JPH02155116A - 高誘電率磁器組成物及びその製造方法 - Google Patents
高誘電率磁器組成物及びその製造方法Info
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- JPH02155116A JPH02155116A JP63309379A JP30937988A JPH02155116A JP H02155116 A JPH02155116 A JP H02155116A JP 63309379 A JP63309379 A JP 63309379A JP 30937988 A JP30937988 A JP 30937988A JP H02155116 A JPH02155116 A JP H02155116A
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Landscapes
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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］
本発明は高誘電率磁器組成物及びその製造方法に係り、
特に誘電率の温度係数が小さく、誘電率が高く、絶縁抵
抗も高い、高特性磁器組成物及びその製造方法に関する
。
特に誘電率の温度係数が小さく、誘電率が高く、絶縁抵
抗も高い、高特性磁器組成物及びその製造方法に関する
。
［従来の技術］
温度補償用磁器コンデンサ等に使用される誘電体磁器組
成物としては、特にその静電容量温度変化率が小さいこ
とが望まれる。従来、この種の誘電体磁器組成物として
は、Ｓ ｒＴ ｉ ０３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３
，Ｌａ２０ａ２Ｔ ｉ ０２、ＣａＺｒＯ３等を主成分
とするものでありて、誘電率が１０〜３００、温度係数
が＋１００〜−５０００Ｘ１０−”７℃の範囲にあるも
のが一般に知られている。このような従来の誘電体磁器
組成物は、常温での誘電率が大きくなる程温度係数も大
きくなり、温度係数を小さくすると誘電率も小さくなる
という関係にあフた。このため従来の誘電体磁器組成物
では、温度係数が小さく、かつ、誘電率の大きいものを
得ることができなかった。
成物としては、特にその静電容量温度変化率が小さいこ
とが望まれる。従来、この種の誘電体磁器組成物として
は、Ｓ ｒＴ ｉ ０３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３
，Ｌａ２０ａ２Ｔ ｉ ０２、ＣａＺｒＯ３等を主成分
とするものでありて、誘電率が１０〜３００、温度係数
が＋１００〜−５０００Ｘ１０−”７℃の範囲にあるも
のが一般に知られている。このような従来の誘電体磁器
組成物は、常温での誘電率が大きくなる程温度係数も大
きくなり、温度係数を小さくすると誘電率も小さくなる
という関係にあフた。このため従来の誘電体磁器組成物
では、温度係数が小さく、かつ、誘電率の大きいものを
得ることができなかった。
上記欠点を改良したものとして、酸化バリウム、酸化チ
タン、酸化ネオジウムを主成分とし、酸化ビスマスを添
加物として含む、温度係数が−３００〜＋３００Ｘ１０
−’／ｌと小さく、誘電率が１００〜１７０ （ＩＭＨ
２）の温度補償用誘電体磁器が提案されている（特公昭
５５−２０６０２）、、ｍの特公昭５５−２０６０２に
開示される組成は、酸化バリウム２．５〜１７．５モル
％、酸化チタン５０．０〜７５．０モル％、酸化ネオジ
ウム１５．０〜４７．５モル％である。
タン、酸化ネオジウムを主成分とし、酸化ビスマスを添
加物として含む、温度係数が−３００〜＋３００Ｘ１０
−’／ｌと小さく、誘電率が１００〜１７０ （ＩＭＨ
２）の温度補償用誘電体磁器が提案されている（特公昭
５５−２０６０２）、、ｍの特公昭５５−２０６０２に
開示される組成は、酸化バリウム２．５〜１７．５モル
％、酸化チタン５０．０〜７５．０モル％、酸化ネオジ
ウム１５．０〜４７．５モル％である。
［発明が解決しようとする課題］
近年、回路のＩＣ化が急速に進み、コンデンサの小型大
容量化への要望は更に高くなっており、温度補償用コン
デンサにおいても、Ｂ電率の温度変化率が低く、誘電率
の高い磁器組成物の開発が強く要求されている。
容量化への要望は更に高くなっており、温度補償用コン
デンサにおいても、Ｂ電率の温度変化率が低く、誘電率
の高い磁器組成物の開発が強く要求されている。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、誘電
率の温度係数が小さく、誘電率が高く、絶縁抵抗も高い
、高誘電率磁器組成物及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
率の温度係数が小さく、誘電率が高く、絶縁抵抗も高い
、高誘電率磁器組成物及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
［！１題が解決しようとする手段及び作用］請求項（１
）の高誘電率磁器組成物は、チタン酸バリウム９０〜９
７．５モル％、酸化ネオジウム０．５〜２モル％、及び
、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３・５ Ｔ ｉ Ｏ２で表され
る組成物２〜８モル％を含むことを特徴とする 請求項（２）の高誘電率磁器組成物の製造方法は、チタ
ン酸バリウム及び酸化ネオジウムを混合した後１２００
〜１３５０℃で仮焼し、得られる仮焼物に２８ａ０・２
ＢｉＯｚ ’５ＴｉＯ２で表される組成物を混合した後
１０５０〜１１５０℃で焼成することを特徴とする。
）の高誘電率磁器組成物は、チタン酸バリウム９０〜９
７．５モル％、酸化ネオジウム０．５〜２モル％、及び
、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３・５ Ｔ ｉ Ｏ２で表され
る組成物２〜８モル％を含むことを特徴とする 請求項（２）の高誘電率磁器組成物の製造方法は、チタ
ン酸バリウム及び酸化ネオジウムを混合した後１２００
〜１３５０℃で仮焼し、得られる仮焼物に２８ａ０・２
ＢｉＯｚ ’５ＴｉＯ２で表される組成物を混合した後
１０５０〜１１５０℃で焼成することを特徴とする。
以下に本発明の詳細な説明する。
請求項（１）の高誘電率磁器組成物は、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ３）に酸化ネオジウム（Ｎｄ２０＊ ）
を配合することによりキュリー温度を低温側（約８０℃
）にシフトさせ、常温における誘電率を高め、更に誘電
率の温度特性の良い、即ち、温度変化率（温度係数）の
小さい２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５ＴｉＯ２で表され
る組成物を配合し、温度特性を向上させたものである。
ム（ＢａＴｉＯ３）に酸化ネオジウム（Ｎｄ２０＊ ）
を配合することによりキュリー温度を低温側（約８０℃
）にシフトさせ、常温における誘電率を高め、更に誘電
率の温度特性の良い、即ち、温度変化率（温度係数）の
小さい２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５ＴｉＯ２で表され
る組成物を配合し、温度特性を向上させたものである。
請求項（１）の高誘電率磁器組成物において、Ｎ ｄ
２０ ｇが０．５モル％未満では、ＢａＴｉＯ３が半導
体化され誘電率が低下する。Ｎｄ２Ｏ３が２千ル％を超
えるとキュリー温度が下がり過ぎ、高温（５０℃以上）
で誘電率の温度変化が大館くなり過ぎる。従って、Ｎ
ｄ ２０３は０．５〜２モル％とする。
２０ ｇが０．５モル％未満では、ＢａＴｉＯ３が半導
体化され誘電率が低下する。Ｎｄ２Ｏ３が２千ル％を超
えるとキュリー温度が下がり過ぎ、高温（５０℃以上）
で誘電率の温度変化が大館くなり過ぎる。従って、Ｎ
ｄ ２０３は０．５〜２モル％とする。
また、２ＢａＯ・２ＢＬ２０ｓ ・５ＴｉＯ２で表され
る組成物が２モル％未満では、焼結温度が高くなり、組
成物中のＢｉ２Ｏ５の揮発が生じ、誘電率の温度変化率
が悪化する＊ ２ Ｂ ａ ０・２Ｂｉ２０３ ・５
Ｔ ｉ Ｏ２で表される組成物が８モル％を超えると誘
電率が低下する。従って、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０ｓ
・５ＴｉＯ２で表される組成物は２〜８モル％とする。
る組成物が２モル％未満では、焼結温度が高くなり、組
成物中のＢｉ２Ｏ５の揮発が生じ、誘電率の温度変化率
が悪化する＊ ２ Ｂ ａ ０・２Ｂｉ２０３ ・５
Ｔ ｉ Ｏ２で表される組成物が８モル％を超えると誘
電率が低下する。従って、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０ｓ
・５ＴｉＯ２で表される組成物は２〜８モル％とする。
しかして、Ｎｄ２Ｏ５Ｏ，５〜２モル％、２ＢａＯ・２
Ｂｉ２０ｓ ・５ＴｉＯ２で表される組成物２〜８モ
ル％とすることから、ＢａＴｉＯ３は９０〜９７．５モ
ル％とする。
Ｂｉ２０ｓ ・５ＴｉＯ２で表される組成物２〜８モ
ル％とすることから、ＢａＴｉＯ３は９０〜９７．５モ
ル％とする。
このような本発明の高誘電率磁器組成物は、請求項（２
）の高誘電率磁器組成物の製造方法により容易かつ効率
的に製造することができる。
）の高誘電率磁器組成物の製造方法により容易かつ効率
的に製造することができる。
請求項（２）の製造方法においては、まず、ＢａＴｉＯ
３及びＮｄ２Ｏ３の所定量を湿式ボールミル等で混合粉
砕した後、混合物を大気中にて１２００〜１３５０℃の
温度で仮焼する。この場合、仮焼温度が１２００℃未満
ではＮｄ２Ｏ３が固溶せず、また１３５０℃を超えると
得られる仮焼物の粉砕が困難となり、いずれも好ましく
ない。仮焼時間は２〜３時間程度とするのが好ましい。
３及びＮｄ２Ｏ３の所定量を湿式ボールミル等で混合粉
砕した後、混合物を大気中にて１２００〜１３５０℃の
温度で仮焼する。この場合、仮焼温度が１２００℃未満
ではＮｄ２Ｏ３が固溶せず、また１３５０℃を超えると
得られる仮焼物の粉砕が困難となり、いずれも好ましく
ない。仮焼時間は２〜３時間程度とするのが好ましい。
仮焼により得られた仮焼物は好ましくは冷却後粉砕する
。なお、この仮焼に供される原料のうち、ＢａＴｉＯ３
は炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）と二酸化チタン（Ｔ ｉ
０２ ）とを配合することにより調製することができ
る。
。なお、この仮焼に供される原料のうち、ＢａＴｉＯ３
は炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）と二酸化チタン（Ｔ ｉ
０２ ）とを配合することにより調製することができ
る。
別に、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５ＴｉＯ２組成の組
成物を調製する。例えば、所望の組成となるようにＢａ
ＣＯ３、酸化ビスマス（Ｂｉ２０３）及びＴ ｉ Ｏ２
を配合し、湿式ボールミル等で十分に混合粉砕した後、
混合物を大気中８５０〜９５０℃の温度で２〜３時間仮
焼する。この場合、仮焼温度が８５０℃未満では化合物
を形成し得ず、また９５０℃を超えるとＢ ｉ ２０３
が蒸発し易くなり、いずれも好ましくない。得られた組
成物は、好ましくは冷却後粉砕する。
成物を調製する。例えば、所望の組成となるようにＢａ
ＣＯ３、酸化ビスマス（Ｂｉ２０３）及びＴ ｉ Ｏ２
を配合し、湿式ボールミル等で十分に混合粉砕した後、
混合物を大気中８５０〜９５０℃の温度で２〜３時間仮
焼する。この場合、仮焼温度が８５０℃未満では化合物
を形成し得ず、また９５０℃を超えるとＢ ｉ ２０３
が蒸発し易くなり、いずれも好ましくない。得られた組
成物は、好ましくは冷却後粉砕する。
このようにして得られた２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３・５Ｔ
ｉＯ２組成の組成物は、前記ＢａＴｉＯ３とＮｄ２Ｏ３
との混合物と、好ましくは粉砕混合により十分に混合し
た後、必要に応じて適当なバインダーを加え、所望形状
に成形し、成形体を１０５０〜１１５０℃で１５分〜１
時間程度焼成する。この場合、焼成温度が１０５０℃未
満では焼結が不十分で緻密な焼結体が得られず、１１５
０℃を超えるとＢｉ２０ａが揮発ないし蒸発するため、
いずれも好ましくない。
ｉＯ２組成の組成物は、前記ＢａＴｉＯ３とＮｄ２Ｏ３
との混合物と、好ましくは粉砕混合により十分に混合し
た後、必要に応じて適当なバインダーを加え、所望形状
に成形し、成形体を１０５０〜１１５０℃で１５分〜１
時間程度焼成する。この場合、焼成温度が１０５０℃未
満では焼結が不十分で緻密な焼結体が得られず、１１５
０℃を超えるとＢｉ２０ａが揮発ないし蒸発するため、
いずれも好ましくない。
このようにして製造される本発明の高誘電率磁器組成物
は、誘電率温度係数が一３００ｐｐｍ／℃程度と非常に
小さく、誘電率は約１８００程度と極めて大きく、また
絶縁抵抗も１０°Ω・ｃｍ以上と極めて高い、温度補償
用高説電率磁器組成物である。
は、誘電率温度係数が一３００ｐｐｍ／℃程度と非常に
小さく、誘電率は約１８００程度と極めて大きく、また
絶縁抵抗も１０°Ω・ｃｍ以上と極めて高い、温度補償
用高説電率磁器組成物である。
［実施例］
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。
実施例１〜５、比較例１〜３
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯａ）と酸化ネオジウム（
Ｎｄ２０ａ ）が第１表の割合となるように、炭酸バリ
ウム（ＢａＣＯ３）、二酸化チタン（Ｔｉ Ｏ２） 、
Ｎ ｄ ２０ ｓを秤量し、湿式ボールミルで２０時間
混合粉砕処理した後乾燥した。この混合物を大気中、１
３００℃で３時間仮焼し、冷却後粉砕し、Ｂ ａ Ｔ
ｉ Ｏｓ −Ｎ ｄ ２０ ｓ粉末第 １ 表 別に、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５ＴｉＯ２組成とな
るように、Ｂ ａ ＣＯ３％酸化ビスマス（Ｂｉ２０３
）、ＴｉＯ２を秤量し、湿式ボールミルで２０時間混
合粉砕処理した後乾燥した。この混合物を大気中、９０
０℃で３時間仮焼して、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５
ＴｉＯ２組成物を合成し、冷却後粉砕した。
Ｎｄ２０ａ ）が第１表の割合となるように、炭酸バリ
ウム（ＢａＣＯ３）、二酸化チタン（Ｔｉ Ｏ２） 、
Ｎ ｄ ２０ ｓを秤量し、湿式ボールミルで２０時間
混合粉砕処理した後乾燥した。この混合物を大気中、１
３００℃で３時間仮焼し、冷却後粉砕し、Ｂ ａ Ｔ
ｉ Ｏｓ −Ｎ ｄ ２０ ｓ粉末第 １ 表 別に、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５ＴｉＯ２組成とな
るように、Ｂ ａ ＣＯ３％酸化ビスマス（Ｂｉ２０３
）、ＴｉＯ２を秤量し、湿式ボールミルで２０時間混
合粉砕処理した後乾燥した。この混合物を大気中、９０
０℃で３時間仮焼して、２ＢａＯ・２Ｂｉ２０３ ・５
ＴｉＯ２組成物を合成し、冷却後粉砕した。
第２表に示す割合で、上記の方法により合成したＢａＴ
ｉＯ３Ｎｄ２Ｏ３粉末Ｎ ｏ 、 Ａ 〜Ｄ １２Ｂａ
Ｏ・２Ｂｉ２０ｇ ・５ＴｉＯ２組成物粉体を秤量し、
これらを湿式ボールミルで２０時間混合粉砕した。得ら
れた粉末にバインダーを加え、圧力１０００ｋｇ／Ｃ！
７１’で直径１０ｍｍの円板に成形した。成形品は大気
中１０５０〜１１５０℃で４５分焼結させて８電体磁器
を得た。
ｉＯ３Ｎｄ２Ｏ３粉末Ｎ ｏ 、 Ａ 〜Ｄ １２Ｂａ
Ｏ・２Ｂｉ２０ｇ ・５ＴｉＯ２組成物粉体を秤量し、
これらを湿式ボールミルで２０時間混合粉砕した。得ら
れた粉末にバインダーを加え、圧力１０００ｋｇ／Ｃ！
７１’で直径１０ｍｍの円板に成形した。成形品は大気
中１０５０〜１１５０℃で４５分焼結させて８電体磁器
を得た。
得られた磁器の両面に銀電極を塗布焼付し、諸特性の測
定に供した。
定に供した。
なお、誘電率と誘電損失はＩＫＨｚ、２５℃で測定した
。また、絶縁抵抗は２５℃において、直流電圧２５Ｖを
印加し、６０秒後の抵抗値を用いた。誘電率の温度変化
は一２５℃〜＋８５℃の温度範囲で２５℃を基準として
算出した。
。また、絶縁抵抗は２５℃において、直流電圧２５Ｖを
印加し、６０秒後の抵抗値を用いた。誘電率の温度変化
は一２５℃〜＋８５℃の温度範囲で２５℃を基準として
算出した。
第３表より、本発明の高誘電率磁器組成物は、著しく諸
特性に優れることが明らかである。これに対し、Ｎｄ２
Ｏ５が少ない比較例１．２、ＢａＯ−２Ｂｉ２０３ ・
５ＴｉＯ２が多い比較例２、Ｎｄ２０ｚが多い比較例３
では、いずれも誘電率温度変化係数が大きい。
特性に優れることが明らかである。これに対し、Ｎｄ２
Ｏ５が少ない比較例１．２、ＢａＯ−２Ｂｉ２０３ ・
５ＴｉＯ２が多い比較例２、Ｎｄ２０ｚが多い比較例３
では、いずれも誘電率温度変化係数が大きい。
［発明の効果］
以上詳述した通り、請求項（１）の高誘電率磁器組成物
は、誘電率温度係数が著しく小さく、誘電率が高く、絶
縁抵抗も高い高特性の温度補償用高誘電率磁器組成物で
あるため、請求項（１）の高誘電率磁器組成物によれば
、優れた特性を有するコンデンサの提供が可能となり、
ＩＣ回路の小型微小化、高容量化を図り信頼性の高い製
品を提供することができる。特に、本発明の高誘電率磁
器組成物は、薄板状として、チップコンデンサ、積層コ
ンデンサ、ハイブリッド微小回路などの用途に好適であ
る。
は、誘電率温度係数が著しく小さく、誘電率が高く、絶
縁抵抗も高い高特性の温度補償用高誘電率磁器組成物で
あるため、請求項（１）の高誘電率磁器組成物によれば
、優れた特性を有するコンデンサの提供が可能となり、
ＩＣ回路の小型微小化、高容量化を図り信頼性の高い製
品を提供することができる。特に、本発明の高誘電率磁
器組成物は、薄板状として、チップコンデンサ、積層コ
ンデンサ、ハイブリッド微小回路などの用途に好適であ
る。
しかして、このように優れた特性を有する高誘電率磁器
組成物は、請求項（２）の製造方法により容易かつ効率
的に製造される。
組成物は、請求項（２）の製造方法により容易かつ効率
的に製造される。
Claims (2)
- （１）チタン酸バリウム９０〜９７．５モル％、酸化ネ
オジウム０．５〜２モル％、及び、２ＢａＯ・２Ｂｉ＿
２Ｏ＿３・５ＴｉＯ＿２で表される組成物２〜８モル％
を含むことを特徴とする高誘電率磁器組成物。 - （２）チタン酸バリウム及び酸化ネオジウムを混合した
後１２００〜１３５０℃で仮焼し、得られる仮焼物に２
ＢａＯ・２ＢｉＯ＿３・５ＴｉＯ＿２で表される組成物
を混合した後１０５０〜１１５０℃で焼成することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高誘電率磁器組
成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309379A JPH02155116A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 高誘電率磁器組成物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309379A JPH02155116A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 高誘電率磁器組成物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155116A true JPH02155116A (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=17992296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63309379A Pending JPH02155116A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 高誘電率磁器組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105905A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Canon Inc | 強誘電セラミック材料 |
-
1988
- 1988-12-07 JP JP63309379A patent/JPH02155116A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105905A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Canon Inc | 強誘電セラミック材料 |
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