シートを形成する工程と、前記未焼結磁器シートを少な
くとも2以上の導電性ペースト膜で挟持させた積層物を
形成する工程と、前記積層物を非酸化性雰囲気中におい
て焼成する工程と、前記焼成を受けた積層物を酸化性雰
囲気中において熱処理する工程とを備えたものである。
ここで、非酸化性雰囲気中の焼成温度は、電極材料を考
慮して種々変えることができる。
ニッケルを内部電極とする場合には、1050℃〜12
00℃の範囲でニッケル粒子の凝集がほとんど生じない
。
また、非酸化性雰囲気はH2やCOなとの還元性雰囲気
のみならず、N、やArなどの中性雰囲気であってもよ
い。
また、酸化性雰囲気中における熱処理の温度は、ニッケ
ル等の電極材料と磁器の酸化とを考慮して種々変更する
ことが可能である。
この熱処理の温度は実施例では600℃としたが、これ
に限定されるものではなく、焼結温度よりも低い温度で
あればよ(、好ましくは500’C〜1000℃の範囲
がよい。
なお、本発明は積層磁器コンデンサ以外の一般的な単層
の磁器コンデンサにも勿論適用可能である。
[実施例1 まず、第1表のN091の試料の調製方法とその電気的
特性について説明する。
L艶産立m 配合1の化合物を各々秤量し、これらを15時時間式混
合して原料混合物を得た。
ここで、配合1の化合物の重量(g) とモル部 は、基本成分の一般式 %式% (11 となるように計算して求めた値である。
次に、この原料混合物を150℃で4時間乾燥後、粉砕
し、大気中において約1200℃の温度で2時間仮焼し
、基本成分の粉末を得た。
」延隨立皇スl また、配合2の化合物を各々秤量して混合し、この混合
物にアルコールを300cc加え、ポリエチレンポット
にてアルミナボールを用いて10時間撹拌した後、大気
中において1000℃の温度で2時間仮焼成した。
ここで、配合2の化合物の重量(gl とモル部は、L
i2Oが1モル%、SiO2が80モル%、MOが19
モル%(BaO(3,8モル%)+CaO<3.8モル
%)+SrO(3−8モル%)+MgO(3,8モル%
)+ZnO(3,8モル%))の組成になるように計算
して求めた値である。
次に、この仮焼によって得られたものを300CCの水
とともにアルミナポットに入れ、アルミナボールで15
時間粉砕し、しかる後に150℃で4時間乾燥させて、
添加成分の粉末を得た。
尚、MOの内容であるBaO,Cab。
SrO,MgO及びZnOの割合は、第1表に示すよう
に、いずれも20モル%となる。
L1ユニ旦11 次に、100重量部(looog)の前記基本成分に対
し、2重量部(20g)の前記添加成分を添加し、更に
、アクリル酸エステルポリマーグリセリン、縮合リン酸
塩の水溶液からなる有機バインダーを、基本成分と添加
成分との合計重量に対して15重I%添加し、更に、5
0重置%の水を加え、これらをボールミルに入れて、粉
砕及び混合して磁器原料のスラリーを調製した。
未焼結磁 シートの形成 次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡し、この
スラリーをリバースロールコータに入れ、ここから得ら
れる薄膜成形物を長尺なポリエステルフィルム上に連続
して受は取ると共に、同フィルム上でこれを100℃に
加熱して乾燥させ、厚さ約25&imの未焼結磁器シー
トを得た。
このシートは長尺なものであるが、これを10cm角の
正方形に裁断して使用する。
導電 ペーストの調製 び印刷 一方、内部電極用の導電性ペーストは、粒径平均1.5
μmのニッケル粉末10gと、エチルセルロース0.9
gをブチルカルピトール9.1gに渚解させたものとを
撹拌機に入れ、10時間撹拌することにより得た。そし
て。
この導電性ペーストを長さ14mm、幅7mmのパター
ンを50個有するスクリーンを介して上記未焼結磁器シ
ートの片側に印刷した後、これを乾燥させた。
未焼P磁°シートの積層 次に、上記印刷面を上にして未焼結磁器シートを2枚積
層した。この際、隣接する上下のシートにおいて、その
印刷面がパターンの長平方向に約半分程ずれるように配
置した。更に、この積層物の上下両面にそれぞれ4枚ず
つ厚さ60μmの未焼結磁器シートを積層した。
贋物の圧 と裁断 次いで、この積層物を約50℃の温度で厚さ方向に約4
0トンの荷重を加えて圧着させた。
しかる後、この積層物を格子状に裁断し、50個の積層
体チップを得た。
層 チップの 成 次に、この積層体チップを雰囲気焼成が可能な炉に入れ
、大気雰囲気中において100℃/hの速度で600℃
まで昇温して、有機バインダを燃焼させた。
しかる後、炉の雰囲気を大気からH2(2体積%)+N
、(98体積%)の還元性雰囲気に変えた。そして、炉
をこの還元性雰囲気とした状態を保って、積層体チップ
の加熱温度を600℃から焼結温度の1150℃まで、
100℃/hの速度で昇温しで1150℃(最高温度)
を3時間保持した後、100℃/hの速度で600℃ま
で降温し、雰囲気を大気雰囲気(酸化性雰囲気)におき
かえて、600℃を30分間保持して酸化処理を行い 
その後、室温まで冷却して積層焼結体チップを得た。
外部電極の形成 次に、電極が露出する積層焼結体チップの側面に亜鉛と
ガラスフリット(glass frit)とビヒクル(
vehicle )とからなる導電性ペーストを塗布し
て乾燥し、これを大気中で550℃の温度で15分間焼
付け、亜鉛電極層を形成し、更にこの上に無電解メツキ
法で銅層を形成し、更にこの上に電気メツキ法でPb−
3n半田層を設けて、一対の外部電極を形成した。
これにより、第1図に示すように、3層の誘電体磁器層
12と2層の内部電極14とから成る積層焼結体チップ
15に一対の外部電極16を形成した積層磁器コンデン
サ10が得られた。
ここで、外部電極16は、亜鉛電極層18と、この亜鉛
電極層18の上に形成された銅層20と、この銅層20
の上に形成されたPb−5n半田層22とからなる。
なお、この積層磁器コンデンサlOの誘電体磁器層12
の厚さは0.02mm、一対の内部電極14の対向面積
は5mmX5mm=25mm2である。また、焼結後の
誘電体磁器層12の組成は、焼結前の基本成分及び添加
成分の混合組成と実質的に同じである。
電気・  の浬定 次に、積層磁器コンデンサ10の電気的特性を測定し、
その平均値を求めたところ、第2表に示すように、比誘
電率ε8が3530、tanδが1.2%、抵抗率ρが
4.7X10’MΩ・C11,25℃の静電容量を基準
にした一55℃及び+125℃の静電容量の変化率Δc
 −68ΔC125が−11,6%、+6.6%、20
℃の静電容量を基準にした一25℃、+85℃の静電容
量の変化率ΔC−xi+ ΔCasが−6,8%。
−4,9%であった。
なお、電気的特性は次の要領で−II足した。
fAl比誘電率ε1は、温度20℃、周波数l kHz
、電圧(実効値)1.OVの条件で静電容量を測定し、
この測定値と、一対の内部電極14の対向面積25mm
2と、一対の内部電極14間の誘電体磁器層12の厚さ
0.02mmから計算で求めた。
+8+誘電体損失tanδ(%)は上記比誘電率の測定
と同一条件で測定した。
fcl抵抗率ρ(MΩ・cm)は、温度20℃において
DClooVを1分間印加した後に一対の外部電極16
間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法とに基づいて計
算で求めた。
iD)静電容量の温度特性は、恒温槽の中に試料を入れ
、−55℃、−25℃、0℃、+20℃。
+25℃、+40℃、+60℃、+85℃。
+105℃、+125℃の各温度において、周波数1 
kHz、電圧(実効値)i、ovの条件で静電容量を測
定し、20℃及び25℃の時の静電容量に対する各温度
における変化率を求めることによって得た。
以上、No、lの試料の作成方法及びその特性について
述べたが、試料NO12〜86についても、基本成分及
び添加成分の組成、これ等の割合、及び還元性雰囲気中
における焼成温度を第1表及び第2表に示すように変化
させた他は、No、1の試料と全(同一の方法で積層磁
器コンデンサを作成し、同一の方法で電気的特性を測定
した。
第1表は、各々の試料の基本成分と添加成分の組成を示
し、第2表は各々の試料の焼成温度及び電気的特性を示
す。
なお、第1表の基本成分の欄のx、z、には、前述した
基本成分の組成式(1)の各元素の原子数、すなわち(
Ti+R)の原子数を1とした場合の各元素の原子数の
割合を示す。
また、Xの欄のMg、Znは、前述した基本成分の組成
式(1)のMの内容を示し、yの欄のCa、Srは、基
本成分の組成式(1)のしの内容を示し%Zの欄のSc
、Y、Gd、Dy。
Ho、Er及びYbは、前述した基本成分の組成式(1
)のRの内容を示している。
これらの欄にはこれらの原子数が示され、また合計の欄
にはMg、Zn、Ca、Srの合計値(x+y)が示さ
れている。
添加成分の添加量は基本成分100重量部に対する重量
部で示されている。添加成分のMOの内容の欄にはB 
a O、M g O、Z n O、S r O及びCa
Oの割合がモル%で示されている。
第2表において、静電容量の温度特性は、25℃の静電
容量を基準にした一55℃及び+125℃の静電容量変
化率をΔC−5−(%)及び八C,2,(%)で、20
℃の静電容量を基準にした一25℃及び+85℃の静電
容量変化率をΔC−,,(%)及びΔC,,(%)で示
されている。
第2表(2) ※磁力H寸されf−tml、士辻★3列第2表(3) X印が付されたおり七ま比較例 第2表(4) ※磁力9寸され18ぴ7uよ汁オ剋列 第1表及び第2表から明らかなように、本発明に従う試
料では、非酸化性雰囲気中において、1200℃以下の
焼成で、比誘電率ε8が3000以上、tanδが2.
5%以下、抵抗率pがlX10’MΩ・cm以上、静電
容量の温度変化第八〇−5,及びΔC325が=15%
〜+15%、ΔC−25及び八C85が一10%〜+1
0%の範囲となり、所望特性の磁器コンデンサを得るこ
とが出来るものである。
一方、試料No、11〜16.26.31゜32.40
〜44,50,54,55,60゜61.67.68.
74.85.86では本発明の目的を達成することがで
きない。従って、これ等は本発明の範囲外のものである
。
第2表には静電容量の温度変化率ΔC−[。
ΔC1□5.ΔC−15+ ΔCasのみが示されてい
るが、本発明の範囲に属する試料の一25℃〜+85℃
の範囲の種々の静電容量の温度変化率ΔCは、−10%
〜+10%の範囲に収まり、また、−55℃〜+125
℃の範囲の種々の静電容量の変化率ΔCは、−15%〜
+15%の範囲に収まっている。
次に、本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲の限定理由
について述べる。
まず、x+yの値が、試料No、32に示すように、零
の場合には、静電容量の温度変化率ΔC−55が一15
%〜+15%の範囲外となるが、試料No、33〜35
に示すように、x+yの値が0.Olの場合には、所望
の電気的特性が得られる。従って、x+yの下限は0.
01である。
一方、試料No、41〜43に示すように、)c+yの
値が0.12の場合には、静電容量の温度変化率ΔCa
sが一10%〜+10%の範囲外となるが、試料No、
39.49に示すように、x+yの値が0.10の場合
には、所望の電気的特性を得ることができる。但し、x
+yの値が試料No、40.44に示すように0.10
であっても、yの値が0.05を越えてしまう場合には
、△Ca6が一10〜+10%の範囲外となる、従って
、>(+yの上限値は0.10であるが、同時にyの上
限値を0.05にしなければならない。
なお、M成分のMgとZn及びL成分のCaとSrはは
f同様に働き、O<x<0.10を満足する範囲でMg
とZnのうちの一方または両方を使用すること、またo
<y≦0.05を満足する範囲でCaとSrのうちの一
方または両方を使用することができる。そして、M成分
及びL成分の1種または複数種のいずれの場合において
もx+yの値を0.01〜0.10の範囲にすることが
望ましい。
kの値が、試料No、50に示すように、0.98の場
合には、ρが1xlO’MΩ・0111未満と大幅に低
くなり、静電容量の温度変化率ΔC−3,ΔC−2%、
ΔCasもそれぞれ一15%t−10%より大幅に悪化
してしまうが、試料No、51に示すように、にの値が
1.00の場合には、所望の電気的特性が得られる。従
って、kの値の下限は1.00である。
一方、kの値が、試料No−54に示すように、1.0
7の場合には緻密な焼結体が得られないが、試料No、
53に示すように、kの値が1.05の場合には、所望
の電気的特性が得られる。従ってkの値の上限は1.0
5である。
Zの値が、試料No、55.61.68に示すように、
零の場合には静電容量の温度変化率ΔC−11’l+八
C−46がそれぞれ一15%。
−10%以内を満たしていないが、試料No。
56.62.69に示すように2の値が0.002の場
合には、所望の電気的特性が得られる。従ってZの下限
は0.002である。
一方、Zの値が試料No、60.67.74゜85.8
6に示すように、0.07の場合には1250℃で焼成
しても緻密な焼結体が得られないが、試料No、59.
66.73.83.84に示すように0.06の場合に
は所望の電気的特性を得ることができる。従って、Zの
値の上限は0.06である。
尚、R成分のSc、Y、Gd、Dy、Ho。
Er及びYbははイ同様に働き、これらから選択された
1つを使用しても、または複数を組み合わせて使用して
も同様な結果が得られる。
そして、R成分が1種または複数種のいずれの場合にお
いてもZの値を0.002〜0.06の範囲にすること
が望ましい。
面、組成式でRで示される成分は、静電容量の温度特性
の改善に寄与するものである。すなわち、R成分の添加
によって一55℃〜125℃の範囲での静電容量の温度
変化率ΔC−55〜ΔC+asを一15%〜+15%の
範囲に容易に収めることが可能になると共に一25℃〜
85℃の範囲での静電容量の温度変化第八C−25〜Δ
Cs5を一10%〜+10%の範囲に容易に収めること
が可能になり、かつ各温度範囲における静電容量の温度
変化率の変動幅を小さくすることができる。
また、R成分は抵抗率ρを大きくする作用及び焼結性を
高める作用を有するものである。
また、添加成分の添加量が零の場合には、試料No、2
6から明らかなように、焼成温度が1250℃であって
も緻密な焼結体が得られないが、試料No、27に示す
ように、添加量が100重量部の基本成分に対して0.
2重量部の場合には、1190℃の焼成で所望の電気的
特性が得られる。従って、添加成分の下限は0.2重数
部である。
一方、試料No−31に示すように、添加成分の添加量
が7.0重量部の場合には、比誘電率ε1が3000未
満となり、更に、静電容量の温度変化率ΔC−55が一
15%〜+15%の範囲外となるが、試料No、30に
示すように、添加量が5.0重量部の場合には、所望の
電気的特性を得ることができる。従って、添加量の上限
は5.0重量部である。
添加成分の好ましい組成は、第2図のL i 20−5
iO□−MOの組成比を示す三角図に基づいて決定する
ことができる。
三角図の第1の点Aは、試料No、1のL i z O
が1モル%、SiO2が80モル%、MOが19モル%
の組成を示し、第2の点Bは、試料N002のL L 
20が1モル%、SiO□が39モル%、MOが60モ
ル%の組成を示し、第3の点Cは、試料No、3のLi
z Oが30モル%、S i Ozが30モル%、MO
が40モル%の組成を示し、第4の点りは試料No、4
のL i 20が50モル%、SiO2が50モル%、
MOが0モル%の組成を示し、第5の点Eは、試料No
、5のL 120が20モル%、5iftが80モル%
、MOが0モル%の組成を示す。
本発明の範囲に属する試料の添加成分の組成は三角図の
第1〜5の点A−Eを順に結ぶ5本の直線で囲まれた領
域内の組成になっている。この領域内の組成とすれば、
所望の電気的特性を得ることができる。
一方、試料No、11〜16のように、添加成分の組成
が本発明で特定した範囲外となれば、緻密な焼結体を得
ることができない。
なお、MO酸成分例えば試料No、21〜25に示すよ
うに、BaO,MgO,ZnO。
SrO,CaOのいずれか1つであってもよいし、また
は他の試料に示すように適当な比率としてもよ國 [発明の効果] 本発明によれば、誘電体磁器組成物の組成を前述したよ
うにしたので、比誘電率が3000以上、誘電体損失t
anδが2.5%以下、抵抗率pがlX10’MΩ・c
m以上であり、且つ比誘電率の温度変化率が、−55℃
〜125℃で一15%〜+15%(25℃を基準)、−
25℃〜85℃で一10%〜+10%(20℃を基準)
の範囲に収まる誘電体磁器組成物を備えた磁器コンデン
サを提供することができる。
また、本発明によれば、非酸化性雰囲気中において12
00℃以下の温度で焼成して得ることができるので、ニ
ッケル等の卑金属の導電性ペーストをグリーンシートに
塗布し、グリーンシートと導電性ペーストとを同時に焼
成する方法によって磁器コンデンサを製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わる積層型磁器コンデンサ
を示す断面図、第2図は添加成分の組成範囲を示す三角
図である。 12−・・磁器層、14・−・内部電極、16・・−外
部電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器層と、この誘
    電体磁器層を挟持している少なくとも2以上の内部電極
    とを備えた磁器コンデンサにおいて、 前記誘電体磁器組成物が、100重量部の基本成分と、
    0.2〜5重量部の添加成分との混合物を焼成したもの
    からなり、 前記基本成分が (Ba_k_−_(_x_+_y_)M_xL_y)O
    _k(Ti_1_−_zR_z)O_2_−_z_/_
    2(但し、MはMg及び/又はZn、LはCa及び/又
    はSr、RはSc,Y,Gd,Dy,Ho,Er及びY
    bから選択された1種または2種以上の金属元素、k,
    x,y,zは 1.00≦k≦1.05 0<x<0.10 0<y≦0.05 0.01≦x+y≦0.10 0.002≦z≦0.06 を満足する数値)で表わされる物質からなり、前記添加
    成分がLi_2OとSiO_2とMO(但し、MOはB
    aO,SrO,CaO,MgO及びZnOから選択され
    た1種または2種以上の金属酸化物)とからなり、 前記Li_2Oと前記SiO_2と前記MOとの組成範
    囲が、これらの組成をモル%で示す三角図における、 前記Li_2Oが1モル%、前記SiO_2が80モル
    %、前記MOが19モル%の組成を示す第1の点Aと、 前記Li_2Oが1モル%、前記SiO_2が39モル
    %、前記MOが60モル%の組成を示す第2の点Bと、 前記Li_2Oが30モル%、前記SiO_2が30モ
    ル%、前記MOが40モル%の組成を示す第3の点Cと
    、 前記Li_2Oが50モル%、前記SiO_2が50モ
    ル%、前記MOが0モル%の組成を示す第4の点Dと、 前記Li_2Oが20モル%、前記SiO_2が80モ
    ル%、前記MOが0モル%の組成を示す第5の点Eと をこの順に結ぶ5本の直線で囲まれた領域内にあること
    を特徴とする磁器コンデンサ。 2.未焼結の磁器粉末からなる混合物を調製する工程と
    、前記混合物からなる未焼結磁器シートを形成する工程
    と、前記未焼結磁器シートを少なくとも2以上の導電性
    ペースト膜で挟持させた積層物を形成する工程と、前記
    積層物を非酸化性雰囲気中において焼成する工程と、前
    記焼成を受けた積層物を酸化性雰囲気中において熱処理
    する工程とを備え、 前記未焼結の磁器粉末からなる混合物が、 100重量部の基本成分と、0.2〜5重量部の添加成
    分とからなり、 前記基本成分が (Ba_k_−_(_x_+_y_)M_xL_y)O
    _k(Ti_1_−_zR_z)O_2_−_z_/_
    2(但し、MはMg及び/又はZn、LはCa及び/又
    はSr、RはSc,Y,Gd,Dy,Ho,Er及びY
    bから選択された1種または2種以上の金属元素、k,
    x,y,zは 1.00≦k≦1.05 0<x<0.10 0<y≦0.05 0.01≦x+y≦0.10 0.002≦z≦0.06 を満足する数値)で表わされる物質からなり、前記添加
    成分がLi_2OとSiO_2とMO(但し、MOはB
    aO,SrO,CaO,MgO及びZnOから選択され
    た1種または2種以上の金属酸化物)とからなり、 前記Li_2Oと前記SiO_2と前記MOとの組成範
    囲が、これらの組成をモル%で示す三角図における、 前記Li_2Oが1モル%、前記SiO_2が80モル
    %、前記MOが19モル%の組成を示す第1の点Aと、 前記Li_2Oが1モル%、前記SiO_2が39モル
    %、前記MOが60モル%の組成を示す第2の点Bと、 前記Li_2Oが30モル%、前記SiO_2が30モ
    ル%、前記MOが40モル%の組成を示す第3の点Cと
    、 前記Li_2Oが50モル%、前記SiO_2が50モ
    ル%、前記MOが0モル%の組成を示す第4の点Dと、 前記Li_2Oが20モル%、前記SiO_2が80モ
    ル%、前記MOが0モル%の組成を示す第5の点Eと をこの順に結ぶ5本の直線で囲まれた領域内にあること
    を特徴とする磁器コンデンサの製造方法。
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PCT/JP1991/000396 WO1991015023A1 (fr) 1990-03-28 1991-03-27 Condensateur en ceramique et production de ce condensateur
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05270904A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Taiyo Yuden Co Ltd 磁器コンデンサ及びその製造方法
US8385049B2 (en) 2008-10-21 2013-02-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor

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