JPS6327301B2 - - Google Patents
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- JPS6327301B2 JPS6327301B2 JP55148003A JP14800380A JPS6327301B2 JP S6327301 B2 JPS6327301 B2 JP S6327301B2 JP 55148003 A JP55148003 A JP 55148003A JP 14800380 A JP14800380 A JP 14800380A JP S6327301 B2 JPS6327301 B2 JP S6327301B2
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- oxide
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- porcelain
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- Expired
Links
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (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
実用化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（Mg1/2
W1/2）O3〔特開昭54−134716〕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54−142215）。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（Mg1/2W1/2）
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（Mg1/2W1/2）O3〕1-xと表したときにxが0.50
≦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）、酸化マグネシ
ウム（MgO）、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16
mm、厚さ約10mm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
実用化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（Mg1/2
W1/2）O3〔特開昭54−134716〕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54−142215）。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（Mg1/2W1/2）
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（Mg1/2W1/2）O3〕1-xと表したときにxが0.50
≦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）、酸化マグネシ
ウム（MgO）、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16
mm、厚さ約10mm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】
注） 試料番号に＊印を付した組成物は
本発明に含まれない。
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、容易に酸化物と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0.50末満あるいは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％末満では抗折
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。
本発明に含まれない。
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、容易に酸化物と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0.50末満あるいは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％末満では抗折
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
びマグネシウム・タングステン酸鉛［Pb（Mg1/2
W1/2）O3］からなる二成分系組成物を［Pb
（Fe1/2Nb1/2）O3］x［Pb（Mg1/2W1/2）O3］1-xと表
わしたときに、ｘが0.50≦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 |
|---|---|---|---|
| JP55148003A JPS5771856A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55148003A JPS5771856A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771856A JPS5771856A (en) | 1982-05-04 |
| JPS6327301B2 true JPS6327301B2 (ja) | 1988-06-02 |
Family
ID=15442931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55148003A Granted JPS5771856A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | High dielectric constant ceramic composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5771856A (ja) |
-
1980
- 1980-10-22 JP JP55148003A patent/JPS5771856A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5771856A (en) | 1982-05-04 |