JPH0468258B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0468258B2 JPH0468258B2 JP63015744A JP1574488A JPH0468258B2 JP H0468258 B2 JPH0468258 B2 JP H0468258B2 JP 63015744 A JP63015744 A JP 63015744A JP 1574488 A JP1574488 A JP 1574488A JP H0468258 B2 JPH0468258 B2 JP H0468258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- component
- stannate
- zirconate
- sintering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 10
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229940071182 stannate Drugs 0.000 claims description 7
- HNQGTZYKXIXXST-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Ca+2].[O-][Sn]([O-])=O HNQGTZYKXIXXST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WZTUZRFSDWXDRM-IAGOJMRCSA-N 1-[(3s,8r,9s,10r,13s,14s,17r)-6-chloro-3,17-dihydroxy-10,13-dimethyl-1,2,3,8,9,11,12,14,15,16-decahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl]ethanone Chemical compound C1=C(Cl)C2=C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2 WZTUZRFSDWXDRM-IAGOJMRCSA-N 0.000 claims description 3
- FFQALBCXGPYQGT-UHFFFAOYSA-N 2,4-difluoro-5-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound NC1=CC(C(F)(F)F)=C(F)C=C1F FFQALBCXGPYQGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 2-(n-methyl-4-nitroanilino)acetonitrile Chemical compound N#CCN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021523 barium zirconate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DQBAOWPVHRWLJC-UHFFFAOYSA-N barium(2+);dioxido(oxo)zirconium Chemical compound [Ba+2].[O-][Zr]([O-])=O DQBAOWPVHRWLJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MLOKPANHZRKTMG-UHFFFAOYSA-N lead(2+);oxygen(2-);tin(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sn+4].[Pb+2] MLOKPANHZRKTMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- -1 Inorganic acid salts Chemical class 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000005402 stannate group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン酸バリウムを主成分とする誘
電性セラミツク組成物に関するものであり、さら
に詳しくは、コンデンサー用途として適した強誘
電性組成物に関するものである。 （従来の技術） 従来、チタン酸バリウムを主成分とする強誘電
性セラミツク組成物は、焼結温度が1300℃以上と
極めて高いため、積層コンデンサー用途として用
いる場合、内部電極材料として高温の焼結温度に
耐えうる高融点貴金属、例えば、白金、パラジウ
ム、金等が用いられてきたが、これらの貴金属は
高価なものであるため、積層コンデンサーのコス
トも高いものとなる。また、高温で焼結するた
め、焼結炉の設計、焼結に要するエネルギー等も
問題となつてくる。すなわち、積層コンデンサー
を製造する場合、コストの面から内部電極材料と
して安価な銀を主成分とすることが好ましく、ま
た、炉の設計が容易であるためにも、低温で焼結
可能な強誘電性セラミツク組成物が強く望まれて
いた。 チタン酸バリウムの焼結温度を低下させるため
の焼結助剤として、酸化銅〔Trans.Brit.Ceram.
Soc.，74，165（1975）〕、フツ化リチウム〔J.Am.
Ceram.Soc.，66，11，801（1983）、特開昭57−
160963〕等が報告されているが、これらの焼結助
剤を用いて誘電体磁器を作成した場合、グレイン
サイズが大きく、不均一であり、場合によつては
数10μmに達する異常粒成長も起こり得る。この
欠点を改善する方法として、特開昭61−251561に
は、酸化銅と酸化亜鉛および／または酸化カドミ
ウムを0.2〜5.5mol％を添加することで、1200℃
以下の焼結温度で、ほぼ理論密度の焼結体が得ら
れ、なおかつ、その微構造を制御できる可能性が
開示されている。しかし、この方法で得られる誘
電体磁器は、1200℃以下で焼結でき、グレインも
微小均一で、電気特性（例えば、誘電率、絶縁抵
抗、誘電損失）も比較的良好であるが、信頼性に
若干の問題が残されていた。 この問題に対し、チタン酸バリウムに希土類酸
化物を添加すると、信頼性が向上することが知ら
れている。J.Am.Ceram.Soc.，46，５，197
（1963）には、チタン酸バリウムに0.5mol％の酸
化ランタンを添加し、1375〜1500℃で焼結した積
層コンデンサーの信頼性が向上することが報告さ
れている。この方法では、焼結温度が高いため、
グレインサイズが不均一になり易く、実用上電気
特性も不安定である。 （発明が解決しようとする課題） したがつて、従来技術では1200℃以下の温度で
焼結でき、グレインが微小均一であり、電気特性
が良好で同時に信頼性を満足する誘電体磁器組成
物は見い出されていない。 （課題を解決するための手段） 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、チタン
酸バリウムに酸化銅、酸化亜鉛を添加し、さらに
酸化マンガンを特定量添加した際に、1200℃以下
の焼結温度で、微構造が微小で均一なグレインを
有し、理論密度の95％以上に緻密化した焼結体が
得られ、同時に信頼性が飛躍的に向上することを
見い出し、本発明に到達した。 すなわち、本発明は、第一成分として86.8〜
99.59mol％のチタン酸バリウム、第二成分とし
て0.2〜5.5mol％の酸化亜鉛、第三成分として
0.01〜0.7mol％の酸化マンガン、第四成分として
0.2〜7mol％の酸化銅からなる誘電性セラミツク
組成物に関するものである。 チタン酸バリウムに特定量の酸化亜鉛、酸化マ
ンガン、酸化銅を添加し焼成した誘電性セラミツ
ク組成物は、酸化マンガン無添加の場合に比べ、
誘電率の温度依存性が小さく、グレインサイズは
小さく均一であり、極めて信頼性が高い。 さらに、特定のチタン酸塩、ジルコン酸塩、ス
ズ酸塩から選ばれた１種以上の特定量を第五成分
として組み合わせることにより、上記特性を損ね
ることなく室温付近の誘電率を9000以上にまで高
めることが可能である。 本発明で使用するチタン酸バリウムは、固相
法、液相法（例えば、しゆう酸塩法、アルコキシ
ド法等）いずれの方法で製造されたものでもよ
い。平均粒径が1μm以下と小さく、粒度分布の均
一なものを用いた場合、一層均一な微構造を持
ち、電気特性の良好な信頼性の高い磁器が得られ
る。 本発明では、添加物として酸化亜鉛、酸化マン
ガン、酸化銅をそのまま用いることができるが、
水酸化物、炭酸塩などの無機酸塩や、しゆう酸
塩、アルコキシドなどの有機塩等、焼結温度以下
で分解して酸化物となるものならばいずれも使用
できる。酸化銅としては一価、二価、および一
価、二価の共存しているもの、いずれのものも使
用できる。酸化マンガンとしては、二価、三価、
四価、七価およびそれらが共存しているもの、い
ずれのものも使用できる。 また、本発明で第五成分として添加する酸化物
は、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウム、スズ酸
ストロンチウム、スズ酸鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウ
ム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛の
通常の複合酸化物の形のものが好適に用いられ
る。 本発明の磁器組成物中のチタン酸バリウムの割
合は、86.8〜99.59mol％の範囲である。その割合
が99.59mol％より多いと、1200℃以下の温度で
焼結が困難となり、86.8mol％より少ないと、焼
結時に著しい素地の変形が生じる。焼結性がよ
く、かつ、素地の変形がほとんど生じない好まし
い範囲は93.5〜98.75mol％である。 酸化亜鉛の割合は、ZnOの形として0.2〜
5.5mol％の範囲である。5.5mol％を超えると、
1200℃以下での焼結が困難であり、グレインの不
均一性、絶縁抵抗の低下を招く。0.2mol％未満
では、添加効果がほとんど認められず、また、誘
電損失も増大する。焼結性が良好で充分高い絶縁
抵抗を与える最も好ましい範囲は0.6〜3mol％の
範囲である。 酸化マンガンの割合は、Mn203の形として0.01
〜0.7mol％の範囲である。0.7mol％より多い場
合は、1200℃以下での焼結が困難であり、積層コ
ンデンサーを製造する場合、内部電極と誘電体層
間でのデラミネーシヨンが著しい。また、
0.01mol％以下の場合では、添加効果がほとんど
認められず、信頼性が低い。デラミネーシヨンが
起こらず信頼性も充分良好となる最も好ましい範
囲は0.05〜0.5mol％の範囲である。 酸化銅の割合は、CuOとして0.2〜7mol％の範
囲である。7mol％より多い場合は、デラミネー
シヨンが著しく、誘電損失の値も大きくなる。ま
た、焼結時のグレインサイズが不均一で大きくな
り、信頼性も極めて悪化する。0.2mol％より少
ない場合は、低温焼結が困難となる。デラミネー
シヨンが起こらず、充分高い信頼性を与える最も
好ましい範囲は0.6〜3mol％である。 さらに、好適な実施態様において、スズ酸バリ
ウム、スズ酸カルシウム、スズ酸ストロンチウ
ム、スズ酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコ
ン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン
酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛の中から選ばれ
た１種以上の複合酸化物を、第一成分、第二成
分、第三成分、第四成分の和100モルに対して２
〜20mol添加することにより、室温付近の誘電率
を9000以上に増大することが可能である。その量
が２モル未満では、添加効果はあまり顕著ではな
く、室温付近の誘電率も低い。また、20モル以上
では、1200℃以下での焼結が困難となる。スズ酸
バリウムまたはスズ酸カルシウムまたはこれらの
混合物を用いた場合、誘電率の大きなものが得ら
れ易くなる。 （実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 １ チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マンガンお
よび酸化銅を表１に示す割合で秤量し、純水を加
え、湿式ボールミルにより混合した（表１中、試
料番号１，４，５，６，７は比較例）。混合物を
充分乾燥、粗砕した後、アクリル樹脂をバインダ
ーにトリクロロエタンを溶媒として、ボールメデ
イアにジルコニアを使用し、ペーストを調製し
た。得られたペーストから、ドクターブレード法
で厚み28μmのグリーンシートを作成し、スクリ
ーン印刷法により有効層５層の積層コンデンサー
を試作した。このチツプを脱バインダーした後、
1100℃、３時間焼結した。得られた積層コンデン
サーは、誘電体層厚みが18μm、有効内部電極面
積が0.009cm2である。次に、外部電極として銀電
極を焼き付け電気特性を測定した。 誘電率と誘電損失は、LCRメーターを用いて、
1KHz、1V、20℃の条件下で測定した。絶縁抵抗
は高絶縁抵抗計を使用し、50V電圧印加１分間値
で示した。また、グレインサイズは積層コンデン
サーの断面を研磨し、１：１塩酸でエツチング処
理後、走査形電子顕微鏡写真を撮影し、ラインイ
ンターセプト法により求めた。信頼性の評価とし
て高温負荷試験を行い、寿命は125℃、200VDC
負荷条件下、故障率63％に到達する時間で表わし
た。測定結果を表２に示す。 試料番号１，４，５，６，７は比較例で、試料
番号２，３が本発明であるが、表２より明らかな
ように、酸化マンガンの添加により、信頼性は著
しく向上していることがわかる。
電性セラミツク組成物に関するものであり、さら
に詳しくは、コンデンサー用途として適した強誘
電性組成物に関するものである。 （従来の技術） 従来、チタン酸バリウムを主成分とする強誘電
性セラミツク組成物は、焼結温度が1300℃以上と
極めて高いため、積層コンデンサー用途として用
いる場合、内部電極材料として高温の焼結温度に
耐えうる高融点貴金属、例えば、白金、パラジウ
ム、金等が用いられてきたが、これらの貴金属は
高価なものであるため、積層コンデンサーのコス
トも高いものとなる。また、高温で焼結するた
め、焼結炉の設計、焼結に要するエネルギー等も
問題となつてくる。すなわち、積層コンデンサー
を製造する場合、コストの面から内部電極材料と
して安価な銀を主成分とすることが好ましく、ま
た、炉の設計が容易であるためにも、低温で焼結
可能な強誘電性セラミツク組成物が強く望まれて
いた。 チタン酸バリウムの焼結温度を低下させるため
の焼結助剤として、酸化銅〔Trans.Brit.Ceram.
Soc.，74，165（1975）〕、フツ化リチウム〔J.Am.
Ceram.Soc.，66，11，801（1983）、特開昭57−
160963〕等が報告されているが、これらの焼結助
剤を用いて誘電体磁器を作成した場合、グレイン
サイズが大きく、不均一であり、場合によつては
数10μmに達する異常粒成長も起こり得る。この
欠点を改善する方法として、特開昭61−251561に
は、酸化銅と酸化亜鉛および／または酸化カドミ
ウムを0.2〜5.5mol％を添加することで、1200℃
以下の焼結温度で、ほぼ理論密度の焼結体が得ら
れ、なおかつ、その微構造を制御できる可能性が
開示されている。しかし、この方法で得られる誘
電体磁器は、1200℃以下で焼結でき、グレインも
微小均一で、電気特性（例えば、誘電率、絶縁抵
抗、誘電損失）も比較的良好であるが、信頼性に
若干の問題が残されていた。 この問題に対し、チタン酸バリウムに希土類酸
化物を添加すると、信頼性が向上することが知ら
れている。J.Am.Ceram.Soc.，46，５，197
（1963）には、チタン酸バリウムに0.5mol％の酸
化ランタンを添加し、1375〜1500℃で焼結した積
層コンデンサーの信頼性が向上することが報告さ
れている。この方法では、焼結温度が高いため、
グレインサイズが不均一になり易く、実用上電気
特性も不安定である。 （発明が解決しようとする課題） したがつて、従来技術では1200℃以下の温度で
焼結でき、グレインが微小均一であり、電気特性
が良好で同時に信頼性を満足する誘電体磁器組成
物は見い出されていない。 （課題を解決するための手段） 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、チタン
酸バリウムに酸化銅、酸化亜鉛を添加し、さらに
酸化マンガンを特定量添加した際に、1200℃以下
の焼結温度で、微構造が微小で均一なグレインを
有し、理論密度の95％以上に緻密化した焼結体が
得られ、同時に信頼性が飛躍的に向上することを
見い出し、本発明に到達した。 すなわち、本発明は、第一成分として86.8〜
99.59mol％のチタン酸バリウム、第二成分とし
て0.2〜5.5mol％の酸化亜鉛、第三成分として
0.01〜0.7mol％の酸化マンガン、第四成分として
0.2〜7mol％の酸化銅からなる誘電性セラミツク
組成物に関するものである。 チタン酸バリウムに特定量の酸化亜鉛、酸化マ
ンガン、酸化銅を添加し焼成した誘電性セラミツ
ク組成物は、酸化マンガン無添加の場合に比べ、
誘電率の温度依存性が小さく、グレインサイズは
小さく均一であり、極めて信頼性が高い。 さらに、特定のチタン酸塩、ジルコン酸塩、ス
ズ酸塩から選ばれた１種以上の特定量を第五成分
として組み合わせることにより、上記特性を損ね
ることなく室温付近の誘電率を9000以上にまで高
めることが可能である。 本発明で使用するチタン酸バリウムは、固相
法、液相法（例えば、しゆう酸塩法、アルコキシ
ド法等）いずれの方法で製造されたものでもよ
い。平均粒径が1μm以下と小さく、粒度分布の均
一なものを用いた場合、一層均一な微構造を持
ち、電気特性の良好な信頼性の高い磁器が得られ
る。 本発明では、添加物として酸化亜鉛、酸化マン
ガン、酸化銅をそのまま用いることができるが、
水酸化物、炭酸塩などの無機酸塩や、しゆう酸
塩、アルコキシドなどの有機塩等、焼結温度以下
で分解して酸化物となるものならばいずれも使用
できる。酸化銅としては一価、二価、および一
価、二価の共存しているもの、いずれのものも使
用できる。酸化マンガンとしては、二価、三価、
四価、七価およびそれらが共存しているもの、い
ずれのものも使用できる。 また、本発明で第五成分として添加する酸化物
は、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウム、スズ酸
ストロンチウム、スズ酸鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウ
ム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛の
通常の複合酸化物の形のものが好適に用いられ
る。 本発明の磁器組成物中のチタン酸バリウムの割
合は、86.8〜99.59mol％の範囲である。その割合
が99.59mol％より多いと、1200℃以下の温度で
焼結が困難となり、86.8mol％より少ないと、焼
結時に著しい素地の変形が生じる。焼結性がよ
く、かつ、素地の変形がほとんど生じない好まし
い範囲は93.5〜98.75mol％である。 酸化亜鉛の割合は、ZnOの形として0.2〜
5.5mol％の範囲である。5.5mol％を超えると、
1200℃以下での焼結が困難であり、グレインの不
均一性、絶縁抵抗の低下を招く。0.2mol％未満
では、添加効果がほとんど認められず、また、誘
電損失も増大する。焼結性が良好で充分高い絶縁
抵抗を与える最も好ましい範囲は0.6〜3mol％の
範囲である。 酸化マンガンの割合は、Mn203の形として0.01
〜0.7mol％の範囲である。0.7mol％より多い場
合は、1200℃以下での焼結が困難であり、積層コ
ンデンサーを製造する場合、内部電極と誘電体層
間でのデラミネーシヨンが著しい。また、
0.01mol％以下の場合では、添加効果がほとんど
認められず、信頼性が低い。デラミネーシヨンが
起こらず信頼性も充分良好となる最も好ましい範
囲は0.05〜0.5mol％の範囲である。 酸化銅の割合は、CuOとして0.2〜7mol％の範
囲である。7mol％より多い場合は、デラミネー
シヨンが著しく、誘電損失の値も大きくなる。ま
た、焼結時のグレインサイズが不均一で大きくな
り、信頼性も極めて悪化する。0.2mol％より少
ない場合は、低温焼結が困難となる。デラミネー
シヨンが起こらず、充分高い信頼性を与える最も
好ましい範囲は0.6〜3mol％である。 さらに、好適な実施態様において、スズ酸バリ
ウム、スズ酸カルシウム、スズ酸ストロンチウ
ム、スズ酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコ
ン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン
酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛の中から選ばれ
た１種以上の複合酸化物を、第一成分、第二成
分、第三成分、第四成分の和100モルに対して２
〜20mol添加することにより、室温付近の誘電率
を9000以上に増大することが可能である。その量
が２モル未満では、添加効果はあまり顕著ではな
く、室温付近の誘電率も低い。また、20モル以上
では、1200℃以下での焼結が困難となる。スズ酸
バリウムまたはスズ酸カルシウムまたはこれらの
混合物を用いた場合、誘電率の大きなものが得ら
れ易くなる。 （実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 １ チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マンガンお
よび酸化銅を表１に示す割合で秤量し、純水を加
え、湿式ボールミルにより混合した（表１中、試
料番号１，４，５，６，７は比較例）。混合物を
充分乾燥、粗砕した後、アクリル樹脂をバインダ
ーにトリクロロエタンを溶媒として、ボールメデ
イアにジルコニアを使用し、ペーストを調製し
た。得られたペーストから、ドクターブレード法
で厚み28μmのグリーンシートを作成し、スクリ
ーン印刷法により有効層５層の積層コンデンサー
を試作した。このチツプを脱バインダーした後、
1100℃、３時間焼結した。得られた積層コンデン
サーは、誘電体層厚みが18μm、有効内部電極面
積が0.009cm2である。次に、外部電極として銀電
極を焼き付け電気特性を測定した。 誘電率と誘電損失は、LCRメーターを用いて、
1KHz、1V、20℃の条件下で測定した。絶縁抵抗
は高絶縁抵抗計を使用し、50V電圧印加１分間値
で示した。また、グレインサイズは積層コンデン
サーの断面を研磨し、１：１塩酸でエツチング処
理後、走査形電子顕微鏡写真を撮影し、ラインイ
ンターセプト法により求めた。信頼性の評価とし
て高温負荷試験を行い、寿命は125℃、200VDC
負荷条件下、故障率63％に到達する時間で表わし
た。測定結果を表２に示す。 試料番号１，４，５，６，７は比較例で、試料
番号２，３が本発明であるが、表２より明らかな
ように、酸化マンガンの添加により、信頼性は著
しく向上していることがわかる。
【表】
【表】
【表】
実施例 ２
第五成分としてスズ酸バリウム、スズ酸カルシ
ウムを表３に示す割合で秤量し（表３中、試料番
号１，６，８は比較例）、実施例１と同様の方法
で積層コンデンサーを試作した。測定結果を表４
に示す。 試料番号１，６，８は比較例で、試料番号２，
３，４，５，７，９が本発明であるが、表４より
明らかなように、スズ酸バリウム、スズ酸カルシ
ウムを添加することにより、20℃での容量を増大
することが可能であり、グレインサイズも小さ
く、同時に信頼性の高い積層コンデンサーが得ら
れることがわかる。
ウムを表３に示す割合で秤量し（表３中、試料番
号１，６，８は比較例）、実施例１と同様の方法
で積層コンデンサーを試作した。測定結果を表４
に示す。 試料番号１，６，８は比較例で、試料番号２，
３，４，５，７，９が本発明であるが、表４より
明らかなように、スズ酸バリウム、スズ酸カルシ
ウムを添加することにより、20℃での容量を増大
することが可能であり、グレインサイズも小さ
く、同時に信頼性の高い積層コンデンサーが得ら
れることがわかる。
【表】
【表】
【表】
以上の実施例において、チタン酸バリウムは
BaとTiのモル比がほぼ１のものを用いたが、
0.05モル程度その比率がずれていても良好な特性
を得ることができる。 （発明の効果） 以上述べたことから、本発明の強誘電性セラミ
ツク組成物は、1200℃以下の温度で焼結可能であ
り、グレインサイズが均一で微細であり、誘電損
失、絶縁抵抗などの電気物性も良好であり、極め
て高い信頼性を有するものである。さらに、これ
らの特性を損ねることなく、室温付近での誘電率
を9000以上に高めることができ、積層セラミツク
コンデンサー用誘電性組成物として極めて有用で
あり、その産業的価値は大きいものである。
BaとTiのモル比がほぼ１のものを用いたが、
0.05モル程度その比率がずれていても良好な特性
を得ることができる。 （発明の効果） 以上述べたことから、本発明の強誘電性セラミ
ツク組成物は、1200℃以下の温度で焼結可能であ
り、グレインサイズが均一で微細であり、誘電損
失、絶縁抵抗などの電気物性も良好であり、極め
て高い信頼性を有するものである。さらに、これ
らの特性を損ねることなく、室温付近での誘電率
を9000以上に高めることができ、積層セラミツク
コンデンサー用誘電性組成物として極めて有用で
あり、その産業的価値は大きいものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第一成分として86.8〜99.59mol％のチタン酸
バリウム、第二成分として0.2〜5.5mol％の酸化
亜鉛、第三成分として0.01〜0.7mol％の酸化マン
ガン、第四成分として0.2〜7mol％の酸化銅から
なる誘電性セラミツク組成物。 ２ 第一成分が93.5〜98.75mol％、第二成分が
0.6〜3mol％、第三成分が0.05〜0.5mol％、第四
成分が0.6〜3mol％である請求項１記載の誘電性
セラミツク組成物。 ３ 請求項１記載の誘電性セラミツク組成物
100molに対し、第五成分として、スズ酸バリウ
ム、スズ酸カルシウム、スズ酸ストロンチウム、
スズ酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸
バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ス
トロンチウム、ジルコン酸鉛の中から選ばれた１
種以上を２〜20mol含有する誘電性セラミツク組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015744A JPH01192762A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | チタン酸バリウムを基材とする誘電性セラミック組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015744A JPH01192762A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | チタン酸バリウムを基材とする誘電性セラミック組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192762A JPH01192762A (ja) | 1989-08-02 |
| JPH0468258B2 true JPH0468258B2 (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=11897272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63015744A Granted JPH01192762A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | チタン酸バリウムを基材とする誘電性セラミック組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01192762A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5294441B2 (ja) | 2006-03-30 | 2013-09-18 | 双信電機株式会社 | 電子部品 |
| CN110590358A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-20 | 河南科技大学 | 一种具有高储能密度的钛酸锶基电介质陶瓷及其制备方法 |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP63015744A patent/JPH01192762A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01192762A (ja) | 1989-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7184446B2 (ja) | 積層セラミックキャパシタ | |
| KR100414331B1 (ko) | 비환원성 유전체 세라믹 및 이것을 사용한 모놀리식 세라믹 커패시터 | |
| JP4521387B2 (ja) | 耐還元性誘電体磁器組成物 | |
| JP4717302B2 (ja) | 誘電体磁器組成物及び電子部品 | |
| JPH0825795B2 (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| JP3634930B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP7262640B2 (ja) | セラミックコンデンサ | |
| JP2003176172A (ja) | 誘電体磁器組成物及び電子部品 | |
| CN112592175B (zh) | 一种电介质陶瓷、多层陶瓷电容器 | |
| JPH0468258B2 (ja) | ||
| JP2583091B2 (ja) | 誘電性セラミック組成物 | |
| JP2583090B2 (ja) | 誘電体セラミック組成物 | |
| JP3600701B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2001278662A (ja) | 誘電体磁器およびその製法 | |
| JPH0468259B2 (ja) | ||
| JP2958826B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2872513B2 (ja) | 誘電体磁器及び磁器コンデンサ | |
| JPH03112858A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP3438334B2 (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| JP2003176173A (ja) | 誘電体磁器組成物及び電子部品 | |
| JP3401145B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH10139539A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH04368709A (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| JPS61251563A (ja) | 高誘電率磁器組成物 | |
| JP2694975B2 (ja) | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |