JP2681981B2 - 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物 - Google Patents
還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種電子機器に利用されるチタン酸バリウム
系の還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物に関す
るものである。
系の還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物に関す
るものである。
従来の技術 一般に還元再酸化型半導体コンデンサは、誘電体磁器
を還元雰囲気中で熱処理して半導体化し、さらに空気中
で熱処理を行って表面に薄い誘電体層を形成して、これ
に電極を付与することによって得られる。この還元再酸
化型半導体コンデンサは誘電体層を薄くできるため、見
掛け上誘電率が大きく小形で大容量で得られる。還元再
酸化型半導体コンデンサが得られる磁器組成は、特公昭
51-44738号公報や特開昭58-48908号公報に開示されてい
るようにBaTiO3を主成分としてLa,Ce,Nd等の希土類元素
酸化物を添加したものが知られている。これらの希土類
元素酸化物は、半導体化元素となるのみならずキュリー
点のシフターとなるため、室温付近で高誘電率が得ら
れ、反面誘電率の温度変化率が大きい。一方、誘電率の
温度特性を改善するためには、特公昭56-37691号公報や
特公昭56-40965号公報に開示されているようにBiを添加
したものが提案されている。
を還元雰囲気中で熱処理して半導体化し、さらに空気中
で熱処理を行って表面に薄い誘電体層を形成して、これ
に電極を付与することによって得られる。この還元再酸
化型半導体コンデンサは誘電体層を薄くできるため、見
掛け上誘電率が大きく小形で大容量で得られる。還元再
酸化型半導体コンデンサが得られる磁器組成は、特公昭
51-44738号公報や特開昭58-48908号公報に開示されてい
るようにBaTiO3を主成分としてLa,Ce,Nd等の希土類元素
酸化物を添加したものが知られている。これらの希土類
元素酸化物は、半導体化元素となるのみならずキュリー
点のシフターとなるため、室温付近で高誘電率が得ら
れ、反面誘電率の温度変化率が大きい。一方、誘電率の
温度特性を改善するためには、特公昭56-37691号公報や
特公昭56-40965号公報に開示されているようにBiを添加
したものが提案されている。
発明が解決しようとする課題 しかし、このようなBiを添加した組成物では、焼成時
にBiが蒸発し電気特性のバラツキの原因となる。特に、
還元再酸化型半導体コンデンサは表面の薄い誘電体層を
用いるため、Biの蒸発による表面付近の不均質が電気特
性のバラツキに与える影響が大きく問題となる。
にBiが蒸発し電気特性のバラツキの原因となる。特に、
還元再酸化型半導体コンデンサは表面の薄い誘電体層を
用いるため、Biの蒸発による表面付近の不均質が電気特
性のバラツキに与える影響が大きく問題となる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、量産性に
優れ誘電率の温度特性が良好な還元再酸化型半導体コン
デンサ用磁器組成物を提供することを目的とするもので
ある。
優れ誘電率の温度特性が良好な還元再酸化型半導体コン
デンサ用磁器組成物を提供することを目的とするもので
ある。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、BaTiO387.4〜9
7.3モル％、Yb2O30.7〜2.6モル％、TiO2またはZrO2の少
なくとも１つを2.0〜10.0モル％からなる組成物に対し
て、さらにMnO2を０〜2.0重量％およびSiO2を０〜1.0重
量％含有してなる還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器
組成物を提供するものである。
7.3モル％、Yb2O30.7〜2.6モル％、TiO2またはZrO2の少
なくとも１つを2.0〜10.0モル％からなる組成物に対し
て、さらにMnO2を０〜2.0重量％およびSiO2を０〜1.0重
量％含有してなる還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器
組成物を提供するものである。
作用 従来、半導体化元素兼キュリー点のシフターと考えら
れていた希土類元素を詳細に調べた結果、La,Ce,Pr,Nd
等比較的イオン半径の大きな元素は、半導体化元素兼キ
ュリー点のシフターの役目をし、これらよりイオン半径
の小さなSm,Eu,Gdはキュリー点のシフト量が小さいこと
がわかった。さらにイオン半径の小さなYbは半導体化元
素の役目だけで、キュリー点のシフトはほとんどなく、
Yb2O3の添加により温度特性が良好な還元再酸化型半導
体コンデンサが得られることを見い出した。
れていた希土類元素を詳細に調べた結果、La,Ce,Pr,Nd
等比較的イオン半径の大きな元素は、半導体化元素兼キ
ュリー点のシフターの役目をし、これらよりイオン半径
の小さなSm,Eu,Gdはキュリー点のシフト量が小さいこと
がわかった。さらにイオン半径の小さなYbは半導体化元
素の役目だけで、キュリー点のシフトはほとんどなく、
Yb2O3の添加により温度特性が良好な還元再酸化型半導
体コンデンサが得られることを見い出した。
実施例 以下、実施例をあげて本発明につき詳細に説明する。
高純度のBaTiO3,Yb2O3,TiO2,ZrO2と試薬特級のMnO2,SiO
2（純度はいずれも99.9％以上）を用い、第１表の組成
比になるように配合し、メノウ玉石を用いたボールミル
で混合し乾燥した。次にポリビニルアルコール水溶液を
バインダーとして造粒し、32メッシュパスに整粒し、直
径9mm、厚さ0.35mmの円板に約1000kg/cm2の圧力で成形
した。これらの成形体を空気中で1300〜1340℃の温度で
２時間焼成して、直径約7.5mm、厚み0.3mmの円板形誘電
体磁器を得た。次にこの磁器の両面に銀ペーストを印刷
し850℃で焼付け電極とした。このようにして作成した
磁器コンデンサについて、20℃において1KHz 1V rmsで
容量、tanδを測定し誘電率を求めた。
高純度のBaTiO3,Yb2O3,TiO2,ZrO2と試薬特級のMnO2,SiO
2（純度はいずれも99.9％以上）を用い、第１表の組成
比になるように配合し、メノウ玉石を用いたボールミル
で混合し乾燥した。次にポリビニルアルコール水溶液を
バインダーとして造粒し、32メッシュパスに整粒し、直
径9mm、厚さ0.35mmの円板に約1000kg/cm2の圧力で成形
した。これらの成形体を空気中で1300〜1340℃の温度で
２時間焼成して、直径約7.5mm、厚み0.3mmの円板形誘電
体磁器を得た。次にこの磁器の両面に銀ペーストを印刷
し850℃で焼付け電極とした。このようにして作成した
磁器コンデンサについて、20℃において1KHz 1V rmsで
容量、tanδを測定し誘電率を求めた。
また、空気中で焼成した誘電体磁器を還元雰囲気
（N2：H2＝95:5）中で950〜1150℃で４時間還元処理し
半導体磁器を得、この半導体磁器を空気中で850〜1050
℃で４時間酸化処理し、両面に銀ペーストを印刷し850
℃で焼付け電極を形成し、還元再酸化型半導体コンデン
サを得た。このようにして作成した半導体コンデンサに
ついて、20℃において1KHz 0.1Vrmsで単位面積当りの容
量（nF/cm2）、直流25V印加で絶縁抵抗IR（Ω）、直流
昇圧破壊方式で破壊電圧BDV（Ｖ）および容量（誘電
率）の温度特性（TC）（−25℃〜＋85℃で20℃基準の変
化率）を測定した。これらの測定結果を第２表に示す。
（N2：H2＝95:5）中で950〜1150℃で４時間還元処理し
半導体磁器を得、この半導体磁器を空気中で850〜1050
℃で４時間酸化処理し、両面に銀ペーストを印刷し850
℃で焼付け電極を形成し、還元再酸化型半導体コンデン
サを得た。このようにして作成した半導体コンデンサに
ついて、20℃において1KHz 0.1Vrmsで単位面積当りの容
量（nF/cm2）、直流25V印加で絶縁抵抗IR（Ω）、直流
昇圧破壊方式で破壊電圧BDV（Ｖ）および容量（誘電
率）の温度特性（TC）（−25℃〜＋85℃で20℃基準の変
化率）を測定した。これらの測定結果を第２表に示す。
第１表および第２表で＊印を付したものは本発明の範
囲外のものであり、それ以外は本発明の範囲内のもので
ある。
囲外のものであり、それ以外は本発明の範囲内のもので
ある。
Yb2O3が0.7モル％より少ない場合、誘電率の温度特性
が悪くなり、絶縁抵抗および破壊電圧が低下する。
が悪くなり、絶縁抵抗および破壊電圧が低下する。
また、2.6モル％をこえる場合は誘電率の温度特性が
悪くなる。TiO2またはZrO2の少なくとも１つを2.0〜10.
0モル％としたのは、2.0モル％より少ない場合、焼結体
表面に針状結晶の析出が多くなり、面積当りの容量およ
び破壊電圧が低下し、10.0モル％より多くなると絶縁抵
抗および破壊電圧が低下する。MnO2の添加はtanδの向
上および絶縁抵抗の向上に効果があるが、2.0重量％を
こえると誘電率の低下が大きくなる。SiO2の添加はMnO2
と同様な効果の他に焼成温度依存性を少なくする効果が
あるが、1.0重量％をこえると誘電率の低下が大きくな
る。
悪くなる。TiO2またはZrO2の少なくとも１つを2.0〜10.
0モル％としたのは、2.0モル％より少ない場合、焼結体
表面に針状結晶の析出が多くなり、面積当りの容量およ
び破壊電圧が低下し、10.0モル％より多くなると絶縁抵
抗および破壊電圧が低下する。MnO2の添加はtanδの向
上および絶縁抵抗の向上に効果があるが、2.0重量％を
こえると誘電率の低下が大きくなる。SiO2の添加はMnO2
と同様な効果の他に焼成温度依存性を少なくする効果が
あるが、1.0重量％をこえると誘電率の低下が大きくな
る。
なお、本実施例では出発原料としてMnO2を用いたが、
MnCO3を用いてもMnとして同量であれば同様な結果が得
られる。
MnCO3を用いてもMnとして同量であれば同様な結果が得
られる。
また、第２表に半導体コンデンサとしての容量（誘電
率）の温度特性を示したが、還元処理する前の磁器コン
デンサの誘電率の温度特性もほぼこれと同様であり、本
発明の組成物は磁器コンデンサとしても使えることは言
うまでもない。
率）の温度特性を示したが、還元処理する前の磁器コン
デンサの誘電率の温度特性もほぼこれと同様であり、本
発明の組成物は磁器コンデンサとしても使えることは言
うまでもない。
発明の効果 以上のように本発明の組成物によれば、Biなどの不安
定な元素を含まず量産性に優れ、誘電率の温度特性の良
好な還元再酸化型半導体コンデンサが得られ、実用的に
極めて有用である。
定な元素を含まず量産性に優れ、誘電率の温度特性の良
好な還元再酸化型半導体コンデンサが得られ、実用的に
極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】BaTiO387.4〜97.3モル％、Yb2O30.7〜2.6
モル％、TiO2またはZrO2の少なくとも１つを2.0〜10.0
モル％からなる組成物に対して、さらにMnO2を０〜2.0
重量％およびSiO2を０〜1.0重量％含有してなる還元再
酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063955A JP2681981B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063955A JP2681981B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01236607A JPH01236607A (ja) | 1989-09-21 |
| JP2681981B2 true JP2681981B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=13244252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063955A Expired - Fee Related JP2681981B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681981B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108940263A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-12-07 | 太仓萃励新能源科技有限公司 | 一种MnO2负载TiO2一维纳米材料的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100415561B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2004-01-24 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터용 유전체 조성물 및 이를 이용한 유전체의 제조방법 |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP63063955A patent/JP2681981B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108940263A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-12-07 | 太仓萃励新能源科技有限公司 | 一种MnO2负载TiO2一维纳米材料的制备方法 |
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| JPH01236607A (ja) | 1989-09-21 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |