JPH02221153A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH02221153A JPH02221153A JP1042857A JP4285789A JPH02221153A JP H02221153 A JPH02221153 A JP H02221153A JP 1042857 A JP1042857 A JP 1042857A JP 4285789 A JP4285789 A JP 4285789A JP H02221153 A JPH02221153 A JP H02221153A
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- Japan
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- porcelain composition
- pts
- parts
- dielectric
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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、高誘電率を有し、かつ広い温度範囲にわたっ
て容量温度特性が平坦である誘電体磁器組成物に間する
ものである。
て容量温度特性が平坦である誘電体磁器組成物に間する
ものである。
（在米技術）
従来、高誘電率を有し、かつその容量温度特性が平坦な
誘電体磁器組成物としては、ＢａＴｉＯ３を主成分とし
、副成分としてＢｉ ２０３−Ｔｉ ０２等のビスマス
化合物と希土類元素酸化物を添加したものあるいは副成
分としてＭｇＯ，ＳｉＯ２を添加したものが知られてい
る。
誘電体磁器組成物としては、ＢａＴｉＯ３を主成分とし
、副成分としてＢｉ ２０３−Ｔｉ ０２等のビスマス
化合物と希土類元素酸化物を添加したものあるいは副成
分としてＭｇＯ，ＳｉＯ２を添加したものが知られてい
る。
しかしながら、前者は焼結時にＢｉ２Ｏ３が蒸発するこ
とによって得られる磁器が反ること、その電気特性にバ
ラツキが大きいなどの問題があった。また、高周波にお
ける誘電損失が大きく、積層コンデンサとして用いる場
合には、ＢｉｚＯ３とＰｄが反応するので内部電極とし
て高価なｐｔを使用せざるをえなかった。
とによって得られる磁器が反ること、その電気特性にバ
ラツキが大きいなどの問題があった。また、高周波にお
ける誘電損失が大きく、積層コンデンサとして用いる場
合には、ＢｉｚＯ３とＰｄが反応するので内部電極とし
て高価なｐｔを使用せざるをえなかった。
また、後者の組成を含めて、これらの組成系では誘電率
が高くなると、その容量温度変化率を平坦にすると誘電
率が低下するという傾向があり、誘電率増大による小型
、大容量化には限界があった。
が高くなると、その容量温度変化率を平坦にすると誘電
率が低下するという傾向があり、誘電率増大による小型
、大容量化には限界があった。
そこでこのような問題点を解決するために、副成分とし
てＮｂ２Ｏ５，Ｃｏ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，ＳｉＯ２を添
加することを特徴とする特開昭５９−１５２２８５号が
提案されている。
てＮｂ２Ｏ５，Ｃｏ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，ＳｉＯ２を添
加することを特徴とする特開昭５９−１５２２８５号が
提案されている。
（従来技術の問題点）
しかしながら、上述したＢａＴｉＯ３を主成分とした誘
電体磁器組成物においては、この誘電体磁器組成物を用
いて作製したコンデンサの容量温度特性が＋２５℃を基
準とした時、−５５℃〜→１２５℃の温度範囲では容量
変化率が１１５％であるが、＋１２５℃以上の温度にな
ると容量変化率が著しく大きくなるという問題点があっ
た。
電体磁器組成物においては、この誘電体磁器組成物を用
いて作製したコンデンサの容量温度特性が＋２５℃を基
準とした時、−５５℃〜→１２５℃の温度範囲では容量
変化率が１１５％であるが、＋１２５℃以上の温度にな
ると容量変化率が著しく大きくなるという問題点があっ
た。
そこで本発明は、上述した問題点を解決しようとしたも
のであり、高誘電率を有し、かつ容量温度特性が＋２５
℃を基準とした時、−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲で
温度変化率が１１５％以内の誘電体磁器組成物を提供す
ることを目的とするものである。
のであり、高誘電率を有し、かつ容量温度特性が＋２５
℃を基準とした時、−５５℃〜＋１５０℃の温度範囲で
温度変化率が１１５％以内の誘電体磁器組成物を提供す
ることを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の誘電性磁器組成物は、不純物としてのアルカリ
金属酸化物の含有量が全体で０．０４重量％以下であっ
て、（Ｂａ１−ｘＰｂｘ）ｙＴｉＯ３（ｘ”０．０１〜
０．０４゜ｙ＝Ｑ、 ９８〜１．０２）の式で表された
誘電体磁器組成物を主成分とし、この主成分１００重量
部に対して副成分としてＮｂ２Ｏ５を１．０〜２．５重
量部、Ｃｏ２Ｏ３を０．１〜０．８重量部およびＮｄ２
Ｏ３，ＳｉＯ２のうち少なくとも一方を０．０５〜１．
０重量部含有したことを特徴とする。
金属酸化物の含有量が全体で０．０４重量％以下であっ
て、（Ｂａ１−ｘＰｂｘ）ｙＴｉＯ３（ｘ”０．０１〜
０．０４゜ｙ＝Ｑ、 ９８〜１．０２）の式で表された
誘電体磁器組成物を主成分とし、この主成分１００重量
部に対して副成分としてＮｂ２Ｏ５を１．０〜２．５重
量部、Ｃｏ２Ｏ３を０．１〜０．８重量部およびＮｄ２
Ｏ３，ＳｉＯ２のうち少なくとも一方を０．０５〜１．
０重量部含有したことを特徴とする。
すなわち、本発明においてはＢａＴｉＯ３にＰｂＴｉＯ
３を固溶させることにより、ＢａＴｉＯ３のキュリー点
を高温側にシフトさせ、その結果、容量の温度特性が＝
５５℃〜＋１５０℃の範囲にわたって１１５％以内の誘
電体磁器組成物を得ることができる。
３を固溶させることにより、ＢａＴｉＯ３のキュリー点
を高温側にシフトさせ、その結果、容量の温度特性が＝
５５℃〜＋１５０℃の範囲にわたって１１５％以内の誘
電体磁器組成物を得ることができる。
本発明において、ＰｂＴｉＯ３の固溶比率（ＢａＰｂ）
／Ｔｉモル比およびｔ＋ｂ２ｏ５等の酸化物の添加量を
上記した範囲に限定した理由は以下の通りである。
／Ｔｉモル比およびｔ＋ｂ２ｏ５等の酸化物の添加量を
上記した範囲に限定した理由は以下の通りである。
（Ｂａ１−ｘＰｂｘ） 、ＴｉＯ３においてＸが０．０
１未満であれば、１５０℃での容量温度変化率が一１５
％以下に大きくはずれ、逆にＸが０．０４を越えるとキ
ュリー点での容量温度変化率が＋１５％以上にはずれる
ためである。また、ｙが１．０２を越えると焼結性が悪
くなり、緻密な焼結体が得られず、逆に０．９８未満に
なると過剰のＴｉＯ２が２次相を作りやすく、焼結性も
悪くなるためである。
１未満であれば、１５０℃での容量温度変化率が一１５
％以下に大きくはずれ、逆にＸが０．０４を越えるとキ
ュリー点での容量温度変化率が＋１５％以上にはずれる
ためである。また、ｙが１．０２を越えると焼結性が悪
くなり、緻密な焼結体が得られず、逆に０．９８未満に
なると過剰のＴｉＯ２が２次相を作りやすく、焼結性も
悪くなるためである。
また、本発明において、副成分として添加する酸化物の
添加量を上記のように限定したのは次の通りである。
添加量を上記のように限定したのは次の通りである。
Ｎｂ２Ｏ５は１．０重量部未満では焼結性が悪化し、ま
た容量温度変化率も大きくなり、ＥＩＡに規定する×７
Ｒ特性をも満足しなくなるのであり、また２、５重量部
を越えると誘電率が２３００以下と低下するためである
。
た容量温度変化率も大きくなり、ＥＩＡに規定する×７
Ｒ特性をも満足しなくなるのであり、また２、５重量部
を越えると誘電率が２３００以下と低下するためである
。
Ｃｏ２Ｏ３は０．１重量部未満では容量温度変化率を小
さくする効果に乏しく、０．８重量部を越えると誘電率
の低下あるいは容量温度特性の悪化を招くからである。
さくする効果に乏しく、０．８重量部を越えると誘電率
の低下あるいは容量温度特性の悪化を招くからである。
Ｎｄ２Ｏ３の含有量を０．０５〜１．０重量部とするの
は、その量が０６０５重量部未満では焼結性を向上させ
る効果に乏しく、また１、０重量部を越えると共に添加
するＣｏ２Ｏ３と関連してＣｏ２Ｏ３量が少ない場合に
は容量温度変化率が著しく大きくなってしまい、逆にＣ
ｏ２Ｏ３量が多い場合には誘電率が２３００以下と著し
く低下するためである。
は、その量が０６０５重量部未満では焼結性を向上させ
る効果に乏しく、また１、０重量部を越えると共に添加
するＣｏ２Ｏ３と関連してＣｏ２Ｏ３量が少ない場合に
は容量温度変化率が著しく大きくなってしまい、逆にＣ
ｏ２Ｏ３量が多い場合には誘電率が２３００以下と著し
く低下するためである。
ＳｉＯ２は０．０５重量部未満では焼結性を向上させる
効果に乏しく、１．０重量部を越えると誘電率の低下を
招くことから０．０５〜１．０重量部の範囲とするもの
である。
効果に乏しく、１．０重量部を越えると誘電率の低下を
招くことから０．０５〜１．０重量部の範囲とするもの
である。
なお、本発明において、その組成中に微量のＭｎＯ２，
Ｆｅ２Ｏ３などの還元防止剤を添加することは得られる
誘電体磁器組成物の特性を何ら損なうものではない。
Ｆｅ２Ｏ３などの還元防止剤を添加することは得られる
誘電体磁器組成物の特性を何ら損なうものではない。
不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有量を誘電体磁
器組成物全体の０．０４重量％以下としたのは、０．０
４重量％を越えると誘電率が２３００以下と低下するた
めである。
器組成物全体の０．０４重量％以下としたのは、０．０
４重量％を越えると誘電率が２３００以下と低下するた
めである。
（発明の効果）
上述したように、本発明の誘電体磁器組成物は、容量の
温度特性が、２５℃を基準とした時、−５５℃〜＋１５
０℃の範囲において１１５％以内のものが得られるため
、今までの誘電体磁器組成物では容量の温度変化率が大
きいため使用が不可能であった自動車のエンジンルーム
内、あるいは熱を発生する電源回路等の高温下での使用
が可能とすることができる。
温度特性が、２５℃を基準とした時、−５５℃〜＋１５
０℃の範囲において１１５％以内のものが得られるため
、今までの誘電体磁器組成物では容量の温度変化率が大
きいため使用が不可能であった自動車のエンジンルーム
内、あるいは熱を発生する電源回路等の高温下での使用
が可能とすることができる。
以下に、本発明の誘電体磁器組成物の実施例を詳細に説
明する。
明する。
（実施例）
原料としてＢａＣ０３（アルカリ金属含有量０．０１重
量％以下）、ｐｂｏ（アルカリ金属は未検出）ｔＴｆ０
２（アルカリ金属は未検出）を用い、第１表に示すよう
な置換比率のＰｂＴｉＯ３となるように秤量し、ジルコ
ニアポールを用いたボールミルにて１６時時間式混合を
行った。次に、得られた混合物の水分を蒸発させた後、
１０００〜１１００℃で２時間保持して仮焼し、（Ｂａ
、 Ｐｂ）Ｔｉ０３の仮焼粉末を得た。
量％以下）、ｐｂｏ（アルカリ金属は未検出）ｔＴｆ０
２（アルカリ金属は未検出）を用い、第１表に示すよう
な置換比率のＰｂＴｉＯ３となるように秤量し、ジルコ
ニアポールを用いたボールミルにて１６時時間式混合を
行った。次に、得られた混合物の水分を蒸発させた後、
１０００〜１１００℃で２時間保持して仮焼し、（Ｂａ
、 Ｐｂ）Ｔｉ０３の仮焼粉末を得た。
次に、得られた仮焼粉末にＮｂ２Ｏ５，Ｎｄ２Ｏ３，Ｃ
ｏ２Ｏ３゜ＳｉＯ２を第１表に示す組成割合になるよう
に秤量し、再びジルコニアボールを用いたボールミルに
て１６時時間式混合を行って粉砕した後、水分を蒸発。
ｏ２Ｏ３゜ＳｉＯ２を第１表に示す組成割合になるよう
に秤量し、再びジルコニアボールを用いたボールミルに
て１６時時間式混合を行って粉砕した後、水分を蒸発。
乾燥して粉末を得た。
次に、得られた粉末を酢酸ビニル系バインダーにて混練
して造粒した後、２ｔｏｎ／Ｃｍ２の圧力でプレス成形
し、直径１０ｍｎ＋、厚さｉｍｍの円板状の成形体を得
た。そして、この成形体を第１表に示すような温度で２
時間焼成し、誘電体磁器を得た。
して造粒した後、２ｔｏｎ／Ｃｍ２の圧力でプレス成形
し、直径１０ｍｎ＋、厚さｉｍｍの円板状の成形体を得
た。そして、この成形体を第１表に示すような温度で２
時間焼成し、誘電体磁器を得た。
次に、得られた誘電体磁器の両生表面に銀電極を焼付け
て、コンデンサを作製し、このコンデンサを試料として
温度２５℃２周波数ＩＫＨｚの条件で、誘電率（ε）、
誘電損失（ｔａｎδ）を測定した。
て、コンデンサを作製し、このコンデンサを試料として
温度２５℃２周波数ＩＫＨｚの条件で、誘電率（ε）、
誘電損失（ｔａｎδ）を測定した。
また、２５℃での容量を基準とした時の容量変化率ｆ：
Ｗ定し、第１表には、−５５℃、＋１５０℃での容量変
化率、および−５５℃〜÷１５０℃で絶対値として容量
変化率が最大である値（１△Ｃ／（：２５１ｍａｘ）を
示した。
Ｗ定し、第１表には、−５５℃、＋１５０℃での容量変
化率、および−５５℃〜÷１５０℃で絶対値として容量
変化率が最大である値（１△Ｃ／（：２５１ｍａｘ）を
示した。
なお、第１表中の×ζ印の試料番号は本発明の範囲外で
ある。
ある。
また、試料番号２２はアルカリ金属酸化物含有量の比較
例として、原料であるＢａ ＣＯ３に０．０６重量％の
アルカリ金属酸化物を含有するものを用いた。
例として、原料であるＢａ ＣＯ３に０．０６重量％の
アルカリ金属酸化物を含有するものを用いた。
さらに、第１表に示したものはすべて単板コンデンサに
おいて得られた結果であるが、同じ組成物をドクターブ
レード法にてシート化し、積層された積層コンデンサに
おいても単板コンデンサと同等の特性が得られた。
おいて得られた結果であるが、同じ組成物をドクターブ
レード法にてシート化し、積層された積層コンデンサに
おいても単板コンデンサと同等の特性が得られた。
（以下、余白）
第１表から明らかなように、本発明の誘電体磁器組成物
を用いた誘電体磁器は、−５５℃〜＋１５０℃の広い温
度範囲にわたって容量の温度変化率が±１５％以内と平
坦である。
を用いた誘電体磁器は、−５５℃〜＋１５０℃の広い温
度範囲にわたって容量の温度変化率が±１５％以内と平
坦である。
また、平坦な容量の温度変化率であるにもかかわらず、
その誘電率が２３００以上と高い値を示していることが
わかる。
その誘電率が２３００以上と高い値を示していることが
わかる。
さらに、１２５０℃以下の低い焼成温度で焼結すること
も可能である。
も可能である。
Claims (1)
- 不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有量が全体で
０．０４重量％以下であって、（Ｂａ＿１＿−＿ｘＰｂ
＿ｘ）＿ｙＴｉＯ＿３（ｘ＝０．０１〜０．０４，ｙ＝
０．９８〜１．０２）の式で表された誘電体磁器組成物
を主成分とし、この主成分１００重量部に対して副成分
としてＮｂ＿２Ｏ＿５を１．０〜２．５重量部、Ｃｏ＿
２Ｏ＿３を０．１〜０．８重量部およびＮｄ＿２Ｏ＿３
，ＳｉＯ＿２のうち少なくとも一方を０．０５〜１．０
重量部含有したことを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042857A JPH02221153A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042857A JPH02221153A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221153A true JPH02221153A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12647696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042857A Pending JPH02221153A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7736433B2 (en) | 2000-12-15 | 2010-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | BaTiO3—PbTiO3 series single crystal and method of manufacturing the same, piezoelectric type actuator and liquid discharge head using such piezoelectric type actuator |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042857A patent/JPH02221153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7736433B2 (en) | 2000-12-15 | 2010-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | BaTiO3—PbTiO3 series single crystal and method of manufacturing the same, piezoelectric type actuator and liquid discharge head using such piezoelectric type actuator |
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