JPH03278416A - 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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JPH03278416A
JPH03278416A JP2076766A JP7676690A JPH03278416A JP H03278416 A JPH03278416 A JP H03278416A JP 2076766 A JP2076766 A JP 2076766A JP 7676690 A JP7676690 A JP 7676690A JP H03278416 A JPH03278416 A JP H03278416A
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JP2076766A
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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1 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61−44607号公報には、(B
 ak−M MXIOk T i ox(但し、MはM
g及び/又はZn)から成る基本成分と、L i x 
O及びSin、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ヨO及びS x Ozの代りに、L i t O、S
 i Ox及びMO(但し、MOはBaO、CaO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61−14609号公報には、(B ak
−++−y Mx LylOm T l 02  ((
Hし、MはMg及び/又はZn、LはSr及び/又はC
a)から成る基本成分と、L i 20及び5in2が
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fB器組成物に
おけるT−i * O及び5iftの代りに、L i 
2O3 S i Ox及びMO(但し、MOはEar、
CaO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 a 
11−ml Mll)O* T i o x  (但し
、MはMg。
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Sin
g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 aid
−++ M−lov 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。
MgO,ZnO,SrO及びCaOがら選択された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(7)B
、O,及びMO(7)代りに、B、0.。
S i Ox及びMO(但し、MOはB a O+Mg
O,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’
c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5比誘電率の温度変化率を一25℃〜+85℃で一
10%〜+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lXl0’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℃〜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 (Ba、−+x−y+ MXLF) 011 (T1、
−JjOz/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 0 <)・≦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B z O−とSiO□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B2O3と前記5in2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B2O3が1モル%、前記Sin、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B、O,が1モル%、前記S 10 x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B2O3が29モル%、前記S i O*が1モル
%、前記MOが70モル%の組成を示す第3の?3. 
Cと、 前記B2O3が90モル%、前記S i Ozが1モル
%、前記MOが9モル%の組成を示す第4の点りと、 前記B2O3が90モル%、前記5iOzが9モル%、
前記MOが1モル%の組成を示す第5の点Eと、 前記B2O3が19モル%、前記SiO□が80モル%
、前記MOが1モル%の組成を示す第6の点Fと をこの順に結ぶ6本の直線で囲まれた仰域内のものであ
る。
ここで、kの値は1000≦k≦1005の範囲が好ま
しい。kの値が1000未満では、抵抗率ρがlX10
’MΩ・cmより小さくなり、静電容量の温度変化率へ
C−811+ △C12%が一15%〜+15%から外
れ、ΔC45,△Ca5が一10%〜+10%から外れ
、またkの値が1005を越えると緻色な焼結体が得ら
れなくなってしまうが、kの値が1000≦k≦100
5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≦>(+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ΔC−@5が一15%〜+15%から外れ
、x+yの値が0、工0を越えると、静電容量の温度変
化率へC115が一10%〜+10%から外れてしまう
が、x+yの値が0.01≦x+y≦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t、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%〜+10%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<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。
また、Zの値は、0.002≦z≦0.06の範囲が好
ましい。Zの値が0.002未満では静電容量の温度変
化率△C−5sが一15%〜+15%から外れ、ΔC−
25が一1O%〜+10%から外れてしまい、2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≦2≦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ははヅ同様に働き、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。往って、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−55
〜△C1□5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ΔC−25〜八Ca5を一10%
〜+lO%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を太き(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、y、
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、本発明の目的を阻害しない範囲
で微量のM n Oz  (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てもよ
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、10 O0重量部の基本成
分に対し、0.2〜5重皿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1250℃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3000未満となり、しかも静電容量の温度変
化率ΔC、,8%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、B * Os −S i Ox  
M Oの組成比をモル%で示す三角図の第1〜6の点A
〜Fを順に結ぶ6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などの還元性雰囲
気のみならず、N2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
であればよく、好ましくは500℃〜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N011の試料の調製方法とその電気的
特性について説明する。
1本或豆且11 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。
L鳳氏立二11 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(g)とモル部は、B2
O3が1モル%、SiO□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エニ旦11 次に、100重量部(1000g)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重置%添加し、更に、5
0重量%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。
士磁0シートのン 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ボ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25μm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0 ペーストの   び 一方、内部電極用の導電性ペーストは、粒径平均105
μmのニッケル粉末logと、エチルセルロース0.9
gをブチルカルピトール9.1gに溶解させたものとを
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。
結磁1シートの 層 次に、上記印刷面を上にして未焼結磁器シートを2桟積
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。
一物の圧″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 チップの焼成 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Hヨ (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
、lOO℃/hの速度で昇温して1150℃(最高温度
)を3時間保持した後、lOO℃/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1」【極Aヅi或 次に5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−
5n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−3n半田層22とからなる。
なお、この積層磁器コンデンサ10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。
LLL逢皿Jと乱2 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ε、が3530、tanδが102%、抵抗率ρが
4.5X10’MΩ−cm、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−
88ΔC1□、が−11,4%、+6.3%、20℃の
静電容量を基準にした一25℃、+85℃の静電容量の
変化率△C41,ΔCasが−6,9%。
−5,0%であった。
なお、電気的特性は次の要領で測定した。
fAl比誘電率ε1は、温度20℃、周波数lk、Hz
、fi圧(実効値)10OV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25m
m2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 fB)誘電体損失t
anδ(%)は上記比誘電率の測定と同一条件で測定し
た。
(C)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。
(D)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)100V(7)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、1の試料の作成方法及びその特性について
述べたが、試料No、2〜86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、N091の試料と全く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、y+ 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 * Z n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。
H○、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
化率がΔC,,,C%)及びΔC,2,C%)で、20
℃の静電容量を基準にした一25℃及び+85℃の静電
容量変化率が八〇−,5(%)及び△C,,(%)で示
されている。
第2表(1) ※磁力H寸されたν)利」土較例1 第2表(2) ※印が付された試料は旧情4列 第2表(3) ※磁力H寸されtユお七校例 第2表(4) X磁力H寸された山つ叫Gよ汁東吃胃 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ρがI X 100 ’ MΩ・cm
以上、静電容量の温度変化率△C−,,及び△C325
が一15%〜+15%、ΔC−25及び八Casが一1
0%〜+10%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、11〜13.26.31゜32.40
〜44,50,54,55,60゜61067.68,
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第八C−55+ΔC12
11,△C−2Sr △Css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%〜+1
0%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△C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△C−B%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0.01の場合には、所望
の電気的特性が得られる。従って、X+37の下限は0
.01である。
一方、試料No、41〜43に示すように、x+yの値
が0,12の場合には、静電容量の温度変化第八Cas
が一10%〜+10%の範囲外となるが、試料No−3
9,49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、△C85が10〜+10%の範囲外となるの
で、X+、yの上限値は0.10であるが、同時にyの
上限値は0.05と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
メ同様に働き、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)c + 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、tanδが2.5%より大きくなり、ρがIX
l、O’MΩ−cm未満と大幅に低くなり、静電容量の
温度変化率ΔC−561ΔC1□5.ΔC−zs+ △
C118もそれぞれ一15%、−10%より大幅に悪化
してしまうが、試料No、51に示すように、kの値が
i、、oo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1000である。
一方、kの値が、試料No、54に示すように、100
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1005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100
5である。
Zの値が、試料No、55.61068に示すように、
0の場合には静電容量の温度変化率△C−5s+ ΔC
−2,がそれぞれ〜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Zの値が0.00
2の場合には、所望の電気的特性が得られる。従って2
の下限は0.002である。
方、Zの値が試料No、60.67.74゜85.86
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、59.6
6.73,83.84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ははズ同様に働き、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。
尚、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−5s〜△C1□5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ΔC−zs〜Δ
Cas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、、
26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
量部である。
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ε、が3000未
満となり、更に、静電容量の温度変化率ΔC−116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。徒って、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B、O。
S i Ox  M O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B2O3が1モ
ル%、S i O2が80モル%、MOが19モル%の
組成を示し、第2の点Bは、試料No−2のB2O3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B、O,が
29モル%、S > Ozが1モル%、MOが70モル
%の組成を示し、第4の点りは試料No、4のB、O,
が90モル%、SiO□が1モル%、MOが9モル%の
組成を示し、第5の点Eは、試料No、5のBi Ox
が90モル%、Sin。
が9モル%、MOが1モル%の組成を示し、第6の点F
は、試料No、6のB2O3が19モル%、Sin、が
80モル%、MOが1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1〜6の点A−Fをこの順に結ぶ6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、11〜13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、14〜18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い。
[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ρ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
    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 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B_2O_3とSiO_2とMO(但し、MOは
    BaO、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B_2O_3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B_2O_3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B_2O_3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B_2O_3が29モル%、前記SiO_2が1モ
    ル%、前記MOが70モル%の組成を示す第3の点Cと
    、 前記B_2O_3が90モル%、前記SiO_2が1モ
    ル%、前記MOが9モル%の組成を示す第4の点Dと、 前記B_2O_3が90モル%、前記SiO_2が9モ
    ル%、前記MOが1モル%の組成を示す第5の点Eと、 前記B_2O_3が19モル%、前記SiO_2が80
    モル%、前記MOが1モル%の組成を示す第6の点Fと をこの順に結ぶ6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B_2O_3とSiO_2とMO(但し、MOは
    BaO、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B_2O_3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B_2O_3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B_2O_3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B_2O_3が29モル%、前記SiO_2が1モ
    ル%、前記MOが70モル%の組成を示す第3の点Cと
    、 前記B_2O_3が90モル%、前記SiO_2が1モ
    ル%、前記MOが9モル%の組成を示す第4の点Dと、 前記B_2O_3が90モル%、前記SiO_2が9モ
    ル%、前記MOが1モル%の組成を示す第5の点Eと、 前記B_2O_3が19モル%、前記SiO_2が80
    モル%、前記MOが1モル%の組成を示す第6の点Fと をこの順に結ぶ6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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EP91906424A EP0476143B1 (en) 1990-03-28 1991-03-27 Ceramic capacitor and production thereof
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
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JPH05270905A (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

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