JPH0247424B2 - - Google Patents
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- JPH0247424B2 JPH0247424B2 JP56162280A JP16228081A JPH0247424B2 JP H0247424 B2 JPH0247424 B2 JP H0247424B2 JP 56162280 A JP56162280 A JP 56162280A JP 16228081 A JP16228081 A JP 16228081A JP H0247424 B2 JPH0247424 B2 JP H0247424B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
本発明は、磁器組成物、特に高誘電率で焼結温
度の低く機械的強度の高い磁器組成物に関するも
のである。 従来高誘電率誘電体として、チタン酸バリウム
（BaTiO3）を主成分とするものが広く実用化さ
れていることは周知のとおりである。しかしなが
らBaTiO3を主成分とするものは焼結温度が通常
1300℃〜1400℃の高温であり、特に積層コンデン
サの場合には、この焼結温度に適した内部電極と
して、主成分が白金またはパラジウム等の高価な
貴金属を使用しなければならないという欠点を有
していた。 このため銀、ニツケル等を主成分とする安価な
内部電極を使用可能とするためには、焼結温度が
できるだけ低温、特に960℃以下の温度で焼結で
きる誘電体が強く要望されていた。 本発明の目的は、960℃以下の温度で焼結でき、
誘電率が高く誘電損失が小さく、しかも比抵抗の
高い磁器組成物を提供することにある。更に本発
明の目的は、焼結磁器の粒径成長を抑制し、かつ
焼結密度を高めて、機械的強度を増大させ、信頼
性の高い積層コンデンサー用組成物を提供するこ
とにある。すなわち、チツプコンデンサの場合は
基板に実装した時の基板とセラミツクの熱膨張係
数の違いにより、チツプコンデンサに機械的な歪
がかかり、微少なクラツクの発生やひどい場合に
はチツプコンデンサが破損する場合が生じる。ま
たエポキシ系樹脂等を外装したデイツプコンデン
サの場合にも外装樹脂の応力で磁器にクラツクを
発生させる場合がある。いずれの場合も磁器の抗
折強度が低いほどクラツクが入りやすく、破損し
やすく信頼性が低くなる。したがつて、セラミツ
クの機械的強度をできるだけ増大させることは実
用上、極めて重要なことである。 ところで、960℃以下の低温で焼結できる磁器
組成物の一つとしてPb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3
からなる二成分組成物は既に提案されている（特
開昭55−21850）。しかしながら上記二成分組成物
は誘電損失が高く、しかも比抵抗が低く、より改
善が望まれていた。このため第三成分としてPb
（Mn2/3W1/3）O3などを添加し、上記欠点を改善
する提案がなされている（特開昭55−23058）。 しかしながら上記Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3
およびこれにPb（Mn2/3W1/3）O3などを添加した
ものはいずれも磁器の抗折強度が低く、積層コン
デンサ用磁器組成物としての用途は自ら狭い範囲
に限定せざるを得なかつた。 本発明は、以上の点にかんがみ、960℃以下の
温度で焼結でき、機械的強度が高く、しかも比抵
抗が高く、かつ誘電率が高く、誘電率の温度変化
率も良好で、誘電損失の小さい磁器組成物を提供
するものである。 すなわち本発明は鉄・タングステン酸鉛〔Pb
（Fe2/3W1/3）O3〕、ジルコン酸鉛〔PbZrO3〕およ
びマンガン・アンチモン酸鉛〔Pb（Mn1/3Sb2/3）
O3〕からなる三成分組成物を〔Pb（Fe2/3W1/3）
O3〕ｘ〔PbZrO3〕ｙ〔Pb（Mn1/3Sb2/3）O3〕ｚと
表わしたときに（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝1.000）、配
合比ｘ，ｙ，ｚがそれぞれ、0.500≦ｘ≦0.800、
0.150≦ｙ≦0.498、0.002≦ｚ≦0.050の範囲にあ
ることを特徴とするものである。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。 出発原料として酸化鋭（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化タングステン（WO3）、酸化ジル
コニウム（ZrO2）酸化アンチモン（Sb2O3）およ
び炭酸マンガン（MnCO3）を使用し、表に示し
た配合比に秤量する。なおMnCO3はMnOに換算
して必要量得るようにした。次にボールミル中で
湿式混合した後700〜800℃で予焼し、その後
0.7ton／Km2の圧力で直径16mm、厚さ約10mmの円板
状に加圧成形し、880℃〜950℃で焼結した。得ら
れた焼結体を切断し、厚さ１mmの円板４枚と厚さ
0.5mmの円板５枚を得た。厚さ１mmの円板の両面
に600℃で銀電極を焼付け電気的特性を評価した。
誘電率および誘電損失は周波数1kHz温度20℃で
測定した。絶縁抵抗は50Vの電圧を印加し、１分
後温度20℃で測定した。温度特性は、室温20℃を
基準として＋85℃での容量変化率を求めた。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から巾２mm、長さ約13mmの矩形板を切り出
した。支点間距離を９mmにとり三点法で破壊荷重
Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３／２Pml／Wt2〔Kg／cm2〕な
る 式により抗折強度を求めた。ただし、ｌは支点間
距離、ｔは試料の厚み、ｗは試料の巾である。電
気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試料10
点の平均値より求めた。このようにして得られた
磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
度の低く機械的強度の高い磁器組成物に関するも
のである。 従来高誘電率誘電体として、チタン酸バリウム
（BaTiO3）を主成分とするものが広く実用化さ
れていることは周知のとおりである。しかしなが
らBaTiO3を主成分とするものは焼結温度が通常
1300℃〜1400℃の高温であり、特に積層コンデン
サの場合には、この焼結温度に適した内部電極と
して、主成分が白金またはパラジウム等の高価な
貴金属を使用しなければならないという欠点を有
していた。 このため銀、ニツケル等を主成分とする安価な
内部電極を使用可能とするためには、焼結温度が
できるだけ低温、特に960℃以下の温度で焼結で
きる誘電体が強く要望されていた。 本発明の目的は、960℃以下の温度で焼結でき、
誘電率が高く誘電損失が小さく、しかも比抵抗の
高い磁器組成物を提供することにある。更に本発
明の目的は、焼結磁器の粒径成長を抑制し、かつ
焼結密度を高めて、機械的強度を増大させ、信頼
性の高い積層コンデンサー用組成物を提供するこ
とにある。すなわち、チツプコンデンサの場合は
基板に実装した時の基板とセラミツクの熱膨張係
数の違いにより、チツプコンデンサに機械的な歪
がかかり、微少なクラツクの発生やひどい場合に
はチツプコンデンサが破損する場合が生じる。ま
たエポキシ系樹脂等を外装したデイツプコンデン
サの場合にも外装樹脂の応力で磁器にクラツクを
発生させる場合がある。いずれの場合も磁器の抗
折強度が低いほどクラツクが入りやすく、破損し
やすく信頼性が低くなる。したがつて、セラミツ
クの機械的強度をできるだけ増大させることは実
用上、極めて重要なことである。 ところで、960℃以下の低温で焼結できる磁器
組成物の一つとしてPb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3
からなる二成分組成物は既に提案されている（特
開昭55−21850）。しかしながら上記二成分組成物
は誘電損失が高く、しかも比抵抗が低く、より改
善が望まれていた。このため第三成分としてPb
（Mn2/3W1/3）O3などを添加し、上記欠点を改善
する提案がなされている（特開昭55−23058）。 しかしながら上記Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3
およびこれにPb（Mn2/3W1/3）O3などを添加した
ものはいずれも磁器の抗折強度が低く、積層コン
デンサ用磁器組成物としての用途は自ら狭い範囲
に限定せざるを得なかつた。 本発明は、以上の点にかんがみ、960℃以下の
温度で焼結でき、機械的強度が高く、しかも比抵
抗が高く、かつ誘電率が高く、誘電率の温度変化
率も良好で、誘電損失の小さい磁器組成物を提供
するものである。 すなわち本発明は鉄・タングステン酸鉛〔Pb
（Fe2/3W1/3）O3〕、ジルコン酸鉛〔PbZrO3〕およ
びマンガン・アンチモン酸鉛〔Pb（Mn1/3Sb2/3）
O3〕からなる三成分組成物を〔Pb（Fe2/3W1/3）
O3〕ｘ〔PbZrO3〕ｙ〔Pb（Mn1/3Sb2/3）O3〕ｚと
表わしたときに（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝1.000）、配
合比ｘ，ｙ，ｚがそれぞれ、0.500≦ｘ≦0.800、
0.150≦ｙ≦0.498、0.002≦ｚ≦0.050の範囲にあ
ることを特徴とするものである。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。 出発原料として酸化鋭（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化タングステン（WO3）、酸化ジル
コニウム（ZrO2）酸化アンチモン（Sb2O3）およ
び炭酸マンガン（MnCO3）を使用し、表に示し
た配合比に秤量する。なおMnCO3はMnOに換算
して必要量得るようにした。次にボールミル中で
湿式混合した後700〜800℃で予焼し、その後
0.7ton／Km2の圧力で直径16mm、厚さ約10mmの円板
状に加圧成形し、880℃〜950℃で焼結した。得ら
れた焼結体を切断し、厚さ１mmの円板４枚と厚さ
0.5mmの円板５枚を得た。厚さ１mmの円板の両面
に600℃で銀電極を焼付け電気的特性を評価した。
誘電率および誘電損失は周波数1kHz温度20℃で
測定した。絶縁抵抗は50Vの電圧を印加し、１分
後温度20℃で測定した。温度特性は、室温20℃を
基準として＋85℃での容量変化率を求めた。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から巾２mm、長さ約13mmの矩形板を切り出
した。支点間距離を９mmにとり三点法で破壊荷重
Pm〔Kg〕を測定し、τ＝３／２Pml／Wt2〔Kg／cm2〕な
る 式により抗折強度を求めた。ただし、ｌは支点間
距離、ｔは試料の厚み、ｗは試料の巾である。電
気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試料10
点の平均値より求めた。このようにして得られた
磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
【表】
【表】
表に示した結果から明らかなように、本発明の
Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）
O3からなる三成分磁器組成物は960℃以下の低温
で焼結でき、Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3に比較
し、抗折強度が大きく、比抵抗が高く、誘電損失
が小さい。しかも誘電率の温度変化率も良好で、
本発明により実用性の高い優れた積層コンデンサ
用の磁器組成物が得られることがわかる。 なお本発明の組成物を〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕
ｘ〔PbZrO3〕ｙ〔Pb（Mn1/3Sb2/3）O3〕ｚと表わ
した時に、ｘ，ｙ，ｚがそれぞれ0.50≦ｘ≦
0.80、0.15≦ｙ≦0.498、0.002≦ｚ≦0.05の範囲に
限定される（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝1.000）。ｘ＜
0.50、ｙ＞0.50ではキユリー温度が室温より大き
く高温側にずれ、ｘ＞0.80、ｙ＜0.15ではキユリ
ー温度が室温より大きく低温側にずれ、いずれも
室温での誘電率が低下する。ｚ＜0.002では抗折
強度が小さく、ｚ＞0.05では比抵抗が小さくな
る。以上の理由により上記組成範囲に限定され
る。
Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）
O3からなる三成分磁器組成物は960℃以下の低温
で焼結でき、Pb（Fe2/3W1/3）O3−PbZrO3に比較
し、抗折強度が大きく、比抵抗が高く、誘電損失
が小さい。しかも誘電率の温度変化率も良好で、
本発明により実用性の高い優れた積層コンデンサ
用の磁器組成物が得られることがわかる。 なお本発明の組成物を〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕
ｘ〔PbZrO3〕ｙ〔Pb（Mn1/3Sb2/3）O3〕ｚと表わ
した時に、ｘ，ｙ，ｚがそれぞれ0.50≦ｘ≦
0.80、0.15≦ｙ≦0.498、0.002≦ｚ≦0.05の範囲に
限定される（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝1.000）。ｘ＜
0.50、ｙ＞0.50ではキユリー温度が室温より大き
く高温側にずれ、ｘ＞0.80、ｙ＜0.15ではキユリ
ー温度が室温より大きく低温側にずれ、いずれも
室温での誘電率が低下する。ｚ＜0.002では抗折
強度が小さく、ｚ＞0.05では比抵抗が小さくな
る。以上の理由により上記組成範囲に限定され
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄・タングステン酸鉛〔Pb（Fe2/3W1/3）
O3〕、ジルコン酸鉛〔PbZrO3〕およびマンガ
ン・アンチモン酸鉛〔Pb（Mn1/3Sb2/3）O3〕から
なる三成分組成物を 〔Pb（Fe2/3W1/3）O3〕ｘ〔PbZrO3〕ｙ〔Pb（Mn1/3
Sb2/3）O3〕ｚと表わした時に（ただしｘ＋ｙ＋
ｚ＝1.000）配合比Ｘ，Ｙ，Ｚがそれぞれ 0.500≦ｘ≦0.800 0.150≦ｙ≦0.498 0.002≦ｚ≦0.050 の範囲にあることを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56162280A JPS5864266A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56162280A JPS5864266A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864266A JPS5864266A (ja) | 1983-04-16 |
| JPH0247424B2 true JPH0247424B2 (ja) | 1990-10-19 |
Family
ID=15751468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56162280A Granted JPS5864266A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864266A (ja) |
-
1981
- 1981-10-12 JP JP56162280A patent/JPS5864266A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864266A (ja) | 1983-04-16 |
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