JP3361091B2 - 誘電体磁器および電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主成分としてチタ
ン酸バリウムを含む誘電体磁器およびこの誘電体磁器を
含有する誘電体層を備えた電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃ
ｉｒｃｕｉｔ）およびＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）などの発達
により、電子機器の小型化が急速に進んでいる。それに
伴い、電子部品であるコンデンサについても小型化が進
んでおり、積層コンデンサの需要が急激に伸びている。
積層コンデンサとしては、例えば、誘電体層と内部電極
とを交互に積層したコンデンサ素体に端子電極を形成し
たものが知られている。このような積層コンデンサで
は、例えば、−５５℃から１２５℃または１５０℃まで
の広い温度範囲において容量温度特性が平坦であるこ
と、および高温における使用によって絶縁抵抗（ＩＲ）
が劣化しないことなどが要求されている。

【０００３】この積層コンデンサの特性は、誘電体層を
構成する誘電体磁器の特性に大きく左右される。従来よ
り高い誘電率を有する誘電体磁器としては、例えば、チ
タン酸バリウムを主成分として含むものが知られている
が、近年では、チタン酸バリウムに種々の副成分を添加
することにより容量温度特性を平坦化したものが開発さ
れている。このような誘電体磁器としては、例えば、チ
タン酸バリウムの結晶粒子に添加物が部分的に拡散した
不均一な構造を有するもの（Ｋｅｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｖｏｌｓ．１５７−１５
８（１９９９）ｐ１７−２４）、あるいはチタン酸バリ
ウムの結晶粒子の外周部に添加物の拡散領域が形成され
た一般的にコアシェル構造と言われる二重粒子構造を有
するもの（Ｋｅｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ Ｖｏｌｓ．１５７−１５８（１９９９）ｐ
９−１６）などが報告されている。

【０００４】この誘電体磁器を構成するチタン酸バリウ
ム粉末の合成法としては、例えば、固相法、しゅう酸塩
法、共沈法、アルコキシド法あるいは水熱合成法などが
ある。但し、近年では、積層コンデンサの小型大容量化
に伴って薄層化および多層化が進んでおり、より粒子径
の小さいチタン酸バリウム粉末が求められている。よっ
て、従来は、粒子径の小さい粉末を得ることができる水
熱合成法により合成したものが用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水熱合
成法によりチタン酸バリウム粉末を合成すると、合成時
に水素イオン（Ｈ^＋）が侵入することによりバリウム
（Ｂａ）またはチタン（Ｔｉ）の空格子が生成されてし
まうとの報告がなされている（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆｔｈ
ｅ Ｋｏｒｅａｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
Ｖｏｌ．３２Ｆｅｂ １９９８ ｐｐＳ２６０−２６
４，Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ
Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ９（１９９２）４１
−４６）。更に、この文献では、水熱合成法によるチタ
ン酸バリウム粉末を用いると、熱処理時および焼結時に
これらの欠陥が移動（マイグレーション）して空孔が形
成されてしまい、誘電体磁器におけるチタン酸バリウム
の結晶性および誘電特性に影響を与えると述べられてい
る。また、本発明者が実験を行ったところ、水熱合成法
によるチタン酸バリウム粉末を用いた場合、絶縁抵抗の
高温負荷寿命、いわゆるＩＲ加速寿命が短いという結果
が得られた。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、ＩＲ加速寿命を向上させることが
できる誘電体磁器およびそれを用いた電子部品を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による誘電体磁器
は、主成分としてのチタン酸バリウムと、マグネシウム
（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），バリウム，ストロンチ
ウム（Ｓｒ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの
少なくとも１種の第１副成分と、酸化ケイ素を含む第２
副成分と、バナジウム（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ）およ
びダングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１
種の第３副成分と、エルビウム（Ｅｒ），ツリウム（Ｔ
ｍ），イッテルビウム（Ｙｂ），イットリウム（Ｙ），
ジスプロシウム（Ｄｙ）およびホルミウム（Ｈｏ）から
なる群のうちの少なくとも１種の第４副成分とを含むも
のであって、結晶格子に沿った多面体形状の空孔を有す
る結晶粒子の存在率が、個数比で１０％以下のものであ
る。

【０００８】本発明による誘電体磁器では、結晶格子に
沿った多面体形状の空孔を有する結晶粒子の存在率が個
数比で１０％以下となっているので、高温における絶縁
抵抗の劣化が少ない。

【０００９】なお、本発明による誘電体磁器は、平均結
晶粒子径が０．１μｍよりも大きく０．７μｍ以下であ
ることが好ましい。これにより、高温における絶縁抵抗
の劣化がより効果的に防止される。

【００１０】また、第２副成分は、更に、バリウム，カ
ルシウム，ストロンチウム，マグネシウム，リチウム
（Ｌｉ）およびホウ素（Ｂ）からなる群のうちの少なく
とも１種の酸化物を含むことが好ましく、例えば、焼結
助剤として機能する。

【００１１】

【００１２】加えて、本発明による誘電体磁器は、平均
粒子径が０．１μｍ以上０．７μｍ未満のチタン酸バリ
ウム粉末、またはチタンに対するバリウムの組成比（Ｂ
ａ／Ｔｉ）が１よりも大きく１．００７よりも小さいチ
タン酸バリウム粉末を原料に用いて作製されたものであ
ることが好ましい。これにより、誘電体磁器の平均結晶
粒子径が所定の大きさとなり、高温における絶縁抵抗の
劣化がより効果的に防止される。

【００１３】本発明による電子部品は、本発明の誘電体
磁器を含有する誘電体層を備えたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】［誘電体磁器の構成］本発明の一実施の形
態に係る誘電体磁器は、例えば、表１に示したように、
チタン酸バリウムを主成分として含み、更に、第１副成
分，第２副成分，第３副成分および第４副成分を含んで
いることが好ましい。

【００１６】

【表１】

【００１７】主成分であるチタン酸バリウムは、ペロブ
スカイト構造を有しており、化学量論組成で表すとＢａ
ＴｉＯ_３であるが、化学量論組成からずれているもので
もよい。また、本明細書中におけるチタン酸バリウムに
は、バリウムの一部がストロンチウム，カルシウムある
いはマグネシウムなどの他の元素により２原子％以下の
範囲内で置換されたもの、またはチタンの一部がジルコ
ニウム（Ｚｒ），ハフニウム（Ｈｆ）あるいはスズ（Ｓ
ｎ）などの他の元素により２原子％以下の範囲内で置換
されたものも含んでいる。

【００１８】第１副成分は容量温度特性を平坦化するた
めのものであり、マグネシウム，カルシウム，バリウ
ム，ストロンチウムおよびクロムからなる群のうちの少
なくとも１種からなる。第１副成分における各元素の比
率は任意である。

【００１９】第２副成分は焼結助剤であり、主として酸
化ケイ素を含み、更に、バリウム，カルシウム，ストロ
ンチウム，マグネシウム，リチウムおよびホウ素からな
る群のうちの少なくとも１種の酸化物を含むことが好ま
しい。この第２副成分はガラス状であることが多い。
（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｂ）_ｘＳｉＯ_２＋ｘ
におけるｘの好ましい値は、０．７〜１．２であり、よ
り好ましくは０．９〜１．１である。ｘが小さすぎる
と、すなわちＳｉＯ_２が多すぎると、主成分のチタン酸
バリウムと反応して誘電体特性が悪化してしまい、ｘが
大きすぎると、融点が高くなって焼結性が悪化してしま
うからである。なお、第２副成分におけるバリウム，カ
ルシウム，ストロンチウムおよびマグネシウムの比率は
任意である。

【００２０】第３副成分はキュリー温度以上での容量温
度特性を平坦化すると共に、絶縁抵抗寿命（ＩＲ寿命）
を向上させるためのものであり、バナジウム，モリブデ
ンおよびダングステンからなる群のうちの少なくとも１
種からなる。第３副成分における各元素の比率は任意で
ある。

【００２１】第４副成分はエルビウム，ツリウム，イッ
テルビウム，イットリウム，ジスプロシウムおよびホル
ミウムからなる群のうちの少なくとも１種からなる。こ
のうちエルビウム，ツリウムおよびイッテルビウムはキ
ュリー温度を高くすると共に、容量温度特性を平坦化す
るためのものであり、イットリウム，ジスプロシウムお
よびホルミウムは絶縁抵抗およびＩＲ寿命を向上させる
ためのものである。すなわち、第４副成分は目的に応じ
て選択される。第４副成分における各元素の比率は任意
であるが、中でも、イッテルビウム，イットリウム，ジ
スプロシウムおよびホルミウムは高い効果を得ることが
できると共に、安価であるので好ましい。

【００２２】これらのうち第１副成分，第３副成分およ
び第４副成分は、単独または複数で酸化物として存在し
ていることもあるが、チタン酸バリウムの結晶粒子の一
部に拡散して存在していることもある。それらの酸化物
は、化学量論組成のものに限らず、化学量論組成からず
れている場合もある。

【００２３】第１副成分ないし第４副成分の含有量は、
主成分であるチタン酸バリウム１００ｍｏｌに対して、
それぞれ、 第１副成分：０．１ｍｏｌ〜３ｍｏｌ、 第２副成分：２ｍｏｌ〜１０ｍｏｌ、 第３副成分：０．０１ｍｏｌ〜０．５ｍｏｌ、 第４副成分：０．５ｍｏｌ〜１３ｍｏｌ の範囲内であることが好ましく、 第１副成分：０．５ｍｏｌ〜２．５ｍｏｌ、 第２副成分：２．０ｍｏｌ〜５．０ｍｏｌ、 第３副成分：０．１ｍｏｌ〜０．４ｍｏｌ、 第４副成分：２．０ｍｏｌ〜１０ｍｏｌ の範囲内であればより好ましい。特に、ツリウムおよび
イッテルビウムについては、主成分であるチタン酸バリ
ウム１００ｍｏｌに対して、それぞれ７ｍｏｌ以下がよ
り好ましい。なお、第１副成分および第３副成分のモル
数は酸化物（ＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ，Ｃｒ_２
Ｏ_３，Ｖ_２Ｏ_５，ＭｏＯ_３，ＷＯ_３）に換算した値であ
り、第４副成分のモル数は希土類原子を基準とした値で
ある。

【００２４】その理由は、第１副成分の含有量が少なす
ぎると容量温度特性を平坦化する効果を十分に得ること
ができず、多すぎると焼結性が悪化してしまうからであ
る。また、第２副成分の含有量が少なすぎると焼結性が
低下し、容量温度特性および絶縁抵抗が低下してしま
い、多すぎるとＩＲ寿命が不十分となるほか、誘電率の
急激な低下が生じてしまうからである。

【００２５】更に、第３副成分の含有量が少なすぎると
容量温度特性を平坦化する効果およびＩＲ寿命を向上さ
せる効果を十分に得ることができず、多すぎると絶縁抵
抗が著しく低下してしまうからである。加えて、第４副
成分の含有量が少なすぎると、キュリー温度を高くする
効果および容量温度特性を平坦化する効果、または絶縁
抵抗およびＩＲ寿命を向上させる効果を十分に得ること
ができず、多すぎると焼結性が悪化してしまう傾向があ
るからである。

【００２６】この誘電体磁器は、また、必要に応じて、
表２に示した第５副成分としてマンガンを含んでいるこ
とが好ましい。第５副成分は焼結を促進させると共に、
絶縁抵抗およびＩＲ寿命を向上させるためのものであ
る。第５副成分の含有量は、酸化物（ＭｎＯ）に換算し
て、主成分であるチタン酸バリウム１００ｍｏｌに対し
て０．０１ｍｏｌ〜０．５ｍｏｌの範囲内であることが
好ましい。含有量が少なすぎると十分な効果を得ること
ができず、多すぎると容量温度特性に悪影響を与えてし
まうからである。

【００２７】

【表２】

【００２８】この誘電体磁器は、更に、必要に応じて、
表２に示したように第６副成分としてカルシウムおよび
ジルコニウムを含んでいることが好ましい。第６副成分
はキュリー温度を高くすると共に、容量温度特性を平坦
化するためのものである。ジルコニウムに対するカルシ
ウムの比率Ｃａ／Ｚｒは、０．５〜１．５の範囲内であ
ることが好ましく、０．８〜１．５の範囲内であればよ
り好ましく、０．９〜１．１の範囲内であれば更に好ま
しい。カルシウムが少なすぎると温度特性を改善する効
果が十分に得られず、多すぎるとＩＲ寿命が低下してし
まうからである。第６副成分の含有量は、酸化物（Ｃａ
ＺｒＯ_３またはＣａＯ，ＺｒＯ_２）に換算して、主成分
であるチタン酸バリウム１００ｍｏｌに対して０．５ｍ
ｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内であることが好ましい。含有量
が少なすぎると十分な効果を得ることができず、多すぎ
るとＩＲ寿命が低下してしまうからである。

【００２９】この誘電体磁器は、更に、必要に応じて、
表２に示したように第７副成分としてアルミニウム（Ａ
ｌ）を含んでいてもよい。アルミニウムは、容量温度特
性にあまり影響を与えることなく、焼結性、絶縁抵抗お
よびＩＲ寿命を改善することができるからである。但
し、アルミニウムの含有量が多すぎると焼結性が悪化し
て絶縁抵抗が低くなるので、アルミニウムの含有量は酸
化物（Ａｌ_２Ｏ_３）に換算して主成分であるチタン酸バ
リウム１００ｍｏｌに対して１ｍｏｌ以下であることが
好ましく、誘電体磁器全体の１ｍｏｌ％以下であればよ
り好ましい。

【００３０】なお、第５副成分，第６副成分および第７
副成分は、第１副成分，第３副成分および第４副成分と
同様に、単独または複数で酸化物として存在しているこ
ともあるが、チタン酸バリウムの結晶粒子の一部に拡散
して存在していることもある。また、それらの酸化物
は、化学量論組成のものに限らず、化学量論組成からず
れている場合もある。

【００３１】誘電体磁器のキュリー温度は組成を選択す
ることにより変更することができるが、容量温度特性を
１５０℃まで平坦化するには、１２０℃以上であること
が好ましく、１２３℃以上であればより好ましい。この
キュリー温度は、例えば示差走査熱量測定（ＤＳＣ）な
どによって測定される。

【００３２】また、この誘電体磁器では、空孔を有する
結晶粒子の存在率が個数比で１０％以下であり、これに
よりＩＲ加速寿命が改善されると共に、高温における容
量温度特性がより平坦化されるようになっている。この
空孔は、例えば結晶格子に沿った多面体形状を有してお
り、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉ
ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）など
により観察される。顕微鏡写真では、ほぼ正方形，ほぼ
長方形あるいはほぼ六角形などの形状に見える。この空
孔は回折条件（すなわち電子線と試料との傾き）を変え
ても消失することがなく、高分解能像で観察すると空孔
の境界には連続した格子縞が見られる。空孔の少なくと
も一辺の長さは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度である。

【００３３】誘電体磁器の平均結晶粒子径は、０．１μ
ｍよりも大きく０．７μｍ以下の範囲内であることが好
ましい。平均結晶粒子径を０．７μｍ以下とすれば、Ｉ
Ｒ加速寿命をより改善することができると共に、直流電
界下での容量の経時変化も少なくなるからであり、平均
結晶粒子径を０．１μｍ以下とすると、容量温度特性が
低下してしまうからである。なお、平均結晶粒子径は、
例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で写真撮影
したものを画像処理することにより求められる。ちなみ
に、平均結晶粒子径を小さくすると容量温度特性は低下
する傾向にあるが、本実施の形態では、平均結晶粒子径
を小さくしても副成分の添加により容量温度特性の改善
が図られている。

【００３４】［誘電体磁器の製造方法］このような構成
を有する誘電体磁器は、例えば、次のようにして製造す
ることができる。

【００３５】まず、主成分の原料としてチタン酸バリウ
ム粉末を用意する。チタン酸バリウム粉末には、しゅう
酸塩法または固相法により合成したものを用いることが
好ましい。これらの方法により合成したものは空孔が少
ないので、上述したように空孔の少ない誘電体磁器を得
ることができるからである。特に、しゅう酸塩法により
合成したものは、結晶性が少し劣るものの粒子径を小さ
くすることができ、ＩＲ加速寿命をより改善することが
できるので好ましい。また、固相法により合成したもの
は、粒子径を０．３μｍ程度よりも小さくするのは難し
いが結晶性に優れているので、用途によっては好ましく
用いられる。

【００３６】なお、しゅう酸塩法というのは、バリウム
およびチタンなどを含む水溶液としゅう酸とを反応させ
てバリウムおよびチタンなどを含む複塩を生成させたの
ち、この複塩を加熱分解することによりチタン酸バリウ
ムを得る方法である。例えば、バリウムとチタンとを含
む複塩は化１に示した反応式により生成される。

【化１】

【００３７】また、固相法というのは、炭酸バリウムお
よび酸化チタンなどを混合したのち、１０００℃以上の
温度で仮焼することによりチタン酸バリウムを得る方法
であり、化２に示した反応式によって表される。

【化２】

【００３８】チタン酸バリウム粉末には、また、平均粒
子径が０．１μｍ以上０．７μｍ未満のものを用いるこ
とが好ましい。誘電体磁器の平均結晶粒子径を上述した
範囲内とすることができ、容量温度特性を保持しつつＩ
Ｒ加速寿命を改善することができるからである。なお、
平均粒子径は、例えば、ＢＥＴ（ＢｒｕｎａｕｅｒＥｍ
ｍｅｔｔ Ｔｅｌｌｅｒ）法、またはレーザ回折法によ
り求められる。

【００３９】チタン酸バリウム粉末には、更に、チタン
に対するバリウムの組成比（Ｂａ／Ｔｉ）が１よりも大
きく１．００７よりも小さいものを用いることが好まし
い。組成比（Ｂａ／Ｔｉ）を１よりも大きくすれば、チ
タン酸バリウム粉末の平均粒子径を上述した範囲内まで
小さくすることができると共に、耐還元性を向上させる
ことができるからであり、組成比（Ｂａ／Ｔｉ）を１．
００７以上とすると、異相の析出により結晶性が低下し
てしまうからである。

【００４０】次いで、上述した第１副成分，第３副成分
および第４副成分、更に必要に応じて第５副成分，第６
副成分および第７副成分の原料として、それらを含む酸
化物粉末または複合酸化物粉末を用意する。但し、これ
ら副成分に関しては、酸化物に代えて、焼成により酸化
物となる炭酸塩，硝酸塩，水酸化物あるいは有機金属化
合物などを用いてもよい。また、第２副成分の原料とし
て（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｂ）_ｘＳｉＯ
_２＋ｘ粉末、または酸化ケイ素粉末と必要に応じて酸化
バリウム粉末，酸化カルシウム粉末，酸化ストロンチウ
ム粉末，酸化マグネシウム粉末，酸化リチウム粉末およ
び酸化ホウ素粉末とを用意する。これら副成分原料粉末
の平均粒子径は、例えば０．１μｍ〜３．０μｍ程度と
する。

【００４１】次いで、これらの原料粉末を、主成分に対
する各副成分の割合が上述した範囲内となるように混合
したのち、この原料混合粉末に有機ビヒクルまたは水系
ビヒクルを加えて混練し、誘電体ペーストを作成する。
有機ビヒクルはバインダを有機溶媒中に溶解させたもの
である。バインダは特に限定されず、エチルセルロース
あるいはポリビニルブチラールなどの各種バインダから
選択して用いる。有機溶媒も特に限定されず、成形方法
に応じて選択する。例えば、印刷法あるいはシート法な
どにより成形する場合には、テルピネオール，ブチルカ
ルビトール，アセトンあるいはトルエンなどを選択して
用いる。また、水系ビヒクルは水に水溶性バインダおよ
び分散剤などを溶解させたものである。水溶性バインダ
も特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール，セ
ルロース，水溶性アクリル樹脂あるいはエマルションな
どから選択して用いる。

【００４２】誘電体ペーストにおけるビヒクルの含有量
は特に限定されず、通常はバインダが１〜５重量％程
度、溶剤が１０〜５０重量％程度となるように調整す
る。また、誘電体ペーストには、必要に応じて分散剤ま
たは可塑剤などの添加物を添加してもよい。その添加量
は、合計で１０重量％以下とすることが好ましい。

【００４３】続いて、誘電体ペーストを成形し、例えば
１８０℃〜４００℃に加熱して脱バインダ処理を行った
のち、例えば１１００℃〜１４００℃で焼成する。これ
により、誘電体磁器が得られる。

【００４４】このような誘電体磁器は、例えば、積層コ
ンデンサを形成する材料として好ましく用いられる。

【００４５】［積層コンデンサの構成］図１は、本実施
の形態に係る誘電体磁器を用いた電子部品である積層コ
ンデンサの断面構造を表すものである。この積層コンデ
ンサは、例えば、複数の誘電体層１１と複数の内部電極
１２とを交互に積層したコンデンサ素体１０を備えてい
る。内部電極１２は例えば交互に逆方向に延長されてお
り、その延長方向には内部電極１２と電気的に接続され
た一対の端子電極２１，２２がそれぞれ設けられてい
る。端子電極２１，２２の外側には、必要に応じてめっ
き層２３，２４がそれぞれ設けられている。コンデンサ
素体１０の形状に特に制限はないが、通常、直方体状と
される。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応
じて適当な寸法とすればよいが、通常、（０．６ｍｍ〜
５．６ｍｍ）×（０．３ｍｍ〜５．０ｍｍ）×（０．３
ｍｍ〜１．９ｍｍ）程度である。

【００４６】誘電体層１１は本実施の形態に係る誘電体
磁器を含有しており、空孔の存在率が低くなっている。
これにより、この積層コンデンサではＩＲ加速寿命が改
善されると共に、高温における容量温度特性が平坦化さ
れるようになっている。誘電体層１１の一層当たりの厚
さは、通常２μｍ〜４０μｍ程度であり、３０μｍ以下
であれば好ましい。誘電体層１１の積層数は、通常２〜
３００程度である。

【００４７】内部電極１２は、導電材料を含有してい
る。導電材料は特に限定されないが、例えば、ニッケル
（Ｎｉ），銅（Ｃｕ）あるいはそれらの合金が好まし
い。なお、本実施の形態では誘電体層１１の構成材料が
耐還元性を有しており、導電材料に安価な卑金属を用い
ることもできるので、導電材料としてはニッケルあるい
はニッケル合金が特に好ましい。ニッケル合金として
は、マンガン，クロム，コバルト（Ｃｏ）およびアルミ
ニウムなどから選択される１種以上の元素とニッケルと
の合金が好ましく、合金中におけるニッケルの含有量は
９５重量％以上であることが好ましい。なお、内部電極
１２は、それらの他にリン（Ｐ）などの各種微量成分を
０．１重量％程度以下含有していても良い。内部電極１
２の厚さは用途に応じて適宜決定されるが、例えば、
０．５μｍ〜５μｍ程度であることが好ましく、０．５
μｍ〜２．５μｍ程度であればより好ましい。

【００４８】端子電極２１，２２は、例えば、端子電極
ペーストを焼き付けることにより形成されたものであ
る。この端子電極ペーストは、例えば、導電材料と、ガ
ラスフリットと、ビヒクルとを含有している。導電材料
は、例えば、銀（Ａｇ），金（Ａｕ），銅，ニッケル，
パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）からなる群のう
ちの少なくとも１種を含んでいる。端子電極２１，２２
の厚さは用途等に応じて適宜決定されるが、通常１０μ
ｍ〜５０μｍ程度である。めっき層２３，２４は、例え
ば、ニッケルあるいはスズの単層構造、またはニッケル
およびスズを用いた積層構造となっている。

【００４９】［積層コンデンサの製造方法］このような
構成を有する積層コンデンサは、例えば、次のようにし
て製造することができる。

【００５０】まず、誘電体磁器の製造方法で説明したよ
うにして誘電体ペーストを作製する。次いで、内部電極
１２を構成する上述した導電材料または焼成後に上述し
た導電材料となる各種酸化物，有機金属化合物あるいは
レジネートなどを、誘電体ペーストと同様のビヒクルと
混練して内部電極ペーストを作製する。内部電極ペース
トにおけるビヒクルの含有量は誘電体ペーストと同様に
調整する。また、内部電極ペーストには、必要に応じて
分散剤、可塑剤、誘電体材料、絶縁体材料などの添加物
を添加してもよい。その添加量は、合計で１０重量％以
下とすることが好ましい。

【００５１】続いて、これら誘電体ペーストと内部電極
ペーストとを用い、例えば、印刷法あるいはシート法に
より、コンデンサ素体１０の前駆体であるグリーンチッ
プを作製する。例えば、印刷法を用いる場合には、誘電
体ペーストおよび内部電極ペーストをポリエチレンテレ
フタレート製の基板（以下、ＰＥＴ基板と言う）などの
上に交互に印刷し、熱圧着したのち、所定形状に切断
し、基板から剥離してグリーンチップとする。また、シ
ート法を用いる場合には、誘電体ペーストを用いて誘電
体ペースト層（グリーンシート）を形成し、この誘電体
ペースト層の上に内部電極ペースト層を印刷したのち、
これらを積層して圧着し、所定形状に切断してグリーン
チップとする。

【００５２】グリーンチップを作製したのち、脱バイン
ダ処理を行う。脱バインダ処理条件は通常のもので良
く、例えば、内部電極１２にニッケルあるいはニッケル
合金などの卑金属を用いる場合には、下記のように調整
することが好ましい。

【００５３】脱バインダ処理を行ったのち、焼成を行い
コンデンサ素体１０を形成する。焼成時の雰囲気は内部
電極１２の構成材料に応じて適宜選択すれば良いが、内
部電極１２にニッケルあるいはニッケル合金などの卑金
属を用いる場合には、還元性雰囲気とすることが好まし
い。例えば、雰囲気ガスとしては窒素ガスに水素ガスを
１〜１０容量％混合して加湿したものが好ましく、酸素
分圧は１×１０^−３Ｐａ〜１×１０^−７Ｐａとすること
が好ましい。酸素分圧がこの範囲未満であると、内部電
極１２が異常焼結して途切れてしまうことがあるからで
あり、酸素分圧がこの範囲を超えると、内部電極１２が
酸化してしまう傾向があるからである。

【００５４】焼成時の保持温度は１１００℃〜１４００
℃とすることが好ましく、１２００℃〜１３６０℃とす
ればより好ましく、１２００℃〜１３２０℃とすれば更
に好ましい。保持温度がこの範囲未満であると緻密化が
不十分であり、この範囲を超えると内部電極１２が途切
れたり、または内部電極１２の構成元素が拡散して容量
温度特性が低下してしまうからである。

【００５５】その他の焼成条件は、例えば下記のように
することが好ましい。

【００５６】なお、焼成を還元雰囲気で行った場合に
は、焼成ののちにアニールを施すことが好ましい。アニ
ールは誘電体層１１を再酸化するための処理であり、こ
れによりＩＲ寿命が著しく延長され、信頼性が向上す
る。アニール時の雰囲気ガスには加湿した窒素ガスを用
いることが好ましく、その酸素分圧は０．１Ｐａ以上、
特に１Ｐａ〜１０Ｐａとすることが好ましい。酸素分圧
がこの範囲未満であると誘電体層１１の再酸化が困難で
あり、この範囲を超えると内部電極１２が酸化してしま
うからである。アニールの保持温度は１１００℃以下、
特に５００℃〜１１００℃とすることが好ましい。保持
温度がこの範囲未満であると誘電体層１１の酸化が不十
分となり、絶縁抵抗が低下し、ＩＲ寿命が短くなってし
まうからである。一方、この範囲を超えると、内部電極
１２が酸化して容量が低下するだけでなく、内部電極１
２が誘電体層１１と反応し、容量温度特性の悪化、絶縁
抵抗の低下、およびＩＲ寿命の低下を生じてしまうから
である。

【００５７】その他の焼成条件は、例えば下記のように
することが好ましい。 なお、アニールは昇温過程および降温過程だけから構成
してもよく、保持時間を零としてもよい。この場合、保
持温度は最高温度と同義である。ちなみに、上述した脱
バインダ処理工程、焼成工程およびアニール工程におい
て、雰囲気ガスを加湿する場合には、例えば、ウエッタ
ーなどを使用すればよい。その場合の水温は０℃〜７５
℃程度とすることが好ましい。

【００５８】また、脱バインダ処理工程、焼成工程およ
びアニール工程は連続して行うようにしてもよく、互い
に独立して行うようにしてもよい。これらを連続して行
う場合には、脱バインダ処理後、冷却せず雰囲気を変更
して焼成の保持温度まで昇温して焼成を行い、次いでア
ニール工程の保持温度まで冷却し、雰囲気を変更してア
ニールを行うことが好ましい。これらを独立して行う場
合には、焼成工程において、脱バインダ処理時の保持温
度までは窒素ガスまたは加湿した窒素ガス雰囲気下で昇
温し、そののち焼成時の雰囲気に変更して昇温を続ける
ことが好ましく、アニール時の保持温度まで冷却した後
は、再び窒素ガスあるいは加湿した窒素ガス雰囲気に変
更して冷却を続けることが好ましい。また、アニールに
際しては、窒素ガス雰囲気下で保持温度まで昇温したの
ちに雰囲気を変更してもよく、アニールの全工程を加湿
した窒素ガス雰囲気としても良い。

【００５９】コンデンサ素体１０を形成したのち、例え
ばバレル研磨やサンドブラストなどにより端面研磨を施
し、内部電極ペーストと同様にして作製した端子電極ペ
ーストを印刷または転写して焼き付け、端子電極２１，
２２を形成する。その際、雰囲気は例えば加湿した窒素
ガスと水素ガスとの混合ガス中とし、焼き付け温度は６
００℃〜８００℃、保持温度は１０分間〜１時間程度と
することが好ましい。端子電極２１，２２を形成したの
ち、必要に応じて端子電極２１，２２の上にめっき層２
３，２４を形成する。これにより、図１に示した積層コ
ンデンサが得られる。

【００６０】なお、この積層コンデンサは、はんだ付け
などによりプリント基板上などに実装され、各種電子機
器に用いられる。

【００６１】このように本実施の形態によれば、空孔を
有する結晶粒子の存在率を個数比で１０％以下とするよ
うにしたので、ＩＲ加速寿命を向上させることができる
と共に、高温における容量温度特性を平坦化することが
できる。よって、この誘電体磁器を用いて積層コンデン
サを形成すれば、ＩＲ加速寿命を向上させることができ
るので、高温における信頼性を向上させることができる
と共に、薄層化が可能となり、小型化および大容量化を
図ることができる。また、高温における容量温度特性を
平坦化することができるので、例えば、−５５℃〜１２
５℃の範囲内における容量変化率を基準温度２５℃とし
て±１５％以内とする米国電子工業会規格（ＥＩＡ規
格）のＸ７Ｒ特性、または−５５℃〜１５０℃の範囲内
における容量変化率を基準温度２５℃として±１５％以
内とするＥＩＡ規格のＸ８Ｒ特性を容易に満たすことが
できる。従って、高温での使用を可能とすることができ
る。

【００６２】特に、誘電体磁器の平均結晶粒子径を０．
１μｍよりも大きく０．７μｍ以下とすれば、容量温度
特性を保持しつつＩＲ加速寿命をより向上させることが
できる。

【００６３】また、しゅう酸塩法または固相法により合
成したチタン酸バリウム粉末を原料に用いるようにすれ
ば、容易に空孔を有する結晶粒子の存在率を小さくする
ことができる。よって、容易にＩＲ加速寿命を向上させ
ることができると共に、容易に高温における容量温度特
性を平坦化することができる。

【００６４】更に、平均粒子径が０．１μｍ以上０．７
μｍ未満のチタン酸バリウム粉末を原料に用いるように
すれば、容易に誘電体磁器の平均結晶粒子径を上述した
範囲内とすることができる。よって、容易にＩＲ加速寿
命をより向上させることができる。

【００６５】加えて、チタンに対するバリウムの組成比
（Ｂａ／Ｔｉ）が１よりも大きく１．００７よりも小さ
いチタン酸バリウム粉末を原料に用いるようにすれば、
チタン酸バリウム粉末の結晶性を保持しつつ、平均粒子
径を容易に上述した範囲内まで小さくすることができる
と共に、耐還元性を向上させることができる。

【００６６】

【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について図１
を参照して説明する。

【００６７】［実施例１，２］実施例１，２として、ま
ず、主成分の原料としてしゅう酸塩法により合成したチ
タン酸バリウム粉末を用意した。このチタン酸バリウム
粉末について蛍光Ｘ線法によりチタンに対するバリウム
の組成比（Ｂａ／Ｔｉ）を測定したところ、１．００４
であった。また、このチタン酸バリウム粉末について電
子線回折により結晶性を解析すると共に、ＴＥＭにより
微細構造を観察した。それらの結果を図２乃至図４に示
す。図２は電子線回折写真、図３はＴＥＭ写真、図４は
図３の一部を拡大したものである。図２から、このチタ
ン酸バリウム粉末は単結晶ではないものの結晶であるこ
とが分かった。また、図３および図４においても乱れは
見られるが格子を確認することができ、結晶であること
が分かる。更に、図３および図４では空孔を示す濃淡が
見られず、このチタン酸バリウム粉末にはほとんど空孔
が存在しないことが分かった。

【００６８】次いで、第１副成分の原料として炭酸マグ
ネシウム（ＭｇＣＯ_３）粉末と、第２副成分の原料とし
て（Ｂａ_０．６Ｃａ_０．４）ＳｉＯ_３ガラス粉末と、第
３副成分の原料として酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）粉末
と、第４副成分の原料として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ
_３）粉末と、第５副成分の原料として炭酸マンガン（Ｍ
ｎＣＯ_３）粉末とをそれぞれ用意した。なお、（Ｂａ
_０．６Ｃａ_０．４）ＳｉＯ_３ガラス粉末は、炭酸バリウ
ム（ＢａＣＯ_３）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）と二
酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）とをボールミルにより１６時間
湿式混合して乾燥させたのち、空気中において１１５０
℃で焼成し、更にボールミルにより１００時間湿式粉砕
することにより作製した。

【００６９】続いて、粒子径を０．１μｍ〜１μｍ、平
均粒子径を０．４μｍに調整したチタン酸バリウム粉末
に副成分の原料粉末を加え、ボールミルにより１６時間
湿式混合し、乾燥して原料混合粉末を得た。その際、チ
タン酸バリウム粉末１００ｍｏｌに対する副成分の含有
量が表３に示した値となるように原料粉末の混合量を調
整した。表３において第１副成分のマグネシウム，第３
副成分のバナジウムおよび第５副成分のマンガンの含有
量は酸化物に換算した値であり、第４副成分のイットリ
ウムの含有量はイットリウム原子を基準とした値であ
る。実施例１と実施例２とでは、原料混合粉末において
第３副成分の原料である酸化バナジウムの混合量が異な
ることを除き、他は同一である。なお、チタン酸バリウ
ム粉末の平均粒子径はＢＥＴ法により測定した。

【００７０】

【表３】

【００７１】原料混合粉末を作製したのち、この原料混
合粉末１００重量部に対して、アクリル樹脂を４．８重
量部、塩化メチレンを４０重量部、酢酸エチルを２０重
量部、ミネラルスピリットを６重量部、およびアセトン
を４重量部の割合でそれぞれ添加し、ボールミルにより
混合して誘電体ペーストを作製した。

【００７２】また、平均粒子径０．２μｍ〜０．８μｍ
のニッケル粒子１００重量部に対して、エチルセルロー
ス８重量部をブチルカルビトール９２重量部に溶解した
有機ビヒクルを４０重量部、およびブチルカルビトール
を１０重量部の割合でそれぞれ添加し、３本ロールによ
り混練して内部電極ペーストを作製した。

【００７３】更に、平均粒子径０．５μｍの銅粒子１０
０重量部に対して、内部電極ペーストと同様の有機ビヒ
クルを３５重量部、およびブチルカルビトールを７重量
部の割合でそれぞれ添加し、３本ロールにより混練して
端子電極ペーストを作製した。

【００７４】これら誘電体ペースト、内部電極ペースト
および端子電極ペーストをそれぞれ作製したのち、フィ
ルム状のＰＥＴ基板の上に誘電体ペーストを用いて厚さ
７μｍおよび１５μｍのグリーンシートを形成し、この
グリーンシートの上に内部電極ペーストを印刷した。次
いで、内部電極ペーストを印刷したグリーンシート５枚
と、内部電極ペーストを印刷していないグリーンシート
とを積層し、圧着して所定の大きさに切断し、グリーン
チップを得た。なお、外側のグリーンシートには厚さ１
５μｍのものを用い、内部のグリーンシートには厚さ７
μｍのものを用いた。

【００７５】続いて、このグリーンーンチップについて
脱バインダ処理、焼成およびアニールをそれぞれ下記の
条件で行い、コンデンサ素体１０を作製した。 ＜脱バインダ処理条件＞ 昇温速度 ： １５℃／ｈ 保持温度 ： ２８０℃ 保持時間 ： ８時間 雰囲気 ： 空気中

【００７６】

【００７７】 なお、焼成およびアニールの際の雰囲気ガスの加湿に
は、水温を３５℃としたウェッターを用いた。

【００７８】コンデンサ素体１０を作製したのち、端面
をサンドブラストにて研磨し、この端面に端子電極ペー
ストを転写して、窒素ガスと水素ガスとの混合ガス雰囲
気中において８００℃で１０分間焼成し、端子電極２
１，２２を形成した。これにより、実施例１，２につい
て図１に示した積層コンデンサをそれぞれ得た。得られ
た積層コンデンサの大きさは３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×
０．６ｍｍであり、誘電体層の厚さは外側が１００μ
ｍ、内部が４μｍであり、内部電極の厚さは１．５μｍ
であった。

【００７９】また、実施例１，２について、積層コンデ
ンサの他に、誘電体磁器の特性を測定するための円板状
サンプルを作製した。この円板状サンプルは、上述した
誘電体ペーストを用い、積層コンデンサと同一の条件で
脱バインダ処理、焼成、およびアニールをそれぞれ行
い、直径５ｍｍのＩｎＧａ電極を両面に塗布したもので
ある。

【００８０】これら実施例１，２に対する比較例１，２
として、水熱合成法により合成したチタン酸バリウム粉
末を用い、コンデンサ素体を作製する際の焼成温度を１
２８０℃としたことを除き、実施例１，２と同一の条件
で積層コンデンサおよび円板状サンプルを作製した。比
較のために、比較例１，２の誘電体ペーストにおけるチ
タン酸バリウムの合成法およびチタン酸バリウム１００
ｍｏｌに対する副成分の含有量を表３に合わせて示す。

【００８１】なお、比較例１，２で用いたチタン酸バリ
ウム粉末についても、実施例１，２と同様にチタンに対
するバリウムの組成比（Ｂａ／Ｔｉ）を測定したとこ
ろ、１．００５であった。また、実施例１，２と同様に
電子線回折により結晶性を解析すると共に、ＴＥＭによ
り微細構造を観察した。それらの結果を図５乃至図７に
示す。図５は電子線回折写真、図６はＴＥＭ写真、図７
は図６の一部を拡大したものである。図５から、このチ
タン酸バリウム粉末はきれいな単結晶であることが分か
った。また、図３および図４では格子にそって空孔の存
在を示す濃淡が見られ、このチタン酸バリウム粉末には
空孔が存在していることが分かった。

【００８２】作製した実施例１，２および比較例１，２
の積層コンデンサおよび円板状サンプルについて、微細
構造および特性の評価を行った。 ＜空孔の存在率＞ＴＥＭ（日本電子株式会社製のＪＥＭ
−２０００ＦＸ）により観察を行い、観察した結晶粒子
数に対する空孔を有する結晶粒子数の比（空孔有粒子数
／観察粒子数）を、空孔存在率として測定した。 ＜平均結晶粒子径＞ＳＥＭ（日本電子株式会社製のＪＳ
Ｍ−Ｔ３００）により１００００倍で写真撮影をし、円
相当径法を用いて求めた。 ＜比誘電率（ε_ｒ）＞円板状サンプルについてＬＣＲメ
ータにより１ｋＨｚ，１Ｖｒｍｓの条件下で２５℃にお
ける容量および誘電損失（ｔａｎδ）を測定し、容量、
電極寸法およびサンプルの厚さから比誘電率を算出し
た。

【００８３】＜直流絶縁破壊強度＞積層コンデンサにつ
いて直流電圧を１００Ｖ／ｓｅｃの昇圧速度で印加し、
１００ｍＡの漏洩電流を検出するか、または素子が破壊
した時の電圧を、直流絶縁破壊強度として測定した。 ＜ＩＲ加速寿命＞積層コンデンサについて２００℃で１
５Ｖ／μｍの直流電界下で加速試験を行い、絶縁抵抗が
１ＭΩ以下になるまでの時間を寿命時間として測定し
た。 ＜容量温度特性＞積層コンデンサについてＬＣＲメータ
（ＹＨＰ４２８４Ａ）により測定電圧１Ｖで−５５℃，
１２５℃および１５０℃における容量を測定し、基準温
度２５℃における容量に対する変化率を調べた。

【００８４】それらの結果を表４に示すと共に、実施例
１および比較例１のＴＥＭ写真を図８乃至図１１に示
す。図８は実施例１のＴＥＭ写真、図９は図８の一部を
拡大したものであり、図１０は比較例１のＴＥＭ写真、
図１１は図１０の一部を拡大したものである。また、平
均結晶粒子径は、実施例１，２および比較例１，２のい
ずれも約０．５μｍであった。

【００８５】

【表４】

【００８６】図８乃至図１１から分かるように、本実施
例によれば空孔の存在率が低いのに対して、比較例では
空孔の存在率が高かった。具体的には、本実施例の空孔
存在率は個数比で１０％以下であるのに対して、比較例
は個数比で５０％よりも多かった。また、表４から分か
るように、本実施例によれば比較例に比べてＩＲ加速寿
命を大幅に改善することができると共に、１２５℃を超
える温度における容量温度変化率を小さくすることがで
きた。なお、本実施例はＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満た
している。更に、本実施例では、比誘電率について１０
００を超える優れた値を得ることができ、直流絶縁破壊
電圧について比較例と同等以上の値を得ることができ
た。

【００８７】すなわち、誘電体磁器における空孔存在率
を低くすれば、ＩＲ加速寿命を大幅に改善することがで
きると共に、高温における容量温度特性を平坦化できる
ことが分かった。また、しゅう酸塩法により合成したチ
タン酸バリウム粉末を用いれば、容易に誘電体磁器にお
ける空孔存在率を低くできることが分かった。

【００８８】［実施例３〜６］実施例３〜６として、誘
電体ペーストの原料混合粉末およびコンデンサ素体１０
を作製する際の焼成温度を変えたことを除き、実施例
１，２と同一の条件で積層コンデンサおよび円板状サン
プルを作製した。誘電体ペーストの原料混合粉末の作製
に際しては、第４副成分の原料として酸化イッテルビウ
ム（Ｙｂ_２Ｏ_３）粉末と、第６副成分の原料としてジル
コン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）粉末とを更に加える
と共に、チタン酸バリウム粉末１００ｍｏｌに対する副
成分の含有量が表５に示した値となるように原料粉末の
混合量を調整したことを除き、他は実施例１，２と同一
とした。第４副成分のイッテルビウムの含有量はイッテ
ルビウム原子を基準とした値、第６副成分のカルシウム
およびジルコニウムの含有量は酸化物に換算した値であ
り、他は表３と同様である。

【００８９】

【表５】

【００９０】なお、ジルコン酸カルシウム粉末は、炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ_３）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
_３）とをボールミルにより１６時間湿式混合して乾燥さ
せたのち、空気中において１１５０℃で焼成し、更にボ
ールミルにより２４時間湿式粉砕することにより作製し
た。また、コンデンサ素体１０を作製する際の焼成温度
は、実施例３，５については１３４０℃、実施例４，６
については１３２０℃とした。実施例３，５と実施例
４，６とでは、原料混合粉末において第４副成分の原料
である酸化イッテルビウムの混合量が異なることおよび
焼成温度が異なることを除き、他は同一である。実施例
３，４と実施例５，６とでは、原料混合粉末において第
６副成分の原料であるジルコン酸カルシウムの混合量が
異なることを除き、他は同一である。

【００９１】これら実施例３〜６に対する比較例３〜６
として、水熱合成法により合成したチタン酸バリウム粉
末を用いたことを除き、実施例３〜６と同一の条件で積
層コンデンサおよび円板状サンプルを作製した。比較の
ために、比較例３〜６の誘電体ペーストにおけるチタン
酸バリウムの合成法およびチタン酸バリウム１００ｍｏ
ｌに対する副成分の含有量を表５に合わせて示す。

【００９２】作製した実施例３〜６および比較例３〜６
の積層コンデンサおよび円板状サンプルについて、実施
例１，２と同様にして微細構造および特性の評価を行っ
た。それらの結果を表６に示すと共に、実施例３および
比較例３のＴＥＭ写真を図１２乃至図１５に示す。図１
２は実施例３のＴＥＭ写真、図１３は図１２の一部を拡
大したものであり、図１４は比較例３のＴＥＭ写真、図
１５は図１４の一部を拡大したものである。

【００９３】

【表６】

【００９４】図１２乃至図１５および表６から、実施例
３〜６についても実施例１，２と同様の結果が得られる
ことが分かる。なお、本実施例はＥＩＡ規格のＸ８Ｒ特
性を満たしている。すなわち、誘電体磁器の組成を変え
ても、誘電体磁器における空孔存在率を低くすれば、同
様の効果を得られることが分かった。また、しゅう酸塩
法により合成したチタン酸バリウム粉末を用いれば、容
易に誘電体磁器における空孔存在率を低くできることが
分かった。

【００９５】［実施例７，８］実施例７，８として、用
いたチタン酸バリウム粉末の組成比（Ｂａ／Ｔｉ）およ
び平均粒子径を変えたことを除き、実施例１と同一の条
件で積層コンデンサおよび円板状サンプルを作製した。
表７に示したように、実施例７では組成比（Ｂａ／Ｔ
ｉ）が０．９９８で平均粒子径が０．７μｍのチタン酸
バリウム粉末を用い、実施例８では組成比（Ｂａ／Ｔ
ｉ）が１．００６で平均粒子径が０．２５μｍのチタン
酸バリウム粉末を用いた。なお、実施例１および比較例
１で用いたチタン酸バリウム粉末についても表７に合わ
せて示す。

【００９６】

【表７】

【００９７】作製した実施例７，８の積層コンデンサお
よび円板状サンプルについて、実施例１と同様にして微
細構造および特性の評価を行った。それらの結果を実施
例１および比較例１の結果と共に表８に示す。

【００９８】

【表８】

【００９９】表８から分かるように、実施例１は実施例
７に比べてＩＲ加速寿命が大幅に改善され、実施例８は
実施例１よりも更に改善されていた。また、平均結晶粒
子径は、実施例１の方が実施例７よりも小さく、実施例
８の方がより小さかった。すなわち、平均結晶粒子径を
０．７μｍ以下とすれば、ＩＲ加速寿命をより改善でき
ることが分かった。また、組成比（Ｂａ／Ｔｉ）が１よ
りも大きいチタン酸バリウム粉末、または平均粒子径が
０．７μｍ未満のチタン酸バリウム粉末を用いれば、容
易に誘電体磁器の平均結晶粒子径を０．７μｍ以下とす
ることができ、ＩＲ加速寿命をより改善できることが分
かった。

【０１００】なお、ここでは詳細に説明しないが、第１
副成分乃至第７副成分として他のものを用いても、上記
実施例と同様の結果を得ることができる。また、チタン
酸バリウム粉末として固相法により合成したものを用い
ても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

【０１０１】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実
施例に限定されるものではなく、種々変形することがで
きる。例えば、上記実施の形態および実施例では、主成
分であるチタン酸バリウムに加えて第１副成分乃至第４
副成分を含み、更に必要に応じて第５副成分乃至第７副
成分を含む誘電体磁器について説明したが、本発明は、
チタン酸バリウムを含んでいればこれらの副成分を含ま
ない他の誘電体磁器についても広く適用することができ
る。

【０１０２】また、上記実施の形態および実施例では、
誘電体磁器を積層コンデンサに用いる場合について説明
したが、本発明は、誘電体層を備える他の電子部品、例
えば、積層セラミックインダクタ、積層セラミックバリ
スタ、ＬＣフィルターについても同様に適用することが
で、同様の効果を得ることができる。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５のいずれか１に記載の誘電体磁器によれば、結晶
格子に沿った多面体形状の空孔を有する結晶粒子の存在
率を個数比で１０％以下とするようにしたので、ＩＲ加
速寿命を向上させることができると共に、高温における
容量温度特性を平坦化することができるという効果を奏
する。

【０１０４】特に、請求項２ないし請求項５のいずれか
１に記載の誘電体磁器によれば、平均結晶粒子径を０．
１μｍよりも大きく０．７μｍ以下とするようにしたの
で、容量温度特性を保持しつつＩＲ加速寿命をより向上
させることができるという効果を奏する。

【０１０５】

【０１０６】更に、請求項４または請求項５記載の誘電
体磁器によれば、平均粒子径が０．１μｍ以上０．７μ
ｍ未満のチタン酸バリウム原料粉末を用いるようにした
ので、容易に誘電体磁器の平均結晶粒子径を所定の範囲
内とすることができる。よって、容易にＩＲ加速寿命を
より向上させることができるという効果を奏する。

【０１０７】加えて、請求項５記載の誘電体磁器によれ
ば、チタンに対するバリウムの組成比（Ｂａ／Ｔｉ）が
１よりも大きく１．００７よりも小さいチタン酸バリウ
ム原料粉末を用いるようにしたので、チタン酸バリウム
粉末の結晶性を保持しつつ、平均粒子径を容易に所定の
範囲内に小さくすることができると共に、耐還元性を向
上させることができるという効果を奏する。

【０１０８】更にまた、請求項６記載の電子部品によれ
ば、本発明の誘電体磁器を含む誘電体層を備えているの
で、ＩＲ加速寿命および高温における容量温度特性を改
善することができ、高温における信頼性を向上させるこ
とができると共に、薄層化が可能となり、小型化および
大容量化を図ることができるという効果を奏する。ま
た、高温での使用を可能とすることができるという効果
も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る誘電体磁器を用い
た積層コンデンサの構成を表す断面図である。

【図２】本発明の実施例に係るしゅう酸塩法で合成した
チタン酸バリウム原料粉末の電子線回折写真である。

【図３】図２に示したチタン酸バリウム原料粉末の微細
構造を表すＴＥＭ写真である。

【図４】図３の一部を拡大して表すＴＥＭ写真である。

【図５】比較例に係る水熱合成法で合成したチタン酸バ
リウム原料粉末の電子線回折写真である。

【図６】図５に示したチタン酸バリウム原料粉末の微細
構造を表すＴＥＭ写真である。

【図７】図６の一部を拡大して表すＴＥＭ写真である。

【図８】本発明の実施例１に係る誘電体磁器の微細構造
を表すＴＥＭ写真である。

【図９】図８の一部を拡大して表すＴＥＭ写真である。

【図１０】比較例１に係る誘電体磁器の微細構造を表す
ＴＥＭ写真である。

【図１１】図１０の一部を拡大して表すＴＥＭ写真であ
る。

【図１２】本発明の実施例３に係る誘電体磁器の微細構
造を表すＴＥＭ写真である。

【図１３】図１２の一部を拡大して表すＴＥＭ写真であ
る。

【図１４】比較例３に係る誘電体磁器の微細構造を表す
ＴＥＭ写真である。

【図１５】図１４の一部を拡大して表すＴＥＭ写真であ
る。

【符号の説明】

１０…コンデンサ素体、１１…誘電体層、１２…内部電
極、２１，２２…端子電極、２３，２４…めっき層。

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−154057（ＪＰ，Ａ) 特開2000−26160（ＪＰ，Ａ) 特開2000−34166（ＪＰ，Ａ) 特開2000−154055（ＪＰ，Ａ) 特開2000−169226（ＪＰ，Ａ) 特開2000−185969（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−154620（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333780（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−109318（ＪＰ，Ａ) 特開2001−31467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/50 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主成分としてのチタン酸バリウムと、 マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），バリウム
   （Ｂａ），ストロンチウム（Ｓｒ）およびクロム（Ｃ
   ｒ）からなる群のうちの少なくとも１種の第１副成分
   と、 酸化ケイ素を含む第２副成分と、 バナジウム（Ｖ），モリブデン（Ｍｏ）およびダングス
   テン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種の第３副
   成分と、 エルビウム（Ｅｒ），ツリウム（Ｔｍ），イッテルビウ
   ム（Ｙｂ），イットリウム（Ｙ），ジスプロシウム（Ｄ
   ｙ）およびホルミウム（Ｈｏ）からなる群のうちの少な
   くとも１種の第４副成分とを含む誘電体磁器であって、 結晶格子に沿った多面体形状の 空孔を有する結晶粒子の
   存在率が、個数比で１０％以下であることを特徴とする
   誘電体磁器。
2. 【請求項２】 平均結晶粒子径が０．１μｍよりも大き
   く０．７μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載
   の誘電体磁器。
3. 【請求項３】 前記第２副成分は、 更に、バリウム，カルシウム，ストロンチウム，マグネ
   シウム，リチウム（Ｌｉ）およびホウ素（Ｂ）からなる
   群のうちの少なくとも１種の酸化物を含み、 焼結助剤として機能することを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の誘電体磁器。
4. 【請求項４】 平均粒子径が０．１μｍ以上０．７μｍ
   未満のチタン酸バリウム粉末を原料に用いて作製された
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１
   に記載の誘電体磁器。
5. 【請求項５】 チタンに対するバリウムの組成比（Ｂａ
   ／Ｔｉ）が１よりも大きく１．００７よりも小さいチタ
   ン酸バリウム粉末を原料に用いて作製されたことを特徴
   とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の誘
   電体磁器。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１に
   記載の誘電体磁器を含有する誘電体層を備えたことを特
   徴とする電子部品。