JPH0283256A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0283256A JPH0283256A JP63235649A JP23564988A JPH0283256A JP H0283256 A JPH0283256 A JP H0283256A JP 63235649 A JP63235649 A JP 63235649A JP 23564988 A JP23564988 A JP 23564988A JP H0283256 A JPH0283256 A JP H0283256A
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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〕
本発明は非還元性誘電体磁器組成物に係り、特に高誘電
率でかつ誘電率の温度変化、経時変化が〔従来の技術〕 例えばチタン酸バリウムにニオブ酸コバルト又はタンタ
ル、サマリウム、又はスズ酸ビスマス、ジルコン酸ビス
マスとタンタル、ニオブ等を添加することにより、高誘
電率でかつ、その誘電率の温度変化が少なく誘電体損失
の小さい誘電率磁器組成物が得られる。これらの誘電体
材料を使用することにより小型で大容量の積層セラミッ
ク・コンデンサを製造することができる。
率でかつ誘電率の温度変化、経時変化が〔従来の技術〕 例えばチタン酸バリウムにニオブ酸コバルト又はタンタ
ル、サマリウム、又はスズ酸ビスマス、ジルコン酸ビス
マスとタンタル、ニオブ等を添加することにより、高誘
電率でかつ、その誘電率の温度変化が少なく誘電体損失
の小さい誘電率磁器組成物が得られる。これらの誘電体
材料を使用することにより小型で大容量の積層セラミッ
ク・コンデンサを製造することができる。
そしてこれらの積層セラミック・コンデンサ（例えば特
公昭５６−３９０４９号公報参照）は通信機、電子計算
機、テレビ受像機等のＩＣ回路素子等に広（使用されて
いる。
公昭５６−３９０４９号公報参照）は通信機、電子計算
機、テレビ受像機等のＩＣ回路素子等に広（使用されて
いる。
従来、積層セラミック・コンデンサを製造する方法は大
別して印刷法とシート法がある。
別して印刷法とシート法がある。
印刷法は誘電体のスラリーを作った後、これを例えばス
クリーン印刷により所定の形状に印刷し乾燥後、その上
に電極ペーストを印刷する。この電極ペーストが乾燥し
た後、次の誘電体スラリーを印刷するという方法を繰返
すことにより誘電体層と内部電極層を積層するものであ
る。
クリーン印刷により所定の形状に印刷し乾燥後、その上
に電極ペーストを印刷する。この電極ペーストが乾燥し
た後、次の誘電体スラリーを印刷するという方法を繰返
すことにより誘電体層と内部電極層を積層するものであ
る。
シート法は、誘電体シートを例えばドクターブレード法
で作成し、その上に電極ペーストを印刷し、これを複数
枚積み重ねて、熱圧着し積層化するものである。
で作成し、その上に電極ペーストを印刷し、これを複数
枚積み重ねて、熱圧着し積層化するものである。
これらの方法によって積層化したものを自然雰囲気中で
約１２５０℃〜１４００℃で焼成して焼結体を作り、内
部型（へと導通する外部引出電極をこれに焼付けるごと
により、積層セラミック・コンデンサを得ていた。
約１２５０℃〜１４００℃で焼成して焼結体を作り、内
部型（へと導通する外部引出電極をこれに焼付けるごと
により、積層セラミック・コンデンサを得ていた。
この場合、コンデンサの電極となる内部電極と誘電体を
同時に焼成するため、内部電極の材料としては誘電体が
焼結する温度内で電極が形成できること、及び自然雰囲
気中で上記の温度に加熱しても酸化したり、あるいは誘
電体と反応しないことが必要である。このために、これ
らの条件を満たす電極材料として白金やパラジウムなど
の貴金属が主に使用されてきた。しかしながら、これら
の貴金属は非常に安定であるが、高価であり、積層セラ
ミック・コンデンサのコストに占める割合が２０〜５０
％程度と非常に大きく、装置全体のコストアンプの最大
の原因となっていた。このため、電極材料として、安価
な卑金属を使用する試みが従来から行われている。
同時に焼成するため、内部電極の材料としては誘電体が
焼結する温度内で電極が形成できること、及び自然雰囲
気中で上記の温度に加熱しても酸化したり、あるいは誘
電体と反応しないことが必要である。このために、これ
らの条件を満たす電極材料として白金やパラジウムなど
の貴金属が主に使用されてきた。しかしながら、これら
の貴金属は非常に安定であるが、高価であり、積層セラ
ミック・コンデンサのコストに占める割合が２０〜５０
％程度と非常に大きく、装置全体のコストアンプの最大
の原因となっていた。このため、電極材料として、安価
な卑金属を使用する試みが従来から行われている。
ところが、卑金属として例えばニッケルを使用すると、
ニッケルは酸化性雰囲気中で加熱された時に酸化し、誘
電体と反応して電極形成が不可能となる。
ニッケルは酸化性雰囲気中で加熱された時に酸化し、誘
電体と反応して電極形成が不可能となる。
そこで、ニッケルの酸化を防止するために中性あるいは
、還元性雰囲気中で焼成することになるが、今度は誘電
体材料が還元され、比抵抗が非常に低いものとなって、
コンデンサ用誘電体材料として使用できなくなる。
、還元性雰囲気中で焼成することになるが、今度は誘電
体材料が還元され、比抵抗が非常に低いものとなって、
コンデンサ用誘電体材料として使用できなくなる。
このような問題点を解決するための非還元性誘電体磁器
組成物として、本出願人が先に特願昭５９−１５７００
１号及び特願昭６０−８９９９９号として出願した。
組成物として、本出願人が先に特願昭５９−１５７００
１号及び特願昭６０−８９９９９号として出願した。
ところが、これらの従来の誘電体磁器組成物は、絶縁抵
抗誘電体損失及び誘電率の温度特性等の電気特性は良好
であるものの、ＤＣバイアス印加時の誘電率の経時変化
がやや大きいという問題点がある。
抗誘電体損失及び誘電率の温度特性等の電気特性は良好
であるものの、ＤＣバイアス印加時の誘電率の経時変化
がやや大きいという問題点がある。
従って、本発明の目的は、中性あるいは還元性雰囲気中
で焼結しても比抵抗が非常に低くならず、比較的低い温
度で焼結出来、形成された誘電体の誘電率の経時変化が
少なく、かつ高誘電率で誘電率の温度変化が少なり、誘
電体損失が小さく、比抵抗の高い誘電体磁器組成物を提
供することである。
で焼結しても比抵抗が非常に低くならず、比較的低い温
度で焼結出来、形成された誘電体の誘電率の経時変化が
少なく、かつ高誘電率で誘電率の温度変化が少なり、誘
電体損失が小さく、比抵抗の高い誘電体磁器組成物を提
供することである。
本発明は、上記目的を達成するため、組成式がＢａαＣ
ａ１−αＳｉＯ３ （ただし０．４３≦α≦０．６２）
で表される添加物を、チタン酸バリウム１００部に対し
て、０．１〜６部添加した誘電体磁器組成物を提供する
ものである。
ａ１−αＳｉＯ３ （ただし０．４３≦α≦０．６２）
で表される添加物を、チタン酸バリウム１００部に対し
て、０．１〜６部添加した誘電体磁器組成物を提供する
ものである。
本発明の一実施例について説明する。
出発材料としてＢａＣＯ３、ＣａＣＯ３，３ｉ０２を用
い、焼成後の組成がＢａαＣａ１−α５ｉＯｑとし７た
ときαが表１に示すものとなるようにＢａＣＯ３、Ｃａ
ＣＯ３、ＳｉＯ２を秤量し、ライカイ器で１時間混合後
、アルミするつぼ中で１３５０°Ｃで熔解する。出来た
融液を水中に投入して急冷したものを粉砕してガラス粉
末を得る。
い、焼成後の組成がＢａαＣａ１−α５ｉＯｑとし７た
ときαが表１に示すものとなるようにＢａＣＯ３、Ｃａ
ＣＯ３、ＳｉＯ２を秤量し、ライカイ器で１時間混合後
、アルミするつぼ中で１３５０°Ｃで熔解する。出来た
融液を水中に投入して急冷したものを粉砕してガラス粉
末を得る。
このようにして得られたガラス粉末を表１に示す添加量
となるようにＢａＴｔＯ３粉末に加え、更にＢａＴｉＯ
３粉末１００部に対してモル比にして５ｒＴｉ０３３部
、ＭｎＣＯ５２部、Ｎｂ２０ｓＯ，１部、ＳｉＯ２０，
１部となる様に各々の添加物を添加する。これらを水中
で１６６時間混した後、脱水・乾燥して粉末とした。
となるようにＢａＴｔＯ３粉末に加え、更にＢａＴｉＯ
３粉末１００部に対してモル比にして５ｒＴｉ０３３部
、ＭｎＣＯ５２部、Ｎｂ２０ｓＯ，１部、ＳｉＯ２０，
１部となる様に各々の添加物を添加する。これらを水中
で１６６時間混した後、脱水・乾燥して粉末とした。
ここで前記Ｓｒは温度特性改善、Ｍｎは還元防止、Ｎｂ
は誘電率向上環の機能を有するものであり、例えば前記
出願に記載されている。
は誘電率向上環の機能を有するものであり、例えば前記
出願に記載されている。
得られた粉末に適当量の有機バインダを加え１６゜５１
φｘ０．６ ＩＩＩの円板に加圧成型した。この成型体
の両面に、ニッケル粉末を有機ビヒクル中に分散させた
ペーストをスクリーン印刷により塗布し、これをジルコ
ニア板の上にのせ、厘鉢の中に入れて５００℃まで自然
雰囲気中で加熱し、有機バインダを燃焼させる。その後
、Ｎ２中、またはＮ２＋Ｈ２中で１１８０〜１３００℃
で２時間焼成して、誘電体磁器組成物を得る。
φｘ０．６ ＩＩＩの円板に加圧成型した。この成型体
の両面に、ニッケル粉末を有機ビヒクル中に分散させた
ペーストをスクリーン印刷により塗布し、これをジルコ
ニア板の上にのせ、厘鉢の中に入れて５００℃まで自然
雰囲気中で加熱し、有機バインダを燃焼させる。その後
、Ｎ２中、またはＮ２＋Ｈ２中で１１８０〜１３００℃
で２時間焼成して、誘電体磁器組成物を得る。
このようにして得られたサンプルの比誘電率（ε、）、
誘電体損失（ｔａｎδ、％）、容量の温度変化率（ΔＣ
／Ｃ，％）、６０℃において１．５Ｋ Ｖ ／ １■の
ＤＣバイアスを５００時間印加した時の容量の経時変化
率（ΔＣ＋＋ｔ／Ｃ１％）を測定したところ表１に示す
結果を得た。
誘電体損失（ｔａｎδ、％）、容量の温度変化率（ΔＣ
／Ｃ，％）、６０℃において１．５Ｋ Ｖ ／ １■の
ＤＣバイアスを５００時間印加した時の容量の経時変化
率（ΔＣ＋＋ｔ／Ｃ１％）を測定したところ表１に示す
結果を得た。
この表１において、＊印の付与されているものは本発明
の範囲外のものであり、本発明の実施例のものと比較の
ために提示した。即ち、資料１〜３は組成式ＢａαＣａ
１−αＳｉＯ３のαの値が本発明の範囲外であり、資料
４．１１はＢａαＣａ１−αＳｉＯ３の添加量が本発明
の範囲外である。また、資料３は特願昭６０−８９９９
９号の請求範囲内のものである。
の範囲外のものであり、本発明の実施例のものと比較の
ために提示した。即ち、資料１〜３は組成式ＢａαＣａ
１−αＳｉＯ３のαの値が本発明の範囲外であり、資料
４．１１はＢａαＣａ１−αＳｉＯ３の添加量が本発明
の範囲外である。また、資料３は特願昭６０−８９９９
９号の請求範囲内のものである。
表１から明らかなように、本発明のものは一５５℃〜１
２５℃における比誘電率の変化率が小さく常温における
比誘電率と比抵抗が高く、かつ６０℃ニア１．５Ｋ Ｖ
／ ｍｍ（７） Ｄ Ｃバイアスを５００時間印加し
た後の容量の経時変化率が±１０％以内と小さい値を示
している。
２５℃における比誘電率の変化率が小さく常温における
比誘電率と比抵抗が高く、かつ６０℃ニア１．５Ｋ Ｖ
／ ｍｍ（７） Ｄ Ｃバイアスを５００時間印加し
た後の容量の経時変化率が±１０％以内と小さい値を示
している。
また誘電体損失も小さく、比較的低い温度で焼成可能で
ある。
ある。
次に本発明の各数値限定の理由について説明する。
以下余白
組成式ＢａｃＸＣａ＋−α５ｉＯｓにおけるαの値がα
＜０．４３、α＞０．６２ではガラス化するために１３
５０℃以上の高温を必要とし実用的でない。
＜０．４３、α＞０．６２ではガラス化するために１３
５０℃以上の高温を必要とし実用的でない。
またＢａαＣａ１−α５ｉＯｓの添加量が０．１モル％
未満では容量の経時変化率（ΔＣ□／Ｃ）の改善に効果
がなく （例えば表１の資料３．４参照）、添加量が６
．０モル％を超えれば比誘電率（ε、）が低下して実用
的でなくなる（例えば表１の資料１１参照）。
未満では容量の経時変化率（ΔＣ□／Ｃ）の改善に効果
がなく （例えば表１の資料３．４参照）、添加量が６
．０モル％を超えれば比誘電率（ε、）が低下して実用
的でなくなる（例えば表１の資料１１参照）。
なお、本実施例においてはＢａｃＸＣａｘ−ｃ２ｓｉｏ
３をガラス状態にして添加したが、ＣａＣ０＋、ＢａＣ
Ｏ３，５ｉＯａを表記の組成に混合して、９００〜１２
００℃で仮焼した結晶質のものを用いてもΔＣＲＥ／Ｃ
の改善の効果が見られるが、表１の資料番号６と１４の
比較で明らかな様に、ガラス状態にて添加する方が効果
は大である。
３をガラス状態にして添加したが、ＣａＣ０＋、ＢａＣ
Ｏ３，５ｉＯａを表記の組成に混合して、９００〜１２
００℃で仮焼した結晶質のものを用いてもΔＣＲＥ／Ｃ
の改善の効果が見られるが、表１の資料番号６と１４の
比較で明らかな様に、ガラス状態にて添加する方が効果
は大である。
本発明によれば、中性または還元性雰囲気中で焼成して
も、得られた誘電体磁器組成物の電気特性が良好であり
、特に６０°Ｃにおいて１．５ＫＶ／酊のＤＣバイアス
を５００時間印加した時の容量変化率の小さいものが得
られる。従って本発明の誘電体磁器組成物を用いて、ニ
ッケル等安価な卑金属電極を用いた積層セラミック・コ
ンデンサ等を形成することができる。
も、得られた誘電体磁器組成物の電気特性が良好であり
、特に６０°Ｃにおいて１．５ＫＶ／酊のＤＣバイアス
を５００時間印加した時の容量変化率の小さいものが得
られる。従って本発明の誘電体磁器組成物を用いて、ニ
ッケル等安価な卑金属電極を用いた積層セラミック・コ
ンデンサ等を形成することができる。
特許出願人 ティーデイ−ケイ株式会社代理人弁理士
山 谷 晧 榮
山 谷 晧 榮
Claims (2)
- （１）チタン酸バリウムを主成分とする非還元性誘電体
磁器組成物において、チタン酸バリウム１００部に対し
て、組成式がＢａ＿αＣａ＿１＿−＿αＳｉＯ＿３（た
だし０．４３≦α≦０．６２）で示される添加物をモル
比にして０．１〜６部添加することを特徴とする誘電体
磁器組成物。 - （２）組成式がＢａ＿αＣａ＿１＿−＿αＳｉＯ＿３（
ただし０．４３≦α≦０．６２）で示される前記添加物
がガラス状態にあることを特徴とする請求項（１）記載
の誘電体磁器組成物。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP63235649A JP2710639B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 誘電体磁器組成物 |
| US07/376,998 US4925817A (en) | 1988-09-20 | 1989-07-07 | Dielectric ceramic composition |
| CN89104846A CN1019888C (zh) | 1988-09-20 | 1989-07-12 | 电介质陶瓷组合物 |
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| JP2710639B2 JP2710639B2 (ja) | 1998-02-10 |
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| JP (1) | JP2710639B2 (ja) |
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| DE (1) | DE68906841T2 (ja) |
Cited By (2)
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| JPS61250095A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体燃料のガス化装置 |
| JPS6287456A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | 日本碍子株式会社 | 誘電体磁器用セラミツク組成物 |
| JPS62131415A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
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- 1988-09-20 JP JP63235649A patent/JP2710639B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
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- 1989-07-12 CN CN89104846A patent/CN1019888C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-18 EP EP89115288A patent/EP0360008B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-18 DE DE89115288T patent/DE68906841T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-30 KR KR1019890012422A patent/KR920007019B1/ko not_active Expired
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| US5668694A (en) * | 1994-10-19 | 1997-09-16 | Sato; Akira | Multilayer ceramic chip capacitor |
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| US4925817A (en) | 1990-05-15 |
| EP0360008B1 (en) | 1993-06-02 |
| JP2710639B2 (ja) | 1998-02-10 |
| EP0360008A1 (en) | 1990-03-28 |
| KR900004645A (ko) | 1990-04-12 |
| KR920007019B1 (ko) | 1992-08-24 |
| DE68906841D1 (de) | 1993-07-08 |
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| CN1019888C (zh) | 1993-02-10 |
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