JPH0195403A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0195403A JPH0195403A JP62252900A JP25290087A JPH0195403A JP H0195403 A JPH0195403 A JP H0195403A JP 62252900 A JP62252900 A JP 62252900A JP 25290087 A JP25290087 A JP 25290087A JP H0195403 A JPH0195403 A JP H0195403A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- partial pressure
- pressure atmosphere
- low oxygen
- fired
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は１０００℃以下で焼成される高誘電率系誘電体
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき、
高い抵抗率の得られる組成物に関する。
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき、
高い抵抗率の得られる組成物に関する。
従来の技゛術
近年セラミックコンデンサにおいては素子の小型化、大
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００℃程度と高いため、内部電極材料と
してはＰｔ、Ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があっ
た。
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００℃程度と高いため、内部電極材料と
してはＰｔ、Ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があっ
た。
これに対し、空気中１１００℃以下で焼成でき内部電極
として安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペ
ロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成でき
Ｎｉなどの卑金属材料を内部電極として使用できるチタ
ン酸バリウム系材料が開発されている。前者については
、特公昭６０−１８０８５号公報に記載された、Ｐｂ（
Ｍｇｓ、３Ｎｂｚ２）Ｏｓ −Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２
ｔｓ ）０３を含む誘電体磁器組成物が知られている。
として安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペ
ロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成でき
Ｎｉなどの卑金属材料を内部電極として使用できるチタ
ン酸バリウム系材料が開発されている。前者については
、特公昭６０−１８０８５号公報に記載された、Ｐｂ（
Ｍｇｓ、３Ｎｂｚ２）Ｏｓ −Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２
ｔｓ ）０３を含む誘電体磁器組成物が知られている。
また、Ｐｂ（Ｍｇ１ｚｓ Ｎｂ＊ｚｓ ） ０３− Ｐ
ｂ （Ｍｇｔｚ＊ Ｗｌ／２ ）０３を含む磁器組成物
が特開昭５５−１４４４７０号公報や特開昭５５−１４
４６１０号公報に開示されている。後者については、特
公昭５６−４６６４１号公報に記載の材料などが知られ
ている。Ｐｂ （Ｍｇｔ、ｓ Ｎｂ２，２）ＯＣＩ
Ｐｂ （Ｚｎｔｚ＊ Ｎｂ２／３）ＯＧ系固溶体やＰｂ
（Ｍｇｔ、ｓ Ｎｂｑｔａ ）０３−Ｐｂ（Ｍｇｔｚ２
Ｗ１１ ）０３系固溶体は１１００℃以下の温度で焼成
でき、高い誘電率が得られる。
ｂ （Ｍｇｔｚ＊ Ｗｌ／２ ）０３を含む磁器組成物
が特開昭５５−１４４４７０号公報や特開昭５５−１４
４６１０号公報に開示されている。後者については、特
公昭５６−４６６４１号公報に記載の材料などが知られ
ている。Ｐｂ （Ｍｇｔ、ｓ Ｎｂ２，２）ＯＣＩ
Ｐｂ （Ｚｎｔｚ＊ Ｎｂ２／３）ＯＧ系固溶体やＰｂ
（Ｍｇｔ、ｓ Ｎｂｑｔａ ）０３−Ｐｂ（Ｍｇｔｚ２
Ｗ１１ ）０３系固溶体は１１００℃以下の温度で焼成
でき、高い誘電率が得られる。
従ってこの誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる
積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト化が
図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電極材
料の低コスト化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極と
して用いることが求められており、このため、同時焼成
したときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分圧
雰囲気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要と
されている。
積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト化が
図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電極材
料の低コスト化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極と
して用いることが求められており、このため、同時焼成
したときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分圧
雰囲気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要と
されている。
発明が解決しようとする問題点
Ｐｂ （Ｍｇ＊ｔ２ Ｎｂ２ｔｓ ）０３− Ｐｂ
（ＺｎｘｔｓＮｂｑｔｓ ） ０３− Ｐｂ （Ｍ
ｇｔｚ＊ Ｗｌ／２ ） ０３系固溶体は低酸素分圧雰
囲気で焼成すると緻密に焼結せず、また抵抗率が小さ（
なる傾向がある。
（ＺｎｘｔｓＮｂｑｔｓ ） ０３− Ｐｂ （Ｍ
ｇｔｚ＊ Ｗｌ／２ ） ０３系固溶体は低酸素分圧雰
囲気で焼成すると緻密に焼結せず、また抵抗率が小さ（
なる傾向がある。
本発明は、Ｐｂ（Ｍｇｔ、５Ｎｂ２／３）Ｏｓ ｐｂ
（Ｚｎ１ｔｓ Ｎｔ＋ｚ３） ０３ Ｐｂ （Ｍｇ！
ｚ２Ｗｌ／２ ）０３系のもつ高い誘電率と低温焼結性
をそこなわず、低酸素分圧雰囲気で焼成したとき抵抗値
が高い誘電体磁器組成物を提供することを目的としてい
る。
（Ｚｎ１ｔｓ Ｎｔ＋ｚ３） ０３ Ｐｂ （Ｍｇ！
ｚ２Ｗｌ／２ ）０３系のもつ高い誘電率と低温焼結性
をそこなわず、低酸素分圧雰囲気で焼成したとき抵抗値
が高い誘電体磁器組成物を提供することを目的としてい
る。
問題点を解決するための手段
Ｐ ｂＩ＋ａ （Ｍｇｔｌ＊ Ｎｂ２／ｓ ）ｘ
（Ｚ ｎ５ｚｓ Ｎｂ＊ｚｓ ）ｙ（Ｍｇｔ、
２Ｗｌ／２ ）、Ｚ、０３＋ａで表される組成式におい
てａを０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にする。
（Ｚ ｎ５ｚｓ Ｎｂ＊ｚｓ ）ｙ（Ｍｇｔ、
２Ｗｌ／２ ）、Ｚ、０３＋ａで表される組成式におい
てａを０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にする。
作用
本発明の組成物においてはＡサイト成分を過剰にするこ
とにより、低酸素分圧雰囲気、１０００℃以下で焼成物
が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子かえら
れる。
とにより、低酸素分圧雰囲気、１０００℃以下で焼成物
が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子かえら
れる。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，ＭｇＯ。
Ｎｂ２Ｏ５、ＺｎＯ，ＷＯ２、ＢａＣＯ３，５ｒＣＯａ
。
。
ＣａＣ０ａを用いた。これらを純度補正をおこなったう
えで所定量を秤量し、メノウ製玉石を用い純水を溶媒と
しボールミルで、１７時時間式混合した。これを吸引ろ
過して水分の大半を分離した後乾燥し、その後ライカイ
機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水分を加え、直
径６０ｍ高さ約５Ｏｎ＋＋の円柱状に成形圧力５００ｋ
ｇ／ｃｗ＋２ で成形した。これをアルミナルツボ中
に入れ同質のフタをし、７５０℃〜８８０℃で２時間仮
焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにメ
ノウ製玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７時
間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾
燥した。以上の仮焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後
この粉末にポリビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体
量の６ｗｔ％加え、３２メツシユふるいを通して造粒し
、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２で直径１３ｗｌｌ１１
厚さ約１ｍｍの円板状に成形した。成形物は空気中で７
００℃まで昇温し１時間保持しポリビルアルコール分を
バーンアウトした。これを上述の仮焼粉を体積の１ｚｓ
程度敷ぎつめた上に２００メツシｊ Ｚ ｒ Ｏ２粉を
約１ａｍ敷いたマグネシャ磁器容器に移し、同質のフタ
をし、管状電気炉の炉心管内に挿入し、炉心管内をロー
タリーポンプで脱気したのちＮ１１−Ｈ２混合ガスで置
換し、酸素分圧（ＰＯ２）が１．ｏｘｌｏ−ｅａｔｍに
なるようＮ２とＨ２ガスの混合比を調節しながら混合ガ
スを流し所定温度まで４００℃／ ｈ ｒで昇温し２時
間保持後４００℃／ｈｒで降温した。炉心管内のＰｏ２
は挿入した安定化ジルコニア酸素センサーにより測定し
た。
えで所定量を秤量し、メノウ製玉石を用い純水を溶媒と
しボールミルで、１７時時間式混合した。これを吸引ろ
過して水分の大半を分離した後乾燥し、その後ライカイ
機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水分を加え、直
径６０ｍ高さ約５Ｏｎ＋＋の円柱状に成形圧力５００ｋ
ｇ／ｃｗ＋２ で成形した。これをアルミナルツボ中
に入れ同質のフタをし、７５０℃〜８８０℃で２時間仮
焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにメ
ノウ製玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７時
間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾
燥した。以上の仮焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後
この粉末にポリビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体
量の６ｗｔ％加え、３２メツシユふるいを通して造粒し
、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２で直径１３ｗｌｌ１１
厚さ約１ｍｍの円板状に成形した。成形物は空気中で７
００℃まで昇温し１時間保持しポリビルアルコール分を
バーンアウトした。これを上述の仮焼粉を体積の１ｚｓ
程度敷ぎつめた上に２００メツシｊ Ｚ ｒ Ｏ２粉を
約１ａｍ敷いたマグネシャ磁器容器に移し、同質のフタ
をし、管状電気炉の炉心管内に挿入し、炉心管内をロー
タリーポンプで脱気したのちＮ１１−Ｈ２混合ガスで置
換し、酸素分圧（ＰＯ２）が１．ｏｘｌｏ−ｅａｔｍに
なるようＮ２とＨ２ガスの混合比を調節しながら混合ガ
スを流し所定温度まで４００℃／ ｈ ｒで昇温し２時
間保持後４００℃／ｈｒで降温した。炉心管内のＰｏ２
は挿入した安定化ジルコニア酸素センサーにより測定し
た。
焼成した円板の両面にＣｒ−Ａｕを蒸着し、誘電率、ｔ
ａｎδを１ｋＨｚ 、 Ｉ Ｖ／ｍ＋ｎの電界下で測定
した。また抵抗率は１ ｋ Ｖ ／ ｍｍの電圧を印加
後１分値から求めた。
ａｎδを１ｋＨｚ 、 Ｉ Ｖ／ｍ＋ｎの電界下で測定
した。また抵抗率は１ ｋ Ｖ ／ ｍｍの電圧を印加
後１分値から求めた。
なお焼成温度は焼成物の密度がもっとも大きくなる温度
とした。
とした。
図に本発明の組成範囲を示し、表１および表２に、本発
明の組成範囲および周辺組成の成分（ａ、ｘ、ｙ、ｚは
、組成を Ｐｂ、＋、（Ｍｇｓ、２ＮｂＩ２ｚ＊ ）Ｘ（、Ｚｎｔ
、ｓ Ｎｂａｔ３）ｙ（Ｍｇ＊ｔ＊ Ｗｅｔｓ ） ２
ｏ３アと表したときの値）、低酸素分圧雰囲気で焼成し
たときの焼成温度、誘電率、ｔａｎδ、抵抗率、を示し
た。
明の組成範囲および周辺組成の成分（ａ、ｘ、ｙ、ｚは
、組成を Ｐｂ、＋、（Ｍｇｓ、２ＮｂＩ２ｚ＊ ）Ｘ（、Ｚｎｔ
、ｓ Ｎｂａｔ３）ｙ（Ｍｇ＊ｔ＊ Ｗｅｔｓ ） ２
ｏ３アと表したときの値）、低酸素分圧雰囲気で焼成し
たときの焼成温度、誘電率、ｔａｎδ、抵抗率、を示し
た。
（以下余白）
発明範囲外の組成物では、ａが１．００１より小さいと
低酸素分圧雰囲気で焼成したとき緻密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１５０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またＸ、、ＶｓＺが限定の範囲外の組
成物はキュリー点が室温から太き（はずれ誘電率が低く
なる。特許請求の範囲内の組成物では前記の問題がいず
れも克服されている。
低酸素分圧雰囲気で焼成したとき緻密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１５０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またＸ、、ＶｓＺが限定の範囲外の組
成物はキュリー点が室温から太き（はずれ誘電率が低く
なる。特許請求の範囲内の組成物では前記の問題がいず
れも克服されている。
なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲気ＰＯ２
； １． ＯＸ １０−ｅａｔｍは焼成温度におケル銅
の平衡酸素分圧より低く金属はほとんど酸化しないと考
えられる。
； １． ＯＸ １０−ｅａｔｍは焼成温度におケル銅
の平衡酸素分圧より低く金属はほとんど酸化しないと考
えられる。
発明の効果
本発明によれば、低酸素分圧雰囲気１０００℃以下の焼
成で積層コンデンサ素子として高信頼性を得るための緻
密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕ
などの卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘電
体磁器組成物を得ることができる。
成で積層コンデンサ素子として高信頼性を得るための緻
密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕ
などの卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘電
体磁器組成物を得ることができる。
図は、本発明の実施例における誘電体磁器組成物の組成
範囲を示す図である。
範囲を示す図である。
Claims (2)
- （１）Ｐｂ＿１＿＋＿２（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）＿ｘ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿
ｙ（Ｍｇ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）＿ｚＯ＿３＿＋
＿ａで表される組成式（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）におい
て、ａは０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にあり、この
範囲内の各ａの値に対し、 Ｐｂ＿１＿＋＿ａ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３
）Ｏ＿３＿＋＿ａ、Ｐｂ＿１＿＋＿ａ（Ｚｎ＿１＿／＿
３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３＿＋＿ａ、Ｐｂ＿１＿＋＿
ａ（Ｍｇ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）Ｏ＿３＿＋＿ａ
を頂点とする三角座標において、下記組成点Ａ，Ｂ，Ｃ
，Ｄを頂点とする四角形の領域内の組成物からなること
を特徴とする誘電体磁器組成物。 Ａ；ｘ＝０．８７５ｙ＝０．１０ｚ＝０．０２５Ｂ；ｘ
＝０．６０ｙ＝０．２０ｚ＝０．２０Ｃ；ｘ＝０．５０
ｙ＝０．３０ｚ＝０．２０Ｄ；ｘ＝０．５０ｙ＝０．４
７５ｚ＝０．０２５ - （２）Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａよりなる群から選ばれた一つ以
上の元素により、Ｐｂを１５ｍｏｌ％以下置換したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘電体磁器組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252900A JPH0195403A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252900A JPH0195403A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195403A true JPH0195403A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17243736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252900A Pending JPH0195403A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0195403A (ja) |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62252900A patent/JPH0195403A/ja active Pending
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