JP2917455B2 - 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 本発明は電子機器用固定磁器コンデンサの誘電体磁器
組成物に関するものである。
組成物に関するものである。
従来の技術 以下に従来の誘電体磁器組成物について説明する。誘
電体磁器組成物として下記のような系が知られている。
電体磁器組成物として下記のような系が知られている。
BaO・TiO2・Nd2O3系 BaO・TiO2・Sm2O3系 例えば0.09BaO・0.56TiO2・0.35NdO3/2の組成比から
なる誘電体磁器組成物を使用し、誘電体磁器円板を作製
し、電気特性を測定して誘電率:67,静電容量温度係数:N
40ppm/℃，良好度Q:3000,絶縁抵抗:8.0×1012Ω，絶縁
破壊強度:30kv/mmの値が得られた。
なる誘電体磁器組成物を使用し、誘電体磁器円板を作製
し、電気特性を測定して誘電率:67,静電容量温度係数:N
40ppm/℃，良好度Q:3000,絶縁抵抗:8.0×1012Ω，絶縁
破壊強度:30kv/mmの値が得られた。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、良好度Ｑが低く
絶縁抵抗および絶縁破壊強度が小さく、誘電体磁器の特
性が不十分であるという問題点を有していた。
絶縁抵抗および絶縁破壊強度が小さく、誘電体磁器の特
性が不十分であるという問題点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、良好度
Ｑが高く、絶縁抵抗および絶縁破壊強度が大きい誘電体
磁器を得ることができる誘電体磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。
Ｑが高く、絶縁抵抗および絶縁破壊強度が大きい誘電体
磁器を得ることができる誘電体磁器組成物を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の誘電体磁器組成
物は、一般式ｘ｛（BaO）1-u（AeO）ｕ｝−yTiO2−zReO
3/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00、0.01≦ｕ≦0.30、0.0
1≦ｖ≦0.20、AeはCaまたはSr、Reは、La,Pr,Nd,Smから
選ばれる一種類以上の希土類元素。）と表した時、x,y,
zが以下の表に示す各点a,b,c,d,e,fで囲まれるモル比の
範囲からなる主成分100重量部に対し、副成分としてV2O
5を0.005〜1.000重量部含有したものである。
物は、一般式ｘ｛（BaO）1-u（AeO）ｕ｝−yTiO2−zReO
3/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00、0.01≦ｕ≦0.30、0.0
1≦ｖ≦0.20、AeはCaまたはSr、Reは、La,Pr,Nd,Smから
選ばれる一種類以上の希土類元素。）と表した時、x,y,
zが以下の表に示す各点a,b,c,d,e,fで囲まれるモル比の
範囲からなる主成分100重量部に対し、副成分としてV2O
5を0.005〜1.000重量部含有したものである。
作用 この構成によると、Reを、La,Pr,Nd,Smから選ぶこと
により、La,Pr,Nd,Smの順で静電容量温度係数をプラス
方向に移行することとなる。
により、La,Pr,Nd,Smの順で静電容量温度係数をプラス
方向に移行することとなる。
またBaOをCaOで置換することにより、良好度Ｑ値を向
上させ、絶縁抵抗を大きくすることとなり、SrOで置換
することにより、誘電率と良好度Ｑを高くし絶縁破壊強
度を大きくすることとなる。
上させ、絶縁抵抗を大きくすることとなり、SrOで置換
することにより、誘電率と良好度Ｑを高くし絶縁破壊強
度を大きくすることとなる。
さらに（Ba,Ae）/Ti比の小さいものなど一般的にTiO2
を多く含む誘電体磁器組成物を用いて固定磁器コンデン
サの一種である積層セラミックコンデンサを製造する場
合、焼成工程において、誘電体層中に含まれる有機バイ
ンダーなどにより、TiO2が還元されやすくなる。還元さ
れたTiO2は焼結後の冷却過程である程度再酸化される
が、誘電体層の内部、及び各結晶粒子の内側は再酸化さ
れにくく酸素欠乏状態のまま残る。そこで酸素原子が持
つ有効電荷＋2eがチタン原子上の3d電子によって中和さ
れることにより、各酸素空孔について２個のTi3+が形成
される。その結果、Ti3+を介した電子ホッピングによっ
て、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度が劣化すること
となる。
を多く含む誘電体磁器組成物を用いて固定磁器コンデン
サの一種である積層セラミックコンデンサを製造する場
合、焼成工程において、誘電体層中に含まれる有機バイ
ンダーなどにより、TiO2が還元されやすくなる。還元さ
れたTiO2は焼結後の冷却過程である程度再酸化される
が、誘電体層の内部、及び各結晶粒子の内側は再酸化さ
れにくく酸素欠乏状態のまま残る。そこで酸素原子が持
つ有効電荷＋2eがチタン原子上の3d電子によって中和さ
れることにより、各酸素空孔について２個のTi3+が形成
される。その結果、Ti3+を介した電子ホッピングによっ
て、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度が劣化すること
となる。
そこで本発明は、誘電体磁器組成物中の４価のTiの一
部を５価のＶで置換することにより生じた陽イオン空孔
で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償し、TiO2が還元さ
れることにより発生する上記問題を解決するものであ
る。その結果本発明の誘電体磁器組成物を用いて形成し
た積層セラミックコンデンサは、絶縁抵抗と絶縁破壊強
度が高いものとなる。
部を５価のＶで置換することにより生じた陽イオン空孔
で、焼成時の酸素欠陥によるe-を補償し、TiO2が還元さ
れることにより発生する上記問題を解決するものであ
る。その結果本発明の誘電体磁器組成物を用いて形成し
た積層セラミックコンデンサは、絶縁抵抗と絶縁破壊強
度が高いものとなる。
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。
（実施例１） 出発原料には化学的に高純度のV2O5,La2O3,Pr6O11,Nd
2O3,Sm2O3,TiO2,CaCO3およびBaCO3粉末を第１表に示す
組成比になるように秤量し、めのうボールを備えたゴム
内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿式混合後、
脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ質のるつぼに
入れ、空気中で1100℃にて２時間仮焼した。この仮焼粉
末を、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミルに
純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水乾燥した。この粉
砕粉末に、有機バインダーを加え、均質とした後、32メ
ッシュのふるいを通して整粒し、金型と油圧プレスを用
いて成形圧力1ton/cm2で直径15mm,厚み0.4mmに成形し
た。次いで、成形円板をジルコニア粉末を敷いたアルミ
ナ質のさやに入れ、空気中にて第１表に示す焼成温度で
２時間焼成し、第１表の試料番号１〜10に示す組成比の
誘電体磁器円板を得た。
2O3,Sm2O3,TiO2,CaCO3およびBaCO3粉末を第１表に示す
組成比になるように秤量し、めのうボールを備えたゴム
内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿式混合後、
脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ質のるつぼに
入れ、空気中で1100℃にて２時間仮焼した。この仮焼粉
末を、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミルに
純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水乾燥した。この粉
砕粉末に、有機バインダーを加え、均質とした後、32メ
ッシュのふるいを通して整粒し、金型と油圧プレスを用
いて成形圧力1ton/cm2で直径15mm,厚み0.4mmに成形し
た。次いで、成形円板をジルコニア粉末を敷いたアルミ
ナ質のさやに入れ、空気中にて第１表に示す焼成温度で
２時間焼成し、第１表の試料番号１〜10に示す組成比の
誘電体磁器円板を得た。
このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直
径と重量を測定し、誘電率，良好度Q,静電容量温度係数
測定用試料は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼
き付け、絶縁抵抗，絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体
磁器円板の外周より内側に1mmの幅で銀電極のない部分
を設け、銀電極を焼き付けた。そして、誘電率，良好度
Q,静電容量温度係数は、横河ヒューレット・パッカード
（株）製デジタルLCRメータのモデル4275Aを使用し、測
定温度20℃，測定電圧1.0Vrms,測定周波数1MHzでの測定
より求めた。なお静電容量温度係数は、20℃と85℃の静
電容量を測定し、次式により求めた。
径と重量を測定し、誘電率，良好度Q,静電容量温度係数
測定用試料は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼
き付け、絶縁抵抗，絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体
磁器円板の外周より内側に1mmの幅で銀電極のない部分
を設け、銀電極を焼き付けた。そして、誘電率，良好度
Q,静電容量温度係数は、横河ヒューレット・パッカード
（株）製デジタルLCRメータのモデル4275Aを使用し、測
定温度20℃，測定電圧1.0Vrms,測定周波数1MHzでの測定
より求めた。なお静電容量温度係数は、20℃と85℃の静
電容量を測定し、次式により求めた。
TC＝（Ｃ−Co）/Co×1/65×106 Tc:静電容量温度係数（ppm/℃） Co:20℃での静電容量（pF） C :85℃での静電容量（pF） また、誘電率は次式により求めた。
Ｋ＝143.8×Co×t/D2 K:誘電率 Co:20℃での静電容量（pF） D :誘電体磁器の直径（mm） t :誘電体磁器の厚み（mm） さらに、絶縁抵抗は、横河ヒューレット・パッカード
（株）製HRメータのモデル4329Aを使用し、測定電圧50
V.D.C.,測定時間１分間による測定より求めた。
（株）製HRメータのモデル4329Aを使用し、測定電圧50
V.D.C.,測定時間１分間による測定より求めた。
そして、絶縁破壊強度は、菊水電子工業（株）製高電
圧電源PHS35K−３形を使用し、試料をシリコンオイル中
に入れ、昇圧速度50V/secにより求めた絶縁破壊電圧を
誘電体厚みで除算し、1mm当りの絶縁破壊強度とした。
圧電源PHS35K−３形を使用し、試料をシリコンオイル中
に入れ、昇圧速度50V/secにより求めた絶縁破壊電圧を
誘電体厚みで除算し、1mm当りの絶縁破壊強度とした。
測定結果を試料番号１〜10別に第２表に示す。
第１図は本発明にかかる組成物の主成分の組成範囲を
示す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した理由を
第１図を参照しながら説明する。すなわち、Ａ領域では
焼結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好度Ｑが
低下し実用的でなくなる。さらに、C,D領域では静電容
量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用的でな
くなる。そして、Ｅ領域では静電容量温度係数がプラス
方向に移行するが誘電率が小さく実用的でなくなる。ま
た、ReをLa,Pr,Nd,Smから選ぶことにより、La,Pr,Nd,Sm
の順で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行することが可能であり、La,Pr,Nd,S
mの一種あるいは組合せにより静電容量温度係数の調節
が可能である。
示す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した理由を
第１図を参照しながら説明する。すなわち、Ａ領域では
焼結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好度Ｑが
低下し実用的でなくなる。さらに、C,D領域では静電容
量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用的でな
くなる。そして、Ｅ領域では静電容量温度係数がプラス
方向に移行するが誘電率が小さく実用的でなくなる。ま
た、ReをLa,Pr,Nd,Smから選ぶことにより、La,Pr,Nd,Sm
の順で誘電率を大きく下げることなく静電容量温度係数
をプラス方向に移行することが可能であり、La,Pr,Nd,S
mの一種あるいは組合せにより静電容量温度係数の調節
が可能である。
また、BaOをCaOで置換することにより誘電率，静電容
量温度係数，絶縁破壊強度の値を大きく換えることな
く、良好度Ｑを向上させ、絶縁抵抗を大きくする効果を
有し、その置換率ｕが0.01未満では置換効果はなく、一
方0.30を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静電容量
温度係数もマイナス側に大きくなりすぎ実用的でなくな
る。
量温度係数，絶縁破壊強度の値を大きく換えることな
く、良好度Ｑを向上させ、絶縁抵抗を大きくする効果を
有し、その置換率ｕが0.01未満では置換効果はなく、一
方0.30を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静電容量
温度係数もマイナス側に大きくなりすぎ実用的でなくな
る。
また、主成分に対し、副成分V2O5を含有することによ
り、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、
V2O5の含有量が主成分100重量部に対し、0.005重量部未
満は絶縁破壊強度が大きくなくこの発明の範囲から除外
した。一方、V2O5の含有量が主成分に対し、1.000重量
部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、実用的でなく
なる。
り、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、
V2O5の含有量が主成分100重量部に対し、0.005重量部未
満は絶縁破壊強度が大きくなくこの発明の範囲から除外
した。一方、V2O5の含有量が主成分に対し、1.000重量
部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、実用的でなく
なる。
（実施例２） 実施例１の高純度のV2O5粉末に代えて、高純度のNb2O
5粉末を第３表に示す組成比になるように秤量し、以降
の工程を実施例１と同様に処理して第３表の試料番号11
〜20に示す組成比の誘電体磁器円板を得、実施例１と同
様に処理して電気特性を測定した結果を試料番号11〜20
別に第４表に示す。
5粉末を第３表に示す組成比になるように秤量し、以降
の工程を実施例１と同様に処理して第３表の試料番号11
〜20に示す組成比の誘電体磁器円板を得、実施例１と同
様に処理して電気特性を測定した結果を試料番号11〜20
別に第４表に示す。
主成分の組成範囲を限定した理由は、実施例１と同様
であるので説明は省略する。
であるので説明は省略する。
主成分に対し、副成分Nb2O5を含有することにより、
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、Nb2O
5の含有量が主成分100重量部に対し、0.3重量部未満は
絶縁破壊強度が大きくなくこの発明の範囲から除外し
た。一方、Nb2O5の含有量が主成分に対し、5.0重量部を
超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数
がマイナス側に大きくなり実用的でなくなる。
絶縁抵抗、絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、Nb2O
5の含有量が主成分100重量部に対し、0.3重量部未満は
絶縁破壊強度が大きくなくこの発明の範囲から除外し
た。一方、Nb2O5の含有量が主成分に対し、5.0重量部を
超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数
がマイナス側に大きくなり実用的でなくなる。
（実施例３）および（実施例４） 実施例１の高純度のV2O5粉末に代えて、高純度のTa2O
5粉末またはV2O5,Nb2O5およびTa2O5粉末を第５表または
第７表に示す組成比になるように秤量し、以降の工程を
実施例１と同様に処理して第５表の試料番号21〜30また
は第７表の試料番号31〜40に示す組成比の誘電体磁器円
板を得、実施例１と同様に処理して、電気特性を測定し
た結果を試料番号21〜40別に第６表と第８表に示す。
5粉末またはV2O5,Nb2O5およびTa2O5粉末を第５表または
第７表に示す組成比になるように秤量し、以降の工程を
実施例１と同様に処理して第５表の試料番号21〜30また
は第７表の試料番号31〜40に示す組成比の誘電体磁器円
板を得、実施例１と同様に処理して、電気特性を測定し
た結果を試料番号21〜40別に第６表と第８表に示す。
主成分の組成範囲を限定した理由は実施例１と同様で
あるので説明は省略する。
あるので説明は省略する。
実施例３において、主成分に対し、副成分Ta2O5を含
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Ta2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.1重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Ta2O5の含有量が主成分に
対し、10.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Ta2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.1重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Ta2O5の含有量が主成分に
対し、10.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
実施例４において、主成分に対し、副成分Nb2O5,Ta2O
5,V2O5を含有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度
が大きくなる効果を有し、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の
合計が主成分100重量部に対し、0.001モル部未満は絶縁
破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外した。一
方、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の合計が主成分に対し、
0.010モル部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静
電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなく
なる。また、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる二種以上を
含有することにより、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる一
種を含有するものに比べ、誘電率が高く、絶縁抵抗と絶
縁破壊電圧が大きく、良好度Ｑに優れ、静電容量温度係
数を小さくすることができる。
5,V2O5を含有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度
が大きくなる効果を有し、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の
合計が主成分100重量部に対し、0.001モル部未満は絶縁
破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外した。一
方、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の合計が主成分に対し、
0.010モル部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静
電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなく
なる。また、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる二種以上を
含有することにより、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる一
種を含有するものに比べ、誘電率が高く、絶縁抵抗と絶
縁破壊電圧が大きく、良好度Ｑに優れ、静電容量温度係
数を小さくすることができる。
（実施例５） 実施例１の高純度のCaCO3の粉末に代えて、高純度のS
rCO3粉末を第９表に示す組成比になるように秤量し、以
降の工程を実施例１と同様に処理して第９表の試料番号
41〜50に示す組成比の誘電体磁器円板を得、実施例１と
同様に処理して電気特性を測定した結果を試料番号41〜
50別に第10表に示す。
rCO3粉末を第９表に示す組成比になるように秤量し、以
降の工程を実施例１と同様に処理して第９表の試料番号
41〜50に示す組成比の誘電体磁器円板を得、実施例１と
同様に処理して電気特性を測定した結果を試料番号41〜
50別に第10表に示す。
主成分の組成範囲を限定した理由は実施例１と同様で
あるので説明は省略する。
あるので説明は省略する。
なお、BaOをSrOで置換することにより、静電容量温度
係数，絶縁抵抗の値を大きく変えることなく、誘電率と
良好度Ｑを高く絶縁破壊強度を大きくする効果を有し、
その置換率ｕが0.01未満では置換効果はなく、一方0.30
を超えると絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数もマイ
ナス側に大きくなり実用的でなくなる。
係数，絶縁抵抗の値を大きく変えることなく、誘電率と
良好度Ｑを高く絶縁破壊強度を大きくする効果を有し、
その置換率ｕが0.01未満では置換効果はなく、一方0.30
を超えると絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数もマイ
ナス側に大きくなり実用的でなくなる。
また、主成分に対し、副成分V2O5を含有することによ
り、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、
V2O5の含有量が主成分100重量部に対し、0.005重量部未
満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外し
た。一方、V2O5の含有量が主成分に対し、1.000重量部
を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、実用的でなくな
る。
り、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくなる効果を有し、
V2O5の含有量が主成分100重量部に対し、0.005重量部未
満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外し
た。一方、V2O5の含有量が主成分に対し、1.000重量部
を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、実用的でなくな
る。
（実施例６）〜（実施例８） 実施例５の高純度のV2O5粉末に代えて、高純度のNb2O
5粉末，高純度のTa2O5粉末またはV2O5,Nb2O5およびTa2O
5粉末を第11表，第13表または第15表に示す組成比にな
るように秤量し、以降の工程を実施例５と同様に処理し
て第11表の試料番号51〜60,第13表の試料番号61〜70ま
たは第15表の試料番号71〜80に示す組成比の誘電体磁器
円板を得、実施例５と同様に処理して、電気特性を測定
した結果を試料51〜80別に第12表，第14表および第16表
に示す。
5粉末，高純度のTa2O5粉末またはV2O5,Nb2O5およびTa2O
5粉末を第11表，第13表または第15表に示す組成比にな
るように秤量し、以降の工程を実施例５と同様に処理し
て第11表の試料番号51〜60,第13表の試料番号61〜70ま
たは第15表の試料番号71〜80に示す組成比の誘電体磁器
円板を得、実施例５と同様に処理して、電気特性を測定
した結果を試料51〜80別に第12表，第14表および第16表
に示す。
主成分の組成範囲を限定した理由は実施例１と同様で
あるので説明は省略する。
あるので説明は省略する。
実施例６において、主成分に対し、副成分Nb2O5を含
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Nb2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.3重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Nb2O5の含有量が主成分に
対し、5.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Nb2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.3重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Nb2O5の含有量が主成分に
対し、5.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
実施例７において、主成分に対し、副成分Ta2O5を含
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Ta2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.1重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Ta2O5の含有量が主成分に
対し、10.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が大きくな
る効果を有し、Ta2O5の含有量が主成分100重量部に対
し、0.1重量部未満は絶縁破壊強度が大きくなく本発明
の範囲から除外した。一方、Ta2O5の含有量が主成分に
対し、10.0重量部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下
し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的
でなくなる。
実施例８において、主成分に対し、副成分Nb2O5,Ta2O
5,V2O5を含有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度
が大きくなる効果を有し、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の
合計が主成分100重量部に対し、0.001モル部未満は絶縁
破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外した。一
方、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の合計が主成分に対し、
0.010モル部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静
電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなく
なる。また、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる二種以上を
含有することにより、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる一
種を含有するものに比べ、誘電率，絶縁抵抗と絶縁破壊
電圧が大きく、良好度Ｑに優れ、静電容量温度係数を小
さくすることができる。
5,V2O5を含有することにより、絶縁抵抗，絶縁破壊強度
が大きくなる効果を有し、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の
合計が主成分100重量部に対し、0.001モル部未満は絶縁
破壊強度が大きくなく本発明の範囲から除外した。一
方、Nb2O5,Ta2O5,V2O5の含有量の合計が主成分に対し、
0.010モル部を超えると良好度Q,絶縁抵抗が低下し、静
電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなく
なる。また、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる二種以上を
含有することにより、Nb2O5,Ta2O5,V2O5から選ばれる一
種を含有するものに比べ、誘電率，絶縁抵抗と絶縁破壊
電圧が大きく、良好度Ｑに優れ、静電容量温度係数を小
さくすることができる。
なお、実施例における誘電体磁器組成物の作製方法で
は、V2O5,Ta2O5,Nb2O5,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,Ti
O2,CaCO3,SrCO3およびBaCO3を使用したが、この方法に
限定されるものではなく、所望の組成比になるように、
BaTiO3などの化合物、あるいは炭酸塩，水酸化物など空
気中での加熱により、V2O5,Ta2O5,Nb2O5,La2O3,Pr6O11,
Nd2O3,Sm2O3,TiO2,CaO,SrOおよびBaOとなる化合物を使
用しても実施例と同程度の特性を得ることができる。
は、V2O5,Ta2O5,Nb2O5,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,Ti
O2,CaCO3,SrCO3およびBaCO3を使用したが、この方法に
限定されるものではなく、所望の組成比になるように、
BaTiO3などの化合物、あるいは炭酸塩，水酸化物など空
気中での加熱により、V2O5,Ta2O5,Nb2O5,La2O3,Pr6O11,
Nd2O3,Sm2O3,TiO2,CaO,SrOおよびBaOとなる化合物を使
用しても実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分を添加して
も実施例と同程度の特性を得ることができる。
も実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、誘電体磁器用として一般に使用される工業用原
料の二酸化チタン、例えばチタン工業（株）製二酸化チ
タンKA−10,古川鉱業（株）製二酸化チタンFA−55Wには
最大0.45重量％のNb2O5が含まれるが、これらの二酸化
チタンを使用して主成分の誘電体磁器組成物を作製して
も主成分100重量部に対して、Nb2O5の含有量は最大で0.
23重量部であり、この発明の範囲外であるが、工業用原
料の二酸化チタン中のNb2O5量を考慮し、不足分のNb2O5
を含有させることにより、実施例と同程度の特性を得る
ことができる。
料の二酸化チタン、例えばチタン工業（株）製二酸化チ
タンKA−10,古川鉱業（株）製二酸化チタンFA−55Wには
最大0.45重量％のNb2O5が含まれるが、これらの二酸化
チタンを使用して主成分の誘電体磁器組成物を作製して
も主成分100重量部に対して、Nb2O5の含有量は最大で0.
23重量部であり、この発明の範囲外であるが、工業用原
料の二酸化チタン中のNb2O5量を考慮し、不足分のNb2O5
を含有させることにより、実施例と同程度の特性を得る
ことができる。
また、上述の基本組成のほかに、SiO2,MnO2,Fe2O3,Zn
Oなど一般にフラックスと考えられている塩類，酸化物
などを、特性を損わない範囲で加えることもできる。
Oなど一般にフラックスと考えられている塩類，酸化物
などを、特性を損わない範囲で加えることもできる。
発明の効果 以上本発明によると、Reを、La,Pr,Nd,Smから選ぶこ
とにより、La,Pr,Nd,Smの順で静電容量温度係数をプラ
ス方向に移行することとなる。
とにより、La,Pr,Nd,Smの順で静電容量温度係数をプラ
ス方向に移行することとなる。
またBaOをCaOで置換することにより、良好度Ｑ値を向
上させ、絶縁抵抗を大きくすることとなり、SrOで置換
することにより、誘電率と良好度Ｑを高くし絶縁破壊強
度を大きくすることとなる。
上させ、絶縁抵抗を大きくすることとなり、SrOで置換
することにより、誘電率と良好度Ｑを高くし絶縁破壊強
度を大きくすることとなる。
さらに（Ba,Ae）/Ti比の小さいものなど一般的にTiO2
を多く含む誘電体磁器組成物を用いて固定磁器コンデン
サの一種である積層セラミックコンデンサを製造する場
合、焼成工程において、誘電体層中に含まれる有機バイ
ンダーなどにより、TiO2が還元されやすくなる。還元さ
れたTiO2は焼結後の冷却過程である程度再酸化される
が、誘電体層の内部、及び各結晶粒子の内側は再酸化さ
れにくく酸素欠乏状態のまま残る。そこで酸素原子が持
つ有効電荷＋2eがチタン原子上の3d電子によって中和さ
れることにより、各酸素空孔について２個のTi3+が形成
される。その結果、Ti3+を介した電子ホッピングによっ
て、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度が劣化すること
となる。
を多く含む誘電体磁器組成物を用いて固定磁器コンデン
サの一種である積層セラミックコンデンサを製造する場
合、焼成工程において、誘電体層中に含まれる有機バイ
ンダーなどにより、TiO2が還元されやすくなる。還元さ
れたTiO2は焼結後の冷却過程である程度再酸化される
が、誘電体層の内部、及び各結晶粒子の内側は再酸化さ
れにくく酸素欠乏状態のまま残る。そこで酸素原子が持
つ有効電荷＋2eがチタン原子上の3d電子によって中和さ
れることにより、各酸素空孔について２個のTi3+が形成
される。その結果、Ti3+を介した電子ホッピングによっ
て、誘電体層の絶縁抵抗、絶縁破壊強度が劣化すること
となる。
第１図は本発明の一実施例の誘電体磁器組成物の主成分
の組成範囲を説明する三元図である。
の組成範囲を説明する三元図である。
Claims (3)
- 【請求項１】一般式ｘ｛（BaO）1-u（AeO）ｕ｝−yTiO2
−zReO3/2（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00、0.01≦ｕ≦0.3
0、0.01≦ｖ≦0.20、AeはCaまたはSr、Reは、La,Pr,Nd,
Smから選ばれる一種類以上の希土類元素。）と表した
時、x,y,zが以下の表に示す各点a,b,c,d,e,fで囲まれる
モル比の範囲からなる主成分100重量部に対し、副成分
としてV2O5を0.005〜1.000重量部含有した誘電体磁器組
成物。 - 【請求項２】V2O5に代えてNb2O5を0.3〜5.0重量部含有
させた請求項１記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】V2O5に代えてTa2O5を0.1〜10.0重量部含有
させた請求項１記載の誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200544A JP2917455B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200544A JP2917455B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487108A JPH0487108A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2917455B2 true JP2917455B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=16426074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2200544A Expired - Lifetime JP2917455B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917455B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000143341A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-05-23 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミック部品 |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2200544A patent/JP2917455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487108A (ja) | 1992-03-19 |
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