JPH0529295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒界絶縁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〕 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサは、一般的に
は、次の工程により製造される。 例えば、SrTiO₃を主成分とする原材料を混
合した後バインダー等を添加して混練し、シー
ト上に押し出し成形し、得られたシートを打ち
抜いて円板状の成形体を得る。 上記成形体を複数枚重ねてサヤ詰めし、還元
性雰囲気中で焼成して半導体磁器を得る。 上記半導体磁器の表面に粒界層拡散物質を塗
布し、大気中で熱処理して粒界絶縁型半導体磁
器を得る。 上記粒界絶縁型半導体磁器の両主面の互いに
対向する位置に、それぞれAg電極層を形成し
て粒界絶縁型半導体磁器コンデンサを得る。 上記方法により製造される粒界絶縁型半導体磁
器コンデンサにおいては、表面に粒界層拡散物質
を塗布した半導体磁器を大気中で熱処理する際の
上記粒界層拡散物質を塗布した半導体磁器表面へ
の酸素供給の度合い及び熱処理温度の条件等によ
り、上記半導体磁器の粒界層部分での上記拡散物
質の拡散の度合が大きく異なり、これにより、そ
の静電容量Ｃ〔nF〕、誘電損失tanδ〔％〕、絶縁抵
抗IR〔MΩ〕等の特性が大きく変動する。 このような観点から従来は、拡散物質の拡散の
度合が個々の半導体磁器毎にばらつくことのない
よう、アルミナ、あるいはジルコニア等の耐火物
からなる焼成用サヤの上に、直接あるいは上記耐
火物からなるセツターを介して、互いに重ならな
いように上記半導体磁器を平詰めしたのち、これ
らのサヤを複数段重ねて大気中で熱処理するのが
一般的であつた。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の製造方法では、耐火
物製の焼成用サヤあるいはセツターの上に、互い
に重ならないように半導体磁器を平詰めして熱処
理していたため、ひとサヤ当たりに処理できる半
導体磁器の数が少なく、熱効率、処理効率ともに
低かつた。 また、ひとサヤ当たりの処理量を増やすため
に、上記半導体磁器をバラ詰めして熱処理するこ
とも検討されているが、半導体磁器毎に酸素雰囲
気と接する状態に違いが生じて特性が大きくばら
つき、誘電損失の増加や、絶縁抵抗の低下が否め
なかつた。 本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し
て、特性バラツキの増加や特性の悪化等を生ずる
ことなく、粒界絶縁型半導体磁器コンデンサを効
率良く得ることが可能な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〕 本発明は、半導体磁器の原材料を混合したのち
成形し、得られた成形体を還元性雰囲気中で焼成
たのち得られた半導体磁器の表面に粒界層拡散物
質を塗布して大気中で熱処理し、得られた粒界絶
縁型半導体磁器の表面に一対の電極層を形成して
なる粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法
において、上記粒界層拡散物質を塗布した半導体
磁器を大気中で熱処理する際に、金属の酸化物、
炭化物、窒化物のうち、融点が、熱処理温度より
も100℃以上高いものの粉末を準備し、上記半導
体磁器同士の間に上記粉末が存在するように重ね
合せた状態で熱処理することを特徴とするもので
ある。 上記粉末の具体的な材料としては、例えば、ア
ルミナ、ジルコニア、マグネシア、あるいはこれ
らの混合組成物が挙げられる。 〔作用〕 本発明の粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製
造方法においては、半導体磁器同士の間に粉末が
存在するように重ねた状態で熱処理するようにし
たので、各半導体磁器への熱伝導および酸素拡散
が均一に行われる。 〔実施例〕 以下、本発明の粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サの実施例を比較例と共に説明する。 先ず、SrTiO₃ 85mol％、CaTiO₃ 18mol％、
Nb₂O₃0.15mol％、の組成比からなる半導体磁器
の原料粉末を混合し、バインダーとしてメチルセ
ルロース7wt％と、可塑剤としてグリセリンの
10wt％水溶液を添加し混練したのち、0.6mmの厚
さのシート状に押し出し成形した。次いで、上記
シートを10mmφの円板形状に打ち抜き、得られた
成形体をアルミナ磁器製の焼成用サヤに詰めた
後、H₂ 10vol％、N₂ 90vol％の還元性雰囲気中
1450℃で４時間焼結して半導体磁器を得た。次
に、上記半導体磁器の表面に、Bi 65mol％、Cu
35mol％の比率で含む拡散物質を塗布したのち、
乾燥させた。 更に、平均粒径50μｍのアルミナ粉末（融点：
約2015℃）および、平均粒径50μｍのジルカニア
粉末（融点：約2677℃）を準備し、次のａ〜ｄを
手段により上記で得られた半導体磁器の表面に付
着させた。 ａ 上記粉末の入つた容器中に上記の半導体磁器
を入れ、該容器を振動させて、半導体磁器の表
面に上記粉末を付着させた。 ｂ 粉砕したクマロン樹脂粉末と上記粉末とが入
つた容器中に上記の半導体磁器を入れて混合
し、発生した静電気により該半導体磁器の表面
に上記粉末および上記クマロン樹脂粉末を付着
させた。 ｃ 上記粉末と有機バインダーであるPVA水溶
液とを混合し、この中に上記の半導体磁器を浸
したのち引上げて乾燥させ、上記半導体磁器の
表面に上記粉末を付着させた。 ｄ 上記粉末と有機バインダーであるPVA水溶
液とを混合した液を上記半導体磁器の表面に噴
霧したのち乾燥させ、上記半導体磁器の表面に
上記粉末を付着させた。 上記で得られた半導体磁器を用いて、第１表に
示す実施例１〜４及び比較例１〜３の条件で再び
大気中1200℃で２時間熱処理して粒界絶縁型半導
体磁器を得た。尚、上記第１表において、スペー
サーとは、上記粉末によつて形成されるスペーサ
ーを意味する。上記で得られた粒界絶縁型半導体
磁器の両主面にそれぞれ６mmφの円形にAg電極
材料ペーストを塗布し、800℃で10分間焼き付け
処理して粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ試料を
得た。 このようにして得られたコンデンサ試料各500
個について、測定周波数1kHz、測定電圧0.1Vで
静電容量Ｃ〔nF〕、誘電損失tanδ〔％〕、および直
流50Vの電圧を15秒印加した後の絶縁抵抗IR
〔MΩ〕を測定し、平均値、バラツキ（3σ／
Ｘ）、およびひとサヤ当たりの処理量の比すなわ
ち処理能力比を求め、その結果を第２表に示し
た。

【表】

【表】

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、上記実施例の結果に示される
通り、特性バラツキの増加や特性の悪化等を生ず
ることなく、粒界絶縁型半導体磁器コンデンサを
効率良く製造することができる。

【特許請求の範囲】

１ ポリプロピレン樹脂に25℃における粘度が
500〜50000センチストークスの有機ポリシロキサ
ンを1000〜8000ppm含有し、且つ延伸されてなる
セラミツクコンデンサ製造用延伸ポリプロピレン
フイルム。