JP2645815B2 - 粒界絶縁型半導体磁器 - Google Patents
粒界絶縁型半導体磁器Info
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- JP2645815B2 JP2645815B2 JP7246139A JP24613995A JP2645815B2 JP 2645815 B2 JP2645815 B2 JP 2645815B2 JP 7246139 A JP7246139 A JP 7246139A JP 24613995 A JP24613995 A JP 24613995A JP 2645815 B2 JP2645815 B2 JP 2645815B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒界絶縁型半導体
磁器に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の粒界絶縁型半導体磁器と
しては、ＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）
ＴｉＯ3，（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）
ＴｉＯ3等の半導体磁器が知られている。これらは図２
に示す如く多結晶体を構成する半導電性の結晶粒ａとこ
れら結晶粒ａ間の粒界相ｂとで構成されており、みかけ
の比誘電率εappは結晶粒ａを形成する材料と粒界相ｂ
を形成する材料との組み合わせで決定される。 【０００３】また、特開昭58-123714号でＺｎＯとＢａ
ＣＯ3（またはＺｎＯとＳｒＣＯ3）の混合粉体を焼成し
た焼結体の表面にＢｉ2Ｏ3およびＴｉＯ2から成る混合
物を有機バインダーを用いて付着させ、その後焼成処理
を施した、ＺｎＯを主体とする焼結体の粒界にＢａ，Ｓ
ｒのうち少なくとも一元素およびＴｉとＢｉの酸化物か
ら成る誘電体層を設けた粒界層型磁器誘電体が提案され
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｂ
ａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）ＴｉＯ3，
（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）ＴｉＯ3等
の半導体磁器は、粒界相ｂの材料を変えただけでは、み
かけの比誘電率εappの向上には限度があり、より高い
静電容量の磁器コンデンサを取得したいという要求に対
しては結晶粒を大きく成長させ粒界相を薄くする等して
いるが、それ程高い静電容量の磁器コンデンサは得られ
ないという不都合を有する。 【０００５】また、特開昭58-123714号で提案の粒界層
型磁器誘電体は、ＺｎＯとＢａＣＯ3（またはＺｎＯと
ＳｒＣＯ3）の混合粉体を焼成した焼結体の表面にＢｉ2
Ｏ3およびＴｉＯ2から成る混合物を有機バインダーを用
いて付着させ、その後焼成処理を施すようにしているた
め、ＢａＯはＺｎＯ粒子を囲んでいるのではなく、不均
一に偏在しているのに加え、焼成処理後はＢｉ、Ｔｉ濃
度は磁器誘電体の表面付近では高く、内部は低く、不均
一な状態であり、粒界絶縁層が不均一な磁器誘電体であ
るという不都合がある。 【０００６】本発明は前記不都合を解消し、みかけの比
誘電率εappの向上した粒界絶縁型半導体磁器を提供す
ることを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の粒界絶縁型半導
体磁器は、主相成分粉末と、該主相成分と共に複合相を
形成するための他成分粉末を水と共に湿式混合した後、
乾燥して粉末を作製し、次いで該粉末にバインダーとし
てＰＶＡを加えて所望形状に成型し、その後これを還元
雰囲気中で焼成して成り、多結晶体を構成する各結晶粒
が、半導電性酸化物の主相と、この主相成分と他成分と
から成り該主相を囲繞する誘電性酸化物の複合相とから
成る。 【０００８】半導体性酸化物の主相の周囲に均一に主相
成分と他成分とから成る誘電性酸化物の複合相が形成さ
れることにより、みかけの比誘電率εappが高く、絶縁
抵抗の高い粒界絶縁型半導体磁器が得られる。 【０００９】 【発明の実施の形態】添付図面に従って本発明の粒界絶
縁型半導体磁器について説明する。図１は本発明の粒界
絶縁型半導体磁器の１実施例の結晶構造の該略図であ
る。図中、１は粒界絶縁型半導体磁器を構成する多結晶
体を示し、各結晶粒２は半導電性酸化物の主相３とこれ
を囲繞する複合相４とから成り、該複合相４は主相成分
と他成分との固溶体である誘電性酸化物で形成される。
尚、図中、５は結晶粒２間の粒界相を示す。 【００１０】主相３は、一般には、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉから選択された少
なくとも１種類以上の元素と、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，
Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｗ，Ｓｎ，Ｓｂから選
択された少なくとも１種類以上の元素を含む酸化物、例
えばＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）Ｔｉ
Ｏ3，（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）Ｔｉ
Ｏ3等のペロブスカイト型半導電性酸化物や、或いはＴ
ｉＯ2，ＳｎＯ2，ＺｎＯの元素単位の半導電性酸化物等
から成る。 【００１１】複合相４中の主相３成分と固溶体を形成し
ている他の成分は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ等から
選択される。 【００１２】粒界相５は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎｉ，
Ｚｎ等から選択された元素から構成されるガラス状マト
リックスとして存在する。 【００１３】 【実施例】本発明の具体的実施例を比較例と共に説明す
る。 【００１４】実施例１ 純度99.9％の半導電性の酸化チタン（ＴｉＯ2）の粉末
を粒径を大きくするために1250℃で2時間熱処理して平
均粒径5μmのＴｉＯ2粉末を得た。 【００１５】次に、上記ＴｉＯ2 1モルに対して硝酸バ
リウムＢａ（ＮＯ3）2が3モル％、硝酸ストロンチウム
Ｓｒ（ＮＯ3）2が2モル％となるように、ＴｉＯ2を50
g、Ｂａ（ＮＯ3）2を4.89g、Ｓｒ（ＮＯ3）2を2.64g秤
量し、水を溶媒としてボールミルで10時間湿式混合した
後、スプレードライヤーで噴霧乾燥して粉末を得た。 【００１６】次いで、この粉末にＰＶＡバインダーを加
えて擂潰機で約30分間混合して団粒を作製した。この団
粒を金型に入れ、2ton／cm2の加圧圧縮で直径20mmφ、
肉厚1mmの円板状に成型した後、Ｈ2 4％／Ｎ2 96％の還
元雰囲気中で1300℃で2時間焼成し、50個の焼結体を得
た。 【００１７】得られた焼結体をスライスしてイオンミル
にて処理し、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用
い、焼結体の元素分布を調べた。 【００１８】この結果、該焼結体はＴｉＯ2から成る主
相のまわりを（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3複合相が囲繞する
結晶粒と、これら結晶粒間の粒界相とから構成されてい
ることが確認された。 【００１９】次に残りの焼結体の片面にＢｉ2Ｏ3−Ｃｕ
Ｏ−Ｂ2Ｏ3から成る絶縁ペーストを該焼成体の重量に対
して5wt％塗布し、大気中で1200℃で熱処理し、粒界絶
縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電率εapp、誘
電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値
を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２０】比較例１ 平均粒径5μmの酸化チタン（ＴｉＯ2）1モルに対して炭
酸バリウム（ＢａＣＯ3）が3モル％、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3）が2モル％となるように、ＴｉＯ2を50
g、ＢａＣＯ3を3.7g、ＳｒＣＯ3を1.85g秤量し、その後
は実施例１と同様にして得た焼焼結体の片面に実施例１
と同様にして絶縁ペーストを塗布して熱処理した試料を
作製し、みかけの比誘電率εapp、誘電体損失tanσ並び
に絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値を算出してその結果
を下記表１に示した。 【００２１】実施例２ 炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3） 1モルに対して酸化
チタン（ＴｉＯ2）が0.998モル％、酸化ニオブ（Ｎｂ2
Ｏ5）が0.002モル％となるように、ＳｒＣＯ3を518.8
g、ＴｉＯ2を280.2ｇ、Ｎｂ2Ｏ5を0.9g秤量し、混合し
た後仮焼し、平均粒径5μmのＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎ
ｂ0.002）Ｏ3粉末を得た。 【００２２】次に上記Ｓｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3
1モルに対して、酢酸カルシウム（Ｃａ（Ｃ2Ｈ
3Ｏ2）2）が5モル％、オキシ硝酸チタン（ＴｉＯ（ＮＯ
3）2）が5モル％となるように、上記Ｓｒ（Ｔｉ0.998Ｎ
ｂ0.002）Ｏ3を50.0g、Ｃａ（Ｃ2Ｈ3Ｏ2）2を2.15g、Ｔ
ｉＯ（ＮＯ3）2を2.56g秤量して、その後は実施例１と
同様にして還元雰囲気中で、ただし1400℃で焼成し、50
個の焼結体を得た。 【００２３】得られた焼結体の元素分布を実施例１と同
様にして走査型透過電子顕微鏡で調べたところ、該焼成
体はＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3から成る主相のま
わりを（Ｓｒ，Ｃａ）ＴｉＯ3複合相が囲繞する結晶粒
とこれら結晶粒間の粒界相とから構成されていることが
確認された。 【００２４】次に残りの焼結体の両面にＡｇを焼付けし
て、粒界絶縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電率
εapp、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定
し、平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２５】比較例２ 平均粒径5μmのＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3 1モル
に対して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が５モル％、酸
化チタン（ＴｉＯ2）が５モル％になるようにＳｒ（Ｔ
ｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3を50g、ＣａＣＯ3を1.36g、Ｔｉ
Ｏ2を1.09g秤量して、その後は実施例２と同様にして得
た焼結体の片面に実施例１と同様にして絶縁ペーストを
塗布して熱処理した試料を作製し、みかけの比誘電率ε
app、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、
平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２６】前記実施例では主相成分として酸化チタン
（ＴｉＯ2）、またはＴｉの一部をＮｂに置換したチタ
ン酸ストロンチウム（Ｓｒ（Ｔｉ1-xＮｂx）Ｏ3）を用
いた場合を示したが、主相成分として酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）を用いた場合の実施例について説明する。 【００２７】実施例３ 純度99.9％の半導電性の酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末を粒
径を大きくするために1250℃で5時間熱処理して平均粒
径8μmのＺｎＯ粉末を得た。 【００２８】次に、上記ＺｎＯ 1モルに対して塩化カル
シウム（ＣａＣｌ2）が2モル％、塩化チタン（ＴｉＣｌ
4）が3モル％となるように、ＺｎＯを50g、ＣａＣｌ2を
1.36g、ＴｉＣｌ4を3.49g秤量し、水を溶媒としてボー
ルミルで１０時間攪拌後、アンモニア水（ＮＨ3）を５
モル添加し、ＺｎＯ粉末上にＣａ，Ｔｉ成分の微粒子を
沈澱させた。 【００２９】次いで、この沈殿物を濾過、乾燥した後、
ＰＶＡバインダーを加えて擂潰機で約30分間混合して団
粒を作製した。この団粒を金型に入れ、2ton／cm2の加
圧圧縮で直径20mmφ、肉厚1mmの円板状に成型した後、1
300℃で2時間焼成し、50個の焼結体を得た。 【００３０】得られた焼結体の元素分布を実施例１と同
様にして走査型透過電子顕微鏡で調べたところ、該焼結
体はＺｎＯから成る主相のまわりを（Ｚｎ，Ｃａ）Ｔｉ
Ｏ3複合相が囲繞する結晶粒と、これら結晶粒間の粒界
相とから構成されていることが確認された。 【００３１】次に、残りの焼結体の両面にＡｇを焼付け
して、粒界絶縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電
率εapp、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定
し、平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００３２】比較例３ 平均粒径8μmの酸化亜鉛（ＺｎＯ）1モルに対して炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ3）が2モル％、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2）が3モル％となるように、ＺｎＯを50g、ＣａＣＯ3
を1.23g、ＴｉＯ2を1.47g秤量し、その後は実施例３と
同様にして得た焼結体に、実施例３と同様にしてＡｇを
焼付けた試料を作製し、みかけの比誘電率εapp、誘電
体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値を
算出してその結果を下記表１に示した。 【００３３】 【表１】【００３４】表１から明らかなように、実施例１〜３の
粒界絶縁型半導体磁器の全てが比較例１〜３に比して、
みかけの比誘電率εappが極めて大きく、しかも誘電体
損失tanσや絶縁抵抗値ＩＲも優れることが分かる。 【００３５】 【発明の効果】このように、本発明の粒界絶縁型半導体
磁器は、主相成分粉末と、該主相成分と共に複合相を形
成するための他成分粉末を水と共に湿式混合した後、乾
燥して粉末を作製し、次いで該粉末にバインダーとして
ＰＶＡを加えて所望形状に成型し、その後これを還元雰
囲気中で焼成して成り、多結晶体を構成する各結晶粒を
半導電性酸化物の主相と、この主相成分と他成分とから
成り該主相を囲繞する誘電性酸化物の複合相とで構成す
るようにしたので、みかけの比誘電率εappに優れる等
の効果を有する。
磁器に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の粒界絶縁型半導体磁器と
しては、ＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）
ＴｉＯ3，（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）
ＴｉＯ3等の半導体磁器が知られている。これらは図２
に示す如く多結晶体を構成する半導電性の結晶粒ａとこ
れら結晶粒ａ間の粒界相ｂとで構成されており、みかけ
の比誘電率εappは結晶粒ａを形成する材料と粒界相ｂ
を形成する材料との組み合わせで決定される。 【０００３】また、特開昭58-123714号でＺｎＯとＢａ
ＣＯ3（またはＺｎＯとＳｒＣＯ3）の混合粉体を焼成し
た焼結体の表面にＢｉ2Ｏ3およびＴｉＯ2から成る混合
物を有機バインダーを用いて付着させ、その後焼成処理
を施した、ＺｎＯを主体とする焼結体の粒界にＢａ，Ｓ
ｒのうち少なくとも一元素およびＴｉとＢｉの酸化物か
ら成る誘電体層を設けた粒界層型磁器誘電体が提案され
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｂ
ａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）ＴｉＯ3，
（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）ＴｉＯ3等
の半導体磁器は、粒界相ｂの材料を変えただけでは、み
かけの比誘電率εappの向上には限度があり、より高い
静電容量の磁器コンデンサを取得したいという要求に対
しては結晶粒を大きく成長させ粒界相を薄くする等して
いるが、それ程高い静電容量の磁器コンデンサは得られ
ないという不都合を有する。 【０００５】また、特開昭58-123714号で提案の粒界層
型磁器誘電体は、ＺｎＯとＢａＣＯ3（またはＺｎＯと
ＳｒＣＯ3）の混合粉体を焼成した焼結体の表面にＢｉ2
Ｏ3およびＴｉＯ2から成る混合物を有機バインダーを用
いて付着させ、その後焼成処理を施すようにしているた
め、ＢａＯはＺｎＯ粒子を囲んでいるのではなく、不均
一に偏在しているのに加え、焼成処理後はＢｉ、Ｔｉ濃
度は磁器誘電体の表面付近では高く、内部は低く、不均
一な状態であり、粒界絶縁層が不均一な磁器誘電体であ
るという不都合がある。 【０００６】本発明は前記不都合を解消し、みかけの比
誘電率εappの向上した粒界絶縁型半導体磁器を提供す
ることを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の粒界絶縁型半導
体磁器は、主相成分粉末と、該主相成分と共に複合相を
形成するための他成分粉末を水と共に湿式混合した後、
乾燥して粉末を作製し、次いで該粉末にバインダーとし
てＰＶＡを加えて所望形状に成型し、その後これを還元
雰囲気中で焼成して成り、多結晶体を構成する各結晶粒
が、半導電性酸化物の主相と、この主相成分と他成分と
から成り該主相を囲繞する誘電性酸化物の複合相とから
成る。 【０００８】半導体性酸化物の主相の周囲に均一に主相
成分と他成分とから成る誘電性酸化物の複合相が形成さ
れることにより、みかけの比誘電率εappが高く、絶縁
抵抗の高い粒界絶縁型半導体磁器が得られる。 【０００９】 【発明の実施の形態】添付図面に従って本発明の粒界絶
縁型半導体磁器について説明する。図１は本発明の粒界
絶縁型半導体磁器の１実施例の結晶構造の該略図であ
る。図中、１は粒界絶縁型半導体磁器を構成する多結晶
体を示し、各結晶粒２は半導電性酸化物の主相３とこれ
を囲繞する複合相４とから成り、該複合相４は主相成分
と他成分との固溶体である誘電性酸化物で形成される。
尚、図中、５は結晶粒２間の粒界相を示す。 【００１０】主相３は、一般には、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉから選択された少
なくとも１種類以上の元素と、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，
Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｗ，Ｓｎ，Ｓｂから選
択された少なくとも１種類以上の元素を含む酸化物、例
えばＢａＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＳｒx）Ｔｉ
Ｏ3，（Ｓｒ1-xＣａx）ＴｉＯ3，（Ｂａ1-xＣａx）Ｔｉ
Ｏ3等のペロブスカイト型半導電性酸化物や、或いはＴ
ｉＯ2，ＳｎＯ2，ＺｎＯの元素単位の半導電性酸化物等
から成る。 【００１１】複合相４中の主相３成分と固溶体を形成し
ている他の成分は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉ等から
選択される。 【００１２】粒界相５は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎｉ，
Ｚｎ等から選択された元素から構成されるガラス状マト
リックスとして存在する。 【００１３】 【実施例】本発明の具体的実施例を比較例と共に説明す
る。 【００１４】実施例１ 純度99.9％の半導電性の酸化チタン（ＴｉＯ2）の粉末
を粒径を大きくするために1250℃で2時間熱処理して平
均粒径5μmのＴｉＯ2粉末を得た。 【００１５】次に、上記ＴｉＯ2 1モルに対して硝酸バ
リウムＢａ（ＮＯ3）2が3モル％、硝酸ストロンチウム
Ｓｒ（ＮＯ3）2が2モル％となるように、ＴｉＯ2を50
g、Ｂａ（ＮＯ3）2を4.89g、Ｓｒ（ＮＯ3）2を2.64g秤
量し、水を溶媒としてボールミルで10時間湿式混合した
後、スプレードライヤーで噴霧乾燥して粉末を得た。 【００１６】次いで、この粉末にＰＶＡバインダーを加
えて擂潰機で約30分間混合して団粒を作製した。この団
粒を金型に入れ、2ton／cm2の加圧圧縮で直径20mmφ、
肉厚1mmの円板状に成型した後、Ｈ2 4％／Ｎ2 96％の還
元雰囲気中で1300℃で2時間焼成し、50個の焼結体を得
た。 【００１７】得られた焼結体をスライスしてイオンミル
にて処理し、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用
い、焼結体の元素分布を調べた。 【００１８】この結果、該焼結体はＴｉＯ2から成る主
相のまわりを（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3複合相が囲繞する
結晶粒と、これら結晶粒間の粒界相とから構成されてい
ることが確認された。 【００１９】次に残りの焼結体の片面にＢｉ2Ｏ3−Ｃｕ
Ｏ−Ｂ2Ｏ3から成る絶縁ペーストを該焼成体の重量に対
して5wt％塗布し、大気中で1200℃で熱処理し、粒界絶
縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電率εapp、誘
電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値
を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２０】比較例１ 平均粒径5μmの酸化チタン（ＴｉＯ2）1モルに対して炭
酸バリウム（ＢａＣＯ3）が3モル％、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3）が2モル％となるように、ＴｉＯ2を50
g、ＢａＣＯ3を3.7g、ＳｒＣＯ3を1.85g秤量し、その後
は実施例１と同様にして得た焼焼結体の片面に実施例１
と同様にして絶縁ペーストを塗布して熱処理した試料を
作製し、みかけの比誘電率εapp、誘電体損失tanσ並び
に絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値を算出してその結果
を下記表１に示した。 【００２１】実施例２ 炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3） 1モルに対して酸化
チタン（ＴｉＯ2）が0.998モル％、酸化ニオブ（Ｎｂ2
Ｏ5）が0.002モル％となるように、ＳｒＣＯ3を518.8
g、ＴｉＯ2を280.2ｇ、Ｎｂ2Ｏ5を0.9g秤量し、混合し
た後仮焼し、平均粒径5μmのＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎ
ｂ0.002）Ｏ3粉末を得た。 【００２２】次に上記Ｓｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3
1モルに対して、酢酸カルシウム（Ｃａ（Ｃ2Ｈ
3Ｏ2）2）が5モル％、オキシ硝酸チタン（ＴｉＯ（ＮＯ
3）2）が5モル％となるように、上記Ｓｒ（Ｔｉ0.998Ｎ
ｂ0.002）Ｏ3を50.0g、Ｃａ（Ｃ2Ｈ3Ｏ2）2を2.15g、Ｔ
ｉＯ（ＮＯ3）2を2.56g秤量して、その後は実施例１と
同様にして還元雰囲気中で、ただし1400℃で焼成し、50
個の焼結体を得た。 【００２３】得られた焼結体の元素分布を実施例１と同
様にして走査型透過電子顕微鏡で調べたところ、該焼成
体はＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3から成る主相のま
わりを（Ｓｒ，Ｃａ）ＴｉＯ3複合相が囲繞する結晶粒
とこれら結晶粒間の粒界相とから構成されていることが
確認された。 【００２４】次に残りの焼結体の両面にＡｇを焼付けし
て、粒界絶縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電率
εapp、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定
し、平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２５】比較例２ 平均粒径5μmのＳｒ（Ｔｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3 1モル
に対して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が５モル％、酸
化チタン（ＴｉＯ2）が５モル％になるようにＳｒ（Ｔ
ｉ0.998Ｎｂ0.002）Ｏ3を50g、ＣａＣＯ3を1.36g、Ｔｉ
Ｏ2を1.09g秤量して、その後は実施例２と同様にして得
た焼結体の片面に実施例１と同様にして絶縁ペーストを
塗布して熱処理した試料を作製し、みかけの比誘電率ε
app、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、
平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００２６】前記実施例では主相成分として酸化チタン
（ＴｉＯ2）、またはＴｉの一部をＮｂに置換したチタ
ン酸ストロンチウム（Ｓｒ（Ｔｉ1-xＮｂx）Ｏ3）を用
いた場合を示したが、主相成分として酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）を用いた場合の実施例について説明する。 【００２７】実施例３ 純度99.9％の半導電性の酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末を粒
径を大きくするために1250℃で5時間熱処理して平均粒
径8μmのＺｎＯ粉末を得た。 【００２８】次に、上記ＺｎＯ 1モルに対して塩化カル
シウム（ＣａＣｌ2）が2モル％、塩化チタン（ＴｉＣｌ
4）が3モル％となるように、ＺｎＯを50g、ＣａＣｌ2を
1.36g、ＴｉＣｌ4を3.49g秤量し、水を溶媒としてボー
ルミルで１０時間攪拌後、アンモニア水（ＮＨ3）を５
モル添加し、ＺｎＯ粉末上にＣａ，Ｔｉ成分の微粒子を
沈澱させた。 【００２９】次いで、この沈殿物を濾過、乾燥した後、
ＰＶＡバインダーを加えて擂潰機で約30分間混合して団
粒を作製した。この団粒を金型に入れ、2ton／cm2の加
圧圧縮で直径20mmφ、肉厚1mmの円板状に成型した後、1
300℃で2時間焼成し、50個の焼結体を得た。 【００３０】得られた焼結体の元素分布を実施例１と同
様にして走査型透過電子顕微鏡で調べたところ、該焼結
体はＺｎＯから成る主相のまわりを（Ｚｎ，Ｃａ）Ｔｉ
Ｏ3複合相が囲繞する結晶粒と、これら結晶粒間の粒界
相とから構成されていることが確認された。 【００３１】次に、残りの焼結体の両面にＡｇを焼付け
して、粒界絶縁型半導体磁器を作製し、みかけの比誘電
率εapp、誘電体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定
し、平均値を算出してその結果を下記表１に示した。 【００３２】比較例３ 平均粒径8μmの酸化亜鉛（ＺｎＯ）1モルに対して炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ3）が2モル％、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2）が3モル％となるように、ＺｎＯを50g、ＣａＣＯ3
を1.23g、ＴｉＯ2を1.47g秤量し、その後は実施例３と
同様にして得た焼結体に、実施例３と同様にしてＡｇを
焼付けた試料を作製し、みかけの比誘電率εapp、誘電
体損失tanσ並びに絶縁抵抗値ＩＲを測定し、平均値を
算出してその結果を下記表１に示した。 【００３３】 【表１】【００３４】表１から明らかなように、実施例１〜３の
粒界絶縁型半導体磁器の全てが比較例１〜３に比して、
みかけの比誘電率εappが極めて大きく、しかも誘電体
損失tanσや絶縁抵抗値ＩＲも優れることが分かる。 【００３５】 【発明の効果】このように、本発明の粒界絶縁型半導体
磁器は、主相成分粉末と、該主相成分と共に複合相を形
成するための他成分粉末を水と共に湿式混合した後、乾
燥して粉末を作製し、次いで該粉末にバインダーとして
ＰＶＡを加えて所望形状に成型し、その後これを還元雰
囲気中で焼成して成り、多結晶体を構成する各結晶粒を
半導電性酸化物の主相と、この主相成分と他成分とから
成り該主相を囲繞する誘電性酸化物の複合相とで構成す
るようにしたので、みかけの比誘電率εappに優れる等
の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の粒界絶縁型半導体磁器の１実施例の
結晶構造の該略図、 【図２】 従来の粒界絶縁型半導体磁器の結晶構造の該
略図。 【符号の説明】 １ 多結晶体、 ２ 結晶粒、 ３ 主相、
４ 複合相、 ５ 粒界相。
結晶構造の該略図、 【図２】 従来の粒界絶縁型半導体磁器の結晶構造の該
略図。 【符号の説明】 １ 多結晶体、 ２ 結晶粒、 ３ 主相、
４ 複合相、 ５ 粒界相。
フロントページの続き
(72)発明者 福井 正見
東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽
誘電株式会社内
(72)発明者 山岡 信立
東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽
誘電株式会社内
(56)参考文献 特開 昭61−256960（ＪＰ，Ａ)
特公 昭60−43651（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １． 主相成分粉末と、該主相成分と共に複合相を形成
するための他成分粉末を水と共に湿式混合した後、乾燥
して粉末を作製し、次いで該粉末にバインダーとしてＰ
ＶＡを加えて所望形状に成型し、その後これを還元雰囲
気中で焼成して成り、多結晶体を構成する各結晶粒が、
半導電性酸化物の主相と、この主相成分と他成分とから
成り該主相を囲繞する誘電性酸化物の複合相とから成る
粒界絶縁型半導体磁器。 ２． 主相はＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚ
ｎ，Ｐｂ，Ｂｉから選択された少なくとも１種類以上の
元素と、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｗ，Ｓｎ，Ｓｂから選択された少なくとも１
種類以上の元素を含む酸化物から成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の半導体磁器。 ３． 主相は元素単位の酸化物から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の半導体磁器。 ４． 複合相の他成分はＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｓｒ，Ｂａ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｉから
選択された元素から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の半導体磁
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246139A JP2645815B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 粒界絶縁型半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246139A JP2645815B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 粒界絶縁型半導体磁器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61287727A Division JP2649341B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 粒界絶縁型半導体磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0867562A JPH0867562A (ja) | 1996-03-12 |
| JP2645815B2 true JP2645815B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17144068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7246139A Expired - Lifetime JP2645815B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 粒界絶縁型半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645815B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4552450B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2010-09-29 | 株式会社デンソー | 圧電スタックの製造方法 |
| JP2018145076A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物及び電子部品 |
| JP2018145075A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物及び電子部品 |
| EP3778531A4 (en) | 2018-04-11 | 2022-04-27 | Shoei Chemical Inc. | DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION AND CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT |
| CN113072376A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-06 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 一种晶界层半导化陶瓷基片用氧化剂及其涂覆方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043651A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 耐プラズマ性レジスト |
| JPS61256960A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-14 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1995
- 1995-09-25 JP JP7246139A patent/JP2645815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0867562A (ja) | 1996-03-12 |
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