JPH0451408A - 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、さらに絶縁破壊電圧、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、　ＴｉＯ２，Ｚｒ
０ｚ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につ
いては、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　ＢａＯ−ｙ　Ｔｉｅ□−ｚ　ＣｅＯ□と表した時（
ただし、χ＋ｙ＋ｚ＝１．ＯＯ）　、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、
Ｎｂ２Ｏ５を０．３〜３．０重量部（！：　ＭｎＯ□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る。

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、Ｂ領域ではキュリー点がマイナス側
に太き（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
は燃結が著しく困難である。さらにまた、Ｄ領域では誘
電率が小さく、実用的でなくなる。

」−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、Ｎｂ、Ｏ，を含有することにより、
静電容量と絶縁抵抗の積（ＣＲ積）と絶縁破壊電圧を向
上さ・ける効果を有しているが、その含有率が主成分１
００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重量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、Ｍ
ｎＯ□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１００重量部に対
し、０．０５重量部未満あるいは０．２５重量部を超え
るとｃｒ積が低下する。さらに、本発明の誘電体磁器組
成物はその結晶粒径を５〜１０μｍ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。

まず、出発原料には化学的に高純度のＢａＣ０，３Ｔｉ
Ｏｚ、　Ｃｅ０ｚ、　ＮｂｚＯｓおよびＭｎ０ｚ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。次に、この乾燥粉末
を高アルミナ質のルツボに入れ、空気中で１１００°Ｃ
にて２時間仮焼した。次いで、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。次に、この粉砕粉末に
有機バインダーを加え、均質とした後、３２メソシユの
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１ｔ。

ｎ／ｃａで直径１５闘、厚み０．４ｍｍに成形した。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
質のザヤに入れ、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
、また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１ｍｍ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・ヒューレント・バノカード■製デジタルＬ　ＣＲ
メータのモデル４２７４　Ａを使用し、測定温度２０°
Ｃ３測定電圧１．ＯＶｒｍｓ、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、クケダ理研工業■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　／　Ｄ”Ｋ　：誘
電率 Ｃｏ：２０°Ｃでの静電容量（ｐＰ　）Ｄ　＝誘電体磁
器円板の直径　（ｍｍ　）ｔ　：誘電体磁器円板の厚み
　（ｎ＋ｍ　）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／ｍｍ） ＢＯ：絶縁破壊電圧（ｋｖ　） さらに、絶縁抵抗は、ＣＲ積として次式より求めた。

ＣＲ＝Ｃｏ　ＸＲＯ／１０′２ ＣＲ：ＣＲ積（Ｍｎ・μＦ） 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
Ｃ０ｚ、　ＴｉＯ２，Ｃｅ０ｚ、　　Ｎｂ２ｏ５および
ＭｎＯ２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ＢａＴｉＯ３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、［ｌａＯ，Ｔｉ０ｚ、　ＣｅＯ，１１ｂｚｏｓお
よびＭｎ０ｚ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ＢａＴｉ０ｉのＢａ
／Ｔｉの比は、０．９８以上であり、ＢａＴｉＯ３を出
発原料として使用した場合、不足分のＴｉＯ□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、主成分をあらかじめ仮焼し、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ＦＡ−５Ｈには最
大０．４５重量％のＮｂｚＯｓ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成しても
、主成分１００重量％に対して、Ｎｂ２Ｏ５の含を量は
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Ｎｂ２Ｏ５量を考慮し、
不足分のＮｂ２Ｏ５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かできる。

それから、上述の基本組成のほかに、ＺｎＯ，５ｉｎ２
Ｆｅ２０ａ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説明する三元図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ＿２−ｚＣｅＯ＿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重量に対し、Ｎｂ＿２Ｏ＿２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。