(57)【要約】【課題】主成分であるペロブスカイト型化合物の結晶性の低下を抑制し、かつ、副成分の化合物偏析を抑制することができるセラミックスラリーの製造方法を提供する。【解決手段】セラミックスラリーの製造方法は、Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを溶媒中に分散させて第１のスラリーを作製する工程（Ｓ１）と、第１のスラリーと、一般式ＡＢＯ3（ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの１種以上を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１種以上を含み、Ｏは酸素）で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒中に分散させて、セラミックスラリーを作製する工程（Ｓ２）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを溶媒中に分散させて第１のスラリーを作製する工程と、
前記第１のスラリーと、一般式ＡＢＯ3（ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの１種以上を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１種以上を含み、Ｏは酸素）で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒中に分散させて、セラミックスラリーを作製する工程と、
を備えることを特徴とするセラミックスラリーの製造方法。
【請求項２】
前記第１のスラリーを作製する工程における分散の分散力は、前記セラミックスラリーを作製する工程における分散の分散力よりも強いことを特徴とする請求項１に記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項３】
前記第１のスラリーを作製した後であって、かつ、前記セラミックスラリーを作製する前に、前記第１のスラリーを検査する工程を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項４】
前記溶媒は水であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項５】
前記Ｍｇ化合物はＭｇＣＯ3、前記Ｍｎ化合物はＭｎＣＯ3、前記希土類元素を含む化合物はＤｙ2Ｏ3であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項６】
前記セラミックスラリーを加熱する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のセラミックスラリーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスラリーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサのようなセラミック電子部品は、セラミックスラリーを用いて製造することができる。
【０００３】
特許文献１には、一般式ＡＢＯ3（ＡはＢａとＣａおよびＳｒから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ＢはＴｉおよびＺｒから選ばれる少なくとも１種の元素）で表され、主成分であるペロブスカイト型化合物と、Ｒ元素を含む副成分の化合物とを溶媒中で混合して分散させることによって、セラミックスラリーを作製することが記載されています。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、副成分の化合物を分散させるために必要なエネルギーは、主成分であるペロブスカイト型化合物を分散させるために必要なエネルギーよりも大きいので、全ての化合物を十分に分散させようとすると、ペロブスカイト型化合物の結晶性が低下する可能性がある。また、ペロブスカイト型化合物の結晶性が低下しないような弱い分散力で分散させると、副成分の化合物が偏析するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、主成分であるペロブスカイト型化合物の結晶性の低下を抑制し、かつ、副成分の化合物偏析を抑制することができるセラミックスラリーの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセラミックスラリーの製造方法は、
Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを溶媒中に分散させて第１のスラリーを作製する工程と、
前記第１のスラリーと、一般式ＡＢＯ3（ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの１種以上を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１種以上を含み、Ｏは酸素）で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒中に分散させて、セラミックスラリーを作製する工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記第１のスラリーを作製する工程における分散の分散力は、前記セラミックスラリーを作製する工程における分散の分散力よりも強くてもよい。
【０００９】
前記第１のスラリーを作製した後であって、かつ、前記セラミックスラリーを作製する前に、前記第１のスラリーを検査する工程を備えていてもよい。
【００１０】
前記溶媒は水であってもよい。
【００１１】
前記Ｍｇ化合物はＭｇＣＯ3、前記Ｍｎ化合物はＭｎＣＯ3、前記希土類元素を含む化合物はＤｙ2Ｏ3であってもよい。
【００１２】
上記セラミックスラリーの製造方法において、前記セラミックスラリーを加熱する工程をさらに備えていてもよい。なお、加熱する工程には、含まれる水分を乾燥させる乾燥工程の意味も含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のセラミックスラリーの製造方法によれば、副成分の化合物を溶媒中に分散させて第１のスラリーを作製し、その後に、第１のスラリーと主成分であるペロブスカイト型化合物とを溶媒中に分散させて、セラミックスラリーを作製するので、副成分の化合物を充分に分散させてから、主成分であるペロブスカイト型化合物を分散させることができる。これにより、主成分であるペロブスカイト型化合物の結晶性の低下を抑制し、かつ、副成分の化合物の偏析を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるセラミックスラリーの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の製造方法によって製造されたセラミックスラリーを用いて作製された積層セラミックコンデンサのセラミック誘電体層の断面図と、従来の製造方法によって製造されたセラミックスラリーを用いて作製された積層セラミックコンデンサのセラミック誘電体層の断面図との比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるセラミックスラリーの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
本発明によるセラミックスラリーの製造方法は、下記のステップＳ１の工程と、ステップＳ２の工程とを備える。
Ｓｌ：Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを溶媒中に分散させて第１のスラリーを作製する。
Ｓ２：第１のスラリーと、一般式ＡＢＯ3（ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａの１種以上を含み、ＢはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１種以上を含み、Ｏは酸素）で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒中に分散させて、セラミックスラリーを作製する。
【００１８】
ステップＳ１の第１のスラリーを作製する工程では、副成分である、Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを溶媒に投入して混合し、分散させる。Ｍｇ化合物は、Ｍｇを含む化合物であって、例えばＭｇＣＯ3である。Ｍｎ化合物は、Ｍｎを含む化合物であって、例えばＭｎＣＯ3である。希土類元素を含む化合物は、例えばＤｙ2Ｏ3である。
【００１９】
溶媒は、例えば水であり、純水を用いることができる。ただし、溶媒が水に限定されることはない。溶媒に、Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、および、希土類元素を含む化合物のうちの少なくとも１つを投入する際、分散剤も投入することが好ましい。
【００２０】
ここで、ステップＳ１の第１のスラリーを作製する工程における分散の分散力は、ステップＳ２のセラミックスラリーを作製する工程における分散の分散力よりも強い。すなわち、副成分の化合物を分散させるために必要なエネルギーは、主成分であるペロブスカイト型化合物を分散させるために必要なエネルギーよりも大きいので、ステップＳ２のセラミックスラリーを作製する工程における分散の分散力よりも強い分散力で副成分の化合物を分散させる。これにより、副成分の化合物を充分に分散させることができる。
【００２１】
続いて、ステップＳ２では、副成分の化合物を含む第１のスラリーと、主成分である、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒に投入して混合し、分散させる。ここでは、副成分の化合物を分散させる際の分散力よりも弱い分散力で分散させる。これにより、主成分であるペロブスカイト型化合物の結晶性の低下を抑制することができる。また、ステップＳ１において、副成分の化合物を充分に分散させているので、副成分の化合物と主成分のペロブスカイト型化合物とを充分に分散させたセラミックスラリーを作製することができる。
【００２２】
一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物として、例えばＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、または、ＣａＺｒＯ3などが挙げられる。溶媒は、例えば水であり、純水を用いることができる。
【００２３】
上述した工程により、セラミックスラリーが得られる。
【００２４】
ここで、上述したステップＳ１の第１のスラリーを作製する工程と、ステップＳ２のセラミックスラリーを作製する工程との間に、第１のスラリーを検査する工程を備えるようにしてもよい。第１のスラリーを検査する工程では、例えば、副成分の化合物の分散性、および、スラリーの濃度を確認する。スラリーの濃度は、例えば、スラリーを乾燥させてその前後における重量を測定することにより、スラリーに含まれる水分の水分率を求め、求めた水分率から求めることができる。
【００２５】
また、第１のスラリーを検査する工程を備える場合には、検査した第１のスラリーを溶媒中で再分散させて、再分散後のスラリーを用意し、用意した再分散後のスラリーと、主成分のペロブスカイト型化合物とを溶媒に投入して混合し、分散させて、セラミックスラリーを作製するようにしてもよい。
【００２６】
また、作製したセラミックスラリーを加熱することによって、主成分であるペロブスカイト型化合物と、副成分の化合物とを加熱反応させる工程をさらに備えるようにしてもよい。なお、加熱反応させる工程には、単に水分を乾燥させる乾燥工程の意味も含む。
【００２７】
作製したセラミックスラリーは、例えば、積層セラミックコンデンサのようなセラミック電子部品の作製に用いられる。以下では、作製したセラミックスラリーを用いて、積層セラミックコンデンサを作製する方法について説明する。なお、セラミックスラリーを直接用いず、乾燥後、シート作製用にスラリーを調合し、それによりセラミックグリーンシートを作製する場合もある。
【００２８】
初めに、樹脂フィルム上にセラミックスラリーを塗工することによって、セラミックグリーンシートを作製する。
【００２９】
続いて、内部電極用導電性ペーストを用意し、セラミックグリーンシートに内部電極用導電性ペーストを印刷することによって、内部電極パターンを形成する。内部電極用導電性ペーストには、例えばＮｉ粉、有機溶剤、バインダなどが含まれる。内部電極用導電性ペーストの印刷は、例えば、スクリーン印刷やグラビア印刷などの印刷方法を用いることができる。
【００３０】
続いて、内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上に、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを順次積層し、さらにその上に、内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを所定枚数積層して、マザー積層体を作製する。
【００３１】
続いて、マザー積層体を、剛体プレス、静水圧プレスなどの方法によりプレスする。
【００３２】
続いて、プレスされたマザー積層体を、押切り、ダイシング、レーザなどの切断方法により、所定のサイズにカットする。この後、バレル研磨などにより、角部および稜線部に丸みをつけるようにしてもよい。上述した工程により、未焼成積層体が得られる。この未焼成積層体では、両端面に、内部電極パターンが露出している。
【００３３】
続いて、未焼成積層体を焼成することによって、積層体を作製する。焼成温度は、例えば９００℃以上１３００℃以下である。
【００３４】
続いて、積層体の両端面に、外部電極用導電性ペーストを塗布して焼き付けることによって、焼付け電極層を形成する。焼き付け温度は、例えば７００℃以上９００℃以下である。
【００３５】
続いて、焼き付け電極層の上にめっき処理を施すことによって、めっき層を形成する。
【００３６】
なお、ここでは、外部電極が焼き付け電極層とめっき層とからなる構成について説明したが、外部電極の構成がそのような構成に限定されることはない。また、外部電極は、内部電極と同時焼成により形成する、いわゆるコファイアにより形成してもよい。
【００３７】
上述した方法により、積層セラミックコンデンサを製造することができる。
【００３８】
（実施例）
Ｍｇ化合物であるＭｇＣＯ3、Ｍｎ化合物であるＭｎＣＯ3、および、希土類元素を含む化合物であるＤｙ2Ｏ3を含む粉体を用意し、溶媒としての水の中に投入して混合した後、ビーズミルにより湿式混合して粉砕した。その後、乾燥させることによって、３種類の化合物を含む混合粉を得た。なお、対象とする粉体の大きさにもよるが、ボールミルを用いてもよい。
【００３９】
続いて、ＳｉＯ2を溶解させた水溶液に、ＢａＣｏ3と、上述した混合粉とを投入して混合した後、ビーズミルにより湿式混合して分散させることにより、第１のスラリーを作製した。なお、対象とする粉体の大きさにもよるが、ボールミルを用いてもよい。
【００４０】
続いて、第１のスラリーと、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物とを溶媒中で混合して分散させることによって、セラミックスラリーを作製した。一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型化合物は、例えばＢａＴｉＯ3である。
【００４１】
このセラミックスラリーを用いて、上述した方法により、積層セラミックコンデンサを作製した。そして、作製した積層セラミックコンデンサを切断することによって、セラミック誘電体層を露出させ、露出させたセラミック誘電体層の断面を、ＷＤＸを用いて１０００倍の条件で観察することによって、副成分であるＤｙ、Ｍｇ、Ｍｎの偏析の有無を確認した。
【００４２】
図２は、本発明の製造方法によって製造されたセラミックスラリーを用いて作製された積層セラミックコンデンサのセラミック誘電体層の断面図と、従来の製造方法によって製造されたセラミックスラリーを用いて作製された積層セラミックコンデンサのセラミック誘電体層の断面図との比較図である。従来の製造方法とは、分散工程が１回だけ、すなわち、主成分となるペロブスカイト型化合物と副成分の化合物とを溶媒の中に投入して混合し、分散させることによって、セラミックスラリーを作製する方法である。なお、それぞれの断面図の左上に示す数値は、ＦＴ均一領域値であり、値が低いほど、分散が良好であることを示す。
【００４３】
図２に示すように、従来の製造方法によって製造されたセラミックスラリーが使われたセラミック誘電体層に対して、本発明の製造方法によって製造されたセラミックスラリーが使われたセラミック誘電体層では、ＦＴ均一領域値が低く、副成分であるＤｙ、Ｍｇ、Ｍｎの分散性が高い。なお、従来の製造方法による断面図のうちの丸で囲まれた領域内に、副成分であるＤｙ、Ｍｇ、Ｍｎの偏析が確認された。
【００４４】
ここでは、セラミック誘電体層の任意の１２箇所について調べたところ、従来の製造方法によって製造されたセラミックスラリーが使われたセラミック誘電体層では、全ての箇所において、副成分であるＤｙ、Ｍｇ、Ｍｎの偏析が確認された。一方、本発明の製造方法によって製造されたセラミックスラリーが使われたセラミック誘電体層では、１２箇所のいずれの箇所でも、副成分であるＤｙ、Ｍｇ、Ｍｎの偏析は確認できなかった。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【図１】
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【図２】
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