JPS6347083B2 - - Google Patents
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- JPS6347083B2 JPS6347083B2 JP55143821A JP14382180A JPS6347083B2 JP S6347083 B2 JPS6347083 B2 JP S6347083B2 JP 55143821 A JP55143821 A JP 55143821A JP 14382180 A JP14382180 A JP 14382180A JP S6347083 B2 JPS6347083 B2 JP S6347083B2
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は、磁器組成物、特に高誘電率で焼結温
度の低い磁器組成物に関するものである。 従来高誘電率系誘電体として、チタン酸バリウ
ム〔BaTiO3〕を主成分とするものが広く実用化
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℃の高温であり、特に積層コンデ
ンサの場合には、この焼結温度に適した内部電極
として、主成分が白金またはパラジウム等の高価
な黄金属を使用しなければならないという欠点を
有していた。 このため銀、ニツケル等を主成分とする安価な
内部電極を使用可能とするためには、焼結温度が
できるだけ低温、特に1000℃以下の温度で焼結で
きる誘電体が強く要望されていた。 本発明の目的は、1000℃以下の温度で焼結で
き、誘電率が高く、誘電損失が小さく、しかも比
抵抗の高い組成物を提供することにある。更に本
発明の目的は、焼結磁器の粒径成長を抑制し、か
つ焼結密度を高めて、機械的強度を増大させ信頼
性の高い積層コンデンサ用組成物を提供すること
にある。すなわち、チツプコンデンサの場合は、
基板に実装した時の、基板とセラミツクの熱膨張
係数の違いにより、チツプコンデンサに機械的な
歪がかかり、微少なクラツクの発生やひどい場合
にはチツプコンデンサが破損する場合が生じる。
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磁器にクラツクを
発生させる場合がある。いずれの場合も磁器の抗
折強度が低いほどクラツクが入りやすく、破損し
やすく、信頼性が低くなる。したがつて、セラミ
ツク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。ここでPb（Fe
１／２Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3からなる
二成分系組成物は既に提案されている（特開昭54
−134716）。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（Mn
２／３Ｗ1/3）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
しながら上記Pb（Fe1/2Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2
Ｗ1/2）O3およびこれにPb（Mn2/3Ｗ1/3）O3等
を添加したものは、いずれ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（Mg1/2Ｗ
１／２）O3およびPb（Zn1/3Nb2/3）O3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、本発明の三成分系を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
Ｘ〔Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3〕Ｙ〔Pb（Zn1/3Nb2/3）
O3〕Ｚと表わしたときに（ただしＸ＋Ｙ＋Ｚ＝
1.00）配合比Ｘ、Ｙ、Ｚがそれぞれ0.10≦Ｘ≦
0.94、0.05≦Ｙ≦0.50、0.01≦Ｚ≦0.40の範囲にあ
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
れた特性を保持し、かつ信頼性の高い、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）および酸化亜
鉛（ZnO）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10mmの円柱状に加圧成形し、830℃〜980℃
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＝3Pml／2Wt2〔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。
度の低い磁器組成物に関するものである。 従来高誘電率系誘電体として、チタン酸バリウ
ム〔BaTiO3〕を主成分とするものが広く実用化
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℃の高温であり、特に積層コンデ
ンサの場合には、この焼結温度に適した内部電極
として、主成分が白金またはパラジウム等の高価
な黄金属を使用しなければならないという欠点を
有していた。 このため銀、ニツケル等を主成分とする安価な
内部電極を使用可能とするためには、焼結温度が
できるだけ低温、特に1000℃以下の温度で焼結で
きる誘電体が強く要望されていた。 本発明の目的は、1000℃以下の温度で焼結で
き、誘電率が高く、誘電損失が小さく、しかも比
抵抗の高い組成物を提供することにある。更に本
発明の目的は、焼結磁器の粒径成長を抑制し、か
つ焼結密度を高めて、機械的強度を増大させ信頼
性の高い積層コンデンサ用組成物を提供すること
にある。すなわち、チツプコンデンサの場合は、
基板に実装した時の、基板とセラミツクの熱膨張
係数の違いにより、チツプコンデンサに機械的な
歪がかかり、微少なクラツクの発生やひどい場合
にはチツプコンデンサが破損する場合が生じる。
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磁器にクラツクを
発生させる場合がある。いずれの場合も磁器の抗
折強度が低いほどクラツクが入りやすく、破損し
やすく、信頼性が低くなる。したがつて、セラミ
ツク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。ここでPb（Fe
１／２Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3からなる
二成分系組成物は既に提案されている（特開昭54
−134716）。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（Mn
２／３Ｗ1/3）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
しながら上記Pb（Fe1/2Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2
Ｗ1/2）O3およびこれにPb（Mn2/3Ｗ1/3）O3等
を添加したものは、いずれ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（Mg1/2Ｗ
１／２）O3およびPb（Zn1/3Nb2/3）O3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、本発明の三成分系を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
Ｘ〔Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3〕Ｙ〔Pb（Zn1/3Nb2/3）
O3〕Ｚと表わしたときに（ただしＸ＋Ｙ＋Ｚ＝
1.00）配合比Ｘ、Ｙ、Ｚがそれぞれ0.10≦Ｘ≦
0.94、0.05≦Ｙ≦0.50、0.01≦Ｚ≦0.40の範囲にあ
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
れた特性を保持し、かつ信頼性の高い、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）および酸化亜
鉛（ZnO）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10mmの円柱状に加圧成形し、830℃〜980℃
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＝3Pml／2Wt2〔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明らかなように、本発明の
Pb（Fe1/2Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3―
Pb（Zn1/3Nb2/3）O3からなる三成分系磁器は100
℃以下の低温で焼結でき、誘電率が高く、誘電損
失が小さく、比抵抗が高く、抗折強度が大きい。
すなわち、秀れた特性をもち、かつ信頼性の高い
積層コンデンサ用の高誘電率磁器組成物が得られ
ることがわかる。 なお本発明の組成物を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
Ｘ〔Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3〕Ｙ〔Pb（Zn1/3Nb2/3）
O3〕Ｚと表わした時に、Ｘ、Ｙ、Ｚがそれぞれ、
0.10≦Ｘ≦0.94、0.05≦Ｙ≦0.50、0.01≦Ｚ≦0.40
に限定される。Ｘ＞0.94、Ｙ＜0.05ではキユリー
点が実用温度範囲より高くなり室温での誘電率が
低くなる。又、Ｘ＜0.10、Ｙ＞0.50およびＺ＞
0.40では室温での誘電率が低くなる。Ｚ＜0.01で
は抗折強度が低くなる。以上の理由により、上記
組成範囲に限定される。本発明によると1000℃以
下の低温で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が
小さく、比抵抗が高く、抗折強度が大きい等秀れ
た特性をもち、かつ信頼性の高い高誘電率磁器組
成物が得られる。
Pb（Fe1/2Nb1/2）O3―Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3―
Pb（Zn1/3Nb2/3）O3からなる三成分系磁器は100
℃以下の低温で焼結でき、誘電率が高く、誘電損
失が小さく、比抵抗が高く、抗折強度が大きい。
すなわち、秀れた特性をもち、かつ信頼性の高い
積層コンデンサ用の高誘電率磁器組成物が得られ
ることがわかる。 なお本発明の組成物を〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕
Ｘ〔Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3〕Ｙ〔Pb（Zn1/3Nb2/3）
O3〕Ｚと表わした時に、Ｘ、Ｙ、Ｚがそれぞれ、
0.10≦Ｘ≦0.94、0.05≦Ｙ≦0.50、0.01≦Ｚ≦0.40
に限定される。Ｘ＞0.94、Ｙ＜0.05ではキユリー
点が実用温度範囲より高くなり室温での誘電率が
低くなる。又、Ｘ＜0.10、Ｙ＞0.50およびＺ＞
0.40では室温での誘電率が低くなる。Ｚ＜0.01で
は抗折強度が低くなる。以上の理由により、上記
組成範囲に限定される。本発明によると1000℃以
下の低温で焼結でき、誘電率が高く、誘電損失が
小さく、比抵抗が高く、抗折強度が大きい等秀れ
た特性をもち、かつ信頼性の高い高誘電率磁器組
成物が得られる。
第１図は本発明の組成範囲と実施例に示した配
合比の組成点を示す図である。
合比の組成点を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄・ニオブ酸鉛〔Pb（Fe1/2Nb1/2）O3〕マ
グネシウム・タングステン酸鉛〔Pb（Mg1/2Ｗ1/
２）O3〕および亜鉛・ニオブ酸鉛〔Pb（Zn1/3Nb
２／３）O3〕からなる三成分組成物を〔Pb（Fe1/2
Nb1/2）O3〕Ｘ〔Pb（Mg1/2Ｗ1/2）O3〕Ｙ〔Pb
（Zn1/3Nb2/3）O3〕Ｚと表わした時に（ただし
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝1.00） 配合比Ｘ、Ｙ、Ｚがそれぞれ 0.10≦Ｘ≦0.94 0.05≦Ｙ≦0.50 0.01≦Ｚ≦0.40 の範囲にあ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 |
|---|---|---|---|
| JP55143821A JPS5767209A (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55143821A JPS5767209A (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Porcelain composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767209A JPS5767209A (en) | 1982-04-23 |
| JPS6347083B2 true JPS6347083B2 (ja) | 1988-09-20 |
Family
ID=15347734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55143821A Granted JPS5767209A (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Porcelain composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5767209A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59219804A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-11 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| JPS60131856A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
| GB2186278A (en) * | 1986-02-08 | 1987-08-12 | Stc Plc | Ceramic capacitors and dielectric compositions |
-
1980
- 1980-10-15 JP JP55143821A patent/JPS5767209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5767209A (en) | 1982-04-23 |
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