誘電体セラミックおよびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
【課題】誘電体層として用いた場合に、寿命特性に優れた積層セラミックコンデンサを得ることが可能な誘電体セラミックおよびそれを用いて誘電体層を形成した信頼性（寿命特性）に優れた積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】誘電体セラミックを、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子が、シェル部とコア部とを備え、副成分として、Ｒ（Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹから選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶから選ばれる少なくとも１種）を含み、ＲおよびＭは、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のシェル部に存在するとともに、ＲおよびＭの合計濃度が、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分Ｃ２と、極大となる部分Ｃ３とを有する構成とする。
【解決手段】誘電体セラミックを、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子が、シェル部とコア部とを備え、副成分として、Ｒ（Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹから選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶから選ばれる少なくとも１種）を含み、ＲおよびＭは、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のシェル部に存在するとともに、ＲおよびＭの合計濃度が、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分Ｃ２と、極大となる部分Ｃ３とを有する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体セラミックおよびそれを用いたコンデンサに関し、詳しくは、ＢａＴｉＯ3系の誘電体セラミックおよびそれを誘電体層の構成材料として用いた積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型・軽量化にともない、小型で、大容量を取得することが可能な積層セラミックコンデンサが広く用いられている。この積層セラミックコンデンサは、例えば、図１に示すように、セラミック積層体（積層セラミック素子）１０の内部に配設された内部電極１２が、誘電体層であるセラミック層（誘電体セラミック層）１１を介して積層され、かつ、セラミック積層体１０の両端面には、交互に逆側の端面に露出した内部電極１２と導通するように一対の外部電極１３ａ，１３ｂが配設された構造を有している。
【０００３】
そして、このような積層セラミックコンデンサにおいては、誘電体層として、 高い誘電率を有するＢａＴｉＯ3系セラミック材料が一般的に用いられている。
【０００４】
さらに、ＢａＴｉＯ3系セラミック材料として、温度特性や絶縁性、信頼性（寿命特性）などの特性を向上させる目的で、種々の副成分、例えば、希土類元素やＭｇなどを添加したものが用いられている。
【０００５】
また、ＢａＴｉＯ3系セラミック材料の温度特性や信頼性（寿命特性）を制御可能に保ちつつ、両立させるために、セラミック粒子（結晶粒子）の表層部に副成分が固溶し、結晶粒子の内部には殆ど副成分が固溶していない、いわゆるコア・シェル構造とよばれる結晶構造とすることも行われている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、誘電体層が、コア部とコア部を囲繞するシェル部とからなるセラミック粒子の焼結体から構成されているとともに、セラミック粒子のシェル部にはＭｎ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＣｕおよびＭｏから選択された１種又は２種以上のアクセプタ型元素、Ｍｇおよび希土類元素（Ｈｏ，Ｓｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｂ，Ｔｍ，Ｌｕ）が含まれており、シェル部に含まれている上記アクセプタ型元素の濃度がコア・シェル境界から粒界側に向かって高くなるようにした積層セラミックコンデンサが提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、誘電体層に特許文献１に示されているようなセラミック誘電体を用いた積層セラミックコンデンサの場合、例えば、高温や高電界強度の環境下で使用すると、信頼性（寿命特性）が低下するという問題点がある。そのため、さらに寿命特性に優れた積層セラミックコンデンサを構成することが可能な誘電体材料の開発が望まれているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２３０１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するものであり、積層セラミックコンデンサの誘電体層として用いた場合に、容量温度特性が良好で、かつ、寿命特性に優れた積層セラミックコンデンサを得ることが可能な誘電体セラミック、およびそれを用いて誘電体層を形成した信頼性（寿命特性）に優れた積層セラミックコンデンサ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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の誘電体セラミックは、
ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、表層部であるシェル部と、シェル部の内側のコア部とを備え、
副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子の前記シェル部が、前記Ｒおよび前記Ｍを含むとともに、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度は、粒界から前記コア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有していること
を特徴としている。
【００１１】
本発明の誘電体セラミックにおいては、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極小となる部分および極大となる部分の、少なくとも一方を２つ以上有していてもよい。
【００１２】
また、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極大となる部分の値である極大値は、粒界における前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度の値よりも小さいことが望ましい。
【００１３】
また、前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子において、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換されていてもよく、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていてもよい。
すなわち、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換され、かつ、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていてもよく、また、ＢａとＴｉのいずれか一方だけが上述の成分で置換されていてもよい。
【００１４】
本発明の積層セラミックコンデンサは、
複数の誘電体層と複数の内部電極とが一体的に積層された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層が、本発明にかかる誘電体セラミックから形成されていること
を特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の誘電体セラミックは、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、シェル部とコア部とを備え、副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、ＲおよびＭが、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のシェル部に存在するとともに、ＲおよびＭの合計濃度は、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有するように構成されているので、温度特性や絶縁性、信頼性（寿命特性）などに優れた誘電体セラミックを得ることが可能になる。そして、本発明の誘電体セラミックを用いて誘電体層を形成することにより、容量温度特性に優れ、高温や高電界強度の環境下でも、良好な信頼性（寿命特性）を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。
なお、このような作用効果が得られるのは、ＲおよびＭの合計濃度が、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有することで、キャリアとなる導電電子や酸素空孔などの移動を抑制できることによる。
【００１６】
また、本発明の誘電体セラミックにおいて、上述の極小となる部分および極大となる部分は、１つである場合に限らず、少なくとも一方を２つ以上有していてもよく、その場合にも、温度特性や絶縁性、寿命特性などに優れた誘電体セラミックが得られ、この誘電体セラミックを誘電体層として用いることにより、容量温度特性に優れ、高温や高電界強度の環境下でも、良好な寿命特性を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。
【００１７】
また、ＲおよびＭの合計濃度の極大値を、粒界におけるＲおよびＭの合計濃度の値よりも小さくなるようにした場合、良好なバイアス特性を得る（ＤＣ電圧を印加したときの静電容量の変化率を小さくする）ことが可能になり好ましい。
【００１８】
また、本発明において、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のＢａの一部をＣａおよび／またはＳｒで置換したり、Ｔｉの一部をＺｒおよび／またはＨｆで置換したりすることにより、特性を制御して、所望の特性を備えた誘電体セラミックを得ることが可能になる。
【００１９】
本発明の積層セラミックコンデンサは、誘電体層が、本発明の誘電体セラミックから形成されているので、高温や高電界強度の環境のもとでも、良好な寿命特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例にかかる積層セラミックコンデンサの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ３系セラミック粒子の透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ3系セラミック粒子（試料番号１の試料）中のＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態を示す線図である。
【図４】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ3系セラミック粒子（試料番号１の試料）の構成を、シェル部におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００２２】
(Ａ)誘電体セラミック原料の作製
まず、出発原料として主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末を準備した。
なお、主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末は、その製造方法に特別の制約はなく、固相合成法、水熱合成法、加水分解法など、公知の種々の方法で作製されたものを使用することが可能である。さらに、ＢａＴｉＯ3を作製する際に用いる素材や、添加成分の化合物形態は、酸化物、炭酸物に限らず、塩化物、金属有機化合物など種々の形態のものを用いることができる。
【００２３】
それから、このＢａＴｉＯ3粉末に対し、表１に記載のＭ成分の酸化物粉末を添加し、純水を媒体として、ボールミルにより１２時間混合した後、乾燥することにより混合粉末を得た。
【００２４】
この混合粉末を１０００℃で仮焼することにより仮焼体（組成物）を得た。そして、この仮焼体（組成物）を１次粒子にまで解砕することにより、仮焼済みの原料粉末を得た。
【００２５】
次に、得られた仮焼済みの原料粉末に、表１に記載のＲ成分の酸化物粉末およびガラス成分であるＳｉＯ2を配合した。なお、表１におけるＲ成分、Ｍ成分、ガラス成分のｍｏｌ部は、主成分（ＢａＴｉＯ3系粉末）１００ｍｏｌ部に対する割合である。
【００２６】
それから、上述のようにＳｉＯ2を配合した原料粉末に対し、アンモニア水を０．２ｗｔ％添加し、水を媒体として、ボールミルにより２４時間混合することにより、原料粉末粒子の表面改質処理を行った。
【００２７】
次に、２４時間混合して表面改質処理を行った後のスラリーを蒸発乾燥し、４００℃で熱処理して残留アンモニウムを除去することにより、表１の試料番号１〜１９の誘電体配合原料粉末を得た。
【００２８】
【表１】
【００２９】
なお、この誘電体配合原料粉末において、Ｍ成分、Ｒ成分、およびガラス成分（ＳｉＯ2）は、通常、主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末１００ｍｏｌ部に対して、以下の範囲で配合することが望ましい。
Ｍ成分 ：０．２〜４．０ｍｏｌ部
Ｒ成分 ：０．１〜４．０ｍｏｌ部
ガラス成分：０．０５〜３．０ｍｏｌ部
【００３０】
また、表１の試料番号２０の誘電体配合原料粉末は、ＢａＴｉＯ3粉末に、Ｒ成分の酸化物粉末、Ｍ成分の酸化物粉末およびＳｉＯ2粉末を配合し、アンモニア水を添加することなく、純水を媒体として、ボールミルにて混合した後、乾燥することにより得た、比較例としての誘電体配合原料粉末である。なお、この試料番号２０の誘電体配合原料粉末については、特に熱処理も行わなかった。
【００３１】
(Ｂ)積層セラミックコンデンサの作製
上記(Ａ)で作製した、表１の試料番号１〜２０の誘電体セラミック原料に、ポリビニルブチラール系バインダーおよび有機溶媒（この実施例１ではエタノール）を加えて、ボールミルにより所定の時間、湿式混合し、セラミックスラリーを作製した。
【００３２】
このセラミックスラリーをドクターブレード法によりシート成形し、矩形で、焼成後の誘電体セラミック層厚が１μｍになるようなセラミックグリーンシートを作製した。
【００３３】
次に、上記セラミックグリーンシート上に、ニッケル粉末を導電成分とする導電ペーストをスクリーン印刷し、焼成後に内部電極となる導電ペースト層（内部電極パターン）を形成した。
【００３４】
それから、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを、内部電極パターンが交互に逆側に引き出されるような態様で所定枚数積層し、さらに、上下両面側に、導電ペーストパターンが形成されていないセラミックグリーンシートを外層として積層することにより、積層ブロックを作製した。
【００３５】
なお、この実施例では、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを、有効誘電体層（コンデンサ形成層）の層数が１００層となるように積層した。
【００３６】
次ぎに、この積層ブロックを所定の寸法となるようにカットすることにより得た未焼成の積層体を、大気中で３００℃に加熱してバインダーを燃焼させた後、酸素分圧１０-10ＭＰａのＨ2−Ｎ2−Ｈ2Ｏガスからなる還元性雰囲気中で、１２００℃、２時間の条件で焼成し、焼成済みの積層体（セラミック積層体）を得た。
【００３７】
それから、焼成済みのセラミック積層体の、内部電極が引き出された両端面に、導電成分である銅粉末と、Ｂ2Ｏ3−Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2−ＢａＯ系のガラスフリットとを含有する導電ペーストを塗布した後、８００℃で焼き付けることにより、内部電極と電気的に接続された外部電極を形成した。
【００３８】
これにより、図１に模式的に示すように、積層セラミック素子（焼成済みのセラミック積層体）１０の内部に配設された内部電極１２が、誘電体層（誘電体セラミック層）１１を介して積層され、かつ、積層セラミック素子１０の両端面には、交互に逆側の端面に露出した内部電極１２と導通するように一対の外部電極１３ａ，１３ｂが配設された構造を有する積層セラミックコンデンサを得た。
【００３９】
なお、得られた積層セラミックコンデンサの外形寸法は、長さ：１．６ｍｍ、幅：０．８ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍであり、内部電極１２間に介在する誘電体層（誘電体セラミック層）１１の厚みは１．０μｍであった。
【００４０】
(Ｃ)特性の測定、誘電体セラミック層の構造分析、および評価
(１)特性の測定
上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）について、室温での比誘電率、温度変化に対する静電容量の変化率（容量変化率）、寿命特性（高温負荷寿命）、およびバイアス特性を調べた。
【００４１】
比誘電率は、温度２５℃，１ｋＨｚ，０．５Ｖｒｍｓの条件下で静電容量を測定し、得られた静電容量の値から計算した。各試料について調べた比誘電率の値を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
また、温度変化に対する静電容量の変化率（容量変化率）は、２５℃での静電容量を基準とした−５５℃から１２５℃の温度範囲における変化率の最大値を示した。各試料について測定した静電容量の変化率を表２に併せて示す。
なお、−５５℃から１２５℃の範囲での変化率が±１５％以内であれば、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満足することになる。
【００４４】
また，寿命特性（高温負荷寿命）は、それぞれ１００個の試料について、温度１５０℃で２０Ｖの電圧（２０ｋＶ／ｍｍ）を印加する高温負荷寿命試験を行い、２０００時間経過時点および３０００時間経過時点における絶縁抵抗値を調べ、絶縁抵抗値が２００ｋΩ以下になった試料を不良と判定した。なお、表２には、試験に供した１００個の試料のうち不良の発生した試料の個数の割合を示している。
【００４５】
また、バイアス特性は、上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）について、ＤＣバイアスを印加しない場合における静電容量と、ＤＣバイアス（ＤＣ４Ｖ）を印加した場合における静電容量を測定し、ＤＣバイアスの印加により静電容量が低下した割合を調べた。そして、静電容量が低下した割合をバイアス特性として表２に示した。
【００４６】
(２)誘電体セラミック層の構造分析
上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）を構成する誘電体セラミック層について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）により、２ｎｍのプローブを用いてＲ成分およびＭ成分を定量し、それぞれの濃度分布を観察した。
【００４７】
なお、Ｒ成分およびＭ成分の定量（濃度の測定）は、図２に示すようにセラミック粒子の粒界から粒子中心までを１０等分し、各区分領域の両端側のポイントで行った。したがって、測定ポイントは１１ポイントとなる。
【００４８】
図３に、試料番号１の試料について上述の方法で測定した、濃度分布（各測定ポイントにおけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の関係）を示す。
【００４９】
(３)評価
表２に示すように、試料番号１〜１９の試料はいずれも本発明の実施例にかかる試料であり、比誘電率が３５００以上と高く、容量温度特性がＸ７Ｒ特性を満足するものであることが確認された。
なお、表１の試料番号２０の比較例の試料も比誘電率および容量温度特性については、特に問題となるようなものではないことが確認された。
【００５０】
また、試料番号１〜１９の試料はいずれも、高温負荷寿命試験の２０００時間経過時点および３０００時間経過時点において絶縁抵抗値が２００ｋΩ以下になったものはなく（不良数がいずれも０個）、寿命特性は高水準であることが確認された。
【００５１】
また、試料番号１〜１９の試料はいずれも、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）によるＲ成分およびＭ成分の定量結果より、図３，図４，表３に示すように、誘電体セラミック層に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小（極小値Ｃ２）となる部分と、極大（極大値Ｃ３）となる部分が存在することが確認された。なお、表３におけるＣ１，Ｃ２およびＣ３のｍｏｌ部は、主成分（ＢａＴｉＯ3系粉末）１００ｍｏｌ部に対する割合である。
【００５２】
【表３】
【００５３】
なお、図４は、本発明の実施例にかかる誘電体セラミック粒子（試料番号１の試料）の構成と、シェル部におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態を示す図である。そして、図４に示すように、誘電体セラミック粒子２０は、シェル部２２においてＲ成分とＭ成分が検出され、粒界２５からコア部２１に向かって、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度に勾配があり、かつ、シェル部２２に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小値Ｃ２と極大値Ｃ３が存在するとともに、極大値Ｃ３が、粒界２５におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の値Ｃ１より小さいという、本発明の特徴的な構成を備えている。
【００５４】
一方、試料番号２０の試料の誘電体層（誘電体セラミック層）は、ＢａＴｉＯ3粉末に、Ｒ成分の酸化物粉末、Ｍ成分の酸化物粉末およびＳｉＯ2粉末を配合し、混合、乾燥することにより製造された誘電体配合原料粉末を用いてなるセラミックグリーンシートを積層、焼成することにより形成されたものであって、コアシェル構造粒子からなる誘電体材料であるが、表３に示すように、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小となる部分および極大となる部分を備えていない材料であることから、高温負荷寿命試験において、２０００時間以上の信頼性（寿命）レベルは満足できたが、３０００時間経過時点では、１００個の試料中１４個の試料に不良が発生し、寿命特性には改善の余地があることが確認された。
【００５５】
また、試料番号１〜８，１０，１２〜１９については、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度が極大となる部分の値である極大値Ｃ３が、粒界におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の値Ｃ１よりも小さくなっており、良好なバイアス特性が得られる（ＤＣ４Ｖを印加したときの静電容量の変化率が小さい）ことが確認された。
【００５６】
また、この実施例の試料番号1〜１９の試料では、表３に示すようにＲ成分とＭ成分の合計濃度が極小となる部分の値である極小値Ｃ２と、極大となる部分の値である極大値Ｃ３の比率Ｃ２／Ｃ３の値が０．２４〜０．７４の範囲にあるが、極小値Ｃ２と、極大値Ｃ３の比率Ｃ２／Ｃ３は、通常、０．６０以下の範囲にあることが望ましい。
【００５７】
また、この実施例では、シェル部に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度が極小となる部分および極大となる部分がそれぞれ１つずつである場合を例にとって説明したが、極小となる部分と極大となる部分の少なくとも一方を２つ以上存在するようにしてもよい。
【００５８】
また、本発明においては、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を構成するＢａの一部をＣａおよび／またはＳｒで置換したり、Ｔｉの一部をＺｒおよび／またはＨｆで置換したりすることも可能であり、その場合には、特性を制御して、所望の特性を備えた誘電体セラミックを得ることができる。
【００５９】
また、この実施例では、本発明の誘電体セラミックを、積層セラミックコンデンサの誘電体層として用いる場合を例にとって説明したが、本発明にかかる誘電体セラミックは、積層セラミックコンデンサに限らず、ＬＣ複合部品などにも適用することが可能である。
【００６０】
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、本発明の誘電体セラミックを製造する場合の各原料の種類、製造工程の具体的な条件、Ｒ成分、Ｍ成分などの具体的な配合割合などに関し、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 積層セラミック素子
１１ セラミック層
１２ 内部電極層
１３ａ，１３ｂ 外部電極
２０ セラミック粒子
２１ コア部
２２ シェル部
２５ 粒界
Ｃ１ 粒界におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度
Ｃ２ Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小となる部分（極小値）
Ｃ３ Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極大となる部分（極大値）
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体セラミックおよびそれを用いたコンデンサに関し、詳しくは、ＢａＴｉＯ3系の誘電体セラミックおよびそれを誘電体層の構成材料として用いた積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型・軽量化にともない、小型で、大容量を取得することが可能な積層セラミックコンデンサが広く用いられている。この積層セラミックコンデンサは、例えば、図１に示すように、セラミック積層体（積層セラミック素子）１０の内部に配設された内部電極１２が、誘電体層であるセラミック層（誘電体セラミック層）１１を介して積層され、かつ、セラミック積層体１０の両端面には、交互に逆側の端面に露出した内部電極１２と導通するように一対の外部電極１３ａ，１３ｂが配設された構造を有している。
【０００３】
そして、このような積層セラミックコンデンサにおいては、誘電体層として、 高い誘電率を有するＢａＴｉＯ3系セラミック材料が一般的に用いられている。
【０００４】
さらに、ＢａＴｉＯ3系セラミック材料として、温度特性や絶縁性、信頼性（寿命特性）などの特性を向上させる目的で、種々の副成分、例えば、希土類元素やＭｇなどを添加したものが用いられている。
【０００５】
また、ＢａＴｉＯ3系セラミック材料の温度特性や信頼性（寿命特性）を制御可能に保ちつつ、両立させるために、セラミック粒子（結晶粒子）の表層部に副成分が固溶し、結晶粒子の内部には殆ど副成分が固溶していない、いわゆるコア・シェル構造とよばれる結晶構造とすることも行われている。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、誘電体層が、コア部とコア部を囲繞するシェル部とからなるセラミック粒子の焼結体から構成されているとともに、セラミック粒子のシェル部にはＭｎ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＣｕおよびＭｏから選択された１種又は２種以上のアクセプタ型元素、Ｍｇおよび希土類元素（Ｈｏ，Ｓｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｂ，Ｔｍ，Ｌｕ）が含まれており、シェル部に含まれている上記アクセプタ型元素の濃度がコア・シェル境界から粒界側に向かって高くなるようにした積層セラミックコンデンサが提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、誘電体層に特許文献１に示されているようなセラミック誘電体を用いた積層セラミックコンデンサの場合、例えば、高温や高電界強度の環境下で使用すると、信頼性（寿命特性）が低下するという問題点がある。そのため、さらに寿命特性に優れた積層セラミックコンデンサを構成することが可能な誘電体材料の開発が望まれているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２３０１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するものであり、積層セラミックコンデンサの誘電体層として用いた場合に、容量温度特性が良好で、かつ、寿命特性に優れた積層セラミックコンデンサを得ることが可能な誘電体セラミック、およびそれを用いて誘電体層を形成した信頼性（寿命特性）に優れた積層セラミックコンデンサ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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の誘電体セラミックは、
ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、表層部であるシェル部と、シェル部の内側のコア部とを備え、
副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子の前記シェル部が、前記Ｒおよび前記Ｍを含むとともに、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度は、粒界から前記コア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有していること
を特徴としている。
【００１１】
本発明の誘電体セラミックにおいては、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極小となる部分および極大となる部分の、少なくとも一方を２つ以上有していてもよい。
【００１２】
また、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極大となる部分の値である極大値は、粒界における前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度の値よりも小さいことが望ましい。
【００１３】
また、前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子において、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換されていてもよく、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていてもよい。
すなわち、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換され、かつ、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていてもよく、また、ＢａとＴｉのいずれか一方だけが上述の成分で置換されていてもよい。
【００１４】
本発明の積層セラミックコンデンサは、
複数の誘電体層と複数の内部電極とが一体的に積層された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層が、本発明にかかる誘電体セラミックから形成されていること
を特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の誘電体セラミックは、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、シェル部とコア部とを備え、副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、ＲおよびＭが、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のシェル部に存在するとともに、ＲおよびＭの合計濃度は、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有するように構成されているので、温度特性や絶縁性、信頼性（寿命特性）などに優れた誘電体セラミックを得ることが可能になる。そして、本発明の誘電体セラミックを用いて誘電体層を形成することにより、容量温度特性に優れ、高温や高電界強度の環境下でも、良好な信頼性（寿命特性）を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。
なお、このような作用効果が得られるのは、ＲおよびＭの合計濃度が、粒界からコア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有することで、キャリアとなる導電電子や酸素空孔などの移動を抑制できることによる。
【００１６】
また、本発明の誘電体セラミックにおいて、上述の極小となる部分および極大となる部分は、１つである場合に限らず、少なくとも一方を２つ以上有していてもよく、その場合にも、温度特性や絶縁性、寿命特性などに優れた誘電体セラミックが得られ、この誘電体セラミックを誘電体層として用いることにより、容量温度特性に優れ、高温や高電界強度の環境下でも、良好な寿命特性を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。
【００１７】
また、ＲおよびＭの合計濃度の極大値を、粒界におけるＲおよびＭの合計濃度の値よりも小さくなるようにした場合、良好なバイアス特性を得る（ＤＣ電圧を印加したときの静電容量の変化率を小さくする）ことが可能になり好ましい。
【００１８】
また、本発明において、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子のＢａの一部をＣａおよび／またはＳｒで置換したり、Ｔｉの一部をＺｒおよび／またはＨｆで置換したりすることにより、特性を制御して、所望の特性を備えた誘電体セラミックを得ることが可能になる。
【００１９】
本発明の積層セラミックコンデンサは、誘電体層が、本発明の誘電体セラミックから形成されているので、高温や高電界強度の環境のもとでも、良好な寿命特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例にかかる積層セラミックコンデンサの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ３系セラミック粒子の透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ3系セラミック粒子（試料番号１の試料）中のＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態を示す線図である。
【図４】本発明の実施例にかかるＢａＴｉＯ3系セラミック粒子（試料番号１の試料）の構成を、シェル部におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００２２】
(Ａ)誘電体セラミック原料の作製
まず、出発原料として主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末を準備した。
なお、主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末は、その製造方法に特別の制約はなく、固相合成法、水熱合成法、加水分解法など、公知の種々の方法で作製されたものを使用することが可能である。さらに、ＢａＴｉＯ3を作製する際に用いる素材や、添加成分の化合物形態は、酸化物、炭酸物に限らず、塩化物、金属有機化合物など種々の形態のものを用いることができる。
【００２３】
それから、このＢａＴｉＯ3粉末に対し、表１に記載のＭ成分の酸化物粉末を添加し、純水を媒体として、ボールミルにより１２時間混合した後、乾燥することにより混合粉末を得た。
【００２４】
この混合粉末を１０００℃で仮焼することにより仮焼体（組成物）を得た。そして、この仮焼体（組成物）を１次粒子にまで解砕することにより、仮焼済みの原料粉末を得た。
【００２５】
次に、得られた仮焼済みの原料粉末に、表１に記載のＲ成分の酸化物粉末およびガラス成分であるＳｉＯ2を配合した。なお、表１におけるＲ成分、Ｍ成分、ガラス成分のｍｏｌ部は、主成分（ＢａＴｉＯ3系粉末）１００ｍｏｌ部に対する割合である。
【００２６】
それから、上述のようにＳｉＯ2を配合した原料粉末に対し、アンモニア水を０．２ｗｔ％添加し、水を媒体として、ボールミルにより２４時間混合することにより、原料粉末粒子の表面改質処理を行った。
【００２７】
次に、２４時間混合して表面改質処理を行った後のスラリーを蒸発乾燥し、４００℃で熱処理して残留アンモニウムを除去することにより、表１の試料番号１〜１９の誘電体配合原料粉末を得た。
【００２８】
【表１】
【００２９】
なお、この誘電体配合原料粉末において、Ｍ成分、Ｒ成分、およびガラス成分（ＳｉＯ2）は、通常、主成分原料であるＢａＴｉＯ3粉末１００ｍｏｌ部に対して、以下の範囲で配合することが望ましい。
Ｍ成分 ：０．２〜４．０ｍｏｌ部
Ｒ成分 ：０．１〜４．０ｍｏｌ部
ガラス成分：０．０５〜３．０ｍｏｌ部
【００３０】
また、表１の試料番号２０の誘電体配合原料粉末は、ＢａＴｉＯ3粉末に、Ｒ成分の酸化物粉末、Ｍ成分の酸化物粉末およびＳｉＯ2粉末を配合し、アンモニア水を添加することなく、純水を媒体として、ボールミルにて混合した後、乾燥することにより得た、比較例としての誘電体配合原料粉末である。なお、この試料番号２０の誘電体配合原料粉末については、特に熱処理も行わなかった。
【００３１】
(Ｂ)積層セラミックコンデンサの作製
上記(Ａ)で作製した、表１の試料番号１〜２０の誘電体セラミック原料に、ポリビニルブチラール系バインダーおよび有機溶媒（この実施例１ではエタノール）を加えて、ボールミルにより所定の時間、湿式混合し、セラミックスラリーを作製した。
【００３２】
このセラミックスラリーをドクターブレード法によりシート成形し、矩形で、焼成後の誘電体セラミック層厚が１μｍになるようなセラミックグリーンシートを作製した。
【００３３】
次に、上記セラミックグリーンシート上に、ニッケル粉末を導電成分とする導電ペーストをスクリーン印刷し、焼成後に内部電極となる導電ペースト層（内部電極パターン）を形成した。
【００３４】
それから、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを、内部電極パターンが交互に逆側に引き出されるような態様で所定枚数積層し、さらに、上下両面側に、導電ペーストパターンが形成されていないセラミックグリーンシートを外層として積層することにより、積層ブロックを作製した。
【００３５】
なお、この実施例では、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを、有効誘電体層（コンデンサ形成層）の層数が１００層となるように積層した。
【００３６】
次ぎに、この積層ブロックを所定の寸法となるようにカットすることにより得た未焼成の積層体を、大気中で３００℃に加熱してバインダーを燃焼させた後、酸素分圧１０-10ＭＰａのＨ2−Ｎ2−Ｈ2Ｏガスからなる還元性雰囲気中で、１２００℃、２時間の条件で焼成し、焼成済みの積層体（セラミック積層体）を得た。
【００３７】
それから、焼成済みのセラミック積層体の、内部電極が引き出された両端面に、導電成分である銅粉末と、Ｂ2Ｏ3−Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2−ＢａＯ系のガラスフリットとを含有する導電ペーストを塗布した後、８００℃で焼き付けることにより、内部電極と電気的に接続された外部電極を形成した。
【００３８】
これにより、図１に模式的に示すように、積層セラミック素子（焼成済みのセラミック積層体）１０の内部に配設された内部電極１２が、誘電体層（誘電体セラミック層）１１を介して積層され、かつ、積層セラミック素子１０の両端面には、交互に逆側の端面に露出した内部電極１２と導通するように一対の外部電極１３ａ，１３ｂが配設された構造を有する積層セラミックコンデンサを得た。
【００３９】
なお、得られた積層セラミックコンデンサの外形寸法は、長さ：１．６ｍｍ、幅：０．８ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍであり、内部電極１２間に介在する誘電体層（誘電体セラミック層）１１の厚みは１．０μｍであった。
【００４０】
(Ｃ)特性の測定、誘電体セラミック層の構造分析、および評価
(１)特性の測定
上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）について、室温での比誘電率、温度変化に対する静電容量の変化率（容量変化率）、寿命特性（高温負荷寿命）、およびバイアス特性を調べた。
【００４１】
比誘電率は、温度２５℃，１ｋＨｚ，０．５Ｖｒｍｓの条件下で静電容量を測定し、得られた静電容量の値から計算した。各試料について調べた比誘電率の値を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
また、温度変化に対する静電容量の変化率（容量変化率）は、２５℃での静電容量を基準とした−５５℃から１２５℃の温度範囲における変化率の最大値を示した。各試料について測定した静電容量の変化率を表２に併せて示す。
なお、−５５℃から１２５℃の範囲での変化率が±１５％以内であれば、ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性を満足することになる。
【００４４】
また，寿命特性（高温負荷寿命）は、それぞれ１００個の試料について、温度１５０℃で２０Ｖの電圧（２０ｋＶ／ｍｍ）を印加する高温負荷寿命試験を行い、２０００時間経過時点および３０００時間経過時点における絶縁抵抗値を調べ、絶縁抵抗値が２００ｋΩ以下になった試料を不良と判定した。なお、表２には、試験に供した１００個の試料のうち不良の発生した試料の個数の割合を示している。
【００４５】
また、バイアス特性は、上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）について、ＤＣバイアスを印加しない場合における静電容量と、ＤＣバイアス（ＤＣ４Ｖ）を印加した場合における静電容量を測定し、ＤＣバイアスの印加により静電容量が低下した割合を調べた。そして、静電容量が低下した割合をバイアス特性として表２に示した。
【００４６】
(２)誘電体セラミック層の構造分析
上述のようにして作製した試料番号１〜２０の各試料（積層セラミックコンデンサ）を構成する誘電体セラミック層について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）により、２ｎｍのプローブを用いてＲ成分およびＭ成分を定量し、それぞれの濃度分布を観察した。
【００４７】
なお、Ｒ成分およびＭ成分の定量（濃度の測定）は、図２に示すようにセラミック粒子の粒界から粒子中心までを１０等分し、各区分領域の両端側のポイントで行った。したがって、測定ポイントは１１ポイントとなる。
【００４８】
図３に、試料番号１の試料について上述の方法で測定した、濃度分布（各測定ポイントにおけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の関係）を示す。
【００４９】
(３)評価
表２に示すように、試料番号１〜１９の試料はいずれも本発明の実施例にかかる試料であり、比誘電率が３５００以上と高く、容量温度特性がＸ７Ｒ特性を満足するものであることが確認された。
なお、表１の試料番号２０の比較例の試料も比誘電率および容量温度特性については、特に問題となるようなものではないことが確認された。
【００５０】
また、試料番号１〜１９の試料はいずれも、高温負荷寿命試験の２０００時間経過時点および３０００時間経過時点において絶縁抵抗値が２００ｋΩ以下になったものはなく（不良数がいずれも０個）、寿命特性は高水準であることが確認された。
【００５１】
また、試料番号１〜１９の試料はいずれも、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）によるＲ成分およびＭ成分の定量結果より、図３，図４，表３に示すように、誘電体セラミック層に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小（極小値Ｃ２）となる部分と、極大（極大値Ｃ３）となる部分が存在することが確認された。なお、表３におけるＣ１，Ｃ２およびＣ３のｍｏｌ部は、主成分（ＢａＴｉＯ3系粉末）１００ｍｏｌ部に対する割合である。
【００５２】
【表３】
【００５３】
なお、図４は、本発明の実施例にかかる誘電体セラミック粒子（試料番号１の試料）の構成と、シェル部におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の分布状態を示す図である。そして、図４に示すように、誘電体セラミック粒子２０は、シェル部２２においてＲ成分とＭ成分が検出され、粒界２５からコア部２１に向かって、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度に勾配があり、かつ、シェル部２２に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小値Ｃ２と極大値Ｃ３が存在するとともに、極大値Ｃ３が、粒界２５におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の値Ｃ１より小さいという、本発明の特徴的な構成を備えている。
【００５４】
一方、試料番号２０の試料の誘電体層（誘電体セラミック層）は、ＢａＴｉＯ3粉末に、Ｒ成分の酸化物粉末、Ｍ成分の酸化物粉末およびＳｉＯ2粉末を配合し、混合、乾燥することにより製造された誘電体配合原料粉末を用いてなるセラミックグリーンシートを積層、焼成することにより形成されたものであって、コアシェル構造粒子からなる誘電体材料であるが、表３に示すように、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小となる部分および極大となる部分を備えていない材料であることから、高温負荷寿命試験において、２０００時間以上の信頼性（寿命）レベルは満足できたが、３０００時間経過時点では、１００個の試料中１４個の試料に不良が発生し、寿命特性には改善の余地があることが確認された。
【００５５】
また、試料番号１〜８，１０，１２〜１９については、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度が極大となる部分の値である極大値Ｃ３が、粒界におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度の値Ｃ１よりも小さくなっており、良好なバイアス特性が得られる（ＤＣ４Ｖを印加したときの静電容量の変化率が小さい）ことが確認された。
【００５６】
また、この実施例の試料番号1〜１９の試料では、表３に示すようにＲ成分とＭ成分の合計濃度が極小となる部分の値である極小値Ｃ２と、極大となる部分の値である極大値Ｃ３の比率Ｃ２／Ｃ３の値が０．２４〜０．７４の範囲にあるが、極小値Ｃ２と、極大値Ｃ３の比率Ｃ２／Ｃ３は、通常、０．６０以下の範囲にあることが望ましい。
【００５７】
また、この実施例では、シェル部に、Ｒ成分とＭ成分の合計濃度が極小となる部分および極大となる部分がそれぞれ１つずつである場合を例にとって説明したが、極小となる部分と極大となる部分の少なくとも一方を２つ以上存在するようにしてもよい。
【００５８】
また、本発明においては、ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を構成するＢａの一部をＣａおよび／またはＳｒで置換したり、Ｔｉの一部をＺｒおよび／またはＨｆで置換したりすることも可能であり、その場合には、特性を制御して、所望の特性を備えた誘電体セラミックを得ることができる。
【００５９】
また、この実施例では、本発明の誘電体セラミックを、積層セラミックコンデンサの誘電体層として用いる場合を例にとって説明したが、本発明にかかる誘電体セラミックは、積層セラミックコンデンサに限らず、ＬＣ複合部品などにも適用することが可能である。
【００６０】
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、本発明の誘電体セラミックを製造する場合の各原料の種類、製造工程の具体的な条件、Ｒ成分、Ｍ成分などの具体的な配合割合などに関し、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 積層セラミック素子
１１ セラミック層
１２ 内部電極層
１３ａ，１３ｂ 外部電極
２０ セラミック粒子
２１ コア部
２２ シェル部
２５ 粒界
Ｃ１ 粒界におけるＲ成分とＭ成分の合計濃度
Ｃ２ Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極小となる部分（極小値）
Ｃ３ Ｒ成分とＭ成分の合計濃度の極大となる部分（極大値）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、表層部であるシェル部と、シェル部の内側のコア部とを備え、
副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子の前記シェル部が、前記Ｒおよび前記Ｍを含むとともに、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度は、粒界から前記コア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有していること
を特徴とする誘電体セラミック。
【請求項２】
前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極小となる部分および極大となる部分の、少なくとも一方を２つ以上有していることを特徴とする請求項１記載の誘電体セラミック。
【請求項３】
前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極大となる部分の値である極大値が、粒界における前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度の値よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の誘電体セラミック。
【請求項４】
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子において、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換されていること、および／または、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていること
を特徴とする請求項１記載の誘電体セラミック。
【請求項５】
複数の誘電体層と複数の内部電極とが一体的に積層された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層が、請求項１〜４のいずれかに記載の誘電体セラミックから形成されていること
を特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【請求項１】
ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子を主相粒子とする焼結体からなり、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子は、表層部であるシェル部と、シェル部の内側のコア部とを備え、
副成分として、Ｒ（Ｒは、希土類元素であって、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，ＥｒおよびＹからなる群より選ばれる少なくとも１種）、および、Ｍ（Ｍは、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，ＷおよびＶからなる群より選ばれる少なくとも１種）を含み、
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子の前記シェル部が、前記Ｒおよび前記Ｍを含むとともに、前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度は、粒界から前記コア部に向かって勾配を有し、かつ、極小となる部分と、極大となる部分とを有していること
を特徴とする誘電体セラミック。
【請求項２】
前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極小となる部分および極大となる部分の、少なくとも一方を２つ以上有していることを特徴とする請求項１記載の誘電体セラミック。
【請求項３】
前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度が極大となる部分の値である極大値が、粒界における前記Ｒおよび前記Ｍの合計濃度の値よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の誘電体セラミック。
【請求項４】
前記ＢａＴｉＯ3系セラミック粒子において、Ｂａの一部がＣａおよび／またはＳｒで置換されていること、および／または、Ｔｉの一部がＺｒおよび／またはＨｆで置換されていること
を特徴とする請求項１記載の誘電体セラミック。
【請求項５】
複数の誘電体層と複数の内部電極とが一体的に積層された構造を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体層が、請求項１〜４のいずれかに記載の誘電体セラミックから形成されていること
を特徴とする積層セラミックコンデンサ。
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２５６０９１（Ｐ２０１１−２５６０９１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４０６７（Ｐ２０１０−１３４０６７）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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