JPH08180734A - 誘電体磁器組成物およびその製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物およびその製造方法Info
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- JPH08180734A JPH08180734A JP6319571A JP31957194A JPH08180734A JP H08180734 A JPH08180734 A JP H08180734A JP 6319571 A JP6319571 A JP 6319571A JP 31957194 A JP31957194 A JP 31957194A JP H08180734 A JPH08180734 A JP H08180734A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶粒径が細かく、かつ誘電率の高いマグネ
シウム・ニオブ酸鉛を含む小型大容量の積層セラミック
コンデンサ等に適する誘電体磁器組成物およびその製造
方法を提供する。 【構成】 一般式がＰｂＭｅＯ3 で表され、Ｍｅ成分は
２〜６価の陽イオン元素であるとき、Ｍｅ成分に少なく
ともＭｇ及びＮｂを含み、かつ、ＭｇとＮｂのモル比
が、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5比で０．９５以上、１．０未満の
組成範囲内にあるようにすることにより、誘電率を著し
く低下させることなく、結晶粒径が細かいマグネシウム
・ニオブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物を得ることができ
る。
シウム・ニオブ酸鉛を含む小型大容量の積層セラミック
コンデンサ等に適する誘電体磁器組成物およびその製造
方法を提供する。 【構成】 一般式がＰｂＭｅＯ3 で表され、Ｍｅ成分は
２〜６価の陽イオン元素であるとき、Ｍｅ成分に少なく
ともＭｇ及びＮｂを含み、かつ、ＭｇとＮｂのモル比
が、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5比で０．９５以上、１．０未満の
組成範囲内にあるようにすることにより、誘電率を著し
く低下させることなく、結晶粒径が細かいマグネシウム
・ニオブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体磁器組成物および
その製造方法に関する。例えば、小型大容量の積層セラ
ミックコンデンサ等に適する誘電体材料、特に結晶粒径
が細かく、かつ誘電率の大きいマネシウム・ニオブ酸鉛
を含む誘電体磁器組成物およびその製造方法に関する。
その製造方法に関する。例えば、小型大容量の積層セラ
ミックコンデンサ等に適する誘電体材料、特に結晶粒径
が細かく、かつ誘電率の大きいマネシウム・ニオブ酸鉛
を含む誘電体磁器組成物およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化にともなう、素
子の小型化、大容量化の要求から、セラミックコンデン
サの市場は積層型のものが主流となっている。
子の小型化、大容量化の要求から、セラミックコンデン
サの市場は積層型のものが主流となっている。
【０００３】従来よりセラミックコンデンサ用の材料と
して、チタン酸バリウム系の材料が主に用いられてい
る。しかしチタン酸バリウム系の磁器は焼成温度が１３
００℃以上と高いため、通常内部電極と誘電体磁器を同
時焼成しなければならない積層セラミックコンデンサで
は、内部電極に金、白金、パラジウムなどの高価な貴金
属を利用しなければならなかった。
して、チタン酸バリウム系の材料が主に用いられてい
る。しかしチタン酸バリウム系の磁器は焼成温度が１３
００℃以上と高いため、通常内部電極と誘電体磁器を同
時焼成しなければならない積層セラミックコンデンサで
は、内部電極に金、白金、パラジウムなどの高価な貴金
属を利用しなければならなかった。
【０００４】しかし、内部電極に金、白金、パラジウム
などの貴金属を用いると、製造原価に占める電極材料費
の割合が大きくなってしまう。そこで近年、低温で焼成
する高誘電率系の材料として鉛系複合ペロブスカイト化
合物、特にマグネシウム・ニオブ酸鉛［Pb(Mg1/3Nb2/3)
O3］を主成分とする誘電体磁器組成物が多く報告されて
いる。そのうち、例えばマグネシウム・ニオブ酸鉛［Pb
(Mg1/3Nb2/3)O3］とチタン酸鉛［PbTiO3］からなる二成
分組成物は、１１５０℃前後で焼成し、誘電率を室温で
２００００以上にすることが可能であることが、例えば
特開昭５５−１２１９５８号公報に開示されている。
などの貴金属を用いると、製造原価に占める電極材料費
の割合が大きくなってしまう。そこで近年、低温で焼成
する高誘電率系の材料として鉛系複合ペロブスカイト化
合物、特にマグネシウム・ニオブ酸鉛［Pb(Mg1/3Nb2/3)
O3］を主成分とする誘電体磁器組成物が多く報告されて
いる。そのうち、例えばマグネシウム・ニオブ酸鉛［Pb
(Mg1/3Nb2/3)O3］とチタン酸鉛［PbTiO3］からなる二成
分組成物は、１１５０℃前後で焼成し、誘電率を室温で
２００００以上にすることが可能であることが、例えば
特開昭５５−１２１９５８号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】小型大容量の積層セラ
ミックコンデンサを設計する場合、内部電極間の誘電体
を薄層化することが必要である。しかし、マグネシウム
・ニオブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物は、一般に結晶粒
径が大きく、薄層化を阻害する。そこで、結晶粒径を細
かくしようとすると、誘電率が著しく低下するという問
題があった。
ミックコンデンサを設計する場合、内部電極間の誘電体
を薄層化することが必要である。しかし、マグネシウム
・ニオブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物は、一般に結晶粒
径が大きく、薄層化を阻害する。そこで、結晶粒径を細
かくしようとすると、誘電率が著しく低下するという問
題があった。
【０００６】本発明は前記問題を解決し、結晶粒径が細
かく、かつ誘電率の高いマグネシウム・ニオブ酸鉛を含
む誘電体磁器組成物およびその製造方法を提供すること
を目的としている。
かく、かつ誘電率の高いマグネシウム・ニオブ酸鉛を含
む誘電体磁器組成物およびその製造方法を提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
本発明の誘電体磁器組成物は、一般式がＰｂＭｅＯ3で
表され、Ｍｅ成分は２〜６価の陽イオン元素であると
き、Ｍｅ成分に少なくともＭｇ及びＮｂを含み、かつＭ
ｇとＮｂのモル比が、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5比で０．９５以
上、１．０未満の組成範囲内にあることを特徴とする。
本発明の誘電体磁器組成物は、一般式がＰｂＭｅＯ3で
表され、Ｍｅ成分は２〜６価の陽イオン元素であると
き、Ｍｅ成分に少なくともＭｇ及びＮｂを含み、かつＭ
ｇとＮｂのモル比が、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5比で０．９５以
上、１．０未満の組成範囲内にあることを特徴とする。
【０００８】前記誘電体磁器組成物の構成においては、
Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉを含むことが好
ましい。また前記誘電体磁器組成物の構成においては、
Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮｉ及びＷを含むこ
とが好ましい。
Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉを含むことが好
ましい。また前記誘電体磁器組成物の構成においては、
Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮｉ及びＷを含むこ
とが好ましい。
【０００９】また前記誘電体磁器組成物の構成において
は、Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉとＮｉ及び
Ｗを含むことが好ましい。また本発明の誘電体磁器組成
物の製造方法は、ＭｇＯとＮｂ2Ｏ5を、ＭｇＯ／Ｎｂ2
Ｏ5で表されるモル比で０．９５以上、１．０未満の範
囲内となるよう混合し、仮焼してＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a)
（ただし０．９５≦ａ＜１．０）の化合式で表される複
合酸化物を合成し、これにＰｂＯなどの残りの成分を混
合して再仮焼し、次いで粉砕、成形、焼成することを特
徴とする。
は、Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉとＮｉ及び
Ｗを含むことが好ましい。また本発明の誘電体磁器組成
物の製造方法は、ＭｇＯとＮｂ2Ｏ5を、ＭｇＯ／Ｎｂ2
Ｏ5で表されるモル比で０．９５以上、１．０未満の範
囲内となるよう混合し、仮焼してＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a)
（ただし０．９５≦ａ＜１．０）の化合式で表される複
合酸化物を合成し、これにＰｂＯなどの残りの成分を混
合して再仮焼し、次いで粉砕、成形、焼成することを特
徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物は、前記のように構
成してなるので、結晶粒径が３μｍ以下と細かく、誘電
率が室温で１２５００以上と大きいマグネシウム・ニオ
ブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物を得ることができる。
成してなるので、結晶粒径が３μｍ以下と細かく、誘電
率が室温で１２５００以上と大きいマグネシウム・ニオ
ブ酸鉛を含む誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００１１】前記構成の誘電体磁器組成物において、Ｍ
ｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉを含む好ましい例
によれば、チタン酸鉛を含有させることにより室温にお
ける誘電率を大きくすることができる。
ｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉを含む好ましい例
によれば、チタン酸鉛を含有させることにより室温にお
ける誘電率を大きくすることができる。
【００１２】また前記構成の誘電体磁器組成物におい
て、Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮｉ及びＷを含
む好ましい例によれば、焼成温度を低下させることがで
きる。また前記誘電体磁器組成物の構成においては、Ｍ
ｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉとＮｉ及びＷを含
む好ましい例によれば、室温における誘電率を大きく
し、焼成温度を低下させることができる。
て、Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮｉ及びＷを含
む好ましい例によれば、焼成温度を低下させることがで
きる。また前記誘電体磁器組成物の構成においては、Ｍ
ｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉとＮｉ及びＷを含
む好ましい例によれば、室温における誘電率を大きく
し、焼成温度を低下させることができる。
【００１３】本発明の誘電体磁器組成物の製造方法によ
れば、前記のように、ＭｇＯとＮｂ 2Ｏ5を、ＭｇＯ／Ｎ
ｂ2Ｏ5で表されるモル比で０．９５以上、１．０未満の
範囲内となるよう混合し、仮焼してＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a)
（ただし０．９５≦ａ＜１．０）の化学式で表される複
合酸化物を合成し、これにＰｂＯなどの残りの成分を混
合して再仮焼し、次いで粉砕、成形、焼成する。このよ
うに誘電体磁器組成物の製造方法を構成しているので、
結晶粒径を３μｍ以下と細かく、誘電率を室温で１２５
００以上と大きいマグネシウム・ニオブ酸鉛を含む誘電
体磁器組成物を得ることができる。
れば、前記のように、ＭｇＯとＮｂ 2Ｏ5を、ＭｇＯ／Ｎ
ｂ2Ｏ5で表されるモル比で０．９５以上、１．０未満の
範囲内となるよう混合し、仮焼してＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a)
（ただし０．９５≦ａ＜１．０）の化学式で表される複
合酸化物を合成し、これにＰｂＯなどの残りの成分を混
合して再仮焼し、次いで粉砕、成形、焼成する。このよ
うに誘電体磁器組成物の製造方法を構成しているので、
結晶粒径を３μｍ以下と細かく、誘電率を室温で１２５
００以上と大きいマグネシウム・ニオブ酸鉛を含む誘電
体磁器組成物を得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。 （実施例１）出発原料として化学的に高純度なＰｂＯ、
ＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5等を用いた。
る。 （実施例１）出発原料として化学的に高純度なＰｂＯ、
ＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5等を用いた。
【００１５】まず、ＭｇＯとＮｂ2Ｏ5を、表１に示した
モル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5となるよう秤量し、ボールミル
により１５時間湿式混合した。これを脱水、乾燥した
後、１０００℃で２時間保持して仮焼し、ＭｇaＮｂ2Ｏ
(5+a) （ただし０．９５≦ａ＜１．０）を合成した。
モル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5となるよう秤量し、ボールミル
により１５時間湿式混合した。これを脱水、乾燥した
後、１０００℃で２時間保持して仮焼し、ＭｇaＮｂ2Ｏ
(5+a) （ただし０．９５≦ａ＜１．０）を合成した。
【００１６】合成したＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a) （ただし０．
９５≦ａ＜１．０）とＰｂＯ、ＴｉＯ2 、ＮｉＯ、Ｗ０
3 などの残りの出発原料を、表１に示した配合比となる
ように秤量した。ボールミルにより１５時間湿式混合
し、脱水、乾燥した後、７５０℃で２時間保持して仮焼
した。この粉末をボールミルで湿式粉砕し、脱水、乾燥
した後、有機バインダを入れて整粒した。これを７００
kg/cm2の圧力で直径１３mm、厚さ約１mmの円板状にプレ
ス成形した。
９５≦ａ＜１．０）とＰｂＯ、ＴｉＯ2 、ＮｉＯ、Ｗ０
3 などの残りの出発原料を、表１に示した配合比となる
ように秤量した。ボールミルにより１５時間湿式混合
し、脱水、乾燥した後、７５０℃で２時間保持して仮焼
した。この粉末をボールミルで湿式粉砕し、脱水、乾燥
した後、有機バインダを入れて整粒した。これを７００
kg/cm2の圧力で直径１３mm、厚さ約１mmの円板状にプレ
ス成形した。
【００１７】ついで、円板状の成形品を６００℃で２時
間加熱することによって、有機バインダを飛散させた
後、表１に示す温度で２時間焼成した。焼成した円板の
両面に、金−クロム蒸着を施して電極を形成し、各試料
につき、静電容量および誘電損失をデジタルＬＣＲメー
ターで周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖの条件で測定した。さ
らに試料の厚み、電極の直径寸法を測定し、誘電率を算
出した。また結晶粒径の評価は、光学顕微鏡を用いた焼
結体表面の観察により行った。
間加熱することによって、有機バインダを飛散させた
後、表１に示す温度で２時間焼成した。焼成した円板の
両面に、金−クロム蒸着を施して電極を形成し、各試料
につき、静電容量および誘電損失をデジタルＬＣＲメー
ターで周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖの条件で測定した。さ
らに試料の厚み、電極の直径寸法を測定し、誘電率を算
出した。また結晶粒径の評価は、光学顕微鏡を用いた焼
結体表面の観察により行った。
【００１８】これらの試験結果を表１に示す。なお比較
のため本発明の範囲外の組成に混合し、作製した試料に
ついての測定結果を比較のため１〜３、１６として表１
に合わせて示した。
のため本発明の範囲外の組成に混合し、作製した試料に
ついての測定結果を比較のため１〜３、１６として表１
に合わせて示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１より明らかなように、本発明範囲外で
あるモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が１．０以上である組成で
は、結晶粒径が著しく成長しており、５μｍを越えてい
る。またモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が０．９５未満の組成
では、誘電率が著しく低下する。一方、発明範囲内の組
成は、結晶粒径が３μｍ以下と細かく、誘電率も１２５
００以上と大きい。とくにモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が
０．９８以上０．９９５以下の組成では、結晶粒径が３
μｍ以下と小さいにもかかわらず、誘電率が１５０００
以上と大きい。これらよりモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5は
０．９５以上１．０未満、好ましくは０．９８以上、
０．９９５以下であることが望ましいことがわかる。
あるモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が１．０以上である組成で
は、結晶粒径が著しく成長しており、５μｍを越えてい
る。またモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が０．９５未満の組成
では、誘電率が著しく低下する。一方、発明範囲内の組
成は、結晶粒径が３μｍ以下と細かく、誘電率も１２５
００以上と大きい。とくにモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5が
０．９８以上０．９９５以下の組成では、結晶粒径が３
μｍ以下と小さいにもかかわらず、誘電率が１５０００
以上と大きい。これらよりモル比ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5は
０．９５以上１．０未満、好ましくは０．９８以上、
０．９９５以下であることが望ましいことがわかる。
【００２１】またＭｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴ
ｉを含む例では、室温における誘電率を大きくする効果
が得られた。またＭｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮ
ｉ及びＷを含む例では、焼成温度を低下させる効果が得
られた。
ｉを含む例では、室温における誘電率を大きくする効果
が得られた。またＭｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮ
ｉ及びＷを含む例では、焼成温度を低下させる効果が得
られた。
【００２２】またＭｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴ
ｉとＮｉ及びＷを含む例では、室温における誘電率を大
きくし、焼成温度を下げる効果が得られた。
ｉとＮｉ及びＷを含む例では、室温における誘電率を大
きくし、焼成温度を下げる効果が得られた。
【００２３】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、誘電率の
大きい、結晶粒径の細かいものを得ることができる。し
たがって、本発明の誘電体磁器組成物によれば、積層セ
ラミックコンデンサの内部電極間の誘電体の薄層化に適
しており、小型大容量の積層セラミックコンデンサを設
計することができる等の効果を有する。
大きい、結晶粒径の細かいものを得ることができる。し
たがって、本発明の誘電体磁器組成物によれば、積層セ
ラミックコンデンサの内部電極間の誘電体の薄層化に適
しており、小型大容量の積層セラミックコンデンサを設
計することができる等の効果を有する。
【００２４】また本発明の誘電体磁器組成物の製造方法
によれば、誘電率を著しく低下させることなく、結晶粒
径の細かい誘電体磁器組成物を製造することができる。
によれば、誘電率を著しく低下させることなく、結晶粒
径の細かい誘電体磁器組成物を製造することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式ＰｂＭｅＯ3 で表され、Ｍｅ成分
は２〜６価の陽イオン元素であるとき、Ｍｅ成分に少な
くともＭｇ及びＮｂを含み、かつＭｇとＮｂのモル比
が、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5比で０．９５以上、１．０未満の
組成範囲内にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＴｉ
を含む請求項１記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 Ｍｅ成分としてＭｇ及びＮｂのほかＮｉ
及びＷを含む請求項１または２記載の誘電体磁器組成
物。 - 【請求項４】 誘電体磁器組成物の製造方法であって、
ＭｇＯとＮｂ2Ｏ5を、ＭｇＯ／Ｎｂ2Ｏ5で表されるモル
比で０．９５以上、１．０未満の範囲内となるよう混合
し、仮焼してＭｇaＮｂ2Ｏ(5+a) （ただし０．９５≦ａ
＜１．０）の化学式で表される複合酸化物を合成し、こ
れにＰｂＯなどの残りの成分を混合して再仮焼し、次い
で粉砕、成形、焼成することを特徴とする誘電体磁器組
成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6319571A JPH08180734A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6319571A JPH08180734A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180734A true JPH08180734A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18111756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6319571A Pending JPH08180734A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 誘電体磁器組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08180734A (ja) |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6319571A patent/JPH08180734A/ja active Pending
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