JPS6018082B2 - 磁器誘電体材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は譲露率が高く、誘電正薮が小さく、かつ容量
温度特性にすぐれ、それにもかかわらず抗折力強度、耐
電圧特性にすぐれた磁器誘電体材料に関する。

近年、各種回路の小型化に伴ない、小型で大容量かつ容
量温度特性にすぐれたコンデンサの出現が要望されてい
る。

コンデンサの大容量刈に対処するには、誘電率の高い材
料を用い、かつ磁器秦体の肉厚を薄くすることが必要で
あり、そのためには抵抗力強度、耐電圧性特性にすぐれ
ていなければならない。抗折力強度は周知のように磁器
秦体のグレィンサイズに関係し、高い抗折力強度を得る
ためにはグレィソィズを小さくする必要がある。しかし
ながら一般にグレンサイズが小さいと亀率が低く、高い
杭折力強度を得ようとすると高誘電率を得ることができ
なかった。また一方では、誘電率と容量温度特性も相容
れないもので、商議電率のものは温度特性が悪く、逆に
温度特性の良好なものは誘電率が低いという現象があり
、この両者を共に満足させるのは非常に困難であり、高
誘電率で容量温度特性の良好な誘電体磁器材料を得るに
は限界があった。

従来、磁器誘電体材料として、チタン酸バリウムの他の
チタン酸塩、ジルコン塩、あるいはスズ酸塩などを園溶
させたものが実用化されている。

しかしながらいずれも誘電率が２０００Ｍ屋度のものは
、温度特性が悪く、かつグレィンサィズが１０〜２０一
で抗折力強度が７５０ｋ９／仇程度と小さい。また容量
温度特性が良好で、グレィンサィズが４・さく、かつ抗
折力強度が１０００ｋ９′地程度と高いものは、誘電率
が１２０００〜１３０００と低い値しか示さない。それ
ゆえに、この発明の主たる目的は、誘電体磁器材料の材
料組成を改良することにより、高誘電率で誘電正酸が小
さく、かつ容量温度特性にすぐれており、さらにグレィ
ンサィズが小さいため、抗折力強度、耐電圧簿性、容量
経時変化特性にもすぐれた誘電体磁器材料を提供するこ
とにある。

以下、この発明の実施例にもとずし、て詳細に説明する
。

まず、以下に述べる実施例に関する説明において参照さ
れるべき表を掲載する。

この表では、磁器誘電体材料としての材料組成の種々の
例を示し、かつ各々の測定された特性が併記される。上
記表の各試料は以下のようにして作成した。原料粉末と
しての母Ｃ０３、ＣａＣ０３、Ｍｇ○（またはＭｇＣ０
３）、ＰＬＯ４、Ｔｉ０２、Ｓｎ０２、Ｚの２、ＭＯを
表の各所望の組成割合となるように調合し、この調合原
料をボールミルで湿式混合した。これを脱水乾燥後１０
００〜１２００℃で仮燈し、粉砕後、直径１５．仇舷、
厚さ０．５脚の円板に成形した。この円板を１３００〜
１４００００で焼成し、銀電極を８００℃で競付けて試
料とした。各試料の電気的特性等の測定は以下の条件で
行つた。

誘電率どおよび誘電正綾（ｔａｎ６）はＹＨＰのキャパ
シタンスブリッジを用い、周波数ｌｋ舷で測定した。

容量温度変化率は十２０ｑＣの容量を基準として、一２
５ｑｏと十８５ｏｏにおける容量の変化率を求めたもの
である。またＤＣ破壊電圧特性では試料をシリコンオイ
ル中に保持した状態で電圧を印加して測定した。抗折力
の測定では、５．仇奴ｘ２０．０側×１．仇舷の板状成
形物を暁し、これをを試料とした。

この試料を間隔１仇吻を隔てたナイフエッジ上に置き、
これをプッシュプルゲージを用いて測定した。このよう
な条件で測定した諸特性を表に示した。

表中、※印を付したものはこの発明の範囲外のもの、そ
れ以外は発明範囲内のものである。

つまり、表中、試料番号１、４、７、１３〜１８は発明
範囲外の特性を示してもので、試料番号４、１５は通常
の焼成温度である１３００〜１４００ｏｏでは磁器化し
なかった。これらはいずれも公知材料の特性を超えるも
のではなく、組成範囲内のもの（試料番号２、３、５、
６、８〜１２）のものと比較して著しく劣っている。ま
た試料番号１０１７と発明範囲内のものを比較して明ら
かなようにＰｂ○、Ｎｉ○を同時に含有することによっ
て特性向上に効果がある。上記した実施例から明らかな
ように、この発明の組成範囲は以下の組成式で示される
。

（母，れ−ｂ−ＣＣａａＭ＆ＰｂＣ）＾（Ｔｉ，−ｄＭ
ｅｄ）Ｂ０３十ｘＮｉ０式中ａ：０．０２〜０．１５ ｂ：０．００１〜０．００５ ｃ：０．０１〜０．０６ ｄ：０＜ｄＳＯ．１５ Ｘ：０．０５〜２‐２０Ｗｔ％ Ｍｅ：Ｓｎおよび／またはＺｒ Ａ／Ｂ：０．９９５〜１．０４ この発明において、上記組成式のａが０．０２未満では
容量温度変化率が悪化し、また焼鰐性が悪化し、また暁
結一性が不安定になる。

一方ａが０．１５を超えると誘電率が小さくなるため好
ましくない。また、ｂが０．００１禾満ではグレィンサ
イズが大きく、かつ不均一になり、０．００５を超える
と誘電率が小さくなるので好しくない。また、ｃが０．
０１未満では誘電率が小さくなり、０．０６を超えると
グレインサィズが大きくなるため好ましくない。

また、ｄが０の場合は１３００〜１４００ｑｏの焼成温
度では磁器化が困難で、誘電率も小さくなり、０．１５
を超えるとキュリー点が低温側に大幅にずれて議亀率が
小さくなり、さらに誘電正接が大きくなるので好ましく
ない。

また、Ａ／Ｂが０．９９５禾満ではグレィンサィズが大
きくなり、１．０４を超えると１３００〜１４００ｑｏ
の温度範囲で磁器化が困難となるため好ましくない。

なお、上述のようにして得られた磁器譲竜体材料の組成
物に還元防止材、鉱化剤として、ＭｎＣ０３、Ｓｉ０２
を含有させてもよい。

また、他の添加物として、Ｃｕ０を０．０３〜０．かｔ
％、Ｃｅ０２を０．０５〜０．４Ｍ％加えれば、暁結性
の向上に効果があり、ＡＩ２０３わ０．０５〜０．４５
ｗｔ％加えると、絶縁抵抗性の向上に効果がある。以上
のように、この発明によれば、高議電率であり、かつ容
量温度特性にすぐれ、かつまた抗折力強度、耐電圧特性
にすぐれた磁器譲雷体材料が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組成式 （Ｂａ＿１＿−＿ａ＿−＿ｂ＿−＿ｃＣａ＿ａＭｇ＿
   ｂＰｂ＿ｃ）＿Ａ（Ｔｉ＿１＿−＿ｄＭｅ＿ｄ）＿ＢＯ
   ＿３＋ｘＮｉＯ式中、ａ：０．０２〜０．１５ ｂ：０．００１〜０．００５ ｃ：０．０１〜０．０６ ｄ：０＜ｄ≦０．１５ ｘ：０．０５〜０．２０ｗｔ％ Ｍｅ：Ｓｎおよび／またはＺｒ Ａ／Ｂ：０．９９５〜１．０４ で示される磁器誘電体材料。