JPH02141472A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は誘電体磁器組成物に係り、特に高いＱ値を有し
、高誘電率であり、誘電率の温度係数が小さくかつ低温
で焼結が可能な温度補償用誘電体磁器組成物に関する。

〔従来の技術〕

電子回路のコンデンサ材料等として用いられる誘電体材
料のうち温度補償用誘電体材料としては、従来、ＢａＯ
−Ｔｉ０２−ＮｄｚＯ３系磁器組成物や、Ｃａ　Ｔ　ｉ
　０３−１−　ａ　２０　ｓ　・２　Ｔ　ｉ　ＯＺＭｇ
ＴｉＯａ系磁器組成物が用いられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の如き磁器組成物は本焼成温度が１３０
０°Ｃ〜１３４０℃と比較的高温であるため、積層チッ
プコンデンサのような構造のコンデンサを製造する場合
、内部電極には高温に耐える電極材料として高価な金（
Ａｕ）、白金（ｐ　ｔ　）、パラジウム（Ｐｄ）又はそ
の合金等を使用する必要があった。

そのため、結果的に積層チップコンデンサのコストを著
しく高くするものである。

内部電極の電極材料として、コストの安い銀パラジウム
（Ａ　ｇ　−Ｐ　ｄ　）の合金を使用すれば、安いコス
トで積層チップコンデンサの製造が可能である。しかし
、誘電体材料の焼成温度を、Ａｇの蒸発等が起きないよ
うに、１２００℃以下に下げる必要がある。

とごろが、従来の誘電体材料では焼成温度を下げると、
誘電率や絶縁抵抗が低下し、素子の信軌性等で満足な特
性が得られないという問題点があった。

従って、本発明の目的は、高いＱ値を有し、高誘電率、
高絶縁抵抗であって、かつ、誘電率の温度係数が小さい
誘電体磁器組成物の本焼成温度を従来のものより約１０
０〜２８０°Ｃ低ドさせた焼結性良好な誘電体磁器組成
物を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明者等は、鋭意研究の結果、ＢａＯ　・
４Ｔｉ０２　：４５．Ｏｍｏｌ！〜６５ｍｏｌχＮ　ｄ
　Ｚ　Ｏ３：　１５．０ＩＩｏｌχ〜５５ｓｏｌχＳｍ
２Ｏ３・　　　Ｏ〜３０＠０１χ の合計がｌｏｏｍｏ１％からなる主成分に対して、副成
分としてＭｎＯを０〜０．３　ｗ　ｔ％、Ｐ　ｂ　５Ｇ
ｅ３Ｏ１１を２ｗｔ％〜２０　ｗ　ｔ％添加含有させた
磁器組成物により、上記目的を達成することを見出した
。

これにより、高誘電率、高絶縁抵抗である１−誘電率の
温度係数が小さく、焼成温度が従来より低いにも拘らず
、焼結性良好な誘電体磁器組成物を提供できる。

〔実施例〕

本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明の誘電体磁器組成物を得る出発原料として、Ｂａ
ＣＯ３、Ｔｉ０ｇ、Ｎｄｚ０３、Ｓｍｚ０３、ＭｎＣＯ
３、Ｐｂ０２Ｇｃ０２の各わ〕末を用いる。なお、これ
らの原料粉末は純度９５％のＮｄｚ０３を除いて、何れ
も純度９８％以トのものを使用する。

次に誘電体磁器組成物の主成分となるＢａＣＯ３、Ｔ　
ｉ　Ｏ２、ＮｄｚＯ３、ＳｍｚＯ３と添加物となるＭｎ
Ｃ０３の各粉末を後掲の第１表の組成範囲となるように
秤量し、これをボールミル中で湿式混合処理する。

さらにこの混合物を脱水乾燥し、直径６０ＩＩｌ−φ、
高さ５０１ｍｍの円柱状に加圧成形し、１１００°Ｃ〜
１２００−Ｃの温度条件で、２時間空気中で仮焼成を行
う。その後、この仮焼成物を更に粉砕する。

粉砕粉末に副成分としてＰｂ５Ｇｅ３Ｏ１１を第１表の
組成範囲となるように秤量し、これを再度ボールミル中
で湿式混合処理を行う。

そして、脱水乾燥後に粘結剤としてポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）を適当量加え、約３トン／Ｃｍ２の圧力を
加えて直径１６．５ｍ−φ、厚み０゜６−蒙の円板に加
圧成形した後、■・０００〜１２６０℃の温度条件で２
時間本焼成する。

このようにして得られた各誘電体磁器組成物の両端面に
銀電極を焼付けて磁器コンデンサとする。

この磁器コンデンサ試料の誘電率（εｓ）　、Ｑ。

誘電率の温度係数（Ｔ、Ｃ）ＰＰＭ／”Ｃ１絶縁抵抗（
ＩＲ）Ω等を測定し、得られた結果を第１表に示す。

第１表において、Ｔ、Ｃは＋２０°Ｃを基準にして、＋
２０℃〜＋８５℃の温度範囲で周波数ｌＫＨ２の条件で
測定した。

また、本焼成時の焼成温度及び焼結性についても併記し
た。

以下余白 第１表中、試料番号にＯ印を付したものは本発明の範囲
内のものであり、Ｘ印を付したものは本発明の範囲外の
ものである。

第１表から、本発明の誘電体磁器組成物では、誘電率ε
３、Ｑ値が高く、絶縁抵抗も高い上に、誘電率の温度係
数Ｔ、Ｃは小さく、しかも焼成温度が低くなっても、焼
結性が良好の」二誘電率が高くなることが明らかである
。

次に本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲の限定理由に
ついて、第１表と第１図を用いて説明する。

第１図は本発明の誘電体磁器組成物におけるＰｂ５Ｇｅ
３ｏｚの添加量と焼成温度の関係図である。

まず、ＢａＯ・４ＴｉＯｚが４５ｍｏ１％以下では誘電
率ε、が小さく焼結性も悪い（例えば試料Ｎ０１５．１
６参照）。一方、６５ｍｏ１％以上になると、誘電率ε
３が小さくなる（例えば試料Ｎｏｌ参照）。

またＮｄ２Ｏ５が１５ｍｏ　１％以下では焼成温度が高
くなり、焼結性も悪くなる（例えば試料Ｎｏ７参照）。

さらに５５ｍｏ１％以」−では誘電率が低くなり、また
焼成温度も高くなり、焼結性も悪くなる（例えば試料Ｎ
ｏ１５参照）。

ＳｍｚＯ３は、添加物のＭｎＯ同様、全く加えなくても
実用的には問題ないが（例えば試料Ｎ０１０参照）、３
０ｍｏ１％まで加えることによって誘電率ε５が高くな
り、その温度係数Ｔ、　　Ｃを小さくすることが出来る
（例えば試料Ｎｏ３．４参照）。しかし、３０ｍｏ１％
を超えると焼成温度が高くなる上に焼結性も劣化する。

さらにＳｍ２Ｏ３原料自体が高価なため、製品のコスト
が高くなる（例えば試料Ｎ０１４参照）。

ＭｎＯについても、全く加えなくてもよいが（例えば試
料Ｎｏ５参照）、０．３ｗｔ％まで加えることによって
、誘電率ε５を向上させ、絶縁抵抗ＩＲも増加する（例
えば試料Ｎｏ５−１．５２参照）。しかしＱ、　３　ｗ
　ｔ％を超えると焼結性が悪くなるとともに電気的特性
も劣化する（例えば試料Ｎｏ５−３参照）。

副成分のＰｂ５Ｇｅ３０ｚの添加Ｖと焼成温度の関係は
第１図に示されているが、この図からも明らかな如く、
Ｐ　ｂ　５Ｇ　ｅ　３Ｏ１１が２ｗｔ％以ドで以上成温
度が１２６０℃以上となり、本発明の目的と合致しない
（例えば試料Ｎｏ５−４参照）。

そして添加量が増加するに従って焼成温度が低くなり、
誘電率ε５も増すが（例えば試料Ｎｏ５５．５−６．５
−７参照）、２０ｗＬ％以上になると、焼成温度は低下
するが、焼結性が悪くなる上、電気的緒特性も劣化し、
緻密な素地の誘電体磁器組成物が得られなくなる。さら
にこの場合、ＧｅＯ２原料が高価なため、製品のコスト
高につながるという問題もある（例えば試料Ｎｏ５−８
参照）。

上記実施例に述べた誘電体磁器組成物中に、１゜ａｑ０
３．Ｃｅ０ｑ、Ｐｒ５Ｏ＋＋等を含有していても、同等
の特性が得られる。

なお、第２図は本発明の誘電体磁器組成物の主成分の組
成範囲を示す成分回である。この主成分の範囲内に副成
分としてＭ　ｎ　Ｏを０〜０．３ｗｔ％、Ｐｂ５Ｇｅ３
Ｏ１１を２〜２０ｗｔ％添加含有させたものが本発明で
ある。

本実施例においては主成分の各比率をｍｏ１％で表記し
たが、これらをｗｔ％に換算すると、下記のようになる
。

ＢａＯ：１７．１８ｗｔχ〜２３．３７ｉ１ｔχＴｉ０
ｚ　：　３５．８２ｗｔχ〜４８．７２ｉｅｔχＳｍｚ
Ｏａ　：　Ｏ〜２６．０５ｗｔχＮｄｚＯａ　：　１１
．８０〜４６．５１ｗｔχ〔発明の効果〕 本発明の如き組成の誘電体磁器組成物を用いることによ
り、焼成温度が１０００〜１１８０°Ｃと比較的低温度
で焼結し、誘電率が８０〜１０４と高く、またＱ値も高
く誘電率の温度係数も十分低くすることが出来、温度補
償用誘電体磁器組成物として大変有用である。

また焼成温度を従来より１５０°Ｃ〜３５０℃も低くす
ることが出来るため、Ａｇ−Ｐｄ合金等を内部電極とし
て用いた積層チップコンデンサ等を低コストで製造する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘電体磁器組成物のＰｂ５Ｇｅ３Ｏ１
１添加量と焼成温度の関係図、第２図は本発明の主成分
の組成範囲を示す三成分系図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体磁器組成物として、 ＢａＯ・４ＴｉＯ＿２　４５ｍｏｌ％〜６５ｍｏｌ％ Ｎｄ＿２Ｏ＿３　１５ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％ Ｓｍ＿２Ｏ＿３　０〜３０ｍｏｌ％ 以上の合計が１００部から成る主成分に対して、副成分
   として、ＭｎＯを０〜０．３ｗｔ％、Ｐｂ＿５Ｇｅ＿３
   Ｏ＿１＿１を２〜２０ｗｔ％添加含有したことを特徴と
   する誘電体磁器組成物。