JPH05339052A - 温度補償用誘電体磁器組成物 - Google Patents
温度補償用誘電体磁器組成物Info
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- JPH05339052A JPH05339052A JP4147742A JP14774292A JPH05339052A JP H05339052 A JPH05339052 A JP H05339052A JP 4147742 A JP4147742 A JP 4147742A JP 14774292 A JP14774292 A JP 14774292A JP H05339052 A JPH05339052 A JP H05339052A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Q値、誘電率の温度特性が温度補償用コンデ
ンサーとして満足する値を有する温度補償用誘電体磁器
組成物。 【構成】 一般式 (x・BaO−y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)−c
・TiO2 で表される組成物のx+y+z=100の成分割合を三
元系図で特定範囲内とし、TiO2の値を特定し、更に
z・ReO 3/2がd・Nd−e・La−f・Prからな
り、その組成の成分割合を特定範囲内とした温度補償用
誘電体磁器組成物。
ンサーとして満足する値を有する温度補償用誘電体磁器
組成物。 【構成】 一般式 (x・BaO−y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)−c
・TiO2 で表される組成物のx+y+z=100の成分割合を三
元系図で特定範囲内とし、TiO2の値を特定し、更に
z・ReO 3/2がd・Nd−e・La−f・Prからな
り、その組成の成分割合を特定範囲内とした温度補償用
誘電体磁器組成物。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Q値に優れ、誘電率の
温度変化係数が小さく、誘電率の高い温度補償用誘電体
磁器組成物に関する。
温度変化係数が小さく、誘電率の高い温度補償用誘電体
磁器組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、BaO−TiO2−Re2O3
系(Reは希土類元素を表す)から成る組成物は、Q値
に優れ、誘電率の温度変化係数が小さく、誘電率の高い
温度補償用誘電体磁器組成物として知られている。
系(Reは希土類元素を表す)から成る組成物は、Q値
に優れ、誘電率の温度変化係数が小さく、誘電率の高い
温度補償用誘電体磁器組成物として知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のBaO−T
iO2−Re2O3系の温度補償用誘電体磁器組成物は、
誘電率が90以下、温度係数が−20ppm/℃、Q値
が4000程度が限界であり、これらの電気的特性値
は、円板コンデンサーや円筒コンデンサーのような単層
構造のコンデンサーを更に小型化、容量拡大として使用
するとき満足する値ではないという問題がある。
iO2−Re2O3系の温度補償用誘電体磁器組成物は、
誘電率が90以下、温度係数が−20ppm/℃、Q値
が4000程度が限界であり、これらの電気的特性値
は、円板コンデンサーや円筒コンデンサーのような単層
構造のコンデンサーを更に小型化、容量拡大として使用
するとき満足する値ではないという問題がある。
【0004】本発明はかかる問題点を解消し、Q値、誘
電率の温度特性が温度補償用コンデンサーとして満足す
る値を有する温度補償用誘電体磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。
電率の温度特性が温度補償用コンデンサーとして満足す
る値を有する温度補償用誘電体磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の温度補償用誘電
体磁器組成物は、一般式 (x・BaO−y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)−c
・TiO2 からなり、Reは希土類元素を表し、x+y+z=10
0の組成を有する組成物であって、これらの成分割合が
三元系図において次の組成点A,B,C,D,E,F x・BaO y・BiO 3/2 z・ReO 3/2 A 35 30 35 B 30 30 40 C 25 35 40 D 20 35 45 E 20 30 50 F 35 15 50 を結ぶ線上およびこの線に囲まれる組成範囲内のモル量
であり、また、TiO2の値cが(x・BaO−y・B
iO 3/2−z・ReO 3/2)に対して110〜140の
範囲であり、また、ReO 3/2はd・Nd−e・La−
f・Prからなり、かつ、d+e+f=zであって、z
=100としたときz=d′+e′+f′の組成を有
し、更にd′=20〜90、e′=10〜80、f′=
0〜30の範囲であることを特徴とする。
体磁器組成物は、一般式 (x・BaO−y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)−c
・TiO2 からなり、Reは希土類元素を表し、x+y+z=10
0の組成を有する組成物であって、これらの成分割合が
三元系図において次の組成点A,B,C,D,E,F x・BaO y・BiO 3/2 z・ReO 3/2 A 35 30 35 B 30 30 40 C 25 35 40 D 20 35 45 E 20 30 50 F 35 15 50 を結ぶ線上およびこの線に囲まれる組成範囲内のモル量
であり、また、TiO2の値cが(x・BaO−y・B
iO 3/2−z・ReO 3/2)に対して110〜140の
範囲であり、また、ReO 3/2はd・Nd−e・La−
f・Prからなり、かつ、d+e+f=zであって、z
=100としたときz=d′+e′+f′の組成を有
し、更にd′=20〜90、e′=10〜80、f′=
0〜30の範囲であることを特徴とする。
【0006】
【作用】温度補償用誘電体磁器組成物の主成分たるx・
BaO・yBiO 3/2・zReO 3/2の組成をx+y+
z=100とし、かつこれらの成分割合が三元系図にお
いて、各組成点A,B,C,D,E,Fを結ぶ線上およ
びこの線に囲まれる組成範囲内のモル量とした理由は、
図1に示す領域Lにおいては誘電率が従来の温度補償用
誘電体磁器組成物と比べて優位差がなく、また、領域M
においては焼結性が著しく困難となり実現性が低下し、
また、領域Nになると誘電率、温度係数が満足する値が
得られなくなるからである。
BaO・yBiO 3/2・zReO 3/2の組成をx+y+
z=100とし、かつこれらの成分割合が三元系図にお
いて、各組成点A,B,C,D,E,Fを結ぶ線上およ
びこの線に囲まれる組成範囲内のモル量とした理由は、
図1に示す領域Lにおいては誘電率が従来の温度補償用
誘電体磁器組成物と比べて優位差がなく、また、領域M
においては焼結性が著しく困難となり実現性が低下し、
また、領域Nになると誘電率、温度係数が満足する値が
得られなくなるからである。
【0007】また、TiO2のcの値を(x・BaO−
y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)に対して110〜1
40の範囲とした理由は、c値が110未満の場合は焼
結性が著しく悪化し、Q値が低下するからであり、c値
が140を超えた場合は誘電率が小さくなり、温度係数
がマイナス側に増大するからである。
y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)に対して110〜1
40の範囲とした理由は、c値が110未満の場合は焼
結性が著しく悪化し、Q値が低下するからであり、c値
が140を超えた場合は誘電率が小さくなり、温度係数
がマイナス側に増大するからである。
【0008】また、Re(希土類元素)の組成を主成分
モル量範囲内で、かつ、d+e+f=zであって、z=
100としたときz=d′+e′+f′の組成を有し、
更にd′=20〜90、e′=10〜80、f′=0〜
30の範囲とした理由は、希土類元素の組成を前記組成
範囲内で選択すると誘電率、温度係数、Q値が向上する
からである。
モル量範囲内で、かつ、d+e+f=zであって、z=
100としたときz=d′+e′+f′の組成を有し、
更にd′=20〜90、e′=10〜80、f′=0〜
30の範囲とした理由は、希土類元素の組成を前記組成
範囲内で選択すると誘電率、温度係数、Q値が向上する
からである。
【0009】即ち、d′=Ndが20未満であると温度
係数が満足する値が得られなくなり、また、e′=La
が10未満であると温度係数は向上するが、誘電率が満
足した値が得られなくなり、また、f′=Prが30を
超えると誘電率、温度係数ともに満足する値が得られ
ず、更に焼結性が悪く実用的ではないからである。ま
た、希土類元素をLa,Nd,Prに選択した理由は、
工業的に使用するのに安価であって、生産コストの低い
製品化を図ることが出来るからである。
係数が満足する値が得られなくなり、また、e′=La
が10未満であると温度係数は向上するが、誘電率が満
足した値が得られなくなり、また、f′=Prが30を
超えると誘電率、温度係数ともに満足する値が得られ
ず、更に焼結性が悪く実用的ではないからである。ま
た、希土類元素をLa,Nd,Prに選択した理由は、
工業的に使用するのに安価であって、生産コストの低い
製品化を図ることが出来るからである。
【0010】
【実施例】先ず、添付図面について説明する。図1は本
発明の温度補償用誘電体磁器組成物の主成分の組成範囲
を示す三元系図を表し、組成点A,B,C,D,E,F
で囲まれた領域(太線)が本発明組成物の主成分の組成
範囲であり、図1中にプロットした番号は後記する表1
の試料番号を示す。
発明の温度補償用誘電体磁器組成物の主成分の組成範囲
を示す三元系図を表し、組成点A,B,C,D,E,F
で囲まれた領域(太線)が本発明組成物の主成分の組成
範囲であり、図1中にプロットした番号は後記する表1
の試料番号を示す。
【0011】次に、本発明の具体的な実施例を比較例と
共に説明する。 実験例 先ず、出発原料として、高純度の炭酸バリウム(BaC
o3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化チタン(Ti
O2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化プラセオジム
(Pr2O3)、酸化ネオジム(Nd2O3)の粉末を夫々
用意した。次に各原料を表1(試料番号1〜27)、表
2(試料番号28〜55)、表3(試料番号56〜8
3)、表4(試料番号84〜99)に示す量となるよう
に秤量した。
共に説明する。 実験例 先ず、出発原料として、高純度の炭酸バリウム(BaC
o3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化チタン(Ti
O2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化プラセオジム
(Pr2O3)、酸化ネオジム(Nd2O3)の粉末を夫々
用意した。次に各原料を表1(試料番号1〜27)、表
2(試料番号28〜55)、表3(試料番号56〜8
3)、表4(試料番号84〜99)に示す量となるよう
に秤量した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】尚、表1,2,3,4中で*印を付けたも
のは本発明の範囲内の組成物であり、その他は本発明の
範囲外の組成物である。また、表2,3,4中で*印と
同じ位置に付されている番号(6,9,14,23)は
表1の試料番号と同じものであり、他の試料と対比のた
めに記載した。そして、表1、表2、表3、表4に示す
ように配合された各原料を内壁を樹脂コーティングされ
たボールミルにジルコニア製のボールと、純水と共に入
れ、数時間の湿式混合後、脱水乾燥を施して、これを乾
式粉砕して、粉末混合物を得た。この粉末混合物を磁器
製の鞘に入れ、酸化雰囲気中で粉末混合物の組成に合わ
せて温度1100℃から1200℃の範囲で、2時間仮
焼して焼結体を作成した。作成された焼結体を再び乳鉢
で乾式粉砕した後、前記ボールミルにて湿式粉砕し、微
粉末とした。この微粉末に有機バインダーとしてポリビ
ニルアルコールを加え、造粒した後、乾式成型機を用い
て2t/cm2の圧力でプレス成形し、直径10mm、
厚さ0.5mmの円板状の成形物を作成した。
のは本発明の範囲内の組成物であり、その他は本発明の
範囲外の組成物である。また、表2,3,4中で*印と
同じ位置に付されている番号(6,9,14,23)は
表1の試料番号と同じものであり、他の試料と対比のた
めに記載した。そして、表1、表2、表3、表4に示す
ように配合された各原料を内壁を樹脂コーティングされ
たボールミルにジルコニア製のボールと、純水と共に入
れ、数時間の湿式混合後、脱水乾燥を施して、これを乾
式粉砕して、粉末混合物を得た。この粉末混合物を磁器
製の鞘に入れ、酸化雰囲気中で粉末混合物の組成に合わ
せて温度1100℃から1200℃の範囲で、2時間仮
焼して焼結体を作成した。作成された焼結体を再び乳鉢
で乾式粉砕した後、前記ボールミルにて湿式粉砕し、微
粉末とした。この微粉末に有機バインダーとしてポリビ
ニルアルコールを加え、造粒した後、乾式成型機を用い
て2t/cm2の圧力でプレス成形し、直径10mm、
厚さ0.5mmの円板状の成形物を作成した。
【0017】作成された成形物をアルミナ製の鞘に入
れ、酸化雰囲気中で成形物の組成に合わせて温度130
0℃から1350℃の範囲で2時間焼結して、円板状の
温度補償用誘電体磁器組成物を作成した。作成された円
板状の各温度補償用誘電体磁器組成物の両面に一定面積
の銀電極を焼き付けし、YHP社製のインピーダンスア
ナライザー(型式4192A)により夫々の温度補償用
誘電体磁器組成物の静電容量、Q値、静電容量の温度特
性について測定した。また、各温度補償用誘電体磁器組
成物の形状と電極面積とから比誘電率(下記式参照)を
求めた。また、インピーダンスアナライザーでの測定条
件は、測定周波数1MHz、信号電圧1Vとした。ま
た、温度20℃と85℃で測定した静電容量値より温度
係数(下記式参照)を求めた。
れ、酸化雰囲気中で成形物の組成に合わせて温度130
0℃から1350℃の範囲で2時間焼結して、円板状の
温度補償用誘電体磁器組成物を作成した。作成された円
板状の各温度補償用誘電体磁器組成物の両面に一定面積
の銀電極を焼き付けし、YHP社製のインピーダンスア
ナライザー(型式4192A)により夫々の温度補償用
誘電体磁器組成物の静電容量、Q値、静電容量の温度特
性について測定した。また、各温度補償用誘電体磁器組
成物の形状と電極面積とから比誘電率(下記式参照)を
求めた。また、インピーダンスアナライザーでの測定条
件は、測定周波数1MHz、信号電圧1Vとした。ま
た、温度20℃と85℃で測定した静電容量値より温度
係数(下記式参照)を求めた。
【0018】 比誘電率ε=(4/ε0/π)×C20×t/D2 温度係数Tc=(C85−C20)/C20/65×1
06 尚、式中、ε0 :真空中の誘電率、 π:円周
率、 t:焼結体の厚さ(mm)、 D:電極面積(m
m2)、 C20:20℃の静電容量(pF)、 C85:85℃の静電容量(pF) を示す。
06 尚、式中、ε0 :真空中の誘電率、 π:円周
率、 t:焼結体の厚さ(mm)、 D:電極面積(m
m2)、 C20:20℃の静電容量(pF)、 C85:85℃の静電容量(pF) を示す。
【0019】得られた結果を表1、表2、表3、表4の
夫々の試料番号に対応させて表5、表6、表7、表8に
示す。
夫々の試料番号に対応させて表5、表6、表7、表8に
示す。
【0020】
【表5】
【0021】
【表6】
【0022】
【表7】
【0023】
【表8】
【0024】尚、表5,6,7,8中で*印を付けたも
のは本発明の範囲内の組成物であり、その他は本発明の
範囲外の組成物である。また、表6,7,8中で*印と
同じ位置に付されている番号(6,9,14,23)は
表5の試料番号と同じものであり、他の試料と対比のた
めに記載した。また、表5,6中の温度係数Tcの欄で
データが記載されていないものは、温度に対する静電容
量の変化が直線的でないために測定出来なかった試料で
ある。表5,6,7,8から明らかなように、本発明の
組成範囲内(表1〜表8に*印で示した)にある温度補
償用誘電体磁器組成物は温度補償用コンデンサーとして
満足せるQ値、誘電率の温度特性を有していることが分
かる。これに対して本発明の組成範囲外にある組成、例
えば前記表における試料番号1,2,11,16,2
4,26等はQ値、誘電率、温度係数のいずれかが小さ
いか、または焼結性が悪く再現性に劣り実用に適しな
い。
のは本発明の範囲内の組成物であり、その他は本発明の
範囲外の組成物である。また、表6,7,8中で*印と
同じ位置に付されている番号(6,9,14,23)は
表5の試料番号と同じものであり、他の試料と対比のた
めに記載した。また、表5,6中の温度係数Tcの欄で
データが記載されていないものは、温度に対する静電容
量の変化が直線的でないために測定出来なかった試料で
ある。表5,6,7,8から明らかなように、本発明の
組成範囲内(表1〜表8に*印で示した)にある温度補
償用誘電体磁器組成物は温度補償用コンデンサーとして
満足せるQ値、誘電率の温度特性を有していることが分
かる。これに対して本発明の組成範囲外にある組成、例
えば前記表における試料番号1,2,11,16,2
4,26等はQ値、誘電率、温度係数のいずれかが小さ
いか、または焼結性が悪く再現性に劣り実用に適しな
い。
【0025】
【発明の効果】このように本発明によるときは、Q値、
誘電率の温度特性が温度補償用コンデンサーとして満足
する値を有し、かつ誘電率が従来の温度補償用誘電体磁
器組成物より大きな値が得られるため、製品の小型化、
大容量化が可能な温度補償用誘電体磁器組成物を提供す
ることが出来る効果を有する。
誘電率の温度特性が温度補償用コンデンサーとして満足
する値を有し、かつ誘電率が従来の温度補償用誘電体磁
器組成物より大きな値が得られるため、製品の小型化、
大容量化が可能な温度補償用誘電体磁器組成物を提供す
ることが出来る効果を有する。
【図1】 本発明の温度補償用誘電体磁器組成物の主成
分の組成範囲を示す三元系図であり、組成点A,B,
C,D,E,Fで囲まれた領域が本発明組成物の主成分
の組成範囲を示す。
分の組成範囲を示す三元系図であり、組成点A,B,
C,D,E,Fで囲まれた領域が本発明組成物の主成分
の組成範囲を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式 (x・BaO−y・BiO 3/2−z・ReO 3/2)−c
・TiO2 からなり、Reは希土類元素を表し、x+y+z=10
0の組成を有する組成物であって、これらの成分割合が
三元系図において次の組成点A,B,C,D,E,F x・BaO y・BiO 3/2 z・ReO 3/2 A 35 30 35 B 30 30 40 C 25 35 40 D 20 35 45 E 20 30 50 F 35 15 50 を結ぶ線上およびこの線に囲まれる組成範囲内のモル量
であり、また、TiO2の値cが(x・BaO−y・B
iO 3/2−z・ReO 3/2)に対して110〜140の
範囲であり、また、ReO 3/2はd・Nd−e・La−
f・Prからなり、かつ、d+e+f=zであって、z
=100としたときz=d′+e′+f′の組成を有
し、更にd′=20〜90、e′=10〜80、f′=
0〜30の範囲であることを特徴とする温度補償用誘電
体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147742A JPH05339052A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147742A JPH05339052A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339052A true JPH05339052A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15437122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147742A Pending JPH05339052A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05339052A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951092A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-03-24 | ドウエ・エフベルツ・コニンクレユイケ・タバクスフアブリ−ク−コフイ−ブランデルエイン−テ−ハンデル・エヌ・ヴエ− | 飲物を分配する投与装置 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4147742A patent/JPH05339052A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951092A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-03-24 | ドウエ・エフベルツ・コニンクレユイケ・タバクスフアブリ−ク−コフイ−ブランデルエイン−テ−ハンデル・エヌ・ヴエ− | 飲物を分配する投与装置 |
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