JPH03280411A - 表面再酸化型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】 （産業上の利用分野） 本発明は、表面再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方
法に関する。

（従来の技術） 従来、この種の表面再酸化型半導体磁器コンデンサの製
造方法としては、例えばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
２）を主成分とし、これに酸化ネオジウム、酸化ランタ
ン等を少量添加して成形された成形体を大気中で高温度
で焼成した後、中性雰囲気中或いは還元性雰囲気中で熱
処理して半導体化した半導体磁器を再び大気中で温度９
００〜１１００℃で再酸化熱処理する方法が知られてい
る。

このようにして製造された表面再酸化型半導体磁器コン
デンサは表面に誘電体層が形成されており、比較的小型
で面積容量が大きなものが得られるので、電子回路に広
く利用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記製造方法で再酸化熱処理により表面
に形成される誘電体層は半導体磁器の表面層部分への大
気中からの酸素拡散速度および半導体磁器内部での酸素
拡散速度に依存するため、例えば、半導体磁器への再酸
化熱処理温度を１１００℃のような高温で行うと半導体
磁器内部での酸素拡散か進行するので、得られる磁器コ
ンデンサ表面の誘電体層は厚く形成されるから電気絶縁
抵抗値、絶縁破壊電圧は向上するが面積容量は小さくな
るという問題があり、また半導体磁器への再酸化熱処理
温度を９００℃のような低温で行うと半導体磁器内部で
の酸素拡散が抑制されるばかりではなく磁器表面での酸
素拡散も抑制されるので、得られる磁器コンデンサ表面
の誘電体層は薄く不均一な厚さに形成されるから面積容
積は大きくなるが、電気絶縁抵抗値、絶縁破壊電圧は低
下し、十分な面積容量、電気絶縁抵抗値、絶縁破壊電圧
を有する磁器コンデンサが得られないという問題がある
。

本発明は前記問題点を解消し、面積容量が同じ容量の場
合、電気絶縁抵抗値、絶縁破壊電圧に優れ、コンデンサ
の実用性としての信頼性が高い表面再酸化型半導体磁器
コンデンサを製造する方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明の表面再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法
は、半導体磁器に再酸化熱処理を施して表面再酸化型半
導体磁器コンデンサを製造する方法において、該半導体
磁器への再酸化熱処理を大気中の酸素分圧よりも高い酸
素分圧中で行うことを特徴とする。

本発明で用いる半導体磁器の原料としては、例えばチタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０＝　）を主成分とし、これに
酸化チタン（Ｔｉ０２）　、酸化ネオジウム（Ｎｄ２０
３）、酸化ランタン（Ｌａ２０３）　、酸化マンガン（
ＭｎＯ□）等の酸化物を１種類或いは２種類以上添加し
たものが挙げられる。これら酸化物の添加量としては、
チタン酸バリウム１００モルに対し一般に総量でα、１
〜１０モル程度とする。

そして前記半導体磁器の原料から半導体磁器を作成する
には従来の半導体磁器製造方法で行えばよい。

また、半導体磁器への再酸化熱処理する際の酸素分圧と
しては、例えば酸素ガスと窒素ガスから成る酸化性雰囲
気中の酸素ガス比率か２５〜１００容量９６程度、即ち
酸素分圧か大気中の酸素分圧（０，２０）よりも高い０
．２５〜１．０程度とし、該酸素分圧中での熱処理温度
は９００〜１０５０℃程度とする。

（実施例） 次に本発明の具体的実施例を比較例と共に説明する。

先ず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）　１００モル
に、酸化チタン（Ｔｉ０２）　０．２モル、酸化ネオジ
ウム（Ｎｄ２０３）　１モル、酸化ランタン（Ｌａ２０
３）０．５モル、酸化マンガン（Ｍｎ０２）　０．１モ
ルを夫々添加した半導体磁器の原料粉末を用意した。

次にこの原料粉末をウレタン被覆玉石を用いたボールミ
ルによって２０時時間式混合した。この混合物を脱水し
、温度１５０℃で３時間乾燥した後、これにバインダー
としてメチルセルロースを４重量部と、グリセリンを５
重量部加え、更に水を適量加えて混練した。混練物を成
形金型を用いて外径１．８關、内径１．０龍、長さ４．
５關の円筒状成形体に成形した。

成形された成形体を大気中で温度１３５０℃で２時間焼
成した後、水素ガス３容量％と窒素ガス９７容量％の還
元性雰囲気中で温度１１００℃で２時間熱処理を施して
半導体磁器を作成した。

続いて半導体磁器に酸素分圧（酸素ガスと窒素ガスの合
計量１００容量中の酸素ガス容量比）を０．２０　（大
気）　、０．２５．０，３０．０．４０．．０．６０゜
０．８０．１．００に夫々変え、かつ熱処理温度を９６
０℃、９８５℃、１０００℃、１０１５℃に夫々変えた
各条件下で２時間の再酸化熱処理を施して表面再酸化型
半導体磁器コンデンサを作成した。

作成された表面再酸化型半導体磁器コンデンサの円筒状
の外面および内面に銀ペーストを塗布して、温度８００
℃で焼付けて電極を形成した。

このようにして作成された各表面再酸化型半導体磁器コ
ンデンサ（以下試料という）の夫々について面積容量、
電気絶縁抵抗値、絶縁破壊強度を調べ、その結果を表に
示した。

尚、面積容量はデジタルＬＣＲメーターにて周波数Ｉ　
　ＫＨｚ、電圧１Ｖで測定した静電容量（Ｃ）と試料の
電極面積により求めた。

また、電気絶縁抵抗値は試料に直流電圧５０Ｖを３０秒
間印加した後の試料の測定値とした。

また、絶縁破壊電圧は試料に印加する直流電圧を増加さ
せながら試料に流れる電流が１１１＋Ａとなった時の印
加された電圧値とした。

表 表から明らかなように、半導体磁器の再酸化熱処理を大
気中の酸素分圧より高い酸素分圧中で行った本発明の実
施例１，２．３，４，５゜６は、再酸化熱処理を大気中
で行った比較例１に比してか面積容量が同じ容量の場合
、電気絶縁抵抗値および絶縁破壊電圧が向上したことが
確認された。

また、酸素分圧を高くすることにより再酸化熱処理温度
が同じ場合は、電気絶縁抵抗値および絶縁抵抗電圧が高
い磁器コンデンサが得られることが分かる。また、酸素
分圧が高いほど面積容量が同じ容量の場合、電気絶縁抵
抗値および絶縁破壊電圧が向上することが分かる。

従って、半導体磁器に再酸化熱処理を施す際、酸素分圧
と、熱処理温度を調整することにより面積容量の異なる
用途に応じた表面再酸化型半導体磁器コンデンサを製造
することが出来る。

尚、前記再酸化熱処理の際の雰囲気は酸素ガスと窒素ガ
スの混合ガスに限定されるものではなく、酸素ガスに混
合する窒素ガスの一部或いは全部に代えてＨｅ％Ａｒ、
Ｎｅ、　Ｋｒ、　Ｘｅ、　Ｒｎ等の不活性ガスのうち１
種または２種以上を用いることが出来る。

（発明の効果） このように本発明によるときは、半導体磁器への再酸化
熱処理を大気中の酸素分圧よりも高い酸素分圧中で行う
ようにしたので、再酸化熱処理の酸素分圧を高くするこ
とにより、熱処理温度を低くすることが出来るから、半
導体磁器内部での酸素拡散を抑制して半導体磁器表面に
誘電体層を薄く均一に形成出来て、面積容量が同じ容量
の場合、電気絶縁抵抗値および絶縁破壊電圧を向上させ
ることか出来るため、コンデンサの実用性としての電気
絶縁抵抗値および絶縁破壊電圧に優れた信頼性の高い表
面再酸化型半導体磁器コンデンサを容易に製造すること
が出来る等の効果を特する 特許　出　願　人　　太陽誘電株式会社代　　　　　理
　　　　　人　　　北　　　村　　　欣　　　−。

外３名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体磁器に再酸化熱処理を施して表面再酸化型半導体
   磁器コンデンサを製造する方法において、該半導体磁器
   への再酸化熱処理を大気中の酸素分圧よりも高い酸素分
   圧中で行うことを特徴とする表面再酸化型半導体磁器コ
   ンデンサの製造方法。