JPH0361963B2 - - Google Patents
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- JPH0361963B2 JPH0361963B2 JP59267003A JP26700384A JPH0361963B2 JP H0361963 B2 JPH0361963 B2 JP H0361963B2 JP 59267003 A JP59267003 A JP 59267003A JP 26700384 A JP26700384 A JP 26700384A JP H0361963 B2 JPH0361963 B2 JP H0361963B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
- H01G4/1245—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates containing also titanates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
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- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ニツケル等の卑金属を内部電極とす
る積層磁器コンデンサを提供することが出来る誘
電体磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 特開昭59−138003号公報に、 ｛（BaxCaySrz）Ｏ｝k（TioZr1-o）O2 から成る主成分と、Li2OとMO（但し、MOは
BaO、CaO及びSrOの内の少なくとも１種の金属
酸化物）から成る副成分とを含む誘電体磁器組成
物が開示されている。この磁器組成物は非酸化性
雰囲気中で焼結可能であるので、これを使用して
ニツケル等の卑金属を内部電極とする積層磁器コ
ンデンサを提供することが出来る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記従来の磁器組成物の125℃にお
ける単位厚さ（1μｍ）当りの直流破壊電圧（耐
電圧）が比較的低い13〜18V／μｍである。従つ
て、車載用の積層磁器コンデンサに要求される使
用温度範囲−50℃〜＋125℃を満足させ且つ比較
的高い定格電圧にするためには、一対の電極間の
磁器の厚さを大にして破壊電圧を高めなければな
らず、必然的に積層磁器コンデンサの外形寸法が
大きくなつた。 そこで、本発明の目的は125℃における単位厚
さ（1μｍ）当りの直流破壊電圧（BDV）が
25V／μｍ以上の誘電体磁器組成物を提供するこ
とにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するための本発明は、
｛（Ba1-x-yCaxSryＯ）｝k（Ti1-zZrzO2（但し、ｘ、
ｙ、ｚ、ｋ及び１−ｘ−ｙは、 0.02≦ｘ≦
0.27、０＜ｙ≦0.37、０＜ｚ≦0.26、1.00≦ｋ≦
1.04、0.60≦（１−ｘ−ｙ）＜0.98を満足する数値）
の組成の第１成分100重量部と、B2O3（酸化ホウ
素）25〜90モル％、SiO2（酸化けい素）10〜75モ
ル％から成る第２成分0.2〜10.0重量部とから成
る誘電体磁器組成物に係わるものである。 〔作用〕 誘電体磁器組成物を本発明の組成にすれば、各
成分の相互作用で、125℃における単位厚さ当り
の破壊電圧が25V／μｍ以上になる。従つて、磁
器コンデンサの小型化が出来る。 〔実施例〕 次に、第１表〜第４表に参照して本発明に係わ
る実施例、及び本発明を明確にするための比較例
について説明する。 第１表に示す試料No.１の１−ｘ−ｙ＝0.78、ｘ
＝0.10、ｙ＝0.12、ｋ＝1.01、１−ｚ＝0.86、ｚ
＝0.14の第１成分、即ち、 ｛（Ba0.78Ca0.10Sr0.12Ｏ）｝1.01（Ti0.86Zr0.15）O2 を得るために、純度99％以上のBaCO3、CaCO3、
SrCO3、TiO2及びZrO2を出発原料として準備し、 BaCO3 574.05ｇ（78.8モル部相当） CaCO3 37.47ｇ（10.1モル部相当） SrCO3 66.08ｇ（12.0モル部相当） TiO2 254.16ｇ（86モル部相当） ZrO2 68.23ｇ（15モル部相当） をそれぞれ秤量した。なお、この秤量において、
不純物は目方に入れないで秤量した。次に、これ
らの秤量された原料をポツトミルに入れ、更にア
ルミナボールと水2.5とを入れ、15時間湿式撹
拌した後、撹拌物をステンレスバツトに入れて熱
風式乾燥機で150℃、４時間乾燥した。次にこの
乾燥物を粗粉砕し、この粗粉砕物を深底の鞘に入
れ、トンネル炉にて大気中で1200℃、２時間の焼
成を行い、上記組成式の第１成分を得た。 一方、試料No.１の第２成分を得るために、 B2O3 43.58ｇ（40モル％） SiO2 56.42ｇ（60モル％） を秤量して混合し、この混合物と300c.c.のアルコ
ールをポリエチレンポツトに入れアルミナボール
で15時間粉砕した。これにより、B2O340モル％、
SiO260モル％の組成の第２成分の粉末が得られ
た。 次に、第１成分の粉末1000ｇ（100重量部）に
対して上記第２成分の粉末30ｇ（３重量部）を加
え、更に、アクリル酸エステルポリマー、グリセ
リン、縮合リン酸塩の水溶液から成る有機バイン
ダを第１成分と第２成分との合計重量に対して15
重量％添加し、更に、50重量％の水を加え、これ
等をボールミルに入れて粉砕及び混合して磁器原
料のスラリーを作製した。 次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡
し、このスラリーをリバースロールコーターに入
れ、ここから得られる薄膜成形物を長尺なポリエ
ステルフイルム上に連続して受け取ると共に、同
フイルム上でこれを100℃に加熱して乾燥させ、
厚さ約25μの未焼結磁器シートを得た。このシー
トは、長尺なものであるが、これを10cm角の正方
形に裁断し、第１図に示す７枚の未焼結磁器シー
ト１，２，３，４，５，６，７を得た。 一方、内部電極用の導電ペーストは、粒径平均
1.5μｍのニツケル粉末10ｇと、エチルセルローズ
0.9ｇをブチルカルビトール9.1ｇに溶解させたも
のとを撹拌機に入れ、10時間撹拌することにより
得た。次に、この導電ペーストを、第１図に示す
６枚の未焼結磁器シート１〜６の上に、長さ７
mm、幅2.5mmの短冊状パターンにスクリーン印刷
機で印刷し、内部電極用プースト層８を設け、50
℃で30分間乾燥させた。なお、第１図の第１、第
３及び第５の未焼結磁器シート１，３，５のペー
スト層８は第２、第４及び第６の未焼結磁器シー
ト２，４，６のペースト層８に対してその長さの
約1/2だけずれた位置に設けられている。 次に、ペースト層８を設けた６枚の未焼結磁器
シート１〜６を積層し、更に最上部にペースト層
を設けない未焼結磁器シート７を積層した。次い
で、その積層物に約50℃の温度で厚さ方向に約40
トンの圧力を加えて圧着積層体を得、これを第１
図の鎖線で示す位置に対応させて格子状に裁断
し、約400個の積層体を得た。 次に、この積層体を雰囲気焼成が可能な炉に入
れ、大気雰囲気中で100℃／ｈの速度で600℃まで
昇温して、有機バインダを燃焼させた。しかる
後、炉の雰囲気を大気からH22体積％＋N298体
積％の雰囲気に変えた。そして、炉を上述の如き
還元性雰囲気とした状態を保つて、積層体加熱温
度を600℃から焼結温度の1090℃まで100℃／ｈの
速度で昇温して1090℃（最高温度）を３時間保持
した後、100℃／ｈの速度で600℃まで降温し、雰
囲気を大気雰囲気（酸化性雰囲気）に置き換え
て、600℃を30分間保持して酸化処理を行い、そ
の後、室温まで冷却して第２図に示す如き積層焼
結体チツプ９を得た。即ち、７つの誘電体磁器層
１０間に６つの内部電極１１を有し、６つの内部
電極１１の内の３つが一方の側面に露出し残りの
３つが他方の側面に露出している積層焼結体チツ
プ９を得た。なお、磁器層１０の一層の厚さは
0.02mm、内部電極１１の対向面積は1.93mm×2.60
mm≒５mm2であり、６つの内部電極８の合計の対向
面積は25mm2である。 上述の如き非酸化性雰囲気での焼成及び酸化性
雰囲気での熱処理によつて得られる焼結後の磁器
層１０の組成は、焼結前の第１成分と第２成分と
の混合組成と質的に同じであり、複合プロブスカ
イト（perovskite）型構造の第１成分｛（Ba0.78
Ca0.10Sr0.12Ｏ｝1.01（Ti0.86Zr0.14）O2の結晶粒子間
に、B2O340モル％、SiO260モル％とから成る第
２成分が均一に分布したものであると考えられ
る。更に詳しく説明すると、この複合プロブスカ
イト型磁器は、（Ba、Ca、Sr）（Ti、Zr）O3系磁
器と呼ぶことも可能なものであり、BaTiO3、
BaZrO3、CaTiO3、CaZrO3、SrTiO3、SrZrO3
を含み、且つ第１成分の組成式に於けるｋが１よ
りも大きい場合にはBaO、CaO、SrOがプロブス
カイト型結晶に対して過剰に含み、更に結晶粒子
間に第２成分を含むものである。 次に、電極が露出する焼結体チツプ９の一対の
側面に亜鉛とガラスフリツトとビヒクルとから成
る導電性ペーストを塗布して乾燥し、これらを大
気中で550℃の温度で15分間焼付け、亜鉛電極層
１２を形成し、更にこの上に無電解メツキ法で銅
被着層１３を設け、更にこの上に電気メツキ法で
Pb−Sn半田層１４を設けて、一対の外部電極１
５を形成し、積層磁器コンデンサ１６を得た。 次に、400個の積層磁器コンデンサから任意に
選択した10個のコンデンサ１６の電気特性を測定
し、その平均値を求めたところ、第２表の試料No.
１の欄に示す如く比誘電率εが11510、tanδが1.0
％、抵抗率ρが3.12×106MΩ、cm、20μｍの磁器
層１０の単位厚さ1μｍ当りの125℃における直流
破壊電圧（BDV）が32.5V／μｍ（20μｍで
650V）であつた。 なお、上記電気特性は次の要領で測定した。 (A) 比誘電率εは、温度20℃、周波数1kHz、電
圧〔実効値〕0.5Vの条件で静電容量を測定し、
この測定値とすべての内部電極１１の対向面積
25mm2の磁器層１０の厚さ0.02mmから計算で求め
た。 (B) 誘電正接tanδ（％）は比誘電率と同一条件で
測定した。 (C) 抵抗率ρ（ＭΩ・cm）は、温度20℃において
DC50Vを１分間印加した後に一対の外部電極
１５間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法と
に基づいて計算で求めた。 (D) 125℃における直流破壊電圧（BDV）即ち耐
電圧は、恒温槽の中に試料を入れて、125℃の
温度に30分間保持した後、そのままの状態で直
流電圧を100V／秒の速さで昇圧させ、破壊し
た時の電圧を測定し、この測定値を磁器層１０
の厚み0.02mm（20μｍ）で除して求めた。なお、
積層コンデンサのJIS規格（JISC 6429）にお
いては、積層コンデンサの使用温度範囲が、−
55℃〜＋125℃と−25℃〜＋85℃の２種類に分
けられている。そこで本実施例では、直流破壊
電圧をJIS規格における最も高い使用温度であ
る125℃で測定した。 以上、試料No.１の作製方法及びその特性につい
て述べたが、その他の試料No.２〜67についても、
第１成分及び第２成分の組成、これ等の割合、及
び還元性雰囲気（非酸化性雰囲気）での焼成温度
を第１表及び第２表に示すように変えた他は、試
料No.１と全く同一の方法で積層磁器コンデンサを
作製し、同一方法で電気的特性を測定した。 第１表は、それぞれの試料の第１成分
｛（Ba1-x-yCaxSryＯ）｝k（Ti1-zZrz）O2と第２成分
との組成を示し、第２表はそれぞれの試料の還元
性雰囲気における焼結のための焼成温度（最高温
度）、及び電気的特性を示す。なお、第１表の第
１成分の欄の１−ｘ−ｙ、ｘ、ｙ、ｋ、１−ｚ、
ｚは組成式の各元素の割合を示す数値である。第
２成分の添加量は第１成分100重量部に対する重
量部で示した。
る積層磁器コンデンサを提供することが出来る誘
電体磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 特開昭59−138003号公報に、 ｛（BaxCaySrz）Ｏ｝k（TioZr1-o）O2 から成る主成分と、Li2OとMO（但し、MOは
BaO、CaO及びSrOの内の少なくとも１種の金属
酸化物）から成る副成分とを含む誘電体磁器組成
物が開示されている。この磁器組成物は非酸化性
雰囲気中で焼結可能であるので、これを使用して
ニツケル等の卑金属を内部電極とする積層磁器コ
ンデンサを提供することが出来る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記従来の磁器組成物の125℃にお
ける単位厚さ（1μｍ）当りの直流破壊電圧（耐
電圧）が比較的低い13〜18V／μｍである。従つ
て、車載用の積層磁器コンデンサに要求される使
用温度範囲−50℃〜＋125℃を満足させ且つ比較
的高い定格電圧にするためには、一対の電極間の
磁器の厚さを大にして破壊電圧を高めなければな
らず、必然的に積層磁器コンデンサの外形寸法が
大きくなつた。 そこで、本発明の目的は125℃における単位厚
さ（1μｍ）当りの直流破壊電圧（BDV）が
25V／μｍ以上の誘電体磁器組成物を提供するこ
とにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するための本発明は、
｛（Ba1-x-yCaxSryＯ）｝k（Ti1-zZrzO2（但し、ｘ、
ｙ、ｚ、ｋ及び１−ｘ−ｙは、 0.02≦ｘ≦
0.27、０＜ｙ≦0.37、０＜ｚ≦0.26、1.00≦ｋ≦
1.04、0.60≦（１−ｘ−ｙ）＜0.98を満足する数値）
の組成の第１成分100重量部と、B2O3（酸化ホウ
素）25〜90モル％、SiO2（酸化けい素）10〜75モ
ル％から成る第２成分0.2〜10.0重量部とから成
る誘電体磁器組成物に係わるものである。 〔作用〕 誘電体磁器組成物を本発明の組成にすれば、各
成分の相互作用で、125℃における単位厚さ当り
の破壊電圧が25V／μｍ以上になる。従つて、磁
器コンデンサの小型化が出来る。 〔実施例〕 次に、第１表〜第４表に参照して本発明に係わ
る実施例、及び本発明を明確にするための比較例
について説明する。 第１表に示す試料No.１の１−ｘ−ｙ＝0.78、ｘ
＝0.10、ｙ＝0.12、ｋ＝1.01、１−ｚ＝0.86、ｚ
＝0.14の第１成分、即ち、 ｛（Ba0.78Ca0.10Sr0.12Ｏ）｝1.01（Ti0.86Zr0.15）O2 を得るために、純度99％以上のBaCO3、CaCO3、
SrCO3、TiO2及びZrO2を出発原料として準備し、 BaCO3 574.05ｇ（78.8モル部相当） CaCO3 37.47ｇ（10.1モル部相当） SrCO3 66.08ｇ（12.0モル部相当） TiO2 254.16ｇ（86モル部相当） ZrO2 68.23ｇ（15モル部相当） をそれぞれ秤量した。なお、この秤量において、
不純物は目方に入れないで秤量した。次に、これ
らの秤量された原料をポツトミルに入れ、更にア
ルミナボールと水2.5とを入れ、15時間湿式撹
拌した後、撹拌物をステンレスバツトに入れて熱
風式乾燥機で150℃、４時間乾燥した。次にこの
乾燥物を粗粉砕し、この粗粉砕物を深底の鞘に入
れ、トンネル炉にて大気中で1200℃、２時間の焼
成を行い、上記組成式の第１成分を得た。 一方、試料No.１の第２成分を得るために、 B2O3 43.58ｇ（40モル％） SiO2 56.42ｇ（60モル％） を秤量して混合し、この混合物と300c.c.のアルコ
ールをポリエチレンポツトに入れアルミナボール
で15時間粉砕した。これにより、B2O340モル％、
SiO260モル％の組成の第２成分の粉末が得られ
た。 次に、第１成分の粉末1000ｇ（100重量部）に
対して上記第２成分の粉末30ｇ（３重量部）を加
え、更に、アクリル酸エステルポリマー、グリセ
リン、縮合リン酸塩の水溶液から成る有機バイン
ダを第１成分と第２成分との合計重量に対して15
重量％添加し、更に、50重量％の水を加え、これ
等をボールミルに入れて粉砕及び混合して磁器原
料のスラリーを作製した。 次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡
し、このスラリーをリバースロールコーターに入
れ、ここから得られる薄膜成形物を長尺なポリエ
ステルフイルム上に連続して受け取ると共に、同
フイルム上でこれを100℃に加熱して乾燥させ、
厚さ約25μの未焼結磁器シートを得た。このシー
トは、長尺なものであるが、これを10cm角の正方
形に裁断し、第１図に示す７枚の未焼結磁器シー
ト１，２，３，４，５，６，７を得た。 一方、内部電極用の導電ペーストは、粒径平均
1.5μｍのニツケル粉末10ｇと、エチルセルローズ
0.9ｇをブチルカルビトール9.1ｇに溶解させたも
のとを撹拌機に入れ、10時間撹拌することにより
得た。次に、この導電ペーストを、第１図に示す
６枚の未焼結磁器シート１〜６の上に、長さ７
mm、幅2.5mmの短冊状パターンにスクリーン印刷
機で印刷し、内部電極用プースト層８を設け、50
℃で30分間乾燥させた。なお、第１図の第１、第
３及び第５の未焼結磁器シート１，３，５のペー
スト層８は第２、第４及び第６の未焼結磁器シー
ト２，４，６のペースト層８に対してその長さの
約1/2だけずれた位置に設けられている。 次に、ペースト層８を設けた６枚の未焼結磁器
シート１〜６を積層し、更に最上部にペースト層
を設けない未焼結磁器シート７を積層した。次い
で、その積層物に約50℃の温度で厚さ方向に約40
トンの圧力を加えて圧着積層体を得、これを第１
図の鎖線で示す位置に対応させて格子状に裁断
し、約400個の積層体を得た。 次に、この積層体を雰囲気焼成が可能な炉に入
れ、大気雰囲気中で100℃／ｈの速度で600℃まで
昇温して、有機バインダを燃焼させた。しかる
後、炉の雰囲気を大気からH22体積％＋N298体
積％の雰囲気に変えた。そして、炉を上述の如き
還元性雰囲気とした状態を保つて、積層体加熱温
度を600℃から焼結温度の1090℃まで100℃／ｈの
速度で昇温して1090℃（最高温度）を３時間保持
した後、100℃／ｈの速度で600℃まで降温し、雰
囲気を大気雰囲気（酸化性雰囲気）に置き換え
て、600℃を30分間保持して酸化処理を行い、そ
の後、室温まで冷却して第２図に示す如き積層焼
結体チツプ９を得た。即ち、７つの誘電体磁器層
１０間に６つの内部電極１１を有し、６つの内部
電極１１の内の３つが一方の側面に露出し残りの
３つが他方の側面に露出している積層焼結体チツ
プ９を得た。なお、磁器層１０の一層の厚さは
0.02mm、内部電極１１の対向面積は1.93mm×2.60
mm≒５mm2であり、６つの内部電極８の合計の対向
面積は25mm2である。 上述の如き非酸化性雰囲気での焼成及び酸化性
雰囲気での熱処理によつて得られる焼結後の磁器
層１０の組成は、焼結前の第１成分と第２成分と
の混合組成と質的に同じであり、複合プロブスカ
イト（perovskite）型構造の第１成分｛（Ba0.78
Ca0.10Sr0.12Ｏ｝1.01（Ti0.86Zr0.14）O2の結晶粒子間
に、B2O340モル％、SiO260モル％とから成る第
２成分が均一に分布したものであると考えられ
る。更に詳しく説明すると、この複合プロブスカ
イト型磁器は、（Ba、Ca、Sr）（Ti、Zr）O3系磁
器と呼ぶことも可能なものであり、BaTiO3、
BaZrO3、CaTiO3、CaZrO3、SrTiO3、SrZrO3
を含み、且つ第１成分の組成式に於けるｋが１よ
りも大きい場合にはBaO、CaO、SrOがプロブス
カイト型結晶に対して過剰に含み、更に結晶粒子
間に第２成分を含むものである。 次に、電極が露出する焼結体チツプ９の一対の
側面に亜鉛とガラスフリツトとビヒクルとから成
る導電性ペーストを塗布して乾燥し、これらを大
気中で550℃の温度で15分間焼付け、亜鉛電極層
１２を形成し、更にこの上に無電解メツキ法で銅
被着層１３を設け、更にこの上に電気メツキ法で
Pb−Sn半田層１４を設けて、一対の外部電極１
５を形成し、積層磁器コンデンサ１６を得た。 次に、400個の積層磁器コンデンサから任意に
選択した10個のコンデンサ１６の電気特性を測定
し、その平均値を求めたところ、第２表の試料No.
１の欄に示す如く比誘電率εが11510、tanδが1.0
％、抵抗率ρが3.12×106MΩ、cm、20μｍの磁器
層１０の単位厚さ1μｍ当りの125℃における直流
破壊電圧（BDV）が32.5V／μｍ（20μｍで
650V）であつた。 なお、上記電気特性は次の要領で測定した。 (A) 比誘電率εは、温度20℃、周波数1kHz、電
圧〔実効値〕0.5Vの条件で静電容量を測定し、
この測定値とすべての内部電極１１の対向面積
25mm2の磁器層１０の厚さ0.02mmから計算で求め
た。 (B) 誘電正接tanδ（％）は比誘電率と同一条件で
測定した。 (C) 抵抗率ρ（ＭΩ・cm）は、温度20℃において
DC50Vを１分間印加した後に一対の外部電極
１５間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法と
に基づいて計算で求めた。 (D) 125℃における直流破壊電圧（BDV）即ち耐
電圧は、恒温槽の中に試料を入れて、125℃の
温度に30分間保持した後、そのままの状態で直
流電圧を100V／秒の速さで昇圧させ、破壊し
た時の電圧を測定し、この測定値を磁器層１０
の厚み0.02mm（20μｍ）で除して求めた。なお、
積層コンデンサのJIS規格（JISC 6429）にお
いては、積層コンデンサの使用温度範囲が、−
55℃〜＋125℃と−25℃〜＋85℃の２種類に分
けられている。そこで本実施例では、直流破壊
電圧をJIS規格における最も高い使用温度であ
る125℃で測定した。 以上、試料No.１の作製方法及びその特性につい
て述べたが、その他の試料No.２〜67についても、
第１成分及び第２成分の組成、これ等の割合、及
び還元性雰囲気（非酸化性雰囲気）での焼成温度
を第１表及び第２表に示すように変えた他は、試
料No.１と全く同一の方法で積層磁器コンデンサを
作製し、同一方法で電気的特性を測定した。 第１表は、それぞれの試料の第１成分
｛（Ba1-x-yCaxSryＯ）｝k（Ti1-zZrz）O2と第２成分
との組成を示し、第２表はそれぞれの試料の還元
性雰囲気における焼結のための焼成温度（最高温
度）、及び電気的特性を示す。なお、第１表の第
１成分の欄の１−ｘ−ｙ、ｘ、ｙ、ｋ、１−ｚ、
ｚは組成式の各元素の割合を示す数値である。第
２成分の添加量は第１成分100重量部に対する重
量部で示した。
【表】
【表】
【表】
【表】
本発明では比誘電率εが5000以上、誘電正接
tanδが2.5％以下、抵抗率ρが１×104MΩ・cm以
上、単位厚さ当りの破壊電圧BDVが25V／μｍ
以上の電気的特性を目標としている。第１表及び
第２表の試料No.７、８、13、18、19、23、24、
28、29、33、34、38、39、50、58、59、60、66で
は、上記目標の電気的特性を得ることが出来な
い。従つて、これ等は本発明の範囲外のものであ
る。一方、上記試料以外の本発明に従う試料は、
上記の目標電気的特性をすべて満足している。 次に、組成の限定理由について述べる。 第２成分の添加されない場合には、試料No.８か
ら明らかな如く焼結のための焼成温度が1350℃と
高く且つtanδが4.9％と大きく、125℃のBDVも
3.1V／μｍと非常に低い。これに対して、試料
No.２及び９に示す如く、第２成分を100重量部の
第１成分に対して0.2重量部添加した場合には、
1180℃、1170℃の焼成で目標の電気的特性を満足
する焼結体が得られる。従つて、第２成分の下限
は0.2重量部である。一方、試料No.７に示す如く、
第２成分の添加量が12重量部の場合はtanδが4.7
％となり目標特性よりも悪くなるが、試料No.６及
び12に示す如く添加量が10重量部の場合には目標
の特性を得ることができる。従つて、第２成分の
添加量の上限は10重量部である。 試料No.13から28までは、主に第２成分の相成比
を変化させたものである。試料No.13、19、24に示
すようにB2O3が20モル％の場合、いずれも緻密
な焼結体が得られない。一方、試料No.14、20、25
に示す様にB2O3が25モル％となると目標の特性
が得られる。従つて、B2O2の下限は25モル％で
ある。又、試料No.18、23、28に示す様にB2O3が
95モル％となるとtanδが３％以上に悪化し、125
℃におけるBDVも25V／μｍ以下となる。一方、
試料17、22、27に示す様にB2O3が90モル％であ
れば、目標の特性が得られる。従つて、B2O3の
上限は90モル％である。又、必然的にSiO2の下
限は10モル％、上限は75モル％となる。 試料No.29〜38は主として第１成分中のｋの値の
変化と特性の関係に示す。試料No.29及び34から明
らかなようにｋが0.99の場合はtanδ、ρ及び
BDVが目標とする電気的特性よりも極端に悪く
なる。又、試料No.33及び38に示す様にｋ値が1.05
になると、緻密な焼結体が得られない。これに対
し、試料No.30〜32、35〜37に示す様に、ｋの値が
1.00から1.04の範囲にあれば、目標の電気的特性
が得られる。従つて、ｋの好ましい範囲は1.00〜
1.04である。 試料No.39〜67は主に第１成分のBa（バリウム）、
Ca（カルシウム）、Sr（ストロンチウム）、Ti（チタ
ン）及びZr（ジルコニウム）の割合を種々変化さ
せたものである。試料No.39に示す如く第１成分に
Ca及びSrを含有させないｘ＝０、ｙ＝０の場合
には、600℃の熱処理で酸化され難くなるので、
tanδ、ρ及びBDVが目標の電気的特性に達しな
い。これに対し、試料No.40に示す如く、ｘ＝0.02
となるようにCaを含有するものは目標の電気的
特性を有する。一方、試料No.50に示すようにｘが
0.28となるようにCaを含むものは、εが目標よる
低くなる。これに対し、例えば試料No.49に示す如
く、ｘ＝0.27となるようにCaを含有するものは、
目標の電気的特性を満足する。従つて、Caの割
合即ちｘの好ましい範囲は0.02〜0.27である。 試料No.59に示す如くSrの割合即ちｙが0.39の磁
器のεの値は目標値より低いが、試料No.45、44に
示す如く、ｙが0.001、0.37の磁器は目標の電気
的特性を有している。従つて、ｙの好ましい範囲
は0.37以下である。なお、ｙの値が0.001よりも
小さい場合でも、ｙが零の場合よりは特性の良い
ものが得られる。 試料No.57から明らかな如く、Baの割合即ち１
−ｘ−ｙが0.60の磁器は目標の電気的特性を有す
る。一方、試料No.58に示す如く、１−ｘ−ｙが
0.58になるとεが目標値より小さくなる。従つ
て、１−ｘ−ｙの下限は0.60である。なお、１−
ｘ−ｙの上限はｘとｙの上限値から必然的に0.98
となる。 試料No.60から明らかな如く、Zrの割合即ちｚ
が０の磁器のε、tanδ、BDVは目標特性よりも
悪い。また、試料No.66に示す如く、ｚが0.28の磁
器のεは目標値よりも低い。一方、試料No.61〜65
に示す如く、ｚが0.26以下の磁器は目標とする電
気的特性を有する。従つて、ｚの好ましい範囲は
0.26以下である。なお、ｚを0.01より少なくして
も、ｚが零の場合より特性の良いものが得られ
る。 Tiの割合即ち１−ｚの好ましい範囲は、必然
的に0.74≦１−ｚ＜１になる。 本発明の作用効果を明確にするために、前述の
特開昭59−138003号公報に開示されている磁器組
成に基づく積層磁器コンデンサを、試料No.１と同
一の方法で同一寸法に作製し、その電気的特性を
調べた。次の第３表は、この磁器組成を示し、第
４表は焼成温度と電気的特性を示す。
tanδが2.5％以下、抵抗率ρが１×104MΩ・cm以
上、単位厚さ当りの破壊電圧BDVが25V／μｍ
以上の電気的特性を目標としている。第１表及び
第２表の試料No.７、８、13、18、19、23、24、
28、29、33、34、38、39、50、58、59、60、66で
は、上記目標の電気的特性を得ることが出来な
い。従つて、これ等は本発明の範囲外のものであ
る。一方、上記試料以外の本発明に従う試料は、
上記の目標電気的特性をすべて満足している。 次に、組成の限定理由について述べる。 第２成分の添加されない場合には、試料No.８か
ら明らかな如く焼結のための焼成温度が1350℃と
高く且つtanδが4.9％と大きく、125℃のBDVも
3.1V／μｍと非常に低い。これに対して、試料
No.２及び９に示す如く、第２成分を100重量部の
第１成分に対して0.2重量部添加した場合には、
1180℃、1170℃の焼成で目標の電気的特性を満足
する焼結体が得られる。従つて、第２成分の下限
は0.2重量部である。一方、試料No.７に示す如く、
第２成分の添加量が12重量部の場合はtanδが4.7
％となり目標特性よりも悪くなるが、試料No.６及
び12に示す如く添加量が10重量部の場合には目標
の特性を得ることができる。従つて、第２成分の
添加量の上限は10重量部である。 試料No.13から28までは、主に第２成分の相成比
を変化させたものである。試料No.13、19、24に示
すようにB2O3が20モル％の場合、いずれも緻密
な焼結体が得られない。一方、試料No.14、20、25
に示す様にB2O3が25モル％となると目標の特性
が得られる。従つて、B2O2の下限は25モル％で
ある。又、試料No.18、23、28に示す様にB2O3が
95モル％となるとtanδが３％以上に悪化し、125
℃におけるBDVも25V／μｍ以下となる。一方、
試料17、22、27に示す様にB2O3が90モル％であ
れば、目標の特性が得られる。従つて、B2O3の
上限は90モル％である。又、必然的にSiO2の下
限は10モル％、上限は75モル％となる。 試料No.29〜38は主として第１成分中のｋの値の
変化と特性の関係に示す。試料No.29及び34から明
らかなようにｋが0.99の場合はtanδ、ρ及び
BDVが目標とする電気的特性よりも極端に悪く
なる。又、試料No.33及び38に示す様にｋ値が1.05
になると、緻密な焼結体が得られない。これに対
し、試料No.30〜32、35〜37に示す様に、ｋの値が
1.00から1.04の範囲にあれば、目標の電気的特性
が得られる。従つて、ｋの好ましい範囲は1.00〜
1.04である。 試料No.39〜67は主に第１成分のBa（バリウム）、
Ca（カルシウム）、Sr（ストロンチウム）、Ti（チタ
ン）及びZr（ジルコニウム）の割合を種々変化さ
せたものである。試料No.39に示す如く第１成分に
Ca及びSrを含有させないｘ＝０、ｙ＝０の場合
には、600℃の熱処理で酸化され難くなるので、
tanδ、ρ及びBDVが目標の電気的特性に達しな
い。これに対し、試料No.40に示す如く、ｘ＝0.02
となるようにCaを含有するものは目標の電気的
特性を有する。一方、試料No.50に示すようにｘが
0.28となるようにCaを含むものは、εが目標よる
低くなる。これに対し、例えば試料No.49に示す如
く、ｘ＝0.27となるようにCaを含有するものは、
目標の電気的特性を満足する。従つて、Caの割
合即ちｘの好ましい範囲は0.02〜0.27である。 試料No.59に示す如くSrの割合即ちｙが0.39の磁
器のεの値は目標値より低いが、試料No.45、44に
示す如く、ｙが0.001、0.37の磁器は目標の電気
的特性を有している。従つて、ｙの好ましい範囲
は0.37以下である。なお、ｙの値が0.001よりも
小さい場合でも、ｙが零の場合よりは特性の良い
ものが得られる。 試料No.57から明らかな如く、Baの割合即ち１
−ｘ−ｙが0.60の磁器は目標の電気的特性を有す
る。一方、試料No.58に示す如く、１−ｘ−ｙが
0.58になるとεが目標値より小さくなる。従つ
て、１−ｘ−ｙの下限は0.60である。なお、１−
ｘ−ｙの上限はｘとｙの上限値から必然的に0.98
となる。 試料No.60から明らかな如く、Zrの割合即ちｚ
が０の磁器のε、tanδ、BDVは目標特性よりも
悪い。また、試料No.66に示す如く、ｚが0.28の磁
器のεは目標値よりも低い。一方、試料No.61〜65
に示す如く、ｚが0.26以下の磁器は目標とする電
気的特性を有する。従つて、ｚの好ましい範囲は
0.26以下である。なお、ｚを0.01より少なくして
も、ｚが零の場合より特性の良いものが得られ
る。 Tiの割合即ち１−ｚの好ましい範囲は、必然
的に0.74≦１−ｚ＜１になる。 本発明の作用効果を明確にするために、前述の
特開昭59−138003号公報に開示されている磁器組
成に基づく積層磁器コンデンサを、試料No.１と同
一の方法で同一寸法に作製し、その電気的特性を
調べた。次の第３表は、この磁器組成を示し、第
４表は焼成温度と電気的特性を示す。
【表】
以上、本発明の実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば次の
変形例が可能なものである。 (a) 第１成分の中に、本発明の目的を阻害しない
範囲で微量のMnO2（好もしくは0.05〜0.1重量
％）等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上させて
もよい。また、その他の物質を必要に応じて添
加してもよい。 (b) 第１成分を得るための出発原料を、実施例で
示したもの例えば、BaO、SO、CaO等の酸化
物又は水酸化物又はその他の化合物としてもよ
い。また、第２成分の出発原料を酸化物、水酸
化物等の化合物としてもよい。 (c) 酸化温度を600℃以外の焼結温度よりも低い
温度（好ましくは500〜1000℃）としてもよい。
即ち、ニツケル等の電極と磁器の酸化とを考慮
して種々変更することが可能である。 (d) 非酸化性雰囲気中の焼成温度を、電極材料を
考慮して種々変えることが出来る。 (e) 焼結を中性雰囲気で行つてもよい。 (f) 積層磁器コンデンサ以外の一般的な磁器コン
デンサにも勿論適用可能である。 〔発明の効果〕 上述から明らかな如く、本発明に係わる誘導体
磁器の125℃における単位厚さ当りの直流破壊電
圧（BDV）は25（Ｖ／μｍ）以上である。従つ
て、使用温度範囲が−50〜＋125℃で、定格電圧
が磁器コンデンサを小型にすることが出来る。ま
た、焼結させるための処理を非酸化性雰囲気、
1000〜1200℃で行うことが出来るので、ニツケル
等の卑金属を内部電極とする積層磁器コンデンサ
を提供することが出来る。なお、1200℃以下で焼
成すれば、ニツケルの溶融凝集及び拡散を制限す
ることが出来る。
明はこれに限定されるものではなく、例えば次の
変形例が可能なものである。 (a) 第１成分の中に、本発明の目的を阻害しない
範囲で微量のMnO2（好もしくは0.05〜0.1重量
％）等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上させて
もよい。また、その他の物質を必要に応じて添
加してもよい。 (b) 第１成分を得るための出発原料を、実施例で
示したもの例えば、BaO、SO、CaO等の酸化
物又は水酸化物又はその他の化合物としてもよ
い。また、第２成分の出発原料を酸化物、水酸
化物等の化合物としてもよい。 (c) 酸化温度を600℃以外の焼結温度よりも低い
温度（好ましくは500〜1000℃）としてもよい。
即ち、ニツケル等の電極と磁器の酸化とを考慮
して種々変更することが可能である。 (d) 非酸化性雰囲気中の焼成温度を、電極材料を
考慮して種々変えることが出来る。 (e) 焼結を中性雰囲気で行つてもよい。 (f) 積層磁器コンデンサ以外の一般的な磁器コン
デンサにも勿論適用可能である。 〔発明の効果〕 上述から明らかな如く、本発明に係わる誘導体
磁器の125℃における単位厚さ当りの直流破壊電
圧（BDV）は25（Ｖ／μｍ）以上である。従つ
て、使用温度範囲が−50〜＋125℃で、定格電圧
が磁器コンデンサを小型にすることが出来る。ま
た、焼結させるための処理を非酸化性雰囲気、
1000〜1200℃で行うことが出来るので、ニツケル
等の卑金属を内部電極とする積層磁器コンデンサ
を提供することが出来る。なお、1200℃以下で焼
成すれば、ニツケルの溶融凝集及び拡散を制限す
ることが出来る。
第１図は本発明の実施例に係わる積層型磁器コ
ンデンサを作るための未焼結磁器シートを示す断
面図、第２図は積層型磁器コンデンサの断面図で
ある。 １０……磁器層、１１……内部電極、１５……
外部電極。
ンデンサを作るための未焼結磁器シートを示す断
面図、第２図は積層型磁器コンデンサの断面図で
ある。 １０……磁器層、１１……内部電極、１５……
外部電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｛（Ba1-x-yCaxSryＯ）｝k（Ti1-zZrz）O2 （但し、ｘ、ｙ、ｚ、ｋ及び１−ｘ−ｙは、 0.02≦ｘ≦0.27 ０＜ｙ≦0.37 ０＜ｚ≦0.26 1.00≦ｋ≦1.04 0.60≦（１−ｘ−ｙ）＜0.98 を満足する数値） の組成の第１成分100重量部と、 B2O325〜90モル％、SiO210〜75モル％から成
る第２成分0.2〜10.0重量部とから成る誘電体磁
器組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267003A JPS61147405A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 誘電体磁器組成物 |
| KR1019850008976A KR890004114B1 (ko) | 1984-12-18 | 1985-11-30 | 자기 콘덴서 |
| US06/805,095 US4607315A (en) | 1984-12-18 | 1985-12-04 | Low temperature sintered ceramic capacitor with high DC breakdown voltage, and method of manufacture |
| EP85115815A EP0187959B1 (en) | 1984-12-18 | 1985-12-12 | Low temperature sintered ceramic capacitor with high dc breakdown voltage, and method of manufacture |
| DE8585115815T DE3565737D1 (en) | 1984-12-18 | 1985-12-12 | Low temperature sintered ceramic capacitor with high dc breakdown voltage, and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267003A JPS61147405A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147405A JPS61147405A (ja) | 1986-07-05 |
| JPH0361963B2 true JPH0361963B2 (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=17438706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59267003A Granted JPS61147405A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4607315A (ja) |
| EP (1) | EP0187959B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61147405A (ja) |
| KR (1) | KR890004114B1 (ja) |
| DE (1) | DE3565737D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS62131414A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS62131412A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS62157605A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| US4766027A (en) * | 1987-01-13 | 1988-08-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for making a ceramic multilayer structure having internal copper conductors |
| JPH0828127B2 (ja) * | 1987-03-11 | 1996-03-21 | 株式会社村田製作所 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
| JPH02228016A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 | Taiyo Yuden Co Ltd | 磁器コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2967660B2 (ja) * | 1992-11-19 | 1999-10-25 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| US5933317A (en) * | 1995-05-15 | 1999-08-03 | Moncrieff; J. Peter | Capacitor and method employing improved dielectric outside plates |
| JPH11510784A (ja) * | 1996-06-14 | 1999-09-21 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | セラミック多層コンデンサ |
| JP3376971B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2003-02-17 | 株式会社村田製作所 | セラミック電子部品 |
| KR100444229B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 내환원성 유전체 자기 조성물 |
| KR100444230B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 내환원성 유전체 자기 조성물 |
| US20130127174A1 (en) * | 2013-01-15 | 2013-05-23 | Duncan G. Cumming | Method for Generating Tidal Energy Utilizing the Scalar Gravitational Potential of Celestial Bodies |
| CN106083032A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 苏州科斯曼照明工程有限公司 | 一种用于制作水龙头阀芯的陶瓷 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1098059B (de) * | 1955-02-25 | 1961-01-26 | Welwyn Electrical Lab Ltd | Verfahren zur Herstellung eines glasartigen dielektrischen Materials |
| JPS5220259A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-16 | Taiyo Yuden Kk | Cylinderical throughhtype ceramic condenser and its fabrication method |
| US4106075A (en) * | 1976-03-17 | 1978-08-08 | Draloric Electronic Gmbh | Ceramic capacitor |
| US4101952A (en) * | 1976-08-17 | 1978-07-18 | Sprague Electric Company | Monolithic base-metal glass-ceramic capacitor |
| JPS5324600A (en) * | 1976-08-19 | 1978-03-07 | Murata Manufacturing Co | Nonnreducing dielectric ceramic composition |
| JPS5567568A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-21 | Murata Manufacturing Co | Nonreducible dielectric porcelain composition and preparing ceramic laminated capacitor using same |
| JPS5639047A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Shionogi & Co Ltd | Preparation of alpha-aromatic substituted-2-aminobenzyl alcohol |
| JPS5891602A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-31 | 太陽誘電株式会社 | 電圧非直線磁器組成物 |
| JPS6020850B2 (ja) * | 1982-11-15 | 1985-05-24 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器物質 |
| JPS6020851B2 (ja) * | 1983-01-26 | 1985-05-24 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器物質 |
| EP0155364B1 (en) * | 1983-11-30 | 1989-03-08 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Low temperature sintered ceramic materials for use in soliddielectric capacitors or the like, and method of manufacture |
-
1984
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1985
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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