JPH0415606B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明はセラミツクコンデンサ、特に高温時
における絶縁抵抗の劣化を防止した高信頼性のセ
ラミツクコンデンサに関する。 （従来の技術） 近年、電子部品の小型化、軽量化に伴ない、セ
ラミツクコンデンサについても小型化、軽量化の
追求が行われている。特に、セラミツクコンデン
サについては、小型化が進められるのと並行して
大容量化の検討が行われており、その手段として
薄膜化が試みられている。 セラミツクコンデンサの薄膜化の手段として
は、次のような改良手段が考えられる。 スパツタリング法、真空蒸着法、イオンプレ
ーテイング法、気相蒸着法などの真空薄膜形成
手段により薄膜状の誘電体セラミツク層を形成
する方法。 誘電体セラミツク材料の微結晶化を図つて誘
電体セラミツク層の膜厚をできるだけ薄膜状と
する方法。 薄膜状の半導体セラミツク層の結晶粒界に絶
縁層を形成して粒界絶縁型の誘電体セラミツク
層を得る方法。 上記〜の方法において、複数の誘電体セ
ラミツク層の間に内部電極を形成し、積層型の
セラミツクコンデンサを構成して、さらに大容
量化を図る方法などがある。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の方法により誘電体セラミ
ツク層を薄膜化した上で、容量取出のための電極
を、スパツタリング法、真空蒸着法、イオンプレ
ーテイング法、気相蒸着法あるいは無電解メツキ
法により形成してセラミツクコンデンサを構成し
た場合、種々のトラブルの発生が見られる。特に
顕著に現われるのは高温使用時での絶縁抵抗の劣
化である。 このトラブルの最も大きな原因となつているの
は、誘電体セラミツクが金属酸化物からなるこ
と、一方電極が金属からなることによるものであ
る。すなわち、このような組み合わせによると、
誘電体セラミツクを構成する金属酸化物と電極を
構成する金属とが接触する界面において、酸素の
授受が不可避的な現象として起こることが考えら
れる。この酸素の授受は常温においては認められ
にくいが、温度が高くなるにつれて酸素の授受が
行われるようになる。 たとえば、誘電体セラミツクがTiO2、電極が
Cuからなるセラミツクコンデンサを例にして説
明すると、高温状態、たとえば150℃において、
TiO2およびCuは次のように変化する。 TiO2 ―→ 還元TiO2−ｘ Cu ―→ 酸化CuOx （０＜ｘ＜２） このように誘電体セラミツクと電極との間で酸
素の授受が起ると、誘電体セラミツクの誘電率
（ε）が変化するのはもちろんのこと、絶縁抵抗
（IR）が大きく変化し、その値は概ね２桁以上低
下する。 このような減少は誘電体セラミツク層を薄膜化
したときに特に顕著に現われ、上記したセラミツ
クコンデンサの薄膜化のための改良手段〜に
よつて得られたセラミツクコンデンサに当て嵌る
事柄である。 （発明の目的） したがつて、この発明は高温使用時において誘
電体セラミツクを ―→ 還元させない構造とすることに
より、誘電率の変化や絶縁抵抗の劣化が生じない
高信頼性のセラミツクコンデンサを提供すること
を目的とする。 （発明の構成） すなわち、この発明は誘電体セラミツクと、該
誘電体セラミツクの表面に形成された外部接続用
電極との間に酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化イ
ンジウム、酸化錫、酸化鉛のうち少なくとも１種
を0.5〜99.9モル％含有する酸化亜鉛層を介在せ
しめたことを特徴とするセラミツクコンデンサで
ある。 ここで、誘電体セラミツクとしては、たとえば
チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系
などの高誘電率系のもの、またたとえば酸化チタ
ン系、チタン酸マグネシウム系、酸化マグネシウ
ム−酸化チタン系、酸化硅素系、などの温度補償
系のもの、あるいは半導体セラミツクの結晶粒界
を絶縁体化した粒界絶縁型の誘電体セラミツクな
どが含まれる。 また、誘電体セラミツクの厚みが50μｍ以下の
ものについて、上記した各金属酸化物を含有する
酸化亜鉛層（特に説明を要する場合を除いて、以
下酸化亜鉛層と表現する）を誘電体セラミツクと
外部接続用電極の間に介在させた場合にその効果
が強く現われる。つまり、誘電体セラミツクの厚
みが50μｍを越えると、高温使用時において電極
による誘電体セラミツクの ―→ 還元が生じているとし
ても、誘電体セラミツクが十分な厚みを有するた
め、誘電率の変化や絶縁抵抗の劣化が顕著には現
れない。したがつて、この発明における誘電体セ
ラミツクとしては厚みが50μｍ以下のものについ
て特に有効である。しかしながら、50μｍを越え
る厚みの誘電体セラミツクについての発明を適用
しても何ら不都合はなく、誘電体セラミツクと外
部接続用電極との間に該酸化亜鉛層を介在させる
ことは任意である。 上記したように酸化亜鉛層には、酸化鉄、酸化
ジルコニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛
のうち少なくとも１種が含有されるが、これらの
金属酸化物は種々の酸化物状態をとりうるものも
あるので、それぞれFe2O3、ZrO2、In2O3、
SnO2、PbOに換算して0.5〜99.9モル％の範囲で
含有される。このように金属酸化物の含有量を上
記した範囲に限定したのは、0.5モル％未満では
50MΩ／□以上の抵抗値を有する酸化亜鉛の絶縁
層を構成し、0.5モル％を越えると、50Ω／□以
下の導電膜となる。一方、99.9モル％のもの、つ
まり、酸化亜鉛を上記した各金属酸化物で全部置
換したものはすでに出願しており、重複を避ける
ため、この発明から除外した。 該酸化亜鉛層の形成手段としては、たとえばス
パツタリング法、イオンプレーテイング法、真空
蒸着法などの薄膜形成手段が用いられる。このう
ちスパツタリング法で酸化亜鉛層を形成する場
合、たとえば上記各種金属を含有する金属亜鉛を
ターゲツトとして用い、スパツタリング中の雰囲
気をアルゴンと酸素の混合気体とすることにより
実施することができる。また真空蒸着法で上記各
金属酸化物を含有する酸化亜鉛層を形成する場
合、たとえば金属亜鉛または金属亜鉛粉末に上記
各金属または金属粉末を混合したものを加熱する
とともに、酸素含有雰囲気中で蒸発させることに
よつて上記各金属酸化物を含有する酸化亜鉛層を
形成することができる。さらに、スパツタリング
法、真空蒸着法、イオンプレーテイング法により
上記各金属を含有する亜鉛層を形成したのち、熱
酸化により該酸化亜鉛層を形成することができ
る。 この酸化亜鉛層の膜厚としては2μｍ以下の範
囲で形成することが好ましい。これは2μｍを越
えるとE.S.Rが高くなるからである。 外部接続用電極としては、特に金属の種類を限
定するものではなく、一般に用いられる金属、た
とえば、Ag、Au、Cr、Zr、Ｖ、Ni、Zn、Cu、
Sn、Pb−Sn、Mn、Mo、Ｗ、Ti、Pd、Alなど
の一種あるいは２種以上の組合わせがあり、また
この外部接続用電極は多層構造としてもよく、そ
の例としては、Cr−Cu、Cr−Ni−Agなどがあ
る。 またこの発明にかかるセラミツクコンデンサの
構造例としては、単一層の誘電体セラミツクから
なるセラミツクコンデンサ、積層型のセラミツク
コンデンサなどがある。また上記した各種のセラ
ミツクコンデンサを粒界絶縁型とした場合にもこ
の発明が適用される。 （実施例） 以下、この発明を実施例にしたがつて詳細に説
明する。 実施例 １ セラミツク誘導体原料粉末として次に示す組成
のものを準備した。 Nb2Ti2O7：63モル％、BaTiO3：14モル％、
TiO2：23モル％ この原料粉末をバインダであるポリビニルアル
コール、界面活性剤、分散剤、水とともに混合し
てスラリーを作成した。次いでこのスラリーを用
いてドクターブレード法により厚み35μｍのセラ
ミツクグリーンシートを作成した。 このセラミツクグリーンシートを長さ7.0mm、
幅5.0mmの大きさに切断し、このシート上に
Ag70wt％、Pd30wt％のAg−Pdペーストを印刷
した。このように内部電極を形成したセラミツク
グリーンシートを11枚積み重ね、その積層体の端
面に内部電極が露出するようにした。この積層体
を空気中1250℃で焼成して焼結ユニツトを得た。
得られた積層体の各誘電体層の厚みは20μｍであ
つた。 次に、この積層焼結ユニツトの内部電極が露出
する端面にスパツタリング法によりまず第１表に
示す酸化亜鉛層を形成した。 この酸化亜鉛層の形成は次の条件により行つ
た。 スパツタ雰囲気：50％の酸素を含有するアルゴン 圧力：５×10-3Torr ターゲツト：第１表に示す直径５インチ、厚み５
mmの亜鉛板 電圧：1.2KVD.C. 電流：120ｍＡ スパツタ時間：45分 酸化亜鉛層の膜厚：0.3μ 続いて、酸化亜鉛層の上に第１層の外部接続用
電極として、まず半田耐熱層としてのNi層をス
パツタリング法により形成した。 このNi層の形成は次のような条件により行つ
た。 スパツタ雰囲気：アルゴン 圧力：２×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み２mmのニツケル
板 電圧：480VD.C. 電流：2.0A 時間：15分 膜厚：5000Å さらに、Ni層の上に第２層の外部接続用電極
としてAg層をスパツタリング法により形成した。
このAg層は半田付け可能な層としての役割を果
たすものである。 Ag層の形成は次のような条件により行つた。 スパツタ雰囲気：アルゴン 圧力：２×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み５mmのAg板 電圧：540VD.C. 電流：2.0A 時間：６分 膜厚：1μｍ 上記した工程を経て得られた積層コンデンサに
つき、次の条件で高温加速負荷寿命試験を行つ
た。つまり、このコンデンサを150℃の温度雰囲
気に設置し、定格電圧（50V）の６倍の電圧であ
る300Vを印加し、100時間後の絶縁抵抗（IR）を
測定した。ちなみに、この積層コンデンサの絶縁
抵抗（IR）の初期値は1011Ωであつた。また、温
度45℃、相対湿度95％の雰囲気に設置し、定格電
圧50Vを印加し、500時間後の絶縁抵抗（IR）を
測定した（高温加速負荷寿命試験）。測定結果を
第１表に合わせて示した。 第１表中、※印を付したものは発明範囲外のも
の、それ以外はすべて発明範囲内のものである。
における絶縁抵抗の劣化を防止した高信頼性のセ
ラミツクコンデンサに関する。 （従来の技術） 近年、電子部品の小型化、軽量化に伴ない、セ
ラミツクコンデンサについても小型化、軽量化の
追求が行われている。特に、セラミツクコンデン
サについては、小型化が進められるのと並行して
大容量化の検討が行われており、その手段として
薄膜化が試みられている。 セラミツクコンデンサの薄膜化の手段として
は、次のような改良手段が考えられる。 スパツタリング法、真空蒸着法、イオンプレ
ーテイング法、気相蒸着法などの真空薄膜形成
手段により薄膜状の誘電体セラミツク層を形成
する方法。 誘電体セラミツク材料の微結晶化を図つて誘
電体セラミツク層の膜厚をできるだけ薄膜状と
する方法。 薄膜状の半導体セラミツク層の結晶粒界に絶
縁層を形成して粒界絶縁型の誘電体セラミツク
層を得る方法。 上記〜の方法において、複数の誘電体セ
ラミツク層の間に内部電極を形成し、積層型の
セラミツクコンデンサを構成して、さらに大容
量化を図る方法などがある。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の方法により誘電体セラミ
ツク層を薄膜化した上で、容量取出のための電極
を、スパツタリング法、真空蒸着法、イオンプレ
ーテイング法、気相蒸着法あるいは無電解メツキ
法により形成してセラミツクコンデンサを構成し
た場合、種々のトラブルの発生が見られる。特に
顕著に現われるのは高温使用時での絶縁抵抗の劣
化である。 このトラブルの最も大きな原因となつているの
は、誘電体セラミツクが金属酸化物からなるこ
と、一方電極が金属からなることによるものであ
る。すなわち、このような組み合わせによると、
誘電体セラミツクを構成する金属酸化物と電極を
構成する金属とが接触する界面において、酸素の
授受が不可避的な現象として起こることが考えら
れる。この酸素の授受は常温においては認められ
にくいが、温度が高くなるにつれて酸素の授受が
行われるようになる。 たとえば、誘電体セラミツクがTiO2、電極が
Cuからなるセラミツクコンデンサを例にして説
明すると、高温状態、たとえば150℃において、
TiO2およびCuは次のように変化する。 TiO2 ―→ 還元TiO2−ｘ Cu ―→ 酸化CuOx （０＜ｘ＜２） このように誘電体セラミツクと電極との間で酸
素の授受が起ると、誘電体セラミツクの誘電率
（ε）が変化するのはもちろんのこと、絶縁抵抗
（IR）が大きく変化し、その値は概ね２桁以上低
下する。 このような減少は誘電体セラミツク層を薄膜化
したときに特に顕著に現われ、上記したセラミツ
クコンデンサの薄膜化のための改良手段〜に
よつて得られたセラミツクコンデンサに当て嵌る
事柄である。 （発明の目的） したがつて、この発明は高温使用時において誘
電体セラミツクを ―→ 還元させない構造とすることに
より、誘電率の変化や絶縁抵抗の劣化が生じない
高信頼性のセラミツクコンデンサを提供すること
を目的とする。 （発明の構成） すなわち、この発明は誘電体セラミツクと、該
誘電体セラミツクの表面に形成された外部接続用
電極との間に酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化イ
ンジウム、酸化錫、酸化鉛のうち少なくとも１種
を0.5〜99.9モル％含有する酸化亜鉛層を介在せ
しめたことを特徴とするセラミツクコンデンサで
ある。 ここで、誘電体セラミツクとしては、たとえば
チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系
などの高誘電率系のもの、またたとえば酸化チタ
ン系、チタン酸マグネシウム系、酸化マグネシウ
ム−酸化チタン系、酸化硅素系、などの温度補償
系のもの、あるいは半導体セラミツクの結晶粒界
を絶縁体化した粒界絶縁型の誘電体セラミツクな
どが含まれる。 また、誘電体セラミツクの厚みが50μｍ以下の
ものについて、上記した各金属酸化物を含有する
酸化亜鉛層（特に説明を要する場合を除いて、以
下酸化亜鉛層と表現する）を誘電体セラミツクと
外部接続用電極の間に介在させた場合にその効果
が強く現われる。つまり、誘電体セラミツクの厚
みが50μｍを越えると、高温使用時において電極
による誘電体セラミツクの ―→ 還元が生じているとし
ても、誘電体セラミツクが十分な厚みを有するた
め、誘電率の変化や絶縁抵抗の劣化が顕著には現
れない。したがつて、この発明における誘電体セ
ラミツクとしては厚みが50μｍ以下のものについ
て特に有効である。しかしながら、50μｍを越え
る厚みの誘電体セラミツクについての発明を適用
しても何ら不都合はなく、誘電体セラミツクと外
部接続用電極との間に該酸化亜鉛層を介在させる
ことは任意である。 上記したように酸化亜鉛層には、酸化鉄、酸化
ジルコニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛
のうち少なくとも１種が含有されるが、これらの
金属酸化物は種々の酸化物状態をとりうるものも
あるので、それぞれFe2O3、ZrO2、In2O3、
SnO2、PbOに換算して0.5〜99.9モル％の範囲で
含有される。このように金属酸化物の含有量を上
記した範囲に限定したのは、0.5モル％未満では
50MΩ／□以上の抵抗値を有する酸化亜鉛の絶縁
層を構成し、0.5モル％を越えると、50Ω／□以
下の導電膜となる。一方、99.9モル％のもの、つ
まり、酸化亜鉛を上記した各金属酸化物で全部置
換したものはすでに出願しており、重複を避ける
ため、この発明から除外した。 該酸化亜鉛層の形成手段としては、たとえばス
パツタリング法、イオンプレーテイング法、真空
蒸着法などの薄膜形成手段が用いられる。このう
ちスパツタリング法で酸化亜鉛層を形成する場
合、たとえば上記各種金属を含有する金属亜鉛を
ターゲツトとして用い、スパツタリング中の雰囲
気をアルゴンと酸素の混合気体とすることにより
実施することができる。また真空蒸着法で上記各
金属酸化物を含有する酸化亜鉛層を形成する場
合、たとえば金属亜鉛または金属亜鉛粉末に上記
各金属または金属粉末を混合したものを加熱する
とともに、酸素含有雰囲気中で蒸発させることに
よつて上記各金属酸化物を含有する酸化亜鉛層を
形成することができる。さらに、スパツタリング
法、真空蒸着法、イオンプレーテイング法により
上記各金属を含有する亜鉛層を形成したのち、熱
酸化により該酸化亜鉛層を形成することができ
る。 この酸化亜鉛層の膜厚としては2μｍ以下の範
囲で形成することが好ましい。これは2μｍを越
えるとE.S.Rが高くなるからである。 外部接続用電極としては、特に金属の種類を限
定するものではなく、一般に用いられる金属、た
とえば、Ag、Au、Cr、Zr、Ｖ、Ni、Zn、Cu、
Sn、Pb−Sn、Mn、Mo、Ｗ、Ti、Pd、Alなど
の一種あるいは２種以上の組合わせがあり、また
この外部接続用電極は多層構造としてもよく、そ
の例としては、Cr−Cu、Cr−Ni−Agなどがあ
る。 またこの発明にかかるセラミツクコンデンサの
構造例としては、単一層の誘電体セラミツクから
なるセラミツクコンデンサ、積層型のセラミツク
コンデンサなどがある。また上記した各種のセラ
ミツクコンデンサを粒界絶縁型とした場合にもこ
の発明が適用される。 （実施例） 以下、この発明を実施例にしたがつて詳細に説
明する。 実施例 １ セラミツク誘導体原料粉末として次に示す組成
のものを準備した。 Nb2Ti2O7：63モル％、BaTiO3：14モル％、
TiO2：23モル％ この原料粉末をバインダであるポリビニルアル
コール、界面活性剤、分散剤、水とともに混合し
てスラリーを作成した。次いでこのスラリーを用
いてドクターブレード法により厚み35μｍのセラ
ミツクグリーンシートを作成した。 このセラミツクグリーンシートを長さ7.0mm、
幅5.0mmの大きさに切断し、このシート上に
Ag70wt％、Pd30wt％のAg−Pdペーストを印刷
した。このように内部電極を形成したセラミツク
グリーンシートを11枚積み重ね、その積層体の端
面に内部電極が露出するようにした。この積層体
を空気中1250℃で焼成して焼結ユニツトを得た。
得られた積層体の各誘電体層の厚みは20μｍであ
つた。 次に、この積層焼結ユニツトの内部電極が露出
する端面にスパツタリング法によりまず第１表に
示す酸化亜鉛層を形成した。 この酸化亜鉛層の形成は次の条件により行つ
た。 スパツタ雰囲気：50％の酸素を含有するアルゴン 圧力：５×10-3Torr ターゲツト：第１表に示す直径５インチ、厚み５
mmの亜鉛板 電圧：1.2KVD.C. 電流：120ｍＡ スパツタ時間：45分 酸化亜鉛層の膜厚：0.3μ 続いて、酸化亜鉛層の上に第１層の外部接続用
電極として、まず半田耐熱層としてのNi層をス
パツタリング法により形成した。 このNi層の形成は次のような条件により行つ
た。 スパツタ雰囲気：アルゴン 圧力：２×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み２mmのニツケル
板 電圧：480VD.C. 電流：2.0A 時間：15分 膜厚：5000Å さらに、Ni層の上に第２層の外部接続用電極
としてAg層をスパツタリング法により形成した。
このAg層は半田付け可能な層としての役割を果
たすものである。 Ag層の形成は次のような条件により行つた。 スパツタ雰囲気：アルゴン 圧力：２×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み５mmのAg板 電圧：540VD.C. 電流：2.0A 時間：６分 膜厚：1μｍ 上記した工程を経て得られた積層コンデンサに
つき、次の条件で高温加速負荷寿命試験を行つ
た。つまり、このコンデンサを150℃の温度雰囲
気に設置し、定格電圧（50V）の６倍の電圧であ
る300Vを印加し、100時間後の絶縁抵抗（IR）を
測定した。ちなみに、この積層コンデンサの絶縁
抵抗（IR）の初期値は1011Ωであつた。また、温
度45℃、相対湿度95％の雰囲気に設置し、定格電
圧50Vを印加し、500時間後の絶縁抵抗（IR）を
測定した（高温加速負荷寿命試験）。測定結果を
第１表に合わせて示した。 第１表中、※印を付したものは発明範囲外のも
の、それ以外はすべて発明範囲内のものである。
【表】
【表】
つた。
比較例 １ 実施例１で得られた積層焼結ユニツトに酸化亜
鉛層を形成せずに、実施例１と同じ条件で第１層
の外部接続用電極であるNi層および第２層の外
部接続用電極であるAg層を形成し、積層コンデ
ンサを作成した。 この積層コンデンサについて実施例１と同様に
試験を行つたところ、絶縁抵抗（IR）は10時間
後に109Ωに低下し、25時間後には106Ωにまで劣
化した。 実施例 ２ SrTiO3：99.3モル％、Y2O3：0.3モル％、
SiO2：0.2モル％、Al2O3：0.2モル％の組成とな
るように、各成分を秤量し、この秤量原料に有機
バインダを10重量％加え、ボールミルにて16時間
回転し、十分に混合、粉砕を行つた。これを造粒
後、1000Kg／cm2の圧力で成形して円板状の成形体
を得た。この成形体を1350℃、２時間の条件で焼
成した。得られた磁器の表面にPb、Biなどの金
属酸化物を塗布し、1000〜1200℃の温度で熱処理
を行い、磁器の結晶粒界を絶縁体化し、粒界絶縁
型半導体磁器素体を作成した。 この半導体磁器素体を用い、実施例１と同様の
方法によりその表面に第２表に示す酸化亜鉛層、
第１層の外部接続用電極および第２層の外部接続
用電極を形成し、粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを作成した。 このコンデンサについて、実施例１に記載の高
温加速負荷寿命試験を行つた。その結果を第２表
に示す。初期値の絶縁抵抗（IR）は５×1010Ω以
上であつた。
比較例 １ 実施例１で得られた積層焼結ユニツトに酸化亜
鉛層を形成せずに、実施例１と同じ条件で第１層
の外部接続用電極であるNi層および第２層の外
部接続用電極であるAg層を形成し、積層コンデ
ンサを作成した。 この積層コンデンサについて実施例１と同様に
試験を行つたところ、絶縁抵抗（IR）は10時間
後に109Ωに低下し、25時間後には106Ωにまで劣
化した。 実施例 ２ SrTiO3：99.3モル％、Y2O3：0.3モル％、
SiO2：0.2モル％、Al2O3：0.2モル％の組成とな
るように、各成分を秤量し、この秤量原料に有機
バインダを10重量％加え、ボールミルにて16時間
回転し、十分に混合、粉砕を行つた。これを造粒
後、1000Kg／cm2の圧力で成形して円板状の成形体
を得た。この成形体を1350℃、２時間の条件で焼
成した。得られた磁器の表面にPb、Biなどの金
属酸化物を塗布し、1000〜1200℃の温度で熱処理
を行い、磁器の結晶粒界を絶縁体化し、粒界絶縁
型半導体磁器素体を作成した。 この半導体磁器素体を用い、実施例１と同様の
方法によりその表面に第２表に示す酸化亜鉛層、
第１層の外部接続用電極および第２層の外部接続
用電極を形成し、粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを作成した。 このコンデンサについて、実施例１に記載の高
温加速負荷寿命試験を行つた。その結果を第２表
に示す。初期値の絶縁抵抗（IR）は５×1010Ω以
上であつた。
【表】
激しく、測定不可能であつた。
比較例 ２ 実施例２で得られた粒界絶縁型半導体磁器素体
を用い、この磁器素体の表面に酸化亜鉛層を形成
せずに、実施例１と同じ条件で第１層の外部接続
用電極であるNi層および第２層の外部接続用電
極であるAg層を形成し、粒界絶縁型半導体磁器
コンデンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１と同様に試験
を行つたところ、絶縁抵抗（IR）は10時間後に
107Ωに低下し、25時間後には105Ωにまで劣化し
た。 実施例 ３ アルミナ基板上に、下部電極としてAg層、Ni
層を実施例１と同様の方法により順次形成し、さ
らに酸化亜鉛層をこれも実施例１の第１表に示し
た試料番号１−１のターゲツトを用い、実施例１
と同様の方法により形成した。 次いで、酸化亜鉛層の上に誘電体セラミツクで
あるSiO2膜を高周波スパツタリング法により
5000Åの厚みに形成した。 なお、SiO2膜を高周波スパツタリング法によ
り形成する条件は次のとおりである。 スパツタ雰囲気：５％の酸素を含有するアルゴン 圧力：５×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み５mmの石英板 投入電力：500W 時間：100分 SiO2膜厚：5000Å そののち、SiO2膜の上に酸化亜鉛層を実施例
１の第１表に示した試料番号１−５のターゲツト
を用い、実施例１と同様の方法により形成し、さ
らにその上にNi層、Ag層を実施例１と同様の方
法により順次形成し、SiO2からなる薄膜コンデ
ンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１に記載の高温
加速負荷寿命試験を行つた。その結果、初期値の
絶縁抵抗（IR）が1013Ωであつたのに対し、100
時間後のそれは1013Ωであつた。 比較例 ３ 実施例３による薄膜コンデンサを作成する際に
おいて、酸化亜鉛層を形成せずに、その他につい
ては実施例３に記載の方法を実施することによつ
て薄膜コンデンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１と同様に試験
を行つたところ、絶縁抵抗は108Ωにまで低下し
た。 （効果） 以上のようにこの発明によれば、誘電体セラミ
ツクと外部接続用電極との間に酸化亜鉛層を介在
させることにより、高温使用時において見られる
電極による誘電体セラミツクの還元を防止するこ
とができ、その結果電気特性の劣化、特に絶縁抵
抗の劣化を生じさせないという効果をもたらすも
のである。
比較例 ２ 実施例２で得られた粒界絶縁型半導体磁器素体
を用い、この磁器素体の表面に酸化亜鉛層を形成
せずに、実施例１と同じ条件で第１層の外部接続
用電極であるNi層および第２層の外部接続用電
極であるAg層を形成し、粒界絶縁型半導体磁器
コンデンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１と同様に試験
を行つたところ、絶縁抵抗（IR）は10時間後に
107Ωに低下し、25時間後には105Ωにまで劣化し
た。 実施例 ３ アルミナ基板上に、下部電極としてAg層、Ni
層を実施例１と同様の方法により順次形成し、さ
らに酸化亜鉛層をこれも実施例１の第１表に示し
た試料番号１−１のターゲツトを用い、実施例１
と同様の方法により形成した。 次いで、酸化亜鉛層の上に誘電体セラミツクで
あるSiO2膜を高周波スパツタリング法により
5000Åの厚みに形成した。 なお、SiO2膜を高周波スパツタリング法によ
り形成する条件は次のとおりである。 スパツタ雰囲気：５％の酸素を含有するアルゴン 圧力：５×10-3Torr ターゲツト：直径５インチ、厚み５mmの石英板 投入電力：500W 時間：100分 SiO2膜厚：5000Å そののち、SiO2膜の上に酸化亜鉛層を実施例
１の第１表に示した試料番号１−５のターゲツト
を用い、実施例１と同様の方法により形成し、さ
らにその上にNi層、Ag層を実施例１と同様の方
法により順次形成し、SiO2からなる薄膜コンデ
ンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１に記載の高温
加速負荷寿命試験を行つた。その結果、初期値の
絶縁抵抗（IR）が1013Ωであつたのに対し、100
時間後のそれは1013Ωであつた。 比較例 ３ 実施例３による薄膜コンデンサを作成する際に
おいて、酸化亜鉛層を形成せずに、その他につい
ては実施例３に記載の方法を実施することによつ
て薄膜コンデンサを作成した。 このコンデンサについて実施例１と同様に試験
を行つたところ、絶縁抵抗は108Ωにまで低下し
た。 （効果） 以上のようにこの発明によれば、誘電体セラミ
ツクと外部接続用電極との間に酸化亜鉛層を介在
させることにより、高温使用時において見られる
電極による誘電体セラミツクの還元を防止するこ
とができ、その結果電気特性の劣化、特に絶縁抵
抗の劣化を生じさせないという効果をもたらすも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体セラミツクと、該誘電体セラミツクの
表面に形成された外部接続用電極とを含むセラミ
ツクコンデンサにおいて、前記誘電体セラミツク
と前記外部接続用電極との間に酸化鉄、酸化ジル
コニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛のう
ち少なくとも１種を0.5〜99.9モル％含有する酸
化亜鉛層が形成されていることを特徴とするセラ
ミツクコンデンサ。 ２ 基板上に第１の外部接続用電極が形成され、
該第１の外部接続用電極の上に誘電体セラミツク
が形成され、該誘電体セラミツクの上に第２の外
部接続用電極が形成されてなるセラミツクコンデ
ンサにおいて、前記誘電体セラミツクと第１の外
部接続用電極および第２の外部接続用電極との間
に酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、
酸化錫、酸化鉛のうち少なくとも１種を0.5〜
99.9モル％含有する酸化亜鉛層が形成されている
特許請求の範囲第１項に記載のセラミツクコンデ
ンサ。 ３ 複数層の誘電体セラミツクと、該誘電体セラ
ミツクを介して互いに積層された状態で配置され
静電容量を形成するための複数層の内部電極とか
らなる積層型の誘電体セラミツク素体に、前記内
部電極の所定のものに接続される静電容量取出の
ための１対の外部接続用電極が形成された積層型
のセラミツクコンデンサにおいて、前記誘電体セ
ラミツク素体と前記外部接続用電極との間に酸化
鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化
錫、酸化鉛のうち少なくとも１種を0.5〜99.9モ
ル％含有する酸化亜鉛層が形成されている特許請
求の範囲第１項記載のセラミツクコンデンサ。 ４ 前記誘電体セラミツクの厚みは50μｍ以下で
ある特許請求の範囲第１項〜第３項記載のセラミ
ツクコンデンサ。 ５ 前記酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジ
ウム、酸化錫、酸化鉛のうち少なくとも１種を
0.5〜99.9モル％含有する酸化亜鉛層の厚みは2μ
ｍ以下である特許請求の範囲第１項〜第３項記載
のセラミツクコンデンサ。 ６ 前記酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジ
ウム、酸化錫、酸化鉛のうち少なくとも１種を
0.5〜99.9％含有する酸化亜鉛層はスパツタリン
グ法、真空蒸着法、イオンプレテイング法のいづ
れかにより形成されたものである特許請求の範囲
第１項〜第３項記載のセラミツクコンデンサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9407985A JPS61251110A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | セラミツクコンデンサ |
| US06/782,217 US4604676A (en) | 1984-10-02 | 1985-09-30 | Ceramic capacitor |
| DE19853535059 DE3535059A1 (de) | 1984-10-02 | 1985-10-01 | Keramikkondensator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9407985A JPS61251110A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | セラミツクコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251110A JPS61251110A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH0415606B2 true JPH0415606B2 (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=14100476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9407985A Granted JPS61251110A (ja) | 1984-10-02 | 1985-04-30 | セラミツクコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251110A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5383088A (en) * | 1993-08-09 | 1995-01-17 | International Business Machines Corporation | Storage capacitor with a conducting oxide electrode for metal-oxide dielectrics |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9407985A patent/JPS61251110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61251110A (ja) | 1986-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |