JP2708506B2 - 温度補償用誘電体磁器組成物 - Google Patents
温度補償用誘電体磁器組成物Info
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- JP2708506B2 JP2708506B2 JP63294098A JP29409888A JP2708506B2 JP 2708506 B2 JP2708506 B2 JP 2708506B2 JP 63294098 A JP63294098 A JP 63294098A JP 29409888 A JP29409888 A JP 29409888A JP 2708506 B2 JP2708506 B2 JP 2708506B2
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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、温度補償用誘電体磁器組成物に係り、特に
高いＱ値を有し、高誘電率であり、誘電率温度係数が小
さくかつ低温で焼結が可能な温度補償用誘電体磁器組成
物に関する。
高いＱ値を有し、高誘電率であり、誘電率温度係数が小
さくかつ低温で焼結が可能な温度補償用誘電体磁器組成
物に関する。
電子回路のコンデンサ材料等として用いられる誘電体
材料のうち、温度補償用誘電体材料としては、従来、Ba
O−TiO2−NdO3/2系磁器組成物や、CaTiO3−MgTiO3−La2
O3・2TiO2系磁器組成物を用いていた。
材料のうち、温度補償用誘電体材料としては、従来、Ba
O−TiO2−NdO3/2系磁器組成物や、CaTiO3−MgTiO3−La2
O3・2TiO2系磁器組成物を用いていた。
上記のこれらの磁器組成物は本焼成温度が1300℃〜13
40℃と比較的高温であるため、積層チップコンデンサの
如き構造のコンデンサを製造する場合、内部電極には高
温に耐える電極材料、パラジウム（Pd）、金（Au）、白
金（Pt）又はその合金等を使用する必要があった。
40℃と比較的高温であるため、積層チップコンデンサの
如き構造のコンデンサを製造する場合、内部電極には高
温に耐える電極材料、パラジウム（Pd）、金（Au）、白
金（Pt）又はその合金等を使用する必要があった。
ところがこれらの電極材料は高価であるため、結果的
に積層チップコンデンサのコストを著しく高くすること
になる。
に積層チップコンデンサのコストを著しく高くすること
になる。
内部電極の電極材料として、コストの安い銀−パラジ
ウム（Ag−Pd）合金を使用すれば、安いコストで積層チ
ップコンデンサの製造が可能である。しかし、誘電体材
料の焼成温度はAgの蒸発等が起きないように1200℃以下
に下げる必要がある。
ウム（Ag−Pd）合金を使用すれば、安いコストで積層チ
ップコンデンサの製造が可能である。しかし、誘電体材
料の焼成温度はAgの蒸発等が起きないように1200℃以下
に下げる必要がある。
ところが、従来の誘電体材料では焼成温度を下げると
誘電率や絶縁抵抗（IR）が低下し、素子の信頼性等で満
足な特性が得られないという問題点があった。
誘電率や絶縁抵抗（IR）が低下し、素子の信頼性等で満
足な特性が得られないという問題点があった。
従って、本発明の目的は高いＱ値を有し、高誘電率、
高絶縁抵抗であってかつ、誘電率の温度係数が小さい誘
電体磁器組成物の本焼成温度を従来のものより約140℃
〜300℃低下させた焼結性良好な誘電体磁器組成物を提
供することである。
高絶縁抵抗であってかつ、誘電率の温度係数が小さい誘
電体磁器組成物の本焼成温度を従来のものより約140℃
〜300℃低下させた焼結性良好な誘電体磁器組成物を提
供することである。
このため本発明者等は、鋭意研究の結果、 BaO :1.0mol％〜15.0mol％ TiO2 :50.0mol％〜67.5mol％ NdO3/2 :20.0mol％〜47.5mol％ の合計が100部から成る主成分に対して、副成分とし
て、MnOを０〜0.3wt％、Pb5Ge3O11を２〜20wt％添加含
有させた磁器組成物により、上記目的を達成することを
見出した。
て、MnOを０〜0.3wt％、Pb5Ge3O11を２〜20wt％添加含
有させた磁器組成物により、上記目的を達成することを
見出した。
これにより、高誘電率、高絶縁抵抗である上、誘電率
の温度係数が小さく、焼成温度が従来より低いにも拘ら
ず焼結性良好な誘電体磁器組成物を提供できる。
の温度係数が小さく、焼成温度が従来より低いにも拘ら
ず焼結性良好な誘電体磁器組成物を提供できる。
本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明の誘電体磁器組成物を得るため出発原料とし
て、BaCO3、TiO2、Nd2O3、MnCO3、PbO、GeO2の各粉末を
用いる。なおこれらの原料粉末は純度95％のNd2O3を除
いて、何れも純度98％以上のものを使用する。
て、BaCO3、TiO2、Nd2O3、MnCO3、PbO、GeO2の各粉末を
用いる。なおこれらの原料粉末は純度95％のNd2O3を除
いて、何れも純度98％以上のものを使用する。
次に誘電体磁器組成物の主成分となるBaCO3、TiO2、N
d2O3と、添加物となるMnCO3の各粉末を後掲の第１表の
組成範囲となるように秤量し、これをボールミル中で湿
式混合処理する。
d2O3と、添加物となるMnCO3の各粉末を後掲の第１表の
組成範囲となるように秤量し、これをボールミル中で湿
式混合処理する。
さらにこの混合物を脱水乾燥し、直径60mmφ、高さ50
mmの円柱状に加圧成形し、1100℃〜1200℃の温度条件で
２時間空気中で仮焼成を行う。その後、この仮焼成物を
更に粉砕する。
mmの円柱状に加圧成形し、1100℃〜1200℃の温度条件で
２時間空気中で仮焼成を行う。その後、この仮焼成物を
更に粉砕する。
この粉砕粉末に副成分としてPb5Ge3O11を第１表の組
成範囲となるように秤量し、これを再度ボールミル中で
湿式合成処理を行う。
成範囲となるように秤量し、これを再度ボールミル中で
湿式合成処理を行う。
脱水乾燥後に粘結剤としてポリビニールアルコール
（PVA）を適当量加え、約３トン／cm2の圧力を加えて、
直径16.5mmφ、厚み0.6mmの円板に加圧成形した後、960
〜1300℃の温度条件で２時間本焼成する。
（PVA）を適当量加え、約３トン／cm2の圧力を加えて、
直径16.5mmφ、厚み0.6mmの円板に加圧成形した後、960
〜1300℃の温度条件で２時間本焼成する。
このようにして得られる各誘電体磁器組成物の両端面
に銀電極を焼きつけて磁器コンデンサとする。これらの
磁器コンデンサ試料の誘電率（εS）、Ｑ、誘電率の温
度係数（T.C）PPM/℃、絶縁抵抗（IR）等を測定し、得
られた結果を第１表に示す。
に銀電極を焼きつけて磁器コンデンサとする。これらの
磁器コンデンサ試料の誘電率（εS）、Ｑ、誘電率の温
度係数（T.C）PPM/℃、絶縁抵抗（IR）等を測定し、得
られた結果を第１表に示す。
第１表において、T.Cは＋20℃を基準として＋20℃〜8
5℃の温度範囲で周波数1KHzの条件で測定した。また、
本焼成時の焼成温度及び焼結性についても併記した。
5℃の温度範囲で周波数1KHzの条件で測定した。また、
本焼成時の焼成温度及び焼結性についても併記した。
さらに第１表中、試料番号に○印を付したものは本発
明の範囲内のものであり、×印を付したものは本発明の
範囲外のものである。
明の範囲内のものであり、×印を付したものは本発明の
範囲外のものである。
第１表から、本発明の誘電体磁器組成物では、誘電率
εS、Ｑ値が高くなり、絶縁抵抗IRも高い上に誘電率の
温度係数が小さく、しかも焼成温度が1000℃〜1160℃
と、従来のものより140℃〜300℃も低くすることがで
き、焼結性も良好なものが得られることが明らかであ
る。
εS、Ｑ値が高くなり、絶縁抵抗IRも高い上に誘電率の
温度係数が小さく、しかも焼成温度が1000℃〜1160℃
と、従来のものより140℃〜300℃も低くすることがで
き、焼結性も良好なものが得られることが明らかであ
る。
次に本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲の限定理由
について、第１表と第１図を用いて説明する。
について、第１表と第１図を用いて説明する。
第１図は本発明の誘電体磁器組成物におけるPb5Ge3O
11添加量と焼成温度の関係図である。
11添加量と焼成温度の関係図である。
先ず、BaOが1.0mol％以下では誘電率εSが小さく（例
えば試料No.22〜24参照）、誘電率の低温係数T.Cが＋側
へ大きくなり（例えば試料No.24参照）、実用的でな
い。一方、BaOが15.0mol％以上になると、Ｑが小さくな
る（例えば試料No.1〜３参照）。
えば試料No.22〜24参照）、誘電率の低温係数T.Cが＋側
へ大きくなり（例えば試料No.24参照）、実用的でな
い。一方、BaOが15.0mol％以上になると、Ｑが小さくな
る（例えば試料No.1〜３参照）。
次にTiO2が50.0mol％以下では焼結性が悪く、誘電率
εSも低い（例えば試料No.15、21参照）。
εSも低い（例えば試料No.15、21参照）。
またTiO2が67.5mol％以上では誘電率εSが小さく（例
えば試料No.10,16参照）、Ｑ値が小さい（例えば試料N
o.4参照）。
えば試料No.10,16参照）、Ｑ値が小さい（例えば試料N
o.4参照）。
NdO3/2が20.0mol％以下では、Ｑ値が小さくなり（例
えば試料No.1,4参照）、47.5mol％以上では、焼結性が
悪く、誘電率εSも低い（例えば試料No.21参照）。
えば試料No.1,4参照）、47.5mol％以上では、焼結性が
悪く、誘電率εSも低い（例えば試料No.21参照）。
またMnOは全く添加しなくても実用的には問題ないが
（例えば試料No.5,19参照）、0.3wt％まで添加すること
により絶縁抵抗IRが向上し、誘電率の温度係数T.Cも有
利になる（例えば試料No.5−1,5−2,19−１、19−２参
照）。しかし、0.3wt％以上添加すると、焼結性悪く、
緻密な磁器組成物が得られない（例えば試料No.5−３、
19−３参照）。
（例えば試料No.5,19参照）、0.3wt％まで添加すること
により絶縁抵抗IRが向上し、誘電率の温度係数T.Cも有
利になる（例えば試料No.5−1,5−2,19−１、19−２参
照）。しかし、0.3wt％以上添加すると、焼結性悪く、
緻密な磁器組成物が得られない（例えば試料No.5−３、
19−３参照）。
Pb5Ge3O11の添加量は焼成温度に影響するが、第２図
等からも明らかな如く、2wt％以下では焼成温度が1200
℃以上と低くならず、本発明の目的に合致しない（例え
ば試料No.5−4,5−5,19−4,19−５参照）。また20wt％
以上になると焼成温度は低下するが焼結性が悪くなるば
かりでなく、電気特性も非常に悪くなり、緻密な誘電体
磁器組成物が得られなくなる。
等からも明らかな如く、2wt％以下では焼成温度が1200
℃以上と低くならず、本発明の目的に合致しない（例え
ば試料No.5−4,5−5,19−4,19−５参照）。また20wt％
以上になると焼成温度は低下するが焼結性が悪くなるば
かりでなく、電気特性も非常に悪くなり、緻密な誘電体
磁器組成物が得られなくなる。
さらにGeO2原料が高価なため、製品のコスト高につな
がる（例えば試料No.5−10,19−10参照）。
がる（例えば試料No.5−10,19−10参照）。
なお、第２図は本発明の誘電体磁器組成物の主成分の
組成範囲を示す成分図である。この主成分の範囲内に副
成分としてMnOを０〜0.3wt％、Pb5Ge3O11を２〜20wt％
を添加含有せしめたものが本発明である。
組成範囲を示す成分図である。この主成分の範囲内に副
成分としてMnOを０〜0.3wt％、Pb5Ge3O11を２〜20wt％
を添加含有せしめたものが本発明である。
本発明の如き組成の誘電体磁器組成物を用いることに
より、温度補償用誘電体磁器組成物として優れた特性を
有する磁器組成物を焼成温度が従来のものより140℃〜3
00℃も低くすることが出来る。
より、温度補償用誘電体磁器組成物として優れた特性を
有する磁器組成物を焼成温度が従来のものより140℃〜3
00℃も低くすることが出来る。
従って、例えば80wt％Ag−20wt％Pdの合金を内部電極
とする温度補償用積層チップコンデンサ等を低コストで
製造することが可能となった。
とする温度補償用積層チップコンデンサ等を低コストで
製造することが可能となった。
第１図は本発明の誘電体磁器組成物のPb5Ge3O11の添加
量と焼成温度の関係図、 第２図は本発明の主成分の組成範囲を示す三成分系図で
ある。
量と焼成温度の関係図、 第２図は本発明の主成分の組成範囲を示す三成分系図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今野 正彦 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−56066（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】温度補償用誘電体磁器組成物として、 BaO 1.0mol％〜15.0mol％ TiO2 50.0mol％〜67.5mol％ NdO3/2 20.0mol％〜47.5mol％ 以上の合計が100部から成る主成分に対して、副成分と
して、MnOを０〜0.3wt％とPb5Ge3O11を２〜20wt％添加
含有したことを特徴とする温度補償用誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294098A JP2708506B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294098A JP2708506B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141470A JPH02141470A (ja) | 1990-05-30 |
| JP2708506B2 true JP2708506B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17803261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294098A Expired - Fee Related JP2708506B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708506B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02263760A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-26 | Tdk Corp | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63294098A patent/JP2708506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141470A (ja) | 1990-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |