JPH0127016B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0127016B2 JPH0127016B2 JP56071624A JP7162481A JPH0127016B2 JP H0127016 B2 JPH0127016 B2 JP H0127016B2 JP 56071624 A JP56071624 A JP 56071624A JP 7162481 A JP7162481 A JP 7162481A JP H0127016 B2 JPH0127016 B2 JP H0127016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porcelain
- temperature
- pbzro
- main component
- dielectric constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は、磁器組成物、特に高誘電率で焼結温
度が低く、機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。 従来、高誘電率系磁器組成物として、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く
実用化されていることは周知のとおりである。し
かしながら、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主
成分とするものは、焼結温度が通常1300〜1400℃
の高温である。このため、これを積層形コンデン
サに利用する場合には内部電極としてこの焼結温
度に耐え得る材料、例えば白金、パラジウム等の
高価な貴金属を使用しなければならず、製造コス
トが高くつくという欠点がある。積層形コンデン
サを安く作るためには、銀、ニツケル等を主成分
とする安価な金属が内部電極に使用できるよう
な、できるだけ低温、特に1000℃以下で焼結でき
る磁器が必要である。 また、チツプコンデンサの場合は、チツプコン
デンサを基板に実装したとき、基板とチツプコン
デンサを構成している磁器との熱膨張係数の違い
により、チツプコンデンサに機械的な歪が加わ
り、チツプコンデンサにクラツクが発生したり、
破損したりすることがある。またエポキシ系樹脂
等を外装したデイツプコンデンサの場合も外装樹
脂の応力でデイツプコンデンサにクラツクが発生
する場合がある。いずれの場合もコンデンサを形
成している磁器の機械的強度が低いほど、クラツ
クが入りやすく容易に破損するため、信頼性が低
くなる。したがつて、磁器の機械的強度をできる
だけ増大させることは実用上極めて重要なことで
ある。ところで、1000℃以下の低温で焼結できる
磁器組成物の一つとしてPb（Fe2/3W1/3）O3―
PbZrO3からなる二成分組成物は既に提案されて
いる。しかしながら上記二成分組成物は誘電損失
が高く、しかも比抵抗が低く、より改善が望まれ
ていた。このため第三成分としてPb（Mn2/3W1/3）
O3等を添加し、上記欠点を改善する提悪がなさ
れている（特開昭55−23058）。しかしながら上記
Pb（Fe2/3W1/3）O3―PbZrO3およびこれにPb
（Mn2/3W1/3）O3等を添加したものはいずれも磁
器の抗折強度が低く、積層コンデンサ用磁器組成
物としての用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得
なかつた。 本発明は、以上の点にかんがみ、1000℃以下の
温度で焼結でき、機械的強度が高く、しかも誘電
率が高く、誘電率の温度変化率が良好で、誘電損
失が小さく、比抵抗も高いという優れた特性を保
持し、かつ信頼性の高い、量産性に富む材料を提
供しようとするものであり、鉄・タングステン酸
鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕およびジルコン酸鉛
〔PbZrO3〕からなる二成分組成物を〔Pb（Fe2/3
W1/3）O3〕x〔PbZrO3〕1-xと表わしたときにｘが
0.50≦ｘ≦0.80の範囲にある主成分組成物に副成
分としてニオブ（Nb）、タンタル（Ta）および
アンチモン（Sb）の中から少なくとも一種以上
を選び、その元素を主成分に対して0.02〜２原子
％添加含有せしめてなることを特徴とするもので
ある。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。出
発原料として、酸化鉛（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化タングステン（WO3）、酸化ジル
コニウム（ZrO2）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化
タンタル（Ta2O5）および酸化アンチモン
（Sb2O3）を使用し、表に示した配合比に秤量す
る。次にボールミル中で湿式混合した後700〜800
℃で予焼し、その後0.7ton／cm2の圧力で直径16
mm、厚さ約10mmの円柱状に加圧成形し、800〜950
℃で焼結した。得られた焼結体を切断し、厚さ１
mmの円板４枚と厚さ0.5mmの円板５枚を得た。厚
さ１mmの円板の両面に銀電極を焼付け電気的特性
を評価した。誘電率および誘電損失は周波数1K
Hz、温度20℃で測定した。比抵抗は直流50Vの電
圧を印加し、１分後温度20℃で測定した。温度特
性は室温20℃を基準として＋85℃での容量変化率
を求めた。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から、幅２mm、長さ約13mmの矩形板を切り
出した。支点間距離を９mmにとり、三点法で破壊
荷重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３／２Pml／wt2〔Kg／cm2
〕 なる式に従い、抗折強度τ〔Kg／cm2〕を求めた。
ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、ｗは試
料の幅である。 電気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試
料10点の平均値より求めた。このようにして得ら
れた磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
度が低く、機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。 従来、高誘電率系磁器組成物として、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く
実用化されていることは周知のとおりである。し
かしながら、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主
成分とするものは、焼結温度が通常1300〜1400℃
の高温である。このため、これを積層形コンデン
サに利用する場合には内部電極としてこの焼結温
度に耐え得る材料、例えば白金、パラジウム等の
高価な貴金属を使用しなければならず、製造コス
トが高くつくという欠点がある。積層形コンデン
サを安く作るためには、銀、ニツケル等を主成分
とする安価な金属が内部電極に使用できるよう
な、できるだけ低温、特に1000℃以下で焼結でき
る磁器が必要である。 また、チツプコンデンサの場合は、チツプコン
デンサを基板に実装したとき、基板とチツプコン
デンサを構成している磁器との熱膨張係数の違い
により、チツプコンデンサに機械的な歪が加わ
り、チツプコンデンサにクラツクが発生したり、
破損したりすることがある。またエポキシ系樹脂
等を外装したデイツプコンデンサの場合も外装樹
脂の応力でデイツプコンデンサにクラツクが発生
する場合がある。いずれの場合もコンデンサを形
成している磁器の機械的強度が低いほど、クラツ
クが入りやすく容易に破損するため、信頼性が低
くなる。したがつて、磁器の機械的強度をできる
だけ増大させることは実用上極めて重要なことで
ある。ところで、1000℃以下の低温で焼結できる
磁器組成物の一つとしてPb（Fe2/3W1/3）O3―
PbZrO3からなる二成分組成物は既に提案されて
いる。しかしながら上記二成分組成物は誘電損失
が高く、しかも比抵抗が低く、より改善が望まれ
ていた。このため第三成分としてPb（Mn2/3W1/3）
O3等を添加し、上記欠点を改善する提悪がなさ
れている（特開昭55−23058）。しかしながら上記
Pb（Fe2/3W1/3）O3―PbZrO3およびこれにPb
（Mn2/3W1/3）O3等を添加したものはいずれも磁
器の抗折強度が低く、積層コンデンサ用磁器組成
物としての用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得
なかつた。 本発明は、以上の点にかんがみ、1000℃以下の
温度で焼結でき、機械的強度が高く、しかも誘電
率が高く、誘電率の温度変化率が良好で、誘電損
失が小さく、比抵抗も高いという優れた特性を保
持し、かつ信頼性の高い、量産性に富む材料を提
供しようとするものであり、鉄・タングステン酸
鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕およびジルコン酸鉛
〔PbZrO3〕からなる二成分組成物を〔Pb（Fe2/3
W1/3）O3〕x〔PbZrO3〕1-xと表わしたときにｘが
0.50≦ｘ≦0.80の範囲にある主成分組成物に副成
分としてニオブ（Nb）、タンタル（Ta）および
アンチモン（Sb）の中から少なくとも一種以上
を選び、その元素を主成分に対して0.02〜２原子
％添加含有せしめてなることを特徴とするもので
ある。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。出
発原料として、酸化鉛（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化タングステン（WO3）、酸化ジル
コニウム（ZrO2）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化
タンタル（Ta2O5）および酸化アンチモン
（Sb2O3）を使用し、表に示した配合比に秤量す
る。次にボールミル中で湿式混合した後700〜800
℃で予焼し、その後0.7ton／cm2の圧力で直径16
mm、厚さ約10mmの円柱状に加圧成形し、800〜950
℃で焼結した。得られた焼結体を切断し、厚さ１
mmの円板４枚と厚さ0.5mmの円板５枚を得た。厚
さ１mmの円板の両面に銀電極を焼付け電気的特性
を評価した。誘電率および誘電損失は周波数1K
Hz、温度20℃で測定した。比抵抗は直流50Vの電
圧を印加し、１分後温度20℃で測定した。温度特
性は室温20℃を基準として＋85℃での容量変化率
を求めた。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から、幅２mm、長さ約13mmの矩形板を切り
出した。支点間距離を９mmにとり、三点法で破壊
荷重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３／２Pml／wt2〔Kg／cm2
〕 なる式に従い、抗折強度τ〔Kg／cm2〕を求めた。
ただしｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、ｗは試
料の幅である。 電気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試
料10点の平均値より求めた。このようにして得ら
れた磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
【表】
【表】
【表】
表に示した結果から明らかなように鉄・タング
ステン酸鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕およびジルコ
ン酸鉛〔PbZrO3〕からなる二成分組成物を〔Pb
（Fe2/3W1/3）O3〕x〔PbZrO3〕1-xと表わしたときに
ｘが0.50≦ｘ≦0.80の範囲内にある主成分組成物
に副成分としてニオブ（Nb）、タンタル（Ta）
およびアンチモン（Sb）の中から少なくとも一
種以上を選び、その元素を主成分に対して0.02〜
２原子％添加含有せしめることにより、誘電率が
高く、その温度特性が良好で、誘電損失が小さ
く、比抵抗が高く、抗折強度が大きい、優れた特
性をもち、かつ信頼性の高い実用性に富む優れた
高誘電率磁器組成物が得られることがわかる。こ
うした優れた特性を示す本発明の磁器は1000℃以
下の低温であるため積層コンデンサの内部電極の
低価格化を実現できるという極めて優れた効果も
生じる。 なお主成分配合比ｘが0.5未満あるいは0.8を超
える範囲の組成物は、キユリー点が実用温度範囲
より高温側あるいは低温側に大きくずれるため室
温での誘電率が低くなり実用的でない。また副成
分であるNb、Ta、Sbは、そのうち１つ以上の元
素の添加量が0.02原子％未満では抗折強度の改善
効果が小さく、２原子％を越えると誘電損失が大
きくなり実用的でない。
ステン酸鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕およびジルコ
ン酸鉛〔PbZrO3〕からなる二成分組成物を〔Pb
（Fe2/3W1/3）O3〕x〔PbZrO3〕1-xと表わしたときに
ｘが0.50≦ｘ≦0.80の範囲内にある主成分組成物
に副成分としてニオブ（Nb）、タンタル（Ta）
およびアンチモン（Sb）の中から少なくとも一
種以上を選び、その元素を主成分に対して0.02〜
２原子％添加含有せしめることにより、誘電率が
高く、その温度特性が良好で、誘電損失が小さ
く、比抵抗が高く、抗折強度が大きい、優れた特
性をもち、かつ信頼性の高い実用性に富む優れた
高誘電率磁器組成物が得られることがわかる。こ
うした優れた特性を示す本発明の磁器は1000℃以
下の低温であるため積層コンデンサの内部電極の
低価格化を実現できるという極めて優れた効果も
生じる。 なお主成分配合比ｘが0.5未満あるいは0.8を超
える範囲の組成物は、キユリー点が実用温度範囲
より高温側あるいは低温側に大きくずれるため室
温での誘電率が低くなり実用的でない。また副成
分であるNb、Ta、Sbは、そのうち１つ以上の元
素の添加量が0.02原子％未満では抗折強度の改善
効果が小さく、２原子％を越えると誘電損失が大
きくなり実用的でない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄・タングステン酸鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕
およびジルコン酸鉛〔PbZrO3〕からなる二成分
組成物を〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕x〔PbZrO3〕1-xと
表わしたときにｘが0.50≦ｘ≦0.80の範囲にある
主成分組成物に副成分としてニオブ（Nb）、タン
タル（Ta）およびアンチモン（Sb）の中から少
なくとも一種以上選び、その元素を主成分に対し
て0.02〜２原子％添加含有せしめてなることを特
徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071624A JPS57188454A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071624A JPS57188454A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Ceramic composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188454A JPS57188454A (en) | 1982-11-19 |
| JPH0127016B2 true JPH0127016B2 (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=13465989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56071624A Granted JPS57188454A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Ceramic composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188454A (ja) |
-
1981
- 1981-05-13 JP JP56071624A patent/JPS57188454A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188454A (en) | 1982-11-19 |