JPH0360452A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH0360452A
JPH0360452A JP1192238A JP19223889A JPH0360452A JP H0360452 A JPH0360452 A JP H0360452A JP 1192238 A JP1192238 A JP 1192238A JP 19223889 A JP19223889 A JP 19223889A JP H0360452 A JPH0360452 A JP H0360452A
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dielectric constant
ceramic composition
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dielectric ceramic
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JP1192238A
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Masakazu Kobayashi
正和 小林
Takeshi Inoue
健 井上
Seiji Saito
斉藤 征士
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は誘電体磁器組成物に係り、特に低温焼結が可能
で、焼結体中の粒成長を抑えると共に高誘電率かつ低損
失な誘電特性を有し、例えば小型大容量の積層コンデン
サ等の誘電体材料として好適な誘電体磁器組成物に関す
る。
[従来の技術] 従来、高誘電率磁器組成物としては、チタン酸バリウム
(BaTiOa)を主体とする組成物が−Mに使用され
ている。即ち、BaTiO3を基体とし、これにキュリ
ー点を室温付近に移動させるシフター剤と容量温度特性
を改善するデプレッサ剤、さらに焼結促進剤、還元防止
剤などを加えた組成とするのが一般的である。
シフター剤としては、BaSnO3,BaZrO3,C
aZrO3,CaSnO3SrTiO3,PbTiO3
,La2O3゜CeO2などが用いられ、デブレッサ剤
としては、CaTiO3,MgTi0z 、B12(S
nO3)s、Bi2 (TiO3)3NiSnOs、M
gZrO3,Mg5nOsなどが用いられている。また
焼結促進剤としては、AJ220a 、S io2.Z
nO,CeO2゜B203 、Nb205 、WO2な
どが用いられ、還元防止剤としては、MnO2,Fe2
03゜CuOなどが用いられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、BaTiOsを主体とする組成物は焼結
温度が1300〜1400℃の高温であるため、焼成コ
ストが高く、特にこれを積層コンデンサとして利用する
場合には内部電極として、パラジウム、白金などの高価
な貴金属を用いなければならず、積層コンデンサのコス
ト低減の犬き1(問題点になっていた。
しかも、BaTfOaを主体とする組成物の誘電率は最
高でも1.0000種度であるため、小型大容量の積層
コンデンサを得るには暦数を多くしなければ12らず、
やはり、製造コスト低減の大き1(障害となっていた。
このようなことから、内部電極として安価なAgを主成
分とする電極を使用することができ、しかも、層数を少
なく抑えて積層コンデンサの製造コストを低減し得る、
低温焼結が可能な高誘電率誘電体材料の出現が要望され
ている。
追手、主体そのものが低温焼結可能な鉛系複合ペロブス
カイト型化合物を用いた組成物が数多く提案されている
。特に、P b (F e l/2 N b l/2)
03及びP b (F e2y3W!/3)03を含む
組成物は低温焼結が可能でかつ高誘電率を有しており、
この2成分系を中心として様々な組成物が提案されてい
る(例えば、M、 Yonezawa: Cerami
cBulletin [i2 (1983) 1375
)。しかし、このようなpbやWを含む組成物を用いた
場合、焼結体中の結晶粒径が大きくなっていまい薄層化
に向かないという欠点がある。一方、結晶粒成長を即え
られるような低温で焼成した場合、優れた電気特性を得
られない等の不都合が生じる。
このため、低温焼結が可能で、かつ焼結体中の粒成長を
抑えながら優れた電気特性を示す高誘電率誘導体材料の
出現が要望されている。
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって
、低温焼結が可能で、また、焼結体中の粒成長を抑える
ことが可能で、その上、誘電率が高く、しかも誘電損失
(tanδ)が小さく、小型大容量の積層コンデンサ等
を低コストで製造することを可能とする誘電体磁器組成
物を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用J本発明の誘電体
磁器組成物は、Pb(FetzzNb+7z )03 
、Pb (Zn+z3Nb273 )03及びP b 
(M+/2 Wl/2 ) 03 (D3成分を主成分
として含む組成物において、pb原子の一部をCa、B
a及びS「よりなる群から選ばれる少なくとも1種の原
子でM換したものであって、−数式(I) (P b+−a Ra )  [(F er/2N b
uzz ) 1−b−c(Z n l/3 N b 2
/3 ) b(M+/2 Wl/2 ) c ] 03
・・・(I) (RはCa、Ba及びSrよりなる群から選ばれる少な
くとも1種、MはZn、Mg及びNiよりなる群から選
ばれる少なくとも1種) で表わした場合、 0.00<ago、10 0.00<b+c<0.50 となる組成よりなる仮焼物で表わされるように、PbO
及びNbzOsを、それぞれ重量%で0.00<PbO
<1.5 0.00<Nbz Os <1.0 添加した組成を有することを特徴とする特本発明者らは
、先に1000℃程度の温度で焼結可能な高誘電率誘導
体磁器組成物として、前記−数式(1)で示される組成
を有する組成物を提案した(特願平1−74573号)
。本発明の誘電体6R器組成物は、この組成系よりなる
仮焼物に副成分として更にPbO及びNb2 o、の所
定量を添加含有せしめたものであって、これにより、9
50℃付近の温度で焼結が可能となり、かつ焼結体中の
粒成長を抑えながら優れた電気特性を示す高誘電率誘導
体IIf1器組成物を提供するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、本発明の誘電体磁器組成物の組成域の限定理由に
ついて説明する。
前記(1)式中、aが0.00であると誘電率の温度変
化が急激になり、aが0.10以上であると誘電率のピ
ークが著しく低温側に移行するため誘電率が小さくなる
。このため、aの値の範囲は0.00<a<0.10と
する。
また、前記(1)式中、b≧0.50を満たす領域にお
いては、通常の固相反応ではペロブスカイト構造になら
ないP b (Z nl/3N b27s )03が主
組成となり、誘電率が低下する。また、C20,50を
満たす領域においては、反強誘電体であるPb (M+
/2 Wl/2 ) 03  (但し、Mは前記の通り
)が主組成となり、誘電率が低下する。更に、b+c≧
0.50かつboo、50、c<0.5を満たす領域に
おいては、前述の二つの要因が共存するため、やはり誘
電率が低下する。このため、b+c<0.50でなけれ
ばならない。また、b+c=oのときは、pb(F e
 l/2 N b l/2 ) 03のpbをR(Rは
前記の通り)で置換した組成となり、良好な電気特性が
得られない。このため、0.00<b+cとする。
本発明においては、特に o、oo<b≦0.20 0.0oze≦0,20 であることが好ましい。
上記のごとく限定された組成よりなる仮焼物で表わされ
るように、NbzOaのみを添加した場合、その添加量
に従って焼結体中の粒成長が著しく抑制されるが、反面
、焼結が悪くなり、誘電率及び絶縁抵抗が低下する。こ
れで表わされるように、PbOとNb2O5を同時に添
加した場合には、粒成長が抑制され、かつ低温焼結が可
能となり、誘電率及び絶縁抵抗の低下も起こすことがな
い。このことから、PbO及びNb、O,が同時に添加
されることが必要とされる。しかし、PbO及びNbz
Osの添加量が多過ぎると、焼結が不安定になったり、
電気特性の劣化、信頼性や強度の低下を招くなど好まし
くない。従って、PbO及びNb2O5の添加量は、前
記−数式(I)で表わされる組成よりなる仮焼物で表わ
されるように、それぞれ重量%で0.00<PbO<1
.5 0.00<Nt)z Os <1.0 とする。
このような本発明の誘電体磁器組成物を製造するには、
例えば、−酸化鉛、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭
酸ストロンチウム、酸化第二鉄、五酸化ニオブ、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、炭酸ニッケル、三酸化タングス
テン等の粉末を所定の割合となるよう秤量し、湿式ボー
ルミル等を用いて十分に混合する。次にこの混合物を乾
燥した後、必要に応じ、600〜800℃の範囲で数時
間程度仮焼する。得られた仮焼物に、所定量のPbO及
びNbzOsを添加し、湿式ボールミル等で粉砕する。
粉砕により得られた仮焼粉を乾燥後、ポリビニルアルコ
ールなどの適当な有機バインダを加えて、顆粒を作り、
これを所定の形状にプレス成形した後、焼成を行なう。
この焼成は、750〜1000℃の温度範囲で0.5〜
数時間程度行なう。(勿論、これらの製造条件は最も好
適な数値であって、本発明の磁器組成物は上記以外の条
件もしくは方法によって製造されても良い。) [実施例] 以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例1 出発原料としてPbO,CaCO3,Fe2O3、Nb
20s 、ZnO及びwagを使用し、これらを前記−
数式(I)において、aヨb=c=0.05.R=Ca
、M=Znの配合比となるように秤量し、ボールミル中
で純水と共に約20時間溝式混合した。次いで混合物を
乾燥後、700〜750℃で2時間保持して仮焼した。
この仮焼物に第1表の配合比になるようにPbO及びN
b2O,を添加しくただし、No、1〜4ではNb2O
,のみを添加)、再びボールミル中で純水と共に約20
時間溝式粉砕した後、乾燥した。
得られた粉末にポリビニルアルコール水溶液(有機バイ
ンダ)を加え、底形圧力約2t o n / c tn
’で、直径的15mm、厚さ約0. 7mmの円板に加
圧成形した。この成形物を約600℃で1時間保持して
バインダを除いた後、マグネシア磁器容器に入れて、第
1表に示す温度で3〜18時間焼成した。
得られた焼結体の両面に、銀電極を650〜700℃で
焼付けて平行平板コンデンサとし、その電気特性を調べ
た。
結果を第1表に示す。
なお、誘電率及び誘電損失はYHPデジタルLCRメー
タモデル4274Aを用い、測定周波数lKH2,測定
電圧1.OVrms、温度25℃にて測定した。また、
絶縁抵抗はYHPアナログIRメータ4329Aを使用
し、温度25℃で印加電圧100vにて、1分後の値を
測定した。また、単板状試料断面を研磨後、適゛当なエ
ッチャントを用いて化学的にエツチングし、その断面を
光学顕微鏡で観察することにより焼結体中の結晶粒の平
均粒径な求めた。
第1表からも明らかなように、本発明の範囲内の組成物
は、いずれも誘電率が高く、誘電損失が低く、しかも、
容量抵抗積も比較的大きいという優れた電気特性を示し
、その上、焼結温度が低く、焼結体中の結晶粒径が小さ
いという利点も有している。
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の誘電体磁器組成物は、高誘
電率かつ低損失であり、容量抵抗積も比較的大きい、ま
た、本発明の誘電体磁器組成物は焼結体中の結晶粒径が
小さい。このため、本発明の誘電体磁気組成物を用いる
ことにより、信頼性の高い小型大容量のコンデンサを得
ることができる。
1ノかも、本発明の誘電体磁器組成物は、焼結温度が低
いため、焼成コストが安価で、積層コンデンサに用いた
場合、内部電極に高価なパラジウムや白金などの貴金属
を使用することなく、比較的安価な銀糸等の金属を使用
することができる。このため、積層コンデンサの製造コ
ストを低下させ、 その価格を大幅に低減することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Pb(Fe_1_/_2Nb_1_/_2)O_
    3,Pb(Zn_1_/_3Nb_2_/_3)O_3
    及びPb(M_1_/_2W_1_/_2)O_3を主
    成分として含み、下記一般式( I ) (Pb_1_−_aR_a)[(Fe_1_/_2Nb
    _1_/_2)_1_−_b_−_c(Zn_1_/_
    3Nb_2_/_3)_b(M_1_/_2W_1_/
    _2)_c]O_3…( I ) [式中、RはCa,Ba及びSrよりな る群から選ばれる少なくとも1種 MはZn,Mg及びNiよりなる群か ら選ばれる少なくとも1種 a,b及びcは 0.00<a<0.10 0.00<b+c<0.50 を満たす正数] で表わされるように、Pb原子のうちの一部を、Ca,
    Ba及びSrよりなる群から選ばれる少なくとも1種の
    原子で置換した組成よりなる仮焼物に対して、PbO及
    びNb_2O_5を、それぞれ重量%で 0.00<PbO<1.5 0.00<Nb_2O_5<1.0 添加した組成を有することを特徴とする誘電体磁器組成
    物。
JP1192238A 1989-07-25 1989-07-25 誘電体磁器組成物 Granted JPH0360452A (ja)

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JPH0582341B2 JPH0582341B2 (ja) 1993-11-18

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101646531B1 (ko) 2016-01-18 2016-08-08 회명산업 주식회사 에폭시 수지용 잠재성 경화제, 그 제조방법, 이를 포함하는 일액형 에폭시 수지 조성물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101646531B1 (ko) 2016-01-18 2016-08-08 회명산업 주식회사 에폭시 수지용 잠재성 경화제, 그 제조방법, 이를 포함하는 일액형 에폭시 수지 조성물

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