JPH041965B2 - - Google Patents
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- JPH041965B2 JPH041965B2 JP58002799A JP279983A JPH041965B2 JP H041965 B2 JPH041965 B2 JP H041965B2 JP 58002799 A JP58002799 A JP 58002799A JP 279983 A JP279983 A JP 279983A JP H041965 B2 JPH041965 B2 JP H041965B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン酸バリウムを主体とし、高誘
電率でかつ緻密なセラミツク構造を有する高誘電
率磁器組成物に関するものである。
電率でかつ緻密なセラミツク構造を有する高誘電
率磁器組成物に関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
従来、磁器コンデンサの組成物として、チタン
酸バリウムを主体とするものが数多く知られてい
る。チタン酸バリウムは周知のように、強誘電性
を示す特異な物質で、高温では立方晶系のペロブ
スカイト形の構造を有し、120℃以下ではＣ軸が
わずかに伸びて正方晶となり、さらに、０℃付近
で斜方晶、−80℃付近で菱面体晶へと変化する。
上記120℃付近の相転移点を特にキユリー点とい
うが、このキユリー点を境にしてそれより高温で
常誘電性を示し、低温では強誘電性を示す。そし
て、このキユリー点において誘電率が約10000と
極めて高い値を示す。ここで、チタン酸バリウム
だけでは常温で高誘電率とはなり得ない。チタン
酸バリウムのキユリー点付近の高誘電率を低温側
に移動させることにより、常温付近で適当な静電
容量を有する小形のコンデンサを実用化すること
は従来より数多く行なわれている。誘電率のピー
ク値の現われる温度を移動させる添加剤はシフタ
ーと呼ばれ、BaSnO3，SrSnO3，CaSnO3，
PbSnO3，CuSnO3，ZnSnO3，CdSnO3等のズズ
酸塩、BaZrO3，CaZrO3、SrZrO3等のジルコン
酸塩及びSrTiO3，PbTiO3のチタン酸塩が一般的
に知られ、上記の順にシフターとしての効果が大
きい。
酸バリウムを主体とするものが数多く知られてい
る。チタン酸バリウムは周知のように、強誘電性
を示す特異な物質で、高温では立方晶系のペロブ
スカイト形の構造を有し、120℃以下ではＣ軸が
わずかに伸びて正方晶となり、さらに、０℃付近
で斜方晶、−80℃付近で菱面体晶へと変化する。
上記120℃付近の相転移点を特にキユリー点とい
うが、このキユリー点を境にしてそれより高温で
常誘電性を示し、低温では強誘電性を示す。そし
て、このキユリー点において誘電率が約10000と
極めて高い値を示す。ここで、チタン酸バリウム
だけでは常温で高誘電率とはなり得ない。チタン
酸バリウムのキユリー点付近の高誘電率を低温側
に移動させることにより、常温付近で適当な静電
容量を有する小形のコンデンサを実用化すること
は従来より数多く行なわれている。誘電率のピー
ク値の現われる温度を移動させる添加剤はシフタ
ーと呼ばれ、BaSnO3，SrSnO3，CaSnO3，
PbSnO3，CuSnO3，ZnSnO3，CdSnO3等のズズ
酸塩、BaZrO3，CaZrO3、SrZrO3等のジルコン
酸塩及びSrTiO3，PbTiO3のチタン酸塩が一般的
に知られ、上記の順にシフターとしての効果が大
きい。
これらのシフターを用いたチタン酸バリウム
は、単板形リード付タイプの磁器コンデンサに利
用されてきた。ところで最近、積層チツプ化技術
が進歩し、30〜100μｍ程度の誘電体シートが容
易に得られるようになり、この薄膜を、電極を挾
持する形で幾層にも積層した、いわゆる積層セラ
ミツクチツプコンデンサが種々のエレクトロニク
ス業界に進出してきており、従来の誘電体磁器組
成物をかかる積層薄膜誘電体として利用すること
が多くなつてきている。しかしながら、従来の単
板形磁器コンデンサでは誘電体の厚みが100〜
10000μｍと厚いのに対し、積層セラミツクチツ
プコンデンサでは10〜20μｍと薄いため５〜10倍
以上の電界強度を受ける。従つて、従来の単板形
コンデンサに比較して、より電圧依存性の小さい
組成物が要求されている。また、誘電体層が薄く
なるに従い、セラミツクの構造的欠陥が特性に出
易くなるので、結晶粒子が均一で、かつ微細であ
ること、空孔が少なく、かつ小さいことが望まれ
る。
は、単板形リード付タイプの磁器コンデンサに利
用されてきた。ところで最近、積層チツプ化技術
が進歩し、30〜100μｍ程度の誘電体シートが容
易に得られるようになり、この薄膜を、電極を挾
持する形で幾層にも積層した、いわゆる積層セラ
ミツクチツプコンデンサが種々のエレクトロニク
ス業界に進出してきており、従来の誘電体磁器組
成物をかかる積層薄膜誘電体として利用すること
が多くなつてきている。しかしながら、従来の単
板形磁器コンデンサでは誘電体の厚みが100〜
10000μｍと厚いのに対し、積層セラミツクチツ
プコンデンサでは10〜20μｍと薄いため５〜10倍
以上の電界強度を受ける。従つて、従来の単板形
コンデンサに比較して、より電圧依存性の小さい
組成物が要求されている。また、誘電体層が薄く
なるに従い、セラミツクの構造的欠陥が特性に出
易くなるので、結晶粒子が均一で、かつ微細であ
ること、空孔が少なく、かつ小さいことが望まれ
る。
かかる背景において、発明者らは既に、特願昭
57−16809号により、高誘電率でかつセラミツク
の構造欠陥が少なく、電圧依存性の小さい、高耐
圧の高誘電率磁器組成物を提案している。即ち、
BaTiO3100モル部、CeO22/3（７±１）モル部及
びTiO27±１モル部からなる高誘電率磁器組成物
である。しかしながら、この組成物では絶縁抵抗
がやや低いこと及び発色が鮮明な赤であり、積層
セラミツクチツプコンデンサのパラジウム電極が
透けて見えるため品位上の問題があつた。
57−16809号により、高誘電率でかつセラミツク
の構造欠陥が少なく、電圧依存性の小さい、高耐
圧の高誘電率磁器組成物を提案している。即ち、
BaTiO3100モル部、CeO22/3（７±１）モル部及
びTiO27±１モル部からなる高誘電率磁器組成物
である。しかしながら、この組成物では絶縁抵抗
がやや低いこと及び発色が鮮明な赤であり、積層
セラミツクチツプコンデンサのパラジウム電極が
透けて見えるため品位上の問題があつた。
（発明の目的）
本発明は、上記欠点を除去しようとするもの
で、より高い絶縁抵抗を有し、同時に、積層セラ
ミツクチツプコンデンサのパラジウム電極が磁器
を通して透けて見えることのない高誘電率磁器組
成物を提供するものである。
で、より高い絶縁抵抗を有し、同時に、積層セラ
ミツクチツプコンデンサのパラジウム電極が磁器
を通して透けて見えることのない高誘電率磁器組
成物を提供するものである。
（発明の構成）
上記目的を達成するために、特願昭57−16809
号で提案の高誘電率磁器組成物に、酸化クロム
（Cr2O3）を微量添加する。この構成により、絶
縁抵抗が高くなり、さらに磁器の発色の明度を下
げて積層セラミツクチツプコンデンサのパラジウ
ム電極が磁器を通して透けて見えなくなり、品位
が向上する。
号で提案の高誘電率磁器組成物に、酸化クロム
（Cr2O3）を微量添加する。この構成により、絶
縁抵抗が高くなり、さらに磁器の発色の明度を下
げて積層セラミツクチツプコンデンサのパラジウ
ム電極が磁器を通して透けて見えなくなり、品位
が向上する。
（実施例の説明）
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
まず、チタン酸バリウム（BaTiO3）を次のよ
うに合成した。即ち、炭酸バリウム（BaCO3）
と酸化チタン（TiO2）を〔Ba〕／〔Ti〕比が
1.000±0.005の精度で混合し、1100〜1150℃で仮
焼後、これを粉砕して得た。次に、これ
BaTiO3100モル部に対してCeO22/3（７±１）モ
ル部及びTiO27±１モル部を加え、さらに、
Cr2O3を種々の割合で添加して混合した。この混
合物にバインダーを加えて造粒し、角板状に成型
して1250〜1350℃の範囲で焼成した。この後、こ
の角板状誘電体に銀電極を形成しコンデンサを作
製した。
うに合成した。即ち、炭酸バリウム（BaCO3）
と酸化チタン（TiO2）を〔Ba〕／〔Ti〕比が
1.000±0.005の精度で混合し、1100〜1150℃で仮
焼後、これを粉砕して得た。次に、これ
BaTiO3100モル部に対してCeO22/3（７±１）モ
ル部及びTiO27±１モル部を加え、さらに、
Cr2O3を種々の割合で添加して混合した。この混
合物にバインダーを加えて造粒し、角板状に成型
して1250〜1350℃の範囲で焼成した。この後、こ
の角板状誘電体に銀電極を形成しコンデンサを作
製した。
第１図は、上記コンデンサについて、Cr2O3の
添加量と電気特性の関係を示したものであり、こ
の図から明らかなように、誘電率εはCr2O3の添
加量が0.2モル部以上では次第に減少する傾向に
ある。また誘電損失角tan〓はCr2O3が0.5モル部以
上では大きくなる傾向がある。さらに絶縁抵抗
Ｉ・ＲはCr2O3が増加するに従い漸増する。
添加量と電気特性の関係を示したものであり、こ
の図から明らかなように、誘電率εはCr2O3の添
加量が0.2モル部以上では次第に減少する傾向に
ある。また誘電損失角tan〓はCr2O3が0.5モル部以
上では大きくなる傾向がある。さらに絶縁抵抗
Ｉ・ＲはCr2O3が増加するに従い漸増する。
次に、上記Cr2O3の各種添加量の組成について
第２図に示したような積層セラミツクチツプコン
デンサを試作した。なお、第２図において、１は
誘電体、２はパラジウム電極で、電極間の誘電体
厚さは35μｍ、３は銀端子電極である。第３図
は、このような積層セラミツクチツプコンデンサ
について、Cr2O3の添加量と電気特性の関係を示
したものである。また斜線部はパラジウム電極が
厚さ35μｍの誘電体層を通して透けて見える範囲
を示したものである。この図から明らかなよう
に、角板での電気特性値に比較して、Cr2O3の添
加量依存性が比較的大きい。Cr2O3を0.2モル部以
上添加すると誘電率εは極端に低下するが、0.2
モル部以内ではほとんど変化しない。絶縁抵抗
Ｉ・Ｒは、0.2モル部において無添加の場合の約
５倍の値を示す。誘電損失角tan〓は、0.3モル部
以上で大きくなる。以上の結果から、Cr2O3の最
適添加量の範囲は、パラジウム電極が透けて見え
ない0.05モル部と誘電率が急に下降しはじめる直
前の0.2モル部との間に制限される。
第２図に示したような積層セラミツクチツプコン
デンサを試作した。なお、第２図において、１は
誘電体、２はパラジウム電極で、電極間の誘電体
厚さは35μｍ、３は銀端子電極である。第３図
は、このような積層セラミツクチツプコンデンサ
について、Cr2O3の添加量と電気特性の関係を示
したものである。また斜線部はパラジウム電極が
厚さ35μｍの誘電体層を通して透けて見える範囲
を示したものである。この図から明らかなよう
に、角板での電気特性値に比較して、Cr2O3の添
加量依存性が比較的大きい。Cr2O3を0.2モル部以
上添加すると誘電率εは極端に低下するが、0.2
モル部以内ではほとんど変化しない。絶縁抵抗
Ｉ・Ｒは、0.2モル部において無添加の場合の約
５倍の値を示す。誘電損失角tan〓は、0.3モル部
以上で大きくなる。以上の結果から、Cr2O3の最
適添加量の範囲は、パラジウム電極が透けて見え
ない0.05モル部と誘電率が急に下降しはじめる直
前の0.2モル部との間に制限される。
なお、グレインサイズは実施例全般にわたり、
平均２〜3μｍであり、またポアサイズも２〜3μ
ｍ以下であつた。
平均２〜3μｍであり、またポアサイズも２〜3μ
ｍ以下であつた。
（発明の効果）
以上述べたことから、本発明の組成物は、特願
昭57−16809号の組成物と同様にグレインが細か
く、ポアが少なくかつ小さい緻密なセラミツク構
造を有するとともに、特願昭57−16809号の組成
物の絶縁抵抗特性を大幅に改善し、さらに、積層
セラミツクチツプコンデンサとしてパラジウム電
極が透けて見えるという欠点を改良するものであ
る。特に、、EIA規定Y5V特性の積層セラミツク
チツプコンデンサ用誘電体組成物として極めて好
適であり、本発明の産業的価値は非常に大きいと
いえる。
昭57−16809号の組成物と同様にグレインが細か
く、ポアが少なくかつ小さい緻密なセラミツク構
造を有するとともに、特願昭57−16809号の組成
物の絶縁抵抗特性を大幅に改善し、さらに、積層
セラミツクチツプコンデンサとしてパラジウム電
極が透けて見えるという欠点を改良するものであ
る。特に、、EIA規定Y5V特性の積層セラミツク
チツプコンデンサ用誘電体組成物として極めて好
適であり、本発明の産業的価値は非常に大きいと
いえる。
なお、実施例では、チタン酸バリウムを合成し
てそれを使用したが、市販のチタン酸バリウムを
用いてもかまわない。
てそれを使用したが、市販のチタン酸バリウムを
用いてもかまわない。
第１図は、本発明の組成物におけるCr2O3添加
量と角板誘電体の特性を示す図、第２図は、本発
明の組成物を適用した積層セラミツクチツプコン
デンサの断面図、第３図は、本発明の組成物にお
けるCr2O3添加量と積層セラミツクチツプコンデ
ンサの特性を示す図である。 １……誘電体、２……パラジウム電極、３……
銀端子電極。
量と角板誘電体の特性を示す図、第２図は、本発
明の組成物を適用した積層セラミツクチツプコン
デンサの断面図、第３図は、本発明の組成物にお
けるCr2O3添加量と積層セラミツクチツプコンデ
ンサの特性を示す図である。 １……誘電体、２……パラジウム電極、３……
銀端子電極。
Claims (1)
- １ チタン酸バリウム（BaTiO3）100モル部、
酸化セリウム（CeO2）2/3（７±１）モル部及び
酸化チタン（TiO2）７±１モル部に酸化クロム
（Cr2O3）0.05〜0.2モル部を添加してなることを
特徴とする高誘電率磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002799A JPS59128707A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002799A JPS59128707A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128707A JPS59128707A (ja) | 1984-07-24 |
| JPH041965B2 true JPH041965B2 (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=11539416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58002799A Granted JPS59128707A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128707A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729058A (en) * | 1986-12-11 | 1988-03-01 | Aluminum Company Of America | Self-limiting capacitor formed using a plurality of thin film semiconductor ceramic layers |
-
1983
- 1983-01-13 JP JP58002799A patent/JPS59128707A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128707A (ja) | 1984-07-24 |
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