(57)【要約】【課題】本発明は、Ｘ８ＲまたはＸ９Ｓの温度特性及び信頼性が保障される誘電体磁器組成物及びそれを含む積層セラミックキャパシター、並びに積層セラミックキャパシターの製造方法に関する。【解決手段】本発明は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、誘電体磁器組成物に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、
前記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、前記ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、誘電体磁器組成物。
【請求項２】
第１副成分をさらに含み、
前記第１副成分は、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎの原子価可変アクセプター元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第１副成分に含まれる原子価可変アクセプター元素の総和が０．２ａｔ％〜５．０ａｔ％である、請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項３】
第２副成分をさらに含み、
前記第２副成分は、Ｂａの酸化物及び炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第２副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌ当たりに０．２ｍｏｌ〜１０．０ｍｏｌである、請求項１または請求項２に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項４】
第３副成分をさらに含み、
前記第３副成分は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩、及びＳｉ元素を含むガラスからなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第３副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２〜５．０ｍｏｌである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項５】
第４副成分をさらに含み、
前記第４副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＥｒの希土類元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第４副成分に含まれる希土類元素の総和が０．５ａｔ％〜１０．０ａｔ％である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項６】
第５副成分をさらに含み、
前記第５副成分は、Ｍｇを含む原子価固定アクセプター元素の酸化物及び炭酸塩の一つ以上を含み、
前記第５副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項７】
誘電層及び内部電極を含むセラミックボディと、
前記セラミックボディの外側に配置され、前記内部電極と接続する外部電極と、を含み、
前記誘電層は第１結晶粒及び第２結晶粒を含み、
前記第１結晶粒は含量比Ｔｉ／Ｂａ＜１．５を満たす結晶粒であり、前記第２結晶粒は１．５≦含量比Ｔｉ／Ｂａ≦２．５を満たす結晶粒であるとしたときに、全体面積に対する前記第２結晶粒の面積比率は９．５〜８１．４％である、積層セラミックキャパシター。
【請求項８】
前記誘電層は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、
前記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、請求項７に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項９】
前記内部電極はニッケル（Ｎｉ）を含む、請求項７に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項１０】
常温比抵抗が１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上であり、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍが以上であり、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満かつＴＣＣ（２００℃）±２２％未満であり、常温誘電率が１５０以上となるような性能特性を達成する、請求項７に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項１１】
ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含む母材粉末を用いて複数のセラミックシートを製作する段階と、
前記複数のセラミックシートに導電性ペーストを用いて内部電極を印刷し、前記複数のセラミックシートを積層及び圧着して圧着バーを製作する段階と、
前記圧着バーを切断してチップを製作する段階と、
前記チップを還元雰囲気で焼成する段階と、を含み、
前記母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、積層セラミックキャパシターの製造方法。
【請求項１２】
前記焼成する段階は、１．０％のＨ２／９９％のＮ２（Ｈ２Ｏ／Ｈ２／Ｎ２雰囲気）の下で行われる、請求項１１に記載の積層セラミックキャパシターの製造方法。
【請求項１３】
前記焼成する段階は１２００℃で行われる、請求項１１に記載の積層セラミックキャパシターの製造方法。
【請求項１４】
含量比Ｔｉ／Ｂａ＜１．５を満たす第１結晶粒と、１．５≦含量比Ｔｉ／Ｂａ≦２．５を満たす第２結晶粒と、を含み、
全体面積に対する前記第２結晶粒の面積比率は９．５％〜８１．４％である、誘電体磁器組成物。
【請求項１５】
前記誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、
前記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、前記ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、請求項１４に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項１６】
第１副成分をさらに含み、
前記第１副成分は、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎの原子価可変アクセプター元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第１副成分に含まれる原子価可変アクセプター元素の総和が０．２ａｔ％〜５．０ａｔ％である、請求項１４または請求項１５に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項１７】
第２副成分をさらに含み、
前記第２副成分は、Ｂａの酸化物及び炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第２副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌ当たりに０．２ｍｏｌ〜１０．０ｍｏｌである、請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項１８】
第３副成分をさらに含み、
前記第３副成分は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩、及びＳｉ元素を含むガラスからなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第３副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２〜５．０ｍｏｌである、請求項１４から請求項１７のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項１９】
第４副成分をさらに含み、
前記第４副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＥｒの希土類元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第４副成分に含まれる希土類元素の総和が０．５ａｔ％〜１０．０ａｔ％である、請求項１４から請求項１８のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項２０】
第５副成分をさらに含み、
前記第５副成分は、Ｍｇを含む原子価固定アクセプター元素の酸化物及び炭酸塩の一つ以上を含み、
前記第５副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下である、請求項１４から請求項１９のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物。
【請求項２１】
誘電層及び内部電極を含むセラミックボディと、
前記セラミックボディの外側に配置され、前記内部電極と接続する外部電極と、を含み、
前記誘電層は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、
前記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である、積層セラミックキャパシター。
【請求項２２】
前記誘電層は第１副成分をさらに含み、
前記第１副成分は、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎの原子価可変アクセプター元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第１副成分に含まれる原子価可変アクセプター元素の総和が０．２ａｔ％〜５．０ａｔ％である、請求項２１に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項２３】
前記誘電層は第２副成分をさらに含み、
前記第２副成分は、Ｂａの酸化物及び炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第２副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌ当たりに０．２ｍｏｌ〜１０．０ｍｏｌである、請求項２１または請求項２２に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項２４】
前記誘電層は第３副成分をさらに含み、
前記第３副成分は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩、及びＳｉ元素を含むガラスからなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第３副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２〜５．０ｍｏｌである、請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項２５】
前記誘電層は第４副成分をさらに含み、
前記第４副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＥｒの希土類元素の酸化物または炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含み、
前記第４副成分に含まれる希土類元素の総和が０．５ａｔ％〜１０．０ａｔ％である、請求項２１から請求項２４のいずれか一項に記載の積層セラミックキャパシター。
【請求項２６】
前記誘電層は第５副成分をさらに含み、
前記第５副成分は、Ｍｇを含む原子価固定アクセプター元素の酸化物及び炭酸塩の一つ以上を含み、
前記第５副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下である、請求項２１から請求項２５のいずれか一項に記載の積層セラミックキャパシター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ８ＲまたはＸ９Ｓの温度特性及び信頼性が保証される誘電体磁器組成物及びそれを含む積層セラミックキャパシター、並びに積層セラミックキャパシターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、キャパシター、インダクター、圧電素子、バリスター、またはサーミスターなどのセラミック材料を用いる電子部品は、セラミック材料からなるセラミックボディと、ボディの内部に形成された内部電極と、上記内部電極と接続されるようにセラミックボディの表面に設けられた外部電極と、を備える。
【０００３】
セラミック電子部品のうち積層セラミックキャパシターは、積層された複数の誘電層と、それぞれの誘電層を挟んで対向配置される内部電極と、上記内部電極に電気的に接続された外部電極と、を含む。
【０００４】
積層セラミックキャパシターは、小型でありながらも高容量が保証され、実装が容易であるという利点を有するため、コンピューター、ＰＤＡ、携帯電話などの移動通信装置の部品として広く用いられている。
【０００５】
積層セラミックキャパシターは、通常、内部電極用ペーストと誘電層用ペーストをシート法や印刷法などにより積層し、同時焼成することで製造される。
【０００６】
近年、自動車における電子制御装置の割合が増加し、ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）自動車及び電気自動車が開発されており、これに伴って、１５０℃以上の高温で使用可能な積層セラミックキャパシターの要求が益々増大している。
【０００７】
現在、還元雰囲気で焼成可能であり、且つ２００℃で特性が保障される製品に適用可能な誘電体材料としてＣ０Ｇ系の誘電体があるが、誘電率が３０程度と非常に低いため、高容量製品を製作することは困難であるという問題がある。
【０００８】
ＢａＴｉＯ３の場合、誘電率が１０００以上と高いが、キュリー温度１２５℃以上で誘電率が急激に低下する特徴を有するため、１５０℃以上の領域である２００℃までは特性が保証されない。
【０００９】
ＢａＴｉＯ３のキュリー温度を上昇させる方法としては、Ｂａ‐ｓｉｔｅにＰｂを固溶させる方法が挙げられるが、Ｐｂは環境規制物質として分類されていて、使用に多くの制約がある。
【００１０】
その他に、ＢａＴｉＯ３材料とＢｉを含むペロブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）材料であるＢｉ（Ｍｇ０．５Ｔｉ０．５）Ｏ３、（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３、Ｂｉ（Ｚｎ０．５Ｔｉ０．５）Ｏ３、ＢｉＳｃＯ３などの材料が、キュリー温度を上昇させ、且つ安定した高温部誘電率が実現されると知られているが、このような材料は、空気雰囲気でのみ焼成が可能である。
【００１１】
すなわち、Ｂｉ（Ｍｇ０．５Ｔｉ０．５）Ｏ３、（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３、Ｂｉ（Ｚｎ０．５Ｔｉ０．５）Ｏ３、ＢｉＳｃＯ３などの材料を用いてＮｉ内部電極を含む積層セラミックキャパシターを製造する場合、還元雰囲気で焼成時に絶縁抵抗が急激に低下して使用が困難となるという問題がある。
【００１２】
還元雰囲気で焼成可能な高温キャパシターの誘電材料としてＮａ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ３が知られているが、Ｎａ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ３の出発原料であるＮｂ及びＴａが非常に高価であるため、大量生産時に材料費が占める割合が大きいという欠点があり、ＢａＴｉＯ３に比べて絶縁抵抗特性に劣るという問題がある。
【００１３】
その他に、ＢａＴｉ２Ｏ５は、キュリー温度が５００℃程度であると知られているが、ＢａＴｉ２Ｏ５も空気雰囲気でのみ焼成可能であり、耐還元性及び絶縁抵抗特性に劣るという問題がある。
【００１４】
したがって、還元雰囲気で焼成する場合にも、ＢａＴｉＯ３よりキュリー温度が高く、且つ正常な絶縁抵抗が実現可能な誘電体材料の開発が必要な状況である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−２１１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、還元雰囲気で焼成する場合にも、ＢａＴｉＯ３よりキュリー温度が高く、且つ正常な絶縁抵抗が実現可能な誘電体磁器組成物、及びそれを含む積層セラミックキャパシター、並びに積層セラミックキャパシターの製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、還元雰囲気で焼成可能であり、且つ高い誘電率、高い絶縁抵抗、及び高いキュリー温度のような性能特性を達成することができる誘電体磁器組成物、及びそれを含む積層セラミックキャパシター、並びに積層セラミックキャパシター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】
【００１８】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、上記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、上記ｘは０．１≦ｘ≦０．８である。
【００１９】
本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシターは、誘電層及び内部電極を含むセラミックボディと、上記セラミックボディの外側に配置され、上記内部電極と接続する外部電極と、を含み、上記誘電層は第１結晶粒及び第２結晶粒を含み、上記第１結晶粒は含量比Ｔｉ／Ｂａ＜１．５を満たす結晶粒であり、上記第２結晶粒は１．５≦含量比Ｔｉ／Ｂａ≦２．５を満たす結晶粒であるとしたときに、全体面積に対する上記第２結晶粒の面積比率は９．５〜８１．４％である。
【００２０】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシターの製造方法は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含む母材粉末を用いて複数のセラミックシートを製作する段階と、二つ以上の上記セラミックシートに導電性ペーストを用いて内部電極を印刷し、上記セラミックシートを積層及び圧着して圧着バーを製作する段階と、上記圧着バーを切断してチップを製作する段階と、上記チップを還元雰囲気で焼成する段階と、を含み、上記母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である。
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態による誘電体磁器組成物は、含量比Ｔｉ／Ｂａ＜１．５を満たす第１結晶粒と、１．５≦含量比Ｔｉ／Ｂａ≦２．５を満たす第２結晶粒と、を含み、全体面積に対する上記第２結晶粒の面積比率は９．５％〜８１．４％である。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシターは、誘電層及び内部電極を含むセラミックボディと、上記セラミックボディの外側に配置され、上記内部電極と接続する外部電極と、を含み、上記誘電層は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、上記第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物、積層セラミックキャパシター、及び積層セラミックキャパシターの製造方法によると、本発明において目標とする性能特性として、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１結晶粒と第２結晶粒からなる微細構造、及び各結晶粒中でＳＴＥＭ／ＷＤＳ分析またはＳＴＥＭ／ＥＥＬＳ分析によりＢａ及びＴｉの含量を分析する位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシターを示す概略的な斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ'に沿って取った積層セラミックキャパシターを示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００２６】
本発明は、誘電体磁器組成物に関するものであって、誘電体磁器組成物を含む電子部品としては、キャパシター、インダクター、圧電体素子、バリスター、またはサーミスターなどが挙げられ、以下では、誘電体磁器組成物及び電子部品の一例として積層セラミックキャパシターについて説明する。
【００２７】
本発明において、誘電体磁器組成物の各副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌ当たりの各副成分のｍｏｌ数で表現することができ、またはａｔ％で表現することができる。
【００２８】
本発明の副成分の含量を説明するにあたり、ａｔ％は、母材粉末１ｍｏｌに含まれるＢａ原子数に対する、各副成分の目標原子数の百分率値を意味する。
【００２９】
目標原子とは、原子価可変アクセプター（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｅｎｃｅ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ）原子、原子価固定アクセプター（Ｆｉｘｅｄ  Ｖａｌｅｎｃｅ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ）及び希土類金属（Ｒａｒｅ  ｍｅｔａｌ）原子などを意味する。
【００３０】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８を満たす。
【００３１】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格として明示したＸ８Ｒ（−５５℃〜１５０℃、△Ｃ／Ｃ０±１５％）またはＸ９Ｓ（−５５℃〜２００℃、△Ｃ／Ｃ０±２２％）の性能特性を満たすことができる。
【００３２】
より詳細に、本発明の一実施形態によると、ニッケル（Ｎｉ）を内部電極として用い、上記ニッケル（Ｎｉ）が酸化されない還元雰囲気で焼成する場合にも、絶縁抵抗を維持することができる誘電体磁器組成物を提供する。
【００３３】
また、それを用いた積層セラミックキャパシターを提供することで、高い誘電率、高い絶縁抵抗、及び高いキュリー温度の各性能特性を同時に実現することができる。
【００３４】
特に、本発明によると、誘電率の高いＢａＴｉＯ３とキュリー温度の高いＢａＴｉ２Ｏ５を用い、還元雰囲気で焼成可能な誘電体磁器組成物を用いて、一つの焼結体内で互いに異なる組成の２種の結晶粒からなる複合体形態の試料を製作し、これら２種の結晶粒の面積比率を制御することで、本発明において目標とする性能特性を実現することができる。
【００３５】
以下、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の各成分についてより具体的に説明する。
【００３６】
ａ）母材粉末
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８を満たす。
【００３７】
上記第１主成分はＢａＴｉＯ３で表されることができる。上記ＢａＴｉＯ３は、一般的な誘電体母材に用いられる材料であって、キュリー温度が略１２５℃程度である強誘電体材料であることができる。
【００３８】
上記第１主成分は、ＢａＴｉＯ３で表される成分だけでなく、Ｃａ、Ｚｒなどが一部固溶されて修正された（Ｂａ１−ｘＣａｘ）（Ｔｉ１−ｙＣａｙ）Ｏ３、Ｂａ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３などの形態も可能である。
【００３９】
上記第２主成分はＢａＴｉ２Ｏ５で表されることができる。
【００４０】
すなわち、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の母材粉末は、誘電率の高いＢａＴｉＯ３で表される材料と、キュリー温度の高いＢａＴｉ２Ｏ５で表される材料とを所定の割合で混合した形態として実施可能である。
【００４１】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、上記のように所定の割合で第１主成分と第２主成分の材料を混合して母材粉末を製作してこれを用いるため、還元雰囲気で焼成可能である。
【００４２】
図１は、第１結晶粒及び第２結晶粒からなる微細構造、及び各結晶粒中でＳＴＥＭ／ＷＤＳ分析またはＳＴＥＭ／ＥＥＬＳ分析によりＢａ及びＴｉの含量の分析を行う位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を示す模式図である。
【００４３】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いて製造（還元雰囲気、焼成温度：１２００℃）された誘電層の微細構造は、含量比Ｔｉ／Ｂａが１．５未満である第１結晶粒１０と、含量比Ｔｉ／Ｂａが１．５〜２．５である第２結晶粒２０と、を含む。
【００４４】
一つの結晶粒におけるＴｉ及びＢａの含量は、Ｐ１〜Ｐ４の各地点で、Ｔｉ及びＢａの各含量（ａｔ％）を測定して４箇所のデータの平均値から導出した。
【００４５】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いた誘電層及び積層セラミックキャパシターは、高い誘電率、高い絶縁抵抗、及び高いキュリー温度の各性能特性を同時に達成することができる。
【００４６】
より詳細には、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いて製造された誘電層及びそれを含む積層セラミックキャパシターは、第２結晶粒の面積比率が全体面積に対して９．５〜８１．４％であるため、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、及び常温誘電率１５０以上の全ての性能特性を同時に実現することができる。
【００４７】
また、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いて製造された誘電層及びそれを含む積層セラミックキャパシターは、第２結晶粒の面積比率が全体面積に対して９．５〜８１．４％であるため、ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格として明示したＸ８Ｒ（−５５℃〜１５０℃、△Ｃ／Ｃ０±１５％）またはＸ９Ｓ（−５５℃〜２００℃、△Ｃ／Ｃ０±２２％）の性能特性を満たすことができる。
【００４８】
第２結晶粒の面積比率が全体面積に対して９．５％未満である場合には、Ｘ８Ｒ（−５５℃〜１５０℃、△Ｃ／Ｃ０±１５％）またはＸ９Ｓ（−５５℃〜２００℃、△Ｃ／Ｃ０±２２％）の性能特性を満たすことができず、８１．４％を超える場合には、常温誘電率が１５０未満になるという問題がある。
【００４９】
すなわち、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を外れる場合には、本発明において目標とする性能特性の一部を実現することはできない。
【００５０】
特に制限されるものではないが、上記母材粉末の平均粒径は３００ｎｍ以下であることができる。
【００５１】
ｂ）第１副成分
本発明の一実施形態によると、上記誘電体磁器組成物は、第１副成分として、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎの少なくとも一つ以上を含む酸化物または炭酸塩をさらに含むことができる。例えば、第１副成分はＭｎＯ２またはＶ２Ｏ５であることができる。
【００５２】
Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎは原子価可変アクセプター（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｅｎｃｅ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ）である。
【００５３】
第１副成分は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌとなるように含まれるようにしてもよい。または、第１副成分に含まれるＭｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、及びＺｎから選択される少なくとも一つ以上の原子の総和が０．２ａｔ％〜５．０ａｔ％を満たすように含まれるようにしてもよい。
【００５４】
第１副成分は、誘電体磁器組成物が適用された積層セラミックキャパシターの焼成温度を低下させ、高温耐電圧特性を向上させる役割を果たす。
【００５５】
第１副成分の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ未満である場合には、高温耐電圧特性が低下し、第１副成分の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して５．０ｍｏｌを超える場合にも、高温耐電圧特性が低下する問題が発生し得る。
【００５６】
すなわち、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、０．２ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌの含量を有する第１副成分をさらに含むことができ、これにより、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【００５７】
この際にも、後述するように全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である。
【００５８】
ｃ）第２副成分
本発明の一実施形態によると、上記誘電体磁器組成物は、Ｂａの酸化物及び炭酸塩からなる物質群から選択される一つ以上の物質を含む第２副成分を含むことができる。例えば、第２副成分はＢａＣＯ３であってもよい。
【００５９】
第２副成分は、母材粉末１００ｍｏｌ当たりに０．２ｍｏｌ〜１０．０ｍｏｌで含まれるようにしてもよい。
【００６０】
第２副成分が添加されていないか、過剰な分量が添加される場合には、焼結密度が低くなり、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に減少するという問題がある。
【００６１】
第２副成分が母材粉末１００ｍｏｌ当たりに０．２ｍｏｌ〜１０．０ｍｏｌの範囲内となるように含まれる場合、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【００６２】
この際にも、後述するように全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である。
【００６３】
ｄ）第３副成分
本発明の一実施形態によると、誘電体磁器組成物は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩、及びＳｉ元素を含むガラスからなる物質群から選択される一つ以上の物質を含む第３副成分を含むことができる。
【００６４】
第３副成分は、上記母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２〜５．０ｍｏｌで含まれることができる。
【００６５】
上記第３副成分の含量が誘電体母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ未満である場合には、焼結密度が低くて高温耐電圧が低下し、５．０ｍｏｌを超えて含まれる場合には、二次相の生成により高温耐電圧が低下する。
【００６６】
第３副成分が上記母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２〜５．０ｍｏｌで含む場合、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【００６７】
この際にも、後述するように全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である。
【００６８】
ｅ）第４副成分
本発明の一実施形態によると、上記誘電体磁器組成物は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＥｒの少なくとも一つを含む酸化物または炭酸塩を第４副成分としてさらに含むことができる。
【００６９】
第４副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下となるようにしてもよい。または、第４副成分に含まれるＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＥｒから選択される少なくとも一つ以上の原子の総和が０．５ａｔ％〜１０．０ａｔ％を満たすように含まれるようにしてもよい。
【００７０】
第４副成分は、本発明の一実施形態で誘電体磁器組成物が適用された積層セラミックキャパシターの信頼性低下を防止する役割を担うことができる。第４副成分が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下となるように含まれる場合、高い誘電率が実現され、且つ高温耐電圧特性が良好な誘電体磁器組成物を提供することができる。
【００７１】
第４副成分を含む場合、第４副成分を含まない場合に比べて高温耐電圧特性が向上する。第４副成分の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して５．０ｍｏｌを超える場合には、二次相の生成により高温耐電圧が減少するという問題がある。
【００７２】
第４副成分が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下となるように含まれる場合、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【００７３】
この際にも、後述するように全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である。
【００７４】
ｆ）第５副成分
本発明の一実施形態によると、上記誘電体磁器組成物は、第５副成分として、Ｍｇを含む原子価固定アクセプター（ｆｉｘｅd‐ｖａｌｅｎｃｅ  ａｃｃｅｐｔｏｒ）元素の酸化物及び炭酸塩の一つ以上を含むことができる。例えば、第５副成分はＭｇＣＯ３であってもよい。
【００７５】
上記第５副成分の含量は、母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下となるようにしてもよい。
【００７６】
第５副成分としてＭｇＣＯ３を含む場合、ＭｇＣＯ３を含まない場合に比べて常温比抵抗値が高くなる効果がある。第５副成分の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して５．０ｍｏｌを超える場合には、二次相が生成されて高温耐電圧が低くなるという問題がある。
【００７７】
すなわち、第５副成分の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ以下である場合、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【００７８】
この際にも、後述するように全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である。
【００７９】
図２は本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシター１００を示す概略的な斜視図であり、図３は図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ'に沿って取った積層セラミックキャパシター１００を示す概略的な断面図である。
【００８０】
図２及び図３を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシター１００は、誘電層１１１と第１及び第２内部電極１２１、１２２とが交互に積層されたセラミックボディ１１０を有する。セラミックボディ１１０の両端部には、セラミックボディ１１０の内部に交互に配置された第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ導通する第１及び第２外部電極１３１、１３２が形成されている。
【００８１】
セラミックボディ１１０の形状は特に制限されないが、通常、六面体形状とすることができる。また、その寸法も特に制限されず、用途に応じて適切な寸法とすることができ、例えば、（０．６〜５．６ｍｍ）×（０．３〜５．０ｍｍ）×（０．３〜１．９ｍｍ）とすることができる。
【００８２】
誘電層１１１の厚さは、キャパシターの容量設計に応じて任意に変更することができるが、本発明の一実施形態において、焼成後の誘電層の厚さは１層当たり０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００８３】
薄すぎる厚さの誘電層は、一層内に存在する結晶粒の数が少なくて（例えば、第1及び第２内部電極１２１、１２２の間に配置された誘電体の厚さ内の結晶粒数）信頼性に悪い影響を与えるため、誘電層の厚さは０．１μｍ以上となるようにすることができる。
【００８４】
第１及び第２内部電極１２１、１２２は、それぞれの端面がセラミックボディ１１０の対向する両端部の表面に交互に露出するように積層されている。
【００８５】
上記第１及び第２外部電極１３１、１３２は、セラミックボディ１１０の両端部に形成されており、交互に配置された第１及び第２内部電極１２１、１２２の露出端面に電気的に連結されてキャパシター回路を構成する。
【００８６】
第１及び第２内部電極１２１、１２２に含有される導電性材料は特に限定されないが、本発明の一実施形態による誘電層１１１は、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いて形成される。
【００８７】
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３で表される第１主成分と、ＢａＴｉ２Ｏ５で表される第２主成分と、を含み、第１及び第２主成分を含む母材粉末が（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５で表されるときに、ｘは０．１≦ｘ≦０．８を満たす。
【００８８】
第１及び第２内部電極１２１、１２２の厚さは、用途などに応じて適宜決めることができ、特に制限されるものではないが、例えば、０．１〜５μｍまたは０．１〜２．５μｍとすることができる。
【００８９】
上記第１及び第２外部電極１３１、１３２に含有される導電性材料としては、特に限定されないが、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、またはこれらの合金を用いることができる。
【００９０】
上記第１及び第２外部電極１３１、１３２の厚さは、用途などに応じて適宜決めることができ、特に制限されるものではないが、例えば、１０〜５０μｍとすることができる。
【００９１】
以下、実施例及び比較例により本発明のキャパシター及び誘電体磁器組成物をさらに詳細に説明するが、これは発明の具体的な理解のためのものであって、本発明の範囲が実施例により限定されるものではない。
【００９２】
下記の表１、表３及び表５に記載された組成にしたがって、エタノールとトルエンを溶媒として分散剤とともに混合した後、バインダーを混合してセラミックシートを製作した。
【００９３】
主成分母材としては、平均粒子サイズが３００ｎｍであるＢａＴｉＯ３及びＢａＴｉ２Ｏ５粉末を用いた。
【００９４】
成形されたセラミックシートにニッケル（Ｎｉ）電極を印刷し、２１層を積層して活性シートを製作し、活性シートの上部及び下部に位置するカバーとしてカバー用シート（１０〜１３μｍ）を２５層積層し、これを圧着することで圧着バー（ｂａｒ）を製作した。
【００９５】
その後、圧着バー（ｂａｒ）を切断機を用いて３．２ｍｍ×１．６ｍｍのサイズのチップに切断した。
【００９６】
切断したチップを、脱バインダー処理のためにか焼した後、還元雰囲気（１．０％のＨ２／９９％のＮ２（Ｈ２Ｏ／Ｈ２／Ｎ２雰囲気））下で１２００℃で焼成を行い、焼成されたチップにＣｕペーストを用いて外部電極を形成した。
【００９７】
上記のように完成されたプロトタイプの積層セラミックキャパシター（Ｐｒｏｔｏ‐ｔｙｐｅ  ＭＬＣＣ）試験片の常温静電容量及び誘電損失を、ＬＣＲ‐ｍｅｔｅｒを用いて１ｋＨｚ、ＡＣ０．２Ｖ／μｍの条件で測定した。
【００９８】
静電容量と積層セラミックキャパシターの誘電体の厚さ、内部電極の面積、積層数から、積層セラミックキャパシターの誘電体の誘電率を計算した。
【００９９】
常温絶縁抵抗は、サンプルを１０個ずつ取って、ＤＣ１０Ｖ／μｍを印加した状態で６０秒経過後に測定した。
【０１００】
温度による静電容量の変化は、−５５℃〜２００℃の温度範囲で測定した。
【０１０１】
高温ＩＲ昇圧実験では、２００℃で電圧ステップを５Ｖ／μｍずつ増加させながら抵抗劣化挙動を測定した。この際、各ステップの時間は１０分であり、５秒間隔で抵抗値を測定した。
【０１０２】
高温ＩＲ昇圧実験から高温耐電圧を導出した。これは、２００℃で誘電体の単位厚さ当たりにＤＣ５Ｖ／μｍの電圧ステップ（ｖｏｌｔａｇｅ  ｓｔｅｐ）を１０分間印加し、この電圧ステップを継続的に増加させながら測定したときに、ＩＲの値を１０５Ω以上に維持可能な上限電圧を意味する。
【０１０３】
ＲＣ値は、ＡＣ０．２Ｖ／μｍ、１ｋＨｚで測定した常温容量値と、ＤＣ１０Ｖ／μｍで測定した絶縁抵抗値とを乗じた値である。
【０１０４】
また、表２、４、６は、表１、３、５に記載の組成に該当するニッケル（Ｎｉ）内部電極が適用されたプロトタイプの積層セラミックキャパシター（Ｐｒｏｔｏ‐ｔｙｐｅ  ＭＬＣＣ）の特性を示す。
【０１０５】
【表１】
2017122038.tif 000003
【０１０６】
【表２】
2017122038.tif 000004
【０１０７】
表１の実施例１〜１２は、母材粉末（１−ｘ）ＢａＴｉＯ３−ｘＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌであるときの、ｘによる実施例を示したものである。表２は、表１の実施例１〜１２の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１０８】
ＢａＴｉ２Ｏ５の組成比ｘ値が０．０５未満である場合（実施例１、２）には、高温１５０℃ＴＣＣ（１５０℃）±１５％を超えており、ｘ値が０．９以上であってＢａＴｉ２Ｏ５が過剰な分量である場合（実施例１１、１２）には、常温比抵抗が１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ未満に低下し、高温（２００℃）耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題がある。
【０１０９】
ＢａＴｉ２Ｏ５の組成比ｘ値が０．１〜０．８の範囲に該当する場合（実施例２〜１１）、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１１０】
本発明の一実施例による誘電体組成物を用いて還元雰囲気（１．０％のＨ２／９９％のＮ２（Ｈ２Ｏ／Ｈ２／Ｎ２雰囲気））下で１２００℃で焼成して誘電層を製造するか、これにニッケル（Ｎｉ）内部電極を印刷して積層セラミックキャパシターを製造した場合、誘電層の微細構造は第１結晶粒及び第２結晶粒を含む。
【０１１１】
一つの結晶粒中で、Ｐ１〜Ｐ４、総４地点のＢａ及びＴｉの含量をＳＴＥＭ／ＷＤＳまたはＳＴＥＭ／ＥＥＬＳにより分析した。
【０１１２】
４地点のＢａ及びＴｉの含量の平均値を用いて計算した結果、第１結晶粒は「含量比Ｔｉ／Ｂａ＜１．５」を満たす結晶粒であると定義され、第２結晶粒は「１．５≦含量比Ｔｉ／Ｂａ≦２．５」を満たす結晶粒であると定義される。
【０１１３】
表１の実施例１〜１２を参照すると、本発明の目標特性を達成するために、積層セラミックキャパシターの誘電層は第１及び第２結晶粒を含み、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率は９．５〜８１．４％であることが分かる。
【０１１４】
すなわち、積層セラミックキャパシターの誘電層の微細構造を観察したときに、単位面積当たりの第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％である場合に、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１１５】
【表３】
2017122038.tif 000005
【０１１６】
【表４】
2017122038.tif 000006
【０１１７】
表３の実施例１３〜２０は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌであるときの、第１副成分ＭｎＯ２の含量を変化させることによる実施例を示したものである。表４は、表３の実施例１３〜２０の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１１８】
第１副成分ＭｎＯ２が添加されていない場合（実施例１３）には、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低くなるという問題が発生し、第１副成分ＭｎＯ２が母材粉末１００ｍｏｌに対して８ｍｏｌと過剰に添加された場合（実施例２０）にも、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題が発生することが分かる。
【０１１９】
すなわち、第１副成分ＭｎＯ２の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌである場合（実施例１４〜１９）に、高温（２００℃）耐電圧が５０Ｖ／μｍ以上の優れた特性を達成することができる。
【０１２０】
表３の実施例２１〜２３は、第２副成分としてＭｎＯ２及びＶ２Ｏ５をともに含む実施例を示し、表４は、表３の実施例２１〜２３の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１２１】
第１副成分としてＭｎＯ２を単独で含む場合（実施例１５及び１９）や、ＭｎＯ２及びＶ２Ｏ５をともに含む場合（実施例２１及び２２）にも、第１副成分として含まれるＭｎ及びＶ原子の総和のａｔ％が同一である場合には、類似の特性が実現されることが分かる。
【０１２２】
すなわち、Ｍｎが単独で０．５ａｔ％含まれる場合（実施例１５）と、Ｍｎ及びＶがともに０．５ａｔ％（Ｍｎ：０．２５ａｔ％、Ｖ：０．２５ａｔ％）含まれる場合（実施例２１）、互いに類似の特性を有することが分かる。
【０１２３】
また、Ｍｎが単独で５．０ａｔ％含まれる場合（実施例１９）と、Ｍｎ及びＶがともに５．０ａｔ％（Ｍｎ：２．５ａｔ％、Ｖ：２．５ａｔ％）含まれる場合（実施例２２）、互いに類似の特性を有することが分かる。
【０１２４】
第２副成分として含まれる原子価可変アクセプター（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｅｎｃｅ  Ａｃｃｅｐｔｏｒ）の総含量がａｔ％基準で０．２〜５．０ａｔ％である場合（実施例１４〜１９、２１及び２２）、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１２５】
この際にも、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を満たすことが分かる。
【０１２６】
また、表３の実施例２４〜３２は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌであるときの、第２副成分ＢａＣＯ３の含量を変化させることによる実施例を示したものである。表４は、表３の実施例２４〜３２の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１２７】
第２副成分ＢａＣＯ３が添加されていない場合（実施例２４）または第２副成分ＢａＣＯ３が母材粉末１００ｍｏｌに対して１５ｍｏｌ程度と過量に添加された場合（実施例３２）には、焼結密度が低くて、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題が発生する。
【０１２８】
すなわち、第２副成分ＢａＣＯ３の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ〜１０ｍｏｌである場合（実施例２５〜３１）、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１２９】
この際にも、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を満たすことが分かる。
【０１３０】
また、表３の実施例３３〜３９は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌであるときの、第３副成分ＳｉＯ２の含量を変化させることによる実施例を示したものである。表４は、表３の実施例３３〜３９の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１３１】
第３副成分ＳｉＯ２の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．１ｍｏｌ以下である場合（実施例３３及び３４）には、焼結密度が低くて、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低くなるという問題が発生し、第３副成分ＳｉＯ２の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して７．０ｍｏｌ程度に過量である場合（実施例３９）には、二次相の生成などにより高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題が発生する。
【０１３２】
すなわち、第３副成分ＳｉＯ２の含量が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌである場合（実施例３５〜３８）、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１３３】
この際にも、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を満たすことが分かる。
【０１３４】
【表５】
2017122038.tif 000007
【０１３５】
【表６】
2017122038.tif 000008
【０１３６】
表５の実施例４０〜４６は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌであるときの、第４副成分Ｙ２Ｏ３の含量を変化させることによる実施例を示したものである。表６は、表５の実施例４０〜４６の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１３７】
第４副成分Ｙ２Ｏ３が添加されていない場合（実施例７）に比べて、第４副成分としてＹ２Ｏ３が添加されると、高温耐電圧特性が向上することが分かる。しかし、第４副成分Ｙ２Ｏ３が母材粉末１００ｍｏｌに対して７ｍｏｌと過量に添加される場合（実施例４６）には、二次相の生成などにより高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題がある。
【０１３８】
表５の実施例４７〜４９は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して、第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌであるときの、第４副成分ＤＹ２Ｏ３の含量を変化させることによる実施例を示したものである。表６は、表５の実施例４７〜４９の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１３９】
実施例４２と４７、実施例４５と４８、実施例４６と４９を互いに比較すると、ａｔ％基準で第４副成分に含まれた希土類元素の含量が同一であると、希土類元素の種類にかかわらず類似の特性が実現されることが分かる。
【０１４０】
すなわち、第４副成分が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．２５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌで含まれる場合や、ａｔ％基準で第４副成分の希土類元素が０．５ａｔ％〜１０ａｔ％で含まれる場合（実施例４０〜４５、４７及び４８）、本発明において目標とする性能特性を以下のように実現することができる。すなわち、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１４１】
この際にも、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を満たすことが分かる。
【０１４２】
また、表５の実施例５０〜５５は、母材粉末０．５ＢａＴｉＯ３−０．５ＢａＴｉ２Ｏ５１００ｍｏｌに対して第１副成分ＭｎＯ２が０．５ｍｏｌ、第２副成分ＢａＣＯ３が１．０ｍｏｌ、第３副成分ＳｉＯ２が１．０ｍｏｌ、第４副成分Ｙ２Ｏ３が２．０ｍｏｌであるときの、第５副成分ＭｇＣＯ３の含量変化による実施例を示したものである。表６は、表５の実施例５０〜５５の誘電体磁器組成物を用いて製作した誘電層及びニッケル（Ｎｉ）内部電極を含む、還元雰囲気で焼成したプロトタイプの積層セラミックキャパシターの特性を示す。
【０１４３】
第５副成分ＭｇＣＯ３が添加される場合には、第５副成分ＭｇＣＯ３が添加されていない場合（実施例７）に比べて常温比抵抗値が向上する効果がある。しかし、第５副成分ＭｇＣＯ３が母材粉末１００ｍｏｌに対して７ｍｏｌ程度と過量に添加される場合（実施例５５）には、二次相の生成などにより高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満に低下するという問題が発生することを確認することができる。
【０１４４】
すなわち、第５副成分ＭｇＣＯ３が母材粉末１００ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌで含まれる場合（実施例５０〜５４）、本発明において目標とする性能特性として、常温比抵抗１×１０１１Ｏｈｍ‐ｃｍ以上、高温（２００℃）耐電圧５０Ｖ／μｍ以上、ＴＣＣ（１５０℃）±１５％未満、ＴＣＣ（２００℃）±２２％未満、及び常温誘電率１５０以上の全ての特性を同時に実現することができる。
【０１４５】
この際にも、全体面積に対する第２結晶粒の面積比率が９．５〜８１．４％を満たすことが分かる。
【０１４６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【０１４７】
１００  積層セラミックキャパシター
１１０  セラミックボディ
１１１  誘電層
１２１、１２２  第１及び第２内部電極
１３１、１３２  第１及び第２外部電極
【図１】
2017122038.tif 000009
【図２】
2017122038.tif 000010
【図３】
2017122038.tif 000011