(57)【要約】【課題】  所望の比誘電率を有し、静電容量の温度特性が良好であり、さらに、高い交流電圧に対する耐圧性に優れ、なおかつ高温負荷をかけても素地がブレイクせず静電容量の変化が小さい高信頼性の誘電体組成物等を提供する。【解決手段】  チタンケイ酸カルシウムおよびチタン酸カルシウムを含む誘電体組成物である。チタンケイ酸カルシウムの含有量をａモル％、チタン酸カルシウムの含有量をｂモル％、マンガンを含む化合物の含有量をｃモル％とする場合に、２３．４≦ａ≦７５．０、２１．０≦ｂ≦７６．４、ｃ≧０．２１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００である。または、チタンケイ酸カルシウムの含有量をｄモル％、チタン酸カルシウムの含有量をｅモル％、バナジウムを含む化合物の含有量をｆモル％とする場合に、２３．０≦ｄ≦６１．７、３７．９≦ｅ≦７６．８、ｆ≧０．１６、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびマンガンを含む化合物を含有し、
チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でａモル％、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｂモル％、マンガンを含む化合物の含有量をＭｎＯ２換算でｃモル％とする場合に、２３．４≦ａ≦７５．０、２１．０≦ｂ≦７６．４、ｃ≧０．２１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００であることを特徴とする誘電体組成物。
【請求項２】
０．２１≦ｃ≦４．０である請求項１に記載の誘電体組成物。
【請求項３】
０．５０≦ｃ≦４．０である請求項１または２に記載の誘電体組成物。
【請求項４】
１．００≦ｃ≦４．０である請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体組成物。
【請求項５】
チタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびバナジウムを含む化合物を含有し、
チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でｄモル％、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｅモル％、バナジウムを含む化合物の含有量をＶ２Ｏ５換算でｆモル％とする場合に、２３．０≦ｄ≦６１．７、３７．９≦ｅ≦７６．８、ｆ≧０．１６、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００であることを特徴とする誘電体組成物。
【請求項６】
０．１６≦ｆ≦０．５７である請求項５に記載の誘電体組成物。
【請求項７】
マグネシウム酸化物の含有量がＭｇＯ換算で０〜１８．１ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、二酸化ケイ素の含有量がＳｉＯ２換算で０〜１２．９ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）である請求項１〜６のいずれかに記載の誘電体組成物。
【請求項８】
マグネシウム酸化物の含有量をＭｇＯ換算でｘ（ｗｔ％）、二酸化ケイ素の含有量をＳｉＯ２換算でｙ（ｗｔ％）とする場合において、下記式（１）〜式（５）を全て満たす請求項１〜７のいずれかに記載の誘電体組成物。
ｙ≦−１１．２８ｘ＋２０４．２７  ・・・式（１）
ｙ≦−０．４０ｘ＋１４．９０  ・・・式（２）
ｙ≦０．６２ｘ＋９．８０  ・・・式（３）
ｘ≧０  ・・・式（４）
ｙ≧０  ・・・式（５）
【請求項９】
マグネシウム酸化物の含有量がＭｇＯ換算で０〜１８．１ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、二酸化ケイ素を実質的に含有しない請求項１〜８のいずれかに記載の誘電体組成物。
【請求項１０】
二酸化ケイ素の含有量が０〜１０ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、マグネシウム酸化物を実質的に含有しない請求項１〜９のいずれかに記載の誘電体組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の誘電体組成物からなる誘電体セラミック。
【請求項１２】
請求項１１に記載の誘電体セラミックおよび一対の電極を有するコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体組成物、誘電体セラミックおよびコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の急速な発展とともに、電子部品および電子部品を構成する材料に対する要求が日増しに高くなっている。例えば、コンデンサの材料として用いられる誘電体組成物には、高い比誘電率および優れた温度特性が要求されるだけではなく、信頼性を向上させることも要求されている。そして、誘電体組成物の信頼性を向上させることによりコンデンサの耐用年数も向上させることが要求されている。
【０００３】
さらに、コストダウンのために、誘電体セラミックの小型化および高価格な希土類元素や有害物質であるＰｂなどの不使用も要求されている。
【０００４】
従来の誘電体組成物に関して、引用文献１には、基本成分としてＣａＴｉＯ３およびＣａＴｉＳｉＯ５を所定の範囲内で含有し、添加成分としてＢ２Ｏ３、ＳｉＯ２および少なくとも１種以上の金属酸化物を所定の範囲内で含有する誘電体磁器組成物に関する発明が記載されている。
【０００５】
また、引用文献２には、基本成分としてＣａＴｉＯ３およびＣａＴｉＳｉＯ５を所定の範囲内で含有し、添加成分としてＬｉ２Ｏ、ＳｉＯ２および少なくとも１種以上の金属酸化物を所定の範囲内で含有する誘電体磁器組成物に関する発明が記載されている。
【０００６】
さらに、引用文献３には、｛（Ｓｒ１−ｘＣａｘ）Ｏ｝ｋ｛（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ２｝で表される主成分に対してＬｉ２ＳｉＯ３および少なくとも１種以上のアルカリ土類フッ化物を添加した誘電体磁器組成物に関する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−２２２５１３号公報
【特許文献２】特開昭６２−２２２５１４号公報
【特許文献３】特開平１１−３４００７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、所望の比誘電率を有し、静電容量の温度特性が良好であり、
さらに、高い交流電圧に対する耐圧性に優れ、なおかつ高温負荷をかけても素地がブレイクせず静電容量の変化が小さい高信頼性の誘電体組成物、誘電体組成物からなる誘電体セラミック、および当該誘電体セラミックを有するコンデンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本願第１の発明に係る誘電体組成物は、
チタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびマンガンを含む化合物を含有し、
チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でａモル％、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｂモル％、マンガンを含む化合物の含有量をＭｎＯ２換算でｃモル％とする場合に、２３．４≦ａ≦７５．０、２１．０≦ｂ≦７６．４、ｃ≧０．２１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００であることを特徴とする。
【００１０】
本願第１の発明に係る誘電体組成物は０．２１≦ｃ≦４．０であることが好ましい。
【００１１】
本願第１の発明に係る誘電体組成物は０．５０≦ｃ≦４．０であることが好ましい。
【００１２】
本願第１の発明に係る誘電体組成物は１．００≦ｃ≦４．０であることが好ましい。
【００１３】
また、上記の目的を達成するために、本願第２の発明に係る誘電体組成物は
チタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびバナジウムを含む化合物を含有し、チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でｄモル％、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｅモル％、バナジウムを含む化合物の含有量をＶ２Ｏ５換算でｆモル％とする場合に、２３．０≦ｄ≦６１．７、３７．９≦ｅ≦７６．８、ｆ≧０．１６、ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００であることを特徴とする。
【００１４】
本願第２の発明に係る誘電体組成物は０．１６≦ｆ≦０．５７であることが好ましい。
【００１５】
本願発明に係る誘電体組成物は、チタンケイ酸カルシウムおよびチタン酸カルシウムの両方を含有し、さらにマンガンまたはバナジウムを所定の範囲内で含有する構成を有するため、所望の比誘電率を有し、静電容量の温度特性が良好であり、高い交流電圧に対する耐圧性に優れ、なおかつ、高温負荷をかけても素地がブレイクせず静電容量の変化が小さい高信頼性の誘電体組成物となる。
【００１６】
さらに、０．２１≦ｃ≦４．０または０．１６≦ｆ≦０．５７であることにより品質係数（Ｑ）が向上するという特徴がある。
【００１７】
本願発明に係る誘電体組成物はマグネシウム酸化物の含有量がＭｇＯ換算で０〜１８．１ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、二酸化ケイ素の含有量がＳｉＯ２換算で０〜１２．９ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であってもよい。
【００１８】
本願発明に係る誘電体組成物はマグネシウム酸化物の含有量をＭｇＯ換算でｘ（ｗｔ％）、二酸化ケイ素の含有量をＳｉＯ２換算でｙ（ｗｔ％）とする場合において、下記式（１）〜式（５）を全て満たすことが好ましい。
ｙ≦−１１．２８ｘ＋２０４．２７  ・・・式（１）
ｙ≦−０．４０ｘ＋１４．９０  ・・・式（２）
ｙ≦０．６２ｘ＋９．８０  ・・・式（３）
ｘ≧０  ・・・式（４）
ｙ≧０  ・・・式（５）
【００１９】
本願発明に係る誘電体組成物はマグネシウム酸化物の含有量がＭｇＯ換算で０〜１８．１ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、二酸化ケイ素を実質的に含有しなくてもよい。
【００２０】
本願発明に係る誘電体組成物は二酸化ケイ素の含有量が０〜１０ｗｔ％（０ｗｔ％を含む）であり、マグネシウム酸化物を実質的に含有しなくてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る誘電体セラミックは、上記の誘電体組成物からなる。
【００２２】
さらに、本発明に係るコンデンサは、上記の誘電体セラミックおよび一対の電極を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体的な実施形態に基づき説明する。
【００２４】
第１の実施形態に係る誘電体組成物はチタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびマンガンを含む化合物を特定の範囲内の含有量で含有する。
【００２５】
具体的には、チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でａ（ｍｏｌ％）、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｂ（ｍｏｌ％）、マンガンを含む化合物の含有量をＭｎＯ２換算でｃ（ｍｏｌ％）とする場合に、以下の式を満たす。
【００２６】
２３．４≦ａ≦７５．０
２１．０≦ｂ≦７６．４
ｃ≧０．２１
ａ＋ｂ＋ｃ＝１００
【００２７】
本実施形態に係る誘電体組成物は、上記の式を満たすように各成分を含有することで、所望の比誘電率を有し、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足し、高い交流電圧に対する耐圧性に優れ、なおかつ、高温負荷をかけても素地がブレイクせず静電容量の変化が小さい高信頼性の誘電体組成物となる。
【００２８】
ａ、ｂまたはｃが上記の数式を満たさない場合、上述した各種特性のうちいずれか一つ以上が悪化する。
【００２９】
例えば、ａが低すぎる場合には、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足しない。ａが高すぎる場合には、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足しない場合がある上、高温負荷による静電容量の変化が大きくなる。
【００３０】
ｂが低すぎる場合には、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足しない場合がある上、高温負荷による静電容量の変化が大きくなる。ｂが高すぎる場合には、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足しない。
【００３１】
ｃが低すぎる場合には、高温負荷による静電容量の変化が大きくなる。また、ｃは０．５０以上であることが好ましく、１．００以上であることがより好ましい。
【００３２】
また、本実施形態におけるｃには上限がないが、通常はｃ≦１２．０である。さらに、ｃ≦４．０とすることで、品質係数（Ｑ）を向上させることができる。
【００３３】
本実施形態に係る誘電体組成物にはチタンケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＴｉＯ５）の結晶およびチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）の結晶が含まれる。このことは、ＸＲＤリートベルト解析により確認できる。さらに、ａ、ｂ、ｃの値もＸＲＤリートベルト解析により分析できる。ａ、ｂ、ｃの値は、通常は、焼成前後で実質的に変化しない。
【００３４】
第２の実施形態に係る誘電体組成物はチタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよびバナジウムを含む化合物を特定の範囲内の含有量で含有する。
【００３５】
具体的には、チタンケイ酸カルシウムの含有量をＣａＳｉＴｉＯ５換算でｄ（ｍｏｌ％）、チタン酸カルシウムの含有量をＣａＴｉＯ３換算でｅ（ｍｏｌ％）、バナジウムを含む化合物の含有量をＶ２Ｏ５換算でｆ（ｍｏｌ％）とする場合に、以下の式を満たす。
【００３６】
２３．０≦ｄ≦６１．７
３７．９≦ｅ≦７６．８
ｆ≧０．１６
ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００
【００３７】
本実施形態に係る誘電体組成物は、上記の式を満たすように各成分を含有することで、所望の比誘電率を有し、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足し、高い交流電圧に対する耐圧性に優れ、なおかつ、高温負荷をかけても素地がブレイクせず静電容量の変化が小さい高信頼性の誘電体組成物となる。
【００３８】
ｄ、ｅおよびｆが上記の数式を満たさない場合、上述した各種特性のうちいずれか一つ以上が悪化する。
【００３９】
ｄ、ｅが低すぎる場合にも高すぎる場合にも、静電容量の温度特性がＪＩＳ規格のＳＬ特性を満足しない。
【００４０】
ｆが低すぎる場合には、高温負荷による静電容量の変化が大きくなる。
【００４１】
また、バナジウムを含む化合物の含有量、すなわち、ｆに上限はないが、通常はｆ≦２．０である。さらに、ｆ≦０．５７とすることで、品質係数（Ｑ）を向上させることができる。
【００４２】
本実施形態に係る誘電体組成物にはチタンケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＴｉＯ５）の結晶およびチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）の結晶が含まれる。このことは、ＸＲＤリートベルト解析により確認できる。さらに、ｄ、ｅ、ｆの値もＸＲＤリートベルト解析により分析できる。通常は、ｄ、ｅ、ｆの値は焼成前後で実質的に変化しない。
【００４３】
第１実施形態に係る誘電体組成物および第２実施形態に係る誘電体組成物においては、マンガンを含む化合物およびバナジウムを含む化合物を両方含有してもよい。
【００４４】
以下、単に「本実施形態」と記載する場合には、第１実施形態および第２実施形態の両方を指すものとする。
【００４５】
本実施形態におけるチタンケイ酸カルシウムは、ＣａＳｉＴｉＯ５、ＣａＴｉＳｉＯ５などとも表される化合物であり、原子数比でＣａ：Ｓｉ：Ｔｉ：Ｏ＝１：１：１：５である化合物である。また、本実施形態におけるチタンケイ酸カルシウムは様々な名称で呼ばれることがある。例えば、ケイチタン酸カルシウム、ケイ酸チタン酸カルシウム、チタン酸ケイ酸カルシウム、チタナイト、スフェーンなどといった名称で呼ばれることがある。また、上記以外の名称、化学式等で表される化合物も原子数比でＣａ：Ｓｉ：Ｔｉ：Ｏ＝１：１：１：５であれば本実施形態におけるチタンケイ酸カルシウムに含まれる。
【００４６】
本実施形態におけるチタン酸カルシウムは、ＣａＴｉＯ３とも表される化合物であり、原子数比でＣａ：Ｔｉ：Ｏ＝１：１：３である化合物である。また、上記以外の名称、化学式等で表される化合物も原子数比でＣａ：Ｔｉ：Ｏ＝１：１：３であればチタン酸カルシウムに含まれる。
【００４７】
本実施形態に係る誘電体組成物においては、使用目的に応じてチタンケイ酸カルシウム、チタン酸カルシウム、マンガンを含む化合物および／またはバナジウムを含む化合物以外の化合物をさらに含有しても良い。例えば、マグネシウム酸化物、酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などを含有することができる。マグネシウム酸化物には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の他、マグネシウムを含む複合酸化物（例えば、ＭｇＴｉ２Ｏ５、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＴｉＯ３等）が含まれる。これらの化合物の含有量に特に制限はないが、誘電体組成物全体を１００ｗｔ％とした場合に、合計３０．０ｗｔ％以下とすることが好ましい。なお、マグネシウム酸化物の含有量はＭｇＯ換算した含有量とする。
【００４８】
特に、マグネシウム酸化物を含有する場合には、高温負荷による静電容量の変化を、さらに小さくすることができる。酸化チタンを含有する場合には、ＩＲを向上することができる。二酸化ケイ素を含有する場合には、静電容量の温度変化をより小さくすることができる。さらに、高い交流電圧に対する耐圧性も向上させることができる。
【００４９】
マグネシウム酸化物の含有量はＭｇＯ換算で１８．１ｗｔ％以下（０ｗｔ％を含む）とすることが好ましく、６．０〜１８．１ｗｔ％とすることが特に好ましい。また、マグネシウム酸化物の含有量が１８．１ｗｔ％以下である場合に二酸化ケイ素を実質的に含まなくてもよい。
【００５０】
二酸化ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１０ｗｔ％以下（０ｗｔ％を含む）とすることが好ましく、６．０〜１０．０ｗｔ％とすることが特に好ましい。また、二酸化ケイ素の含有量が１０．０ｗｔ％以下である場合にマグネシウム酸化物を実質的に含まなくてもよい。
【００５１】
また、マグネシウム酸化物の含有量をＭｇＯ換算でｘ（ｗｔ％）、二酸化ケイ素の含有量をＳｉＯ２換算でｙ（ｗｔ％）とする場合において、下記式（１）〜式（５）を全て満たすことが好ましい。
ｙ≦−１１．２８ｘ＋２０４．２７  ・・・式（１）
ｙ≦−０．４０ｘ＋１４．９０  ・・・式（２）
ｙ≦０．６２ｘ＋９．８０  ・・・式（３）
ｘ≧０  ・・・式（４）
ｙ≧０  ・・・式（５）
【００５２】
上記の式（１）〜式（５）を全て満たすことで、比誘電率、静電容量の温度特性、高温負荷後の静電容量変化率、高い交流電圧に対する耐圧性および絶縁抵抗が全て優れた誘電体組成物を得やすくなる。
【００５３】
特に、式（２）を満たす場合には、比誘電率を好適に制御しやすくなる。
【００５４】
特に、式（１）および式（２）を満たす場合には、比誘電率および静電容量の温度特性を好適に制御しやすくなる。
【００５５】
特に、式（３）を満たす場合には、高温負荷後の静電容量変化率を好適に制御しやすくなる。
【００５６】
ただし、リチウム、ホウ素については、積極的に添加することは好ましくない。誘電体組成物全体を１００ｗｔ％とした場合に、リチウム、ホウ素の含有量は、それぞれＬｉ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３換算で０．４ｗｔ％以下とすることが好ましい。リチウム、ホウ素を多量に含有する場合には、信頼性が低下する傾向がある。また、交流電圧に対する耐圧性が悪化し、絶縁抵抗も低下する傾向がある。
【００５７】
また、リチウムを添加する場合には、高温負荷をかけた場合に静電容量の変化が大きくなる傾向にある。さらに、Ｑ値も低下する傾向がある。
【００５８】
また、ホウ素を添加する場合には、静電容量の温度特性も劣る傾向がある。高温負荷をかけた場合に静電容量の変化が大きくなる傾向にある。さらに、Ｑ値も低下する傾向がある。
【００５９】
さらに、本実施形態に係る誘電体組成物は、ランタンなどの希土類元素および鉛などの有害物質を実質的に含まなくても良好な特性となる。なお、「実質的に含まない」とは、誘電体組成物全体を１００ｗｔ％とする場合に含有量が０．０１ｗｔ％以下であるという意味である。
【００６０】
また、誘電体組成物の形状には特に制限はなく、使用目的に応じて自由な形状とすることができる。
【００６１】
以下、本実施形態に係る誘電体組成物、誘電体セラミックおよびコンデンサの製造方法について説明するが、誘電体組成物、誘電体セラミックおよびコンデンサの製造方法は下記の方法に限定されない。
【００６２】
まず、本実施形態に係る誘電体組成物の原料粉末を準備する。原料粉末としては、各成分の化合物、または焼成により各成分となる化合物の粉末を準備する。各成分のうち、チタンケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＴｉＯ５）およびチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）については、原料を準備する時点でチタンケイ酸カルシウム粉末およびチタン酸カルシウム粉末を準備することが好ましい。その他の成分、例えばマンガンを含む化合物、バナジウムを含む化合物等については、各元素の酸化物のほか、焼成後に各元素の酸化物となりうる化合物、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を準備することが可能である。
【００６３】
次に、各成分の原料粉末を混合して混合粉末を得る。混合方法には特に制限はなく、通常用いられる方法、例えば乾式混合、湿式混合等を用いることができる。
【００６４】
次に、前記混合粉末を造粒して、造粒粉末を得る。造粒方法に特に制限はない。例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶液を前記混合粉末に添加して造粒する方法がある。また、造粒後に粗大な造粒粉末を取り除くためにふるいにかけてもよい。
【００６５】
次に、造粒粉末を成形し、誘電体組成物からなる成形体を得る。成形方法に特に制限はなく、通常用いられる方法を用いることができる。例えば加圧成形を用いることができる。加圧時の圧力に特に制限はない。例えば２５０〜５５０ＭＰａとすることができる。
【００６６】
次に、得られた成形体を焼成することで、誘電体組成物からなる焼結体（誘電体セラミック）を得る。焼成条件に特に制限はない。焼成温度は１１５０〜１３００℃とすることができる。焼成雰囲気にも特に制限はない。例えば、空気中、窒素雰囲気中、または窒素および水素を用いた還元雰囲気中とすることができるがその他の雰囲気中でもよい。
【００６７】
さらに、得られた焼結体に一対の電極を接合させることで、コンデンサを得る。一対の電極は、例えば、得られた焼結体の対向する２面に接合させる。
【００６８】
また、得られた焼結体に電極を接合させる方法に特に制限はない。例えば、得られた焼結体に電極ペーストを塗装し、高温で焼付けすることで、得られた焼結体に電極を接合させることができる。
【００６９】
本実施形態に係る誘電体組成物および誘電体セラミックの用途はコンデンサに限定されない。
【００７０】
なお、上記の説明では本実施形態に係るコンデンサを単板型コンデンサとして製造方法を説明したが、本発明のコンデンサは単板型コンデンサに限定されず、積層型コンデンサ等、単板型コンデンサ以外のコンデンサであってもよい。積層型コンデンサ等の製造方法には特に制限はなく、既知の製造方法を用いることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００７２】
（実施例１）
原料粉末として、ＣａＳｉＴｉＯ５粉末、ＣａＴｉＯ３粉末、ＭｎＯ２粉末を準備し、最終的に表１に記載された実施例および比較例の組成の焼結体が得られるように秤量した。表１のａ、ｂ、ｃについては、それぞれ小数点第２位を四捨五入している。ただし、ｃが０．２１以上か否かを明確にするため、ｃ≦０．２４の場合には、小数点第３位を四捨五入している。したがって、ａ＋ｂ＋ｃが１００．００とはなっていない試料がある。
【００７３】
次に各原料粉末を湿式混合した。湿式混合には、酸化ジルコニウムボールを用いたボールミル機を用いた。湿式混合に用いる溶媒はイオン交換水とした。そして、湿式混合後の原料を乾燥し、誘電体組成物粉末を得た。
【００７４】
次に、前記誘電体組成物粉末にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶液を、前記誘電体組成物粉末１００重量部に対して１０重量部添加して造粒することで造粒粉末を得た。前記造粒粉末をふるいにかけて粗大な造粒粉末を除去した。ふるいにかけた後の造粒粉末に３９６ＭＰａの圧力を加えて、直径７．５ｍｍ、厚さ０．７〜０．８ｍｍの円板状の成形体を製造した。
【００７５】
前記成形体を空気中、１１７５〜１２５０℃で２時間焼成し、厚さが約０．５ｍｍの円板状の焼結体を得た。得られた焼結体にＣａＳｉＴｉＯ５の結晶およびＣａＴｉＯ３の結晶が存在することをＸＲＤリートベルト解析で確認した。また、得られた焼結体の組成が表１に示す組成になっていることもＸＲＤリートベルト解析で確認した。次に前記焼結体の両面にＣｕ電極ペーストを塗装し、窒素雰囲気中、８００℃で１５分間の焼き付けをして、電極直径５ｍｍのコンデンササンプルを得た。コンデンササンプルは、以下に示す評価を全て行うために必要な数を製造した。
【００７６】
そして、得られたコンデンササンプルについて、ＡＣブレークダウン電場、比誘電率、品質係数、静電容量温度特性、信頼性（高温負荷後の静電容量変化率）を評価した。以下、評価方法について説明する。
【００７７】
ＡＣブレークダウン電場Ｅｂ（ｋＶ／ｍｍ）の測定は、下記の方法で行った。得られたコンデンササンプルの両端に対して、交流電場を与えた。交流電場の大きさを１８４Ｖ／ｓの速さで上昇させていき、交流耐圧測定機でリーク電流の変化を観察した。リーク電流が５ｍＡとなったときの電場をＡＣブレークダウン電場Ｅｂとした。Ｅｂが高いほど、高い交流電圧に対する耐圧性に優れているといえる。本実施例では、Ｅｂ＞１０ｋＶ／ｍｍを良好とした。
【００７８】
比誘電率（ε）は、円板状のコンデンササンプルに対して、温度２０℃、周波数１ＭＨｚ、入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下でＬＣＲメータを用いて測定された静電容量から算出した。本実施例では、ε≧７５を良好とした。
【００７９】
静電容量温度特性
2017193476.tif 000002
の測定は、下記の方法で行った。まず、＋２０℃〜＋８５℃の範囲で温度を変化させて各温度の静電容量を測定した。静電容量はＬＣＲ測定器を用い、周波数１ＭＨｚ、入力信号レベル１Ｖｒｍｓの条件下で測定した。そして、＋２０℃での静電容量をＣ２０、Ｔ（℃）での静電容量をＣＴとした場合に、以下の式に従い静電容量温度特性
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を測定した。
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【００８０】
本実施例では、＋２０℃〜＋８５℃の範囲内で常に
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となる場合を良好とした。本実施例では、＋８５℃で
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であるコンデンササンプルは、＋２０℃〜＋８５℃の範囲内の他の温度でも
2017193476.tif 000007
を満たした。したがって、表１には＋８５℃での
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を記載した。
【００８１】
品質係数（Ｑ）は、前記コンデンササンプルに対して、温度２０℃、周波数１ＭＨｚの条件で、ＬＣＲメータを用いて測定した。本実施例では、Ｑ＞２０００を良好とした。ただし、Ｑが２０００以下であっても上述した本願発明の目的を達成することはできる。
【００８２】
高温負荷後の静電容量変化率（ΔＣ）の測定および信頼性の評価は、下記の方法で行った。
【００８３】
まず、温度２０℃、測定周波数１ＭＨｚ、測定電圧１．０Ｖｒｍｓの条件で、ＬＣＲメータを用いて高温負荷前の静電容量を測定した。
【００８４】
ついで、高温負荷試験を行った。高温負荷試験は、前記コンデンササンプルを１５０℃の珪素油の中に浸し、７ｋＶの交流電圧を８時間与え続けることで行った。
【００８５】
高温負荷試験において、リーク電流が５ｍＡに達したコンデンササンプルについてはブレイクしたと判断した。コンデンササンプル５枚に対して前述の高温負荷試験を行い素地がブレイクした枚数を数えることで信頼性を評価した。素地が一枚もブレイクしない場合を良好とした。
【００８６】
高温負荷試験後に、素地がブレイクしていないコンデンササンプルについて、高温負荷前の静電容量の測定と同条件で高温負荷後の静電容量を測定した。高温負荷前の静電容量をＣ１、高温負荷後の静電容量をＣ２とした場合に、以下に示す式に従い、ΔＣ（％）を求めた。本実施例では、ΔＣ≦５．０の場合に信頼性が良好であるとした。
【００８７】
ΔＣ（％）＝｛｜Ｃ２−Ｃ１｜／Ｃ１｝×１００
【００８８】
【表１】
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【００８９】
表１より、本願発明の範囲内の組成を有する実施例（試料番号１〜９）はＡＣブレークダウン電場Ｅｂ、静電容量温度特性
2017193476.tif 000010
、および信頼性が良好であった。
【００９０】
これに対し、ａが低くｂが高い比較例である試料番号１８は８５℃での
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が−１０００未満となった。ａが高くｂが低い比較例である試料番号１９は８５℃での
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が３５０を超え、信頼性も低下した。
【００９１】
ｃが０．２１未満の比較例である試料番号２０〜２２は信頼性が低下した。
【００９２】
また、０．２１≦ｃ≦４．０である実施例（試料番号１〜１３）は、ｃ＞４．０である実施例（試料番号１４〜１７）と比較して品質係数（Ｑ）が優れており、Ｑが２０００を超えた。
【００９３】
（実施例２）
実施例１の試料番号１２のＭｎＯ２を、所定量のＬｉ２ＯおよびＳｉＯ２に変更した比較例（試料番号２３〜２５）のコンデンササンプル、および、所定量のＢ２Ｏ３およびＳｉＯ２に変更した比較例（試料番号２６〜２８）のコンデンササンプルを作製した。実施例１で測定した特性に加えて、絶縁抵抗（ＩＲ）および誘電損失を測定した。結果を表２に示す。なお、表２のａ、ｂについては、それぞれ小数点第２位を四捨五入し、ｃについては小数点第３位を四捨五入している。
【００９４】
絶縁抵抗（ＩＲ）は、温度２０℃において、５００Ｖの直流電圧をコンデンササンプルに印加し、印加開始から６０秒後の抵抗値を測定した（単位Ω）。本実施例では、１．０Ｅ＋１２Ω以上を良好とした。ただし、ＩＲが１．０Ｅ＋１２Ω未満であっても上述した本願発明の目的を達成することはできる。なお、１．０Ｅ＋１２とは、１．０×１０１２という意味である。
【００９５】
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンササンプルに対し、基準温度２０℃において、ＬＣＲメータにて、周波数１ＭＨｚ、入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。本実施例では、０．０５％以下を良好とした。ただし、ｔａｎδが０．０５％を超えても上述した本願発明の目的を達成することはできる。
【００９６】
【表２】
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【００９７】
表２より、ＭｎＯ２を含有する試料番号１２は絶縁抵抗および誘電損失も優れていた。これに対し、ＭｎＯ２を含有せず、Ｌｉ２Ｏを含有する試料番号２３〜２５はＱ値、ＡＣブレークダウン電場Ｅｂおよび信頼性が試料番号１２より劣る結果となった。また、ＭｎＯ２を含有せず、Ｂ２Ｏ３を含有する試料番号２６〜２８は、Ｑ値、ＡＣブレークダウン電場Ｅｂおよび静電容量温度特性
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が試料番号１２より劣る結果となった。さらに、試料番号２３〜２８は、高温負荷試験により全てのコンデンササンプルの素地がブレイクしてしまった。
【００９８】
（実施例３）
原料粉末として、ＣａＳｉＴｉＯ５粉末、ＣａＴｉＯ３粉末、ＭｎＯ２粉末に加えてＭｇＯ粉末、ＳｉＯ２粉末を準備し、最終的に表３に記載された組成の焼結体が得られるように秤量した。そして、実施例１、２と同様にしてコンデンササンプルを作製し、ＡＣブレークダウン電場、比誘電率、静電容量温度特性、信頼性（高温負荷後の静電容量変化率）および絶縁抵抗を評価した。結果を表３に示す。なお、マグネシウム酸化物は、焼結体中ではＭｇＯの他、ＭｇＴｉ２Ｏ５、Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＴｉＯ３等の複合酸化物として存在する。表３には、マグネシウム酸化物の含有量をＭｇＯ換算した値をＭｇＯ欄に記載する。なお、表３の全ての試料は上記の式（１）〜式（５）を満たしている。
【００９９】
【表３】
2017193476.tif 000015
【０１００】
表３より、マグネシウム酸化物を含有する試料番号２９Ｂはマグネシウム酸化物を含有しない試料番号２９Ａと比較してΔＣが減少し信頼性が向上した。また、ＳｉＯ２を含有する試料番号２９Ｄ、２９ＥはＳｉＯ２を含有しない試料番号２９Ａと比較してＡＣブレークダウン電場が向上し、静電容量温度特性も改善された。
【０１０１】
さらに、マグネシウム酸化物およびＳｉＯ２を両方とも含有し、上記の式（１）〜式（５）を満たす試料番号２９Ｆ〜２９Ｍも全ての特性が良好となった。
【０１０２】
さらに、マグネシウム酸化物を含有しＳｉＯ２を含有しない試料番号２９Ｌ、２９Ｍはマグネシウム酸化物を含有せず、ＳｉＯ２を含有しない試料番号２９Ｋと比較してΔＣが減少し信頼性が向上した。
【０１０３】
（実施例４）
原料粉末として、ＣａＳｉＴｉＯ５粉末、ＣａＴｉＯ３粉末、Ｖ２Ｏ５粉末を準備し、最終的に表４に記載された実施例および比較例の組成の焼結体が得られるように秤量した。表４のｄ、ｅについては、それぞれ小数点第２位を四捨五入し、ｆについては小数点第３位を四捨五入している。したがって、ｄ＋ｅ＋ｆが１００．００となっていない試料がある。以下、実施例１と同様にしてコンデンササンプルを作成し、評価を行った。
【０１０４】
【表４】
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【０１０５】
表４より、本願発明の範囲内の組成を有する実施例（試料番号３１〜３９）はＡＣブレークダウン電場Ｅｂ、静電容量温度特性
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、および信頼性が良好であった。
【０１０６】
これに対し、ｄが低くｅが高い比較例である試料番号４０は８５℃での
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が−１０００未満となった。ｄが高くｅが低い比較例である試料番号４１は８５℃での
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が３５０を超えた。
【０１０７】
ｆが０．１６未満の比較例である試料番号４２、４３は信頼性が低下した。
【０１０８】
また、０．１６≦ｆ≦０．５７である実施例（試料番号３１〜３７）は、ｆ＞０．５７である実施例（試料番号３８〜３９）と比較して品質係数（Ｑ）が優れており、Ｑが２０００を超えた。