JPS6054908B2 - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高誘電率磁器組成物、特に電気的特性に優れ焼
結性の良好な高誘電率磁器組成物に関する。

従来、高誘電率磁器組成物としてはチタン酸バリウムを
ベースとし、これにスズ酸塩、ジルコン酸塩あるいはチ
タン酸塩を固溶したものが広く実用に供されている。

しカルながら、この系の材料は誘電率が高くなると容量
温度特性が悪化し、また容量の電圧依存性が著しく大き
くなる傾向があり、これらのことがコンデンサ材料とし
て用いた場合の大きな欠点となつていた。しかも、この
系の磁器はその焼成に１３００〜１４００℃という高い
温度を必要とするため、焼成コストが高く、積層コンデ
ンサに適用する場合には内部電極として高価なパラジウ
ムあるいは白金を用いざるを得ず、コンデンサのコスト
ダウンの大きな障害となつていた。本発明は前記問題を
解決すべくなされたものであつて、誘電率が高く容量温
度特性および容量電圧動性に優れ、かつ１１００℃以下
の低温で焼結する高誘電率磁器組成物を提供することを
目的とするものである。

本発明は係る高誘電率磁器組成物は、一般式：ＸＰｂ（
Ｎｉｌ′３ＮｈＩ３）Ｏｓ−ＹＰｂＴｉ０３−ＺＰｂ（
Ｃｏ、Ｉ。

Ｗ、Ｉ。）Ｏ。（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは各成分のモル分率
を表わし、Ｘ＋ Ｙ＋ Ｚ＝１．００）で表わされる三
成分系組成物からなり、第１図に示される多角形ＡＢＣ
Ｄで囲まれた範囲内の組成（但し、油線上の組成を除く
）を有し、前記多角形の各頂点における組成が次に示さ
れる組成であることを特徴とするものである。

Ａ０．７７０．２３０．００ Ｂ０．３７０．３５０．２８ Ｃ０．３３０．４３０．２４ Ｄ０．６７０．３３０．００ 換言すれは、本発明に係る高誘電率磁器組成物は、前記
一般式で表わされるΞ成分系組成物であつて、Ｐｂ０６
６．９〜６９．０重量％、Ｎｉ０２．４〜５．８重量％
、Ｎｂ２Ｏ５８．７〜２０．暉量％、ＴｌＯ２５．５〜
１０．２重量％、ＣＯＯ３．ｌ重量％以下、ＷＯ３９．
５重量％以下からなるものである。

本発明の高誘電率磁器組成物の各成分の割合を前記多角
形ＡＢＣＤの範囲内に限定したのは、組成が鳩線より外
側では、キュリー点が低温側に下がりすぎて容量温度変
化率がＪＩＳに規定されるＥ特性を満足せず、？線より
外側では常温での誘電率か下がりすぎて実用上好ましく
なく、またＣＤ線より外側ではキュリー点が高温側に上
がりすぎて容量温度変化率がＪＩＳに規定されるＥ特性
を満足しないからである。

前記磁器組成物は、各成分元素の酸化物や炭酸塩その他
仮焼、焼成等によつて最終的に酸化物となる化合物を用
い、常法により秤量、混合、仮焼、造粒、焼成すること
によつて得られるが、この場合、従来のチタン酸バリウ
ム系磁器組成物の場合と異なり１１００℃以下、具体的
には約９００〜１１００℃の範囲内の温度でも焼結する
特徴がある。

また、このようにして得られた磁器組成物は、誘電率が
高く温度依存性および電圧依存性が小さいので小型大容
量のコンデンサの材料として特に有用である。以下、本
発明の実施例に従つて具体的に説明する。

実施例 原料としてＰｂＯ，ＮｌＯ，Ｎｂ２Ｏ，，ＴｉＯ２，Ｃ
ＯＣＯ３およびＷＯ３を用い、これらを第１表に示す組
成割合となるように秤量し、メノウ石を用いたボールミ
ルにて５〜加時間湿式混合した。

このようにして得られた混合物を脱水、乾燥後、６５０
〜８５０℃で２時間保持して仮焼し、ふたたびボールミ
ルで粉砕した。得られた粉末を３重量％のポリビニルア
ルコールをバインダとして混練し、造粒した後、２００
０ｋ９／Ｃ７ｌｆの圧力て直径１５？、厚さ１瓢の円板
に成形した。この成形円板を電気炉にて鉛雰囲気中９０
０〜１１００℃で２時間焼成して磁器を得た。得られた
磁器の両面に銀電極を焼付けてコンデンサとなし、室温
での誘電率（Ｅ）、誘電損失（Ｔａｎδ）および容量の
温度特性について測定した。それらの結果を第１表に示
す。また、比較のため、従来の組成物（ＢａＴｌＯ３−
ＣａＺｒＯ３一ＢａｓｎＯ３系）についての結果も合わ
せて示す。なお、εおよびＴａｎδは、温度２０℃、周
波数１ＫＨｚで測定し、容量温度特性については２０℃
での容量を基準として−２５℃、＋８５℃及びキュリー
点での容量温度変化率を求めた。また、試料番号２と１
６については、キャパシタンスブリッジを用い、静電容
量の交流電圧依存性および直流電圧依存性を測定して求
めた。

それらの結果を第２図および第３図にそれぞれ示す。交
流電圧依存は温度２５℃、周波数６０Ｈｚて、直流電圧
依存性は交流１０■を重畳して測定して求めた。
■１Δラ ●Ｗｌ−１』゛（Ｌｌ゛」 しｌ（駅
〜′１１ＶＪ〜１＾フ０，第１表に示す結果から明らか
なように、本発明に係る磁器組成物は、誘電率が約７０
００〜１５９００と高い値を示し、しかも高誘電率であ
るにもかかわらず容量温度変化率が比較的小さい他、第
２図および第３図に示されるように容量の電圧依存性も
小さく、従来のチタン酸バリウム系のものに比べて著し
く優れた諸特性を有しており、コンデンサの小型容量化
に大きく寄与するものである。また、本発明に係る磁器
組成物は、約９００〜１１００℃の低温で焼結させるこ
とができるので焼成ｖノ早ＬＳＬＵノＲｖノｖゞノ５ツ
１ν０コストの低下に寄与するだけでなく、積層コンデ
ンサを製造する場合に、内部電極材料として従来のＰｄ
やＰｔに比べてはるかに安価な銀系合金を用いることが
可能になり、コンデンサのコストダウンに大きく寄与す
るなど優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高誘電率磁器組成物の組成範囲を
示す三元図、第２図および第３図は本発明の高誘電率磁
器組成物と従来の組成物の容量の電圧依存性を示すグラ
フてある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 ＸＰｂ（Ｎｉ＿１／＿３Ｎｂ＿２／＿３）Ｏ＿３−ＹＰ
   ｂＴｉＯ＿３−ＺＰｂ（Ｃｏ＿１／＿２Ｗ＿１／＿２）
   Ｏ＿３（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは各成分のモル分率を表わし
   、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１．００）で表わされる三成分系組成物
   からなり、第１図に示される多角形ＡＢＣＤで囲まれた
   範囲内の組成（但し、ＡＤ線上の組成を除く）を有し、
   前記多角形の各頂点における組成が次に示される組成で
   ある高誘電率磁器組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼