[发明专利]六方晶系钛酸钡粉末、其制造方法、电介质陶瓷组合物、电子部件及电子部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种六方晶系钛酸钡粉末、其制造方法、电介质陶瓷组合物、电子部件及电子部件的制造方法。 

背景技术

近年来，电子仪器和电子仪器的小型化且高性能化急速发展，对于在这样的仪器中使用的电子部件，也要求充分确保可靠性，并同时提高各种特性(相对介电常数(specific permittivity)、温度特性等)。这对于作为电子部件的一个例子的陶瓷电容器也不例外。 

作为这种电容器的电介质材料、特别是相对介电常数高的电介质材料，可以使用以正方晶的钛酸钡为主体、部分包含立方晶的正方晶系钛酸钡。但是，近年来为了电容的提高，研究了电介质层的薄层化。为了实现电介质层的薄层化，电介质粒子的粒径越小越好。但是，当将上述正方晶系钛酸钡粉末进行微粒化时，有相对介电常数下降的问题。 

作为相对介电常数高的材料，研究了六方晶钛酸钡。六方晶钛酸钡原本与正方晶系的钛酸钡相比，相对介电常数低，但在专利文献1中，暗示了通过在六方晶钛酸钡单晶中引入氧缺损，相对介电常数可显著得到提高。 

但是，基于上述专利文献1的教导，本发明人进行了研究，结果发现，虽然通过氧缺损的引入，相对介电常数得到提高，但绝缘电阻降低。因此，当使用通过氧缺损的引入而使相对介电常数得到提高的六方晶钛酸钡时，有元件寿命等受到损害的可能。 

另外，在钛酸钡的晶体结构中，六方晶结构为亚稳相，通常仅可以在1460℃以上存在。因此，为了在室温下得到六方晶钛酸钡，需要从1460℃以上的高温进行骤冷。 

此时，由于从高温骤冷，导致所得六方晶钛酸钡的比表面积为1m²/g以下，仅能得到粗的粉末。当使用这种粗的粉末来制造具有薄层化的电介质层的电子部件时，有不能与电介质层的薄层化相适应，无法确保充 分的可靠性的问题。 

作为制造六方晶钛酸钡的方法，例如在非专利文献1和2中公开了使用BaCO₃、TiO₂和Mn₃O₄(非专利文献1)或Ga氧化物(非专利文献2)作为起始原料，并将其进行热处理的方法。 

但是，在非专利文献1中得到的六方晶钛酸钡的比表面积为1.6m²/g左右，即使使用该六方晶钛酸钡粉末，也不足以应用于正在不断薄层化的电子部件的电介质层中。非专利文献2中，虽未提及比表面积，但由于六方晶钛酸钡合成温度高达1300℃，因此认为其比表面积与非专利文献1相近或在非专利文献1之下。另外，还要求开发出相对介电常数高的六方晶系钛酸钡粉末。 

专利文献1：日本专利特许3941871号 

非专利文献1：Wang Sea-Fue等4人、“六方晶Ba(Ti_1-xMn_x)O₃陶瓷的性质：烧结温度和Mn量的影响(Properties of Hexagonal Ba(Ti_1-x Mn_x)O3 Ceramics：Effects of Sintering Temperature and Mn Content)”、ジャパニ一ズ·ジャ一ナル·オブ·アプライド·フィジクス(Japanese Journal of Applied Physics)，2007年，Vol.46，No.5A，2978-2983 

非专利文献2：Crystal Engineering 5(2002)，439-448 

发明内容

本发明是鉴于这种现状所作出的发明，其目的在于提供适用于制造表现出极高的相对介电常数、同时绝缘电阻也优异、并可确保充分的可靠性的陶瓷电容器等电子部件的电介质层的六方晶系钛酸钡粉末、其制造方法、电介质陶瓷组合物、电子部件及电子部件的制造方法。 

为了实现上述目的，本发明人进行了努力研究，结果发现，通过利用具有特定组成的六方晶系钛酸钡来构成电介质陶瓷组合物的主相，可以得到电介质层的相对介电常数显著提高、且绝缘电阻也优异、并可确保充分的可靠性的陶瓷电容器等电子部件，从而完成了本发明。 

即，本发明的六方晶系钛酸钡粉末是包含以通式(Ba_1-αM_α)_A(Ti_1-βGa_β)_BO₃表示、晶体结构为六方晶的钛酸钡作为主成分的钛酸钡粉末，其特征在于，