JPS6055924B2 - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
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- JPS6055924B2 JPS6055924B2 JP57118959A JP11895982A JPS6055924B2 JP S6055924 B2 JPS6055924 B2 JP S6055924B2 JP 57118959 A JP57118959 A JP 57118959A JP 11895982 A JP11895982 A JP 11895982A JP S6055924 B2 JPS6055924 B2 JP S6055924B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ０）を主体とし
、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、三二酸化アン
チモン（Ｓｉ）、Ｏｓ）に酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ８
）等を添加して得られる高誘電率磁器組成物に関するも
のである。
、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、三二酸化アン
チモン（Ｓｉ）、Ｏｓ）に酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ８
）等を添加して得られる高誘電率磁器組成物に関するも
のである。
従来より、チタン酸バリウムを主体とする高誘電体磁器
組成物は数多く提案され、特に円板型磁器コンデンサに
使用されている。
組成物は数多く提案され、特に円板型磁器コンデンサに
使用されている。
チタン酸バリウムは強誘電性を有する材料であり、その
キューリー点は１２０℃付近にある。
キューリー点は１２０℃付近にある。
この１２０℃を境にして低温側では正方晶、高温側では
立方晶になる。そして、正方晶の領域では常誘電性を示
すことはよく知られている。このようなチタン酸バリウ
ム単独での磁器の誘電率は常温付近の温度特性において
極めて温度による変化が大きく誘電損失も大きいため、
単独でコンデンサとして使用されることはほとんどなく
、従来から種々の添加物を加えてキューリー点を常温付
近に移動さて、また温度変化を少なくする工夫がなされ
ている。この代表的なものとして、ＣａＴｉＯ、、Ｂａ
ＺｒＯ３９ＳｒＴｉへ、Ｂａｓｎｏ３９ｃａｓｎｏ３等
が知られている。これらを適量添加し、さらに微量成分
により補正することにより、ＥＩＡ規格に基づくＸ７Ｒ
、Ｘ引゛、Ｙ５Ｖ、Ｚ４Ｖ等の特性材料として供給され
ている。これらの材料については従来一般に素子厚みが
０．５〜１．０ｗｇｎと厚い円板の磁器コンデンサとし
て利用されているのが実状である。近年、各種エレクト
ロニクス関係部品の小型化が進歩しており、積層セラミ
ックコンデンサについてはその最たるものである。
立方晶になる。そして、正方晶の領域では常誘電性を示
すことはよく知られている。このようなチタン酸バリウ
ム単独での磁器の誘電率は常温付近の温度特性において
極めて温度による変化が大きく誘電損失も大きいため、
単独でコンデンサとして使用されることはほとんどなく
、従来から種々の添加物を加えてキューリー点を常温付
近に移動さて、また温度変化を少なくする工夫がなされ
ている。この代表的なものとして、ＣａＴｉＯ、、Ｂａ
ＺｒＯ３９ＳｒＴｉへ、Ｂａｓｎｏ３９ｃａｓｎｏ３等
が知られている。これらを適量添加し、さらに微量成分
により補正することにより、ＥＩＡ規格に基づくＸ７Ｒ
、Ｘ引゛、Ｙ５Ｖ、Ｚ４Ｖ等の特性材料として供給され
ている。これらの材料については従来一般に素子厚みが
０．５〜１．０ｗｇｎと厚い円板の磁器コンデンサとし
て利用されているのが実状である。近年、各種エレクト
ロニクス関係部品の小型化が進歩しており、積層セラミ
ックコンデンサについてはその最たるものである。
積層セラミックコンデンサは磁器誘電体を２５〜１００
ｐ７７１、程度に薄膜化し、クシ型電極を挾んだ多層構
造をなすものであり、電極面積及ひ電極間距離の比率を
極めて小さくすることが可能なため、体積当りの容量が
磁器コンデンサに比して１００倍以上も大きくすること
ができ、同一静電容量を１ハ０以下と小さい体積・で確
保できるため、非常に小型化が容易である。しカルなが
ら、このような磁器誘電体薄膜を使用した場合、従来の
円板型の磁器組成がすぐに適用できないのが実状である
。すなわち、単位長さ当りの電圧が従来のｍ倍以上負荷
されていること・になるため、磁器誘電率及び誘電損失
の電圧依存性の小さい材料が要求されるに至つた。また
、最近プリント基板への直付け方式により、プリント基
板のたわみにより破壊しないような強度を持つた材料が
要求されている。
ｐ７７１、程度に薄膜化し、クシ型電極を挾んだ多層構
造をなすものであり、電極面積及ひ電極間距離の比率を
極めて小さくすることが可能なため、体積当りの容量が
磁器コンデンサに比して１００倍以上も大きくすること
ができ、同一静電容量を１ハ０以下と小さい体積・で確
保できるため、非常に小型化が容易である。しカルなが
ら、このような磁器誘電体薄膜を使用した場合、従来の
円板型の磁器組成がすぐに適用できないのが実状である
。すなわち、単位長さ当りの電圧が従来のｍ倍以上負荷
されていること・になるため、磁器誘電率及び誘電損失
の電圧依存性の小さい材料が要求されるに至つた。また
、最近プリント基板への直付け方式により、プリント基
板のたわみにより破壊しないような強度を持つた材料が
要求されている。
さらに、周波数が感度のよい高周波帯へ移行してきてい
るため、高周波特性のよいものが必要となつてきている
。特に、ＪＩＳ規格でＹＤ特性あるいはＥＩＡ規格でＹ
５Ｔ特性のものが電子チューナ関係に多数必要とされて
おり、誘電率が８０００以上、Ｔａｎδが２．０％以下
で１〜１００ＭＨｚの周波数帯で等価値列抵抗の低いも
のが要求されている。
るため、高周波特性のよいものが必要となつてきている
。特に、ＪＩＳ規格でＹＤ特性あるいはＥＩＡ規格でＹ
５Ｔ特性のものが電子チューナ関係に多数必要とされて
おり、誘電率が８０００以上、Ｔａｎδが２．０％以下
で１〜１００ＭＨｚの周波数帯で等価値列抵抗の低いも
のが要求されている。
本発明は上記に鑑みて電圧依存性が小さく、曲け強度が
大きく、しかも高周波特性の良好な高誘電率磁器組成物
の提供を目的とするものである。
大きく、しかも高周波特性の良好な高誘電率磁器組成物
の提供を目的とするものである。
本発明は、この目的を達成するため種々実験を重ねた結
果、ＢａＴｉＯ３ｌＯＯ重量部に対して、ＣａＴｌＯ３
ｌ〜１０重量部、Ｓ■０３１〜４重量部、Ｓｍ２Ｏ３ｌ
〜５重量部を添加させてなる高誘電率磁器組成物を提供
するに至つたものである。さらに、好適な実施態様とし
ては、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＣＯの酸化物のうち少
なくとも一種を主成分に対し０．０１〜０．５Ｗｔ％含
有させてなる高誘電率磁器組成物を提供するものである
。以下、実施例に基づき本発明を説明する。
果、ＢａＴｉＯ３ｌＯＯ重量部に対して、ＣａＴｌＯ３
ｌ〜１０重量部、Ｓ■０３１〜４重量部、Ｓｍ２Ｏ３ｌ
〜５重量部を添加させてなる高誘電率磁器組成物を提供
するに至つたものである。さらに、好適な実施態様とし
ては、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＣＯの酸化物のうち少
なくとも一種を主成分に対し０．０１〜０．５Ｗｔ％含
有させてなる高誘電率磁器組成物を提供するものである
。以下、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例
ＢａＴｉＯ３（純度部％）１０喧量部に対して、各種添
加物を加えてボールミルにて十分に混合する。
加物を加えてボールミルにて十分に混合する。
この混合物に５％ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶
液を少量添加してらいかい機で混合し、３０メッシュの
ふるいを通過させ造粒する。この造粒粉を１３７ｍの内
径の金型で圧力１ｔ０ｎ／ａｌをかけ直・径１３醒、厚
さ０．５Ｔｆｍの形状の成型体を作製する。これらの成
型体を１２５０〜１４００′Ｃで１〜２時間焼成する。
この後、円板の焼結体の両円面に銀電極を設ける。下記
の第１表は各種添加物組成に対して得られた焼結体の特
性を示す。
液を少量添加してらいかい機で混合し、３０メッシュの
ふるいを通過させ造粒する。この造粒粉を１３７ｍの内
径の金型で圧力１ｔ０ｎ／ａｌをかけ直・径１３醒、厚
さ０．５Ｔｆｍの形状の成型体を作製する。これらの成
型体を１２５０〜１４００′Ｃで１〜２時間焼成する。
この後、円板の焼結体の両円面に銀電極を設ける。下記
の第１表は各種添加物組成に対して得られた焼結体の特
性を示す。
表中ε２５は２５℃で１ＫＨｚ．．ＡＣ１Ｖにて測定し
た静電容量より求めた誘電率、Ｔａｎδはこのときの誘
電損失を示す。また、１．ＲはＤＣ５ＯＶで測定した絶
縁抵抗率、Ｂ．Ｄ．Ｖは昇圧破壊電圧、ＡＣ−Ｖは実効
値のＡＣ電圧下で１ＫＨｚにて測定したＴａｎδの値を
示す。さらに、冗は２０℃を基準とした静電容量の−３
０℃及び８５℃における変化率を示す。この第１表から
も明らかなように本発明の組成物は誘電率が大きく、Ａ
Ｃ電圧による容量変化が小さく、また曲げ強度が強いこ
とが認められる。従来、ＢａｚｒＯ３やＢａｓｎＯ３あ
るいはＳｒＴｉＯ３等を添加した組成ではＡＣ電圧特性
が５０■／Ｔｆｎ下のＴａｎδ値にして３〜７％程度と
高く、曲げ強度も６００〜７００ｋ９／Ｃ７ｌｆと低か
つたことからすると極めて良好結果と考えられる。第１
表の試料ＮＯｌ３の組生物を使用し、第１図のような積
層セラミックコンデンサを試作し、特性を調べた結果を
下記の第２表に示す。
た静電容量より求めた誘電率、Ｔａｎδはこのときの誘
電損失を示す。また、１．ＲはＤＣ５ＯＶで測定した絶
縁抵抗率、Ｂ．Ｄ．Ｖは昇圧破壊電圧、ＡＣ−Ｖは実効
値のＡＣ電圧下で１ＫＨｚにて測定したＴａｎδの値を
示す。さらに、冗は２０℃を基準とした静電容量の−３
０℃及び８５℃における変化率を示す。この第１表から
も明らかなように本発明の組成物は誘電率が大きく、Ａ
Ｃ電圧による容量変化が小さく、また曲げ強度が強いこ
とが認められる。従来、ＢａｚｒＯ３やＢａｓｎＯ３あ
るいはＳｒＴｉＯ３等を添加した組成ではＡＣ電圧特性
が５０■／Ｔｆｎ下のＴａｎδ値にして３〜７％程度と
高く、曲げ強度も６００〜７００ｋ９／Ｃ７ｌｆと低か
つたことからすると極めて良好結果と考えられる。第１
表の試料ＮＯｌ３の組生物を使用し、第１図のような積
層セラミックコンデンサを試作し、特性を調べた結果を
下記の第２表に示す。
第２表はＢａＴｉＯ３ｌＯＯ重量部に対してＢａｚｒＯ
３を３重量部、ＭｇＴｌＯ３を０．４重量部、ＭｎＯ２
を０．２重量部添加してなる従来の代表的な組成物を用
いて試作したコンデンサの特性を合せて示している。こ
の場合の素体形状は３．０７×１．５６×０．５６ｗｒ
ｍである。
３を３重量部、ＭｇＴｌＯ３を０．４重量部、ＭｎＯ２
を０．２重量部添加してなる従来の代表的な組成物を用
いて試作したコンデンサの特性を合せて示している。こ
の場合の素体形状は３．０７×１．５６×０．５６ｗｒ
ｍである。
尚、第１図において、１は試料ＮＯ．ｌ３の組成物から
なる磁器誘電体、２はパラジウム電極、３は端子電極（
Ａｇ電極）てある。また、第２表てＣおよびＴａｎδは
１ＫＨｚ．．ＡＣ１Ｖで測定した値である。１．Ｒｅは
ＤＣ５Ｏ■にて測定した絶縁抵抗値、Ｂ．Ｄ．Ｖｅは昇
圧破壊電圧値である。
なる磁器誘電体、２はパラジウム電極、３は端子電極（
Ａｇ電極）てある。また、第２表てＣおよびＴａｎδは
１ＫＨｚ．．ＡＣ１Ｖで測定した値である。１．Ｒｅは
ＤＣ５Ｏ■にて測定した絶縁抵抗値、Ｂ．Ｄ．Ｖｅは昇
圧破壊電圧値である。
また、抗折力は２．５Ｔｗｔのスパンで素体を支持し、
素体中央部を０．５顛刃巾のナイフで押えたときの素子
破壊直前の圧力である。第２図はこの場合における等価
直列抵抗の周波数特性を示す。
素体中央部を０．５顛刃巾のナイフで押えたときの素子
破壊直前の圧力である。第２図はこの場合における等価
直列抵抗の周波数特性を示す。
従来組成によるコンデンサの特性Ａに比して、本発明の
試料ＮＯ．ｌ３で試作したコンデンサの特性Ｂは極めて
高周波領域の特性が良いことが明らかである。また、第
３図は同じく本発明で試作したコンデンサの静電容量の
温度変化率を示す。以上、述べたように本発明の組成は
積層セラミックコンデンサのような薄膜状の誘電体とし
て良好な特徴を有する。
試料ＮＯ．ｌ３で試作したコンデンサの特性Ｂは極めて
高周波領域の特性が良いことが明らかである。また、第
３図は同じく本発明で試作したコンデンサの静電容量の
温度変化率を示す。以上、述べたように本発明の組成は
積層セラミックコンデンサのような薄膜状の誘電体とし
て良好な特徴を有する。
すなわち、誘電率３０００以上の高誘電率を有し、電圧
依存性が小さく高周波において等価直列抵抗が小さいと
いつた点で最近の市場ニーズに合致する組成であり、特
に電子チユーｌナ等の領域において極めて利用価値の高
いものてある。
依存性が小さく高周波において等価直列抵抗が小さいと
いつた点で最近の市場ニーズに合致する組成であり、特
に電子チユーｌナ等の領域において極めて利用価値の高
いものてある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の組成物を用いて試作した積層セラミッ
クコンデンサを示す一部断面正面図、第・２図は同セラ
ミックコンデンサにおける等価直列抵抗の周波数特性を
示す図、第３図は同じく静電容量の温度変化を示す図で
ある。 １・・・・・・磁器誘電体、２・・・・・・パラジウム
電極、３・・・・・・端子電極。
クコンデンサを示す一部断面正面図、第・２図は同セラ
ミックコンデンサにおける等価直列抵抗の周波数特性を
示す図、第３図は同じく静電容量の温度変化を示す図で
ある。 １・・・・・・磁器誘電体、２・・・・・・パラジウム
電極、３・・・・・・端子電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＢａＴｉＯ＿３１００重量部に対して、ＣａＴｉＯ
＿３１〜１０重量部、Ｓｂ＿２Ｏ＿３１〜４重量部、Ｓ
ｍ＿２Ｏ＿３１〜５重量部を添加させてなる高誘電率磁
器組成物。 ２ Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの酸化物のうち少な
くとも一種を主成分に対して０．０１〜０．５ｗｔ％含
有させてなる特許請求の範囲第１項記載の高誘電率磁器
組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118959A JPS6055924B2 (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 高誘電率磁器組成物 |
| DE19833390046 DE3390046C2 (de) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Keramische Zusammensetzung mit hoher Dielektrizit{tskonstante |
| US06/582,570 US4558021A (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Ceramic high dielectric composition |
| PCT/JP1983/000194 WO1984000076A1 (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Porcelain composition with high dielectric constant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118959A JPS6055924B2 (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599806A JPS599806A (ja) | 1984-01-19 |
| JPS6055924B2 true JPS6055924B2 (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14749506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118959A Expired JPS6055924B2 (ja) | 1982-06-18 | 1982-07-07 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055924B2 (ja) |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP57118959A patent/JPS6055924B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS599806A (ja) | 1984-01-19 |
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