JPH0815005B2

JPH0815005B2 - 誘電体磁器組成物

Info

Publication number: JPH0815005B2
Application number: JP61178436A
Authority: JP
Inventors: 謙治河端; 洋鷹木; 行雄坂部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPS6334802A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は誘電体磁器組成物に関し、特に高い誘電率
を有する誘電体磁器組成物に関する。

（従来技術）従来、この種の誘電体磁器組成物としては、BaTiO₃系
磁器やSrTiO₃−PbTiO₃−Bi₂O₃−TiO₂などを基本成分と
する磁器が用いられていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、BaTiO₃系磁器は静電容量の電圧依存性
が大きく、たとえば厚さ1mm当たり２〜5kVの高圧直流電
圧を印加すると、静電容量は−20〜−80％変化するとい
う欠点を有していた。

また、SrTiO₃−PbTiO₃−Bi₂O₃−TiO₂などを基本成分
とする磁器は、BaTiO₃系磁器に比べて静電容量の電圧依
存性は小さいが、誘電率の温度変化率は大きく、さら
に、最適な誘電特性を得るための焼成温度が1200〜1350
℃と高いため、たとえば積層コンデンサを作成する場合
には、その内部電極として高融点を有する白金などの高
価な貴金属を使用しなければならなかった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、誘電率が高
く、静電容量の電圧依存性と誘電率の温度変化率とがと
もに小さく、しかも、焼結温度が低い、誘電体磁器組成
物を提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、SrTiO₃を25〜50重量％、PbTiO₃を10〜35
重量％、CaTiO₃を５〜20重量％、Bi₂O₃を５〜35重量
％、TiO₂を５〜18重量％、およびMnO₂を0.02〜0.50重量
％含む主成分に対して、ガラス成分を0.2〜15重量％添
加してなり、かつ、ガラス成分は、Li₂Ｏを10〜45モル
％、BaO,MgO,CaOおよびSrOのうち少なくとも１種を５〜
40モル％、SiO₂およびTiO₂をあわせて30〜70モル％（た
だし、SiO₂は15モル％以上含まれる）、およびCuOを１
〜35モル％含む、誘電体磁器組成物である。

（発明の効果）この発明によれば、500以上の誘電率と1.5％以下の誘
電損失とを有し、5kV/mmの直流電圧を印加した際の誘電
率の変化率が−15％以下と小さく、また、温度による誘
電率の変化率も小さい誘電体磁器組成物を得ることがで
きる。

また、この発明の組成物は、焼成温度が1100℃前後と
低いため、焼成コストが安くつき、たとえば積層コンデ
ンサなどを作成しても、その内部電極として白金などの
貴金属を用いなくてすむ。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

（実施例）主成分の原料としてSrCO₃，Pb₃O₄,CaCO₃，Bi₂O₃，TiO
₂およびMnO₂を別表１の組成になるように秤量し混合し
た。この混合物をアルミナボールとともにポリエチレン
ポットに入れ16時間湿式混合し粉砕した。この粉砕物を
脱水乾燥した後、ジルコニア質の匣に入れ、950℃で２
時間仮焼した。この仮焼物100重量部に対して、別表２
に示した組成のガラス成分を、別表１に示した重量％だ
け添加し、さらに、バインダを加えてポリエチレンポッ
トで16時間湿式混合した。この混合物を蒸発乾燥し整粒
した後、加圧して直径10mm,厚さ1.2mmの円板に成形し
た。この成形物を980〜1250℃で２時間焼成し、得られ
た磁器の両主面に銀ペーストを塗布し、800℃で焼き付
けて電極を形成して試料とした。

このようにして得た各試料の特性を、次のような条件
や測定方法によって測定し、別表３にその結果を示し
た。

（１）焼成温度（２）誘電率:1kHz,1V,温度20℃の条件。

（３）誘電損失:1kHz,1V,温度20℃の条件での損失係数t
anδの値。

（４）バイアス特性:5kV/mmの直流電圧を印加したとき
の誘電率の変化率の値。

（５）温度特性：−25℃〜＋85℃の温度範囲において、
誘電率を測定し、＋20℃の誘電率に対する変化率の最大
値。

なお、別表１ないし別表３中で＊印を付したものはこ
の発明の範囲外のものであり、それ以外のものはこの発
明の範囲内のものである。

別表１ないし別表３からもその一部が明らかなよう
に、この発明の組成の限定理由は次の通りである。

（１）SrTiO₃の添加が25重量％未満では、誘電損失が1.
5％を超えかつバイアス特性が悪くなるので好ましくな
い。また、SrTiO₃の添加が50重量％を超えると誘電率が
500未満となり好ましくない。

（２）PbTiO₃の添加が10重量％未満では、誘電率が500
未満となり好ましくない。また、PbTiO₃の添加が35重量
％を超えると誘電損失が1.5％を超えかつバイアス特性
が悪くなるので好ましくない。

（３）CaTiO₃の添加が５重量％未満では、誘電損失が1.
5％を超えかつバイアス特性が悪くなるので好ましくな
い。また、CaTiO₃が20重量％を超えると誘電率が500未
満となり好ましくない。

（４）Bi₂O₃の添加が５重量％未満では、誘電率が500未
満となり好ましくない。また、Bi₂O₃の添加が35重量％
を超えると誘電損失が1.5％を超えるので好ましくな
い。

（５）TiO₂の添加が５重量％未満では、誘電率が500未
満となり好ましくない。また、TiO₂の添加が18重量％を
超えると誘電損失が1.5％を超えるので好ましくない。

（６）MnO₂の添加が0.02重量％未満では、誘電損失が1.
5％を超え好ましくない。また、MnO₂の添加が0.50重量
％を超えると焼結性が悪くなり好ましくない。

（７）ガラス成分の添加が主成分に対して0.2重量％未
満では焼結温度が1100℃を超え好ましくない（試料番号
20,試料番号21および試料番号22参照）。また、ガラス
成分の添加が主成分に対して15重量％を超えると焼結体
が多孔質となりかつ誘電率が500未満となり好ましくな
い（試料番号23,試料番号24および試料番号25参照）。

（８）添加するガラス成分中のLi₂Ｏが10モル％未満で
は、焼結温度が1100℃を超え好ましくない（試料番号26
参照）。またLi₂Ｏが45モル％超えると、ガラス成分の
溶融温度が800℃未満となり、ガラス成分が焼結助剤と
しての役割を果たせないので好ましくない。

（９）添加するガラス成分中に、BaO,MgO,CaOおよびSrO
のうち少なくとも１種が含まれる場合、これらが５モル
％未満では、またこれらが40モル％を超えると、焼結温
度が1100℃を超えるので好ましくない（試料番号27およ
び試料番号28参照）。

（10）添加するガラス成分中のSiO₂およびTiO₂が合わせ
て30モル％未満では、またこれらが合わせて70モル％を
超えると、焼結温度が1100℃を超えるので好ましくな
い。

添加するガラス成分中のSiO₂およびTiO₂のうち、SiO₂
が15モル％未満では、また、TiO₂が含まれないと、焼結
温度の低減化を行うことができない（試料番号29および
試料番号30参照）。

ガラス成分中にCuOを添加すると、誘電損失および温
度特性を減少させることができる。しかし、CuOの添加
が１モル％未満では、Tanδが1.5％を超えるので好まし
くない。またCuOの添加が35モル％を超えると、データ
としては示さなかったが絶縁抵抗が小さくなるので好ま
しくない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】SrTiO₃を25〜50重量％、 PbTiO₃を10〜35重量％、 CaTiO₃を５〜20重量％、 Bi₂O₃を５〜35重量％、 TiO₂を５〜18重量％、および MnO₂を0.02〜0.50重量％含む主成分に対して、ガラス成
分を0.2〜15重量％添加してなり、かつ、前記ガラス成
分は、 Li₂Ｏを10〜45モル％、 BaO,MgO,CaOおよびSrOのうち少なくとも１種を５〜40モ
ル％、 SiO₂およびTiO₂をあわせて30〜70モル％（ただし、SiO₂
は15モル％以上含まれる）、および CuOを１〜35モル％含む、誘電体磁器組成物。