(57)【要約】【課題】本発明は、誘電率を向上させるペロブスカイト化合物粉末の製造方法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、ペロブスカイト化合物の一般式をＡＢＯ3（Ａ、Ｂは元素、Ｏは酸素をそれぞれ示す）としたとき、少なくとも元素Ａと元素Ｂからなるとともに元素Ａのモル数が元素Ｂのモル数よりも大きい化合物αと、少なくとも元素Ｂを含む化合物βとを混合して熱処理す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】
ペロブスカイト化合物の一般式をＡＢＯ3（Ａ、Ｂは元素、Ｏは酸素をそれぞれ示す）としたとき、少なくとも元素Ａと元素Ｂからなるとともに元素Ａのモル数が元素Ｂのモル数よりも大きい化合物αと、少なくとも元素Ｂを含む化合物βとを混合して熱処理することを特徴とするペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項２】
元素Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる請求項１記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項３】
元素Ｂは、Ｔｉであり、化合物βはＴｉＯ2である請求項２記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項４】
元素Ａは、Ｂａである請求項３記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項５】
化合物αは、Ｂａ2ＴｉＯ4である請求項４記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項６】
Ｂａ2ＴｉＯ4は、異方性形状である請求項５記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項７】
ＴｉＯ2は、異方性形状である請求項３記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載のペロブスカイト化合物粉末の製造方法にて作製されたペロブスカイト化合物粉末を誘電体層に用いたセラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペロブスカイト化合物粉末の製造方法およびこのペロブスカイト化合物粉末を用いたセラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のペロブスカイト化合物粉末の製造方法について、ペロブスカイト化合物粉末としてチタン酸バリウムを用いたときの製造方法を説明する。
【０００３】
まず、炭酸バリウムと酸化チタンをそれぞれ用意し、これら炭酸バリウムと酸化チタンを混合して混合粉を作製する。次にこの混合粉を仮焼することによりチタン酸バリウムを作製している。
【０００４】
こうして作製されたチタン酸バリウムは、バインダ、可塑剤等とともに溶媒中に添加されてスラリーにして、ベースフィルム上に塗布することでグリーンシートを作製し、このグリーンシートを、例えば、電極層と交互に積層し焼成することで積層セラミック電子部品を作製している。
【０００５】
近年の電子部品の高性能化の流れに伴い積層セラミック電子部品にも高性能化が求められており、この要望に応えるため材料面からも様々な検討が行われている。
【０００６】
なお、本発明に関連する先行技術文献情報としては特許文献１が知られている。
【特許文献１】特許第３７８０８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の方法にてチタン酸バリウムを作製した場合、このチタン酸バリウムには不純物である炭酸バリウムが残留しており、この炭酸バリウムがチタン酸バリウムとしての様々な特性、例えば、誘電率に悪影響を及ぼしてしまう。
【０００８】
この不純物である炭酸バリウムの残存量を低減する方法としては仮焼温度を上げることが考えられるが、仮焼温度を上げることでチタン酸バリウムの粒子間焼結が所々で発生して粒子が大きくなってしまい、その結果、粒子径の不揃いなチタン酸バリウムとなってしまう。そこで、仮焼温度を上げることで大きくなったチタン酸バリウムの粒子を小さくするために粉砕処理を行ったとしても粒子の結晶性が低下してしまい、結果的に誘電率が低下してしまう。
【０００９】
そこで本発明は、誘電率を向上させるペロブスカイト化合物粉末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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、ペロブスカイト化合物の一般式をＡＢＯ3（Ａ、Ｂは元素、Ｏは酸素をそれぞれ示す）としたとき、少なくとも元素Ａと元素Ｂからなるとともに元素Ａのモル数が元素Ｂのモル数よりも大きい化合物αと、少なくとも元素Ｂを含む化合物βとを混合して熱処理することとしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の、ペロブスカイト化合物粉末の製造方法によれば、不純物の残留量を低減することができるとともに粒子の小さいペロブスカイト化合物粉末を得ることができ、その結果、これを用いた誘電体層の誘電率を向上させることができる。
【００１２】
また、粒子の小さいペロブスカイト化合物粉末を得ることができるので、これを用いた誘電体層を薄層化することができる。
【００１３】
また、粒子径の不均一を低減することができるので、これを用いた誘電体層における電界集中を抑制することができ、その結果、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】
【００１４】
以下、一実施の形態および図面を用いて、本発明の、ペロブスカイト化合物粉末の製造方法およびこのペロブスカイト化合物粉末を用いたセラミック電子部品について説明する。
【００１５】
なお、ペロブスカイト化合物（ＡＢＯ3）としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を用いて説明する。ここで、元素ＡはＢａ、元素ＢはＴｉである。
【００１６】
図１は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）粉末およびこれを用いたセラミックスの製造方法を示したステップ図、図２は、同製造工程における概念図である。
【００１７】
まず、少なくとも元素Ａと元素Ｂからなるとともに元素Ａのモル数が元素Ｂのモル数よりも大きい化合物αとしてチタン酸二バリウム（Ｂａ2ＴｉＯ4）を作製するため、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を混合し仮焼する（図１Ａ）。このとき仮焼温度を高く、例えば、１０００℃程度に設定することによりチタン酸二バリウムに残留する不純物、すなわち、炭酸バリウムの残存量を低減することができる。仮焼温度を高くすることで仮に粒子間焼結による粒子成長が発生したとしても、この直後の工程で粉砕処理をしてチタン酸二バリウム粒子を小さくすることも可能である。この粉砕処理は、チタン酸二バリウム粒子に対してなされるものであり、ここでの粉砕処理は最終的に得られるチタン酸バリウムの結晶性に悪影響を及ぼすことはないものである。
【００１８】
次に、図２（ａ）に示すように、作製した化合物αであるチタン酸二バリウム１と、少なくとも元素Ｂを含む化合物βとして酸化チタン２を混合し仮焼して、図２（ｂ）に示すようにチタン酸バリウム３を得る（図１Ｂ）。このときの仮焼温度は上述のチタン酸二バリウムを作製するための仮焼温度よりも低く設定できる。したがって、粒子間焼結による粒子成長を抑制でき、その結果、粒子の小さいチタン酸バリウムを得ることができる。
【００１９】
次に、溶媒中に、得られたチタン酸バリウム３、バインダ、可塑剤等を分散させてスラリーを作製しこれをベースフィルム上に塗布して、図２（ｃ）に示すようにグリーンシート４を作製する（図１Ｃ）。
【００２０】
このグリーンシート４を、例えば、電極層と交互に積層した積層体を作製して脱バインダ、焼成してセラミックス５を作製する（図１Ｄ）。
【００２１】
作製したセラミックスは図２（ｄ）に示すように、粒径が均一で小さく、誘電率が高いものになっている。
【００２２】
上述した酸化チタン２は、形状として針状、板状、柱状等の形状を有する、いわゆる、異方性形状を有するものであってもよい。以下、図３を用いて説明する。図３は、チタン酸バリウム粉末およびこれを用いたセラミックスの製造工程における概念図である。
【００２３】
図３（ａ）に示す異方性形状の酸化チタン６とチタン酸二バリウム１を混合し仮焼することにより、図３（ｂ）に示す異方性形状のチタン酸バリウム７を含有するチタン酸バリウム３を作製することができる。このようにして得られた異方性形状を含有するチタン酸バリウム７を含有するチタン酸バリウム３をスラリー化して図３（ｃ）に示すグリーンシート８を作製する。このときグリーンシート８の作製時スラリーに剪断応力をかけて成形することによりグリーンシート８の厚み方向にチタン酸バリウム３、７の短軸方向を揃えることができる。これにより、セラミックスとしての厚み方向の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
このグリーンシート８を焼成することで、図３（ｄ）に示すように、配向性を有するセラミックス９を得ることができる。
【００２５】
チタン酸二バリウムも同様に異方性形状を有するものを用いる場合も上述と同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
また、酸化チタンとチタン酸二バリウムをともに異方性形状を有するものを用いることで、さらにセラミックスとしての厚み方向の信頼性を向上させることができる。以下、図４を用いて説明する。図４は、チタン酸バリウム粉末およびこれを用いたセラミックスの製造工程における概念図である。
【００２７】
図４（ａ）に示す異方性形状の、酸化チタン６とチタン酸二バリウム１０を混合し仮焼することにより、図４（ｂ）に示す異方性形状のチタン酸バリウム１１を作製することができる。このようにして得られた異方性形状のチタン酸バリウム１１をスラリー化して図４（ｃ）に示すグリーンシート１２を作製する。このときグリーンシート１２の作製時スラリーに剪断応力をかけて成形することによりグリーンシート１２の厚み方向にチタン酸バリウム１１の短軸方向を揃えることができる。これにより、セラミックスとしての厚み方向の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
このグリーンシート１２を焼成することで、図４（ｄ）に示すように、高配向性を有するセラミックス１３を得ることができる。
【００２９】
なお、上述した本発明のペロブスカイト化合物の製造方法により作製したペロブスカイト化合物を用いてセラミック電子部品、例えば、積層セラミックコンデンサを作製する場合は、図１Ｃに示したグリーンシートの作製後、電極層を交互に積層して積層体を作製し、この積層体を、脱バインダ、仮焼、焼成の工程を経ることにより作製することができる。このとき電極層は従来から用いられている材料、例えば、ニッケル、銀、パラジウム等を用いることができる。
【００３０】
本発明のペロブスカイト化合物の製造方法により作製したペロブスカイト化合物を用いることでセラミック電子部品は誘電率が向上するとともに、誘電体層の薄層化による薄型化を実現することができる。
【００３１】
また、ペロブスカイト化合物の粒子径の不均一を低減できるので、セラミック電子部品としての信頼性も向上させることができる。
【００３２】
加えて、異方性形状の酸化チタン、または、チタン酸二バリウムを用いることでセラミックスとしての厚み方向の信頼性を向上させることができ、セラミック電子部品としても信頼性を向上させることができる。酸化チタンとチタン酸二バリウムをともに異方性形状のものを用いた場合にセラミック電子部品としても誘電率、信頼性をより向上させることができる。
【００３３】
本発明のペロブスカイト化合物の製造方法により作製したペロブスカイト化合物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。
【００３４】
なお、本一実施の形態においては、元素ＡとしてＢａを用いたが、Ｃａ、Ｓｒを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、高誘電率化に適したペロブスカイト化合物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】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態におけるチタン酸バリウム粉末およびこれを用いたセラミックスの製造方法を示したステップ図
【図２】同製造工程における概念図
【図３】同概念図
【図４】同概念図
【符号の説明】
【００３７】
１  チタン酸二バリウム
２  酸化チタン
３  チタン酸バリウム
４  グリーンシート
５  セラミックス
６  酸化チタン
７  チタン酸バリウム
８  グリーンシート
９  セラミックス
１０  チタン酸二バリウム
１１  チタン酸バリウム
１２  グリーンシート
１３  セラミックス
【図１】
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【図２】
2008074630.tif 000004
【図３】
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【図４】
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