JPH09100155A - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents

非還元性誘電体磁器組成物

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JPH09100155A
JPH09100155A JP7256429A JP25642995A JPH09100155A JP H09100155 A JPH09100155 A JP H09100155A JP 7256429 A JP7256429 A JP 7256429A JP 25642995 A JP25642995 A JP 25642995A JP H09100155 A JPH09100155 A JP H09100155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mgo
reducing
dielectric ceramic
composition
porcelain composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP7256429A
Other languages
English (en)
Inventor
Kotaro Hatake
宏太郎 畠
Kazumi Okabe
参省 岡部
Yukio Hamachi
幸生 浜地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP7256429A priority Critical patent/JPH09100155A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低酸素分圧下であっても、組織が半導体化せ
ず絶縁抵抗がlogIRで11.5以上であり、誘電率
の温度特性が25℃の容量値を基準として−55℃〜1
25℃の広い範囲にわたって容量値の変化率が±15%
の範囲内にあることを満足する非還元性誘電体磁器組成
物を提供する。 【解決手段】 不純物として含まれるアルカリ金属酸化
物が0.04重量%以下のBaTiO3とMgOとを含
有する非還元性誘電体磁器組成物であって、BaTiO
3とMgOとの合計100モル%のうち、BaTiO3
95.0〜99.8モル%、MgOが0.2〜5.0モ
ル%の範囲内にあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非還元性誘電体磁器
組成物に関し、特に例えば、ニッケル等の卑金属を内部
電極材料とする積層セラミックコンデンサなどの誘電体
材料として用いられる非還元性誘電体磁器組成物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、BaTi03を主成分とする
従来の誘電体磁器材料では、中性または還元性の低酸素
分圧下で焼成すると還元され、半導体化を起こすという
性質を有していた。そのため、内部電極材料としては、
誘電体磁器材料の焼結する高温下でも溶融せず、かつ、
誘電体磁器材料を半導体化させない高い酸素分圧下で焼
成しても酸化されない、例えば、Pd、Ptなどの貴金
属を用いなければならなかった。これは、製造される積
層セラミックコンデンサの低コスト化の大きな妨げとな
っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上述の問題点
を解決するために、例えば、Niなどの卑金属を内部電
極材料として使用することが望まれていた。しかし、こ
のような卑金属を内部電極材料として使用して、従来の
条件で焼成すると、電極材料が酸化されてしまい、電極
としての機能を果たさない。そのため、このような卑金
属を内部電極の材料として使用するためには、酸素分圧
の低い中性または還元性の雰囲気において焼成しても半
導体化せず、コンデンサ用の誘電体材料として、十分な
比抵抗と優れた誘電特性とを有する誘電体磁器材料が望
まれていた。
【0004】本発明の目的は、低酸素分圧下であって
も、組織が半導体化せず絶縁抵抗がlogIRで11.
5以上であり、誘電率の温度特性が25℃の容量値を基
準として−55℃〜125℃の広い範囲にわたって±1
5%の範囲内にあることを満足する非還元性誘電体磁器
組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するべく、非還元性誘電体磁器組成物を完成
するに至った。本発明の非還元性誘電体磁器組成物は、
不純物として含まれるアルカリ金属酸化物が0.04重
量%以下のBaTiO3とMgOとからなる非還元性誘
電体磁器組成物であって、前記BaTiO3と前記Mg
Oとの合計100モル%のうち、 BaTiO3 95.0〜99.8モル%、 MgO 0.2〜 5.0モル%、 の範囲内にあることに特徴がある。
【0006】また、本発明の非還元性誘電体磁器組成物
は、還元雰囲気中において、1250〜1350℃の温
度で焼成した後の絶縁抵抗がlogIRで11.5以上
であることが好ましい。
【0007】さらに、本発明の非還元性誘電体磁器組成
物は、25℃の容量値を基準として、−55〜125℃
の範囲にわたる容量値の変化率が±15%の範囲内にあ
ることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の非還元性誘電体磁器組成物は、B
aTiO3とMgOとを含有している。また、本発明に
用いられるBaTiO3およびMgOの使用量は、Ba
TiO3とMgOとの合計100モル%のうち、BaT
iO3が95.0〜99.8モル%、MgOが0.2〜
5.0モル%の範囲内である。BaTiO3の使用量が
95.0モル%未満で、かつ、MgOの使用量が5.0
モル%を越える場合には、比誘電率の低下が大きく、さ
らに焼結性が低下するため、高い温度で焼成しなければ
ならず実用的ではない。一方、BaTiO3の使用量が
99.8モル%を越えて、かつ、MgOの使用量が0.
2モル%未満の場合には、容量温度変化率が大きくな
り、EIAに規定されているX7R特性を満たすことが
できない。
【0009】なお、本発明に用いられるBaTiO
3は、不純物として含まれるアルカリ金属酸化物の含有
量は0.04重量%以下である。アルカリ金属酸化物の
含有量が0.04重量%を越える場合には、誘電率の低
下が大きくなり、また誘電特性の安定性も低くなってし
まうので好ましくない。なお、アルカリ金属酸化物とし
ては、Li、Na、K等の酸化物が挙げられる。
【0010】また、本発明に用いられるMgOは、純度
については必ずしも限定する必要はないが、誘電特性の
安定性等を考慮すると、不純物の含有量は3.0重量%
以下であることが好ましい。
【0011】本発明の非還元性誘電体磁器組成物は、次
のように作製される。まず、これら上記の成分を所定の
組成比率となるように秤量し、この秤量物に有機バイン
ダーを添加混合する。次に、この混合物中の有機溶剤か
らなる分散媒を蒸発乾燥し、得られた粉末を成形して成
形体を作製した。さらに、その成形体を空気中において
250℃〜600℃で1〜10時間の条件で脱バインダ
ーを行った後、O2分圧が10-8〜10-12MPaの還元
雰囲気中において1〜5時間焼成することにより磁器組
成物を得る。
【0012】このような本発明の非還元性誘電体磁器組
成物は、中性または還元性の雰囲気において1250℃
〜1350℃の温度で焼成しても、組織が還元されて半
導体化することがない。さらに、この非還元性誘電体磁
器組成物は、logIRで11.5以上の高い絶縁抵抗
値を示すとともに、容量温度変化率もEIAに規定され
ているX7R特性を満足させることができる。
【0013】次に、本発明を実施例に基づき、さらに具
体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定される
ものではない。
【0014】
【実施例】本実施例の非還元性誘電体磁器組成物は、B
aTiO3とMgOとを含有している。表1に、BaT
iO3とMgOとの組成比率を示す。なお、表1におい
て、試料番号に*を付したものは、本発明の範囲外とな
る。
【0015】
【表1】
【0016】ここで、試料番号1〜試料番号5について
は、不純物として含まれるアルカリ金属Li、Na、K
の酸化物の含有量が0.03重量%のBaTiO3を使
用しており、試料番号6については、不純物として含ま
れるアルカリ金属Li、Na、Kの酸化物の含有量が
0.05重量%のBaTiO3を使用している。
【0017】はじめに、これら上記の成分を表1の組成
比率となるように秤量して秤量物を得た。得られた秤量
物に酢酸ビニル系の有機バインダーを5重量%添加した
後、PSZボールを用いたボールミルで十分湿式混合し
た。
【0018】次に、この混合物中の有機溶剤からなる分
散媒を蒸発乾燥した後、整粒の工程を経て粉末を得た。
得られた粉末を2ton/cm2の圧力で直径10m
m、厚さ1mmの円板状にプレス成形して、成形体を得
た。
【0019】次いで、このようにして得られた成形体を
空気中において400℃で3時間保持の条件で脱バイン
ダーを行った後、H2O、H2、N2混合ガス気流中でO2
分圧を10-9.5MPaに調整した還元雰囲気中におい
て、表1に示す温度で2時間焼成し、磁器を得た。
【0020】得られた磁器の両面に、銀ペーストを塗布
して焼き付けることにより、銀電極を形成してコンデン
サとした。そして、このコンデンサの室温における比誘
電率、誘電損失、絶縁抵抗値、及び電気容量の温度変化
率を測定した。その結果を表1に示す。
【0021】なお、比誘電率、誘電損失については温度
25℃、周波数1kHz、交流電圧1Vの条件で測定し
た。また、絶縁抵抗値については、温度25℃において
直流電圧250Vを2分間印加して測定し、その結果を
対数値で示した。さらに、容量温度変化率については、
25℃の容量値を基準とした時の−55℃、125℃に
おける変化率及び−55℃〜125℃の間における容量
温度変化率の最大値について示した。
【0022】表1から明らかなように、本発明にかかる
非還元性誘電体磁器組成物は、優れた特性を示す。
【0023】なお、表1に示した特性データは単板コン
デンサにおいて得られたデータであるが、同様の組成物
をシート成形し、チップ加工を行った積層コンデンサに
おいても、表1のデータとほぼ同等の結果が得られる。
【0024】
【発明の効果】本発明の非還元性誘電体磁器組成物を積
層コンデンサの誘電体材料として用いれば、内部電極材
料としてNiなどで代表される卑金属材料を用いること
ができる。そのため、従来のPdなどの貴金属を用いた
ものに比べて特性を落とすことなく、大幅なコストダウ
ンを行うことが可能である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不純物として含まれるアルカリ金属酸化
    物が0.04重量%以下のBaTiO3とMgOとから
    なる非還元性誘電体磁器組成物であって、前記BaTi
    3と前記MgOとの合計100モル%のうち、 BaTiO3 95.0〜99.8モル%、 MgO 0.2〜 5.0モル%、の範囲内に
    あることを特徴とする非還元性誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項2】 還元雰囲気中において、1250〜13
    50℃の温度で焼成した後の絶縁抵抗がlogIRで1
    1.5以上であることを特徴とする請求項1に記載の非
    還元性誘電体磁器組成物。
  3. 【請求項3】 25℃の容量値を基準として、−55〜
    125℃の範囲にわたる容量値の変化率が±15%の範
    囲内にあることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の非還元性誘電体磁器組成物。
JP7256429A 1995-10-03 1995-10-03 非還元性誘電体磁器組成物 Pending JPH09100155A (ja)

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