JP2978580B2 - 高誘電率誘電体磁器組成物 - Google Patents

高誘電率誘電体磁器組成物

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JP2978580B2
JP2978580B2 JP3083301A JP8330191A JP2978580B2 JP 2978580 B2 JP2978580 B2 JP 2978580B2 JP 3083301 A JP3083301 A JP 3083301A JP 8330191 A JP8330191 A JP 8330191A JP 2978580 B2 JP2978580 B2 JP 2978580B2
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正 小笠原
昭一 岩谷
信明 菊地
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ティーディーケイ株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高誘電率誘電体磁器組
成物に係り、特に広い温度範囲(−55℃〜+150
℃)にわたって静電容量の変化が小さく、かつ誘電体損
失の小さい優れた特性を有する高誘電率誘電体磁器組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、誘電率が高く、その温度変化が小
さい誘電体磁器組成物として、チタン酸バリウム(Ba
TiO3 )にビスマス化合物、例えばBi2 3 ・2S
nO2 やBi2 3 ・2ZrO2 とTa2 5 やNb2
5 等を添加してその温度変化率を小さくしたものが使
われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの成
分を含む組成物では誘電率を高くすると、静電容量の温
度変化率が大きくなり、誘電率を大きくするにはおのず
と限界があった。このため、これらの組成物をコンデン
サに使用した場合、小型で大容量を得ることは困難であ
った。
【0004】また組成物の成分にビスマス化合物を含む
ものは、焼成時にビスマス成分が蒸発し、磁器組成物素
体に屈曲を生じたりする問題があった。
【0005】さらにビスマスを含有するチタン酸バリウ
ム系積層型磁器コンデンサを作成した場合、内部電極で
あるパラジウム、、または銀−パラジウム合金と誘電体
の成分であるビスマスが反応を起こし、電極としての機
能を失うため、内部電極として高価な白金を使用しなけ
ればならず、積層型磁器のコンデンサのコストアップの
要因になっていた。
【0006】従って、本発明の目的は、広い温度範囲に
わたって静電容量の変化が少なく、誘電体損失の小さい
優れた特性を有する高誘電率誘電体磁器組成物を提供す
るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究の結果、主成分として、 BaTiO3 :94.0〜99.0モル% Nb2 5 :0.5 〜3.0 モル% CoO :0.5 〜3.0 モル% に対して、添加物としてCaZrO3 、SrZrO3
BaZrO3 のうち一種類以上を0.2 〜7.0 重量%含有
することにより、キュリー点を高温側へシフトすること
を見出した。これにより、静電容量の温度変化が少ない
領域を拡げることができる。
【0008】また必要に応じてLa2 3 、Nd
2 3 、Pr6 11のうち一種類以上を0.5 重量%以下
含有することにより、特性が優れることを見出した。
【0009】さらに、これらにMnOを0〜0.3 重量
%、SiO2を0〜0.3 重量%含有することにより焼結
性がよくなり、特性が一層向上するものとなる。
【0010】
【作用】本発明の組成の誘電体磁器組成物を用いること
により、常温での比誘電率が2000〜4700という
高誘電率を有し、誘電体損失(tanδ)は1.2 %以下
という小さい値であり、静電容量の温度変化はEIAJ
(日本電子機械工業会規約)に規定する×7R特性(−
55℃〜+125℃の温度範囲で静電容量の変化が25
℃を基準にして±15%以内)を満足し、さらに×8R
特性(−55℃〜+150℃の温度範囲で静電容量の変
化が25℃を基準にして±15%以内)を満足するすぐ
れた特性の高誘電率誘電体磁器組成物を得ることができ
る。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3を用いて説明
する。図1は本発明の誘電体磁器組成物の主成分の三元
組成図、図2は本発明の誘電体磁器組成物の製造工程
図、図3は各試料の静電容量の温度特性カーブを示す。
【0012】BaTiO3 を形成するための出発原料と
して、高純度のBaCO3 とTiO2 を1:1のモル比
で調合し、調合した出発原料に脱水・乾燥処理を行う
(図2の参照)。
【0013】次にこれらの原料を仮成形し、1000℃
〜1200℃で2時間安定にして化学反応を行わしめ、
BaTiO3 を形成する仮焼成を行い、得られたBaT
iO3 を例えば、アトマイザー等で微粉砕する(図2の
参照)。
【0014】得られたBaTiO3 粉末または溶液法に
て調整して得られたBaTiO3 粉末、Nb2 5 、C
oO、CaZrO3 、SrZrO3 、BaZrO3 、N
2 3 、La2 3 、Pr6 11、MnCO3 、Si
2 等を焼成後の組成が表1、表2の如くになるように
秤量し、湿式混合し、脱水・乾燥する(図2の参
照)。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】なお、表1、表2において各試料Noは共通
である。これらの原料に有機バインダーを適当量加え、
約3ton/cm2 の成形圧力で成形し、直径16.5mm、厚
さ約0.6 mmの円板状成形物を作成する。この成形物を1
240℃〜1380℃で2時間安定にして、本焼成を行
う(図2の参照)。
【0018】得られた磁器組成物素体の両端面に銀電極
を焼付けて、コンデンサとする(図2の参照)。
【0019】これらのコンデンサの各電気的特性を測定
した。即ち比誘電率、誘電体損失を周波数1KHz、1
V、室温20℃の条件で、絶縁抵抗はD.C.500
V、室温20℃1分後の条件での測定値を求め、静電容
量の温度変化率(表3では表示簡略のため静電容量変化
率ΔC/C25℃と示す)は25℃における値に対する
−55℃、+125℃、+150℃における値の変化率
を求めた(図2の参照)。
【0020】各測定結果を表3に示す。
【0021】
【表3】
【0022】なお、表3中、×印を付した試料No1、
3、3−4、3−9、3−14、3−17、3−18、
3−19、3−20、3−21、,3−22、3−2
3、6、8、10は本発明の範囲に含まれず、本発明の
実施例との比較のために示す。
【0023】また、表3の試料Noは表1、表2の試料No
と共通である。表1〜表3から明らかな如く、本発明の
組成の誘電体磁器組成物は、比誘電率が2000〜47
00という高い値であり、誘電体損失は1.2 %以下とい
う小さい値であり、静電容量の温度変化はEIAJに規
定する×7R特性のみならず、×8R特性をも満足する
安定した誘電体磁器組成物である。
【0024】図1は本発明の誘電体組成物の主成分の三
元組成図である。図1における各点の番号は表1〜表3
における試料Noと一致する。
【0025】図1から本発明の主成分は点2、7、5、
9を結ぶ線によりできる四辺形の内側の組成になること
が明らかである。
【0026】図3は、表1〜表3の各試料のうち3試料
の静電容量の温度特性カーブを示す。図3において、点
Δを結ぶ曲線Aは表1〜表3の試料No1の静電容量の温
度特性カブを示し、同様に点・を結ぶ曲線Bは試料No3
−1、点×を結ぶ曲線Cは試料No3−4の各カーブを示
す。
【0027】図3から明らかな如く、試料No3−1の曲
線Bは−55℃〜+125℃、−55℃〜+150℃に
おける静電容量の温度変化率が±15%以内であって、
EIAJに規定する×7R特性、×8R特性を満足し、
広い温度範囲において誘電率の温度変化が少ない。
【0028】次に本発明の誘電体組成物の組成範囲の限
定理由を表1〜表3、図1、図3を参照しつつ説明す
る。
【0029】BaTiO3 が94.0モル%未満であれば、
比誘電率が低くなる(例えば表1〜表3の試料No6参
照)。
【0030】BaTiO3 が99.0モル%を越えると、誘
電体損失(tanδ)と静電容量の温度特性変化率が大
きくなり、焼結性も悪化する(例えば表1〜表3、図3
の試料No1参照)。
【0031】Nb2 5 が0.5 モル%未満であると、誘
電体損失と静電容量の温度化率が大きくなり、焼結性も
悪化する(例えば表1〜表3、図3の試料No1参照)。
【0032】Nb2 5 が3.0 モル%を越えると、比誘
電率が低くなったり(例えば表1〜表3の試料No6参
照)、静電容量の温度変化率が大きくなる(例えば表1
〜表3の試料No8参照)。
【0033】またCoOが0.5 モル%未満であると、誘
電体損失と静電容量の温度変化率が大きくなり、焼結性
も悪化する(例えば表1〜表3、図3の試料No1参
照)。
【0034】CoOが3.0 モル%を越えると、比誘電率
が低くなったり(例えば表1〜表3の試料No6、10参
照)、静電容量の温度変化率が大きくなる(例えば表1
〜表3の試料No10参照)。
【0035】添加物として、CaZrO3 、SrZrO
3 、BaZrO3 のうちいずれか一種類以上が0.2 重量
%未満では、静電容量の温度変化率が大きくなり、×7
R特性や×8R特性を満足しなくなる(例えば表1〜表
3の試料No3、3−18、3−20参照)。
【0036】また、CaZrO3 、SrZrO3 、Ba
ZrO3 のうちいずれか一種類以上が7.0 重量%を越え
ると、やはり静電容量の温度変化率が大きくなり、×8
R特性を満足しなくなる(例えば表1〜表3、図3の試
料No3−4、3−19、3−21参照)。
【0037】さらにNd2 3 、La2 3 、Pr6
11が上記の組成に対して無添加でも使用上問題はない
(例えば、表1〜表3の試料No3−7、3−12、3−
24、3−25、3−26参照)。
【0038】しかし、これらNd2 3 、La2 3
Pr6 11のうちいずれか一種類以上を0.5 重量%まで
の添加で焼結性がよくなり(例えば、表1〜表3の3−
8、3−10、3−11参照)、0.5 重量%を越える
と、静電容量の温度変化率が大きくなり、×8R特性を
はずれる(例えば、表1〜表3の試料No3−9、3−2
2、3−23参照)。
【0039】MnOの添加については、無添加でも使用
上問題ないが(例えば表1〜表3の試料No3−12参
照)、0.3 重量%までの添加で還元防止になり、誘電体
損失が改善され、焼結性も向上する(例えば、表1〜表
3の試料No3−13参照)。
【0040】MnOが0.3 重量%を越えると、静電容量
の温度変化率が大きくなり、焼結性は悪化し、緻密な磁
器が得られなくなる(例えば、表1〜表3の試料No3−
14参照)。
【0041】SiO2 の添加については、無添加でも使
用上問題はないが(例えば、表1〜表3の試料No3−1
5参照)、0.3 重量%までの添加で、焼結性がよくな
り、特性も改善される。
【0042】SiO2 が0.3 重量%を越えると、静電容
量の温度変化率が大きくなるばかりでなく、誘電体損失
等の特性も悪化し、焼結性も悪化する(例えば、表1〜
表3の試料No3−17参照)。
【0043】また原料中に含まれるアルカリ金属酸化物
または製造工程中に混入する微量の不純物としてのSi
2 、Al2 3 は特性を著しく悪化させることはな
い。
【0044】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は比誘電率が
約2000〜4700という高い値を有し、誘電体損失
は1.2 %以下という小さい値であり、静電容量の温度変
化率はEIAJに規定する×7R特性、×8R特性を満
足し、広い温度範囲にわたって誘電率の変化が小さい。
このように優れた特性の誘電体磁器組成物は例えば自動
車のエンジンルーム等に使用可能である。
【0045】また、本発明の誘電体磁器組成物にはパラ
ジウムまたは銀−パラジウム合金と反応し易いビスマス
を含まないため、この組成物を誘電体層として積層コン
デンサを製造する場合、内部電極としてパラジウム単独
または銀−パラジウム合金の使用が可能となる。
【0046】従って、高価な白金または白金−パラジウ
ム合金を用いる必要がなく、製品の大幅なコストダウン
が実現出来、工業上の利益は計りしれないものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体磁器組成物の主成分の三元組成
図である。
【図2】本発明の誘電体磁器組成物の製造工程説明図で
ある。
【図3】試料の静電容量の温度特性カーブである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−357607(JP,A) 特開 平2−258671(JP,A) 特開 平3−146466(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 35/46

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主成分として、 BaTiO3 :94.0〜99.0モル% Nb2 5 :0.5 〜3.0 モル% CoO :0.5 〜3.0 モル% に対して、添加物としてCaZrO3 、SrZrO3
    BaZrO3 のうちいずれか一種類以上を0.2 〜7.0 重
    量%含有してなることを特徴とする高誘電率誘電体磁器
    組成物。
  2. 【請求項2】 上記組成物にLa2 3 、Nd2 3
    Pr6 11のうちいずれか一種類以上を0.5 重量%以下
    含有することを特徴とする請求項1記載の高誘電率誘電
    体磁器組成物。
  3. 【請求項3】 上記組成物にMnOを0.3 重量%以下含
    有することを特徴とする請求項1、又は請求項2記載の
    高誘電率誘電体磁器組成物。
  4. 【請求項4】 上記組成物にSiO2 を0.3 重量%以下
    含有することを特徴とする請求項1、請求項2又は請求
    項3記載の高誘電率誘電体磁器組成物。
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US6403513B1 (en) 1999-07-27 2002-06-11 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
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JP3760364B2 (ja) 1999-07-21 2006-03-29 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
DE60041120D1 (de) 1999-10-05 2009-01-29 Tdk Corp Verfahren zur herstellung einer dielektrischen, keramischen zusammensetzung
US6764976B2 (en) 2000-12-25 2004-07-20 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
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JP4572628B2 (ja) 2004-08-30 2010-11-04 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物及び電子部品
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