JPH08239266A - セラミック誘電組成物及びその製造方法 - Google Patents

セラミック誘電組成物及びその製造方法

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JPH08239266A
JPH08239266A JP8021046A JP2104696A JPH08239266A JP H08239266 A JPH08239266 A JP H08239266A JP 8021046 A JP8021046 A JP 8021046A JP 2104696 A JP2104696 A JP 2104696A JP H08239266 A JPH08239266 A JP H08239266A
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particle size
capacitance
dielectric
average particle
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JP8021046A
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Mike Ssu-Hai Chu
チユー,マイク・スー−ハイ
John Bultitude
バルテイチユード,ジヨン
Christopher Hood
フード,クリストフアー
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Tam Ceramics LLC
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Tam Ceramics LLC
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、小型の多層セラミックコンデンサ
ーの製造に有用な焼結性セラミック組成物であって、広
い温度範囲にわたって安定な誘電率を示し、より薄い層
と、より高い静電容量と信頼性とを有する焼結性セラミ
ック組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 −55℃〜125℃の温度範囲にわたって±1
5%の静電容量温度係数すなわちTCを有し且つチタン酸
バリウムを基材とする誘電性前駆物質の粉末と、ZrSiO4
、Al2O3 、SiO2 、これらの前駆物質及びそれらの混合
物からなる群から選択される添加剤0.25〜2.0重量%と
を、混合物として含有してなる焼結性セラミック組成物
であって、0.6〜0.8μmの範囲内の平均粒度を有し且つ
焼成された場合には2500よりも大きい誘電率と、−55℃
〜+125℃の温度範囲にわたって±15%のTCと、0.7%よ
りも小さい気孔率とを有し、しかも3.5μmよりも大き
い平均直径をもつ細孔を有していない焼結性セラミック
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック誘電組
成物、特に焼結された場合に2400〜3100の誘電率と、低
い誘電正接〔dissipation factor(DF)〕例えば約2%よ
りも小さい誘電正接と、絶縁抵抗と静電容量(RC)との乗
積値(insulation resistance capacitanceproducts)で
あって大きい乗積値、例えば25℃で5000オーム-ファラ
ド(Ω・F)よりも大きく且つ125℃で1000オーム-ファラ
ドよりも大きい前記の乗積値と;安定な温度係数(TC)で
あって、誘電率が25℃における基本値における値から、
−55℃〜+125℃の温度範囲わたって25%を越える値ま
では変化しない安定な温度係数(TC)と;ほとんど0に近
い気孔率(porosity)と;0.8ミクロンよりも小さい平均
粒度とを有するセラミック誘電組成物及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
のセラミック組成物は、高い静電容量すなわちキャパシ
タンス(capacitance)を必要とし且つ典型的には比較的
小さい寸法を有する多層セラミックコンデンサー(以
下、MLCという)の製造に有用である。超微細(submicro
n)粉末の粒度と組み合わされた本発明のセラミック組成
物の極めて低い(ultra low)気孔率により、MLCにおいて
さらにいっそう薄い層を調製することが可能になり、該
MLC装置のさらにいっそう高い静電容量と信頼性とがも
たらされる。MLCは一般に誘電性セラミック粉末の複数
の絶縁層を流延する(casting)か又は成形することによ
って製造される。該絶縁層の表面には通常はパラジウム
/銀・合金からなる導電性金属電極層が蒸着される。次
いで、該セラミック組成物は、MLC装置を製造するため
に1280℃よりも高いかそれに相当する温度で焼成されな
ければならない。
【0003】純粋なチタン酸バリウムと、最終的誘電特
性を調節するための別の少量の添加剤とを混合すること
によって、温度安定性のセラミック誘電体を製造し得る
ことは周知である。化学的共沈によるか又は固相法(sol
id state method)によって製造された商業的に入手し得
る高純度チタン酸バリウムを使用すると、高い誘電率を
有することが望ましい場合には、下方・キュリー・シフ
ター(downward Curieshifters)を添加してBaTiO3のキュ
リー・ピーク(Curie peak)を約125℃から室温まで移行
させることができる。広い温度範囲にわたる誘電率の安
定性、その絶縁抵抗、信頼性及び他の諸因子は、誘電組
成物に使用すべき最終成分に影響を及ぼす。
【0004】典型的には、チタン酸バリウム粉末は通
常、直径で1.0μmよりも大きい平均粒度を有するもの
として物理的に特徴づけられる。この平均粒度は空気衝
撃粉砕又は湿式粉砕のいずれかによって達成し得る。ML
C技術はよりいっそうの小型化の方向に進みつつあるの
で、同じデザインでもって、さらに高い静電容量を達成
するであろうさらに薄い誘電層を有することがさらに望
ましい。ますます薄い層にとっては、超微細(submicro
n)粒度の粉末が望ましいものである。従来技術文献、例
えば米国特許第4,882,305号及び第4,816,430号明細書に
記載されている典型的なセラミック誘電組成物は、誘電
性粉末の粒度が0.7μmよりも小さい粒度まで下げられ
るに従って、その安定性、特にTC特性を損なう。また、
標準的粒度の誘電性粉末を用いて製造されたMLCには、
認められる(apparent)大きな寸法をもつ細孔の小さな一
群が存在する。これらの細孔は、25μmの厚みの誘電層
を有するMLCの電気特性及び信頼性には影響を及ぼさな
いが、上記の大きい寸法をもつ細孔は、誘電層がますま
す薄くなるのに従って、ますます好ましくなくなる。約
5〜7μmの寸法をもつこれらの大きい細孔は、結局は
電気的劣化と信頼性の問題を生ずるであろう。
【0005】チタン酸バリウムを基材とした組成物の粒
度を粉砕によって下げると、気孔率の向上が達成される
ことは、該分野では周知である。しかしながら、現在利
用し得る粉砕方法は、TC曲線の認め得る時計方向回転の
ごとき悪影響を及ぼす。この影響を標準的な高焼成(fir
e)X7R組成物の諸成分(例えば、添加剤Nb2O5/CoOの比率
又は量)を変化させることによってなくする(counter)試
みは、今日まで成功していない。従来の高焼成X7R組成
物は研究されたが、粒度を8μmよりも小さい粒度に下
げると、安定なX7R TCすなわち静電容量が−55℃〜125
℃の温度範囲にわたって±15%を越えてまでは変化しな
いX7R TCを維持することができなかった。典型的な例を
以下の表に示す。
【0006】表I
【0007】上記の表に示した誘電特性は、誘電組成を
変化させることなく平均粒度を0.8μmよりも小さい粒
度まで下げると、TCはもはや電子工業協会(the Electro
nicIndustry Association)のX7R TC規格を満たし得ない
ことを示している。表Iに示したデータは、ディスク(d
isk)セラミックコンデンサーについてのデータである。
当業者には、セラミック多層コンデンサーのTCは、セラ
ミックと内部電極との反応のために且つ誘電体の厚みの
ために高温側について少なくとも4%さらにマイナス(n
egative)であるべきことが期待されることは周知であ
る。従って、表Iのデータに基づいて、0.8μmよりも
小さい粒度をもつ粉末は、例えディスクセラミックコン
デンサーにおいてTCが−15%以内であろうとも、MLCに
使用された場合には−15%よりも低いTCを有するであろ
う。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは今般、超微
細(submicron)粒度の高焼成X7Rセラミック誘電組成物で
あって、広い温度範囲にわたって誘電率安定性を示し、
0.8μmよりも小さい平均超微細粒度に粉砕された場合
には−55℃〜125℃の温度範囲にわたって安定な静電容
量温度係数(temperature coefficient of capacitance)
を示し且つよりいっそう薄い誘電層と、より高い信頼性
とを提供する目的で焼成されたセラミックにおいて低減
された気孔率を有するセラミック誘電組成物を開発し
た。
【0009】従って、本発明の要旨によれば、−55℃〜
125℃の温度範囲にわたって±15%の静電容量温度係数
すなわちTCを有し且つチタン酸バリウムを基材とする誘
電性前駆物質の粉末、ZrSiO4 、Al2O3 、SiO2 、これら
の前駆物質及びそれらの混合物からなる群から選択され
る添加剤0.25〜2.0重量%とを混合物として含有してな
る焼結性セラミック組成物であって、0.6〜0.8μmの範
囲内の平均粒度を有し且つ焼成された場合には2500より
も大きい誘電率と、−55℃〜+125℃の温度範囲にわた
る±15%のTCと、0.7%よりも小さい気孔率とを有し、
しかも3.5μmよりも大きい平均直径をもつ細孔を有し
ていない焼結性セラミック組成物が提供される。
【0010】本発明の別の要旨によれば、0.6〜0.8μm
の範囲内の平均粒度を有し且つ焼成された場合には2500
よりも大きい誘電率と、−55℃〜+125℃の温度範囲に
わたって±15%のTCと、0.7%よりも小さい気孔率とを
有し、しかも3.5μmよりも大きい平均直径の細孔を有
していない焼結された組成物の製造方法であって、−55
℃〜+125℃の温度範囲にわたって±15%の静電容量温
度係数すなわちTCを有し且つ0.8μmよりも大きい平均粒
度を有するチタン酸バリウム前駆物質の粉末を、ZrSiO4
、Al2O3 、SiO2 、これらの前駆物質及びそれらの混合
物からなる群から選択される添加剤0.25〜2重量%とを
一緒に0.6〜0.8μmの平均粒度まで粉砕することからな
る、前記焼結された組成物の製造方法が提供される。
【0011】本発明の組成物は、焼成された場合には、
0.7%よりも小さい気孔率を有し、しかも3.5μmよりも
大きい平均直径をもつ細孔を有していない。気孔率の度
合い、細孔の数及び細孔寸法の分布を測定することを目
的として、焼結された組成物、例えばMLCとして焼結さ
れた組成物の磨き断面を調製し、その微細構造を画像解
析装置に連結した走査電子顕微鏡(以下、SEMという)に
よって分析した。
【0012】本発明の組成物は、添加剤すなわちZrSiO4
、Al2O3 、SiO2 、これらの前駆物質及びそれらの混合
物を0.5〜1.0重量%の量で含有することが好ましい。
【0013】本発明の組成物は、焼成された場合には、
25℃において2400〜3100の範囲内の誘電率と、2%より
も小さい誘電正接(dissipation factor)と、絶縁抵抗と
静電容量との乗積値であって25℃で約5000オーム-ファ
ラドであり且つ125℃で約1000オーム-ファラドである絶
縁抵抗と静電容量との乗積値とを有することが好まし
い。
【0014】本発明の組成物は、0.6〜0.8μmの範囲内
の平均粒度、好ましくは約0.7μmの平均粒度を有する
ものである。
【0015】本発明で使用するチタン酸バリウム前駆物
質組成物は、−55℃〜+125℃の温度範囲にわたって±1
5%の静電容量温度係数すなわちTCを有するものであ
る。上記の前駆物質組成物は高純度であり、しかも所望
のTC値を得るためにはその中に五酸化ニオブ(Nb2O5)
と、酸化コバルト(CoO)と、酸化マンガン(MnO)とを含有
するものであることが好ましい。これら前駆物質組成物
は、前述のように米国特許第4,882,305号及び第4,816,4
30号明細書の記載に従って製造し得る。チタン酸バリウ
ムについての好ましい化学量論比は約0.995である。
【0016】本発明の方法の実施においては、チタン酸
バリウム前駆物質の粉末と、前記の添加剤とを一緒に、
慣用の粉砕方法(milling procedure)を使用して好まし
くは2〜8時間粉砕する。
【0017】本発明のセラミック組成物は、テープ製造
用の適当な結合剤組成物を用いてスラリーに形成し得
る。該テープから慣用の方法によりMLC が製造される。
慣用のセラミック結合剤組成物が本発明に使用し得る。
上記の慣用のセラミック結合剤組成物は、本発明に使用
される前記の粉末と混和性であり、しかもセラミック粒
子を分散させ且つ溶媒を除去した場合に該粒子を一緒に
保持するビヒクルを提供する。適当な結合剤組成物は、
“Ceramic Processing Before Firing(焼成前のセラミ
ック加工)”第19章〔G.Y. Onoda, Ir.,らの著、John W
iley & Sons(1978年)発行〕に記載されている。別の適
当な有効な(equitable) 結合剤組成物の例は、ポリビニ
ルアルコール水溶液及びポリビニルブチルのメチルエチ
ルケトンアルコール溶液(polyvinyl butyl in methyl e
thyl ketone alcohol)である。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明を以下の実施例によりさら
に詳しく説明する。
【0019】実施例1〜12 商業的に入手し得るK4000 X7R 粉末、例えばTAMTRON X7
R412H(商品名)約650gと、ZrSiO4(ケイ酸ジルコニウ
ム)、Al2O3 、SiO2及びCaZrO3の中から選択した添加剤
6.5 g又は13.0 gとを一緒に、プラスチック製ボールミ
ルジャー中の蒸留水800mlと、0.5cmの直径のイットリウ
ム安定化ZrO2媒体5000gとに加えた。得られた組成物を
2〜8時間粉砕した。上記の粉末組成物の平均粒度は、
2時間粉砕した後には約1.0μmであり、8時間粉砕し
た後には約0.7μmであった。次いで、得られた湿潤ス
ラリーを乾燥してケーキにし、乳鉢と乳棒とを用いて粉
砕した。各セラミック粉末30gを、コーンシロップ固体3
0重量%と蒸留水70重量%とを含有する結合剤溶液2.4〜
4.0 mlと一緒に乳鉢の中で乳棒を用いて混合し、40メッ
シュのナイロン製篩を通して粉砕した。得られた混合物
をステンレス鋼製円盤中で1インチ(すなわち2.54cm)当
たりに約38,000ポンド(すなわち約17,237Kg)の圧力で圧
締めして直径1.27cm、厚み0.1〜0.15cmを有するディス
ク(disk)を得た。得られたディスクを、安定化されたジ
ルコニア製セッター(setter)上に置き、1300〜1340℃で
2時間焼成した。冷却した後に、得られたディスク表面
に銀電極を塗布し、次いで815℃で焼成して電極を焼結
させた。次いで、型式HP4274A静電容量ブリッジを用い
て、1kHzの測定周波数で−55℃から125℃まで約20℃の
間隔で、静電容量(C)と、誘電正接(DF)と、温度変化に
よる静電容量の変化とを測定し、25℃における対照と比
較した。次いで、各試料の誘電率Kを次の基本静電容量
式により算出した。 K=5.66×Ct/D2 ここで、K=試料の誘電率であり、t=ディスクの厚み
(単位インチ)であり、D=ディスクの直径(単位インチ)
であり、C=ディスクの静電容量(単位ピコファラド)で
ある。
【0020】前記のTAMTRON X7R412Hは商業的に入手し
得る誘電性粉末である。該粉末は高純度チタン酸バリウ
ムと、工業グレードの微細粒度の五酸化ニオブと、工業
グレードの微細粒度の酸化コバルトとを混合することに
よって製造される。その詳細は米国特許第4,882,305号
明細書に記載されている。表IIに前記のディスク試料そ
れぞれの誘電特性を示す。表IIから、ZrSiO4 、Al2O3
はSiO2を少量添加すると、前記粉末の粒度が約0.7μm
に下げられた場合でもTCが安定化されることが説明され
る(実施例1、2、3、4、5、6、7及び8の比較に
よる)。CaZrO3の添加は何ら利点を示していない(実施例
9、10、11及び12)。
【0021】
【0022】実施例13〜22 別の商業的に入手し得る高焼成X7R 組成物、TAMTRON X7
R402Hを使用した以外は実施例1〜12に記載の混合方法
及び粉砕方法と同じ方法を使用し、ZrSiO4の量が0〜5
重量%であるように実施例13〜22の組成物を調製した。
得られた組成物を、平均粒度が約0.7μmであるように1
0時間粉砕した。前記のTAMTRON X7R402Hは、高純度チタ
ン酸バリウムと、工業グレードの微細粒度の五酸化ニオ
ブと、工業グレードの微細粒度の酸化コバルトと、高純
度炭酸マンガンとをを混合することによって製造され
る。その詳細は米国特許第4,816,430号明細書に記載さ
れている。表IIIに、実施例1〜12の方法に従って得ら
れた上記の種々の組成物から製造したディスクの誘電特
性を示す。この表は、実施例13のようにZrSiO4の添加量
が0.25重量%よりも少ない場合には、TCが不安定である
ことを示している。また、実施例20、21及び22のように
ZrSiO4の添加量が2.0重量%よりも多いと、誘電率が低
いか又はTCが不安定であるか、あるいはその両方であ
る。従って、これらの実施例13、20、21及び22は本発明
の範囲外の例である。
【0023】
【0024】実施例23〜32 商業的に入手し得る粉末、TAMTRON X7R412Hを使用し、
実施例1〜12に記載の方法と同じ方法を使用してZrSiO4
を0〜5重量%添加して実施例23〜32の組成物を調製
し、実施例1及び2と同じ方法で試験した。得られた結
果を表IVに示す。この表は、実施例23のようにZrSiO4
添加量が0.25重量よりも少ない場合には、TCが不安定で
あることを示している。実施例30、31及び32のようにZr
SiO4の添加量が2.0重量%よりも多いと、誘電率が低い
か又はTCが不安定であるか、あるいは両方である。従っ
て、これらの実施例23、30、31及び32は本発明の範囲外
の例である。
【0025】
【0026】実施例33〜41 実施例23〜32に記載の方法と同じ方法を使用して、ZrSi
O4 8.0gをTAMTRON X7R412H粉末800gに加え、次いで得ら
れた混合物を粉砕し、その約2時間ごとに得られたスラ
リーの少量を採取し、乾燥して粉末にした以外は実施例
1〜12に記載の方法と同じ方法で粉砕した。次いで、こ
のようにして乾燥した粉末からディスクコンデンサーを
製造し、実施例1〜12の方法と同じ方法で試験した。得
られた結果を表Vに示す。この表から、ZrSiO4を添加す
ることによって0.7μmの平均粒度と安定なTCとを有す
るX7R粉末を得ることができることが説明される。
【0027】
【0028】実施例42〜47 実施例1〜12に記載の方法と同じ方法で、ZrSiO4を0.3
〜0.8重量%添加することによって、均一に配合された
セラミック組成物TAMTRON X7R402H 650gを調製した。得
られた粉末の平均粒度は約0.7μmであった。このよう
にして調製した0.7μm粉末の組成物約400gに、結合剤
溶液であってジオクチルフタレート186gと、Nuostabe V
-1444(Nuostabe V-1444は米国ニュージャージー州所在
のNuodex Co.社から入手し得るアルカリイオンを含有し
てない有機溶媒分散剤である)90gと、エタノール2597ml
と、トルエン270mlと、Butvar B-76ビニル樹脂(Butvar
B-76はMonsanto Corp.社から入手し得る結合剤であり、
ポリビニルブチルと、ポリビニルアルコールと、ポリ酢
酸ビニルとの混合物を含有してなる結合剤である)372g
とを均一に混合し、溶解することによって調製した結合
剤溶液218gを一緒に加えた。得られたスラリーを16時間
粉砕し、取り出し、次いで44μmの篩を通して濾過し
た。得られたスラリーは約1500〜3000センチポイズの粘
度を有していた。次いで、該スラリーを脱気し、当該工
業において公知の標準的方法に従ってテープを流延し
た。テープは約30〜37.5μmの厚みに流延した。得られ
たテープを、パラジウム約70重量%と、銀約30重量%と
からなる内部電極を有するMLCに転化させた。次いで、
得られたコンデンサーを予熱するか又は安定化されたジ
ルコニウムセッター上で260℃で48時間焼成し、次いで1
290℃〜1340℃で約1〜4時間焼結した。
【0029】表VIに得られた6種類の組成物を示した。
この表においてはZrSiO4の量を0.3重量%から0.8重量%
まで変化させた。また、これら6種類の組成物のMLC結
果を表VIに示す。この表は、慣用のK4000X7R型の誘電性
粉末にZrSiO4を0.3〜0.8重量%添加することにより、小
さい粒度例えば0.7μmの粒度をもつ粉末組成物が2500
よりも大きい高誘電率と安定なTCとを有することを説明
している。尚、表中のRCは絶縁抵抗と静電容量との乗積
値である。
【0030】
【0031】
【0032】また、実施例42〜47のような粉末から製造
したMLCは優れた微細構造を有し、殆ど0に近い内部気
孔率を有する。具体例を図1及び図2に示す。図1は慣
用のK4000 X7R型の粉末から製造したMLCの破面(fractur
e surface)を示す図であり、また図2は実施例42の粉末
から製造したMLCの破面を示す図である。慣用のK4000X7
R粉末は、本明細書に記載の方法で測定した1.56%(標準
偏差=0.18)の平均気孔率を有しており、実施例42に従
って製造した低い気孔率の粉末は0.51%(標準偏差=0.1
5)の平均気孔率を有していた。それぞれの場合の標準偏
差の低い値は、これらの結果が試料の気孔率を表わして
いることを示している。それぞれの試料の同様の横断面
積の気孔率分布を図3に示す。実施例42の低い気孔率の
組成物はより少ない細孔を有し、直径で3.5μmよりも
大きい細孔は存在していない。
【0033】本発明は実施例に記載の特定の態様に限定
されないことが理解されるべきである。さらに詳しく言
うと、実施例は商業的に入手し得る誘電組成物、例えば
TARMTRON X7R412H及びTARMTRON X7R402Hを使用して例証
したが、X7R規格を有する別の組成物もまた本発明に使
用し得ることが理解されるべきである。さらにまた、実
施例は組成物に対するZrSiO4の添加を例証しているが、
またZrO2/SiO2 、Al2O3又はSiO2の添加も使用し得るこ
とが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】標準的なK4000 X7Rチタン酸バリウム誘電材料
を用いて作成したMLCの磨き断面の走査電子顕微鏡写真
である。
【図2】実施例42の組成物を用いて作成したMLC酸化物
の磨き断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図3】前記のK4000組成物と、実施例42の組成物との
細孔寸法分布を比較したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バルテイチユード,ジヨン アメリカ合衆国.ニユーヨーク・14174, ヤングスタウン,キヤロルウツド・ドライ ブ.420 (72)発明者 フード,クリストフアー イギリス国.アールジイ4・8ユーエツ チ.バークシヤー.リーデイング,カバー サム.マーチウツド・アベニユ.11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 −55℃〜+125℃の温度範囲にわたって
    ±15%の静電容量温度係数すなわちTCを有し且つチタン
    酸バリウムを基材とする誘電性前駆物質の粉末と、ZrSi
    O4、Al2O3 、SiO2 、これらの前駆物質及びそれらの混
    合物からなる群から選択される添加剤0.25〜2.0重量%
    とを混合物として含有してなる焼結性セラミック組成物
    であって、0.6〜0.8μmの範囲内の平均粒度を有し且つ
    焼成された場合には2500よりも大きい誘電率と、−55℃
    〜+125℃の温度範囲にわたって±15%のTCと、0.7%よ
    りも小さい気孔率とを有し、しかも3.5μmよりも大き
    い平均直径をもつ細孔を有していない焼結性セラミック
    組成物。
  2. 【請求項2】 前記添加剤を0.3〜1.0重量%含有してな
    る請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 約0.7μmの平均粒度を有する請求項1
    記載の組成物。
  4. 【請求項4】 焼成された場合には25℃において2400〜
    3100の範囲内の誘電率を有する請求項1記載の組成物。
  5. 【請求項5】 焼成された場合には、2%よりも小さい
    誘電正接を有し且つ絶縁抵抗と静電容量との乗積値であ
    って25℃で約5000オーム−ファラド(Ω・F)であり且つ
    125℃で約1000オーム−ファラドである絶縁抵抗と静電
    容量との乗積値を有する請求項4記載の組成物。
  6. 【請求項6】 前記のチタン酸バリウムを基材とする誘
    電性前駆物質の粉末がその中に五酸化ニオブと、酸化コ
    バルトと、酸化マンガンとを含有しているものである請
    求項1記載の組成物。
  7. 【請求項7】 0.6〜0.8μmの範囲内の平均粒度を有し
    且つ焼成された場合には2500よりも大きい誘電率と、−
    55℃〜+125℃の温度範囲にわたって±15%のTCと、0.7
    %よりも小さい気孔率とを有し、しかも3.5μmよりも
    大きい平均直径をもつ細孔を有していない焼結された組
    成物の製造方法であって、−55℃〜+125℃の温度範囲
    にわたって±15%の静電容量温度係数すなわちTCを有し
    且つ0.8μmよりも大きい平均粒度を有するチタン酸バ
    リウム前駆物質の粉末と、ZrSiO4 、Al2O3 、SiO2 、こ
    れらの前駆物質及びそれらの混合物からなる群から選択
    される添加剤0.25〜2重量%とを一緒に0.6〜0.8μmの
    平均粒度まで粉砕することからなる、前記焼結された組
    成物の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記の粉砕を2〜8時間行う請求項7記
    載の方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3424742B2 (ja) * 1998-11-11 2003-07-07 株式会社村田製作所 正の抵抗温度特性を有する積層型半導体セラミック電子部品
US6517931B1 (en) 2001-10-15 2003-02-11 Ferro Corporation Silver ink for forming electrodes
JP4206062B2 (ja) * 2004-08-30 2009-01-07 Tdk株式会社 セラミック電子部品およびその製造方法
JP4299759B2 (ja) * 2004-10-12 2009-07-22 Tdk株式会社 セラミック電子部品およびその製造方法
US7541306B2 (en) * 2007-01-17 2009-06-02 Ferro Corporation X8R dielectric composition for use with nickel electrodes
US7521390B2 (en) * 2007-03-05 2009-04-21 Ferro Corporation Ultra low temperature fixed X7R and BX dielectric ceramic composition and method of making

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028248A (en) * 1958-11-28 1962-04-03 Nat Res Dev Dielectric ceramic compositions and the method of production thereof
US3764529A (en) * 1972-02-17 1973-10-09 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Method of manufacturing fine grain ceramic barium titanate
GB1521137A (en) * 1974-11-07 1978-08-16 Tdk Electronics Co Ltd Ceramic dielectric composition
DE2634896C2 (de) * 1976-08-03 1985-08-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kondensatordielektrikum mit inneren Sperrschichten und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2641701C3 (de) * 1976-09-16 1980-04-17 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Herstellung eines Kondensatordielektrikums mit inneren Sperrschichten
US4347167A (en) * 1980-10-01 1982-08-31 University Of Illinois Foundation Fine-grain semiconducting ceramic compositions
SU948973A1 (ru) * 1981-02-13 1982-08-07 Предприятие П/Я Г-4816 Шихта дл сегнетоэлектрического керамического материала
JPS5815078A (ja) * 1981-07-14 1983-01-28 共立窯業原料株式会社 高誘電率系磁器誘電体組成物
JPS5828103A (ja) * 1981-08-13 1983-02-19 松下電器産業株式会社 高誘電率磁器誘電体組成物
JPS5920905A (ja) * 1982-05-31 1984-02-02 富士通株式会社 高誘電率系磁器組成物
US4459364A (en) * 1982-09-13 1984-07-10 North American Philips Corporation Low-fire ceramic dielectric compositions
JPS59152265A (ja) * 1983-02-14 1984-08-30 株式会社村田製作所 高誘電率磁器組成物
JPS59154703A (ja) * 1983-02-20 1984-09-03 株式会社村田製作所 高誘電率磁器組成物
US4540676A (en) * 1984-05-23 1985-09-10 Tam Ceramics Low temperature fired dielectric ceramic composition with flat TC characteristic and method of making
US5030386A (en) * 1985-02-22 1991-07-09 Gte Products Corporation BaTiO3 ceramic temperature sensor with improved positive temperature coefficient of resistance
JPS61275164A (ja) * 1985-05-03 1986-12-05 タム セラミツクス インコ−ポレイテツド 誘電体セラミック組成物
DE3772061D1 (de) * 1986-01-28 1991-09-19 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Verfahren zur herstellung von keramischen koerpern mit waermestossbestaendigkeit.
US5029042A (en) * 1986-11-03 1991-07-02 Tam Ceramics, Inc. Dielectric ceramic with high K, low DF and flat TC
US4816430A (en) * 1987-06-09 1989-03-28 Tam Ceramics, Inc. Dielectric ceramic composition
USH987H (en) * 1989-06-12 1991-11-05 Temperature stable ceramic dielectric compositions
US5086021A (en) * 1990-06-28 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Dielectric composition
US5128289A (en) * 1990-12-07 1992-07-07 Ferro Corporation X7R dielectric ceramic composition and capacitor made therefrom
JP3784427B2 (ja) * 1994-01-21 2006-06-14 株式会社村田製作所 セラミックコンデンサの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69601042T2 (de) 1999-06-24
EP0726235A1 (en) 1996-08-14
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US5550092A (en) 1996-08-27
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ATE174019T1 (de) 1998-12-15
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