JPH0450156A - 低温焼結用誘電体磁器組成物 - Google Patents

低温焼結用誘電体磁器組成物

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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） この発明は低温焼結用誘電体磁器組成物に関し、特にた
とえばＬＣ複合チップ素子のコンデンサ部分の磁器材料
として用いられる低温焼結用誘電体磁器組成物に関する
。
（従来技術） 従来、ＬＣ複合素子は、別個に製造されたインダクタお
よびコンデンサを組み合わせて構成され、たとえばフィ
ルタなどとして広く使用されている。
しかしながら、電子部品の小型化という面では対応が難
しく、ＬＣ複合素子をチップ部品として製造するには製
造工程が煩雑となり、製造コストも大きくなっている。
そこで、インダクタンス材料とコンデンサ材料とを一体
的に成形して焼成することによって、ＬＣ成分を形成す
ることが考えられる。このようなＬＣ複合素子のコンデ
ンサ部分を製造するために、１０００℃以下の低温で焼
成可能で、しかもその内部電極の材料として安価な材料
を使用することができる低温焼結用誘電体磁器組成物が
必要とされていた。
従来、低温焼結用誘電体磁器組成物として、たとえばＢ
ａＴｉＯｓにホウ素、ビスマス、鉛などの酸化物からな
るガラス成分を添加した材料やＰｂ系複合ペロブスカイ
ト材料などがある。また、一体焼成型ＬＣ複合チップ素
子用の誘電体材料として、特公昭６２−５７０４２号公
報に開示されているＴｉｌｔ−ＣｕＯ−Ｍｎ０系材料、
あるいは特開昭６０〜１０６１２０号公報に開示されて
いるＴ　ｉ　０ｔ−ＣｕＯ−Ｎ　ｉ　０〜Ｍｎ０系材料
などがある。
（発明が解決しようとする課題） ＢａＴｉＯ，にガラス成分を添加した材料は、１０００
℃以下の低温ではＢ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３材の特性を保っ
たまま焼結することができない。
Ｐｂ系複合ペロブスカイト材料は、１０００℃以下で焼
結可能であり、比誘電率が１００００〜２００００と高
い。このような材料としては、たとえば特開昭６１−１
２８４０８号公報や特開昭６１−１２８４０９号公報に
示されたものがあるが、これらの材料は比誘電率が高す
ぎる。そのため、０．１〜１０ｎＦの容量を得るために
は、内部電極の間隔を大きくするか、内部電極の面積を
小さくする必要がある。しかしながら、内部電極の間隔
を大きくすると部品の小型化ができなくなり、内部電極
の面積を小さくすると容量精度を保つことが製造上困難
になる。また、焼成中の磁性体の線収縮曲線と誘電体の
線収縮曲線とが一致していないため、一体焼成中に割れ
や反りが発生し、一体焼結が困難であった。
Ｔｉ０ｚ　−ＣｕＯ−ＭｎＯ系材料やＴｉｅ□ＣｕＯＣ
ｕ０〜Ｎ１Ｏ−系材料は、９００℃以下の低温で焼結可
能であるが、材料の比誘電率が低く、そのためＬＣ複合
チップ素子のコンデンサ部分を小型化することができず
、容量の取得範囲も狭かった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、１０００℃以下
の低温で磁性体との一体焼結をすることができ、比誘電
率が１０００〜４０００の誘電体を得ることができる低
温焼結用誘電体磁器組成物を提供することである。
（課題を解決するための手段） この発明は、Ｐ　ｂ　（Ｎ　ｉ　Ｉ７ｘ　Ｎ　ｂｚｙｘ
　）　ＣｈＰｂＴｉＯ，の２成分にＰ　ｂ　（Ｚ　ｎ　
Ｉｉｔ　Ｗｔ７ｇ　）０３およびＰ　ｂ　（Ｃｕ＋／ｓ
　Ｎ　ｂｚｙｚ　）　Ｏｗｌのうちの少なくとも１つの
成分を添加した固溶体からなる低温焼結用誘電体磁器組
成物であって、Ｐｂ（Ｎ　ｉ　ｌ／３　Ｎ　ｂ　ｚｙｚ
　）　０３が７５．０〜８５．０モル％、ＰｂＴｆＯ，
がＯ〜１５．０モル％、Ｐｂ（Ｚｎ＋ｚｚ　Ｗ＋７ｚ　
）ＯｓおよびＰ　ｂ　（Ｃｕ　ｌ／３　Ｎｂｚｙｚ　）
　Ｏｓのうちの少なくとも１つの成分が５０〜１６．５
モル％の範囲にある、低温焼結用誘電体磁器組成物であ
る。
さらに、上述の組成物に、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａの酸化物の
うちの少なくとも１種類をＯ〜０．５モル％の範囲で添
加してもよい。
（作用） １０００℃以下の低温焼結が可能で、高い比誘電率を有
するＰ　ｂ　Ｔ　ｉ　Ｏｓ系複合酸化物材料に、低いキ
ュリー点温度を有するＰｂ　（Ｎｉ、Ｎｂ）０３材が添
加される。それによって、誘電率のキュリー点が一５０
℃付近にシフトし、常用温度域における誘電率の温度特
性の緩やかになっている領域が使用される。しかし、Ｐ
ｂ　　（Ｎｔ、Ｎｂ）０３組成を増加させることは、１
０００℃以下の低温焼結を困難にするため、低温焼結化
に効果があると確認されているＰ　ｂ　　（Ｃｕ、　　
Ｎ　ｂ）　Ｃｈ　。
Ｐ　ｂ　（Ｚ　ｎ　、　Ｗ）　０３材を加え、磁性体と
の一体焼結が可能なようにその添加量が調整される。
また、磁性体との一体焼結では、磁性体部分から誘電体
部分にＦｅ、Ｃｕイオンなどの拡散があり、コンデンサ
部の絶縁抵抗が低下するおそれがある。そこで、Ｍｎ、
Ｃａ、Ｍｇの酸化物を加えることにより、絶縁抵抗の低
下が防がれる。
（発明の効果） この発明によれば、１０００℃以下の低温で磁性体との
一体焼結が可能で、かつ比誘電率が１０００〜４０００
である誘電体を得ることができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
（実施例） 大施拠土 まず、出発原料として、ＰｂＯ，Ｎｉｐ、Ｎｂｚ　０３
　、Ｃｕｂ、ＺｎＯ９ＷＯ３，Ｔ　ｉＯｚ　、ＣａｃＯ
＋　、ＭｇＣＯ３，ＭｎＯ，の各粉末を準備した。これ
らの出発原料を表１に示す組成が得られるように秤量し
、ボールミルで混合して混合物を得た。この混合物を乾
燥後、７５０℃で２時間仮焼し、粉砕して粉砕物を得た
。この粉砕物に有機樹脂バインダを加え、直径１０ｆｌ
、厚さ１ｆｌのタブレット状に成形して成形物を得た。
この成形物を９００℃で焼成し、両面に外部電極を形成
してコンデンサを作製した。
作製したコンデンサについて、比誘電率、誘電損失９比
抵抗および焼成したときの収縮率を測定し、その結果を
表２に示した。
表１および表２かられかるように、この発明の低温焼結
用誘電体磁器組成物を用いれば、比誘電率が１０００〜
４０００で、小さい誘電損失を有するコンデンサを得る
ことができる。
大旌盤Ｉ 実施例１と同じ誘電体材料と、磁性体として空気中にお
いて９００℃で焼成可能なＮｉ−ＺｎＣｕフェライト材
料とを準備した。そして、誘電体材料に６重量％、フェ
ライト材料に８重量％の有機樹脂バインダを混合し、ス
ラリとした。これらのスラリを用いて、ドクターブレー
ド法によりグリーンシートを形成した。
次に、コンデンサの内部電極およびインダクタの内部導
体となる、Ａ　ｇ　／　Ｐ　ｄ　＝　９　／　１の組成
のパウダーを主成分とするペーストを準備した。そして
、第１図に示すように、誘電体シート１０および磁性体
シート１２にペーストを印刷した。この場合、誘電体シ
ート１０には、その長手方向の一端から他端方向に延び
る第１の印刷層１４と、その中央部で幅方向の両端を結
ぶ第２の印刷層１６とを形成した。これらの印刷層１４
．１６を形成した誘電体シート１０の両面をペーストが
印刷されていない誘電体シート１０で挟んだ。
さらに、磁性体シート１２には、その長手方向の両端を
結ぶように、第３の印刷層１８を形成した。第３の印刷
層１８を形成した磁性体シート１２を複数枚準備し、こ
れらの磁性体シート１２の両面をペーストが印刷されて
いない磁性体シート１２で挟んだ。
これらの誘電体シート１０および磁性体シート１２を積
層し、圧力１．８ｔ／ｃｄでプレスし、９００℃で一体
焼成して焼結体２０を得た。誘電体シート１０．磁性体
シート１２および印刷層１４１６．１８を一体焼成する
ことによって、第２Ａ図および第２Ｂ図に示すように、
焼結体２０の内部にコンデンサの内部電極２２およびイ
ンダクタの内部導体２４が形成される。そして、焼結体
２０の両生面に外部電極２６および２８を形成し、焼結
体２０の側面に別の外部電極３０を形成した。
このようにして、ＬＣ複合素子４０を形成した。
得られたＬＣ複合素子４０の等価回路図を第３図に示す
。このＬＣ複合素子４０の周波数特性を測定して、その
結果を第４図に示した。
第４図かられかるように、このＬＣ複合素子４０は、ノ
イズフィルタとして使用可能な周波数特性を有している
。このように、この発明の低温焼結用誘電体磁器組成物
を用いれば、小型で高い容量を有するコンデンサと一体
となったＬＣ複合チップ素子を得ることができ、ノイズ
フィルタとしての設計が容易となる。特に、焼成前に誘
電体シートと磁性体シートとを一体化できるため、製造
上の低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の低温焼結用誘電体磁器組成物を用い
てＬＣ複合素子を形成する過程を示す分解斜視図である
。 第２Ａ図はこの発明の低温焼結用誘電体磁器組成物を用
いて作製したＬＣ複合素子を幅方向で切断した断面図で
あり、第２Ｂ図は長手方向で切断した断面図である。 第３図は第２Ａ図および第２Ｂ図に示すり、　Ｃ複合素
子の等価回路図である。 第４図は第２Ａ図および第２Ｂ図に示すＬＣ複合素子の
周波数特性を示すグラフである。 図において、１０は誘電体シート、１２は磁性体シート
、１４は第１の印刷層、１６は第２の印刷層、１８は第
３の印刷層、２０は焼結体、２２はコンデンサの内部電
極、２４はインダクタの内部導体、２６．２８および３
０は外部電極、４０はＬＣ複合素子を示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 第２Ａ図 第 図 挿入損久

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿１＿／＿３）Ｏ＿３
    −ＰｂＴｉＯ＿３の２成分にＰｂ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ
    ＿１＿／＿２）Ｏ＿３およびＰｂ（Ｃｕ＿１＿／＿３Ｎ
    ｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３のうちの少なくとも１つの成分
    を添加した固溶体からなる低温焼結用誘電体磁器組成物
    であって、 Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３が７
    ５．０〜８５．０モル％、ＰｂＴｉＯ＿３が０〜１５．
    ０モル％、Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）Ｏ
    ＿３およびＰｂ（Ｃｕ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）
    Ｏ＿３のうちの少なくとも１つの成分が５．０〜１６．
    ５モル％の範囲にある、低温焼結用誘電体磁器組成物。 ２　さらに、Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃａの酸化物のうちの少なく
    とも１種類を０〜０．５モル％含有した特許請求の範囲
    第１項記載の低温焼結用誘電体磁器組成物。
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