JP5803688B2 - 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Description
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ1は、誘電体層2と、内部電極層3と、が交互に積層された構成のコンデンサ素子本体10を有する。内部電極層3は、各端面がコンデンサ素子本体10の対向する端部の表面に交互に露出するように積層してある。一対の外部電極4は、内部電極層3の露出端面に接続されて、コンデンサ回路を構成する。
誘電体層2は、本実施形態に係る誘電体磁器組成物から構成されている。該誘電体磁器組成物は、主成分として、チタン酸バリウムを含有し、希土類元素を副成分として含有する。
内部電極層3に含有される導電材は特に限定されないが、誘電体層2を構成する材料が耐還元性を有する場合には、比較的安価な卑金属を用いることができる。導電材として用いる卑金属としては、NiまたはNi合金が好ましい。内部電極層3の厚みは、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すればよい。
外部電極4に含有される導電材は特に限定されないが、本発明では安価なNi、Cuや、これらの合金を用いることができる。外部電極4の厚さは用途等に応じて適宜決定すればよいが、通常、5〜50μm程度であることが好ましい。
本実施形態の積層セラミックコンデンサ1は、従来の積層セラミックコンデンサと同様に、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法によりグリーンチップを作製し、これを焼成した後、外部電極を印刷または転写して焼成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。
誘電体粒子径は、コンデンサ試料を積層方向に切断し、その断面において誘電体粒子の面積を測定し、円相当径として算出した。測定粒子数は200個として、得られた各粒子の円相当径の累積度数分布から、累積が50%となる値を平均粒径D50とした。試料観察にはTEM−EDSを用いており、一粒子あたり任意の20点の分析箇所すべての点で、希土類濃度が原子比0.1%以上の粒子を第二の粒子、それ以外を第一の粒子とした。測定粒子数は100個として、粒子径が平均粒径D50以下である第二の粒子の割合と、粒子径が平均粒径D50より大きい第一の粒子の割合をそれぞれ算出した。さらに、粒子径によらず、分析した全粒子における第一の粒子の割合も算出した。結果を表1に示す。
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度25℃において、デジタルLCRメータにて、周波数1kHz,入力信号レベル1.0Vrmsの条件下で測定された静電容量から算出した(単位なし)。比誘電率は高いほうが好ましく、本実施例では、2000以上を良好とした。結果を表1に示す。
コンデンサ試料に対し、150℃にて、30V/μmの電界下で直流電圧の印加状態に保持し、寿命時間を測定することにより、高温負荷寿命を評価した。本実施例においては、印加開始から絶縁抵抗が一桁落ちるまでの時間を寿命と定義した。また、本実施例では、上記の評価を20個のコンデンサ試料について行い、その平均値を信頼性(高温負荷寿命)とした。評価基準は150時間以上を良好とした。結果を表1に示す。
2… 誘電体層
3… 内部電極層
4… 外部電極
5… 第一の粒子
6… 第二の粒子
10… コンデンサ素子本体
Claims (3)
- チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粒子から構成される誘電体磁器組成物であって、前記誘電体粒子に副成分希土類元素が固溶していない部分をもつ第一の粒子と、希土類元素が粒子全体に固溶し、希土類濃度が原子比0.1%以上である第二の粒子とが存在し、粒子径が平均粒径D50を超える粒子のうち75%以上の個数の粒子が前記第一の粒子であり、粒子径が平均粒径D50以下の粒子のうち75%以上の個数の粒子が前記第二の粒子であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
- 副成分希土類元素として、Y、Tb、Dy、Hoから選択される1種以上の元素、を含む請求項1に記載の誘電体磁器組成物。
- 請求項1または2に記載の誘電体磁器組成物から構成されている誘電体層を有する電子部品であって、前記誘電体層の1層あたりの厚みが1μm以下である、積層セラミックコンデンサ。
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