JPH0153496B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0153496B2 JPH0153496B2 JP58089635A JP8963583A JPH0153496B2 JP H0153496 B2 JPH0153496 B2 JP H0153496B2 JP 58089635 A JP58089635 A JP 58089635A JP 8963583 A JP8963583 A JP 8963583A JP H0153496 B2 JPH0153496 B2 JP H0153496B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porcelain
- semiconductor
- hot isostatic
- isostatic pressing
- semiconductor ceramic
- 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
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、セラミツクス内部の空孔が０のとき
の密度（理論密度）に対する実際の密度の比であ
る理論密度比が99％TD（Theoretical Density）
以上の場合の高密度セラミツクスを得ることが可
能な還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方
法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来の還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製
造方法は、まず大気中焼成により誘電体磁器を作
り、それを１〜２気圧下の高温還元雰囲気処理に
より磁器全体を半導体化し、さらに再酸化処理に
より磁器の表面近傍のみを絶縁体化するという三
段熱処理を必要とする。この還元再酸化型半導体
磁器コンデンサは表面層約１〜40μｍを利用する
ものであるから、この電気特性は内圧ポア（セラ
ミツクス内部に存在する空孔）に著しく左右され
る。従来の方式と、ポア分布（内在ポアの分布）
を悪くする因子（原料粒度、原料結晶相、異物有
機バインダ成分、成型圧等）が多く、理論密度比
94％TD〜98％TDが限界であり、99％TD以上は
不可能に近いものであつた。そのため、耐電圧特
性、誘電損失等が悪いものであつた。 また、酸化性雰囲気中にて焼成した誘電体磁器
を還元性粉末中にて熱間静水圧プレス（HIP）
し、半導体磁器と緻密なセラミツクスを同時に得
た後、再酸化処理する方法もあるが、還元性粉末
による半導体化のコントロールが非常に困難であ
り、品質の安定性及び製品歩留りが悪いものであ
る（熱間静水圧プレスの参考文献：産業技術セン
ター発行、セラミツクス材料技術集成P684〜
P688）。 発明の目的 本発明は従来の欠点を除去し、最大ポア径3μ
ｍ以下というポアレスセラミツクス、高い耐電圧
特性、低い誘電損失、高い品質安定性、さらに優
れた歩留りを与える還元再酸化型半導体磁器コン
デンサの製造方法を提供することを目的とするも
のである。 発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は還元性雰
囲気中にて熱処理して得た半導体磁器を熱間静水
圧プレスし、さらにこの半導体磁器表面を再酸化
処理するもので、高い耐電圧特性、低い誘電損
失、高い品質安定性さらに優れた歩留りを与える
還元再酸化型半導体磁器コンデンサを得ることが
できた。 実施例の説明 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例 １ 試料の調整工程では、半導体磁器組成として、
市販の工業用原料BaCO3粉末（純度99.9％以上）、
TiO2粉末（純度99.9％以上）、Nd2O3粉末（純度
99.9％以上）、及び市販の試薬特級MnO2の各粉末
を第１表の組成比になるように配合し、不純物混
入防止のためウレタン内張ポツトを用いて湿式混
合し、乾燥した後、1150℃の温度で４時間仮焼成
した。この仮焼物を湿式粉砕し、乾燥した後、ポ
リビニルアルコール水溶液をバインダにして混合
し、32メツシユパスに整粒した。この整粒粉を直
径13mm厚さ0.5mmの円板形に1t／cm2の加圧力で成
形し、これらの成形体を空気中において1300℃の
温度で２時間焼成し、然る後に90％N2−10％H2
混合ガス中1100℃にて半導体磁器を得た。 第１表 半導体磁器組成（モル％） BaO Nd2O3 TiO2 MnO2 48.65 0.68 50.37 0.3 その後前記半導体磁器をAr中にて熱間静水圧
プレスする。この時の、熱間静水圧プレス条件と
磁器の理論密度比、平均結晶粒径の関係を第１
図、第２図に示す。 このようにして得られた還元再酸化型半導体磁
器を空気中において900℃の温度で加圧処理した。
この還元再酸化型半導体磁器の両面に銀電極を焼
付けてコンデンサ素子とし、その単位面積当りの
容量Ｃ（測定周波数1KHz）、誘電体損失tanδ（1K
Hz）、絶縁抵抗IR（測定時の印加電圧：直流50V）、
破壊電圧Vb、500ｇ荷重を15秒間かけた際のビツ
カース硬度Hv（Kg／mm2）を測定した。その結果を
第２表に示す。ここで比較試料No.８は熱間静水圧
プレス処理しない試料で作る。 本発明によるNo.１〜No.５の試料を比較試料No.８
と比較すると、IRで約40％、Vbで約55％、Ｃで
約15％アツプし、tanδでは約40％ダウンするなど
の優れたコンデンサ特性が得られる。No.６の試料
は発明外の比較例のものであり、本発明の特性よ
り劣るものである。
の密度（理論密度）に対する実際の密度の比であ
る理論密度比が99％TD（Theoretical Density）
以上の場合の高密度セラミツクスを得ることが可
能な還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方
法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来の還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製
造方法は、まず大気中焼成により誘電体磁器を作
り、それを１〜２気圧下の高温還元雰囲気処理に
より磁器全体を半導体化し、さらに再酸化処理に
より磁器の表面近傍のみを絶縁体化するという三
段熱処理を必要とする。この還元再酸化型半導体
磁器コンデンサは表面層約１〜40μｍを利用する
ものであるから、この電気特性は内圧ポア（セラ
ミツクス内部に存在する空孔）に著しく左右され
る。従来の方式と、ポア分布（内在ポアの分布）
を悪くする因子（原料粒度、原料結晶相、異物有
機バインダ成分、成型圧等）が多く、理論密度比
94％TD〜98％TDが限界であり、99％TD以上は
不可能に近いものであつた。そのため、耐電圧特
性、誘電損失等が悪いものであつた。 また、酸化性雰囲気中にて焼成した誘電体磁器
を還元性粉末中にて熱間静水圧プレス（HIP）
し、半導体磁器と緻密なセラミツクスを同時に得
た後、再酸化処理する方法もあるが、還元性粉末
による半導体化のコントロールが非常に困難であ
り、品質の安定性及び製品歩留りが悪いものであ
る（熱間静水圧プレスの参考文献：産業技術セン
ター発行、セラミツクス材料技術集成P684〜
P688）。 発明の目的 本発明は従来の欠点を除去し、最大ポア径3μ
ｍ以下というポアレスセラミツクス、高い耐電圧
特性、低い誘電損失、高い品質安定性、さらに優
れた歩留りを与える還元再酸化型半導体磁器コン
デンサの製造方法を提供することを目的とするも
のである。 発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は還元性雰
囲気中にて熱処理して得た半導体磁器を熱間静水
圧プレスし、さらにこの半導体磁器表面を再酸化
処理するもので、高い耐電圧特性、低い誘電損
失、高い品質安定性さらに優れた歩留りを与える
還元再酸化型半導体磁器コンデンサを得ることが
できた。 実施例の説明 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例 １ 試料の調整工程では、半導体磁器組成として、
市販の工業用原料BaCO3粉末（純度99.9％以上）、
TiO2粉末（純度99.9％以上）、Nd2O3粉末（純度
99.9％以上）、及び市販の試薬特級MnO2の各粉末
を第１表の組成比になるように配合し、不純物混
入防止のためウレタン内張ポツトを用いて湿式混
合し、乾燥した後、1150℃の温度で４時間仮焼成
した。この仮焼物を湿式粉砕し、乾燥した後、ポ
リビニルアルコール水溶液をバインダにして混合
し、32メツシユパスに整粒した。この整粒粉を直
径13mm厚さ0.5mmの円板形に1t／cm2の加圧力で成
形し、これらの成形体を空気中において1300℃の
温度で２時間焼成し、然る後に90％N2−10％H2
混合ガス中1100℃にて半導体磁器を得た。 第１表 半導体磁器組成（モル％） BaO Nd2O3 TiO2 MnO2 48.65 0.68 50.37 0.3 その後前記半導体磁器をAr中にて熱間静水圧
プレスする。この時の、熱間静水圧プレス条件と
磁器の理論密度比、平均結晶粒径の関係を第１
図、第２図に示す。 このようにして得られた還元再酸化型半導体磁
器を空気中において900℃の温度で加圧処理した。
この還元再酸化型半導体磁器の両面に銀電極を焼
付けてコンデンサ素子とし、その単位面積当りの
容量Ｃ（測定周波数1KHz）、誘電体損失tanδ（1K
Hz）、絶縁抵抗IR（測定時の印加電圧：直流50V）、
破壊電圧Vb、500ｇ荷重を15秒間かけた際のビツ
カース硬度Hv（Kg／mm2）を測定した。その結果を
第２表に示す。ここで比較試料No.８は熱間静水圧
プレス処理しない試料で作る。 本発明によるNo.１〜No.５の試料を比較試料No.８
と比較すると、IRで約40％、Vbで約55％、Ｃで
約15％アツプし、tanδでは約40％ダウンするなど
の優れたコンデンサ特性が得られる。No.６の試料
は発明外の比較例のものであり、本発明の特性よ
り劣るものである。
【表】
【表】
熱間静水圧プレス条件においては、第１図に示
すように、1000℃未満では圧力効果が急激に減少
し、300気圧未満では温度効果が減少し、ともに
高密度（≧99％TD）を得ることが出来ない。ま
た、第２図に示すように平均結晶粒径は熱間静水
圧プレス温度に依存し、熱間静水圧プレス圧力に
あまり依存せず、熱間静水圧プレス温度が焼成温
度（図では1300℃）をオーバーすると急激に粒成
長し、第２表のNo.７の試料の結果からもわかるよ
うに、コンデンサ特性が劣化する。 すなわち、焼成温度をＴ℃とすると、第４図に
示すように、熱間静水圧プレス温度がＴ−300℃
未満では磁器密度の上昇が認められず、Ｔ℃を超
えると粒成長が促進されるとともに異相析出等が
起こり、コンデンサ特性が劣化する。また、熱間
静水圧プレス圧力が300気圧未満では磁器の密度
の上昇が認められない。 第３図に熱間静水圧プレス前の半導体磁器平均
結晶粒径と熱間静水圧プレス効果の関係を示す。
この図をみると、熱間静水圧プレス効果は結晶粒
径に左右され、50μｍを超えると熱間静水圧プレ
スがかかりにくくなる傾向にある。 実施例 ２ 資料の調整工程、組成、成形までは実施例１で
述べた通りである。この成形体を90％N2−10％
H2混合ガス中において1300℃の温度で２時間焼
成し、半導体磁器を得た。その後前記半導体磁器
をAr中にて熱間静水圧プレスする。 このようにして得られた還元再酸化型半導体磁
器を空気中において900℃の温度で加熱処理した。
この還元再酸化型半導体磁器を実施例１と同様の
方法で特性等を調べた所、実施例１と非常に近い
特性が得られた。 また、従来例の酸化性雰囲気中にて焼成した誘
電体磁器を還元性粉末中にて熱間静水圧プレスす
る方式は、還元性粉末の種類、量及び熱間静水圧
プレス温度によりコンデンサ特性がばらつき、製
品歩留りが約50〜60％となり、本発明の歩留りが
約90％であるのに対し、40％ダウンするなど欠点
がある。 また、上述した第４図の還元再酸化型半導体磁
器コンデンサ焼成温度を基準とした熱間静水圧プ
レス温度と理論密度比との関係をみると、熱間静
水圧プレスの限界は焼成温度Ｔ℃より300℃低い
温度がその下限値となつていることがわかる。 発明の効果 以上本発明によれば、次のような効果がもたら
される。 (1) 理論密度比99％TD以上高密度磁器が得られ
る。 (2) 磁器の半導体化コントロールが容易に雰囲気
で行なわれる。 (3) 製品歩留りが向上する。 (4) ポア分布が改良され、最大3μｍのレベルに
なる。 (5) コンデンサ特性が向上し、安定化する。 このように、本発明の還元再酸化型半導体磁器
コンデンサの製造方法は非常に優れた特性を備え
ており、工業的量産化においても著しく安定であ
り、産業的価値の大なるものである。
すように、1000℃未満では圧力効果が急激に減少
し、300気圧未満では温度効果が減少し、ともに
高密度（≧99％TD）を得ることが出来ない。ま
た、第２図に示すように平均結晶粒径は熱間静水
圧プレス温度に依存し、熱間静水圧プレス圧力に
あまり依存せず、熱間静水圧プレス温度が焼成温
度（図では1300℃）をオーバーすると急激に粒成
長し、第２表のNo.７の試料の結果からもわかるよ
うに、コンデンサ特性が劣化する。 すなわち、焼成温度をＴ℃とすると、第４図に
示すように、熱間静水圧プレス温度がＴ−300℃
未満では磁器密度の上昇が認められず、Ｔ℃を超
えると粒成長が促進されるとともに異相析出等が
起こり、コンデンサ特性が劣化する。また、熱間
静水圧プレス圧力が300気圧未満では磁器の密度
の上昇が認められない。 第３図に熱間静水圧プレス前の半導体磁器平均
結晶粒径と熱間静水圧プレス効果の関係を示す。
この図をみると、熱間静水圧プレス効果は結晶粒
径に左右され、50μｍを超えると熱間静水圧プレ
スがかかりにくくなる傾向にある。 実施例 ２ 資料の調整工程、組成、成形までは実施例１で
述べた通りである。この成形体を90％N2−10％
H2混合ガス中において1300℃の温度で２時間焼
成し、半導体磁器を得た。その後前記半導体磁器
をAr中にて熱間静水圧プレスする。 このようにして得られた還元再酸化型半導体磁
器を空気中において900℃の温度で加熱処理した。
この還元再酸化型半導体磁器を実施例１と同様の
方法で特性等を調べた所、実施例１と非常に近い
特性が得られた。 また、従来例の酸化性雰囲気中にて焼成した誘
電体磁器を還元性粉末中にて熱間静水圧プレスす
る方式は、還元性粉末の種類、量及び熱間静水圧
プレス温度によりコンデンサ特性がばらつき、製
品歩留りが約50〜60％となり、本発明の歩留りが
約90％であるのに対し、40％ダウンするなど欠点
がある。 また、上述した第４図の還元再酸化型半導体磁
器コンデンサ焼成温度を基準とした熱間静水圧プ
レス温度と理論密度比との関係をみると、熱間静
水圧プレスの限界は焼成温度Ｔ℃より300℃低い
温度がその下限値となつていることがわかる。 発明の効果 以上本発明によれば、次のような効果がもたら
される。 (1) 理論密度比99％TD以上高密度磁器が得られ
る。 (2) 磁器の半導体化コントロールが容易に雰囲気
で行なわれる。 (3) 製品歩留りが向上する。 (4) ポア分布が改良され、最大3μｍのレベルに
なる。 (5) コンデンサ特性が向上し、安定化する。 このように、本発明の還元再酸化型半導体磁器
コンデンサの製造方法は非常に優れた特性を備え
ており、工業的量産化においても著しく安定であ
り、産業的価値の大なるものである。
第１図は本発明の一実施例を説明するための熱
間静水圧プレス（HIP）条件と理論密度比の関係
を示す特性図、第２図、第３図は本発明の一実施
例を説明するための熱間静水圧プレス条件と平均
結晶粒径の関係を示す図、第４図は本発明の一実
施例を説明するための還元再酸化型半導体磁器コ
ンデンサ焼成温度を基準とした熱間静水圧温度と
理論密度比の関係を示す図である。
間静水圧プレス（HIP）条件と理論密度比の関係
を示す特性図、第２図、第３図は本発明の一実施
例を説明するための熱間静水圧プレス条件と平均
結晶粒径の関係を示す図、第４図は本発明の一実
施例を説明するための還元再酸化型半導体磁器コ
ンデンサ焼成温度を基準とした熱間静水圧温度と
理論密度比の関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 還元性雰囲気Ｔ℃にて焼成して半導体磁器を
作り、この半導体磁器を（Ｔ−300）℃〜Ｔ℃、
300気圧以上の気圧下で熱間静水圧プレスした後、
前記半導体磁器表面を再酸化することを特徴とす
る還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方
法。 ２ 還元性雰囲気下Ｔ℃にて焼成した半導体磁器
の平均結晶粒径が50μｍ以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の還元再酸化型半
導体磁器コンデンサの製造方法。 ３ 大気中Ｔ℃にて焼成し誘電体磁器を作り、こ
の誘電体磁器を還元性雰囲気下にて熱処理して半
導体化した後、この半導体磁器を（Ｔ−300）℃
〜Ｔ℃、300以上の気圧下で熱間静水圧プレスし、
さらに前記半導体磁器表面を再酸化処理すること
を特徴とする還元再酸化型半導体磁器コンデンサ
の製造方法。 ４ 大気中Ｔ℃にて焼成した誘電体磁器の平均結
晶粒径が50μｍ以下であることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の還元再酸化型半導体磁器
コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58089635A JPS59214214A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58089635A JPS59214214A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59214214A JPS59214214A (ja) | 1984-12-04 |
| JPH0153496B2 true JPH0153496B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=13976224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58089635A Granted JPS59214214A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 還元再酸化型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59214214A (ja) |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP58089635A patent/JPS59214214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59214214A (ja) | 1984-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4477401A (en) | Method of manufacturing a dielectric | |
| US4785375A (en) | Temperature stable dielectric composition at high and low frequencies | |
| JPH0153496B2 (ja) | ||
| JPH0153495B2 (ja) | ||
| JPS6053408B2 (ja) | 還元型半導体磁器組成物 | |
| JPH0153493B2 (ja) | ||
| JPH0460329B2 (ja) | ||
| KR940011059B1 (ko) | 입계형 반도성 자기콘덴서 | |
| JPS6128209B2 (ja) | ||
| JPH06102573B2 (ja) | 還元再酸化型半導体セラミックコンデンサ用組成物 | |
| JP3562085B2 (ja) | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法 | |
| KR100310275B1 (ko) | 고 유전율, 저 유전 손실의 ｐｆｎ 유전체 세라믹스의 제조 방법 | |
| JPH0159728B2 (ja) | ||
| JPH07211140A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6115529B2 (ja) | ||
| JPS6120504B2 (ja) | ||
| KR950014718B1 (ko) | 전자파 장해 필터용 유전체 자기 조성물 및 그 제조 방법 | |
| JPS6128208B2 (ja) | ||
| JPS6357931B2 (ja) | ||
| JP2734888B2 (ja) | 半導体磁器組成物の製造方法 | |
| JPS6235256B2 (ja) | ||
| JPH0153494B2 (ja) | ||
| JPH05326320A (ja) | 薄膜チップコンデンサ | |
| JPS633442B2 (ja) | ||
| JPS6332744B2 (ja) |