JPH06231993A - 粒界絶縁型半導体磁器組成物 - Google Patents
粒界絶縁型半導体磁器組成物Info
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- JPH06231993A JPH06231993A JP5013135A JP1313593A JPH06231993A JP H06231993 A JPH06231993 A JP H06231993A JP 5013135 A JP5013135 A JP 5013135A JP 1313593 A JP1313593 A JP 1313593A JP H06231993 A JPH06231993 A JP H06231993A
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- Japan
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- capacitance
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- grain boundary
- main component
- type semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 (Sr(1-x)Cax)zTi1-yNbyO3 （式中、ｘ、ｙ、
ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025 〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.01、
ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲の値）を主成分とし、前記主
成分100gに対し、CuをCuO に換算して0.005 〜0.1g、Si
をSiO2に換算して0.01〜0.08g 含有している粒界絶縁型
半導体磁器組成物。 【効果】 静電容量や見かけの比誘電率（εapp ）が大
きく、静電容量のバラツキが少なく、誘電損失（tan
δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（ＴＣ値）が±１
０％以内と各特性に優れた粒界絶縁型半導体磁器コンデ
ンサを提供することができる。
ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025 〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.01、
ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲の値）を主成分とし、前記主
成分100gに対し、CuをCuO に換算して0.005 〜0.1g、Si
をSiO2に換算して0.01〜0.08g 含有している粒界絶縁型
半導体磁器組成物。 【効果】 静電容量や見かけの比誘電率（εapp ）が大
きく、静電容量のバラツキが少なく、誘電損失（tan
δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（ＴＣ値）が±１
０％以内と各特性に優れた粒界絶縁型半導体磁器コンデ
ンサを提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粒界絶縁型半導体磁器組
成物に関し、より詳細にはチタン酸ストロンチウムを主
成分する大容量で静電容量温度特性に優れ、かつ各製品
において静電容量のばらつきの少ない粒界絶縁型半導体
磁器組成物に関する。
成物に関し、より詳細にはチタン酸ストロンチウムを主
成分する大容量で静電容量温度特性に優れ、かつ各製品
において静電容量のばらつきの少ない粒界絶縁型半導体
磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サは、粒界部分のみが誘電体として利用されるので非常
に大きな実効容量が得られるコンデンサとして知られて
いる。これら粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの構成材
料としては、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）、チタ
ン酸バリウム（BaTiO3）、チタン酸マグネシウム（MgTi
O3）、チタン酸カルシウム（CaTi03）、チタン酸鉛（Pb
TiO3）等の成分に種々の化合物を添加し、あるいはお互
いの成分を混合した組成を主成分とするものが知られて
いる。
サは、粒界部分のみが誘電体として利用されるので非常
に大きな実効容量が得られるコンデンサとして知られて
いる。これら粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの構成材
料としては、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）、チタ
ン酸バリウム（BaTiO3）、チタン酸マグネシウム（MgTi
O3）、チタン酸カルシウム（CaTi03）、チタン酸鉛（Pb
TiO3）等の成分に種々の化合物を添加し、あるいはお互
いの成分を混合した組成を主成分とするものが知られて
いる。
【０００３】前記粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの特
性に関し、例えばチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分
に用い、酸化ジスプロシウム（Dy2O3 ）を添加したもの
を構成材料とした粒界絶縁型半導体磁器コンデンサで
は、最大実効比誘電率（εS ）が40,000〜50,000と大き
な値を示すが、一方その静電容量温度特性（ＴＣ値）と
して、２０℃における静電容量を基準値として−３０℃
〜＋８５℃の温度範囲内の基準静電容量に対する最大変
化率をとった場合、その値が±４０％と大きく、また誘
電損失（tan δ）も約５％と大きな値になるという問題
があった。
性に関し、例えばチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分
に用い、酸化ジスプロシウム（Dy2O3 ）を添加したもの
を構成材料とした粒界絶縁型半導体磁器コンデンサで
は、最大実効比誘電率（εS ）が40,000〜50,000と大き
な値を示すが、一方その静電容量温度特性（ＴＣ値）と
して、２０℃における静電容量を基準値として−３０℃
〜＋８５℃の温度範囲内の基準静電容量に対する最大変
化率をとった場合、その値が±４０％と大きく、また誘
電損失（tan δ）も約５％と大きな値になるという問題
があった。
【０００４】また、半導体磁器組成物の主成分がチタン
酸ストロンチウム（SrTiO3）で、酸化ジスプロシウム
（Dy2O3 ）または二酸化セリウム（CeO3）を添加した粒
界絶縁型半導体磁器コンデンサでは、最大実効比誘電率
（εS ）は30,000程度と低くなるものの、チタン酸バリ
ウム系と比較して温度変化による静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が改善されて±２０％程度となり、誘電損失（ta
n δ）も２〜３％程度と改善されることがわかった。
酸ストロンチウム（SrTiO3）で、酸化ジスプロシウム
（Dy2O3 ）または二酸化セリウム（CeO3）を添加した粒
界絶縁型半導体磁器コンデンサでは、最大実効比誘電率
（εS ）は30,000程度と低くなるものの、チタン酸バリ
ウム系と比較して温度変化による静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が改善されて±２０％程度となり、誘電損失（ta
n δ）も２〜３％程度と改善されることがわかった。
【０００５】コンデンサとしては、一般に静電容量及び
それに関係する見掛けの比誘電率（εapp ）が十分に高
いこと、また誘電損失（tan δ）、静電容量温度特性
（ＴＣ値）が十分に小さいこと等が必要である。
それに関係する見掛けの比誘電率（εapp ）が十分に高
いこと、また誘電損失（tan δ）、静電容量温度特性
（ＴＣ値）が十分に小さいこと等が必要である。
【０００６】そして上記した公知例のように、一般にチ
タン酸ストロンチウム（SrTiO3）系の粒界絶縁型半導体
磁器は、チタン酸バリウム（BaTiO3）系のものに較べて
見掛けの比誘電率（εapp ）では多少劣るものの、誘電
損失（tan δ）、静電容量温度特性（ＴＣ値）、高周波
特性等に優れるために様々の用途に使用され、種々の焼
結助剤又は拡散物質を加えた系で検討がなされている。
タン酸ストロンチウム（SrTiO3）系の粒界絶縁型半導体
磁器は、チタン酸バリウム（BaTiO3）系のものに較べて
見掛けの比誘電率（εapp ）では多少劣るものの、誘電
損失（tan δ）、静電容量温度特性（ＴＣ値）、高周波
特性等に優れるために様々の用途に使用され、種々の焼
結助剤又は拡散物質を加えた系で検討がなされている。
【０００７】従来から使用されているチタン酸ストロン
チウム（SrTiO3）系の粒界絶縁型半導体磁器組成物の製
法の一例を説明する。まずチタン酸ストロンチウム（Sr
TiO3）を主原料とし、これに原子価制御用助剤として五
酸化ニオブ（Nb2O5 ）、酸化イットリウム（Y2O3）等を
添加し、また焼結助剤として酸化ケイ素（SiO2）、酸化
アルミニウム（Al2O3 ）、酸化マンガン（MnO2）、酸化
第二銅（CuO ）等を１種又は複数の組み合わせで添加
し、還元雰囲気中にて焼結して半導体磁器組成物を得
る。次にこの半導体磁器組成物の粒界に絶縁層を設ける
べく、酸化ビスマス（Bi2O3 ）、酸化第二銅（CuO ）、
酸化マンガン（MnO2）等の金属酸化物を熱拡散させて粒
界絶縁型半導体磁器組成物を製造する。
チウム（SrTiO3）系の粒界絶縁型半導体磁器組成物の製
法の一例を説明する。まずチタン酸ストロンチウム（Sr
TiO3）を主原料とし、これに原子価制御用助剤として五
酸化ニオブ（Nb2O5 ）、酸化イットリウム（Y2O3）等を
添加し、また焼結助剤として酸化ケイ素（SiO2）、酸化
アルミニウム（Al2O3 ）、酸化マンガン（MnO2）、酸化
第二銅（CuO ）等を１種又は複数の組み合わせで添加
し、還元雰囲気中にて焼結して半導体磁器組成物を得
る。次にこの半導体磁器組成物の粒界に絶縁層を設ける
べく、酸化ビスマス（Bi2O3 ）、酸化第二銅（CuO ）、
酸化マンガン（MnO2）等の金属酸化物を熱拡散させて粒
界絶縁型半導体磁器組成物を製造する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年機器の小型化に伴
い、より大容量で静電容量温度特性（ＴＣ値）等の良好
なコンデンサが望まれている。一般に、粒界絶縁型半導
体磁器コンデンサの静電容量を大きくし、静電容量温度
特性（ＴＣ値）を改善する方法としては、磁器組成物中
の結晶粒を大きくし、結晶粒界に熱拡散させる金属酸化
物の量を多くする方法や結晶粒界に熱拡散させる際にそ
の温度を低くする方法が考えられる。しかし、前記磁器
組成物中の結晶粒を大きくし、熱拡散させる金属酸化物
の量を多くしたり、熱拡散温度を低くしたりすると、熱
拡散時に半導体磁器の表面に金属酸化物が残留すること
があり、このために静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣化
したり、製造された磁器組成物ごとの静電容量にバラツ
キが生じ、さらに誘電損失（tan δ）の値に異常値が発
生することがあるという課題があった。
い、より大容量で静電容量温度特性（ＴＣ値）等の良好
なコンデンサが望まれている。一般に、粒界絶縁型半導
体磁器コンデンサの静電容量を大きくし、静電容量温度
特性（ＴＣ値）を改善する方法としては、磁器組成物中
の結晶粒を大きくし、結晶粒界に熱拡散させる金属酸化
物の量を多くする方法や結晶粒界に熱拡散させる際にそ
の温度を低くする方法が考えられる。しかし、前記磁器
組成物中の結晶粒を大きくし、熱拡散させる金属酸化物
の量を多くしたり、熱拡散温度を低くしたりすると、熱
拡散時に半導体磁器の表面に金属酸化物が残留すること
があり、このために静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣化
したり、製造された磁器組成物ごとの静電容量にバラツ
キが生じ、さらに誘電損失（tan δ）の値に異常値が発
生することがあるという課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑み、チタン酸ストロンチウム系半導体磁器組成物の静
電容量温度特性（ＴＣ値）等を改善するため、チタン酸
ストロンチウムにチタン酸カルシウムを固溶させた系に
ついて検討した結果、五酸化ニオブを半導体化剤とし、
これに酸化ケイ素と酸化第二銅とを特定量添加した粒界
絶縁型半導体磁器組成物は焼結時に結晶粒が均一に成長
し、得られた半導体磁器に絶縁化剤を熱拡散させて粒界
絶縁層を形成することにより、静電容量、見掛けの比誘
電率（εapp ）、誘電損失（tan δ）及び静電容量温度
特性（ＴＣ値）等の特性に優れ、各製品ごとに特性のバ
ラツキの少ない粒界絶縁型半導体磁器組成物が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。
鑑み、チタン酸ストロンチウム系半導体磁器組成物の静
電容量温度特性（ＴＣ値）等を改善するため、チタン酸
ストロンチウムにチタン酸カルシウムを固溶させた系に
ついて検討した結果、五酸化ニオブを半導体化剤とし、
これに酸化ケイ素と酸化第二銅とを特定量添加した粒界
絶縁型半導体磁器組成物は焼結時に結晶粒が均一に成長
し、得られた半導体磁器に絶縁化剤を熱拡散させて粒界
絶縁層を形成することにより、静電容量、見掛けの比誘
電率（εapp ）、誘電損失（tan δ）及び静電容量温度
特性（ＴＣ値）等の特性に優れ、各製品ごとに特性のバ
ラツキの少ない粒界絶縁型半導体磁器組成物が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明に係る粒界絶縁型半導体
磁器組成物は、(Sr(1-x)Cax)zTi1-yNbyO3 （式中、ｘ、
ｙ、ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025 〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.
01、ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲の値）を主成分とし、前
記主成分100gに対し、CuをCuO に換算して0.005 〜0.1
g、SiをSiO2に換算して0.01〜0.08g 含有していること
を特徴としている。
磁器組成物は、(Sr(1-x)Cax)zTi1-yNbyO3 （式中、ｘ、
ｙ、ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025 〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.
01、ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲の値）を主成分とし、前
記主成分100gに対し、CuをCuO に換算して0.005 〜0.1
g、SiをSiO2に換算して0.01〜0.08g 含有していること
を特徴としている。
【００１１】本発明において主成分である前記(Sr(1-x)
Cax)zTi1-yNbyO3 のSrとCaの割合に関係するｘの値を0.
025 〜0.08と規定したのは、前記ｘの値が0.025 未満で
あると静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣化し、また前記
ｘの値が0.08を超えると静電容量及び見掛けの比誘電率
（εapp ）が小さくなるためである。
Cax)zTi1-yNbyO3 のSrとCaの割合に関係するｘの値を0.
025 〜0.08と規定したのは、前記ｘの値が0.025 未満で
あると静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣化し、また前記
ｘの値が0.08を超えると静電容量及び見掛けの比誘電率
（εapp ）が小さくなるためである。
【００１２】また主成分である前記(Sr(1-x)Cax)zTi1-y
NbyO3 の（Sr(1-x)Cax）とTiとの割合に関係するｚの値
を0.992 〜0.998 と規定したのは、前記ｚの値が0.992
未満であると焼結性が劣化して、緻密化されず、また前
記ｚの値が0.998 を超えると異常粒成長が発生して緻密
な焼結体を得ることができないためである。
NbyO3 の（Sr(1-x)Cax）とTiとの割合に関係するｚの値
を0.992 〜0.998 と規定したのは、前記ｚの値が0.992
未満であると焼結性が劣化して、緻密化されず、また前
記ｚの値が0.998 を超えると異常粒成長が発生して緻密
な焼結体を得ることができないためである。
【００１３】また主成分である前記(Sr(1-x)Cax)zTi1-y
NbyO3 のNbとTiとの割合に関係するｙの値を0.004 〜0.
01と規定したのは、前記ｙの値が0.004 未満であると誘
電損失（tan δ）の値が大きくなり、また前記ｙの値が
0.01を超えると焼結性が劣化して、緻密な焼結体を得る
ことができないためである。
NbyO3 のNbとTiとの割合に関係するｙの値を0.004 〜0.
01と規定したのは、前記ｙの値が0.004 未満であると誘
電損失（tan δ）の値が大きくなり、また前記ｙの値が
0.01を超えると焼結性が劣化して、緻密な焼結体を得る
ことができないためである。
【００１４】前記主成分100gに対するSiの含有量をSiO2
に換算して0.01〜0.08g としたのは、主成分100gに対す
るSiの含有量がSiO2に換算して0.01g 未満であると各製
品ごとの静電容量のバラツキが大きくなり、またSiの含
有量がSiO2に換算して0.08gを超えると、静電容量や見
掛けの比誘電率（εapp ）の値が小さくなるためであ
る。
に換算して0.01〜0.08g としたのは、主成分100gに対す
るSiの含有量がSiO2に換算して0.01g 未満であると各製
品ごとの静電容量のバラツキが大きくなり、またSiの含
有量がSiO2に換算して0.08gを超えると、静電容量や見
掛けの比誘電率（εapp ）の値が小さくなるためであ
る。
【００１５】主成分100gに対するCuの含有量をCuO に換
算して0.005 〜0.1gとしたのは、主成分100gに対するCu
の含有量がCuO に換算して0.005g未満であると静電容量
のバラツキが大きくなり、またCuの含有量がCuO に換算
して0.1gを超えると、異常粒成長が発生し、絶縁体とし
ての特性を具備せず、静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣
化するためである。
算して0.005 〜0.1gとしたのは、主成分100gに対するCu
の含有量がCuO に換算して0.005g未満であると静電容量
のバラツキが大きくなり、またCuの含有量がCuO に換算
して0.1gを超えると、異常粒成長が発生し、絶縁体とし
ての特性を具備せず、静電容量温度特性（ＴＣ値）が劣
化するためである。
【００１６】
【作用】上記した構成によれば、(Sr(1-x)Cax)zTi1-yNb
yO3 からなる主成分中のｚの値が0.992 〜0.998 である
ので、ＢサイトのTiが過剰となり格子欠陥が増加して半
導体化が促進され、また、前記主成分中のｙの値が0.00
4 〜0.01であるので、原子価制御により一層半導体化が
促進される。また前記主成分中のｘの値が0.025〜0.08
であるので、CaによりＡサイトの一部が置換され、異常
粒成長が抑制される。さらに、SiO2を含有することによ
り焼結が促進されて緻密な焼結体となり、結晶粒が一様
の大きさになる。従って、得られた本発明に係る粒界絶
縁型半導体磁器組成物は、静電容量、見掛けの比誘電率
（εapp ）、誘電損失（tan δ）及び静電容量温度特性
（ＴＣ値）等の各特性に優れ、各製品ごとの特性のバラ
ツキの少ないものとなる。
yO3 からなる主成分中のｚの値が0.992 〜0.998 である
ので、ＢサイトのTiが過剰となり格子欠陥が増加して半
導体化が促進され、また、前記主成分中のｙの値が0.00
4 〜0.01であるので、原子価制御により一層半導体化が
促進される。また前記主成分中のｘの値が0.025〜0.08
であるので、CaによりＡサイトの一部が置換され、異常
粒成長が抑制される。さらに、SiO2を含有することによ
り焼結が促進されて緻密な焼結体となり、結晶粒が一様
の大きさになる。従って、得られた本発明に係る粒界絶
縁型半導体磁器組成物は、静電容量、見掛けの比誘電率
（εapp ）、誘電損失（tan δ）及び静電容量温度特性
（ＴＣ値）等の各特性に優れ、各製品ごとの特性のバラ
ツキの少ないものとなる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明に係る粒界絶縁型半導体磁器組
成物の実施例及び比較例を説明する。まず、原料として
純度９９．９％以上の炭酸ストロンチウム（SrCO3 ）と
炭酸カルシウム（CaCO3 ）の原料粉末に純度９９．９％
以上の酸化チタン（TiO2）を加えて（Sr(1-x)Cax）／Ti
のモル比であるｚの値を調整した粉末に、純度９９．９
％以上の五酸化ニオブ（Nb2O5 ）、酸化第二銅（CuO ）
及び酸化ケイ素（SiO2）の添加量を種々変えて調合を行
う。各原料の調合割合を下記の表１及び２に示してい
る。調合は、各原料を正確に秤量し、ボールミルなどに
より約２０時間湿式混合、粉砕することにより行う。こ
の粉砕粉末を乾燥させた後解砕し、空気中で、1000〜12
00℃の温度範囲で２時間の仮焼合成を行う。前記仮焼合
成により、所定の固溶体が合成されていることを、Ｘ線
回折分析、組成分析等により確認した。
成物の実施例及び比較例を説明する。まず、原料として
純度９９．９％以上の炭酸ストロンチウム（SrCO3 ）と
炭酸カルシウム（CaCO3 ）の原料粉末に純度９９．９％
以上の酸化チタン（TiO2）を加えて（Sr(1-x)Cax）／Ti
のモル比であるｚの値を調整した粉末に、純度９９．９
％以上の五酸化ニオブ（Nb2O5 ）、酸化第二銅（CuO ）
及び酸化ケイ素（SiO2）の添加量を種々変えて調合を行
う。各原料の調合割合を下記の表１及び２に示してい
る。調合は、各原料を正確に秤量し、ボールミルなどに
より約２０時間湿式混合、粉砕することにより行う。こ
の粉砕粉末を乾燥させた後解砕し、空気中で、1000〜12
00℃の温度範囲で２時間の仮焼合成を行う。前記仮焼合
成により、所定の固溶体が合成されていることを、Ｘ線
回折分析、組成分析等により確認した。
【００１８】次に仮焼合成粉を解砕し、整粒、造粒を行
った後、1.0 〜2.0t／cm2 の圧力をかけて直径１０mm、
厚さ０．８mmの円板状の成形体を形成する。この成形体
を、空気中、約1000℃で２時間熱処理することにより脱
脂を行い、さらに、水素１〜１５ vol％、窒素９９〜８
５ vol％からなる還元雰囲気下、1400〜1450℃の範囲で
４〜８時間焼成する。
った後、1.0 〜2.0t／cm2 の圧力をかけて直径１０mm、
厚さ０．８mmの円板状の成形体を形成する。この成形体
を、空気中、約1000℃で２時間熱処理することにより脱
脂を行い、さらに、水素１〜１５ vol％、窒素９９〜８
５ vol％からなる還元雰囲気下、1400〜1450℃の範囲で
４〜８時間焼成する。
【００１９】得られた焼結体の組成については、前記焼
結体を酸等で溶解した後、ＩＣＰ分析等によりその組成
を分析し、調合した原料の組成と変わらないことを確認
した。
結体を酸等で溶解した後、ＩＣＰ分析等によりその組成
を分析し、調合した原料の組成と変わらないことを確認
した。
【００２０】次に、得られた焼結体を有機溶剤、熱水中
で充分洗浄した後、この焼結体の片面に拡散物質として
酸化ビスマス(Bi2O3）、酸化第二銅（CuO ）、炭酸ナト
リウム（Na2CO3）又は酸化ナトリウム（Na2O）のうち少
なくとも１種類を含む金属酸化物のペーストを塗布し、
大気中、1050〜1200℃の範囲で１〜２時間加熱して熱拡
散させて、絶縁粒界型半導体磁器組成物を得る。最後
に、このようにして得られた絶縁粒界型半導体磁器組成
物の両面に銀ペーストを印刷し、800 ℃、２時間程度の
条件で焼き付けて銀電極を形成し、半導体磁器コンデン
サを得る。
で充分洗浄した後、この焼結体の片面に拡散物質として
酸化ビスマス(Bi2O3）、酸化第二銅（CuO ）、炭酸ナト
リウム（Na2CO3）又は酸化ナトリウム（Na2O）のうち少
なくとも１種類を含む金属酸化物のペーストを塗布し、
大気中、1050〜1200℃の範囲で１〜２時間加熱して熱拡
散させて、絶縁粒界型半導体磁器組成物を得る。最後
に、このようにして得られた絶縁粒界型半導体磁器組成
物の両面に銀ペーストを印刷し、800 ℃、２時間程度の
条件で焼き付けて銀電極を形成し、半導体磁器コンデン
サを得る。
【００２１】得られた本導体磁器コンデンサの各種電気
特性の評価は、以下のように行った。
特性の評価は、以下のように行った。
【００２２】静電容量、誘電損失（tan δ）及び見掛け
の比誘電率（εapp ）は、インピーダンスアナライザー
を用い、周波数１ＫＨｚ、測定電圧１Ｖにて測定し、静
電容量温度特性（ＴＣ値）は、２０℃で測定した静電容
量を基準とし、−２５℃と＋８５℃で測定した静電容量
の変化率により評価した。静電容量のバラツキ（３ｃ
Ｖ）は下記の数１式で示される値であり、同じ条件で製
造された半導体磁器コンデンサ５０個につき静電容量を
測定し、それらの値から求められた標準偏差（σ）と平
均値（ξ）を使用して求める。
の比誘電率（εapp ）は、インピーダンスアナライザー
を用い、周波数１ＫＨｚ、測定電圧１Ｖにて測定し、静
電容量温度特性（ＴＣ値）は、２０℃で測定した静電容
量を基準とし、−２５℃と＋８５℃で測定した静電容量
の変化率により評価した。静電容量のバラツキ（３ｃ
Ｖ）は下記の数１式で示される値であり、同じ条件で製
造された半導体磁器コンデンサ５０個につき静電容量を
測定し、それらの値から求められた標準偏差（σ）と平
均値（ξ）を使用して求める。
【００２３】
【数１】 静電容量のバラツキ（３ｃＶ）＝３×σ×ξ （ただし、σ：標準偏差、ξ：平均値） なお、表１において、試料番号に＊印をつけたのは本発
明の範囲外の比較例に係るのものであり、その他は本発
明の範囲内の実施例に係るものである。
明の範囲外の比較例に係るのものであり、その他は本発
明の範囲内の実施例に係るものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表１及び表２の比較例のデータより、以下
のことがわかる。ｘの値が0.025 より小さい0.01、0.02
になると静電容量温度特性（ＴＣ値）や静電容量のバラ
ツキが大きくなり、またｘの値が0.08を超えた0.10にな
ると静電容量が小さくなる。またｙの値が0.004 より小
さい0.002 になると誘電損失（tan δ）の値が大きく、
静電容量のバラツキも増加する。またｚの値が0.992 よ
り小さい0.990 になると焼結性が劣化して緻密な焼結体
が得られないため電気的特性を測定できず、ｚの値が0.
998 を超えた1.000 になると静電容量が小さくなる。ま
たCuO を含有しない場合は静電容量のバラツキが大きく
なり、CuO の含有量が主成分100gに対して0.1gを超えた
0.15g や0.2gになると絶縁不良となる。さらにSiO2を含
有しない場合は静電容量のバラツキが大きくなり、SiO2
の含有量が主成分100gに対して0.08g を超えた0.10g や
0.12g になると静電容量が小さくなる。
のことがわかる。ｘの値が0.025 より小さい0.01、0.02
になると静電容量温度特性（ＴＣ値）や静電容量のバラ
ツキが大きくなり、またｘの値が0.08を超えた0.10にな
ると静電容量が小さくなる。またｙの値が0.004 より小
さい0.002 になると誘電損失（tan δ）の値が大きく、
静電容量のバラツキも増加する。またｚの値が0.992 よ
り小さい0.990 になると焼結性が劣化して緻密な焼結体
が得られないため電気的特性を測定できず、ｚの値が0.
998 を超えた1.000 になると静電容量が小さくなる。ま
たCuO を含有しない場合は静電容量のバラツキが大きく
なり、CuO の含有量が主成分100gに対して0.1gを超えた
0.15g や0.2gになると絶縁不良となる。さらにSiO2を含
有しない場合は静電容量のバラツキが大きくなり、SiO2
の含有量が主成分100gに対して0.08g を超えた0.10g や
0.12g になると静電容量が小さくなる。
【００２７】これに対し、実施例に係る粒界絶縁型半導
体磁器組成物にあっては、静電容量や見かけの比誘電率
（εapp ）が大きく、静電容量のバラツキが少なく、誘
電損失（tan δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が±１０％以内と各特性に優れたものとなってい
る。
体磁器組成物にあっては、静電容量や見かけの比誘電率
（εapp ）が大きく、静電容量のバラツキが少なく、誘
電損失（tan δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が±１０％以内と各特性に優れたものとなってい
る。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る粒界
絶縁型半導体磁器組成物にあっては、(Sr(1-x)Cax)zTi
1-yNbyO3 （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025
〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.01、ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲
の値）を主成分とし、前記主成分100gに対し、CuをCuO
に換算して0.005 〜0.1g、SiをSiO2に換算して0.01〜0.
08g 含有しているので、静電容量や見かけの比誘電率
（εapp ）が大きく、静電容量のバラツキが少なく、誘
電損失（tan δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が±１０％以内と各特性に優れた粒界絶縁型半導
体磁器コンデンサを提供することができる。
絶縁型半導体磁器組成物にあっては、(Sr(1-x)Cax)zTi
1-yNbyO3 （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025
〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.01、ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲
の値）を主成分とし、前記主成分100gに対し、CuをCuO
に換算して0.005 〜0.1g、SiをSiO2に換算して0.01〜0.
08g 含有しているので、静電容量や見かけの比誘電率
（εapp ）が大きく、静電容量のバラツキが少なく、誘
電損失（tan δ）が小さく、かつ静電容量温度特性（Ｔ
Ｃ値）が±１０％以内と各特性に優れた粒界絶縁型半導
体磁器コンデンサを提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 (Sr(1-x)Cax)zTi1-yNbyO3 （式中、ｘ、
ｙ、ｚはそれぞれ、ｘ＝0.025 〜0.08、ｙ＝0.004 〜0.
01、ｚ＝0.992 〜0.998 の範囲の値）を主成分とし、前
記主成分100gに対し、CuをCuO に換算して0.005 〜0.1
g、SiをSiO2に換算して0.01〜0.08g 含有していること
を特徴とする粒界絶縁型半導体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013135A JPH06231993A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 粒界絶縁型半導体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013135A JPH06231993A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 粒界絶縁型半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231993A true JPH06231993A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11824723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013135A Pending JPH06231993A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 粒界絶縁型半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06231993A (ja) |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5013135A patent/JPH06231993A/ja active Pending
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