JPH0456006A

JPH0456006A - 温度補償用磁器誘電体

Info

Publication number: JPH0456006A
Application number: JP2162646A
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］本発明は温度補償用磁器誘電体に関し、特に、高い８電
率と高いＱ値を確保しながら、その温度係数は十分に低
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誘電体としては、その組成に、Ｍ
ｇＯ・ＴＩＯ，、Ｌａ２０，４ｆＯ，、５ｒＴｉＯ，、
ＬａＴｌ０３等のチタン酸塩を用いたものがあり、また
、温度係数をさらに小さくし、かつ話電率をより高める
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Ｍｇｏ−Ｔｉｏ２−　ＣａＴｉＯ３系の誘電体や、
特公昭３７−１１３３３号公報に開示されているような
ＭｇＯ・ＴＩＯ２−ＣａＴｌ０５−　Ｌａ２Ｏ３４ｉ０
２系の誘電体、さらには５ｒＴｆＯ，−ＣａＴｉ０．−
　Ｂｉ、０．・ＴｉＯ，系の誘電体等もある。

［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
器誘電体においては、各成分間の組成比等を勘案し、読
電率の温度変化率を小さくしようとすると話電率自体が
小さくなり、逆に話電率を高めようとするとその温度変
化率が大籾くなってしまい、８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、８電率は３００以上、Ｑ値は３
０００以上と、共に高い値を有しながらも、誘電率の温
度変化率（温度係数）の絶対値は悪化せず、１０００　
ｐｐｍ／を以下に収まり得る温度補償用磁器誘電体を提
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の範囲内にあり、かつ、該組成に対
し、さらに０．１５重量％から０．７０重量％までの酸
化アンチモンを添加して成る温度補償用磁器誘電体を提
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、例えばチタン酸ストロンチウムや
チタン酸カルシウムに関しては、そのモル％がそれぞれ
に関して特定しである上記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き値である１　００
０　ｐｐＩＩｌ／ｌ：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％を下回ると誘電率が所期値
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％または重量％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未満では誘電率３００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、３
０００以上のＱ値が得られないか、絶対値で１０００　
ｐｐｍ／を以内の温度係数特性が得られない。

また、酸化アンチモンを添加しないと誘電率が低く、添
加するにしてもその重量％に関し上記特定範囲を越えた
場合には、上に越えても下に越えても、誘電率が所期の
値３００を満たすに少し足りない状態となる。

［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、添加剤としての酸化ア
ンチモンの重量％に関する範囲特定、そして酸化チタン
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、３００以上の高い誘電率、３０００以上の高いＱ
値を維持しながら、絶対値にして１０００　ｐｐｍ／’
ｅ以下の優れた温度係数を持つ温度補償用磁器誘電体を
得ることができる。

［実　施　例］以下、５ｒＴｉＯｓ　　ＣａＴｉＯｓ　　Ｌａ２０３４
ｊ０２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％範囲や添加剤
としての酸化アンチモンに関する重量％範囲、また酸化
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ＳｒＣＯ３とＴｉＯ２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
℃で仮焼ぎし、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ０３
）を得た。

また、ＣａＣ０ａとＴｉＯ□を用意し、これらをモル比
で１．０となるように秤量し、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、これも同
様に１１２０℃で仮焼きしてチタン酸カルシウム（Ｃａ
ＴｉＯｓ）を得た。

これと別途に、酸化ランタン（Ｌａ２０３）と酸化チタ
ン（ＴｉＯｚ）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を加えた全部
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
するモル比や添加剤としての酸化アンチモンの重量％を
異ならせることにより、試料番号１番から２３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Ｕｔ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１〜２３に
対し、粉体重量にして２重量％のポリビニルアルコール
を木に溶解したバインダ溶液を混練し、造粒した後、２
０００にｇ７ｃｍ’の圧力下で直径１６ｍｍ、厚さ０．
６　ａｍ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ｉｆｌ器の両生面に通
常の手法により銀電極を焼ぎ付は形成し、測定用！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２
３番までの各試料磁器に対し、基準温度＋２０℃、周波
数Ｉ　ＭＨ２、測定電圧Ｉ　Ｖｒａｓ″Ｃ−８電率及び
Ｑ値を測定し、また、＋２０℃におけるお電率な基準と
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％範囲ないしは重量％範囲、すなわち、５ｒＴｉＯ，：　５７．３０〜６５．５０モル％；Ｃａ
ＴｉＯｓ：　３３．８０〜４０．９０モル％；Ｌａ５ｈ
、：　　０．０８〜０．６２モル％；ＴｉＯ２：　　０
．２０〜２．１０モル％；５ｂｚＯ３：　　０．１５〜
０．７０重量％；の全てを満たし、かつ、ＴｉＯ２とＬ
ａ２Ｏ５のモル比が２、７０　＜　ＴｉＣｈ／　Ｌａ２
．ｓ　＜　３．４０　；である試料番号２，４，６．１
８．１７．１８゜２１．２２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３００以上、
Ｑ値３０００以上、温度係数の絶対値１０００　ｐｐｍ
／’ｅ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１番及び７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、添加剤としての酸化アンチモン
を用いていない。その結果、１番の試料では８電率や温
度係数の絶対値が悪く、７番の試料では訪電率が悪い。

試料番号３番、２０番、２３番の試料は、主たる四成分
のモル％も添加剤としての酸化アンチモンの重量％も、
全て本発明による特定範囲内にあるが、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、７
０〜３，４ｏの中に入っておらず、３番の試料では上限
越えの約３．４７．２０番の試料では下限未満の約２．
５７、そして２３番の試料では再び上限赳えの約３５５
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、２０番の
試料では話電率が、２３番の試料では温度係数とＱ値が
、それぞれ所望の値範囲内に入っていない。

５番と１５番の試料は、添加剤としての酸化アンチモン
の重量％が上記本発明による特定範囲の下限未満であり
、その結果、話電率が低い値しか得られていないし、１
９番の試料では逆に酸化アンチモンの重量％が本発明に
よる特定範囲の上限を越えているが、その場合にもやは
り話電率が低くなっている。

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
うな試料では話電率も低い外、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
である試料番号１１番の試料でも、話電率は良いが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。

最後に残った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、
話電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、３００以上の高い麩電率を有し、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話電体を得ること
ができる。

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の範囲内にあり、かつ、該組成
に対し、さらに０．１５重量％から０．７０重量％まで
の酸化アンチモンを添加して成る温度補償用磁器誘電体
。