JPH097880A - Laminated ceramic capacitor and manufacture thereof - Google Patents

Laminated ceramic capacitor and manufacture thereof

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JPH097880A
JPH097880A JP15952595A JP15952595A JPH097880A JP H097880 A JPH097880 A JP H097880A JP 15952595 A JP15952595 A JP 15952595A JP 15952595 A JP15952595 A JP 15952595A JP H097880 A JPH097880 A JP H097880A
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JP
Japan
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nickel
ceramic capacitor
dielectric
nickel alloy
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP15952595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Sakamoto
憲彦 坂本
Masamitsu Shibata
将充 柴田
Harunobu Sano
晴信 佐野
Yukio Hamachi
幸生 浜地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH097880A publication Critical patent/JPH097880A/en
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Abstract

PURPOSE: To enable a laminated ceramic capacitor to be prevented from deteriorating in characteristics in a manufacturing process and lessened in cost by a method wherein the main component and auxiliary component of a dielectric ceramic layer are lead composite perovskite compound and reduction inhibiting agent respectively, and inner electrodes are formed of nickel or nickel alloy. CONSTITUTION: A dielectric ceramic layer 1 comprises lead composite perovskite compound as a main component and reduction inhibiting agent as an auxiliary component. Inner electrodes are formed of nickel or nickel alloy. Reduction inhibiting agent is represented by a general formula, wherein MOx is one compound selected out of MnO2 , Li2 O, and ZnO, R is one element selected out of Mg, Sr, Ca, and Ba, and α, β, and γ are indicated in mol% and set so as to satisfy formulas, 5<=α<=20, 10<=β<=60, and 20<=γ<=.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は積層セラミックコンデン
サ及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated ceramic capacitor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、複数の誘
電体セラミック層と各誘電体セラミック層間に形成され
る複数の内部電極と、誘電体セラミック層の両端面にお
いて、これらの内部電極と接続される外部電極とを含ん
でいる。
2. Description of the Related Art A multilayer ceramic capacitor has a plurality of dielectric ceramic layers and a plurality of internal electrodes formed between the respective dielectric ceramic layers, and external electrodes connected to these internal electrodes at both end faces of the dielectric ceramic layers. And electrodes.

【0003】従来、誘電体セラミック層の材料として
は、小型大容量取得を目的として、例えば、焼成により
鉛系複合ペロブスカイト型化合物となるものが用いられ
ていた。又、内部電極の材料としては、融点が高く、か
つ高温で酸化しにくい白金や銀−パラジウム合金などの
貴金属が用いられていた。
Conventionally, as a material of the dielectric ceramic layer, for example, a material which becomes a lead-based composite perovskite type compound by firing is used for the purpose of obtaining a small size and a large capacity. Further, as the material of the internal electrodes, noble metals such as platinum and silver-palladium alloy, which have a high melting point and are hard to oxidize at high temperature, have been used.

【0004】そして、これら材料を用いた積層セラミッ
クコンデンサは、一般に、次のようにして製造されてい
た。即ち、まず、誘電体セラミック材料を含むセラミッ
クグリーンシートを作製した後、このセラミックグリー
ンシート上にスクリーン印刷法などで厚膜の内部電極ペ
ースト層を形成する。その後、内部電極ペースト層が形
成されたセラミックグリーンシートを所定枚数積み重ね
圧着した後、空気中雰囲気、約1000℃前後の温度で
焼成して焼結体を得る。その後、焼結体の内部電極が露
出している部分に、例えば銀などの外部電極を焼き付け
て積層セラミックコンデンサとする。
A monolithic ceramic capacitor using these materials has generally been manufactured as follows. That is, first, after producing a ceramic green sheet containing a dielectric ceramic material, a thick film internal electrode paste layer is formed on this ceramic green sheet by screen printing or the like. After that, a predetermined number of ceramic green sheets having the internal electrode paste layer formed thereon are stacked and pressure-bonded, and then fired at a temperature of about 1000 ° C. in an air atmosphere to obtain a sintered body. Then, an external electrode such as silver is baked on the exposed portion of the internal electrode of the sintered body to obtain a monolithic ceramic capacitor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内部電
極として、白金や銀−パラジウム合金などの貴金属を使
用することは、これらの材料が高価であるため、積層セ
ラミックコンデンサの低コスト化の大きな妨げとなって
いた。又、銀−パラジウム合金で形成された内部電極で
は、銀のマイグレーションにより特性が劣化することが
あり、白金で形成された内部電極では、導電率が低いた
めにコンデンサの等価直列抵抗が大きくなってしまう。
However, the use of noble metals such as platinum and silver-palladium alloys for the internal electrodes greatly hinders cost reduction of the monolithic ceramic capacitor because these materials are expensive. Was becoming. In addition, the characteristics of the internal electrode formed of a silver-palladium alloy may be deteriorated by the migration of silver, and the internal electrode formed of platinum has a low electrical conductivity, resulting in a large equivalent series resistance of the capacitor. I will end up.

【0006】そこで、上述の問題点を解決するために、
高融点のニッケル、コバルト、タングステンなどの卑金
属の使用が考えられる。しかし、これらの卑金属は高温
の酸化性雰囲気中では容易に酸化されてしまい、電極と
しての役目を果たさなくなってしまう。そのため、これ
ら卑金属を積層セラミックコンデンサの内部電極として
使用するためには、誘電体材料とともに中性又は還元性
雰囲気中で焼成する必要がある。
Therefore, in order to solve the above problems,
The use of base metals such as high melting point nickel, cobalt, and tungsten can be considered. However, these base metals are easily oxidized in a high temperature oxidizing atmosphere and cannot serve as electrodes. Therefore, in order to use these base metals as the internal electrodes of the monolithic ceramic capacitor, it is necessary to fire them together with the dielectric material in a neutral or reducing atmosphere.

【0007】しかしながら、焼成により鉛系複合ペロブ
スカイト型化合物となる材料を主成分とした前記誘電体
材料を中性又は還元雰囲気中で焼成すると、誘電体材料
が還元されてしまい、得られる誘電体セラミック層の絶
縁抵抗が低下するという問題があった。
However, when the above-mentioned dielectric material containing a material which becomes a lead-based composite perovskite type compound as a main component by firing is fired in a neutral or reducing atmosphere, the dielectric material is reduced and the resulting dielectric ceramic is obtained. There is a problem that the insulation resistance of the layer is reduced.

【0008】そこで、本発明の主たる目的は、製造時の
特性劣化がなく、かつ、低コストの積層セラミックコン
デンサ及びその積層セラミックコンデンサの製造方法を
提供することにある。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a low-cost monolithic ceramic capacitor which does not deteriorate in characteristics during production and a method for producing the monolithic ceramic capacitor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の積層セラミックコンデンサは、複数の誘電
体セラミック層と、該誘電体セラミック層を介して配置
された複数の内部電極と、該内部電極に接続された外部
電極とからなる積層セラミックコンデンサにおいて、前
記誘電体セラミック層は、鉛系複合ペロブスカイト型化
合物を主成分とし、副成分としての還元防止剤を含有し
た材料によって構成され、前記内部電極はニッケル又は
ニッケル合金によって構成されていることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a laminated ceramic capacitor of the present invention comprises a plurality of dielectric ceramic layers, a plurality of internal electrodes arranged via the dielectric ceramic layers, and In a multilayer ceramic capacitor including an external electrode connected to an internal electrode, the dielectric ceramic layer is composed of a material containing a lead-based composite perovskite type compound as a main component and a reduction inhibitor as a sub-component, The internal electrode is characterized by being made of nickel or a nickel alloy.

【0010】そして、還元防止剤は、一般式、αMOx
+βRO+γB2 3 +(100−α−β−γ)SiO
2 (但し、MOxはMnO2 、Li2 O及びZnOの中
から選ばれる少なくとも1種類、RはMg、Sr、Ca
及びBaの中から選ばれる少なくとも1種類、α、β及
びγはモル%であり、それぞれ5≦α≦20、10≦β
≦60、20≦γ≦35)で表されることを特徴とす
る。
The reducing agent is represented by the general formula: αMOx
+ ΒRO + γB 2 O 3 + (100-α-β-γ) SiO
2 (where MOx is at least one selected from MnO 2 , Li 2 O and ZnO, R is Mg, Sr, Ca
And at least one selected from Ba, α, β and γ are mol%, and 5 ≦ α ≦ 20 and 10 ≦ β, respectively.
≦ 60, 20 ≦ γ ≦ 35).

【0011】又、内部電極は、薄膜形成法で形成され
た、ニッケル又はニッケル合金であることを特徴とす
る。
Further, the internal electrodes are characterized by being made of nickel or nickel alloy formed by a thin film forming method.

【0012】又、本発明の積層セラミックコンデンサの
製造方法は、焼成により鉛系複合ペロブスカイト型化合
物となる材料を主成分とし、副成分としての還元防止剤
を含有した材料よりなるセラミックグリーンシートに、
薄膜形成法でニッケル又はニッケル合金層を形成した
後、該セラミックグリーンシートを積層して積層体と
し、その後該積層体を高速焼成することを特徴とする。
Further, the method for producing a monolithic ceramic capacitor of the present invention comprises a ceramic green sheet made of a material containing a lead-based composite perovskite type compound as a main component by firing and a reduction inhibitor as a sub-component.
A nickel or nickel alloy layer is formed by a thin film forming method, the ceramic green sheets are laminated to form a laminated body, and then the laminated body is fired at high speed.

【0013】そして、薄膜形成法でセラミックグリーン
シートにニッケル又はニッケル合金層を形成する方法
は、薄膜形成法によって樹脂フィルムの上にニッケル又
はニッケル合金からなる金属膜を形成し、該金属膜をフ
ォトエッチングによって内部電極を形成するようにパタ
ーニングした後、該金属膜を有する樹脂フィルムからセ
ラミックグリーンシート上に金属膜を転写するものであ
ることを特徴とする。
In the method of forming the nickel or nickel alloy layer on the ceramic green sheet by the thin film forming method, a metal film made of nickel or nickel alloy is formed on the resin film by the thin film forming method, and the metal film is formed into a photo film. After patterning by etching to form the internal electrodes, the metal film is transferred from the resin film having the metal film onto the ceramic green sheet.

【0014】さらに、薄膜形成法は、蒸着、スパッタリ
ング及びめっきのうち少なくとも1つであることを特徴
とする。
Further, the thin film forming method is characterized by at least one of vapor deposition, sputtering and plating.

【0015】[0015]

【作用】焼成により鉛系複合ペロブスカイト型化合物と
なる材料に還元防止剤を添加したものを誘電体セラミッ
ク材料として用い、ニッケル又はニッケル合金層を内部
電極とし、900℃〜1100℃における酸素分圧が1
-6〜10-11 MPaの中性又は還元性の雰囲気中で高
速焼成することにより、その特性を劣化させることなく
積層セラミックコンデンサが得られる。
The dielectric ceramic material is obtained by adding a reduction inhibitor to a material that becomes a lead-based composite perovskite type compound by firing, a nickel or nickel alloy layer is used as an internal electrode, and the oxygen partial pressure at 900 ° C. to 1100 ° C. 1
By rapid firing in a neutral or reducing atmosphere of 0 −6 to 10 −11 MPa, a laminated ceramic capacitor can be obtained without deteriorating its characteristics.

【0016】ところで、1000℃付近における酸素分
圧が10-7MPa程度の中性雰囲気中で焼結できる金属
として、銅が知られている。しかし、銅は、比較的低温
から酸化反応が起こり易く、銅を内部電極として焼成し
て積層セラミックコンデンサを得る場合、Cu/CuO
の平衡酸素分圧よりも高い酸素分圧で焼成すると、焼成
中に誘電体セラミック層への銅の拡散が起こり、特性を
劣化させるという欠点があり、焼成時の雰囲気コントロ
ールを正確に行う必要がある。
Copper is known as a metal which can be sintered in a neutral atmosphere having an oxygen partial pressure of about 10 -7 MPa at around 1000 ° C. However, copper easily undergoes an oxidation reaction from a relatively low temperature, and when a multilayer ceramic capacitor is obtained by firing copper as an internal electrode, Cu / CuO
If the firing is carried out at an oxygen partial pressure higher than the equilibrium oxygen partial pressure of, the copper will diffuse into the dielectric ceramic layer during firing, which has the drawback of deteriorating the characteristics, and it is necessary to accurately control the atmosphere during firing. is there.

【0017】これに対して、ニッケルは比較的酸化反応
が起こりにくく、ニッケルを内部電極とした場合、Ni
/NiOの平衡酸素分圧よりも高い酸素分圧で焼成して
も、高速・短時間であれば、積層セラミックコンデンサ
の特性劣化は起こりにくい。特に、蒸着、スパッタリン
グ又はめっきなどの薄膜形成法により形成された金属膜
によって、ニッケル又はニッケル合金の内部電極を形成
した場合、900℃〜1100℃において酸素分圧が1
-6〜10-11 MPaの中性又は還元性の雰囲気中で焼
成しても、積層セラミックコンデンサの特性は劣化しな
い。
On the other hand, nickel is relatively unlikely to undergo an oxidation reaction, and when nickel is used as the internal electrode,
Even if firing is performed at an oxygen partial pressure higher than the equilibrium oxygen partial pressure of / NiO, the characteristics of the monolithic ceramic capacitor are unlikely to deteriorate at a high speed for a short time. In particular, when the nickel or nickel alloy internal electrode is formed by a metal film formed by a thin film forming method such as vapor deposition, sputtering or plating, the oxygen partial pressure is 1 at 900 ° C to 1100 ° C.
The characteristics of the monolithic ceramic capacitor are not deteriorated by firing in a neutral or reducing atmosphere of 0 -6 to 10 -11 MPa.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の積層セラミックコンデンサ及
びその製造方法について説明する。図1は、以下の実施
例によって得られる積層セラミックコンデンサの一例の
断面図である。同図において、1は鉛系複合ペロブスカ
イト化合物を主成分とする誘電体セラミック層である。
2はニッケル又はニッケル合金によって構成されている
内部電極、3は外部電極である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The laminated ceramic capacitor of the present invention and the method for manufacturing the same will be described below. FIG. 1 is a sectional view of an example of a monolithic ceramic capacitor obtained by the following examples. In the figure, reference numeral 1 is a dielectric ceramic layer containing a lead-based composite perovskite compound as a main component.
Reference numeral 2 is an internal electrode made of nickel or a nickel alloy, and 3 is an external electrode.

【0019】次に、本発明の積層セラミックコンデンサ
の製造方法を、実施例に基づき説明する。表1に示す試
料のうち、試料番号1〜13の積層セラミックコンデン
サについて、以下のようにして作製した。
Next, a method for manufacturing the monolithic ceramic capacitor of the present invention will be described based on examples. Of the samples shown in Table 1, the laminated ceramic capacitors of sample numbers 1 to 13 were manufactured as follows.

【0020】即ち、まず、誘電体粉末として、92Pb
(Mg1/3 Nb2/3 )O3 −2Pb(Zn1/2
1/2 )O3 −6PbTiO3 (モル%)の3成分組成
物が得られるように、PbO、MgCO3 、Nb
2 5 、TiO2 及びZnOを秤量し、ボールミルで1
6時間湿式混合して粒径が1μm以下の粉末を得た。次
に、この粉末をジルコニア質の匣に入れ、680℃〜7
30℃で2時間仮焼した後、200メッシュの篩を通過
するように粗粉砕して、焼成により鉛系複合ペロブスカ
イト型化合物となる誘電体粉末を得た。
That is, first, as the dielectric powder, 92 Pb
(Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -2Pb (Zn 1/2 N
b 1/2 ) O 3 -6PbTiO 3 (mol%) so that a three-component composition is obtained, PbO, MgCO 3 , Nb
2 O 5 , TiO 2 and ZnO are weighed and ball milled to 1
The mixture was wet mixed for 6 hours to obtain a powder having a particle size of 1 μm or less. Next, this powder is put into a zirconia-like box and heated at 680 ° C to 7 ° C.
After calcination at 30 ° C. for 2 hours, coarse pulverization was performed so as to pass through a 200-mesh sieve, and firing was performed to obtain a dielectric powder that became a lead-based composite perovskite compound.

【0021】又、αMOx+βRO+γB2 3 +(1
00−α−β−γ)SiO2 (但し、MOxはMn
2 、Li2 O及びZnOの中から選ばれる少なくとも
1種類、RはMg、Sr、Ca及びBaの中から選ばれ
る少なくとも1種類、α、β及びγはモル%)で表され
る還元防止剤を得るために、各成分の酸化物、炭酸塩又
は水酸化物を準備した。そして、これらを表1に示す組
成の還元防止剤が得られるように秤量した後、ボールミ
ルで湿式混合し粉砕して粉末を得た。その後、この粉末
をアルミナ坩堝に入れ、1200〜1500℃で1時間
保持して溶融させた後、急冷してガラス化した。その
後、粉砕して、平均粒径が1μmの還元防止剤を得た。
Further, αMOx + βRO + γB 2 O 3 + (1
00-α-β-γ) SiO 2 (where MOx is Mn
At least one selected from O 2 , Li 2 O and ZnO, R is at least one selected from Mg, Sr, Ca and Ba, α, β and γ are mol%) In order to obtain the agent, oxide, carbonate or hydroxide of each component was prepared. Then, these were weighed so as to obtain the reduction inhibitor having the composition shown in Table 1, wet-mixed with a ball mill and pulverized to obtain a powder. Then, this powder was put into an alumina crucible, held at 1200 to 1500 ° C. for 1 hour to melt, and then rapidly cooled to vitrify. Then, it was pulverized to obtain a reduction inhibitor having an average particle size of 1 μm.

【0022】次に、先に準備した誘電体粉末とこれら還
元防止剤とを表1に示す割合で混合し、ポリビニルブチ
ラール系のバインダとエタノール及びトルエンを加えて
ボールミルで16時間混合してスラリーを得た。そし
て、このスラリーをドクターブレード法によってシート
状に成形してセラミックグリーンシートを得た。
Next, the previously prepared dielectric powder and these reducing agents were mixed in the ratio shown in Table 1, polyvinyl butyral binder, ethanol and toluene were added and mixed in a ball mill for 16 hours to form a slurry. Obtained. Then, this slurry was formed into a sheet by a doctor blade method to obtain a ceramic green sheet.

【0023】一方、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの上に、蒸着によって1.0μmのニッケル金属膜を
形成した。その後、このニッケル金属膜上にフォトレジ
ストをコーティングした後、フォトエッチング法によっ
て内部電極を形成するようにパターニングを行なった。
On the other hand, a 1.0 μm nickel metal film was formed on the polyethylene terephthalate film by vapor deposition. Then, after coating the nickel metal film with a photoresist, patterning was performed by a photoetching method so as to form internal electrodes.

【0024】次に、このフィルム上のニッケル金属膜
が、セラミックグリーンシート上に配置されるように、
フィルムをセラミックグリーンシート上に被せ、加熱プ
レスによってセラミックグリーンシート上にニッケル金
属膜を転写した。その後、この金属膜が転写されたセラ
ミックグリーンシートを複数枚積層して積層体を得た。
その後、この積層体を空気中において300℃まで加熱
して有機バインダを燃焼させた後、酸素分圧10-7MP
aのH2 −N2 −H2 Oガスからなる雰囲気中におい
て、表1に示す温度で焼成した。このとき、最高温度に
達するまで6℃/分〜20℃/分の昇温速度で加熱し、
30分〜60分保持した後、6℃/分〜20℃/分の降
温速度で室温まで冷却した。
Next, the nickel metal film on this film is placed on the ceramic green sheet,
The film was placed on the ceramic green sheet, and the nickel metal film was transferred onto the ceramic green sheet by hot pressing. Then, a plurality of ceramic green sheets to which this metal film was transferred were laminated to obtain a laminated body.
Then, this laminate is heated to 300 ° C. in air to burn the organic binder, and then the oxygen partial pressure is 10 −7 MP.
It was fired at the temperature shown in Table 1 in the atmosphere of H 2 —N 2 —H 2 O gas of a. At this time, heat at a temperature rising rate of 6 ° C / min to 20 ° C / min until the maximum temperature is reached,
After holding for 30 minutes to 60 minutes, it was cooled to room temperature at a temperature decreasing rate of 6 ° C / minute to 20 ° C / minute.

【0025】次に、得られた焼結体の両端面に銀ペース
トを塗布し、窒素雰囲気中にて600℃で焼き付けて、
内部電極と電気的に接続された外部電極を形成した。
Next, silver paste is applied to both end faces of the obtained sintered body and baked at 600 ° C. in a nitrogen atmosphere,
An outer electrode was formed that was electrically connected to the inner electrode.

【0026】このようにして、外形寸法が幅0.8mm
×長さ1.6mm×厚み0.8mm、内部電極間の誘電
体セラミック層の厚みが15μm、有効誘電体セラミッ
ク層の総数が20、1層当たりの対向電極の面積が0.
45mm2 の積層セラミックコンデンサを得た(試料番
号1〜13)。
In this way, the external dimensions are 0.8 mm in width.
× length 1.6 mm × thickness 0.8 mm, the thickness of the dielectric ceramic layer between the internal electrodes is 15 μm, the total number of effective dielectric ceramic layers is 20, and the area of the counter electrode per layer is 0.
A 45 mm 2 monolithic ceramic capacitor was obtained (Sample Nos. 1 to 13).

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】又、表1に示す試料番号14の積層セラミ
ックコンデンサを、以下のようにして作製した。
A laminated ceramic capacitor of sample No. 14 shown in Table 1 was prepared as follows.

【0029】即ち、上述の試料番号7の積層セラミック
コンデンサの場合と同じ誘電体セラミックグリーンシー
トを用い、内部電極となる薄膜形成法で形成した金属膜
としては、厚み1.0μmのニッケル蒸着膜の代わり
に、蒸着により厚み0.1μmの銅蒸着膜を形成した
後、無電解めっきによって0.9μmのニッケルめっき
膜を形成したものを用いた。その他は試料番号7の場合
と同一の方法で積層セラミックコンデンサを作製した
(試料番号14)。
That is, using the same dielectric ceramic green sheet as in the case of the laminated ceramic capacitor of sample No. 7 described above, the metal film formed by the thin film forming method to be the internal electrodes is a nickel vapor deposition film with a thickness of 1.0 μm. Instead, a copper deposited film having a thickness of 0.1 μm was formed by vapor deposition, and then a nickel plated film having a thickness of 0.9 μm was formed by electroless plating. The others were the same as in the case of sample number 7 to produce a laminated ceramic capacitor (sample number 14).

【0030】又、表1に示す試料番号15の積層セラミ
ックコンデンサを、以下のようにして作製した。
A laminated ceramic capacitor of sample No. 15 shown in Table 1 was manufactured as follows.

【0031】即ち、上述の試料番号7の積層セラミック
コンデンサの場合と同じ積層体を用い、空気中において
300℃まで加熱して有機バインダを燃焼させた後、酸
素分圧10-6〜10-11 MPaのH2 −N2 −H2 Oガ
スからなる雰囲気中において、1000℃で焼成した。
このとき焼成は、1000℃まで3.0℃/分の昇温速
度で加熱し、1000℃で2時間保持した後、2.0℃
/分の降温速度で室温まで冷却して行なった(通常焼
成)。その他は試料番号7の場合と同一の方法で積層セ
ラミックコンデンサを作製した(試料番号15)。
That is, using the same laminated body as in the case of the laminated ceramic capacitor of Sample No. 7 described above, after heating to 300 ° C. in air to burn the organic binder, the oxygen partial pressure is 10 −6 to 10 −11. Firing was performed at 1000 ° C. in an atmosphere composed of H 2 —N 2 —H 2 O gas of MPa.
At this time, firing is performed by heating up to 1000 ° C. at a temperature rising rate of 3.0 ° C./min, holding at 1000 ° C. for 2 hours, and then 2.0 ° C.
It was performed by cooling to room temperature at a temperature decrease rate of / min (normal firing). Otherwise, a laminated ceramic capacitor was manufactured by the same method as in the case of sample number 7 (sample number 15).

【0032】さらに、比較例として、上述の試料番号1
〜15の積層セラミックコンデンサの場合と同じ誘電体
粉末に、還元防止剤を添加せず、積層セラミックコンデ
ンサを作製した(試料番号16)。
Further, as a comparative example, the above sample No. 1
No reduction inhibitor was added to the same dielectric powder as in the case of the laminated ceramic capacitors Nos. 15 to 15 to prepare a laminated ceramic capacitor (Sample No. 16).

【0033】又、試料番号1〜15の積層セラミックコ
ンデンサの場合と同じ誘電体粉末に、還元防止剤を添加
せず、27.9Li2 O−7.4BaO−5.6CaO
−5.6SrO−44.5SiO2 −2.0TiO2
7.0CuO(モル%)で表される低温焼結剤を添加
し、積層セラミックコンデンサを作製した(試料番号1
7)。
Further, 27.9Li 2 O-7.4BaO-5.6CaO was added to the same dielectric powder as in the case of the laminated ceramic capacitors of Sample Nos. 1 to 15 without adding a reduction inhibitor.
-5.6SrO-44.5SiO 2 -2.0TiO 2 -
A low temperature sintering agent represented by 7.0CuO (mol%) was added to produce a laminated ceramic capacitor (Sample No. 1).
7).

【0034】次に、これら積層セラミックコンデンサに
ついて、温度25℃において周波数1kHz、電圧1V
rmsの条件下で、静電容量及び誘電損失(tanδ)
を測定した。そして、得られた静電容量から誘電率
(ε)を算出した。さらに、25Vの直列電圧を2分間
印加して絶縁抵抗を測定した。これらの結果を表1に示
す。
Next, for these laminated ceramic capacitors, at a temperature of 25 ° C., a frequency of 1 kHz and a voltage of 1 V.
Capacitance and dielectric loss (tan δ) under rms condition
Was measured. Then, the dielectric constant (ε) was calculated from the obtained capacitance. Furthermore, the insulation resistance was measured by applying a series voltage of 25 V for 2 minutes. Table 1 shows the results.

【0035】表1に示す通り、本発明によって、比較的
誘電率が高く、誘電損失が小さく、絶縁抵抗が高い積層
セラミックコンデンサを得ることができる。なお、その
製法において、高速焼成しない場合は、試料番号15に
示すように誘電損失が大きくなる傾向を示す。
As shown in Table 1, the present invention makes it possible to obtain a monolithic ceramic capacitor having a relatively high dielectric constant, a small dielectric loss, and a high insulation resistance. In the manufacturing method, when high speed firing is not performed, the dielectric loss tends to increase as shown in Sample No. 15.

【0036】そして、還元防止剤の組成範囲としては、
一般式、αMOx+βRO+γB2 O3 +(100−α−
β−γ)SiO2 (但し、MOxはMnO2 、Li2
及びZnOの中から選ばれる少なくとも1種類、RはM
g、Sr、Ca及びBaの中から選ばれる少なくとも1
種類、α、β及びγはモル%)において、α、β、γそ
れぞれが5≦α≦20、10≦β≦60、20≦γ≦3
5であることが好ましい。
The composition range of the reduction inhibitor is as follows:
General formula, αMOx + βRO + γB 2 O3 + (100-α-
β-γ) SiO 2 (where MOx is MnO 2 , Li 2 O
And at least one selected from ZnO, and R is M
at least 1 selected from g, Sr, Ca and Ba
Type, α, β, and γ are mol%), and α, β, and γ are 5 ≦ α ≦ 20, 10 ≦ β ≦ 60, and 20 ≦ γ ≦ 3, respectively.
It is preferably 5.

【0037】即ち、試料番号1のようにMOx量αが5
モル%よりも少ない場合には、焼結温度が1000℃よ
りも高くなり、又、誘電損失が大きくなる。一方、試料
番号13のようにMOx量αが20モル%より多い場合
には、デラミネーションが発生して好ましくない。
That is, as in sample No. 1, the MOx amount α is 5
When it is less than mol%, the sintering temperature becomes higher than 1000 ° C. and the dielectric loss becomes large. On the other hand, when the MOx amount α is more than 20 mol% as in Sample No. 13, delamination occurs, which is not preferable.

【0038】又、試料番号2のようにRO量βが10モ
ル%よりも少ない場合には、焼結温度が1000℃より
も高くなり、誘電損失が大きく、絶縁抵抗が低くなる。
一方、試料番号12のようにRO量βが60モル%より
も多い場合には、焼結温度が高くなり、誘電体損失が大
きくなる。
When the RO amount β is less than 10 mol% as in sample No. 2, the sintering temperature is higher than 1000 ° C., the dielectric loss is large and the insulation resistance is low.
On the other hand, when the RO amount β is more than 60 mol% as in the sample No. 12, the sintering temperature becomes high and the dielectric loss becomes large.

【0039】又、試料番号3のようにB2 3 量γが2
0モル%よりも少ない場合には、焼結温度が1000℃
よりも高くなり、誘電体損失が大きく、絶縁抵抗が低く
なる。一方、試料番号11のようにB2 3 量γが35
モル%よりも多い場合には、デラミネーションが発生し
て好ましくない。
Further, as in the case of sample No. 3, the B 2 O 3 amount γ is 2
If it is less than 0 mol%, the sintering temperature is 1000 ° C.
, The dielectric loss is large, and the insulation resistance is low. On the other hand, as in Sample No. 11, the B 2 O 3 amount γ is 35
If it is more than mol%, delamination occurs, which is not preferable.

【0040】これに対して、還元防止剤を添加しない場
合は、試料番号16に示すように、コンデンサとしての
特性が得られない。又、還元防止剤の代わりに低温焼結
剤を添加した場合には、試料番号17に示すように、誘
電損失が大きくなり絶縁抵抗が低下して、積層セラミッ
クコンデンサとして使用できない。
On the other hand, when the reduction inhibitor is not added, the characteristics as a capacitor cannot be obtained as shown in sample No. 16. When a low-temperature sintering agent is added instead of the reduction inhibitor, as shown in Sample No. 17, the dielectric loss increases and the insulation resistance decreases, so that the multilayer ceramic capacitor cannot be used.

【0041】なお、本発明で用いられる誘電体は、上記
実施例に限定されるものではない。即ち、例えば、Pb
(Fe2/3 1/3 )O3 −PbZrO3 系、Pb(Fe
2/31/3 )O3 −PbZrO3 −Pb(Mn2/3
1/3 )O3 系、Pb(Mn1/3 N2/3 )O3 −Pb(M
1/2 1/2 )O3 −PbTiO3 系、Pb(Mg1/3
Nb2/3 )O3 −Pb(Cu1/2 1/2 )O3 −PbT
iO3 系、Pb(Mg1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Cu
1/2 1/2 )O3 −Pb(Fe1/2 Nb1/2 )O3 系な
どの鉛系複合ペロブスカイト型化合物において、同様の
効果が得られる。
The dielectric used in the present invention is not limited to the above embodiment. That is, for example, Pb
(Fe 2/3 W 1/3 ) O 3 -PbZrO 3 system, Pb (Fe
2/3 W 1/3) O 3 -PbZrO 3 -Pb (Mn 2/3 W
1/3 ) O 3 system, Pb (Mn 1/3 N b 2/3 ) O 3 -Pb (M
g 1/2 W 1/2 ) O 3 -PbTiO 3 system, Pb (Mg 1/3
Nb 2/3) O 3 -Pb (Cu 1/2 W 1/2) O 3 -PbT
iO 3 system, Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -Pb (Cu
Similar effects can be obtained in a lead-based composite perovskite type compound such as 1/2 W 1/2 ) O 3 -Pb (Fe 1/2 Nb 1/2 ) O 3 system.

【0042】又、内部電極を形成する薄膜形成法として
は、上記実施例に示す蒸着やめっき以外に、スパッタリ
ング法を用いることができる。
Further, as a thin film forming method for forming the internal electrodes, a sputtering method can be used in addition to the vapor deposition and plating shown in the above embodiment.

【0043】又、内部電極となる金属膜としては、主に
ニッケル又はニッケル合金が使用されるが、例えば、試
料番号14に示すように、ニッケルと合金化する銅の蒸
着膜の上にニッケルの金属膜を設けて、複数の金属膜か
らなる内部電極を形成してもよい。この場合、ニッケル
以外の金属膜の種類及び膜厚によって、導電率や融点、
さらに酸化性が変化することがある。したがって、組み
合わせる金属膜の種類や厚みは、誘電体粉末及び還元防
止剤の組成、さらには得られる積層セラミックコンデン
サの用途により規定される。
As the metal film to be the internal electrode, nickel or nickel alloy is mainly used. For example, as shown in Sample No. 14, nickel is deposited on a copper vapor deposition film which is alloyed with nickel. A metal film may be provided to form an internal electrode composed of a plurality of metal films. In this case, depending on the type and thickness of the metal film other than nickel, the conductivity, melting point,
In addition, the oxidizability may change. Therefore, the type and thickness of the metal film to be combined are defined by the composition of the dielectric powder and the reduction inhibitor, and further the application of the obtained laminated ceramic capacitor.

【0044】又、外部電極材料としては、内部電極と同
じ材料、銀、パラジウム、銀−パラジウム合金などを適
宜用いることができる。そして、その形成方法として
は、ペーストの焼付、蒸着、スパッタリング、めっきな
どを適宜用いることができる。
As the external electrode material, the same material as the internal electrode, silver, palladium, silver-palladium alloy or the like can be appropriately used. As a method of forming the same, paste baking, vapor deposition, sputtering, plating or the like can be appropriately used.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、還元防止剤の作用により、焼成中に誘電体セラ
ミック層が還元されてセラミックの絶縁抵抗が低下する
ことがない。又、内部電極としてニッケルやニッケル合
金を用いて高速焼成することにより、内部電極が酸化さ
れてセラミックの誘電損失が大きくなり誘電率が低下す
ることがない。
As is clear from the above description, according to the present invention, the action of the reduction inhibitor does not reduce the dielectric resistance of the dielectric ceramic layer during firing, thereby lowering the insulation resistance of the ceramic. Further, by performing high-speed firing using nickel or a nickel alloy as the internal electrodes, the internal electrodes are not oxidized and the dielectric loss of the ceramic is not increased, so that the dielectric constant is not lowered.

【0046】又、内部電極材料としてニッケルやニッケ
ル合金を用いるため、内部電極のマイグレーションによ
る特性劣化が抑えられる。
Further, since nickel or nickel alloy is used as the material of the internal electrodes, characteristic deterioration due to migration of the internal electrodes can be suppressed.

【0047】さらに、内部電極として、従来用いられて
いた貴金属と比べて安価なニッケルやニッケル合金を使
用し、かつ、高速焼成することにより、コストダウンを
図ることができる。
Furthermore, cost reduction can be achieved by using nickel or nickel alloy, which is cheaper than the noble metal used conventionally, as the internal electrode and by performing high-speed firing.

【0048】したがって、本発明により、製造時の特性
劣化がなく、かつ、低コストの積層セラミックコンデン
サを得ることができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a low-cost monolithic ceramic capacitor which is free from characteristic deterioration during manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す積層セラミックコンデ
ンサの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a monolithic ceramic capacitor showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体セラミック層 2 内部電極 3 外部電極 1 Dielectric ceramic layer 2 Internal electrode 3 External electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜地 幸生 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Hamaji 2 26-10 Tenjin Tenjin, Nagaokakyo City, Kyoto Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の誘電体セラミック層と、該誘電体
セラミック層を介して配置された複数の内部電極と、該
内部電極に接続された外部電極とからなる積層セラミッ
クコンデンサにおいて、 前記誘電体セラミック層は、鉛系複合ペロブスカイト型
化合物を主成分とし、副成分としての還元防止剤を含有
した材料によって構成され、前記内部電極はニッケル又
はニッケル合金によって構成されていることを特徴とす
る積層セラミックコンデンサ。
1. A multilayer ceramic capacitor comprising a plurality of dielectric ceramic layers, a plurality of internal electrodes arranged via the dielectric ceramic layers, and external electrodes connected to the internal electrodes, wherein the dielectric The ceramic layer is made of a material containing a lead-based composite perovskite type compound as a main component and a reduction inhibitor as a sub-component, and the internal electrodes are made of nickel or a nickel alloy. Capacitors.
【請求項2】 還元防止剤は、一般式、αMOx+βR
O+γB2 3 +(100−α−β−γ)SiO2 (但
し、MOxはMnO2 、Li2 O及びZnOの中から選
ばれる少なくとも1種類、RはMg、Sr、Ca及びB
aの中から選ばれる少なくとも1種類、α、β及びγは
モル%であり、それぞれ5≦α≦20、10≦β≦6
0、20≦γ≦35)で表されることを特徴とする請求
項1記載の積層セラミックコンデンサ。
2. The reducing agent is represented by the general formula: αMOx + βR
O + γB 2 O 3 + (100-α-β-γ) SiO 2 (where MOx is at least one selected from MnO 2 , Li 2 O and ZnO, R is Mg, Sr, Ca and B
At least one selected from a, α, β, and γ is mol%, and 5 ≦ α ≦ 20 and 10 ≦ β ≦ 6, respectively.
0, 20 ≦ γ ≦ 35), The multilayer ceramic capacitor according to claim 1.
【請求項3】 内部電極は、薄膜形成法で形成された、
ニッケル又はニッケル合金であることを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の積層セラミックコンデンサ。
3. The internal electrode is formed by a thin film forming method,
3. The multilayer ceramic capacitor according to claim 1, which is nickel or a nickel alloy.
【請求項4】 焼成により鉛系複合ペロブスカイト型化
合物となる材料を主成分とし、副成分としての還元防止
剤を含有した材料よりなるセラミックグリーンシート
に、薄膜形成法でニッケル又はニッケル合金層を形成し
た後、該セラミックグリーンシートを積層して積層体と
し、その後該積層体を高速焼成することを特徴とする積
層セラミックコンデンサの製造方法。
4. A nickel or nickel alloy layer is formed by a thin film forming method on a ceramic green sheet made of a material whose main component is a lead-based composite perovskite type compound by firing and which contains a reduction inhibitor as an accessory component. After that, the ceramic green sheets are laminated to form a laminated body, and then the laminated body is fired at high speed, which is a method for manufacturing a laminated ceramic capacitor.
【請求項5】 還元防止剤は、一般式、αMOx+βR
O+γB2 3 +(100−α−β−γ)SiO2 (但
し、MOxはMnO2 、Li2 O及びZnOの中から選
ばれる少なくとも1種類、RはMg、Sr、Ca及びB
aの中から選ばれる少なくとも1種類、α、β及びγは
モル%であり、それぞれ5≦α≦20、10≦β≦6
0、20≦γ≦35の範囲内)で表されることを特徴と
する請求項4記載の積層セラミックコンデンサの製造方
法。
5. The reducing agent is represented by the general formula: αMOx + βR
O + γB 2 O 3 + (100-α-β-γ) SiO 2 (where MOx is at least one selected from MnO 2 , Li 2 O and ZnO, R is Mg, Sr, Ca and B
At least one selected from a, α, β, and γ is mol%, and 5 ≦ α ≦ 20 and 10 ≦ β ≦ 6, respectively.
0, 20 ≦ γ ≦ 35)). The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to claim 4, wherein
【請求項6】 薄膜形成法でセラミックグリーンシート
にニッケル又はニッケル合金層を形成する方法は、薄膜
形成法によって樹脂フィルムの上にニッケル又はニッケ
ル合金からなる金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッ
チングによって内部電極を形成するようにパターニング
した後、該金属膜を有する樹脂フィルムからセラミック
グリーンシート上に金属膜を転写するものであることを
特徴とする請求項4記載の積層セラミックコンデンサの
製造方法。
6. A method of forming a nickel or nickel alloy layer on a ceramic green sheet by a thin film forming method, wherein a metal film made of nickel or nickel alloy is formed on a resin film by the thin film forming method, and the metal film is formed as a photo film. The method for producing a monolithic ceramic capacitor according to claim 4, wherein the metal film is transferred from the resin film having the metal film onto the ceramic green sheet after patterning by etching to form the internal electrodes. .
【請求項7】 薄膜形成法は、蒸着、スパッタリング及
びめっきのうち少なくとも1つであることを特徴とする
請求項4又は請求項6記載の積層セラミックコンデンサ
の製造方法。
7. The method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to claim 4, wherein the thin film forming method is at least one of vapor deposition, sputtering and plating.
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