JPS6324943B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6324943B2 JPS6324943B2 JP55148004A JP14800480A JPS6324943B2 JP S6324943 B2 JPS6324943 B2 JP S6324943B2 JP 55148004 A JP55148004 A JP 55148004A JP 14800480 A JP14800480 A JP 14800480A JP S6324943 B2 JPS6324943 B2 JP S6324943B2
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- Japan
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- porcelain
- oxide
- dielectric constant
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- low
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- Expired
Links
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は、焼結温度が低く、高誘電率で誘電損
失が低く、比抵抗が高くしかも機械的強度の高い
磁器組成物に関するものである。 従来、高誘電率系磁器組成物として、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く
実用されていることは周知のとおりである。 しかしながら、BaTiO3を主成分とするもの
は、焼結温度が通常1300〜1400℃の高温である。
このためこれを積層コンデンサに利用する場合に
は、内部電極として焼結温度に耐え得る材料、例
えば白金、パラジウム等の高価な貴金属を使用し
なければならず、製造コストが高くつく欠点があ
る。積層型コンデンサを安く作るためには、銀、
ニツケル等を主成分とする安価な金属が内部電極
に使用できるような、できるだけ低温、特に1000
℃以下で焼結できる誘電体が必要である。 またチツプコンデンサの場合は、チツプコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチツプコンデ
ンサを構成している磁器との熱膨張係数の違いに
より、チツプコンデンサに機械的な歪みが加わ
り、チツプコンデンサにクラツクが発生したり、
破損することがある。またエポキシ系樹脂等を外
装したデイツプコンデンサの場合も外装樹脂の応
力でデイツプコンデンサにクラツクが発生する場
合がある。 いずれの場合もコンデンサを形成している磁器
の抗折強度が低いほどクラツクが入りやすく、容
易に破損するため信頼性が低くなる。したがつ
て、磁器の機械的強度をできるだけ増大させるこ
とは実用上極めて重要なことである。 高誘電率磁器組成物の低温焼結化は既に試みら
れており、例えばPb（Fe1/2Nb1/2）O3−Pb（Co1/2
W1/2）O3〔特開昭54−137697〕が提案されてい
る。しかしながら上記二成分組成物は誘電損失が
高く、しかも比抵抗が低く、より改善が望まれて
いた。このため第三成分としてPb（Mn2/3W1/3）
O3等を添加し、上記欠点を改善する提案がなさ
れている（特開昭54−145715）。しかしいずれの
組成物系も磁器の抗折強度が低く、積層コンデン
サ用組成物としての用途は自ら狭い範囲に限定せ
ざるを得なかつた。 本発明はPb（Fe1/2Nb1/2）O3−Pb（Co1/2W1/2）
O3二成分系組成物に、副成分としてNb、Taおよ
びSbの中から少なくとも一種以上を選び添加含
有せしめたものからなり、上記欠点をすべて改良
したものである。 すなわち主成分組成物を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
ｘ〔Pb（Co1/2W1/2）O3〕1-xと表したときに、ｘが
0.65≦ｘ≦0.95なる範囲にあり、これに副成分と
してNb、Ta、Sbの中から少なくとも一種以上を
選び、その元素を主成分１モルに対して0.02〜
2.0原子％添加せしめることを特徴とするもので
あり、1000℃以下の温度で焼結でき、機械的強度
が高く、しかも誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、比抵抗も高いという秀れた特性を持ち、信頼
性の高い量産性に富む材料を提供するものであ
る。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。
出発原料として、酸化鉛（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化コバルト
（CoO）、酸化タングステン（WO3）、酸化タンタ
ル（Ta2O5）および酸化アンチモン（Sb2O3）を
使用し、所定の配合比に秤量する。次にボールミ
ル中で湿式混合した後、700℃〜800℃で予焼し、
その後0.7ton/cm2の圧力で、直径16mm、厚さ約10
mmの円柱状に加圧成形し、950℃〜1000℃で焼結
した。得られた焼結体を切断し、１mmの円板４枚
と0.5mmの円板５枚を得た。１mmの円板の両面に
銀電極を焼付け電気的特性を評価した。誘電率お
よび誘電損失は周波数1KHz、温度20℃で測定し
た。絶縁抵抗は50Vの電圧を印加し、１分後、温
度20℃で測定した。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から、巾２mm、長さ約13mmの矩形板を切り
出した。支点間距離を９mmにとり三点法で破壊荷
重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝（３／２）（Pml／
Wt2〕〔Kg/cm2〕なる式により抗折強度を求めた。
ただし、ｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、Ｗは
試料の巾である。 電気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試
料10点の平均値より求めた。このようにして得ら
れた磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
失が低く、比抵抗が高くしかも機械的強度の高い
磁器組成物に関するものである。 従来、高誘電率系磁器組成物として、チタン酸
バリウム（BaTiO3）を主成分とする磁器が広く
実用されていることは周知のとおりである。 しかしながら、BaTiO3を主成分とするもの
は、焼結温度が通常1300〜1400℃の高温である。
このためこれを積層コンデンサに利用する場合に
は、内部電極として焼結温度に耐え得る材料、例
えば白金、パラジウム等の高価な貴金属を使用し
なければならず、製造コストが高くつく欠点があ
る。積層型コンデンサを安く作るためには、銀、
ニツケル等を主成分とする安価な金属が内部電極
に使用できるような、できるだけ低温、特に1000
℃以下で焼結できる誘電体が必要である。 またチツプコンデンサの場合は、チツプコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチツプコンデ
ンサを構成している磁器との熱膨張係数の違いに
より、チツプコンデンサに機械的な歪みが加わ
り、チツプコンデンサにクラツクが発生したり、
破損することがある。またエポキシ系樹脂等を外
装したデイツプコンデンサの場合も外装樹脂の応
力でデイツプコンデンサにクラツクが発生する場
合がある。 いずれの場合もコンデンサを形成している磁器
の抗折強度が低いほどクラツクが入りやすく、容
易に破損するため信頼性が低くなる。したがつ
て、磁器の機械的強度をできるだけ増大させるこ
とは実用上極めて重要なことである。 高誘電率磁器組成物の低温焼結化は既に試みら
れており、例えばPb（Fe1/2Nb1/2）O3−Pb（Co1/2
W1/2）O3〔特開昭54−137697〕が提案されてい
る。しかしながら上記二成分組成物は誘電損失が
高く、しかも比抵抗が低く、より改善が望まれて
いた。このため第三成分としてPb（Mn2/3W1/3）
O3等を添加し、上記欠点を改善する提案がなさ
れている（特開昭54−145715）。しかしいずれの
組成物系も磁器の抗折強度が低く、積層コンデン
サ用組成物としての用途は自ら狭い範囲に限定せ
ざるを得なかつた。 本発明はPb（Fe1/2Nb1/2）O3−Pb（Co1/2W1/2）
O3二成分系組成物に、副成分としてNb、Taおよ
びSbの中から少なくとも一種以上を選び添加含
有せしめたものからなり、上記欠点をすべて改良
したものである。 すなわち主成分組成物を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
ｘ〔Pb（Co1/2W1/2）O3〕1-xと表したときに、ｘが
0.65≦ｘ≦0.95なる範囲にあり、これに副成分と
してNb、Ta、Sbの中から少なくとも一種以上を
選び、その元素を主成分１モルに対して0.02〜
2.0原子％添加せしめることを特徴とするもので
あり、1000℃以下の温度で焼結でき、機械的強度
が高く、しかも誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、比抵抗も高いという秀れた特性を持ち、信頼
性の高い量産性に富む材料を提供するものであ
る。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。
出発原料として、酸化鉛（PbO）、酸化鉄
（Fe2O3）、酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化コバルト
（CoO）、酸化タングステン（WO3）、酸化タンタ
ル（Ta2O5）および酸化アンチモン（Sb2O3）を
使用し、所定の配合比に秤量する。次にボールミ
ル中で湿式混合した後、700℃〜800℃で予焼し、
その後0.7ton/cm2の圧力で、直径16mm、厚さ約10
mmの円柱状に加圧成形し、950℃〜1000℃で焼結
した。得られた焼結体を切断し、１mmの円板４枚
と0.5mmの円板５枚を得た。１mmの円板の両面に
銀電極を焼付け電気的特性を評価した。誘電率お
よび誘電損失は周波数1KHz、温度20℃で測定し
た。絶縁抵抗は50Vの電圧を印加し、１分後、温
度20℃で測定した。 機械的性質を抗折強度で評価するため、0.5mm
の円板から、巾２mm、長さ約13mmの矩形板を切り
出した。支点間距離を９mmにとり三点法で破壊荷
重Pm〔Kg〕を測定し、τ＝（３／２）（Pml／
Wt2〕〔Kg/cm2〕なる式により抗折強度を求めた。
ただし、ｌは支点間距離、ｔは試料の厚み、Ｗは
試料の巾である。 電気的特性は試料４点の平均値、抗折強度は試
料10点の平均値より求めた。このようにして得ら
れた磁器の配合比と諸特性の関係を次表に示す。
【表】
【表】
表に示した結果からも明らかなように、副成分
として、Nb、Ta、Sbの中から少なくとも一種以
上含有せしめることにより、抗折強度を高め、し
かも誘電損失を下げ、比抵抗を上昇せしめかつ高
誘電率を保持した、実用性の高い優れた磁器組成
物が得られることがわかる。なお本実施例では副
成分として酸化物の形態で含有せしめたが、高温
で分解し、容易に酸化物なる水酸化物などを出発
副成分としてよい。 こうした優れた特性を示す本発明の磁器は、焼
成温度が1000℃以下の低温であるため、積層コン
デンサの内部電極の低価格化を実現できるという
極めて優れた効果も生ずる。 なお、主成分配合比ｘが0.65未満あるいは0.95
を越える範囲の組成物は、キユリー点が室温より
低温側あるいは高温側に大きくずれるため室温で
の誘電率が低くなり実用的でない。 また副成分である、Nb、Ta、Sbはそのうち一
つ以上の元素の添加量が0.02原子％未満では抗折
強度の改善効果が小さく、２原子％を越えると誘
電損失が大きくなり実用的でない。
として、Nb、Ta、Sbの中から少なくとも一種以
上含有せしめることにより、抗折強度を高め、し
かも誘電損失を下げ、比抵抗を上昇せしめかつ高
誘電率を保持した、実用性の高い優れた磁器組成
物が得られることがわかる。なお本実施例では副
成分として酸化物の形態で含有せしめたが、高温
で分解し、容易に酸化物なる水酸化物などを出発
副成分としてよい。 こうした優れた特性を示す本発明の磁器は、焼
成温度が1000℃以下の低温であるため、積層コン
デンサの内部電極の低価格化を実現できるという
極めて優れた効果も生ずる。 なお、主成分配合比ｘが0.65未満あるいは0.95
を越える範囲の組成物は、キユリー点が室温より
低温側あるいは高温側に大きくずれるため室温で
の誘電率が低くなり実用的でない。 また副成分である、Nb、Ta、Sbはそのうち一
つ以上の元素の添加量が0.02原子％未満では抗折
強度の改善効果が小さく、２原子％を越えると誘
電損失が大きくなり実用的でない。
Claims (1)
- １ 鉄・ニオブ酸鉛［Pb（Fe1/2Nb1/2）O3］およ
びコバルト・タングステン酸鉛［Pb（CO1/2W1/2
O3］からなる二成分系組成物を［Pb（Fe1/2Nb1/2）
O3］ｘ［Pb（CO1/2W1/2）O3］1-xと表わしたとき
に、ｘが0.65≦ｘ≦0.95の範囲内にある主成分組
成物に、副成分としてニオブ（Nb）、タンタル
（Ta）およびアンチモン（Sb）の中から少なく
とも一種以上を選び、その元素を主成分１モルに
対して0.02〜2.0原子％添加含有せしめてなるこ
とを特徴とする高誘電率磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55148004A JPS5771857A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55148004A JPS5771857A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771857A JPS5771857A (en) | 1982-05-04 |
| JPS6324943B2 true JPS6324943B2 (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=15442952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55148004A Granted JPS5771857A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5771857A (ja) |
-
1980
- 1980-10-22 JP JP55148004A patent/JPS5771857A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5771857A (en) | 1982-05-04 |