JPH0265215A - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents
非還元性誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0265215A JPH0265215A JP21732088A JP21732088A JPH0265215A JP H0265215 A JPH0265215 A JP H0265215A JP 21732088 A JP21732088 A JP 21732088A JP 21732088 A JP21732088 A JP 21732088A JP H0265215 A JPH0265215 A JP H0265215A
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- Japan
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- small
- mgo
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- cao
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- Ceramic Capacitors (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〕
本発明は磁器コンデンサ、特にニッケルから成る内部電
極を有する積層型磁器コンデンサに適した非還元性誘電
体磁器組成物に関するものである。
極を有する積層型磁器コンデンサに適した非還元性誘電
体磁器組成物に関するものである。
従来、一般に積層型磁器コンデンサは、表面に内部電極
が塗布されたシート状のBaTi0.等を主成分とする
誘電体を複数枚積層するとともに各シー1−の内部電極
を交互に並列に一対の外部接続用電極に接続し、これを
焼結一体止することにより形成されている。このような
積層型磁器コンデンサは近年のエレクトロニクスの進展
に伴い電子部品の小型化が急速に進行し、広範な電子回
路に使用されるようになってきている。
が塗布されたシート状のBaTi0.等を主成分とする
誘電体を複数枚積層するとともに各シー1−の内部電極
を交互に並列に一対の外部接続用電極に接続し、これを
焼結一体止することにより形成されている。このような
積層型磁器コンデンサは近年のエレクトロニクスの進展
に伴い電子部品の小型化が急速に進行し、広範な電子回
路に使用されるようになってきている。
一方、BaTi0+を主成分とする誘電体材料は125
0℃乃至1350°Cの高温で焼成する必要があるため
、内部電極材料としては焼成温度にて溶融することがな
く、且つ酸化することのないパラジウムや銀パラジウム
合金等の貴金属が一般に用いられている。しかし乍ら、
これらの貴金属はそれ自体高価であることから、コスト
高となっていた。
0℃乃至1350°Cの高温で焼成する必要があるため
、内部電極材料としては焼成温度にて溶融することがな
く、且つ酸化することのないパラジウムや銀パラジウム
合金等の貴金属が一般に用いられている。しかし乍ら、
これらの貴金属はそれ自体高価であることから、コスト
高となっていた。
そこで、内部電極として安価なニッケル等の卑金属を使
用することが試みられている。ところが、ニッケルは酸
化され易いため、誘電体との同時焼成する際、低酸素分
圧下で焼成する必要があるが、BaTiO3系誘電体は
その焼成雰囲気下では還元されてしまって絶縁性を失い
、その結果、コンデンサとして実用的な誘電特性が得ら
れなくなるという欠点を有していた。
用することが試みられている。ところが、ニッケルは酸
化され易いため、誘電体との同時焼成する際、低酸素分
圧下で焼成する必要があるが、BaTiO3系誘電体は
その焼成雰囲気下では還元されてしまって絶縁性を失い
、その結果、コンデンサとして実用的な誘電特性が得ら
れなくなるという欠点を有していた。
このような現状に対し、ニッケルを内部電極として用い
た積層型磁器コンデンサ用誘電体磁器組成物として耐還
元性のものが種々開発されつつあり、例えばBaTi0
aににgOやMnQを添加したり(特開昭57−718
66号)、さらにこの系にCaZrO3や第■a族酸化
物を添加した物(特開昭62−157603号、特開昭
63−103861号)が提案されている。
た積層型磁器コンデンサ用誘電体磁器組成物として耐還
元性のものが種々開発されつつあり、例えばBaTi0
aににgOやMnQを添加したり(特開昭57−718
66号)、さらにこの系にCaZrO3や第■a族酸化
物を添加した物(特開昭62−157603号、特開昭
63−103861号)が提案されている。
しかし乍ら、従来の提案されている誘電体は高い比誘電
率と、優れた絶縁性を有し、かつ、誘電正接が小さいも
のであったが、比誘電率が経時変化とともに低下し、初
期の優れた特性が維持されないという問題を有している
。
率と、優れた絶縁性を有し、かつ、誘電正接が小さいも
のであったが、比誘電率が経時変化とともに低下し、初
期の優れた特性が維持されないという問題を有している
。
さらに、磁器組成物に対し、直流バイアス電圧を印加し
た場合、静電容量が大きく変化するという問題があった
。
た場合、静電容量が大きく変化するという問題があった
。
本発明は上記問題点を解決することを主たる目的とする
もので、具体的には、高い比誘電率、小さい誘電正接及
び高い絶縁抵抗を維持しつつ、比誘電率のエージング特
性に優れ、直流バイアス電圧印加に対し、静電容量の変
化の小さい非還元性誘電体磁器組成物を提供するにある
。
もので、具体的には、高い比誘電率、小さい誘電正接及
び高い絶縁抵抗を維持しつつ、比誘電率のエージング特
性に優れ、直流バイアス電圧印加に対し、静電容量の変
化の小さい非還元性誘電体磁器組成物を提供するにある
。
本発明者等は上記問題点に対し研究を重ねた結果、Ba
Ti0+に対し、MgOとCaOを特定の割合で配合す
ることによって、前記目的に記載された優れた特性が得
られることを知見した。
Ti0+に対し、MgOとCaOを特定の割合で配合す
ることによって、前記目的に記載された優れた特性が得
られることを知見した。
具体的には、
(1−x−y)BaTiOa +xMgO+yCaO
と書き表わしたとき、X及びyが 0.01≦×≦0.04 0.00L ≦y≦0.01 の組成範囲に設定する。
と書き表わしたとき、X及びyが 0.01≦×≦0.04 0.00L ≦y≦0.01 の組成範囲に設定する。
MgOの量が0.01を下回ると、比誘電率および絶縁
抵抗が小さく、逆に0.04を超えても比誘電率が小さ
くなり、好ましくない。
抵抗が小さく、逆に0.04を超えても比誘電率が小さ
くなり、好ましくない。
一方、CaOが0.001を下回ると125℃での絶縁
抵抗が小さく 、0.01を超えると系としての焼成温
度が高くなり、1400℃までの温度での焼成が困難と
なる。
抵抗が小さく 、0.01を超えると系としての焼成温
度が高くなり、1400℃までの温度での焼成が困難と
なる。
なお、本発明における磁器組成物は、ニッケル等の卑金
属を内部電極とする積層型磁器コンデンサ用として好適
であり、その焼成温度は、内部電極の溶融温度以下であ
る1250〜1400°Cで焼成可能であり、且つ、ニ
ッケルが酸化されない酸素分圧であるI XXl0−l
0at乃至I Xl0−’atmの雰囲気下でも還元さ
れることなく、優れた特性が得られる。
属を内部電極とする積層型磁器コンデンサ用として好適
であり、その焼成温度は、内部電極の溶融温度以下であ
る1250〜1400°Cで焼成可能であり、且つ、ニ
ッケルが酸化されない酸素分圧であるI XXl0−l
0at乃至I Xl0−’atmの雰囲気下でも還元さ
れることなく、優れた特性が得られる。
以下、本発明を次の例で説明する。
出発原料としてBaTi(L+、MgO,CaCO3及
びMnO2の各粉末をそれぞれ第1表の割合で全量が1
00gになるように秤量し、内容積11のポリエチレン
製容器に、めのう玉石300gと、イオン交換水200
gとともに入れ、ボールミルにて、24時間混合した。
びMnO2の各粉末をそれぞれ第1表の割合で全量が1
00gになるように秤量し、内容積11のポリエチレン
製容器に、めのう玉石300gと、イオン交換水200
gとともに入れ、ボールミルにて、24時間混合した。
ボールミルから取り出したスラリーを120℃で蒸発乾
燥した後、酢酸ビニル樹脂を1.5重量%添加して造粒
し、直径12.0mm、厚さ約1.0mmの円板状に、
圧力1200Kg/cm”でプレス成形した。大気中4
00℃にて加えた樹脂成分を分解消失せしめた■、酸素
分圧I XIXlo−9at試料番号1のみはI X
1010−7atに制御して1250〜1400℃にて
2時間焼成した。
燥した後、酢酸ビニル樹脂を1.5重量%添加して造粒
し、直径12.0mm、厚さ約1.0mmの円板状に、
圧力1200Kg/cm”でプレス成形した。大気中4
00℃にて加えた樹脂成分を分解消失せしめた■、酸素
分圧I XIXlo−9at試料番号1のみはI X
1010−7atに制御して1250〜1400℃にて
2時間焼成した。
また、従来例としてBaTiO295,0モル! 、M
gO3,0モル”l 、 MnO2,0モルχ組成につ
いて同様な方法で試料を作成した(11kL17)。
gO3,0モル”l 、 MnO2,0モルχ組成につ
いて同様な方法で試料を作成した(11kL17)。
得られた、円板状焼結体の両面にインジウム−ガリウム
合金を塗布し、平行円板型コンデンサの電極とした。
合金を塗布し、平行円板型コンデンサの電極とした。
これらの評価試料を室温において、周波数1.00KH
z 、入力信号レヘル1.OOVrmsにて静電容量及
び誘電正接(tanδ)を測定し、静電容量(C)及び
試料の直径(D)と厚さ(1)から、次式に基づいて比
誘電率を算出した。
z 、入力信号レヘル1.OOVrmsにて静電容量及
び誘電正接(tanδ)を測定し、静電容量(C)及び
試料の直径(D)と厚さ(1)から、次式に基づいて比
誘電率を算出した。
また25℃及び125°Cにおいて、直流電圧50Vを
1分間印加して、絶縁抵抗を測定した。
1分間印加して、絶縁抵抗を測定した。
また、一部の試料について、次の方法でエージング特性
及びV−C特性を測定した。即ち、150°Cにて1時
間熱処理を行ったのち恒温槽中に試料を入れて、測定器
YIIP−4274Aによって100時間連続的に静電
容量を自動計測し、デイケード当たりの変化率をエージ
ング率(χ/decade)とし、また、1゜5kV/
mmの電界強度になるように直流電圧を印加して、静電
容量を測定し、電圧を印加しない場合のそれに対する変
化率(χ)をV−C特性とした。
及びV−C特性を測定した。即ち、150°Cにて1時
間熱処理を行ったのち恒温槽中に試料を入れて、測定器
YIIP−4274Aによって100時間連続的に静電
容量を自動計測し、デイケード当たりの変化率をエージ
ング率(χ/decade)とし、また、1゜5kV/
mmの電界強度になるように直流電圧を印加して、静電
容量を測定し、電圧を印加しない場合のそれに対する変
化率(χ)をV−C特性とした。
測定した結果をそれぞれ第1表に示した。
第1表の試料中、隘1.11k17.11k117につ
いて電界強度O〜1500V/mmになるように印加し
、その間の静電容量の変化をプロットし、第1図に示し
た。
いて電界強度O〜1500V/mmになるように印加し
、その間の静電容量の変化をプロットし、第1図に示し
た。
第1表および第1図の結果から、MgO,CaOを何ら
添加しないNo、1の試料は、比誘電率が高いことを除
くといずれも特性が不十分であり、特にV−C特性は第
1図に示すように直流バイアス電圧の印加により大きく
減少する。MgOが1χを下回るIIk123の試料は
CaOが0.1〜1χの範囲であってもεrが小さ(、
tan δが大きい。逆にMgOが4χを超える階1
6はεrが小さい。
添加しないNo、1の試料は、比誘電率が高いことを除
くといずれも特性が不十分であり、特にV−C特性は第
1図に示すように直流バイアス電圧の印加により大きく
減少する。MgOが1χを下回るIIk123の試料は
CaOが0.1〜1χの範囲であってもεrが小さ(、
tan δが大きい。逆にMgOが4χを超える階1
6はεrが小さい。
CaOが0.1χを下回る場合、No、4.9.12に
示すようにMgOが1〜4χであっても125°Cにお
ける絶縁抵抗が小さくなる。
示すようにMgOが1〜4χであっても125°Cにお
ける絶縁抵抗が小さくなる。
なお、本実施例によれば、CaOの添加量1.0χにお
ける最低焼成温度は1400℃であり、CaOをさらに
加えると焼成温度は1400°Cより高い温度に設定し
なければならず、本発明の目的が達成されない。
ける最低焼成温度は1400℃であり、CaOをさらに
加えると焼成温度は1400°Cより高い温度に設定し
なければならず、本発明の目的が達成されない。
なお、従来例の階17はεr 、 tan δ、IRに
おいていずれもほぼ満足し得る結果であったが、エージ
ング特性が好ましくなく、v−C特性も第1図から明ら
かな通り、0.〜1500V/mmで+1〜−20χの
大きい変化率を示した。
おいていずれもほぼ満足し得る結果であったが、エージ
ング特性が好ましくなく、v−C特性も第1図から明ら
かな通り、0.〜1500V/mmで+1〜−20χの
大きい変化率を示した。
これらの比較例に対し、本発明の試料はいずれも優れた
特性を示し、 εr 2200以上、jan 61゜2
%以下、Illが125℃で9 XIO”Ω・cm以上
、125℃で5×1010Ω’cm以上、エージング特
性1.5%(絶対(* )以下、V−C特性5.5χ(
絶対値)以下の良好な特性を示した。
特性を示し、 εr 2200以上、jan 61゜2
%以下、Illが125℃で9 XIO”Ω・cm以上
、125℃で5×1010Ω’cm以上、エージング特
性1.5%(絶対(* )以下、V−C特性5.5χ(
絶対値)以下の良好な特性を示した。
以上、詳述した通り、本発明の非還元性誘電体磁器組成
物は、1250〜1400℃の還元雰囲気下での焼成に
おいても、高い比誘電率、絶縁抵抗と、小さい誘電正接
を示し、且つ、比誘電率の経時変化が小さく、直流バイ
アス電圧印加に対する静電容量の変化率が小さいという
優れた特性を有するものであり、それにより、卑金属を
内部電極とする積層型磁器コンデンサ用誘電体として、
優れた誘電特性とコンデンサとして安定した特性を引き
出すことができる。
物は、1250〜1400℃の還元雰囲気下での焼成に
おいても、高い比誘電率、絶縁抵抗と、小さい誘電正接
を示し、且つ、比誘電率の経時変化が小さく、直流バイ
アス電圧印加に対する静電容量の変化率が小さいという
優れた特性を有するものであり、それにより、卑金属を
内部電極とする積層型磁器コンデンサ用誘電体として、
優れた誘電特性とコンデンサとして安定した特性を引き
出すことができる。
第1図は、実施例におけるml、7.17の試料のVC
特性(0〜1500V/mm)を示す図である。
特性(0〜1500V/mm)を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 BaTiO_3,MgO及びCaOから成る組成物に
おいて、(1−x−y)BaTiO_3+xMgO+y
CaOと書き表わしたとき、x及びyが 0.01≦x≦0.04 0.001≦y≦0.01 の組成範囲にあることを特徴とする非還元性誘電体磁器
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21732088A JP2700899B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21732088A JP2700899B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265215A true JPH0265215A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2700899B2 JP2700899B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=16702323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21732088A Expired - Lifetime JP2700899B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700899B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0819358A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Yoshihiro Kakumoto | 水中用おもり付き浮子 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21732088A patent/JP2700899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0819358A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Yoshihiro Kakumoto | 水中用おもり付き浮子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2700899B2 (ja) | 1998-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |