JP3245313B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP3245313B2 JP3245313B2 JP01255995A JP1255995A JP3245313B2 JP 3245313 B2 JP3245313 B2 JP 3245313B2 JP 01255995 A JP01255995 A JP 01255995A JP 1255995 A JP1255995 A JP 1255995A JP 3245313 B2 JP3245313 B2 JP 3245313B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温焼成が可能な薄板
成形用の高誘電率系の誘電体磁器組成物に関するもの
で、とりわけ高誘電率系セラミックコンデンサや積層型
セラミックコンデンサ、更にはアキシャルコンデンサ、
ディスクコンデンサ、厚膜コンデンサ等の誘電体材料と
して好適な誘電体磁器組成物に関するものである。
成形用の高誘電率系の誘電体磁器組成物に関するもの
で、とりわけ高誘電率系セラミックコンデンサや積層型
セラミックコンデンサ、更にはアキシャルコンデンサ、
ディスクコンデンサ、厚膜コンデンサ等の誘電体材料と
して好適な誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高誘電率系セラミックコンデンサ
や積層型セラミックコンデンサに用いられる誘電体材料
としては、誘電率が６０００〜１００００程度のチタン
酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）系の誘電体磁器組成物があ
り、なかでも前記誘電体磁器組成物を用いたものとして
電気容量の観点から積層型セラミックコンデンサに多く
適用されてきた。
や積層型セラミックコンデンサに用いられる誘電体材料
としては、誘電率が６０００〜１００００程度のチタン
酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）系の誘電体磁器組成物があ
り、なかでも前記誘電体磁器組成物を用いたものとして
電気容量の観点から積層型セラミックコンデンサに多く
適用されてきた。
【０００３】前記積層型セラミックコンデンサは、一般
に誘電体磁器組成物から成るグリーンシート上に電極を
形成し、該グリーンシートを所定の電気容量となるよう
に複数枚積層して前記電極を同時に焼成一体化して内部
電極が構成されている。
に誘電体磁器組成物から成るグリーンシート上に電極を
形成し、該グリーンシートを所定の電気容量となるよう
に複数枚積層して前記電極を同時に焼成一体化して内部
電極が構成されている。
【０００４】しかしながら、前記チタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3 ）系の誘電体磁器組成物は、焼成温度が１３
００〜１４００℃程度と高く、しかも積層型セラミック
コンデンサの誘電体材料として使用するためには、同時
焼成する内部電極材料として高融点、高温還元性の貴金
属であるパラジウム（Ｐｄ）や白金（Ｐｔ）等を使用し
なければならず、安価で小型・大容量の積層型セラミッ
クコンデンサを製造することが困難であるという欠点が
あった。
ａＴｉＯ3 ）系の誘電体磁器組成物は、焼成温度が１３
００〜１４００℃程度と高く、しかも積層型セラミック
コンデンサの誘電体材料として使用するためには、同時
焼成する内部電極材料として高融点、高温還元性の貴金
属であるパラジウム（Ｐｄ）や白金（Ｐｔ）等を使用し
なければならず、安価で小型・大容量の積層型セラミッ
クコンデンサを製造することが困難であるという欠点が
あった。
【０００５】そこで、係る欠点を解消せんとして、誘電
率が１００００以上と高い誘電体材料を用い、内部電極
間の誘電体磁器組成物のシート厚さを約３０μｍ程度ま
で、また、対向面積も極小化して積層型セラミックコン
デンサの小型化を図るとともに、低温焼成も可能となる
ようにして内部電極材料を高価な前記貴金属から安価な
Ａｇ−Ｐｄ等に代替し得る材料として、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3 ）に所定量のスズ酸バリウム（ＢａＳ
ｎＯ3 ）及びチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）、酸
化コバルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）等を
添加した誘電体磁器組成物や、チタン酸バリウム（Ｂａ
ＴｉＯ3 ）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ3 ）
に、所定量のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）及びゲルマン
酸鉛（Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11）、チタン酸ビスマス（ＢｉＴ
ｉ2 Ｏ7 ）を添加した誘電体磁器組成物が知られていた
（特公昭６０−５７１６４号公報、特公昭６１−１６１
３２号公報参照）。
率が１００００以上と高い誘電体材料を用い、内部電極
間の誘電体磁器組成物のシート厚さを約３０μｍ程度ま
で、また、対向面積も極小化して積層型セラミックコン
デンサの小型化を図るとともに、低温焼成も可能となる
ようにして内部電極材料を高価な前記貴金属から安価な
Ａｇ−Ｐｄ等に代替し得る材料として、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3 ）に所定量のスズ酸バリウム（ＢａＳ
ｎＯ3 ）及びチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）、酸
化コバルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）等を
添加した誘電体磁器組成物や、チタン酸バリウム（Ｂａ
ＴｉＯ3 ）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ3 ）
に、所定量のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）及びゲルマン
酸鉛（Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11）、チタン酸ビスマス（ＢｉＴ
ｉ2 Ｏ7 ）を添加した誘電体磁器組成物が知られていた
（特公昭６０−５７１６４号公報、特公昭６１−１６１
３２号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記チタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ3 ）に所定量のスズ酸バリウム（ＢａＳｎ
Ｏ3 ）及びチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）、酸化
コバルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）等を添
加した誘電体磁器組成物は、誘電率が１００００以上と
極めて高く、また、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ3 ）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ3 ）に、所
定量のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）及びゲルマン酸鉛
（Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11）、チタン酸ビスマス（ＢｉＴｉ2
Ｏ7 ）を添加した誘電体磁器組成物では、１２００℃以
下の低温焼成が実現できる。
（ＢａＴｉＯ3 ）に所定量のスズ酸バリウム（ＢａＳｎ
Ｏ3 ）及びチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）、酸化
コバルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）等を添
加した誘電体磁器組成物は、誘電率が１００００以上と
極めて高く、また、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ3 ）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ3 ）に、所
定量のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）及びゲルマン酸鉛
（Ｐｂ5 Ｇｅ3 Ｏ11）、チタン酸ビスマス（ＢｉＴｉ2
Ｏ7 ）を添加した誘電体磁器組成物では、１２００℃以
下の低温焼成が実現できる。
【０００７】しかしながら、ダウンサイジングの進む電
子部品にあっては、より小型化を図るために誘電体磁器
組成物から成るシート状焼結体のより一層の薄板化が要
求されるようになり、その厚さも１０μｍ以下となり、
その結果、異常粒成長によりシート状焼結体のレベリン
グが悪化し、内部電極を連続して形成することが困難と
なり、その結果、誘電体層一層の厚さが１０μｍ以下の
ような薄板になると、一定量の静電容量を得ることがで
きず、小型・大容量の積層型セラミックコンデンサをは
じめ、そのような各種コンデンサを得ることができない
という課題があった。
子部品にあっては、より小型化を図るために誘電体磁器
組成物から成るシート状焼結体のより一層の薄板化が要
求されるようになり、その厚さも１０μｍ以下となり、
その結果、異常粒成長によりシート状焼結体のレベリン
グが悪化し、内部電極を連続して形成することが困難と
なり、その結果、誘電体層一層の厚さが１０μｍ以下の
ような薄板になると、一定量の静電容量を得ることがで
きず、小型・大容量の積層型セラミックコンデンサをは
じめ、そのような各種コンデンサを得ることができない
という課題があった。
【０００８】
【発明の目的】本発明は前記課題に鑑みなされたもの
で、その目的は、厚さ１０μｍ以下の表面が平滑な薄板
のシート状焼結体を得ることができ、かつ１２００℃未
満のより低温の焼成を可能として安価な内部電極材料を
用いることができ、誘電率が１００００以上と高く、小
型・大容量の積層型セラミックコンデンサをはじめ、各
種コンデンサに適用し得る誘電体磁器組成物を提供する
ことにある。
で、その目的は、厚さ１０μｍ以下の表面が平滑な薄板
のシート状焼結体を得ることができ、かつ１２００℃未
満のより低温の焼成を可能として安価な内部電極材料を
用いることができ、誘電率が１００００以上と高く、小
型・大容量の積層型セラミックコンデンサをはじめ、各
種コンデンサに適用し得る誘電体磁器組成物を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、チタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を
主成分とし、該主成分１００重量部に対して、酸化ネオ
ジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に換算したネオジウム化合物を
０．８〜１．８重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を０．８〜
２．０重量部、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）に換算したマ
ンガン化合物を０．１〜０．５重量部、更に酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）に換算したチタン化合物を０．１〜１．１
重量部含有するもので、前記複合酸化物をＢａ（Ｔｉ
1-X Ｚｒx ）Ｏ3 と表した時、Ｘが ０．１＜Ｘ＜０．１６ で示される薄板成形用の誘電体磁器組成物である。
物は、チタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を
主成分とし、該主成分１００重量部に対して、酸化ネオ
ジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に換算したネオジウム化合物を
０．８〜１．８重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を０．８〜
２．０重量部、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）に換算したマ
ンガン化合物を０．１〜０．５重量部、更に酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）に換算したチタン化合物を０．１〜１．１
重量部含有するもので、前記複合酸化物をＢａ（Ｔｉ
1-X Ｚｒx ）Ｏ3 と表した時、Ｘが ０．１＜Ｘ＜０．１６ で示される薄板成形用の誘電体磁器組成物である。
【００１０】本発明において、ネオジウム化合物は誘電
体磁器組成物の焼結性を向上し、誘電率を高くするため
に含有させるもので、その含有量が、前記主成分１００
重量部に対して、酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に換算
して０．８重量部未満では誘電率が１００００未満と低
下してしまい、１．８重量部を越えるとシート状焼結体
の密度及び絶縁抵抗ＩＲが低くなって、実用範囲外とな
ってしまうことから、その含有量は０．８〜１．８重量
部に特定され、より望ましくは１．４〜１．６重量部と
なる。
体磁器組成物の焼結性を向上し、誘電率を高くするため
に含有させるもので、その含有量が、前記主成分１００
重量部に対して、酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に換算
して０．８重量部未満では誘電率が１００００未満と低
下してしまい、１．８重量部を越えるとシート状焼結体
の密度及び絶縁抵抗ＩＲが低くなって、実用範囲外とな
ってしまうことから、その含有量は０．８〜１．８重量
部に特定され、より望ましくは１．４〜１．６重量部と
なる。
【００１１】また、前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、誘電体
磁器組成物の焼成温度を調整するものであり、その含有
量が前記主成分１００重量部に対して、０．８重量部未
満、あるいは２．０重量部を越えると、焼成温度が１２
００℃以上となり、焼成後のシート状焼結体の密度が
５．７ｇ／ｃｍ3 以下と低くなってしまい実用範囲外と
なるため、０．８〜２．０重量部に特定され、より望ま
しくは１．５〜１．８重量部となる。
磁器組成物の焼成温度を調整するものであり、その含有
量が前記主成分１００重量部に対して、０．８重量部未
満、あるいは２．０重量部を越えると、焼成温度が１２
００℃以上となり、焼成後のシート状焼結体の密度が
５．７ｇ／ｃｍ3 以下と低くなってしまい実用範囲外と
なるため、０．８〜２．０重量部に特定され、より望ま
しくは１．５〜１．８重量部となる。
【００１２】更に、前記マンガン化合物は、例えば誘電
体磁器組成物の誘電損失ｔａｎδを改善するものであ
り、その含有量が前記主成分１００重量部に対して、酸
化マンガン（ＭｎＯ2 ）に換算して０．１重量部未満で
は誘電損失ｔａｎδが２％以上と大となり、また０．５
重量部を越えると、絶縁抵抗ＩＲが大きく低下してしま
う。
体磁器組成物の誘電損失ｔａｎδを改善するものであ
り、その含有量が前記主成分１００重量部に対して、酸
化マンガン（ＭｎＯ2 ）に換算して０．１重量部未満で
は誘電損失ｔａｎδが２％以上と大となり、また０．５
重量部を越えると、絶縁抵抗ＩＲが大きく低下してしま
う。
【００１３】従って、マンガン化合物の含有量は、前記
主成分１００重量部に対して、酸化マンガン（Ｍｎ
Ｏ2 ）に換算して０．１〜０．５重量部に限定され、特
に０．２〜０．３重量部が望ましい。
主成分１００重量部に対して、酸化マンガン（Ｍｎ
Ｏ2 ）に換算して０．１〜０．５重量部に限定され、特
に０．２〜０．３重量部が望ましい。
【００１４】一方、前記チタン化合物は、例えば誘電体
磁器組成物の焼結性を向上させるために含有させるもの
であり、その添加量は前記主成分１００重量部に対し
て、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）に換算して０．１重量部未
満では焼成温度が１２００℃以上となり、焼成後のシー
ト状焼結体の密度が５．７ｇ／ｃｍ3 以下と低くなって
しまい実用範囲外となり、また、１．１重量部を越える
と、誘電損失ｔａｎδが１．０％を越えてしまうことか
ら、前記含有量は０．１〜１．１重量部に特定され、よ
り望ましくは０．３〜０．９重量部の範囲となる。
磁器組成物の焼結性を向上させるために含有させるもの
であり、その添加量は前記主成分１００重量部に対し
て、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）に換算して０．１重量部未
満では焼成温度が１２００℃以上となり、焼成後のシー
ト状焼結体の密度が５．７ｇ／ｃｍ3 以下と低くなって
しまい実用範囲外となり、また、１．１重量部を越える
と、誘電損失ｔａｎδが１．０％を越えてしまうことか
ら、前記含有量は０．１〜１．１重量部に特定され、よ
り望ましくは０．３〜０．９重量部の範囲となる。
【００１５】尚、本発明によれば、９９．０％以上の高
純度のチタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を
Ｂａ（Ｔｉ1-X Ｚｒx ）Ｏ3 と表した時、高い誘電率を
維持し、かつ小型・大容量の各種コンデンサを得るため
には、Ｘの値は０．１を越え０．１６未満に特定され、
とりわけ０．１３〜０．１５の範囲が望ましいものであ
る。
純度のチタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を
Ｂａ（Ｔｉ1-X Ｚｒx ）Ｏ3 と表した時、高い誘電率を
維持し、かつ小型・大容量の各種コンデンサを得るため
には、Ｘの値は０．１を越え０．１６未満に特定され、
とりわけ０．１３〜０．１５の範囲が望ましいものであ
る。
【００１６】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物によれば、チタンジ
ルコン酸バリウムから成る複合酸化物を主成分とする誘
電体磁器組成物に、チタン化合物を更に過剰に含有させ
たことから、誘電率を１００００以上に保持し、かつ１
２００℃未満の低温焼成を可能としながら、その焼成温
度でも異常粒成長し難く、均一な微結晶粒径を有する緻
密な薄板のシート状焼結体が得られ、厚さ１０μｍ以下
であっても表面が平滑となり、内部電極の連続性が保た
れるようになる。
ルコン酸バリウムから成る複合酸化物を主成分とする誘
電体磁器組成物に、チタン化合物を更に過剰に含有させ
たことから、誘電率を１００００以上に保持し、かつ１
２００℃未満の低温焼成を可能としながら、その焼成温
度でも異常粒成長し難く、均一な微結晶粒径を有する緻
密な薄板のシート状焼結体が得られ、厚さ１０μｍ以下
であっても表面が平滑となり、内部電極の連続性が保た
れるようになる。
【００１７】その結果、誘電体磁器組成物として基本的
な特性である誘電損失ｔａｎδが１．０％以下、絶縁抵
抗ＩＲが１．０×１０5 ＭΩ以上を満足し、更に、焼成
温度が１２００℃未満と工業的にも製造し易く、かつ内
部電極に安価なＡｇ／Ｐｄの割合が７０／３０〜６０／
４０の銀−パラジウム等の電極材料を使用でき、各種セ
ラミックコンデンサに適用可能な誘電体磁器組成物が得
られる。
な特性である誘電損失ｔａｎδが１．０％以下、絶縁抵
抗ＩＲが１．０×１０5 ＭΩ以上を満足し、更に、焼成
温度が１２００℃未満と工業的にも製造し易く、かつ内
部電極に安価なＡｇ／Ｐｄの割合が７０／３０〜６０／
４０の銀−パラジウム等の電極材料を使用でき、各種セ
ラミックコンデンサに適用可能な誘電体磁器組成物が得
られる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の誘電体磁器組成物を実施例に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
【００１９】（実施例１）本発明の誘電体磁器組成物を
評価するに際し、出発原料としてチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3 ）とジルコニア（ＺｒＯ）から成る複合酸化
物として、Ｘが０．１〜０．１６で平均粒径が１μｍ以
下であるＢａ（Ｔｉ1-X Ｚｒx ）Ｏ3 を主成分とするチ
タンジルコン酸バリウム１００重量部に対して、ネオジ
ウム化合物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、
チタン化合物の各粉末を、ネオジウム化合物は酸化ネオ
ジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に、マンガン化合物は酸化マンガ
ン（ＭｎＯ2 ）に、チタン化合物は酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）に換算して表１に示す重量部となるように秤量し、
それらの粉末をボールミルにて２０時間湿式混合粉砕し
た。
評価するに際し、出発原料としてチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3 ）とジルコニア（ＺｒＯ）から成る複合酸化
物として、Ｘが０．１〜０．１６で平均粒径が１μｍ以
下であるＢａ（Ｔｉ1-X Ｚｒx ）Ｏ3 を主成分とするチ
タンジルコン酸バリウム１００重量部に対して、ネオジ
ウム化合物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、
チタン化合物の各粉末を、ネオジウム化合物は酸化ネオ
ジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）に、マンガン化合物は酸化マンガ
ン（ＭｎＯ2 ）に、チタン化合物は酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）に換算して表１に示す重量部となるように秤量し、
それらの粉末をボールミルにて２０時間湿式混合粉砕し
た。
【００２０】
【表１】
【００２１】次いで、前記混合粉砕物に有機系粘結剤と
媒体から成るバインダーを添加して攪拌してセラミック
泥漿を調製した後、得られたセラミック泥漿を脱泡し、
該泥漿を用いてドクターブレード法によりフィルムキャ
リア上に厚さ約１０μｍのグリーンシートを成形した。
媒体から成るバインダーを添加して攪拌してセラミック
泥漿を調製した後、得られたセラミック泥漿を脱泡し、
該泥漿を用いてドクターブレード法によりフィルムキャ
リア上に厚さ約１０μｍのグリーンシートを成形した。
【００２２】得られたグリーンシートを縦１３０ｍｍ、
横１００ｍｍの矩形状に裁断し、該矩形状シートを４０
枚重ねた後、８０℃の温度でホットプレスして厚さ約１
ｍｍの積層体を作製し、該積層体を直径２０ｍｍの円板
状に打ち抜き、大気中、１０９０〜１２２０℃の範囲の
各温度で２時間焼成した。
横１００ｍｍの矩形状に裁断し、該矩形状シートを４０
枚重ねた後、８０℃の温度でホットプレスして厚さ約１
ｍｍの積層体を作製し、該積層体を直径２０ｍｍの円板
状に打ち抜き、大気中、１０９０〜１２２０℃の範囲の
各温度で２時間焼成した。
【００２３】その後、円板状焼結体の両端面に銀ペース
トを用いて電極を焼付け、評価用試料とした。
トを用いて電極を焼付け、評価用試料とした。
【００２４】かくして得られた評価用試料を用い、基準
温度２５℃、周波数１．０ｋＨｚ、測定電圧１．０Ｖｒ
ｍｓの測定条件で、誘電率ε及び誘電損失ｔａｎδを測
定するとともに、直流電圧５０Ｖを１分間印加した時の
絶縁抵抗ＩＲを測定した。
温度２５℃、周波数１．０ｋＨｚ、測定電圧１．０Ｖｒ
ｍｓの測定条件で、誘電率ε及び誘電損失ｔａｎδを測
定するとともに、直流電圧５０Ｖを１分間印加した時の
絶縁抵抗ＩＲを測定した。
【００２５】前記測定結果から、誘電率εが１００００
未満では、例えば積層型セラミックコンデンサでは小型
化ができないため、１００００以上を良とし、また、誘
電損失ｔａｎδは、１．０％以上になると、例えばコン
デンサのチップ化が困難となる等のため、１．０％未満
を良と評価した。
未満では、例えば積層型セラミックコンデンサでは小型
化ができないため、１００００以上を良とし、また、誘
電損失ｔａｎδは、１．０％以上になると、例えばコン
デンサのチップ化が困難となる等のため、１．０％未満
を良と評価した。
【００２６】また、絶縁抵抗ＩＲは、１．０×１０5 Ｍ
Ω未満では、積層型セラミックコンッデンサとして絶縁
抵抗の規格を満足せず、絶縁不良となるため、１．０×
１０5 ＭΩ以上を良と評価した。
Ω未満では、積層型セラミックコンッデンサとして絶縁
抵抗の規格を満足せず、絶縁不良となるため、１．０×
１０5 ＭΩ以上を良と評価した。
【００２７】一方、アルキメデス法で密度を測定し、該
密度が５．７ｇ／ｃｍ3 以下ではこれら高誘電率系の誘
電体磁器組成物は焼成不十分であることを示しており、
１２００℃未満の低温焼成で実用的な焼結体が得られな
いことから、密度は５．７ｇ／ｃｍ3 以上を良と評価し
た。以上の結果を、表２に示す。
密度が５．７ｇ／ｃｍ3 以下ではこれら高誘電率系の誘
電体磁器組成物は焼成不十分であることを示しており、
１２００℃未満の低温焼成で実用的な焼結体が得られな
いことから、密度は５．７ｇ／ｃｍ3 以上を良と評価し
た。以上の結果を、表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２から明らかなように、試料番号１、
５、６、１３、１９、３３、３４では、積層セラミック
コンデンサ等の小型・大容量化に大きく寄与する誘電率
が９６００以下と低くなっており、試料番号１２、１
３、１９、３３、３４は、いずれも焼成温度が１２００
℃以上で、絶縁抵抗も１．０×１０4 ＭΩ以下と低くな
っている。
５、６、１３、１９、３３、３４では、積層セラミック
コンデンサ等の小型・大容量化に大きく寄与する誘電率
が９６００以下と低くなっており、試料番号１２、１
３、１９、３３、３４は、いずれも焼成温度が１２００
℃以上で、絶縁抵抗も１．０×１０4 ＭΩ以下と低くな
っている。
【００３０】また、試料番号１３、２０、２５、３２、
３３は、誘電損失が１．００％以上と大きく、試料番号
２６では、焼成温度を１２２０℃とかなり高い温度で焼
成しても密度が５．７０ｇ／ｃｍ3 未満と低く、焼結不
足となっている。
３３は、誘電損失が１．００％以上と大きく、試料番号
２６では、焼成温度を１２２０℃とかなり高い温度で焼
成しても密度が５．７０ｇ／ｃｍ3 未満と低く、焼結不
足となっている。
【００３１】更に、前記主成分に対するネオジウム化合
物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、チタン化
合物の含有量が、いずれも本願請求範囲未満となる試料
番号３３では、誘電率が６２００と低く、誘電損失が
２．３６％、焼成温度が１２２０℃と高く、絶縁抵抗、
密度までも評価範囲外となってしまう。
物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、チタン化
合物の含有量が、いずれも本願請求範囲未満となる試料
番号３３では、誘電率が６２００と低く、誘電損失が
２．３６％、焼成温度が１２２０℃と高く、絶縁抵抗、
密度までも評価範囲外となってしまう。
【００３２】一方、前記含有量がいずれも本願請求範囲
を越える試料番号３４でも、誘電率は９２００と低く、
焼成温度も１２２０℃と高く、絶縁抵抗、密度のいずれ
も評価範囲外となっている。
を越える試料番号３４でも、誘電率は９２００と低く、
焼成温度も１２２０℃と高く、絶縁抵抗、密度のいずれ
も評価範囲外となっている。
【００３３】それに対して、本願発明の試料番号のもの
は、いずれも誘電率が１１２００以上と高く、焼成温度
も１１８０℃以下と低く、かつ誘電損失は０．８９％以
下、密度は５．７２ｇ／ｃｍ3 以上、及び絶縁抵抗も
１．０×１０5 ＭΩと各特性を満足するものになってい
る。
は、いずれも誘電率が１１２００以上と高く、焼成温度
も１１８０℃以下と低く、かつ誘電損失は０．８９％以
下、密度は５．７２ｇ／ｃｍ3 以上、及び絶縁抵抗も
１．０×１０5 ＭΩと各特性を満足するものになってい
る。
【００３４】（実施例２）次に、表１に示す組成で実施
例１と同様にして調製したセラミック泥漿を用いて成形
した厚さ１０μｍの各グリーンシート上に、銀−パラジ
ウム（Ａｇ−Ｐｄ）粉末から成る内部電極用ペーストを
用いて電極を所定形状にスクリーン印刷した後、該電極
を印刷したグリーンシートをそれぞれ２０枚積層してホ
ットプレスして一体化し、所定寸法に切断してグリーン
チップを作製した。
例１と同様にして調製したセラミック泥漿を用いて成形
した厚さ１０μｍの各グリーンシート上に、銀−パラジ
ウム（Ａｇ−Ｐｄ）粉末から成る内部電極用ペーストを
用いて電極を所定形状にスクリーン印刷した後、該電極
を印刷したグリーンシートをそれぞれ２０枚積層してホ
ットプレスして一体化し、所定寸法に切断してグリーン
チップを作製した。
【００３５】得られたグリーンチップを大気中、４００
℃の温度で２時間保持してバインダーを完全に分解して
脱バインダーした後、それぞれ各組成に対応した表２に
示す焼成温度で、２時間保持して焼成した。
℃の温度で２時間保持してバインダーを完全に分解して
脱バインダーした後、それぞれ各組成に対応した表２に
示す焼成温度で、２時間保持して焼成した。
【００３６】その後、焼結したチップに銀−パラジウム
（Ａｇ−Ｐｄ）から成る外部取り出し電極を焼き付け、
評価用のチップコンデンサを作製した。
（Ａｇ−Ｐｄ）から成る外部取り出し電極を焼き付け、
評価用のチップコンデンサを作製した。
【００３７】尚、前記評価用チップコンデンサの誘電体
層一層の厚さは、いずれも平均８μｍであった。
層一層の厚さは、いずれも平均８μｍであった。
【００３８】かくして得られた評価用チップコンデンサ
を用い、基準温度２５℃、周波数１．０ｋＨｚ、測定電
圧１．０Ｖｒｍｓの測定条件で、静電容量及び誘電損失
を測定するとともに、直流電圧２５Ｖを１分間印加した
時の絶縁抵抗ＩＲを測定し、静電容量と絶縁抵抗から抵
抗容量積を算出した。
を用い、基準温度２５℃、周波数１．０ｋＨｚ、測定電
圧１．０Ｖｒｍｓの測定条件で、静電容量及び誘電損失
を測定するとともに、直流電圧２５Ｖを１分間印加した
時の絶縁抵抗ＩＲを測定し、静電容量と絶縁抵抗から抵
抗容量積を算出した。
【００３９】また、表２に示した誘電率と、焼結後の評
価用チップコンデンサの内部電極面積、内部電極の間隔
及び積層数等から算出した設計容量に対する、前記評価
用チップコンデンサの測定容量の比を容量比率とした。
価用チップコンデンサの内部電極面積、内部電極の間隔
及び積層数等から算出した設計容量に対する、前記評価
用チップコンデンサの測定容量の比を容量比率とした。
【００４０】更に、前記評価用チップコンデンサの磁器
表面を金属顕微鏡で観察し、異常粒成長が発生している
か、否かを確認した。
表面を金属顕微鏡で観察し、異常粒成長が発生している
か、否かを確認した。
【００４１】以上の測定結果から、静電容量の値は、２
００ｎＦ未満では積層型セラミックコンデンサとして小
型化が困難なことから、２００ｎＦ以上を良と評価し
た。
００ｎＦ未満では積層型セラミックコンデンサとして小
型化が困難なことから、２００ｎＦ以上を良と評価し
た。
【００４２】また、誘電率損失が５．０％以上になると
積層型セラミックコンデンサとして実用的でないため、
その値は５．０％未満を良とした。
積層型セラミックコンデンサとして実用的でないため、
その値は５．０％未満を良とした。
【００４３】一方、抵抗容量積は、１００００ΩＦ未満
では積層型セラミックコンデンサの高温負荷寿命等、信
頼性の各種規格を満足しなくなることから、１００００
ΩＦ以上を良と評価した。
では積層型セラミックコンデンサの高温負荷寿命等、信
頼性の各種規格を満足しなくなることから、１００００
ΩＦ以上を良と評価した。
【００４４】更に、容積比率が７０％未満になると、積
層型セラミックコンデンサとして小型化が困難なことか
ら、７０％以上を良とした。
層型セラミックコンデンサとして小型化が困難なことか
ら、７０％以上を良とした。
【００４５】
【表３】
【００４６】表３から明らかなように、試料番号１、
５、６、１３、１９、２６、３３、３４は、いずれも静
電容量が２００μＦ未満と小さく、積層型セラミックコ
ンデンサの小型化が実現できない。
５、６、１３、１９、２６、３３、３４は、いずれも静
電容量が２００μＦ未満と小さく、積層型セラミックコ
ンデンサの小型化が実現できない。
【００４７】また、試料番号１３、２０、２５、３２、
３３は、誘電損失が５．０％以上となって実用範囲外と
なっている。
３３は、誘電損失が５．０％以上となって実用範囲外と
なっている。
【００４８】更に、試料番号６、１２、１３、１９、２
０、２５、２６、３２、３３、３４は、抵抗容量積が１
００００ΩＦ未満となって、信頼性に関する各種規格を
満足しなくなる。
０、２５、２６、３２、３３、３４は、抵抗容量積が１
００００ΩＦ未満となって、信頼性に関する各種規格を
満足しなくなる。
【００４９】また、試料番号２６、３３は、異常粒成長
が認められ、容量比率も７０％未満と小さく誘電体層一
層の厚さが１０μｍ以下という薄板化は困難である。
が認められ、容量比率も７０％未満と小さく誘電体層一
層の厚さが１０μｍ以下という薄板化は困難である。
【００５０】一方、前記主成分に対するネオジウム化合
物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、チタン化
合物の含有量が、いずれも本願請求範囲未満となる試料
番号３３では、静電容量が１５２ｎＦと低く、誘電損失
も７．３％と高く、抵抗容量積が４３２０ΩＦと低く、
容量比率も６１％と評価範囲外となり、異常粒成長も発
生している。
物及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マンガン化合物、チタン化
合物の含有量が、いずれも本願請求範囲未満となる試料
番号３３では、静電容量が１５２ｎＦと低く、誘電損失
も７．３％と高く、抵抗容量積が４３２０ΩＦと低く、
容量比率も６１％と評価範囲外となり、異常粒成長も発
生している。
【００５１】また、前記含有量がいずれも本願請求範囲
を越える試料番号３４でも、静電容量及び抵抗容量積が
いずれも評価範囲外となっている。
を越える試料番号３４でも、静電容量及び抵抗容量積が
いずれも評価範囲外となっている。
【００５２】それに対して、本願発明の試料番号のチッ
プコンデンサは、いずれも静電容量が２８２ｎＦ以上と
高く、焼成温度も１１８０℃以下と低く、かつ誘電損失
も４．１％以下と小さく、抵抗容量積も１０２００以上
と高く、容量比率は８５％以上を有し、異常粒成長が全
く認められないものであることが分かる。
プコンデンサは、いずれも静電容量が２８２ｎＦ以上と
高く、焼成温度も１１８０℃以下と低く、かつ誘電損失
も４．１％以下と小さく、抵抗容量積も１０２００以上
と高く、容量比率は８５％以上を有し、異常粒成長が全
く認められないものであることが分かる。
【００５３】
【発明の効果】叙上の如く、本発明の誘電体磁器組成物
は、チタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を主
成分とし、該主成分にネオジウム化合物及び酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、マンガン化合物、更にチタン化合物を含有
させたことから、誘電率が１００００以上、１２００℃
未満の低温焼成が可能で、厚さ１０μｍ以下の薄板表面
が平滑で緻密なシート状焼結体を得ることができること
から、安価な内部電極材料を用いた小型・大容量の積層
型セラミックコンデンサをはじめ、各種コンデンサに適
用できる誘電体磁器組成物を得ることができる。
は、チタンジルコン酸バリウムから成る複合酸化物を主
成分とし、該主成分にネオジウム化合物及び酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、マンガン化合物、更にチタン化合物を含有
させたことから、誘電率が１００００以上、１２００℃
未満の低温焼成が可能で、厚さ１０μｍ以下の薄板表面
が平滑で緻密なシート状焼結体を得ることができること
から、安価な内部電極材料を用いた小型・大容量の積層
型セラミックコンデンサをはじめ、各種コンデンサに適
用できる誘電体磁器組成物を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】チタンジルコン酸バリウムから成る複合酸
化物をＢａ（Ｔｉ1-X Ｚｒx ）Ｏ3 と表した時、Ｘが ０．１＜Ｘ＜０．１６ で示される主成分から成る誘電体磁器組成物において、
前記主成分１００重量部に対して、酸化ネオジウム（Ｎ
ｄ2 Ｏ3 ）に換算したネオジウム化合物を０．８〜１．
８重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を０．８〜２．０重量
部、酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）に換算したマンガン化合
物を０．１〜０．５重量部、更に酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）に換算したチタン化合物を０．１〜１．１重量部
含有して成る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 |
|---|---|---|---|
| JP01255995A JP3245313B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01255995A JP3245313B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08208327A JPH08208327A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3245313B2 true JP3245313B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=11808707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01255995A Expired - Fee Related JP3245313B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3245313B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5354834B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2013-11-27 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサとそれらの製造方法 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP01255995A patent/JP3245313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08208327A (ja) | 1996-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |