JPH03263706A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘電率、絶縁抵抗、絶縁破壊電圧が高く、良好
度Ｑにすぐれ、静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組
成物に関するものである。

従来の技術 従来から、誘電率、絶縁抵抗が高く、良好度Ｑにすぐれ
、静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組成物として下
記のような系が知られている。

・ＢａＯＴｉ０ｚ　　　Ｎｄ’ｔＯｓ系・［ｌａＯＴｉ
０ｇ　　　Ｓａｗ’ｓ系発明が解決しようとする課題 しかし、これらの組成は、例えば０．０９ＢａＯＯ，５
６ＴｉＯｚ　　　０．３５ＮｄＯｚｚｘの組成比からな
る誘電体材料を使用し、円板形磁器コンデンサを作製す
ると、誘電率二６７、良好度Ｑ　：　３０００、静電容
量温度係数：　Ｎ４０ｐｐｍ　／”ｃ、絶縁抵抗：　８
．０ＸｌＯ”Ωであり、また結晶粒径が１〜５μｍと大
きいため、素体中の気孔率が大きくなるとともに結晶粒
子１個当たりにかかる電界強度が大きくなり、絶縁破壊
強度：３０ｋｖ／ｍであり、満足のできる値ではない。

課題を解決するための手段 これらの課題を解決するために本発明は、一般式 ％式％ （ＺｒＯｚ）ａ　ｌ　　　ｚＲｅ０３７ｇと表した時（
ただし、Ｘ＋ｙ　＋　ｚ−１−ｒｎ呉０．３０、Ｏ，０
０１＄ｎ≦０．２００　、ＲｅはＬａ、　Ｐｒ、　Ｎｄ
、　Ｓｗａから選ばれる−・種以上の希土類元素。

）、ｘ、ｙ−ｚが以１゛に表１′□各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ
、ｅ、ｆｆで囲まれるモル比の範囲からなることを特徴
とする誘電体磁器組成物を提案するものである。

作用 第１図は本発明にかかる組成物の４゛戒分の組成範囲を
示す二元図であり、主成分の組成範囲４１Ｉｌ定した理
ｌＪｐを第１図を参照しながら説明する。ずな才つち、
穴領域では焼結が署しく困難である。ｊ、た、■３領域
では良好度Ｑが低下し実用的でなくなる。さらに、Ｃ，
Ｄ領域では静電界を温度係数がマイナス側に大きくなり
すぎて実用的でなくなる。

そしく、Ｒ領域では静電界量温度係数がプラス力向に移
行するが、誘電率が小さく実用的でなくなる。また、Ｒ
ｅＺＬａ、　Ｐｒ、　Ｎｉ１．　Ｓｍから選ぶことによ
り、Ｌａ、　Ｐｒ、　Ｎｄ、　Ｓ−の類Ｃ誘電率を大き
く下げることなく、静電容量温度係数をブラスブＪ向に
移行することが勾能であり、４１、ａ、　Ｐｒ、　Ｎｄ
、軸の１種あるいはそれらの組合せにより静電界量温度
係数の調節が６１能である。

また、ＢａＯをＣａＯで置ｔｔＡ５“ることにより、誘
電率、静１を容ＪＨＸ度係数、絶縁破壊強度の４１豹を
大Δく変えることなく、良好度Ωを１ｉｉｌ　、、ｈさ
旺、絶縁抵ＩＡを高くする効果をイイしているが、その
許換串ｎ１が０．０１未満では置換効果はなく、一方０
．３０を超えると良好度Ω、絶縁抵抗が低下し、４静電
界Ｍ温度係数もマイナス側に大きくなりすぎ実用的でな
（なる。

さらに、Ｔｉｅ、をＺｒＯｚで置換することにより、誘
電率、良好度Ｑ、静電容置温度係数、絶縁抵ｔＪ′１４
の値を大券く変えることなく、結晶粒往を小さくし、絶
縁破壊強度を大きくする効果を有して（１）るが、モ　
置換車　　　７　未満　　′ＩＩ換効果はなく２−・方
０．２００を超えると誘電率、長杆度Ω、絶縁抵抗が低
下する。

実施例 以下に、本発明を具体的実施例により説明゛づる。

（実施例１） まず、出発原糾番こは化学的に高純度のＢＪＩ　ＣＯｓ
　ｒＣａＣＯｓ＋丁Ｌｏｇ、　ＺｒＯ＊＋　Ｌａ＝０３
．　ＰＦ＊０＋ｔ＋　Ｎｄｚ０３およびＳ、ｍ１Ｏ１粉
末を一ト記の第１表に示す１１威比しなるように押目し
、めのうボールを備えたゴム内張りのポール泉ルに純水
εεもに入れ、湿式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉
末を高アルミＪ・質のルツボＣ，″入れ、す気巾で目０
０℃に゛（２時間仮焼した。

ごの仮焼粉、＄：、ｉ：、めのうポールを鑞えたゴム内
張りのボルル逅ルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱
水乾燥した。こ０）粉砕粉果に、有機バインダーを加え
、χＪＷとした後１，３２メンシ１０）ふるいを通しで
Ｖｔ１（、、金製と油性ブレスを用いて酸形圧力ｌ　ｔ
ｏｎ　／　ｅＪ−ご直径１５ｍｍ、　ＰＩ：み０．４ｍ
ｍに成形し、た。次いで、成形円板をシルク：−７粉宋
を敷いたアルミナ質のサヤに入れ、空気中に゛ζ下記σ
〕第１表に示す温度で２時間焼成ｊ２、第１表に示ずｌ
ｌ戒比の誘電体磁器を得た。

二〇）ようにして得られた講電体研器円板は、ｊ９みと
直径を測定し、誘電率、良好度Ｑ、Ｉｌｌ電容植温度係
数測定用試料は、誘電体磁！ｉｉＰ］板の両開全体に銀
電極を焼き伺け、絶縁抵抗、絶Ｕ破壊強度測定用試料は
、誘電体磁器円板の外周より内側に１ｍの暢で！！電極
のなむ）部分を設の、銀電極を焼き（４げた。そして、
誘電率、良好度Ω、静電界量温度係数心よ、横側・ヒｘ
Ｌ／ツト・バンカー１′卸製デジタルｉ、、　ｃ　ｒ、
’メータのモデル４２７５八杏使用り、。

測定温度２０″Ｃ５測定電圧１　、ＯＶｒｍｓ、測定周
波数ＩＭＨｚでの測定より求めた。なお、静電容量温度
係数は、２０゛Ｃと８５°Ｃの静電容量を測定し、次式
により求めた。

ＴＣ＝　（Ｃ−Ｃｏ）／ＣｏＸ１／６５Ｘ１０″ＴＣ：
静電容量温度係数（ρｐｍ／”Ｃ）Ｃｏ：２Ｑ°Ｃでの
静電容量（ｐＦ） Ｃ：８５°Ｃでの静電容量（ｐＦ） また、誘電率は次式より求めた。

Ｋ＝　１４３．８ＸＣｏＸｔ／Ｄ” Ｋ　：誘電率 Ｃｏ：２０℃での静電容量（ｐＰ） Ｄ　：誘電体磁器の直径（ＩＩＩ） ｔ　：誘電体磁器の厚み（閣） さらに、絶縁抵抗は、横側・ヒユーレット・パラカード
■製ＨＲメータのモデル４３２９　Ａを使用し、測定電
圧５０Ｖ、Ｄ、Ｃ，、測定時間１分間による測定より求
めた。

そして、絶縁破壊強度は、菊水電子工業株製高電圧電源
ＰＨ５３５に一３形を使用し、試料をシリコンオイル中
に入れ、昇圧速度５０Ｖ／ｓｅｅにより求めた絶縁破壊
電圧を誘電体厚みで除算し、ｌ陽当りの絶縁破壊強度と
した。

また、結晶粒径は、倍率４００での光学顕微鏡観察より
求めた。

試験条件を第１表に併せて示し、試験結果を下記の第２
表に示す。

（以下余白） く第１表〉 〈第２表〉 なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ｂａ
ＣＯｘ、　ＣａＣ０！＋　Ｔｉ１ｔ、　Ｚｒ０１．　Ｌ
ａｔ、１Ｐｒ＊Ｏ＋＋＋Ｎｄオ０．および５ｍｇ０２を
使用したが、この方法に限定されるものではなく、所望
のｍ酸比になるように、ＢａＴｉ０）などの化合物、あ
るいは炭酸塩、水酸化物など空気中での加熱により、Ｂ
ａｄ、　Ｃａｂ、　Ｔｉ０１ＺｒＯｚ＋　ＬａｚＯｚ＋
　Ｐｒ１Ｏ＋＋＋　Ｎｄ＊ＯｓおよびＳｓ＠０２となる
化合物を使用しても実施例と同程度の特性を得ることが
できる。

また、上述の基本組成のほかに、ＳｉＯ□ＭｎＯ□Ｐｅ
ｇＯｚ、　ＺｎＯなど一般にフラックスと考えられてい
る塩類、酸化物などを、特性を損なわない範囲で加える
こともできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、誘電率、絶縁抵抗、絶縁
破壊電圧が高く、良好度Ｑにすぐれ、静電容量温度係数
が小さいため、製品の小型化、大容量化、特性向上が可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる組成物の主成分の組威範囲を説
明する 元図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ｘ［（ＢａＯ）＿（＿１＿−＿ｍ＿）（ＣａＯ）＿ｍ］
   −ｙ［（ＴｉＯ＿２）＿（＿１＿−＿ｎ＿）（ＺｒＯ＿
   ２）＿ｎ］−ｚＲｅＯ＿３＿／＿２と表した時（ただし
   、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００、０．０１≦ｍ≦０．３０、０
   ．００１≦ｎ≦０．２００、ＲｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，
   Ｓｍから選ばれる一種以上の希土類元素。）、ｘ，ｙ，
   ｚが以下に表す各点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆで囲まれる
   モル比の範囲からなることを特徴とする誘電体磁器組成
   物。