JPH04249809A - 高誘電率誘電体磁器組成物 - Google Patents
高誘電率誘電体磁器組成物Info
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- JPH04249809A JPH04249809A JP2415999A JP41599990A JPH04249809A JP H04249809 A JPH04249809 A JP H04249809A JP 2415999 A JP2415999 A JP 2415999A JP 41599990 A JP41599990 A JP 41599990A JP H04249809 A JPH04249809 A JP H04249809A
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高誘電率誘電体磁器組成
物に係り、特に広い温度範囲にわたって誘電率の変化が
少なく、かつ誘電体損失の小さな、優れた高誘電率誘電
体磁器組成物に関する。
物に係り、特に広い温度範囲にわたって誘電率の変化が
少なく、かつ誘電体損失の小さな、優れた高誘電率誘電
体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電率が高く、その温度変化の小さな誘
電体磁器組成物として、従来チタン酸バリウム（ＢａＴ
ｉＯ３ ）にビスマス化合物、例えばＢｉ２ Ｏ３ ・
ＳｎＯ２ や、Ｂｉ２ Ｏ３ ・ＺｒＯ２ とＴａ２
Ｏ３ やＮｂ２ Ｏ３ 等を添加してその温度特性変化
率を小さくしたものが使用されていた。
電体磁器組成物として、従来チタン酸バリウム（ＢａＴ
ｉＯ３ ）にビスマス化合物、例えばＢｉ２ Ｏ３ ・
ＳｎＯ２ や、Ｂｉ２ Ｏ３ ・ＺｒＯ２ とＴａ２
Ｏ３ やＮｂ２ Ｏ３ 等を添加してその温度特性変化
率を小さくしたものが使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの成
分を含む組成物では、誘電率を高くすると静電容量の変
化率が大きくなり、誘電率を大きくするにはおのずと限
界があった。このため、これらの組成物をコンデンサに
使用した場合、小型で大容量のものを得ることは困難で
あった。
分を含む組成物では、誘電率を高くすると静電容量の変
化率が大きくなり、誘電率を大きくするにはおのずと限
界があった。このため、これらの組成物をコンデンサに
使用した場合、小型で大容量のものを得ることは困難で
あった。
【０００４】また、前記の組成物のように、ビスマス化
合物を含むものは、焼成時にビスマス成分が蒸発し、磁
器組成物素体に屈曲を生じたりする問題があった。
合物を含むものは、焼成時にビスマス成分が蒸発し、磁
器組成物素体に屈曲を生じたりする問題があった。
【０００５】さらにビスマスを含有するチタン酸バリウ
ムでチタン酸バリウム積層型磁器コンデンサを作成した
場合、内部電極であるパラジウム、または銀−パラジウ
ム合金と誘電体の成分であるビスマスが反応を起こし、
電極としての機能を失うため、内部電極として高価な白
金を使用しなければならず、積層型磁器コンデンサのコ
ストアップの要因になっていた。
ムでチタン酸バリウム積層型磁器コンデンサを作成した
場合、内部電極であるパラジウム、または銀−パラジウ
ム合金と誘電体の成分であるビスマスが反応を起こし、
電極としての機能を失うため、内部電極として高価な白
金を使用しなければならず、積層型磁器コンデンサのコ
ストアップの要因になっていた。
【０００６】従って本発明の目的は、広い温度範囲にわ
たって誘電率変化が少なく、誘電体損失の小さい、優れ
た高誘電率誘電体磁器組成物を提供することである。
たって誘電率変化が少なく、誘電体損失の小さい、優れ
た高誘電率誘電体磁器組成物を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明者等は鋭意研究の結果、主成分として、ＢａＴ
ｉＯ３ ： ９４．０〜９９．０モル％Ｎｂ２ Ｏ５
： ０．５〜 ３．０モル％ＺｎＯ
： ０．５〜 ３．０モル％に対して、添加物
として、ＳｒＺｒＯ３ を０．２ 〜７．０ 重量％含
有すればよいことを見出した。
、本発明者等は鋭意研究の結果、主成分として、ＢａＴ
ｉＯ３ ： ９４．０〜９９．０モル％Ｎｂ２ Ｏ５
： ０．５〜 ３．０モル％ＺｎＯ
： ０．５〜 ３．０モル％に対して、添加物
として、ＳｒＺｒＯ３ を０．２ 〜７．０ 重量％含
有すればよいことを見出した。
【０００８】また必要に応じて、Ｎｄ２ Ｏ３ を０．
５ 重量％以下含有させることにより、特性が優れるこ
とを見出した。これらに更にＭｎＯを０〜０．３ 重量
％含有することにより特性が一層向上するものとなる。
５ 重量％以下含有させることにより、特性が優れるこ
とを見出した。これらに更にＭｎＯを０〜０．３ 重量
％含有することにより特性が一層向上するものとなる。
【０００９】
【作用】本発明の組成の誘電体磁器組成物を用いること
により、常温での比誘電率が２０００〜４７００という
高誘電率値を有し、誘電体損失（ｔａｎδ）は１．２
％以下という小さい値であり、誘電率の温度変化はＥＩ
ＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定するＸ７Ｒ特性
（−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で誘電率の変化が±
１５％以内）、更にＸ８Ｒ特性（−５５℃〜＋１５０℃
の温度範囲で誘電率の変化が±１５％以内）を満足する
ものもあるすぐれた特性の高誘電率誘電体磁器組成物を
得ることができた。
により、常温での比誘電率が２０００〜４７００という
高誘電率値を有し、誘電体損失（ｔａｎδ）は１．２
％以下という小さい値であり、誘電率の温度変化はＥＩ
ＡＪ（日本電子機械工業会規約）に規定するＸ７Ｒ特性
（−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で誘電率の変化が±
１５％以内）、更にＸ８Ｒ特性（−５５℃〜＋１５０℃
の温度範囲で誘電率の変化が±１５％以内）を満足する
ものもあるすぐれた特性の高誘電率誘電体磁器組成物を
得ることができた。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３を用いて説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の高誘電体磁器組成物の三元
組成図、図２は本発明の高誘電体磁器組成物の製造工程
図、図３は静電容量の温度特性カーブを示す。以下の（
１）〜（１０）は、図２の製造工程図にもとづく。
組成図、図２は本発明の高誘電体磁器組成物の製造工程
図、図３は静電容量の温度特性カーブを示す。以下の（
１）〜（１０）は、図２の製造工程図にもとづく。
【００１２】（１）出発原料として、ＢａＣＯ３ とＴ
ｉＯ２ を１：１のモル比で調合する。
ｉＯ２ を１：１のモル比で調合する。
【００１３】（２）調合した出発原料に脱水乾燥処理を
行う。
行う。
【００１４】（３）これらの原料を仮成形し、１０００
〜１２００℃で２時間安定にして化学反応を行わしめ、
ＢａＴｉＯ３ 形成する仮焼成を行う。
〜１２００℃で２時間安定にして化学反応を行わしめ、
ＢａＴｉＯ３ 形成する仮焼成を行う。
【００１５】（４）このＢａＴｉＯ３ を例えばアトマ
イザー等で粉砕する。
イザー等で粉砕する。
【００１６】（５）このようにして得られたＢａＴｉＯ
３ 、又は溶液法にて調整して得られたＢａＴｉＯ３
粉末を、焼成後の組成が表１のようになるように、Ｂａ
ＴｉＯ３ 、Ｎｂ２ Ｏ５ 、ＺｎＯ、Ｎｄ２ Ｏ３
、ＳｒＺｒＯ３ 、ＭｎＣＯ３ を秤量する。
３ 、又は溶液法にて調整して得られたＢａＴｉＯ３
粉末を、焼成後の組成が表１のようになるように、Ｂａ
ＴｉＯ３ 、Ｎｂ２ Ｏ５ 、ＺｎＯ、Ｎｄ２ Ｏ３
、ＳｒＺｒＯ３ 、ＭｎＣＯ３ を秤量する。
【００１７】（６）前記秤量したものを湿式混合する。
【００１８】（７）この湿式混合したものを脱水、乾燥
する。
する。
【００１９】（８）これに有機バインダーを適当量加え
、約３トン／平方センチメートルの成形圧力で成形し、
直径１６．５ミリメートル、厚さ約０．６ミリメートル
の円板状成形物を作成する。それからこの成形物を１２
２０〜１３４０℃で２時間安定にして本焼成を行う。
、約３トン／平方センチメートルの成形圧力で成形し、
直径１６．５ミリメートル、厚さ約０．６ミリメートル
の円板状成形物を作成する。それからこの成形物を１２
２０〜１３４０℃で２時間安定にして本焼成を行う。
【００２０】（９）得られた磁器組成物素体の両端に銀
電極を焼付けてコンデンサとし、リード線を半田付けす
る。
電極を焼付けてコンデンサとし、リード線を半田付けす
る。
【００２１】（１０）これらのコンデンサの各電気特性
を周波数１ＫＨＺ、室温２０℃の条件で測定する。
を周波数１ＫＨＺ、室温２０℃の条件で測定する。
【００２２】各測定結果を表２に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】なお、表１、表２中、試料番号１，３−３
，３−４，３−８，３−１２，６，８，９，１１，１２
は本発明の範囲には含まれない。
，３−４，３−８，３−１２，６，８，９，１１，１２
は本発明の範囲には含まれない。
【００２６】表１、表２から明らかな如く、本発明の誘
電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３ ：９４．００ 〜９
９．００ モル％、Ｎｂ２ Ｏ５ ：０．５０〜３．０
モル％、ＺｎＯ：０．５０〜３．０ モル％を主成分
とし、添加物としてＳｒＺｒＯ３ を０．２ 〜７．０
重量％含有するものであり、必要に応じて添加物とし
てＮｄ２ Ｏ３ を０．５０重量％以下含有するもので
ある。
電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ３ ：９４．００ 〜９
９．００ モル％、Ｎｂ２ Ｏ５ ：０．５０〜３．０
モル％、ＺｎＯ：０．５０〜３．０ モル％を主成分
とし、添加物としてＳｒＺｒＯ３ を０．２ 〜７．０
重量％含有するものであり、必要に応じて添加物とし
てＮｄ２ Ｏ３ を０．５０重量％以下含有するもので
ある。
【００２７】またＭｎＯを０〜０．３ 重量％添加する
ことによって、その特性は更に向上する。
ことによって、その特性は更に向上する。
【００２８】図１は上記主成分の組成からなる三元成分
図を示しており、図１中の各点の番号１は表１、表２中
の試料番号と一致する。
図を示しており、図１中の各点の番号１は表１、表２中
の試料番号と一致する。
【００２９】次に、本発明の組成範囲の限定理由を、表
１、表２を参照しつつ説明する。ＢａＴｉＯ３ が９４
．００ モル％未満であれば比誘電率（εｓ）は低くな
り（試料番号６参照）、９９．０モル％を越えると誘電
体損失（ｔａｎδ）と静電容量の温度特性変化率（ΔＣ
／Ｃ２５℃）や、焼結性が悪化する（試料番号１参照）
。
１、表２を参照しつつ説明する。ＢａＴｉＯ３ が９４
．００ モル％未満であれば比誘電率（εｓ）は低くな
り（試料番号６参照）、９９．０モル％を越えると誘電
体損失（ｔａｎδ）と静電容量の温度特性変化率（ΔＣ
／Ｃ２５℃）や、焼結性が悪化する（試料番号１参照）
。
【００３０】またＮｂ２ Ｏ５ が０．５０モル％未満
であれば、ｔａｎδ、静電容量の温度特性変化率や焼結
性が悪化し（試料番号１参照）、３．０ モル％を越え
ると比誘電率が低くなったり（試料番号６参照）、静電
容量の温度特性変化率が悪化する（試料番号９参照）。
であれば、ｔａｎδ、静電容量の温度特性変化率や焼結
性が悪化し（試料番号１参照）、３．０ モル％を越え
ると比誘電率が低くなったり（試料番号６参照）、静電
容量の温度特性変化率が悪化する（試料番号９参照）。
【００３１】更にＺｎＯが０．５ モル％未満であれば
、ｔａｎδや静電容量の温度特性変化率が悪化し（試料
番号１参照）、３．０ モル％を越えると比誘電率が低
くなったり（試料番号６参照）、静電容量の温度特性変
化率が大きくなったりする（試料番号１１，１２参照）
。
、ｔａｎδや静電容量の温度特性変化率が悪化し（試料
番号１参照）、３．０ モル％を越えると比誘電率が低
くなったり（試料番号６参照）、静電容量の温度特性変
化率が大きくなったりする（試料番号１１，１２参照）
。
【００３２】またＮｄ２ Ｏ３ が上記主成分に対して
無添加でも使用上問題ないが（試料番号３参照）、０．
５ 重量％までの添加で焼結性が良くなり（試料番号３
−１参照）、０．５ 重量％以上では静電容量の温度特
性変化率が大きくなり、Ｘ７Ｒ特性からはずれる（試料
番号３−３参照）。
無添加でも使用上問題ないが（試料番号３参照）、０．
５ 重量％までの添加で焼結性が良くなり（試料番号３
−１参照）、０．５ 重量％以上では静電容量の温度特
性変化率が大きくなり、Ｘ７Ｒ特性からはずれる（試料
番号３−３参照）。
【００３３】ＳｒＺｒＯ３ が０．２ 重量％未満では
、静電容量の温度特性変化率が大きくなり、Ｘ８Ｒ特性
から外れ（塗料番号３−３参照）、７．０ 重量％以上
でも静電容量の温度特性変化率が大きくなる。
、静電容量の温度特性変化率が大きくなり、Ｘ８Ｒ特性
から外れ（塗料番号３−３参照）、７．０ 重量％以上
でも静電容量の温度特性変化率が大きくなる。
【００３４】ＭｎＯは無添加でも使用上問題ないが（試
料番号３−９参照）、０．３ 重量％までの添加で還元
防止になり、ｔａｎδが改善され、焼結性も向上する（
試料番号２参照）。そして０．３ 重量％を越えると、
静電容量の温度特性変化率が大きくなり、焼結性は悪化
し緻密な磁器が得られなくなる（試料番号３−１２参照
）。
料番号３−９参照）、０．３ 重量％までの添加で還元
防止になり、ｔａｎδが改善され、焼結性も向上する（
試料番号２参照）。そして０．３ 重量％を越えると、
静電容量の温度特性変化率が大きくなり、焼結性は悪化
し緻密な磁器が得られなくなる（試料番号３−１２参照
）。
【００３５】また原料中に含まれるアルカリ金属酸化物
または製造工程より混入する微量の不純物としてのＳｉ
Ｏ２ 、Ａｌ２ Ｏ３は特性を悪化させることはない。
または製造工程より混入する微量の不純物としてのＳｉ
Ｏ２ 、Ａｌ２ Ｏ３は特性を悪化させることはない。
【００３６】なお、図３に静電容量の温度特性カーブを
示す。図中の番号は表１、表２中の試料番号と一致する
。図３から明らかな如く、本発明の範囲の組成の磁器組
成物は、静電容量の温度特性変化率が小さく安定してい
ることがわかる。
示す。図中の番号は表１、表２中の試料番号と一致する
。図３から明らかな如く、本発明の範囲の組成の磁器組
成物は、静電容量の温度特性変化率が小さく安定してい
ることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率
が２０００〜４７００という高い値を有し、誘電体損失
は１．２ ％以下という小さい値であり、静電容量の温
度変化率はＥＩＡＪに規定するＸ７Ｒ特性を満足し、更
にＸ８Ｒ特性をも満足するものもある、優れた特性の高
誘電率誘電体磁器組成物を得ることができる。
が２０００〜４７００という高い値を有し、誘電体損失
は１．２ ％以下という小さい値であり、静電容量の温
度変化率はＥＩＡＪに規定するＸ７Ｒ特性を満足し、更
にＸ８Ｒ特性をも満足するものもある、優れた特性の高
誘電率誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００３８】更に、この誘電体磁器組成物中に、パラジ
ウムまたは銀パラジウム合金と反応し易いビスマスを含
まないため、この組成物を誘電体層として積層コンデン
サを製造する場合、内部電極としてパラジウム単独、ま
たは銀パラジウム合金の使用が可能となる。従って高価
な白金または白金パラジウム合金を用いる必要がなく、
製品の大幅なコストダウンが実現でき、工業上の利益は
はかりしれないものがある。
ウムまたは銀パラジウム合金と反応し易いビスマスを含
まないため、この組成物を誘電体層として積層コンデン
サを製造する場合、内部電極としてパラジウム単独、ま
たは銀パラジウム合金の使用が可能となる。従って高価
な白金または白金パラジウム合金を用いる必要がなく、
製品の大幅なコストダウンが実現でき、工業上の利益は
はかりしれないものがある。
【図１】本発明の誘電体磁器組成物の三元組成図である
。
。
【図２】本発明の誘電体磁器組成物の製造工程図である
。
。
【図３】静電容量の温度特性カーブを示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 主成分として、 ＢａＴｉＯ３ ： ９４．０〜９９．０モル％Ｎｂ２
Ｏ５ ： ０．５〜 ３．０モル％ＺｎＯ
： ０．５〜 ３．０モル％に対して、
添加物として、ＳｒＺｒＯ３ を０．２ 〜７．０ 重
量％含有してなることを特徴とする高誘電率誘電体磁器
組成物。 - 【請求項２】 上記組成物にＮｄ２ Ｏ３ を０．５
重量％以下含有することを特徴とする請求項１記載の高
誘電率誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 上記組成物にＭｎＯを０．３ 重量％
以下含有することを特徴とする請求項２記載の高誘電率
誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415999A JPH04249809A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415999A JPH04249809A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249809A true JPH04249809A (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=18524256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2415999A Withdrawn JPH04249809A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04249809A (ja) |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2415999A patent/JPH04249809A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |