JPH04264306A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ニッケル等の卑金属から成る内部電極を有する積層型磁
器コンデンサに用いられる非還元性誘電体磁器組成物に
関するものである。
品を得るにあたっては、内部電極を構成する電極材料と
誘電体セラミックスとを一体焼成して得られた焼結体が
用いられている。ところで積層コンデンサを製作する場
合、従来のBaTiO3 を主成分とする誘電体材料で
は、1300〜1500℃で焼成するため、内部電極材
料としては、このような温度で溶融しないPt,Pd等
の貴金属が使用されていた。しかしながら、これらの貴
金属は高価であるという問題があり、高容量化を図るた
めに、内部電極数を増加させた場合にはコストが著しく
高くなる。そこで安価なニッケル等の卑金属を内部電極
材料として用いることが試みられている。しかしながら
ニッケル等の卑金属から成る内部電極を用いた場合には
、内部電極材料が酸化しやすいため還元雰囲気中で焼成
しなければならず、そのような雰囲気下で焼成するとセ
ラミックスが還元され絶縁性を失ってしまうという問題
があった。このような問題を解決するものとして、例え
ばBaTiO3 にMgOやMnOを添加したり(特開
昭57−71866号)、さらにこの系にCaZrO3
を添加した物(特開昭62−157603号)が提案
されている。
行技術に示されている誘電体では、比誘電率が経時的に
低下し、初期の特性が維持できないという問題があった
。また、CR積を大きくすると誘電率の温度変化率(但
し、−55℃〜+125℃の範囲で+25℃を基準とす
る。)が、E.I.A.規格(Electronic
IndustryAssociation Sta
ndard)の値の±15%を外れやすくなるという問
題もあった。本発明の目的は、高い比誘電率及び小さい
誘電正接を維持しつつ、比誘電率のエージング特性に優
れCR積が大きくかつ静電容量の温度変化の小さい非還
元性誘電体磁器組成物を提供することにある。
物は、下記の組成式で表される成分を主成分として含有
する。 (1−a−b−c−d−t)BaTiO3 +aCaT
iO3 +b{(1−x)BaZrO3 +xSrZr
O3 }+cMgO+dMnO+tRe2 O3 但し
、式中ReはY,Gd,Dy,Ho,ErまたはYbの
少なくとも1種を示す。また、本発明の非還元性誘電体
磁器組成物は、上記主成分100重量部に対しSiO2
,Li2 OまたはB2 O3 の少なくとも1種か
らなる添加剤を0.1〜5.0重量部含有する。
ているのはCaTiO3 が5モル%を超えて配合され
ると、−55℃〜+125℃の温度範囲で誘電率の温度
による変化率(以下、誘電率の温度変化率)が±15%
を超えてしまうからである。次に、bが0<b≦0.0
5の間とされているのは、その範囲外では−55℃〜+
125℃の温度範囲での誘電率の温度変化率が±15%
を超えたり、SrZrO3 やBaZrO3 の添加量
が多いと、CR積が1000以下に低下し、絶縁抵抗が
不十分となり積層コンデンサとして使用できなくなるか
らである。また、cが0.005〜0.08の間とされ
ているのは、MgOの配合比がこの範囲外であると、C
R積が1000以下に低下し、絶縁抵抗が不十分となる
からである。また、dが0.005〜0.02の範囲と
されているのは、MnOの配合比が0.5モル%未満で
は、−55℃〜+125℃の温度範囲での誘電率の温度
変化率が±15%を超えるからであり、他方2.0モル
%を超えるとCR積が低下するからである。さらに、t
が0.005〜0.02の範囲とされているのは、Re
2 O3 の配合比が0.5モル%より少ない場合には
−55℃〜+125℃の温度範囲における誘電率の温度
変化率が±15%を超えるからであり、2.0モル%を
超えると焼結性が低下し、1250℃以下の温度で焼結
し難くなるからである。本発明において、SiO2 ,
LiO2 またはB2 O3 の少なくとも1種からな
る添加剤を配合しているのは焼結性を高めるためである
。もっとも、主成分100重量部に対して添加剤の配合
比が0.1重量部未満では、1300℃の温度でも焼結
しなくなり、また主成分100重量部に対し添加剤が5
.0重量部を超えて添加された場合には、誘電率が大幅
に低下する。従って、主成分100重量部に対する添加
剤の含有量は5.0重量部が上限となる。本発明では、
特にCaTiO3 , BaZrO3 ,やSrZrO
3 を添加することで誘電率の経時変化が少なく、かつ
上記特定の添加剤を配合することで1250℃以下の温
度で焼成することが可能とされており、後述の実施例か
ら明らかなように誘電率の温度変化率が小さく、十分な
大きさのCR積を示す非還元性誘電体磁器組成物が得ら
れる。
説明する。まず、表1〜4に示した出発原料を表中の割
合となるように秤量し、さらに有機バインダを添加しボ
ールミルにて24時間湿式混合することによってスラリ
ーを作製した。このスラリーを用いてドクターブレード
法などのシート成形法によって厚み30〜40μmのグ
リーンシートを作製した。また、ニッケル粉末と有機ビ
ヒクルとからなる内部電極ペーストを準備した。このペ
ーストをグリーンシート上にスクリーン印刷し、積層し
たのち熱圧着して積層体を作製した。得られた積層体を
適当な大きさに切断し、300℃で2時間空気雰囲気中
に維持してバインダを除去した後、N2 /H2 /H
2 O 雰囲気中で表3〜4に示す各焼成温度で2時間
焼成した。焼成されたチップの端面に銀とパラジウムの
合金の粉末からなるペーストを塗布し、700℃〜90
0℃で焼き付けることによって端面電極を成形し、積層
セラミックコンデンサを得た。上記セラミックコンデン
サについて、誘電率ε,tanδ,誘電率の温度変化率
TC、絶縁抵抗IR及び静電容量のエージング率を測定
した。 測定条件は以下の通りである。 誘電率ε … 25℃、交流1kHz,1.0Vr
m s にて行った。 tanδ … 25℃、交流1kHz,1.0Vr
m s にて行った。 誘電率の温度変化率TC …−55℃〜+125℃の
範囲で測定。交流1kHz,1.0Vr m s にて
行った。 絶縁抵抗IR … 50Vの電圧を印加し、2分経
過した後の値、またCR積は、そのIRと静電容量とを
掛け合わせた値である。 静電容量のエージング率 … 150℃,1時間の
熱もどし後、24時間と240時間後の静電容量の変化
率測定結果を、表5,6に示す。またCR積についても
表5,6に併せて示す。
A及びBは、以下の通りである。 組成A:SiO2 …50重量部,Li2 O…20重
量部,BaO…10重量部,CaO…10重量部,Sr
O…10重量部。 組成B:B2 O3 …20重量部,BaO…40重量
部,SiO2 …30重量部,Li2 O…10重量部
。
3 の配合比を増量する(試料番号8〜11)と、エー
ジング率が小さくなる。また、試料番号11の焼結体で
は主成分中の配合比が本発明の範囲外であるため、誘電
率の温度変化率が大きい。試料番号1の焼結体では、B
aZrO3 及びSrZrO3 がともに添加されてな
いためエージング率が大きくなっている。また、試料番
号5〜7は、BaZrO3 及びSrZrO3 の配合
比が範囲外であるため、誘電率の温度変化率が大きくな
ったり、SrZrO3 の添加量が多い試料番号7では
CR積が900と小さくなっている。また、試料番号1
2の焼結体では添加剤が添加されてないため、1300
℃でも焼結が不十分であり上記各測定を行い得なかった
。試料番号14の焼結体では、添加剤の含有量が6.0
重量%と高いため誘電率が2200と低い。試料番号1
8,19の焼結体では、主成分中のMgOの配合比が本
発明の範囲外であるため、CR積が1000以下と低い
。試料番号20の焼結体では、MnOが含有されてない
ため−55℃における誘電率の温度変化率が−19.5
%と大きいことが分かる。また、試料番号22の焼結体
ではMnOの配合比が2.5モル%と高く、そのためC
R積が700と低下している。
が含まれていないため誘電率の温度変化率が、+125
℃で−16.0%とかなり大きかった。また、試料番号
25の焼結体は、希土類酸化物の主成分中の配合比が2
.5モル%と高く1300℃でも焼結しなかった。試料
番号26,27の焼結体では、希土類酸化物が範囲外で
あるため、いずれも誘電率の温度変化率が大きい。これ
らに対して、本発明の範囲内に入る残りの試料番号の焼
結体はいずれも誘電率が比較的高く、tanδも1.8
%以下と低く、絶縁抵抗を示すCR積も2000以上と
高く、かつ−55℃〜+125℃の温度範囲で誘電率の
温度変化率も±15%未満でありエージング率も−2.
0%/decade未満となっていることが分かる。す
なわち、本発明の範囲内の焼結体では、優れた誘電特性
を示している。上記組成のうちMgOやMnO等の酸化
物はこれに限るものでなく、例えばMgCO3 ,Mn
CO3 等の炭酸物等を使用しても差し支えない。
定の組成の主成分100重量部に対し、上記特定の添加
剤が0.1〜5.0重量部含有されているため、125
0〜1300℃の温度で焼成することができ、かつ十分
な誘電特性を示す誘電体磁器を提供することが可能とな
る。従って、本発明の誘電体磁器組成物を用いれば、N
iのような卑金属を内部電極材料として用いることがで
き、それによって安価な積層セラミック電子部品を提供
することが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式が、 (1−a−b−c−d−t)BaTiO3 +aCaT
iO3 +b{(1−x)BaZrO3 +xSrZr
O3 }+cMgO+dMnO+tRe2 O3
(式中、ReはY,Gd,Dy,Ho,ErまたはYb
の少なくとも1種を示す)で示される主成分100重量
部に対して、SiO2 ,Li2OまたはB2 O3
の少なくとも1種類からなる添加剤を0.1〜5.0重
量部含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024552A JP2605987B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024552A JP2605987B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264306A true JPH04264306A (ja) | 1992-09-21 |
| JP2605987B2 JP2605987B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12141316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024552A Expired - Lifetime JP2605987B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605987B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0605904A3 (en) * | 1993-01-08 | 1994-11-23 | Murata Manufacturing Co | Non-reducible dielectric ceramic composition. |
| KR100337651B1 (ko) * | 1999-03-30 | 2002-05-24 | 사토 히로시 | 유전체 자기 조성물, 전자부품 및 그 제조방법 |
| JP2003048774A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-21 | Kyocera Corp | 誘電体磁器及びその製法並びに積層型電子部品 |
| JP2011207696A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
| CN112142465A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 西华大学 | 稀土离子改性的5g基站用滤波器陶瓷及其制备方法 |
| EP3892600A1 (en) * | 2015-07-23 | 2021-10-13 | Ferro Corporation | Cog dielectric composition for use wth nickel electrodes |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3024552A patent/JP2605987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0605904A3 (en) * | 1993-01-08 | 1994-11-23 | Murata Manufacturing Co | Non-reducible dielectric ceramic composition. |
| KR100337651B1 (ko) * | 1999-03-30 | 2002-05-24 | 사토 히로시 | 유전체 자기 조성물, 전자부품 및 그 제조방법 |
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| CN112142465A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 西华大学 | 稀土离子改性的5g基站用滤波器陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605987B2 (ja) | 1997-04-30 |
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