JPH0510763B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0510763B2 JPH0510763B2 JP59177786A JP17778684A JPH0510763B2 JP H0510763 B2 JPH0510763 B2 JP H0510763B2 JP 59177786 A JP59177786 A JP 59177786A JP 17778684 A JP17778684 A JP 17778684A JP H0510763 B2 JPH0510763 B2 JP H0510763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- solid solution
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- dielectric
- 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
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器組成物、特にコンデンサ用
誘電体磁器組成物に関する。 従来例の構成とその問題点 セラミツクコンデンサ用の高誘電率を有する誘
電体磁器組成物を作るための材料として、チタン
酸バリウム系の材料が広く使用されている。この
系の材料を用いた従来の誘電体磁器組成物の比誘
電率は、その温度特性と密接な関係にあり、JIS
規格に定められたＹ級Ｆ特性（−25℃〜85℃の温
度範囲で誘電率の温度変化が20℃の値を基準にし
て＋30％〜−80％以内）を満たす磁器組成物では
10000程度、Ｙ級Ｄ特性（上記条件で＋20％〜−
30％以内）では4000程度、Ｙ級Ｂ特性（上記条件
で±10％以内）では1000程度である。かかるチタ
ン酸バリウム系の材料を用いた誘電体磁器組成物
は、その誘電損失tanδも低く、寿命特性等その他
の諸特性も優れているが、その焼成には1200〜
1400℃という相当高い温度を必要とする。このた
めチタン酸バリウム系の材料からなる組成物から
セラミツクコンデンサを作るときには、内部電極
として高価な白金またはパラジウム系の電極が必
要となる。 一方安価な銀系の電極が使用できる焼成温度の
低い誘電体組成物として、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3，
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/3N2/3）O3，Pb
（Zn1/3Nb2/3）O3等の複合酸化物を組合せた誘電
体組成物が知られている。この系の材料からなる
誘電体組成物は、誘電率の温度変化が大きく、小
さい温度変化率が要求される前述したＹ級Ｂ特性
のものは知られていない。またこの種の誘電体組
成物で大きい比誘電率を示すものは、焼成後の粒
径が大きいため機械的強度が小さく、実用上さま
ざまな問題が発生することがある。 従つて焼成温度が低くて、電極として白金系ま
たはパラジウム系電極材料を使用しないですみ、
すぐれた温度特性を有し、かつ機械的強度がすぐ
れた誘電体磁器組成物が得られるならばその工業
的価値が大であることは明らかである。 発明の目的 本発明は、焼成温度が900〜1100℃と低く、か
つJIS規格で定められたＹ級Ｄ特性またはＹ級Ｂ
特性の温度変化率を有する誘電体磁器組成物であ
つて、しかも前記チタン酸バリウム系の誘電体磁
器組成物と同等の比誘電率を有するコンデンサ用
誘電体磁器組成物を提供することにある。 発明の構成 本発明のコンデンサ用誘電体磁器組成物は、
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/2W1/2）O3，Pb
（Zn1/2W1/2）O3，およびPb（Ni1/2W1/2）O3よりな
る群より選択した少なくとも１種のタングステン
含有化合物と、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3，Pb（Zn1/3
Nb2/3）O3，Pb（Mg1/3Nb2/3）O3およびPb（Ni1/3
Nb2/3）O3よりなる群より選択した少なくとも１
種以上のニオブ含有化合物とを含有する固溶体で
ある第１成分50〜90モル％、およびBaTiO3を主
成分とする固溶体である第２成分50〜10モル％か
らなる。 なお上記本発明による誘電体磁器組成物におい
て、誘電損失tanδはMnO2を添加することにより
改良されるのでこれを添加するのが好ましい。た
だし、MnO2の添加は0.2重量％程度でtanδは１％
以下となるが１重量％を越えると再びtanδは大き
くなるので、MnO2の添加量は１重量％以下にす
るのが好ましい。 上記第２成分であるBaTiO3を主成分とする固
溶体としては、他にSr，Zr，Snを含有する固溶
体を使用できる。例えばBa1-xSrxTiO3（ｘは０＜
ｘ≦0.2である）、BaTi1-yZryO3（ｙは０＜ｙ≦
0.15である）およびBaTi1-zSnzO3（ｚは０＜ｚ≦
0.1である）を使用できる。 上記第１成分中にタングステン含有成分を含有
しない場合には形成される誘電体磁器組成物の焼
成温度が1100℃を越えてしまい好ましくない。ま
たニオブ含有成分を含有しない場合には誘電率が
小さくなりチタン酸バリウム系の誘電体磁器と同
等の比誘電率が得られないので好ましくない。 上記第１成分が50モル％未満、従つて第２成分
が50モル％を越えると焼成温度が1100℃を越え好
ましくない。また上記第１成分が90モル％を越え
ると、従つて第２成分が10モル％未満となると85
℃の誘電率の変化が大きくなるため好ましくな
い。 また第２成分においてBaTiO3の含有率が少な
くなると例えばSr，Zr，Sn成分が大となると誘
電率の温度変化率が大きくなるので好ましくな
い。 本発明の誘電体磁器組成物を作るに当つては従
来より知られている任意の方法を使用できる。 実施例の説明 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 表１に示す各試料の第１成分を、それぞれ化学
的に純粋なPbO，Fe2O3，MgO，ZnO，NiO，
WO3およびNb2O5を用いて表１の各第１成分の
組成になるように秤量した。 また別に表１に示す各試料の第２成分を、それ
ぞれ化学的に純粋なBaCO3，SrCO3，TiO2，
ZrO2およびSnO2を用いて表１の各第２成分の組
成になるように秤量した。更に本実施例の誘電体
磁器組成物ではMnO3を表１に示す割合で含有さ
せた。 各試料の組成割合になるように上記各成分をポ
リエチレンのポツトに入れ、更に純水とめのう玉
石を入れ、15時間攪拌混合し、めのう玉石を除き
乾燥した後、650〜850℃で予備燬焼した。この燬
焼物を再びポリエチレンポツトに入れて再び純水
とめのう玉石を入れて15時間粉砕し、めのう玉石
を除いた後乾燥した。その後各乾燥試料にポリビ
ニルアルコール水溶液をバインダーとして加え、
直径13mm、高さ10mmの円柱状に加圧成形し、バイ
ンダーを焼却した後、マグネシア容器に入れ、表
１に示す如き焼成温度で各試料を焼成した。得ら
れた各焼成試料を１mmの厚さに切断し、両面に焼
成試料の誘電的特性を測定するためCr−Auを蒸
着して電極を形成し、それぞれの試料について、
1KHz，1V／mmの電界で20℃での比誘電率、tanδ
および−25℃〜85℃での比誘電率の温度変化率を
測定した。これらの結果を表１に示す。
誘電体磁器組成物に関する。 従来例の構成とその問題点 セラミツクコンデンサ用の高誘電率を有する誘
電体磁器組成物を作るための材料として、チタン
酸バリウム系の材料が広く使用されている。この
系の材料を用いた従来の誘電体磁器組成物の比誘
電率は、その温度特性と密接な関係にあり、JIS
規格に定められたＹ級Ｆ特性（−25℃〜85℃の温
度範囲で誘電率の温度変化が20℃の値を基準にし
て＋30％〜−80％以内）を満たす磁器組成物では
10000程度、Ｙ級Ｄ特性（上記条件で＋20％〜−
30％以内）では4000程度、Ｙ級Ｂ特性（上記条件
で±10％以内）では1000程度である。かかるチタ
ン酸バリウム系の材料を用いた誘電体磁器組成物
は、その誘電損失tanδも低く、寿命特性等その他
の諸特性も優れているが、その焼成には1200〜
1400℃という相当高い温度を必要とする。このた
めチタン酸バリウム系の材料からなる組成物から
セラミツクコンデンサを作るときには、内部電極
として高価な白金またはパラジウム系の電極が必
要となる。 一方安価な銀系の電極が使用できる焼成温度の
低い誘電体組成物として、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3，
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/3N2/3）O3，Pb
（Zn1/3Nb2/3）O3等の複合酸化物を組合せた誘電
体組成物が知られている。この系の材料からなる
誘電体組成物は、誘電率の温度変化が大きく、小
さい温度変化率が要求される前述したＹ級Ｂ特性
のものは知られていない。またこの種の誘電体組
成物で大きい比誘電率を示すものは、焼成後の粒
径が大きいため機械的強度が小さく、実用上さま
ざまな問題が発生することがある。 従つて焼成温度が低くて、電極として白金系ま
たはパラジウム系電極材料を使用しないですみ、
すぐれた温度特性を有し、かつ機械的強度がすぐ
れた誘電体磁器組成物が得られるならばその工業
的価値が大であることは明らかである。 発明の目的 本発明は、焼成温度が900〜1100℃と低く、か
つJIS規格で定められたＹ級Ｄ特性またはＹ級Ｂ
特性の温度変化率を有する誘電体磁器組成物であ
つて、しかも前記チタン酸バリウム系の誘電体磁
器組成物と同等の比誘電率を有するコンデンサ用
誘電体磁器組成物を提供することにある。 発明の構成 本発明のコンデンサ用誘電体磁器組成物は、
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/2W1/2）O3，Pb
（Zn1/2W1/2）O3，およびPb（Ni1/2W1/2）O3よりな
る群より選択した少なくとも１種のタングステン
含有化合物と、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3，Pb（Zn1/3
Nb2/3）O3，Pb（Mg1/3Nb2/3）O3およびPb（Ni1/3
Nb2/3）O3よりなる群より選択した少なくとも１
種以上のニオブ含有化合物とを含有する固溶体で
ある第１成分50〜90モル％、およびBaTiO3を主
成分とする固溶体である第２成分50〜10モル％か
らなる。 なお上記本発明による誘電体磁器組成物におい
て、誘電損失tanδはMnO2を添加することにより
改良されるのでこれを添加するのが好ましい。た
だし、MnO2の添加は0.2重量％程度でtanδは１％
以下となるが１重量％を越えると再びtanδは大き
くなるので、MnO2の添加量は１重量％以下にす
るのが好ましい。 上記第２成分であるBaTiO3を主成分とする固
溶体としては、他にSr，Zr，Snを含有する固溶
体を使用できる。例えばBa1-xSrxTiO3（ｘは０＜
ｘ≦0.2である）、BaTi1-yZryO3（ｙは０＜ｙ≦
0.15である）およびBaTi1-zSnzO3（ｚは０＜ｚ≦
0.1である）を使用できる。 上記第１成分中にタングステン含有成分を含有
しない場合には形成される誘電体磁器組成物の焼
成温度が1100℃を越えてしまい好ましくない。ま
たニオブ含有成分を含有しない場合には誘電率が
小さくなりチタン酸バリウム系の誘電体磁器と同
等の比誘電率が得られないので好ましくない。 上記第１成分が50モル％未満、従つて第２成分
が50モル％を越えると焼成温度が1100℃を越え好
ましくない。また上記第１成分が90モル％を越え
ると、従つて第２成分が10モル％未満となると85
℃の誘電率の変化が大きくなるため好ましくな
い。 また第２成分においてBaTiO3の含有率が少な
くなると例えばSr，Zr，Sn成分が大となると誘
電率の温度変化率が大きくなるので好ましくな
い。 本発明の誘電体磁器組成物を作るに当つては従
来より知られている任意の方法を使用できる。 実施例の説明 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 表１に示す各試料の第１成分を、それぞれ化学
的に純粋なPbO，Fe2O3，MgO，ZnO，NiO，
WO3およびNb2O5を用いて表１の各第１成分の
組成になるように秤量した。 また別に表１に示す各試料の第２成分を、それ
ぞれ化学的に純粋なBaCO3，SrCO3，TiO2，
ZrO2およびSnO2を用いて表１の各第２成分の組
成になるように秤量した。更に本実施例の誘電体
磁器組成物ではMnO3を表１に示す割合で含有さ
せた。 各試料の組成割合になるように上記各成分をポ
リエチレンのポツトに入れ、更に純水とめのう玉
石を入れ、15時間攪拌混合し、めのう玉石を除き
乾燥した後、650〜850℃で予備燬焼した。この燬
焼物を再びポリエチレンポツトに入れて再び純水
とめのう玉石を入れて15時間粉砕し、めのう玉石
を除いた後乾燥した。その後各乾燥試料にポリビ
ニルアルコール水溶液をバインダーとして加え、
直径13mm、高さ10mmの円柱状に加圧成形し、バイ
ンダーを焼却した後、マグネシア容器に入れ、表
１に示す如き焼成温度で各試料を焼成した。得ら
れた各焼成試料を１mmの厚さに切断し、両面に焼
成試料の誘電的特性を測定するためCr−Auを蒸
着して電極を形成し、それぞれの試料について、
1KHz，1V／mmの電界で20℃での比誘電率、tanδ
および−25℃〜85℃での比誘電率の温度変化率を
測定した。これらの結果を表１に示す。
【表】
【表】
上記表１中＊印を付したものは本発明の範囲外
の試料である。上記表１のデータから明らかな如
く、本発明による誘電体磁器組成物は1100℃以下
で焼成でき、このため、銀等の安価な内部電極材
料を使用できることが判る。また比誘電率は従来
の材料から作られたものと同等であり、しかも−
25℃〜85℃の温度範囲で、20℃の時の値を基準と
する誘電率範囲が−30％以内であり、JIS規格に
定められたＹ級Ｄ特性を全てが満足し、さらに±
10％以内であるＹ級Ｂ特性を満すものも得られる
ことが判る。 上記表１の本発明の範囲外の試料のデータから
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/2W1/2）O3，Pb
（Zn1/2W1/2）O3，およびPb（Ni1/2W1/2）O3、即ち
第１成分中のタングステン含有成分を含まぬ計料
は焼成温度が1100℃以上となる（試料番号12参
照）。また第２成分BaTiO3を主成分とする成分
が50モル％を越えると、この場合にも焼成温度が
1100℃を越えてしまう（試料番号15，21，26参
照）。また第２成分中、Sr，Zr，Snが各々0.2，
0.15，0.1を越えると誘電率の温度変化率が−30
％以上となる（試料番号30，33，36参照）。 発明の効果 以上述べた如く、本発明による誘電体磁器組成
物はすぐれた温度特性を有し、また焼成温度を低
くできるため、安価な銀の如き内部電極材料を使
用した積層型セラミツクコンデンサを作成するこ
とができる。
の試料である。上記表１のデータから明らかな如
く、本発明による誘電体磁器組成物は1100℃以下
で焼成でき、このため、銀等の安価な内部電極材
料を使用できることが判る。また比誘電率は従来
の材料から作られたものと同等であり、しかも−
25℃〜85℃の温度範囲で、20℃の時の値を基準と
する誘電率範囲が−30％以内であり、JIS規格に
定められたＹ級Ｄ特性を全てが満足し、さらに±
10％以内であるＹ級Ｂ特性を満すものも得られる
ことが判る。 上記表１の本発明の範囲外の試料のデータから
Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/2W1/2）O3，Pb
（Zn1/2W1/2）O3，およびPb（Ni1/2W1/2）O3、即ち
第１成分中のタングステン含有成分を含まぬ計料
は焼成温度が1100℃以上となる（試料番号12参
照）。また第２成分BaTiO3を主成分とする成分
が50モル％を越えると、この場合にも焼成温度が
1100℃を越えてしまう（試料番号15，21，26参
照）。また第２成分中、Sr，Zr，Snが各々0.2，
0.15，0.1を越えると誘電率の温度変化率が−30
％以上となる（試料番号30，33，36参照）。 発明の効果 以上述べた如く、本発明による誘電体磁器組成
物はすぐれた温度特性を有し、また焼成温度を低
くできるため、安価な銀の如き内部電極材料を使
用した積層型セラミツクコンデンサを作成するこ
とができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Pb（Fe2/3W1/3）O3，Pb（Mg1/2W1/2）O3，Pb
（Zn1/2W1/2）O3，およびPb（Ni1/2W1/2）O3よりな
る群より選択した少なくとも１種のタングステン
含有化合物と、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3，Pb（Zn1/3
Nb2/3）O3，Pb（Mg1/3Nb2/3）O3およびPb（Ni1/3
Nb2/3）O3よりなる群より選択した少なくとも１
種以上のニオブ含有化合物とを含有する固溶体で
ある第１成分50〜90モル％、およびBaTiO3を主
成分とする固溶体である第２成分50〜10モル％か
らなることを特徴とするコンデンサ用誘電磁器組
成物。 ２ 第２成分のBaTiO3を主成分とする固溶体が
BaTiO3100％の固溶体である特許請求の範囲第
１項記載のコンデンサ用誘電体磁器組成物。 ３ 第２成分のBaTiO3を主成分とする固溶体が
Ba1-xSrxTiO3（式中ｘは０＜ｘ≦0.2である）で
表わされる固溶体である特許請求の範囲第１項記
載のコンデンサ用誘電体磁器組成物。 ４ 第２成分のBaTiO3を主成分とする固溶体が
BaTi1-yZryO3（式中ｙは０＜ｙ≦0.15である）で
表わされる固溶体である特許請求の範囲第１項記
載のコンデンサ用誘電体磁器組成物。 ５ 第２成分のBaTiO3を主成分とする固溶体が
BaTi1-zSnzO3（式中ｚは０＜ｚ≦0.1である）で
表わされる固溶体である特許請求の範囲第１項記
載のコンデンサ用誘電体磁器組成物。 ６ 更にMnO2を１重量％以下含有する特許請求
の範囲第１項〜第５項の何れか一つに記載のコン
デンサ用誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177786A JPS6155805A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177786A JPS6155805A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155805A JPS6155805A (ja) | 1986-03-20 |
| JPH0510763B2 true JPH0510763B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=16037076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177786A Granted JPS6155805A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6155805A (ja) |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59177786A patent/JPS6155805A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6155805A (ja) | 1986-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |