JPS594802B2 - コウユウデンリツジキソセイブツ - Google Patents
コウユウデンリツジキソセイブツInfo
- Publication number
- JPS594802B2 JPS594802B2 JP752721A JP272175A JPS594802B2 JP S594802 B2 JPS594802 B2 JP S594802B2 JP 752721 A JP752721 A JP 752721A JP 272175 A JP272175 A JP 272175A JP S594802 B2 JPS594802 B2 JP S594802B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric constant
- mol
- temperature change
- temperature
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘電率が高く、特にその温度変化率が著しく小
さく、さらに高周波における誘電正接の良好な新しい高
誘電率磁器組成物に関するものである。
さく、さらに高周波における誘電正接の良好な新しい高
誘電率磁器組成物に関するものである。
従来より高誘電率を持つ磁器誘電体としては、チタン酸
バリウムを主成分とした磁器が用いられている事はすべ
に公知である。
バリウムを主成分とした磁器が用いられている事はすべ
に公知である。
これらの磁器は高誘電率を持ちコンデンサ材料として多
く用いられているが、誘電率が高くなる程温度に対する
誘電率の温度変化が大きくなり、誘電率が約４０００（
２０℃において）以上になると変化率が５０％以上（２
ｏ℃〜８５℃において）となり、また電圧によつても大
きく変化するため高誘電率を利用５ して高規格（ＥＩ
Ａ規格×７Ｒ）の小型大容量のコンデンサを作製する事
は困難であつた。それは温度や電圧による変化あるいは
経時変化が大きいため容量の初期値を大きく余裕をとる
必要があるため充分その高誘電率が活用されていなかつ
た。１０また温度変化率（＋２０℃〜＋ ８５℃）が比
較的小さなものでは誘電率がε＝１５００以上になるた
め十分容量がとれな＜、高周波の損失角が悪くなるなど
多くの欠点があつた。
く用いられているが、誘電率が高くなる程温度に対する
誘電率の温度変化が大きくなり、誘電率が約４０００（
２０℃において）以上になると変化率が５０％以上（２
ｏ℃〜８５℃において）となり、また電圧によつても大
きく変化するため高誘電率を利用５ して高規格（ＥＩ
Ａ規格×７Ｒ）の小型大容量のコンデンサを作製する事
は困難であつた。それは温度や電圧による変化あるいは
経時変化が大きいため容量の初期値を大きく余裕をとる
必要があるため充分その高誘電率が活用されていなかつ
た。１０また温度変化率（＋２０℃〜＋ ８５℃）が比
較的小さなものでは誘電率がε＝１５００以上になるた
め十分容量がとれな＜、高周波の損失角が悪くなるなど
多くの欠点があつた。
以上のようにチタン酸バリウム系を主体に改善１５され
た材料も多くあるかつ、今だに無欠点な材料はなく高規
格用（−５５℃〜＋１２５℃に渡つて安定した特性を示
す。
た材料も多くあるかつ、今だに無欠点な材料はなく高規
格用（−５５℃〜＋１２５℃に渡つて安定した特性を示
す。
）のコンデンサ材料としては適さず、最近は誘電率が高
く温度変化率の小さな材料、さらには高周波における損
失角の良好なクｏ 材料が要望されている。また現在還
に比較的変化率の小さな材料としては、ＢａＴｉ０３−
ビスマス系、ＢａＴｉ０３−ＰｂＴｉ０３系ＢａＴｉ０
３−ＰｂＴｉ０３−Ｌａ２ｏ３系、ＰｂＴｉＯ３Ｌａ２
Ｏ３・ＢＴｉ０２系等の材料が知られているが、これら
は誘電率が高くなると変ク５ 化率が悪く、さらに高周
波の損失角が悪く公害問題においてはＰｂ成分は有害物
であり、さらにＰｂＯおよびＢｉ２Ｏ３等は焼成中にお
ける蒸発が著しく、工業的に安定した磁器を得る事は困
難なものであつた。３０本発明はこのような欠点を改善
し、小型大容量の高規格用磁器コンデンサ材料として有
用な新しい高誘電率磁器組成物を提供するものである。
く温度変化率の小さな材料、さらには高周波における損
失角の良好なクｏ 材料が要望されている。また現在還
に比較的変化率の小さな材料としては、ＢａＴｉ０３−
ビスマス系、ＢａＴｉ０３−ＰｂＴｉ０３系ＢａＴｉ０
３−ＰｂＴｉ０３−Ｌａ２ｏ３系、ＰｂＴｉＯ３Ｌａ２
Ｏ３・ＢＴｉ０２系等の材料が知られているが、これら
は誘電率が高くなると変ク５ 化率が悪く、さらに高周
波の損失角が悪く公害問題においてはＰｂ成分は有害物
であり、さらにＰｂＯおよびＢｉ２Ｏ３等は焼成中にお
ける蒸発が著しく、工業的に安定した磁器を得る事は困
難なものであつた。３０本発明はこのような欠点を改善
し、小型大容量の高規格用磁器コンデンサ材料として有
用な新しい高誘電率磁器組成物を提供するものである。
すなわち、本発明の磁器組成物は、あらかじめ単一固溶
体になつているＢａＴｉ０２成分粉末３５９２．３５〜
９９．４５モル％、Ｎｂ２０５０．４５〜５．６５モル
Ｃｆ６、Ｍｎ０２０．１０〜２．００モル％の組成物に
対し、添加物として前記組成物の重量に対する重量比で
Ｂｌ２Ｏ３を０．２〜１．５ｗｔ％含有させることを特
徴とする高誘電率磁器組成物である。前記範囲内の組成
比を変化する事によつて誘電率を約１５００〜３５００
前後の範囲で自由に選ぶことができ、しかも温度変化率
が−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で±１５％以内の磁
器コンデンサを提供できる。
体になつているＢａＴｉ０２成分粉末３５９２．３５〜
９９．４５モル％、Ｎｂ２０５０．４５〜５．６５モル
Ｃｆ６、Ｍｎ０２０．１０〜２．００モル％の組成物に
対し、添加物として前記組成物の重量に対する重量比で
Ｂｌ２Ｏ３を０．２〜１．５ｗｔ％含有させることを特
徴とする高誘電率磁器組成物である。前記範囲内の組成
比を変化する事によつて誘電率を約１５００〜３５００
前後の範囲で自由に選ぶことができ、しかも温度変化率
が−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で±１５％以内の磁
器コンデンサを提供できる。
また本発明範囲内で得られたコンデンサ材料は誘電率が
高く、容量温度変化率が小さく、さらに高周波の損失角
（ＩＭＨＺ）が著しく良好であるとともに耐電圧が高い
特性を示すものである。なお本発明のＢａＴｌＯ３，Ｎ
ｂ２Ｏ５，ＭｎＯ２等のそれぞれの成分限定理由は次の
如くである。
高く、容量温度変化率が小さく、さらに高周波の損失角
（ＩＭＨＺ）が著しく良好であるとともに耐電圧が高い
特性を示すものである。なお本発明のＢａＴｌＯ３，Ｎ
ｂ２Ｏ５，ＭｎＯ２等のそれぞれの成分限定理由は次の
如くである。
すなわち単一固溶体になつているＢａＴｉＯ３成分粉末
が９９．４５モル％以上では誘電率が小さく、さらには
高周波の損失角が悪く、温度変化率が大きくなるため好
ましくない。９２．３５モル％以下では磁器素体の焼結
性が不安定になり温度変化率が大きくなるため好ましく
ない。
が９９．４５モル％以上では誘電率が小さく、さらには
高周波の損失角が悪く、温度変化率が大きくなるため好
ましくない。９２．３５モル％以下では磁器素体の焼結
性が不安定になり温度変化率が大きくなるため好ましく
ない。
Ｎｂ２Ｏ５成分が５．６５モル％以上では誘電率が低下
するため好ましくない。０．４５モル％以下では高周波
の損失角が悪化するため好ましくない。
するため好ましくない。０．４５モル％以下では高周波
の損失角が悪化するため好ましくない。
またＭｎＯ２成分、２．００モル％以上では、温度変化
率は小さくなるが極度に誘電率が低下し損失角も悪くな
る。
率は小さくなるが極度に誘電率が低下し損失角も悪くな
る。
０．１０モル％以下では誘電率の温度変化率を小さくす
る効果が乏しくなるため好ましくない。
る効果が乏しくなるため好ましくない。
Ｂｉ２Ｏ３成分１．５ｗｔ％以上では、温度変化率は小
さくなるが高周波の損失角が極度に悪くなる。０．２ｗ
ｔ％以下では、誘電率の温度変化率を小さくする効果が
乏しくなり、耐スポーリング特性も悪くなる。
さくなるが高周波の損失角が極度に悪くなる。０．２ｗ
ｔ％以下では、誘電率の温度変化率を小さくする効果が
乏しくなり、耐スポーリング特性も悪くなる。
なお本発明ＶＣ｝いてあらかじめの単一固溶体になつて
いるＢａＴｉＯ３成分粉末を用いる事は温度変化率を小
さくすると共に再現性を得るために必要な条件である。
またＭｎＯ２成分の添加は従来ＢａＴｉＯ３系磁器の焼
成に於いては、還元性を防止する為に微量のＭｎＯ２を
添加している事は周知の事実であつた。即ち絶縁抵抗値
、又は損失角の特性値の劣化を最小限にくいとめるため
添加していたものであつた。しかしながら本発明は従来
のＭｎＯ２の添加の効果とは全く異なる作用効果を発揮
するものである。
いるＢａＴｉＯ３成分粉末を用いる事は温度変化率を小
さくすると共に再現性を得るために必要な条件である。
またＭｎＯ２成分の添加は従来ＢａＴｉＯ３系磁器の焼
成に於いては、還元性を防止する為に微量のＭｎＯ２を
添加している事は周知の事実であつた。即ち絶縁抵抗値
、又は損失角の特性値の劣化を最小限にくいとめるため
添加していたものであつた。しかしながら本発明は従来
のＭｎＯ２の添加の効果とは全く異なる作用効果を発揮
するものである。
即ち、ＭｎＯ２とＮＢ２Ｏ５，と同時添加によつてチタ
ン酸パリウムのキユ一り一点をそのままの位置にとめ、
かつ誘電率温度特性、誘電正接などの特性に於いて著し
い効果を発揮するものである。またＢａＴｉＯ３成分を
生原料のままで用いたのでは他の成分と容易に固溶して
しまい特性を改善する効果がなくなるものである。すな
わち本発明は上記組成範囲内のＢａＴｉＯ３（単一固溶
体）組成物にＮｂ２Ｏ５成分−ＭｎＯ２成分卦よびＢｉ
２Ｏ３成分を同時添加する事によつて初めて誘電率が高
く、広い温度範囲に渡つて容量温度変化率が小さく、ま
た高周波の損失角が小さく、耐電圧が高い著しく良好な
特性を得るものである。
ン酸パリウムのキユ一り一点をそのままの位置にとめ、
かつ誘電率温度特性、誘電正接などの特性に於いて著し
い効果を発揮するものである。またＢａＴｉＯ３成分を
生原料のままで用いたのでは他の成分と容易に固溶して
しまい特性を改善する効果がなくなるものである。すな
わち本発明は上記組成範囲内のＢａＴｉＯ３（単一固溶
体）組成物にＮｂ２Ｏ５成分−ＭｎＯ２成分卦よびＢｉ
２Ｏ３成分を同時添加する事によつて初めて誘電率が高
く、広い温度範囲に渡つて容量温度変化率が小さく、ま
た高周波の損失角が小さく、耐電圧が高い著しく良好な
特性を得るものである。
以下に本発明の実施例を挙げ具体的に説明する。
試料の調整工程としては、まず最初に等モルのＢａｃＯ
３とＴｉＯ２をそれぞれ混合し、その後１０５０℃〜１
２００℃で１時間仮焼し、粉砕を行ない、その後表に示
したそれぞれの割合に混合した。ＢａＴｉＯ３固溶体は
Ｘ線により単一固溶体になつている事を確認した。な訃
磁器の緻密化を促進するために０．３ｗｔ＃）のＡｌ２
Ｏ３とＳｉＯ２をそれぞれ添加した。混合は不純物の混
入を防止するためウレタン内張ポツトミルおよびウレタ
ンライニングポールを用い湿式混合を行なつた。その後
水分を蒸発させ、成型は１５ψ×１．２ｍ／ｍの円板を
圧力約７５０Ｋｆ／Ｃｄで加圧成型し、焼成はエレマ発
熱体を利用した電気炉で温度１２８０℃〜１４００℃２
時間保持で行なつた。得られた磁器素子は両面に銀電極
液を塗布し、７５０℃１５分で焼付しそれぞれの電気特
性を測定した。な卦、本実施例に卦いてＢａＴｉＯ３は
、等モルの組成比のものを用いたが、０．５モル％前後
、その比率がずれても良好な特性を得る事が出来た。
３とＴｉＯ２をそれぞれ混合し、その後１０５０℃〜１
２００℃で１時間仮焼し、粉砕を行ない、その後表に示
したそれぞれの割合に混合した。ＢａＴｉＯ３固溶体は
Ｘ線により単一固溶体になつている事を確認した。な訃
磁器の緻密化を促進するために０．３ｗｔ＃）のＡｌ２
Ｏ３とＳｉＯ２をそれぞれ添加した。混合は不純物の混
入を防止するためウレタン内張ポツトミルおよびウレタ
ンライニングポールを用い湿式混合を行なつた。その後
水分を蒸発させ、成型は１５ψ×１．２ｍ／ｍの円板を
圧力約７５０Ｋｆ／Ｃｄで加圧成型し、焼成はエレマ発
熱体を利用した電気炉で温度１２８０℃〜１４００℃２
時間保持で行なつた。得られた磁器素子は両面に銀電極
液を塗布し、７５０℃１５分で焼付しそれぞれの電気特
性を測定した。な卦、本実施例に卦いてＢａＴｉＯ３は
、等モルの組成比のものを用いたが、０．５モル％前後
、その比率がずれても良好な特性を得る事が出来た。
な卦本実施例ではＭｎＯ２成分を用いたが他のマンガン
塩類でも同じ効果が得られるものである。また、ストロ
ンチウム、カルシウム、マグネシウム等の微量添加は、
特性の改善に効果がある。次の表は本発明による組成物
の多数の実施例である。な卦耐熱スポーリング特性の測
定条件としては、焼結した素子を３５０℃に上昇してい
る半田槽中へ挿入し、その後、１ｍの高さより厚さ３Ｘ
のアルミウム板上へ落下させたときの破損数を調べた。
ここで半田槽中へ挿入したときに割れたものも破損数と
考える。表中３／１０は１０個テスト中３個割れたこと
を示している。前記表ＶＣ卦いてＡ１〜１７，３０〜３
６が本発明の範囲内の実施例であり、その他は範囲外の
実施例である。
塩類でも同じ効果が得られるものである。また、ストロ
ンチウム、カルシウム、マグネシウム等の微量添加は、
特性の改善に効果がある。次の表は本発明による組成物
の多数の実施例である。な卦耐熱スポーリング特性の測
定条件としては、焼結した素子を３５０℃に上昇してい
る半田槽中へ挿入し、その後、１ｍの高さより厚さ３Ｘ
のアルミウム板上へ落下させたときの破損数を調べた。
ここで半田槽中へ挿入したときに割れたものも破損数と
考える。表中３／１０は１０個テスト中３個割れたこと
を示している。前記表ＶＣ卦いてＡ１〜１７，３０〜３
６が本発明の範囲内の実施例であり、その他は範囲外の
実施例である。
本発明の範囲内の試料はいずれも非常に緻密な磁器を得
る事が出来る。また電気特性は従来迄の公知の同一程度
の温度変化率を有する材料に比べ誘電率が高く、高周波
の誘電正接が良く、また温度変化率も広い温度範囲に渡
つて小さく安定した特性を有している。さらに実施例に
は示さなかつたが破壊電圧も良好なものである。なお、
本実施例において應１〜１７，３０〜３６は誘電率誘電
正接、高周波の誘電正接、誘電率温度変化率もよく、コ
ンデンサ材料として最適である。特に黒１３，１４は誘
電率が高く、誘電率温度変化率が小さく、高周波の誘電
正接が小さく良好である。また屋１８〜２７迄は誘電率
が小さく、誘電率温度変化率が悪く、高周波の誘電正接
も大きく、コンデンサ材料として悪いものである。また
屋２８〜２９，は誘電率、誘電率温度変化率が良好であ
るが、耐スポーリング特性が非常に悪いものであつた。
またＪｆｆ）．３７〜４０迄は誘電率は良好であるが、
高周波の誘電正接、耐スポーリング特性、誘電率温度変
化率が非常に悪いものであつた。また屋４１は範囲内の
組成物に於いて、ＢａＴｉＯ３成分を生原料で置換した
ものであるが、誘電率、温度変化率、誘電正接等良好な
特性を得ることが出きなかつた。以上のように単一固溶
体になつているＢａＴｉＯ３粉末を用い、範囲内の副成
分を添加することによつて良好な特性を得る事が出来る
。
る事が出来る。また電気特性は従来迄の公知の同一程度
の温度変化率を有する材料に比べ誘電率が高く、高周波
の誘電正接が良く、また温度変化率も広い温度範囲に渡
つて小さく安定した特性を有している。さらに実施例に
は示さなかつたが破壊電圧も良好なものである。なお、
本実施例において應１〜１７，３０〜３６は誘電率誘電
正接、高周波の誘電正接、誘電率温度変化率もよく、コ
ンデンサ材料として最適である。特に黒１３，１４は誘
電率が高く、誘電率温度変化率が小さく、高周波の誘電
正接が小さく良好である。また屋１８〜２７迄は誘電率
が小さく、誘電率温度変化率が悪く、高周波の誘電正接
も大きく、コンデンサ材料として悪いものである。また
屋２８〜２９，は誘電率、誘電率温度変化率が良好であ
るが、耐スポーリング特性が非常に悪いものであつた。
またＪｆｆ）．３７〜４０迄は誘電率は良好であるが、
高周波の誘電正接、耐スポーリング特性、誘電率温度変
化率が非常に悪いものであつた。また屋４１は範囲内の
組成物に於いて、ＢａＴｉＯ３成分を生原料で置換した
ものであるが、誘電率、温度変化率、誘電正接等良好な
特性を得ることが出きなかつた。以上のように単一固溶
体になつているＢａＴｉＯ３粉末を用い、範囲内の副成
分を添加することによつて良好な特性を得る事が出来る
。
Claims (1)
- １ あらかじめ単一固溶体になつているＢａＴｉＯ＿３
成分粉末９２．３５〜９９．４５％モル％、Ｎｂ＿２Ｏ
＿５０．４５〜５．６５モル％、ＭｎＯ＿２・０．１０
〜２．００モル％の組成物に対し、添加物として前記組
成物の重量に対する重量比でＢｉ＿２Ｏ＿３を０．２〜
１．５ｗｔ％含有することを特徴とする高誘電率磁器組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP752721A JPS594802B2 (ja) | 1974-12-27 | 1974-12-27 | コウユウデンリツジキソセイブツ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP752721A JPS594802B2 (ja) | 1974-12-27 | 1974-12-27 | コウユウデンリツジキソセイブツ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5176598A JPS5176598A (ja) | 1976-07-02 |
| JPS594802B2 true JPS594802B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=11537160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP752721A Expired JPS594802B2 (ja) | 1974-12-27 | 1974-12-27 | コウユウデンリツジキソセイブツ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594802B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5668569B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-02-12 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
-
1974
- 1974-12-27 JP JP752721A patent/JPS594802B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5176598A (ja) | 1976-07-02 |
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