誘電体磁器組成物および電子部品
【課題】ＰｂおよびＢｉを含まず、広周波数領域において誘電損失を低減し、容量温度特性および誘電率に優れる誘電体磁器組成物を提供すること。
【解決手段】組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３（０．１５９≦ｘ≦０．２３８、０．９９７≦ｍ≦１．０１１）で表される化合物を含む主成分と、副成分として、ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎから選ばれる１つ以上の酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、Ａ元素の酸化物（ＡはＭｎおよび／またはＣｒ）を元素換算で０．５９０〜１．９４０モル％、およびＤ元素の酸化物（ＤはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹから選ばれる１つ以上）を有し、Ｄ元素とＡ元素とのモル比（Ａ／Ｄ）が２．２５０〜７．４５０である誘電体磁器組成物。
【解決手段】組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３（０．１５９≦ｘ≦０．２３８、０．９９７≦ｍ≦１．０１１）で表される化合物を含む主成分と、副成分として、ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎから選ばれる１つ以上の酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、Ａ元素の酸化物（ＡはＭｎおよび／またはＣｒ）を元素換算で０．５９０〜１．９４０モル％、およびＤ元素の酸化物（ＤはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹから選ばれる１つ以上）を有し、Ｄ元素とＡ元素とのモル比（Ａ／Ｄ）が２．２５０〜７．４５０である誘電体磁器組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の誘電体層などに用いられる誘電体磁器組成物に係り、さらに詳しくは、環境負荷物質である鉛（Ｐｂ）および資源価格が高騰しているビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、さらに比較的高誘電率でありながら温度特性が比較的良好であり、しかも安価に提供できる誘電体磁器組成物およびそれを用いた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模の環境保護運動がいっそう高まりをみせており、電子部品の分野においても鉛（Ｐｂ）等の環境負荷物質の低減が要望されている。そのため、鉛（Ｐｂ）を含まず、かつ同程度以上の特性を持つ誘電体磁器組成物の開発が望まれている。
【０００３】
また、電子機器などを構成する電気回路の小型化、複雑化により、電気回路に搭載される電子部品についても、より一層の小型化に加えて、誤作動を防止するため等の理由により、自己発熱が少ないことが求められている。そのため、電子部品の一例としてのセラミックコンデンサについても、良好な温度特性を維持しつつ、小型化に対応するために誘電率を高くするとともに、しかも自己発熱低減のために誘電損失が低いことが求められている。
【０００４】
一方、近年、急激な資源価格の高騰により、レアアースを含有する電子部品の製造コストが上昇しているが、電子部品は、電子機器内に多量に使用されるため、高性能を維持しつつ低価格であることが求められる。
【０００５】
特に、ビスマス（Ｂｉ）は、近年、価格が高騰しているレアアースの一つであり、電子部品の低価格化の障害となっていた。また、ビスマスは、焼成中に蒸発しやすく、特性のバラツキや焼成炉内の炉材劣化の原因となっていた。
【０００６】
そのため、地球環境保護と低価格化とを両立しつつ、高特性の電子部品を得るためには、鉛だけではなく、ビスマスを含有しない誘電体磁器組成物が求められている。
【０００７】
たとえば、特許文献１において、温度特性が良好であり、かつ高周波領域において誘電損失が小さい誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら本組成はＰｂを含むものであり、地球環境保護の要求に応えられるものではなかった。
【０００８】
鉛（Ｐｂ）を含まない誘電体磁器組成物として、たとえば特許文献２には、ＢａＣＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴｉＯ２からなる主成分に、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂのうち１種以上を添加することにより得られる誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら、かかる誘電体磁器組成物では１ＭＨｚにおける誘電損失が最も良好なものでも０．１（１０％）程度と高く、自己発熱の抑制が十分ではないため、中高圧用として電気回路の小型化、複雑化に有効に対応できるものではなかった。
【０００９】
しかも、この誘電体磁器組成物はビスマスを含有しており、低価格化の要求に応えられるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３７６７３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いられ、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、しかも容量温度特性および比誘電率に優れる誘電体磁器組成物を確実に提供することである。また、本発明は、このような誘電体磁器組成物を用いて得られる電子部品を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、ＰｂおよびＢｉを含有させなくとも、誘電体磁器組成物の組成を特定の成分とし、これらの比率を所定範囲とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の誘電体磁器組成物は、
組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表され、前記組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、前記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１である関係を満足する化合物を含む主成分と、
副成分として、
ＣａＴｉＯ３と、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、
Ａ元素（Ａｃｃｅｐｔｏｒ）の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、
Ｄ元素（Ｄｏｎｏｒ）の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有し、
前記主成分１００重量％に対して、
ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、
前記主成分１００モル％に対して、
Ａ元素の酸化物を、Ｍｎ元素およびＣｒ元素換算で、０．５９０〜１．９４０モル％含有し、
前記Ｄ元素に対する前記Ａ元素の比（Ａ／Ｄ）が、モル比で、２．２５０〜７．４５０であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る誘電体磁器組成物は、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含有しない。しかしながら、鉛およびビスマスを含有せずとも、主成分および副成分を上記の組成および含有量とすることにより、比誘電率および温度特性を維持しつつ、広い周波数領域において、誘電損失の少ない誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００１５】
本発明によれば、上記の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品が提供される。本発明に係る電子部品としては、特に限定されないが、たとえばスナバ回路で用いられる中高圧用コンデンサが例示される。
【００１６】
本発明によれば、上記の電子部品を有する電源装置が提供される。本発明に係る電源装置としては、たとえば、スナバ回路を有する電源装置が例示される。本発明に係る電源装置は、上記の電子部品を有しているため、発熱が少ない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の誘電体磁器組成物は、主成分および副成分を上記各成分とし、さらに各成分の比率を上記所定の範囲としており、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことはない。その結果、環境への負荷を低減しつつ、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、しかも、容量温度特性に優れ、比誘電率が高い誘電体磁器組成物を安価に得ることができる。
【００１８】
このような本発明の誘電体磁器組成物を、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いることにより、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低く抑えることが可能となり、しかも容量温度特性および比誘電率が良好である電子部品を提供することができる。したがって、本発明の電子部品を有する電源装置は低発熱を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの正面図、図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２１】
セラミックコンデンサ２
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と、その対向表面に形成された一対の端子電極１２，１４と、この端子電極１２，１４に、それぞれ接続されたリード端子６，８とを有する構成となっており、これらは保護樹脂４に覆われている。セラミックコンデンサ２の形状は、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、誘電体層１０が円板形状となっている円板型のコンデンサであることが好ましい。また、そのサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、直径が５〜２０ｍｍ程度、好ましくは５〜１５ｍｍ程度である。
【００２２】
誘電体層１０
誘電体層１０は、本発明の誘電体磁器組成物を含有する。
本発明の誘電体磁器組成物は、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含まず、組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表される化合物を含む主成分と、副成分として、ＣａＴｉＯ３と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、Ａ元素の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、Ｄ元素の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有する。
【００２３】
本発明の誘電体磁器組成物は、上述したように環境および資源価格の観点から、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含まない。「実質的に含まない」とは、不純物レベルの量であれば、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）が本発明の誘電体磁器組成物に含まれていてもよい旨の趣旨である。たとえば、不純物レベルの量としては、３００ｐｐｍ以下である。
【００２４】
また、主成分に含まれる組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表される化合物において、組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、好ましくは０．１７０≦ｘ≦０．２３３、より好ましくは０．１７５≦ｘ≦０．２２０である。
【００２５】
ｘは、Ｓｒの比率を表しており、ｘが小さすぎると、所定の温度域における容量変化率の最大値を示すεｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。ｘが大きすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。
【００２６】
また、上記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１、好ましくは０．９９９≦ｍ≦１．００８である。
【００２７】
ｍは、ＳｒおよびＢａと、Ｔｉと、のモル比を表しており、ｍが小さすぎると、誘電損失が悪化する傾向にある。ｍが大きすぎると、εｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。
【００２８】
本発明の誘電体磁器組成物は、副成分として、Ａ元素の酸化物と、Ｄ元素の酸化物と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、ＣａＴｉＯ３とを含有する。
【００２９】
Ａ元素の酸化物は、絶縁抵抗を向上させる効果を有している。Ａ元素（Ａｃｃｅｐｔｏｒ）は、ＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、好ましくはＭｎである。上記の酸化物の含有量は、上記の主成分１００モル％に対して、ＭｎＯおよびＣｒＯ３／２ 換算で、０．５９０〜１．９４０モル％、好ましくは０．７７９〜１．７５３モル％、より好ましくは０．８７６〜１．４６０モル％である。含有量が少なすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、含有量が多すぎると、誘電損失およびεｍａｘが悪化する傾向がある。
【００３０】
なお、たとえばＭｎの酸化物を含有させる場合には、原料として、ＭｎＯを用いてもよいし、ＭｎＣＯ３を用いてもよい。焼成後の誘電体磁器組成物においては、ＭｎＯとして含まれることとなる。
【００３１】
Ｄ元素の酸化物は、誘電損失を低減させる効果を有する。Ｄ元素（Ｄｏｎｏｒ）は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍであり、より好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｐｒである。
【００３２】
本発明では、上記のＡ元素とＤ元素との比（Ａ／Ｄ）を、モル比で、２．２５０〜７．４５０、好ましくは２．９９０〜６．７４０としている。Ａ／Ｄを上記の範囲に制御することで、良好な比誘電率および誘電損失を維持しつつ、所望の容量温度特性を満足させることができる。Ａ／Ｄが小さすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、大きすぎると、誘電損失およびεｍａｘが悪化する傾向がある。
【００３３】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物は、容量温度特性を改善し、また焼結性を向上させる効果を有している。好ましくはＺｎ、Ｆｅ、Ｎｉの酸化物であり、特に好ましくはＺｎの酸化物である。上記の酸化物の含有量は、主成分１００重量％に対して、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、好ましくは０．１５〜０．５０重量％、より好ましくは０．２０〜０．４５重量％である。これらの酸化物の含有量が少なすぎると、誘電損失が悪化する傾向にある。逆に、これらの酸化物の含有量が多すぎると、比誘電率が大きく低下する傾向にある。
【００３４】
ＣａＴｉＯ３は、誘電率の温度変化を平坦化させるという効果を有している。ＣａＴｉＯ３の含有量は、主成分１００重量％に対して、１１〜２５重量％、好ましくは１１〜２０重量％、より好ましくは１２〜１７重量％である。ＣａＴｉＯ３の含有量が少なすぎると、誘電損失が悪化する傾向にあるとともに、εｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。ＣａＴｉＯ３の含有量が多すぎると、比誘電率が低下する場合がある。
【００３５】
誘電体層１０の厚みは、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すれば良いが、好ましくは０．３〜２ｍｍである。誘電体層１０の厚みを、このような範囲とすることにより、中高圧用途に好適に用いることができる。
【００３６】
端子電極１２，１４
端子電極１２，１４は、導電材で構成される。端子電極１２，１４に用いられる導電材は、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金等を主成分として含む。また、端子電極１２，１４は、これらの金属または合金の単層構造でもあってもよく、複層構造であってもよい。
【００３７】
セラミックコンデンサの製造方法
次に、本実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、焼成後に図１に示す誘電体層１０を形成することとなる誘電体磁器組成物粉末を製造する。
【００３８】
まず、主成分の原料および副成分の原料を準備する。主成分の原料としては、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉの各酸化物および／または焼成によりこれらの酸化物となる原料や、これらの複合酸化物などが挙げられ、たとえば、ＳｒＣＯ３ 、ＢａＣＯ３などの炭酸化物や、ＴｉＯ２ などの酸化物を用いることができる。また、主成分の原料は、固相法により製造してもよいし、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法により製造してもよいが、製造コストの面から、固相法により製造することが好ましい。
【００３９】
副成分の原料としては、特に限定されず、上記した各副成分の酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。
【００４０】
次いで、主成分の原料を、上記した所定の組成となるように配合し、ボールミルなどを用いて、湿式混合する。そして、得られた混合物を、造粒し、成形して、得られた成形物を、空気雰囲気中にて仮焼きすることにより、主成分の原料の仮焼き粉を得ることができる。次いで、得られた仮焼き粉を粗粉砕し、さらに、所定量の副成分の原料を添加し、湿式混合して、誘電体磁器組成物粉末とする。仮焼き条件としては、たとえば、仮焼き温度を、好ましくは９００〜１２００℃、仮焼き時間を、好ましくは０．５〜４時間とすれば良い。なお、主成分の原料と、副成分の原料と、を同一条件で仮焼して誘電体磁器組成物粉末を得てもよいし、主成分の原料と、副成分の原料と、を異なる条件で仮焼した後、混合して誘電体磁器組成物粉末を得てもよい。上記のように、誘電体磁器組成物粉末を固相法により製造することで、所望の特性を実現しながら、製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
次いで、得られた誘電体磁器組成物粉末を、バインダなどを使用して造粒し、得られた造粒物を、所定の大きさを有する円板状に成形することにより、グリーン成形体とする。そして、得られたグリーン成形体を、焼成することにより、焼結体としての誘電体磁器組成物を得る。なお、焼成の条件としては、特に限定されないが、保持温度が、好ましくは１１００〜１４００℃、より好ましくは１１５０〜１３５０℃であり、焼成雰囲気を空気中とすることが好ましい。
【００４２】
そして、得られた誘電体磁器組成物の焼結体の主表面に、端子電極を印刷し、必要に応じて焼き付けすることにより、端子電極１２，１４を形成する。その後、端子電極１２，１４に、ハンダ付等により、リード端子６，８を接合し、最後に、素子本体を保護樹脂４で覆うことにより、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すような単板型セラミックコンデンサを得る。
【００４３】
このようにして製造された本発明のセラミックコンデンサは、リード端子６，８を介して、例えばスイッチング電源中のスナバ回路に組み込まれ、本発明の電源装置が得られる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々異なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４５】
たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る電子部品として単板型セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る電子部品としては、単板型セラミックコンデンサに限定されず、上記した誘電体磁器組成物粉末を含む誘電体ペーストおよび電極ペーストを用いた通常の印刷法やシート法により作製される積層型セラミックコンデンサであっても良い。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００４７】
実施例
まず、主成分原料として、ＳｒＣＯ３ 、ＢａＣＯ３ およびＴｉＯ２を、それぞれ準備した。さらに副成分原料として、ＣａＴｉＯ３、Ａ元素の酸化物または炭酸塩（ＭｎＣＯ３、Ｃｒ２Ｏ３）、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｄ元素の酸化物（ただし、ＤはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹ）を準備した。なお、ＣａＴｉＯ３は、以下のようにして作製した。まず、ＣａＣＯ３原料とＴｉＯ２原料とを湿式混合し、乾燥後の原料を空気中、１０００℃、２時間の条件で仮焼を行った。仮焼後の原料をさらに湿式粉砕して、ＣａＴｉＯ３を得た。
【００４８】
次に主成分の原料を、表１に示す組成となるように、それぞれ秤量し、溶媒として水を用いたボールミルにより湿式混合した。次いで、得られた混合物を乾燥した後、５重量％の水を加えて造粒し、成形した。そして、得られた成形物を、空気中、１１５０℃、２時間の条件で仮焼した。仮焼後の粉体を、らいかい機で粗粉砕した後、さらに、副成分の原料を表１に示す組成となるようにそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った。これを乾燥することにより、表１に示す各組成（試料番号１〜４３の各組成）を有する誘電体磁器組成物粉末を得た。なお、ＭｎＣＯ３は、焼成後に、ＭｎＯとして誘電体磁器組成物に含まれることになる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
次いで、得られた誘電体磁器組成物粉末：１００重量％に対して、ポリビニルアルコール水溶液：１０重量％を添加し、次いで造粒して、メッシュパスを通した。その後、得られた造粒粉を３ｔ／ｃｍ２ の圧力で成形することにより、直径１６．５ｍｍ、厚さ約１．２ｍｍの円板状のグリーン成形体を得た。
【００５１】
次いで、得られたグリーン成形体を、空気中、１２４０℃、２時間の条件で焼成することにより、円板状の焼結体を得た。そして、得られた焼結体の主表面にＡｇ電極を塗布し、さらに空気中、８００℃で１０分間焼付け処理を行うことによって、図１に示すような円板状のセラミックコンデンサの試料（試料番号１〜４３）を得た。得られたコンデンサ試料の誘電体層１０の厚みは約１ｍｍであった。そして、得られた各コンデンサ試料について、以下の方法により、比誘電率、誘電損失、容量温度特性および絶縁抵抗をそれぞれ評価した。
【００５２】
比誘電率ε
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定された静電容量から算出した（単位なし）。比誘電率は高いほうが好ましく、本実施例では、１８００以上を良好とした。
【００５３】
誘電損失（ｔａｎδ）
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚおよび１００ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。誘電損失は低いほうが好ましく、本実施例では、周波数１ｋＨｚでは０．６％以下、周波数１００ｋＨｚでは０．５％以下を良好とした。
【００５４】
容量温度特性
コンデンサ試料に対し、−２５〜１４０℃の温度範囲で静電容量を測定し、＋２５℃での静電容量に対する−２５℃および１２５℃での静電容量の変化率（単位は％）を算出した。本実施例では、容量変化率が＋１５％〜−３０％の範囲にあるものを良好とした。なお、下記に示す表２においては、−２５℃での容量変化率をΔＣ（−２５）／Ｃと、１２５℃での容量変化率をΔＣ（１２５）／Ｃと表記する。
【００５５】
絶縁抵抗
コンデンサ試料に対し５００Ｖの直流電圧をかけ、絶縁抵抗を測定した。絶縁抵抗ＩＲ（単位はΩ）は大きいほうが好ましく、本実施例では、１×１０４ＭΩ以上を良好とした。
【００５６】
【表２】
【００５７】
表１および２より、誘電体磁器組成物の組成が、本発明の範囲内である場合（試料番号２〜７、１０〜１２、１５〜１７、２０〜２１ａ、２４〜２７、２９〜４３）には、比誘電率１８００以上、誘電損失（１ｋＨｚ）０．６％以下、誘電損失（１００ｋＨｚ）０．５％以下、絶縁抵抗１×１０４ＭΩ以上、−２５℃〜１２５℃の全範囲において２５℃に対する容量変化率＋１５％〜−３０％を満足していることが分かる。
【００５８】
すなわち、誘電体磁器組成物の組成を、本発明の範囲内とすることにより、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、容量温度特性および比誘電率を良好に保ちつつ、広い周波数領域における誘電損失（ｔａｎδ）の低減が可能となることが確認できた。
【００５９】
これに対し、誘電体磁器組成物の組成が、本発明の範囲外である場合（試料番号１、８、９、１３、１４、１８、１９、２２、２３、２８）には、比誘電率、誘電損失（１ｋＨｚ、１００ｋＨｚ）、絶縁抵抗、容量温度特性の少なくとも１つが、悪化していることが確認できる。
【符号の説明】
【００６０】
２… セラミックコンデンサ
４… 保護樹脂
６，８… リード端子
１０… 誘電体層
１２，１４… 端子電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の誘電体層などに用いられる誘電体磁器組成物に係り、さらに詳しくは、環境負荷物質である鉛（Ｐｂ）および資源価格が高騰しているビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、さらに比較的高誘電率でありながら温度特性が比較的良好であり、しかも安価に提供できる誘電体磁器組成物およびそれを用いた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模の環境保護運動がいっそう高まりをみせており、電子部品の分野においても鉛（Ｐｂ）等の環境負荷物質の低減が要望されている。そのため、鉛（Ｐｂ）を含まず、かつ同程度以上の特性を持つ誘電体磁器組成物の開発が望まれている。
【０００３】
また、電子機器などを構成する電気回路の小型化、複雑化により、電気回路に搭載される電子部品についても、より一層の小型化に加えて、誤作動を防止するため等の理由により、自己発熱が少ないことが求められている。そのため、電子部品の一例としてのセラミックコンデンサについても、良好な温度特性を維持しつつ、小型化に対応するために誘電率を高くするとともに、しかも自己発熱低減のために誘電損失が低いことが求められている。
【０００４】
一方、近年、急激な資源価格の高騰により、レアアースを含有する電子部品の製造コストが上昇しているが、電子部品は、電子機器内に多量に使用されるため、高性能を維持しつつ低価格であることが求められる。
【０００５】
特に、ビスマス（Ｂｉ）は、近年、価格が高騰しているレアアースの一つであり、電子部品の低価格化の障害となっていた。また、ビスマスは、焼成中に蒸発しやすく、特性のバラツキや焼成炉内の炉材劣化の原因となっていた。
【０００６】
そのため、地球環境保護と低価格化とを両立しつつ、高特性の電子部品を得るためには、鉛だけではなく、ビスマスを含有しない誘電体磁器組成物が求められている。
【０００７】
たとえば、特許文献１において、温度特性が良好であり、かつ高周波領域において誘電損失が小さい誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら本組成はＰｂを含むものであり、地球環境保護の要求に応えられるものではなかった。
【０００８】
鉛（Ｐｂ）を含まない誘電体磁器組成物として、たとえば特許文献２には、ＢａＣＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴｉＯ２からなる主成分に、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂのうち１種以上を添加することにより得られる誘電体磁器組成物が開示されている。しかしながら、かかる誘電体磁器組成物では１ＭＨｚにおける誘電損失が最も良好なものでも０．１（１０％）程度と高く、自己発熱の抑制が十分ではないため、中高圧用として電気回路の小型化、複雑化に有効に対応できるものではなかった。
【０００９】
しかも、この誘電体磁器組成物はビスマスを含有しており、低価格化の要求に応えられるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３７６７３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いられ、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、しかも容量温度特性および比誘電率に優れる誘電体磁器組成物を確実に提供することである。また、本発明は、このような誘電体磁器組成物を用いて得られる電子部品を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、ＰｂおよびＢｉを含有させなくとも、誘電体磁器組成物の組成を特定の成分とし、これらの比率を所定範囲とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の誘電体磁器組成物は、
組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表され、前記組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、前記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１である関係を満足する化合物を含む主成分と、
副成分として、
ＣａＴｉＯ３と、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、
Ａ元素（Ａｃｃｅｐｔｏｒ）の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、
Ｄ元素（Ｄｏｎｏｒ）の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有し、
前記主成分１００重量％に対して、
ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、
前記主成分１００モル％に対して、
Ａ元素の酸化物を、Ｍｎ元素およびＣｒ元素換算で、０．５９０〜１．９４０モル％含有し、
前記Ｄ元素に対する前記Ａ元素の比（Ａ／Ｄ）が、モル比で、２．２５０〜７．４５０であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る誘電体磁器組成物は、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含有しない。しかしながら、鉛およびビスマスを含有せずとも、主成分および副成分を上記の組成および含有量とすることにより、比誘電率および温度特性を維持しつつ、広い周波数領域において、誘電損失の少ない誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００１５】
本発明によれば、上記の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品が提供される。本発明に係る電子部品としては、特に限定されないが、たとえばスナバ回路で用いられる中高圧用コンデンサが例示される。
【００１６】
本発明によれば、上記の電子部品を有する電源装置が提供される。本発明に係る電源装置としては、たとえば、スナバ回路を有する電源装置が例示される。本発明に係る電源装置は、上記の電子部品を有しているため、発熱が少ない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の誘電体磁器組成物は、主成分および副成分を上記各成分とし、さらに各成分の比率を上記所定の範囲としており、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことはない。その結果、環境への負荷を低減しつつ、広い周波数領域において誘電損失を低くすることができ、しかも、容量温度特性に優れ、比誘電率が高い誘電体磁器組成物を安価に得ることができる。
【００１８】
このような本発明の誘電体磁器組成物を、セラミックコンデンサなどの電子部品の誘電体層に用いることにより、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、広い周波数領域において誘電損失を低く抑えることが可能となり、しかも容量温度特性および比誘電率が良好である電子部品を提供することができる。したがって、本発明の電子部品を有する電源装置は低発熱を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの正面図、図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るセラミックコンデンサの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２１】
セラミックコンデンサ２
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と、その対向表面に形成された一対の端子電極１２，１４と、この端子電極１２，１４に、それぞれ接続されたリード端子６，８とを有する構成となっており、これらは保護樹脂４に覆われている。セラミックコンデンサ２の形状は、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、誘電体層１０が円板形状となっている円板型のコンデンサであることが好ましい。また、そのサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、直径が５〜２０ｍｍ程度、好ましくは５〜１５ｍｍ程度である。
【００２２】
誘電体層１０
誘電体層１０は、本発明の誘電体磁器組成物を含有する。
本発明の誘電体磁器組成物は、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含まず、組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表される化合物を含む主成分と、副成分として、ＣａＴｉＯ３と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、Ａ元素の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、Ｄ元素の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有する。
【００２３】
本発明の誘電体磁器組成物は、上述したように環境および資源価格の観点から、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を実質的に含まない。「実質的に含まない」とは、不純物レベルの量であれば、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）が本発明の誘電体磁器組成物に含まれていてもよい旨の趣旨である。たとえば、不純物レベルの量としては、３００ｐｐｍ以下である。
【００２４】
また、主成分に含まれる組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表される化合物において、組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、好ましくは０．１７０≦ｘ≦０．２３３、より好ましくは０．１７５≦ｘ≦０．２２０である。
【００２５】
ｘは、Ｓｒの比率を表しており、ｘが小さすぎると、所定の温度域における容量変化率の最大値を示すεｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。ｘが大きすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。
【００２６】
また、上記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１、好ましくは０．９９９≦ｍ≦１．００８である。
【００２７】
ｍは、ＳｒおよびＢａと、Ｔｉと、のモル比を表しており、ｍが小さすぎると、誘電損失が悪化する傾向にある。ｍが大きすぎると、εｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。
【００２８】
本発明の誘電体磁器組成物は、副成分として、Ａ元素の酸化物と、Ｄ元素の酸化物と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、ＣａＴｉＯ３とを含有する。
【００２９】
Ａ元素の酸化物は、絶縁抵抗を向上させる効果を有している。Ａ元素（Ａｃｃｅｐｔｏｒ）は、ＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、好ましくはＭｎである。上記の酸化物の含有量は、上記の主成分１００モル％に対して、ＭｎＯおよびＣｒＯ３／２ 換算で、０．５９０〜１．９４０モル％、好ましくは０．７７９〜１．７５３モル％、より好ましくは０．８７６〜１．４６０モル％である。含有量が少なすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、含有量が多すぎると、誘電損失およびεｍａｘが悪化する傾向がある。
【００３０】
なお、たとえばＭｎの酸化物を含有させる場合には、原料として、ＭｎＯを用いてもよいし、ＭｎＣＯ３を用いてもよい。焼成後の誘電体磁器組成物においては、ＭｎＯとして含まれることとなる。
【００３１】
Ｄ元素の酸化物は、誘電損失を低減させる効果を有する。Ｄ元素（Ｄｏｎｏｒ）は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍであり、より好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｐｒである。
【００３２】
本発明では、上記のＡ元素とＤ元素との比（Ａ／Ｄ）を、モル比で、２．２５０〜７．４５０、好ましくは２．９９０〜６．７４０としている。Ａ／Ｄを上記の範囲に制御することで、良好な比誘電率および誘電損失を維持しつつ、所望の容量温度特性を満足させることができる。Ａ／Ｄが小さすぎると、容量温度特性が悪化する傾向にある。一方、大きすぎると、誘電損失およびεｍａｘが悪化する傾向がある。
【００３３】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物は、容量温度特性を改善し、また焼結性を向上させる効果を有している。好ましくはＺｎ、Ｆｅ、Ｎｉの酸化物であり、特に好ましくはＺｎの酸化物である。上記の酸化物の含有量は、主成分１００重量％に対して、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、好ましくは０．１５〜０．５０重量％、より好ましくは０．２０〜０．４５重量％である。これらの酸化物の含有量が少なすぎると、誘電損失が悪化する傾向にある。逆に、これらの酸化物の含有量が多すぎると、比誘電率が大きく低下する傾向にある。
【００３４】
ＣａＴｉＯ３は、誘電率の温度変化を平坦化させるという効果を有している。ＣａＴｉＯ３の含有量は、主成分１００重量％に対して、１１〜２５重量％、好ましくは１１〜２０重量％、より好ましくは１２〜１７重量％である。ＣａＴｉＯ３の含有量が少なすぎると、誘電損失が悪化する傾向にあるとともに、εｍａｘが大きくなりすぎ、所望の容量温度特性を満足しない傾向にある。ＣａＴｉＯ３の含有量が多すぎると、比誘電率が低下する場合がある。
【００３５】
誘電体層１０の厚みは、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すれば良いが、好ましくは０．３〜２ｍｍである。誘電体層１０の厚みを、このような範囲とすることにより、中高圧用途に好適に用いることができる。
【００３６】
端子電極１２，１４
端子電極１２，１４は、導電材で構成される。端子電極１２，１４に用いられる導電材は、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金等を主成分として含む。また、端子電極１２，１４は、これらの金属または合金の単層構造でもあってもよく、複層構造であってもよい。
【００３７】
セラミックコンデンサの製造方法
次に、本実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法について説明する。
まず、焼成後に図１に示す誘電体層１０を形成することとなる誘電体磁器組成物粉末を製造する。
【００３８】
まず、主成分の原料および副成分の原料を準備する。主成分の原料としては、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉの各酸化物および／または焼成によりこれらの酸化物となる原料や、これらの複合酸化物などが挙げられ、たとえば、ＳｒＣＯ３ 、ＢａＣＯ３などの炭酸化物や、ＴｉＯ２ などの酸化物を用いることができる。また、主成分の原料は、固相法により製造してもよいし、水熱合成法や蓚酸塩法などの液相法により製造してもよいが、製造コストの面から、固相法により製造することが好ましい。
【００３９】
副成分の原料としては、特に限定されず、上記した各副成分の酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。
【００４０】
次いで、主成分の原料を、上記した所定の組成となるように配合し、ボールミルなどを用いて、湿式混合する。そして、得られた混合物を、造粒し、成形して、得られた成形物を、空気雰囲気中にて仮焼きすることにより、主成分の原料の仮焼き粉を得ることができる。次いで、得られた仮焼き粉を粗粉砕し、さらに、所定量の副成分の原料を添加し、湿式混合して、誘電体磁器組成物粉末とする。仮焼き条件としては、たとえば、仮焼き温度を、好ましくは９００〜１２００℃、仮焼き時間を、好ましくは０．５〜４時間とすれば良い。なお、主成分の原料と、副成分の原料と、を同一条件で仮焼して誘電体磁器組成物粉末を得てもよいし、主成分の原料と、副成分の原料と、を異なる条件で仮焼した後、混合して誘電体磁器組成物粉末を得てもよい。上記のように、誘電体磁器組成物粉末を固相法により製造することで、所望の特性を実現しながら、製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
次いで、得られた誘電体磁器組成物粉末を、バインダなどを使用して造粒し、得られた造粒物を、所定の大きさを有する円板状に成形することにより、グリーン成形体とする。そして、得られたグリーン成形体を、焼成することにより、焼結体としての誘電体磁器組成物を得る。なお、焼成の条件としては、特に限定されないが、保持温度が、好ましくは１１００〜１４００℃、より好ましくは１１５０〜１３５０℃であり、焼成雰囲気を空気中とすることが好ましい。
【００４２】
そして、得られた誘電体磁器組成物の焼結体の主表面に、端子電極を印刷し、必要に応じて焼き付けすることにより、端子電極１２，１４を形成する。その後、端子電極１２，１４に、ハンダ付等により、リード端子６，８を接合し、最後に、素子本体を保護樹脂４で覆うことにより、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すような単板型セラミックコンデンサを得る。
【００４３】
このようにして製造された本発明のセラミックコンデンサは、リード端子６，８を介して、例えばスイッチング電源中のスナバ回路に組み込まれ、本発明の電源装置が得られる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々異なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４５】
たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る電子部品として単板型セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る電子部品としては、単板型セラミックコンデンサに限定されず、上記した誘電体磁器組成物粉末を含む誘電体ペーストおよび電極ペーストを用いた通常の印刷法やシート法により作製される積層型セラミックコンデンサであっても良い。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００４７】
実施例
まず、主成分原料として、ＳｒＣＯ３ 、ＢａＣＯ３ およびＴｉＯ２を、それぞれ準備した。さらに副成分原料として、ＣａＴｉＯ３、Ａ元素の酸化物または炭酸塩（ＭｎＣＯ３、Ｃｒ２Ｏ３）、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｄ元素の酸化物（ただし、ＤはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹ）を準備した。なお、ＣａＴｉＯ３は、以下のようにして作製した。まず、ＣａＣＯ３原料とＴｉＯ２原料とを湿式混合し、乾燥後の原料を空気中、１０００℃、２時間の条件で仮焼を行った。仮焼後の原料をさらに湿式粉砕して、ＣａＴｉＯ３を得た。
【００４８】
次に主成分の原料を、表１に示す組成となるように、それぞれ秤量し、溶媒として水を用いたボールミルにより湿式混合した。次いで、得られた混合物を乾燥した後、５重量％の水を加えて造粒し、成形した。そして、得られた成形物を、空気中、１１５０℃、２時間の条件で仮焼した。仮焼後の粉体を、らいかい機で粗粉砕した後、さらに、副成分の原料を表１に示す組成となるようにそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った。これを乾燥することにより、表１に示す各組成（試料番号１〜４３の各組成）を有する誘電体磁器組成物粉末を得た。なお、ＭｎＣＯ３は、焼成後に、ＭｎＯとして誘電体磁器組成物に含まれることになる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
次いで、得られた誘電体磁器組成物粉末：１００重量％に対して、ポリビニルアルコール水溶液：１０重量％を添加し、次いで造粒して、メッシュパスを通した。その後、得られた造粒粉を３ｔ／ｃｍ２ の圧力で成形することにより、直径１６．５ｍｍ、厚さ約１．２ｍｍの円板状のグリーン成形体を得た。
【００５１】
次いで、得られたグリーン成形体を、空気中、１２４０℃、２時間の条件で焼成することにより、円板状の焼結体を得た。そして、得られた焼結体の主表面にＡｇ電極を塗布し、さらに空気中、８００℃で１０分間焼付け処理を行うことによって、図１に示すような円板状のセラミックコンデンサの試料（試料番号１〜４３）を得た。得られたコンデンサ試料の誘電体層１０の厚みは約１ｍｍであった。そして、得られた各コンデンサ試料について、以下の方法により、比誘電率、誘電損失、容量温度特性および絶縁抵抗をそれぞれ評価した。
【００５２】
比誘電率ε
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定された静電容量から算出した（単位なし）。比誘電率は高いほうが好ましく、本実施例では、１８００以上を良好とした。
【００５３】
誘電損失（ｔａｎδ）
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（ＹＨＰ社製４２７４Ａ）にて、周波数１ｋＨｚおよび１００ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。誘電損失は低いほうが好ましく、本実施例では、周波数１ｋＨｚでは０．６％以下、周波数１００ｋＨｚでは０．５％以下を良好とした。
【００５４】
容量温度特性
コンデンサ試料に対し、−２５〜１４０℃の温度範囲で静電容量を測定し、＋２５℃での静電容量に対する−２５℃および１２５℃での静電容量の変化率（単位は％）を算出した。本実施例では、容量変化率が＋１５％〜−３０％の範囲にあるものを良好とした。なお、下記に示す表２においては、−２５℃での容量変化率をΔＣ（−２５）／Ｃと、１２５℃での容量変化率をΔＣ（１２５）／Ｃと表記する。
【００５５】
絶縁抵抗
コンデンサ試料に対し５００Ｖの直流電圧をかけ、絶縁抵抗を測定した。絶縁抵抗ＩＲ（単位はΩ）は大きいほうが好ましく、本実施例では、１×１０４ＭΩ以上を良好とした。
【００５６】
【表２】
【００５７】
表１および２より、誘電体磁器組成物の組成が、本発明の範囲内である場合（試料番号２〜７、１０〜１２、１５〜１７、２０〜２１ａ、２４〜２７、２９〜４３）には、比誘電率１８００以上、誘電損失（１ｋＨｚ）０．６％以下、誘電損失（１００ｋＨｚ）０．５％以下、絶縁抵抗１×１０４ＭΩ以上、−２５℃〜１２５℃の全範囲において２５℃に対する容量変化率＋１５％〜−３０％を満足していることが分かる。
【００５８】
すなわち、誘電体磁器組成物の組成を、本発明の範囲内とすることにより、鉛（Ｐｂ）およびビスマス（Ｂｉ）を含むことなく、容量温度特性および比誘電率を良好に保ちつつ、広い周波数領域における誘電損失（ｔａｎδ）の低減が可能となることが確認できた。
【００５９】
これに対し、誘電体磁器組成物の組成が、本発明の範囲外である場合（試料番号１、８、９、１３、１４、１８、１９、２２、２３、２８）には、比誘電率、誘電損失（１ｋＨｚ、１００ｋＨｚ）、絶縁抵抗、容量温度特性の少なくとも１つが、悪化していることが確認できる。
【符号の説明】
【００６０】
２… セラミックコンデンサ
４… 保護樹脂
６，８… リード端子
１０… 誘電体層
１２，１４… 端子電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表され、前記組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、前記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１である関係を満足する化合物を含む主成分と、
副成分として、
ＣａＴｉＯ３と、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、
Ａ元素の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、
Ｄ元素の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有し、
前記主成分１００重量％に対して、
ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、
前記主成分１００モル％に対して、
Ａ元素の酸化物を、Ｍｎ元素およびＣｒ元素換算で、０．５９０〜１．９４０モル％含有し、
前記Ｄ元素に対する前記Ａ元素の比（Ａ／Ｄ）が、モル比で、２．２５０〜７．４５０であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品を有する電源装置。
【請求項１】
組成式（ＳｒｘＢａ１−ｘ）ｍＴｉＯ３で表され、前記組成式中のｘが、０．１５９≦ｘ≦０．２３８、前記組成式中のｍが、０．９９７≦ｍ≦１．０１１である関係を満足する化合物を含む主成分と、
副成分として、
ＣａＴｉＯ３と、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物と、
Ａ元素の酸化物（ただし、ＡはＭｎおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、
Ｄ元素の酸化物（ただし、Ｄは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、ＨｏおよびＹからなる群から選ばれる少なくとも１つ）と、を有し、
前記主成分１００重量％に対して、
ＣａＴｉＯ３を１１〜２５重量％、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの酸化物を、ＦｅＯ３／２、ＣｏＯ４／３、ＮｉＯ、ＣｕＯおよびＺｎＯ換算で、０．１０〜０．５０重量％、
前記主成分１００モル％に対して、
Ａ元素の酸化物を、Ｍｎ元素およびＣｒ元素換算で、０．５９０〜１．９４０モル％含有し、
前記Ｄ元素に対する前記Ａ元素の比（Ａ／Ｄ）が、モル比で、２．２５０〜７．４５０であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の誘電体磁器組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品を有する電源装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１８０１１６（Ｐ２０１０−１８０１１６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５０６（Ｐ２００９−２７５０６）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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