JPH11255560A - ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents
ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法Info
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- JPH11255560A JPH11255560A JP10059408A JP5940898A JPH11255560A JP H11255560 A JPH11255560 A JP H11255560A JP 10059408 A JP10059408 A JP 10059408A JP 5940898 A JP5940898 A JP 5940898A JP H11255560 A JPH11255560 A JP H11255560A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば高温中負荷試験での絶縁抵抗が劣化し
ない積層セラミックコンデンサを得ることができるＢａ
ＴｉＯ3を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミ
ックコンデンサの製造方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 主成分ＢａＴｉＯ3にこの主成分の比表
面積よりも大きな比表面積を有する副成分を添加して焼
成し、組成物の製造方法とする。また積層セラミックコ
ンデンサの誘電体層を主成分ＢａＴｉＯ3にこの主成分
の比表面積よりも大きな比表面積を有する副成分を添加
して形成する。
ない積層セラミックコンデンサを得ることができるＢａ
ＴｉＯ3を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミ
ックコンデンサの製造方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 主成分ＢａＴｉＯ3にこの主成分の比表
面積よりも大きな比表面積を有する副成分を添加して焼
成し、組成物の製造方法とする。また積層セラミックコ
ンデンサの誘電体層を主成分ＢａＴｉＯ3にこの主成分
の比表面積よりも大きな比表面積を有する副成分を添加
して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＢａＴｉＯ3を主
成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデン
サの製造方法に関するものである。
成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデン
サの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばＢａＴｉＯ3を主成分とする誘電
体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ3に各種副成分を添加、混
合した後、焼成したものであった。
体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ3に各種副成分を添加、混
合した後、焼成したものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、ＢａＴｉＯ3を
主成分とする誘電体層を有する積層セラミックコンデン
サは、誘電体層を薄層化し、小型大容量化が検討されて
いる。例えば、誘電体層を従来の１０μｍから５μｍに
半減することで２倍の静電容量が達成されるが、高温負
荷試験中において絶縁抵抗が劣化し易いといった問題点
を有している。
主成分とする誘電体層を有する積層セラミックコンデン
サは、誘電体層を薄層化し、小型大容量化が検討されて
いる。例えば、誘電体層を従来の１０μｍから５μｍに
半減することで２倍の静電容量が達成されるが、高温負
荷試験中において絶縁抵抗が劣化し易いといった問題点
を有している。
【０００４】そこで本発明は、例えば高温中負荷試験で
の絶縁抵抗が劣化しない積層セラミックコンデンサを得
ることができるＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の製
造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
の絶縁抵抗が劣化しない積層セラミックコンデンサを得
ることができるＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の製
造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、主成分ＢａＴｉＯ3に副成分を添加した
後、焼成する組成物の製造方法において、前記副成分
は、その比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きい
ものを用いることを特徴とするＢａＴｉＯ3を主成分と
する組成物の製造方法であり、副成分が主成分ＢａＴｉ
Ｏ3に均一に固溶され易くなり、例えば誘電体磁器組成
物の場合、絶縁性が向上し上記目的を達成することがで
きる。
に、本発明は、主成分ＢａＴｉＯ3に副成分を添加した
後、焼成する組成物の製造方法において、前記副成分
は、その比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きい
ものを用いることを特徴とするＢａＴｉＯ3を主成分と
する組成物の製造方法であり、副成分が主成分ＢａＴｉ
Ｏ3に均一に固溶され易くなり、例えば誘電体磁器組成
物の場合、絶縁性が向上し上記目的を達成することがで
きる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、主成分ＢａＴｉＯ3に副成分を添加した後、焼成す
る組成物の製造方法において、前記副成分は、その比表
面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きいものを用いる
ことを特徴とするＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の
製造方法であり、副成分が主成分ＢａＴｉＯ3に均一に
固溶され易くなり、例えば誘電体磁器組成物の場合、絶
縁性が向上するなど、優れた電気特性を有する組成物を
得ることができる。
は、主成分ＢａＴｉＯ3に副成分を添加した後、焼成す
る組成物の製造方法において、前記副成分は、その比表
面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きいものを用いる
ことを特徴とするＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の
製造方法であり、副成分が主成分ＢａＴｉＯ3に均一に
固溶され易くなり、例えば誘電体磁器組成物の場合、絶
縁性が向上するなど、優れた電気特性を有する組成物を
得ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、ＢａＴｉＯ3を
主成分とする組成物は、（化３）とする請求項１に記載
のＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の製造方法であ
り、特にＭｎ3Ｏ4とＤｙ2Ｏ3の比表面積をＢａＴｉＯ3
よりも大きくすることにより、Ｍｎ3Ｏ4やＤｙ2Ｏ3がＢ
ａＴｉＯ3に均一に固溶し、還元雰囲気中で焼成した場
合、ＢａＴｉＯ3の半導体化を抑制し、絶縁性に優れた
誘電体磁器組成物を得ることができる。
主成分とする組成物は、（化３）とする請求項１に記載
のＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物の製造方法であ
り、特にＭｎ3Ｏ4とＤｙ2Ｏ3の比表面積をＢａＴｉＯ3
よりも大きくすることにより、Ｍｎ3Ｏ4やＤｙ2Ｏ3がＢ
ａＴｉＯ3に均一に固溶し、還元雰囲気中で焼成した場
合、ＢａＴｉＯ3の半導体化を抑制し、絶縁性に優れた
誘電体磁器組成物を得ることができる。
【０００８】
【化３】
【０００９】請求項３に記載の発明は、ＢａＴｉＯ3を
主成分とし、副成分を添加して形成したグリーンシート
と、内部電極とを交互に積層して積層体を形成する第１
の工程と、次にこの積層体を前記内部電極の融点よりも
低温で焼成する第２の工程と、その後前記積層体の端面
に外部電極を形成する第３の工程とを有し、前記副成分
は、その比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きい
ものを用いることを特徴とする積層セラミックコンデン
サの製造方法であり、高温中での電圧負荷試験による絶
縁抵抗の劣化が小さく、高信頼性を有する積層セラミッ
クコンデンサを得ることができる。
主成分とし、副成分を添加して形成したグリーンシート
と、内部電極とを交互に積層して積層体を形成する第１
の工程と、次にこの積層体を前記内部電極の融点よりも
低温で焼成する第２の工程と、その後前記積層体の端面
に外部電極を形成する第３の工程とを有し、前記副成分
は、その比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きい
ものを用いることを特徴とする積層セラミックコンデン
サの製造方法であり、高温中での電圧負荷試験による絶
縁抵抗の劣化が小さく、高信頼性を有する積層セラミッ
クコンデンサを得ることができる。
【００１０】請求項４に記載の発明は、第２の工程後、
（化４）に示す組成となるグリーンシートを用いる請求
項３に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法であ
り、ＢａＴｉＯ3よりも比表面積の大きいＭｎ3Ｏ4とＤ
ｙ2Ｏ3を副成分として添加することにより、誘電体層の
局所的な半導体化部分を激減させることができる。特に
誘電体層の厚みが焼結後６μｍ以下の積層セラミックコ
ンデンサについては、有効層間に誘電体セラミック粒子
が１〜３個となる。本発明の場合大多数の誘電体セラミ
ック粒子に絶縁性が付与されるために有効層厚みが６μ
ｍ以下でも十分な絶縁性を有するので、誘電体層を薄層
化し、小型大容量かつ、高温中での電圧負荷試験による
絶縁抵抗の劣化の小さい、高信頼性を有する積層セラミ
ックコンデンサを得ることができる。
（化４）に示す組成となるグリーンシートを用いる請求
項３に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法であ
り、ＢａＴｉＯ3よりも比表面積の大きいＭｎ3Ｏ4とＤ
ｙ2Ｏ3を副成分として添加することにより、誘電体層の
局所的な半導体化部分を激減させることができる。特に
誘電体層の厚みが焼結後６μｍ以下の積層セラミックコ
ンデンサについては、有効層間に誘電体セラミック粒子
が１〜３個となる。本発明の場合大多数の誘電体セラミ
ック粒子に絶縁性が付与されるために有効層厚みが６μ
ｍ以下でも十分な絶縁性を有するので、誘電体層を薄層
化し、小型大容量かつ、高温中での電圧負荷試験による
絶縁抵抗の劣化の小さい、高信頼性を有する積層セラミ
ックコンデンサを得ることができる。
【００１１】
【化４】
【００１２】以下本発明の一実施の形態について説明す
る。出発原料には化学的に高純度のＢａＴｉＯ3，Ｂａ
ＺｒＯ3，ＳｒＯ，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2Ｏ3を用い、（化
５）に示すような本発明範囲内の一組成比になるように
秤量した。
る。出発原料には化学的に高純度のＢａＴｉＯ3，Ｂａ
ＺｒＯ3，ＳｒＯ，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2Ｏ3を用い、（化
５）に示すような本発明範囲内の一組成比になるように
秤量した。
【００１３】
【化５】
【００１４】ここで主成分となるＢａＴｉＯ3は共沈法
で作製されたもので、比表面積は５ｍ2／ｇであった。
また副成分となる他の添加物については種々の比表面積
を有する市販のＢａＺｒＯ3，ＳｒＯ，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2
Ｏ3を用いて行った。
で作製されたもので、比表面積は５ｍ2／ｇであった。
また副成分となる他の添加物については種々の比表面積
を有する市販のＢａＺｒＯ3，ＳｒＯ，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2
Ｏ3を用いて行った。
【００１５】秤量後、まず出発原料をジルコニアボール
を備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式混合後、
脱水乾燥し、混合粉末を得た後、高純度のアルミナルツ
ボに入れ、９００〜１２００℃の範囲で、２時間仮焼し
た。
を備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式混合後、
脱水乾燥し、混合粉末を得た後、高純度のアルミナルツ
ボに入れ、９００〜１２００℃の範囲で、２時間仮焼し
た。
【００１６】その後この仮焼粉末をジルコニアボールを
備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱
水乾燥した。この時粉砕粉の平均粒径が１．５μｍ以下
になるようにした。次に混合粉末および粉砕粉末のそれ
ぞれに有機バインダとしてポリビニルブチラール樹脂、
可塑剤としてＢＢＰ（ベンジルブチルフタレート）、溶
剤としてｎ−酢酸ブチルを加えて、ジルコニアを備えた
ボールミルにて混合し、スラリーを調整した。次にこの
スラリーを真空脱泡の後、ドクターブレード法により、
フィルム状に造膜し、グリーンシートを作製した。この
時、乾燥後のグリーンシートの厚みが約１０μｍとなる
ようにした。次に、このグリーンシート上に平均粒径約
１．０μｍのニッケル粉末を含有した電極ペーストを用
い、所望の内部電極パターンとなるようにスクリーン印
刷を行った。次いで内部電極パターン形成済みのグリー
ンシートを内部電極パターンがグリーンシートを介して
対向するように１００枚重ね合わせ、加熱、加圧して一
体化した後、横３．８ｍｍ、縦１．８ｍｍの寸法に切断
して、未焼結積層体を準備した。次にこの未焼結積層体
をジルコニア粉末を敷いたジルコニア質サヤに入れ、ニ
ッケルが過度に酸化しないように最高温度４００℃で空
気中で加熱し、未焼結積層体中の有機バインダを燃焼さ
せて除去した。
備えたボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱
水乾燥した。この時粉砕粉の平均粒径が１．５μｍ以下
になるようにした。次に混合粉末および粉砕粉末のそれ
ぞれに有機バインダとしてポリビニルブチラール樹脂、
可塑剤としてＢＢＰ（ベンジルブチルフタレート）、溶
剤としてｎ−酢酸ブチルを加えて、ジルコニアを備えた
ボールミルにて混合し、スラリーを調整した。次にこの
スラリーを真空脱泡の後、ドクターブレード法により、
フィルム状に造膜し、グリーンシートを作製した。この
時、乾燥後のグリーンシートの厚みが約１０μｍとなる
ようにした。次に、このグリーンシート上に平均粒径約
１．０μｍのニッケル粉末を含有した電極ペーストを用
い、所望の内部電極パターンとなるようにスクリーン印
刷を行った。次いで内部電極パターン形成済みのグリー
ンシートを内部電極パターンがグリーンシートを介して
対向するように１００枚重ね合わせ、加熱、加圧して一
体化した後、横３．８ｍｍ、縦１．８ｍｍの寸法に切断
して、未焼結積層体を準備した。次にこの未焼結積層体
をジルコニア粉末を敷いたジルコニア質サヤに入れ、ニ
ッケルが過度に酸化しないように最高温度４００℃で空
気中で加熱し、未焼結積層体中の有機バインダを燃焼さ
せて除去した。
【００１７】次いで図１を用いて焼成工程について説明
する。温度については、まず昇温速度２００℃／時間で
最高温度（Ｔ１）が１２５０℃になるまで昇温し、最高
温度で２時間保持した後、８５０℃（Ｔ３）まで降温速
度２００℃／時間で降温し、８５０℃で２時間保持し、
誘電体層の再酸化を行った後、降温速度２００℃／時間
で降温する温度管理を行った。雰囲気については、昇温
からＴ２まではＮ2＋Ｈ2ガスに対してＣＯ2ガス、Ｈ2Ｏ
ガスなどを用いて、本実施の形態においては、ＰＯ2＝
１０-7ａｔｍ以下を保持し、Ｔ２以降はＨ2ガスの送り
込みを止めて、Ｔ２までよりも酸素分圧を高くして、Ｐ
Ｏ2＝１０-5ａｔｍで誘電体層の再酸化を行った。ここ
でＴ２以降、再酸化を行うのは絶縁抵抗が劣化するのを
防止するためである。
する。温度については、まず昇温速度２００℃／時間で
最高温度（Ｔ１）が１２５０℃になるまで昇温し、最高
温度で２時間保持した後、８５０℃（Ｔ３）まで降温速
度２００℃／時間で降温し、８５０℃で２時間保持し、
誘電体層の再酸化を行った後、降温速度２００℃／時間
で降温する温度管理を行った。雰囲気については、昇温
からＴ２まではＮ2＋Ｈ2ガスに対してＣＯ2ガス、Ｈ2Ｏ
ガスなどを用いて、本実施の形態においては、ＰＯ2＝
１０-7ａｔｍ以下を保持し、Ｔ２以降はＨ2ガスの送り
込みを止めて、Ｔ２までよりも酸素分圧を高くして、Ｐ
Ｏ2＝１０-5ａｔｍで誘電体層の再酸化を行った。ここ
でＴ２以降、再酸化を行うのは絶縁抵抗が劣化するのを
防止するためである。
【００１８】その後得られた焼結体の内部電極の露出し
た端面に外部電極として市販の９００℃窒素雰囲気焼成
用Ｃｕペーストを塗布し、メッシュ型の連続ベルトによ
って焼付け、積層セラミックコンデンサを得た。
た端面に外部電極として市販の９００℃窒素雰囲気焼成
用Ｃｕペーストを塗布し、メッシュ型の連続ベルトによ
って焼付け、積層セラミックコンデンサを得た。
【００１９】なお、焼成後の誘電体層の厚みは約６μ
ｍ、内部電極層の厚みは約２〜２．５μｍであった。
ｍ、内部電極層の厚みは約２〜２．５μｍであった。
【００２０】次に得られた積層セラミックコンデンサの
静電容量を２０℃の恒温槽中で周波数１ｋＨｚ、入力信
号レベル１．０Ｖｒｍｓにて測定し、（数１）を用いて
比誘電率を算出した。
静電容量を２０℃の恒温槽中で周波数１ｋＨｚ、入力信
号レベル１．０Ｖｒｍｓにて測定し、（数１）を用いて
比誘電率を算出した。
【００２１】
【数１】
【００２２】その後、直流１６Ｖを１分間印加し、その
時の絶縁抵抗を測定した。一方で、任意に５０個の積層
セラミックコンデンサを抽出し、８５℃の高温中で各々
に対して３２Ｖを負荷し、１０００時間後の絶縁抵抗の
劣化数を評価した。以上の測定結果を（表１）に合わせ
て示した。
時の絶縁抵抗を測定した。一方で、任意に５０個の積層
セラミックコンデンサを抽出し、８５℃の高温中で各々
に対して３２Ｖを負荷し、１０００時間後の絶縁抵抗の
劣化数を評価した。以上の測定結果を（表１）に合わせ
て示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】（表１）から明らかなように、副成分Ｂａ
ＺｒＯ3，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2Ｏ3およびＳｒＯの比表面積
がＢａＴｉＯ3よりも大きい場合（サンプルＮｏ．００
１〜Ｎｏ．０１０）には、高温負荷試験での絶縁抵抗の
劣化が見られないのに対して、ＢａＴｉＯ3の比表面積
よりも小さい場合（サンプルＮｏ．０１１〜Ｎｏ．０１
５）には、絶縁抵抗の劣化が見られる。特にＭｎ3Ｏ4と
Ｄｙ2Ｏ3の両方がＢａＴｉＯ3の比表面積よりも小さい
場合には劣化が激しいことが分かる。これらの劣化箇所
を観察した結果、ボイドなどの構造欠陥ではなく、セラ
ミック粒子自身の劣化であった。
ＺｒＯ3，Ｍｎ3Ｏ4，Ｄｙ2Ｏ3およびＳｒＯの比表面積
がＢａＴｉＯ3よりも大きい場合（サンプルＮｏ．００
１〜Ｎｏ．０１０）には、高温負荷試験での絶縁抵抗の
劣化が見られないのに対して、ＢａＴｉＯ3の比表面積
よりも小さい場合（サンプルＮｏ．０１１〜Ｎｏ．０１
５）には、絶縁抵抗の劣化が見られる。特にＭｎ3Ｏ4と
Ｄｙ2Ｏ3の両方がＢａＴｉＯ3の比表面積よりも小さい
場合には劣化が激しいことが分かる。これらの劣化箇所
を観察した結果、ボイドなどの構造欠陥ではなく、セラ
ミック粒子自身の劣化であった。
【００２５】つまり還元雰囲気中で焼成すると容易に還
元され、半導体化してしまうＢａＴｉＯ3に、予め各種
副成分を添加することによって還元雰囲気中で焼成して
も、絶縁性を確保できる。しかしながら、各種副成分粉
末の比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より小さい場合
には、副成分が均一にＢａＴｉＯ3に固溶せず、副成分
が固溶した箇所は絶縁性が確保できるが、副成分が添加
物が十分に固溶しなかった部分は、半導体化してしまう
からである。
元され、半導体化してしまうＢａＴｉＯ3に、予め各種
副成分を添加することによって還元雰囲気中で焼成して
も、絶縁性を確保できる。しかしながら、各種副成分粉
末の比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より小さい場合
には、副成分が均一にＢａＴｉＯ3に固溶せず、副成分
が固溶した箇所は絶縁性が確保できるが、副成分が添加
物が十分に固溶しなかった部分は、半導体化してしまう
からである。
【００２６】以上のことから、ＢａＴｉＯ3粉末よりも
比表面積が大きい副成分粉末を添加することで、副成分
粒子が均一にＢａＴｉＯ3粒子と反応し、局所的な半導
体化を抑制することができ、誘電体層の絶縁性が向上
し、高信頼性を有する磁器誘電体組成物および積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
比表面積が大きい副成分粉末を添加することで、副成分
粒子が均一にＢａＴｉＯ3粒子と反応し、局所的な半導
体化を抑制することができ、誘電体層の絶縁性が向上
し、高信頼性を有する磁器誘電体組成物および積層セラ
ミックコンデンサを得ることができる。
【００２７】以下、本発明において重要なことを記載す
る。 （１）上記実施の形態では、（化５）に示される本発明
範囲内の一組成比についてのみ示したが、（化４）に示
す組成範囲内の誘電体磁器組成物はもちろんのこと、Ｂ
ａＴｉＯ3を主成分とし、各種副成分を添加して形成す
る組成物においても、本発明の方法により主成分ＢａＴ
ｉＯ3に対して副成分を均一に固溶させることができ、
電気特性の優れた組成物を得ることができる。
る。 （１）上記実施の形態では、（化５）に示される本発明
範囲内の一組成比についてのみ示したが、（化４）に示
す組成範囲内の誘電体磁器組成物はもちろんのこと、Ｂ
ａＴｉＯ3を主成分とし、各種副成分を添加して形成す
る組成物においても、本発明の方法により主成分ＢａＴ
ｉＯ3に対して副成分を均一に固溶させることができ、
電気特性の優れた組成物を得ることができる。
【００２８】（２）内部電極としてＮｉを用いたが、Ｃ
ｕ，Ｎｉ−Ｃｕなどの酸化されやすい卑金属だけでなく
貴金属を主成分とする場合においても同様の効果が得ら
れる。
ｕ，Ｎｉ−Ｃｕなどの酸化されやすい卑金属だけでなく
貴金属を主成分とする場合においても同様の効果が得ら
れる。
【００２９】（３）脱バインダ工程は、使用する有機バ
インダが除去できるように、その燃焼温度に応じて熱処
理温度を最適に選択すればよい。
インダが除去できるように、その燃焼温度に応じて熱処
理温度を最適に選択すればよい。
【００３０】（４）焼成工程は、昇温速度１００〜４０
０℃／時間で昇温し、最高温度（Ｔ１）１２２５〜１３
２５℃で２〜４時間保持し、誘電体層の再酸化を行うた
めに降温過程において、７００〜１１５０℃（Ｔ３）で
２〜６時間保持することが望ましい。また降温速度は５
０〜４００℃／時間とすることが望ましい。
０℃／時間で昇温し、最高温度（Ｔ１）１２２５〜１３
２５℃で２〜４時間保持し、誘電体層の再酸化を行うた
めに降温過程において、７００〜１１５０℃（Ｔ３）で
２〜６時間保持することが望ましい。また降温速度は５
０〜４００℃／時間とすることが望ましい。
【００３１】（５）昇温過程と最高温度保持過程まで
（Ｔ１まで）の焼成雰囲気は、焼成の最初から内部電極
となる金属の平衡酸素分圧より低い酸素分圧とするか、
あるいは最初内部電極となる金属の平衡酸素分圧以上で
焼成し誘電体層中に残留しているカーボンを除去した
後、この雰囲気で焼成することにより金属酸化物となっ
た内部電極が誘電体層中に拡散してしまう前に金属酸化
物を金属に還元するために酸素分圧を内部電極となる金
属の平衡酸素分圧より低い酸素分圧にする。
（Ｔ１まで）の焼成雰囲気は、焼成の最初から内部電極
となる金属の平衡酸素分圧より低い酸素分圧とするか、
あるいは最初内部電極となる金属の平衡酸素分圧以上で
焼成し誘電体層中に残留しているカーボンを除去した
後、この雰囲気で焼成することにより金属酸化物となっ
た内部電極が誘電体層中に拡散してしまう前に金属酸化
物を金属に還元するために酸素分圧を内部電極となる金
属の平衡酸素分圧より低い酸素分圧にする。
【００３２】また降温過程以降（Ｔ２以降）は、誘電体
層の再酸化を行うために、Ｔ１までよりも酸素分圧を高
くすることが望ましい。しかしながら降温過程におい
て、誘電体層の再酸化を行う際、焼成後内部電極として
の機能を果たせるように内部電極が過度に酸化されない
雰囲気でなければならない。
層の再酸化を行うために、Ｔ１までよりも酸素分圧を高
くすることが望ましい。しかしながら降温過程におい
て、誘電体層の再酸化を行う際、焼成後内部電極として
の機能を果たせるように内部電極が過度に酸化されない
雰囲気でなければならない。
【００３３】Ｔ２の温度は、Ｔ１以降Ｔ３までの温度範
囲内にあればよい。また酸素分圧が上述したように制御
できれば、Ｎ2＋Ｈ2ガスだけに限らず他の方法で酸素分
圧を制御しても構わない。
囲内にあればよい。また酸素分圧が上述したように制御
できれば、Ｎ2＋Ｈ2ガスだけに限らず他の方法で酸素分
圧を制御しても構わない。
【００３４】（６）外部電極は、内部電極と同じ金属か
また内部電極となる金属と合金を形成する金属を用いて
形成すれば電気的接続が十分に確保でき、インピーダン
スが小さく、安定した静電容量を有する積層セラミック
コンデンサとなる。
また内部電極となる金属と合金を形成する金属を用いて
形成すれば電気的接続が十分に確保でき、インピーダン
スが小さく、安定した静電容量を有する積層セラミック
コンデンサとなる。
【００３５】（７）出発原料として用いるＢａＴｉＯ3
粉末は、固相法で作製されたものより、アルコキシド法
やシュウ酸塩法などの共沈法で作製されたものの方が低
温で副成分との反応は進行しやすい。
粉末は、固相法で作製されたものより、アルコキシド法
やシュウ酸塩法などの共沈法で作製されたものの方が低
温で副成分との反応は進行しやすい。
【００３６】（８）（化４）の誘電体磁器組成物におい
ては、ＢａをＳｒで置換することにより比誘電率を高
め、誘電損失を小さくすることができる。またＤｙは耐
還元性を向上させることができるとともに他の希土類元
素と比較すると比誘電率を向上させることができる。さ
らにＭｎは、耐還元性を向上させることができる。そし
てＭｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物と比較すると、原料混合時
の分散性に優れているので、他のＭｎ化合物を用いるよ
りも少量の添加で絶縁抵抗の低下を抑制することができ
る。またＭｎ成分を添加することにより比誘電率が低下
する傾向にあるが、Ｍｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物を用いた
場合と比較すると、その傾向が小さい。従ってＭｎ成分
の添加は、Ｍｎ3Ｏ4を用いて行うことが好ましい。
ては、ＢａをＳｒで置換することにより比誘電率を高
め、誘電損失を小さくすることができる。またＤｙは耐
還元性を向上させることができるとともに他の希土類元
素と比較すると比誘電率を向上させることができる。さ
らにＭｎは、耐還元性を向上させることができる。そし
てＭｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物と比較すると、原料混合時
の分散性に優れているので、他のＭｎ化合物を用いるよ
りも少量の添加で絶縁抵抗の低下を抑制することができ
る。またＭｎ成分を添加することにより比誘電率が低下
する傾向にあるが、Ｍｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物を用いた
場合と比較すると、その傾向が小さい。従ってＭｎ成分
の添加は、Ｍｎ3Ｏ4を用いて行うことが好ましい。
【００３７】また副成分の中でも特にＭｎ3Ｏ4，Ｄｙ2
Ｏ3は、ＢａＴｉＯ3より比表面積の大きいものを用いる
ことが重要である。Ｍｎ3Ｏ4やＤｙ2Ｏ3はＢａＴｉＯ3
に固溶し、還元雰囲気中でのＢａＴｉＯ3の半導体化を
抑制する成分である。ＢａＴｉＯ3の比表面積が２〜６
ｍ2／ｇに対して、それ以上の比表面積を有するＭｎ3Ｏ
4やＤｙ2Ｏ3を添加することによって誘電体層の絶縁性
が向上する。Ｍｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物と比較して比表
面積が６〜８ｍ2／ｇと大きく、混合時の分散性につい
ても優れている。一方Ｄｙ2Ｏ3は６〜１２ｍ2／ｇのも
のを用いることにより、絶縁性が向上する。また他の希
土類と比較すると比誘電率を高める役割を果たす。Ｓｒ
成分やＺｒ成分についても、ＢａＴｉＯ3よりも比表面
積の大きな粉体を用いることによって絶縁性を向上させ
る効果を有しているが、Ｍｎ成分やＤｙ成分と比較する
と顕著ではない。
Ｏ3は、ＢａＴｉＯ3より比表面積の大きいものを用いる
ことが重要である。Ｍｎ3Ｏ4やＤｙ2Ｏ3はＢａＴｉＯ3
に固溶し、還元雰囲気中でのＢａＴｉＯ3の半導体化を
抑制する成分である。ＢａＴｉＯ3の比表面積が２〜６
ｍ2／ｇに対して、それ以上の比表面積を有するＭｎ3Ｏ
4やＤｙ2Ｏ3を添加することによって誘電体層の絶縁性
が向上する。Ｍｎ3Ｏ4は他のＭｎ化合物と比較して比表
面積が６〜８ｍ2／ｇと大きく、混合時の分散性につい
ても優れている。一方Ｄｙ2Ｏ3は６〜１２ｍ2／ｇのも
のを用いることにより、絶縁性が向上する。また他の希
土類と比較すると比誘電率を高める役割を果たす。Ｓｒ
成分やＺｒ成分についても、ＢａＴｉＯ3よりも比表面
積の大きな粉体を用いることによって絶縁性を向上させ
る効果を有しているが、Ｍｎ成分やＤｙ成分と比較する
と顕著ではない。
【００３８】ＢａＴｉＯ3は５．５〜１４ｍ2／ｇ、Ｓｒ
Ｏは６〜８ｍ2／ｇの比表面積のものを用いることが好
ましい。
Ｏは６〜８ｍ2／ｇの比表面積のものを用いることが好
ましい。
【００３９】ＢａＴｉＯ3に対して、添加量の少ない副
成分ほど比表面積の大きな原料を用いて反応性を向上さ
せることが望ましい。
成分ほど比表面積の大きな原料を用いて反応性を向上さ
せることが望ましい。
【００４０】（９）誘電体層の副成分の出発原料として
炭酸塩を用いた場合、湿式混合時に水酸化物となるため
にスラリーの粘度が上昇し、各添加物の分散状態が悪く
なる。
炭酸塩を用いた場合、湿式混合時に水酸化物となるため
にスラリーの粘度が上昇し、各添加物の分散状態が悪く
なる。
【００４１】（化４）の組成物においては、比誘電率が
低くなる。またＭｎ成分やＤｙ成分の極度に分散状態が
悪い場合には、絶縁抵抗の劣化を招くこともある。
低くなる。またＭｎ成分やＤｙ成分の極度に分散状態が
悪い場合には、絶縁抵抗の劣化を招くこともある。
【００４２】従って、出発原料はできるだけ炭酸塩を用
いないことが好ましい。 （１０）上記実施の形態においては、積層セラミックコ
ンデンサを作製し、誘電体磁器組成物の特性を評価した
が、本発明の誘電体磁器組成物は、単板型のセラミック
コンデンサにも使用できることは言うまでもない。
いないことが好ましい。 （１０）上記実施の形態においては、積層セラミックコ
ンデンサを作製し、誘電体磁器組成物の特性を評価した
が、本発明の誘電体磁器組成物は、単板型のセラミック
コンデンサにも使用できることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】以上本発明によると、副成分が主成分Ｂ
ａＴｉＯ3に均一に固溶され易くなり、例えば誘電体磁
器組成物の場合、絶縁性に優れたものとなる。
ａＴｉＯ3に均一に固溶され易くなり、例えば誘電体磁
器組成物の場合、絶縁性に優れたものとなる。
【図１】本発明の一実施形態の焼成工程を説明する図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 勉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 菊池 立郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 主成分ＢａＴｉＯ3に副成分を添加した
後、焼成する組成物の製造方法において、前記副成分
は、その比表面積がＢａＴｉＯ3の比表面積より大きい
ものを用いることを特徴とするＢａＴｉＯ3を主成分と
する組成物の製造方法。 - 【請求項２】 ＢａＴｉＯ3を主成分とする組成物は、
（化１）とする請求項１に記載のＢａＴｉＯ3を主成分
とする組成物の製造方法。 【化１】 - 【請求項３】 ＢａＴｉＯ3を主成分とし、副成分を添
加して形成したグリーンシートと、内部電極とを交互に
積層して積層体を形成する第１の工程と、次にこの積層
体を前記内部電極の融点よりも低温で焼成する第２の工
程と、その後前記積層体の端面に外部電極を形成する第
３の工程とを有し、前記副成分は、その比表面積がＢａ
ＴｉＯ3の比表面積より大きいものを用いることを特徴
とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項４】 グリーンシートは焼成後（化２）に示す
組成となる請求項３に記載の積層セラミックコンデンサ
の製造方法。 【化２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05940898A JP3751146B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05940898A JP3751146B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11255560A true JPH11255560A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3751146B2 JP3751146B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=13112435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05940898A Expired - Lifetime JP3751146B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | ＢａＴｉＯ３を主成分とする組成物の製造方法と積層セラミックコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3751146B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548437B2 (en) | 2000-06-20 | 2003-04-15 | Tdk Corporation | Dielectric ceramics and electronic component |
| KR100631995B1 (ko) | 2005-07-28 | 2006-10-09 | 삼성전기주식회사 | 저온 소성용 유전체 자기조성물 및 이를 이용한 적층세라믹 콘덴서 |
| JP2006290675A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| EP1095917A4 (en) * | 1999-02-19 | 2007-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, CONDENSER THEREOF USED AND METHOD OF MANUFACTURING |
| JP2008162826A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Namics Corp | 耐還元性誘電体磁器組成物、それを用いた誘電体及び積層セラミックコンデンサ |
| JP2009208997A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物 |
| JP2010024126A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物 |
| JP2010037112A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
| JP2014198660A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド.Samsung Electro−Mechanics Co., Ltd. | 誘電体磁器組成物及びこれを含む積層セラミックキャパシター |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102027544B1 (ko) * | 2017-07-31 | 2019-10-01 | 한국과학기술원 | 적층 세라믹 커패시터 제조 방법 및 동일 방법으로 제조된 적층 세라믹 커패시터 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP05940898A patent/JP3751146B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| EP1095917A4 (en) * | 1999-02-19 | 2007-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, CONDENSER THEREOF USED AND METHOD OF MANUFACTURING |
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| JP2006290675A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
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|---|---|
| JP3751146B2 (ja) | 2006-03-01 |
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