(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサに関し、特に誘電体層を薄層化した場合であっても、比誘電率を高く維持しつつ、良好な信頼性を示す誘電体磁器組成物、および該誘電体磁器組成物が適用された積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサは、小型、高性能、高信頼性の電子部品として広く利用されており、電気機器および電子機器の中で使用される個数も多数にのぼる。近年、機器の小型かつ高性能化に伴い、セラミック電子部品に対する更なる小型化、高性能化、高信頼性化への要求はますます厳しくなっている。
【０００３】
このような要求に対し、積層セラミックコンデンサの誘電体層の薄層化および多層化が進められている。しかしながら、誘電体層を薄層化しても充分な信頼性を得る為に添加物成分を固溶させると、比誘電率が低下してしまい、所望の特性が得られないという問題があった。
【０００４】
これに対して、例えば特許文献１にはコア−シェル構造を有する粒子と、均一系の構造を有する粒子とが、２：８〜４：６の範囲の面積比で混在していることを特徴とする、耐還元性誘電体セラミックが開示されている。この特許文献１では、小型化及び大容量化を果たし得る積層セラミックコンデンサを提供することを目的としている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、誘電体層の厚みが３．０μｍあるいは４．０μｍと厚く、近年の小型・大容量化の要求に応えるために１．０μｍ以下に薄層化した場合には充分な信頼性を得る事ができない。
【０００６】
一方、例えば特許文献２には、誘電体層の厚みを１．０μｍ未満に薄層化した場合であっても、信頼性の良好な誘電体セラミックが開示されている。この特許文献２では、均一系粒子の個数割合が１２〜８４％であり、コア−シェル構造を有する粒子の個数割合が１６〜８８％であることを特徴としている。ここで均一系粒子としては、添加物の固溶が無い主相のみの粒子も含まれている。
【０００７】
しかし、層間１．０μｍ未満に薄層化した誘電体セラミックスに含まれる粒子の個数は、垂直方向すなわち誘電体層の厚み方向で数個と限られてしまい、粒子の特性を個数割合で振り分けるだけでは充分な誘電率と信頼性を得る事ができなくなってきている。すなわち、信頼性を保つ為に固溶粒子の割合を増やすと充分な誘電率が得られず、逆に高い誘電率を得る為にコア部をもつ粒子の割合を増やすと、充分な信頼性が得られなくなってしまうという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３７６９６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８４２７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、特に誘電体層を薄層化した場合であっても、比誘電率を高く維持しつつ、良好な信頼性を示す誘電体磁器組成物、および該誘電体磁器組成物が適用された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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば、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、前記誘電体粒子にコア部を有する第一の粒子と、希土類元素が粒子全体に固溶してい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が提供される。
【００１１】
さらに、本発明の誘電体磁器組成物は、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、を含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明によれば、１層あたり厚みが、１μｍ未満である誘電体層と内部電極層とを有する積層セラミックコンデンサであって、前記誘電体層が、上記誘電体磁器組成物で構成された積層セラミックコンデンサが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
この誘電体磁器組成物は、誘電体粒子としてコア部を有する第一の粒子と、希土類元素が粒子全体に固溶してい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。その結果、この誘電体磁器組成物を用いれば、１層あたりの厚みが１μｍ未満である積層セラミックコンデンサであっても、比誘電率と信頼性の両立が可能である、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサの誘電体層の構造を模式的に示した断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１６】
＜積層セラミックコンデンサ１＞
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。
【００１７】
コンデンサ素子本体１０の形状や寸法には特に制限はなく、用途に応じて適当な形状や寸法とすればよい。
【００１８】
＜誘電体層２＞
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。
【００１９】
本実施形態に係る誘電体磁器組成物においては、副成分として含有する希土類元素として、信頼性確保の観点からＹ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏから選択される１種以上の元素が好ましい
【００２０】
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、添加物成分として希土類元素のほかに、マグネシウム、珪素、バナジウムおよびまたはマンガン、を含むことが好ましい。これら添加物成分の効果としては、誘電体磁器組成物の焼結の促進、粒子径の調整、耐還元性の付与などが挙げられる。
【００２１】
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、さらに、所望の特性に応じて、その他の副成分を含有してもよい。
【００２２】
誘電体層２の厚みは、特に限定されず、所望の特性や用途等に応じて適宜決定すればよいが、本実施形態では、一層あたり１．０μｍ未満であることが好ましい。また、誘電体層２の積層数は、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すればよい。
【００２３】
図２は、誘電体層２を拡大した模式図である。誘電体粒子として、副成分が固溶していないコア部を有する第一の粒子５と、希土類元素が粒子全体に固溶している第二の粒子６とで構成されている。コア部はチタン酸バリウムで形成されているため、副成分が固溶している部分よりも比誘電率が高い。一方、副成分として希土類元素を主成分のチタン酸バリウムに固溶させることで信頼性を向上させることができる。
【００２４】
誘電体層２を構成する前記第一の粒子５および第二の粒子６の粒子径は特に限定されないが、充分な比誘電率および信頼性を得るために、平均粒径Ｄ５０で０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度が好ましい。平均粒径Ｄ５０は、誘電体層２の断面から実測された面積円相当換算径の粒度分布より算出される。
【００２５】
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、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５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６である。
【００２６】
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５とすることで、充分な比誘電率を得ることが可能となる。粒子径が平均粒径Ｄ５０以下の第一の粒子の割合を増やしても、充分な比誘電率は得られない。なぜなら、比誘電率の大きさは、粒子の大きさに影響を受け易く、粒子径が小さくなると比誘電率も小さな値となってしまうためである。
【００２７】
一方、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６とすることで、充分な信頼性を得ることが可能となる。粒子径が平均粒径Ｄ５０より大きい第二の粒子６の割合を増やしても信頼性は得られるが、比誘電率の低下を引き起こしてしまう。
【００２８】
＜内部電極層３＞  
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。
【００２９】
＜外部電極４＞  
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。
【００３０】
＜積層セラミックコンデンサ１の製造方法＞
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。
【００３１】
まず、誘電体層を形成するための誘電体原料としてチタン酸バリウムの原料粉末と、各添加物の酸化物を所定量準備し、これを有機ビヒクル等とともに塗料化して、誘電体層用ペーストを調製する。
【００３２】
各添加物は、原料チタン酸バリウムと予め仮焼あるいはコーティングしてもよい。あるいは、添加物のみを仮焼したのち、原料チタン酸バリウムと共に塗料化してもよい。
【００３３】
チタン酸バリウムの原料粉末としては、いわゆる固相法の他、各種液相法（たとえば、シュウ酸塩法、水熱合成法、アルコキシド法、ゾルゲル法など）により製造されたものなど、種々の方法で製造されたものを用いることができる。
【００３４】
有機ビヒクルとは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。バインダは特に限定されず、エチルセルロース、ポリビニルブチラール等の通常の各種バインダから適宜選択すればよい。有機溶剤も特に限定されず、印刷法やシート法など、利用する方法に応じて、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の各種有機溶剤から適宜選択すればよい。
【００３５】
また、誘電体層用ペーストを水系の塗料とする場合には、水溶性のバインダや分散剤などを水に溶解させた水系ビヒクルと、誘電体原料とを混練すればよい。水系ビヒクルに用いる水溶性バインダは特に限定されず、たとえば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性アクリル樹脂などを用いればよい。
【００３６】
内部電極層用ペーストは、Ｎｉなどの各種導電性金属や合金からなる導電材、あるいは焼成後に上記した導電材となる各種酸化物、有機金属化合物、レジネート等と、上記した有機ビヒクルとを混練して調製する。また、内部電極層用ペーストには、共材が含まれていてもよい。共材としては特に制限されないが、主成分と同様の組成を有していることが好ましい。
【００３７】
外部電極用ペーストは、上記した内部電極層用ペーストと同様にして調製すればよい。
【００３８】
上記した各ペースト中の有機ビヒクルの含有量に特に制限はなく、通常の含有量、たとえば、バインダは１〜５質量％程度、溶剤は１０〜５０質量％程度とすればよい。また、各ペースト中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択される添加物が含有されていてもよい。これらの総含有量は、１０質量％以下とすることが好ましい。
【００３９】
印刷法を用いる場合、誘電体層用ペーストおよび内部電極層用ペーストを、ＰＥＴ等の基板上に印刷、積層し、所定形状に切断した後、基板から剥離してグリーンチップとする。
【００４０】
また、シート法を用いる場合、誘電体層用ペーストを用いてグリーンシートを形成し、この上に内部電極層用ペーストを印刷した後、これらを積層し、所定形状に切断してグリーンチップとする。
【００４１】
焼成前に、グリーンチップに脱バインダ処理を施す。脱バインダ条件としては、昇温速度を好ましくは５〜３００℃／時間、保持温度を好ましくは１８０〜９００℃、温度保持時間を好ましくは０．５〜５０時間とする。また、脱バインダ時の雰囲気は、空気もしくは還元性雰囲気とする。
【００４２】
脱バインダ後、グリーンチップの焼成を行う。焼成では、昇温速度を好ましくは２００〜８０００℃／時間とする。焼成時の保持温度は、好ましくは１３００℃以下、より好ましくは１１００〜１２５０℃であり、その保持時間は、好ましくは０．２〜４時間である。保持時間をこのような範囲とすることで、電極の途切れ防止や、静電容量温度特性の悪化防止、誘電体磁器組成物の還元防止を図ることができる。
【００４３】
最高温度での保持以外にも、昇温途中あるいは降温途中の所定の温度域で、一定時間保持してもよい。
【００４４】
焼成雰囲気は、還元性雰囲気とすることが好ましく、雰囲気ガスとしてはたとえば、Ｎ２  とＨ２  との混合ガスを加湿して用いることができる。
【００４５】
また、焼成時の酸素分圧は、内部電極層用ペースト中の導電材の種類に応じて適宜決定されればよいが、導電材としてＮｉやＮｉ合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気中の酸素分圧は、１０−１４〜１０−１０ＭＰａとすることが好ましい。焼成時の降温速度は、好ましくは５０〜２０００℃／時間である。
【００４６】
還元性雰囲気中で焼成した後、コンデンサ素子本体にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、誘電体層を再酸化するための処理であり、これにより絶縁抵抗寿命を著しく長くすることができるので、高温負荷寿命を向上することができる。
【００４７】
アニール雰囲気中の酸素分圧は、１０−９〜１０−５ＭＰａとすることが好ましい。酸素分圧が上記の範囲未満であると誘電体層の再酸化が困難であり、上記の範囲を超えると内部電極層の酸化が進行する傾向にある。
【００４８】
アニールの際の保持温度は、１１００℃以下、特に７００〜１１００℃とすることが好ましい。保持温度が上記の範囲未満であると誘電体層の酸化が不十分となるので、高温負荷寿命が短くなりやすい。一方、保持温度が上記の範囲を超えると、内部電極層が酸化して静電容量が低下する。なお、アニールは昇温工程および降温工程だけから構成してもよい。すなわち、温度保持時間を零としてもよい。この場合、保持温度は最高温度と同義である。
【００４９】
これ以外のアニール条件としては、温度保持時間を好ましくは０〜３０時間、降温速度を好ましくは５０〜５００℃／時間とする。また、アニールの雰囲気ガスとしては、たとえば、加湿したＮ２  ガス等を用いることが好ましい。
【００５０】
上記した脱バインダ処理、焼成およびアニールにおいて、Ｎ２  ガスや混合ガス等を加湿するには、たとえばウェッター等を使用すればよい。この場合、水温は５〜７５℃程度が好ましい。
【００５１】
脱バインダ処理、焼成およびアニールは、連続して行なっても、独立に行なってもよい。
【００５２】
上記のようにして得られたコンデンサ素子本体に、たとえばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施し、外部電極用ペーストを塗布して焼成し、外部電極４を形成する。そして、必要に応じ、外部電極４の表面に、めっき等により被覆層を形成する。
【００５３】
このようにして製造された本実施形態の積層セラミックコンデンサは、ハンダ付等によりプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等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内において種々に改変することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００５６】
まず、主成分の原料として、ＢａＴｉＯ３  粉末を、副成分の原料として、主成分原料１００モルに対して、ＭｇＯを２．０モル  、ＭｎＯを０．０５モル、Ｖ２Ｏ５を０．０５モル、希土類酸化物を元素換算で２．２モル、およびＳｉＯ２を０．７５モル、それぞれ準備した。希土類元素種が複数の試料は各希土類元素が均等モル比となるように準備した。各試料に使用した希土類元素種を表１に示す。
【００５７】
次いで、所定の量で秤量したチタン酸バリウムと副成分原料の混合物：１００質量部と、ポリビニルブチラール樹脂：１０質量部と、可塑剤としてのジオクチルフタレート（ＤＯＰ）：５質量部と、溶媒としてのアルコール：１００質量部とをボールミルで混合してペースト化し、誘電体層用ペーストを得た。
【００５８】
また、上記とは別に、Ｎｉ粉末：４４．６質量部と、テルピネオール：５２質量部と、エチルセルロース：３質量部と、ベンゾトリアゾール：０．４質量部とを、３本ロールにより混練し、スラリー化して内部電極層用ペーストを作製した。
【００５９】
そして、上記にて作製した誘電体層用ペーストを用いて、ＰＥＴフィルム上にグリーンシートを形成した。グリーンシートの厚みは、試料番号１〜１４は１．０μｍ、試料番号１５は３．５μｍとした。次いで、この上に内部電極層用ペーストを用いて、電極層を所定パターンで印刷した後、ＰＥＴフィルムからグリーンシートを剥離し、電極層を有するグリーンシートを作製した。次いで、電極層を有するグリーンシートを複数枚積層し、加圧接着することによりグリーン積層体とし、このグリーン積層体を所定サイズに切断することにより、グリーンチップを得た。
【００６０】
次いで、得られたグリーンチップについて、脱バインダ処理、焼成およびアニールを下記条件にて行って、焼結体としての素子本体を得た。  
【００６１】
脱バインダ処理条件は、昇温速度：２５℃／時間、保持温度：２６０℃、温度保持時間：８時間、雰囲気：空気中とした。
【００６２】
焼成条件は、昇温速度および降温速度は：６００℃／時間とした。なお、雰囲気ガスは、加湿したＮ２  ＋Ｈ２  混合ガスとし、酸素分圧が１０−１２ＭＰａとなるようにした。また、焼成の昇降温途中に、最高保持温度より低い温度領域にて一定時間の保持をおこなった。このときの酸素分圧は１０−１８ＭＰａとなるようにした。各試料での焼成最高温度、昇温途中保持温度および保持時間、降温途中保持温度および保持時間を表１に示す。
【００６３】
アニール条件は、昇温速度：２００℃／時間、保持温度：９５０〜１１００℃、温度保持時間：２時間、降温速度：２００℃／時間、雰囲気ガス：加湿したＮ２  ガス（酸素分圧：１０−７ＭＰａ）とした。
【００６４】
なお、焼成およびアニールの際の雰囲気ガスの加湿には、ウェッターを用いた。
【００６５】
次いで、得られた素子本体の端面をサンドブラストにて研磨した後、外部電極としてＣｕ外部電極ペーストを塗布、焼成することで、図１に示す積層セラミックコンデンサの試料を得た。得られたコンデンサ試料のサイズは、２．０ｍｍ×１．２５ｍｍ×０．５ｍｍであり、内部電極層の厚みは約１．０μｍであった。また、内部電極層に挟まれた誘電体層の数は１０とした。各試料の誘電体厚みの結果を表１に示す。
【００６６】
得られたコンデンサ試料について、誘電体粒子固溶状態、比誘電率、および信頼性（高温負荷寿命）を、それぞれ下記に示す方法により行なった。
【００６７】
＜誘電体粒子固溶状態＞
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。
【００６８】
＜比誘電率ε＞
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。
【００６９】
＜信頼性（高温負荷寿命）＞
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。
【表１】
0005803688.tif 000002
表１中、試料番号に「＊」を付した試料は、本発明の範囲外の試料である。
【００７０】
表１に示されるように、焼成時の温度および保持時間によって誘電体粒子の固溶状態を変化させることが可能である。
【００７１】
試料番号１および２の試料では、降温中の保持温度および保持時間が不足しており、粒子径が平均粒径Ｄ５０以下の粒子で第二の粒子の割合が７５％未満であるために、高温負荷寿命時間が１５０時間に満たない。一方、試料番号７の試料では、昇温中の保持温度および保持時間が過剰であり、粒子径が平均粒径Ｄ５０より大きい粒子で第一の粒子の割合が７５％未満となっているために、比誘電率が２０００に満たない。さらに、試料番号８の試料では、粒子径が平均粒径Ｄ５０以下の粒子で第二の粒子の割合が７５％未満であり、かつ、粒子径が平均粒径Ｄ５０より大きい粒子で第一の粒子の割合も７５％未満であるために、高温負荷寿命１５０時間および比誘電率２０００を満足し得ない。
【００７２】
これに対して、試料番号３から６の試料では、粒子径が平均粒径Ｄ５０以下の粒子で第二の粒子の割合が７５％以上であり、かつ、粒子径が平均粒径Ｄ５０より大きい粒子で第一の粒子の割合も７５％以上であった。そのため、２０００以上の比誘電率と１５０時間以上の高温負荷寿命を満足する結果となった。
【００７３】
ここで、試料番号４、５、および８の試料を比較した場合、第一の粒子の割合は同じ５１％となっている。しかし、本発明範囲である試料番号４および５の試料では、比誘電率と高温負荷寿命を満足しているのに対して、本発明範囲外である試料番号８においてはどちらも満足していなかった。このことから、単に固溶粒子の個数比率を制御するだけでは困難であった問題も、本発明で解決できることがわかった。
【００７４】
また、副成分の希土類の種類を変化させた、試料番号９から１４の試料においても、誘電体粒子固溶状態を本発明範囲にすることで、２０００以上の比誘電率と１５０時間以上の高温負荷寿命を満足する結果となった。したがって、副成分希土類元素として、Ｙ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏから選択される１種以上の元素を用いても、所望の特性が得られることが確認された。
【００７５】
一方、試料番号２と試料番号１５とを比較すると、誘電体グリーン厚みを変えているため、誘電体層間厚みが異なっている。その他の製法は同じであるため、誘電体粒子固溶状態と比誘電率はほぼ同等となっている。しかし、高温負荷寿命時間は、層間０．９μｍの試料番号２で８５時間なのに対し、層間３．０μｍの試料番号１５では１４０時間であった。これは、誘電体層間厚みが薄くなると、３０Ｖ／μｍという同じ比率で電界をかけても、信頼性に著しく影響することを示している。
【００７６】
本実施例において、誘電体粒子固溶状態を調整するために、焼成最高温度、昇温途中保持温度および保持時間、降温途中保持温度および保持時間を変化させたが、これは複数ある手段の一つに過ぎない。他の手段としては、昇温および降温の速度や酸素分圧の制御する方法、あるいは主成分原料の一部として希土類元素を固溶させた粒径の異なるものを用いる方法でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る誘電体磁器組成物を用いることで、誘電体層厚みが１μｍ以下となった場合でも、比誘電率と信頼性を両立させた積層セラミックコンデンサを得ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…  積層セラミックコンデンサ
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
【図１】
0005803688.tif 000003
【図２】
0005803688.tif 000004