JPH06215979A - 耐還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents

耐還元性誘電体磁器組成物

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JPH06215979A JP5008304A JP830493A JPH06215979A JP H06215979 A JPH06215979 A JP H06215979A JP 5008304 A JP5008304 A JP 5008304A JP 830493 A JP830493 A JP 830493A JP H06215979 A JPH06215979 A JP H06215979A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中性あるいは還元性雰囲気中で焼成しても、
誘電体磁器組成物が還元されることによる比抵抗の低下
及び短寿命化がなく、靜電容量の温度変化が小さい積層
磁器コンデンサ用の耐還元性誘電体磁器組成物を得る。 【構成】 ８６.３２〜９７.６４モルのＢａＴｉＯ3、
０.０１〜１０.００モルのＹ2Ｏ3、０.０１〜１０.００
モルのＭｇＯ及び０.００１〜０.２００モルのＶ2Ｏ5で
耐還元性誘電体磁器組成物を構成する。また、添加物と
して、ＭｎＯ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｃｏ2Ｏ3のうちの少なくとも
一種以上を、０.０１〜１.０モル％含有するもの及びさ
らに添加物として、｛Ｂａα、Ｃａ（１−α）｝ＳｉＯ
3（ただし、０≦α≦１）を、０.５〜１０.０モル％含
有することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐還元性誘電体磁器組
成物、特にニッケル等の卑金属を内部電極として使用す
る積層磁器コンデンサに用いる耐還元性誘電体磁器組成
物に係る。
【０００２】
【従来の技術】積層磁器コンデンサは、誘電体磁器組成
物シートの上に内部電極となる電極ペーストを印刷し、
これを複数枚積層して熱圧着し、この積層体を空気中で
焼結し、これに端子電極を取り付けることによって製造
される。この製造方法においては、コンデンサの内部電
極となる電極ペーストと誘電体磁器組成物を同時に焼成
するため、内部電極に使用する材料は誘電体磁器組成物
を焼結する温度内で電極が形成され、空気中で加熱した
場合に酸化及び誘電体磁器組成物との反応がないことが
必要である。
【０００３】その条件を満足する材料として、従来白金
やパラジウムなどの貴金属が使用されていた。しかし、
これらの貴金属は非常に高価であり、積層磁器コンデン
サのコストアップの最大の要因となっている。そのため
安価なニッケル等の卑金属を内部電極として使用する試
みがなされているが、ニッケルは酸化雰囲気中で焼成す
ると酸化し、またその時に誘電体磁器組成物と反応する
ため電極形成が不可能となる。
【０００４】ニッケルが酸化しないように中性あるいは
還元性雰囲気中で焼成する方法もあるが、その場合には
誘電体磁器組成物が還元されてしまい、比抵抗が非常に
低くなりコンデンサとして使用することができなくな
る。比誘電率等の誘電体特性が良好な誘電体磁器組成物
として、特開昭６２−２４０８号公報に記載されている
ＣａＺｒＯ2，ＭｎＯ等を含有するＢａＴｉＯ3誘電体磁
器組成物があるが、この誘電体磁器組成物は非酸化雰囲
気中で焼成された場合には誘電体磁器組成物が還元さ
れ、寿命が短くなる。
【０００５】寿命の長い耐還元性誘電体磁器組成物とし
て特願平３−１８２６１号に記載されているＢａＴｉＯ
3，ＭｎＯ，Ｙ2Ｏ3に添加物として｛Ｂａα，Ｃａ（１
−α）｝ＳｉＯ3（ただし、０≦α≦１）（以下「ＢＣ
Ｇ」という）からなる誘電体磁器組成物を用いて形成し
た積層磁器コンデンサは、靜電容量の温度変化が大き
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、内部電極
に用いるニッケルが酸化しないように中性あるいは還元
性雰囲気中で焼成した場合であっても、誘電体磁器組成
物が還元されることによる比抵抗の低下及び短寿命化が
なく、靜電容量の温度変化が小さい積層磁器コンデンサ
を得ることができる耐還元性誘電体磁器組成物を提供す
ることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願においてはＢａＴｉＯ3，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ及び
Ｖ2Ｏ5からなる耐還元性誘電体磁器組成物の発明、すな
わち「８６.３２〜９７.６４モルのＢａＴｉＯ3、０.０
１〜１０.００モルのＹ2Ｏ3、０.０１〜１０.００モル
のＭｇＯ、０.００１〜０.２００モルのＶ2Ｏ5からなる
ことを特徴とする耐還元性誘電体磁器組成物」であるこ
とを構成とする発明を提供する。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図及び表を用いて説明す
る。図１に示すのは本願発明の耐還元性誘電体磁器組成
物の製造工程図である。出発原料として、ＢａＯとＴｉ
Ｏ2を１：１のモル比で調合し、９００℃〜１２００℃
で化学反応をさせて得たＢａＴｉＯ3を用いる。なお、
このＢａＴｉＯ3としては、この他に溶液法で調整して
得られたＢａＴｉＯ3粉末（５０％粒子径で０.８μ〜
１.２μ）あるいはＢａＣＯ3とＴｉＯ2から得られたＢ
ａＴｉＯ3をアトマイザー等により粒径１μｍ前後に粉
砕したものを用いることができる。
【０００９】（１）焼成後の組成が表１及び表２に示す
配合になるようにＢａＴｉＯ3、Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ，Ｖ2Ｏ
5，ＭｎＯ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｃｏ2Ｏ3等を秤量・調合する。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】（２）湿式混合及び粉砕を行う。
【００１３】（３）脱水乾燥する。
【００１４】（４）有機バインダーを適当量加え、混合
しエナメル化する。
【００１５】（５）ドクターブレード法により、厚さ２
０μｍでフィルム上に塗布し、誘電体磁器組成物シート
を成形する。
【００１６】（６）得られた誘電体磁器組成物シートに
内部電極材料であるニッケルペーストを印刷により成形
する。
【００１７】（７）これを５層に積層し、熱圧着し積層
体を得る。
【００１８】（８）得られた積層体を、長さ３.２×１.
６mmである３２１６形状に切断する。
【００１９】（９）２５０℃〜３００℃の温度で安定さ
せて１０時間脱バインダ処理を行う。
【００２０】（１０）酸素分圧を７×１０-9〜９×１０
-13ａｔｍに制御し、焼成温度Ｔ2＝１,２００℃〜１,３
００℃で安定させて２時間焼成する。
【００２１】（１１）中性雰囲気中で、７００℃〜９０
０℃で安定させて９時間再酸化処理を行う。
【００２２】（１２）インジウム−ガリウム（Ｉｎ−Ｇ
ａ）合金の端子電極を取り付ける。このようにして得ら
れたコンデンサは各層毎に２０pF、合計１００pFの靜電
容量を有する。
【００２３】これらの試料コンデンサについて、比誘電
率「εｓ」，誘電体損「ｔａｎδ」，絶縁抵抗「ＩＲ」
（Ω），静電容量の温度特性「ＴＣ」（％），寿命
「μ」（時間）の電気特性を測定した結果を表３及び表
４に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】ここで、比誘電率「εｓ」及び誘電体損
「ｔａｎδ」は温度２０℃、周波数１ＫHzにおける値で
あり、絶縁抵抗「ＩＲ」は温度２０℃において５０Ｖを
３０秒間印加した後の測定値、静電容量の温度特性「Ｔ
・Ｃ」は各温度における靜電容量の温度２０℃における
靜電容量に対する温度特性、寿命「μ」は温度２００℃
において２００Ｖを印加して得た加速寿命である。
【００２７】これらの測定結果の評価にあたり、比誘電
率「εｓ」は２,５００以上、誘電体損「ｔａｎδ」は
３.０以下、絶縁抵抗「ＩＲ」は１０10Ω以上、静電容
量の温度特性「Ｔ・Ｃ」は±１５％以内、寿命「μ」は
１０時間以上のものを良好であると判定し、それ以外の
ものを不良であると判定した。また、焼結が困難なもの
及び半導体化したものはコンデンサとして使用すること
ができないため、不良と判定した。
【００２８】これらの判定基準により判定した結果、N
o.５，８，９，１０，１１，１３，１４，１７，１８，
１９，２１，２２，２３，２４，２５，２７，２８，２
９，３０，３１，３４，３５，３６，３８，４０，４
１，４２，４３，４４，４５，４６の試料は良好である
と判定され、No.１，２，３，４，６，７，１２，１
５，１６，２０，２６，３２，３３，３７，３９の試料
は不良であると判定された。
【００２９】この判定結果に基づいて、組成範囲につい
て整理すると、Ｙ2Ｏ3が０.０１モル％未満（試料No.
１）の場合には、焼成温度（Ｔ2）＝１,４００℃でも焼
結が困難であり実用性がない、また１０.０モル％を越
えると（試料No.３２）、組成物が還元されて半導体化
するため、誘電体として作用しなくなる。したがって、
良好な結果を得るためにはＹ2Ｏ3は０.０１モル％〜１
０.０モル％の範囲にある必要がある。
【００３０】ＭｇＯが０.０１モル％未満（試料No.４，
１５）の場合には、靜電容量の温度特性Ｔ・Ｃが±１５
％以上と悪化し、誘電体損失ｔａｎδが５.９と大きく
なることがある。また、１０.０モル％を越えると（試
料No.１２）、加速寿命特性が極端に悪化する。したが
って、良好な結果を得るためにはＭｇＯは０.０１モル
％〜１０.０モル％の範囲にある必要がある。
【００３１】Ｖ2Ｏ5が０.００１モル％以上（試料No.
２，３，１２，１６以外の試料）添加されることによ
り、加速寿命特性が大幅に良好となるが、０.２０モル
％を越えて（試料No.６，７，２６）添加されると、比
誘電率εｓが２５００以下となり、絶縁抵抗特性が１×
１０10Ω以下となるため実用的でない。したがって、良
好な結果を得るためにはＶ2Ｏ5は０.００１モル％〜０.
２０モル％の範囲にある必要がある。
【００３２】添加物ＢＣＧとして｛Ｂａα，Ｃａ（１−
α）｝ＳｉＯ3（ただし、０≦α≦１）が０.５モル％未
満（試料No.３３）の場合には、靜電容量の温度特性が
±１５％以上となり、１０モル％を越えると（試料No.
３７）、εｓが２５００以下となる。したがって、良好
な結果を得るためには添加物ＢＣＧが０.５モル％〜１
０モル％の範囲にある必要がある。
【００３３】ＭｎＯ・Ｃｒ2Ｏ3・Ｃｏ2Ｏ3の総量が０.
０１モル％未満（試料No.１６）の場合、組成物が半導
体化し、１.０モル％を越えると（試料No.３９）、絶縁
抵抗が１×１０10Ω以下となる。したがって、良好な結
果を得るためにはＭｎＯ・Ｃｒ2Ｏ3・Ｃｏ2Ｏ3の総量は
０.０１モル％〜１０モル％の範囲にある必要がある。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した組成範囲である本願発明に
係る耐還元性誘電体磁器組成物は、内部電極に用いるニ
ッケルが酸化しないように中性あるいは還元性雰囲気中
で焼成した場合であっても、誘電体磁器組成物が還元さ
れることによる比抵抗の低下及び短寿命化がなく、靜電
容量の温度変化が小さい積層磁器コンデンサを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の耐還元性誘電体磁器組成物の製造工
程図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ８６.３２〜９７.６４モルのＢａＴｉＯ
    3、 ０.０１〜１０.００モルのＹ2Ｏ3、 ０.０１〜１０.００モルのＭｇＯ、 ０.００１〜０.２００モルのＶ2Ｏ5からなることを特徴
    とする耐還元性誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項２】 添加物として、 ＭｎＯ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｃｏ2Ｏ3のうちの少なくとも一種以
    上を、０.０１〜１.０モル％含有することを特徴とする
    請求項１記載の耐還元性誘電体磁器組成物。
  3. 【請求項３】 添加物として、 ｛Ｂａα、Ｃａ（１−α）｝ＳｉＯ3（ただし、０≦α
    ≦１）を、０.５〜１０.０モル％含有することを特徴と
    する請求項１または請求項２記載の耐還元性誘電体磁器
    組成物。
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