JP3246105B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は誘電体磁器組成物に関
し、特に磁器積層コンデンサなどの材料として用いられ
る誘電体磁器組成物に関する。
し、特に磁器積層コンデンサなどの材料として用いられ
る誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電圧依存性が小さく、磁器の
強度が高く、平坦な誘電率温度特性を有する誘電体磁器
組成物としては、たとえば、ＢａＴｉＯ3 を主成分と
し、これにＢｉ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 −ＳｎＯ
2 、Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 などのビスマス化合物と希土
類元素とを副成分として添加したものが磁器組成物が広
く知られている。
強度が高く、平坦な誘電率温度特性を有する誘電体磁器
組成物としては、たとえば、ＢａＴｉＯ3 を主成分と
し、これにＢｉ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 −ＳｎＯ
2 、Ｂｉ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 などのビスマス化合物と希土
類元素とを副成分として添加したものが磁器組成物が広
く知られている。
【０００３】一方、上記の組成の誘電体磁器組成物とは
別に、ＢａＴｉＯ3 を主成分とし、これにＮｂ2 Ｏ5 、
希土類酸化物、およびＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉな
どの遷移金属酸化物を副成分として添加したものも、誘
電率が３０００以上の高誘電率でありながら、平坦な誘
電率温度特性が得られることが報告されている。
別に、ＢａＴｉＯ3 を主成分とし、これにＮｂ2 Ｏ5 、
希土類酸化物、およびＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉな
どの遷移金属酸化物を副成分として添加したものも、誘
電率が３０００以上の高誘電率でありながら、平坦な誘
電率温度特性が得られることが報告されている。
【０００４】これらの誘電体磁器組成物の温度特性は、
ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性、すなわち−５５℃〜＋１２５
℃の温度域で、＋２５℃における静電容量を基準とした
ときの容量変化率が±１５％以内であることを満足する
ものであった。
ＥＩＡ規格のＸ７Ｒ特性、すなわち−５５℃〜＋１２５
℃の温度域で、＋２５℃における静電容量を基準とした
ときの容量変化率が±１５％以内であることを満足する
ものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、自動車のエンジ
ンルーム内に搭載するＥＣＣモジュール（エンジンの電
子制御装置）に、磁器積層コンデンサが用いられるよう
になった。この装置はエンジン制御を安定に行うための
ものなので、回路の温度安定性という面からみて、使用
するコンデンサの温度特性としては、Ｒ特性（容量変化
率±１５％以内）を満足することが望ましい。
ンルーム内に搭載するＥＣＣモジュール（エンジンの電
子制御装置）に、磁器積層コンデンサが用いられるよう
になった。この装置はエンジン制御を安定に行うための
ものなので、回路の温度安定性という面からみて、使用
するコンデンサの温度特性としては、Ｒ特性（容量変化
率±１５％以内）を満足することが望ましい。
【０００６】一方、自動車のエンジンルーム内は、寒冷
地の冬期には、−２０℃程度まで温度が下がり、また、
エンジンを始動すると、夏期では＋１３０℃程度にまで
温度が上がることが予測される。特に、エンジンのオー
バーヒートなどが起こった場合には、＋１５０℃程度に
まで温度が上がることは十分考えられる。したがって、
従来のＸ７Ｒ特性の誘電体磁器組成物は、エンジンルー
ム内が高温になった場合に対応しきれない。
地の冬期には、−２０℃程度まで温度が下がり、また、
エンジンを始動すると、夏期では＋１３０℃程度にまで
温度が上がることが予測される。特に、エンジンのオー
バーヒートなどが起こった場合には、＋１５０℃程度に
まで温度が上がることは十分考えられる。したがって、
従来のＸ７Ｒ特性の誘電体磁器組成物は、エンジンルー
ム内が高温になった場合に対応しきれない。
【０００７】また、この積層コンデンサは自動車搭載用
であるため、基板実装時に破壊すると、ＥＣＣモジュー
ルを十分機能させることができず、最悪の場合、事故に
つながる恐れがあり、そういうことがあってはならな
い。さらに、自動車の走行中に常に振動や応力が加わる
ことも考えられ、これらの振動や応力によって破壊しな
いためにも、磁器強度は十分高くなければならない。
であるため、基板実装時に破壊すると、ＥＣＣモジュー
ルを十分機能させることができず、最悪の場合、事故に
つながる恐れがあり、そういうことがあってはならな
い。さらに、自動車の走行中に常に振動や応力が加わる
ことも考えられ、これらの振動や応力によって破壊しな
いためにも、磁器強度は十分高くなければならない。
【０００８】また、誘電体磁器組成物の電圧依存性が大
きいと、誘電体の薄膜化に対応できず、小型大容量の磁
器積層コンデンサを作製することができず、また、回路
の安定性の面から見ても好ましくない。
きいと、誘電体の薄膜化に対応できず、小型大容量の磁
器積層コンデンサを作製することができず、また、回路
の安定性の面から見ても好ましくない。
【０００９】ところで、ＢａＴｉＯ3 を主成分とし、こ
れにＮｂ2 Ｏ5 ，希土類酸化物およびＣｒ，Ｍｎ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの遷移金属酸化物を副成分として添
加した誘電体磁器組成物は、磁器強度が低いため基板実
装時に破壊することがあった。
れにＮｂ2 Ｏ5 ，希土類酸化物およびＣｒ，Ｍｎ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの遷移金属酸化物を副成分として添
加した誘電体磁器組成物は、磁器強度が低いため基板実
装時に破壊することがあった。
【００１０】また、これらの大きな誘電率を有する誘電
体磁器組成物は、電圧依存性が大きいため、最近の薄膜
化に対応できず、小型大容量の磁器積層コンデンサを作
製することができなかった。
体磁器組成物は、電圧依存性が大きいため、最近の薄膜
化に対応できず、小型大容量の磁器積層コンデンサを作
製することができなかった。
【００１１】一方、ＢａＴｉＯ3 を主成分とし、これに
ビスマス化合物を添加した誘電体磁器組成物は、上述し
たように、電圧依存性が小さく、磁器強度が高いが、誘
電率を高くすると、誘電率の温度変化率が大きくなる。
また、焼成温度を１１６０℃以上と高くすると、磁器積
層コンデンサとした場合、内部電極に３０重量％以上の
Ｐｄを含有させなければならない。そのため、内部電極
中のＰｂとＢｉ2 Ｏ3との反応が起こりやすくなる上
に、内部電極にかかるコストも高くなってしまう。
ビスマス化合物を添加した誘電体磁器組成物は、上述し
たように、電圧依存性が小さく、磁器強度が高いが、誘
電率を高くすると、誘電率の温度変化率が大きくなる。
また、焼成温度を１１６０℃以上と高くすると、磁器積
層コンデンサとした場合、内部電極に３０重量％以上の
Ｐｄを含有させなければならない。そのため、内部電極
中のＰｂとＢｉ2 Ｏ3との反応が起こりやすくなる上
に、内部電極にかかるコストも高くなってしまう。
【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、１
１６０℃以下で焼成でき、１０００以上の高誘電率であ
りながら、Ｘ８Ｒ特性を満足し、すなわち＋２５℃にお
ける静電容量を基準としたとき、−５５℃〜＋１５０℃
の広い温度範囲にわたって静電容量の温度変化率（以
下、「ＴＣ」という。）が±１５％以内と平坦であり、
また、磁器の機械的強度が高く、さらに誘電体磁器層の
厚みを１０μｍ〜１５μｍと薄膜化したときに、ＪＩＳ
Ｃ６４２９のＲＢ特性の規格に準じて、定格電圧の５
０％の直流電圧を印加したときの静電容量の温度変化率
（以下、「バイアスＴＣ」という。）が＋１５％〜−４
０％以内と小さい、誘電体磁器組成物を提供することで
ある。
１６０℃以下で焼成でき、１０００以上の高誘電率であ
りながら、Ｘ８Ｒ特性を満足し、すなわち＋２５℃にお
ける静電容量を基準としたとき、−５５℃〜＋１５０℃
の広い温度範囲にわたって静電容量の温度変化率（以
下、「ＴＣ」という。）が±１５％以内と平坦であり、
また、磁器の機械的強度が高く、さらに誘電体磁器層の
厚みを１０μｍ〜１５μｍと薄膜化したときに、ＪＩＳ
Ｃ６４２９のＲＢ特性の規格に準じて、定格電圧の５
０％の直流電圧を印加したときの静電容量の温度変化率
（以下、「バイアスＴＣ」という。）が＋１５％〜−４
０％以内と小さい、誘電体磁器組成物を提供することで
ある。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】この発明は、一般式、
｛１００−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａ
ＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ3 ＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅ
Ｒｅ2 Ｏ3 （ただし、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から
選ばれる少なくとも一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒの中から選ばれる少なくとも一種類、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモル％）で表される主成分が
９７．５〜９９．９５重量％、ただし、前記一般式の
ａ、ｂ、ｃおよびｄがそれぞれ次の範囲にある ０．５≦ａ≦４．５ ２．０≦ｂ≦６．０ ０．５≦ｃ≦６．５ ０．５≦ｄ≦４．５ ０．５≦ｅ≦５．５ ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分が
０．０５〜２．５重量％、からなる誘電体磁器組成物で
ある。また、この発明は、一般式、｛１００−（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ
3 ＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅＲｅ2 Ｏ3 （ただ
し、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から選ばれる少なくと
も一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒ
のうち少なくとも一種類、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモ
ル％、０．５≦ａ≦４．５、２．０≦ｂ≦６．０、０．
５≦ｃ≦６．５、０．５≦ｄ≦４．５、０．５≦ｅ≦
５．５）で表される主成分が９７．０〜９９．９４重量
％、ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分
が０．０５〜２．５重量％、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
およびＮｉの酸化物の中から選ばれる少なくとも一種類
からなる第２副成分が０．０１〜０．５重量％、からな
る誘電体磁器組成物である。
｛１００−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａ
ＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ3 ＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅ
Ｒｅ2 Ｏ3 （ただし、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から
選ばれる少なくとも一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒの中から選ばれる少なくとも一種類、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモル％）で表される主成分が
９７．５〜９９．９５重量％、ただし、前記一般式の
ａ、ｂ、ｃおよびｄがそれぞれ次の範囲にある ０．５≦ａ≦４．５ ２．０≦ｂ≦６．０ ０．５≦ｃ≦６．５ ０．５≦ｄ≦４．５ ０．５≦ｅ≦５．５ ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分が
０．０５〜２．５重量％、からなる誘電体磁器組成物で
ある。また、この発明は、一般式、｛１００−（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ
3 ＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅＲｅ2 Ｏ3 （ただ
し、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から選ばれる少なくと
も一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒ
のうち少なくとも一種類、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモ
ル％、０．５≦ａ≦４．５、２．０≦ｂ≦６．０、０．
５≦ｃ≦６．５、０．５≦ｄ≦４．５、０．５≦ｅ≦
５．５）で表される主成分が９７．０〜９９．９４重量
％、ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分
が０．０５〜２．５重量％、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
およびＮｉの酸化物の中から選ばれる少なくとも一種類
からなる第２副成分が０．０１〜０．５重量％、からな
る誘電体磁器組成物である。
【００１４】ここで、副成分であるＳｉＯ2 を主成分と
するガラスとしては、たとえば、ＢａＯ−ＳｒＯ−Ｃａ
Ｏ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 がある。このガラスは焼成温度
を１１６０℃以下にする焼結助剤であり、これに限られ
るものでなく、たとえば、ＢａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 系などの酸化硼素を含む酸化物ガラスを用い
てもよい。また、ＳｉＯ2 −Ｂ4 Ｃ系などの非酸化物を
含む系を用いてもよい。なお、ガラスの酸化硼素を含む
場合、セラミック原料の成形用バインダーとして水系バ
インダーを用いるときは、酸化硼素の原料として水に対
して安定なＢ4Ｃを用いるのが好ましい。
するガラスとしては、たとえば、ＢａＯ−ＳｒＯ−Ｃａ
Ｏ−Ｌｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 がある。このガラスは焼成温度
を１１６０℃以下にする焼結助剤であり、これに限られ
るものでなく、たとえば、ＢａＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 系などの酸化硼素を含む酸化物ガラスを用い
てもよい。また、ＳｉＯ2 −Ｂ4 Ｃ系などの非酸化物を
含む系を用いてもよい。なお、ガラスの酸化硼素を含む
場合、セラミック原料の成形用バインダーとして水系バ
インダーを用いるときは、酸化硼素の原料として水に対
して安定なＢ4Ｃを用いるのが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】この発明にかかる誘電体磁器組成物は、
１１６０℃以下の低温で焼成でき、−５５℃から＋１５
０℃までの広い温度範囲にわたって、ＴＣがＲ特性を満
足し、平坦な温度特性をもつ。したがって、この誘電体
磁器組成物を用いた磁器積層コンデンサは、種々の条件
下で温度変化の大きな場所にある、あらゆる電装機器に
使用することができる。
１１６０℃以下の低温で焼成でき、−５５℃から＋１５
０℃までの広い温度範囲にわたって、ＴＣがＲ特性を満
足し、平坦な温度特性をもつ。したがって、この誘電体
磁器組成物を用いた磁器積層コンデンサは、種々の条件
下で温度変化の大きな場所にある、あらゆる電装機器に
使用することができる。
【００１６】また、磁器の機械的強度が高いため、磁器
積層コンデンサとして用いる場合に、基板実装時におけ
る割れ，欠けなどの破壊が起こらない。そのため、ショ
ート不良や発熱による焼損などの事故を防ぐことができ
る。
積層コンデンサとして用いる場合に、基板実装時におけ
る割れ，欠けなどの破壊が起こらない。そのため、ショ
ート不良や発熱による焼損などの事故を防ぐことができ
る。
【００１７】さらに、バイアスＴＣが優れているため、
誘電体磁器層の厚みを１０μｍ〜１５μｍと薄膜化する
ことが可能であり、磁器積層コンデンサの小型化かつ大
容量化を進めることができる。
誘電体磁器層の厚みを１０μｍ〜１５μｍと薄膜化する
ことが可能であり、磁器積層コンデンサの小型化かつ大
容量化を進めることができる。
【００１８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
【００１９】
【実施例】まず、誘電体磁器組成物の主成分の調整法に
ついて述べる。出発原料として、工業用原料であるＢａ
ＴｉＯ3 ，ＺｎＯ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＭｅＯ2 （ＭｅはＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｓｎ），Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｒｅ2 Ｏ3 （ＲｅはＬ
ａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｅｒ）を準備した。これ
らの出発原料を表１に示す組成比となるように秤量し、
ボールミルで１６時間湿式混合粉砕したのち、蒸発乾燥
して、混合粉末を得た。得られた混合粉末をジルコニア
質の匣に入れて、自然雰囲気中において１０００℃で２
時間仮焼したのち、２００メッシュの篩を通過するよう
に粗粉砕して、誘電体磁器組成物の主成分の原料粉末と
した。
ついて述べる。出発原料として、工業用原料であるＢａ
ＴｉＯ3 ，ＺｎＯ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＭｅＯ2 （ＭｅはＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｓｎ），Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｒｅ2 Ｏ3 （ＲｅはＬ
ａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｅｒ）を準備した。これ
らの出発原料を表１に示す組成比となるように秤量し、
ボールミルで１６時間湿式混合粉砕したのち、蒸発乾燥
して、混合粉末を得た。得られた混合粉末をジルコニア
質の匣に入れて、自然雰囲気中において１０００℃で２
時間仮焼したのち、２００メッシュの篩を通過するよう
に粗粉砕して、誘電体磁器組成物の主成分の原料粉末と
した。
【００２０】
【表１】
【００２１】次に誘電体磁器組成物の第１副成分の調製
法について述べる。この実施例では、焼成温度を１１６
０℃以下にする第１副成分として、組成が８ＢａＯ−６
ＳｒＯ−６ＣａＯ−３０Ｌｉ2 Ｏ−５０ＳｉＯ2 （モル
％）で表される酸化物ガラスを用いた。出発原料として
工業用原料であるＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣ
Ｏ3 、Ｌｉ2 Ｏ、及びＳｉＯ2 を準備した。これらの出
発原料を上記の組成となるように秤量し、ボ−ルミルで
１６時間湿式混合粉砕した後、蒸発乾燥して混合粉末を
得た。得られた混合粉末をアルミナ製のるつぼに入れて
１３００℃の温度で１時間放置し、その後急冷してガラ
ス化した。これを２００メッシュの篩を通過するように
粉砕して、磁器組成物の第１副成分の原料粉末とした。
法について述べる。この実施例では、焼成温度を１１６
０℃以下にする第１副成分として、組成が８ＢａＯ−６
ＳｒＯ−６ＣａＯ−３０Ｌｉ2 Ｏ−５０ＳｉＯ2 （モル
％）で表される酸化物ガラスを用いた。出発原料として
工業用原料であるＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣ
Ｏ3 、Ｌｉ2 Ｏ、及びＳｉＯ2 を準備した。これらの出
発原料を上記の組成となるように秤量し、ボ−ルミルで
１６時間湿式混合粉砕した後、蒸発乾燥して混合粉末を
得た。得られた混合粉末をアルミナ製のるつぼに入れて
１３００℃の温度で１時間放置し、その後急冷してガラ
ス化した。これを２００メッシュの篩を通過するように
粉砕して、磁器組成物の第１副成分の原料粉末とした。
【００２２】以上のようにして得られた誘電体磁器組成
物の第１副成分の原料粉末を、誘電体磁器組成物の主成
分の原料粉末に対して、表１に示す重量比になるように
添加した。
物の第１副成分の原料粉末を、誘電体磁器組成物の主成
分の原料粉末に対して、表１に示す重量比になるように
添加した。
【００２３】また、第２副成分について工業用原料であ
るＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ2 Ｏ3 、Ｎ
ｉＯを準備した。主成分の組成が９０．５ＢａＴｉＯ3
−１．５ＺｎＯ−３．０Ｂｉ2 Ｏ3 −１．０ＴｉＯ2 −
０．５ＺｒＯ2 −１．５Ｎｂ2 Ｏ5 −１．５Ｎｄ2 Ｏ3
−０．５Ｄｙ2 Ｏ3 （モル％）で、上記の第１副成分を
１．０重量％添加したものに対して、表２に示す組成比
となるように第２副成分を添加した。
るＣｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ2 Ｏ3 、Ｎ
ｉＯを準備した。主成分の組成が９０．５ＢａＴｉＯ3
−１．５ＺｎＯ−３．０Ｂｉ2 Ｏ3 −１．０ＴｉＯ2 −
０．５ＺｒＯ2 −１．５Ｎｂ2 Ｏ5 −１．５Ｎｄ2 Ｏ3
−０．５Ｄｙ2 Ｏ3 （モル％）で、上記の第１副成分を
１．０重量％添加したものに対して、表２に示す組成比
となるように第２副成分を添加した。
【００２４】
【表２】
【００２５】これらの添加物にポリビニルブチラール系
のバインダおよびトルエン，エチルアルコールなどの有
機溶剤を加えて、ボールミルで１６時間湿式混合したの
ち、ドクターブレード法によってシート成型を行って、
グリーンシートを得た。このグリーンシートの厚みは１
９μｍであった。このグリーンシートに内部電極パター
ンをＡｇ／Ｐｄ＝７０／３０（重量％）のペーストを用
いて印刷したのち、グリーンシートを６層積み重ねて、
ダミーのシートとともに熱圧着し、圧着体を得た。この
圧着体から長さ５．５ｍｍ，幅４．５ｍｍ，厚さ１ｍｍ
の成形体を切り出した。そののち、この成形体を、それ
ぞれ表３および表４に示す焼成温度で２時間焼成し、焼
結体を得た。焼結後の誘電体厚みは１３μｍであった。
のバインダおよびトルエン，エチルアルコールなどの有
機溶剤を加えて、ボールミルで１６時間湿式混合したの
ち、ドクターブレード法によってシート成型を行って、
グリーンシートを得た。このグリーンシートの厚みは１
９μｍであった。このグリーンシートに内部電極パター
ンをＡｇ／Ｐｄ＝７０／３０（重量％）のペーストを用
いて印刷したのち、グリーンシートを６層積み重ねて、
ダミーのシートとともに熱圧着し、圧着体を得た。この
圧着体から長さ５．５ｍｍ，幅４．５ｍｍ，厚さ１ｍｍ
の成形体を切り出した。そののち、この成形体を、それ
ぞれ表３および表４に示す焼成温度で２時間焼成し、焼
結体を得た。焼結後の誘電体厚みは１３μｍであった。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】そして、得られた焼結体の端面に銀電極を
焼き付けて測定試料（積層コンデンサ）として、その室
温での誘電率（ε），誘電損失（ｔａｎδ），ＴＣおよ
びバイアスＴＣを測定した。
焼き付けて測定試料（積層コンデンサ）として、その室
温での誘電率（ε），誘電損失（ｔａｎδ），ＴＣおよ
びバイアスＴＣを測定した。
【００２９】この場合、誘電率（ε）および誘電損失
（ｔａｎδ）は、温度２５℃，１ｋＨｚ，１Ｖｒｍｓの
条件下で測定した。ＴＣは２５℃での静電容量を基準と
して、−５５℃〜＋１５０℃の間における温度変化率が
最大である値、すなわち最大変化率（ΔＣmax ）を求め
た。また、バイアスＴＣについては、上記の温度範囲で
直流電圧２５Ｖを測定試料に重畳しながら、その静電容
量を測定して、温度２５℃，印加電圧０Ｖのときの静電
容量を基準として、ＴＣと同様に最大変化率（Δ
ＣmaxB）を求めた。
（ｔａｎδ）は、温度２５℃，１ｋＨｚ，１Ｖｒｍｓの
条件下で測定した。ＴＣは２５℃での静電容量を基準と
して、−５５℃〜＋１５０℃の間における温度変化率が
最大である値、すなわち最大変化率（ΔＣmax ）を求め
た。また、バイアスＴＣについては、上記の温度範囲で
直流電圧２５Ｖを測定試料に重畳しながら、その静電容
量を測定して、温度２５℃，印加電圧０Ｖのときの静電
容量を基準として、ＴＣと同様に最大変化率（Δ
ＣmaxB）を求めた。
【００３０】また、磁器の抗折強度を３点曲げによって
測定した。まず、表１および表２に示したそれぞれの組
成の原料をシート成型したものを圧着成型し、この圧着
体から長さ３５ｍｍ、幅７ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの成形
体を切り出した。そののち、これらの成形体をそれぞれ
表３および表４に示す焼成温度で２時間焼成し、短冊状
の磁器を得た。このようにして、それぞれの組成で２０
本の試料について抗折強度を測定し、その平均をもって
各組成の磁器の抗折強度とした。
測定した。まず、表１および表２に示したそれぞれの組
成の原料をシート成型したものを圧着成型し、この圧着
体から長さ３５ｍｍ、幅７ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの成形
体を切り出した。そののち、これらの成形体をそれぞれ
表３および表４に示す焼成温度で２時間焼成し、短冊状
の磁器を得た。このようにして、それぞれの組成で２０
本の試料について抗折強度を測定し、その平均をもって
各組成の磁器の抗折強度とした。
【００３１】以上の各試験の結果を、表１の組成物にお
ける結果を表３、表２の組成物における結果を表４にそ
れぞれ合わせて示す。
ける結果を表３、表２の組成物における結果を表４にそ
れぞれ合わせて示す。
【００３２】この発明において主成分量、第１副成分量
および第２副成分量の範囲を限定した理由を説明する。
および第２副成分量の範囲を限定した理由を説明する。
【００３３】まず、主成分組成を限定した理由について
説明する。
説明する。
【００３４】ａの値すなわちＺｎＯについて、その範囲
を０．５〜４．５モル％としたのは、試料番号９のよう
に、０．５モル％未満では、ＴＣが最大変化率（ΔＣ
max ）で−１５％を超え、抗折強度も１５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 以下の低い値となり好ましくない。また、試料番号
１０のように、４．５モル％を超えると、ＴＣが最大変
化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、バイアスＴＣも−
４０％を超える変化となり好ましくない。
を０．５〜４．５モル％としたのは、試料番号９のよう
に、０．５モル％未満では、ＴＣが最大変化率（ΔＣ
max ）で−１５％を超え、抗折強度も１５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 以下の低い値となり好ましくない。また、試料番号
１０のように、４．５モル％を超えると、ＴＣが最大変
化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、バイアスＴＣも−
４０％を超える変化となり好ましくない。
【００３５】また、ｂの値すなわちＢｉ2 Ｏ3 につい
て、その範囲を２．０〜６．０モル％としたのは、試料
番号１１のように、２．０モル％未満では、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、また抗折強度も
１５００ｋｇ／ｃｍ2 以下の低い値となり好ましくな
い。また、試料番号１２のように、６．０モル％を超え
ると、誘電率（ε）が１０００未満となり好ましくな
い。
て、その範囲を２．０〜６．０モル％としたのは、試料
番号１１のように、２．０モル％未満では、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、また抗折強度も
１５００ｋｇ／ｃｍ2 以下の低い値となり好ましくな
い。また、試料番号１２のように、６．０モル％を超え
ると、誘電率（ε）が１０００未満となり好ましくな
い。
【００３６】ｃの値すなわちＭｅＯ2 について、その範
囲を０．５〜６．５モル％としたのは、試料番号１３の
ように、０．５モル％未満では、また試料番号１４のよ
うに、６．５モル％を超えると、ＴＣが最大変化率（Δ
Ｃmax ）で−１５％を超え好ましくない。
囲を０．５〜６．５モル％としたのは、試料番号１３の
ように、０．５モル％未満では、また試料番号１４のよ
うに、６．５モル％を超えると、ＴＣが最大変化率（Δ
Ｃmax ）で−１５％を超え好ましくない。
【００３７】また、ｄの値すなわちＮｂ2 Ｏ5 につい
て、その範囲を０．５〜４．５モル％としたのは、試料
番号１５のように、０．５モル％未満では、また試料番
号１６のように、４．５モル％を超えると、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、またバイアスＴ
Ｃも−４０％を超える変化となり好ましくない。
て、その範囲を０．５〜４．５モル％としたのは、試料
番号１５のように、０．５モル％未満では、また試料番
号１６のように、４．５モル％を超えると、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え、またバイアスＴ
Ｃも−４０％を超える変化となり好ましくない。
【００３８】ｅの値すなわちＲｅ2 Ｏ3 について、その
範囲を０．５〜５．５モル％としたのは、試料番号１７
のように、０．５モル％未満では、ＴＣが最大変化率
（ΔＣmax ）で−１５％を超え、またバイアスＴＣも−
４０％を超える変化となり好ましくない。また、試料番
号１８のように、５．５モル％を超えると、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え好ましくない。
範囲を０．５〜５．５モル％としたのは、試料番号１７
のように、０．５モル％未満では、ＴＣが最大変化率
（ΔＣmax ）で−１５％を超え、またバイアスＴＣも−
４０％を超える変化となり好ましくない。また、試料番
号１８のように、５．５モル％を超えると、ＴＣが最大
変化率（ΔＣmax ）で−１５％を超え好ましくない。
【００３９】次に、第１副成分量を限定した理由につい
て説明する。
て説明する。
【００４０】第１副成分量について、その範囲を０．０
５〜２．５重量％としたのは、表１の試料番号１９に示
すように、第１副成分量が０．０５重量％未満になる
と、焼成温度が１１６０℃を越えるため好ましくない。
一方、試料番号２２に示すように第１副成分量が２．５
重量％を越えると、誘電率（ε）が１０００未満となり
好ましくない。
５〜２．５重量％としたのは、表１の試料番号１９に示
すように、第１副成分量が０．０５重量％未満になる
と、焼成温度が１１６０℃を越えるため好ましくない。
一方、試料番号２２に示すように第１副成分量が２．５
重量％を越えると、誘電率（ε）が１０００未満となり
好ましくない。
【００４１】次に、第２副成分量を限定した理由につい
て説明する。
て説明する。
【００４２】この第２副成分は誘電体磁器の還元を防止
するためのものであり、第２副成分量について、その範
囲を０．０１〜０．５重量％としたのは、第２副成分量
が０．０１重量％未満であると還元防止の効果がなく、
表２の試料番号３２に示すように、０．５重量％を超え
ると、ｔａｎδが２．５％を超える大きな値となるため
好ましくない。
するためのものであり、第２副成分量について、その範
囲を０．０１〜０．５重量％としたのは、第２副成分量
が０．０１重量％未満であると還元防止の効果がなく、
表２の試料番号３２に示すように、０．５重量％を超え
ると、ｔａｎδが２．５％を超える大きな値となるため
好ましくない。
【００４３】上述の実施例においては、予め所定の組成
比に調合し、高温に熱処理して溶融した後に粉砕してガ
ラス化した副成分を、磁器組成物の主成分に添加配合し
た。しかし、第１副成分の添加方法としては、この他、
予め所定の割合に調合して溶融しない程度に加熱し、出
発原料を改質したものを添加するか、あるいは第１副成
分の各構成元素を、例えば金属アルコキシドといった任
意の状態で主成分に対して個々に添加し、焼成中に溶融
反応してガラス化するようにしても良い。
比に調合し、高温に熱処理して溶融した後に粉砕してガ
ラス化した副成分を、磁器組成物の主成分に添加配合し
た。しかし、第１副成分の添加方法としては、この他、
予め所定の割合に調合して溶融しない程度に加熱し、出
発原料を改質したものを添加するか、あるいは第１副成
分の各構成元素を、例えば金属アルコキシドといった任
意の状態で主成分に対して個々に添加し、焼成中に溶融
反応してガラス化するようにしても良い。
【００４４】また、第２副成分においても、上述の実施
例では、最初から酸化物の形で添加したが、原料作製時
の出発原料としては、各元素の炭酸物など、仮焼、焼成
の段階で酸化物になるものを用いてもよい。
例では、最初から酸化物の形で添加したが、原料作製時
の出発原料としては、各元素の炭酸物など、仮焼、焼成
の段階で酸化物になるものを用いてもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−89353（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36308（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−109319（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−37427（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/12 303 C04B 35/46 H01G 4/12 358
Claims (2)
- 【請求項１】 次の一般式、 ｛１００−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａ
ＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ3＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅ
Ｒｅ2 Ｏ3 （ただし、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から
選ばれる少なくとも一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒの中から選ばれる少なくとも一種類、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモル％）で表される主成分が
９７．５〜９９．９５重量％、 ただし、前記一般式のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅがそれぞ
れ次の範囲にある ０．５≦ａ≦４．５ ２．０≦ｂ≦６．０ ０．５≦ｃ≦６．５ ０．５≦ｄ≦４．５ ０．５≦ｅ≦５．５ ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分が
０．０５〜２．５重量％、からなる誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 次の一般式、 ｛１００−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）｝ＢａＴｉＯ3 ＋ａ
ＺｎＯ＋ｂＢｉ2 Ｏ3＋ｃＭｅＯ2 ＋ｄＮｂ2 Ｏ5 ＋ｅ
Ｒｅ2 Ｏ3 （ただし、ＭｅはＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎの中から
選ばれる少なくとも一種類、ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｄｙ、Ｅｒの中から選ばれる少なくとも一種類、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはモル％）で表される主成分が
９７．０〜９９．９４重量％、 ただし、前記一般式のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅがそれぞ
れ次の範囲にある ０．５≦ａ≦４．５ ２．０≦ｂ≦６．０ ０．５≦ｃ≦６．５ ０．５≦ｄ≦４．５ ０．５≦ｅ≦５．５ ＳｉＯ2 を主成分とするガラスからなる第１副成分が
０．０５〜２．５重量％、 Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
およびＮｉの酸化物の中から選ばれる少なくとも一種類
からなる第２副成分が０．０１〜０．５重量％、からな
る誘電体磁器組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20462793A JP3246105B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
| SG1996006730A SG43268A1 (en) | 1993-07-26 | 1994-07-19 | Dielectric ceramic compositions |
| EP94111243A EP0637041B1 (en) | 1993-07-26 | 1994-07-19 | Dielectric ceramic compositions |
| DE69409881T DE69409881T2 (de) | 1993-07-26 | 1994-07-19 | Dielektrische keramische Zusammensetzung |
| US08/278,620 US5432136A (en) | 1993-07-26 | 1994-07-21 | Dielectric ceramic compositions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20462793A JP3246105B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737428A JPH0737428A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3246105B2 true JP3246105B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=16493610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20462793A Expired - Lifetime JP3246105B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246105B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007261913A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物、電子部品および積層セラミックコンデンサ |
| JP2016160132A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物及び電子部品 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20462793A patent/JP3246105B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0737428A (ja) | 1995-02-07 |
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