JPH11180767A - 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ - Google Patents
誘電体磁器および積層セラミックコンデンサInfo
- Publication number
- JPH11180767A JPH11180767A JP9349114A JP34911497A JPH11180767A JP H11180767 A JPH11180767 A JP H11180767A JP 9349114 A JP9349114 A JP 9349114A JP 34911497 A JP34911497 A JP 34911497A JP H11180767 A JPH11180767 A JP H11180767A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- multilayer ceramic
- crystal particles
- perovskite
- ceramic capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】比誘電率が大きく、誘電損失が小さく、かつ低
温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の
低下を防止できる誘電体磁器を提供し、さらに短絡不良
率の低減を図ることができる積層セラミックコンデンサ
を提供する。 【解決手段】Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉと、Ｉｎおよび周
期律表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含有するペ
ロブスカイト型結晶粒子からなり、該ペロブスカイト型
結晶粒子中にＣｕが固溶していることを特徴とする。
温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析による絶縁抵抗の
低下を防止できる誘電体磁器を提供し、さらに短絡不良
率の低減を図ることができる積層セラミックコンデンサ
を提供する。 【解決手段】Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉと、Ｉｎおよび周
期律表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含有するペ
ロブスカイト型結晶粒子からなり、該ペロブスカイト型
結晶粒子中にＣｕが固溶していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器および
積層セラミックコンデンサに関し、特にＣｕがペロブス
カイト型結晶粒子中に固溶した誘電体磁器および積層セ
ラミックコンデンサに関する。
積層セラミックコンデンサに関し、特にＣｕがペロブス
カイト型結晶粒子中に固溶した誘電体磁器および積層セ
ラミックコンデンサに関する。
【０００２】
【従来技術】近年、電子機器の小型化、高性能化に伴
い、コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化の要求
が高まってきている。一般に、コンデンサなどに使用さ
れる誘電体材料には、高い比誘電率が要求されることは
もちろんのこと、誘電損失が小さく、温度特性が良好で
あり、直流電圧に対する誘電特性の依存性が小さい等
の、種々の要求を満足させる必要がある。
い、コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化の要求
が高まってきている。一般に、コンデンサなどに使用さ
れる誘電体材料には、高い比誘電率が要求されることは
もちろんのこと、誘電損失が小さく、温度特性が良好で
あり、直流電圧に対する誘電特性の依存性が小さい等
の、種々の要求を満足させる必要がある。
【０００３】従来から、この様な要求を満足する誘電体
材料として、チタン酸バリウムＢａＴｉＯ3 のようなペ
ロブスカイト型の各種酸化物が報告されており、また実
用化されている。
材料として、チタン酸バリウムＢａＴｉＯ3 のようなペ
ロブスカイト型の各種酸化物が報告されており、また実
用化されている。
【０００４】しかしながら、ＢａＴｉＯ3 を主体とする
高誘電率系材料では焼成温度が１３００〜１３５０℃と
高く、内部電極としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの高価な貴
金属が一般に用いられ、積層セラミックコンデンサで
は、生産コストに占める電極材料費の割合が大きいた
め、全体のコストを低減することに限界があった。
高誘電率系材料では焼成温度が１３００〜１３５０℃と
高く、内部電極としてＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの高価な貴
金属が一般に用いられ、積層セラミックコンデンサで
は、生産コストに占める電極材料費の割合が大きいた
め、全体のコストを低減することに限界があった。
【０００５】このため、ＢａＴｉＯ3 を主体とする高誘
電率系材料にＢ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐｂなどの酸化物からな
るガラス成分を添加し、焼成温度を１３００〜１３５０
℃から１１００〜１１５０℃に低下させた積層セラミッ
クコンデンサが開発されている。この積層セラミックコ
ンデンサは、低温での焼結が可能なため、比較的安価な
Ａｇ−Ｐｄ合金を内部電極に使用することができる。
電率系材料にＢ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐｂなどの酸化物からな
るガラス成分を添加し、焼成温度を１３００〜１３５０
℃から１１００〜１１５０℃に低下させた積層セラミッ
クコンデンサが開発されている。この積層セラミックコ
ンデンサは、低温での焼結が可能なため、比較的安価な
Ａｇ−Ｐｄ合金を内部電極に使用することができる。
【０００６】しかし、この積層セラミックコンデンサで
は、ガラス成分を添加することによって、比誘電率が低
下してしまうという問題があった。そのため、上記した
コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化に対応でき
なくなってしまい、また、所望の容量を得るためにコン
デンサ等の電子部品の寸法が大きくなり、電極材料の低
コスト化を困難にしてしまっている。
は、ガラス成分を添加することによって、比誘電率が低
下してしまうという問題があった。そのため、上記した
コンデンサ等の電子部品の小型化、大容量化に対応でき
なくなってしまい、また、所望の容量を得るためにコン
デンサ等の電子部品の寸法が大きくなり、電極材料の低
コスト化を困難にしてしまっている。
【０００７】そこで、近年、高誘電率、低誘電損失、か
つ比較的低温焼成可能な誘電体材料として、Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 からなる鉛系複合ペ
ロブスカイト酸化物材料が知られている（特公昭６１−
２８６１９号公報参照）。しかし、これらＰｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 系では、低温領域で
焼成は可能とされているが、実際には１０５０〜１１５
０℃程度で焼結しないと良好な特性が得られていない。
そこで、従来、上記鉛系複合ペロブスカイト酸化物材料
に対し、ＣｕＯを添加することにより、良好な誘電特性
を維持しつつ、焼結温度の低下を図った誘電体磁器組成
物が開示されている（特開平２−１７２１０６号公報参
照）。
つ比較的低温焼成可能な誘電体材料として、Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 からなる鉛系複合ペ
ロブスカイト酸化物材料が知られている（特公昭６１−
２８６１９号公報参照）。しかし、これらＰｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 系では、低温領域で
焼成は可能とされているが、実際には１０５０〜１１５
０℃程度で焼結しないと良好な特性が得られていない。
そこで、従来、上記鉛系複合ペロブスカイト酸化物材料
に対し、ＣｕＯを添加することにより、良好な誘電特性
を維持しつつ、焼結温度の低下を図った誘電体磁器組成
物が開示されている（特開平２−１７２１０６号公報参
照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−１７２１０６号に開示された誘電体磁器組成物で
は、焼結温度を低下させることは可能であるが、ＣｕＯ
の平均粒径が、図２に示すように、主相であるペロブス
カイト型結晶粒子の平均粒径よりも大きくなり、焼結後
の誘電体磁器中にＣｕＯが異相として偏析してしまい、
絶縁抵抗の低下を招くという問題があった。これは、セ
ラミック粒子よりも異相であるＣｕＯの方が低抵抗であ
るためと考えられる。
２−１７２１０６号に開示された誘電体磁器組成物で
は、焼結温度を低下させることは可能であるが、ＣｕＯ
の平均粒径が、図２に示すように、主相であるペロブス
カイト型結晶粒子の平均粒径よりも大きくなり、焼結後
の誘電体磁器中にＣｕＯが異相として偏析してしまい、
絶縁抵抗の低下を招くという問題があった。これは、セ
ラミック粒子よりも異相であるＣｕＯの方が低抵抗であ
るためと考えられる。
【０００９】特に、このような誘電体磁器を積層セラミ
ックコンデンサの誘電体層として使用する場合、誘電体
層の薄層化が強力に押し進められている近年において
は、ＣｕＯの偏析が積層セラミックコンデンサの短絡不
良を招き、積層セラミックコンデンサの生産において生
産歩留まりを大きく落とすという問題があった。
ックコンデンサの誘電体層として使用する場合、誘電体
層の薄層化が強力に押し進められている近年において
は、ＣｕＯの偏析が積層セラミックコンデンサの短絡不
良を招き、積層セラミックコンデンサの生産において生
産歩留まりを大きく落とすという問題があった。
【００１０】本発明は、比誘電率が大きく、誘電損失が
小さく、かつ低温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析に
よる絶縁抵抗の低下を防止できる誘電体磁器を提供し、
さらに短絡不良率の低減を図ることができる積層セラミ
ックコンデンサを提供することを目的とする。
小さく、かつ低温焼成できるとともに、ＣｕＯの偏析に
よる絶縁抵抗の低下を防止できる誘電体磁器を提供し、
さらに短絡不良率の低減を図ることができる積層セラミ
ックコンデンサを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器は、
金属元素として少なくともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉ
と、Ｉｎおよび周期律表第３ａ族元素のうち少なくとも
一種を含有するペロブスカイト型結晶粒子を主結晶粒子
とし、該ペロブスカイト型結晶粒子中にＣｕが固溶して
いるものである。
金属元素として少なくともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉ
と、Ｉｎおよび周期律表第３ａ族元素のうち少なくとも
一種を含有するペロブスカイト型結晶粒子を主結晶粒子
とし、該ペロブスカイト型結晶粒子中にＣｕが固溶して
いるものである。
【００１２】この誘電体磁器は、モル比による組成式
を、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 ・ｙＰｂＴｉＯ3 ・
ｚＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 と表した時、前記ｘ、
ｙおよびｚが、７０≦ｘ≦９６、２≦ｙ≦２０、２≦ｚ
≦２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成分と、該主
成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．２〜１．０重量部含有してなることが望ましい。
を、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 ・ｙＰｂＴｉＯ3 ・
ｚＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 と表した時、前記ｘ、
ｙおよびｚが、７０≦ｘ≦９６、２≦ｙ≦２０、２≦ｚ
≦２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成分と、該主
成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で
０．２〜１．０重量部含有してなることが望ましい。
【００１３】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
は、誘電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層
セラミックコンデンサにおいて、誘電体層が、上記誘電
体磁器からなるものである。
は、誘電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層
セラミックコンデンサにおいて、誘電体層が、上記誘電
体磁器からなるものである。
【００１４】
【作用】本発明の誘電体磁器は、金属元素として少なく
ともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉと、Ｉｎおよび周期律
表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含有するペロブ
スカイト型結晶粒子を主結晶粒子とし、該ペロブスカイ
ト型結晶粒子中にＣｕが均一に固溶しているため、比誘
電率を大きく、誘電損失を小さく維持した状態で、低温
焼成が可能となる。しかも、ペロブスカイト型結晶粒子
の粒界においてＣｕ化合物の析出をなくすことができ、
この低抵抗物質による絶縁抵抗の低下を防止できる。
ともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉと、Ｉｎおよび周期律
表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含有するペロブ
スカイト型結晶粒子を主結晶粒子とし、該ペロブスカイ
ト型結晶粒子中にＣｕが均一に固溶しているため、比誘
電率を大きく、誘電損失を小さく維持した状態で、低温
焼成が可能となる。しかも、ペロブスカイト型結晶粒子
の粒界においてＣｕ化合物の析出をなくすことができ、
この低抵抗物質による絶縁抵抗の低下を防止できる。
【００１５】そして、このような誘電体磁器を積層セラ
ミックコンデンサの誘電体層として用いることにより、
高容量、低誘電損失で、低温焼成でき、しかも短絡不良
率の低下を実現できる。
ミックコンデンサの誘電体層として用いることにより、
高容量、低誘電損失で、低温焼成でき、しかも短絡不良
率の低下を実現できる。
【００１６】このような誘電体磁器は、例えば、Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 と、Ｐｂ（Ｉ
ｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 の３成分を主成分とすることによ
り、所定量のＣｕが主結晶粒子中に積極的に固溶させら
れ、主結晶粒子の粒界におけるＣｕ化合物の偏析をなく
すことできるのである。
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 と、Ｐｂ（Ｉ
ｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 の３成分を主成分とすることによ
り、所定量のＣｕが主結晶粒子中に積極的に固溶させら
れ、主結晶粒子の粒界におけるＣｕ化合物の偏析をなく
すことできるのである。
【００１７】即ち、特開平２−１７２１０６号に開示さ
れた誘電体磁器組成物では、ＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ粉末を混合し、仮焼した後、この
仮焼粉末を成形し、焼成することが開示されているが、
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 主結晶粒
子中にＣｕが固溶し難く、磁器中にＣｕ化合物として集
合し易いため、主結晶粒子の粒界に低抵抗物質として存
在し易い。このため、絶縁抵抗の低下を引き起こし、コ
ンデンサを作製した場合における短絡不良率を増加させ
ていたのである。
れた誘電体磁器組成物では、ＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＣｕＯ粉末を混合し、仮焼した後、この
仮焼粉末を成形し、焼成することが開示されているが、
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 主結晶粒
子中にＣｕが固溶し難く、磁器中にＣｕ化合物として集
合し易いため、主結晶粒子の粒界に低抵抗物質として存
在し易い。このため、絶縁抵抗の低下を引き起こし、コ
ンデンサを作製した場合における短絡不良率を増加させ
ていたのである。
【００１８】一方、本発明では、Ｃｕが固溶し難いＰｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ＰｂＴｉＯ3 に、Ｃｕの固
溶を促進する例えばＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を第
三成分として含有するため、仮焼中の反応時にＣｕが主
結晶粒子中に固溶し易くなり、主結晶粒子の粒界におい
てＣｕ化合物の偏析がない、均一な誘電体磁器となり、
これにより積層セラミックコンデンサにおける短絡不良
を防止できる。
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 ・ＰｂＴｉＯ3 に、Ｃｕの固
溶を促進する例えばＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を第
三成分として含有するため、仮焼中の反応時にＣｕが主
結晶粒子中に固溶し易くなり、主結晶粒子の粒界におい
てＣｕ化合物の偏析がない、均一な誘電体磁器となり、
これにより積層セラミックコンデンサにおける短絡不良
を防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器は、金属元素
として少なくともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉと、Ｉｎ
および周期律表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含
有するペロブスカイト型結晶粒子を主結晶粒子とし、該
ペロブスカイト型結晶粒子中にＣｕが固溶しているもの
である。
として少なくともＰｂ、Ｍｇ、ＮｂおよびＴｉと、Ｉｎ
および周期律表第３ａ族元素のうち少なくとも一種を含
有するペロブスカイト型結晶粒子を主結晶粒子とし、該
ペロブスカイト型結晶粒子中にＣｕが固溶しているもの
である。
【００２０】本発明の誘電体磁器は、上記したように、
ペロブスカイト型結晶粒子を主結晶相とするものである
が、その粒界に、低抵抗物質ではないＰｂＮｂ化合物、
ＰｂＭｇ化合物、ＭｇＮｂ化合物が存在していても良
い。また、その粒界に、Ｐｂ化合物、Ｍｇ化合物、Ｎｂ
化合物が存在していても良い。さらに、不純物として、
主結晶粒子中、または粒界化合物中にＷ、Ｚｎ、Ｔａ、
Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ａｌが１重量％以下で存在し
ていても良い。
ペロブスカイト型結晶粒子を主結晶相とするものである
が、その粒界に、低抵抗物質ではないＰｂＮｂ化合物、
ＰｂＭｇ化合物、ＭｇＮｂ化合物が存在していても良
い。また、その粒界に、Ｐｂ化合物、Ｍｇ化合物、Ｎｂ
化合物が存在していても良い。さらに、不純物として、
主結晶粒子中、または粒界化合物中にＷ、Ｚｎ、Ｔａ、
Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ａｌが１重量％以下で存在し
ていても良い。
【００２１】本発明の誘電体磁器では、主結晶粒子のペ
ロブスカイト型結晶粒子のＡサイトがＰｂであり、Ｂサ
イトがＭｇ、Ｎｂ、Ｔｉと、Ｉｎおよび周期律表第３ａ
族元素のうち少なくとも一種を含有するものであり、Ｂ
サイト中にＩｎおよび周期律表第３ａ族元素のうち少な
くとも一種を含有せしめることにより、高比誘電率、低
誘電損失で、低温焼成でき、しかも主結晶粒子の粒界に
おけるＣｕ化合物の偏析を無くすことができるのであ
る。
ロブスカイト型結晶粒子のＡサイトがＰｂであり、Ｂサ
イトがＭｇ、Ｎｂ、Ｔｉと、Ｉｎおよび周期律表第３ａ
族元素のうち少なくとも一種を含有するものであり、Ｂ
サイト中にＩｎおよび周期律表第３ａ族元素のうち少な
くとも一種を含有せしめることにより、高比誘電率、低
誘電損失で、低温焼成でき、しかも主結晶粒子の粒界に
おけるＣｕ化合物の偏析を無くすことができるのであ
る。
【００２２】周期律表第３ａ族元素としては、Ｓｃ、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕがあ
り、これらのうちでもＹｂ、Ｓｃが望ましい。Ｂサイト
中に含有する元素としては、特にＩｎ、Ｙｂが望ましい
が、これらのうちでも、高比誘電率を有するという理由
からＩｎが望ましい。
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕがあ
り、これらのうちでもＹｂ、Ｓｃが望ましい。Ｂサイト
中に含有する元素としては、特にＩｎ、Ｙｂが望ましい
が、これらのうちでも、高比誘電率を有するという理由
からＩｎが望ましい。
【００２３】また、本発明の誘電体磁器の組成は、モル
比による組成式を、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 ・ｙ
ＰｂＴｉＯ3 ・ｚＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と表し
た時、ｘ、ｙおよびｚが、７０≦ｘ≦９６、２≦ｙ≦２
０、２≦ｚ≦２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成
分と、該主成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕ
Ｏ換算で０．２〜１．０重量部含有してなるものが望ま
しい。
比による組成式を、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 ・ｙ
ＰｂＴｉＯ3 ・ｚＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と表し
た時、ｘ、ｙおよびｚが、７０≦ｘ≦９６、２≦ｙ≦２
０、２≦ｚ≦２８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満足する主成
分と、該主成分１００重量部に対してＣｕ化合物をＣｕ
Ｏ換算で０．２〜１．０重量部含有してなるものが望ま
しい。
【００２４】Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 量を示すｘが
７０モル％より小さい場合や、ＰｂＴｉＯ3 量を示すｙ
が２０モル％より多い場合には、キュリー温度が室温付
近から大幅に外れることから、ＪＩＳ規格でのＦ特性
（比誘電率の温度特性）から外れる虞がある。
７０モル％より小さい場合や、ＰｂＴｉＯ3 量を示すｙ
が２０モル％より多い場合には、キュリー温度が室温付
近から大幅に外れることから、ＪＩＳ規格でのＦ特性
（比誘電率の温度特性）から外れる虞がある。
【００２５】また、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 量を示
すｘが９６モル％より多い場合や、ＰｂＴｉＯ3 量を示
すｙが２モル％より少ない場合には、キュリー温度が低
温側へシフトし比誘電率が低くなるからである。
すｘが９６モル％より多い場合や、ＰｂＴｉＯ3 量を示
すｙが２モル％より少ない場合には、キュリー温度が低
温側へシフトし比誘電率が低くなるからである。
【００２６】Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 量を示すｘ
は、９０〜９５モル％が望ましく、ＰｂＴｉＯ3 量を示
すｙは、５〜１０モル％が望ましい。
は、９０〜９５モル％が望ましく、ＰｂＴｉＯ3 量を示
すｙは、５〜１０モル％が望ましい。
【００２７】さらにＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 量を
示すｚが２８モル％よりも多くなるとＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 の添加効果により比誘電率が低下し易くな
る。またｚが２モル％よりも小さくなるとＰｂ（Ｉｎ
1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 添加による、ＣｕＯの主結晶粒子へ
の固溶促進が低下し絶縁抵抗、短絡率の悪化が顕著とな
るからである。
示すｚが２８モル％よりも多くなるとＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 の添加効果により比誘電率が低下し易くな
る。またｚが２モル％よりも小さくなるとＰｂ（Ｉｎ
1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 添加による、ＣｕＯの主結晶粒子へ
の固溶促進が低下し絶縁抵抗、短絡率の悪化が顕著とな
るからである。
【００２８】そして、これらの主成分１００重量部に対
してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で０．２〜１．０重量部含
有したのは、Ｃｕ化合物をＣｕＯ換算で０．２重量部よ
りも少ない場合には、焼結助剤としての効果が小さく、
低温焼成が困難であり、１．０重量部よりも多い場合に
は、本発明のＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 の添加効果
によっても、誘電体磁器中にＣｕ化合物が偏析し易く、
絶縁抵抗を減少させ、またコンデンサとして短絡不良率
が上昇する傾向があるからであり、またＣｕ化合物の添
加効果により比誘電率が低下するからである。
してＣｕ化合物をＣｕＯ換算で０．２〜１．０重量部含
有したのは、Ｃｕ化合物をＣｕＯ換算で０．２重量部よ
りも少ない場合には、焼結助剤としての効果が小さく、
低温焼成が困難であり、１．０重量部よりも多い場合に
は、本発明のＰｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 の添加効果
によっても、誘電体磁器中にＣｕ化合物が偏析し易く、
絶縁抵抗を減少させ、またコンデンサとして短絡不良率
が上昇する傾向があるからであり、またＣｕ化合物の添
加効果により比誘電率が低下するからである。
【００２９】Ｃｕ化合物は、絶縁抵抗を低下させずに焼
成温度を低下させるという点から、主成分１００重量部
に対してＣｕＯ換算で０．２〜０．５重量部含有するこ
とが望ましい。Ｃｕ化合物としては、ＣｕＯ、あるいは
焼成によりＣｕＯとなる化合物、例えば、Ｃｕのシュウ
酸塩、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、有機化合物
等を挙げることができる。
成温度を低下させるという点から、主成分１００重量部
に対してＣｕＯ換算で０．２〜０．５重量部含有するこ
とが望ましい。Ｃｕ化合物としては、ＣｕＯ、あるいは
焼成によりＣｕＯとなる化合物、例えば、Ｃｕのシュウ
酸塩、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、有機化合物
等を挙げることができる。
【００３０】本発明の誘電体磁器は、例えば、ＰｂＯ粉
末、ＭｇＮｂ2 Ｏ6 粉末、ＴｉＯ２粉末、Ｉｎ２ Ｏ3
粉末、ＣｕＯ粉末を用い、これらの原料粉末を所定の組
成比になるように混合し、大気中８００〜９００℃で１
〜３時間仮焼し、粉砕して仮焼粉を作製する。
末、ＭｇＮｂ2 Ｏ6 粉末、ＴｉＯ２粉末、Ｉｎ２ Ｏ3
粉末、ＣｕＯ粉末を用い、これらの原料粉末を所定の組
成比になるように混合し、大気中８００〜９００℃で１
〜３時間仮焼し、粉砕して仮焼粉を作製する。
【００３１】得られた仮焼粉を公知の手法、例えばドク
ターブレード法等の公知の手法により成形し、例えば、
大気中等の酸化性雰囲気において９９０℃〜１０５０℃
の焼成温度で１〜４時間焼成を行うことにより本発明の
誘電体磁器が得られる。本発明の誘電体磁器では、平均
結晶粒径は０．５〜３μｍである。
ターブレード法等の公知の手法により成形し、例えば、
大気中等の酸化性雰囲気において９９０℃〜１０５０℃
の焼成温度で１〜４時間焼成を行うことにより本発明の
誘電体磁器が得られる。本発明の誘電体磁器では、平均
結晶粒径は０．５〜３μｍである。
【００３２】本発明の積層セラミックコンデンサは、誘
電体層と内部電極層とを交互に積層してなるものである
が、誘電体層と内部電極層とを１０５０℃以下で同時焼
成できるため、Ｐｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄを用いるこ
とができる。
電体層と内部電極層とを交互に積層してなるものである
が、誘電体層と内部電極層とを１０５０℃以下で同時焼
成できるため、Ｐｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄを用いるこ
とができる。
【００３３】このような積層セラミックコンデンサは、
上記仮焼粉末を、例えばドクターブレード法等の公知の
手法によりグリーンシートを作製し、このグリーンシー
トにＰｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄペーストを塗布し、こ
れを複数枚積層したものを大気中等の酸化性雰囲気にお
いて焼成し、この後、外部電極を形成することにより行
われる。焼成温度は、例えば、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3−Ｐｂ（Ｉｎ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 −ＣｕＯの場合には９９０〜１０５０℃の
低温で行われる。
上記仮焼粉末を、例えばドクターブレード法等の公知の
手法によりグリーンシートを作製し、このグリーンシー
トにＰｄ比率の少ないＡｇ−Ｐｄペーストを塗布し、こ
れを複数枚積層したものを大気中等の酸化性雰囲気にお
いて焼成し、この後、外部電極を形成することにより行
われる。焼成温度は、例えば、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3−Ｐｂ（Ｉｎ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 −ＣｕＯの場合には９９０〜１０５０℃の
低温で行われる。
【００３４】また、本発明の誘電体磁器は、積層セラミ
ックコンデンサだけでなく、例えば、コンデンサ内蔵型
の多層配線基板の誘電体層に用いても良い。
ックコンデンサだけでなく、例えば、コンデンサ内蔵型
の多層配線基板の誘電体層に用いても良い。
【００３５】
【実施例】出発原料として、純度９９．９％以上のもの
で、平均粒径２．５μｍのＰｂＯ、平均粒径０．２μｍ
のＭｇＮｂ2 Ｏ6 、平均粒径０．５μｍのＴｉＯ2 、平
均粒径０．６μｍのＩｎ2 Ｏ3 、平均粒径０．６μｍの
Ｙｂ2 Ｏ3 、平均粒径０．５μｍのＣｕＯ原料粉末を用
いた。
で、平均粒径２．５μｍのＰｂＯ、平均粒径０．２μｍ
のＭｇＮｂ2 Ｏ6 、平均粒径０．５μｍのＴｉＯ2 、平
均粒径０．６μｍのＩｎ2 Ｏ3 、平均粒径０．６μｍの
Ｙｂ2 Ｏ3 、平均粒径０．５μｍのＣｕＯ原料粉末を用
いた。
【００３６】先ず、これらの酸化物ＰｂＯ、ＭｇＮｂ2
Ｏ6 、ＴｉＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、ＣｕＯ粉末を用い、上記
組成式において表１に示されるような組成比になるよう
に秤量、調合を行った。尚、試料Ｎo.２６以降について
は、Ｙｂ2 Ｏ3 を用いて、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ
3 ・ｙＰｂＴｉＯ3 ・ｚＰｂ（Ｙｂ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3
の組成式に基づいて調合した。
Ｏ6 、ＴｉＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 、ＣｕＯ粉末を用い、上記
組成式において表１に示されるような組成比になるよう
に秤量、調合を行った。尚、試料Ｎo.２６以降について
は、Ｙｂ2 Ｏ3 を用いて、ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ
3 ・ｙＰｂＴｉＯ3 ・ｚＰｂ（Ｙｂ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3
の組成式に基づいて調合した。
【００３７】これら秤量を行った混合物に対し、１００
０ｇずつ、ポリエチレン製ポットに直径１０ｍｍのジル
コニア製ボール、Ｈ2 Ｏとともに入れ、２０時間湿式混
合を行い、混合物スラリーを得た。このスラリーを乾燥
させ、アルミナ製の仮焼坩堝に入れ、８５０℃、３時間
で仮焼を行い仮焼粉を得た。得られた仮焼粉をポリエチ
レン製ポットに入れ、直径５ｍｍジルコニア製ボール、
Ｈ2 Ｏにて湿式粉砕を行い、平均粒径０．６μｍの反応
合成粉を得た。
０ｇずつ、ポリエチレン製ポットに直径１０ｍｍのジル
コニア製ボール、Ｈ2 Ｏとともに入れ、２０時間湿式混
合を行い、混合物スラリーを得た。このスラリーを乾燥
させ、アルミナ製の仮焼坩堝に入れ、８５０℃、３時間
で仮焼を行い仮焼粉を得た。得られた仮焼粉をポリエチ
レン製ポットに入れ、直径５ｍｍジルコニア製ボール、
Ｈ2 Ｏにて湿式粉砕を行い、平均粒径０．６μｍの反応
合成粉を得た。
【００３８】得られた反応合成粉に対し、直径５ｍｍの
ジルコニア製ボール、Ｈ2 Ｏにて分散混合を２０時間行
い、このスラリーに対し有機バインダを加え、ドクター
ブレード法にてグリーンシートを作製し、このグリーン
シートに市販のＡｇ−Ｐｄペーストを印刷法にて印刷
し、これらを積層、スタック後、切断し、チップコンデ
ンサの生成形体を得た。
ジルコニア製ボール、Ｈ2 Ｏにて分散混合を２０時間行
い、このスラリーに対し有機バインダを加え、ドクター
ブレード法にてグリーンシートを作製し、このグリーン
シートに市販のＡｇ−Ｐｄペーストを印刷法にて印刷
し、これらを積層、スタック後、切断し、チップコンデ
ンサの生成形体を得た。
【００３９】得られた生成形体を、９０ｍｍ×９０ｍｍ
のＭｇＯ製匣鉢上にて、４００℃で有機バインダの燃焼
を行った。バインダの燃焼の後、大気雰囲気中にて表１
に示す温度で２時間焼成を行い、焼結チップを得た。
のＭｇＯ製匣鉢上にて、４００℃で有機バインダの燃焼
を行った。バインダの燃焼の後、大気雰囲気中にて表１
に示す温度で２時間焼成を行い、焼結チップを得た。
【００４０】得られた焼結チップの両端にＡｇペースト
を塗布し、大気雰囲気中にて焼き付け積層セラミックコ
ンデンサを得た。得られた積層セラミックコンデンサの
サイズは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５ｍｍで、誘電
体層の厚み５．５μｍ、有効電極面積２．１０ｍｍ2 、
誘電体層数は１０層であった。
を塗布し、大気雰囲気中にて焼き付け積層セラミックコ
ンデンサを得た。得られた積層セラミックコンデンサの
サイズは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５ｍｍで、誘電
体層の厚み５．５μｍ、有効電極面積２．１０ｍｍ2 、
誘電体層数は１０層であった。
【００４１】各試料に対し、静電容量（Ｃｐ）及び誘電
損失（ＤＦ）を、室温２５℃、１ｋＨｚ、１Ｖrms の条
件にて測定し、静電容量から有効面積を用いて比誘電率
（εｒ）を計算した。また、絶縁抵抗（ＩＲ）は、ＤＣ
１０Ｖで１分間印加した後の値を測定した。各試料の測
定個数は４０個であり、これに対し短絡不良率を測定し
た。１Ｖの電圧印加時に導通あるものを短絡不良として
定義し、その割合を短絡不良率とした。これらの比誘電
率（εｒ）、誘電損失（ＤＦ）、絶縁抵抗（ＩＲ）、短
絡不良率の結果を表１に示した。
損失（ＤＦ）を、室温２５℃、１ｋＨｚ、１Ｖrms の条
件にて測定し、静電容量から有効面積を用いて比誘電率
（εｒ）を計算した。また、絶縁抵抗（ＩＲ）は、ＤＣ
１０Ｖで１分間印加した後の値を測定した。各試料の測
定個数は４０個であり、これに対し短絡不良率を測定し
た。１Ｖの電圧印加時に導通あるものを短絡不良として
定義し、その割合を短絡不良率とした。これらの比誘電
率（εｒ）、誘電損失（ＤＦ）、絶縁抵抗（ＩＲ）、短
絡不良率の結果を表１に示した。
【００４２】
【表１】
【００４３】この表１から、本発明の試料では、比誘電
率が１５０００以上であり、誘電損失が１０．０％以
下、絶縁抵抗が５０ＧΩ以上であり、短絡不良率が５％
以下であることが判る。そして、従来の試料１０と焼成
温度、比誘電率もほぼ同程度あるいはそれ以上であるに
もかかわらず、絶縁抵抗は、従来の試料１０と比べて大
きく増加し、短絡不良を防止できることが判る。
率が１５０００以上であり、誘電損失が１０．０％以
下、絶縁抵抗が５０ＧΩ以上であり、短絡不良率が５％
以下であることが判る。そして、従来の試料１０と焼成
温度、比誘電率もほぼ同程度あるいはそれ以上であるに
もかかわらず、絶縁抵抗は、従来の試料１０と比べて大
きく増加し、短絡不良を防止できることが判る。
【００４４】図１に本発明の試料の組織図を、図２に比
較例の試料Ｎo.１０の組織図を示す。図１および図２に
おいて、符号１は主結晶粒子を示す。本発明の試料で
は、図１に示すように、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｉｎ
またはＹｂを含有するペロブスカイト型結晶粒子からな
り、該ペロブスカイト型結晶粒子の粒界にＣｕ化合物の
偏析がないことをＳＥＭ画像、およびＸ線マイクロアナ
ライザー（ＥＰＭＡ）により確認した。尚、図２の従来
の試料では、主結晶粒子の粒界に符号２で示すＣｕ化合
物粒子が存在していた。
較例の試料Ｎo.１０の組織図を示す。図１および図２に
おいて、符号１は主結晶粒子を示す。本発明の試料で
は、図１に示すように、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｉｎ
またはＹｂを含有するペロブスカイト型結晶粒子からな
り、該ペロブスカイト型結晶粒子の粒界にＣｕ化合物の
偏析がないことをＳＥＭ画像、およびＸ線マイクロアナ
ライザー（ＥＰＭＡ）により確認した。尚、図２の従来
の試料では、主結晶粒子の粒界に符号２で示すＣｕ化合
物粒子が存在していた。
【００４５】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器では、従来の誘電体
磁器と同様に、あるいはそれ以上に比誘電率が大きく、
かつ低温焼成でき、しかも、従来と比較して、ＣｕＯの
偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。従って、この
ような誘電体磁器を用いて積層セラミックコンデンサを
作製した場合には、低温焼成でき、誘電特性にも優れ、
しかも短絡不良率を低減できるため、誘電体層を薄層化
でき、小型かつ大容量の積層セラミックコンデンサを高
歩留まりにて生産できる。
磁器と同様に、あるいはそれ以上に比誘電率が大きく、
かつ低温焼成でき、しかも、従来と比較して、ＣｕＯの
偏析による絶縁抵抗の低下を防止できる。従って、この
ような誘電体磁器を用いて積層セラミックコンデンサを
作製した場合には、低温焼成でき、誘電特性にも優れ、
しかも短絡不良率を低減できるため、誘電体層を薄層化
でき、小型かつ大容量の積層セラミックコンデンサを高
歩留まりにて生産できる。
【図１】本発明の誘電体磁器を説明するための説明図で
ある。
ある。
【図２】主結晶粒子の粒界に低抵抗物質であるＣｕ化合
物が存在する従来の誘電体磁器を説明するための組織図
であり、表１の試料Ｎo.１０の組織図である。
物が存在する従来の誘電体磁器を説明するための組織図
であり、表１の試料Ｎo.１０の組織図である。
１・・・主結晶粒子 ２・・・Ｃｕ化合物粒子
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＰｂ、Ｍｇ、Ｎ
ｂおよびＴｉと、Ｉｎおよび周期律表第３ａ族元素のう
ち少なくとも一種を含有するペロブスカイト型結晶粒子
を主結晶粒子とし、該ペロブスカイト型結晶粒子中にＣ
ｕが固溶していることを特徴とする誘電体磁器。 - 【請求項２】モル比による組成式を、 ｘＰｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3)Ｏ3 ・ｙＰｂＴｉＯ3 ・ｚＰ
ｂ（Ｉｎ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 と表した時、前記ｘ、ｙおよびｚが ７０≦ ｘ ≦ ９６ ２≦ ｙ ≦ ２０ ２≦ ｚ ≦ ２８ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ を満足する主成分と、該主成分１００重量部に対してＣ
ｕ化合物をＣｕＯ換算で０．２〜１．０重量部含有して
なることを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器。 - 【請求項３】誘電体層と内部電極層とを交互に積層して
なる積層セラミックコンデンサにおいて、前記誘電体層
が、請求項１または請求項２記載の誘電体磁器からなる
ことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349114A JPH11180767A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349114A JPH11180767A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11180767A true JPH11180767A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18401589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9349114A Pending JPH11180767A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11180767A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110950660A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-04-03 | 西安工业大学 | 一种提高弛豫铁电薄膜介电和热释电性能的方法 |
| JP2022528586A (ja) * | 2020-03-20 | 2022-06-15 | 広東風華高新科技股▲フン▼有限公司 | 複合相巨大誘電体セラミック材料及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP9349114A patent/JPH11180767A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110950660A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-04-03 | 西安工业大学 | 一种提高弛豫铁电薄膜介电和热释电性能的方法 |
| JP2022528586A (ja) * | 2020-03-20 | 2022-06-15 | 広東風華高新科技股▲フン▼有限公司 | 複合相巨大誘電体セラミック材料及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3760364B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| EP0977217B1 (en) | Dielectric ceramic composition and laminated ceramic capacitor | |
| KR100264646B1 (ko) | 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터 | |
| JP3039397B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサ | |
| JP3346293B2 (ja) | 非還元性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 | |
| JP3161278B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3180690B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
| JP3878778B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP3024537B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
| JP2993425B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
| JP3326513B2 (ja) | 積層型セラミックチップコンデンサ | |
| KR19980018400A (ko) | 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터 | |
| US20120075768A1 (en) | Dielectric ceramic composition and manufacturing method thereof, and ceramic electronic device | |
| JP4522025B2 (ja) | 誘電体磁器及び積層型電子部品並びに積層型電子部品の製法 | |
| EP1736456B1 (en) | Laminated ceramic capacitor | |
| KR100271101B1 (ko) | 모놀리식 세라믹 커패시터 | |
| KR19980070404A (ko) | 모놀리식 세라믹 커패시터 | |
| JP3603607B2 (ja) | 誘電体セラミック、積層セラミックコンデンサおよび積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP7037945B2 (ja) | セラミックコンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2009096671A (ja) | 誘電体セラミックス及び積層セラミックコンデンサ | |
| JPH0785460B2 (ja) | 積層型磁器コンデンサ | |
| JP3945033B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP3130214B2 (ja) | 積層型セラミックチップコンデンサ | |
| JP7262640B2 (ja) | セラミックコンデンサ | |
| JP3064918B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ |