(57)【要約】【課題】結晶粒子の粒子径を小さくしても高誘電率かつ高絶縁性が得られる誘電体層を具備する積層セラミックコンデンサおよびその製法を提供する。【解決手段】チタン酸バリウムを主成分とし、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素（Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種）が酸化物として固溶した結晶粒子の粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素（Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種）の酸化物の固溶量が０．０５〜０．１５原子％である第１結晶粒子５Ａと、粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記酸化物の固溶量が０．２〜０．４原子％である第２結晶粒子５Ｂとから構成される誘電体磁器により、高い絶縁性と比誘電率を満足させることができる。【選択図】図２
2008010530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸バリウムを主成分とし、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素が酸化物として固溶した複数の結晶粒子により形成された誘電体層と内部電極層とが交互に積層されている積層セラミックコンデンサであって、前記結晶粒子は粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素の酸化物の固溶量が０．０５〜０．１５原子％である第１結晶粒子と、粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素酸化物の固溶量が０．２〜０．４原子％である第２結晶粒子とから構成されることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記第１結晶粒子の平均粒径が０．２７１〜０．３１６μｍであり、かつ第２結晶粒子の平均粒径が０．３３〜０．３９μｍの範囲である請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粉末を含むグリーンシートと内部電極パターンとが交互に積層されたコンデンサ成形体を焼成する積層セラミックコンデンサの製法において、前記誘電体粉末として、Ｂａ／Ｔｉ比が１より大きいチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末と、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末と、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素を金属元素として含む原料粉末との混合粉末を用いることを特徴とする積層セラミックコンデンサの製法。
【請求項４】
前記第１の誘電体粉末のＢａ／Ｔｉ比が１．００５〜１．０２であり、前記第２の誘電体粉末のＢａ／Ｔｉ比が０．９８〜１である請求項３に記載の積層セラミックコンデンサの製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサおよびその製法に関し、特に、チタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子によって形成される誘電体層と内部電極層と備えた小型高容量の積層セラミックコンデンサとその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、積層セラミックコンデンサは小型化および高容量化の要求に対して、誘電体層の薄層化が行われており、誘電体層を構成するチタン酸バリウムなどの結晶粒子は微粒化が図られている。
【０００３】
また、内部電極層の卑金属化により、還元雰囲気での焼成が必要なことから、誘電体層となる誘電体磁器の主成分であるチタン酸バリウムは、希土類元素、マグネシウムおよびマンガンなどの添加物が加えられ、耐還元性を高めたものとなっている。
【０００４】
上記のような添加物を含むチタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子は、内部が強誘電性を示すドメイン分域を残した正方晶の割合の多いコア部となり、一方、コア部の周囲は添加物が固溶することにより結晶構造が正方晶から立方晶へと変化したシェル部となり、コアシェル構造が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そしてこのようなコアシェル構造を有する微粒のチタン酸バリウムを主成分とする誘電体磁器を薄層化した誘電体層とし、小型高容量の積層セラミックコンデンサが作られている。
【特許文献１】特開平６−５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粉末から得られた結晶粒子にはサイズ効果があることから結晶粒子径が小さくなると比誘電率が低下するという問題があり、一方、結晶粒子径が大きくなると所定厚みの誘電体層中に形成される粒界数が減少することから絶縁性が低下する。このため薄層化した誘電体層において高誘電率かつ高絶縁性を確保することが困難になってきている。
【０００７】
従って、本発明は、結晶粒子径を小さくしても高誘電率かつ高絶縁性の得られる誘電体層を具備する積層セラミックコンデンサおよびその製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】
【０００８】
本発明の積層セラミックコンデンサは、チタン酸バリウムを主成分とし、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素が酸化物として固溶した複数の結晶粒子により形成された誘電体層と内部電極層とが交互に積層されている積層セラミックコンデンサであって、前記結晶粒子は粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素の酸化物の固溶量が０．０５〜０．１５原子％である第１結晶粒子と、粒界からの深さ２０ｎｍにおける前記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素の酸化物の固溶量が０．２〜０．４原子％である第２結晶粒子とから構成されることを特徴とするものであり、上記積層セラミックコンデンサでは、前記第１結晶粒子の平均粒径が０．２７１〜０．３１６μｍであり、かつ第２結晶粒子の平均粒径が０．３３〜０．３９μｍの範囲であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の積層セラミックコンデンサの製法は、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体粉末を含むグリーンシートと内部電極パターンとが交互に積層されたコンデンサ成形体を焼成する積層セラミックコンデンサの製法において、前記誘電体粉末として、Ｂａ／Ｔｉ比が１より大きいチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末と、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末と、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素を金属元素として含む原料粉末との混合粉末を用いることを特徴とするものであり、上記積層セラミックコンデンサの製法では、前記第１の誘電体粉末のＢａ／Ｔｉ比が１．００５〜１．０２であり、前記第２の誘電体粉末のＢａ／Ｔｉ比が０．９８〜１であることが望ましい。ここで希土類元素とは、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の積層セラミックコンデンサは、マグネシウム、マンガンおよび希土類元素の酸化物の固溶量が上記した範囲で異なる結晶粒子が混在するように誘電体層を形成したものである。上記酸化物の固溶量の多い結晶粒子は粒成長により高い比誘電率を得ることができ、一方、同酸化物の固溶量の少ない結晶粒子はサイズ効果のために結晶粒子径は小さいが高い絶縁性を得ることができる。
【００１１】
この場合、上記酸化物の固溶量の多い結晶粒子の粒子間に同酸化物の固溶量の少ない結晶粒子を混在させることにより、所定厚みの誘電体層中において高誘電率かつ高絶縁性を確保できる。
【００１２】
また、本発明の積層セラミックコンデンサの製法によれば、Ｂａ／Ｔｉ比を１より大きくしたチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末では反応性が悪く、上記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素の酸化物の固溶が抑制される。
【００１３】
一方、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末では、チタン酸バリウムと上記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素であるＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種の酸化物との反応性が高く固溶が著しい。
【００１４】
上記した特徴を有するＢａ／Ｔｉ比の異なるチタン酸バリウムを用いて、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末とＢａ／Ｔｉ比が１より大きいチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末とを調製し、これら第１および第２の誘電体粉末を混在させた状態で焼成することにより、Ｂａ／Ｔｉ比を１より大きくしたチタン酸バリウムの結晶粒子によりＢａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子の異常な粒成長を抑制でき、このため高い絶縁抵抗を得ることができる。
【００１５】
この場合、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第１の結晶粒子はＢａ／Ｔｉ比が１より大きい第の結晶粒子に比べて粒成長するため高い比誘電率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の積層セラミックコンデンサを示す断面模式図である。本発明の積層セラミックコンデンサはコンデンサ本体１の端部に外部電極２が設けられている。この外部電極２は、例えば、ＣｕもしくはＣｕとＮｉの合金ペーストを焼き付けて形成されている。コンデンサ本体１は誘電体層３と内部電極層４とが交互に積層され構成されている。この誘電体層３の厚みは１．５μｍ以下、特に１．２μｍ以下であることが望ましい。誘電体層３の厚みが１．５μｍ以下であると誘電体層３の薄層化により積層セラミックコンデンサの静電容量が高められるという利点がある。なお、誘電体層３の厚みは０．５μｍ以上であることが望ましい。誘電体層５の厚みが０．５μｍ以上であると、誘電体層５において高い絶縁性の得られる所望の厚みを確保できるという利点がある。
【００１７】
内部電極層４は高積層化しても製造コストを抑制できるという点でＮｉやＣｕなどの卑金属が望ましく、特に、本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層３との同時焼成を図るという点でＮｉがより望ましい。この内部電極層４の厚みは平均で１μｍ以下が好ましい。
【００１８】
図２は、本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層の微構造を示す模式図である。誘電体層３を形成する誘電体磁器は、元素として、少なくともチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主成分とする結晶粒子５と粒界６とから構成されており、また、結晶粒子５は第１結晶粒子５Ａと第２結晶粒子５Ｂによって構成されている。結晶粒子５の平均粒径は０．５μｍ以下、特に０．４μｍ以下であることが望ましい。結晶粒子５の平均粒径が０．５μｍ以下であると積層セラミックコンデンサにおいて誘電体層３を薄層化したときに高い絶縁性を得ることができるという利点がある。なお、本発明の誘電体層３を構成する結晶粒子５の平均粒径は０．１μｍ以上であることが望ましい。結晶粒子５の平均粒径が０．１μｍ以上であると結晶粒子５の結晶性を高められることに起因して高誘電率化を図ることができるという利点がある。
【００１９】
図３は、本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層におけるコア、シェル比の異なる結晶粒子の模式図である。また、図４は、本発明に係る第１結晶粒子および第２結晶粒子における添加物の粒界から粒内への固溶量の変化を示した模式図である。図４において示した破線と曲線５Ａ、５Ｂの交わる点がシェル部５ｂの厚みである。
【００２０】
つまり、本発明の積層セラミックコンデンサにおける誘電体層３を構成する結晶粒子５は、その内部に正方晶を示すコア部５ａと、コア部５ａの周囲に立方晶を示すシェル部５ｂとから構成される。また、このシェル部５ｂには添加物であるマグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）および希土類元素（Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種）の酸化物が固溶している。
【００２１】
本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層５は上記マグネシウム、マンガンおよび希土類元素（Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種）の酸化物の固溶量の異なる第１結晶粒子５Ａおよび第２結晶粒子５Ｂの２種の結晶粒子から構成されていることを特徴とするものであり、図４に示すようにこれら第１結晶粒子５Ａおよび第２結晶粒子５Ｂは添加物であるマグネシウム、マンガンおよび希土類元素（Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＴｂおよびＹｂから選ばれる少なくとも１種）の酸化物の固溶量が結晶粒子５の粒界から内部にかけてが変化しているものである。
【００２２】
そして、本発明では上記酸化物の固溶量が０．０５〜０．１５原子％である第１の結晶粒子５Ａと上記酸化物の固溶量が０．２〜０．４原子％である第２の結晶粒子５Ｂとから構成されることが重要であり、特に、第１結晶粒子５Ａにおける上記酸化物の固溶量が０．１〜０．１５原子％の範囲であり、かつ第２の結晶粒子５Ｂにおける上記酸化物の固溶量が０．２２〜０．３８原子％の範囲であることがさらに望ましい。また、第１結晶粒子５Ａの平均粒径が０．２７１〜０．３１６μｍであり、かつ第２結晶粒子５Ｂの平均粒径が０．３３１〜０．３９μｍの範囲であることが望ましい。
【００２３】
第１の結晶粒子５Ａおよび第２の結晶粒子５Ｂが上記固溶量および平均粒径の範囲を満足する場合には比誘電率を３６１０以上、かつ絶縁抵抗を１×１０９Ω以上に高められるという利点がある。
【００２４】
これに対して、誘電体層３を構成する結晶粒子５が上記本発明のように上記酸化物の固溶量が２つの範囲に分かれた固溶量を有してなく、ほぼ１つの固溶量を示す結晶粒子５からしか構成されない場合、例えば、絶縁抵抗が１×１０８Ω以上であっても比誘電率が３０００以下であるか、または、比誘電率が３９６０以上であっても絶縁抵抗が１×１０７Ω以下となる。
【００２５】
本発明の積層セラミックコンデンサにおける誘電体層３を構成する結晶粒子５はマグネシウム、マンガン、および希土類元素などの成分によってコアシェル構造を構成するものであり、チタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子５の耐還元性を高めることができるという利点がある。なお、コアシェル構造をとる結晶粒子５では、上記マグネシウム、マンガン、および希土類元素などの成分は結晶粒子５の表面側のシェル部５ｂ側に主として偏在し、コア部５ａはシェル部５ｂよりも上記成分の含有量が少ないものであることが望ましい。コア部５ａにマグネシウム、マンガン、および希土類元素などの成分の含有量が少ないとコア部１１ａを構成するペロブスカイト型構造を有するチタン酸バリウムの正方晶の割合を高められるという利点がある。この場合、結晶粒子５の正方晶性を示す指標として格子定数比ｃ／ａが１．００５以上であることが望ましい。
【００２６】
また、各種添加物は主成分であるチタン酸バリウム１００モル部に対してマグネシウムがＭｇＯ換算で０．５〜１．２モル部、マンガンがＭｎＯ換算で０．０４〜０．４モル部および希土類元素がＲＥ２Ｏ３換算で０．２〜３モル部の範囲であることが望ましい。本発明における誘電体層３を構成する誘電体磁器の組成が上記の範囲であると、上述のように耐還元性を有し高誘電率かつ高絶縁性を達成できるという利点がある。ここで、本発明における希土類元素としては、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＹｂおよびＹのうち少なくとも１種が好ましく、特に誘電体磁器の比誘電率を高めるという点でＹがより好ましい。
【００２７】
なお、誘電体層３中のコア部５ａおよびシェル部５ｂの体積比はＥＤＳ（エネルギー分散分析）装置を付設した透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定することができる。
【００２８】
また、上述したように本発明の誘電体層３は、ＢａＴｉＯ３１００モル部に対して、ＳｉがＳｉＯ２換算で０．６モル部以上２モル部以下が好ましい。Ｓｉの含有量がＳｉＯ２換算で０．６モル部以上であると誘電体磁器の焼結助剤としての効果が高まり焼成後の密度を高められるという利点がある。Ｓｉの含有量がＳｉＯ２換算で２モル部以下であると結晶粒子５中への固溶量が減りチタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子５の正方晶の割合を維持でき、これにより誘電体層３の比誘電率を高められるという利点がある。
【００２９】
次に、本発明の積層セラミックコンデンサの製法について説明する。本発明の積層セラミックコンデンサの製法では、先ず、素原料としてＢａＴｉＯ３粉末において、Ｂａ／Ｔｉ比が１より大きいチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末と、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末とを混合して用いる。Ｂａ／Ｔｉ比は上述のコア部５ａおよびシェル部５ｂの体積比を満足するため、Ｂａ／Ｔｉ＝１．００５〜１．０２、０．９８〜１が望ましい。Ｂａ／Ｔｉ比が１より大きいチタン酸バリウムを主成分とする第１の誘電体粉末は粒成長しにくく添加物が固溶しにくい。逆に、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムを主成分とする第２の誘電体粉末は粒成長しやすく添加物が固溶しやすい。そのため、同時焼成において２種類のコア部／シェル部の体積比を有する結晶粒子を形成することが可能となる。Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のものはマグネシウム、マンガンおよび希土類元素などの添加物の固溶とともに粒成長もしやすいため、粒成長抑制の点から混合比はＢａ／Ｔｉ比についてＢａ比の高い粉末とＢａ／Ｔｉ比についてＢａ比の少ない粉末の量比はモル比で６〜８：２〜４が望ましい。
【００３０】
用いるＢａＴｉＯ３粉末の平均粒径はＢａ比の高い粉末およびＢａ比の少ない粉末はいずれも０．０５μｍ以上０．２μｍ以下が好ましい。ＢａＴｉＯ３粉末の平均粒径が０．０５μｍ以上であると結晶性の高いＢａＴｉＯ３粉末を用いることとなり焼成後に得られる誘電体磁器の比誘電率を高められるという利点がある。一方、ＢａＴｉＯ３粉末の平均粒径が０．２μｍ以下であると、誘電体層の薄層化において粒界を増やすことができ高絶縁性にできるという利点がある。
【００３１】
次に、上述したチタン酸バリウムを主成分とする粉末に焼結助剤等の添加剤を加えて、ボールミルを用いて混合し、この混合粉末にポリビニルブチラールなどの有機バインダおよびトルエンなどの溶剤を添加してスラリを調製する。
【００３２】
次に、このスラリをドクターブレードによりシート状に成形しグリーンシートを形成する。グリーンシートの厚みは０．４μｍ以上３μｍ以下が好ましい。グリーンシートの厚みが０．４μｍ以上であるとピンホールなどの欠陥を低減できることから絶縁性に優れた誘電体層を形成できるという利点がある。グリーンシートの厚みが３μｍ以下であると誘電体層３の薄層化により高容量化できるという利点がある。
【００３３】
次に、このグリーンシートの表面に導体ペーストを印刷し、次いで導体ペーストが内部電極パターンとして印刷されたグリーンシートを複数積層して母体の積層体を作製する。内部電極パターンの厚みはグリーンシート上における段差を解消するとともに焼結後においても過度の収縮による有効面積の減少を抑制するという理由から０．３μｍ以上１．５μｍ以上が好ましい。次に、この母体の積層体を格子状に切断し、端面に内部電極パターンが露出したコンデンサ本体成形体を作製する。次に、コンデンサ本体成形体を焼成してコンデンサ本体を形成し、この端面に外部電極ペーストを塗布し焼き付けした後に本発明の積層セラミックコンデンサが得られる。
【実施例】
【００３４】
本発明の積層セラミックコンデンサを以下のように作製した。まず、予め合成した平均粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ３粉末を１００モル部、添加物粉末としてＭｇＯを１．０モル部、ＭｎＯを炭酸マンガンを用いて０．３モル部、Ｙ２Ｏ３を１．０モル部をそれぞれ秤量した。
【００３５】
試料１〜５については、表１に示すように、従来の工法どおりにＢａ／Ｔｉ比が１種であるＢａＴｉＯ３粉末に前記添加物とＳｉＯ３粉末とを十分に混合し、有機バインダを加えてスラリを調整した。ＳｉＯ３粉末量はチタン酸バリウム粉末に添加物粉末を加えた混合粉末中のチタン酸バリウム粉末１００モル部に対して１モル部とした。希土類元素を２種用いる場合は添加量を０．５モル部づつ加えた（試料Ｎｏ．１８）。
【００３６】
一方、本発明の試料６〜１８については、表２に示すようにＢａ／Ｔｉ比が大きい原料と小さい原料を７：３の割合で混合し、さらに前記添加物とＳｉＯ３粉末とを十分に混合し、有機バインダを加えてスラリを調整した。この場合もＳｉＯ３粉末量はチタン酸バリウム粉末に添加物粉末を加えた混合粉末中のチタン酸バリウム粉末１００モル部に対して１モル部とした。
【００３７】
次に、このスラリを用いてドクターブレードにより厚み１．５μｍのグリーンシートを作製した。次に、このグリーンシート上に、Ｎｉ金属を含む導体ペーストをスクリーン印刷して内部電極パターンを形成した。次に、内部電極パターンを形成したグリーンシートを３３０枚積層し、その上下面に、内部電極パターンを形成していない誘電体グリーンシートをそれぞれ２０枚積層しプレス機を用いて一体化し母体の積層体を得た。その後、母体の積層体を格子状に切断してコンデンサ本体成形体を作製した。
【００３８】
次に、このコンデンサ本体成形体を大気中５００℃にて脱バインダ処理を行い、１２５０℃で２時間還元焼成し、大気雰囲気中８００℃で４時間再酸化処理をし、コンデンサ本体を作製した。コンデンサ本体１の寸法は１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍであり。誘電体層の厚みは１．２μｍであった。静電容量に寄与する面積は１．０９ｍｍ２であった。
【００３９】
次に、焼成したコンデンサ本体をバレル研磨した後、その両端部に外部電極ペーストを塗布し、８５０℃で焼き付けを行い、外部電極を形成した。その後、電解バレル機を用いて、この外部電極の表面に、順にＮｉおよびＳｎメッキを行い、積層セラミックコンデンサを作製した。
【００４０】
作製した積層セラミックコンデンサであるこれらの試料をＬＣＲメーター４２８４Ａを用いて周波数１．０ｋＨｚ、入力信号レベル１．０Ｖにて静電容量を測定し、内部電極の面積と誘電体厚みから比誘電率を算出した。試料数は各１０個とした。また、絶縁抵抗（ＩＲ）についてはＤＣ１０Ｖ、室温下で測定した。
【００４１】
結晶粒子の平均粒径は得られた積層セラミックコンデンサの破断面を研磨した後、走査型電子顕微鏡を用いて内部組織の写真を撮り、次いで、その写真に映し出されている結晶粒子の輪郭を画像処理し、各粒子を円と見立ててその直径を求め平均化して求めた。
【００４２】
粒界から２０ｎｍでの添加物固溶量はまず、元素分析機器（ＥＤＳ）を付設した透過電子顕微鏡装置（ＴＥＭ）を用いた。試料は積層セラミックコンデンサを断面カットしたものを用い、その試料は薄片化したものをＦＩＢ加工して透過電子顕微鏡用試料とし、誘電体層を構成する結晶粒子全体が明確に見えるものを選択した。そのような試料についてチタン酸バリウムを主成分とする結晶粒子５０個について粒界から中心部にかけて約２０ｎｍ位置でＥＤＳ装置により元素分析を行った。ＥＤＳは誘電体層に含まれるＢａ、Ｔｉ、マグネシウム、マンガン、希土類元素の成分を特定してその全量に対してマグネシウム、マンガン、希土類元素の合計量を固溶量とした。
【表１】
2008010530.tif 000003
【００４３】
【表２】
2008010530.tif 000004
【００４４】
表１、２の結果から明らかなように、従来の工法どおりにＢａ／Ｔｉ比が１種であるＢａＴｉＯ３粉末を用いた場合の例として、Ｂａ／Ｔｉ比を１より大きいものだけ用いた試料Ｎｏ．１〜３では、粒界から２０ｎｍの位置における固溶量が０．０６〜０．１６原子％と少なく平均粒径が０．３１１〜０．３７１μｍとなり、比誘電率が２３３０〜２９１４、絶縁抵抗が１×１０８〜３×１０９Ωであった。
【００４５】
一方、Ｂａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムだけ用いた試料Ｎｏ．４、５では、粒界から２０ｎｍの位置における固溶量が０．３２〜０．３６原子％と多くなり、平均粒径が０．４２６〜１．２３μｍと大きくなり、比誘電率が３９６０〜５６３０であったが、絶縁抵抗が１×１０７以下であった。
【００４６】
これに対して、Ｂａ／Ｔｉ比を１より大きいチタン酸バリウムとＢａ／Ｔｉ比が１以下のチタン酸バリウムとを用いた試料Ｎｏ．７〜１８では、粒界から２０ｎｍの位置における固溶量が０．０６〜０．１７原子％の範囲であり、平均粒径が０．２１〜０．３２μｍの第１結晶粒子と、粒界から２０ｎｍの位置における固溶量が０．１３〜０．４１原子％の範囲であり、平均粒径が０．２２〜０．４μｍの範囲の第２結晶粒子とが混在するものとなり、比誘電率が２９３０以上かつ絶縁抵抗が８×１０８Ω以上であり、高誘電率かつ高絶縁性が得られた。
【００４７】
特に、第１結晶粒子における上記酸化物の固溶量が０．１〜０．１５原子％の範囲であるとともに平均粒径が０．２７１〜０．３１６μｍであり、かつ第２結晶粒子における上記酸化物の固溶量が０．２４〜０．３８原子％の範囲であるとともに平均粒径が０．３３〜０．３９μｍの範囲を満足する場合には比誘電率を３６１０以上、かつ絶縁抵抗が１×１０９Ω以上であった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の積層セラミックコンデンサを示す断面模式図である。
【図２】本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層の微構造を示す模式図である。
【図３】本発明の積層セラミックコンデンサを構成する誘電体層におけるコア、シェル比の異なる結晶粒子内に固溶した添加物量の模式図である。
【図４】本発明に係る結晶粒子における添加物の粒界から粒内への固溶量の変化を示した模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    コンデンサ本体
３    誘電体層
５    結晶粒子
５ａ  コア部
５ｂ  シェル部
５Ａ  第１結晶粒子
５Ｂ  第２結晶粒子
【図１】
2008010530.tif 000005
【図２】
2008010530.tif 000006
【図３】
2008010530.tif 000007
【図４】
2008010530.tif 000008