JPH0554720A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
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- JPH0554720A JPH0554720A JP3337865A JP33786591A JPH0554720A JP H0554720 A JPH0554720 A JP H0554720A JP 3337865 A JP3337865 A JP 3337865A JP 33786591 A JP33786591 A JP 33786591A JP H0554720 A JPH0554720 A JP H0554720A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンデンサ用の磁器組成物の中で低温焼結が
可能な鉛系ペロブスカイト化合物において、誘電率が高
く、誘電率の温度特性が良く、かつ直流バイアス印加時
の容量減小が小さい磁器組成物を提供する。 【構成】 マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3
Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni
1/3Nb2/3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]からな
る3成分系、またはマグネシウム・タングステン酸鉛
[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTi
O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3N
b2/3)O3]からなる3成分系に、マンガン・ニオブ酸
ランタン[La(Mn1/ 3Nb2/3)O3]またはランタ
ンイオン(La3+)またはカルシウムイオン(Ca2+)
を添加する。
可能な鉛系ペロブスカイト化合物において、誘電率が高
く、誘電率の温度特性が良く、かつ直流バイアス印加時
の容量減小が小さい磁器組成物を提供する。 【構成】 マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3
Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni
1/3Nb2/3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]からな
る3成分系、またはマグネシウム・タングステン酸鉛
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O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3N
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ランタン[La(Mn1/ 3Nb2/3)O3]またはランタ
ンイオン(La3+)またはカルシウムイオン(Ca2+)
を添加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁器組成物に関し、特に
誘電率が高く、かつ誘電率の温度変化率が小さく105
0〜1100℃以下の温度で焼結できる磁器組成物に関
するものである。
誘電率が高く、かつ誘電率の温度変化率が小さく105
0〜1100℃以下の温度で焼結できる磁器組成物に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高誘電率系磁器組成物として、チ
タン酸バリウム[BaTiO3]系がよく知られてお
り、チタン酸カルシウム[CaTiO3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]などを添加、置換することにより温度
特性の改善を図っているが、焼結温度が1300℃以上
の高温であるため積層セラミックコンデンサの内部電極
には白金、パラジウム等の高価な貴金属しか利用できな
かった。またこれらの誘電体の磁器組成物で得られる誘
電率はたかだか8000程度にすぎず、しかも誘電率を
大きくしようとすれば誘電率の温度変化が大きくなり、
EIA規格のY5V特性(-30℃〜85℃:+22%,-82%)を
満足する程度にとどまっていた。
タン酸バリウム[BaTiO3]系がよく知られてお
り、チタン酸カルシウム[CaTiO3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]などを添加、置換することにより温度
特性の改善を図っているが、焼結温度が1300℃以上
の高温であるため積層セラミックコンデンサの内部電極
には白金、パラジウム等の高価な貴金属しか利用できな
かった。またこれらの誘電体の磁器組成物で得られる誘
電率はたかだか8000程度にすぎず、しかも誘電率を
大きくしようとすれば誘電率の温度変化が大きくなり、
EIA規格のY5V特性(-30℃〜85℃:+22%,-82%)を
満足する程度にとどまっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の材料で温度変化
率の小さい材料を実現した場合、得られる誘電率はせい
ぜい2000程度にすぎず、コンデンサ用の材料として
は小さすぎる。近年、低温で焼結し、かつ誘電率が高い
材料として鉛系複合ペロブスカイト化合物が報告されて
いる。例えばマグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]から
なる3成分組成物では室温での誘電率を10000以上
にすることができる。さらに特開昭58−161972
号公報において、マグネシウム・タングステン酸鉛[P
b(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTi
O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3N
b2/3)O3]からなる3成分組成物は、誘電率を100
00以上と高くすることが可能であることが報告されて
いる。しかしこれらの3成分系では誘電率の温度変化が
大きいという問題点がある。また直流バイアスを印加し
たときの誘電率の減少が大きく、コンデンサとしての適
用範囲が限られていた。本発明では、上記の組成物で高
い誘電率を有しその温度依存性が比較的小さく、かつ直
流バイアス印加時の誘電率の減少が小さい磁器組成物を
提供することを目的とする。
率の小さい材料を実現した場合、得られる誘電率はせい
ぜい2000程度にすぎず、コンデンサ用の材料として
は小さすぎる。近年、低温で焼結し、かつ誘電率が高い
材料として鉛系複合ペロブスカイト化合物が報告されて
いる。例えばマグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]から
なる3成分組成物では室温での誘電率を10000以上
にすることができる。さらに特開昭58−161972
号公報において、マグネシウム・タングステン酸鉛[P
b(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTi
O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3N
b2/3)O3]からなる3成分組成物は、誘電率を100
00以上と高くすることが可能であることが報告されて
いる。しかしこれらの3成分系では誘電率の温度変化が
大きいという問題点がある。また直流バイアスを印加し
たときの誘電率の減少が大きく、コンデンサとしての適
用範囲が限られていた。本発明では、上記の組成物で高
い誘電率を有しその温度依存性が比較的小さく、かつ直
流バイアス印加時の誘電率の減少が小さい磁器組成物を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1は、マグネ
シウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]、
ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]
およびチタン酸鉛[PbTiO3]からなる3成分組成
物を[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3
Nb2/3)O3]y[PbTiO3]z(ただしx+y+z
=1.0)と表現したとき、この3成分組成図におい
て、以下の組成点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) …(a) (x=0.10, y=0.475,z=0.425)…(b) (x=0.625,y=0.05, z=0.325)…(c) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) …(d) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) …(e) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) …(f) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) …(g) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物で
ある。
シウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]、
ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]
およびチタン酸鉛[PbTiO3]からなる3成分組成
物を[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3
Nb2/3)O3]y[PbTiO3]z(ただしx+y+z
=1.0)と表現したとき、この3成分組成図におい
て、以下の組成点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) …(a) (x=0.10, y=0.475,z=0.425)…(b) (x=0.625,y=0.05, z=0.325)…(c) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) …(d) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) …(e) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) …(f) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) …(g) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物で
ある。
【0005】本発明の第2は、マグネシウム・タングス
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物で
ある。
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物で
ある。
【0006】本発明の第3は、マグネシウム・ニオブ酸
鉛[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ
酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]およびチタン酸鉛
[PbTiO3]からなる3成分組成物を[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]
y[PbTiO3]z(ただしx+y+z=1.0)と表
現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) …(a) (x=0.10, y=0.475,z=0.425)…(b) (x=0.625,y=0.05, z=0.325)…(c) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) …(d) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) …(e) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) …(f) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) …(g) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物である。
鉛[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ
酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]およびチタン酸鉛
[PbTiO3]からなる3成分組成物を[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]
y[PbTiO3]z(ただしx+y+z=1.0)と表
現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) …(a) (x=0.10, y=0.475,z=0.425)…(b) (x=0.625,y=0.05, z=0.325)…(c) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) …(d) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) …(e) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) …(f) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) …(g) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物である。
【0007】本発明の第4は、マグネシウム・タングス
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物である。
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物である。
【0008】本発明の第5は、マグネシウム・タングス
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
にある主成分組成物において、Aサイトの鉛イオン(P
b2+)をカルシウムイオン(Ca2+)で0.01〜30
mol%置換したことを特徴とする磁器組成物である。
テン酸鉛[Pb(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛
[PbTiO3]およびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]からなる3成分組成物を[P
b(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]z(ただしx+y+z=1.0)と
表現したとき、この3成分組成図において、以下の組成
点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01)…(h) (x=0.39, y=0.60, z=0.01)…(i) (x=0.05, y=0.55, z=0.40)…(j) (x=0.06, y=0.24, z=0.70)…(k) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
にある主成分組成物において、Aサイトの鉛イオン(P
b2+)をカルシウムイオン(Ca2+)で0.01〜30
mol%置換したことを特徴とする磁器組成物である。
【0009】本発明における主成分組成範囲を表す[P
b(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)
O3]y[PbTiO3]z系の3成分組成図は図11で表
され、[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y
[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]z系の3成分組成図は図
12で示される。各図中、(a)〜(g)および(h)
〜(k)は各組成点を表し、本発明に含まれる組成範囲
は図の斜線で示す範囲およびその境界線上である。
b(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)
O3]y[PbTiO3]z系の3成分組成図は図11で表
され、[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y
[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]z系の3成分組成図は図
12で示される。各図中、(a)〜(g)および(h)
〜(k)は各組成点を表し、本発明に含まれる組成範囲
は図の斜線で示す範囲およびその境界線上である。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。請求項1,2の実施例 実施例1 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ニッケル
(NiO)、酸化チタン(TiO2)、炭酸マンガン
(MnCO3)および酸化ランタン(La2O3)を使用
し、表1〜表3に示した配合比となるように各々秤量す
る。次に秤量した各材料をボ−ルミル中で湿式混合した
のち750〜800℃で仮焼を行い、この粉末をボ−ル
ミルで粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れて整
粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱
試料、および直径約16mm、厚さ約2mmの円板試料
を作製した。次にこれらの組成範囲の試料を1000〜
1100℃の温度で1時間焼成を行った。焼成した円板
試料の上下面に600℃で銀電極を焼き付け、デジタル
LCRメ−タで周波数1kHz、電圧1Vr.m.s、
室温で容量を測定し、誘電率、および誘電率の温度に対
する変化率を求めた。機械的強度を抗折強度で評価する
ため、焼結した円柱から厚さ(t)0.5mm、幅
(W)2mm、長さ約13mmの矩形板を10枚切り出
した。支点間距離(l)を9mmにとり、三点曲げ法で
破壊荷重Pm〔kg〕を測定し、τ=3Pml/2Wt2
〔kg/cm2〕なる式に従い、抗折強度τ〔kg/c
m2〕を求めた。抗折強度は矩形板試料10点の平均値
より求めた。
る。請求項1,2の実施例 実施例1 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ニッケル
(NiO)、酸化チタン(TiO2)、炭酸マンガン
(MnCO3)および酸化ランタン(La2O3)を使用
し、表1〜表3に示した配合比となるように各々秤量す
る。次に秤量した各材料をボ−ルミル中で湿式混合した
のち750〜800℃で仮焼を行い、この粉末をボ−ル
ミルで粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れて整
粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱
試料、および直径約16mm、厚さ約2mmの円板試料
を作製した。次にこれらの組成範囲の試料を1000〜
1100℃の温度で1時間焼成を行った。焼成した円板
試料の上下面に600℃で銀電極を焼き付け、デジタル
LCRメ−タで周波数1kHz、電圧1Vr.m.s、
室温で容量を測定し、誘電率、および誘電率の温度に対
する変化率を求めた。機械的強度を抗折強度で評価する
ため、焼結した円柱から厚さ(t)0.5mm、幅
(W)2mm、長さ約13mmの矩形板を10枚切り出
した。支点間距離(l)を9mmにとり、三点曲げ法で
破壊荷重Pm〔kg〕を測定し、τ=3Pml/2Wt2
〔kg/cm2〕なる式に従い、抗折強度τ〔kg/c
m2〕を求めた。抗折強度は矩形板試料10点の平均値
より求めた。
【0011】このようにして得られた磁器組成物の主成
分[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3N
b2/3)O3]y[PbTiO3]zの配合比x,y,zお
よび副成分添加量と、誘電率、抗折強度、および−30
℃、85℃における誘電率の変化率の関係をそれぞれ表
1〜3および表4〜6に示す。なお表中、試料番号に*
を付したものは本発明の請求範囲に含まれない。また、
誘電率の変化率は、20℃の誘電率を基準にした値であ
る。また、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3
Nb1/3)O3]の効果を明らかにするために、主成分の
配合比が(x,y,z)=(0.5,0.3,0.2)
で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3N
b1/3)O3]の添加量が0および10mol%における
誘電率の温度特性を図1に示す。
分[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3N
b2/3)O3]y[PbTiO3]zの配合比x,y,zお
よび副成分添加量と、誘電率、抗折強度、および−30
℃、85℃における誘電率の変化率の関係をそれぞれ表
1〜3および表4〜6に示す。なお表中、試料番号に*
を付したものは本発明の請求範囲に含まれない。また、
誘電率の変化率は、20℃の誘電率を基準にした値であ
る。また、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3
Nb1/3)O3]の効果を明らかにするために、主成分の
配合比が(x,y,z)=(0.5,0.3,0.2)
で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3N
b1/3)O3]の添加量が0および10mol%における
誘電率の温度特性を図1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】
【表5】
【0017】
【表6】
【0018】実施例2 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)、炭酸マンガン(MnCO3)および酸化ラ
ンタン(La2O3)を使用し、表7〜表8に示した配合
比となるように各々秤量する。次に実施例1で示した方
法と同様にして円柱試料と円板試料を作製し、1000
〜1050℃の温度で1時間焼成を行った。実施例1と
同様にして誘電率、温度に対する誘電率の変化率、およ
び抗折強度を求めた。[Pb(Mg1/2W1/2)O3]
x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]zの
配合比x,y,zおよび副成分添加量と、誘電率、抗折
強度、および−30℃、85℃における誘電率の変化率
の関係をそれぞれ表7〜8および表9〜10に示す。な
お表中、試料番号に*を付したものは本発明の請求範囲
に含まれない。また、誘電率の変化率は、20℃の誘電
率を基準にした値である。また、マンガンニオブ酸ラン
タン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]の効果を明らかに
するために、主組成の配合比が(x,y,z)=(0.
2,0.4,0.4)で、マンガンニオブ酸ランタン
[La(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0および1
0mol%における誘電率の温度特性を図2に示す。
(MgO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)、炭酸マンガン(MnCO3)および酸化ラ
ンタン(La2O3)を使用し、表7〜表8に示した配合
比となるように各々秤量する。次に実施例1で示した方
法と同様にして円柱試料と円板試料を作製し、1000
〜1050℃の温度で1時間焼成を行った。実施例1と
同様にして誘電率、温度に対する誘電率の変化率、およ
び抗折強度を求めた。[Pb(Mg1/2W1/2)O3]
x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]zの
配合比x,y,zおよび副成分添加量と、誘電率、抗折
強度、および−30℃、85℃における誘電率の変化率
の関係をそれぞれ表7〜8および表9〜10に示す。な
お表中、試料番号に*を付したものは本発明の請求範囲
に含まれない。また、誘電率の変化率は、20℃の誘電
率を基準にした値である。また、マンガンニオブ酸ラン
タン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]の効果を明らかに
するために、主組成の配合比が(x,y,z)=(0.
2,0.4,0.4)で、マンガンニオブ酸ランタン
[La(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0および1
0mol%における誘電率の温度特性を図2に示す。
【0019】
【表7】
【0020】
【表8】
【0021】
【表9】
【0022】
【表10】
【0023】表1〜表6からも明らかなように、Pb
(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3−
PbTiO3よりなる3成分系組成物に、副成分として
マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O
3]を0.01〜10mol%添加した本発明の磁器組
成物は、誘電率の温度変化率が小さく、抗折強度が大き
い積層セラミックコンデンサ用磁器組成物として優れた
材料を提供するものである。また、表7〜表10からも
明らかなように、Pb(Mg1/2W1/2)O3−PbTi
O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3よりなる3成分系組成
物に、副成分としてマンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01〜10mol%添
加した本発明の磁器組成物は、誘電率の温度変化率が小
さく、抗折強度が大きい積層セラミックコンデンサ用磁
器組成物として優れた材料を提供するものである。
(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3−
PbTiO3よりなる3成分系組成物に、副成分として
マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O
3]を0.01〜10mol%添加した本発明の磁器組
成物は、誘電率の温度変化率が小さく、抗折強度が大き
い積層セラミックコンデンサ用磁器組成物として優れた
材料を提供するものである。また、表7〜表10からも
明らかなように、Pb(Mg1/2W1/2)O3−PbTi
O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3よりなる3成分系組成
物に、副成分としてマンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01〜10mol%添
加した本発明の磁器組成物は、誘電率の温度変化率が小
さく、抗折強度が大きい積層セラミックコンデンサ用磁
器組成物として優れた材料を提供するものである。
【0024】実施例3 [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、配合比がx=0.5,y=0.3,z
=0.2で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]を10mol%添加した組成物を選
択し、実施例1で示した方法と同様にして誘電体粉末を
作製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散さ
せ、有機バインダと混練してスラリーを作製し、スラリ
ーを通常のドクターブレード法を用いて40μmの厚さ
に成膜した。さらに通常のスクリーン印刷法で内部電極
ペーストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行
って得た積層体を所定の形状に切断することによってコ
ンデンサのグリーンチップを作製した。グリーンチップ
を所定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀
ペーストで外部電極を被着、形成した。以上のようにし
て作製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチ
メータで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で
室温で容量を測定した。測定結果を図3に示した。
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、配合比がx=0.5,y=0.3,z
=0.2で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]を10mol%添加した組成物を選
択し、実施例1で示した方法と同様にして誘電体粉末を
作製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散さ
せ、有機バインダと混練してスラリーを作製し、スラリ
ーを通常のドクターブレード法を用いて40μmの厚さ
に成膜した。さらに通常のスクリーン印刷法で内部電極
ペーストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行
って得た積層体を所定の形状に切断することによってコ
ンデンサのグリーンチップを作製した。グリーンチップ
を所定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀
ペーストで外部電極を被着、形成した。以上のようにし
て作製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチ
メータで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で
室温で容量を測定した。測定結果を図3に示した。
【0025】実施例4 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、配合比がx=0.2,y=0.4,z=
0.4で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3
Nb1/3)O3]を10mol%添加した組成物を選択
し、実施例1で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。さらに実施例3で示した方法と同様にして積層
セラミックコンデンサを作製しコンデンサの直流バイア
ス特性を求め、測定結果を図4に示した。
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、配合比がx=0.2,y=0.4,z=
0.4で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn2/3
Nb1/3)O3]を10mol%添加した組成物を選択
し、実施例1で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。さらに実施例3で示した方法と同様にして積層
セラミックコンデンサを作製しコンデンサの直流バイア
ス特性を求め、測定結果を図4に示した。
【0026】比較例1 [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、配合比がx=0.2,y=0.6,z
=0.2で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]を添加しない組成物を用いて実施例
3で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直
流バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例
3の結果と同時に図3に示した。
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、配合比がx=0.2,y=0.6,z
=0.2で、マンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]を添加しない組成物を用いて実施例
3で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直
流バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例
3の結果と同時に図3に示した。
【0027】比較例2 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、配合比がx=0.3,y=0.4,z=
0.3としてPb2+の置換を行わない組成物を用いて実
施例3で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法
で直流バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実
施例4の結果と同時に図4に示した。図3および図4に
示したように、比較例1、2で示した組成の磁器組成物
を用いたコンデンサは直流バイアス印加時の容量減少が
大きい。それに対してマンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]を添加した本発明の磁器組成
物を用いたコンデンサは添加しない組成物を用いたコン
デンサよりも直流バイアス特性が優れていることがわか
る。
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、配合比がx=0.3,y=0.4,z=
0.3としてPb2+の置換を行わない組成物を用いて実
施例3で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法
で直流バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実
施例4の結果と同時に図4に示した。図3および図4に
示したように、比較例1、2で示した組成の磁器組成物
を用いたコンデンサは直流バイアス印加時の容量減少が
大きい。それに対してマンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]を添加した本発明の磁器組成
物を用いたコンデンサは添加しない組成物を用いたコン
デンサよりも直流バイアス特性が優れていることがわか
る。
【0028】請求項3,4の実施例 実施例5 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ニッケル
(NiO)、酸化チタン(TiO2)および酸化ランタ
ン(La2O3)を使用し、表11〜表13に示した配合
比となるように各々秤量する。次に秤量した各材料をボ
―ルミル中で湿式混合したのち750〜850℃で仮焼
を行い、この粉末をボ―ルミルで粉砕し、濾過、乾燥
後、有機バインダを入れて整粒後プレスし、直径約16
mm、厚さ約2mmの円板を作製した。次にこれらの組
成範囲の試料を1000〜1100℃の温度で1時間焼
成を行った。焼成した円板試料の上下面に600℃で銀
電極を焼き付け、デジタルLCRメ―タで周波数1kH
z、電圧1Vr.m.s、室温で容量と誘電損失を測定
し、誘電率、および温度に対する誘電率の変化率を求め
た。次に絶縁抵抗計で50Vの電圧を1分間印加して、
絶縁抵抗を測定し、比抵抗を算出した。このようにして
得られた磁器の主成分[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x
[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]y[PbTiO3]zの配
合比x、y,zおよび置換量と、比抵抗、および−30
℃、85℃における誘電率の変化率を表11〜表13お
よび表14〜表16に示す。なお、表中、試料番号に*
を付したものは本発明の請求範囲に含まれない。ここ
で、誘電率の変化率は20℃の誘電率を基準にした値で
ある。また、La3+置換の効果を明らかにするために、
主組成の配合比が(x,y,z)=(0.5,0.3,
0.2)で、La3+の置換量が0,10,30mol%
における誘電率の温度特性を図5に示す。
(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ニッケル
(NiO)、酸化チタン(TiO2)および酸化ランタ
ン(La2O3)を使用し、表11〜表13に示した配合
比となるように各々秤量する。次に秤量した各材料をボ
―ルミル中で湿式混合したのち750〜850℃で仮焼
を行い、この粉末をボ―ルミルで粉砕し、濾過、乾燥
後、有機バインダを入れて整粒後プレスし、直径約16
mm、厚さ約2mmの円板を作製した。次にこれらの組
成範囲の試料を1000〜1100℃の温度で1時間焼
成を行った。焼成した円板試料の上下面に600℃で銀
電極を焼き付け、デジタルLCRメ―タで周波数1kH
z、電圧1Vr.m.s、室温で容量と誘電損失を測定
し、誘電率、および温度に対する誘電率の変化率を求め
た。次に絶縁抵抗計で50Vの電圧を1分間印加して、
絶縁抵抗を測定し、比抵抗を算出した。このようにして
得られた磁器の主成分[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x
[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]y[PbTiO3]zの配
合比x、y,zおよび置換量と、比抵抗、および−30
℃、85℃における誘電率の変化率を表11〜表13お
よび表14〜表16に示す。なお、表中、試料番号に*
を付したものは本発明の請求範囲に含まれない。ここ
で、誘電率の変化率は20℃の誘電率を基準にした値で
ある。また、La3+置換の効果を明らかにするために、
主組成の配合比が(x,y,z)=(0.5,0.3,
0.2)で、La3+の置換量が0,10,30mol%
における誘電率の温度特性を図5に示す。
【0029】
【表11】
【0030】
【表12】
【0031】
【表13】
【0032】
【表14】
【0033】
【表15】
【0034】
【表16】
【0035】実施例6 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)および酸化ランタン(La2O3)を使用
し、表17〜表18に示した配合比となるように各々秤
量する。次に実施例1で示した方法と同様にして円板状
試料を作製し、1000〜1050℃の温度で1時間焼
成を行った。さらに実施例1と同様にして誘電率、誘電
率の温度に対する変化率、誘電損失、比抵抗を求めた。
このようにして得られた磁器の主成分[Pb(Mg1/2
W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]zの配合比x、y、zおよび置換量と、比抵
抗、および−30℃、85℃における誘電率の変化率を
表17〜表18および表19〜表20に示す。また、L
a3+置換の効果を明らかにするために、主組成の配合比
が(x,y,z)=(0.2,0.5,0.3)でLa
3+の置換量が0,10,30mol%における誘電率の
温度特性を図6に示す。
(MgO)、酸化タングステン(WO3)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)および酸化ランタン(La2O3)を使用
し、表17〜表18に示した配合比となるように各々秤
量する。次に実施例1で示した方法と同様にして円板状
試料を作製し、1000〜1050℃の温度で1時間焼
成を行った。さらに実施例1と同様にして誘電率、誘電
率の温度に対する変化率、誘電損失、比抵抗を求めた。
このようにして得られた磁器の主成分[Pb(Mg1/2
W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]zの配合比x、y、zおよび置換量と、比抵
抗、および−30℃、85℃における誘電率の変化率を
表17〜表18および表19〜表20に示す。また、L
a3+置換の効果を明らかにするために、主組成の配合比
が(x,y,z)=(0.2,0.5,0.3)でLa
3+の置換量が0,10,30mol%における誘電率の
温度特性を図6に示す。
【0036】
【表17】
【0037】
【表18】
【0038】
【表19】
【0039】
【表20】
【0040】表11〜表16からも明らかなように、P
b(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3
−PbTiO3よりなる3成分系組成物の鉛イオン(P
b2+)をランタンイオン(La3+)で0.01〜30m
ol%置換した本発明の磁器組成物は、高い比抵抗を保
持し、誘電率の温度変化率の小さな積層セラミックコン
デンサ用磁器組成物として優れた材料を提供するもので
ある。表17〜表20からも明らかなように、Pb(M
g1/2W1/2)O3−PbTiO3−Pb(Ni1/3N
b2/3)O3よりなる3成分系組成物の鉛イオン(P
b2+)をランタンイオン(La3+)で0.01〜30m
ol%置換した本発明の磁器組成物は、高い比抵抗を保
持し、誘電率の温度変化率の小さな積層セラミックコン
デンサ用磁器組成物として優れた材料を提供するもので
ある。
b(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3
−PbTiO3よりなる3成分系組成物の鉛イオン(P
b2+)をランタンイオン(La3+)で0.01〜30m
ol%置換した本発明の磁器組成物は、高い比抵抗を保
持し、誘電率の温度変化率の小さな積層セラミックコン
デンサ用磁器組成物として優れた材料を提供するもので
ある。表17〜表20からも明らかなように、Pb(M
g1/2W1/2)O3−PbTiO3−Pb(Ni1/3N
b2/3)O3よりなる3成分系組成物の鉛イオン(P
b2+)をランタンイオン(La3+)で0.01〜30m
ol%置換した本発明の磁器組成物は、高い比抵抗を保
持し、誘電率の温度変化率の小さな積層セラミックコン
デンサ用磁器組成物として優れた材料を提供するもので
ある。
【0041】実施例7 [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、x=0.5,y=0.3,z=0.2
としてPb2+をLa3+で10mol%置換した組成物を
選択し、実施例5で示した方法と同様にして誘電体粉末
を作製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散さ
せ、有機バインダと混練してスラリ―を作製し、スラリ
―を通常のドクタ―ブレ―ド法を用いて40μmの厚さ
に成膜した。さらに通常のスクリ―ン印刷法で内部電極
ペ―ストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行
って得た積層体を所定の形状に切断することによってコ
ンデンサのグリ―ンチップを作製した。グリ―ンチップ
を所定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀
ペ―ストで外部電極を被着、形成した。以上のようにし
て作製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチ
メ―タで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で
室温で容量を測定した。測定結果を図7に示した。
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、x=0.5,y=0.3,z=0.2
としてPb2+をLa3+で10mol%置換した組成物を
選択し、実施例5で示した方法と同様にして誘電体粉末
を作製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散さ
せ、有機バインダと混練してスラリ―を作製し、スラリ
―を通常のドクタ―ブレ―ド法を用いて40μmの厚さ
に成膜した。さらに通常のスクリ―ン印刷法で内部電極
ペ―ストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行
って得た積層体を所定の形状に切断することによってコ
ンデンサのグリ―ンチップを作製した。グリ―ンチップ
を所定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀
ペ―ストで外部電極を被着、形成した。以上のようにし
て作製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチ
メ―タで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で
室温で容量を測定した。測定結果を図7に示した。
【0042】実施例8 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O 3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.2,y=0.5,z=0.3とし
てPb2+をLa3+で10mol%置換した組成物を選択
し、実施例5で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。さらに実施例7で示した方法と同様にして積層
セラミックコンデンサを作製し、コンデンサの直流バイ
アス特性を求め、測定結果を図8に示した。
(Ni1/3Nb2/3)O 3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.2,y=0.5,z=0.3とし
てPb2+をLa3+で10mol%置換した組成物を選択
し、実施例5で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。さらに実施例7で示した方法と同様にして積層
セラミックコンデンサを作製し、コンデンサの直流バイ
アス特性を求め、測定結果を図8に示した。
【0043】比較例3 [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]x[Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、x=0.2,y=0.6,z=0.2
としてPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例7
で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流
バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例7
の結果と同時に図7に示した。
2/3)O3]y[PbTiO3]zという組成式で表される
主組成において、x=0.2,y=0.6,z=0.2
としてPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例7
で示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流
バイアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例7
の結果と同時に図7に示した。
【0044】比較例4 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3,y=0.4,z=0.3とし
てPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例7で示
した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バイ
アス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例8の結
果と同時に図8に示した。図7および図8に示したよう
に、比較例3,4で示した組成の磁器組成物を用いたコ
ンデンサは直流バイアス印加時の容量減少が大きい。そ
れに対して鉛イオン(Pb2+)をランタンイオン(La
3+)で置換した本発明の磁器組成物を用いたコンデンサ
は鉛イオン(Pb2+)を置換しない組成物を用いたコン
デンサよりも直流バイアス特性が優れていることがわか
る。
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3,y=0.4,z=0.3とし
てPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例7で示
した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バイ
アス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例8の結
果と同時に図8に示した。図7および図8に示したよう
に、比較例3,4で示した組成の磁器組成物を用いたコ
ンデンサは直流バイアス印加時の容量減少が大きい。そ
れに対して鉛イオン(Pb2+)をランタンイオン(La
3+)で置換した本発明の磁器組成物を用いたコンデンサ
は鉛イオン(Pb2+)を置換しない組成物を用いたコン
デンサよりも直流バイアス特性が優れていることがわか
る。
【0045】請求項5の実施例 実施例9 出発原料として酸化鉛(PbO)、酸化タングステン
(WO3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)および炭酸カルシウム(CaCO3)を使用
し、表21〜表22に示した配合比となるように各々秤
量した。次に秤量した各材料をボ―ルミル中で湿式混合
したのち800〜850℃で仮焼を行い、この粉末をボ
―ルミルで粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れ
整粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約2mmの円板
2枚と、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱を作製
した。次に本発明の組成範囲の試料を950〜1050
℃の温度で1時間焼成を行った。焼成した円板の上下面
に600℃で銀電極を焼き付け、デジタルLCRメ―タ
を用いて周波数1kHz、電圧1Vr.m.s、室温で
容量と誘電損失を測定し、誘電率および温度に対する誘
電率の変化率を求めた。
(WO3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ニオブ
(Nb2O5)、酸化ニッケル(NiO)、酸化チタン
(TiO2)および炭酸カルシウム(CaCO3)を使用
し、表21〜表22に示した配合比となるように各々秤
量した。次に秤量した各材料をボ―ルミル中で湿式混合
したのち800〜850℃で仮焼を行い、この粉末をボ
―ルミルで粉砕し、濾過、乾燥後、有機バインダを入れ
整粒後プレスし、直径約16mm、厚さ約2mmの円板
2枚と、直径約16mm、厚さ約10mmの円柱を作製
した。次に本発明の組成範囲の試料を950〜1050
℃の温度で1時間焼成を行った。焼成した円板の上下面
に600℃で銀電極を焼き付け、デジタルLCRメ―タ
を用いて周波数1kHz、電圧1Vr.m.s、室温で
容量と誘電損失を測定し、誘電率および温度に対する誘
電率の変化率を求めた。
【0046】このようにして得られた磁器の主成分であ
る[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x [PbTiO3]
y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]zの配合比x、y、z
およびCa2+の置換量と、室温における誘電率、誘電損
失、および−30℃、85℃における誘電率の変化率
(20℃における誘電率を基準)を表21〜表24に示
す。なお、表中、試料番号に*を付したものはCa2+置
換量が本発明の特許請求範囲外のものであり、**を付
したものは主組成が特許請求範囲外のものである。また
Ca2+置換の効果を明らかにするために、主組成の配合
比が(x,y,z)=(0.2,0.5,0.3)で、
Ca2+の置換量が0,10,30mol%における誘電
率の温度特性を図9に示す。表21〜表24からも明ら
かなように、[Pb(Mg1/2W1/2)O3]−[PbT
iO3]−[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]よりなる3成
分系組成物において、Pb2+イオンをCa2+イオンで
0.01〜30mol%置換した本発明の磁器組成物は
高い誘電率を保持し、かつ誘電率の温度による変化が小
さくEIA規格のY5U特性(−30℃〜85℃:+2
2%,−56%)、あるいはY5T特性(−30℃〜8
5℃:+22%,−33%)を満足することが可能であ
る。さらに本発明の磁器組成物は、1050℃以下の低
い温度で焼結できるため積層セラミックコンデンサの内
部電極に安価な銀・パラジウム合金を用いることができ
る。
る[Pb(Mg1/2W1/2)O3]x [PbTiO3]
y[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]zの配合比x、y、z
およびCa2+の置換量と、室温における誘電率、誘電損
失、および−30℃、85℃における誘電率の変化率
(20℃における誘電率を基準)を表21〜表24に示
す。なお、表中、試料番号に*を付したものはCa2+置
換量が本発明の特許請求範囲外のものであり、**を付
したものは主組成が特許請求範囲外のものである。また
Ca2+置換の効果を明らかにするために、主組成の配合
比が(x,y,z)=(0.2,0.5,0.3)で、
Ca2+の置換量が0,10,30mol%における誘電
率の温度特性を図9に示す。表21〜表24からも明ら
かなように、[Pb(Mg1/2W1/2)O3]−[PbT
iO3]−[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]よりなる3成
分系組成物において、Pb2+イオンをCa2+イオンで
0.01〜30mol%置換した本発明の磁器組成物は
高い誘電率を保持し、かつ誘電率の温度による変化が小
さくEIA規格のY5U特性(−30℃〜85℃:+2
2%,−56%)、あるいはY5T特性(−30℃〜8
5℃:+22%,−33%)を満足することが可能であ
る。さらに本発明の磁器組成物は、1050℃以下の低
い温度で焼結できるため積層セラミックコンデンサの内
部電極に安価な銀・パラジウム合金を用いることができ
る。
【0047】
【表21】
【0048】
【表22】
【0049】
【表23】
【0050】
【表24】
【0051】実施例10 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3、y=0.5、z=0.2とし
てPb2+をCa2+で10mol%置換した組成物を選択
し、実施例9で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散させ、
有機バインダと混練してスラリ―を作製し、スラリ―を
通常のドクタ―ブレ―ド法を用いて40μmの厚さに成
膜した。さらに通常のスクリ―ン印刷法で内部電極ペ―
ストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行って
得た積層体を所定の形状に切断することによってコンデ
ンサのグリ―ンチップを作製した。グリ―ンチップを所
定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀ペ―
ストで外部電極を被着、形成した。以上のようにして作
製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチメ―
タで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で室温
で容量を測定した。測定結果を図10に示した。
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3、y=0.5、z=0.2とし
てPb2+をCa2+で10mol%置換した組成物を選択
し、実施例9で示した方法と同様にして誘電体粉末を作
製した。得られた誘電体粉末を有機溶媒中に分散させ、
有機バインダと混練してスラリ―を作製し、スラリ―を
通常のドクタ―ブレ―ド法を用いて40μmの厚さに成
膜した。さらに通常のスクリ―ン印刷法で内部電極ペ―
ストを印刷し、打ち抜いた後、積層、熱プレスを行って
得た積層体を所定の形状に切断することによってコンデ
ンサのグリ―ンチップを作製した。グリ―ンチップを所
定の温度条件で脱バインダ、焼成を行い、さらに銀ペ―
ストで外部電極を被着、形成した。以上のようにして作
製した積層セラミックコンデンサにデジタルマルチメ―
タで0V〜50Vの直流バイアスを印加した状態で室温
で容量を測定した。測定結果を図10に示した。
【0052】比較例5 [Pb(Mg1/2W1/2)O3]x[PbTiO3]y[Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3、y=0.4、z=0.3とし
てPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例10で
示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バ
イアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例10
の結果と同時に図10に示した。図10に示したよう
に、比較例で示した組成の磁器組成物を用いたコンデン
サは直流バイアス印加時の容量減少が大きい。それに対
してPb2+イオンをCa2+で置換した本発明の磁器組成
物を用いたコンデンサは、Pb2+イオンを置換しない組
成物を用いたコンデンサよりも直流バイアス特性が優れ
ていることがわかる。
(Ni1/3Nb2/3)O3]zという組成式で表される主組
成において、x=0.3、y=0.4、z=0.3とし
てPb2+の置換を行わない組成物を用いて実施例10で
示した方法でコンデンサを作製し、同様の方法で直流バ
イアス印加時の容量を測定した。測定結果を実施例10
の結果と同時に図10に示した。図10に示したよう
に、比較例で示した組成の磁器組成物を用いたコンデン
サは直流バイアス印加時の容量減少が大きい。それに対
してPb2+イオンをCa2+で置換した本発明の磁器組成
物を用いたコンデンサは、Pb2+イオンを置換しない組
成物を用いたコンデンサよりも直流バイアス特性が優れ
ていることがわかる。
【0053】なお、本発明の主組成の特許請求範囲外の
組成ではキュリ―点が室温よりも著しく低温側、あるい
は高温側に片寄るために室温での誘電率が低くなる、実
用温度範囲での誘電率の温度特性が悪くなるという弊害
が現れる。またマンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]の添加量を特許請求範囲外にする
と、ディプレス効果が大きすぎて容量が小さくなる、あ
るいは抗折強度が低くなるという弊害が現れるためコン
デンサ用の磁器組成物としては適さなくなる。またLa
3+の置換量を特許請求範囲外にすると、ディプレス効果
が大きすぎて容量が小さくなる、キュリ―点が室温から
大きく外れて室温での誘電率が小さくなる、あるいは焼
成可能温度が高くなって1050〜1100℃では焼成
不足になり比抵抗が低下するためコンデンサ用の磁器組
成物としては適さなくなる。またCa2+の置換量を特許
請求範囲外にすると、ディプレス効果が大きすぎて容量
が小さくなる、キュリ―点が室温から大きく外れて室温
での誘電率が小さくなる、あるいは焼成可能温度が高く
なって1050℃では焼成不足になり、比抵抗が低下す
るため、コンデンサ用の磁器組成物としては適さなくな
る。
組成ではキュリ―点が室温よりも著しく低温側、あるい
は高温側に片寄るために室温での誘電率が低くなる、実
用温度範囲での誘電率の温度特性が悪くなるという弊害
が現れる。またマンガンニオブ酸ランタン[La(Mn
2/3Nb1/3)O3]の添加量を特許請求範囲外にする
と、ディプレス効果が大きすぎて容量が小さくなる、あ
るいは抗折強度が低くなるという弊害が現れるためコン
デンサ用の磁器組成物としては適さなくなる。またLa
3+の置換量を特許請求範囲外にすると、ディプレス効果
が大きすぎて容量が小さくなる、キュリ―点が室温から
大きく外れて室温での誘電率が小さくなる、あるいは焼
成可能温度が高くなって1050〜1100℃では焼成
不足になり比抵抗が低下するためコンデンサ用の磁器組
成物としては適さなくなる。またCa2+の置換量を特許
請求範囲外にすると、ディプレス効果が大きすぎて容量
が小さくなる、キュリ―点が室温から大きく外れて室温
での誘電率が小さくなる、あるいは焼成可能温度が高く
なって1050℃では焼成不足になり、比抵抗が低下す
るため、コンデンサ用の磁器組成物としては適さなくな
る。
【0054】
【発明の効果】本発明の磁器組成物は、マンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]、ランタン
イオン(La3+)またはカルシウムイオン(Ca2+)を
添加することによって誘電率の温度依存性を小さくする
ことができる。さらに直流バイアス印加時の容量減少が
小さいという優れた特徴がある。したがって誘電率の温
度特性が優れ、かつ信頼性の高い積層セラミックコンデ
ンサを製造することが可能である。また焼成温度が10
50〜1100℃以下であるのでコンデンサの内部電極
に銀リッチの銀−パラジウム合金を用いることができ、
内部電極のコストを低減させることが可能である。さら
に直流バイアス印加時の容量減少が比較的小さいので電
源の平滑用コンデンサのように直流バイアスを印加した
条件で使用される積層セラミックコンデンサにも適用す
ることができる。さらに、マンガンニオブ酸ランタンを
添加した場合には抗折強度が高いという特徴を有し、L
a3+またはCa2+を添加した場合には高い比抵抗の値を
もつという特徴を有している。
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]、ランタン
イオン(La3+)またはカルシウムイオン(Ca2+)を
添加することによって誘電率の温度依存性を小さくする
ことができる。さらに直流バイアス印加時の容量減少が
小さいという優れた特徴がある。したがって誘電率の温
度特性が優れ、かつ信頼性の高い積層セラミックコンデ
ンサを製造することが可能である。また焼成温度が10
50〜1100℃以下であるのでコンデンサの内部電極
に銀リッチの銀−パラジウム合金を用いることができ、
内部電極のコストを低減させることが可能である。さら
に直流バイアス印加時の容量減少が比較的小さいので電
源の平滑用コンデンサのように直流バイアスを印加した
条件で使用される積層セラミックコンデンサにも適用す
ることができる。さらに、マンガンニオブ酸ランタンを
添加した場合には抗折強度が高いという特徴を有し、L
a3+またはCa2+を添加した場合には高い比抵抗の値を
もつという特徴を有している。
【図1】主組成の配合比が(x,y,z)=(0.5,
0.3,0.2)で、マンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0,10mol%
における誘電率の温度特性を示す図である。
0.3,0.2)で、マンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0,10mol%
における誘電率の温度特性を示す図である。
【図2】主組成の配合比が(x,y,z)=(0.2,
0.4,0.4)で、マンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0,10mol%
における誘電率の温度特性を示す図である。
0.4,0.4)で、マンガンニオブ酸ランタン[La
(Mn2/3Nb1/3)O3]の添加量が0,10mol%
における誘電率の温度特性を示す図である。
【図3】実施例3、比較例1で測定した直流バイアス印
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
【図4】実施例4、比較例2で測定した直流バイアス印
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
【図5】主組成の配合比が(x,y,z)=(0.5,
0.3,0.2)で、La3+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
0.3,0.2)で、La3+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
【図6】主組成の配合比が(x,y,z)=(0.2,
0.5,0.3)で、La3+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
0.5,0.3)で、La3+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
【図7】実施例7、比較例3で測定した直流バイアス印
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
【図8】実施例8、比較例4で測定した直流バイアス印
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの1層
当たりの直流電界強度に対してプロットした図である。
【図9】主組成の配合比が(x,y,z)=(0.2,
0.5,0.3)で、Ca2+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
0.5,0.3)で、Ca2+の置換量が0,10,30
mol%における誘電率の温度特性を示す図である。
【図10】実施例10、比較例5で測定した直流バイア
ス印加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの
1層当たりの直流電界強度に対してプロットした図であ
る。
ス印加時の容量の変化率を積層セラミックコンデンサの
1層当たりの直流電界強度に対してプロットした図であ
る。
【図11】本発明の主成分組成範囲を示すPb(Mg
1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3−PbT
iO33成分組成図である。
1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/3Nb2/3)O3−PbT
iO33成分組成図である。
【図12】本発明の主成分組成範囲を示すPb(Mg
1/2W1/2)O3−PbTiO3−Pb(Ni1/3Nb2/3)
O33成分組成図である。
1/2W1/2)O3−PbTiO3−Pb(Ni1/3Nb2/3)
O33成分組成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]およびチタン酸鉛[PbTiO3]
からなる3成分組成物を[Pb(Mg1/3Nb2/3)
O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]y[PbTi
O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現したとき、
この3成分組成図において、以下の組成点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) (x=0.10, y=0.475,z=0.425) (x=0.625,y=0.05, z=0.325) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項2】 マグネシウム・タングステン酸鉛[Pb
(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]お
よびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O
3]からなる3成分組成物を[Pb(Mg1/2W1/2)
O3]x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)
O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現したとき、
この3成分組成図において、以下の組成点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01) (x=0.39, y=0.60, z=0.01) (x=0.05, y=0.55, z=0.40) (x=0.06, y=0.24, z=0.70) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物に、副成分としてマンガンニオブ
酸ランタン[La(Mn2/3Nb1/3)O3]を0.01
〜10mol%添加することを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項3】 マグネシウム・ニオブ酸鉛[Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3]、ニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(N
i1/3Nb2/3)O3]およびチタン酸鉛[PbTiO3]
からなる3成分組成物を[Pb(Mg1/3Nb2/3)
O3]x[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]y[PbTi
O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現したとき、
この3成分組成図において、以下の組成点、 (x=0.10, y=0.70, z=0.20) (x=0.10, y=0.475,z=0.425) (x=0.625,y=0.05, z=0.325) (x=0.75, y=0.05, z=0.20) (x=0.75, y=0.15, z=0.10) (x=0.50, y=0.40, z=0.10) (x=0.15, y=0.70, z=0.15) の各点を結ぶ線上、およびこの7点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項4】 マグネシウム・タングステン酸鉛[Pb
(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]お
よびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O
3]からなる3成分組成物を[Pb(Mg1/2W1/2)
O3]x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)
O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現したとき、
この3成分組成図において、以下の組成点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01) (x=0.39, y=0.60, z=0.01) (x=0.05, y=0.55, z=0.40) (x=0.06, y=0.24, z=0.70) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
内にある主成分組成物の鉛イオン(Pb2+)をランタン
イオン(La3+)で0.01〜30mol%置換するこ
とを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項5】 マグネシウム・タングステン酸鉛[Pb
(Mg1/2W1/2)O3]、チタン酸鉛[PbTiO3]お
よびニッケル・ニオブ酸鉛[Pb(Ni1/3Nb2/3)O
3]からなる3成分組成物を[Pb(Mg1/2W1/2)
O3]x[PbTiO3]y[Pb(Ni1/3Nb2/3)
O3]z(ただしx+y+z=1.0)と表現したとき、
この3成分組成図において、以下の組成点、 (x=0.693,y=0.297,z=0.01) (x=0.39, y=0.60, z=0.01) (x=0.05, y=0.55, z=0.40) (x=0.06, y=0.24, z=0.70) の各点を結ぶ線上、およびこの4点に囲まれる組成範囲
にある主成分組成物において、Aサイトの鉛イオン(P
b2+)をカルシウムイオン(Ca2+)で0.01〜30
mol%置換したことを特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/865,276 US5219810A (en) | 1991-04-12 | 1992-04-08 | Ceramic composition |
| TW081102781A TW202423B (ja) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | |
| KR1019920006087A KR0165557B1 (ko) | 1991-04-12 | 1992-04-11 | 자기 조성물 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10646791 | 1991-04-12 | ||
| JP3-106467 | 1991-04-12 | ||
| JP3-106468 | 1991-04-12 | ||
| JP10646891 | 1991-04-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0554720A true JPH0554720A (ja) | 1993-03-05 |
| JPH0746529B2 JPH0746529B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=26446578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337865A Expired - Fee Related JPH0746529B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-11-28 | 磁器組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746529B2 (ja) |
| KR (1) | KR0165557B1 (ja) |
| TW (1) | TW202423B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116282950A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 | 一种多元光学镀膜材料、制备方法及其应用 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3337865A patent/JPH0746529B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-10 TW TW081102781A patent/TW202423B/zh active
- 1992-04-11 KR KR1019920006087A patent/KR0165557B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116282950A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 | 一种多元光学镀膜材料、制备方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0165557B1 (ko) | 1998-12-15 |
| KR920019702A (ko) | 1992-11-19 |
| TW202423B (ja) | 1993-03-21 |
| JPH0746529B2 (ja) | 1995-05-17 |
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