JP2643197B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は低損失で比誘電率の高い誘電体磁器組成物
に関するものである。
に関するものである。
〈従来の技術とその問題点〉 従来から、低損失を目的とし、しかも比較的比誘電率
の高い誘電体磁器材料として、SrTiO3−CaTiO3−PbTiO3
−Bi2O3−TiO2、あるいはSrTiO3−MgTiO3−PbTiO3−Bi2
O3−TiO2を主成分とした材料が用いられている。
の高い誘電体磁器材料として、SrTiO3−CaTiO3−PbTiO3
−Bi2O3−TiO2、あるいはSrTiO3−MgTiO3−PbTiO3−Bi2
O3−TiO2を主成分とした材料が用いられている。
しかしながら、これらの材料の比誘電率の温度変化率
は、−25℃から85℃の温度範囲内で±10％以上と大きく
なる場合が多く、比誘電率の温度変化率が±10％以内と
なる場合では比誘電率が1000以下と低下してしまう。
は、−25℃から85℃の温度範囲内で±10％以上と大きく
なる場合が多く、比誘電率の温度変化率が±10％以内と
なる場合では比誘電率が1000以下と低下してしまう。
また、低損失材料とはいっても比誘電率が1000以下で
ある場合を除いて1MHzの交流電場中の誘電正接は2.5％
以上と大きく、高周波、高電圧を印加した場合の電力損
失はかなり大きい。
ある場合を除いて1MHzの交流電場中の誘電正接は2.5％
以上と大きく、高周波、高電圧を印加した場合の電力損
失はかなり大きい。
これに対して、SrTiO3−CaTiO3−PbTiO3−Bi2O3−TiO
2を主成分とし、これにCuOと他の副成分を添加した材料
が前記の問題をある程度まで解消することは特公昭56−
51443号ほかによって知られている。
2を主成分とし、これにCuOと他の副成分を添加した材料
が前記の問題をある程度まで解消することは特公昭56−
51443号ほかによって知られている。
しかしながら、CuOを添加することにより、85℃を越
える温度域では、比抵抗が低下してしまい、比較的低い
電界強度で絶縁破壊が起こりやすい欠点がある。また比
誘電率を500から1200までの範囲に限定した場合、比誘
電率の温度変化率が±５％以内になるような材料が望ま
れている。
える温度域では、比抵抗が低下してしまい、比較的低い
電界強度で絶縁破壊が起こりやすい欠点がある。また比
誘電率を500から1200までの範囲に限定した場合、比誘
電率の温度変化率が±５％以内になるような材料が望ま
れている。
〈発明の目的〉 この発明は上記した従来の誘電体磁器組成物の問題点
に鑑みて、比誘電率が500〜1200の範囲内で、 （１） 1MHzの交流電場中での誘電正接が2.5％以下と
小さい。
に鑑みて、比誘電率が500〜1200の範囲内で、 （１） 1MHzの交流電場中での誘電正接が2.5％以下と
小さい。
（２） 比誘電率の温度変化率が−25℃から85℃の温度
範囲内で±５％以内と小さい。
範囲内で±５％以内と小さい。
（３） 85℃での比抵抗が1011Ω・cm以上である。など
の特徴を有する誘電体磁器組成物を提供することを目的
とするものである。
の特徴を有する誘電体磁器組成物を提供することを目的
とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、この発明はSrTiO3、Ca
TiO3、PbTiO3、Bi2O3、TiO2、CuOから構成され、その成
分比が重量比率でSrTiO3:20.0〜27.5％、CaTiO3:6.0〜2
6.0％、PdTiO3:12.0〜26.0％、Bi2O3:19.0〜32.0％、Ti
O2:8.0〜15.0％、CuO:0.05〜0.5％であること、あるい
は、さらにこれらの組成にSnO2:1.0〜3.5％、酸化マン
ガンをMnO2に換算して0.05〜0.3％、La2O3、Nd2O3など
の希土類酸化物を0.1〜0.6％添加した誘電体磁器組成物
を提供するものである。
TiO3、PbTiO3、Bi2O3、TiO2、CuOから構成され、その成
分比が重量比率でSrTiO3:20.0〜27.5％、CaTiO3:6.0〜2
6.0％、PdTiO3:12.0〜26.0％、Bi2O3:19.0〜32.0％、Ti
O2:8.0〜15.0％、CuO:0.05〜0.5％であること、あるい
は、さらにこれらの組成にSnO2:1.0〜3.5％、酸化マン
ガンをMnO2に換算して0.05〜0.3％、La2O3、Nd2O3など
の希土類酸化物を0.1〜0.6％添加した誘電体磁器組成物
を提供するものである。
〈作用〉 この発明の誘電体磁器組成物を構成するSrTiO3、CaTi
O3、PbTiO3、Bi2O3、TiO2、CuOなどの組成範囲の限定理
由について説明すると、SrTiO3を20.0〜27.5重量％とす
るのは、SrTiO3の量がこの範囲以外では比誘電率が500
以下となり、比誘電率の温度変化率が±５％以内になら
ない。
O3、PbTiO3、Bi2O3、TiO2、CuOなどの組成範囲の限定理
由について説明すると、SrTiO3を20.0〜27.5重量％とす
るのは、SrTiO3の量がこの範囲以外では比誘電率が500
以下となり、比誘電率の温度変化率が±５％以内になら
ない。
CaTiO3が26.0重量％を越えると、比誘電率が500以下
となり、また6.0重量％以下であると比誘電率が1200以
上となり、1MHzでの誘電損失が2.5％以上となるうえ、
さらに比誘電率の温度変化率が±５％以内にならない。
となり、また6.0重量％以下であると比誘電率が1200以
上となり、1MHzでの誘電損失が2.5％以上となるうえ、
さらに比誘電率の温度変化率が±５％以内にならない。
PbTiO3については、この量が26.0重量％を越えると、
比誘電率が1200以上となり、かつ比誘電率の温度変化率
が±５％以内にならない。また12.0重量％以下では比誘
電率が500以下となる。
比誘電率が1200以上となり、かつ比誘電率の温度変化率
が±５％以内にならない。また12.0重量％以下では比誘
電率が500以下となる。
Bi2O3の量が32.0重量％を越えると1MHzでの誘電損失
が2.5％以上となり、また19.0重量％以下では比誘電率
の温度変化率が±５％以内にならない。
が2.5％以上となり、また19.0重量％以下では比誘電率
の温度変化率が±５％以内にならない。
TiO2の量は、15.0重量％を越えると1MHzでの誘電損失
が2.5％以上となり、また8.0重量％以下では安定した焼
結体が得られない場合があり、仮に安定した磁器が得ら
れたとしても比誘電率が500以下となり、85℃での比抵
抗が1011Ω・cm以下となるので好ましくない。
が2.5％以上となり、また8.0重量％以下では安定した焼
結体が得られない場合があり、仮に安定した磁器が得ら
れたとしても比誘電率が500以下となり、85℃での比抵
抗が1011Ω・cm以下となるので好ましくない。
CuOの量は、0.5重量％を越えると85℃での比抵抗が10
11Ω・cm以下となり、0.05重量％以下では1MHzでの誘電
正接が2.5％以上となり、また比誘電率の温度変化率が
±５％以内にならない。
11Ω・cm以下となり、0.05重量％以下では1MHzでの誘電
正接が2.5％以上となり、また比誘電率の温度変化率が
±５％以内にならない。
次に、SnO2と希土類酸化物（例えばLa2O3、Nd2O3な
ど）には、CuOの添加によって低下した高温での比抵抗
を上げる効果が認められる。
ど）には、CuOの添加によって低下した高温での比抵抗
を上げる効果が認められる。
しかし、SnO2の量が3.5重量％を越えると比誘電率が5
00以下となり、比誘電率の温度変化率が±５％以内にな
らない。
00以下となり、比誘電率の温度変化率が±５％以内にな
らない。
また、希土類元素の酸化物の量が0.6重量％を越える
と、比誘電率が500以下となる。
と、比誘電率が500以下となる。
酸化マンガンは比誘電率を極端に下げることなく、1H
Mzでの誘電正接を低下させる効果があるが、MnO2に換算
して0.3重量％を越えると高温での比抵抗が低下する。
Mzでの誘電正接を低下させる効果があるが、MnO2に換算
して0.3重量％を越えると高温での比抵抗が低下する。
次に、この発明で得られる誘電体磁器組成物の比誘電
率の範囲を500〜1200と限定した理由について述べる
と、機械による部品の自動挿入が普及してきており、そ
れに合わせて部品の外観形状を統一する必要が生じてき
た。これに伴ない、１種類のみの誘電体材料では広範囲
な静電容量を得ることができなくなっている。従って、
広範囲な静電容量を得るために比誘電率の異なる数種類
の誘電体材料を用意する必要がある。
率の範囲を500〜1200と限定した理由について述べる
と、機械による部品の自動挿入が普及してきており、そ
れに合わせて部品の外観形状を統一する必要が生じてき
た。これに伴ない、１種類のみの誘電体材料では広範囲
な静電容量を得ることができなくなっている。従って、
広範囲な静電容量を得るために比誘電率の異なる数種類
の誘電体材料を用意する必要がある。
この発明はその目的のために比誘電率の範囲を上記の
ように限定するのである。
ように限定するのである。
〈実施例〉 次に、この発明を実施例により詳細に説明する。ま
ず、原料としてSrCO3、CaCO3、Pb3O4、TiO2、SnO2、Bi2
O3、CuO、MnCO3、La2O3、Nd2O3を用いた。これらの原料
を第１表に示す組成となるように秤量した。次いで秤量
した原料をアルミナボールとともにポットに入れ、16時
間混合した。
ず、原料としてSrCO3、CaCO3、Pb3O4、TiO2、SnO2、Bi2
O3、CuO、MnCO3、La2O3、Nd2O3を用いた。これらの原料
を第１表に示す組成となるように秤量した。次いで秤量
した原料をアルミナボールとともにポットに入れ、16時
間混合した。
得られたスラリーを脱水乾燥したのち、匣に入れ900
℃で２時間仮焼した。
℃で２時間仮焼した。
これをポリエチレンポットにアルミナボール、バイン
ダーとともに入れ、16時間の混合、粉砕をしたのち、蒸
発乾燥し、篩を用いて造粒した。
ダーとともに入れ、16時間の混合、粉砕をしたのち、蒸
発乾燥し、篩を用いて造粒した。
得られた粉末を油圧プレス機により直径12mm、厚さ1.
2mmとなるように成形した。
2mmとなるように成形した。
なお、この成形体の密度は3.5g/cm3であった。この成
形体を匣に入れ、大気中で1100〜1200℃の温度で２時間
焼成した。
形体を匣に入れ、大気中で1100〜1200℃の温度で２時間
焼成した。
このようにして作製された試料の両端面に銀ペースト
を塗布し、800℃で焼付けて電極とした。
を塗布し、800℃で焼付けて電極とした。
かくして得られた試料について、比誘電率、誘電正
接、静電容量の温度変化率（−25℃〜85℃で20℃を基準
とした最大変化率、最小変化率）、85℃での絶縁抵抗値
を測定したところ、第２表に示す結果が得られた。
接、静電容量の温度変化率（−25℃〜85℃で20℃を基準
とした最大変化率、最小変化率）、85℃での絶縁抵抗値
を測定したところ、第２表に示す結果が得られた。
なお、比誘電率および誘電正接はインピーダンスアナ
ライザーを用い、1KHzと1MHzの周波数で測定した。また
静電容量の温度変化率は−25℃〜85℃の温度範囲で20℃
での静電容量を基準とした容量変化率［100×（Ｃ−Ｃ
20℃）/C20℃％］の最大値、最小値を測定した。
ライザーを用い、1KHzと1MHzの周波数で測定した。また
静電容量の温度変化率は−25℃〜85℃の温度範囲で20℃
での静電容量を基準とした容量変化率［100×（Ｃ−Ｃ
20℃）/C20℃％］の最大値、最小値を測定した。
表中＊印を付した試料番号は、この発明の請求範囲外
である。
である。
〈発明の効果〉 以上の実施例から明らかなように、この発明によれば
比誘電率が500〜1200の範囲内で1MHzの交流電場中での
誘電正接が2.5％以下と小さく、比誘電率の温度変化率
が−25℃〜85℃の温度範囲内で±５％以内と小さい値を
示す誘電体磁器組成物を提供することができるのであ
る。
比誘電率が500〜1200の範囲内で1MHzの交流電場中での
誘電正接が2.5％以下と小さく、比誘電率の温度変化率
が−25℃〜85℃の温度範囲内で±５％以内と小さい値を
示す誘電体磁器組成物を提供することができるのであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂部 行雄 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭53−29599（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−51443（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】SrTiO3、CaTiO3、PbTiO3、Bi2O3、TiO2、C
uOから構成され、その成分比が重量比率で SrTiO3:20.0〜27.5％ CaTiO3:6.0〜26.0％ PdTiO3:12.0〜26.0％ Bi2O3:19.0〜32.0％ TiO2:8.0〜15.0％ CuO:0.05〜0.5％ であることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項で示した組成にさら
に重量比率でSnO2:1.0〜3.5％、酸化マンガンをMnO2に
換算して0.05〜0.3％、希土類元素の酸化物を0.1〜0.6
％添加したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287670A JP2643197B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287670A JP2643197B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130405A JPH01130405A (ja) | 1989-05-23 |
| JP2643197B2 true JP2643197B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17720199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287670A Expired - Fee Related JP2643197B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643197B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3767377B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2006-04-19 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329599A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-18 | Taiyo Yuden Kk | Dielectric ceramic composition |
| JPS5651443A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-09 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of methylenedicarbanilate |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62287670A patent/JP2643197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01130405A (ja) | 1989-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |