JP2789110B2 - 高誘電率系磁器組成物 - Google Patents
高誘電率系磁器組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチタン酸バリウム（BaTiO3）を主体とし、ジ
ルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化イットリウム
（Y2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3Z）、酸化亜鉛（ZnO）
及び酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マンガン（MnCO3）
を添加して得られる高誘電率系磁器組成物に関するもの
である。
ルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化イットリウム
（Y2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3Z）、酸化亜鉛（ZnO）
及び酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マンガン（MnCO3）
を添加して得られる高誘電率系磁器組成物に関するもの
である。
近年、電子部品、例えば抵抗、コンデンサ、コイルな
どはチップ型化されたものが定着し、プリント配線基板
に半田リフロー、半田デップ接合されている。またこの
ようなプリント配線基板を使用した電子機器の使用温度
範囲が例えば−20℃から＋80℃までの大変広範囲となっ
ている。
どはチップ型化されたものが定着し、プリント配線基板
に半田リフロー、半田デップ接合されている。またこの
ようなプリント配線基板を使用した電子機器の使用温度
範囲が例えば−20℃から＋80℃までの大変広範囲となっ
ている。
このような状況でコンデンサのチップ化にとっては広
い温度範囲で特性が安定した高誘電率系磁器組成物の達
成が極めて重要となっている。
い温度範囲で特性が安定した高誘電率系磁器組成物の達
成が極めて重要となっている。
従来、チタン酸バリウム（BaTiO3）を主体とした高誘
電率系磁器組成物として、チタン酸バリウムに所定量の
チタン酸カルシウム（CaTiO3）、五酸化タンタル（Ta2O
5）酸化ジスプロシウム（Dy2O3）などを添加した高誘電
率系磁器組成物が知られていた（特開昭58−142705号公
報）。
電率系磁器組成物として、チタン酸バリウムに所定量の
チタン酸カルシウム（CaTiO3）、五酸化タンタル（Ta2O
5）酸化ジスプロシウム（Dy2O3）などを添加した高誘電
率系磁器組成物が知られていた（特開昭58−142705号公
報）。
この系の高誘電率系磁器組成物によれば、−30℃〜＋
85℃の広い温度範囲で＋22〜−33％と平坦な温度特性
（EIA規格にもとづくY5T）が得られた。
85℃の広い温度範囲で＋22〜−33％と平坦な温度特性
（EIA規格にもとづくY5T）が得られた。
また、チタン酸バリウム（BaTiO3）に所定量の酸化セ
リウム（CeO2）、スズ酸カルシウム（CaSnO3）などを添
加した高誘電率系磁器組成物が知られていた（特開昭58
−223670号公報）。
リウム（CeO2）、スズ酸カルシウム（CaSnO3）などを添
加した高誘電率系磁器組成物が知られていた（特開昭58
−223670号公報）。
この系の高誘電率系磁器組成物によれば、常温付近で
比誘電率を4500以上にすることができた。
比誘電率を4500以上にすることができた。
しかし、上述のチタン酸バリウム（BaTiO3）に所定量
のチタン酸カルシウム（CaTiO3）、五酸化タンタル（Ta
2O5）酸化ジスプロシウム（Dy2O3）などを添加した高誘
電率系磁器組成物（特開昭58−142705号に相当）は、EI
A規格にもとづくY5Tを満足するものの、比誘電率はせい
ぜい4000程であった。これにより、例えばチップコンデ
ンサに上述の高誘電率系磁器組成物を使用した場合、高
い誘電率がえられずチップの一層の小型化に限界があっ
た。
のチタン酸カルシウム（CaTiO3）、五酸化タンタル（Ta
2O5）酸化ジスプロシウム（Dy2O3）などを添加した高誘
電率系磁器組成物（特開昭58−142705号に相当）は、EI
A規格にもとづくY5Tを満足するものの、比誘電率はせい
ぜい4000程であった。これにより、例えばチップコンデ
ンサに上述の高誘電率系磁器組成物を使用した場合、高
い誘電率がえられずチップの一層の小型化に限界があっ
た。
また、上述のチタン酸バリウム（BaTiO3）に所定量の
酸化セリウム（CeO2）、スズ酸カルシウム（CaSnO3）な
どを添加した高誘電率系磁器組成物（特開昭58−223670
号号に相当）は、比誘電率が4500以上となるが、EIA規
格にもとづくY5U（−30℃〜＋85℃の温度範囲で＋22〜
−56％）となり、特性の変動が大変激しい高誘電率系磁
器組成物となってしまう。
酸化セリウム（CeO2）、スズ酸カルシウム（CaSnO3）な
どを添加した高誘電率系磁器組成物（特開昭58−223670
号号に相当）は、比誘電率が4500以上となるが、EIA規
格にもとづくY5U（−30℃〜＋85℃の温度範囲で＋22〜
−56％）となり、特性の変動が大変激しい高誘電率系磁
器組成物となってしまう。
これにより、例えばチップコンデンサに上述の高誘電
率系磁器組成物を使用した場合、このチップコンデンサ
を使用した電子機器の使用温度範囲に制限を与えたり、
温度変化による特性の変動を惹起する。
率系磁器組成物を使用した場合、このチップコンデンサ
を使用した電子機器の使用温度範囲に制限を与えたり、
温度変化による特性の変動を惹起する。
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであ
り、具体的には、高誘電率が得られ、且つ高温度範囲に
おいて特性が平坦で安定した高誘電率系磁器組成物を提
供することにある。
り、具体的には、高誘電率が得られ、且つ高温度範囲に
おいて特性が平坦で安定した高誘電率系磁器組成物を提
供することにある。
上述の課題を解決するために本発明は、チタン酸バリ
ウム（BaTiO3）、ジルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び
酸化イットリウム（Y2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3）、
酸化亜鉛（ZnO）及び酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マ
ンガン（MnCO3）を含有する高誘電率系磁器組成物が提
供される。さらに具体的には、チタン酸バリウム（BaTi
O3）及び、ジルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複
合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に対
して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ を含有して成る高誘電率系磁器組成物とする。
ウム（BaTiO3）、ジルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び
酸化イットリウム（Y2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3）、
酸化亜鉛（ZnO）及び酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マ
ンガン（MnCO3）を含有する高誘電率系磁器組成物が提
供される。さらに具体的には、チタン酸バリウム（BaTi
O3）及び、ジルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複
合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に対
して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ を含有して成る高誘電率系磁器組成物とする。
以上のように本発明によれば、高純度（99.0％以上）
のチタン酸バリウム（BaTiO3）にジルコン酸カルシウム
（CaZrO3）を添加することにより、誘電率のピーク値を
示すキューリ点を下げるためのシフターとして作用し、
所定量添加する酸化イットリウム（Y2O3）及び、酸化第
２鉄（Fe2O3）によって温度特性を変動を抑え平坦化
し、さらに酸化亜鉛（ZnO）により高誘電率系磁器組成
物の焼成温度を低下し、酸化マンガン（MnO2）又は炭酸
マンガン（MnCO3）によってコンデンサの損失係数を改
善するものである。
のチタン酸バリウム（BaTiO3）にジルコン酸カルシウム
（CaZrO3）を添加することにより、誘電率のピーク値を
示すキューリ点を下げるためのシフターとして作用し、
所定量添加する酸化イットリウム（Y2O3）及び、酸化第
２鉄（Fe2O3）によって温度特性を変動を抑え平坦化
し、さらに酸化亜鉛（ZnO）により高誘電率系磁器組成
物の焼成温度を低下し、酸化マンガン（MnO2）又は炭酸
マンガン（MnCO3）によってコンデンサの損失係数を改
善するものである。
これらの相互作用により、EIA規格にもとづくY5T（−
30℃〜＋85℃の温度範囲で＋22〜−33％以内）に準拠し
た温度特性で比較的平坦であり、さらに高比誘電率の高
誘電率系磁器組成物を得るとともに、さらに高誘電率系
磁器組成物として基本的な特性である誘電損失が1.0％
以下、絶縁抵抗（IR）が１×105MΩ以下と充分に満足で
き、さらに焼成温度が1200〜1250℃と工業的にも製造し
やすいコンデンサの高誘電率系磁器組成物ができる。
30℃〜＋85℃の温度範囲で＋22〜−33％以内）に準拠し
た温度特性で比較的平坦であり、さらに高比誘電率の高
誘電率系磁器組成物を得るとともに、さらに高誘電率系
磁器組成物として基本的な特性である誘電損失が1.0％
以下、絶縁抵抗（IR）が１×105MΩ以下と充分に満足で
き、さらに焼成温度が1200〜1250℃と工業的にも製造し
やすいコンデンサの高誘電率系磁器組成物ができる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
出発材料として純度99.5％以上の炭酸バリウム、酸化
チタンを出発材料として得られたチタン酸バリウム（Ba
TiO3）に、炭酸カルシウム、酸化ジルコンを出発材料と
して得られたジルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化
イットリウム（Y2O3）、酸化第２鉄（Fe2O3）、酸化亜
鉛（ZnO）及び酸化マンガン（MnO2）の各粉末を第１表
に示す比率となるように秤量し、ボールミルにて20時間
湿式粉砕した後、有機系粘結剤を添加し、しかる後撹
拌、ドクターブレード法で厚さ30μｍのテープ状に成型
した。このテープを130mm×100mmに裁断し、40枚重ね、
80℃でホットプレスで積層体を作成する。
チタンを出発材料として得られたチタン酸バリウム（Ba
TiO3）に、炭酸カルシウム、酸化ジルコンを出発材料と
して得られたジルコン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化
イットリウム（Y2O3）、酸化第２鉄（Fe2O3）、酸化亜
鉛（ZnO）及び酸化マンガン（MnO2）の各粉末を第１表
に示す比率となるように秤量し、ボールミルにて20時間
湿式粉砕した後、有機系粘結剤を添加し、しかる後撹
拌、ドクターブレード法で厚さ30μｍのテープ状に成型
した。このテープを130mm×100mmに裁断し、40枚重ね、
80℃でホットプレスで積層体を作成する。
さらにこの積層体の厚さ1mmの板状試料を直径20mmの
円板状に打ち抜き、酸素雰囲気にて1200〜1250℃で２時
間焼成した。さらに両端面に銀ペーストによる電極を焼
きつけ試料とした。
円板状に打ち抜き、酸素雰囲気にて1200〜1250℃で２時
間焼成した。さらに両端面に銀ペーストによる電極を焼
きつけ試料とした。
このように形成された試料について、比誘電率及び誘
電損失を基準温度25℃、周波数1.0kHz、測定電圧1.0Vrm
sで測定した。
電損失を基準温度25℃、周波数1.0kHz、測定電圧1.0Vrm
sで測定した。
また、直流電圧50Vを１分間印加した時の絶縁抵抗（I
R）を測定し、さらに基準温度25℃の誘電率に対する−3
0℃から＋85℃までの温度における誘電率の温度変化率
を測定した。
R）を測定し、さらに基準温度25℃の誘電率に対する−3
0℃から＋85℃までの温度における誘電率の温度変化率
を測定した。
その結果を表１に示す。尚、便宜状チタン酸バリウム
（BaTiO3）及びジルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成
る複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3 100重量部に
対して、添加するY2O3のout重量％をａで、添加するFe2
O3のout重量％をｂで、添加するZnOのout重量％をｃ
で、添加するMnCO3のout重量％をｄで夫々示す。また試
料番号に＊印を付したものは本発明の範囲外である。
（BaTiO3）及びジルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成
る複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3 100重量部に
対して、添加するY2O3のout重量％をａで、添加するFe2
O3のout重量％をｂで、添加するZnOのout重量％をｃ
で、添加するMnCO3のout重量％をｄで夫々示す。また試
料番号に＊印を付したものは本発明の範囲外である。
そして本発明の範囲の評価として、比誘電率εは4500
以上を良品とした。即ち、比誘電率εが4500未満では、
充分な比誘電率が得れずこれにより、積層型チップコン
デンサが大型してしまう。
以上を良品とした。即ち、比誘電率εが4500未満では、
充分な比誘電率が得れずこれにより、積層型チップコン
デンサが大型してしまう。
また、誘電損失tanδは1.0％以下を良品とした。即
ち、誘電損失tanδが1.0％を越えると、チップコンデン
サにおいて、誘電損失tanδ不良となり、チップ化が困
難となる。
ち、誘電損失tanδが1.0％を越えると、チップコンデン
サにおいて、誘電損失tanδ不良となり、チップ化が困
難となる。
さらに密度は5.6g/cm3以上を良品とした。密度が5.6g
/cm3以下ではこの高誘電率系磁器組成物を焼成した時に
充分に焼成されず、1200℃〜1250℃という低温焼成が困
難となることが考えられる。
/cm3以下ではこの高誘電率系磁器組成物を焼成した時に
充分に焼成されず、1200℃〜1250℃という低温焼成が困
難となることが考えられる。
さらに、絶縁抵抗（IR）は105MΩ以上を良品とした。
最後に温度特性であるが本発明の高誘電率系磁器組成
物はEIA規格にもとづくY5Tに対応するものであり、−30
℃、＋85℃の２点の温度で＋22〜−33％と平坦な特性を
有するものが良品とした。尚、温度特性には、静電容量
の最大値の容量変化を同時に掲載した。この静電容量の
最大値の容量変化が小さければ平坦な特性であることが
判る。
物はEIA規格にもとづくY5Tに対応するものであり、−30
℃、＋85℃の２点の温度で＋22〜−33％と平坦な特性を
有するものが良品とした。尚、温度特性には、静電容量
の最大値の容量変化を同時に掲載した。この静電容量の
最大値の容量変化が小さければ平坦な特性であることが
判る。
試料番号１〜５は高誘電率系磁器の母材となるチタン
酸バリウム（BaTiO3）及びジルコン酸カルシウム（CaZr
O3）から成る複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3の
ｘについて検討した。即ち、ｘを0.05〜0.11まで夫々値
を変化させた。このとき添加するY2O3、Fe2C3、ZnO及び
MnCO3のout重量％の値ａ、ｂ、ｃ、ｄを夫々0.45、0.
1、1.5、及び0.15に固定した。これは後述の夫々の添加
量で本発明の範囲の中心的な値となるものである。
酸バリウム（BaTiO3）及びジルコン酸カルシウム（CaZr
O3）から成る複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3の
ｘについて検討した。即ち、ｘを0.05〜0.11まで夫々値
を変化させた。このとき添加するY2O3、Fe2C3、ZnO及び
MnCO3のout重量％の値ａ、ｂ、ｃ、ｄを夫々0.45、0.
1、1.5、及び0.15に固定した。これは後述の夫々の添加
量で本発明の範囲の中心的な値となるものである。
試料番号１（ｘ＝0.05）では、−30℃における容量変
化率が−36％とEIA規格にもとづくY5T範囲外となってし
まい、さらに誘電損失tanδが1.0％を越えてしまう。
化率が−36％とEIA規格にもとづくY5T範囲外となってし
まい、さらに誘電損失tanδが1.0％を越えてしまう。
試料番号５（ｘ＝0.11）では、温度特性では、EIA規
格にもとづくY5T範囲内であるが、比誘電率εが4100と
なり、充分な比誘電率εが得られない。
格にもとづくY5T範囲内であるが、比誘電率εが4100と
なり、充分な比誘電率εが得られない。
試料番号１〜４（ｘ＝0.06〜0.10）では、温度特性が
Y5Y範囲を満足し、比誘電率εが4600〜5300となり、充
分な比誘電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密
度、絶縁抵抗IRを満足できる特性が得られる。
Y5Y範囲を満足し、比誘電率εが4600〜5300となり、充
分な比誘電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密
度、絶縁抵抗IRを満足できる特性が得られる。
従って、複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3のｘ
は、0.06〜0.1が望ましい範囲である。
は、0.06〜0.1が望ましい範囲である。
次に、高誘電率系磁器の母材である複合酸化物（Ba
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添加するY2O3のout重量％
（ａ）について検討する。試料番号６〜10は添加するY2
O3のout重量％（ａ）を0.2〜1.0まで夫々値を変化させ
た。このときｘを0.06に、また添加するFe2O3、ZnO及び
MnCO3のout重量％の値ｂ、ｃ、ｄを夫々0.1、1.5、及び
0.15に固定した。
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添加するY2O3のout重量％
（ａ）について検討する。試料番号６〜10は添加するY2
O3のout重量％（ａ）を0.2〜1.0まで夫々値を変化させ
た。このときｘを0.06に、また添加するFe2O3、ZnO及び
MnCO3のout重量％の値ｂ、ｃ、ｄを夫々0.1、1.5、及び
0.15に固定した。
試料番号６（ａ＝0.2）では、−30℃における容量変
化率が−38％とEIA規格にもとづいくY5T範囲外となって
しまい温度変化の平坦化さを欠いてしまう。また誘電損
失tanδが1.0％を越えてしまう。
化率が−38％とEIA規格にもとづいくY5T範囲外となって
しまい温度変化の平坦化さを欠いてしまう。また誘電損
失tanδが1.0％を越えてしまう。
試料番号10（ａ＝1.0）では、温度特性で、誘電損失t
anδなどは改善されるが、比誘電率εが4300となり、充
分な比誘電率εが得られず、絶縁抵抗IRも104MΩと一桁
低下してしまう。
anδなどは改善されるが、比誘電率εが4300となり、充
分な比誘電率εが得られず、絶縁抵抗IRも104MΩと一桁
低下してしまう。
試料番号７〜９（ａ＝0.3〜0.9）では、温度特性がY5
T範囲を満足し、比誘電率εが4700〜5500と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密度、絶縁
抵抗IRを満足できる特性が得られる。
T範囲を満足し、比誘電率εが4700〜5500と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密度、絶縁
抵抗IRを満足できる特性が得られる。
従って、複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添
加するY2O3は0.3〜0.9out重量％が望ましい範囲であ
る。
加するY2O3は0.3〜0.9out重量％が望ましい範囲であ
る。
次に高誘電率系磁器の母材である複合酸化物（Ba1-xC
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するFe2O3のout重量％（ｂ）
について検討する。試料番号11〜15は添加するFe2O3のo
ut重量％（ｂ）を〜0.3まで夫々値を変化させた。この
ときｘを0.07に、また添加するY2O3、ZnO及びMnCO3のou
t重量％の値ａ、ｃ、ｄを夫々0.5、1.5、及び0.15に固
定した。
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するFe2O3のout重量％（ｂ）
について検討する。試料番号11〜15は添加するFe2O3のo
ut重量％（ｂ）を〜0.3まで夫々値を変化させた。この
ときｘを0.07に、また添加するY2O3、ZnO及びMnCO3のou
t重量％の値ａ、ｃ、ｄを夫々0.5、1.5、及び0.15に固
定した。
試料番号11（ｂ＝０）では、−30℃及び＋85℃におけ
る容量変化率が−36％及び−38％とEIA規格にもとづくY
5T範囲外となってしまう。
る容量変化率が−36％及び−38％とEIA規格にもとづくY
5T範囲外となってしまう。
試料番号15（ｂ＝0.3）では、温度特性がY5Tを満足す
る値となるが、比誘電率εが3800となり、充分な比誘電
率εが得られない。
る値となるが、比誘電率εが3800となり、充分な比誘電
率εが得られない。
試料番号12〜14（ｂ＝0.05〜0.2）では、温度特性がY
5T範囲を満足し、比誘電率εが4700〜5300と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密度、絶縁
抵抗IRを満足できる特性が得られる。
5T範囲を満足し、比誘電率εが4700〜5300と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、誘電損失tanδ、密度、絶縁
抵抗IRを満足できる特性が得られる。
従って、複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添
加するFe2O3は0.05〜0.3out重量％が望ましい範囲であ
る。
加するFe2O3は0.05〜0.3out重量％が望ましい範囲であ
る。
次に高誘電率系磁器の母材である複合酸化物（Ba1-xC
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するZnOのout重量％（ｃ）に
ついて検討する。試料番号16〜21は添加するZnOのout重
量％（ｃ）を0.8〜2.0まで夫々値を変化させた。このと
きｘを0.07に、また添加するY2O3、Fe2O3及びMnCO3のou
t重量％の値ａ、ｂ、ｄを夫々0.5、0.1及び0.15に固定
した。
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するZnOのout重量％（ｃ）に
ついて検討する。試料番号16〜21は添加するZnOのout重
量％（ｃ）を0.8〜2.0まで夫々値を変化させた。このと
きｘを0.07に、また添加するY2O3、Fe2O3及びMnCO3のou
t重量％の値ａ、ｂ、ｄを夫々0.5、0.1及び0.15に固定
した。
試料番号16（ｃ＝0.8）では、比誘電率εが3500とな
り、充分な比誘電率εが得られない。また、密度が5.45
及び絶縁抵抗IRが103MΩと低く、焼成が不充分であっ
た。
り、充分な比誘電率εが得られない。また、密度が5.45
及び絶縁抵抗IRが103MΩと低く、焼成が不充分であっ
た。
試料番号21（ｃ＝2.0）でも、試料番号16と同様に
は、比誘電率εが4100となり、充分な比誘電率εが得ら
れない。また、密度が5.6及び絶縁抵抗IRが104MΩと低
く、1200〜1250℃での焼成後試料の内部に若干の生シー
トの状態が残存していた。
は、比誘電率εが4100となり、充分な比誘電率εが得ら
れない。また、密度が5.6及び絶縁抵抗IRが104MΩと低
く、1200〜1250℃での焼成後試料の内部に若干の生シー
トの状態が残存していた。
即ち、ZnOの量は、少なすぎてもまた多すぎても焼成
状態に大きな影響を及ぼすものである。
状態に大きな影響を及ぼすものである。
試料番号17〜20（ｃ＝0.9〜1.8）では、温度特性がY5
T範囲を満足し、比誘電率εが4600〜5000と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、密度、絶縁抵抗IRが改善さ
れ、1200〜1250℃での焼成によって完全に焼結された。
T範囲を満足し、比誘電率εが4600〜5000と充分な比誘
電率εが得られ、さらに、密度、絶縁抵抗IRが改善さ
れ、1200〜1250℃での焼成によって完全に焼結された。
従って、複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添
加するZnOは0.9〜1.8out重量％が望ましい範囲である。
加するZnOは0.9〜1.8out重量％が望ましい範囲である。
次に高誘電率系磁器の母材である複合酸化物（Ba1-xC
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するMnCO3のout重量％（ｄ）
について検討する。試料番号22〜26は添加するMnCO3のo
ut重量％（ｄ）を０〜0.4まで夫々値を変化させた。こ
のときｘを0.07に、また添加するY2O3、Fe2O3及びZnOの
out重量％の値ａ、ｂ、ｃを夫々0.5、0.1及び1.5に固定
した。
ax）（Ti1-xZrx）O3に添加するMnCO3のout重量％（ｄ）
について検討する。試料番号22〜26は添加するMnCO3のo
ut重量％（ｄ）を０〜0.4まで夫々値を変化させた。こ
のときｘを0.07に、また添加するY2O3、Fe2O3及びZnOの
out重量％の値ａ、ｂ、ｃを夫々0.5、0.1及び1.5に固定
した。
試料番号22（ｄ＝０）では、誘電損失tanδが1.5％と
非常におおきくなってしまう。
非常におおきくなってしまう。
試料番号26（ｄ＝0.4）では、絶縁抵抗IRが104MΩと
一桁も小さくなってしまい、絶縁信頼性に欠ける高誘電
率系磁器組成物となってしまう。
一桁も小さくなってしまい、絶縁信頼性に欠ける高誘電
率系磁器組成物となってしまう。
試料番号23〜25（ｄ＝0.05〜0.3）では、誘電損失tan
δが1.0％以下となり、絶縁抵抗IRも105MΩ以上とな
り、いずれも改善されるとともに、温度特性がY5T範囲
を満足し、比誘電率εが4900〜5100と充分な大きい高誘
電率系磁器がえられた。
δが1.0％以下となり、絶縁抵抗IRも105MΩ以上とな
り、いずれも改善されるとともに、温度特性がY5T範囲
を満足し、比誘電率εが4900〜5100と充分な大きい高誘
電率系磁器がえられた。
従って、複合酸化物（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3に添
加するMnCO3は0.05〜0.3out重量％が望ましい範囲であ
る。尚、表１には記載していないが、本発明者はMnCO3
に代えてMnO2を使用してもMnCO3に比較して添加量によ
る特性上の変化が全く遜色なく利用できることを確認し
た。
加するMnCO3は0.05〜0.3out重量％が望ましい範囲であ
る。尚、表１には記載していないが、本発明者はMnCO3
に代えてMnO2を使用してもMnCO3に比較して添加量によ
る特性上の変化が全く遜色なく利用できることを確認し
た。
以上のように、チタン酸バリウム（BaTiO3）及びジル
コン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複合酸化物（Ba
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3と表した時、 0.06≦ｘ≦0.1であり、 さらに、（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に
対して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ の範囲で添加するとよい。
コン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複合酸化物（Ba
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3と表した時、 0.06≦ｘ≦0.1であり、 さらに、（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に
対して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ の範囲で添加するとよい。
続いて、上述の範囲を確認するために、複合酸化物
（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3のｘ及び添加するY2O3、Fe
2O3、ZnO及びMnCO3のout重量％の値ａ、ｂ、ｃ、ｄが全
て範囲外となる組成について特性をまとめた。
（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3のｘ及び添加するY2O3、Fe
2O3、ZnO及びMnCO3のout重量％の値ａ、ｂ、ｃ、ｄが全
て範囲外となる組成について特性をまとめた。
試料番号27は、ｘ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの値が全て範囲に
満たない、すなわち0.05、0.2、０、0.8、０の時であ
る。この場合、比誘電率εが2790、誘電損失tanδが2.7
％、温度特性がY5T範囲外となり、さらに絶縁抵抗IR、
密度までも評価範囲外となってしまい、実質的実用不可
能に近い高誘電率系磁器となってしまう。
満たない、すなわち0.05、0.2、０、0.8、０の時であ
る。この場合、比誘電率εが2790、誘電損失tanδが2.7
％、温度特性がY5T範囲外となり、さらに絶縁抵抗IR、
密度までも評価範囲外となってしまい、実質的実用不可
能に近い高誘電率系磁器となってしまう。
試料番号28は、ｘ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの値が全て範囲を
越える、すなわち0.11、0.9、0.3、2.0、0.15の時であ
る。この場合、温度特性が試料番号27に比較して改善さ
れているが、比誘電率εが1900、誘電損失tanδが2.3
％、絶縁抵抗IR、密度までも評価範囲外となってしま
い、これもまた実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器
となってしまう。
越える、すなわち0.11、0.9、0.3、2.0、0.15の時であ
る。この場合、温度特性が試料番号27に比較して改善さ
れているが、比誘電率εが1900、誘電損失tanδが2.3
％、絶縁抵抗IR、密度までも評価範囲外となってしま
い、これもまた実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器
となってしまう。
最後に、チタン酸バリウム（BaTiO3）の純度について
検討する。
検討する。
試料番号29は試料番号２と添加物の量などを同一にし
て、チタン酸バリウムの純度を99.0％から98％に低下さ
せたものである。
て、チタン酸バリウムの純度を99.0％から98％に低下さ
せたものである。
その結果、比誘電率εが1900、誘電損失tanδが2.3％
となり、さらに絶縁抵抗IR、密度までも評価範囲外とな
ってしまい、実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器と
なってしまう。このことからチタン酸バリウムの純度は
高い程よく、少なくとも99％以上の純度が必要となる。
となり、さらに絶縁抵抗IR、密度までも評価範囲外とな
ってしまい、実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器と
なってしまう。このことからチタン酸バリウムの純度は
高い程よく、少なくとも99％以上の純度が必要となる。
以上のように、チタン酸バリウム（BaTiO3）、ジルコ
ン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化イットリウム（Y
2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3）、酸化亜鉛（ZnO）及び
酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マンガン（MnCO3）を含
有し、より詳細にはチタン酸バリウム（BaTiO3）及びジ
ルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複合酸化物（Ba
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3と表した時、 0.06≦ｘ≦0.1であり、 さらに、（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に
対して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ 添加して成るため、比誘電率εが4500以上で且つ温度
特性がEIAに基づくY5Tに対応した高誘電率系磁器組成物
が達成される。
ン酸カルシウム（CaZrO3）及び酸化イットリウム（Y
2O3）に、酸化第２鉄（Fe2O3）、酸化亜鉛（ZnO）及び
酸化マンガン（MnO2）又は炭酸マンガン（MnCO3）を含
有し、より詳細にはチタン酸バリウム（BaTiO3）及びジ
ルコン酸カルシウム（CaZrO3）から成る複合酸化物（Ba
1-xCax）（Ti1-xZrx）O3と表した時、 0.06≦ｘ≦0.1であり、 さらに、（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に
対して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ 添加して成るため、比誘電率εが4500以上で且つ温度
特性がEIAに基づくY5Tに対応した高誘電率系磁器組成物
が達成される。
さらに、誘電損失tanδが1.0％以下で、絶縁抵抗が10
5MΩ以上であり、1200℃〜1250℃の焼成温度で完全に焼
結できる高誘電率系磁器組成物となる。
5MΩ以上であり、1200℃〜1250℃の焼成温度で完全に焼
結できる高誘電率系磁器組成物となる。
これにより、例えばチップコンデンサに上述の高誘電
率系磁器組成物を使用した場合、小型大容量のコンデン
サが達成でき、焼成温度1200℃〜1250℃から積層された
シート間に内部電極として銀−パラジウムを使用するこ
とも可能で、温度に対する容量変化が安定で且つ工業的
に安価な高誘電率系磁器組成物となる。
率系磁器組成物を使用した場合、小型大容量のコンデン
サが達成でき、焼成温度1200℃〜1250℃から積層された
シート間に内部電極として銀−パラジウムを使用するこ
とも可能で、温度に対する容量変化が安定で且つ工業的
に安価な高誘電率系磁器組成物となる。
Claims (1)
- 【請求項１】チタン酸バリウム（BaTiO3）及びジルコン
酸カルシウム（CaZrO3）から成る複合酸化物（Ba1-xC
ax）（Ti1-xZrx）O3と表した時、 0.06≦ｘ≦0.1であり、 さらに、（Ba1-xCax）（Ti1-xZrx）O3、100重量部に対
して、 Y2O3を0.3〜0.9OUT％、 Fe2O3を0.05〜0.2OUT％、 ZnOを0.9〜1.8OUT％、 MnO2又MnCO3を0.05〜0.3OUT％ を含有して成る高誘電率系磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134253A JP2789110B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 高誘電率系磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134253A JP2789110B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 高誘電率系磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311362A JPH02311362A (ja) | 1990-12-26 |
| JP2789110B2 true JP2789110B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15123979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134253A Expired - Fee Related JP2789110B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 高誘電率系磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789110B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4446324B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2010-04-07 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ |
| CN103650323B (zh) | 2011-07-05 | 2017-11-03 | 佳能株式会社 | 压电元件、多层压电元件、排液头、排液装置、超声波马达、光学装置和电子装置 |
| JP6080397B2 (ja) * | 2011-07-05 | 2017-02-15 | キヤノン株式会社 | 圧電材料、圧電素子、積層圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、超音波モータ、光学機器、圧電音響部品および電子機器 |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1134253A patent/JP2789110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02311362A (ja) | 1990-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |