JPH0397669A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH0397669A
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洋 鷹木
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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） この発明は誘電体磁器組威物に関し、特に高誘電率系の
誘電体磁器組成物に関する。
（従来技術） 従来、高誘電率系の誘電体磁器ＭＪ戒物としては、Ｂ　
ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ．系磁器Ｍｉ威物が広く実用化されてい
る。
また、ＳｒＴｉＯ．−ＰｂＴｉＯｓ−Ｂｊ２Ｏ−Ｔｉｅ
，系磁器糺成物や、ＳｒＴｉ０３　−ＰｂＴｉ○ｓ　−
Ｂ　ｉｔ　Ｏ，−ＴｉＯｚ　−ＣａＴｉＯ３系磁器組威
物が実用化されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ＢａＴｉＯ，系磁器組威物は、歪率が大
きく、１　０　〜５　０　Ｖｒｍｓ／ｍｍを印加すると
第３次高調波歪として−５０〜−７５ｄＢの値しか得ら
れないという欠点を有していた。
また、ＳｒＴｉＯ，−ＰｂＴｉＯｚ−Ｂｉ，０，−Ｔｉ
ｅ，などを基本威分とする磁器組威物は、ＢａＴｉＯ，
系磁器組戒物に比べて、第３次高調波歪の値は小さいが
、他のコンデンサ（たとえばフィルムコンデンサやアル
ミ電解コンデンサ）と比べると、歪率の交流電圧依存性
が大きく、また、誘電特性を得るための焼成温度が１３
００〜１３５０℃と高いため、たとえば、積層コンデン
サを作戒する場合には、その内部電極として高融点を有
する白金などの高価な貴金属を使用しなければならなか
った。
それゆえに、この発明の主たる目的は、誘電率が５００
以上と大きく、１ｋＨｚにおける誘電損失が０．５％以
下と小さく、歪率が小さく、温度変化による誘電率の変
化率が小さく、焼或温度が？２００℃以下と低い、誘電
体磁器組成物を提供することである。
（課題を解決するための手段） この発明は、ＳｒＴｉＯ３が２０２Ｏ　〜５０２Ｏ重量
％と、ＰｂＴｉＯ．が８２Ｏ〜３７．６重量％と、Ｃａ
ＴｉＯ３が３．２〜３３．９重量％と、ＢｉｚＯユが４
．４〜３５．２重量％と、ＴｉＱ２が２．５〜１３．６
重量％と、ＳｎＯ，が０．２〜１２２Ｏ重量％とからな
る主成分１００重量部に、副成分として希土類酸化物を
Ｒｅ２Ｏ，（ただし、ＲｅはＮｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，
Ｓｍの中から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素
）に換算してＯ．１〜５２Ｏ重量部、およびガラス成分
を０．２〜１５重量％添加してなり、かつ、ガラス成分
はＬｉｚＯを１０〜４５モル％、ＢａＯ，ＭｇＯ．Ｃａ
ＯおよびＳｒＯのうち少なくともＦ種を５〜４０モル％
、Ａｌ２０，を０．２〜１０モル％、３　ｉ　０■，　
Ｍ　ｎ　ＯｚおよびＴｉＯ２のうち少なくとも２種を合
わせて３０〜７０モル％（ただし、Ｓｉｎ．は１５モル
％以上含まれる）、およびＣｕＯを１〜３５モル％含む
、誘・電体磁器組威物である。
（発明の効果） この発明によれば、誘電率が５００以上で１ｋＨ　ｚの
誘電撰失が０．　　３％以下の値を示し、歪率が優秀で
温度変化による誘電率の変化率が小さい。
また、この誘電体磁器組戒物は１２００℃以下と従来と
比べて低い温度で焼戊可能である。
この発明の上述の目的．その他の目的，特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。
（実施例） 主成分の原料として、ＳｒＣＯ．，Ｐｂ，０４ＣａＣＯ
．．Ｂｉ．Ｏ．，ＴｉＯ２，ＳｎＯ，Ｎｄ２Ｏ３　，Ｓ
ｍｚ　Ｏｚ　，Ｌａｇ　Ｏｚ　，Ｃｅ○２およびＰｒ．
Ｏ．，を別表１の組戒になるように秤量し混合した。こ
の混合物をアルミナボールとともにポリエチレンポット
に入れ１６時間湿式混合し粉砕した。この粉砕物を脱水
乾燥した後、ジルコニア質の匣に入れ、９５０℃で２時
間仮焼した。この仮焼物１００ｆｉ量部に対して、別表
２に示した組或のガラス成分を、別表１に示した重量％
だけ添加し、さらにバインダを加えてポリエチレンボソ
トで１６時間湿式混合した。この混合物を蒸発乾燥し整
粒した後、加圧して直径ＩＱｍ１，厚さ１．２＋ｕ＋の
円仮に戒形した。この成形物を９４０−１２４０℃で２
時間焼成し、得られた磁器の両面に銀ペーストを塗布し
、８００℃で焼き付けて電極を形成して試料とした。
このようにして得た各試料の特性を、次のような条件や
測定方法によって測定し、別表３にその結果を示した。
＋１）　　焼戒温度 （２）誘電率：　ｌｋＨｚ．ＩＶ，温度２　０　’Ｃの
条件。
（３）誘電損失：１ｋＨｚ，ＩＶ，温度２０℃の条件で
の損失係数ｔａｎδの値。
（４）歪率：　１　０　０Ｖｒｍｓ／ｍｍおよび２　０
　０　Ｖｒｍｓ／ｉｍの交流電圧（１０ｋＨｚ）を印加
したときの第３次高調波歪の値。
（５〉　　温度特性：＋２０℃の誘電率を基準にした−
２５℃〜＋８５℃の誘電率の変化率の最大値。
なお、別表１ないし別表３中で、＊印を付したものは、
この発明の範囲外のものであり、それ以外のものはこの
発明の範囲内のものである。
別表１ないし別表３から明らかなように、この発明の紐
成の限定理由は次の通りである。
（１１　　Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ　Ｏ　ｚの添加が２０重量％
未満では、誘電損失が１．５％を超えかつ歪率が大きく
なるので好ましくない（試料番号６参照）。また、Ｓｒ
ＴｉＯ，の添加が５０重量％を超えると誘電率が５００
未満になるとともに誘電率の温度変化率が大きくなり好
ましくない（試料番号７参照）。
（２）　　Ｐ　ｂ　Ｔ　ｉ　Ｃｈの添加が８重量％未満
では、誘電率が５００未満となり好ましくない（試料番
号８参照）。また、ＰｂＴｉＯ，の添加が３７．６重量
％を超えると誘電損失が１．５％を超えかつ歪率が大き
くなるので好ましくない（試料番号９参照）。
（３１ＣａＴｊＯゴの添加が３．２重量％未満では、誘
電損失が１．５％を超えるので好ましくない（試料番号
ＩＯ参照）。また、ＣａＴｉＯ，が３３．９重量％を超
えると誘電率が５００未満となり好ましくない（試料番
号１ｌ参照）。
（４）Ｂｉ２０＋の添加が４．４重量％未満では、誘電
率が５００未満となり好ましくない（試料番号Ｉ２参照
）。また、ＢｊｚＯｚの添加が３５．２重量％を超える
と誘電損失が１．５％を超えるので好ましくない（試料
番号ｌ３参照〉。
ｆ５）ＴｉＯ，の添加が２．５重量％未満では、誘電率
が５００未満となり好ましくない（試料番号Ｉ４参照）
。また、Ｔ　ｉ　ｏｚの添加が１３．６重量％を超える
と誘電填失が１，５％を超えるので好ましくない（試料
番号１５参照）。
（６）　　Ｓ　ｎ　Ｏ　ｚの添加が０．２重量％未満で
は、誘電堝失が１．５％を超えるとともに歪率が大きく
なるので好ましくない（試料番号ｌ６参照）。
また、ＳｎＯｔの添加が１２重量％を超えると誘電損失
が１．５％を超えるので好ましくない（試料番号１７参
照）。
（７１Ｒｅ．Ｏ．の添加が０．１重量％未満では、誘電
損失が１．５％を超えるので好ましくない（試料番号１
８参照）。また、ＲｅｔＯ，の添加が５重量％を超える
と誘電率が５００未満となり好ましくない（試料番号ｌ
９参照）。
（８）ガラス成分の添加が主成分に対して０．　　２重
量％未満では、焼結温度が高くなるので好ましくない（
試料番号２０参照）。また、ガラス成分の添加が主成分
に対して１５重量％を超えると焼結体が多孔質となりか
つ誘電率が５００未満となり好ましくない（試料番号２
】参照）。
（９）添加するガラス戒分中のＬｉｚＯがｌＯモル％未
満では、焼結温度が高くなるので好ましくない（試料番
号２２参照）。また、ＬｉＺＯが４５モル％を超えると
、ガラス成分の溶融温度が８００℃未満となり、ガラス
戒分が焼結助剤としての役割を果たせないとともに誘電
損失が１，５％を超えるので好ましくない（試料番号２
３参照）。
０ω　添加するガラス威分中に、ＢａＯ，ＭｇＯ，Ｃａ
ＯおよびＳｒＯのうち少なくともｌ種が含まれる場合、
これらが５モル％未満あるいは４０モル％を超えると焼
結温度が高くなるので好ましくない（試料番号２４およ
び試料番号２５参照）。
ａυ　添加するガラス戒分中のＳｉＯｚ，ＭｎＯ２およ
びＴｉＯ１が合わせて３０モル％未満か７０モル％を超
える場合、Ｓ　ｓ　Ｏ　ｚ単独で１５モル％未満の場合
、または、’ｒｉｏｚあるいはＭｎ○，が含まれない場
合には、焼結温度が高くなるので好ましくない（試料番
号２６，試料番号２７試料番号２８および試料番号２９
参照）。
ａ乃　ガラス威分中にＣｕＯを添加すると、誘電損失お
よび温度特性を減少させることができる。
しかし、ＣｕＯの添加が１モル％未満では、誘電頃失が
１．５％を超えるので好ましくない（試料番号３０参照
）。また、ＣｕＯの添加が３５モル％を超えると、デー
タとしては示さなかったが絶縁抵抗が小さくなるので好
ましくない。
Ｑ３１　　添加するガラス成分中のＡ　ｌ　ｚ　Ｏ　３
が０．２モル％未満の場合、または、これがＩｏモル％
を超える場合には、 焼結温度が高くなるので好ま しくない （試料番号３ １および試料番号３２参照 ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ＳｒＴｉＯ＿３が２０．０〜５０．０重量％、ＰｂＴｉ
    Ｏ＿３が８．０〜３７．６重量％、ＣａＴｉＯ＿３が３
    ．２〜３３．９重量％、Ｂｉ＿２Ｏ＿３が４．４〜３５
    ．２重量％、ＴｉＯ＿２が２．５〜１３．６重量％、お
    よびＳｎＯ＿２が０．２〜１２．０重量％からなる主成
    分１００重量部に、 副成分として希土類酸化物をＲｅ＿２Ｏ＿３（ただし、
    ＲｅはＮｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｓｍの中から選ばれる
    少なくとも１種以上の希土類元素）に換算して０．１〜
    ５．０重量部、および ガラス成分を０．２〜１５重量％添加してなり、かつ、 前記ガラス成分は Ｌｉ＿２Ｏを１０〜４５モル％、 ＢａＯ，ＭｇＯ，ＣａＯおよびＳｒＯのうち少なくとも
    １種を５〜４０モル％、 Ａｌ＿２Ｏ＿３を０．２〜１０モル％、 ＳｉＯ＿２，ＭｎＯ＿２およびＴｉＯ＿２のうち少なく
    とも２種を合わせて３０〜７０モル％（ただし、ＳｉＯ
    ＿２は１５モル％以上含まれる）、および ＣｕＯを１〜３５モル％含む、誘電体磁器組成物。
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