JP2788459B2 - 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〕 本発明は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、誘電率の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。
し、高誘電率であり、誘電率の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。
〔従来の技術〕 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、BaO
−TiO2−Nd2O3系磁器組成物や、CaTiO3−La2O3・2TiO2
−MgTiO3系磁器組成物が用いられていた。
材料のうち温度補償用誘電体材料としては、従来、BaO
−TiO2−Nd2O3系磁器組成物や、CaTiO3−La2O3・2TiO2
−MgTiO3系磁器組成物が用いられていた。
ところが、上記の如き磁器組成物は本焼成温度が1300
℃〜1340℃と比較的高温であるため、積層チップコンデ
ンサのような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として高価な金（Au）、白
金（Pt）、パラジウム（Pd）又はその合金等を使用する
必要があった。
℃〜1340℃と比較的高温であるため、積層チップコンデ
ンサのような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として高価な金（Au）、白
金（Pt）、パラジウム（Pd）又はその合金等を使用する
必要があった。
そのため、結果的に積層チップコンデンサのコストを
著しく高くするものである。
著しく高くするものである。
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）の合金を使用すれば、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
材料の焼成温度を、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）の合金を使用すれば、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
材料の焼成温度を、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。
と、誘電率や絶縁抵抗が低下し、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
100〜280℃低下させた焼結性良好な誘電体磁器組成物を
提供するものである。
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
100〜280℃低下させた焼結性良好な誘電体磁器組成物を
提供するものである。
このため、本発明者等は、鋭意研究の結果、 BaO・4TiO2:45.0mol％〜65mol％ Nd2O3 :15.0mol％〜55mol％ Sm2O3 : ０〜30mol％ の合計が100mol％からなる主成分に対して、副成分とし
てMnOを０〜0.3wt％、Pb5Ge3O11を2wt％〜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2wt％〜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。
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出発原料として、Ba
CO3、TiO2、Nd2O3、Sm2O3、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。
CO3、TiO2、Nd2O3、Sm2O3、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、Sm2O3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、Sm2O3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。
粉砕粉末に副成分としてPb5Ge3O11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混
合処理を行う。
となるように秤量し、これを再度ボールミル中で湿式混
合処理を行う。
そして、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、1000〜1260℃の温度条件で２時間本焼成する。
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、1000〜1260℃の温度条件で２時間本焼成する。
このようにして得られた各誘電体磁器組成物の両端面
に銀電極を焼付けて磁器コンデンサとする。この磁器コ
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）Ω等を測定し、得られ
た結果を第１表に示す。
に銀電極を焼付けて磁器コンデンサとする。この磁器コ
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）Ω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℃を基準にして、＋20℃
〜＋85℃の温度範囲で周波数1KHzの条件で測定した。
〜＋85℃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。
した。
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。
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、絶縁抵抗も高い上に、誘電率の温度
係数T.Cは小さく、しかも焼成温度が低くなっても、焼
結性が良好の上誘電率が高くなることが明らかである。
εｓ、Ｑ値が高く、絶縁抵抗も高い上に、誘電率の温度
係数T.Cは小さく、しかも焼成温度が低くなっても、焼
結性が良好の上誘電率が高くな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の添加量と焼成温度の関係図である。
11の添加量と焼成温度の関係図である。
まず、BaO・4TiO2が45mol％以下では誘電率εｓが小
さく焼結性も悪い（例えば試料No15、16参照）。一方、
65mol％以上になると、誘電率εｓが小さくなる（例え
ば試料No1参照）。
さく焼結性も悪い（例えば試料No15、16参照）。一方、
65mol％以上になると、誘電率εｓが小さくなる（例え
ば試料No1参照）。
またNd2O3が15mol％以下では焼成温度が高くなり、焼
結性も悪くなる（例えば試料No7参照）、さらに55mol％
以上では誘電率が低くなり、また焼成温度も高くなり、
焼結性も悪くなる（例えば試料No15参照）。
結性も悪くなる（例えば試料No7参照）、さらに55mol％
以上では誘電率が低くなり、また焼成温度も高くなり、
焼結性も悪くなる（例えば試料No15参照）。
Sm2O3は、添加物のMnO同様、全く加えなくても実用的
には問題ないが（例えば試料No10参照）、30mol％まで
加えることによって誘電率εｓが高くなり、その温度係
数T.Cを小さくすることが出来る（例えば試料No3、４参
照）。しかし、30mol％を超えると焼成温度が高くなる
上に焼結性も劣化する。さらにSm2O3が原料自体が高価
なため、製品のコストが高くなる（例えば試料No14参
照）。
には問題ないが（例えば試料No10参照）、30mol％まで
加えることによって誘電率εｓが高くなり、その温度係
数T.Cを小さくすることが出来る（例えば試料No3、４参
照）。しかし、30mol％を超えると焼成温度が高くなる
上に焼結性も劣化する。さらにSm2O3が原料自体が高価
なため、製品のコストが高くなる（例えば試料No14参
照）。
MnOについても、全く加えなくてもよいが（例えば試
料No5参照）、0.3wt％まで加えることによって、誘電率
εｓを向上させ、絶縁抵抗IRも増加する（例えば試料No
5−１、５−２参照）。しかし0.3wt％を超えると焼結性
が悪くなるとともに電気的特性も劣化する（例えば試料
No5−３参照）。
料No5参照）、0.3wt％まで加えることによって、誘電率
εｓを向上させ、絶縁抵抗IRも増加する（例えば試料No
5−１、５−２参照）。しかし0.3wt％を超えると焼結性
が悪くなるとともに電気的特性も劣化する（例えば試料
No5−３参照）。
副成分のPb5Ge3O11の添加量と焼成温度の関係は第１
図に示されているが、この図からも明らかな如く、Pb5G
e3O11が2wt％以下では焼成温度が1260℃以上となり、本
発明の目的と合致しない（例えば試料No5−４参照）。
そして添加量が増加するに従って焼成温度が低くなり、
誘電率εｓも増すが（例えば試料No5−５、５−６、５
−７参照）、20wt％以上になると、焼成温度は低下する
が、焼結性が悪くなる上、電気的諸特性も劣化し、緻密
な素地の誘電体磁器組成物が得られなくなる。さらにこ
の場合、GeO2原料が高価なため、製品のコスト高につな
がるという問題もある（例えば試料No5−８参照）。
図に示されているが、この図からも明らかな如く、Pb5G
e3O11が2wt％以下では焼成温度が1260℃以上となり、本
発明の目的と合致しない（例えば試料No5−４参照）。
そして添加量が増加するに従って焼成温度が低くなり、
誘電率εｓも増すが（例えば試料No5−５、５−６、５
−７参照）、20wt％以上になると、焼成温度は低下する
が、焼結性が悪くなる上、電気的諸特性も劣化し、緻密
な素地の誘電体磁器組成物が得られなくなる。さらにこ
の場合、GeO2原料が高価なため、製品のコスト高につな
がるという問題もある（例えば試料No5−８参照）。
上記実施例に述べた誘電体磁器組成物中に、La2O3,Ce
O2,Pr6O11等を含有していても、同等の特性が得られ
る。
O2,Pr6O11等を含有していても、同等の特性が得られ
る。
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％
添加含有させ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％
添加含有させたものが本発明である。
本実施例においては主成分の各比率をmol％で表記し
たが、これらをwt％に換算すると、下記のようになる。
たが、これらをwt％に換算すると、下記のようになる。
BaO :17.18wt％〜23.37wt％ TiO2:35.82wt％〜48.72wt％ Sm2O3:0〜26.05wt％ Nd2O3:11.80〜46.51wt％ 〔発明の効果〕 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、焼成温度が1000〜1180℃と比較的低温度で焼結
し、誘電率が80〜104と高く、またＱ値も高く誘電率の
温度係数も十分低くすることが出来、温度補償用誘電体
磁器組成物として大変有用である。
より、焼成温度が1000〜1180℃と比較的低温度で焼結
し、誘電率が80〜104と高く、またＱ値も高く誘電率の
温度係数も十分低くすることが出来、温度補償用誘電体
磁器組成物として大変有用である。
また焼成温度を従来より150℃〜350℃も低くすること
が出来るため、Ag−Pd合金等を内部電極として用いた積
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
である。
が出来るため、Ag−Pd合金等を内部電極として用いた積
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
である。
第１図は本発明の誘電体磁器組成物のPb5Ge3O11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。
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) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/46 H01B 3/12 303
Claims (1)
- 【請求項１】誘電体磁器組成物として、 BaO・4TiO2 45mol％〜65mol％ Nd2O3 15mol％〜55mol％ Sm2O3 ０〜30mol％ 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％、Pb5Ge3O11を２〜20wt％添加
含有したことを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294099A JP2788459B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294099A JP2788459B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141472A JPH02141472A (ja) | 1990-05-30 |
| JP2788459B2 true JP2788459B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17803276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294099A Expired - Fee Related JP2788459B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788459B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084645B2 (ja) * | 1992-10-15 | 1996-01-24 | 株式会社ロイヤルコレクション | ゴルフクラブヘッド |
| JP5170355B2 (ja) * | 2001-05-17 | 2013-03-27 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63294099A patent/JP2788459B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141472A (ja) | 1990-05-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |