JP2002201064A - 誘電体磁器組成物、積層セラミックコンデンサとその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物、積層セラミックコンデンサとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好に焼結可能で、鉛レスハンダを使用した
場合でもクラックが生じにくく、優れた電気的特性を示
す、内部電極としてＮｉを用いた積層セラミックコンデ
ンサ用として好適な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 組成式がＢａＴｉＯ3からなる主組成物
に対して、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−
ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，
Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２種以上
の元素）からなる添加物を、２．０〜６．０ｗｔ％含有
させてなる誘電体磁器組成物であって、前記添加物を構
成する各成分が、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍｏｌ％、
Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３５ｍｏｌ
％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ＝１〜１
０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であり、その平
均粒径が０．３μｍ以下になるように調製する。
場合でもクラックが生じにくく、優れた電気的特性を示
す、内部電極としてＮｉを用いた積層セラミックコンデ
ンサ用として好適な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】 組成式がＢａＴｉＯ3からなる主組成物
に対して、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−
ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，
Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２種以上
の元素）からなる添加物を、２．０〜６．０ｗｔ％含有
させてなる誘電体磁器組成物であって、前記添加物を構
成する各成分が、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍｏｌ％、
Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３５ｍｏｌ
％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ＝１〜１
０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であり、その平
均粒径が０．３μｍ以下になるように調製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサ用の誘電体磁器組成物、その組成物を用いた積
層セラミックコンデンサとその製造方法に関するもので
ある。
ンデンサ用の誘電体磁器組成物、その組成物を用いた積
層セラミックコンデンサとその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】小型・高性能化の要求に伴い、積層セラ
ミックコンデンサ（ＭＬＣ）においては、近年、ますま
す小型化、多層化が進展しており、一般的には以下に示
すような方法により作製されている。まず、誘電体粉末
に有機バインダーや可塑剤、有機溶剤を混合してスラリ
ーを作製し、ドクターブレード法等によりセラミックグ
リーンシートを作製する。得られたグリーンシート上に
内部電極となる電極材料を塗布し、複数枚積層して熱圧
着し、一体化させたものを大気中において１３００℃前
後で焼成して焼成体を作製する。得られた焼成体の端面
に内部電極と電気的に導通する外部電極を焼き付けるこ
とにより作製される。
ミックコンデンサ（ＭＬＣ）においては、近年、ますま
す小型化、多層化が進展しており、一般的には以下に示
すような方法により作製されている。まず、誘電体粉末
に有機バインダーや可塑剤、有機溶剤を混合してスラリ
ーを作製し、ドクターブレード法等によりセラミックグ
リーンシートを作製する。得られたグリーンシート上に
内部電極となる電極材料を塗布し、複数枚積層して熱圧
着し、一体化させたものを大気中において１３００℃前
後で焼成して焼成体を作製する。得られた焼成体の端面
に内部電極と電気的に導通する外部電極を焼き付けるこ
とにより作製される。
【０００３】これまで、この積層セラミックコンデンサ
の内部電極としては、大気中で焼成した場合でも誘電体
材料と反応せず、酸化することによる抵抗の増大も起こ
らないという理由から、白金、パラジウム、銀−パラジ
ウムといった貴金属が用いられてきた。しかし、近年の
貴金属の高騰、特にパラジウムが高価になっているた
め、製造コストが高くなるといった問題が生じていた。
そこで、製造コストの削減を図るために、上記の貴金属
と同様な特性を示す卑金属のＮｉを内部電極として用い
た積層コンデンサが製造されている。
の内部電極としては、大気中で焼成した場合でも誘電体
材料と反応せず、酸化することによる抵抗の増大も起こ
らないという理由から、白金、パラジウム、銀−パラジ
ウムといった貴金属が用いられてきた。しかし、近年の
貴金属の高騰、特にパラジウムが高価になっているた
め、製造コストが高くなるといった問題が生じていた。
そこで、製造コストの削減を図るために、上記の貴金属
と同様な特性を示す卑金属のＮｉを内部電極として用い
た積層コンデンサが製造されている。
【０００４】このように内部電極としてＮｉを用いる場
合、大気中及び酸化雰囲気中での焼成ではＮｉが酸化さ
れ、内部電極としての役割を果たさなくなるといった問
題が生じるため、還元雰囲気下での焼成が必要となる。
しかし、この条件下では、誘電体セラミックの主成分で
あるＴｉの価数が４価から３価に還元されるため、半導
体化すると共に、平均寿命も急激に低下する。そこで、
その対策として、アクセプターであるＭｎＯ，Ｃｏ2Ｏ3
等を添加することによってＴｉの還元を抑制し、また、
再酸化処理によって酸素空位の低減を図り、平均寿命の
低下を防止している。しかしながら、上記再酸化処理に
も、誘電率への影響が大きく、誘電率の温度依存性に悪
影響を及ぼす恐れがあるといった問題点があった。
合、大気中及び酸化雰囲気中での焼成ではＮｉが酸化さ
れ、内部電極としての役割を果たさなくなるといった問
題が生じるため、還元雰囲気下での焼成が必要となる。
しかし、この条件下では、誘電体セラミックの主成分で
あるＴｉの価数が４価から３価に還元されるため、半導
体化すると共に、平均寿命も急激に低下する。そこで、
その対策として、アクセプターであるＭｎＯ，Ｃｏ2Ｏ3
等を添加することによってＴｉの還元を抑制し、また、
再酸化処理によって酸素空位の低減を図り、平均寿命の
低下を防止している。しかしながら、上記再酸化処理に
も、誘電率への影響が大きく、誘電率の温度依存性に悪
影響を及ぼす恐れがあるといった問題点があった。
【０００５】また、近年の環境問題を考えると、実装す
る際に通常用いられているハンダには鉛が含まれてお
り、環境問題を引き起こす原因となり得るため、鉛レス
ハンダの使用が要望されている。そのため、現在では、
鉛レスハンダの開発及び実用化が盛んに行われ、Ｓｎ−
Ｂｉ−Ａｇ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｇ
ｅ系等に代表されるような鉛レスハンダが使用され始め
ている。
る際に通常用いられているハンダには鉛が含まれてお
り、環境問題を引き起こす原因となり得るため、鉛レス
ハンダの使用が要望されている。そのため、現在では、
鉛レスハンダの開発及び実用化が盛んに行われ、Ｓｎ−
Ｂｉ−Ａｇ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｇ
ｅ系等に代表されるような鉛レスハンダが使用され始め
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話に
代表されるように、電子機器の小型化、軽量化、低価格
化の必要性が急激に増大している現在、積層セラミック
コンデンサに対しても、低価格化、大容量化、高耐圧
化、高絶縁化、高信頼性の要求が増大している。その中
で、低価格化については、上述したように内部電極に卑
金属のＮｉを用いることにより、貴金属であるＰｄ，Ａ
ｇ−Ｐｄを使用するよりも低価格に抑えることが可能と
なった。
代表されるように、電子機器の小型化、軽量化、低価格
化の必要性が急激に増大している現在、積層セラミック
コンデンサに対しても、低価格化、大容量化、高耐圧
化、高絶縁化、高信頼性の要求が増大している。その中
で、低価格化については、上述したように内部電極に卑
金属のＮｉを用いることにより、貴金属であるＰｄ，Ａ
ｇ−Ｐｄを使用するよりも低価格に抑えることが可能と
なった。
【０００７】しかしながら、内部電極に卑金属のＮｉを
用いるという技術は、これまでは、内部電極の使用量が
多くなる高積層品、つまり、低い電界強度下（３Ｖ／μ
ｍ以下）の大容量品のみに適用されることが多く、高い
電界強度下（３Ｖ／μｍ以上）では、静電容量、耐圧、
絶縁抵抗の温度依存性、ＤＣバイアス特性及び信頼性の
低下という問題が頻繁に発生している。
用いるという技術は、これまでは、内部電極の使用量が
多くなる高積層品、つまり、低い電界強度下（３Ｖ／μ
ｍ以下）の大容量品のみに適用されることが多く、高い
電界強度下（３Ｖ／μｍ以上）では、静電容量、耐圧、
絶縁抵抗の温度依存性、ＤＣバイアス特性及び信頼性の
低下という問題が頻繁に発生している。
【０００８】また、鉛レスハンダを用いて実装する際、
処理温度が通常の鉛入りハンダよりも２０〜３０℃程度
高くなるため、クラックが発生しやすいという欠点もあ
る。さらに、これまでに、大容量化するために通常用い
られている誘電体材料（例えば、特開平６−３４２７３
５号、特開平１０−２５５５４９号、特開昭６１−１０
１４５９号、特公昭６１−１４６１１号等）を用いる
と、高誘電率は得られるものの、高い電界強度下（３Ｖ
／μｍ以上）では、耐圧及び絶縁抵抗、信頼性ともに著
しく低下し、高温（１５０℃）での絶縁抵抗の低下（Ｃ
Ｒ積の低下）という欠点があった。
処理温度が通常の鉛入りハンダよりも２０〜３０℃程度
高くなるため、クラックが発生しやすいという欠点もあ
る。さらに、これまでに、大容量化するために通常用い
られている誘電体材料（例えば、特開平６−３４２７３
５号、特開平１０−２５５５４９号、特開昭６１−１０
１４５９号、特公昭６１−１４６１１号等）を用いる
と、高誘電率は得られるものの、高い電界強度下（３Ｖ
／μｍ以上）では、耐圧及び絶縁抵抗、信頼性ともに著
しく低下し、高温（１５０℃）での絶縁抵抗の低下（Ｃ
Ｒ積の低下）という欠点があった。
【０００９】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
良好に焼結可能で、鉛レスハンダを使用した場合でもク
ラックが生じにくく、優れた電気的特性を示す、内部電
極としてＮｉを用いた積層セラミックコンデンサ用とし
て好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
良好に焼結可能で、鉛レスハンダを使用した場合でもク
ラックが生じにくく、優れた電気的特性を示す、内部電
極としてＮｉを用いた積層セラミックコンデンサ用とし
て好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。
【００１０】本発明の別の目的は、そのような組成物を
用いて、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格で規定するＢ
特性及びＥＩＡ規格で規定するＸ７Ｒ特性をそれぞれ満
足する信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供す
ることであり、さらに、そのような優れた積層セラミッ
クコンデンサを製造可能な、環境性に優れた製造方法を
提供することにある。
用いて、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格で規定するＢ
特性及びＥＩＡ規格で規定するＸ７Ｒ特性をそれぞれ満
足する信頼性の高い積層セラミックコンデンサを提供す
ることであり、さらに、そのような優れた積層セラミッ
クコンデンサを製造可能な、環境性に優れた製造方法を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、請求項１に記載
の通り、誘電体材料として、組成式がＢａＴｉＯ3から
なる主組成物に対して、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｂ
ａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種また
は２種以上の元素）からなる添加物を、２．０〜６．０
ｗｔ％含有させてなることを特徴とする誘電体磁器組成
物を用いることにより、上記目的を達成し得ることを見
出した。
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、請求項１に記載
の通り、誘電体材料として、組成式がＢａＴｉＯ3から
なる主組成物に対して、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｂ
ａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種また
は２種以上の元素）からなる添加物を、２．０〜６．０
ｗｔ％含有させてなることを特徴とする誘電体磁器組成
物を用いることにより、上記目的を達成し得ることを見
出した。
【００１２】なお、主成分であるチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3）に上記添加物を添加する場合、まず、添加
物を１１００℃以上の高温度で仮焼きし、粉砕すること
により均一化し、これをベースとなるＢａＴｉＯ3に添
加することが好ましい。この方法により、焼結した後に
粒界に選択的にこれらの添加物を均一に析出させること
が可能となり、絶縁抵抗及び信頼性の向上が見られる。
また、添加物の比重差が小さいために、より均一なグリ
ーンシートを作製することができる。
ａＴｉＯ3）に上記添加物を添加する場合、まず、添加
物を１１００℃以上の高温度で仮焼きし、粉砕すること
により均一化し、これをベースとなるＢａＴｉＯ3に添
加することが好ましい。この方法により、焼結した後に
粒界に選択的にこれらの添加物を均一に析出させること
が可能となり、絶縁抵抗及び信頼性の向上が見られる。
また、添加物の比重差が小さいために、より均一なグリ
ーンシートを作製することができる。
【００１３】また、請求項２に記載の通り、前記ＢａＯ
−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但
し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏ
から選択された１種または２種以上の元素）からなる添
加物を構成する各成分は、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍ
ｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３
５ｍｏｌ％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ
＝１〜１０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であ
り、この添加物の平均粒径は、０．３μｍ以下であるこ
とが望ましい。
−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但
し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏ
から選択された１種または２種以上の元素）からなる添
加物を構成する各成分は、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍ
ｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３
５ｍｏｌ％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ
＝１〜１０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であ
り、この添加物の平均粒径は、０．３μｍ以下であるこ
とが望ましい。
【００１４】なお、さらに好ましくは、ベースとなるＢ
ａＴｉＯ3の平均粒径が０．３〜０．５μｍである原料
に、平均粒径が０．３μｍ以下の上記添加物を混合する
ことが望ましい。これにより、焼成時に均一な焼成が行
われるため、クラックを生じにくくなる。そのため、層
厚が５〜４０μｍの広範囲において、安定した電気特性
が得られる。
ａＴｉＯ3の平均粒径が０．３〜０．５μｍである原料
に、平均粒径が０．３μｍ以下の上記添加物を混合する
ことが望ましい。これにより、焼成時に均一な焼成が行
われるため、クラックを生じにくくなる。そのため、層
厚が５〜４０μｍの広範囲において、安定した電気特性
が得られる。
【００１５】ここで、添加物の添加量及び各成分の範囲
は、次の理由によって決定されている。まず、ＢａＯ−
Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但
し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏ
から選択された１種または２種以上の元素）からなる添
加物を、ベースとなるチタン酸バリウムに対して２．０
〜６．０ｗｔ％添加することとしたのは、次の理由によ
る。すなわち、上記添加物の添加量が２．０ｗｔ％以下
では、１２５０℃以下での焼成が困難となり、緻密な焼
結体が得られず、素子の機械的強度が弱くなるためであ
る。また、鉛レスハンダをハンダ付けする際に、クラッ
クが発生しやすくなるためである。また、高い電界強度
下（３Ｖ／μｍ以上）において、耐圧や絶縁抵抗を向上
させたり、ＤＣバイアス印可時の静電容量の低下を小さ
くする効果がほとんど見られないためである。一方、上
記添加物の添加量が６．０ｗｔ％以上では、誘電率が低
下するためである。
は、次の理由によって決定されている。まず、ＢａＯ−
Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但
し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏ
から選択された１種または２種以上の元素）からなる添
加物を、ベースとなるチタン酸バリウムに対して２．０
〜６．０ｗｔ％添加することとしたのは、次の理由によ
る。すなわち、上記添加物の添加量が２．０ｗｔ％以下
では、１２５０℃以下での焼成が困難となり、緻密な焼
結体が得られず、素子の機械的強度が弱くなるためであ
る。また、鉛レスハンダをハンダ付けする際に、クラッ
クが発生しやすくなるためである。また、高い電界強度
下（３Ｖ／μｍ以上）において、耐圧や絶縁抵抗を向上
させたり、ＤＣバイアス印可時の静電容量の低下を小さ
くする効果がほとんど見られないためである。一方、上
記添加物の添加量が６．０ｗｔ％以上では、誘電率が低
下するためである。
【００１６】また、Ｌｎ成分として、Ｓｃ，Ｙ，Ｎｄ，
Ｐｒ，Ｓｍから選択された１種又は２種以上の元素とし
たのは、これらはほぼ同様の特性を示し、これらから選
択された１成分を使用しても、組み合わせて使用しても
同様な効果が得られることが確認されたからである。さ
らに、Ｒ成分として、Ｗ，Ｍｏから選択された１種又は
２種の元素としたのも同様の理由によるものである。
Ｐｒ，Ｓｍから選択された１種又は２種以上の元素とし
たのは、これらはほぼ同様の特性を示し、これらから選
択された１成分を使用しても、組み合わせて使用しても
同様な効果が得られることが確認されたからである。さ
らに、Ｒ成分として、Ｗ，Ｍｏから選択された１種又は
２種の元素としたのも同様の理由によるものである。
【００１７】また、主組成物であるＢａＴｉＯ3及び添
加物の平均粒径を制限したのは、耐圧が１２０Ｖ／μｍ
以上となる優れたＭＬＣを得ることができるためであ
る。
加物の平均粒径を制限したのは、耐圧が１２０Ｖ／μｍ
以上となる優れたＭＬＣを得ることができるためであ
る。
【００１８】さらに、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｂａ
ＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種また
は２種以上の元素）からなる添加物を構成する各成分
を、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２
〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３５ｍｏｌ％、ＢａＳｉ
Ｏ 3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ＝１〜１０ｍｏｌ％、
ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％としたのは、以下の理由によ
る。
ＳｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種また
は２種以上の元素）からなる添加物を構成する各成分
を、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２
〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３５ｍｏｌ％、ＢａＳｉ
Ｏ 3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ＝１〜１０ｍｏｌ％、
ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％としたのは、以下の理由によ
る。
【００１９】すなわち、ＢａＯの量を上記の範囲に限定
したのは、この範囲外では、耐圧、絶縁抵抗及びＤＣバ
イアス特性の改善に効果がないためである。また、Ｌｎ
2Ｏ3（ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍから選択され
た１種または２種以上の元素）の量を上記の範囲に限定
したのは、２５ｍｏｌ％以上では、誘電率が１０００以
下となると共に、ＣＲ積及び信頼性（高温負荷、耐湿負
荷等）が低下するためであり、一方、２ｍｏｌ％以下で
は、絶縁抵抗の向上に効果がなく、信頼性も悪いためで
ある。
したのは、この範囲外では、耐圧、絶縁抵抗及びＤＣバ
イアス特性の改善に効果がないためである。また、Ｌｎ
2Ｏ3（ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍから選択され
た１種または２種以上の元素）の量を上記の範囲に限定
したのは、２５ｍｏｌ％以上では、誘電率が１０００以
下となると共に、ＣＲ積及び信頼性（高温負荷、耐湿負
荷等）が低下するためであり、一方、２ｍｏｌ％以下で
は、絶縁抵抗の向上に効果がなく、信頼性も悪いためで
ある。
【００２０】ＭｇＯの量を上記の範囲に限定したのは、
５ｍｏｌ％以下では温度特性がＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性
及びＪＩＳ規格のＢ特性の両方を満たさなくなり、絶縁
抵抗の向上の効果がないためである。一方、３５ｍｏｌ
％以上では誘電率及び絶縁抵抗が低下し、誘電損失が増
加するためである。
５ｍｏｌ％以下では温度特性がＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性
及びＪＩＳ規格のＢ特性の両方を満たさなくなり、絶縁
抵抗の向上の効果がないためである。一方、３５ｍｏｌ
％以上では誘電率及び絶縁抵抗が低下し、誘電損失が増
加するためである。
【００２１】ＢａＳｉＯ3の量を上記の範囲に限定した
のは、５ｍｏｌ％以下では焼結助材としての効果がほと
んど見られないためであり、一方、４５ｍｏｌ％以上で
は、誘電率の低下が生じるためである。
のは、５ｍｏｌ％以下では焼結助材としての効果がほと
んど見られないためであり、一方、４５ｍｏｌ％以上で
は、誘電率の低下が生じるためである。
【００２２】ＭｎＯの量を上記の範囲に限定したのは、
１ｍｏｌ％以下では半導体化するためであり、１０ｍｏ
ｌ％以上では絶縁抵抗が低下し、容量温度特性がＥＩＡ
規格のＸ７Ｒ特性を満たさなくなるためである。
１ｍｏｌ％以下では半導体化するためであり、１０ｍｏ
ｌ％以上では絶縁抵抗が低下し、容量温度特性がＥＩＡ
規格のＸ７Ｒ特性を満たさなくなるためである。
【００２３】ＲＯ3（ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種
または２種以上の元素）の量を上記の範囲に限定したの
は、２ｍｏｌ％より少ない場合は、誘電率及び耐圧も十
分な値が得られないだけでなく、焼成時のクラックが生
じるためである。一方、１０ｍｏｌ％より多い場合に
は、容量温度特性がＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満たさな
くなるためである。
または２種以上の元素）の量を上記の範囲に限定したの
は、２ｍｏｌ％より少ない場合は、誘電率及び耐圧も十
分な値が得られないだけでなく、焼成時のクラックが生
じるためである。一方、１０ｍｏｌ％より多い場合に
は、容量温度特性がＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満たさな
くなるためである。
【００２４】また、請求項３に記載の通り、前記添加物
に、さらにＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の少なくともい
ずれか一方をそれぞれ２〜１５ｍｏｌ％添加することに
より、絶縁抵抗特性がさらに向上することが判明した。
なお、ＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の量を上記の範囲に
限定したのは、１５ｍｏｌ％以上では焼結性が低下する
ためであり、２ｍｏｌ％以下では絶縁抵抗特性の向上に
効果がないためである。
に、さらにＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の少なくともい
ずれか一方をそれぞれ２〜１５ｍｏｌ％添加することに
より、絶縁抵抗特性がさらに向上することが判明した。
なお、ＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の量を上記の範囲に
限定したのは、１５ｍｏｌ％以上では焼結性が低下する
ためであり、２ｍｏｌ％以下では絶縁抵抗特性の向上に
効果がないためである。
【００２５】このように、前記添加物にＣａＺｒＯ3又
はＳｒＺｒＯ3の少なくともいずれか一方を添加した場
合に、より良好な結果が得られた理由は、主組成物であ
るＢａＴｉＯ3のＢサイト成分であるＴｉの一部にＺｒ
が置換されることにより、Ｔｉの価数変化（＋４→＋
３）を抑制しているためであると考えられる。つまり、
総合的には、耐還元性を向上させる効果があり、再酸化
処理した際の絶縁抵抗の向上が大きくなるものと考えら
れる。
はＳｒＺｒＯ3の少なくともいずれか一方を添加した場
合に、より良好な結果が得られた理由は、主組成物であ
るＢａＴｉＯ3のＢサイト成分であるＴｉの一部にＺｒ
が置換されることにより、Ｔｉの価数変化（＋４→＋
３）を抑制しているためであると考えられる。つまり、
総合的には、耐還元性を向上させる効果があり、再酸化
処理した際の絶縁抵抗の向上が大きくなるものと考えら
れる。
【００２６】また、ＣａＺｒＯ3及びＳｒＺｒＯ3の形
は、単体添加つまりＣａＯ＋ＺｒＯ2として添加した場
合より、より安定して粒界に存在できるため、絶縁抵抗
を向上させることができると考えられる。また、単体添
加では、ＴｉサイトにＺｒが置換されやすくなるため、
粒成長を起こしやすくなり、Ｘ７Ｒ特性に特有なコアー
シェル構造を得にくくなるためであると考えられる。
は、単体添加つまりＣａＯ＋ＺｒＯ2として添加した場
合より、より安定して粒界に存在できるため、絶縁抵抗
を向上させることができると考えられる。また、単体添
加では、ＴｉサイトにＺｒが置換されやすくなるため、
粒成長を起こしやすくなり、Ｘ７Ｒ特性に特有なコアー
シェル構造を得にくくなるためであると考えられる。
【００２７】また、主成分であるチタン酸バリウムに上
記添加物を添加する方法としては、最初に特定の成分
（例えば、ＭｇＯやＭｎＯ）等をＢａＴｉＯ3と高温で
反応させ、その後に残りの成分を加えるような２段階プ
ロセスを用いても良い。
記添加物を添加する方法としては、最初に特定の成分
（例えば、ＭｇＯやＭｎＯ）等をＢａＴｉＯ3と高温で
反応させ、その後に残りの成分を加えるような２段階プ
ロセスを用いても良い。
【００２８】誘電体磁器組成物を上記のような組成範囲
にすることにより、１１００〜１２５０℃の還元雰囲気
焼成温度で、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性やＪＩＳ規格のＢ
特性を持つ誘電体材料を容易に得ることができる。
にすることにより、１１００〜１２５０℃の還元雰囲気
焼成温度で、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性やＪＩＳ規格のＢ
特性を持つ誘電体材料を容易に得ることができる。
【００２９】さらに、誘電率を１５００〜２５００に維
持したままで、高い電界強度（５Ｖ／μｍ）で使用した
時、静電容量と絶縁抵抗との積（ＣＲ積）が２５℃で４
０００〜６０００Ω・Ｆ、１５０℃で５００Ω・Ｆ以上
で、耐圧も１２０Ｖ／μｍ以上と極めて高く、５Ｖ／μ
ｍの印可時における静電容量の低下率が４０％以下であ
る誘電体材料、及びこれを用いたＭＬＣを作製すること
ができる。
持したままで、高い電界強度（５Ｖ／μｍ）で使用した
時、静電容量と絶縁抵抗との積（ＣＲ積）が２５℃で４
０００〜６０００Ω・Ｆ、１５０℃で５００Ω・Ｆ以上
で、耐圧も１２０Ｖ／μｍ以上と極めて高く、５Ｖ／μ
ｍの印可時における静電容量の低下率が４０％以下であ
る誘電体材料、及びこれを用いたＭＬＣを作製すること
ができる。
【００３０】請求項４に記載の製造方法は、内部電極と
誘電体を交互に積層して積層体を形成し、この積層体を
焼成して積層セラミックコンデンサを製造する方法にお
いて、請求項１から請求項３に記載された誘電体磁器組
成物の中から選択された組成物を誘電体として使用する
ことを特徴としている。この方法によれば、請求項１〜
３に記載された組成物を用いることにより、クラックを
発生することなく良好に焼結可能であるため、ハンダ付
けによるクラックを防止することができるので、その電
気的特性を向上させることができる。
誘電体を交互に積層して積層体を形成し、この積層体を
焼成して積層セラミックコンデンサを製造する方法にお
いて、請求項１から請求項３に記載された誘電体磁器組
成物の中から選択された組成物を誘電体として使用する
ことを特徴としている。この方法によれば、請求項１〜
３に記載された組成物を用いることにより、クラックを
発生することなく良好に焼結可能であるため、ハンダ付
けによるクラックを防止することができるので、その電
気的特性を向上させることができる。
【００３１】請求項５に記載の製造方法は、請求項４に
記載の方法において、前記積層体を、前記誘電体磁器組
成物の焼結粒子が０．２〜０．５μｍとなる条件で焼成
し、熱処理することを特徴としている。この方法によれ
ば、耐圧及び絶縁抵抗、ＤＣバイアス特性に優れたＭＬ
Ｃを得ることができる。
記載の方法において、前記積層体を、前記誘電体磁器組
成物の焼結粒子が０．２〜０．５μｍとなる条件で焼成
し、熱処理することを特徴としている。この方法によれ
ば、耐圧及び絶縁抵抗、ＤＣバイアス特性に優れたＭＬ
Ｃを得ることができる。
【００３２】請求項６に記載の積層セラミックコンデン
サは、請求項５に記載の方法により製造されたことを特
徴としている。すなわち、請求項５に記載の製造方法を
用いることによって、優れた電気的特性を持つ、高性能
で信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることが
できる。特に、本発明は、誘電体層が５〜４０μｍの広
範囲の積層セラミックコンデンサに好適である。
サは、請求項５に記載の方法により製造されたことを特
徴としている。すなわち、請求項５に記載の製造方法を
用いることによって、優れた電気的特性を持つ、高性能
で信頼性の高い積層セラミックコンデンサを得ることが
できる。特に、本発明は、誘電体層が５〜４０μｍの広
範囲の積層セラミックコンデンサに好適である。
【００３３】以上述べたように、本発明による積層セラ
ミックコンデンサの製造方法としてより望ましい範囲は
以下の通りである。すなわち、ベースとなるＢａＴｉＯ
3の平均粒径が０．３〜０．５μｍである原料を用い、
添加物としてＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3
−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐ
ｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２種
以上の元素）の各成分が、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍ
ｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３
５ｍｏｌ％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ
＝１〜１０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であ
り、その平均粒径が０．３μｍ以下である酸化物成分
に、さらに、ＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の少なくとも
いずれか一方を、それぞれ２〜１５ｍｏｌ％加えた酸化
物成分を、ベースとなるＢａＴｉＯ3に２．０〜６．０
ｗｔ％添加した誘電体を、１１５０〜１２５０℃で焼成
し、焼成後の平均粒径を０．２〜０．５μｍにすること
である。
ミックコンデンサの製造方法としてより望ましい範囲は
以下の通りである。すなわち、ベースとなるＢａＴｉＯ
3の平均粒径が０．３〜０．５μｍである原料を用い、
添加物としてＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3
−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐ
ｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２種
以上の元素）の各成分が、それぞれＢａＯ＝０〜２０ｍ
ｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３
５ｍｏｌ％、ＢａＳｉＯ3＝５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ
＝１〜１０ｍｏｌ％、ＲＯ3＝２〜１０ｍｏｌ％であ
り、その平均粒径が０．３μｍ以下である酸化物成分
に、さらに、ＣａＺｒＯ3又はＳｒＺｒＯ3の少なくとも
いずれか一方を、それぞれ２〜１５ｍｏｌ％加えた酸化
物成分を、ベースとなるＢａＴｉＯ3に２．０〜６．０
ｗｔ％添加した誘電体を、１１５０〜１２５０℃で焼成
し、焼成後の平均粒径を０．２〜０．５μｍにすること
である。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をさらに詳細に説明する。 ［１．製造工程］ ［１−１．誘電体スラリーの調製］誘電体ベース材料と
して、平均粒径が０．３μｍのＢａＴｉＯ3を用いた。
なお、このＢａＴｉＯ3は水熱育成で得られたものを使
用した。また、添加物である酸化物成分の作製に当たっ
ては、まず、ＢａＯ、Ｌｎ2Ｏ3（Ｌｎ＝Ｓｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍの１種または２種以上の元素）、Ｍｇ
Ｏ、ＢａＳｉＯ3、ＭｎＯ、ＲＯ3（Ｒ＝Ｗ，Ｍｏの１種
または２種以上の元素）及びＣａＺｒＯ3、ＳｒＺｒＯ3
を、それぞれ、表１に示した組成に従って所定の量を秤
量した。そして、これらをアルミるつぼに入れ、１１５
０℃で４時間の仮焼を行った。次に、得られた仮焼粉
を、ジェットミル、アトライタミルなどの微粉砕機を用
いて粉砕することにより、平均粒径が０．２〜０．５μ
ｍの酸化物粉末を得た。なお、この酸化物粉末は、作製
条件により一部または全部がガラス化する場合がある
が、その組成が均一であれば得られる特性には大きな差
はない。
をさらに詳細に説明する。 ［１．製造工程］ ［１−１．誘電体スラリーの調製］誘電体ベース材料と
して、平均粒径が０．３μｍのＢａＴｉＯ3を用いた。
なお、このＢａＴｉＯ3は水熱育成で得られたものを使
用した。また、添加物である酸化物成分の作製に当たっ
ては、まず、ＢａＯ、Ｌｎ2Ｏ3（Ｌｎ＝Ｓｃ，Ｙ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｍの１種または２種以上の元素）、Ｍｇ
Ｏ、ＢａＳｉＯ3、ＭｎＯ、ＲＯ3（Ｒ＝Ｗ，Ｍｏの１種
または２種以上の元素）及びＣａＺｒＯ3、ＳｒＺｒＯ3
を、それぞれ、表１に示した組成に従って所定の量を秤
量した。そして、これらをアルミるつぼに入れ、１１５
０℃で４時間の仮焼を行った。次に、得られた仮焼粉
を、ジェットミル、アトライタミルなどの微粉砕機を用
いて粉砕することにより、平均粒径が０．２〜０．５μ
ｍの酸化物粉末を得た。なお、この酸化物粉末は、作製
条件により一部または全部がガラス化する場合がある
が、その組成が均一であれば得られる特性には大きな差
はない。
【００３５】以上のようにして得られた誘電体ベース材
料と酸化物粉末から、表１に示したように、各材料の混
合比率の異なる複数の誘電体原料を作製した。すなわ
ち、各誘電体原料１０００ｇに対して、水とエチルアル
コール及び分散剤を８０：１９：１で混合した溶剤を７
００ｇ入れ、ホモジナイザーを用いて分散させた。この
混合物を、通常の良く知られている分散方法であるボー
ルミルやアトリッションミルを用いて２０時間分散させ
た後、さらに水性エマルジョンとアクリル樹脂と可塑剤
を含む溶液を入れて、複数種類の誘電体スラリーを作製
した（実施例１〜２８）。なお、これらのスラリーの粘
性は、いずれも約２００ｃｐｓに調整した。
料と酸化物粉末から、表１に示したように、各材料の混
合比率の異なる複数の誘電体原料を作製した。すなわ
ち、各誘電体原料１０００ｇに対して、水とエチルアル
コール及び分散剤を８０：１９：１で混合した溶剤を７
００ｇ入れ、ホモジナイザーを用いて分散させた。この
混合物を、通常の良く知られている分散方法であるボー
ルミルやアトリッションミルを用いて２０時間分散させ
た後、さらに水性エマルジョンとアクリル樹脂と可塑剤
を含む溶液を入れて、複数種類の誘電体スラリーを作製
した（実施例１〜２８）。なお、これらのスラリーの粘
性は、いずれも約２００ｃｐｓに調整した。
【表１】
【００３６】［１−２．グリーンチップの作製］上記の
ようにして得られた誘電体スラリーを用いて、ドクター
ブレード装置により、ＰＥＴフィルム上に２０μｍの厚
さを持つグリーンシートを成形し、このグリーンシート
上に、内部電極用ペーストを２μｍの厚みで印刷した。
なお、内部電極用ペーストとしては、平均粒径０．５μ
ｍのＮｉ粒子１００重量部と、有機ビヒクル（エチルセ
ルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部
に溶解したもの）４０重量部、及びブチルカルビトール
１０重量部とを、３本ロールにより混練し、ペースト化
したものを使用した。
ようにして得られた誘電体スラリーを用いて、ドクター
ブレード装置により、ＰＥＴフィルム上に２０μｍの厚
さを持つグリーンシートを成形し、このグリーンシート
上に、内部電極用ペーストを２μｍの厚みで印刷した。
なお、内部電極用ペーストとしては、平均粒径０．５μ
ｍのＮｉ粒子１００重量部と、有機ビヒクル（エチルセ
ルロース樹脂８重量部をブチルカルビトール９２重量部
に溶解したもの）４０重量部、及びブチルカルビトール
１０重量部とを、３本ロールにより混練し、ペースト化
したものを使用した。
【００３７】次いで、ＰＥＴフィルムからシートを剥離
して積層し、８０℃で１トン／ｃｍ 2の静水圧を用いて
加圧接着してグリーンチップを得た。積層数は１００層
とした。次に、このグリーンチップを所定サイズに切断
し、金属板セッターに搭載し、脱バインダー処理、焼成
及びアニールを、下記の条件で連続的に行ない、コンデ
ンサ素子を作製した。なお、脱バインダー処理、焼成及
びアニールの条件は、以下の通りである。また、それぞ
れの雰囲気ガスの加湿にはウェッターを用いた。 （脱バインダー処理） 昇温速度：２０℃／時間 保持温度：３００℃ 温度保持時間：８時間 雰囲気ガス：空気中 （焼成） 昇温速度：３００℃／時間 保持温度：１２００℃及び１２５０℃ 温度保持時間：２時間 冷却速度：２００℃／時間 雰囲気ガス：加湿したＮ2とＨ2との混合ガス 酸素分圧：１×１０-11ａｔｍ （アニール） 保持温度：７５０℃ 温度保持時間：４時間 昇温、降温速度：３００℃／時間 雰囲気ガス：空気 酸素分圧：２×１０-1ａｔｍ
して積層し、８０℃で１トン／ｃｍ 2の静水圧を用いて
加圧接着してグリーンチップを得た。積層数は１００層
とした。次に、このグリーンチップを所定サイズに切断
し、金属板セッターに搭載し、脱バインダー処理、焼成
及びアニールを、下記の条件で連続的に行ない、コンデ
ンサ素子を作製した。なお、脱バインダー処理、焼成及
びアニールの条件は、以下の通りである。また、それぞ
れの雰囲気ガスの加湿にはウェッターを用いた。 （脱バインダー処理） 昇温速度：２０℃／時間 保持温度：３００℃ 温度保持時間：８時間 雰囲気ガス：空気中 （焼成） 昇温速度：３００℃／時間 保持温度：１２００℃及び１２５０℃ 温度保持時間：２時間 冷却速度：２００℃／時間 雰囲気ガス：加湿したＮ2とＨ2との混合ガス 酸素分圧：１×１０-11ａｔｍ （アニール） 保持温度：７５０℃ 温度保持時間：４時間 昇温、降温速度：３００℃／時間 雰囲気ガス：空気 酸素分圧：２×１０-1ａｔｍ
【００３８】［１−３．バレル処理・外部電極の形成］
得られたコンデンサ素子の端面をバレル処理により研磨
した後、平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子１００重量部
と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブ
チルカルビトール９２重量部に溶解したもの）３５重量
部、及びブチルカルビトール７重量部とを混練し、ペー
スト化した外部電極用ペーストを前記端面に転写し、Ｎ
2雰囲気中で８５０℃にて５分間焼成して外部電極を形
成し、図１に示すような構成を有する積層セラミックコ
ンデンサを得た。なお、図において、１は誘電体層、２
は内部電極、３は外部電極である。
得られたコンデンサ素子の端面をバレル処理により研磨
した後、平均粒径０．５μｍのＣｕ粒子１００重量部
と、有機ビヒクル（エチルセルロース樹脂８重量部をブ
チルカルビトール９２重量部に溶解したもの）３５重量
部、及びブチルカルビトール７重量部とを混練し、ペー
スト化した外部電極用ペーストを前記端面に転写し、Ｎ
2雰囲気中で８５０℃にて５分間焼成して外部電極を形
成し、図１に示すような構成を有する積層セラミックコ
ンデンサを得た。なお、図において、１は誘電体層、２
は内部電極、３は外部電極である。
【００３９】［２．試験結果］続いて、以下のようにし
て、誘電体組成の差異による特性比較を行った。また、
上記のようにして製造した各サンプルのサイズは、５．
７×５．０×２．３ｍｍであり、有効誘電体層の厚さは
１５μｍ×１００層、内部電極層の厚さは約１．２μｍ
であった。
て、誘電体組成の差異による特性比較を行った。また、
上記のようにして製造した各サンプルのサイズは、５．
７×５．０×２．３ｍｍであり、有効誘電体層の厚さは
１５μｍ×１００層、内部電極層の厚さは約１．２μｍ
であった。
【００４０】なお、各サンプルの誘電体層の組成は、上
記表１に示す通りであり、表１において、実施例１〜２
８は本発明に係る組成であり、参考例１〜８は本発明の
範囲外の組成である。すなわち、参考例１は、酸化物成
分をまったく添加していない誘電体組成からなるサンプ
ルであり、参考例２〜８は、それぞれ＊を付した組成
が、本発明の範囲外となる誘電体組成からなるサンプル
である。
記表１に示す通りであり、表１において、実施例１〜２
８は本発明に係る組成であり、参考例１〜８は本発明の
範囲外の組成である。すなわち、参考例１は、酸化物成
分をまったく添加していない誘電体組成からなるサンプ
ルであり、参考例２〜８は、それぞれ＊を付した組成
が、本発明の範囲外となる誘電体組成からなるサンプル
である。
【００４１】そして、この表１に示すような誘電体組成
を持つ複数のサンプルの各々について、鉛レスハンダを
用いた時の実装後のクラック数といった外観検査を行う
と共に、誘電率、容量の温度特性、誘電損失、耐圧、絶
縁抵抗等を測定したところ、下記の表２に示すような結
果が得られた。なお、この場合の検査および測定の詳細
は、次の通りである。
を持つ複数のサンプルの各々について、鉛レスハンダを
用いた時の実装後のクラック数といった外観検査を行う
と共に、誘電率、容量の温度特性、誘電損失、耐圧、絶
縁抵抗等を測定したところ、下記の表２に示すような結
果が得られた。なお、この場合の検査および測定の詳細
は、次の通りである。
【００４２】（外観検査）ハンダクラック数は、各組成
ごとに２０個のサンプルを使用し、２８０℃のハンダ槽
に浸し、その後に光学顕微鏡で素子に発生しているクラ
ックを観察し、その不良率を求めた。 （容量の温度特性）容量の温度特性は、ＥＩＡのＸ７Ｒ
特性を満足するか否かを調べた。具体的には、ＬＣＲメ
ータにより、−５５〜１２５℃について測定電圧１Ｖで
容量を測定し、容量変化率が±１５％以内（基準温度２
５℃）を満足するか否かを調べた。また、−２５〜８５
℃について測定電圧１Ｖで容量を測定し、容量変化率が
±１０％以内（基準温度２０℃）を満足するかどうかを
調べた。両者を満足する場合を○、満足しない場合を×
とした。
ごとに２０個のサンプルを使用し、２８０℃のハンダ槽
に浸し、その後に光学顕微鏡で素子に発生しているクラ
ックを観察し、その不良率を求めた。 （容量の温度特性）容量の温度特性は、ＥＩＡのＸ７Ｒ
特性を満足するか否かを調べた。具体的には、ＬＣＲメ
ータにより、−５５〜１２５℃について測定電圧１Ｖで
容量を測定し、容量変化率が±１５％以内（基準温度２
５℃）を満足するか否かを調べた。また、−２５〜８５
℃について測定電圧１Ｖで容量を測定し、容量変化率が
±１０％以内（基準温度２０℃）を満足するかどうかを
調べた。両者を満足する場合を○、満足しない場合を×
とした。
【００４３】（比誘電率εｓ及び誘電損失）２０℃にお
ける静電容量を測定し、電極面積と誘電体の厚みから比
誘電率を測定した。なお、誘電率と誘電損失は１ｖｒｍ
ｓ、１．０ｋＨｚでの値を用いた。 （耐圧）ＭＬＣ素子に電圧を印可して電流が１０ｍＡ以
上流れた電圧を耐圧とした。測定数は各組成ごとに５個
であり、その平均を求めた。
ける静電容量を測定し、電極面積と誘電体の厚みから比
誘電率を測定した。なお、誘電率と誘電損失は１ｖｒｍ
ｓ、１．０ｋＨｚでの値を用いた。 （耐圧）ＭＬＣ素子に電圧を印可して電流が１０ｍＡ以
上流れた電圧を耐圧とした。測定数は各組成ごとに５個
であり、その平均を求めた。
【００４４】（高い電界強度下での容量抵抗積）素子を
２５℃及び１５０℃の恒温槽に放置し、１０分後に容量
と誘電体厚み１μｍ当たり５Ｖ印可した時の絶縁抵抗の
１分値を測定し、その積をＣＲ（５Ｖ／μｍ）とした。 （ＤＣバイアス特性）まず、１ｋＨｚ、１ＶｒｍｓのＡ
Ｃ電圧を印可した時の静電容量を測定した後、ＤＣ７５
Ｖと１ｋＨｚ、１ＶｒｍｓのＡＣ電圧を同時に印可した
時の静電容量を測定した。得られた測定値により、静電
容量の低下率を算出した。
２５℃及び１５０℃の恒温槽に放置し、１０分後に容量
と誘電体厚み１μｍ当たり５Ｖ印可した時の絶縁抵抗の
１分値を測定し、その積をＣＲ（５Ｖ／μｍ）とした。 （ＤＣバイアス特性）まず、１ｋＨｚ、１ＶｒｍｓのＡ
Ｃ電圧を印可した時の静電容量を測定した後、ＤＣ７５
Ｖと１ｋＨｚ、１ＶｒｍｓのＡＣ電圧を同時に印可した
時の静電容量を測定した。得られた測定値により、静電
容量の低下率を算出した。
【表２】
【００４５】表２から明らかなように、本発明に係る誘
電体組成を持つサンプル（実施例１〜２８）の各特性
は、いずれも本発明の範囲外の誘電体組成を持つサンプ
ル（参考例１〜８）に比べて格段に優れている。すなわ
ち、実施例１〜２８の各特性から明らかなように、本発
明に係る誘電体組成を用いた場合には、２８０℃のハン
ダ槽に浸してもクラックが生じない。また、耐圧に優れ
たＭＬＣを製造することができる。また、得られたＭＬ
Ｃは高い電界強度下（５Ｖ／μｍ）でも、２５℃及び１
５０℃とも極めて高い絶縁抵抗を示し、さらにＤＣバイ
アス印可時の静電容量の低下率も小さい。
電体組成を持つサンプル（実施例１〜２８）の各特性
は、いずれも本発明の範囲外の誘電体組成を持つサンプ
ル（参考例１〜８）に比べて格段に優れている。すなわ
ち、実施例１〜２８の各特性から明らかなように、本発
明に係る誘電体組成を用いた場合には、２８０℃のハン
ダ槽に浸してもクラックが生じない。また、耐圧に優れ
たＭＬＣを製造することができる。また、得られたＭＬ
Ｃは高い電界強度下（５Ｖ／μｍ）でも、２５℃及び１
５０℃とも極めて高い絶縁抵抗を示し、さらにＤＣバイ
アス印可時の静電容量の低下率も小さい。
【００４６】［３．他の実施例］なお、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他
にも多種多様な変形例を実施可能である。例えば、誘電
体磁器組成物の具体的な組成は、本発明の範囲内で適宜
選択可能である。同様に、電極用金属の組成やバインダ
ーの組成等も、適宜選択可能である。さらに、具体的な
製造工程や各工程の条件も適宜選択可能である。例え
ば、脱バインダー処理や焼成、アニールにおける温度条
件や昇温・降温速度条件、雰囲気ガス条件等は、適宜選
択可能である。
実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他
にも多種多様な変形例を実施可能である。例えば、誘電
体磁器組成物の具体的な組成は、本発明の範囲内で適宜
選択可能である。同様に、電極用金属の組成やバインダ
ーの組成等も、適宜選択可能である。さらに、具体的な
製造工程や各工程の条件も適宜選択可能である。例え
ば、脱バインダー処理や焼成、アニールにおける温度条
件や昇温・降温速度条件、雰囲気ガス条件等は、適宜選
択可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好に焼結可能で、鉛レスハンダをハンダ付けする際に
クラックが生じにくく、優れた耐圧及びＤＣバイアス特
性を示し、高い電界強度下（５Ｖ／μｍ）での容量抵抗
積が高い積層セラミックコンデンサ用として好適な誘電
体磁器組成物を提供することができる。
良好に焼結可能で、鉛レスハンダをハンダ付けする際に
クラックが生じにくく、優れた耐圧及びＤＣバイアス特
性を示し、高い電界強度下（５Ｖ／μｍ）での容量抵抗
積が高い積層セラミックコンデンサ用として好適な誘電
体磁器組成物を提供することができる。
【００４８】また、そのような組成物を用いて、ＥＩＡ
規格のＸ７Ｒ特性及びＪＩＳ規格のＢ特性を満たすこと
が可能な、高性能で信頼性の高い積層セラミックコンデ
ンサを提供することができる。さらに、そのような優れ
た積層セラミックコンデンサを製造可能な、環境性に優
れた製造方法を提供することができる。
規格のＸ７Ｒ特性及びＪＩＳ規格のＢ特性を満たすこと
が可能な、高性能で信頼性の高い積層セラミックコンデ
ンサを提供することができる。さらに、そのような優れ
た積層セラミックコンデンサを製造可能な、環境性に優
れた製造方法を提供することができる。
【図１】本発明に係る積層セラミックコンデンサの構成
を示す斜視図
を示す斜視図
１…誘電体層 ２…内部電極 ３…外部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 喜代二 東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１ 日本ケミコン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G031 AA03 AA04 AA05 AA06 AA07 AA08 AA11 AA12 AA17 AA18 AA19 AA30 BA09 CA04 GA03 5E001 AB03 AC09 AE02 AE03 AE04 AH00 AH09 AJ01 AJ02 5G303 AA01 AB02 AB20 BA12 CA01 CB03 CB06 CB17 CB18 CB22 CB32 CB35 CB37 CB40 CB41 DA05 DA07
Claims (6)
- 【請求項１】 組成式がＢａＴｉＯ3からなる主組成物
に対して、ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳｉＯ3−
ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，Ｐｒ，
Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２種以上
の元素）からなる添加物を、２．０〜６．０ｗｔ％含有
させてなることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 前記ＢａＯ−Ｌｎ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＢａＳ
ｉＯ3−ＭｎＯ−ＲＯ3（但し、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｎｄ，
Ｐｒ，Ｓｍ、ＲはＷ，Ｍｏから選択された１種または２
種以上の元素）からなる添加物を構成する各成分が、そ
れぞれＢａＯ＝０〜２０ｍｏｌ％、Ｌｎ2Ｏ3＝２〜２５
ｍｏｌ％、ＭｇＯ＝５〜３５ｍｏｌ％、ＢａＳｉＯ3＝
５〜４５ｍｏｌ％、ＭｎＯ＝１〜１０ｍｏｌ％、ＲＯ3
＝２〜１０ｍｏｌ％であり、前記添加物の平均粒径が
０．３μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の
誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 前記添加物に、ＣａＺｒＯ3又はＳｒＺ
ｒＯ3の少なくともいずれか一方を、それぞれ２〜１５
ｍｏｌ％加えたことを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項４】 Ｎｉ内部電極と誘電体を交互に積層して
積層体を形成し、この積層体を焼成して積層セラミック
コンデンサを製造する方法において、 上記請求項１から請求項３に記載された誘電体磁器組成
物の中から選択された組成物を誘電体として使用するこ
とを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 前記積層体を、前記誘電体磁器組成物の
焼結粒子が０．２〜０．５μｍとなる条件で焼成し、熱
処理す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。 - 【請求項６】 上記請求項５に記載の方法により製造さ
れたことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
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| JP2000397587A JP2002201064A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 誘電体磁器組成物、積層セラミックコンデンサとその製造方法 |
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