JPH04174905A - 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 本発明は高い誘電率を有し、さらに絶縁破壊電圧、絶縁
抵抗が高く、また結晶粒径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、高い誘電率を有する誘電体磁器組成物として
、ＢａＴｉｏ＊にＢａｄ、　ＣａＯ＋　Ｔｉ１ｔ、　Ｚ
ｒ０ｚなどを適当量添加したものが知られている。

発明が解決しようとする課題 しかし、これらの誘電体磁器組成物は結晶粒径が１０〜
２０ａｍと大きく、気孔率も高いため、積層セラミック
コンデンサのように誘電体厚みが薄い製品への応用は、
絶縁破壊電圧が低い、外部電極を形成するメツキ処理時
の絶縁破壊電圧および絶縁抵抗の低下などの課題があっ
た。

課題を解決するための手段 これらのｔＩａを解決するために本発明は、一般式ｘ　
ＢａＯｙ　ＴｉＯｘ　　ｚ　Ｇｄ０ｓｚｘと表した時（
ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ−１，００）　、ｘ、ｙ、ｚが以下
に表す各点ａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄで囲まれるモル
比の範囲からなる主成分１００重量部に対し、Ｎｂ、ｏ
、を０．３〜３．０重量部とＭｎ０１を０．０５〜０．
２５重量部含有することを特徴とする誘電体磁器組成物
を提供するものであ作用 第１図は本発明にかかる主成分の組成範囲を示す三元図
であり、組成範囲を限定した理由を第１図を参照しなが
ら説明する。まず、Ａ領域では誘電率が小さく、実用的
でなくなる。また、ＢｅＮ域ではキュリー点がマイナス
側に大きくなりすぎ、温度特性の静電容量変化率がプラ
ス側に大きくはずれ実用的でなくなる。さらに、ＣＡＮ
域では焼結が著しく困難である。さらにまた、Ｄｅｌ域
では誘電率が小さく、実用的でなくなる。

上記の組成系、組成範囲にかかる本発明の構成によれば
、主成分に対しＮｂｚＯｓを含有することにより、静電
容量と絶縁抵抗の積（ＣＲ積）および絶縁破壊電圧を向
上させる効果を有しているが、その含有率が主成分１０
０重量部に対し、０．３重量部未満では含有効果はなく
、一方３．０重量部を超えるとキュリー点がマイナス側
にずれ誘電率を低下させる。また、主成分に対しＭｎＯ
□を含有することにより、ＣＲ積を大きくする効果を有
しているが、その含有率が主成分１００重量部に対し、
０．０５重量部未満あるいは０．２５重量部を超えると
ＣＲ積が低下する。さらに、本発明の組成物はその結晶
粒径を２〜８μｍとすることができる。

実施例 以下に、本発明を具体的実施例により説明する。

出発原料には化学的に高純度のＢａＣＯ５，Ｔ＋０２１
ＧｄｔＯｓ、ＮｂｚＯｓおよび−ｎＯ□粉末を下記の第
１表に示す組成比になるように秤量し、めのうボールを
備えたゴム内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿
式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ質
のルツボに入れ、空気中で１１００°Ｃにて２時間仮焼
した。この仮焼粉末を、めのうポールを備えたゴム内張
りのボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水
乾燥した。この粉砕粉末に、有機バインダーを加え、均
質とした後、３２メツシユのふるいを通して整粒し、金
型と油圧プレスを用いて成形圧力１ｔｏｎ／ｃ４で直径
１５閣、厚み０．４閣に成形した０次いで、この成形円
板をジルコニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤに入れ、
空気中にて下記の第１表に示す組成比の誘電体磁器を得
た。

、このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直
径を、準、定し、誘電率、誘電損失、静電容量温度特性
測定用試料は、誘・電体磁器円板の両面全体に銀電極を
焼き付け、絶縁破）壊電圧＃おび絶縁抵抗測定用試料は
、誘電体磁器円板の外周より１１内側まで銀電極を焼き
付けた。そして、誘電率、誘電損失、静電容量温度特性
は、横河・ヒユーレット・パラカード■製デジタルＬＣ
Ｒメータのモデル４２．７４　Ａを使用し、測定温度２
０℃、測定電圧１．ＯＶｒｍｓ、測定周波数１ｋ）ｔｚ
での測定より求めた。また、絶縁破壊電圧は、菊水電子
工業■製の高圧直流ｔ′ａでの測定より求めた。さらに
、絶縁抵抗は、タケダ理研工業■製の高抵抗計での測定
より求めた。

それから、誘電率は次式より求めた。

Ｋ＝　１４３．８ｘＣｏ　Ｘ　ｔ　／Ｄ２Ｋ　：誘電率 Ｃｏ：２０°Ｃでの静電容量（ｐＦ） Ｄ　＝誘電体磁器円板の直径（ｍ） ｔ　：誘電体磁器円板の厚み（閣） また、絶縁破壊電圧は次式より求めた。

Ｂ１＝ＢＯ／ｌ Ｂ１：絶縁破壊電圧（ｋＶ／ｍ）− ＢＯ：絶縁破壊電圧（ｋＶ’） さらに、絶縁抵抗は、ＣＲ積として次式より求めた。

ＣＲ＝ＣｏＸＲＯ／１０” ＣＲ：ＣＲ積（ＭΩ・ｐＦ） ＲＯ：絶縁抵抗（Ω） さらにまた、結晶粒径は、倍率４００での光学顕微鏡観
察より求めた。試験条件および試験結果を下記の第１表
に併せて示す。

（以下余白） なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ｂａ
Ｃ０＋、　Ｔｌ０ｚ、　ＧｄｚＯ：＋、　ＮｂｚＯｓお
よびＭｎ０ｚを使用したが、この方法に限定されるもの
ではなく、所望の組成比になるように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、Ｂａｄ、　Ｔｉ０ｚ、　ＧｄｚＯ３，Ｎｂ
ｔＯｓおよび阿ｎｏｚ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、一般に使用されている工業用ＢａＴｉＯｓのＢａ
／Ｔｉ比は、０．９８以上であり、ＢａＴｉＯ３を出発
原料として使用した場合、不足分のＴｒＯｌを添加して
も実施例と同程度の特性を得ることができる。

さらに、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分を添加して
も実施例と同程度の特性を得ることができる。

さらにまた、誘電体磁器用として一般に使用される工業
用原料の酸化チタン、例えばチタン工業■製酸化チタン
ＫＡ−１０、古河鉱業■製酸化チタンＦＡ−５５Ｗには
最大０．４５重量％のＮｂｚＯｓが含まれるが、これら
の酸化チタンを使用して主成分の誘電体磁器を作製して
も主成分１００重量％に対して、Ｎｂ、Ｏ５の含有量は
最大で０．１７重量％であり、本発明の範囲外であるが
、工業用原料の酸化チタン中のＮｂｔＯｓ量を考慮し、
不足分のＮｂｚＯｓを含有させることにより、実施例と
同程度の特性を得ることができる。

それから、上述の基本組成のほかに、ＺｎＯ。

５ｉＯｚ＋　Ｆｅ２Ｏ３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、高い誘電率を有し、さら
に絶縁破壊電圧および絶縁抵抗が高く、また結晶粒径が
小さいため誘電体厚みを薄くでき、製品の小型化、大容
量化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる組成範囲を示す三元図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一般式ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２−ｚＧｄＯ＿３＿／＿
   ２と表した時（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００）、ｘ，
   ｙ，ｚが以下に表す各点ａ，ｂ，ｃ，ｄで囲まれるモル
   比の範囲からなる主成分１００重量部に対し、Ｎｂ＿２
   Ｏ＿３を０．３〜３．０重量部とＭｎＯ＿２０．０５〜
   ０．２５重量部含有することを特徴とする誘電体磁器組
   成物。