JPH05330909A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
- Publication number
- JPH05330909A JPH05330909A JP4196597A JP19659792A JPH05330909A JP H05330909 A JPH05330909 A JP H05330909A JP 4196597 A JP4196597 A JP 4196597A JP 19659792 A JP19659792 A JP 19659792A JP H05330909 A JPH05330909 A JP H05330909A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric constant
- high dielectric
- porcelain composition
- main component
- mgo
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結温度が低く、かつ誘電率が高い特性を有
する。 【構成】 ＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮ
ｂ2Ｏ5から調製される主成分組成が、一般式ｘＰｂＴｉ
Ｏ3−ｙＰｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2）Ｏ3 …（１） で表わされ、前記式（１）中のｘ，ｙ及びｚの値をｘ＋
ｙ＋ｚ＝１とするとき、前記ｘ，ｙ及びｚの値がそれぞ
れ ０．０２≦ｘ≦０．０６ …（２） ０．８０≦ｙ≦０．９２ …（３） ０．０２≦ｚ≦０．１８ …（４） の範囲にあることを特徴とする。
する。 【構成】 ＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮ
ｂ2Ｏ5から調製される主成分組成が、一般式ｘＰｂＴｉ
Ｏ3−ｙＰｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2）Ｏ3 …（１） で表わされ、前記式（１）中のｘ，ｙ及びｚの値をｘ＋
ｙ＋ｚ＝１とするとき、前記ｘ，ｙ及びｚの値がそれぞ
れ ０．０２≦ｘ≦０．０６ …（２） ０．８０≦ｙ≦０．９２ …（３） ０．０２≦ｚ≦０．１８ …（４） の範囲にあることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型大容量の積層セラ
ミックコンデンサ等の誘電体材料に適する高誘電率磁器
組成物に関するものである。
ミックコンデンサ等の誘電体材料に適する高誘電率磁器
組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高誘電率磁器組成物として、チタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を主成分とするものが一
般に使用されている。しかしチタン酸バリウムを主成分
とする磁器組成物はその焼結温度が１３００〜１４００
℃の高温であるため焼成コストが高く、特にこの磁器組
成物を積層コンデンサとして利用する場合に、内部電極
材料としては、そのような高温においても誘電体との反
応や酸化を生じないように、高融点で高価な貴金属類、
例えばＰｔ，Ｐｄ等を用いなければならず、積層セラミ
ックコンデンサのコスト低減の大きな障壁となってい
た。この点を解消するため、積層セラミックコンデンサ
において安価なＡｇを主成分とする電極が使用可能な焼
結温度の低い、鉄ニオブ酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛
系の誘電体磁器組成物（特開昭５５−１２１９５７、特
公昭６２−１７８０５）、或いはチタン酸鉛−マグネシ
ウムニオブ酸鉛系の誘電体磁器組成物（特開昭５５−１
２１９５８、特開昭５５−１２１９５９）が提案されて
いる。
ン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を主成分とするものが一
般に使用されている。しかしチタン酸バリウムを主成分
とする磁器組成物はその焼結温度が１３００〜１４００
℃の高温であるため焼成コストが高く、特にこの磁器組
成物を積層コンデンサとして利用する場合に、内部電極
材料としては、そのような高温においても誘電体との反
応や酸化を生じないように、高融点で高価な貴金属類、
例えばＰｔ，Ｐｄ等を用いなければならず、積層セラミ
ックコンデンサのコスト低減の大きな障壁となってい
た。この点を解消するため、積層セラミックコンデンサ
において安価なＡｇを主成分とする電極が使用可能な焼
結温度の低い、鉄ニオブ酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛
系の誘電体磁器組成物（特開昭５５−１２１９５７、特
公昭６２−１７８０５）、或いはチタン酸鉛−マグネシ
ウムニオブ酸鉛系の誘電体磁器組成物（特開昭５５−１
２１９５８、特開昭５５−１２１９５９）が提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の磁
器組成物のうち、鉄ニオブ酸鉛−マグネシウムニオブ酸
鉛系のものは絶縁抵抗が低く、また鉄を含むために安定
した性能の誘電体が得ることが困難である。またチタン
酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛系のものは焼結温度が未
だ十分に低くない。このため、上記従来の磁器組成物と
比べてより高い誘電率及び絶縁抵抗を有し、かつより低
い温度で焼結することのできる磁器組成物の出現が望ま
れていた。本発明の目的は、焼結温度が低く、かつ誘電
率が大きく、小型で大容量の積層セラミックコンデンサ
の誘電体材料に利用可能な高誘電率磁器組成物を提供す
ることにある。
器組成物のうち、鉄ニオブ酸鉛−マグネシウムニオブ酸
鉛系のものは絶縁抵抗が低く、また鉄を含むために安定
した性能の誘電体が得ることが困難である。またチタン
酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛系のものは焼結温度が未
だ十分に低くない。このため、上記従来の磁器組成物と
比べてより高い誘電率及び絶縁抵抗を有し、かつより低
い温度で焼結することのできる磁器組成物の出現が望ま
れていた。本発明の目的は、焼結温度が低く、かつ誘電
率が大きく、小型で大容量の積層セラミックコンデンサ
の誘電体材料に利用可能な高誘電率磁器組成物を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高誘電率磁器組成物は、ＰｂＯ，ＭｇＯ，
Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5から調製される主成分
組成が 一般式 ｘＰｂＴｉＯ3−ｙＰｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3 −ｚＰｂ（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3 …（１） で表わされ、前記式（１）中のｘ，ｙ及びｚの値をｘ＋
ｙ＋ｚ＝１とするとき、前記ｘ，ｙ及びｚの値がそれぞ
れ ０．０２≦ｘ≦０．０６ …（２） ０．８０≦ｙ≦０．９２ …（３） ０．０２≦ｚ≦０．１８ …（４） の範囲にあることを特徴とする。なお、前記主成分組成
にＭｇＯを添加物として前記主成分組成に対して０．１
重量％以上０．５重量％以下含ませてもよい。
に、本発明の高誘電率磁器組成物は、ＰｂＯ，ＭｇＯ，
Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5から調製される主成分
組成が 一般式 ｘＰｂＴｉＯ3−ｙＰｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3 −ｚＰｂ（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3 …（１） で表わされ、前記式（１）中のｘ，ｙ及びｚの値をｘ＋
ｙ＋ｚ＝１とするとき、前記ｘ，ｙ及びｚの値がそれぞ
れ ０．０２≦ｘ≦０．０６ …（２） ０．８０≦ｙ≦０．９２ …（３） ０．０２≦ｚ≦０．１８ …（４） の範囲にあることを特徴とする。なお、前記主成分組成
にＭｇＯを添加物として前記主成分組成に対して０．１
重量％以上０．５重量％以下含ませてもよい。
【０００５】以下、本発明を詳述する。本発明の磁器組
成物は、前記式（１）で表わされる主成分組成により構
成される。この主成分組成のｘ，ｙ及びｚの値を限定す
る理由について説明する。上記式（１）において、ｘが
０．０２未満であると誘電率が小さくなり、ｘが０．０
６を越えると誘電損失が大きくなる。このためｘの範囲
は０．０２≦ｘ≦０．０６とする。またｙが０．８０未
満であると誘電損失が大きくなり、ｙが０．９２を越え
ると焼結温度が高くなる。このためｙの範囲は０．８０
≦ｙ≦０．９２とする。更にｚが０．０２未満であると
焼結温度が高くなり、ｚが０．１８を越えると比抵抗が
小さくなる。このためｚの範囲は０．０２≦ｚ≦０．１
８とする。
成物は、前記式（１）で表わされる主成分組成により構
成される。この主成分組成のｘ，ｙ及びｚの値を限定す
る理由について説明する。上記式（１）において、ｘが
０．０２未満であると誘電率が小さくなり、ｘが０．０
６を越えると誘電損失が大きくなる。このためｘの範囲
は０．０２≦ｘ≦０．０６とする。またｙが０．８０未
満であると誘電損失が大きくなり、ｙが０．９２を越え
ると焼結温度が高くなる。このためｙの範囲は０．８０
≦ｙ≦０．９２とする。更にｚが０．０２未満であると
焼結温度が高くなり、ｚが０．１８を越えると比抵抗が
小さくなる。このためｚの範囲は０．０２≦ｚ≦０．１
８とする。
【０００６】上記主成分組成にＭｇＯを添加しても本発
明の目的は達成される。このＭｇＯを添加する理由は、
誘電率を更に高めるためである。添加する場合のＭｇＯ
の量は上記主成分組成を１００重量％とするとき０．１
重量％以上０．５重量％以下である。０．１重量％未満
では誘電率の向上に殆ど寄与せず、０．５重量％を越え
ると焼結温度が上昇する不具合を生じる。
明の目的は達成される。このＭｇＯを添加する理由は、
誘電率を更に高めるためである。添加する場合のＭｇＯ
の量は上記主成分組成を１００重量％とするとき０．１
重量％以上０．５重量％以下である。０．１重量％未満
では誘電率の向上に殆ど寄与せず、０．５重量％を越え
ると焼結温度が上昇する不具合を生じる。
【０００７】このような高誘電率磁器組成物を製造する
には、例えばＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ 2Ｏ3，ＴｉＯ2及び
Ｎｂ2Ｏ5等の粉末を所定の割合となるように秤量し、湿
式ボールミル等を用いて十分に混合する。ここで所定の
割合とは、後述する焼成により上記混合粉末が前記式
（１）〜（４）に示される主成分組成の固溶体となる割
合である。
には、例えばＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ 2Ｏ3，ＴｉＯ2及び
Ｎｂ2Ｏ5等の粉末を所定の割合となるように秤量し、湿
式ボールミル等を用いて十分に混合する。ここで所定の
割合とは、後述する焼成により上記混合粉末が前記式
（１）〜（４）に示される主成分組成の固溶体となる割
合である。
【０００８】次いでこの混合物を脱水し乾燥した後、必
要に応じて６００〜８００℃程度の温度範囲で０．５〜
数時間程度仮焼する。この仮焼は必ずしも行う必要はな
いが、これを行うことにより粒子がより均一化され、誘
電特性が向上する傾向がある。仮焼した場合には、仮焼
物を再度湿式ボールミル等により粉砕し、乾燥後、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のバインダ
を加えて、顆粒を作り、これを所定の形状にプレス成形
した後、焼成を行う。この焼成は７５０〜１０００℃程
度の温度範囲で０．５〜数時間程度行う。
要に応じて６００〜８００℃程度の温度範囲で０．５〜
数時間程度仮焼する。この仮焼は必ずしも行う必要はな
いが、これを行うことにより粒子がより均一化され、誘
電特性が向上する傾向がある。仮焼した場合には、仮焼
物を再度湿式ボールミル等により粉砕し、乾燥後、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のバインダ
を加えて、顆粒を作り、これを所定の形状にプレス成形
した後、焼成を行う。この焼成は７５０〜１０００℃程
度の温度範囲で０．５〜数時間程度行う。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の具体的態様を示すために、本
発明の実施例を説明する。以下に述べる実施例は本発明
の技術的範囲を限定するものではない。 ＜実施例１＞出発原料としてＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ
2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5を使用し、これらを表１に
示す７つの配合比となるように秤量し、ボールミル中で
純水とともに２４時間湿式混合した。ＭｇＯについては
０．２重量％余分に添加した。次いでこの混合物を脱水
し約１２０℃で乾燥した後、約８００℃で２時間保持し
て仮焼した。この仮焼物を再びボールミル中で純水とと
もに２４時間湿式粉砕した後、脱水し約１２０℃で乾燥
した。得られた粉末に有機バインダとしてポリビニルア
ルコール水溶液を加え、成形圧力約２００ｋｇｆ／ｃｍ
2で直径１５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの円板に加圧成形し
た。７つの配合比に基づく７種類の成形物をマグネシア
磁器容器に入れて表１に示すように９５０〜１０５０℃
の温度範囲でそれぞれ２時間焼成した。焼結して得られ
た円板形状の誘電体の両面にＡｇ電極を７００〜８００
℃の温度で焼付けて、その電気特性を調べた。その結果
を表１に示す。（以下、本頁余白）
発明の実施例を説明する。以下に述べる実施例は本発明
の技術的範囲を限定するものではない。 ＜実施例１＞出発原料としてＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ
2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5を使用し、これらを表１に
示す７つの配合比となるように秤量し、ボールミル中で
純水とともに２４時間湿式混合した。ＭｇＯについては
０．２重量％余分に添加した。次いでこの混合物を脱水
し約１２０℃で乾燥した後、約８００℃で２時間保持し
て仮焼した。この仮焼物を再びボールミル中で純水とと
もに２４時間湿式粉砕した後、脱水し約１２０℃で乾燥
した。得られた粉末に有機バインダとしてポリビニルア
ルコール水溶液を加え、成形圧力約２００ｋｇｆ／ｃｍ
2で直径１５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの円板に加圧成形し
た。７つの配合比に基づく７種類の成形物をマグネシア
磁器容器に入れて表１に示すように９５０〜１０５０℃
の温度範囲でそれぞれ２時間焼成した。焼結して得られ
た円板形状の誘電体の両面にＡｇ電極を７００〜８００
℃の温度で焼付けて、その電気特性を調べた。その結果
を表１に示す。（以下、本頁余白）
【００１０】
【表１】
【００１１】＜実施例２＞実施例１と同様に出発原料と
してＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5
を使用し、これらを表２に示す８つの配合比となるよう
に秤量した以外は実施例１と同様にして８種類の円板形
状の誘電体を作製した。得られた誘電体の両面に実施例
１と同様にしてＡｇ電極を焼付け、その電気特性を調べ
た。その結果を表２に示す。（以下、本頁余白）
してＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及びＮｂ2Ｏ5
を使用し、これらを表２に示す８つの配合比となるよう
に秤量した以外は実施例１と同様にして８種類の円板形
状の誘電体を作製した。得られた誘電体の両面に実施例
１と同様にしてＡｇ電極を焼付け、その電気特性を調べ
た。その結果を表２に示す。（以下、本頁余白）
【００１２】
【表２】
【００１３】なお、誘電率及び誘電損失はＹＨＰデジタ
ルＬＣＲメータモデル４２７４Ａを用い、測定周波数１
ｋＨｚ、測定電圧１．０Ｖrms、温度２５℃にて測定し
た。また比抵抗はＹＨＰアナログＩＲメータモデル４３
２９Ａを使用し、温度２５℃で５００Ｖの電圧を印加し
た後、１分後の絶縁抵抗値より求めた。表１及び表２よ
り明かなように、ｘ，ｙ，ｚの主成分組成比が本発明の
範囲内の磁性組成物（試料番号１〜７及び８〜１５）は
いずれも誘電率、比抵抗が大きく、誘電損失が小さくか
つ焼結温度が低いことが判る。
ルＬＣＲメータモデル４２７４Ａを用い、測定周波数１
ｋＨｚ、測定電圧１．０Ｖrms、温度２５℃にて測定し
た。また比抵抗はＹＨＰアナログＩＲメータモデル４３
２９Ａを使用し、温度２５℃で５００Ｖの電圧を印加し
た後、１分後の絶縁抵抗値より求めた。表１及び表２よ
り明かなように、ｘ，ｙ，ｚの主成分組成比が本発明の
範囲内の磁性組成物（試料番号１〜７及び８〜１５）は
いずれも誘電率、比抵抗が大きく、誘電損失が小さくか
つ焼結温度が低いことが判る。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の高誘電率磁
器組成物は誘電率、比抵抗が大きいため、積層セラミッ
クコンデンサの誘電体材料に用いれば、小型で大容量の
コンデンサを得ることができる。また本発明の高誘電率
磁器組成物は低い焼結温度で調製できるため焼成コスト
が小さく、積層セラミックコンデンサの製造する際に、
比較的安価なＡｇ系の内部電極を用いることができ、積
層セラミックコンデンサの製造コストを大幅に低減する
ことができる。
器組成物は誘電率、比抵抗が大きいため、積層セラミッ
クコンデンサの誘電体材料に用いれば、小型で大容量の
コンデンサを得ることができる。また本発明の高誘電率
磁器組成物は低い焼結温度で調製できるため焼成コスト
が小さく、積層セラミックコンデンサの製造する際に、
比較的安価なＡｇ系の内部電極を用いることができ、積
層セラミックコンデンサの製造コストを大幅に低減する
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＰｂＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2及
びＮｂ2Ｏ5から調製される主成分組成が 一般式 ｘＰｂＴｉＯ3−ｙＰｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3 −ｚＰｂ（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3 …（１） で表わされ、前記式（１）中のｘ，ｙ及びｚの値をｘ＋
ｙ＋ｚ＝１とするとき、前記ｘ，ｙ及びｚの値がそれぞ
れ ０．０２≦ｘ≦０．０６ …（２） ０．８０≦ｙ≦０．９２ …（３） ０．０２≦ｚ≦０．１８ …（４） の範囲にあることを特徴とする高誘電率磁器組成物。 - 【請求項２】 主成分組成にＭｇＯが添加物として前記
主成分組成に対して０．１重量％以上０．５重量％以下
含まれる請求項１記載の高誘電率磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196597A JPH05330909A (ja) | 1992-03-31 | 1992-06-30 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-106055 | 1992-03-31 | ||
| JP10605592 | 1992-03-31 | ||
| JP4196597A JPH05330909A (ja) | 1992-03-31 | 1992-06-30 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330909A true JPH05330909A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=14423937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4196597A Pending JPH05330909A (ja) | 1992-03-31 | 1992-06-30 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130873A (en) * | 1998-11-12 | 2000-10-10 | New Dimension Research & Instrument, Inc. | Optical pickup and servo control system for digital data storage |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4196597A patent/JPH05330909A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130873A (en) * | 1998-11-12 | 2000-10-10 | New Dimension Research & Instrument, Inc. | Optical pickup and servo control system for digital data storage |
| US6208609B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-03-27 | New Dimension Research & Instrument, Inc. | Optical system with interactive data capability |
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