JP3698952B2 - 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3698952B2 JP3698952B2 JP2000098270A JP2000098270A JP3698952B2 JP 3698952 B2 JP3698952 B2 JP 3698952B2 JP 2000098270 A JP2000098270 A JP 2000098270A JP 2000098270 A JP2000098270 A JP 2000098270A JP 3698952 B2 JP3698952 B2 JP 3698952B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- dielectric
- composition
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 105
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 41
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 title claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 8
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910008556 Li2O—Al2O3—SiO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
- C04B35/491—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates based on lead zirconates and lead titanates, e.g. PZT
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/47—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on strontium titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法に関し、特に、高い周波数帯域における誘電体損失が小さく、しかも、安定した特性を有し、さらに低温での焼成を実現することで、電極材料に銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）等の卑金属、あるいはカーボンを用いることが可能になり、その結果、製造コストを大幅に低下させることが可能な誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型かつ大容量のコンデンサとして、セラミックスの誘電特性を利用したセラミックコンデンサが知られている。このセラミックコンデンサは、ルチル型のＴｉＯ2、ペロブスカイト型のＭｇＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3等の誘電体材料を単体、もしくはこれらを組み合わせることにより、所望の特性を有するコンデンサとされる。
【０００３】
セラミックコンデンサは、単層型と積層型に分類される。
単層セラミックコンデンサは、上述した材料の粉末を加圧成形して、例えば、ペレット（円板状）、ロッド（円筒状）、チップ（角型状）等の成形体とし、この成形体を大気中１２００〜１４００℃の温度で焼成して焼結体とし、この焼結体の表裏両面に電極を形成することにより得ることができる。
【０００４】
また、積層セラミックコンデンサは、上述した材料の粉末と有機バインダー及び有機溶剤を混練してスラリーとし、このスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形し脱脂してグリーンシートとし、このグリーンシート上にＰｔやＰｄ等の貴金属からなる電極を印刷した後、これらのグリーンシートを厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を大気中１２００〜１４００℃の温度で焼成することにより得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のセラミックコンデンサにおいては、電気的特性に優れた緻密な焼結体を得るためには、１２００〜１４００℃という高温度での焼成が必要になる。
特に、積層セラミックコンデンサにおいては、電極材料に卑金属を用いた場合、この卑金属が焼成時に酸化してセラミック層の間に高抵抗層を形成してしまうために、高温度でも安定なＰｔやＰｄ等の貴金属材料を用いる必要があり、低コスト化が難しいという問題点があった。
【０００６】
また、マイクロ波等の高周波数領域に適用する場合、誘電体損失が小さいものが望まれており、温度特性、品質係数（Ｑ）等の電気的特性に対してもより高特性かつ高信頼性のものが求められている。しかしながら、現在の誘電体材料ではこれらの要求に答えられるまでには至っていない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、高い周波数帯域における誘電体損失が小さく、しかも、安定した特性を有し、さらに、低温での焼成を実現することで、電極材料にＣｕ、Ｗ等の卑金属やカーボンを用いることができ、その結果、製造コストを大幅に低下させることができる誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法を提供した。
すなわち、請求項１記載の誘電体磁器組成物は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加してなることを特徴としている。
【０００９】
この誘電体磁器組成物では、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加したことにより、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することが可能になる。その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性を安定化させることが可能になり、高周波数領域における信頼性が向上する。
【００１０】
ここで、Ｓｒのモル比を０．８以上（８０ｍｏｌ％以上）としたのは、０．８未満（８０ｍｏｌ％未満）では、９２５〜１０８０℃の低温で焼成した場合、焼結性が低下するために良好な焼結体が得られないからである。
また、Ｔｉのモル比を０．１以下（１０ｍｏｌ％以下）としたのは、０．１（１０ｍｏｌ％）を越えると、品質係数（Ｑ）が低下するとともに、温度特性が負に大きくなってしまうからである。
【００１１】
ＭｎＯ2は、焼結助剤として添加するもので、その添加量は０．０５〜１５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０５重量％未満では添加効果がなく、したがって、緻密な焼結体を得ることができず、また、１５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下してしまうからである。
Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上の低融点の金属酸化物は、温度特性を改善するために添加するもので、その添加量は０．００１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．００１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１２】
ガラス組成物は、９２５〜１０８０℃の低温における焼成を可能とするために焼結助剤として添加するもので、その添加量は０．５〜１５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．５重量％未満では焼結助剤としての効果が現れないために低温焼成ができず、比誘電率、温度特性、品質係数が低下するからであり、また、１５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１３】
ガラス組成物としては、添加しても特性に悪影響を及ぼすことが無く、主組成物であるＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも９２５〜１０８０℃の温度で軟化および／または溶融するガラスが好ましく、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ2系ガラス、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス等が好ましい。
【００１４】
請求項２記載の誘電体磁器組成物は、請求項１記載の誘電体磁器組成物において、前記主組成物に、ＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加してなることを特徴としている。
【００１５】
ＳｉＯ2は、温度特性を改善するために添加するもので、その添加量は０．０１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
Ａｌ2Ｏ3は、品質係数（Ｑ）を改善するために添加するもので、その添加量は０．０１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０１重量％未満では品質係数（Ｑ）の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると温度特性が低下するからである。
【００１６】
請求項３記載の誘電体磁器組成物は、請求項１または２記載の誘電体磁器組成物において、前記主組成物に、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加してなることを特徴としている。
【００１７】
希土類酸化物は、温度特性の改善のために微量、添加するもので、その添加量は０．００１〜２重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．００１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、２重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１８】
希土類酸化物としては、主組成物であるＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも粒界層に存在して焼結性を高めるものが好ましい。具体的には、例えば、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を組み合わせたものが好ましい。
【００１９】
請求項６記載の磁器コンデンサは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成してなることを特徴としている。
【００２０】
請求項７記載の磁器コンデンサは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層してなることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の磁器コンデンサは、請求項６または７記載の磁器コンデンサにおいて、前記電極を卑金属または炭素系物質としたことを特徴としている。
【００２２】
この磁器コンデンサでは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物を用いたことにより、高周波数帯域における誘電体損失が小さく、安定した特性となる。
また、前記誘電体磁器組成物を用いることにより、９２５〜１０８０℃の低温で焼成することが可能となる。その結果、内部電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いることが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能になる。
【００２３】
前記卑金属としては、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い金属、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属から選択された１種、または２種以上を含む金属が好ましい。
また、炭素系物質としては、カーボン（無定形炭素）、グラファイト（石墨、黒鉛）、またはこれらの混合物が好ましい。
【００２４】
請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方法は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成することを特徴としている。
【００２５】
この誘電体磁器組成物の製造方法では、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成することにより、焼結助剤であるＭｎＯ2及びガラス組成物が９２５〜１０８０℃の低温焼成過程において粒界層のぬれ性を向上させ、成形体中の粉末粒子同士を結合させるとともに、粉末粒子間の空隙を減少させて焼結を進行させる。これにより、９２５〜１０８０℃の焼成温度により、緻密で高強度の焼結体を得ることが可能になる。
【００２６】
請求項１０記載の誘電体磁器組成物の製造方法は、請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方法において、前記シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼成することを特徴としている。
【００２７】
この誘電体磁器組成物の製造方法では、シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、次いで、この積層体を前記温度で焼成することにより、内部電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価なＣｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラファイト等の炭素系物質を用いることが可能になる。これにより、特性を低下させること無く低コスト化を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態について図面に基づき説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態のセラミックコンデンサ（磁器コンデンサ）を示す断面図であり、図において、符号１はバルク状の誘電体、２は誘電体１の両面に形成された端子電極、３は端子電極２に接続されたリード線、４は誘電体１及び端子電極２を封止するエポキシ樹脂である。
【００３０】
誘電体１は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）（以下、単にＳＭＺＴと略記する）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した材料組成からなる誘電体セラミックスである。
【００３１】
この誘電体１の材料組成を、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成物に希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれかとしてもよい。
【００３２】
端子電極２としては、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い電極材料、例えば、ＡｇもしくはＡｇ合金により構成されている。Ａｇ合金としては、例えば、９０Ａｇ−１０Ｐｄ等が好適に用いられる。
このＡｇもしくはＡｇ合金の替わりに、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、これらの混合物を用いてもよい。
このセラミックコンデンサにおいては、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定している。
【００３３】
次に、このセラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、粉末状のＳＭＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上、ガラス組成物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量した。
ここでは、粉末状のＳｒ0.95Ｍｇ0.05（Ｚｒ0.95Ｔｉ0.05）Ｏ3、ＭｎＯ2、ＰｂＯ、ガラス組成物（ＺｎＯ−ＳｉＯ2系ガラスまたはＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス）、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3を表１及び表２に示す材料組成となるように秤量した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
次いで、これらの粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（もしくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾燥を行った。本発明の材料組成以外の組成の試料も作製し比較例とした（表１及び表２中では「※」で示してある）。
【００３７】
次いで、得られた乾燥粉末を５５０〜７５０℃の温度で０．５〜５．０時間、仮焼成し、次いで、ライカイ機（もしくは自動乳鉢）を用いて１〜２４時間粉砕し、所定の粒度の仮焼粉とした。
次いで、この仮焼粉に所定量の有機バインダーを加えた後、ライカイ機等を用いて均一に混合・造粒し、所定の粒度の造粒粉（団粒）とした。有機バインダーはＰＶＡ（polyvinyl alcohol）水溶液を用いた。この有機バインダーは、エチルセルロース水溶液、アクリル樹脂水溶液（アクリルバインダー）等を用いてもよい。
【００３８】
次いで、成形機を用いて、この造粒粉を直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのペレットに成形し、その後、大気中、９２５〜１０８０℃の温度で０．５〜１０．０時間焼成し、本実施形態の円板状の誘電体１を得た。また、本発明の材料組成の試料を本発明の焼成温度範囲以外の温度で焼成し比較例とした（表１及び表２中では「※」で示してある）。
【００３９】
表３及び表４は、各試料における電気的特性を示したものである。なお、表３及び表４中では、本発明の範囲外の試料を比較例とし「※」で示してある。
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
ここでは、比誘電率（ε）は、２５℃において、１ＭＨｚ、１Ｖrmsの条件下で測定を行った。
品質係数（Ｑ）は、１ＭＨｚ、２５℃の条件下で測定した。
温度特性（Ｔc）は、２５℃での静電容量Ｃ１及び１２５℃での静電容量Ｃ２をそれぞれ測定し、これらの測定値を次式に代入することで温度特性（Ｔc）を算出した。
Ｔc（ｐｐｍ／℃）
＝（（Ｃ２−Ｃ１）×１０6）／（Ｃ１×（１２５−２５））
比抵抗（Ｒ（Ω・ｃｍ））は、２５℃において１０００Ｖの直流電圧を印加したときの１分後の電流値を測定し、これら電圧値及び電流値より比抵抗を算出した。
【００４２】
これらの表３及び表４から明かなように、本実施形態の試料によれば、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定していることが分かる。
一方、比較例の試料では、本実施形態の試料と比べて、比誘電率（ε）、温度特性（Ｔc）、品質係数（Ｑ）のいずれかが大きく低下していることが分かる。さらに、金属顕微鏡を用いて、本実施形態の試料の表面状態を観察したところ、粒界に空孔等が認められず、緻密な焼結体であることが確認された。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のセラミックコンデンサによれば、誘電体１を、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができる。したがって、マイクロ波等の高い周波数領域における特性が安定化し、高い周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００４４】
本実施形態のセラミックコンデンサの製造方法によれば、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した粉体を、成形してバルク状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温焼成により作製することができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
図２は本発明の第２の実施形態の積層セラミックコンデンサを示す断面図であり、図において、符号１１はシート状の誘電体層、１２は薄厚の内部電極、１３、１４は端子電極である。
この積層セラミックコンデンサでは、誘電体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に積層している。
【００４６】
誘電体層１１は、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した材料組成からなるシート状の誘電体セラミックスである。
【００４７】
この誘電体層１１の材料組成を、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成物に希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれかとしてもよい。
【００４８】
内部電極１２及び端子電極１３、１４は、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い電極材料、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、これらの混合物が好ましい。
この積層セラミックコンデンサにおいては、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定している。
【００４９】
次に、この積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、本実施形態の材料組成となるように、粉末状のＳＭＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上、ガラス組成物、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量し、これらの粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（もしくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾燥を行った。
【００５０】
次いで、この乾燥粉に所定量の有機バインダー及び有機溶剤を加えた後、ライカイ機、混練機等を用いて混練し、所定の粘度を有するスラリーとした。ここで、有機バインダーとしては、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）水溶液を用いた。有機バインダーは、エチルセルロース水溶液、アクリル樹脂水溶液（アクリルバインダー）等を用いてもよい。
【００５１】
次いで、ドクターブレード法により、このスラリーをシート状に成形し脱脂してグリーンシートとし、このグリーンシート上に、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、カーボンとグラファイトの混合物を導電材料とする導電ペーストを所定のパターンに印刷し内部電極層とした。
【００５２】
この導電ペーストとしては、Ｃｕ粉末に、有機バインダー、分散剤、有機溶剤、必要に応じて還元剤、等を所定量加えた後に混練し、所定の粘度としたＣｕペーストの他、Ｎｉペースト、Ｗペースト、Ｍｏペースト、カーボン粉とグラファイト粉の混合粉体を用いたカーボンペースト等が好適に用いられる。
【００５３】
次いで、これらのグリーンシートを厚み方向に重ね合わせ、その後厚み方向に加圧して積層体とした。
次いで、この積層体を、Ｎ2ガス等の不活性ガス雰囲気中、あるいはＮ2−Ｈ2還元性ガス雰囲気中、９２５〜１０８０℃の温度で焼成し、その後、両側面に端子電極１３、１４を形成した。
以上により、誘電体層１１と内部電極１２とを交互に積層した積層セラミックコンデンサを作製することができた。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の積層セラミックコンデンサによれば、誘電体層１１を、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができ、その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性が安定化し、高周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態の積層セラミックコンデンサの製造方法によれば、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加したグリーンシート上に内部電極層を形成し、このグリーンシートを厚み方向に重ね合わせて積層体とし、この積層体を不活性ガス雰囲気中、あるいは還元性ガス雰囲気中、９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、内部電極１２の材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価な卑金属や炭素系物質を用いることができる。したがって、特性を低下させること無く、低コスト化を図ることができる。
【００５６】
以上、本発明の誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、第２の実施形態の積層セラミックコンデンサでは、誘電体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に積層した構成としたが、誘電体層１１及び内部電極１２それぞれの大きさや層数は、必要とされる容量や特性により適宜変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の誘電体磁器組成物によれば、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加したので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができ、その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性を安定化させることができ、高周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の磁器コンデンサによれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成したので、高い周波数帯域における誘電体損失を小さくすることができる。その結果、マイクロ波等の高周波数帯域における特性を安定化させることができ、高周波数帯域における信頼性を向上させることができる。
また、電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いれば、特性を低下させずに製造コストを低減することができる。
【００５９】
本発明の他の磁器コンデンサによれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層したので、高周波数帯域における誘電体損失を小さくすることができる。その結果、マイクロ波等の高周波数帯域における特性を安定化させることができ、高周波数帯域における信頼性を向上させることができる。
また、９２５〜１０８０℃の温度で焼成できるので、内部電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いることができ、特性を低下させずに製造コストを低減することができる。
【００６０】
本発明の誘電体磁器組成物の製造方法によれば、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温かつ低コストで得ることができる。
【００６１】
本発明の他の誘電体磁器組成物の製造方法によれば、シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、次いで、この積層体を前記温度で焼成するので、内部電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価なＣｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラファイト等の炭素系物質を用いることができ、緻密で高強度の積層体を低温かつ低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の単層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態の積層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【符号の説明】
１ バルク状の誘電体
２ 端子電極
３ リード線
４ エポキシ樹脂
１１ 誘電体層
１２ 内部電極
１３、１４ 端子電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法に関し、特に、高い周波数帯域における誘電体損失が小さく、しかも、安定した特性を有し、さらに低温での焼成を実現することで、電極材料に銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）等の卑金属、あるいはカーボンを用いることが可能になり、その結果、製造コストを大幅に低下させることが可能な誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型かつ大容量のコンデンサとして、セラミックスの誘電特性を利用したセラミックコンデンサが知られている。このセラミックコンデンサは、ルチル型のＴｉＯ2、ペロブスカイト型のＭｇＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3等の誘電体材料を単体、もしくはこれらを組み合わせることにより、所望の特性を有するコンデンサとされる。
【０００３】
セラミックコンデンサは、単層型と積層型に分類される。
単層セラミックコンデンサは、上述した材料の粉末を加圧成形して、例えば、ペレット（円板状）、ロッド（円筒状）、チップ（角型状）等の成形体とし、この成形体を大気中１２００〜１４００℃の温度で焼成して焼結体とし、この焼結体の表裏両面に電極を形成することにより得ることができる。
【０００４】
また、積層セラミックコンデンサは、上述した材料の粉末と有機バインダー及び有機溶剤を混練してスラリーとし、このスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形し脱脂してグリーンシートとし、このグリーンシート上にＰｔやＰｄ等の貴金属からなる電極を印刷した後、これらのグリーンシートを厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を大気中１２００〜１４００℃の温度で焼成することにより得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のセラミックコンデンサにおいては、電気的特性に優れた緻密な焼結体を得るためには、１２００〜１４００℃という高温度での焼成が必要になる。
特に、積層セラミックコンデンサにおいては、電極材料に卑金属を用いた場合、この卑金属が焼成時に酸化してセラミック層の間に高抵抗層を形成してしまうために、高温度でも安定なＰｔやＰｄ等の貴金属材料を用いる必要があり、低コスト化が難しいという問題点があった。
【０００６】
また、マイクロ波等の高周波数領域に適用する場合、誘電体損失が小さいものが望まれており、温度特性、品質係数（Ｑ）等の電気的特性に対してもより高特性かつ高信頼性のものが求められている。しかしながら、現在の誘電体材料ではこれらの要求に答えられるまでには至っていない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、高い周波数帯域における誘電体損失が小さく、しかも、安定した特性を有し、さらに、低温での焼成を実現することで、電極材料にＣｕ、Ｗ等の卑金属やカーボンを用いることができ、その結果、製造コストを大幅に低下させることができる誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法を提供した。
すなわち、請求項１記載の誘電体磁器組成物は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加してなることを特徴としている。
【０００９】
この誘電体磁器組成物では、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加したことにより、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することが可能になる。その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性を安定化させることが可能になり、高周波数領域における信頼性が向上する。
【００１０】
ここで、Ｓｒのモル比を０．８以上（８０ｍｏｌ％以上）としたのは、０．８未満（８０ｍｏｌ％未満）では、９２５〜１０８０℃の低温で焼成した場合、焼結性が低下するために良好な焼結体が得られないからである。
また、Ｔｉのモル比を０．１以下（１０ｍｏｌ％以下）としたのは、０．１（１０ｍｏｌ％）を越えると、品質係数（Ｑ）が低下するとともに、温度特性が負に大きくなってしまうからである。
【００１１】
ＭｎＯ2は、焼結助剤として添加するもので、その添加量は０．０５〜１５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０５重量％未満では添加効果がなく、したがって、緻密な焼結体を得ることができず、また、１５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下してしまうからである。
Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上の低融点の金属酸化物は、温度特性を改善するために添加するもので、その添加量は０．００１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．００１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１２】
ガラス組成物は、９２５〜１０８０℃の低温における焼成を可能とするために焼結助剤として添加するもので、その添加量は０．５〜１５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．５重量％未満では焼結助剤としての効果が現れないために低温焼成ができず、比誘電率、温度特性、品質係数が低下するからであり、また、１５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１３】
ガラス組成物としては、添加しても特性に悪影響を及ぼすことが無く、主組成物であるＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも９２５〜１０８０℃の温度で軟化および／または溶融するガラスが好ましく、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ2系ガラス、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス等が好ましい。
【００１４】
請求項２記載の誘電体磁器組成物は、請求項１記載の誘電体磁器組成物において、前記主組成物に、ＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加してなることを特徴としている。
【００１５】
ＳｉＯ2は、温度特性を改善するために添加するもので、その添加量は０．０１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
Ａｌ2Ｏ3は、品質係数（Ｑ）を改善するために添加するもので、その添加量は０．０１〜５重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．０１重量％未満では品質係数（Ｑ）の改善効果が得られず、また、５重量％を越えると温度特性が低下するからである。
【００１６】
請求項３記載の誘電体磁器組成物は、請求項１または２記載の誘電体磁器組成物において、前記主組成物に、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加してなることを特徴としている。
【００１７】
希土類酸化物は、温度特性の改善のために微量、添加するもので、その添加量は０．００１〜２重量％が好ましい。その理由は、添加量が０．００１重量％未満では温度特性の改善効果が得られず、また、２重量％を越えると品質係数（Ｑ）が低下するからである。
【００１８】
希土類酸化物としては、主組成物であるＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）とぬれ性が良く、しかも粒界層に存在して焼結性を高めるものが好ましい。具体的には、例えば、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を組み合わせたものが好ましい。
【００１９】
請求項６記載の磁器コンデンサは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成してなることを特徴としている。
【００２０】
請求項７記載の磁器コンデンサは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層してなることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の磁器コンデンサは、請求項６または７記載の磁器コンデンサにおいて、前記電極を卑金属または炭素系物質としたことを特徴としている。
【００２２】
この磁器コンデンサでは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物を用いたことにより、高周波数帯域における誘電体損失が小さく、安定した特性となる。
また、前記誘電体磁器組成物を用いることにより、９２５〜１０８０℃の低温で焼成することが可能となる。その結果、内部電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いることが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能になる。
【００２３】
前記卑金属としては、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い金属、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属から選択された１種、または２種以上を含む金属が好ましい。
また、炭素系物質としては、カーボン（無定形炭素）、グラファイト（石墨、黒鉛）、またはこれらの混合物が好ましい。
【００２４】
請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方法は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成することを特徴としている。
【００２５】
この誘電体磁器組成物の製造方法では、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成することにより、焼結助剤であるＭｎＯ2及びガラス組成物が９２５〜１０８０℃の低温焼成過程において粒界層のぬれ性を向上させ、成形体中の粉末粒子同士を結合させるとともに、粉末粒子間の空隙を減少させて焼結を進行させる。これにより、９２５〜１０８０℃の焼成温度により、緻密で高強度の焼結体を得ることが可能になる。
【００２６】
請求項１０記載の誘電体磁器組成物の製造方法は、請求項９記載の誘電体磁器組成物の製造方法において、前記シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼成することを特徴としている。
【００２７】
この誘電体磁器組成物の製造方法では、シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、次いで、この積層体を前記温度で焼成することにより、内部電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価なＣｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラファイト等の炭素系物質を用いることが可能になる。これにより、特性を低下させること無く低コスト化を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態について図面に基づき説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態のセラミックコンデンサ（磁器コンデンサ）を示す断面図であり、図において、符号１はバルク状の誘電体、２は誘電体１の両面に形成された端子電極、３は端子電極２に接続されたリード線、４は誘電体１及び端子電極２を封止するエポキシ樹脂である。
【００３０】
誘電体１は、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）（以下、単にＳＭＺＴと略記する）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した材料組成からなる誘電体セラミックスである。
【００３１】
この誘電体１の材料組成を、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成物に希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれかとしてもよい。
【００３２】
端子電極２としては、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い電極材料、例えば、ＡｇもしくはＡｇ合金により構成されている。Ａｇ合金としては、例えば、９０Ａｇ−１０Ｐｄ等が好適に用いられる。
このＡｇもしくはＡｇ合金の替わりに、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、これらの混合物を用いてもよい。
このセラミックコンデンサにおいては、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定している。
【００３３】
次に、このセラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、粉末状のＳＭＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上、ガラス組成物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量した。
ここでは、粉末状のＳｒ0.95Ｍｇ0.05（Ｚｒ0.95Ｔｉ0.05）Ｏ3、ＭｎＯ2、ＰｂＯ、ガラス組成物（ＺｎＯ−ＳｉＯ2系ガラスまたはＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス）、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3を表１及び表２に示す材料組成となるように秤量した。
【００３４】
【表１】
【表２】
次いで、これらの粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（もしくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾燥を行った。本発明の材料組成以外の組成の試料も作製し比較例とした（表１及び表２中では「※」で示してある）。
【００３７】
次いで、得られた乾燥粉末を５５０〜７５０℃の温度で０．５〜５．０時間、仮焼成し、次いで、ライカイ機（もしくは自動乳鉢）を用いて１〜２４時間粉砕し、所定の粒度の仮焼粉とした。
次いで、この仮焼粉に所定量の有機バインダーを加えた後、ライカイ機等を用いて均一に混合・造粒し、所定の粒度の造粒粉（団粒）とした。有機バインダーはＰＶＡ（polyvinyl alcohol）水溶液を用いた。この有機バインダーは、エチルセルロース水溶液、アクリル樹脂水溶液（アクリルバインダー）等を用いてもよい。
【００３８】
次いで、成形機を用いて、この造粒粉を直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのペレットに成形し、その後、大気中、９２５〜１０８０℃の温度で０．５〜１０．０時間焼成し、本実施形態の円板状の誘電体１を得た。また、本発明の材料組成の試料を本発明の焼成温度範囲以外の温度で焼成し比較例とした（表１及び表２中では「※」で示してある）。
【００３９】
表３及び表４は、各試料における電気的特性を示したものである。なお、表３及び表４中では、本発明の範囲外の試料を比較例とし「※」で示してある。
【表３】
【表４】
ここでは、比誘電率（ε）は、２５℃において、１ＭＨｚ、１Ｖrmsの条件下で測定を行った。
品質係数（Ｑ）は、１ＭＨｚ、２５℃の条件下で測定した。
温度特性（Ｔc）は、２５℃での静電容量Ｃ１及び１２５℃での静電容量Ｃ２をそれぞれ測定し、これらの測定値を次式に代入することで温度特性（Ｔc）を算出した。
Ｔc（ｐｐｍ／℃）
＝（（Ｃ２−Ｃ１）×１０6）／（Ｃ１×（１２５−２５））
比抵抗（Ｒ（Ω・ｃｍ））は、２５℃において１０００Ｖの直流電圧を印加したときの１分後の電流値を測定し、これら電圧値及び電流値より比抵抗を算出した。
【００４２】
これらの表３及び表４から明かなように、本実施形態の試料によれば、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定していることが分かる。
一方、比較例の試料では、本実施形態の試料と比べて、比誘電率（ε）、温度特性（Ｔc）、品質係数（Ｑ）のいずれかが大きく低下していることが分かる。さらに、金属顕微鏡を用いて、本実施形態の試料の表面状態を観察したところ、粒界に空孔等が認められず、緻密な焼結体であることが確認された。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のセラミックコンデンサによれば、誘電体１を、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができる。したがって、マイクロ波等の高い周波数領域における特性が安定化し、高い周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００４４】
本実施形態のセラミックコンデンサの製造方法によれば、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した粉体を、成形してバルク状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温焼成により作製することができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
図２は本発明の第２の実施形態の積層セラミックコンデンサを示す断面図であり、図において、符号１１はシート状の誘電体層、１２は薄厚の内部電極、１３、１４は端子電極である。
この積層セラミックコンデンサでは、誘電体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に積層している。
【００４６】
誘電体層１１は、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した材料組成からなるシート状の誘電体セラミックスである。
【００４７】
この誘電体層１１の材料組成を、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％添加した材料組成、または、前記主組成物に希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、あるいは、前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成、のいずれかとしてもよい。
【００４８】
内部電極１２及び端子電極１３、１４は、導体としての特性を有し、しかも信頼性の高い電極材料、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、これらの混合物が好ましい。
この積層セラミックコンデンサにおいては、比誘電率（ε）、品質係数（Ｑ）、温度特性（Ｔc）共、高周波領域においても安定している。
【００４９】
次に、この積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、本実施形態の材料組成となるように、粉末状のＳＭＺＴ、ＭｎＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上、ガラス組成物、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、希土類酸化物をそれぞれ所定量秤量し、これらの粉体を所定量の水（もしくはエタノール、アセトン等の有機溶媒）等の分散媒とともにボールミルに収容し、所定時間、例えば２４時間混合・粉砕し、その後脱水（もしくは脱エタノール、脱アセトン等の脱有機溶媒）・乾燥を行った。
【００５０】
次いで、この乾燥粉に所定量の有機バインダー及び有機溶剤を加えた後、ライカイ機、混練機等を用いて混練し、所定の粘度を有するスラリーとした。ここで、有機バインダーとしては、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）水溶液を用いた。有機バインダーは、エチルセルロース水溶液、アクリル樹脂水溶液（アクリルバインダー）等を用いてもよい。
【００５１】
次いで、ドクターブレード法により、このスラリーをシート状に成形し脱脂してグリーンシートとし、このグリーンシート上に、Ｃｕ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏ、または、これらのうち２種以上を含む合金、あるいは、カーボン、グラファイト、カーボンとグラファイトの混合物を導電材料とする導電ペーストを所定のパターンに印刷し内部電極層とした。
【００５２】
この導電ペーストとしては、Ｃｕ粉末に、有機バインダー、分散剤、有機溶剤、必要に応じて還元剤、等を所定量加えた後に混練し、所定の粘度としたＣｕペーストの他、Ｎｉペースト、Ｗペースト、Ｍｏペースト、カーボン粉とグラファイト粉の混合粉体を用いたカーボンペースト等が好適に用いられる。
【００５３】
次いで、これらのグリーンシートを厚み方向に重ね合わせ、その後厚み方向に加圧して積層体とした。
次いで、この積層体を、Ｎ2ガス等の不活性ガス雰囲気中、あるいはＮ2−Ｈ2還元性ガス雰囲気中、９２５〜１０８０℃の温度で焼成し、その後、両側面に端子電極１３、１４を形成した。
以上により、誘電体層１１と内部電極１２とを交互に積層した積層セラミックコンデンサを作製することができた。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の積層セラミックコンデンサによれば、誘電体層１１を、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加した材料組成としたので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができ、その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性が安定化し、高周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態の積層セラミックコンデンサの製造方法によれば、ＳＭＺＴからなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加し、必要に応じて前記主組成物にＳｉＯ2を０．０１〜５重量％、Ａｌ2Ｏ3を０．０１〜５重量％、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加したグリーンシート上に内部電極層を形成し、このグリーンシートを厚み方向に重ね合わせて積層体とし、この積層体を不活性ガス雰囲気中、あるいは還元性ガス雰囲気中、９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、内部電極１２の材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価な卑金属や炭素系物質を用いることができる。したがって、特性を低下させること無く、低コスト化を図ることができる。
【００５６】
以上、本発明の誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法の各実施形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、第２の実施形態の積層セラミックコンデンサでは、誘電体層１１を８層、内部電極１２を７層、交互に積層した構成としたが、誘電体層１１及び内部電極１２それぞれの大きさや層数は、必要とされる容量や特性により適宜変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の誘電体磁器組成物によれば、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加したので、高い比誘電率、良好な温度特性、高い品質係数を実現することができ、その結果、マイクロ波等の高周波数領域における特性を安定化させることができ、高周波数領域における信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の磁器コンデンサによれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成したので、高い周波数帯域における誘電体損失を小さくすることができる。その結果、マイクロ波等の高周波数帯域における特性を安定化させることができ、高周波数帯域における信頼性を向上させることができる。
また、電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いれば、特性を低下させずに製造コストを低減することができる。
【００５９】
本発明の他の磁器コンデンサによれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と、電極とを交互に積層したので、高周波数帯域における誘電体損失を小さくすることができる。その結果、マイクロ波等の高周波数帯域における特性を安定化させることができ、高周波数帯域における信頼性を向上させることができる。
また、９２５〜１０８０℃の温度で焼成できるので、内部電極に安価な卑金属または炭素系物質を用いることができ、特性を低下させずに製造コストを低減することができる。
【００６０】
本発明の誘電体磁器組成物の製造方法によれば、ＳｒxＭｇ1-x（ＺｒyＴｉ1-y）Ｏ3（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ2を０．０５〜１５重量％、Ｂｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｓｂ2Ｏ3より選択された１種または２種以上を０．００１〜５重量％、ガラス組成物を０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成するので、緻密で高強度の焼結体を低温かつ低コストで得ることができる。
【００６１】
本発明の他の誘電体磁器組成物の製造方法によれば、シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、次いで、この積層体を前記温度で焼成するので、内部電極材料にＰｔやＰｄ等の貴金属と比較して安価なＣｕ、Ｎｉ等の卑金属、または無定形炭素、グラファイト等の炭素系物質を用いることができ、緻密で高強度の積層体を低温かつ低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の単層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態の積層セラミックコンデンサを示す断面図である。
【符号の説明】
１ バルク状の誘電体
２ 端子電極
３ リード線
４ エポキシ樹脂
１１ 誘電体層
１２ 内部電極
１３、１４ 端子電極
Claims (9)
- ＳｒｘＭｇ１−ｘ（ＺｒｙＴｉ１−ｙ）Ｏ３（ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ２を０．０５〜１５重量％、ＰｂＯを０．００１〜５重量％、９２５〜１０８０℃で軟化または溶融するガラスを０．５〜１５重量％添加してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。
- 前記主組成物に、ＳｉＯ２を０．０１〜５重量％、Ａｌ２Ｏ３を０．０１〜５重量％添加してなることを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器組成物。
- 前記主組成物に、希土類酸化物を０．００１〜２重量％添加してなることを特徴とする請求項１または２記載の誘電体磁器組成物。
- 前記希土類酸化物は、Ｌａ ２ Ｏ ３ 、ＣｅＯ ２ 、Ｐｒ ６ Ｏ １１ 、Ｎｄ ２ Ｏ ３ 、Ｓｍ ２ Ｏ ３ 、Ｄｙ ２ Ｏ ３ 、Ｈｏ ２ Ｏ ３ 、Ｅｒ ２ Ｏ ３ 、Ｔｍ ２ Ｏ ３ 、Ｙｂ ２ Ｏ ３ より選択された１種または２種以上であることを特徴とする請求項３記載の誘電体磁器組成物。
- 請求項１ないし４のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなる素子の両面に電極を形成してなることを特徴とする磁器コンデンサ。
- 請求項１ないし４のいずれか１項記載の誘電体磁器組成物からなるシート状の誘電体と電極とを交互に積層してなることを特徴とする磁器コンデンサ。
- 前記電極は、卑金属または炭素系物質からなることを特徴とする請求項５または６記載の磁器コンデンサ。
- Ｓｒ ｘ Ｍｇ １−ｘ （Ｚｒ ｙ Ｔｉ １−ｙ ）Ｏ ３ （ただし、０．８≦ｘ≦１、０．９≦ｙ≦１）からなる主組成物に、ＭｎＯ ２ を０．０５〜１５重量％、ＰｂＯを０．００１〜５重量％、９２５〜１０８０℃で軟化または溶融するガラスを０．５〜１５重量％添加した粉体を、成形してバルク状もしくはシート状の成形体とし、この成形体を９２５〜１０８０℃の温度で焼成することを特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法。
- 前記シート状の成形体の一主面に電極を形成し、次いで、この成形体を複数枚厚み方向に重ね合わせ加圧して積層体とし、この積層体を前記温度で焼成することを特徴とする請求項８記載の誘電体磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098270A JP3698952B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 |
| KR10-2001-0016231A KR100415558B1 (ko) | 2000-03-31 | 2001-03-28 | 유전체 자기 조성물과 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 |
| US09/822,869 US6432857B2 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Dielectric ceramic composition, ceramic capacitor using the composition and method of producing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098270A JP3698952B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001278663A JP2001278663A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3698952B2 true JP3698952B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=18612773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000098270A Expired - Lifetime JP3698952B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6432857B2 (ja) |
| JP (1) | JP3698952B2 (ja) |
| KR (1) | KR100415558B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103539447B (zh) * | 2013-10-08 | 2015-07-08 | 江苏大学 | 一种低温烧结的压电陶瓷材料及其制备方法 |
| DE102016103949B4 (de) | 2016-03-04 | 2023-06-07 | Tdk Electronics Ag | Dielektrische keramische Zusammensetzung und deren Verwendung |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831284B2 (ja) * | 1986-11-14 | 1996-03-27 | 株式会社村田製作所 | 非還元性温度補償用誘電体磁器組成物 |
| JPS63289710A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-28 | Murata Mfg Co Ltd | 非還元性誘電体磁器組成物 |
| JPH0734326B2 (ja) * | 1990-03-13 | 1995-04-12 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
| JPH0446053A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-17 | Asahi Glass Co Ltd | 酸化物超電導体およびその製造方法 |
| US5164882A (en) * | 1990-12-17 | 1992-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic capacitor |
| DE69209417T2 (de) * | 1991-09-25 | 1996-11-28 | Murata Manufacturing Co | Nichtreduzierbare dielektrische keramische Zusammensetzung |
| JP3514810B2 (ja) * | 1994-03-29 | 2004-03-31 | Ｔｄｋ株式会社 | 電圧依存性非直線抵抗体の製造方法 |
| JP3229528B2 (ja) * | 1994-11-22 | 2001-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器及び誘電体共振器 |
| JP3346293B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2002-11-18 | 株式会社村田製作所 | 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 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098270A patent/JP3698952B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-28 KR KR10-2001-0016231A patent/KR100415558B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-30 US US09/822,869 patent/US6432857B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010095046A (ko) | 2001-11-03 |
| US20020002108A1 (en) | 2002-01-03 |
| KR100415558B1 (ko) | 2004-01-24 |
| US6432857B2 (en) | 2002-08-13 |
| JP2001278663A (ja) | 2001-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0920555A (ja) | 誘電体磁器およびその製造方法ならびにこれを用いた電子部品 | |
| 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 | |
| JP3698953B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP3698951B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP4837204B2 (ja) | 誘電体磁器組成物及びそれを用いた磁器コンデンサ並びにそれらの製造方法 | |
| JP3698952B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| KR100444221B1 (ko) | 유전체 자기 조성물, 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 | |
| KR100444220B1 (ko) | 유전체 자기 조성물, 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 | |
| JP2005158895A (ja) | 粒界絶縁型半導体セラミックス及び積層半導体コンデンサ | |
| JP3599645B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| KR100452817B1 (ko) | 유전체 자기 조성물, 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 | |
| JP3081605B1 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP3599646B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とそれを用いた磁器コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP3575294B2 (ja) | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミックコンデンサ | |
| JP2958826B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3797057B2 (ja) | 誘電体磁器組成物の製造方法 | |
| JP3064519B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2012148919A (ja) | セラミックス組成物及び電子部品 | |
| JP2005158897A (ja) | 粒界絶縁型半導体セラミックス及び積層半導体コンデンサ | |
| JP2005187236A (ja) | 誘電体磁器組成物と磁器コンデンサ及び誘電体磁器組成物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20041110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041115 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20041115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050706 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080715 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |