JPH04251908A - 粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ及びその製造方法

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常はコンデンサとし
て電圧の低いノイズや高周波のノイズを吸収する働きを
し、一方パルスや静電気などの高い電圧が侵入した時は
バリスタ機能を発揮し、電子機器で発生するノイズ,パ
ルス,静電気などの異常電圧から半導体及び電子機器を
保護するところの積層型粒界絶縁型半導体セラミックコ
ンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器は多機能,軽薄短小化を
実現するためにIC,LSIなどの半導体素子が広く用
いられ、それに伴って機器のノイズ耐力は低下しつつあ
る。そこで、このような電子機器のノイズ耐力を確保す
るために、各種IC,LSIの電源ラインに、バイパス
コンデンサとしてフィルムコンデンサ,積層セラミック
コンデンサ,半導体セラミックコンデンサなどが使用さ
れている。しかし、これらのコンデンサは、電圧の低い
ノイズや高周波のノイズの吸収に対しては優れた性能を
示すが、これらのコンデンサ自体に高い電圧を持つパル
スや同じく高い電圧を持つ静電気を吸収する機能を持た
ないため、高い電圧を持つパルスや静電気が侵入すると
、機器の誤動作や半導体の破壊、さらにはコンデンサの
破壊を起こすことが大きな問題となっている。そこでこ
のような用途に、ノイズ吸収性が良好で温度や周波数に
対しても安定していることに加えて、高いパルス耐力と
優れたパルス吸収性を持つ新しいタイプのコンデンサと
して、SrTiO3系半導体セラミックコンデンサにバ
リスタ機能を持たせた粒界絶縁型半導体セラミックコン
デンサ(以下、バリスタ機能付きセラミックコンデンサ
という)が開発され、すでに特開昭57−27001号
公報,特開昭57−35303号公報などにより提供さ
れている。このバリスタ機能付きセラミックコンデンサ
は、通常はコンデンサとして電圧の低いノイズや高周波
のノイズを吸収するが、パルスや静電気などの高い電圧
が侵入した時はバリスタとして機能し、電子機器で発生
するノイズ,パルス,静電気などの異常電圧から半導体
及び電子機器を保護するという特徴を有しており、その
使用はますます拡大されている。
【0003】一方、電子部品分野においては、軽薄短小
化,高性能化がますます進み、このバリスタ機能付きセ
ラミックコンデンサに至っても、小型化,高性能の要請
が強まっている。しかし、従来のバリスタ機能付きセラ
ミックコンデンサは単板型であるため、小型化すると電
極面積が小さくなり、その結果として容量が低下したり
、信頼性が低下するという問題を招くことになる。従っ
て、その解決策として、電極面積がかせげる積層化への
展開が予想される。しかし、バリスタ機能付きセラミッ
クコンデンサは、通常、SrTiO3系半導体素子の表
面に酸化物を塗布し、熱拡散により粒界層を絶縁化する
工程を有するため、一般に用いられているBaTiO3
系積層セラミックコンデンサと比べ、バリスタ機能付き
セラミックコンデンサ材料を内部電極材料と同時に焼成
して積層型のバリスタ機能付きコンデンサ(以下、バリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサという)を形成
することは非常に困難であると考えられていた。
【0004】そこで、バリスタ機能付き積層セラミック
コンデンサ材料と内部電極材料との同時焼成の課題を解
決する手法として、特開昭54−53248号公報,特
開昭54−53250号公報などを応用し、内部電極に
当たる部分に有機バインダー量を多くしたセラミックペ
ーストを印刷し、この部分に焼結過程で多孔層を形成し
、焼結した後にその多孔層に適当な圧力下で導電性金属
を注入させる方法、または、メッキ法や溶融法によって
内部電極を形成し、バリスタ機能付き積層セラミックコ
ンデンサを形成させる方法が開発,提供されている。 しかし、これらはプロセス的にかなり困難であり、未だ
に実用化へのレベルに達していない。
【0005】また、特開昭59−215701号公報に
、非酸化雰囲気中で仮焼した粉末を原料にした生シート
の上に粒界層を絶縁化することが可能な熱拡散物質を混
入した導電性ペーストを印刷し、酸化性雰囲気中で焼結
させる方法、さらに特開昭63−219115号公報に
、予め半導体化させた粉末を主成分とし、この主成分に
絶縁層を形成させるため酸化剤及び/またはガラス成分
を含む拡散剤を混合した生シートと、内部電極を交互に
積層した成型体を、空気中または酸化雰囲気中で焼成す
る方法が報告されている。しかし、これら2つの方法で
は焼成温度が1000〜1200℃と比較的低く、セラ
ミックの焼結が起こりにくいため、結晶粒子は面接触し
にくく、出来上がった素子は完全な焼結体に至っていな
いため、容量が低く、かつバリスタとしての代表特性で
ある電圧非直線指数αが小さく、バリスタ電圧が不安定
であり、さらに信頼性が劣るという欠点を有するもので
ある。さらにまた、後者の特開昭63−219115号
公報では、添加剤としてガラス成分を添加した場合、結
晶粒界にガラス相が析出し、上記の電気特性が悪化しや
すく、信頼性が劣るものであり、実用化へのレベルに達
していないものである。
【0006】そこで、本発明者らは特願平1−3675
7号公報などに記載したように、Ti過剰のSrTiO
3に半導体成分とMnO2−SiO2系をベース材料と
した組成及びその製造方法において、Au,Pt,Rh
,PdまたはNiを内部電極とするバリスタ機能付き積
層セラミックコンデンサの開発を可能なものとした。こ
こで、内部電極にNiを用いた場合、Niの酸化が比較
的低温で起こり、容易に絶縁化する恐れがあるため、N
iにPdを混合するか若干Ti過剰のSrTiO3を用
いることを提案した。しかし、この場合でも再酸化温度
が1200℃以上になるとNiが酸化される恐れがあり
、根本的な解決策を得ることが困難であった。
【0007】また、積層型バリスタに関する特許として
、既に特公昭58−23921号公報により、ZnO,
Fe2O3,TiO2系を用いた積層型電圧非直線素子
が提案されている。しかし、この素子は容量をほとんど
持たないため、比較的高い電圧を持つパルスや静電気の
吸収に対しては優れた性能を示すが、バリスタ電圧以下
の低い電圧を持つノイズや高周波のノイズに対しては、
ほとんど効果を示さないという課題を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、内部
電極にNiを用いたバリスタ機能付き積層セラミックコ
ンデンサにおいては、Niの酸化が比較的低温で起こる
ため、製造方法次第では内部電極が絶縁化し、電気特性
が得られないという課題を有していることが予想される
。従って、Niを内部電極としたバリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサに関して、Niの酸化を極力抑え
る新たな内部電極組成及びその製造方法の開発が期待さ
れているものである。
【0009】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので通常はコンデンサとして電圧の低いノイズや高周
波のノイズを吸収する働きをし、一方パルスや静電気な
どの高い電圧が侵入した時はバリスタ機能を発揮し、し
かもプロセス的にはセラミックコンデンサ材料と内部電
極材料との同時焼成を可能にしたSrTiO3を主成分
とする積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサに
おいて、Niを内部電極とするバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサの組成及びその製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために本発明は、粒界絶縁型半導体セラミック内に
、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一種
類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶させた
内部電極ペーストを出発原料とするNi内部電極を、こ
れらが交互に異なる端縁に至るように設け、かつこのN
i内部電極の両端縁に外部電極を設けたことを特徴とす
る積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサを提供
するものである。
【0011】また本発明は、粒界絶縁型半導体セラミッ
ク組成物の混合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉
砕,混合,乾燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮
焼する工程と、仮焼後,再度粉砕した粉末を有機バイン
ダーと共に溶媒中に分散させ生シートにし、その後この
生シートの上に、低原子価のLi,Na,K原子の内の
少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合
物に固溶させた混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で
仮焼,粉砕した後、有機バインダーと共に溶媒中に分散
させた内部電極ペーストを交互に対向する端縁に至るよ
うに印刷(但し、最上層及び最下層の生シートには印刷
せず)する工程と、この内部電極ペーストの印刷された
生シートを積層,加圧,圧着して成型体を得、その後こ
の成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、仮焼後、還
元雰囲気中で焼成することにより積層体を焼結し、かつ
Ni内部電極を形成する工程と、焼成後、空気中で再酸
化する工程と、再酸化後、Ni内部電極を露出させた両
端に外部電極ペーストを塗布し焼付けする工程とを有す
ることを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミック
コンデンサの製造方法を提供するものである。
【0012】
【作用】さて、バリスタ機能付きセラミックコンデンサ
を作製する場合、その工程の違いはあるが、還元あるい
は窒素雰囲気中で半導体化させたセラミック素子の結晶
粒界を高抵抗化するため、空気中で熱処理(以下、再酸
化するという)を行う必要がある。従って、積層型のバ
リスタ機能付きセラミックコンデンサ、即ちバリスタ機
能付き積層セラミックコンデンサを作製する場合におい
て、最も重要なポイントは次の2点である。まず、第1
に内部電極が耐酸化性に優れていること、第2にセラミ
ック素子の結晶粒界が酸化性に優れていることである。 即ち、内部電極とセラミック素子が再酸化工程時に相反
する性質を持つ必要が要求される。
【0013】従って、本発明のNiを内部電極とするバ
リスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製する場
合においても同様に、耐酸化性に優れていないNi内部
電極を何等かの方法で耐酸化性を向上させると同時に、
セラミック素子の結晶粒界の酸化性を向上させるという
課題が生じる。そこで、本発明者らは、まず第1にP型
の酸化物を生成するNiでは、低原子価のLi,Na,
K原子の内の少なくとも一種類以上をNiやNiを含む
化合物に固溶させることによって酸化速度が低減し、耐
酸化性を向上することを利用し、Niの耐酸化性の改善
を図ることにした。そして第2に、本発明者らの独自性
として、内部電極に添加した低原子価のLi,Na,K
原子の内の少なくとも一種類以上が再酸化工程中にセラ
ミック素子の結晶粒界中に容易に拡散し、酸素キャリア
ーとして作用し、結晶粒界の酸化を促進することを見出
した。
【0014】以上、低原子価のLi,Na,K原子の内
の少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含む化
合物に固溶させることによって、Ni内部電極の耐酸化
性を向上させると同時にセラミック素子の結晶粒界部分
の酸化性を向上させることが可能となり、Niを内部電
極とするバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを
容易に作製することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下に本発明について、実施例を挙げて具体
的に説明する。
【0016】(実施例1)まず、平均粒径が0.5μm
以下で純度90%以上のNiOにLi2CO3を0.0
5〜2.5mol%添加し、500〜1300℃で温度
範囲で空気中で仮焼した。仮焼後、平均粒径が1.5μ
m以下になるように再度粉砕し、これを内部電極用出発
原料とした。この粉末の出発原料をブチラール樹脂など
の有機バインダーと共に溶媒中に分散させ、内部電極ペ
ーストとした。次に、図2に示すように、SrTiO3
(Sr/Ti=0.97)97mol%,Nb2O5:
1mol%,MnO2:1mol%,SiO2:1mo
l%の組成でドクター・ブレード法などによって作製さ
れた厚み50μm程度の厚さの生シートにし、所定の大
きさに切断した。次に、図2に示すように得られた生シ
ート1の上に上記内部電極ペースト2を所定の大きさに
応じてスクリーン印刷によりパターン印刷した。なお、
図2から明らかなように、無効層となる最上層及び最下
層の生シート1aには内部電極ペースト2は印刷しない
ものとし、通常それぞれ複数層積層される。また、この
時、中間に積層させる生シート1の上に印刷された内部
電極ペースト2は、周知のように交互に対向する(異な
る)端縁に至るように印刷した。その後、上下に生シー
ト1aを配し、その間に上記内部電極ペースト2の印刷
された生シート1を複数層積層し、加熱しながら加圧,
圧着して成型体を得た。次に、この成型体を空気中で6
00〜1250℃で脱脂,仮焼を行った。その後、還元
雰囲気中で1200〜1350℃で焼成した。この焼成
後、空気中で900〜1100℃で再酸化した。その後
、図3に示すように、内部電極2aを交互に異なる端縁
に露出させた粒界絶縁型半導体セラミック(以下、セラ
ミック素子という)の両端にAgよりなる外部電極ペー
ストを塗布し、空気中で800℃,15分で焼付けるこ
とにより、セラミック素子内に複数層の内部電極2aを
、それらの内部電極2aが交互に異なる端縁に至るよう
に設け、かつこれらの内部電極2aと電気的に接続され
るように上記セラミック素子の両端縁に外部電極3を設
けたバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサ4を得
た。
【0017】なお、本実施例でのバリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサの形状は幅5.70×奥行5.0
0×厚み2.00mmの5.5タイプで、内部電極2a
の形成された有効層を10層積層したものである。また
、図1に本発明の製造工程を示す。
【0018】このようにして得られたバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサについて、その容量,tan
δ,バリスタ電圧,電圧非直線指数α,直列等価抵抗値
ESR,容量温度変化率、及びバリスタ電圧温度係数な
どの各種電気特性を、再酸化温度を変えて下記の(表1
)〜(表5)に併せて記載する。
【0019】但し、この時の焼成などの各条件は、積層
体に関しては、空気中での脱脂,仮焼は1200℃,2
時間,N2:H2=99:1の還元雰囲気中での焼成は
1300℃,2時間で行ったものである。また、内部電
極ペーストに関してはNiOにLi2CO3(0〜2.
5mol%)を添加した混合粉末を空気中で1100℃
,2時間で仮焼したものである。
【0020】なお、各種電気特性については以下の測定
値を記載した。 ◇容量Cは測定電圧1.0V,周波数1.0kHzでの
値。
【0021】◇バリスタ電圧V0.1mAは測定電流0
.1mAでの値。 ◇電圧非直線指数αは、測定電流0.1mAと1.0m
Aでの値から、 α=1/log(V1/V0.1) の式より算出した。
【0022】◇直列等価抵抗値ESRは、測定電圧1.
0Vでの共振点での抵抗値。 ◇容量温度変化率は、−25℃と85℃の二点間の値。
【0023】◇バリスタ電圧温度係数は、25℃と50
℃の二点間での値。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】
【表5】
【0029】上記(表1)〜(表5)について解説する
と、ここで資料番号に*印をつけたものは比較例であり
、本発明の請求範囲外である。即ち、これらの焼結体素
子では、Ni内部電極の酸化が激しく起こり、コンデン
サとしての電圧の低いノイズや高周波のノイズを吸収す
る機能と、バリスタとしてのパルス,静電気などの高い
電圧を吸収する機能の両方を同時に持ち合わせていない
ものや、未反応のLiイオンの影響で容量温度変化率,
バリスタ電圧温度係数が大きく、信頼性や電気特性が温
度に影響を受けやすいものである。従って、これらの試
料は電子機器で発生するノイズ,パルス,静電気などの
異常電圧から、半導体及び電子機器を保護するバリスタ
機能付きセラミックコンデンサとして適さないものであ
る。これに対し、その他の試料番号のものでは、容量が
大きく、かつ電圧非直線指数αが大きく、さらに直列等
価抵抗値ESRが小さいため、コンデンサとしての電圧
の低いノイズや高周波のノイズを吸収する機能と、バリ
スタとしてのパルス,静電気などの高い電圧を吸収する
機能の両方を同時に持ち合わしており、さらに容量温度
変化率とバリスタ電圧温度係数が小さく、信頼性や電気
特性が温度に影響を受けにくい特徴を有している。 従って、これらの試料は電子機器で発生するノイズ,パ
ルス,静電気などの異常電圧から、半導体及び電子機器
を保護するためバリスタ機能付きセラミックコンデンサ
として適しているものである。
【0030】また、本実施例において、内部電極ペース
トに添加したLi2CO3の添加量を0.05〜2.0
mol%としたのは、Li2CO3の添加量が0.05
mol%未満では添加効果が得られず、再酸化温度の上
昇と共にNi内部電極の酸化が激しく起こるためである
。一方、Li2CO3の添加量が2.0mol%を超え
ると未反応のLiイオンが多く存在し、電気特性や信頼
性に悪影響を与えることがあった。従って、Li2CO
3の添加量が0.05〜2.0mol%の範囲であれば
、まず第1にNi内部電極に対する作用として、Ni内
部電極の耐酸化性を向上させること、第2にセラミック
素子に対する作用として、Liが結晶粒界に容易に拡散
し、酸素キャリアーとして働き、結晶粒界の酸化を促進
し、結果としてバリスタ機能を向上させること、第3に
容量温度変化率やバリスタ電圧温度係数が改善されるこ
とが分かる。従って、このことを利用すれば内部電極ペ
ーストに添加するLi2CO3の添加量を変えるだけで
、電気特性が異なり、かつ温度特性に優れたバリスタ機
能付き積層セラミックコンデンサを容易に得られること
が予想される。
【0031】また、本実施例では内部電極ペーストの原
料粉末として、NiOにLi2CO3を添加したものを
用いたが、NiOの代わりにNiやNiを含む炭酸化物
,水酸化物,硝酸化物などを用いたり、Li2CO3の
代わりにLiを含む酸化物,水酸化物,フッ化物,ケイ
酸化物,アルミン酸化物などを用いてもよく、またLi
の代わりにNaやKを含む酸化物,水酸化物,フッ化物
,ケイ酸化物,アルミン酸化物などを用いてもよく、同
様の効果が得られることは言うまでもない。
【0032】そして、これらLi,Na,Kを二種類以
上混合して用いてもよい。また、上記実施例では外部電
極としてAgを用いたが、他のPd,Cu,Zn,Ni
でも同様の効果が得られることを確認した。即ち、外部
電極としてPd,Ag,Cu,Zn,Niの内の少なく
とも一種類以上の金属またはそれらの合金あるいは混合
物を用いてもよいものである。そしてまた、外部電極と
して低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶させ
た外部電極ペーストを出発原料とするNi外部電極を用
いても同様の効果が得られることを確認した。
【0033】さらにまた、外部電極として低原子価のL
i,Na,K原子の内の少なくとも一種類以上とPd,
Pt原子の内の少なくとも一種類以上を、NiまたはN
i原子を含む化合物に固溶させた外部電極ペーストを出
発原料とするNi外部電極を用いても同様の効果が得ら
れることを確認した。
【0034】しかし、外部電極にCu,Zn,Niなど
の原子が含まれている場合には、酸化しやすいために焼
付け温度や保持時間を抑えたり、雰囲気の制御を行う必
要がある。
【0035】また、本実施例で得られた試料のサージ耐
量(インパルス電流:8×20μsを同一方向に5分間
隔で2回印加した後のバリスタ電圧V0.1mAの変化
が±10%以内である電流波高値の最大値)を測定した
ところ300〜400Aで、従来のZnO系バリスタと
同等もしくはそれ以上の特性を示した。
【0036】さらに、今回発明した内部電極を用いた場
合には、Au,Pt,Rh,Pdなどの内部電極を用い
て本発明と同様に構成した場合に比べ、サージ耐量が優
れていることを見出した。これは内部電極材料に添加し
たLi,Na,K原子の内の少なくとも一種類以上が、
(1)セラミック素子の粒界部分に強固な絶縁層を形成
する作用をする。
【0037】(2)焼結助剤として作用し、内部電極と
セラミック素子の接着を強固なものとする。という働き
を持つために、粒界の絶縁層が強固に形成されることか
ら破壊が起こりにくく、さらに内部電極とセラミック素
子が強固に接着しているために、フラッシュオーバがほ
とんど発生しないことからサージ耐量が優れたものにな
ると考えられる。
【0038】このようにして得られたバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサは、上述の特公昭58−23
921号公報で報告されている積層型バリスタに比べ、
大容量であり、かつ温度特性,周波数特性に優れた特性
を有し、前者ではサージ吸収性に優れたバリスタ材料を
単に積層しているのに対し、本発明ではノイズ吸収性に
優れたコンデンサ機能と、パルス,静電気吸収性に優れ
たバリスタ機能の両方機能を有するバリスタ機能付きセ
ラミックコンデンサ材料を積層したものであり、その機
能,使用目的において全く別のものである。
【0039】(実施例2)次に、実施例1と同様のセラ
ミック組成からなる生シート及び内部電極ペーストを用
い作製した積層体の成型体を、空気中で600〜125
0℃で脱脂,仮焼を行った。その後、まず窒素雰囲気中
で1000〜1200℃まで昇温し、その後、還元雰囲
気中に切り換えて1200〜1350℃で焼成した。焼
成後、空気中で900〜1100℃で再酸化した。その
後、内部電極を露出させたセラミック素子の両端にAg
よりなる外部電極ペーストを塗布し、空気中で800℃
,15分で焼付けることにより、バリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサを作製した。このようにして得ら
れたバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサの各種
の特性を下記の(表6)〜(表10)に記載する。
【0040】但し、この時の焼成などの各条件は、積層
体に関しては、空気中での仮焼は1200℃,2時間、
N2雰囲気中での昇温は1200℃でその後N2:H2
=99:1の還元雰囲気中に切り換えての焼成は130
0℃,2時間、空気中での再酸化は900〜1100℃
,2時間、N2:H2=99:1の還元雰囲気中での再
還元は400℃,30分で行ったものである。また、内
部電極ペースト及び外部電極ペーストに関しては、Ni
OにLi2CO3を添加した混合粉末を空気中で110
0℃,2時間で仮焼したものである。また、この時の製
造方法を図4に示す。
【0041】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例1と同じであり、各種電気特性も同様にして測
定した。
【0042】
【表6】
【0043】
【表7】
【0044】
【表8】
【0045】
【表9】
【0046】
【表10】
【0047】本実施例2について解説すると、焼成工程
時に予め窒素雰囲気中で昇温を行うことにより、(1)
内部電極材料のNiの焼結及び還元時期を意図的に抑え
、セラミック素子の焼結時期に近づけることにより、積
層体内部のデラミネーションを防ぐ。
【0048】(2)内部電極材料のNiの水素ガス吸蔵
による膨張,収縮を抑え、結果として内部電極切れ、へ
っこみを防ぐ。という効果を確認した。従って、本実施
例2を用いた場合、容量の向上、サージ耐量の向上(3
50〜500A)を期待することが可能である。
【0049】また、この実施例2においても上記実施例
1と同様、内部電極ペーストとしては、Li,Na,K
の内の少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含
む化合物に固溶させたものを用いればよく、外部電極も
上記実施例1と同様の他の構成とすることができる。
【0050】(実施例3)次に、上記実施例1及び2と
同様のセラミック組成からなる生シートを用い、かつN
iOにLi2CO3を0.5mol%添加した内部電極
ペーストを上記生シートの上に印刷し作製した成型体を
得、その成型体の内部電極ペーストを交互に異なる端縁
に露出させたセラミック素子の両端にNiOにLi2C
O3を添加した外部電極ペーストを塗布し、空気中で6
00〜1250℃で脱脂,仮焼を行った。その後、還元
雰囲気中で1200〜1350℃で焼成した。この焼成
後、空気中で900〜1100℃で再酸化し、さらに還
元雰囲気中で350〜800℃で外部電極を再還元し、
バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した
【0051】この結果を下記の(表11)に記載する。 但し、この時の焼成などの各条件は、積層体に関しては
、空気中での脱脂,仮焼は1200℃,2時間、N2:
H2=99:1の還元雰囲気中での焼成は1300℃,
2時間、空気中での再酸化は900℃,2時間、N2:
H2=99:1の還元雰囲気中での再還元は400℃,
30分で行ったものである。また、内部電極ペースト及
び外部電極ペーストに関しては、NiOにLi2CO3
を添加した混合粉末を空気中で1100℃,2時間で仮
焼したものである。また、この時の製造工程を図5に示
す。
【0052】なお、積層数などのその他の製造条件は実
施例1及び2と同じであり、各種電気特性も同様にして
測定した。
【0053】
【表11】
【0054】本実施例3について解説すると、図5に記
載した製造工程を用いてもバリスタ機能付き積層セラミ
ックコンデンサを容易に作製できることが分かった。こ
の実施例3では、セラミック素子を再酸化させるため、
再酸化後に外部電極のNiがNiOに酸化され、抵抗値
が上がり外部電極としての機能を失う。従って、酸化し
た外部電極をNiに還元する工程(以下、再還元工程と
する)が、本実施例3での最も重要な工程である。そし
て、上記実施例ではN2:H2=99:1の還元雰囲気
中で400℃,30分の条件で再還元を行ったが、これ
より低い温度やH2濃度で処理した場合、外部電極の表
面層に酸化部分が残ることを確認した。また、再還元温
度が700℃を超えるとセラミック素子までもが還元さ
れる恐れがあり、処理時間を抑える必要がある。ここで
、実験結果によると再還元の最適温度範囲は400〜6
00℃であった。
【0055】また、サージ耐量を測定した結果、外部電
極に添加するLi2CO3の添加量が1.0mol%を
超えると極端に低下し、200A(それ以外では300
〜400A)になった。この原因は、本実施例3のよう
に外部電極材料とセラミック材料を同時焼成している場
合では、外部電極に添加するLi2CO3の添加量が増
加するとNiの焼結性が促進され、セラミック素子の外
部電極近傍に引張り応力が作用し、マイクロクラックが
生じやすくなり、サージ耐量が低下したと考えられる。 また、この現象は外部電極ペーストの塗布厚とも関係し
ており、Li2CO3の添加量が1.0mol%を超え
る場合、塗布厚の管理が重要になる。この時、塗布厚は
薄い方がサージ耐量の点では好ましいものである。
【0056】また、本実施例3では内部電極ペースト及
び外部電極ペーストの原料粉末として、NiOにLi2
CO3を添加したものを用いたが、内部電極ペースト及
び外部電極ペーストの原料粉末としては、上記実施例1
で説明したようにLi,Na,Kの内の少なくとも一種
類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶させた
ものを用いることができる。
【0057】また、外部電極ペーストの原料粉末として
は、上記実施例1で説明したようにLi,Na,Kの内
の少なくとも一種類以上とPd,Ptの内の少なくとも
一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶さ
せたものを用いることができる。
【0058】(実施例4)次に、上記実施例3の外部電
極材料にさらにPdを添加した電極材料、即ちNiOに
Li2CO3を0.5mol%添加したものにPdを添
加した電極材料を用いて図5に示す製造方法によりバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した。こ
の場合の各種特性を下記の(表12)に記載する。
【0059】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例1〜3と同じであり、各種電気特性も同様にし
て測定した。
【0060】
【表12】
【0061】本実施例4について解説すると、外部電極
材料としてNiOにLi2CO3の他にPdを添加して
作製されたバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサ
では、実施例3に比較してtanδ,直列等価抵抗値E
SR値の低下が確認された。この原因は添加したPdが
還元剤として作用し、外部電極の表面層の酸化を抑制し
、電極の抵抗値を下げるためであると考えられる。また
、この添加効果はPdのみでなく、PtもしくはPdと
Ptの混合の場合でも得られることを確認した。
【0062】また、本実施例4では内部電極ペーストの
原料粉末として、NiOにLi2CO3を添加したもの
を用いたが、上記実施例1で説明したように少なくとも
Li,Na,Kの内の少なくとも一種類以上をNiまた
はNi原子を含む化合物に固溶させたものを用いればよ
いものである。
【0063】さらに、本実施例4では外部電極ペースト
の原料粉末として、NiOにPd以外にLi2CO3を
添加したものを用いたが、この外部電極ペーストの原料
粉末としては、上記実施例1で説明したようにLi,N
a,Kの内の少なくとも一種類以上とPd,Ptの内の
少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合
物に固溶させたものを用いることができる。
【0064】(実施例5)次に、上記実施例3の焼成工
程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇
温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜13
50℃で焼成した。そして、以下の再酸化及び再還元工
程は実施例3と同様の製造方法を用い、バリスタ機能付
き積層セラミックコンデンサを作製した。また、この時
の製造工程を図6に示す。
【0065】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例1〜4と同じであり、各種電気特性も同様にし
て測定した。
【0066】この場合、各種電気特性については、上記
実施例4の場合とほぼ同等の結果が得られた。しかし、
本実施例5の製造方法を用いてバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサを作製した場合では、実施例3の場
合と比較して容量,サージ耐量の向上(350〜500
A)が得られた。この原因は実施例2で記載したように
、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行うことによ
り、積層体内部のデラミネーション,内部電極切れ,内
部電極のへっこみを極力防止するためと考えられる。
【0067】また、本実施例5において、実施例4で記
載したPdを添加した外部電極を使用し、バリスタ機能
付き積層セラミックコンデンサを作製した場合、容量,
サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵抗値ES
Rの低下を確認した。この添加効果はPdのみでなく、
PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得られること
を確認した。
【0068】(実施例6)次に、上記実施例1〜5と同
様のセラミック組成からなる生シートを用い、かつNi
OにLi2CO3を0.5mol%添加した内部電極ペ
ーストを上記生シートに印刷し作製した成型体を、空気
中で600〜1250℃で脱脂,仮焼を行った。その後
、内部電極材料を交互に異なる端縁に露出させた仮焼体
の両端に内部電極ペーストと同様の外部電極ペーストと
を塗布し、還元雰囲気中で1200〜1350℃で焼成
した。この焼成後、空気中で900〜1100℃で再酸
化し、さらに還元雰囲気中で350〜800℃で外部電
極を再還元し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデ
ンサを作製した。この場合の各種特性を下記の(表13
)に記載する。但し、この時の焼成などの各条件は、積
層体に関しては、空気中での脱脂,仮焼は1200℃,
2時間、N2:H2=99:1の還元雰囲気中での焼成
は1300℃,2時間、空気中での再酸化は900℃,
2時間、N2:H2=99:1の還元雰囲気中での再還
元は400℃,30分で行ったものである。また、内部
電極ペースト及び外部電極ペーストに関しては、NiO
にLi2CO3を添加した混合粉末を空気中で1100
℃,2時間で仮焼したものである。また、この時の製造
工程を図7に示す。
【0069】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例1〜5と同じであり、各種電気特性も同様にし
て測定した。
【0070】
【表13】
【0071】上記(表13)に示すように、各種電気特
性は上記実施例1〜4の場合とほぼ同等の結果が得られ
た。
【0072】上記実施例3〜5では外部電極ペーストを
成型体に塗布したのに対し、本実施例6では脱脂,仮焼
体に外部電極ペーストを塗布する場合である。そして、
実験結果によると脱脂,仮焼温度が800℃未満での低
温領域では、セラミック素子の機械的強度が弱く脆いた
めに取扱いに注意を必要とする。一方、1200℃を超
えると焼成後に外部電極がはがれる場合があった。従っ
て、最適脱脂,仮焼温度の範囲は800〜1200℃と
考えられる。
【0073】また、本実施例6ではN2:H2=99:
1の還元雰囲気中で400℃,30分の条件で再還元を
行ったが、これ以下の温度やH2濃度で処理した場合、
外部電極の表面層に酸化部分が残ることを確認した。一
方、再還元温度が700℃を超えるとセラミック素子ま
でもが還元される恐れがあり、処理時間を抑える必要が
ある。実験結果によると再還元の最適温度範囲は400
〜600℃であると考えられる。
【0074】また、サージ耐量を測定した結果、300
〜400Aになった。
【0075】(実施例7)次に、上記実施例6の焼成工
程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇
温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜13
50℃で焼成した。そして、以下の再酸化及び再還元工
程は実施例6と同様の製造方法を用い、バリスタ機能付
き積層セラミックコンデンサを作製した。また、この時
の製造工程を図8に示す。
【0076】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例1〜6と同じであり、各種電気特性も同様にし
て測定した。
【0077】この場合、各種電気特性については、上記
実施例6の場合とほぼ同等の結果が得られた。しかし、
本実施例7の製造方法を用いてバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサを作製した場合では、実施例6の場
合と比較して容量,サージ耐量の向上(350〜500
A)が得られた。この原因は実施例2で記載したように
、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行うことによ
り、積層体内部のデラミネーション,内部電極切れ,内
部電極のへっこみを極力防止するためと考えられる。
【0078】また、本実施例7において、外部電極ペー
ストに新たにPdを添加した外部電極を使用し、バリス
タ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合、
容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵抗
値ESRの低下を確認した。この添加効果はPdのみで
なく、PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得られ
ることを確認した。
【0079】上記実施例5〜7において、内部電極ペー
スト及び外部電極ペーストの原料粉末としては、上記実
施例1で説明したようにLi,Na,Kの内の少なくと
も一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶
させたものを用いることができる。
【0080】また、外部電極ペーストの原料粉末として
は、上記実施例1で説明したようにLi,Na,Kの内
の少なくとも一種類以上とPd,Ptの内の少なくとも
一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶さ
せたものを用いることができる。
【0081】以上、実施例1〜7に示したように、Ni
を内部電極とするバリスタ機能付き積層セラミックコン
デンサの開発を可能なものとした。そして、内部電極に
卑金属のNiを用いた場合、Niの酸化が比較的低温で
起こり、容易に絶縁化する恐れがあるため、低原子価の
Li,NaまたはK原子をNiもしくはNi原子を含む
化合物に固溶させ、原子価制御により酸化を抑えること
を提案し、この方法を実施することでNiを主成分とす
る内部電極の酸化が極力抑えられ、実用化に一歩近づく
ことができ、電気特性,信頼性,寿命特性に良好なバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサが得られること
を実現した。
【0082】また、外部電極にも内部電極と同様のNi
を主成分とする電極を用いることで、内部電極,外部電
極の両方がNiを主成分とするものからなり、それによ
って低コストのバリスタ機能付き積層セラミックコンデ
ンサの作製を可能なものとした。
【0083】さらに、外部電極にPd,Pt原子の内の
少なくとも一種類以上をさらに添加すると、電気特性が
改善されることを提案した。
【0084】しかし、Niを主成分とする外部電極は、
AgまたはAg−Pd系の外部電極に比べ、Niを主成
分とする内部電極との接触性に優れ、ハンダ耐熱性に優
れ、低インピーダンス特性,マイグレーションが起こり
にくいといった実装面,電気特性面でも利点が多く期待
される金属であるが、上記実施例3で説明したようにL
i2CO3の添加量が増加するとNi外部電極とセラミ
ック素子の収縮率の相違から、セラミック素子の外部電
極近傍にマイクロクラックが生じ、電気特性,信頼性,
寿命特性が劣化するといった問題点が生じる場合がある
。 ここで、その解決法として収縮率を合わせる方法が下記
のように考えられる。
【0085】(1)外部電極ペーストにセラミック素子
に含まれている材料と同じ材料を混ぜる。
【0086】(2)外部電極ペーストの粒径及び粘度を
検討する。 (3)焼成条件を検討する。
【0087】(4)外部電極ペーストの塗布厚みを検討
する。実験の結果、上記(1)〜(3)の項目に関して
は、ほとんど効果がなく、根本的な解決法にならなかっ
た。また、上記(4)の項目に関しては、塗布厚みが4
0μmを超えた場合、マイクロクラックが顕著に発生す
ることが分かった。そして、塗布厚みを極力抑えてやる
とマイクロクラックの発生が皆無になり、電気特性,信
頼性,寿命特性が向上するといった結果を得た。
【0088】しかし、(4)の項目を実施した結果、新
たに、 (i)実装品としての接触不良 (ii)外部電極の引張り強度の低下 といった問題が極く希に生じ、実装チップ部品としての
評価ができなくなる場合があることが分かった。
【0089】そこでその解決法として、この薄く形成さ
れたNi外部電極の上からこれを覆うようにAgまたは
Ag−Pd系の外部電極を形成すると、実装時における
良好な接触状態、及び外部電極部分の引張り強度の向上
が得られ、このような問題が皆無になった。
【0090】そこで以下の実施例では、この方法を用い
た製造方法を具体的に説明する。 (実施例8)まず、平均粒径が0.5μm以下で純度9
0%以上のNiOにLi2CO3を0.1mol%添加
した混合粉末を空気中で1100℃,2時間仮焼し、こ
の仮焼粉を内部電極用出発原料、またNiOにLi2C
O3を1.0mol%添加し、同様の方法で仮焼した仮
焼粉を外部電極用出発原料とした。これらの粉末をブチ
ラール樹脂などの有機バインダーと共に溶媒中に分散さ
せ、内部電極及び外部電極ペーストとした。次に、上述
した図2に示すように、SrTiO3(Sr/Ti=0
.97)97mol%,Nb2O5:0.5mol%,
Ta2O5:0.5mol%,MnO2:1.0mol
%,SiO2:1.0mol%の組成でドクター・ブレ
ード法などによって作製された30μm程度の厚さの生
シートにし、所定の大きさに切断した。次に、図2に示
すように得られた生シート1の上に内部電極ペースト2
を所定の大きさに応じてスクリーン印刷によりパターン
印刷した。図2から明らかなように、無効層となる最上
層及び最下層の生シート1aにはNiを主成分とする内
部電極ペースト2は印刷しないものとする。また、この
時、中間に積層させる生シート1の上に印刷されたNi
を主成分とする内部電極ペースト2は、周知のように交
互に対向する(異なる)端縁に至るように印刷した。そ
の後、上下に生シート1aを配し、(通常それぞれ複数
層積層される)、その間に上記内部電極ペースト2の印
刷された生シート1を複数層積層し、加熱しながら加圧
,圧着し、成型体を得た。次に、この成型体の内部電極
ペースト2を交互に異なる端縁に露出させた両端にNi
を主成分とする外部電極ペーストを厚み約20μmで塗
布し、空気中で600〜1250℃で脱脂,仮焼を行っ
た。その後、還元雰囲気中で1200〜1350℃で焼
成した。この焼成後、AgまたはAg−Pd系(Pd:
10wt%添加)外部電極ペーストをNiを主成分とす
る外部電極3aの上に塗布し、空気中で600〜950
℃で焼付けることにより、図9に示すようにセラミック
素子内に複数層の内部電極2aを、それらの内部電極2
aが交互に異なる端縁に至るように設け、かつこれらの
内部電極2aと電気的に接続される上記セラミック素子
の両端縁にNiを主成分とする外部電極3aと、その上
にAgまたはAg−Pd系の外部電極3bを設けたバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサ4aを得た。
【0091】なお、本実施例でのバリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサの形状は1.60×3.20×1
.20mm3の1.3タイプで、内部電極2aの形成さ
れた有効層を30層積層したものである。また、図10
に本実施例の製造工程を示す。
【0092】このようにして得られたバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサについて、その容量,tan
δ,バリスタ電圧,電圧非直線指数α,直列等価抵抗値
ESR,サージ耐量などの各種電気特性を、下記の(表
14)及び(表15)に併せて記載する。
【0093】なお、各種電気特性については以下の測定
値を記載している。但し、この時の積層体の焼成などの
各条件は、空気中での脱脂,仮焼は1050℃,2時間
,N2:H2=99:1の還元雰囲気中での焼成は12
50℃,2時間で行ったものである。
【0094】◇容量Cは測定電圧1.0V,周波数1.
0kHzでの値。 ◇バリスタ電圧V0.1mAは測定電流0.1mAでの
値。
【0095】◇電圧非直線指数αは、測定電流0.1m
Aと1.0mAでの値から、 α=1/log(V1mA/V0.1mA)の式より算
出した。
【0096】◇直列等価抵抗値ESRは、測定電圧1.
0Vでの共振点での抵抗値。 ◇サージ耐量は8×20μSの電流波形でバリスタ電圧
V0.1mAが10%変化する最大電流を測定した。
【0097】
【表14】
【0098】
【表15】
【0099】上記実施例8について解説すると、(表1
4)及び(表15)で資料番号に*印が記載されている
ものは比較例であり、本発明の請求範囲外である。これ
らの試料では、AgまたはAg−Pd系の外部電極の焼
付け温度が800℃よりも低いため、半導体化している
セラミック素子が充分に再酸化されず、ショートの状態
になる。従って、各特性値は検出することができない。 そして、焼付け温度を800〜950℃に上昇させると
、セラミック素子が充分に再酸化され、バリスタ機能付
き積層セラミックコンデンサとしての特性が得られる。 また、Ag外部電極を形成した方がAg−Pd系外部電
極を形成した試料に比べ、直列等価抵抗値ESRの値が
若干低かった。これはPdの非抵抗値がAgの非抵抗値
よりも若干高いためであると考えられる。
【0100】また、サージ耐量を測定した結果、250
A持つことが確認された。もし、セラミック素子にマイ
クロクラックが発生していた場合、この値は50A以下
になり、このことからセラミック素子の外部電極近傍に
はマイクロクラックが発生していないと考えられる。
【0101】また、焼結体内部を金属顕微鏡などで観察
したが、マイクロクラックは確認できなかった。
【0102】さらに、本実施例8で得られた試料につい
て、実装時の接触状態及び外部電極に引張り強度を測定
した結果、実装チップ部品として充分に満足できるもの
であることを確認した。
【0103】また、本実施例8では外部電極としてLi
2CO3を1.0mol%添加した場合を示したが、1
.0mol%未満の場合でも同様の効果が得られること
を確認した。
【0104】そしてまた、NiO−Li2CO3系の下
層部の外部電極ペーストにさらにPdを添加し、バリス
タ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合、
tanδ,直列等価抵抗値ESRの低下を確認した。こ
の時、Pdを添加していない場合では下層部のNi外部
電極と上層部のAgもしくはAg−Pd外部電極との境
界に比較的抵抗の高い層が形成されることを観察したが
、下層部の外部電極ペーストにPdを添加しておくと境
界層が形成されないことを確認した。即ち、Pdを介し
てNiとAgもしくはAg−Pdが合金を作るためと考
えられる。しかし、この現象はPdを下層部の外部電極
ペーストに添加する時だけに効果があり、上層部の外部
電極ペーストにPdを添加しても効果が得られなかった
。 そして、この添加効果はPdのみでなく、Ptもしくは
PdとPtの混合の場合でも得られることを確認した。
【0105】(実施例9)次に、上記実施例8の焼成工
程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇
温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜13
50℃で焼成した。この焼成工程以外は上記実施例8と
同じ方法でバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサ
を作製した。また、この時の製造工程を図11に示す。
【0106】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8と同じであり、各種電気特性も同様にして測
定した。
【0107】この場合、各種電気特性については、上記
実施例8の場合とほぼ同等の結果が得られた。しかし、
本実施例9の製造方法を用いてバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサを作製した場合では、実施例8の場
合と比較して容量,サージ耐量の向上(300A)が得
られた。この原因は実施例2で記載したように、焼成工
程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行うことにより、積層
体内部のデラミネーション,内部電極切れ,内部電極の
へっこみを極力防止するためと考えられる。
【0108】また、本実施例9において、外部電極ペー
ストにさらにPdを添加した外部電極を使用し、バリス
タ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合、
容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵抗
値ESRの低下を確認した。この添加効果はPdのみで
なく、PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得られ
ることを確認した。
【0109】(実施例10)実施例8及び9と同様の方
法で得られた焼結体を空気中で900℃,1時間再酸化
し、さらに還元雰囲気中(N2:H2=99:1)で4
00℃,1時間で再還元した後にAgまたはAg−Pd
系の外部電極ペーストをNiを主成分とする外部電極の
上に塗布し、空気中で600〜950℃で焼付けた。そ
の結果を下記の(表16)及び(表17)に示す。また
、図12に本実施例の製造工程を示す。
【0110】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8及び9と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0111】
【表16】
【0112】
【表17】
【0113】上記(表16)及び(表17)に示すよう
に、各種電気特性は上記実施例8及び9の場合とほぼ同
等の結果が得られた。
【0114】上記実施例10について解説すると、実施
例8及び9と異なり、再酸化工程が挿入されているため
に、AgまたはAg−Pd系の外部電極の焼付け温度が
600〜800℃の温度範囲でも、そして800〜95
0℃の温度範囲でもバリスタ機能付き積層セラミックコ
ンデンサとしての特性が得られる。しかし、この場合、
再酸化後の還元雰囲気中での再還元温度が700℃を超
えるとセラミック素子までもが還元される恐れがあり、
処理時間を抑えるかH2濃度を抑える必要がある。再還
元の最適温度範囲としては400〜600℃が適当であ
った。
【0115】さらに、本実施例10で得られた試料の実
装時の接触状態及び外部電極の引張り強度を測定した結
果、実装チップ部品として充分に満足できるものである
ことを確認した。
【0116】また、NiO−Li2CO3系の外部電極
ペーストにさらにPdを添加し、バリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサを作製した場合、tanδ,直列
等価抵抗値ESRの低下を確認した。そして、この添加
効果はPdのみでなく、PtもしくはPdとPtの混合
の場合でも得られることを確認した。
【0117】(実施例11)次に、上記実施例10の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。そして、以下の再酸化,再還元
,上層部のAgもしくはAg−Pd系の外部電極を形成
し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製
した。また、この時の製造工程を図13に示す。
【0118】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜10と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0119】この場合、各種電気特性については、上記
実施例8〜10の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0120】本実施例11の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例10の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0121】また、本実施例11において、下層部の外
部電極ペーストにさらにPdを添加した外部電極を使用
し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製
した場合、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直
列等価抵抗値ESRの低下を確認した。この時、この添
加効果はPdのみでなく、PtもしくはPdとPtの混
合の場合でも得られることを確認した。
【0122】(実施例12)実施例8〜11と同様の方
法で得られた焼結体を空気中で900℃,1時間再酸化
し、その後、AgまたはAg−Pd系の外部電極ペース
トを塗布し、さらに還元雰囲気中(N2:H2=99:
1)で400℃,1時間で再還元した後に、空気中で6
00〜950℃,30分熱処理した。その結果を下記の
(表18)及び(表19)に示す。また、図14に本実
施例の製造工程を示す。
【0123】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜11と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0124】
【表18】
【0125】
【表19】
【0126】上記(表18)及び(表19)に示すよう
に、各種電気特性は上記実施例8〜11の場合とほぼ同
等の結果が得られた。
【0127】上記実施例12について解説すると、工法
的には、再酸化後すぐにAgまたはAg−Pd系の外部
電極ペーストを塗布し、還元雰囲気中で再還元を行い、
その後空気中で熱処理を行うものである。そして、特性
的には、実施例10,11の場合よりも容量とバリスタ
電圧の積及び電圧非直線指数が大きくなる。しかし、こ
の場合実施例10,11と同様に還元雰囲気中での再還
元温度が700℃を超えるとセラミック素子までもが還
元される恐れがあり、処理時間を抑えるかH2濃度を抑
える必要がある。再還元の最適温度範囲としては400
〜600℃が適当であった。
【0128】さらに、本実施例で得られた試料の接触状
態及び外部電極の引張り強度を測定した結果、実装チッ
プ部品として充分に満足できるものであることを確認し
た。
【0129】また、NiO−Li2CO3系の外部電極
ペーストにさらにPdを添加し、バリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサを作製した場合、tanδ,直列
等価抵抗値ESRの低下を確認した。そして、この添加
効果はPdのみでなく、PtもしくはPdとPtの混合
の場合でも得られることを確認した。
【0130】(実施例13)次に、上記実施例12の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。そして、以下の再酸化、上層部
のAgもしくはAg−Pd外部電極ペーストを塗布,再
還元,熱処理し、バリスタ機能付き積層セラミックコン
デンサを作製した。また、この時の製造工程を図15に
示す。
【0131】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜12と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0132】この場合、各種電気特性については、上記
実施例8〜12の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0133】本実施例13の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例12の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0134】また、本実施例13において、下層部の外
部電極ペーストにさらにPdを添加した外部電極を使用
し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製
した場合、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直
列等価抵抗値ESRの低下を確認した。この時、この添
加効果はPdのみでなく、PtもしくはPdとPtの混
合の場合でも得られることを確認した。
【0135】以上の実施例8〜13の工法では、成型体
にNiを主成分とする外部電極ペーストを塗布し、6種
類の方法で試料を作製してきたが、いずれの場合も電気
特性,機械強度に満足できるバリスタ機能付き積層セラ
ミックコンデンサを作製することができる。実施例8,
9の場合ではAgまたはAg−Pd系の外部電極焼付け
工程がセラミック素子の再酸化工程を兼ねているため、
焼付け温度が800℃以上に限定され、容量,バリスタ
電圧などの電気特性のコントロールがしにくいといった
欠点が生じやすいが、電気特性のバラツキが小さく、歩
留りが一番よく、再現性もよく実用的である。逆に、実
施例10〜13の工法では、再酸化工程が別に設けられ
ているため、再酸化温度及びそれ以下の各工程の温度を
制御することで、電気特性のコントロールが容易にでき
る。しかし、再酸化後の還元雰囲気中での再還元の制御
がむずかしいという一面もある。また、実施例8,9で
AgまたはAg−Pd系の外部電極焼付け温度が800
℃から電気特性が発現するのは、セラミック素子の粒界
部分が酸化することに起因するものであるが、それ以外
にも上記外部電極ペースト中に含まれるガラスフラック
スの影響でもあると考えられる。
【0136】上記の実施例8〜13の方法では、成型体
にNiを主成分とする外部電極ペーストを塗布し、バリ
スタ機能付きセラミックコンデンサを作製したが、以下
の実施例14〜19では成型体を脱脂,仮焼した後にN
iを主成分とする外部電極ペーストを塗布し、バリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製する製造方法
を記載する。
【0137】(実施例14)上記実施例8〜13と同様
の組成,内部電極により得られた成型体を、空気中で1
050℃で脱脂,仮焼を行った。その後、仮焼体の内部
電極材料を露出させた両端にNiを主成分とする外部電
極ペーストを厚み約20μmで塗布し、N2:H2=9
9:1の還元雰囲気中で1250℃で焼成した後、さら
にNi外部電極の上にAgまたはAg−Pd系の外部電
極ペーストを塗布し、空気中で600〜950℃で焼付
けた。その結果を下記の(表20)及び(表21)に示
す。また、図16に本実施例の製造工程を示す。
【0138】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜13と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0139】
【表20】
【0140】
【表21】
【0141】上記実施例14について解説すると、(表
20)及び(表21)で試料番号に*印が記載されてい
るものは比較例であり、本発明の請求範囲外である。こ
れらの試料ではAgまたはAg−Pd系の外部電極の焼
付け温度が800℃よりも低いため、半導体化している
セラミック素子が充分に再酸化されず、ショートの状態
になる。そして、焼付け温度を800〜950℃に上昇
させると、セラミック素子が充分に再酸化され、バリス
タ機能付き積層セラミックコンデンサとしての特性が得
られる。また、実施例8と比較して電気特性的にはほと
んど変化がなかった。しかし、空気中での脱脂,仮焼温
度が800℃未満での低温領域では、セラミック素子の
機械的強度が弱く脆いために取扱いに注意を必要とする
。また、1200℃を超えると焼成後に下層部外部電極
がはがれる場合があつた。従って、最適脱脂,仮焼温度
範囲は800〜1200℃と考えられる。
【0142】さらに、本実施例14で得られた試料の接
触状態及び外部電極の引張り強度を測定した結果、実装
チップ部品として充分に満足できるものであることを確
認した。
【0143】(実施例15)次に、上記実施例14の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。この焼成工程以下は上記実施例
14と同じ方法でバリスタ機能付き積層セラミックコン
デンサを作製した。また、この時の製造方法を図17に
示す。
【0144】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例14と同じであり、各種電気特性も同様にして
測定した。
【0145】この場合、各種電気特性については、上記
実施例14の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0146】本実施例15の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例14の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0147】また、本実施例15において、外部電極ペ
ーストにさらにPdを添加した外部電極を使用し、バリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合
、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵
抗値ESRの低下を確認した。この添加効果はPdのみ
でなく、PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得ら
れることを確認した。
【0148】(実施例16)上記実施例14及び15と
同様の方法で得られた焼結体を空気中で900℃,1時
間再酸化し、さらに還元雰囲気中(N2:H2=99:
1)で400℃,30分で再還元した後にAgまたはA
g−Pd系の外部電極ペーストをNiを主成分とする外
部電極の上に塗布し、空気中で600〜950℃で焼付
けた。その結果を下記の(表22)及び(表23)に示
す。また、図18に本実施例の製造工程を示す。
【0149】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例14及び15と同じであり、各種電気特性も同
様にして測定した。
【0150】
【表22】
【0151】
【表23】
【0152】上記(表22)及び(表23)に示すよう
に、各種電気特性は上記実施例14及び15の場合とほ
ぼ同等の結果が得られた。
【0153】上記実施例16について解説すると、実施
例14及び15と異なり再酸化工程が挿入されているた
めに、AgまたはAg−Pd系の外部電極の焼付け温度
が600〜800℃の温度範囲でも、そして800〜9
50℃の温度範囲でもバリスタ機能付き積層セラミック
コンデンサとしての特性が得られる。しかし、この場合
、再酸化後の還元雰囲気中での再還元温度が700℃を
超えるとセラミック素子までもが還元される恐れがあり
、処理時間を抑えるかH2濃度を抑える必要がある。 再還元の最適温度範囲としては400〜600℃が適当
であった。また、上記実施例10と比較して電気特性的
にはほとんど変化がなかった。
【0154】さらに、本実施例で得られた試料の接触状
態及び外部電極の引張り強度を測定した結果、実装チッ
プ部品として充分に満足できるものであることを確認し
た。
【0155】(実施例17)次に、上記実施例16の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。そして、以下の再酸化,再還元
,上層部のAgもしくはAg−Pd系の外部電極を形成
し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製
した。また、この時の製造工程を図19に示す。
【0156】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例14〜16と同じであり、各種電気特性も同様
にして測定した。
【0157】この場合、各種電気特性については、上記
実施例14〜16の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0158】本実施例17の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例16の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0159】また、本実施例17において、外部電極ペ
ーストにさらにPdを添加した外部電極を使用し、バリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合
、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵
抗値ESRの低下を確認した。この添加効果はPdのみ
でなく、PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得ら
れることを確認した。
【0160】(実施例18)上記実施例14〜17と同
様の方法で得られた焼結体を空気中で900℃,1時間
再酸化し、その後、AgまたはAg−Pd系の外部電極
ペーストを塗布し、さらに還元雰囲気中(N2:H2=
99:1)で400℃,30分で再還元した後に、空気
中で800℃,30分熱処理した。その結果を下記の(
表24)及び(表25)に示す。また、図20に本実施
例の製造工程を示す。
【0161】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例14〜17と同じであり、各種電気特性も同様
にして測定した。
【0162】
【表24】
【0163】
【表25】
【0164】上記(表24)及び(表25)に示すよう
に、各種電気特性は上記実施例14〜17の場合とほぼ
同等の結果が得られた。
【0165】実施例18について解説すると、工法的に
は、再酸化後すぐにAgまたはAg−Pd系の外部電極
ペーストを塗布し、還元雰囲気中で再還元を行い、その
後空気中で熱処理を行うものである。特性的には、上記
実施例16及び17よりも容量とバリスタ電圧の積及び
電圧非直線指数が大きくなる。しかし、この場合、実施
例16及び17と同様に還元雰囲気中での再還元温度が
700℃を超えるとセラミック素子までもが還元される
恐れがあり、処理時間を抑えるかH2濃度を抑える必要
がある。再還元の最適温度範囲としては400〜600
℃が適当であった。また、実施例12と比較して電気特
性的にはほとんど変化がなかった。
【0166】さらに、本実施例18で得られた試料の接
触状態及び外部電極の引張り強度を測定した結果、実装
チップ部品として充分に満足できるものであることを確
認した。
【0167】(実施例19)次に、上記実施例18の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。そして、以下の再酸化、上層部
のAgもしくはAg−Pd系の外部電極ペーストを塗布
,再還元,熱処理し、バリスタ機能付き積層セラミック
コンデンサを作製した。また、この時の製造工程を図2
1に示す。
【0168】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例14〜18と同じであり、各種電気特性も同様
にして測定した。
【0169】この場合、各種電気特性については、上記
実施例14〜18の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0170】本実施例19の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例18の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0171】また、本実施例19において、下層部の外
部電極ペーストにさらにPdを添加した外部電極を使用
し、バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製
した場合、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直
列等価抵抗値ESRの低下を確認した。この時、この添
加効果はPdのみでなく、PtもしくはPdとPtの混
合の場合でも得られることを確認した。
【0172】以上実施例14〜19の工法では、脱脂・
仮焼後の仮焼体にNiを主成分とする外部電極ペースト
を塗布し、6種類の方法で試料を作製してきたが、いず
れの場合も電気特性,機械強度に満足できるバリスタ機
能付き積層セラミックコンデンサを作製することができ
る。しかし、実施例14及び15の場合ではAgまたは
Ag−Pd系の外部電極焼付け工程がセラミック素子の
再酸化工程を兼ねているため、焼付け温度が800℃以
上に限定され、容量,バリスタ電圧などの電気特性のコ
ントロールがしにくいといった欠点が生じやすいが、電
気特性のバラツキが小さく、歩留りが一番よく、再現性
もよく実用的である。逆に、実施例16〜19の工法で
は再酸化工程が別に設けられているため、再酸化温度及
びそれ以下の各工程の温度を制御することで電気特性の
コントロールが容易にできる。しかし、再酸化後の還元
雰囲気中での再還元の制御がむずかしいという一面もあ
る。また、実施例14及び15でAgまたはAg−Pd
系の外部電極焼付け温度が800℃から電気特性が発現
するのは、セラミック素子の粒界部分が酸化することに
起因するものであるが、それ以外にも上記外部電極ペー
スト中に含まれるガラスフラックスの影響でもあると考
えられる。また、これらの実施例14〜19の工法で得
られた電気的特性は上記実施例8〜13で得られたもの
と比較してほとんど変わらなかった。しかし、空気中で
の脱脂・仮焼温度が800℃未満での低温領域では、素
子の機械的強度が弱く脆いために取扱いに注意を必要と
する。また、1200℃を超えると焼成後に外部電極が
はがれる場合があった。従って、最適脱脂・仮焼温度範
囲は800〜1200℃と考えられる。
【0173】しかし、素子にRをつける面取り工程の導
入を考えた場合、前者の実施例8〜13では成型体を面
取りすることになり非常に困難である。実際、面取りを
行う場合には100〜200℃で空気中で加熱し、ある
程度の溶剤分を除去する方が処理しやすい。後者の実施
例14〜19では脱脂・仮焼体を面取りするために前者
に比べ比較的容易に処理することが可能であるが、脱脂
・仮焼温度が800℃未満では機械的強度が弱く取扱い
が困難であった。
【0174】以上、上記実施例8〜19の工法では、N
iを主成分とする外部電極ペーストを積層体の成型後も
しくは脱脂・仮焼後に塗布し、以下各種製造工程に従い
バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを得ること
が可能となった。
【0175】次に、Niを主成分とする外部電極ペース
トを再酸化後に塗布し、バリスタ機能付き積層セラミッ
クコンデンサを得る製造方法を実施例を挙げて説明する
【0176】(実施例20)上記実施例8〜19と同様
の組成,内部電極により得られた成型体を、空気中で1
050℃で仮焼を行った。その後、N2:H2=99:
1の還元雰囲気中で1250℃で焼成した。焼成後、空
気中で900℃,1時間再酸化した後に、内部電極を露
出させたセラミック素子の両端にNiを主成分とする外
部電極ペーストを厚み約20μmで塗布し、還元雰囲気
中(N2:H2=99:1)で650℃で焼付けた。そ
の後、さらにNi外部電極の上にAgまたはAg−Pd
系の外部電極ペーストを塗布し、空気中で、600〜9
50℃で焼付けた。その結果を下記の(表26)及び(
表27)に示す。また、図22に本実施例の製造工程を
示す。
【0177】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜19と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0178】
【表26】
【0179】
【表27】
【0180】上記(表26)及び(表27)に示すよう
に、各種電気特性は上記実施例8〜19の場合とほぼ同
等の結果が得られた。
【0181】実施例20について解説すると、バリスタ
電圧及び電圧非直線指数が、実施例8〜19の場合に比
較して低い値が得られるが、これはNiを主成分とする
外部電極ペーストの還元雰囲気中での焼付け温度が65
0℃と高いために、セラミック素子が若干還元されるた
めである。即ち、この焼付け温度が650℃よりも低い
とNiが焼結しにくいものであり、逆に、700℃より
も高温になるとセラミック素子までもが還元されるもの
である。
【0182】さらに、本実施例20で得られた試料の接
触状態及び外部電極の引張り強度を測定した結果、実装
チップ部品として充分に満足できるものであることを確
認した。
【0183】(実施例21)次に、上記実施例20の焼
成工程を、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃ま
で昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて1200〜
1350℃で焼成した。そして、以下の再酸化、下層部
のNi外部電極焼付け、上層部のAgもしくはAg−P
d系の外部電極を焼付けし、バリスタ機能付き積層セラ
ミックコンデンサを作製した。また、この時の製造工程
を図23に示す。
【0184】なお、積層数などのその他の製造条件は上
記実施例8〜20と同じであり、各種電気特性も同様に
して測定した。
【0185】この場合各種電気特性については、実施例
14〜20の場合とほぼ同等の結果が得られた。
【0186】本実施例21の製造方法を用いてバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合では
、実施例20の場合と比較して容量,サージ耐量の向上
(300A)が得られた。この原因は実施例2で記載し
たように、焼成工程時に予め窒素雰囲気中で昇温を行う
ことにより、積層体内部のデラミネーション,内部電極
切れ,内部電極のへっこみを極力防止するためと考えら
れる。
【0187】また、本実施例21において、外部電極ペ
ーストにさらにPdを添加した外部電極を使用し、バリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製した場合
、容量,サージ耐量の向上の他にtanδ,直列等価抵
抗値ESRの低下を確認した。この添加効果はPdのみ
でなく、PtもしくはPdとPtの混合の場合でも得ら
れることを確認した。
【0188】上記実施例8〜21において、内部電極ペ
ースト及び外部電極ペーストの原料粉末としては、上記
実施例1で説明したようにLi,Na,Kの内の少なく
とも一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固
溶させたものを用いることができる。
【0189】また、下層部外部電極ペーストの原料粉末
としては、上記実施例1で説明したようにLi,Na,
Kの内の少なくとも一種類以上とPd,Ptの内の少な
くとも一種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に
固溶させたものを用いることができる。
【0190】さらに、上記実施例9〜21において、L
i2CO3を1.0mol%添加した場合を示したが、
1.0mol%未満の場合でも同様の効果を得られるこ
とを確認した。
【0191】以上、実施例1〜21に記載してきた各種
製造方法を用いることにより、バリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサを容易に作製することが可能になっ
た。
【0192】次に、粒界絶縁型セラミックコンデンサの
材料組成について説明する。一般にSrTiO3を主成
分とするセラミック材料を半導体化させるには、強制還
元させるか、もしくは半導体化促進剤を添加し還元雰囲
気中で焼成させるかである。しかし、これだけでは半導
体化促進剤の種類によって半導体化が進まない場合があ
る。そこで、主成分とするSrTiO3の化学量論より
、Sr過剰、もしくはTi過剰にすると、結晶内の格子
欠陥が増加し、半導体化が促進される。さらに、Nd2
O5,Ta2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,
Nd2O3,Y2O3,La2O3,CeO2(以下、
第1成分とする)を添加すると、原子化制御により半導
体化が促進される。
【0193】次に、MnとSi(以下、第2成分とする
)は積層構造を形成させるのに必要不可欠な物質であり
、どちらか一方が欠けても、その作用が発揮されないも
のである。上記したように、今までSrTiO3系のバ
リスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作製するこ
とは困難であると考えられていた。その理由は、まず第
1に、SrTiO3系などのバリスタ機能付きセラミッ
クコンデンサ材料と内部電極材料が焼成過程や再酸化過
程において異なった作用,性質を持つためである。即ち
、前者材料は焼成過程において還元雰囲気焼成を必要と
するが、この時、後者材料は金属で形成されているため
、還元雰囲気中のH2ガスを吸蔵し膨張する。さらに、
空気中での再酸化過程において後者材料は金属酸化物に
酸化されたり、前者材料の再酸化を遮断する作用,性質
を持つためである。
【0194】また、第2の理由として、前者材料をバリ
スタ機能付きセラミックコンデンサ素子として形成させ
るには、還元雰囲気中で焼成し半導体化させた後、その
表面に、高抵抗の金属酸化物(MnO2,CuO2,B
i2O3,Co2O3など)を塗布し、空気中で再酸化
し、粒界部分を選択的に拡散させて絶縁させる。即ち、
表面拡散工程を必要とする。しかし、内部電極材料と交
互に積層された構造を持つ素子では、金属酸化物の拡散
が技術的に困難であるためである。
【0195】そこで、本発明者らは特願平1−3675
7号などに記載したように、まず第1にTi過剰のSr
TiO3に第1成分を添加する以外に、第2成分を添加
した材料組成では、還元雰囲気中での焼成後、素子の表
面に上記のような高抵抗の金属酸化物を塗布しなくても
、空気中で再酸化するだけで、容易にバリスタ機能付き
セラミックコンデンサが形成されることを見出した。 この理由は、過剰のTiと添加した第2成分が焼結過程
で、低温でMn,Si,Tiの3成分系の酸化物の液相
を形成し、焼結を促進させると同時に粒界部分に溶解し
、偏析することになる。そして、この粒界部分にMn,
Si,Tiの3成分系の酸化物が偏析した素子を空気中
で再酸化すると、粒界部分に偏析したMn,Si,Ti
の3成分系の酸化物が絶縁化し、容易に粒界絶縁型構造
を持つバリスタ機能付きセラミックコンデンサになるこ
とによる。さらにまた、Tiを過剰にした方が内部電極
の酸化や拡散を抑えられることも見出した。従って、本
発明では、これらの理由からTi過剰のSrTiO3を
用いることにした。
【0196】また、第2に、Ti過剰のSrTiO3に
第2成分を添加した材料組成では、還元雰囲気中以外に
窒素雰囲気中での焼結でも半導体化することを見出した
。これは、上記第1の理由に示したように低温で液相を
形成するためと、添加したMnが液相を形成する以外に
原子化制御剤として作用し、この原子化制御剤として作
用する時、Mn原子の価数が+2,+4となり、電子的
に不安定で活性化しやすいという効果のため、焼結性が
向上し、窒素雰囲気中でも容易に半導体化すると考えら
れる。
【0197】さらに、第3に、積層後の成型体を予め空
気中で仮焼すると、出来上がったバリスタ機能付き積層
セラミックコンデンサにおいては、内部電極切れ,デラ
ミネーション,ワレ、焼結密度の低下、焼結対内部の不
均一性などの諸問題の発生が極力抑えられ、容量,電圧
非直線指数α,バリスタ電圧などの電気特性や信頼性が
向上することを見出した。
【0198】以上、このような観点を充分に考慮すると
、本発明によれば、バリスタ機能付きセラミックコンデ
ンサ材料と内部電極材料を同時に焼成することにより、
容易にバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを作
製することが可能となる。
【0199】そして、本発明において、SrTiO3の
Sr/Ti比を規定したのは、Sr/Ti比が1.00
より大きい場合はSr過剰となり、Mn,Si,Tiの
3成分系の酸化物の液相が形成されにくいことから、粒
界絶縁型構造になりにくく、かつ内部電極が酸化や拡散
を起こし、結果として電気特性や信頼性が低下するため
である。一方、Sr/Ti比が0.95未満では焼結体
が多孔質となり、焼結密度が低下するためである。さら
に、積層型バリスタ機能付きセラミックコンデンサ用出
発原料として平均粒径が0.5μm以下の材料を使用し
たのは、0.5μmより大きい場合には、スラリー状に
した時に粉が凝集したり、またザラザラして平滑性が得
られなかったり、出来上がった焼結体素子の焼結密度や
充てん密度が小さく、かつ半導体化しにくいために電気
特性も不安定となりやすいためである。
【0200】次に、第2成分としてのMnO2とSiO
2の合計の添加量を規定したのは、これら第2成分の添
加量が0.2mol%未満では添加効果が得られないこ
とから、Mn,Si,Tiの3成分系の酸化物の液相が
形成されにくいために、粒界絶縁型構造になりにくく、
電気特性や焼結密度が低下するためである。一方、第2
成分の添加量が5.0mol%を超えると、粒界部分に
偏析する高抵抗の酸化物量が増大し、電気特性が低下す
るためである。
【0201】さらに、成型体を予め空気中で800〜1
250℃で脱脂・仮焼するのは、本発明のバリスタ機能
付き積層セラミックコンデンサの製造方法中で最も重要
な工程であり、この工程の結果が出来上がったバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサの電気特性や信頼性
をほぼ決定するものである。この工程の目的は、バリス
タ機能付きセラミックコンデンサ材料と内部電極材料の
接着力の強化、さらには出来上がったバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサにおける粒界絶縁型半導体セ
ラミックの焼結密度,焼結対内部の組織の均一性、及び
結晶粒子の平均粒径の制御をそれぞれ行うためである。 さらに、この脱脂・仮焼工程時においては、昇温速度を
200℃/H以下に抑え、ゆっくりと昇温する方がこの
脱脂・仮焼工程の目的を達成する上で良好な結果が得ら
れた。
【0202】ここで、空気中での脱脂・仮焼温度を80
0〜1250℃の範囲に規定したのは、脱脂・仮焼温度
が800℃未満ではその効果が得られないためである。
【0203】一方、仮焼温度が1250℃を超えると、
(1)バリスタ機能付きセラミックコンデンサ材料の焼
結が進行してしまう。従って、この状態で還元または窒
素雰囲気中で焼成すると、急激な収縮による応力集中が
焼結対内に発生し、結果として得られたバリスタ機能付
き積層セラミックコンデンサでは、デラミネーション,
ワレなどの諸問題が発生することになる。
【0204】(2)Niを内部電極材料で使用した場合
には、バリスタ機能付きセラミックコンデンサ材料の焼
結化とNi内部電極材料の酸化が生じ、次に焼結体とN
iが反応し、Niの拡散が進行し、結果として得られた
バリスタ機能付き積層セラミックコンデンサでは、内部
電極きれ,デラミネーション,ワレなどの諸問題が発生
する。
【0205】(3)1250℃を超えると高温で仮焼を
行うと、Mn,Si,Tiの3成分系の酸化物の液相焼
結が急激に進行し、粒成長が促進され、焼結体密度や充
てん密度の低下が著しく起こる。
【0206】(4)その後、還元または窒素雰囲気中で
焼成した場合、半導体化が起こりにくくなる。という理
由により、電気特性や信頼性が著しく低下するためであ
る。
【0207】このようにして得られたバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサは、上述の特公昭58−23
921号公報で報告されている積層型バリスタに比べ、
大容量であり、かつ温度特性,周波数特性に優れた特性
を有し、前者ではサージ吸収性に優れたバリスタ材料を
単に積層しているのに対し、本発明ではノイズ吸収性に
優れたコンデンサ機能と、パルス,静電気吸収性に優れ
たバリスタ機能の両方機能を有するバリスタ機能付きセ
ラミックコンデンサ材料を積層したものであり、その機
能,使用目的において全く別のものである。
【0208】そして、本発明の実施例ではTi過剰のS
rTiO3を作製するに当たり、SrTiO3にTiO
2を添加したが、Tiを炭酸化物,水酸化物,有機化合
物などの形で用いてもよく、同様の効果が得られること
は言うまでもない。
【0209】また、本発明の実施例では、原料粉末にS
rTiO3を用いたが、SrOまたはSrCO3と、T
iO2などから、SrTiO3を作製したものを原料粉
末にしても同様の効果が得られることはもちろんである
【0210】また、主成分のSrTiO3に換えてSr
(1−x)BaxTiO3(但し、0<x≦0.3)を
用いても、上記と同様の内部電極組成,外部電極組成,
製造方法によりバリスタ機能付き積層セラミックコンデ
ンサが得られることを確認した。ここで特願平1−62
402号に記載したように、Srの一部にBaを固溶さ
せた場合には容量が向上した。そして、ここでSr(1
−x)BaxTiO3のxの範囲を規定したのは、xが
0.3を超えるとBaTiO3のキュリー点が現れ、容
量温度変化率及びバリスタ電圧温度係数が大きくなり、
コンデンサ特性及びバリスタ特性が温度に対し不安定と
なり、信頼性や性能が劣化するためである。
【0211】また、主成分のSrTiO3に換えてSr
(1−x)CaxTiO3(但し、0.001≦x≦0
.2)を用いても、上記と同様の内部電極組成,外部電
極組成,製造方法によりバリスタ機能付き積層セラミッ
クコンデンサが得られることを確認した。ここで特願平
1−69651号に記載したように、Sraの一部にC
aを固溶させた場合には結晶の粒成長を制御し、tan
δや温度特性が改善される。そして、ここでSr(1−
x)CaxTiO3のxの範囲を規定したのは、xが0
.001未満では結晶の粒成長を抑制するものがなく、
その結晶粒径はバラツキが多くなり、tanδや温度特
性が悪くなる。また、xが0.2を超えると酸化が進み
やすくなり、容量は小さくなり、バリスタ特性が低下す
る。
【0212】さらに、第2成分としてのMnO2,Si
O2についても、これらの炭酸化物,水酸化物などの形
で用いても同様の効果が得られることは言うまでもない
。しかし、MnについてはMnCO3を用いた方が粒径
も細かく揃っており、かつ分解しやすいため、特性的に
安定した素子を作製することができ、量産性に適してい
ることが確認された。
【0213】次に、上記実施例では、焼成をN2:H2
=99:1の還元雰囲気中で行う場合について説明した
が、H2濃度をこれよりも増加させるに伴って内部電極
材料とバリスタ機能付きセラミックコンデンサ材料の双
方において、(1)電極材料がH2ガスを吸蔵し膨張す
る。
【0214】(2)バリスタ機能付きセラミックコンデ
ンサ材料の半導体化が促進される。などの現象が起こり
、結果として得られたバリスタ機能付き積層セラミック
コンデンサでは、内部電極切れ,デラミネーション,ワ
レ,再酸化不足などの機械特性的,電気特性的な諸問題
が発生しやすくなる。従って、H2濃度を増加させた場
合には、焼成温度を若干低温(1200〜1300℃)
側へ移動する方が特性上好ましいものである。反対に還
元雰囲気中のH2濃度を減少させた場合には、バリスタ
機能付きセラミックコンデンサ材料の半導体化が若干し
にくい面があり、焼成温度を若干高温(1300〜14
50℃)側へ移動する方が特性上好ましいものである。 そして、最も好ましいH2濃度範囲は、99.5:0.
5≦N2:H2≦9.50:5.0の範囲である。
【0215】また、上記実施例では、混合粉末の仮焼を
空気中で行う場合について説明したが、これは窒素雰囲
気中で行っても同様の効果が得られることを確認した。
【0216】また、Na2SiO3,Li2SiO3の
少なくとも一種類以上を添加することにより、容量温度
変化率とバリスタ電圧温度係数が改善される。これは添
加したNa2SiO3,Li2SiO3の少なくとも一
種類以上がMn,Si,Tiの3成分系の酸化物の液相
を粒界部分に均一に拡散させるキャリアーとして作用し
、そのために半導体の結晶と、高抵抗の粒界の境界がシ
ャープに形成されるためである。ここで、第3成分とし
てのNa2SiO3,Li2SiO3の少なくとも一種
類以上の添加量は、その添加量が0.05mol%未満
ではその添加効果が得られず、容量温度変化率とバリス
タ電圧温度変化率が改善されにくいものである。一方、
その添加量が2.0mol%を超えると粒界部分にキャ
リアーとして働くNa2SiO3,Li2SiO3の少
なくとも一種類以上の量が多くなり、結果として容量,
電圧非直線指数αが低下し、直列等価抵抗値ESRが上
昇し、さらに焼成密度が低下し、機械強度が低下するも
のである。
【0217】なお、この第3成分のNa2SiO3,L
i2SiO3の少なくとも一種類以上の添加物として、
Na2O,Li2Oの少なくとも一種類以上とSiO2
の混合添加物を使用することが考えられる。しかし、こ
のNa2O,Li2Oの少なくとも一種類以上とSiO
2の混合添加物を使用した場合には、Na2O,Li2
Oの少なくとも一種類以上が非常に不安定な物質である
ために、焼成中にNa2O,Li2Oの少なくとも一種
類以上が容易に分解し、大気中に飛散,拡散するため、
出来上がった焼結体素子中にはNa,Liの少なくとも
一種類以上の原子がほとんど存在しないこと、また一部
イオン化したNa+1,Li+1の少なくとも一種類以
上のイオンが高温電圧負荷下で移動し、特性劣化が起こ
ることを確認した。そこで、Na,Liの少なくとも一
種類以上をSiO2との化合物で添加させることにより
、Na,Liの少なくとも一種類以上の機能を損なうこ
となく、粒界中で安定したものを提供することができる
【0218】従って、必ずNa2SiO3,Li2Si
O3の少なくとも一種類以上の形で添加されることが必
要であることを確認した。
【0219】さらに、第4成分としてのAl2O3を添
加することによって電圧非直線指数αが向上し、かつ直
列等価抵抗値ESRが低下する。これは、添加したAl
2O3が結晶内に固溶し、結晶粒子の抵抗を下げるため
である。ここで、第4成分としてのAl2O3の添加量
は、その添加量が0.05mol%未満ではその添加効
果が得られず、電圧非直線指数αが向上しなく、直列等
価抵抗値ESRが低下しないものである。一方、その添
加量が2.0mol%を超えると結晶内への固溶限界量
を超えるため、余分のAl2O3が粒界部分に析出し粒
界の抵抗を下げ、結果として電圧非直線指数αが急激に
低下するものである。
【0220】また、上記第3,第4成分の応用例として
NaAl2O3,LiAl2O3の少なくとも一種類以
上を添加することにより、まず第1の特徴としてNa2
SiO3,Li2SiO3の少なくとも一種類以上を添
加した場合と同様に、容量温度変化率とバリスタ電圧温
度係数を改善することができる。これは添加したNaA
lO2,LiAlO2の少なくとも一種類以上中のNa
原子またはLi原子がMn,Si,Tiの3成分系の酸
化物の液相を粒界部分に均一に拡散させるキャリアーと
して作用し、そのために半導体の結晶と高抵抗の粒界の
境界がシャープに形成されるためである。
【0221】また、第2の特徴として、NaAl2O3
,LiAl2O3の少なくとも一種類以上を添加するこ
とによって、電圧非直線指数αが向上し、かつ直列等価
抵抗値ESRが低下する。これは、添加したNaAl2
O3,LiAl2O3の少なくとも一種類以上中のAl
,Liの少なくとも一種類以上の原子が結晶内に固溶し
、結晶粒子の抵抗を下げるためである。ここで、第5成
分としてのNaAl2O3,LiAl2O3の少なくと
も一種類以上の添加量は、その添加量が0.05mol
%未満ではその添加量が得られず、容量温度変化率とバ
リスタ電圧温度係数が改善されなく、また電圧非直線指
数αが向上しなく、さらに直列等価抵抗値ESRが低下
しないものである。一方、その添加量が4.0mol%
を超えると結晶内への固溶限界量を超えるため、余分の
NaAl2O3,LiAl2O3の少なくとも一種類以
上が粒界部分に析出し粒界の抵抗を下げ、結果として容
量,電圧非直線指数αが急激に低下し、直列等価抵抗値
ESRが上昇し、さらに焼成密度が低下し、機械強度が
低下するものである。
【0222】なお、このNaAl2O3,LiAl2O
3の少なくとも一種類以上の添加物として、Na2O,
Li2Oの少なくとも一種類以上とAl2O3の混合添
加物を使用することが考えられる。しかし、このNa2
O,Li2Oの少なくとも一種類以上の添加物として、
Na2O,Li2Oの少なくとも一種類以上とAl2O
3の混合添加物を使用した場合には、Na2O,Li2
Oの少なくとも一種類以上が非常に不安定な物質である
ために、焼成中にNa2O,Li2Oの少なくとも一種
類以上が容易に分解し、大気中に飛散,拡散するため、
出来上がった焼結素子中はNa,Liの少なくとも一種
類以上の原子がほとんど存在しないこと、また一部イオ
ン化したNa+1,Li+1の少なくとも一種類以上の
イオンが高温電圧負荷下で移動し、特性劣化が起こるこ
とを確認した。そこで、Na,Liの少なくとも一種類
以上をNaAlO2の形で添加させることにより、Na
,Liの少なくとも一種類以上の機能を損なうことなく
、粒界中で安定したものを提供することができる。
【0223】従って、必ずNaAlO2,LiAlO2
の少なくとも一種類以上の形で添加されることが必要で
あることを確認した。
【0224】また、上記の実施例3〜21では再酸化工
程を空気中で900℃として固定して行ったが、温度を
900〜1250℃の範囲に変化させても特性が発現す
ることを確認した。そして、空気中で再酸化を行う場合
には、Niの酸化が起こりやすいため、若干低温(90
0〜1050℃)側で行う方が特性上は好ましいもので
ある。
【0225】さらにまた、上記の各実施例8〜21では
AgまたはAg−Pd系の外部電極ペーストの焼付け条
件として空気中で行ったが、窒素雰囲気中で行うように
してもよいものである。しかし、窒素雰囲気中で焼付け
を行う場合には、若干高温(800〜950℃)側で行
う方が特性上好ましいものである。
【0226】さらに、NiOとLi2CO3の混合粉末
を空気中で1100℃で仮焼したが、これは窒素雰囲気
中で仮焼してもよく、また仮焼温度範囲を任意に変えて
も同様の効果が得られることはもちろんである。但し、
この混合粉末を仮焼しない場合には電気特性,信頼性,
寿命特性,量産性に若干影響を与えることが確認された
【0227】以上、このようにして得られた素子は、大
容量で、かつ電圧非直線指数αが大きく、バリスタ電圧
,直列等価抵抗値ESRが小さく、さらに温度特性,周
波数特性,ノイズ特性が優れているため、通常はコンデ
ンサとして電圧の低いノイズや高周波のノイズを吸収す
る働きをし、一方パルスや静電気などの高い電圧が侵入
した時はバリスタ機能を発揮し、ノイズ,パルス,静電
気などの異常電圧に対して優れた応答性を示し、従来の
フィルムコンデンサ,積層セラミックコンデンサ,半導
体セラミックコンデンサに変わるものとして期待される
ものである。さらに、本発明のNi内部電極のバリスタ
機能付き積層セラミックコンデンサは、従来の単板型の
バリスタ機能付きセラミックコンデンサに比べて小型で
ありながら大容量であり、かつ高性能であるために、実
装部品としての応用も大いに期待されるものである。 さらにPd,Agなどの貴金属を内部電極とするバリス
タ機能付き積層セラミックコンデンサに比べ、低コスト
のNiを内部電極とするために原料コストの低減が期待
されるものである。
【0228】
【発明の効果】以上示したように本発明によれば、コン
デンサ機能とバリスタ機能を同時に有するバリスタ機能
付きセラミックコンデンサを得ることができる。その作
用としては、通常はコンデンサとして電圧の低いノイズ
や高周波のノイズを吸収する働きをし、一方パルスや静
電気などの高い電圧が侵入した時はバリスタ機能を発揮
するため、電子機器で発生するノイズ,パルス,静電気
などの異常電圧から半導体及び電子機器を保護する働き
を持つことになる。従って、その応用として、(1)電
子機器に使用されているIC,LSIなどの保護用のバ
イパスコンデンサとして、従来のフィルムコンデンサ,
積層セラミックコンデンサ,半導体セラミックコンデン
サなどにとって代わる。
【0229】(2)静電気による機器の破壊や機器の誤
動作防止、誘導性負荷ON−OFFサージ吸収に使用さ
れているZnO系バリスタにとって代わる。という応用
が期待でき、1つの素子上記(1),(2)の効果を同
時に発揮し、その用途は大きいものである。
【0230】以上、記載してきたように本発明でNi内
部電極のバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサを
容易に作製できるようになった理由は、Ni内部電極の
耐酸化性の向上と、セラミック素子の結晶粒界部分の酸
化性の向上が可能となったためである。そして、このよ
うなことが可能となった理由は、まず第1にP型の酸化
物を生成するNiでは低原子価のLi,Na,K原子を
NiやNiを含む化合物に固溶させることによって酸化
速度が低減し、耐酸化性を向上させることを利用し、N
iの耐酸化性の改善を図ったこと、そして第2に内部電
極に添加した低原子価のLi,Na,K原子が再酸化工
程中にセラミック素子の結晶粒界中に容易に拡散し、酸
素キャリアーとして作用し、結晶粒界の酸化を促進する
ことを見出したことであり、本発明はこの点にプロセス
面で最大の特徴を有しているものである。
【0231】さらに、本発明のバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサは、従来の単板型のバリスタ機能付
きセラミックコンデンサに比べ小型でありながら大容量
であり、かつ高性能であるため面実装部分としての応用
も大いに期待され、ビデオカメラ,通信機器などの高密
度実装用素子としても使用できるものである。
【0232】従って、本発明によればノイズ,パルス,
静電気などの異常電圧から半導体及び電子機器を保護す
ることができる素子を得ることができ、その実用上の効
果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるバリスタ機能付き積
層セラミックコンデンサの製造工程を示す図
【図2】本
発明の実施例を説明するためのバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサの分解斜視図であり、積層する生シ
ート及びその上に印刷される内部電極ペーストの形状を
説明するための図
【図3】本発明の実施例1〜7より得られたバリスタ機
能付き積層セラミックコンデンサを示す一部切欠斜視図
【図4】本発明の実施例2におけるバリスタ機能付き積
層セラミックコンデンサの製造工程を示す図
【図5】本
発明の実施例3,4におけるバリスタ機能付き積層セラ
ミックコンデンサの製造工程を示す図
【図6】本発明の
実施例5におけるバリスタ機能付き積層セラミックコン
デンサの製造工程を示す図
【図7】本発明の実施例6に
おけるバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサの製
造工程を示す図
【図8】本発明の実施例7におけるバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサの製造工程を示
す図
【図9】本発明の実施例8〜21より得られたバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサを示す図
【図1
0】本発明の実施例8におけるバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサの製造工程を示す図
【図11】本発
明の実施例9におけるバリスタ機能付き積層セラミック
コンデンサの製造工程を示す図
【図12】本発明の実施
例10におけるバリスタ機能付き積層セラミックコンデ
ンサの製造工程を示す図
【図13】本発明の実施例11
におけるバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサの
製造工程を示す図
【図14】本発明の実施例12におけ
るバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサの製造工
程を示す図
【図15】本発明の実施例13におけるバリ
スタ機能付き積層セラミックコンデンサの製造工程を示
す図
【図16】本発明の実施例14におけるバリスタ機
能付き積層セラミックコンデンサの製造工程を示す図

図17】本発明の実施例15におけるバリスタ機能付き
積層セラミックコンデンサの製造工程を示す図
【図18
】本発明の実施例16におけるバリスタ機能付き積層セ
ラミックコンデンサの製造工程を示す図
【図19】本発
明の実施例17におけるバリスタ機能付き積層セラミッ
クコンデンサの製造工程を示す図
【図20】本発明の実
施例18におけるバリスタ機能付き積層セラミックコン
デンサの製造工程を示す図
【図21】本発明の実施例1
9におけるバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサ
の製造工程を示す図
【図22】本発明の実施例20にお
けるバリスタ機能付き積層セラミックコンデンサの製造
工程を示す図
【図23】本発明の実施例21におけるバ
リスタ機能付き積層セラミックコンデンサの製造工程を
示す図
【符号の説明】
1,1a  生シート 2  内部電極ペースト 2a  内部電極 3  外部電極 3a  下層部Ni外部電極

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粒界絶縁型半導体セラミック内に、低原子
    価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一種類以上を
    NiまたはNi原子を含む化合物に固溶させた内部電極
    ペーストを出発原料とするNi内部電極を、これらが交
    互に対向する端縁に至るように設け、かつこのNi内部
    電極の両端縁に電気的に接続されるように外部電極を設
    けたことを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミッ
    クコンデンサ。
  2. 【請求項2】外部電極がPd,Ag,Cu,Zn,Ni
    の内の少なくとも一種類以上の金属またはそれらの合金
    あるいは混合物によって形成されることを特徴とする請
    求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデ
    ンサ。
  3. 【請求項3】外部電極が低原子価のLi,Na,K原子
    の内の少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含
    む化合物に固溶させることによって形成されることを特
    徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミ
    ックコンデンサ。
  4. 【請求項4】外部電極が低原子価のLi,Na,K原子
    の内の少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を含
    む化合物に固溶させた下層部外部電極と、AgまたはA
    g−Pd系の上層部外部電極によって形成されることを
    特徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラ
    ミックコンデンサ。
  5. 【請求項5】外部電極が低原子価のLi,Na,K原子
    の内の少なくとも一種類以上とPd,Pt原子の内の少
    なくとも一種類以上とをNiまたはNi原子を含む化合
    物に固溶させることによって形成されることを特徴とす
    る請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミックコ
    ンデンサ。
  6. 【請求項6】外部電極が低原子価のLi,Na,K原子
    の内の少なくとも一種類以上とPd,Pt原子の内の少
    なくとも一種類以上とをNiまたはNi原子を含む化合
    物に固溶させた下層部外部電極と、AgまたはAg−P
    d系の上層部外部電極によって形成されることを特徴と
    する請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミック
    コンデンサ。
  7. 【請求項7】粒界絶縁型半導体セラミックとして、Sr
    とTiのモル比が0.95≦Sr/Ti<1.00とな
    るように過剰のTiを含有したSrTiO3を主成分と
    し、それにNb2O5,Ta2O5,V2O5,W2O
    5,Dy2O3,Nd2O3,Y2O3,La2O3,
    CeO2の内の少なくとも一種類以上を0.05〜2.
    0mol%と、Mn原子とSi原子をそれぞれMnO2
    とSiO2の形に換算してその合計量で0.2〜5.0
    mol%含んでなるものを用いたことを特徴とする請求
    項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデン
    サ。
  8. 【請求項8】粒界絶縁型半導体セラミックとして、Sr
    とTiのモル比が0.95≦Sr/Ti<1.00とな
    るように過剰のTiを含有したSrTiO3を主成分と
    し、それにNb2O5,Ta2O5,V2O5,W2O
    5,Dy2O3,Nd2O3,Y2O3,La2O3,
    CeO2の内の少なくとも一種類以上を0.05〜2.
    0mol%と、Mn原子とSi原子をそれぞれMnO2
    とSiO2の形に換算してその合計量で0.2〜5.0
    mol%と、Na2SiO3,Li2SiO3の内の少
    なくとも一種類以上を0.05〜2.0mol%含んで
    なるものを用いたことを特徴とする請求項1記載の積層
    型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ。
  9. 【請求項9】粒界絶縁型半導体セラミックとして、Sr
    とTiのモル比が0.95≦Sr/Ti<1.00とな
    るように過剰のTiを含有したSrTiO3を主成分と
    し、それにNb2O5,Ta2O5,V2O5,W2O
    5,Dy2O3,Nd2O3,Y2O3,La2O3,
    CeO2の内の少なくとも一種類以上を0.05〜2.
    0mol%と、Mn原子とSi原子をそれぞれMnO2
    とSiO2の形に換算してその合計量で0.2〜5.0
    mol%と、Na2SiO3,Li2SiO3の内の少
    なくとも一種類以上を0.05〜2.0mol%と、A
    l2O3を0.05〜2.0mol%含んでなるものを
    用いたことを特徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁
    型半導体セラミックコンデンサ。
  10. 【請求項10】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    rとTiのモル比が0.95≦Sr/Ti<1.00と
    なるように過剰のTiを含有したSrTiO3を主成分
    とし、それにNb2O5,Ta2O5,V2O5,W2
    O5,Dy2O3,Nd2O3,Y2O3,La2O3
    ,CeO2の内の少なくとも一種類以上を0.05〜2
    .0mol%と、Mn原子とSi原子をそれぞれMnO
    2とSiO2の形に換算してその合計量で0.2〜5.
    0mol%と、NaAlO2,LiAlO2の内の少な
    くとも一種類以上を0.05〜4.0mol%含んでな
    るものを用いたことを特徴とする請求項1記載の積層型
    粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ。
  11. 【請求項11】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)BaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Bax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)BaxTiO3(但し、0
    <x≦0.3)を主成分とし、それにNb2O5,Ta
    2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,Nd2O3
    ,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少なくとも一
    種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn原子とS
    i原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換算してそ
    の合計量で0.2〜5.0mol%含んでなるものを用
    いたことを特徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型
    半導体セラミックコンデンサ。
  12. 【請求項12】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)BaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Bax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)BaxTiO3(但し、0
    <x≦0.3)を主成分とし、それにNb2O5,Ta
    2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,Nd2O3
    ,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少なくとも一
    種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn原子とS
    i原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換算してそ
    の合計量で0.2〜5.0mol%と、Na2SiO3
    ,Li2SiO3の内の少なくとも一種類以上を0.0
    5〜2.0mol%含んでなるものを用いたことを特徴
    とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミッ
    クコンデンサ。
  13. 【請求項13】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)BaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Bax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)BaxTiO3(但し、0
    <x≦0.3)を主成分とし、それにNb2O5,Ta
    2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,Nd2O3
    ,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少なくとも一
    種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn原子とS
    i原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換算してそ
    の合計量で0.2〜5.0mol%と、Na2SiO3
    ,Li2SiO3の内の少なくとも一種類以上を0.0
    5〜2.0mol%と、Al2O3を0.05〜2.0
    mol%含んでなるものを用いたことを特徴とする請求
    項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデン
    サ。
  14. 【請求項14】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)BaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Bax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)BaxTiO3(但し、0
    <x≦0.3)を主成分とし、それにNb2O5,Ta
    2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,Nd2O3
    ,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少なくとも一
    種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn原子とS
    i原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換算してそ
    の合計量で0.2〜5.0mol%と、NaAlO2,
    LiAlO2の内の少なくとも一種類以上を0.05〜
    4.0mol%含んでなるものを用いたことを特徴とす
    る請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミックコ
    ンデンサ。
  15. 【請求項15】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)CaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Cax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)CaxTiO3(但し、0
    .001≦x≦0.2)を主成分とし、それにNb2O
    5,Ta2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,N
    d2O3,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少な
    くとも一種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn
    原子とSi原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換
    算してその合計量で0.2〜5.0mol%含んでなる
    ものを用いたことを特徴とする請求項1記載の積層型粒
    界絶縁型半導体セラミックコンデンサ。
  16. 【請求項16】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)CaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Cax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)CaxTiO3(但し、0
    .001≦x≦0.2)を主成分とし、それにNb2O
    5,Ta2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,N
    d2O3,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少な
    くとも一種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn
    原子とSi原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換
    算してその合計量で0.2〜5.0mol%と、Na2
    SiO3,Li2SiO3の内の少なくとも一種類以上
    を0.05〜2.0mol%含んでなるものを用いたこ
    とを特徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体
    セラミックコンデンサ。
  17. 【請求項17】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)CaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Cax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)CaxTiO3(但し、0
    .001≦x≦0.2)を主成分とし、それにNb2O
    5,Ta2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,N
    d2O3,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少な
    くとも一種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn
    原子とSi原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換
    算してその合計量で0.2〜5.0mol%と、Na2
    SiO3,Li2SiO3の内の少なくとも一種類以上
    を0.05〜2.0mol%と、Al2O3を0.05
    〜2.0mol%含んでなるものを用いたことを特徴と
    する請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラミック
    コンデンサ。
  18. 【請求項18】粒界絶縁型半導体セラミックとして、S
    r(1−x)CaxとTiのモル比が0.95≦Sr(
    1−x)Cax/Ti<1.00となるように過剰のT
    iを含有したSr(1−x)CaxTiO3(但し、0
    .001≦x≦0.2)を主成分とし、それにNb2O
    5,Ta2O5,V2O5,W2O5,Dy2O3,N
    d2O3,Y2O3,La2O3,CeO2の内の少な
    くとも一種類以上を0.05〜2.0mol%と、Mn
    原子とSi原子をそれぞれMnO2とSiO2の形に換
    算してその合計量で0.2〜5.0mol%と、NaA
    lO2,LiAlO2の内の少なくとも一種類以上を0
    .05〜4.0mol%含んでなるものを用いたことを
    特徴とする請求項1記載の積層型粒界絶縁型半導体セラ
    ミックコンデンサ。
  19. 【請求項19】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶させ
    た混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕し
    た後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電
    極ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但
    し、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工
    程と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積
    層,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体を空
    気中で脱脂,仮焼する工程と、仮焼後、還元雰囲気中で
    焼成することにより積層体を焼結し、かつNi内部電極
    を形成する工程と、焼成後、空気中で再酸化する工程と
    、再酸化後、Ni内部電極を露出させた両端に外部電極
    ペーストを塗布し焼付けて外部電極を形成する工程とを
    有することを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミ
    ックコンデンサの製造方法。
  20. 【請求項20】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上をNiまたはNi原子を含む化合物に固溶させ
    た混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕し
    た後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電
    極ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但
    し、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工
    程と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積
    層,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体を空
    気中で脱脂,仮焼する工程と、仮焼後、まず窒素雰囲気
    中で1000〜1200℃まで昇温し、その後還元雰囲
    気中に切り換えて焼成することにより積層体を焼結し、
    かつNi内部電極を形成する工程と、焼成後、空気中で
    再酸化する工程と、再酸化後、Ni内部電極を露出させ
    た両端に外部電極ペーストを塗布し焼付けて外部電極を
    形成する工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶
    縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  21. 【請求項21】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その成型体のNi内部電
    極を露出させた両端に外部電極ペーストを塗布し、その
    後この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、仮焼後
    、還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後、空気中で再
    酸化する工程と、再酸化後、外部電極を再還元する工程
    とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セ
    ラミックコンデンサの製造方法。
  22. 【請求項22】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その成型体のNi内部電
    極を露出させた両端に外部電極ペーストを塗布し、その
    後この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、仮焼後
    、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇温し
    、その後還元雰囲気中に切り換えて焼成する工程と、焼
    成後、空気中で再酸化する工程と、再酸化後、外部電極
    を再還元する工程とを有することを特徴とする積層型粒
    界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  23. 【請求項23】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体を空気
    中で脱脂,仮焼する工程と、この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に外部電極ペーストを塗布し、還元雰
    囲気中で焼成する工程と、焼成後、空気中で再酸化する
    工程と、再酸化後、外部電極を再還元する工程とを有す
    ることを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミック
    コンデンサの製造方法。
  24. 【請求項24】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させ生シートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体を空気
    中で脱脂,仮焼する工程と、この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に外部電極ペーストを塗布し、まず窒
    素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇温し、その後
    還元雰囲気中に切り換えて焼成する工程と、焼成後、空
    気中で再酸化する工程と、再酸化後、外部電極を再還元
    する工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁型
    半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  25. 【請求項25】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを
    塗布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、
    脱脂,仮焼後、還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後
    、さらに下層部外部電極の上にAgまたはAg−Pd系
    の上層部外部電極を空気中または窒素雰囲気中で焼付け
    る工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁型半
    導体セラミックコンデンサの製造方法。
  26. 【請求項26】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペースト塗
    布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、脱
    脂,仮焼後、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃
    まで昇温し、その後還元雰囲気中に切り換えて焼成する
    工程と、焼成後、さらに下層部外部電極の上にAgまた
    はAg−Pd系の上層部外部電極を空気中または窒素雰
    囲気中で焼付ける工程とを有することを特徴とする積層
    型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  27. 【請求項27】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを
    塗布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、
    脱脂,仮焼後、還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後
    、焼成後、空気中で再酸化する工程と、再酸化後、Ni
    外部電極を再還元する工程と、さらに下層部外部電極の
    上にAgまたはAg−Pd系の上層部外部電極を空気中
    または窒素雰囲気中で焼付ける工程とを有することを特
    徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサ
    の製造方法。
  28. 【請求項28】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペースト塗
    布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、脱
    脂,仮焼後、まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃
    まで昇温し、その後、還元雰囲気中に切り換えて焼成す
    る工程と、焼成後、空気中で再酸化する工程と、再酸化
    後、Ni外部電極を再還元する工程と、さらに下層部外
    部電極の上にAgまたはAg−Pd系の上層部外部電極
    を空気中または窒素雰囲気中で焼付ける工程とを有する
    ことを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミックコ
    ンデンサの製造方法。
  29. 【請求項29】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペースト塗
    布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、脱
    脂,仮焼後、還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後、
    空気中で再酸化する工程と、再酸化後、下層部外部電極
    の上にAgまたはAg−Pd系の外部電極ペーストを塗
    布する工程と、その後、再還元する工程と、さらにその
    後に空気中で熱処理する工程とを有することを特徴とす
    る積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造
    方法。
  30. 【請求項30】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、その後この成型体のNi
    内部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを
    塗布し、この成型体を空気中で脱脂,仮焼する工程と、
    脱脂,仮焼後、まず窒素雰囲気中で1000〜1200
    ℃まで昇温し、その後、還元雰囲気中に切り換えて焼成
    する工程と、焼成後、空気中で再酸化する工程と、再酸
    化後、下層部外部電極の上にAgまたはAg−Pd系の
    外部電極ペーストを塗布する工程と、その後、再還元す
    る工程と、さらにその後に空気中で熱処理する工程とを
    有することを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミ
    ックコンデンサの製造方法。
  31. 【請求項31】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後、さらに下層部
    外部電極の上にAgまたはAg−Pd系の上層部外部電
    極を空気中または窒素雰囲気中で焼付ける工程とを有す
    ることを特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミック
    コンデンサの製造方法。
  32. 【請求項32】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇温し、
    その後還元雰囲気中に切り換えて焼成する工程と、焼成
    後、さらに下層部外部電極の上にAgまたはAg−Pd
    系の上層部外部電極を空気中または窒素雰囲気中で焼付
    ける工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁型
    半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  33. 【請求項33】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後,再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後、空気中で再酸
    化する工程と、再酸化後、再還元する工程と、さらにそ
    の後に下層部外部電極の上にAgまたはAg−Pd系の
    上層部外部電極を空気中または窒素雰囲気中で焼付ける
    工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁型半導
    体セラミックコンデンサの製造方法。
  34. 【請求項34】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後,再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇温し、
    その後還元雰囲気中に切り換えて焼成する工程と、焼成
    後、空気中で再酸化する工程と、再酸化後、再還元する
    工程と、さらにその後に下層部外部電極の上にAgまた
    はAg−Pd系の上層部外部電極を空気中または窒素雰
    囲気中で焼付ける工程とを有することを特徴とする積層
    型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  35. 【請求項35】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    還元雰囲気中で焼成する工程と、焼成後、空気中で再酸
    化する工程と、再酸化後、下層部外部電極の上にAgま
    たはAg−Pd系の上層部外部電極ペーストを塗布する
    工程と、その後、再還元する工程と、さらにその後に空
    気中で熱処理する工程とを有することを特徴とする積層
    型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  36. 【請求項36】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後この仮焼体のNi内部電極
    を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを塗布し、
    まず窒素雰囲気中で1000〜1200℃まで昇温し、
    その後還元雰囲気中に切り換えて焼成する工程と、焼成
    後、空気中で再酸化する工程と、再酸化後、下層部外部
    電極の上にAgまたはAg−Pd系の上層部外部電極ペ
    ーストを塗布する工程と、その後、再還元する工程と、
    さらにその後に空気中で熱処理する工程とを有すること
    を特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデ
    ンサの製造方法。
  37. 【請求項37】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、還元雰囲気中で焼成する工程と、
    焼成後、空気中で再酸化する工程と、再酸化後、Ni内
    部電極を露出させた両端に下層部外部電極ペーストを還
    元または窒素雰囲気中で焼付け、さらに、下層部外部電
    極の上にAgまたはAg−Pd系の上層部外部電極を空
    気中または窒素雰囲気中で焼付ける工程とを有すること
    を特徴とする積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデ
    ンサの製造方法。
  38. 【請求項38】粒界絶縁型半導体セラミック組成物の混
    合粉末を出発原料とし、その混合粉末を粉砕,混合,乾
    燥した後、空気中または窒素雰囲気中で仮焼する工程と
    、仮焼後、再度粉砕した粉末を有機バインダーと共に溶
    媒中に分散させたシートにし、その後この生シートの上
    に、低原子価のLi,Na,K原子の内の少なくとも一
    種類以上を固溶させたNiまたはNi原子を含む化合物
    混合粉末を空気中または窒素雰囲気中で仮焼,粉砕した
    後、有機バインダーと共に溶媒中に分散させた内部電極
    ペーストを交互に対向する端縁に至るように印刷(但し
    、最上層及び最下層の生シートには印刷せず)する工程
    と、この内部電極ペーストの印刷された生シートを積層
    ,加圧,圧着して成型体を得、この成型体を空気中で脱
    脂,仮焼する工程と、その後、まず窒素雰囲気中で10
    00〜1200℃まで昇温し、その後還元雰囲気中に切
    り換えて焼成する工程と、焼成後、空気中で再酸化する
    工程と、再酸化後、Ni内部電極を露出させた両端に下
    層部外部電極ペーストを還元または窒素雰囲気中で焼付
    け、さらに、下層部外部電極の上にAgまたはAg−P
    d系の上層部外部電極を空気中または窒素雰囲気中で焼
    付ける工程とを有することを特徴とする積層型粒界絶縁
    型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  39. 【請求項39】外部電極がPd,Ag,Cu,Zn,N
    iの内の少なくとも一種類以上の金属またはそれらの合
    金あるいは混合物によって形成されることを特徴とする
    請求項19または20記載の積層型粒界絶縁型半導体セ
    ラミックコンデンサの製造方法。
  40. 【請求項40】外部電極が低原子価のLi,Na,K原
    子の内の少なくとも一種類以上をNiまたはNi原子を
    含む化合物に固溶させることによって形成されることを
    特徴とする請求項19〜24のいずれかに記載の積層型
    粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  41. 【請求項41】外部電極が低原子価のLi,Na,K原
    子の内の少なくとも一種類以上とPd,Pt原子の内の
    少なくとも一種類以上とをNiまたはNi原子を含む化
    合物に固溶させることによって形成されることを特徴と
    する請求項19〜24のいずれかに記載の積層型粒界絶
    縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
  42. 【請求項42】下層部外部電極が低原子価のLi,Na
    ,K原子の内の少なくとも一種類以上をNiまたはNi
    原子を含む化合物に固溶させることによって形成される
    ことを特徴とする請求項25〜38のいずれかに記載の
    積層型粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方
    法。
  43. 【請求項43】下層部外部電極が低原子価のLi,Na
    ,K原子の内の少なくとも一種類以上とPd,Pt原子
    の内の少なくとも一種類以上とをNiまたはNi原子を
    含む化合物に固溶させることによって形成されることを
    特徴とする請求項25〜38のいずれかに記載の積層型
    粒界絶縁型半導体セラミックコンデンサの製造方法。
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