JPS6036368A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
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- JPS6036368A JPS6036368A JP58144782A JP14478283A JPS6036368A JP S6036368 A JPS6036368 A JP S6036368A JP 58144782 A JP58144782 A JP 58144782A JP 14478283 A JP14478283 A JP 14478283A JP S6036368 A JPS6036368 A JP S6036368A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁器組成物、特に1100℃以下の低温そ焼
結でき、誘電率が高く、室温および高温における絶縁抵
抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。
結でき、誘電率が高く、室温および高温における絶縁抵
抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。
従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリウム(B
aTiO,)を主成分とする磁器が広く実用化されてい
ることは周知のとおりである。しかしながら、チタン酸
バリウム(BaT its )を主成分とするものは、
焼結温度が通常1300〜1400℃の高温である。こ
のためこれを積層形コンデンサに利用する場合には内部
電極としてこの焼結温度に耐え得る材料、例えば白金、
パラジウムなどの高価な貴金属を使用しなければならず
、製造コストが高くつくという欠点がある。積層形コン
デ7tを安<作るためには、銀、ニッケルなどを主成分
とする安価な金属が内部電極に使用できるような、でき
るだけ低温、特に1100℃以下で焼結できる磁器が必
要である。
aTiO,)を主成分とする磁器が広く実用化されてい
ることは周知のとおりである。しかしながら、チタン酸
バリウム(BaT its )を主成分とするものは、
焼結温度が通常1300〜1400℃の高温である。こ
のためこれを積層形コンデンサに利用する場合には内部
電極としてこの焼結温度に耐え得る材料、例えば白金、
パラジウムなどの高価な貴金属を使用しなければならず
、製造コストが高くつくという欠点がある。積層形コン
デ7tを安<作るためには、銀、ニッケルなどを主成分
とする安価な金属が内部電極に使用できるような、でき
るだけ低温、特に1100℃以下で焼結できる磁器が必
要である。
また磁器組成物の電気的特性として、誘電率が高く、誘
電損失が小さく、絶縁抵抗が高いことが基本的に要求さ
れる6さらに絶縁抵抗の値に関しては、高信頼性の部品
を要求する米国防総省の規格であるミリタリースベシフ
イケイション(Mil i −tary 5pecif
ication)のMIL −C−55681Bにおい
ては、室温における値のみならず、125℃における値
も定められている。これをみてもわかるように、信頼性
の高い磁器コンデンサを得るためには、室温における値
のみならず、予想される最高使用温度における絶縁抵抗
も高い値をとることが必要である。
電損失が小さく、絶縁抵抗が高いことが基本的に要求さ
れる6さらに絶縁抵抗の値に関しては、高信頼性の部品
を要求する米国防総省の規格であるミリタリースベシフ
イケイション(Mil i −tary 5pecif
ication)のMIL −C−55681Bにおい
ては、室温における値のみならず、125℃における値
も定められている。これをみてもわかるように、信頼性
の高い磁器コンデンサを得るためには、室温における値
のみならず、予想される最高使用温度における絶縁抵抗
も高い値をとることが必要である。
また、積層形チップコンデンサの場合は、チップコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したシすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する場合がある・いずれの場合も、コンど、
クラックが入りやすく、容易に破損するため、信頼性が
低くなる。したがって、磁器の機械的強度をできるだけ
増大させることは実用上極めて重要なことである〇 トコロチPb(Mg1/、W□/2)os−PbTio
3系磁器組成物については既にエヌ、エヌ、クライニク
、エイ。
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したシすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する場合がある・いずれの場合も、コンど、
クラックが入りやすく、容易に破損するため、信頼性が
低くなる。したがって、磁器の機械的強度をできるだけ
増大させることは実用上極めて重要なことである〇 トコロチPb(Mg1/、W□/2)os−PbTio
3系磁器組成物については既にエヌ、エヌ、クライニク
、エイ。
アイ、7グラノフスカヤN、N、Krainik an
d A、I。
d A、I。
Agrarovskaya(Fiziko Tverd
ogo Te1a+Vo−2+No、1゜pp 70〜
72+ Janvara 1960)より提案があり、
また(SrxPbt−xTiOs)a(PbMgo、s
Wo、5Oi)bCただし、X=(l(1,10,a=
0.35〜0.5 、 b=OJ−0,65、a +
b=1 :) について、モノリシックコンデンサおよ
びその製造方法として特開昭52−21662号公報に
開示され、また誘電体粉末組成物として特開昭52−2
1699号公報に開示されている。しかしながら、いず
れも比抵抗に関する開示は全くされておらず、これらの
磁器組成物の実用性は不明である。一方、本発明者等は
既に910匈50℃の温度で焼結でき、Pb (Mg
vxW17*)OnとPbTiOs との2成分系から
なり、これを、CPb(Mg 1/2Wl/2)Oa
’:l x CP b T IOs ’l 1−X と
表わしたときに、Xが0.65<X≦1.00の範囲に
ある組成物を提案している。この組成物は、誘電率と比
抵抗の積が高く、誘電損失の小さい優れた電気的特性を
有している。しかしながら、上記組成物はいずれも機4
域的強度が低いため、その用途は自ら狭い範囲に限定せ
ざるを得なかった。
ogo Te1a+Vo−2+No、1゜pp 70〜
72+ Janvara 1960)より提案があり、
また(SrxPbt−xTiOs)a(PbMgo、s
Wo、5Oi)bCただし、X=(l(1,10,a=
0.35〜0.5 、 b=OJ−0,65、a +
b=1 :) について、モノリシックコンデンサおよ
びその製造方法として特開昭52−21662号公報に
開示され、また誘電体粉末組成物として特開昭52−2
1699号公報に開示されている。しかしながら、いず
れも比抵抗に関する開示は全くされておらず、これらの
磁器組成物の実用性は不明である。一方、本発明者等は
既に910匈50℃の温度で焼結でき、Pb (Mg
vxW17*)OnとPbTiOs との2成分系から
なり、これを、CPb(Mg 1/2Wl/2)Oa
’:l x CP b T IOs ’l 1−X と
表わしたときに、Xが0.65<X≦1.00の範囲に
ある組成物を提案している。この組成物は、誘電率と比
抵抗の積が高く、誘電損失の小さい優れた電気的特性を
有している。しかしながら、上記組成物はいずれも機4
域的強度が低いため、その用途は自ら狭い範囲に限定せ
ざるを得なかった。
t 7’C1Pb(Mg1/zWx/2)Ox PbT
i0a系を含む3成分系については、特開昭55−11
1011号においてpbCMgx7xW1/2)Os
PbTiO3Pb(Mg1.zaNb27a)Os系が
、特開昭55−117809号においてPb(Mg1/
zWx/2)Os PbTies Pb(Mgt/3T
az/a)Os系が、それぞれ開示されている。しかし
ながら、いずれも比抵抗や機械的強度に関する開示は全
くされておらず、矢張シこれらの磁器組成物の実用性に
ついては不明である。
i0a系を含む3成分系については、特開昭55−11
1011号においてpbCMgx7xW1/2)Os
PbTiO3Pb(Mg1.zaNb27a)Os系が
、特開昭55−117809号においてPb(Mg1/
zWx/2)Os PbTies Pb(Mgt/3T
az/a)Os系が、それぞれ開示されている。しかし
ながら、いずれも比抵抗や機械的強度に関する開示は全
くされておらず、矢張シこれらの磁器組成物の実用性に
ついては不明である。
また、本発明者等は既にPb (Mg 1/2W1/2
)Ox −PbTiOsPb(In1/2Nbl/2)
Os 3成分組成物を提案している。
)Ox −PbTiOsPb(In1/2Nbl/2)
Os 3成分組成物を提案している。
この組成物は、900〜1100℃の低温領域で焼結で
き、誘電率が高く、誘電損失が小さく、室温および高温
における絶縁抵抗の値が高い優れた特性を有している。
き、誘電率が高く、誘電損失が小さく、室温および高温
における絶縁抵抗の値が高い優れた特性を有している。
しかしながら、この組成物は、機械的強度が低いため、
その用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得なかった。
その用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得なかった。
本発明は、以上の点にかんがみ、900〜1100’C
の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れf
C電気的特性を有し、特に機械的強度も大きい信頼性の
高い磁器組成物を提供しようとするものであり、マグネ
シウム−タングステン酸鉛[Pb (Mg x/zWs
7J Os :]、f タフ 酸鉛[PbTi0a )
オヨびインジウム・ニオブ酸鉛〔Pb(工n0/2N
bl/2)os〕からなる3成分組成物を[:Pb (
Mg r7zW17z)Ox )x (P bT i
Ox )y[Pb(Inx/zNbz、z*)Os 〕
zと表わしたときに(ただし、x+y+z=1.oO)
、この3成分組成図において以下の組成点 (x=0.796 、 y=0.199 、 z=0.
005 )(x=0.48 、y−0−12、z=0.
40 )(x=0.21 、 ’!=O−09、z=0
.70 )(x=0.12 、 y=0.18 、 z
=0.70 )(x=0.398 、 y=0.597
、 z=0.005 )を結ぶ線上、およびこの5点
に囲まれる組成範囲にある主成分組成物に、副成分とし
て、マンガン・タングステン酸鉛(Pb (Mn 1/
2W□7z)OJを主成分に対して添加含有せしめてな
ることを特徴とするものである。
の低温領域で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れf
C電気的特性を有し、特に機械的強度も大きい信頼性の
高い磁器組成物を提供しようとするものであり、マグネ
シウム−タングステン酸鉛[Pb (Mg x/zWs
7J Os :]、f タフ 酸鉛[PbTi0a )
オヨびインジウム・ニオブ酸鉛〔Pb(工n0/2N
bl/2)os〕からなる3成分組成物を[:Pb (
Mg r7zW17z)Ox )x (P bT i
Ox )y[Pb(Inx/zNbz、z*)Os 〕
zと表わしたときに(ただし、x+y+z=1.oO)
、この3成分組成図において以下の組成点 (x=0.796 、 y=0.199 、 z=0.
005 )(x=0.48 、y−0−12、z=0.
40 )(x=0.21 、 ’!=O−09、z=0
.70 )(x=0.12 、 y=0.18 、 z
=0.70 )(x=0.398 、 y=0.597
、 z=0.005 )を結ぶ線上、およびこの5点
に囲まれる組成範囲にある主成分組成物に、副成分とし
て、マンガン・タングステン酸鉛(Pb (Mn 1/
2W□7z)OJを主成分に対して添加含有せしめてな
ることを特徴とするものである。
以下本発明を実施例によシ詳細に説明する。
出発原料として純度99.94以上の酸化鉛(PbO)
、酸化マグネシウム(MgO) 、酸化タングステンC
W03)、酸化チタン(’I’10x)、酸化インジウ
ム(InxOs) 、酸化ニオブ(Nbz O5) 、
および炭酸マンガン(MnCOm )を使用し、表に示
した配合比となるように各々秤量する。次に秤量した各
材料をボールミル中で湿式混合した後750−800℃
で予焼を行ない、この粉末をボールミルで粉砕し、日別
、乾燥後、有機バインダーを入れ、整粒後プレスし、試
料として直径16 m、厚さ約2冨冨の円板4枚と、直
径16 ran、厚さ約10 mrnの円柱を作成した
。次に試料を空気中900〜1100℃の温度で1時間
焼結し、焼結した円板4枚の上下面に600℃で銀電極
を焼付け、デジタルLCRメーターで周波数I KHz
、 ’fjaEIVr 、m、 s、温度20℃で容
量と誘電損失を測定し、誘電率を算出した。
、酸化マグネシウム(MgO) 、酸化タングステンC
W03)、酸化チタン(’I’10x)、酸化インジウ
ム(InxOs) 、酸化ニオブ(Nbz O5) 、
および炭酸マンガン(MnCOm )を使用し、表に示
した配合比となるように各々秤量する。次に秤量した各
材料をボールミル中で湿式混合した後750−800℃
で予焼を行ない、この粉末をボールミルで粉砕し、日別
、乾燥後、有機バインダーを入れ、整粒後プレスし、試
料として直径16 m、厚さ約2冨冨の円板4枚と、直
径16 ran、厚さ約10 mrnの円柱を作成した
。次に試料を空気中900〜1100℃の温度で1時間
焼結し、焼結した円板4枚の上下面に600℃で銀電極
を焼付け、デジタルLCRメーターで周波数I KHz
、 ’fjaEIVr 、m、 s、温度20℃で容
量と誘電損失を測定し、誘電率を算出した。
機械的性質を抗折強度で評価するため、焼結した円柱か
ら厚さO−5mm s幅211IX%長さ約13鰭の矩
形板を10枚切り出した。支点間距離を9隨にと9、d
〕なる式に従い、抗折強度τ〔kg/CI!〕をめた。
ら厚さO−5mm s幅211IX%長さ約13鰭の矩
形板を10枚切り出した。支点間距離を9隨にと9、d
〕なる式に従い、抗折強度τ〔kg/CI!〕をめた。
ただし、lは支点間距離、tは試料の厚み、Wは試料の
幅である。電気的特性は円板試料4点の平均値、抗折強
度は矩形板試料10点の平均値よりめた。このようにし
て得られた磁器の主成分〔Pb(Mg”’Wt/a)O
s :] z (PbT i Os )y CP b
(In 1/xNb 1/2)ox)。
幅である。電気的特性は円板試料4点の平均値、抗折強
度は矩形板試料10点の平均値よりめた。このようにし
て得られた磁器の主成分〔Pb(Mg”’Wt/a)O
s :] z (PbT i Os )y CP b
(In 1/xNb 1/2)ox)。
の配合比X * y+および副成分添加量と誘電率、誘
電損失、20℃および125℃における比抵抗、および
表に示した結5ほから明らかなように、Pb (Mg
L/2Wx/2)Ox PbTi03−Pb(Int/
zNbt7z)033成分系組成物に副成分としてPb
CMn x72Ws/z)Osを特定の割合いで添加
含有せしめたものは、誘電率が980〜3480と高く
、誘電損失が0.2〜3.3チと小さく、比抵抗が20
℃において1.5 X10”〜7.7×1013Ω・工
と高く、しかも125℃においても4.、I X 10
”〜1.OX1♂3Ω・mlいう高い値を示し、さらに
抗折強度も1030x1470k17/a!と実用上十
分高い値を示す信頼性の高い実用性の極めて高い磁器組
成物であることがわかる。このように優れた特性を示す
本発明の磁器組成物は焼結温度が1100℃以下の低温
であるため、積層コンデンサの内部電極の低価格化を実
現できると共に、省エネルギーや炉材の節約にもなると
いう極めて優れた効果も生じる。図に本発明の主成分組
成範囲を示す。図に示す番号は表に示した主成分配合、
比の番号に対応させである。
電損失、20℃および125℃における比抵抗、および
表に示した結5ほから明らかなように、Pb (Mg
L/2Wx/2)Ox PbTi03−Pb(Int/
zNbt7z)033成分系組成物に副成分としてPb
CMn x72Ws/z)Osを特定の割合いで添加
含有せしめたものは、誘電率が980〜3480と高く
、誘電損失が0.2〜3.3チと小さく、比抵抗が20
℃において1.5 X10”〜7.7×1013Ω・工
と高く、しかも125℃においても4.、I X 10
”〜1.OX1♂3Ω・mlいう高い値を示し、さらに
抗折強度も1030x1470k17/a!と実用上十
分高い値を示す信頼性の高い実用性の極めて高い磁器組
成物であることがわかる。このように優れた特性を示す
本発明の磁器組成物は焼結温度が1100℃以下の低温
であるため、積層コンデンサの内部電極の低価格化を実
現できると共に、省エネルギーや炉材の節約にもなると
いう極めて優れた効果も生じる。図に本発明の主成分組
成範囲を示す。図に示す番号は表に示した主成分配合、
比の番号に対応させである。
本発明は、主成分組成物をl:Pb(Mgt/lWx/
*)Os ]工(PbT ios )y(Pb (In
、/2Nb 1ytNb 1/z)Os ’)z と表
わしたときに(ただし、X+’l’+Z=1.00)、
この3成分組成図において以下の組成点 (x=0.796 、 7=0.199 、z=0.0
05 )(yc−0,48、y=0.12 、 z=0
.40 )(x=0.21 、 )’=0.09 、
z=0.70 )(x=0.12 、7=0.18 、
z=0.70 )(x=0・398・7=0.597
、 z=0.005 )を結ぶ線上、およびこの5点
に囲まれる組成範囲に限定され、副成分の添加含有量は
主成分に対して0.05〜3mo73に限定される。な
お、主成分組成範囲において、組成点2,15を結ぶ線
の外側では高温における比抵抗が小さくなり、実用的で
ない。
*)Os ]工(PbT ios )y(Pb (In
、/2Nb 1ytNb 1/z)Os ’)z と表
わしたときに(ただし、X+’l’+Z=1.00)、
この3成分組成図において以下の組成点 (x=0.796 、 7=0.199 、z=0.0
05 )(yc−0,48、y=0.12 、 z=0
.40 )(x=0.21 、 )’=0.09 、
z=0.70 )(x=0.12 、7=0.18 、
z=0.70 )(x=0・398・7=0.597
、 z=0.005 )を結ぶ線上、およびこの5点
に囲まれる組成範囲に限定され、副成分の添加含有量は
主成分に対して0.05〜3mo73に限定される。な
お、主成分組成範囲において、組成点2,15を結ぶ線
の外側では高温における比抵抗が小さくなり、実用的で
ない。
組成点15,16,7,3,2を結ぶ線の外側では誘電
率が小さくなり実用的でない。また副成分であるPb(
Mn x/zWx/z)Osの添加量が0.05 mo
l 1未満では抗折強度の改善効果が小さく、3 mo
1%を超えると逆に抗折強度が小さくなるため実用的で
ない。
率が小さくなり実用的でない。また副成分であるPb(
Mn x/zWx/z)Osの添加量が0.05 mo
l 1未満では抗折強度の改善効果が小さく、3 mo
1%を超えると逆に抗折強度が小さくなるため実用的で
ない。
図は本発明の主成分組成範囲と実施例に示した組成点を
示す図である。
示す図である。
Claims (1)
- (1)マグネシウム・タングステン酸鉛[Pb (Mg
1/2Ws/*)oilチタン酸鉛(PbTi01:
)およびインジウム・ニオブ酸鉛(Pb (In x/
zNb 1/2)01 :)からなる3成分組成物を(
Pb (Mg l/zWly2)’os )x CP
b’r i Ox )y (Pb (In vzNbt
/z)On)2と表わしだときに(ただし、z47+z
−1、oo)、この3成分組成図において以下の組成点
、(x=0.796 、 )’=0.199 、 z=
0.005 )(x=0.48 、 )’=0.12
、 z=0.40 )(x=0.21 、 )’=0.
09 、 z=0.70 )(x=0.12 、 )’
=0.18 、 z=0.70 )(x=0.398
、 y=0.597 、 z=0.005 )を結ぶ線
上、およびこの5点に囲まれる組成範囲にある主成分組
成物に副成分としてマンガン・タングステン酸鉛(Pb
(Mnz/zWx/1)On )を主成分に対して0
.05〜3moA! %添加含有せしめてなることを特
徴とする磁器組成物・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144782A JPS6036368A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58144782A JPS6036368A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036368A true JPS6036368A (ja) | 1985-02-25 |
Family
ID=15370308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58144782A Pending JPS6036368A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131807U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58144782A patent/JPS6036368A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131807U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 |
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