JP3180969B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP3180969B2 JP3180969B2 JP01483892A JP1483892A JP3180969B2 JP 3180969 B2 JP3180969 B2 JP 3180969B2 JP 01483892 A JP01483892 A JP 01483892A JP 1483892 A JP1483892 A JP 1483892A JP 3180969 B2 JP3180969 B2 JP 3180969B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックコンデンサ
ー等に好適に用いられる高誘電体磁器組成物に関する。
ー等に好適に用いられる高誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高誘電率を持った磁器誘電体
として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）を主成分と
する磁器組成物が用いられている。また、このような誘
電体磁器組成物において、その誘電率は温度によって変
化し、一般に誘電率を高くするほど、その温度特性が悪
くなる傾向がある。特に、上記チタン酸バリウムを主成
分とする磁器組成物は常温付近での誘電率の温度特性が
大きいという問題点があった。
として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）を主成分と
する磁器組成物が用いられている。また、このような誘
電体磁器組成物において、その誘電率は温度によって変
化し、一般に誘電率を高くするほど、その温度特性が悪
くなる傾向がある。特に、上記チタン酸バリウムを主成
分とする磁器組成物は常温付近での誘電率の温度特性が
大きいという問題点があった。
【０００３】そこで、上記チタン酸バリウムを主成分と
する磁器組成物において、種々の添加物を加えることに
よって、その誘電率の温度特性を小さくすることが行わ
れていた。例えば、特公昭６１−３４２０７号公報に示
すように、主成分であるＢａＴｉＯ3 にＣａＴｉＯ3 、
Ｔａ2 Ｏ5 、Ｇｄ2 Ｏ3 を添加したり、あるいは特公平
３−１７３２６号公報に示すように、主成分であるＢａ
ＴｉＯ3 にＣａＴｉＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃｏ2 Ｏ3 、Ｍ
ｎＯ2 を添加することによって誘電率の温度特性を改善
した誘電体磁器組成物が開発されている。
する磁器組成物において、種々の添加物を加えることに
よって、その誘電率の温度特性を小さくすることが行わ
れていた。例えば、特公昭６１−３４２０７号公報に示
すように、主成分であるＢａＴｉＯ3 にＣａＴｉＯ3 、
Ｔａ2 Ｏ5 、Ｇｄ2 Ｏ3 を添加したり、あるいは特公平
３−１７３２６号公報に示すように、主成分であるＢａ
ＴｉＯ3 にＣａＴｉＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｃｏ2 Ｏ3 、Ｍ
ｎＯ2 を添加することによって誘電率の温度特性を改善
した誘電体磁器組成物が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のチタ
ン酸バリウム系誘電体磁器組成物は、曲げ強度が１５ｋ
ｇ／ｍｍ2 以下と、アルミナセラミックス（曲げ強度３
０ｋｇ／ｍｍ2 以上）などに比べて極めて低く、高い強
度を必要とする用途には用いられないという問題点があ
った。
ン酸バリウム系誘電体磁器組成物は、曲げ強度が１５ｋ
ｇ／ｍｍ2 以下と、アルミナセラミックス（曲げ強度３
０ｋｇ／ｍｍ2 以上）などに比べて極めて低く、高い強
度を必要とする用途には用いられないという問題点があ
った。
【０００５】例えば、上記誘電体磁器を用いてコンデン
サーを内蔵させたチップレゾネータを形成することがで
きるが、このチップレゾネータをガラスエポキシ、紙フ
ェノール、金属などの基板上に表面実装を行った場合
に、この基板に生じるたわみによって、表面実装された
誘電体磁器が割れてしまうという問題が生じていた。こ
のように、近年、誘電率は比較的低くても、高い強度を
必要とする誘電体磁器が求められているが、このような
要求を満たすものは得られていなかった。
サーを内蔵させたチップレゾネータを形成することがで
きるが、このチップレゾネータをガラスエポキシ、紙フ
ェノール、金属などの基板上に表面実装を行った場合
に、この基板に生じるたわみによって、表面実装された
誘電体磁器が割れてしまうという問題が生じていた。こ
のように、近年、誘電率は比較的低くても、高い強度を
必要とする誘電体磁器が求められているが、このような
要求を満たすものは得られていなかった。
【０００６】そこで本発明は、例えば５ｍｍ厚みの鉄基
板上に実装した場合、幅９０ｍｍで変位量５ｍｍのたわ
みを生じても割れが生じないような、優れた曲げ強度を
有する誘電体磁器組成物を得ることを目的とする。
板上に実装した場合、幅９０ｍｍで変位量５ｍｍのたわ
みを生じても割れが生じないような、優れた曲げ強度を
有する誘電体磁器組成物を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明は、ＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ2 およびＣａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 の系からなる基本
組成において、各成分の組成比をＴｉＯ2 ４６〜５３重
量％、ＢａＯ １３〜３３重量％、ＣａＯ １８〜２８
重量％、ＳｒＯ ３〜６重量％とするとともに、これら
の主成分１００重量％に対し、副成分としてＮｂ2 Ｏ5
０．２〜０．５重量％、ＺｎＯ ０．１〜０．４重量
％、Ｌａ2 Ｏ3 ０．２〜１重量％、Ａｌ2Ｏ3 とＳｉＯ
2 の合計０．０５〜０．１重量％を添加して誘電体磁器
組成物を構成したものである。
Ｏ2 およびＣａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 の系からなる基本
組成において、各成分の組成比をＴｉＯ2 ４６〜５３重
量％、ＢａＯ １３〜３３重量％、ＣａＯ １８〜２８
重量％、ＳｒＯ ３〜６重量％とするとともに、これら
の主成分１００重量％に対し、副成分としてＮｂ2 Ｏ5
０．２〜０．５重量％、ＺｎＯ ０．１〜０．４重量
％、Ｌａ2 Ｏ3 ０．２〜１重量％、Ａｌ2Ｏ3 とＳｉＯ
2 の合計０．０５〜０．１重量％を添加して誘電体磁器
組成物を構成したものである。
【０００８】 なお、主成分であるＢａＯ−ＴｉＯ2 およ
びＣａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 系の各成分の組成比が上記
範囲外になると、誘電率が低くなったり、あるいは曲げ
強度が２０ｋｇ／ｍｍ2 以下と低くなってしまうため、
主成分であるＴｉＯ2 、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは上記
組成範囲内としたものが良い。
びＣａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 系の各成分の組成比が上記
範囲外になると、誘電率が低くなったり、あるいは曲げ
強度が２０ｋｇ／ｍｍ2 以下と低くなってしまうため、
主成分であるＴｉＯ2 、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは上記
組成範囲内としたものが良い。
【０００９】また、副成分として添加するＮｂ2 Ｏ5 は
誘電率の温度特性を安定化させるためのものであり、そ
の添加量が０．２重量％未満であると焼結性が悪くな
り、一方０．５重量％を超えると誘電率が低下してしま
うため、０．２〜０．５重量％の範囲が良い。さらに、
ＺｎＯは誘電率の温度特性を安定化させるためのもので
あり、その添加量が０．１重量％未満であると効果がな
く、一方０．４重量％を超えると逆に特性を劣化させて
しまうため、０．１〜０．４重量％の範囲が良い。ま
た、Ｌａ2 Ｏ3 は誘電率を高くするためのものであり、
その添加量が０．２重量％未満では効果がなく、一方１
重量％を超えると温度特性の劣化が大きくなってしまう
ため、０．２〜１重量％の範囲が良い。さらに、Ａｌ2
Ｏ3 およびＳｉＯ2 は焼結助剤であり、０．０５重量％
未満では焼結性が悪くなり、一方０．１重量％を超える
と誘電率を低下させてしまうため、０．０５〜０．１重
量％の範囲が良い。
誘電率の温度特性を安定化させるためのものであり、そ
の添加量が０．２重量％未満であると焼結性が悪くな
り、一方０．５重量％を超えると誘電率が低下してしま
うため、０．２〜０．５重量％の範囲が良い。さらに、
ＺｎＯは誘電率の温度特性を安定化させるためのもので
あり、その添加量が０．１重量％未満であると効果がな
く、一方０．４重量％を超えると逆に特性を劣化させて
しまうため、０．１〜０．４重量％の範囲が良い。ま
た、Ｌａ2 Ｏ3 は誘電率を高くするためのものであり、
その添加量が０．２重量％未満では効果がなく、一方１
重量％を超えると温度特性の劣化が大きくなってしまう
ため、０．２〜１重量％の範囲が良い。さらに、Ａｌ2
Ｏ3 およびＳｉＯ2 は焼結助剤であり、０．０５重量％
未満では焼結性が悪くなり、一方０．１重量％を超える
と誘電率を低下させてしまうため、０．０５〜０．１重
量％の範囲が良い。
【００１０】
【実施例】以下本発明実施例を説明する。
【００１１】主成分である、ＢａＯ−ＴｉＯ2 およびＣ
ａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 系の合成仮焼物を準備し、表１
の組成となるように調合する。一方、副成分であるＮｂ
2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＳｉＯ
2 を表１の組成となるように添加する。これらの原料を
粒径が０．８〜１μｍとなるように湿式粉砕し、ワック
スエマルジョン系のバインダーを所定量添加混合した
後、スプレードライヤーにて乾燥する。得られた原料を
成形圧力１．５ｔ／ｃｍ2 でタブレット状に成形し、次
いで１２７０〜１３６０℃で焼成した。
ａＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ2 系の合成仮焼物を準備し、表１
の組成となるように調合する。一方、副成分であるＮｂ
2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＳｉＯ
2 を表１の組成となるように添加する。これらの原料を
粒径が０．８〜１μｍとなるように湿式粉砕し、ワック
スエマルジョン系のバインダーを所定量添加混合した
後、スプレードライヤーにて乾燥する。得られた原料を
成形圧力１．５ｔ／ｃｍ2 でタブレット状に成形し、次
いで１２７０〜１３６０℃で焼成した。
【００１２】得られた各試料について、誘電率εr 、誘
電損失ｔａｎδ、誘電率の温度特性ΔＣ、曲げ強度をそ
れぞれ測定した。結果は表２に示す通りである。なお、
表２中の誘電率εr 、誘電損失ｔａｎδは１ＭＨｚで測
定したものであり、誘電率の温度特性ΔＣは、−３０〜
２５℃、および２５〜８５℃における変化率を示す。
電損失ｔａｎδ、誘電率の温度特性ΔＣ、曲げ強度をそ
れぞれ測定した。結果は表２に示す通りである。なお、
表２中の誘電率εr 、誘電損失ｔａｎδは１ＭＨｚで測
定したものであり、誘電率の温度特性ΔＣは、−３０〜
２５℃、および２５〜８５℃における変化率を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】上記表１、表２中、試料Ｎｏ．１は、Ｃａ
Ｏ量を多く、ＢａＯ量を少なくして強度を高めたもので
あるが、基本組成が本発明の範囲外であり、Ｌａ2 Ｏ3
の添加量も少ないことから誘電率が２００と低く、誘電
体材料として用いられないものであった。また、試料Ｎ
ｏ．１４、１５は、ＣａＯ量を少なく、ＢａＯ量を多く
して誘電率を高くしたものであるが、基本組成が本発明
の範囲外であるため強度が２０ｋｇ／ｍｍ2 以下と低か
った。しかもＺｎＯ、Ｌａ2 Ｏ3 の添加量が多すぎるた
め誘電率の温度特性が悪いものであった。
Ｏ量を多く、ＢａＯ量を少なくして強度を高めたもので
あるが、基本組成が本発明の範囲外であり、Ｌａ2 Ｏ3
の添加量も少ないことから誘電率が２００と低く、誘電
体材料として用いられないものであった。また、試料Ｎ
ｏ．１４、１５は、ＣａＯ量を少なく、ＢａＯ量を多く
して誘電率を高くしたものであるが、基本組成が本発明
の範囲外であるため強度が２０ｋｇ／ｍｍ2 以下と低か
った。しかもＺｎＯ、Ｌａ2 Ｏ3 の添加量が多すぎるた
め誘電率の温度特性が悪いものであった。
【００１６】これらに対し、本発明の範囲内であるＮ
ｏ．２〜１３のものは、誘電率２５０以上で、曲げ強度
２０ｋｇ／ｍｍ2 以上であり、かつ誘電率の温度特性も
優れていることがわかる。しかも、基本組成などの組成
を変化させることで、誘電率やその温度特性の値を自由
に変化させることができ、求める特性の誘電体磁器組成
物を容易に得ることができる。
ｏ．２〜１３のものは、誘電率２５０以上で、曲げ強度
２０ｋｇ／ｍｍ2 以上であり、かつ誘電率の温度特性も
優れていることがわかる。しかも、基本組成などの組成
を変化させることで、誘電率やその温度特性の値を自由
に変化させることができ、求める特性の誘電体磁器組成
物を容易に得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、ＴｉＯ2 ４
６〜５３重量％、ＢａＯ １３〜３３重量％、ＣａＯ
１８〜２８重量％、ＳｒＯ ３〜６重量％からなる主成
分１００重量％に対し、Ｎｂ2 Ｏ5 ０．２〜０．５重量
％、ＺｎＯ ０．１〜０．４重量％、Ｌａ2 Ｏ3 ０．２
〜１重量％、Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計０．０５〜
０．１重量％を添加して誘電体磁器組成物を構成したこ
とによって、高い誘電率と優れた温度特性を維持したま
ま、曲げ強度を２０ｋｇ／ｍｍ2 以上と高くすることが
できる。そのため、表面実装用のチップレゾネーターに
用いた場合でも、基板のたわみによって割れが生じるこ
とがない。また、その他にも、高強度を必要とするよう
な分野に好適に使用することが可能な誘電体磁器組成物
を提供することができる。
６〜５３重量％、ＢａＯ １３〜３３重量％、ＣａＯ
１８〜２８重量％、ＳｒＯ ３〜６重量％からなる主成
分１００重量％に対し、Ｎｂ2 Ｏ5 ０．２〜０．５重量
％、ＺｎＯ ０．１〜０．４重量％、Ｌａ2 Ｏ3 ０．２
〜１重量％、Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の合計０．０５〜
０．１重量％を添加して誘電体磁器組成物を構成したこ
とによって、高い誘電率と優れた温度特性を維持したま
ま、曲げ強度を２０ｋｇ／ｍｍ2 以上と高くすることが
できる。そのため、表面実装用のチップレゾネーターに
用いた場合でも、基板のたわみによって割れが生じるこ
とがない。また、その他にも、高強度を必要とするよう
な分野に好適に使用することが可能な誘電体磁器組成物
を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】ＴｉＯ2 ４６〜５３重量％、ＢａＯ １３
〜３３重量％、ＣａＯ １８〜２８重量％、ＳｒＯ ３
〜６重量％からなる主成分１００重量％に対し、Ｎｂ2
Ｏ5 ０．２〜０．５重量％、ＺｎＯ ０．１〜０．４重
量％、Ｌａ2Ｏ3 ０．２〜１重量％、Ａｌ2 Ｏ3 とＳｉ
Ｏ2 の合計０．０５〜０．１重量％を添加してなる誘電
体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01483892A JP3180969B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01483892A JP3180969B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208865A JPH05208865A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3180969B2 true JP3180969B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=11872181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01483892A Expired - Fee Related JP3180969B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180969B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP01483892A patent/JP3180969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05208865A (ja) | 1993-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |