电介质瓷器组合物的制造方法技术

本发明专利技术提供能够无损介电特性地降低烧成温度的电介质瓷器组合物的制造方法。本发明专利技术的电介质瓷器组合物的制造方法包括下述工序：调制以组成式〔（Ｃａ↓［ｘ］Ｓｒ↓［１－ｘ］）Ｏ〕↓［ｍ］〔（Ｔｉ↓［ｙ］Ｚｒ↓［１－ｙ－ｚ］Ｈｆ↓［ｚ］）Ｏ↓［２］〕（式中，ｘ、ｙ、ｚ、ｍ分别为０．５≤ｘ≤１．０、０．０１≤ｙ≤０．１０、０＜ｚ≤０．２０、０．９０≤ｍ≤１．０４）表示的电介质氧化物的工序，相对于１００重量份该电介质氧化物，混合１～１０重量份烧结助剂及根据需要使用的以Ｎａ↓［２］Ｏ换算为０．１～０．５重量份的钠化合物的工序，及将得到的混合物烧成的工序；上述烧结助剂在烧结助剂的总量１００重量％中，包含以ＭｎＯ换算为３０～６９重量％的锰化合物、以Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］换算为１～２０重量％的氧化铝、以ＳｉＯ↓［２］换算为３０～５０重量％的氧化硅。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用作例如层压陶瓷电容器的电介质层等的电介质瓷器 组合物的制造方法。
技术介绍
构成作为电子部件之一例的层压陶瓷电容器的电介质层的电介质瓷器组合物包含作为强电介质的BaTi03、作为常电介质的SrTi03、 CaTi03、 CaSrZr03、 CaZr03、 SrZr03、 Ti02、 NdTi03等各种电介质氧化 物构成。电介质瓷器组合物通常除作为主成分的上述电介质氧化物外，还加 入用于促进烧结性的烧结助剂，例如在130(TC以上的高温下烧成。但是，如果烧成温度高，则出现以下不良情况。第1,温度在作为内部电极的材料的Ni等贱金属的熔点以上、或为 接近熔点的温度域，结果，促进与电介质瓷器组合物同时烧成的贱金属 粒子的熔融、球状化，也成为导致内部电极层的线性劣化、即在内部电 极层中出现中断的不良情况的主要原因。如果内部电极层线性变差，则 得到的电容器的比介电常数降低，结果导致静电电容降低，最终无法应 对高电容化 薄层化。第2,烧成炉本身的价格昂贵，除此之外，所使用的烧成炉的损伤 也严重，烧成炉的维护和管理成本等随使用时间的经过而增加，同时烧 成所需的能量成本也极高。另外，由于在高温下烧成，所以粒径控制变难，容易导致电介质氧 化物粒子的粒成长。结果，在电介质层的厚度方向，电介质粒子数变少， 作为电子部件的可靠性降低。进而，电介质层和电极层的热膨胀系数差 异在烧成时或降温时使得电介质层发生裂紋。基于上述理由，优选尽可能降低烧成温度。另一方面，如果过分降低烧成温度，则无法将电介质层致密化，没 能得到具有充分特性的电介质瓷器组合物。因此，要求无损电介质瓷器 组合物的致密化地在更低温度下烧成。专利文献1公开了一种制造电介质资器组合物的方法，目的在于通 过低温烧成制造电介质瓷器组合物，所述电介质瓷器组合物具有组成式〔(CaxSr卜x) O〕 m 〔 ( TiyZn國y—zHfz) 02〕(式中，x、 y、 z、 m分别为 0.5^x^1.0、 0.01^y〇0.10、 0<z〇0.20、 0.90^m〇1.04)的电介质氧 化物、氧化锰、氧化铝和烧结助剂，所述方法使用具有下述组合物的烧 结助剂，制造电介质资器组合物以Si02为主成分、还含有MO(其中，M为Ba、 Ca、 Sr及Mg中 的至少1种)的笫1玻璃组合物、含有B20s、 A1203、 ZnO及Si02构成、具有1.5jam以下的平均粒径 的第2玻璃组合物。专利文献1:特开2005-179105号公报
技术实现思路
但是，发现如专利文献1所述将玻璃成分用作烧结助剂时，来自玻 璃的成分中的 一部分混入电介质瓷器組合物中，有时会破坏介电特性。 因此，本专利技术的目的在于提供一种能够无损介电特性地降低烧成温度的 。解决上述课题的本专利技术包含下述事项作为要旨。(1 ) 一种电介质资器组合物的制造方法，所述电介质资器组合物的 制造方法包括下述工序调制以组成式〔(CaxSr!-x) O〕 m 〔 (TiyZr!-y-zHfz) 02〕(式中，x、 y、 z、 m分别为0.5^x^1.0、 0.01 ^y^0.1(K 0 < z^0.2(K 0.90〇m〇1.04) 表示的电介质氧化物的工序，相对于100重量份该电介质氧化物，混合1 ~ 10重量份烧结助剂的工序，及将得到的混合物烧成的工序；上述烧结助剂在烧结助剂的总量100重量％中，包含以MnO换算为30 ~ 69重量％的氧化锰、碳酸锰或它们的混合物、以八1203换算为1 ~ 20重量％的氧化铝、以Si02换算为30 ~ 50重量％的氧化硅。(2) —种，所述电介质瓷器组合物的 制造方法包括下述工序调制以组成式〔(CaxSn-x) O〕 m 〔 ( TiyZn-yzHfz) 02〕(式中，x、 y、 z、 m分别为0.5^x^1.0、 0.01^y^0.10、 0<z^0.20、 0.90^m^l.04) 表示的电介质氧化物的工序，相对于100重量份该电介质氧化物，混合1 ~ 10重量份烧结助剂及 以Na20换算为0.1 ~0.5重量份的氧化钠、石灰酸钠或它们的混合物的工 序，及将得到的混合物烧成的工序，上述烧结助剂在烧结助剂的总量100重量％中，包含以MnO换算为30 ~ 69重量％的氧化锰、 >暖酸4孟或它们的混合物、以八1203换算为1 ~ 20重量％的氧化铝、以Si02换算为30 ~ 50重量％的氧化硅。根据本专利技术，提供一种能够不破坏介电特性地降低烧成温度的电介 质瓷器组合物的制造方法。通过降低烧成温度，抑制了电介质氧化物粒 子的粒成长。结果，在电介质层厚度方向的电介质粒子数增加，电介质 层致密化，作为电子部件的可靠性提高。另外，根据本专利技术的制造方法， 也可防止电介质层发生裂紋。上述本专利技术的制造方法特别适用于制造形 成满足JIS标准CH中规定的CO G特性的电容器的电介质层。附图说明图1是表示实施例中的烧结助剂配比的三角组成图。 具体实施例方式以下，更具体地说明本专利技术，包括其最佳方式。本专利技术的的特征在于，准备具有特定 组成的电介质氧化物，相对于100重量份该电介质氧化物，混合1~10 重量份特定组成的烧结助剂，将得到的混合物烧成。本专利技术中使用的电介质氧化物用组成式〔(CaxSr^ ) O 〕 m〔(TiyZri-y—zHfz )02〕表示。式中的x为0.5^x^1.0、优选为0.6^x^0.9, y为0.01〇y〇0.10、寸尤选为0.02〇y〇0.07, z为0〈z^0.20、优选为0〈z^0.10, m为0.90^m^l.04、优选为1.0051.035。如果电介质氧化物的组成在上述范围外，则得到的电介质资器组合 物的电气特性降低。或者用于实现规定的电气特性的烧成温度升高，可 能导致经常出现裂紋等不良情况。电介质氧化物的制造方法没有特别限定，通过固相法或液相法等公 知方法制造。例如采用固相法制造电介质氧化物时，称量规定量的电介质氧化物的起始原料(例如SrC03、 CaC03、 Ti02、 Zr02、 Hf02等)， 使其满足上述组成式，将上述原料混合、干燥，准备混合粉末。然后，将准备的混合粉末烧成(也成为"煅烧")。煅烧条件没有 特别限定，例如烧成温度优选为1300。C以下、更优选为900- 1200°C, 另外，保持时间优选为0.5~6小时、更优选为1 3小时。烧成时的升 温速度优选为50 40(TC/小时、更优选为100 30(TC/小时。烧成氛围 可以为空气中、氮气中及还原氛围中的任一种。另外，煅烧可以进行数 次。接下来，将被煅烧的煅烧后粉末在根据需要用氧化铝辊等粗粉碎后 进行干燥，得到电介质氧化物(粉末)。作为电介质氧化物，优选使用 平均粒径为0.0005 5itim左右的电介质氧化物。然后，相对于100重量份电介质氧化物，混合1 ~ 10重量份、优选 为1 ~ 6重量份、更优选为2 ~ 5重量份的特定组成的烧结助剂，调制作 为烧成原料的混合物。如果烧结助剂的配合比例过少，则用于得到具有规定的电气特性的 电介质瓷器组合物的烧成温度升高，经常发生裂紋。另外，烧结助剂的 配合比例过多时，烧结助剂在电介质内部发生偏析，可能导致从此处产 生裂紋的不良情况。本专利技术中使用的烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质瓷器组合物的制造方法，所述电介质瓷器组合物的制造方法包括下述工序：　调制以组成式［（Ｃａ↓［ｘ］Ｓｒ↓［１－ｘ］）Ｏ］↓［ｍ］［（Ｔｉ↓［ｙ］Ｚｒ↓［１－ｙ－ｚ］Ｈｆ↓［ｚ］）Ｏ↓［２］］表示的电介质氧化物的工序，式中，ｘ、 ｙ、ｚ、ｍ分别为０．５≦ｘ≦１．０、０．０１≦ｙ≦０．１０、０＜ｚ≦０．２０、０．９０≦ｍ≦１．０４，　相对于１００重量份该电介质氧化物，混合１～１０重量份烧结助剂的工序，及　将得到的混合物烧成的工序；　上述烧结助剂在烧结 助剂的总量１００重量％中，包含：　以ＭｎＯ换算为３０～６９重量％的氧化锰、碳酸锰或它们的混合物、　以Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］换算为１～２０重量％的氧化铝、　以ＳｉＯ↓［２］换算为３０～５０重量％的氧化硅。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高石哲男，野中智明，佐佐木洋，小田岛努，岩泽健太，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]