JP2013063874A - 誘電体磁器組成物および電子部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式KNbO3で表される第一の相と、一般式(Ba1−xMx)(Ti1−yLy)O3(ただし、MはCa、SrおよびMgから選択される少なくとも1種類)、(ただし、LはZr、Hf、Co、V、Ta、Cr、Mo、W、Mgの中から選択される少なくとも1種類)で表される第二の相との混合相から成る。
【選択図】なし
Description
これらの組成物において、例えばBaTiO3はキュリー点が125℃付近であり、150℃以上の高温領域では、室温の比誘電率に比較して大きく低下してしまい、また、100℃以上の領域では、キュリー点近傍となるために、室温に比べて比誘電率が著しく増大してしまうために、単体では比誘電率の温度変化率が非常に大きく実用に耐えられない。このため、副成分として例えば希土類元素を混入することによって、磁器コンデンサとして実用領域である−55℃〜150℃における比誘電率の温度依存性を制御し、広く産業分野で用いられてきた。
一般式KNbO3で表される第一の相と、一般式BaTiO3で表される第二の相とから成り、前記第二の相を構成するBaとTiの少なくともいずれかは他の元素により置換されたことを特徴とする。
コンデンサ試料に対し、基準温度25℃において、アジレントテクノロジー社製4294Aを用いて、周波数1kHz、測定電圧1Vとし、静電容量Cを測定した。そして、比誘電率εs(単位なし)を、誘電体磁器組成物の厚みと、有効電極面積と、測定の結果得られた静電容量Cとに基づき算出した。本実施例では、εsが500以上を良好とした。
コンデンサ試料をDespatch社製恒温槽内に載置し、−55〜500℃の温度範囲で1Vの電圧での静電容量を測定し、+25℃での静電容量(C25)に対する静電容量(誘電率)の変化率(ΔC/C(%))を、ΔC/C={(C−C25)/C25}×100の式より算出した。本実施例では、静電容量変化率が±22%の範囲にあるものを良好とした(S特性)。
焼成して得られた誘電体磁器組成物に対して、FIB(集束イオンビーム)を用いてマイクロ−サンプリングを行い、TEM試料を作製した。この試料に対しJEM2200FSを用いSTEM像観察を行いSTEM−EDSマッピング行った。観察視野は、3.0μm×3.0μmとし、各試料に対し5視野以上観察を行った。これらの方法で得られた組成マップを用いて、第一の相の元素であるK、Nbと第二の相の元素であるBa、Tiの領域を特定し、各5視野以上の結果の平均面積を用いて、a/bの割合を算出した。本実施例では、良好な容量の温度特性を得るために、1.2<a/b<5.7の範囲に制御した。
まず、出発粉として平均粒径が500nmの(K0.75Na0.25)NbO3、および平均粒径が200nmのBaTiO3およびBaの一部をCa,Sr,Mgで置換した(Ba0.95Ca0.05)TiO3、(Ba0.95Sr0.05)TiO3、(Ba0.95Mg0.05)TiO3、さらに、Tiの一部をCo,Ta,Moで置換したBa(Ti0.99Co0.10)O3、Ba(Ti0.99Ta0.10)O3、Ba(Ti0.99Mo0.10)O3を準備し、表1の組合せおよび配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
まず、出発粉として平均粒径が500nmの(K0.75Na0.25)NbO3、および平均粒径が200nmの(Ba0.95Ca0.05)TiO3、Ba(Ti0.99Zr0.10)O3を準備し、表3の組合せおよび配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
まず、出発粉として平均粒径が500nmの(K0.75Na0.25)NbO3、および平均粒径が200nmの(Ba1−xCax)TiO3(x=0〜0.15)を準備し、表5の組合せおよび配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
まず、出発粉として平均粒径が500nmの(K0.75Na0.25)NbO3、および平均粒径が200nmのBa(Ti1−yZry)O3(y=0〜0.25)を準備し、表7の組合せおよび配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
まず、出発粉として平均粒径が500nmのKNbO3、(K0.75Na0.25)NbO3、(K0.75Li0.25)NbO3、(K0.75Na0.15Li0.10)NbO3、および平均粒径が200nmの(Ba0.95Ca0.05)TiO3、Ba(Ti0.90Zr0.10)O3を準備し、表9の組合せおよび配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
Claims (7)
- 一般式KNbO3で表される第一の相と、一般式BaTiO3で表される第二の相とから成り、前記第二の相を構成するBaとTiの少なくともいずれかは他の元素により置換されたことを特徴とする誘電体磁器組成物。
- 前記第二の相が一般式(Ba1−xMx)(Ti1−yLy)O3(ただし、MはCa、SrおよびMgから選択される少なくとも1種類)、(ただし、LはZr、Hf、Co、V、Ta、Cr、Mo、W、Mgの中から選択される少なくとも1種類)で表されることを特徴とする請求項1に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記KNbO3で表される第一の相の占める割合をaとし、前記(Ba1−xMx)(Ti1−yLy)O3で表される第二の相の占める割合をbとしたとき、1.2<a/b<5.7の関係を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記(Ba1−xMx)(Ti1−yLy)O3で表される第二の相が、0≦x≦0.1の関係を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
- 前記(Ba1−xMx)(Ti1−yLy)O3で表される第二の相が、0≦y≦0.2の関係を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
- 前記KNbO3のKの一部を他のアルカリ金属A(ただし、AはLiおよびNaから選択される少なくとも1種類)で置換したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
- 誘電体と電極とを有する電子部品であって、前記誘電体が、請求項1〜6のいずれかに記載の誘電体磁器組成物より成ることを特徴とする電子部品。
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