JPS6313317A - 半導体磁器コンデンサ−用組成物 - Google Patents
半導体磁器コンデンサ−用組成物Info
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- JPS6313317A JPS6313317A JP61156240A JP15624086A JPS6313317A JP S6313317 A JPS6313317 A JP S6313317A JP 61156240 A JP61156240 A JP 61156240A JP 15624086 A JP15624086 A JP 15624086A JP S6313317 A JPS6313317 A JP S6313317A
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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。
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］
本発明は半導体Ｉｉ器コンデンサー用組成物に関し、特
にチタン酸ストロンチウムを主成分とし、これに特定の
添加剤を加えた、誘電率、絶縁抵抗等に優れた粒界絶縁
型の半導体磁器コンデンサー用組成物に関する。
にチタン酸ストロンチウムを主成分とし、これに特定の
添加剤を加えた、誘電率、絶縁抵抗等に優れた粒界絶縁
型の半導体磁器コンデンサー用組成物に関する。
［発明が解決しようとする問題点］
チタン酸ストロンチウム（Ｓｒ Ｔｉ ０３ ）系半導
体磁器コンデンサーは見掛は比誘電率が大きく、ｙｋ電
体損失も比較的小さく、またチタン酸バリウム（３ａ
Ｔｉ ０３ ）系半導体磁器コンデンサーと比べ温度特
性が良好なため、半導体磁器コンデンサーとして広く使
用されている。かかる見地から、チタン酸ストロンチウ
ムにチタン酸カルシウムを固溶させた半導体磁器組成物
に関する研究は種々なされており、例えば特開昭５４−
１４６６５号公報、特開昭５７−３９５２０号公報、特
開昭５８−２１３１２号公報等に記載の発明が提案され
ている。これらはチタン酸ストロンチウムとチタン酸カ
ルシウムの固溶体に、半導体化剤としての五酸化ニオブ
、酸化ランタン等を用いるもの、更には二酸化マンガン
、酸化第二銅等を添加するものであるが、いずれも誘電
率の温度特性、耐電圧の向上を主目的としており、誘電
率を見た場合、充分に満足するものではなかった。
体磁器コンデンサーは見掛は比誘電率が大きく、ｙｋ電
体損失も比較的小さく、またチタン酸バリウム（３ａ
Ｔｉ ０３ ）系半導体磁器コンデンサーと比べ温度特
性が良好なため、半導体磁器コンデンサーとして広く使
用されている。かかる見地から、チタン酸ストロンチウ
ムにチタン酸カルシウムを固溶させた半導体磁器組成物
に関する研究は種々なされており、例えば特開昭５４−
１４６６５号公報、特開昭５７−３９５２０号公報、特
開昭５８−２１３１２号公報等に記載の発明が提案され
ている。これらはチタン酸ストロンチウムとチタン酸カ
ルシウムの固溶体に、半導体化剤としての五酸化ニオブ
、酸化ランタン等を用いるもの、更には二酸化マンガン
、酸化第二銅等を添加するものであるが、いずれも誘電
率の温度特性、耐電圧の向上を主目的としており、誘電
率を見た場合、充分に満足するものではなかった。
ところで、近年、機器の小形化に伴い、さらに人容最の
コンデンサーが望まれる状況にａる。粒界絶縁型コンデ
ンサーの容量を大きくするには結晶粒を大きくする必要
があり、通常５０μｍ以上に成長させるのが望ましいと
されている。
コンデンサーが望まれる状況にａる。粒界絶縁型コンデ
ンサーの容量を大きくするには結晶粒を大きくする必要
があり、通常５０μｍ以上に成長させるのが望ましいと
されている。
しかし、結晶粒が大きくなると、単位面積当りの粒界層
が占める割合が小さくなり、絶縁層の形成が十分でない
ため、見掛は誘電率は大きくなるが絶縁抵抗が低い等の
問題があり、絶縁処理に工夫を要する。
が占める割合が小さくなり、絶縁層の形成が十分でない
ため、見掛は誘電率は大きくなるが絶縁抵抗が低い等の
問題があり、絶縁処理に工夫を要する。
本発明は、かかる従来問題点に鑑み、誘電率を一段と向
上させると共に、絶縁抵抗、誘電体損失等のコンデンサ
ー特性に優れた粒界絶縁型コンデンサーを製造し得る半
導体磁器コンデンサー用組成物を提供することを目的と
する。
上させると共に、絶縁抵抗、誘電体損失等のコンデンサ
ー特性に優れた粒界絶縁型コンデンサーを製造し得る半
導体磁器コンデンサー用組成物を提供することを目的と
する。
［問題点を解決するための手段］
本発明者等は、上記目的に従って、チタン酸ストロンチ
ウム系半導体磁器コンデンサーの改善のため、チタン酸
ストロンチウムにチタン酸カルシウムを固溶させた系に
ついて種々検討した結果、五酸化ニオブを半導体化剤と
し、これに三酸化ホウ素を特定量添加した半導体磁器組
成物が結晶粒を成長させることを見出し、この磁器組成
物を焼結後、その磁器表面に絶縁化剤を塗布し、粒界層
を熱拡散することにより、誘電率と絶縁抵抗は大きく、
しかも誘電体損失の小さい優れた半導体磁器コンデンサ
ーが得られることが判明し、本発明に至った。
ウム系半導体磁器コンデンサーの改善のため、チタン酸
ストロンチウムにチタン酸カルシウムを固溶させた系に
ついて種々検討した結果、五酸化ニオブを半導体化剤と
し、これに三酸化ホウ素を特定量添加した半導体磁器組
成物が結晶粒を成長させることを見出し、この磁器組成
物を焼結後、その磁器表面に絶縁化剤を塗布し、粒界層
を熱拡散することにより、誘電率と絶縁抵抗は大きく、
しかも誘電体損失の小さい優れた半導体磁器コンデンサ
ーが得られることが判明し、本発明に至った。
すなわち本発明は、チタン酸ストロンチウム（Ｓ ｒ
Ｔ ｉ ０３ ） ９９．９〜８７．５モ）Ｌｔ、チタ
ン酸カルシウム（Ｃａ Ｔ ｉ ０３ ） ０．１〜
１２．５−Ｅルからなる合計１００モルに対し、五酸化
ニオブ（ＮＥ１２０５）０．０２〜１．００モル、三１
ｍ化＊つ素（８２０３）０．０１〜０．８０モルを添加
してなる半導体磁器コンデンサー用組成物にある。
Ｔ ｉ ０３ ） ９９．９〜８７．５モ）Ｌｔ、チタ
ン酸カルシウム（Ｃａ Ｔ ｉ ０３ ） ０．１〜
１２．５−Ｅルからなる合計１００モルに対し、五酸化
ニオブ（ＮＥ１２０５）０．０２〜１．００モル、三１
ｍ化＊つ素（８２０３）０．０１〜０．８０モルを添加
してなる半導体磁器コンデンサー用組成物にある。
本発明においては、上述のように、チタン酸ストロンチ
ウム９９．９〜８７．５モル、チタン酸カルシウム０．
１〜１２．５モルの合計１００モルに対して、半導体化
剤としての五酸化ニオブ０．０２〜１．００モル配合し
たものを半導体磁器組成物の主成分とし、これに三酸化
ホウ素０．０１〜０．８０モルを添加することを特徴と
するものである。
ウム９９．９〜８７．５モル、チタン酸カルシウム０．
１〜１２．５モルの合計１００モルに対して、半導体化
剤としての五酸化ニオブ０．０２〜１．００モル配合し
たものを半導体磁器組成物の主成分とし、これに三酸化
ホウ素０．０１〜０．８０モルを添加することを特徴と
するものである。
この組成において、チタン酸ストロンチウムに対するチ
タン酸カルシウムの固溶量が０．１モル未満では添加効
果がなく、１２．５モルを超えると誘電率が低下し、誘
電体損失が増大する。また、三酸化ホウ素の添加量が０
．０１モル未満では添加効果がなく、また０、８０モル
を超えると誘電率が低下し、誘電体損失が増大する。
タン酸カルシウムの固溶量が０．１モル未満では添加効
果がなく、１２．５モルを超えると誘電率が低下し、誘
電体損失が増大する。また、三酸化ホウ素の添加量が０
．０１モル未満では添加効果がなく、また０、８０モル
を超えると誘電率が低下し、誘電体損失が増大する。
また、本発明においては、三酸化ホウ素に加えて、二酸
化マンガン、酸化第二銅、三酸化ビスマスを添加しても
よい。この際の添加Ｅは、前記したチタン酸ストロンチ
ウム９９．９〜８１．５モル、チタン酸カルシウム０．
１〜１２．５モルの合計１００モルに対して、二酸化マ
ンガンは１．００モル以下、酸化第二銅は０．８５モル
以下、三酸化ビスマスは０．５０モル以下が好ましい。
化マンガン、酸化第二銅、三酸化ビスマスを添加しても
よい。この際の添加Ｅは、前記したチタン酸ストロンチ
ウム９９．９〜８１．５モル、チタン酸カルシウム０．
１〜１２．５モルの合計１００モルに対して、二酸化マ
ンガンは１．００モル以下、酸化第二銅は０．８５モル
以下、三酸化ビスマスは０．５０モル以下が好ましい。
二酸化マンガン、酸化第二銅、三酸化ビスマスの添加量
がそれぞれ上限を超えると粒成長が阻害され、誘電率が
低下する。
がそれぞれ上限を超えると粒成長が阻害され、誘電率が
低下する。
かかる組成を有する本発明の組成物は、焼結した後、そ
の表面に絶縁化剤を塗布して絶縁化される。
の表面に絶縁化剤を塗布して絶縁化される。
ここに用いられる絶縁化剤としては、炭酸リチウムと三
酸化ビスマスとの組合せによるものが、絶縁化効果が顕
著であり好ましい。この炭酸リチウムと三酸化ビスマス
の混合割合は、炭酸リチウム８０〜２５モル％、三酸化
ビスマス２０〜７５モル％の範囲が好ましい。さらに、
上記絶−緑化剤に加えて、アルカリ炭Ｍ塩と金属酸化物
、例えば二酸化マンガン、酸化第二銅等の組合せでも有
効な絶縁化剤として使用することができる。
酸化ビスマスとの組合せによるものが、絶縁化効果が顕
著であり好ましい。この炭酸リチウムと三酸化ビスマス
の混合割合は、炭酸リチウム８０〜２５モル％、三酸化
ビスマス２０〜７５モル％の範囲が好ましい。さらに、
上記絶−緑化剤に加えて、アルカリ炭Ｍ塩と金属酸化物
、例えば二酸化マンガン、酸化第二銅等の組合せでも有
効な絶縁化剤として使用することができる。
上記した炭酸リチウムと三酸化ビスマス等の金属酸化物
からなる絶縁化剤は、水と水溶性糊剤、あるいはワニス
に分散し、半導体磁器１ｄの両面に対し、約５Ｉ！ｇ程
度塗布し、例えば約１２００℃で３０分拡散処理が行な
われる。
からなる絶縁化剤は、水と水溶性糊剤、あるいはワニス
に分散し、半導体磁器１ｄの両面に対し、約５Ｉ！ｇ程
度塗布し、例えば約１２００℃で３０分拡散処理が行な
われる。
［実施例］
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に
説明する。
説明する。
実施例１〜１４および比較例１〜４
チタン酸ストロンチウムとチタン酸カルシウムが第１表
の割合となるように、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシ
ウム、二酸化チタンをそれぞれ秤量した。また、チタン
酸ストロンチウムとチタン酸カルシウムの合計１００モ
ルに対し、五酸化ニオブ、三酸化ホウ素、二酸化マンガ
ン、酸化第二銅および三酸化ビスマスが第１表の配合割
合となるように、五酸化ニオブ、二酸化マンガン、酸化
第二銅および三酸化ビスマスをそれぞれ秤量した。
の割合となるように、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシ
ウム、二酸化チタンをそれぞれ秤量した。また、チタン
酸ストロンチウムとチタン酸カルシウムの合計１００モ
ルに対し、五酸化ニオブ、三酸化ホウ素、二酸化マンガ
ン、酸化第二銅および三酸化ビスマスが第１表の配合割
合となるように、五酸化ニオブ、二酸化マンガン、酸化
第二銅および三酸化ビスマスをそれぞれ秤量した。
これらを湿式ボールミルで２４＠間混合粉砕処理を行な
い、後乾燥した。このものを大気中で１０５０〜１１５
０℃、３時間仮焼し、冷却後微粉砕した。この粉末にバ
インダーを加え圧力 １ ｔｏｎ／ｃＩｉのもとて直径
１５ ｍｒｎの円板に成型した。
い、後乾燥した。このものを大気中で１０５０〜１１５
０℃、３時間仮焼し、冷却後微粉砕した。この粉末にバ
インダーを加え圧力 １ ｔｏｎ／ｃＩｉのもとて直径
１５ ｍｒｎの円板に成型した。
成型品は大気中７００℃、１時間仮焼しバインダーを除
いた後、水素１〜１０容量％の窒素またはアルゴン気流
中で焼結した。焼結は１４００〜１４６０℃、４時間行
なった。
いた後、水素１〜１０容量％の窒素またはアルゴン気流
中で焼結した。焼結は１４００〜１４６０℃、４時間行
なった。
焼結体の半均結晶粒径はＳＥＭで測定したところ５０μ
ｍから １００μｍの範囲にあった。この焼結体に第１
表に示す絶縁化剤を両面に塗布した後、１１００〜１３
００℃、３０分拡散処理し、粒界層の絶縁化を行なった
。
ｍから １００μｍの範囲にあった。この焼結体に第１
表に示す絶縁化剤を両面に塗布した後、１１００〜１３
００℃、３０分拡散処理し、粒界層の絶縁化を行なった
。
この絶縁化半導体磁器の両面に銀電極を塗布焼付けし、
測定に供した。誘電率（ε）と誘電体損失（ｔａｎδ）
は周波数ＩＫＨｚ、２５℃で測定した。
測定に供した。誘電率（ε）と誘電体損失（ｔａｎδ）
は周波数ＩＫＨｚ、２５℃で測定した。
また絶縁抵抗は、２５℃において直流電圧５０Ｖを印加
し、６０秒後の抵抗値を用いた。
し、６０秒後の抵抗値を用いた。
これらの結果を第１表にそれぞれ示した。
さらに、誘電率の温度特性は一２５℃から＋８５℃の温
度範囲で２０℃をＭ準にして算出し、その結果を第１図
に示した。なお、第１図において、縦軸は誘電率（％）
、横軸は温度（’Ｃ）を示す。
度範囲で２０℃をＭ準にして算出し、その結果を第１図
に示した。なお、第１図において、縦軸は誘電率（％）
、横軸は温度（’Ｃ）を示す。
第１表に示されるように、チタン酸ストロンチウムとチ
タン酸カルシウムに五酸化ニオブを配合した基本組成に
、三酸化ホウ素を特定範囲で配合した実施例１〜１４は
、本発明の範囲外にある比較例１〜４と比較して、誘電
率が大きく、しかも絶縁抵抗、誘電体損失も所望の範囲
にある。
タン酸カルシウムに五酸化ニオブを配合した基本組成に
、三酸化ホウ素を特定範囲で配合した実施例１〜１４は
、本発明の範囲外にある比較例１〜４と比較して、誘電
率が大きく、しかも絶縁抵抗、誘電体損失も所望の範囲
にある。
［発明の効果コ
以上説明したように、五酸化ニオブを半導体化剤とする
チタン酸ストロンチウムとチタン酸カルシウムの固溶体
に、三酸化ホウ素を特定ｆｆｉ、ｉ加した本発明の磁器
組成物は、高誘電率で誘電体損失と絶縁抵抗に優れたコ
ンデンサー材料を提供することができる。
チタン酸ストロンチウムとチタン酸カルシウムの固溶体
に、三酸化ホウ素を特定ｆｆｉ、ｉ加した本発明の磁器
組成物は、高誘電率で誘電体損失と絶縁抵抗に優れたコ
ンデンサー材料を提供することができる。
第１図は、誘電率の温度特性を示すグラフ。
Claims (1)
- １、チタン酸ストロンチウム９９．９〜８７．５モル、
チタン酸カルシウム０．１〜１２．５モルからなる合計
１００モルに対し、五酸化ニオブ０．０２〜１．００モ
ル、三酸化ホウ素０．０１〜０．８０モルを添加してな
る半導体磁器コンデンサー用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156240A JPS6313317A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 半導体磁器コンデンサ−用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156240A JPS6313317A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 半導体磁器コンデンサ−用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313317A true JPS6313317A (ja) | 1988-01-20 |
Family
ID=15623437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61156240A Pending JPS6313317A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 半導体磁器コンデンサ−用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245894A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 作業機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187906A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-18 | Taiyo Yuden Kk | Semiconductor porcelain composition with nonlinear voltage/current characteristic and method of producing same |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP61156240A patent/JPS6313317A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187906A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-18 | Taiyo Yuden Kk | Semiconductor porcelain composition with nonlinear voltage/current characteristic and method of producing same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245894A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 作業機械 |
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