JPH0456005A

JPH0456005A - 温度補償用磁器誘電体

Info

Publication number: JPH0456005A
Application number: JP2162645A
Authority: JP
Inventors: Makoto Namioka; 浪岡　誠
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-24

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】［産業上の利用分野コ本発明は温度補償用磁器話電体に関し、特に、高い誘電
率と高いＱ値を確保しながら、その温度係数を低減させ
るための組成上の改良に関する。

［従来の技術］従来の温度補償用磁器話電体としては、その組成にＪＯ
４ｊ０２．　［；ａ、Ｏ，−ＴＩＯ，、５ｒＴｉＯｓ　
、　ＬａＴｉＯｓ等のチタン酸塩を用いたものがあり、
また、温度係数低減と誘電率向上のためにこれらチタン
酸塩を種々組み合わせたもの、例えばＭｇ０４ｉ０ｚ　
−ＣａＴｊＯｓ系の話電体や、特公昭３７−１１３３３
号公報開示のようなＭｇＯ・Ｔ　ｉＯ，−ＣａＴｉ０．
−　Ｌａ、０．４ｉ０２系の話電体、さらには５ｒＴｉ
Ｏｓ　−ＣａＴｊＯｓ　−８ｉ２０ｓ４ｉ０２系の話電
体等もある。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記のような各種従来例としての温度補償用磁
器話電体においては、各成分間の組成比等を勘案し、誘
電率の温度変化率を小さくしようとすると誘電率自体が
小さくなり、逆に誘電率を高めようとするとその温度変
化率が大ぎくなってしまい、話電損失も悪化するという
二律背反的な要素を抱えていた。

本発明はこの点に鑑み、誘電率は２５０以上、Ｑ値は３
０００以上と共に高いが、誘電率の温度変化率（温度係
数）の絶対値は１０００　ｐｐｍ／’ｅ以下に収まる温
度補償用磁器話電体を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］上記問題点を解決するため、本発明者は種々実験の結果
、５７．３０モル％から６５．５０モル％までのチタン
酸ストロンチウムと、３３．８０モル％から４０．９０
モル％までのチタン酸カルシウムと、０．０８モル％か
ら０．６２モル％までの酸化ランタンと、０．２０モル
％から２．１０モル％までの酸化チタンとを含む組成で
あって、酸化チタンの酸化ランタンに対するモル比が２
．７０から３．４０の範囲内にある温度補償用磁器話電
体を提案する。

上記した各成分に関する数値範囲の限定はもちろん、全
て有意のものであり、チタン酸ストロンチウムに関して
は、そのモル％が本発明での特定範囲を上に越えても下
に越えても、温度係数の絶対値は、達成すべぎ値である
１　０００　ｐｐｍ／ｌを越えてしまう。

これは同様に、チタン酸カルシウムについても言え、そ
のモル％が本発明における特定範囲を上に越えても下に
越えても、温度係数の絶対値はやはり、達成すべき値で
ある１　０００　ｐｐｍ／’Ｃを越えてしまう。

酸化ランタンについても、そのモル％に関する上記範囲
の下限である０、０８モル％を下回ると訪電率が所期値
２５０に至らず、上限である０、６２モル％を越えると
Ｑ値が極めて低くなる。

酸化チタンについても同様で、そのモル％が上記範囲の
下限である０、２０モル％未満では温度係数の絶対値が
１０００　ｐｐｍ／ｌ：を越えてしまい、上限である２
、１０モル％を越えると重ね焼成時に焼結体の融着が著
しくなり、製造上、問題となる。

さらに、各成分が全て、そのモル％に関し、それぞれに
特定されている上記範囲内を満たしたにしても、酸化チ
タンの酸化ランタンに対するモル比がやはり上記特定範
囲内にないと好ましい結果は得られず、当該範囲の下限
２．７０未満では話電率２５０以上の値は得られないし
、逆に上限３．４０を越えてしまうと３０００以上のＱ
値が得られないか、絶対値で１０００　ｐｐ−／を以内
の温度係数特性が得られない。

［作　　用］本発明では、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシ
ウム、酸化ランタン、酸化チタンの主たる四成分に関す
る各モル％に関しての範囲特定と、酸化チタンの酸化ラ
ンタンに対するモル比に関する範囲特定をなしているが
、これら全ての条件が満たされると、それで初めて、２
５０以上の高い話電率、３０００以上の高いＱ値を維持
しながら、絶対値にして１０００　ｐｐｍ／”Ｃ以下の
優れた温度係数を持つ温度補償用磁器話電体を得ること
がで籾る。

［実　施　例］以下、５ｒＴｉＯ，−ＣａＴｉ０．−　Ｌａ、Ｏ，・Ｔ
ｉＯ２系組成物である本発明の実施例を通じ、当該本発
明にて限定された各主成分に関するモル％範囲や、酸化
チタンの酸化ランタンに対するモル比範囲の有意性ない
し合理性を証明する。

まず、出発原料として５ｒＣＯｓ　とＴｉｅ、を用意し
、これらをモル比で１．０となるように秤量し、水を加
えてボール・ミルにより１８時間、湿式混合した。

こうして得られた混合物を脱水、乾燥し、温度１１２０
℃で仮焼きし、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯｓ
）を得た。

また、ＣａＣＯ５とＴｉｅ２とを用意し、これらをモル
比で１．０となるようにｆ！量し、同様にボール・ミル
により１８時間、湿式混合した後、脱水、乾燥し、これ
も上記同様に１１２０℃で仮焼きして、チタン酸カルシ
ウム（ｃａｒｉｏ３）を得た。

これと別途に、酸化ランタン（Ｌａｗ’ｓ）と酸化チタ
ン（Ｔｉｅ、）を用意し、上記で作成したチタン酸スト
ロンチウム、チタン酸カルシウムの各粉体な加えた全部
で四成分の組成比を下記第１表に示されるように様々に
異ならせ、あるいはまた酸化チタンの酸化ランタンに対
するモル比を異ならせることにより、試料番号１番から
１６番までの混合された試料粉体を用意した。

それら各試料粉体を焼成した後、磁器話電体としてそれ
ぞれがその認電率、温度係数、Ｑ値においてどのような
特性を示すかを調べるため、全ての試料粉体１〜１６に
対し、粉体重量にして２重量％のポリビニルアルコール
を水に溶解したバインダ溶液を混練し、造粒した後、２
０００　Ｋｇ／ｃｍ’の圧力下で直径１６ｍｍ、厚さ０
．６　ｍｍの円板に成形し、これを電気炉にて１３５０
℃、２時間、焼成した。

このようにして得られた円板状の磁器の両生面に通常の
手法により銀電極を焼き付は形成し、測定用電極とした
。

その上で、それぞれに異なる組成による上記１番から１
６番までの各試料磁器に対し、基準温度＋２０℃、周波
数Ｉ　ＭＢ２、測定電圧Ｉ　Ｖｒ＋ｓｓで８電率及びＱ
値を測定し、また、＋２０℃における８電率を基準とし
て、−２５℃から８５℃までの温度範囲内における温度
係数も測定した。

かくして測定された８電率、温度係数、Ｑ値の各結果も
、次葉第１表に併記されている。

（以下、来貢余白）上記第１表から明らかなように、本発明にて規定されて
いる各モル％範囲、すなわち、５ｒＴｉＯ，：　５７．
３０〜６５．５０モル％；ＣａＴｉＯｓ：　３３．８０
〜４０．９０モル％：Ｌａ２Ｏ３：　　ｏ、ｏ　８〜０
．６２モル％；ＴｉＯ２：　　０．２０〜２．１０モル
％：の全てを満たし、かつ、ＴｉＯ２とＬａ２０．のモ
ル比が２、７０　＜　Ｔｉ（ｈ／　Ｌａｔ、ｓ　＜　３
．４０　；である試料番号１．２，４，５，６，７．１
５番の各試料にあっては、いずれも、本発明の所期の狙
いである話電率２５０以上、Ｑ値３０００以上、温度係
数の絶対値ｔｏｏｏｐｐ■／℃以下という優れた特性を
完全に満足している。

これに対し、上記以外の試料、つまり第１表中にて試料
番号右肩にアスタリスク・マーク“＊“の付されている
試料のように、本発明による特定条件のいずれか一つで
も満たしていない試料にあっては、８電率、Ｑ値、温度
係数の絶対値の少なくともいずれか一つにおいて所望の
値範囲が得られていない。

例えば試料番号３番と１６番の試料は、チタン酸ストロ
ンチウム、チタン酸カルシウム、酸化ランタン、酸化チ
タンの主たる四成分のいずれの組成比も本発明にて特定
される範囲内にあるが、酸化チタンの酸化ランタンに対
するモル比が上記特定範囲である２、７０〜３．４０の
中に人っておらず、３番の試料では上限赳えの約３．４
７．１６番の試料では下限未満の約２．６５となってい
る。

そのため、３番の試料ではＱ値が極めて低く、１６番の
試料では８電率が２５０未満となっている。

８番、９番の試料は、チタン酸ストロンチウムのモル％
とチタン酸カルシウムのモル％とがそれぞれ、本発明に
よる特定範囲を上または下に越えており、そのような試
料ではいずれも温度係数を低く抑え切れていない。

１０番と１３番の試料では、チタン酸カルシウムのモル
％が本発明による特定範囲の上限を越えており、そのよ
うな試料では８電率も低い外、特に１０番の試料では温
度係数が甚だしく悪くなっている。

逆に、チタン酸カルシウムのモル％特定範囲に関し、そ
の下限を下回る試料である試着番号１１番の試料でも、
８電率は良いがＱ値が低く、温度係数もかなり悪い。

１２番の試料は、酸化ランタンのモル％が本発明での特
定範囲を上回っており、高いＱ値が得られていない。

最後に残フた１４番の試料は、酸化ランタン共々、酸化
チタンのモル％が本発明での特定範囲を下回っており、
ｉｔ率と温度係数に望ましい値が得られていない。

以上のように、本書中に掲げた第１表には、本発明によ
る必須構成要件の全てを満たした試料群はもちろんのこ
と、当該必須構成要件としての各条件の中、一つを除く
と他は全て満たされている試料例の様々な組み合せも示
され、かつ、そのようなものでは決して本発明に所期の
結果が得られないこと、すなわち、例え一つと言えども
、本発明により規定される要件を満たさないと本発明に
所期の効果は得られないことを明示しており、逆説的に
本発明構成要件の全てを満たさねばならないことの必然
性を証明している。

［効　　果］本発明によると、２５０以上の高い８電率な有し、３０
００以上の高いＱ値を維持しながらも、なおかつ、温度
係数の絶対値を１０００　ｐｐｍ／’Ｃ以下にまで大幅
に低減するに成功した温度補償用磁器誂電体を得ること
かでざる。

また、焼成時の融着等の問題も発生せず、製造性を損う
こともない。

Claims

【特許請求の範囲】

５７．３０モル％から６５．５０モル％までのチタン酸
ストロンチウムと、３３．８０モル％から４０．９０モ
ル％までのチタン酸カルシウムと、０．０８モル％から
０．６２モル％までの酸化ランタンと、０．２０モル％
から２．１０モル％までの酸化チタンとを含む組成であ
って、該酸化チタンの上記酸化ランタンに対するモル比
が２．７０から３．４０の範囲内にある温度補償用磁器
誘電体。