(57)【要約】【課題】セラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ信頼性を向上させることができるセラミックス粉末を提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明は、実質的に、形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末からなり、このペロブスカイト化合物粉末の一般式をＡＢＯ3（ＡはＡサイトの元素、ＢはＢサイトの元素、Ｏは酸素元素をそれぞれ示す）としたときの前記元素Ａと前記元素Ｂのモル比Ａ／Ｂが１．００未満であることを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に、形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末からなり、このペロブスカイト化合物粉末の一般式をＡＢＯ3（ＡはＡサイトの元素、ＢはＢサイトの元素、Ｏは酸素元素をそれぞれ示す）としたときの前記元素Ａと前記元素Ｂのモル比Ａ／Ｂが１．００未満であるセラミック粉末。
【請求項２】
前記元素ＢがＴｉを主成分とする請求項１記載のセラミックス粉末。
【請求項３】
前記元素ＡがＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちの少なくとも１つを主成分とする請求項２記載のセラミックス粉末。
【請求項４】
前記元素ＡがＢａを主成分とし、前記ペロブスカイト化合物粉末がＢａＴｉＯ3を主成分とする請求項３記載のセラミックス粉末。
【請求項５】
前記モル比Ａ／Ｂが０．８０〜０．９９である請求項４記載のセラミックス粉末。
【請求項６】
前記ペロブスカイト化合物粉末の長径と短径の関係が長径／短径≧２である請求項１〜５のいずれか一つに記載のセラミックス粉末。
【請求項７】
前記ペロブスカイト化合物粉末の形状が針状である請求項６に記載のセラミックス粉末。
【請求項８】
前記ペロブスカイト化合物粉末の形状が板状である請求項６に記載のセラミックス粉末。
【請求項９】
前記ペロブスカイト化合物粉末の発達面が優先的に｛１１１｝面の配向を有する請求項８記載のセラミックス粉末。
【請求項１０】
前記ペロブスカイト化合物粉末の発達面が優先的に｛１１０｝面の配向を有する請求項８記載のセラミックス粉末。
【請求項１１】
前記ペロブスカイト化合物粉末の発達面が優先的に｛１００｝面の配向を有する請求項８記載のセラミックス粉末。
【請求項１２】
前記ペロブスカイト化合物粉末が結晶異方性を有する請求項１〜１１いずれか一つに記載のセラミックス粉末。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一つに記載のセラミックス粉末を第１のセラミックス粉末としたとき、この第１のセラミックス粉末と、非形状異方性のペロブスカイト化合物粉末を主成分とする第２のセラミックス粉末とからなるセラミックス粉末。
【請求項１４】
前記第２のセラミックス粉末において、前記非形状異方性のペロブスカイト化合物粉末の一般式をＡＢＯ3（ＡはＡサイトの元素、ＢはＢサイトの元素、Ｏは酸素元素をそれぞれ示す）としたときの前記元素Ａと前記元素Ｂのモル比Ａ／Ｂが１．００より大きい請求項１３記載のセラミックス粉末。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一つに記載のセラミックス粉末を分散媒によって混合しスラリーとする工程と、作製されたスラリーをシート状に成形する工程と、成形されたシートを積層および焼成する工程とを含むセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック電子部品に用いられるセラミックス粉末およびこのセラミックス粉末を用いたセラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化により、電子機器に用いられる各種セラミック電子部品にも小型化が求められているが、それと同時に高性能化との両立が要望されている。
【０００３】
セラミック電子部品の一例として、積層セラミックコンデンサを用いて説明する。積層セラミックコンデンサにとっての高性能化とは高容量化・低損失化・温度特性・高信頼性などを指すが、そのうち高容量化は次世代製品の開発にとって重要なファクターである。その積層セラミックコンデンサの容量は誘電体層の厚みや誘電率などによって決まる。
【０００４】
高容量化のための第一の方法として誘電体層の薄層化が考えられる。しかし単に誘電体層を薄層化した場合には絶縁特性および信頼性が著しく低下する。なぜなら絶縁特性や信頼性は電極層間に存在する誘電体層を構成するセラミックス粉末の粒界径路長によって決まるために、単純に電極層間が狭くなった場合、セラミックス粉末の粒界径路長も短くなるからである。したがって、絶縁特性および信頼性の低下を抑制するには誘電体層に使用するセラミックス粉末の厚み方向の径をできる限り細かく、横方向の径をできる限り大きくして、電極層間のセラミックス粉末の粒界径路長をできるだけ長くする必要がある。
【０００５】
高容量化のための第二の方法としては誘電体層の誘電率を向上させるという方法が考えられる。一般的に、積層セラミックコンデンサの誘電体層としてはペロブスカイト化合物が用いられている。例えば代表的なペロブスカイト化合物であるチタン酸バリウム(ＢａＴｉＯ3)は結晶方位により誘電率が異なる性質を有する。つまり厚み方向に高い誘電率を有する誘電体層を作製できれば高容量化が可能になると考えられる。そのためにはチタン酸バリウムの比誘電率の大きい方位を厚み方向に優先的に配向させることが必要である。
【０００６】
このような背景から、従来のセラミックス粉末として、例えばペロブスカイト化合物がチタン酸バリウムの場合、発達面が｛１１１｝面からなり、アスペクト比が２以上である、結晶異方性および形状異方性を有するセラミックス粉末などが挙げられる。
【０００７】
ただし、前記セラミックス粉末のみでは形状異方性があるため、焼成してもセラミックス粉末同士が緻密にパッキングせず、緻密な焼結体が得られない。このため、前記セラミックス粉末に加えて形状異方性を有さない（非形状異方性の）等軸状のセラミックス粉末を添加している。前記２種類のセラミックス粉末を分散媒と混合してスラリーとし、このスラリーをシート状に成形し、さらに積層および焼成することでセラミック電子部品を得ている。
【０００８】
なお、本発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、非特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１３７６５７号公報
【非特許文献１】佐藤智也，木村敏夫，「新規テンプレート粒子を用いた＜111＞配向性BaTiO3の作製」，２００６年秋季シンポジウム講演予稿集, 日本セラミックス協会, ２００６，ｐ．２９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来のセラミックス粉末には非形状異方性のセラミックス粉末を添加しなければならないため、焼成時に前記非形状異方性のセラミックス粉末が粒成長して、形状異方性を有するセラミックス粉末の粒成長を阻害してしまう。そのため、満足な形状異方性を有する焼結体を得ることができなかった。したがって、このような従来のセラミックス粉末を用いて製造されたセラミックスは誘電体層の粒界径路長を長くすることができず、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品の誘電体層の絶縁性、信頼性の向上を実現するのは難しいという問題があった。
【００１０】
また、前記セラミックス粉末が形状異方性とともに結晶異方性を有する場合においても、焼成時に前記非形状異方性のセラミックス粉末が粒成長して、形状異方性および結晶異方性を有するセラミックス粉末の粒成長を阻害してしまう。したがって、このような従来のセラミックス粉末を用いて製造されたセラミックスは比誘電率の大きい方位を誘電体層の厚み方向にそろえることができず、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品の誘電体層の誘電率向上を実現するのは難しいという問題があった。
【００１１】
一方、非形状異方性のセラミックス粉末を含まない場合、上述のとおり緻密な焼結体を得ることができず、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品の誘電体層の誘電率、絶縁性、信頼性の向上を実現するのは難しいという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、セラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ絶縁性、信頼性を向上させることができるセラミックス粉末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】
【００１３】
この目的を達成するために、本発明は、実質的に、形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末からなり、このペロブスカイト化合物粉末の一般式をＡＢＯ3（ＡはＡサイトの元素、ＢはＢサイトの元素、Ｏは酸素元素をそれぞれ示す）としたときの前記元素Ａと前記元素Ｂのモル比Ａ／Ｂが１．００未満であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の、セラミックス粉末によれば、形状異方性を有しつつ緻密に焼結することのできるセラミックスを得ることができる。その結果、セラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ絶縁性、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、一実施の形態および図面を用いて、本発明のセラミックス粉末およびこれを用いたセラミック電子部品の製造方法について説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明のセラミックス粉末およびこれを用いたセラミック電子部品の製造方法を示したステップ図である。
【００１７】
図３にペロブスカイト化合物の結晶構造の模式図を示す。ペロブスカイト化合物３００は酸化物の場合、一般にＡＢＯ3（ＡはＡサイト元素３０１、ＢはＢサイト元素３０２、Ｏは酸素元素３０３をそれぞれ示す）のように表され、Ａサイト元素３０１のイオンとＢサイト元素３０２のイオンの原子価が足して平均で３価になるような組み合わせで構造が成立っている。なお、Ａサイト元素３０１とは１２個のＯイオンに囲まれている位置を指し(１２配位)、Ｂサイト元素３０２とは６個のＯイオンから囲まれている位置を指す(６配位)。
【００１８】
ペロブスカイト化合物は結晶構造がほぼ等方的であるため、直接ペロブスカイト化合物粉末を作製しても形状異方性を有する粉末を得ることが難しい。そこで図１、２に示すように、２ステップで形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末を作製する。すなわち、１ステップ目で結晶構造に異方性のある化合物を前駆体として作製し、その後２ステップ目でＡＢＯ3となるように残りの成分を加えて反応させることによりＡＢＯ3を作製する。前記２ステップによるペロブスカイト化合物粉末の製造方法としては溶融塩法あるいは水熱法などが知られている。例として結晶構造に異方性のある前駆体をＡ6Ｂ17Ｏ40であると仮定した場合に溶融塩法でＡＢＯ3(Ａイオンは２価、Ｂイオンは４価)を作製する方法を以下に説明する。
【００１９】
図１に示すように、まず原料粉末であるＡＯとＢＯ2を混合し、１ステップ目に前駆体としてＡ6Ｂ17Ｏ40を熱処理（溶融塩処理）により作製する。次に２ステップ目でＡＢＯ3となるように不足成分であるＡＯを加えて熱処理（溶融塩処理）することにより形状異方性を有するペロブスカイト化合物を主成分とする粉末が得られる。反応式は次の（化１）に示すとおりである。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
上式の場合、２ステップ目にＡＢＯ3が化学量論組成となるようにＡＯを添加しているため、作製されるＡＢＯ3中の元素Ａと元素Ｂのモル比であるＡ／Ｂは１．００である。
【００２２】
さて、本発明では作製されるＡＢＯ3中の元素Ａと元素Ｂのモル比Ａ／Ｂを１．００未満にする。方法としては２通りある。１つ目の方法としては図１に示すように上式の２ステップ目におけるＡＯの添加量を少なくすることが挙げられる。これにより、作製されるＡＢＯ3中の元素Ａと元素Ｂのモル比であるＡ／Ｂを１．００未満に制御することが可能である。
【００２３】
別の方法としては、図２に示すように上式の２ステップ目で作製されたＡ／Ｂが１．００のＡＢＯ3を酸処理することが挙げられる。すなわち、まず、図１と同様原料粉末であるＡＯとＢＯ2を混合し、１ステップ目に前駆体としてＡ6Ｂ17Ｏ40を熱処理（溶融塩処理）により作製する。次に２ステップ目でＡＢＯ3となるように不足成分であるＡＯを加えて熱処理（溶融塩処理）することにより形状異方性を有するペロブスカイト化合物を主成分とする粉末が得られる。この粉末、つまり、Ａ／Ｂが１．００のＡＢＯ3を酸処理によってＡＢＯ3のうちのＡ成分がより優先的に除去される。特に元素Ａがアルカリ金属元素あるいはアルカリ土類金属元素を含む場合顕著である。酸処理の温度、濃度、時間などの条件を変えることにより、Ａ／Ｂを１．００未満に制御することが可能である。もちろん前記２つの方法を併用してもよい。
【００２４】
このようにして得られた形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末を主成分とするセラミックス粉末を第１のセラミックス粉末５０１と呼ぶことにする。前記第１のセラミックス粉末５０１と、非形状異方性の（例えば球状の）前記ペロブスカイト化合物粉末と同じ種類のペロブスカイト化合物粉末を主成分とする第２のセラミックス粉末５０２をそれぞれ所定量秤量し混合したものを第３のセラミックス粉末５００とする。
【００２５】
そして所定の容器に前記第３のセラミックス粉末の他に分散媒、バインダ、可塑剤などを加える。これをボールミルや媒体攪拌ミルなどによって混合し、スラリーとする。なお、分散媒を加える前に第１のセラミックス粉末と第２のセラミックス粉末とをあらかじめ混合しておいてもよい。作製されたスラリーをドクターブレード方式やダイコーティング方式などによりキャリアフィルム上にシート状に成形、乾燥し、セラミックグリーンシートを得る。得られたセラミックグリーンシートを所定の大きさに切断し、これらを複数枚積層する。
【００２６】
例えば、セラミック電子部品として図４に断面図として示すような積層セラミックコンデンサを作製する場合は、誘電体層４０１として前記セラミックグリーンシートと内部電極層４０２を交互に積層する。こうして得られた積層体を必要に応じてさらに加圧して積層体の密度を上昇させ、個片に切断する。そして所定の雰囲気、温度にて焼成を行う。必要に応じて面取りを行う、あるいは外部電極４０３を形成することにより積層セラミックコンデンサが完成する。
【００２７】
図５（ａ）に前記第３のセラミックス粉末５００を用いて作製した積層体の模式断面図を、図５（ｂ）に前記積層体を焼成したときの焼結体中のセラミックス粒子の微細構造を示した模式断面図をそれぞれ示す。さて、ペロブスカイト化合物を構成するＡサイトの元素ＡとＢサイトの元素Ｂを比較すると、一般的にＡ元素よりもＢ元素のほうが焼成時の元素の拡散速度は速い。第１のセラミックス粉末５０１の主成分であるペロブスカイト化合物中の元素Ｂが元素Ａよりも過剰に存在するため焼成時の粒成長を促進することができる。このような場合、第１のセラミックス粉末５０１の粒成長速度は第２のセラミックス粉末５０２よりも速いために、第１のセラミックス粉末５０１が第２のセラミックス粉末５０２を取り込んで成長することができ、焼結体中のセラミックス粒子５０３は第１のセラミックス粉末５０１の形状を反映させたものとなる。つまり、セラミックス粒子５０３の粒界経路長（図５Ａ）をより長くすることができる。このようにＡＢＯ3中のＡ／Ｂを１．００未満にすることで形状異方性を有しつつ緻密に焼結することのできるペロブスカイト化合物を主成分とするセラミックスを得ることができる。その結果、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ絶縁性、信頼性を向上させることができる。
【００２８】
なお、比較のため、図６（ａ）に従来のセラミックス粉末を用いて作製した積層体の模式断面図を、図６（ｂ）に前記積層体を焼成したときの焼結体中のセラミックス粒子の微細構造を示した模式断面図をそれぞれ示す。従来のセラミックス粉末６０１の主成分であるペロブスカイト化合物中の元素Ｂは元素Ａよりも過剰に存在しないため焼成時の粒成長を促進することができない。このような場合、従来のセラミックス粉末６０１の粒成長速度は第２のセラミックス粉末５０２よりも速くないために、従来のセラミックス粉末６０１が第２のセラミックス粉末５０２を取り込んで成長することができず、焼結体中のセラミックス粒子６０３は形状異方性を有することが難しくなる。その結果、セラミックス粒子６０３の粒界経路長（図６Ａ）がセラミックス粒子５０３の粒界経路長（図５Ａ）と比較して短くなってしまう。
【００２９】
さて、第１のセラミックス粉末は、主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末であるＡＢＯ3のうちの元素ＢがＴｉを主成分とすることが好ましい。ＴｉはＢサイトの元素のなかでも焼成時の拡散速度が特に速く、焼成時の粒成長を促進することができるからである。
【００３０】
また、第１のセラミックス粉末５０１の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末であるＡＢＯ3のうちの元素ＡがＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちの少なくとも１つを主成分とすることが好ましい。拡散速度の遅いアルカリ土類金属であるＣａ、Ｓｒ、Ｂａと拡散速度の速いＴｉとの組み合わせにより、焼成時の粒成長をより促進することができるからである。
【００３１】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末であるＡＢＯ3のうちの元素ＡがＢａを主成分とし、前記ペロブスカイト化合物粉末がＢａＴｉＯ3を主成分とすることが好ましい。拡散速度の遅いアルカリ土類金属であるＢａと拡散速度の速いＴｉとの組み合わせにより、焼成時の粒成長をさらに促進することができるからである。また、前記ＢａＴｉＯ3は強誘電体であり誘電率の異方性が強く、特定方向への配向により誘電率を上昇させることが可能となる。
【００３２】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末であるＡＢＯ3中のＡ／Ｂは特にペロブスカイト化合物粉末がＢａＴｉＯ3の場合０．８０〜０．９９であることが好ましい。この場合、焼成時の粒成長を促進することができ、より形状異方性のある焼結体を得ることができるからである。なお、Ａ／Ｂが０．８０より小さいときは所望のペロブスカイト化合物以外に不純物相を多量に含み、Ａ／Ｂが０．９９より大きいときは粒成長を促進する効果が少ない。
【００３３】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末の長径と短径の関係が長径／短径≧２であることが好ましい。形状異方性を有するために後述のシート成形時にせん断速度でシート成形方向にその長径方向を配列させることができる。
【００３４】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末の形状が針状であることが好ましい。針状であるためにシート成形時にシート成形方向にその長径方向を配列させることができる。
【００３５】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末の形状が板状であることが好ましい。板状であるためにシート成形時にシート成形方向にその長径方向を配列させることができる。
【００３６】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末が結晶異方性を有することが好ましい。前記形状異方性を有するペロブスカイト化合物粉末の結晶が特定方向に向いたグリーンシートを形成することができる。これにより比誘電率の大きい方位を誘電体層の厚み方向にそろえることが可能となり、積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品の誘電体層の誘電率を主とした特性向上が可能となる。
【００３７】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末が板状であり、その発達面が優先的に｛１１１｝面の配向を有することが好ましい。これによりペロブスカイト化合物粉末の｛１１１｝面を誘電体層の厚み方向にそろえることが可能となり、無配向の場合と比較して特性の向上が可能となる。特にＢａＴｉＯ3の場合｛１１１｝面は軸異方性がないため積層セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品のＤＣバイアス特性向上が可能となる。
【００３８】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末の発達面が優先的に｛１１０｝面の配向を有することも好ましい。これによりペロブスカイト化合物粉末の｛１１０｝面を誘電体層の厚み方向にそろえることが可能となり、無配向の場合と比較して誘電体層の誘電率上昇など特性の向上が可能となる。
【００３９】
また、第１のセラミックス粉末の主成分を占めるペロブスカイト化合物粉末の発達面が優先的に｛１００｝面の配向を有することも好ましい。これによりペロブスカイト化合物粉末の｛１００｝面を誘電体層の厚み方向にそろえることが可能となり、無配向の場合と比較して誘電体層の誘電率上昇など特性の向上が可能となる。
【００４０】
また、上述のようにセラミック電子部品製造時の容器に投入する第３のセラミックス粉末が前記第１のセラミックス粉末と第２のセラミックス粉末によって構成されることにより、形状異方性を有しつつ緻密に焼結することのできるセラミックスを得ることができる。その結果、セラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また前記第２のセラミックス粉末において、前記形状異方性を有さないペロブスカイト化合物粉末の元素Ａと元素Ｂのモル比Ａ／Ｂが１．００より大きいことが好ましい。これにより作製されたペロブスカイト化合物を主成分とするセラミックスを化学量論組成に近づけることができ、特性の安定したセラミック電子部品を得ることができる。また、第２のセラミックス粉末の粒成長速度を抑制することができるため、相対的に第１のセラミックス粉末の粒成長を促進させ、より形状異方性を有しつつ緻密に焼結することのできるセラミックスを得ることができる。その結果、セラミック電子部品の誘電体層の誘電率を向上させることができ、かつ信頼性を向上させることができる。
【００４２】
なお、本一実施の形態では結晶構造に異方性のある前駆体をＡ6Ｂ17Ｏ40であるとしたが、結晶構造に異方性のある前駆体であれば他の組成の化合物であってもよい。また、（化１）における２ステップ目の不足成分についてＡ元素を含む酸化物であるＡＯとしたが、ＡＣＯ3など炭酸塩など酸化物以外の化合物であってもよく、また不足成分がＢＯ2などＢ元素を含む化合物であってもよい。また、原料粉末は溶液状のものであってもよい。また、Ａサイトに入る元素Ａの価数を２、Ｂサイトに入る元素Ｂの価数を４としたが、これに限定されるものではなくペロブスカイト化合物粉末になる組み合わせであればよい。また、用いる溶融塩としては塩化ナトリウムや塩化カリウム、酸化モリブデン、モリブデン酸カリウムなどが適宜用いられる。また、本一実施の形態では、ペロブスカイト化合物粉末合成の際に熱処理として溶融塩処理を用いたが上述のように水熱処理でもよい。また、（化１）において、２ステップでペロブスカイト化合物粉末の合成を行うのがより好ましいが、１ステップでもよく、例えば針状あるいは板状の原料粉末を用いた固相法で合成することも可能である。
【００４３】
また、本発明のセラミック電子部品の製造方法により作製したセラミックス粉末を用いることのできるセラミック電子部品としては、上述した積層セラミックコンデンサの他に、圧電センサ、積層アクチュエータ、圧電発振子、圧電フィルタに代表される圧電電子部品、積層インダクタ、ノイズフィルタに代表される磁性電子部品、バンドパスフィルタ、アンテナスイッチモジュール、ワイヤレスランモジュール、ブルートゥースモジュールに代表される高周波モジュール、サーミスタ用電子部品、またはこれらの複合部品が挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。
【００４５】
（実施例１）
本実施例１では２段階の溶融塩法にて、形状異方性を有し、Ｂａ／Ｔｉ比が１．００未満のチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）粉末を合成し、これを用いて焼結体を作製した。ＢａＴｉＯ3合成の反応式は次の（化２）に示すとおりである。
【００４６】
【化２】
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【００４７】
まず、１ステップ目で前駆体の合成を行った。原料粉末として平均粒径０．１μｍのＢａＣＯ3粉末と平均粒径０．１μｍのＴｉＯ2粉末を用意し、モル比でＢａＣＯ3：ＴｉＯ2＝６：１７となるように秤量した。また、溶融塩として塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を先ほど秤量したＢａＣＯ3粉末とＴｉＯ2粉末の合計重量と同じ重量だけ秤量した。これら３種類の粉末を乾式混合し、アルミナるつぼに投入した。前記アルミナるつぼに蓋をして１１５０℃の熱処理を行った。熱処理後のるつぼを純水で洗浄し、るつぼに付着したＮａＣｌを溶解除去した。これらるつぼの内容物と純水との混合物について前記８０℃にてスターラーで攪拌を行い、その後ろ過を行うことによりＮａＣｌを完全除去した。ろ紙に残った粉末を乾燥し、ＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定を行ったところ前駆体であるＢａ6Ｔｉ17Ｏ40が得られていることがわかった。
【００４８】
次に２ステップ目でＢａ／Ｔｉ比が１．００未満のＢａＴｉＯ3粉末の合成を行った。原料粉末として１ステップ目で得られたＢａ6Ｔｉ17Ｏ40粉末と平均粒径０．１μｍのＢａＣＯ3粉末を用意し、モル比でＢａ6Ｔｉ17Ｏ40：ＢａＣＯ3＝１：（１１−１７ｘ）となるように秤量した。ｘは得られるＢａＴｉＯ3粉末のＢａ／Ｔｉ比（モル比）が０．９９、０．９５、０．９０、０．８０、０．７０となるような５種類とした（それぞれ試料番号２、３、４、５、♯６）。さらに比較例としてｘ＝０、つまり得られるＢａＴｉＯ3粉末のＢａ／Ｔｉ比（モル比）が１．００となるサンプルも作製した（試料番号♯１）。また、溶融塩として塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を先ほど秤量したＢａ6Ｔｉ17Ｏ40粉末とＢａＣＯ3粉末の合計重量と同じ重量だけ秤量した。これら３種類の粉末を乾式混合し、アルミナるつぼに入れた。前記アルミナるつぼに蓋をして１０５０℃の熱処理を行った。熱処理後のるつぼを純水で洗浄し、るつぼに付着したＮａＣｌを溶解除去した。これらるつぼの内容物と純水との混合物について８０℃にてスターラーで攪拌を行い、その後ろ過を行うことによりＮａＣｌを完全除去した。ろ紙に残った粉末を乾燥し、ＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定を行った。ＢａＴｉＯ3粉末のメインピーク強度に対する不純物相のメインピーク強度が５％未満の場合を○、５％以上の場合を×とした。また、粉末を電子顕微鏡で観察し、その長径／短径比が２以上のときを○、２未満のときを×とした。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
（表１）に結果を示す。Ａ／Ｂ比（ここではＢａ／Ｔｉ比）が１．００〜０．８０のとき（試料番号♯１、２、３、４、５）はほぼＢａＴｉＯ3単相であり不純物相はほとんど認められなかった。なお、粉末の長径／短径比はすべて２以上であった。
【００５１】
例としてＡ／Ｂ比が０．９５である試料番号３（実施例）を挙げ、その詳細を表示する。図７に試料番号３の粉末Ｘ線回折スペクトルを示す。ＢａＴｉＯ3単相であり不純物相はほとんど認められなかった。なお、図中の数字は各ピーク位置の面指数を示している。また前記粉末をエタノール中に分散し、スピンコートにより配向膜を作製した。図８に配向膜の表面のＸ線回折スペクトルを示す。図７と比較して｛１１１｝面のピーク強度が相対的に上昇し、メインピークとなっていることがわかる。図９に試料番号３の粉末の電子顕微鏡写真を示す。前記写真よりＢａＴｉＯ3粉末が板状であることがわかった。また、上述のＸ線回折スペクトルの結果からもその発達面が｛１１１｝面であることがわかった。
【００５２】
さて、板状粉末を顕微鏡観察する場合、主にその発達面が見えるものと主にその側面が見えるものの２通りの見え方がある。発達面が見えるものはアスペクト比が小さく、側面が見えるものはアスペクト比が大きい。そこで無作為に選択した１００個の粉末のなかからアスペクト比の大きい粉末の順に２０個を選択し、その長径と短径を測定したところ、長径２０〜４０μｍ、短径２〜１０μｍであり、前記２０個の長径／短径の平均値は約６であった。
【００５３】
それに対してＡ／Ｂ比が０．７０である試料番号♯６（比較例）においては図１０に示すようにＢａＴｉＯ3以外に不純物相としてＢａ4Ｔｉ13Ｏ30のピークが明確に認められ、ＢａＴｉＯ3のメインピークの５％以上の強度を有していた。
【００５４】
次に、前記試料番号♯１、２、３、４、５のＢａＴｉＯ3粉末をテンプレート粉末として１０重量％秤量した。また、平均粒径０．３μｍの球状ＢａＴｉＯ3粉末を用意し、これをマトリックス粉末として９０重量％秤量した。前記マトリックス粉末とテンプレート粉末を乾式混合し、セラミックス粉末（試料番号をそれぞれ♯１１、１２、１３、１４、１５とした）とした後、用意した樹脂容器に投入した。さらに有機バインダとしてポリビニルブチラール樹脂を前記セラミックス粉末１００重量％としたとき８重量％、分散媒として酢酸ブチル８０重量％、可塑剤としてフタル酸ジブチル６重量％を前記樹脂容器に投入した。なお、樹脂容器には１０ｍｍφのジルコニアボールをあらかじめ投入してある。この容器を２４時間ボールミル分散しスラリーを作製した。これをフィルタにてろ過後、ドクターブレード法によりグリーンシートを成形した。なおドクターブレードのギャップは３００μｍとした。作製したグリーンシートを約２０枚積層した後、約１２ｍｍ□の大きさに切断し、５５０℃で脱バインダおよび１５００℃で焼成を行った。焼成後の試料は約１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．６ｍｍｔであった。アルキメデス法により焼結体密度を測定した。また、試料の表面のＸ線回折測定を行い、厚み方向の｛１１１｝面配向度の評価を行った。配向度はロットゲーリングの方法（ＬｏｔｇｅｒｉｎｇＦ．Ｋ．，Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｎｕｃｌ．Ｃｈｅｍ．，９（１９５９），ｐ．１１３−１２３  を参照）を用いた。
【００５５】
【表２】
2008247625.tif 000006
【００５６】
（表２）に結果を示す。また図１１〜１４にそれぞれ試料番号♯１１、１２、１３、１４のＸ線回折スペクトルを示す。図１１より、Ａ／Ｂが１．００の粉末（試料番号♯１）を使用した試料番号♯１１については｛１１１｝配向はほとんど認められず、その配向度はわずか１％であった。それに対して図１２より、Ａ／Ｂが０．９９のテンプレート粉末（試料番号２）を使用した試料番号１２については｛１１１｝面への配向傾向が認められ、配向度は２１％であった。図１３、１４に示すようにさらにＡ／Ｂの小さいテンプレート粉末を用いるとより配向度が増す結果が得られた。なお、試料番号♯１１、１２、１３、１４、１５の焼結体密度は全て５．７５〜５．８５を維持しており、緻密な焼結体が得られていた。
【００５７】
（実施例２）
実施例１で作製した試料番号♯１のＢａＴｉＯ3粉末（Ａ／Ｂ１．００）を用意した。次に３Ｎに調製した硝酸（ＨＮＯ3）水溶液をビーカーに投入した。前記ビーカーに前記ＢａＴｉＯ3粉末を投入し、それぞれ１ｈ、３ｈ、６ｈスターラーで攪拌し、酸処理を行った。その後ろ過を行い、ろ紙に残った粉末を乾燥した。１ｈ、３ｈ、６ｈの攪拌を行った試料をそれぞれ試料番号２１、２２、♯２３とした。前記３試料のＢａ／Ｔｉ比を蛍光Ｘ線分析により測定した。その他は実施例１と同様の評価を行った。
【００５８】
【表３】
2008247625.tif 000007
【００５９】
（表３）に結果を示す（♯１の結果も併記した）。酸処理時間を長くするとＡ／Ｂ比が低下する傾向が認められた。試料番号２１、２２については粉末Ｘ線回折での不純物相が認められなかった。しかしながら試料番号♯２３については不純物相としてＢａ4Ｔｉ13Ｏ30およびＴｉＯ2のピークが明確に認められ、ＢａＴｉＯ3のメインピークの５％以上の強度を有していた。なお、酸処理によって粉末の長径／短径比はほとんど変わらずすべて２以上であった。また、酸処理した粉末には微小な孔が認められた。
【００６０】
次に、前記試料番号２１、２２のＢａＴｉＯ3粉末をテンプレート粉末として１０重量％秤量した。また、実施例１で用いたものと同じ平均粒径０．３μｍの球状ＢａＴｉＯ3粉末を用意し、これをマトリックス粉末として９０重量％秤量した。前記マトリックス粉末とテンプレート粉末を乾式混合し、セラミックス粉末（試料番号をそれぞれ３１、３２とした）とした後、用意した樹脂容器に投入した。その後は実施例１と同様の評価を行った。
【００６１】
【表４】
2008247625.tif 000008
【００６２】
（表４）に結果を示す（♯１１の結果も併記した）。テンプレート粉末のＡ／Ｂ比が小さくなると焼結体の｛１１１｝配向度も上昇し、実施例１と同様の傾向が認められた。また焼結体密度は全て５．７５〜５．８５を維持しており、緻密な焼結体が得られていた。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、高誘電率化、高信頼性化に適したセラミックス粉末を得ることができるという特徴を有し、特に、高性能化、小型化、高信頼性が要求されるセラミック電子部品等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態におけるセラミック電子部品の製造方法を示したステップ図
【図２】本発明の別の一実施の形態におけるセラミック電子部品の製造方法を示したステップ図
【図３】ペロブスカイト化合物の結晶構造の模式図
【図４】本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサの断面図
【図５】（ａ）本発明のセラミックス粉末を用いた積層体の模式断面図、（ｂ）同積層体を焼成した焼結体の模式断面図
【図６】（ａ）従来のセラミックス粉末を用いた積層体の断面図、（ｂ）同積層体を焼成した焼結体の模式断面図
【図７】試料番号３のＢａＴｉＯ3粉末のＸ線回折スペクトル図
【図８】同ＢａＴｉＯ3粉末の配向膜の表面のＸ線回折スペクトル図
【図９】同ＢａＴｉＯ3粉末の電子顕微鏡写真
【図１０】試料番号６のＢａＴｉＯ3粉末のＸ線回折スペクトル図
【図１１】試料番号１１のＢａＴｉＯ3焼結体表面のＸ線回折スペクトル図
【図１２】試料番号１２のＢａＴｉＯ3焼結体表面のＸ線回折スペクトル図
【図１３】試料番号１３のＢａＴｉＯ3焼結体表面のＸ線回折スペクトル図
【図１４】試料番号１４のＢａＴｉＯ3焼結体表面のＸ線回折スペクトル図
【符号の説明】
【００６５】
３００  ペロブスカイト化合物
３０１  Ａサイト元素
３０２  Ｂサイト元素
３０３  酸素元素
４０１  誘電体層
４０２  内部電極層
４０３  外部電極
５００  第３のセラミックス粉末
５０１  第１のセラミックス粉末
５０２  第２のセラミックス粉末
５０３  セラミックス粒子
【図１】
2008247625.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図９】
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