(57)【要約】      （修正有）【課題】容易に薄層化でき、大面積化が可能なセラミック焼結板および電子部品を提供する。【解決手段】セラミック焼結板１は、一体化した低抵抗体部２と誘電体部３とを備える。低抵抗体部２と誘電体部３とは、いずれもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成される。誘電体部３は、誘電体部３が露出した主面からの厚さが全体厚さの３０％以下である。電子部品は、誘電体部３が露出した主面上又はセラミック焼結板１を積層した本体の表面に、外部電極を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主面と、該一対の主面の間に位置する側面と、を有し、
厚さ方向に配置された低抵抗体部と誘電体部とを備え、
前記低抵抗体部と前記誘電体部とは、いずれもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成されているとともに、
前記一対の主面のうち少なくともいずれか一方は、前記誘電体部により構成された第１の主面であって、前記誘電体部の前記第１の主面からの厚さが、全体厚さの３０％以下であることを特徴とするセラミック焼結板。
【請求項２】
前記全体厚さが、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のセラミック焼結板。
【請求項３】
前記主面の面積が、２００ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック焼結板。
【請求項４】
前記誘電体部および前記低抵抗体部がいずれも、Ｔｉ以外の金属元素であって、２価の元素、３価の元素、５価の元素、および４価の元素のうち、少なくともいずれかの金属元素を、金属元素の総量に対して合計で１０ｍｏｌ％以下含むことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載のセラミック焼結板。
【請求項５】
前記誘電体部および前記低抵抗体部が、
ＭｇおよびＮｉのうち少なくともいずれか一方である金属元素Ｍ１と、ＮｂおよびＴａのうち少なくともいずれか一方である金属元素Ｍ２と、を含み、
Ｔｉ、前記Ｍ１、および前記Ｍ２の合量に対する前記Ｍ１のモル比率をｘ、前記Ｍ２のモル比率をｙとしたとき、前記ｘが０．００５〜０．０２５、前記ｙが０．０１〜０．０５、であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載のセラミック焼結板。
【請求項６】
前記一対の主面が、いずれも前記誘電体部により構成された第１の主面であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれかに記載のセラミック焼結板。
【請求項７】
前記第１の主面が、焼き上げ面であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれかに記載のセラミック焼結板。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれかに記載のセラミック焼結板と、外部電極と、を備え、
該外部電極は、前記第１の主面上に設けられていることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
複数の誘電体層と複数の内部電極層とを有する本体と、該本体の表面に設けられた外部電極と、を備え、
前記誘電体層は、請求項１〜７のうちいずれかに記載のセラミック焼結板からなることを特徴とする電子部品。
【請求項１０】
前記内部電極層の少なくとも一部が、前記セラミック焼結板の低抵抗体部からなることを特徴とする請求項９に記載の電子部品。
【請求項１１】
前記内部電極層の少なくとも一部が、導電性材料からなることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子部品。
【請求項１２】
前記本体は、前記外部電極と電気的に接続された複数の前記内部電極層の間に、前記外部電極と電気的に接続されない導電層を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれ
かに記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック焼結板および電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ、圧電素子、ヒーター、電池などの電子部品は、種々の電子機器に用いられており、その多くは、セラミックスなどの誘電体と金属の内部電極とを積層した積層構造を有している。このような電子部品は、例えばセラミックグリーンシートおよび内部電極を同時焼成することで作製されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
例えばコンデンサは、高速動作する集積回路の瞬間的な電源電圧低下の低減などに用いられ、このようなコンデンサはデカップリングコンデンサと呼ばれる。集積回路の高速化に伴い、デカップリングコンデンサは大きな容量と、１０ＭＨｚから数百ＭＨｚの周波数領域においてコンデンサとして機能することが要求されている。
【０００４】
デカップリングコンデンサは、例えば特許文献２に開示されているように、配線基板内に内蔵する方法が知られており、このようなコンデンサには部品全体の薄層化と大面積化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２０１２／０２３３３４号
【特許文献２】特開２００１−１５６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、セラミックスと金属という異種材料を同時焼成すると、熱膨張及び収縮挙動の差異から、クラックやデラミネーション（層間剥離）等の欠陥が生じたり、残留応力や変形が生じるという問題があった。また、異種材料間の反応や元素拡散などにより所望の特性が得られないなど、種々の課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、容易に薄層化でき、大面積化が可能なセラミック焼結板および電子部品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】
本発明のセラミック焼結板は、一対の主面と、該一対の主面の間に位置する側面と、を有し、厚さ方向に配置された誘電体部と低抵抗体部とを備え、前記誘電体部と前記低抵抗体部とは、いずれもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成されているとともに、前記一対の主面のうち少なくともいずれか一方は、前記誘電体部により構成された第１の主面であって、前記誘電体部の厚さが、全体厚さの３０％以下である。
【０００９】
本発明の電子部品は、上述のセラミック焼結板と、外部電極と、を備え、該外部電極は、前記第１の主面上に設けられている。
【００１０】
本発明の電子部品は、複数の誘電体層と複数の内部電極層とを有する本体と、該本体の表面に設けられた外部電極と、を備え、前記誘電体層は、上述のセラミック焼結板からなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、容易に薄層化でき、大面積化が可能なセラミック焼結板および電子部品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のセラミック焼結板の一例を模式的に示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）は断面の電位勾配測定に関する説明図、（ｂ）は実施例１にかかる試料Ｎｏ．５の測定結果を示すグラフ、（ｃ）は実施例２にかかる試料Ｎｏ．５の測定結果を示すグラフである。
【図３】セラミック焼結板の構造を示すもので、（ａ）は側面および一方の主面が誘電体部により構成される場合の断面図、（ｂ）は側面および両主面が誘電体部により構成される場合の断面図、（ｃ）は一部の側面が低抵抗体部により構成される場合の断面図である。
【図４】電子部品の第１実施形態を模式的に示すもので、（ａ）はセラミック焼結板の一方の主面に外部電極を備える場合の断面図、（ｂ）は両主面に外部電極を備える場合の断面図、（ｃ）は両主面に外部電極を備え、一部の側面が低抵抗体部により構成される場合の断面図である。
【図５】電子部品の第２実施形態を模式的に示すもので、（ａ）は両主面が誘電体部により構成されるセラミック焼結板を積層した場合の断面図、（ｂ）は一方の主面が誘電体部により構成されるセラミック焼結板を積層した場合の断面図、（ｃ）は（ｂ）の積層構造の説明図である。
【図６】第２実施形態において、外部電極に接続しない導電層を有する場合の断面図である。
【図７】本発明の電子部品の第３実施形態を模式的に示す断面図である。
【図８】第３実施形態において、外部電極に接続しない導電層を有する場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のセラミック焼結板の具体的な実施形態について、図を参照しつつ詳細に説明する。なお、図は、各部の寸法（厚さ）を正確に示したものではなく、説明のために誘電体部３や外部電極４の寸法を適宜誇張して示している場合もある。
【００１４】
本実施形態のセラミック焼結板１は、一対の主面である主面１ｐ、１ｐと、主面１ｐ、１ｐの間に位置する側面１ｓと、を有している。
【００１５】
セラミック焼結板１は、層状の低抵抗体部２と誘電体部３とを備えており、低抵抗体部２および誘電体部３はいずれもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成されている。低抵抗体部２と誘電体部３は、セラミック焼結板１の厚さ方向に並んで配置され、接合し一体化している。換言すれば、セラミック焼結板１では、同種の材料でありながら電気的特性の異なる部位、すなわち低抵抗体部２と誘電体部３とが共存している。
【００１６】
ここで、低抵抗体部２は、電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍ以下であるものとし、誘電体部３は、電気抵抗率が、１×１０８Ω・ｍ以上であるものとする。なお、低抵抗体部２の電気抵抗率は１×１０−６〜１×１０６Ω・ｍ、誘電体部３の電気抵抗率は１×１０８〜１×１０１１Ω・ｍの範囲であることが好ましい。また、低抵抗体部２と誘電体部３との間に電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍよりも大きく、１×１０８Ω・ｍよりも小さい領域が介在していてもよい。
【００１７】
このように、セラミック焼結板１では、一つのセラミック焼結板１を構成する低抵抗体
部２と誘電体部３とが、いずれもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成され一体化している。そのため、たとえば、セラミックス材料と金属材料という異種材料を同時焼成した場合に生じる、両者の焼結温度の違いからくる変形や不均一、欠陥の発生や、異種材料間の反応や元素拡散による特性の変動などの不具合を低減できる。
【００１８】
ルチル型の結晶構造は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により確認できる。本実施形態のセラミック焼結板１は、低抵抗体部２のＸＲＤパターン（回折ピークの回折角と相対強度）と誘電体部３のＸＲＤパターンとが、いずれもルチル型のＸＲＤパターンを示すものである。なお、格子定数（回折ピークの回折角）については、構成元素の価数変化や酸素欠陥の量などにより変動する場合があるため、若干異なっていてもよい。
【００１９】
低抵抗体部２と誘電体部３とは、その構成成分として、Ｔｉ以外の金属元素を含んでいてもよい。また、低抵抗体部２と誘電体部３とは、金属元素の組成が若干異なっていてもよい。低抵抗体部２と誘電体部３とは、構成成分が若干異なっていても、いずれもルチル型の酸化チタンであるため、焼結性に大きな影響はなく、焼成により接合一体化できる。
【００２０】
本実施形態では、セラミック焼結板１は、図１（ｂ）に示すように、一対の主面１ｐのうち少なくともいずれか一方が誘電体部３により構成されている。誘電体部３により構成された主面１ｐを、第１の主面１ｐａとする。セラミック焼結板１の全体の厚さをｔ０、誘電体部３の第１の主面１Ｐａからの厚さをｔ１としたとき、ｔ１はｔ０の３０％以下である。すなわち、ｔ１／ｔ０が３０％以下の範囲である。このように、静電容量を発現する誘電体部３の厚さｔ１が、ｔ１／ｔ０にして３０％以下と小さいため、薄層化による高容量化が実現できる。ｔ１／ｔ０は、特には０．２〜３０％の範囲、さらには１〜２０％の範囲であることが好ましい。誘電体部３の絶縁性という点から、ｔ１／ｔ０は１％以上とすることが好ましい。なお、低抵抗体部２の厚さが、薄層の誘電体部３の厚さｔ１に比べて大きく、低抵抗体部２は薄層の誘電体部３の支持体としての機能を有している。
【００２１】
このように、セラミック焼結板１は、全体の厚さｔ０に対して誘電体部３の第１の主面１ｐａからの厚さｔ１が小さいため、通常の積層セラミックコンデンサの誘電体層よりも、誘電体部３を容易に薄層化できる。例えば、チタン酸バリウムを用いた積層セラミックコンデンサは、誘電体層の厚さは薄くても０．５μｍ程度であり、厚さ０．６μｍ程度の薄層グリーンシートを成形し、その上に導体ペーストを印刷して積層し、焼成することで得られる。サブミクロンの厚さを有する薄層グリーンシートを成形するのは非常に難しいが、本実施形態の場合、例えば厚さ２μｍのグリーンシートを焼成することで、全体厚さが１．６μｍでｔ１／ｔ０が３０％以下、すなわち誘電体部３の厚さが０．５μｍ以下のセラミック焼結板１を得ることができる。
【００２２】
また、セラミック焼結板１は全体がルチル型の結晶構造を有する酸化チタンにより構成されるため、厚さ１５μｍ以下、例えば３μｍの薄板でも十分な強度を有し、自立膜となっている。ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンの焼結体は、１５０ＭＰａ以上の高い抗折強度と、２００〜３００ＧＰａのヤング率を有する適度な弾性を備えた材料であり、厚さ１５μｍ以下の薄板でも容易にハンドリングができる。また、電気抵抗率が大きい誘電体部３は、誘電特性の周波数依存性が小さい常誘電体であることから、特に高周波対応コンデンサとして用いることができる。
【００２３】
セラミック焼結板１の全体の厚さｔ０は、例えば５００μｍ以下であればよい。特に、１〜１００μｍ、さらに３〜５０μｍの範囲とするのがよい。ｔ０が５００μｍ以下のセラミック焼結板１を用いることで、電子部品を低背化することができ、電子機器の薄型化を実現できる。また、ｔ０を３μｍ以上とすることで、セラミック焼結板１を容易にハン
ドリングできる。
【００２４】
セラミック焼結板１の主面１ｐは、平面視したとき、例えば長方形状（正方形も含む）を成している。主面１ｐの面積は、たとえば２００ｍｍ２以上、特には６００ｍｍ２以上とすることができる。セラミック焼結板１の主面１ｐの大きさと、全体厚さｔ０とは、例えば主面１ｐの最大長さ（長方形状の場合であれば対角線）をＬとしたとき、Ｌに対するｔ０（ｔ０／Ｌ）の範囲が１０％以下であってもよい。特に、ｔ０／Ｌの範囲が０．０１％〜１．０％、さらには０．０５％〜０．２％の場合に、大面積で厚さが薄く、大きな容量を有するシート状のコンデンサを形成することができる。
【００２５】
このような構造を実現できる材料としては、例えばルチル型の結晶構造を有する酸化チタンに、Ｔｉ以外の金属元素として、２価の元素、３価の元素、４価の元素および５価の元素のうち少なくともいずれかを、金属元素の総量に対して合計で１０ｍｏｌ％以下含むものが挙げられる。このような材料は、低抵抗体部２および誘電体部３のいずれにも用いることができる。
【００２６】
例えば、２価の元素としてはＭｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｕなどが挙げられる。３価の元素としては、Ａｌ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｇａなどが挙げられる。４価の元素としては、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｎなどが挙げられる。５価の元素としては、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂなどが挙げられる。これらの元素を、例えば２価の元素と５価の元素との組合せ、３価の元素と５価の元素との組合せで、ルチル型の結晶構造を維持できる範囲で含んでいてもよい。また、これらの組合せにさらに４価の元素を含んでいてもよい。このような組成を有する材料は、高い抗折強度を有しており、厚さ１５μｍ以下の薄板でも容易にハンドリングができる。また、誘電特性の周波数依存性が小さい常誘電体であることから、特に高周波対応コンデンサとして用いることができる。
【００２７】
特に、ＭｇおよびＮｉのうち少なくともいずれか一方であるＭ１と、ＮｂおよびＴａのうち少なくともいずれか一方であるＭ２とを含む材料であることが好ましい。Ｍ１、Ｍ２の含有量は、Ｔｉ、Ｍ１およびＭ２の総量に対して、Ｍ１のモル比率ｘが０．００５〜０．０２５、Ｍ２のモル比率ｙが０．０１〜０．０５０であることが好ましい。このような組成を有する材料は、誘電体部３において、高い比誘電率を示す。
【００２８】
このようなセラミック焼結板１は、例えば、次のようにして作製できる。酸化チタンの粉末に、２価、３価、４価または５価となる金属元素の酸化物や炭酸塩、例えばＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＣａＯ、ＣａＣＯ３、ＳｒＯ、ＳｒＣＯ３、ＮｉＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、Ｉｎ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、およびＴａ２Ｏ５などのいずれかの粉末を、所定量配合して混合粉末とする。
【００２９】
この混合粉末を、溶媒、分散剤とともに、一定時間ボールミルを用いて混合・粉砕する。溶媒としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などのアルコール類およびトルエンなどの有機溶剤を用いればよい。
【００３０】
得られた混合原料を乾燥し、仮焼する。仮焼条件は、大気雰囲気中において８００〜１０００℃で２〜５時間とすればよい。
【００３１】
次に、仮焼粉末にバインダを加えてさらに所定の時間混合し、成形用の混合溶液を得る。得られた混合溶液を、ドクターブレード、コータなど周知のシート成形法によりシート状に成形して成形体を得る。バインダとしては、例えばポリビニルアルコール系、ポリビニルブチラール系、アクリル系などの有機樹脂を用いればよい。
【００３２】
シート状の成形体は、例えば厚さ１〜５００μｍのシートを単体で用いてもよいし、複数枚を積層して用いてもよい。また、Ｔｉ以外の金属元素の含有量が互いに異なるシート同士を積層した成形体を用いてもよい。作製したシートに、Ｔｉ以外の金属元素を含むペーストを塗布した成形体を用いてもよい。成形体の大きさは、切断加工などにより適宜調整すればよい。
【００３３】
作製した成形体を、ジルコニアなどのセッター上に配置し、匣鉢に収納した状態で、バインダ除去処理を行う。次いで、大気雰囲気中において１２００〜１４００℃で４〜１０時間焼成することで、表面に誘電体部３、内部に低抵抗体部２を有し、表面・内部いずれもルチル型結晶構造を有する酸化チタン系のセラミック焼結板１が得られる。匣鉢の材質としては、例えばアルミナ、マグネシア、ムライトなどを用いればよい。
【００３４】
また、平坦なセラミック焼結板１を得るために、焼成の際、バインダ除去処理後の成形体上に反応性の低い基板、例えばジルコニア基板等を載せて焼成してもよい。
【００３５】
このようあなセラミック焼結板１は、低抵抗体部２および誘電体部３の結晶構造が同一であることから、異種材料を同時焼成した時に熱膨張率及び収縮挙動の差異から生じるようなクラックやデラミネーション（層間剥離）、残留応力等の不具合が少ない、低抵抗体部２と誘電体部３とが一体化したものとなる。
【００３６】
このようにして得られたセラミック焼結板１は、主面１ｐ（１ｐａ）に電気抵抗率が１×１０８〜１×１０１１Ω・ｍの誘電体部３、内部に電気抵抗率が１×１０−６〜１×１０６Ω・ｍの低抵抗体部２を有する構造を備えるものとなる。さらに、低抵抗体部２および誘電体部３はいずれもルチル構造を有する酸化チタンであり、第１の主面１ｐａからの誘電体部３の厚さｔ１は、セラミック焼結板１の全体の厚さｔ０に対し、ｔ１／ｔ０が３０％以下の範囲となる。
【００３７】
低抵抗体部２と誘電体部３とは、酸素の含有量が異なり、誘電体部３は低抵抗体部２よりも酸素含有量が多い、換言すれば、低抵抗体部２には酸素欠陥が多く存在することから、結晶構造が同じルチル型の酸化チタンでありながら、電気抵抗率の異なる領域が形成されているものと考えられる。また、酸素の含有量とともに、金属成分の組成が若干異なり、例えば誘電体部３にはＴｉ以外の金属成分としてＭｇ、Ｎｉ（Ｍ１）が低抵抗体部２よりも多く存在し、低抵抗体部２にはＴｉ以外の金属成分としてＴａ、Ｎｂ（Ｍ２）が誘電体部３よりも多く存在していてもよい。たとえば、Ｍｇだけを添加した酸化チタンは高い絶縁性（電気伝導率が小さい）を示すが、Ｔａだけを添加した酸化チタンは電気伝導率が大きい。
【００３８】
誘電体部３の厚さは、例えば成形体の厚さ、焼成時間、焼成時の酸素分圧で調整できる。また、成形体の表面に、Ｔｉ以外の金属元素を含む酸化物や炭酸塩のスラリーを塗布して焼成することでも調整できる。
【００３９】
セラミック焼結板１の成形体は、シート状に成形したシート単体でもよいが、複数のシートを積層した積層体としてもよい。例えば、Ｔｉ以外の金属元素の含有量が多いシートと、Ｔｉ以外の金属元素の含有量が少ないシートまたはＴｉ以外の金属元素を含まないシートとを積層して焼成してもよい。金属元素の組成が異なるシート同士を積層して焼成してもよい。また、成形体の表面にＴｉ以外の金属元素を含むペーストを塗布して焼成してもよい。組成の異なるシートを積層したり、表面にＴｉ以外の金属元素を含む被覆層を設けることで、誘電体部３の厚さを容易に調整することができる。
【００４０】
セラミック焼結板１の低抵抗体部２、および誘電体部３の特性は、例えばセラミック焼
結板１を低抵抗体部２と誘電体部３とに分離加工してそれぞれの特性を評価すればよい。また、誘電体部２が非常に薄く、分離加工が困難な場合は、低抵抗体部２と誘電体部３とが一体となった状態で評価すればよい。
【００４１】
例えば、電気抵抗率を評価する場合、まず、低抵抗体部２と誘電体部３とが一体となったセラミック焼結板１全体の電気抵抗率を測定し、次いでセラミック焼結板１から誘電体部３を研削加工などにより除去し、残った低抵抗体部２の電気抵抗率を測定する。得られたセラミック焼結板１全体の電気抵抗率と、低抵抗体部２電気抵抗率から、誘電体部３の電気抵抗率を求めればよい。なお、セラミック焼結板１から低抵抗体部２を除去して誘電体部３の電気抵抗率を測定し、得られた測定値から低抵抗体部２の電気抵抗率を求めてもよい。
【００４２】
誘電体部３の厚さは、断面の電位勾配の測定により評価してもよい。例えば、両主面１ｐのそれぞれに表面電極（外部電極）４を形成したセラミック焼結板１の断面を研磨加工し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）式プロービングシステムを用いて、図２に示すように断面の厚さ方向の電位を測定して、電位の勾配が急峻な部分を電気抵抗率の高い誘電体部３とし、その厚さを評価すればよい。図２（ａ）において、１１は陽極端子（プローブ）、１２は陰極端子（プローブ）、１３は測定端子（プローブ）であり、陽極と陰極の間には所定の電圧が印加されている。
【００４３】
金属元素の組成は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を用いることで、厚さ数ｎｍの薄層部の評価が可能である。結晶構造は、薄膜Ｘ線回折（小角散乱）を利用することで、厚さ１００ｎｍ程度の薄層部の結晶構造を分析することができる。
【００４４】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、セラミック焼結板１の一対の主面１ｐの両方が、誘電体部３により構成された第１の主面１ｐａであってもよい。
【００４５】
第１の主面１ｐａは、焼き上げ面であってもよい。第１の主面１ｐａが焼き上げ面であることで、研削・研磨等の加工を行う必要がない。
【００４６】
第１の主面１ｐａとは異なる主面１ｐは、低抵抗体部２により構成されていてもよい。低抵抗体部２により構成された主面１ｐを、第２の主面１ｐｂとする。第２の主面１ｐｂは、加工面であってもよい。
【００４７】
側面１ｓは、図３に示すように、主として誘電体部３により構成される側面１ｓａであるが、図３（ｃ）に示すように、少なくとも一部が低抵抗体部２により構成されていてもよい。低抵抗体部２により構成された側面１ｓの部分を、側面１ｓｂと称する。低抵抗体部２が側面１ｓの少なくとも１部を構成し、セラミック焼結板１が側面１ｓｂを有することにより、複数のセラミック焼結板１を積層して、外部電極を有する電子部品を構成する際に、ビアホールを設けなくても、互いに隣接するセラミック焼結板１の側面１ｓｂがそれぞれ異なる外部電極に接続し、低抵抗体部２を内部電極とする電子部品とすることができる。
【００４８】
＜電子部品の第１実施形態＞
図４に示す電子部品は、セラミック焼結板１の第１の主面１ｐａ上に、外部電極４を設けたものである。第１の主面１ｐａは誘電体部３により構成され、外部電極４は誘電体部３を介して低抵抗体部２と対向する位置に設けられている。セラミック焼結板１は、例えば、単層または積層型のコンデンサ、抵抗部品等、種々の電子部品として用いることができる。なお、図４（ａ）には、厚さ方向から平面視した場合に、外部電極４の面積が低抵抗体部２の面積よりも大きい場合を示した。また、図４（ｂ）には、外部電極４と低抵抗
体部２の面積が同じ場合を示した。外部電極４および低抵抗体部２の面積の比率や配置は、電子部品の用途に応じて適宜設定すればよい。
【００４９】
＜電子部品の第２実施形態＞
図５は、本体５と外部電極４ａ、４ｂとを備える電子部品を示している。本体５は、セラミック焼結板１ａ、１ｂが複数積層されたものであり、外部電極４ａ、４ｂは、本体５の表面に設けられている。本体５は、誘電体部３からなる複数の誘電体層３と、内部電極層６ａ、６ｂとを有しており、内部電極層６ａ、６ｂは本体５の積層方向において誘電体層３、３間に位置している。
【００５０】
図５（ａ）に示す電子部品では、低抵抗体部２からなる内部電極層６ａ、６ｂが、本体５の積層方向の表面５ｐに隣接する側面５ｓａ、５ｓｂにそれぞれ露出し、当該側面５ｓａ、５ｓｂにおいて外部電極４ａ、４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。内部電極層６ａと６ｂとは、誘電体層３を介して交互に積層されている。
【００５１】
内部電極層６ａは、本体５の側面５ｓａに露出して外部電極４ａに接続され、内部電極６ｂは、本体５の側面５ｓｂに露出して外部電極４ｂに接続されている。また、側面５ｓａと５ｓｂとは、本体５の互いに対向する側面５ｓである。
【００５２】
内部電極層６ａと６ｂとは、それぞれ本体５の側面５ｓの異なる部位に露出していればよく、たとえば同じ側面５ｓの異なる部位に露出するものであってもよい。
【００５３】
本体５を形成するセラミック焼結板１ａ、１ｂは、図５（ａ）に示すように、一対の主面１ｐがいずれも誘電体部３により構成される第１の主面１ｐａであってもよい。
【００５４】
また、図５（ｂ）に示すように、一対の主面１ｐの一方だけが誘電体部３により構成される第１の主面１ｐａで、もう一方は低抵抗体部２により構成される第２の主面１ｐｂであってもよい。セラミック焼結板１の一方の主面１ｐだけが、誘電体部３により構成される第１の主面１ｐａであった場合、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、本体５は、一方のセラミック焼結板１ａの第２の主面１ｐｂと、他方のセラミック焼結板１ｂの第１の主面１ｐａとが対向するように積層されていることが好ましい。
【００５５】
電子部品をコンデンサとして用いる場合、一方の主面１ｐを誘電体部３により構成された第１の主面１ｐａとし、もう一方を低抵抗体部２により構成された第２の主面１ｐｂとしたセラミック焼結板１を用いることで、内部電極層６ａ、６ｂに挟まれた誘電体層３の厚さをより薄くすることができ、より大きな静電容量を得ることができる。
【００５６】
セラミック焼結板１の両方の主面１ｐを誘電体部３により構成された第１の主面１ｐａとして用いる場合は、主面１ｐａに加工を施す必要がなく、焼き上げ面のまま使用すればよい。
【００５７】
なお、本体５の積層方向の表面５ｐには、低抵抗体部２と誘電体部３のいずれが露出していてもよく、電子部品の用途によっていずれかを選択すればよい。なお、本体５の積層方向の表面５ｐは、その両方が低抵抗体部２が露出した面であるか、または両方が誘電体部３が露出した面であることが好ましいが、用途により一方の表面５ｐを低抵抗体部２が露出した面とし、もう一方の表面５ｐを誘電体部３が露出した面としてもよい。
【００５８】
また、図６に示すように、内部電極層６ａと６ｂとの間に、低抵抗体部２からなり、外部電極４ａ、４ｂのいずれとも電気的に接続されない導電層６ｃを有していてもよい。導電層６ｃを有することにより、電子部品の耐電圧を高めることができる。
【００５９】
本実施形態においては、複数のセラミック焼結板１ａ〜１ｃは、外部電極４ａ、４ｂを介して側面１ｓで接合され、本体５として一体化している。なお、各セラミック焼結板１ａ〜１ｃの主面１ｐと、対向する他のセラミック焼結板１ａ〜１ｃの主面１ｐとが、例えば接着剤等により接合されていてもよい。
【００６０】
＜電子部品の第３実施形態＞
図７では、セラミック焼結板１ａが複数、導電性材料７を介して積層されている。内部電極層６ａは低抵抗体部２からなり、内部電極層６ｂは導電性材料７からなる。これらの内部電極層６ａ、６ｂは本体５の積層方向の表面５ｐに隣接する側面５ｓａ、５ｓｂにそれぞれ露出し、当該側面５ｓａ、５ｓｂにおいて外部電極４ａ、４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。内部電極層６ａと６ｂとは、誘電体層３を介して交互に積層されている。
【００６１】
内部電極層６ａは、本体５の側面５ｓａに露出して外部電極４ａに接続され、内部電極層６ｂは、本体５の側面５ｓｂに露出して外部電極４ｂに接続されている。また、側面５ｓａと５ｓｂとは、本体５互いに対向する側面５ｓである。
【００６２】
内部電極層６ａと６ｂとは、それぞれ本体５の側面５ｓの異なる部位に露出していればよく、たとえば同じ側面５ｓの異なる部位に露出するものであってもよい。
【００６３】
本実施形態では、セラミック焼結板１ａの一対の主面１ｐがいずれも誘電体部３により構成される第１の主面１ｐａであることが好ましい。
【００６４】
また、内部電極層６ａと６ｂとの間に、低抵抗体部２または導電性材料７からなり、外部電極４ａ、４ｂのいずれとも電気的に接続されない導電層６ｃを有していてもよい。図８に、低抵抗体部２からなる導電層６ｃを有する場合の一例を示す。
【００６５】
第２実施形態、または第３実施形態では、内部電極層６ａと外部電極４ｂとの間、および内部電極層６ｂと外部電極４ａとの間に、絶縁材が介在していてもよい。絶縁材は、例えば誘電体部３、または絶縁性のガラス、樹脂などであってもよい。
【００６６】
本体５の厚さは、目的、用途により適宜選択すればよい。例えば、デカップリング用の基板内蔵コンデンサとして用いる場合は、本体５の厚さを８００μｍ以下、または３００μ以下、さらには１００μｍ以下とすればよい。スナバ用のコンデンサとして用いる場合は、本体５の厚さを例えば１０ｍｍ以下、または５ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下とすればよい。
【００６７】
導電性材料７としては、導電性接着剤、ガラスを含む導体ペーストを焼き付けたものなどを用いればよい。導電性材料７に含まれる導体としては、例えば銀、金、白金、パラジウムなどを用いればよい。
【００６８】
また、本体５におけるセラミック焼結板１ａ〜１ｃの積層数や組合せ、積層順等は、上述の第２実施形態または第３実施形態で示した例に限定されるものではなく、目的に応じて適宜変更可能なことは言うまでもない。
【実施例】
【００６９】
酸化チタン、炭酸マグネシウム、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化タンタルの粉末を準備した。組成式組成式Ｍ１ｘＭ２ｙＴｉ１―ｘ−ｙＯ２＋αにおいて、表１に示す組成となるように各粉末を配合した。配合した原料粉末にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を
加えてボールミルにより約１２時間の湿式混合を行った。混合後のスラリーを乾燥し、得られた混合粉末を大気雰囲気中において１０００℃で４時間仮焼して仮焼粉末を得た。
【００７０】
＜実施例１＞
得られた仮焼粉末にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を加えてボールミルにより粉砕して仮焼原料とした。仮焼原料１００質量部に対して、パラフィンワックスを５質量部加えて混合し、顆粒を作製した。この顆粒を金型プレスにより成形し、円板状の成形体を作製した。作製した成形体を、大気雰囲気中にて４００℃でバインダ除去処理を行った後、大気雰囲気中にて１３５０℃で１０時間焼成し、直径１２．５ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの円板状のセラミック焼結板、および３７ｍｍ×５ｍｍ×３．５ｍｍのセラミック焼結体を得た。なお、焼成時の昇温速度は２００℃／時間、冷却速度は４００℃／時間とした。
【００７１】
（特定評価）
得られたセラミック焼結板の組成を高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光により確認した結果、配合組成と測定誤差の範囲で一致していた。また、セラミック焼結板の誘電体部である表面、およびセラミック焼結板を研削加工して低抵抗体部を露出させた面について、薄膜Ｘ線回折測定を行い、得られた回折パターンから結晶相を同定した結果、いずれもルチル型の結晶構造を有し、他の結晶相に起因する回折ピークは確認できなかった。
【００７２】
セラミック焼結板の気孔率は、断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を画像解析することにより確認した。ＳＥＭ写真の倍率は２０００倍とした。測定の結果、気孔率はいずれも２％以下であった。
【００７３】
セラミック焼結体を３７ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍの形状に加工し、抗折強度を測定した。４点曲げ（ＪＩＳ  Ｒ  １６０１−１９９５）試験の結果、抗折強度はいずれの試料も１６０〜２１０ＭＰａの範囲であった。
【００７４】
セラミック焼結板の電気特性は、以下のようにして測定した。イオンスパッタ装置（ＪＥＯＬ−ＪＦＣ−１５００）を用いてセラミック焼結板の両主面に、焼き上げ状態で直径１ｃｍのＡｕ電極をそれぞれ形成した。
【００７５】
Ａｕ電極が形成された各試料について、インピーダンスの実数部Ｚ′および虚数部Ｚ″を測定した。なお、周波数０．０１Ｈｚ〜１０ＭＨｚ（１×１０−２Ｈｚ〜１×１０７Ｈｚ）の範囲はＳｏｌａｒｔｒｏｎ社製のインピーダンス測定器を用い、周波数４０Ｈｚ〜１１０ＭＨｚ（４０Ｈｚ〜１．１×１０８Ｈｚ）の範囲はＡｇｉｌｅｎｔ社製のインピーダンス測定器（形式４２９５Ａ）を用いた。測定は、実効電圧５００ｍＶ（Ｂｉａｓ  ０Ｖ）の交流電圧を印加して行った。
【００７６】
測定した実数部Ｚ′および虚数部Ｚ″から静電容量Ｃｐ（Ｆ）を算出し、さらに比誘電率εｒを算出した。まず静電容量Ｃｐは、Ｃｐ＝Ｚ″／（２πｆ（Ｚ′２＋Ｚ″２））（ｆは、周波数）により算出した。また、比誘電率εｒは、式Ｃｐ＝ε０εｒ×Ｓ／ｄ（ε０は真空の誘電率、Ｓは電極面積、ｄはセラミック焼結板の厚み）が周波数の全域にわたって成立するとみなし、εｒ＝Ｃｐ×ｄ／（ε０×Ｓ）として算出した。なお、ここで測定した比誘電率εｒは、セラミック焼結板全体の（誘電体部と低抵抗部とを含む全体の）比誘電率である。
【００７７】
（電位勾配の測定）
セラミック焼結板の縦断面を研磨し、ＳＥＭ式プロービングシステムを用いて厚さ方向の電位勾配を測定した。両主面の電極間に１０Ｖの電圧を印加し、陽極からの距離と電位
の相関を測定し、電位勾配を評価した。試料Ｎｏ．５の測定結果を図２（ｂ）に示す。陽極（主面）からの距離が５０μｍの範囲で電位の勾配が急峻な領域が存在し、５０μｍよりも大きい領域では電位の勾配がほとんどないことが確認できた。すなわち、主面からの距離が５０μｍ以下の領域は電気抵抗率が高い誘電体部であり、主面からの距離が５０μｍより大きい領域は電気抵抗率が小さい低抵抗体部であるといえる。したがって、試料Ｎｏ．５のｔ１／ｔ０は４．５％である。
【００７８】
測定した各試料の比誘電率εｒと、全体厚さに対する誘電体部の厚さの比率ｔ１／ｔ０を表１に示す。
【００７９】
【表１】
2017212399.tif 000003
【００８０】
＜実施例２＞
試料Ｎｏ．１、４、５、および８の仮焼原料１００質量％に対し、トルエン１５質量％、エタノール１５質量％、およびアリルエーテルコポリマー系分散剤３．２質量％を添加し、ボールミルにより約４８時間の湿式混合を行い、スラリーを作製した。
【００８１】
また、トルエンおよびエタノールの混合溶液にブチラール樹脂系のバインダを溶解したバインダ溶液を準備した。このバインダ溶液を、作製したスラリーに添加、混合し、混合溶液を作製した。混合溶液は、原料粉末１００質量％に対し、バインダを１２質量％含有するものとした。
【００８２】
作製した混合溶液を、脱泡した後、マルチコーターにてシート成形し、厚さ１５μｍのグリーンシートを得た。得られたグリーンシートを矩形にカットした後、ジルコニア製の基板で挟み、大気雰囲気中にて９００℃でバインダ除去処理を行った後、大気雰囲気中にて１３００℃で１０時間焼成し、厚さ１２μｍ、１０×２０ｍｍの矩形のセラミック焼結板を得た。なお、焼成時の昇温速度は２００℃／時間、冷却速度は４００℃／時間とした。
【００８３】
（特定評価）
得られたセラミック焼結板のヤング率を、ナノインデンテーション法により確認した。ヤング率はいずれも２７０〜２９０ＧＰａの範囲内であった。
【００８４】
セラミック焼結板の気孔率は、断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を画像解析することにより確認した。ＳＥＭ写真の倍率は２０００倍とした。測定の結果、気孔率はいずれも２％以下であった。
【００８５】
（電位勾配の測定）
イオンスパッタ装置（ＪＥＯＬ−ＪＦＣ−１５００）を用いて、セラミック焼結板の両主面に、焼き上げ状態でＡｕ電極をそれぞれ形成した。セラミック焼結板の縦断面を研磨し、ＳＥＭ式プロービングシステムを用いて厚さ方向の電位勾配を測定した。両主面の電極間に５Ｖの電圧を印加し、陽極からの距離と電位の相関を測定し、電位勾配を評価した。試料Ｎｏ．５の測定結果を図２（ｂ）に示す。陽極（主面）からの距離が１μｍ以下の範囲で電位の勾配が急峻な領域が存在し、１μｍよりも大きい領域では電位の勾配がほとんどないことが確認できた。すなわち、主面からの距離が１μｍ以下の領域は電気抵抗率が高い誘電体部であり、主面からの距離が１μｍより大きい領域は電気抵抗率が小さい低抵抗体部であるといえる。したがって、試料Ｎｏ．５のｔ１／ｔ０は８．３％以下である。なお、各試料のｔ１／ｔ０は、試料Ｎｏ．１、８では８．３％以下、試料Ｎｏ．４では３０％であった。
【符号の説明】
【００８６】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ：セラミック焼結板
１ｐ：主面
１ｓ：側面
２：低抵抗体部
３：誘電体部、誘電体層
４、４ａ、４ｂ：外部電極
５：本体
５ｐ：積層方向の表面
５ｓ：側面
６、６ａ、６ｂ：内部電極層
６ｃ：導電層
７：導電性材料
【図１】
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【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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