JPH04174906A - 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ｗＩＡ緑破壊電圧、
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
、ＢａＴｉＯ３にＢａｄ、　Ｃａｂ、　Ｔｉ１ｔ、　Ｚ
ｒ０ｔ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〜
２０μｍ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 これらの課題を解決するために本発明は、一般式ｘ　Ｂ
ａＯｙ　Ｔｒｏｔ　　ｚ　Ｓｍ０ｚｚｚと表した時（た
だし、ｘ　十ｙ　＋　ｚ　＝１．ＯＯ）　、Ｘ、　、１
．　、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諺
ＯＳを０．３〜３．０重量部とＭｎ０ｔ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、ＢＳＩ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、Ｃ領域
では焼結が著しく困難である。さらにまた、ＤｅＩ域で
は誘電率が小さく、実用的でな（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Ｎｂ２Ｏ５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重蓋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１０４１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Ｃ
Ｒ積が低下する。さらに、本発明の組成物はその結晶粒
径を５〜１０ｕｍ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ＢａＣＯ３＋　Ｔ１０２
１Ｓｓ！Ｏｓ、　ＮｂｚＯｓおよびＭｎＯ，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１ｉｏｏ″Ｃにて２時間
仮焼した。この仮焼粉末を、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／ｃ１１
で直径１５■、厚み０．４−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
を測定し、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
、絶縁破壊電圧および絶縁抵抗測定用試料は、誘電体磁
器円板の外周より１閣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ＬＣＲメータの
モデル４２７４　Ａを使用し、測定温度２０℃、測定電
圧１．ＯＶｒｗｓ、測定周波数１ｋＨｚ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
直流電源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　＝　１４３．８Ｘ　Ｃｏ　ｘ　ｔ　／　Ｄ２Ｋ　：
誘電率 Ｃｏ：２０°Ｃでの静電容量（ｐＦ） Ｄ　二誘電体磁器円板の直径（閣） 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（ｋν） 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
ＣＯｓ、　Ｔｉ０ｚ、　５Ｌ１２０３．　ＮｂｚＯｓお
よびＭｎＯ□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ＢａＴｉ０ｉ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＋　ＳｍｚＯ＊＋　Ｎ
ｂｚＯｓおよびＭｎＯ２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、ＢａＴｉ０１を出発
原料として使用した場合、不足分のＴｉ（ｈ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、主成分をあらかしめ仮焼し、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Ｆ　Ａ−５５Ｗに
は最大０．４５重量％のＮｂｘＯｓ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、Ｎｂ２Ｏ２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ＮｂｘＯｓ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。

ＳｉＯ□、　Ｆｃ４０ｚ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−ｚＳｍＯ＿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＿５を０．３〜３．０重量部とＭｎＯ＿２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。