JPS6231905A

JPS6231905A - 誘電体磁器組成物

Info

Publication number: JPS6231905A
Application number: JP60170154A
Authority: JP
Inventors: 西岡　吾朗; 行雄坂部; 今成　淳一; 優藤野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-10
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0687363B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、誘電体磁器組成物に関する。

（従来技術）従来、高誘電率系磁器コンデンサ材料として、ＢａＴｉ
Ｏ３を主体とし、これに、ＣａＴｉＯ３゜Ｂａ５ｎＯ，
、ＣａＺｒ０．．５ｒＴｉ０３等を添加したものが使用
されてきた。これらの材料は、室温での誘電率が２００
０〜１５０００と高い材料である。

（発明が解決しようとする問題点）従来のこれらの組成系は、その焼結温度が１３００〜１
４００℃と高いという欠点を有している。

そのために、焼成コストが高くつき、さらに、積層磁器
コンデンサを作成する場合においては、生の磁器シート
の上に電極を予め形成したものを、複数枚積み重ねてか
ら焼成されるので、この電極材料としては、１３００℃
以上の高温においても、溶融したり酸化したりあるいは
誘電体と反応したりすることがない貴金属、たとえば白
金やパラジウムなどを用いなければならなかった。

以上の点を改良するために、本願発明者は、先に誘電体
磁器組成物として、ｐ　ｂ　（Ｍｇ１／＋　Ｎｂ２／３
）　Ｏｓ　−Ｐ　ｂ　（Ｚｎ＋７＋　Ｎｂｚｉｓ　）　
Ｏｓ　　ＰｂＴｉｏ、系の組成物を提示した（特開昭５
７−２７９７４号）。

この組成物では、比誘電率１００００以上、焼結温度１
０３０〜１１５０℃という特性を得ることができた。し
かし、さらに、誘電率において高い値を示す磁器組成物
の開発が望まれていた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、誘電率の値が１
５０００以上と高く、焼結温度が１１５０°Ｃ以下と低
く、かつ常温から８５°Ｃの温度範囲において、体積抵
抗が１９１１０ｃｍ以上と高い、誘電体磁器組成物を提
供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、Ｐ　ｂ　（Ｍｇ１／ａ　Ｎｂ！／３　）　
０３−Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）０３　　ＰｂＴｉ
０３（７）固溶体より成る磁器組成物において、個々の酸化物組成比率（重量％）が、Ｐｂ３Ｏ４６８，０５〜６９．６０Ｍｇ０　　　　　２．４１〜４．００ＺｎＯ０．０８〜３．１５Ｎｂｚ　Ｏｓ　　　２４．０１〜２６．６６Ｔｉ０□　
　　　０．１３〜２．５９であり、かつ、（Ｐ　ｂ　（Ｍｇ１／＋　Ｎｂ２／３）　０３　、　　
Ｐ　ｂ　（Ｚｎ１／３　Ｎｂｗ７ｚ　）０３．ＰｂＴ１
０ｓ　）の配合比（重量％）が、Ａ　（８９，０，１，
０，１０，０）、Ｂ　　（８０，０，１０，０，１０゜
　Ｏ）　　、Ｃ（５９゜５、　４０．　０．　０．　５
）　　、Ｄ　　（９Ｂ、　　５．　１．　０゜０．５）
の各点を頂点とする多角形Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄで囲まれる領域内より選ばれる主成分を１００重量部
としたとき、副成分としてＭｇＯを１．　０重量部以下
（０重量部を含まず）添加含有したことを特徴とする、
誘電体磁器組成物である。

また、必要に応じ副成分としてさらに、マンガンをＭｎ
Ｏ，に換算して０．５重量部以下（０重量部を含まず）
含有することも許される誘電体磁器組成物である。

（発明の効果）この発明によれば、誘電率が１５０００以上の高い値を
示し、誘電正接が３％以下と小さく、室温および高温（
８５℃）での比抵抗が、１０ＩｌΩｃＩ１１以上と高く
、焼結温度が１１５０℃と低い誘電体磁器組成物が得ら
れ、磁器コンデンサ、特に積層磁器コンデンサの小型化
、大容量化、コストダウン、省エネ化、および生産の安
定化を図ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例）出発原料として、工業用のＰｂ３Ｏ４、ＭｇＯ。

Ｎｂｚ　Ｏ，、Ｔｉｅ、、ＺｎＯ，ＭｎＣＯ５を用意し
、これらを秤量して、予めＰ　ｂ（Ｍ　ｇ　Ｉ／ｓ　Ｎ
ｂｚｚｓ　）　Ｏｓ　、　　Ｐ　ｂ　（Ｚｎ１７３　Ｎ
ｂｚ７３　）　０３　。

ＰｂＴｉＯｓ、　　となるように各々配合した。

次いで、ＰｂＴｉ０＋を９５０℃で、その他の組成物（
Ｐ　ｂ　（Ｍｇ１／ｓ　Ｎｂｚｚ＋　）　Ｏ＋＋　、　
Ｐ　ｂ　（Ｚｎｌｉｓ　Ｎｂｚｉｓ　）　０３）を８５
０℃で、それぞれ個々に２時間仮焼し、所定の化合物粉
体を得た。

次に、このようにして得られた主成分たる化合物粉体と
副成分たるＭｇＯおよびＭｎＣＯ５を表に示す各所望の
配合比となるように配合し、それに結合剤として酢酸ビ
ニル系バインダを５重量部加え、ボールミルによって、
ｌＯ〜２０時間湿式混合した。その後、これによって得
られた混合物を蒸発乾燥し、整粒により粉末状にして、
これを１ｔｏｎ／ｃＪの圧力で直径１２ｔｍ、厚さ１．
５龍の円板に成形した。この円板を、鉛雰囲気を有する
電気炉を用いて、表の「焼成温度」の欄に記載した各温
度で、各々１時間焼成した。得られた磁器円板の両面に
電極を形成すべくＡｇペーストを８００℃で焼き付け、
測定試料１〜２５を作成した。

各試料について、誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）
および比抵抗（ρ）を測定し、それぞれの値を表に示し
た。なお、誘電率および誘電正接は、温度２５℃、周波
数１　ｋＨｚ、測定電圧１■ｒ、ｍ、ｓ、の条件下で測
定したものであり、比抵抗は、温度２５℃および８５℃
で、Ｄ、Ｃ，５００Ｖ／酊を印加し２分後に測定したも
のである。

表中＊を付した試料は、この発明の範囲以外のものであ
り、残りの試料は、この発明の範囲内のものである。す
なわち、表中、試料番号１，２゜５、　９．　１１．　
１３．　１５．　１６．　２１および２５は、発明の範
囲外のもので、試料番号３，４゜６．７．８，１０．１
２．１４．１７．１８，１９．２０，２２．２３および
２４は、発明の範囲内のものである。

表に示した各実験例の結果に基づいて、図面に主成分の
３成分組成図（３元図）を示した。なお、この図面にお
いて丸印を付した数字は各試料番号を表す。

この図面に、この発明の範囲内にある主成分の配合比を
示す領域を、頂点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを有する四角形で
記入した。すなわち、上述の３成分系の磁器組成物にお
ける配合比を、ＸＰｂ（Ｍ　　　’ｇ１／３Ｎｂ２／３
　）Ｏｓ　　’ＹＰｂ　（Ｚｎ１／ａ　Ｎｂｔ７３）０
３　　ＺＰｂＴｉＣ）＋　　（ただし、ｘ、ｙ、ｚは各
成分の重量％を表し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００゜０）と表し
たとき、この発明の主成分の範囲（Ｘ。

Ｙ、Ｚ）は、Ａ　（８９，０，１，０，１０，０）、Ｂ
　（８０，０，１０，０，１０，０）　、Ｃ（５９゜５
．４０．０．０．５）　、Ｄ　（９８，５，１，０゜０
．５）の４点で囲まれる領域内の配合比に相当し、さら
に、この主成分を１００重量部としたとき、副成分とし
てＭｇＯを１．０重量部以下含有したことを特徴とする
磁器組成物である。すなわち、前述したように本発明者
らは、先にＰｂ（Ｍｇｒｉｚ　Ｎｂｚｚ３）　Ｏｓ　、
　　Ｐ　ｂ　（Ｚｎ＋７ａ　Ｎｂ！／３）（）＋　、Ｐ
ｂＴｉＯ３からなる磁器組成物を提案したが、この発明
は、主成分をこの組成内で、さらに副成分としてＭｇＯ
を１．０重量部以下含有せしめることにより、誘電率の
著しい向上と、より低温での焼結を可能ならしめたもの
である。また、副成分としてさらにマンガンをＭ　ｎ　
Ｏ，に換算して０．５重量部以下含有させることにより
、比抵抗を大きくすることができる。

以下に、表および図に従い、この発明に係る誘電体磁器
組成物の組成範囲限定の理由を述べる。

試料番号１．２のように、Ｐ　ｂ　（Ｚｎ１／ｓ　Ｎｂ
、、、）０．が１．０ｗｔ％以下では、焼結温度が１１
５０℃以上と高く、誘電率も１５０００以上のものが得
られない。また、試料番号５のように、ＰｂＴｉＯｓが
１０．０ｗｔ％以上では、焼結温度が１１５０℃以上と
高く、誘電率も１５０００に満たず、さらにまた、ｔａ
ｎδも３．０％を超え、好ましくない。

さらに、また試料番号１．９．１１のように、ＰｂＴｉ
Ｏ３が０，５ｗｔ％以下では、誘電率が１５０００以下
となり、好ましくない。

さらに、また試料番号１３．１５のように、３成分図に
おいてＢ−Ｃ線より右上に位置する場合、誘電率が著し
く低くなる。

さらに、ＭｇＯを１．０ｗｔ％以上添加した試料２１で
は、誘電率が１５０００以下に低下し、かつ焼結温度が
１１５０℃以上となり、好ましくない。

さらに、またＭ　ｎ　Ｏ、を０，５ｗｔ％以上添加した
試料２５では、高温での比抵抗が１ｏ１１ΩｃＩ１１以
下となり、好ましくない。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の組成物のうち主成分の配合比を示す
３成分組成図である。手続ネ甫正書印発）昭和６１年０６月０９日特許庁長官　宇　賀　道　部　殿２、発明の名称誘電体磁器組成物３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住　所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名　称
　　（６２３）株式会社　材用製作所代表者　　村　１
）　昭４、代　理　人　ｅ５４０　！！大阪（０６）　７６４
−５４４３　（代）住　所　大阪市東区谷町５丁目３０
番地７、補正の内容明細書の発明の詳細な説明中の表−１を別紙の通り訂正
する。以上手続補正書１．事件の表示昭和６０年　特許願　第１７０１５４号２、発明の名称誘電体磁器組成物３、補正をする者事件との関係　　　　特許出願人住　所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名　称
、　（６２３）株式会社　村田製作所代表者　　村　１
）　昭４、代　理　人　■５４０宣大阪″（０６）　７６４−
５４４３　（代）住　所　大阪市東区谷町５丁目３０番
地昭和６１年０８月０５日（発送日）ヨニ匁与上甫−ｒ彊止　を白春）７、補正の内容別紙のとおり以　　」二昭和６１年０６月０９日特許庁長官　宇　賀　道　部　殿１、事件の表示昭和６０年　特許願　第１７０１５４号２、発明の名称誘電体磁器組成物３、補正をする者事件との関係　　　　特許出願人住　所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名　称
　　（６２３）株式会社　村田製作所代表者　　村　１
）　昭４、代　理　人　◎５４０意大阪（０６）　７６４−５
４４３　（代）住　所　大阪市東区谷町５丁目３０番地
自発補正６、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】１　Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３
−Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−
ＰｂＴｉＯ＿３の固溶体より成る磁器組成物において、個々の酸化物組成比率（重量％）が、Ｐｂ＿３Ｏ＿４６８．０５〜６９．６０ＭｇＯ２．４１〜４．００ＺｎＯ０．０８〜３．１５Ｎｂ＿２Ｏ＿５２４．０１〜２６．６６ＴｉＯ＿２０．１３〜２．５９であり、かつ、〔Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３、
Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３、Ｐ
ｂＴｉＯ＿３〕の配合比（重量％）が、Ａ（８９．０、
１．０、１０．０）、Ｂ（８０．０、１０．０、１０．
０）、Ｃ（５９．５、４０．０、０．５）、Ｄ（９８．
５、１．０、０．５）の各点を頂点とする多角形Ａ、Ｂ
、Ｃ、Ｄで囲まれる領域内より選ばれる主成分を１００
重量部としたとき、副成分としてＭｇＯを１．０重量部
以下（０重量部を含まず）添加含有したことを特徴とす
る、誘電体磁器組成物。２　前記３成分系〔Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）Ｏ＿３−Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／
＿３）Ｏ＿３−ＰｂＴｉＯ＿３〕から成る主成分１００
重量部に対し、副成分として、ＭｇＯを１．０重量部以
下（０重量部を含まず）含有し、かつマンガンをＭｎＯ
＿２に換算して０．５重量部以下（０重量部を含まず）
含有したことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
の誘電体磁器組成物。