JPS6317253A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS6317253A JPS6317253A JP61161309A JP16130986A JPS6317253A JP S6317253 A JPS6317253 A JP S6317253A JP 61161309 A JP61161309 A JP 61161309A JP 16130986 A JP16130986 A JP 16130986A JP S6317253 A JPS6317253 A JP S6317253A
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- JP
- Japan
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- composition
- dielectric ceramic
- fired
- partial pressure
- ceramic composition
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- 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１１００℃以下で焼成される高誘電率系誘電体
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき高
い抵抗率の得られる組成物に関する。
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき高
い抵抗率の得られる組成物に関する。
従来の技術
近年セラミックコンデンサにおいては素子の小型化、大
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００℃程度と高いため、内部電極材料と
してはＰｔ、Ｐｄなとの高価な金属を用いる必要があっ
た。
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００℃程度と高いため、内部電極材料と
してはＰｔ、Ｐｄなとの高価な金属を用いる必要があっ
た。
これに対し空気中１０００℃以下で焼成でき内部電極と
して安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペロ
ブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成できＮ
ｉなどの卑金属材料を内部電極として使用できるチタン
酸バリウム系材料が開発されている。前者の例さしては
、特開昭６１−２２０３号公報に、ＰｂＴｉ０：＋
Ｐｂ（Ｎｉｓｚ＋Ｎｂ２ｚｓ）０３− Ｐｂ（Ｚｎｔｚ
２Ｗｌ／２ ）０３を含む誘電体磁器組成物が記載され
ている。後者については特公昭５６−４６６４１号公報
に記載の材料などが知られている。
して安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペロ
ブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成できＮ
ｉなどの卑金属材料を内部電極として使用できるチタン
酸バリウム系材料が開発されている。前者の例さしては
、特開昭６１−２２０３号公報に、ＰｂＴｉ０：＋
Ｐｂ（Ｎｉｓｚ＋Ｎｂ２ｚｓ）０３− Ｐｂ（Ｚｎｔｚ
２Ｗｌ／２ ）０３を含む誘電体磁器組成物が記載され
ている。後者については特公昭５６−４６６４１号公報
に記載の材料などが知られている。
ＰｂＴｔＯｓ ｐｂ （Ｎ１１ｚ３ Ｎｂｑｔコ）０
３〜Ｐｂ（Ｚｒ＋＋ｚｚ Ｗｌ／２ ）Ｃｈ系固溶体は
低温で焼成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン
酸バリウム系材料に比べ高い誘電率が得られる。従って
この誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる積層コ
ンデンサは、素子の大容量、小型化、低コスト化が図れ
る利点を有している。しかし近年さらに内部電極材料の
低コスト化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極として
用いることが求められており、このため、同時焼成した
ときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分圧雰囲
気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要とされ
ている。
３〜Ｐｂ（Ｚｒ＋＋ｚｚ Ｗｌ／２ ）Ｃｈ系固溶体は
低温で焼成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン
酸バリウム系材料に比べ高い誘電率が得られる。従って
この誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる積層コ
ンデンサは、素子の大容量、小型化、低コスト化が図れ
る利点を有している。しかし近年さらに内部電極材料の
低コスト化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極として
用いることが求められており、このため、同時焼成した
ときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分圧雰囲
気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要とされ
ている。
発明が解決しようとする問題点
ＰｂＴｉＯｓ −Ｐｂ （Ｎ！ｔｚ３ Ｎｂ２ｔｓ
＞Ｏｓ −Ｐｂ＜Ｚｎ１ｔ＊ Ｗｌ／２ ）０３系固
溶体は、低酸素分圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず
、また抵抗率が小さくなる傾向がある。
＞Ｏｓ −Ｐｂ＜Ｚｎ１ｔ＊ Ｗｌ／２ ）０３系固
溶体は、低酸素分圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず
、また抵抗率が小さくなる傾向がある。
本発明は、ＰｂＴｉＯ３Ｐｂ（Ｎｉｘ、＊ Ｎｂ２，３
）０３− Ｐｂ（Ｚｎｘｔ２Ｗｌ／２ ）Ｏａ系のもつ
高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲
気で焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供
することを目的としている。
）０３− Ｐｂ（Ｚｎｘｔ２Ｗｌ／２ ）Ｏａ系のもつ
高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲
気で焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供
することを目的としている。
問題点を解決するための手段
ＰｂａＴｉｘ（Ｎｉｔｚ＋ Ｎｂ２／１ ）ｙ（Ｚｎ１
，２Ｗｌ／２ ）Ｚ０２＋３で表される組成式（ただし
、＞（＋ｙ＋ｚｍ１）において、１．ＱＯＩ≦ａ≦１．
１１０の範囲とするとともに、この範囲内の各ａの値に
対し、 Ｐｂ２ ＴｉＯ２ヤ３、 Ｐｂａ （Ｎ１５ｚｓ Ｎｂ＊ｔｓ ） ０２＋３、及
びＰｂａ （Ｚｎ５ｔ＊ Ｗｌ／２ ） ０２＋２を頂
点とする三角座標において、下記組成点Ａ。
，２Ｗｌ／２ ）Ｚ０２＋３で表される組成式（ただし
、＞（＋ｙ＋ｚｍ１）において、１．ＱＯＩ≦ａ≦１．
１１０の範囲とするとともに、この範囲内の各ａの値に
対し、 Ｐｂ２ ＴｉＯ２ヤ３、 Ｐｂａ （Ｎ１５ｚｓ Ｎｂ＊ｔｓ ） ０２＋３、及
びＰｂａ （Ｚｎ５ｔ＊ Ｗｌ／２ ） ０２＋２を頂
点とする三角座標において、下記組成点Ａ。
Ｂ、Ｃ，Ｄを頂点とする四角形の領域内の組成とする。
Ａ ； ｘ＝０．１７５ｙ＝０．８００ｚ＝０．０２５
Ｂ ；ｘ＝０．３００ｙ＝０．６７５ｚ＝０．０２５Ｃ
； ｘ＝０．６２５ｙ＝０．０２５ｚ＝０．３５０Ｄ
； ｘ＝０．３２５ｙ＝ｏ、０２５ ｚ＝０．６５０
作用 本発明の組成物においては、Ａサイト成分を過剰にする
ことにより、低酸素分圧雰囲気、１１００℃以下でチ密
な焼成物が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素
子かえられる。
Ｂ ；ｘ＝０．３００ｙ＝０．６７５ｚ＝０．０２５Ｃ
； ｘ＝０．６２５ｙ＝０．０２５ｚ＝０．３５０Ｄ
； ｘ＝０．３２５ｙ＝ｏ、０２５ ｚ＝０．６５０
作用 本発明の組成物においては、Ａサイト成分を過剰にする
ことにより、低酸素分圧雰囲気、１１００℃以下でチ密
な焼成物が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素
子かえられる。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，Ｎｉｐ。
Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＯ，ＷＯｓを用いた。
これらを純度補正をおこなったうえで所定量を秤量し、
メノウ製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで１７時
時間式混合した。これを吸引ろ過して水分の大半を分離
した後乾燥し、その後ライカイ機で充分解砕した後粉体
量の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０ｍｎ＋高さ約５０
ｗ［Ｉｌｌの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２
で成形した。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタ
をし、７５０℃〜８８０℃で２時間仮焼した。次に仮焼
物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにメノウ製玉石を用い
純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕し、これを
吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾燥した。以上の仮
焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後、この粉末にポリ
ビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％加
え、３２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０
００ｋｇ／ｃｎ＋２で直径１３Ｍ高さ約５覗の円柱状に
成形した。
メノウ製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで１７時
時間式混合した。これを吸引ろ過して水分の大半を分離
した後乾燥し、その後ライカイ機で充分解砕した後粉体
量の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０ｍｎ＋高さ約５０
ｗ［Ｉｌｌの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２
で成形した。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタ
をし、７５０℃〜８８０℃で２時間仮焼した。次に仮焼
物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにメノウ製玉石を用い
純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕し、これを
吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾燥した。以上の仮
焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後、この粉末にポリ
ビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％加
え、３２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０
００ｋｇ／ｃｎ＋２で直径１３Ｍ高さ約５覗の円柱状に
成形した。
成形物は空気中で７００℃まで昇温して１時間保持し、
ポリビルアルコール分をバーンアウトした。これを、上
述の仮焼粉を体積の１７３程度敷きつめた上に２００メ
ツシユＺｒＯ２粉を約１ｍ＋敷いたマグネシャ磁器容器
に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入
し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちＮ２
Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（ＰＯ２）が１．ｏ
ｘｌｏ−８ａｔ＋ＩこなるようＮ２とＨ２ガスの混合比
を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃／
ｈ ｒで昇温し２時間保持後４００℃／ ｈ ｒで降
温した。炉心管内のＰｏ２は、挿入した安定化ジルコニ
ア酸素センサーにより測定した。第２図に焼成時のマグ
ネシャ磁器容器の構造を、第３図に炉心管内部をそれぞ
れ断面図で示す。
ポリビルアルコール分をバーンアウトした。これを、上
述の仮焼粉を体積の１７３程度敷きつめた上に２００メ
ツシユＺｒＯ２粉を約１ｍ＋敷いたマグネシャ磁器容器
に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入
し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちＮ２
Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（ＰＯ２）が１．ｏ
ｘｌｏ−８ａｔ＋ＩこなるようＮ２とＨ２ガスの混合比
を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃／
ｈ ｒで昇温し２時間保持後４００℃／ ｈ ｒで降
温した。炉心管内のＰｏ２は、挿入した安定化ジルコニ
ア酸素センサーにより測定した。第２図に焼成時のマグ
ネシャ磁器容器の構造を、第３図に炉心管内部をそれぞ
れ断面図で示す。
第２図において１はマグネシア容器であり、その上部は
マグネシア容器蓋２で封じた。マグネシア容器１の下部
には仮焼粉３を配置し、その上にジルコニア粉４を配置
した。さらにその上に試料５を配置した。
マグネシア容器蓋２で封じた。マグネシア容器１の下部
には仮焼粉３を配置し、その上にジルコニア粉４を配置
した。さらにその上に試料５を配置した。
第２図のように準備されたマグネシア容器ｌを第３図の
ように炉心管６内に配置した。７は安定化ジルコニア酸
素センサーである。
ように炉心管６内に配置した。７は安定化ジルコニア酸
素センサーである。
焼成物は厚さ１ｍの円板状に切断し、両面にＣｒ−Ａｕ
を蒸着し、誘電率およびｔａｎδを、１ ｋＨｚ 。
を蒸着し、誘電率およびｔａｎδを、１ ｋＨｚ 。
Ｉ Ｖ ／ ｒｔｔｒａの電界下で測定した。また抵抗
率は、１ｋ Ｖ ／ ｒｅの電圧を印加後１分値から求
めた。
率は、１ｋ Ｖ ／ ｒｅの電圧を印加後１分値から求
めた。
なお焼成温度は焼成物の密度がもっとも大きくなる温度
とした。
とした。
表１に、本発明の組成範囲および周辺組成の成分、（ａ
、ｘ、ｙ、Ｚは、Ｐ ｂ２ Ｔ １Ｘ（Ｎ ｓ １ｔ
３Ｎｂ２ｚ３）ｙ （Ｚｎ５ｉ２Ｗｌ／２ ）２０２
＋ａと表したときの値）、低酸素分圧雰囲気で焼成した
ときの焼成温度、誘電率、誘電率の温度変化率（２０℃
に対する）、ｔａｎδ、抵抗率、密度を示した。
、ｘ、ｙ、Ｚは、Ｐ ｂ２ Ｔ １Ｘ（Ｎ ｓ １ｔ
３Ｎｂ２ｚ３）ｙ （Ｚｎ５ｉ２Ｗｌ／２ ）２０２
＋ａと表したときの値）、低酸素分圧雰囲気で焼成した
ときの焼成温度、誘電率、誘電率の温度変化率（２０℃
に対する）、ｔａｎδ、抵抗率、密度を示した。
第１図は表１に示した各試料をＰｂａＴｉ０２＋３、Ｐ
ｂａ （Ｎｉｓ、＋ Ｎｂｚ２）０２＋ｓ、Ｐｂ２
（Ｚｎ１ｚ＊Ｗｌ／２ ）０２４２を端成分とする三角
組成図中に示したもので、斜線の範囲が発明の範囲であ
る。
ｂａ （Ｎｉｓ、＋ Ｎｂｚ２）０２＋ｓ、Ｐｂ２
（Ｚｎ１ｚ＊Ｗｌ／２ ）０２４２を端成分とする三角
組成図中に示したもので、斜線の範囲が発明の範囲であ
る。
（以下余白）
発明範囲外の組成物では、ａが１．００１より小さいと
低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１１０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またｘ、ｙ、ｚが限定の範囲外の組成
物は、キュリ一点が室温から大きくはずれ誘電率が低く
なる、もしくは誘電率の温度変化率が太きなる難点を有
している。特許請求の範囲内の組成物では前記の問題が
いずれも克服されている。
低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１１０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またｘ、ｙ、ｚが限定の範囲外の組成
物は、キュリ一点が室温から大きくはずれ誘電率が低く
なる、もしくは誘電率の温度変化率が太きなる難点を有
している。特許請求の範囲内の組成物では前記の問題が
いずれも克服されている。
なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲気ＰＯ２
； １． ＯＸ １０−８ａｔＩＩは、焼成温度におけ
る銅の平衡酸素分圧より低（、金属はほとんど酸化しな
いと考えられる。
； １． ＯＸ １０−８ａｔＩＩは、焼成温度におけ
る銅の平衡酸素分圧より低（、金属はほとんど酸化しな
いと考えられる。
発明の効果
本発明によれば、低酸素分圧雰囲気１１００℃以下の焼
成で、積層コンデンサ素子として高信頼性を得るための
チ密で抵抗率の商い焼結体が得られ、内部電極としてＣ
ｕなとの卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘
電体磁器組成物を得ることかできる。
成で、積層コンデンサ素子として高信頼性を得るための
チ密で抵抗率の商い焼結体が得られ、内部電極としてＣ
ｕなとの卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘
電体磁器組成物を得ることかできる。
第１図は本発明に係る磁器組成物の成分組成を示す三角
組成図、第２図は焼成時に磁器を入れるマグネシャ容器
の断面図、第３図は焼成時の炉心管内の断面図を示す。 ｌ・・・マグネシャ容器、 ２・・・マグネシャ容器蓋
、３・・・仮焼粉、 ４・・・ジルコニア粉、 訃・・
試料、 ６・・・炉心管、 ７・・・安定化ジルコニア
酸素センサー。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 ＰｂａＴｉ○２＋ａ
組成図、第２図は焼成時に磁器を入れるマグネシャ容器
の断面図、第３図は焼成時の炉心管内の断面図を示す。 ｌ・・・マグネシャ容器、 ２・・・マグネシャ容器蓋
、３・・・仮焼粉、 ４・・・ジルコニア粉、 訃・・
試料、 ６・・・炉心管、 ７・・・安定化ジルコニア
酸素センサー。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 ＰｂａＴｉ○２＋ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｐｂ＿ａＴｉ＿ｘ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３
）＿ｙ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）＿ｚＯ＿２
＿＋＿ａで表される組成式（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）
において、１．００１≦ａ≦１．１１０の範囲にあり、
この範囲内の各ａの値に対し、 Ｐｂ＿ａＴｉＯ＿２＿＋＿ａ、 Ｐｂ＿ａ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿２
＿＋＿ａ、及びＰｂ＿ａ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／
＿２）Ｏ＿２＿＋＿ａを頂点とする三角座標において、
下記組成点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを頂点とする四角形の領域内
の組成物からなることを特徴とする誘電体磁器組成物。 Ａ；ｘ＝０．１７５ ｙ＝０．８００ ｚ＝０．０２５
Ｂ；ｘ＝０．３００ ｙ＝０．６７５ ｚ＝０．０２５
Ｃ；ｘ＝０．６２５ ｙ＝０．０２５ ｚ＝０．３５０
Ｄ；ｘ＝０．３２５ ｙ＝０．０２５ ｚ＝０．６５０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161309A JPH0676248B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161309A JPH0676248B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317253A true JPS6317253A (ja) | 1988-01-25 |
| JPH0676248B2 JPH0676248B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=15732650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61161309A Expired - Fee Related JPH0676248B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676248B2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61161309A patent/JPH0676248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676248B2 (ja) | 1994-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |