JP3301814B2 - 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】本発明は、比誘電率が高く、その
温度依存性が小さい、高容量の積層型磁器コンデンサに
適した誘電体磁器組成物に関するものである。
温度依存性が小さい、高容量の積層型磁器コンデンサに
適した誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より高誘電率系積層型磁器コンデン
サ用材料として多用されている誘電体磁器組成物は、そ
の特性上、誘電率が高く、誘電損失が低く、それらの温
度依存性が小さいことが望まれる。これらの組成物は強
誘電体であるので、一般にεｒ＝Ｃ／｜Ｔ−Ｔｃ｜（式
中、Ｃは定数）で定義されるキュリー温度Ｔｃが存在す
る。強誘電体の誘電率は、このキュリー温度で極大にな
り、キュリー温度を中心に概ね温度に対して対称的に変
化する。そして、キュリー温度Ｔｃ近傍の高い比誘電率
を利用して容積効率が高い磁器コンデンサが設計されて
いる。この際、目的とするコンデンサの温度特性に合致
させるため、 キュリー温度を所望の温度に設定すること。 温度依存性を軽減すること。 について、考慮される必要がある。そのために、単一の
複合酸化物からなる強誘電体の構成原子の一部を他の原
子で置換し、固溶体として用いることが行なわれてい
る。
サ用材料として多用されている誘電体磁器組成物は、そ
の特性上、誘電率が高く、誘電損失が低く、それらの温
度依存性が小さいことが望まれる。これらの組成物は強
誘電体であるので、一般にεｒ＝Ｃ／｜Ｔ−Ｔｃ｜（式
中、Ｃは定数）で定義されるキュリー温度Ｔｃが存在す
る。強誘電体の誘電率は、このキュリー温度で極大にな
り、キュリー温度を中心に概ね温度に対して対称的に変
化する。そして、キュリー温度Ｔｃ近傍の高い比誘電率
を利用して容積効率が高い磁器コンデンサが設計されて
いる。この際、目的とするコンデンサの温度特性に合致
させるため、 キュリー温度を所望の温度に設定すること。 温度依存性を軽減すること。 について、考慮される必要がある。そのために、単一の
複合酸化物からなる強誘電体の構成原子の一部を他の原
子で置換し、固溶体として用いることが行なわれてい
る。
【０００３】従来はＢａＴｉＯ3 が優れた強誘電体とし
て多用され、ＥＩＡＪ（日本電子機械工業規格）におけ
る特性Ｆの磁器コンデンサには、上記ＢａＴｉＯ3 の構
成原子であるＢａをＣａで、またＴｉをＺｒやＳｍで部
分的に置換し、（ＢａＣａ）（ＴｉＺｒ）Ｏ3 のように
表わせる固溶体として用いられている。
て多用され、ＥＩＡＪ（日本電子機械工業規格）におけ
る特性Ｆの磁器コンデンサには、上記ＢａＴｉＯ3 の構
成原子であるＢａをＣａで、またＴｉをＺｒやＳｍで部
分的に置換し、（ＢａＣａ）（ＴｉＺｒ）Ｏ3 のように
表わせる固溶体として用いられている。
【０００４】近年、ＢａＴｉＯ3 に代わる強誘電体とし
て、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3が提案され、特開昭
５５−５０５０９号には、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 −ＰｂＴｉＯ3 の２成分系で、ＭｎＯを０．００１〜
１．５重量％の量で添加する誘電体磁器組成物が開示さ
れている。この組成物によれば、比誘電率が７０００以
上で、誘電損失も０．１〜１．５％と小さく、絶縁抵抗
も２０℃で１×１０12Ω・ｃｍ以上と、高誘電率系誘電
体の電気的特性に優れている。
て、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3が提案され、特開昭
５５−５０５０９号には、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ
3 −ＰｂＴｉＯ3 の２成分系で、ＭｎＯを０．００１〜
１．５重量％の量で添加する誘電体磁器組成物が開示さ
れている。この組成物によれば、比誘電率が７０００以
上で、誘電損失も０．１〜１．５％と小さく、絶縁抵抗
も２０℃で１×１０12Ω・ｃｍ以上と、高誘電率系誘電
体の電気的特性に優れている。
【０００５】また、特開昭５５−１４４６１１号には、
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −Ｐｂ
（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）Ｏ3 の３成分系で、Ｐｂ（Ｍｎ2/3
Ｗ1/3）Ｏ3 を０．０５〜５．０重量％の量で添加する
誘電体磁器組成物が開示されている。この組成物によれ
ば、比誘電率が３７８０以上で、誘電損失も０．２〜
１．７％と小さく、絶縁抵抗も２０℃で９×１０11Ω・
ｃｍ以上と、高誘電率系誘電体の電気的特性に優れてい
る。
Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −Ｐｂ
（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）Ｏ3 の３成分系で、Ｐｂ（Ｍｎ2/3
Ｗ1/3）Ｏ3 を０．０５〜５．０重量％の量で添加する
誘電体磁器組成物が開示されている。この組成物によれ
ば、比誘電率が３７８０以上で、誘電損失も０．２〜
１．７％と小さく、絶縁抵抗も２０℃で９×１０11Ω・
ｃｍ以上と、高誘電率系誘電体の電気的特性に優れてい
る。
【０００６】また、特開昭６２−３１９０５号には、Ｐ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 の３成分系で、ＭｇＯを
１．０重量％以下の量で添加する誘電体磁器組成物が開
示されている。この組成物によれば、比誘電率が１５０
００以上で、誘電損失も３％以下と小さく、絶縁抵抗も
２５〜８５℃の範囲で１０11Ω・ｃｍ以上と、高誘電率
系誘電体の電気的特性に優れている。
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 −Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 の３成分系で、ＭｇＯを
１．０重量％以下の量で添加する誘電体磁器組成物が開
示されている。この組成物によれば、比誘電率が１５０
００以上で、誘電損失も３％以下と小さく、絶縁抵抗も
２５〜８５℃の範囲で１０11Ω・ｃｍ以上と、高誘電率
系誘電体の電気的特性に優れている。
【０００７】上記の各組成物を用いれば、ＢａＴｉＯ3
を主成分とする材料の場合に比べて、コンデンサの高容
量化が可能であり、また同じ容量においては誘電体層の
積層数を低減させることができるので、コンデンサの小
型化が図れる等の利点を有する。さらに、より低温での
焼成が行なえるため、コンデンサの電極材料として高価
な白金やパラジウムに代えて、低温焼成用の安価な銀系
の金属を使用できるという利点も有する。
を主成分とする材料の場合に比べて、コンデンサの高容
量化が可能であり、また同じ容量においては誘電体層の
積層数を低減させることができるので、コンデンサの小
型化が図れる等の利点を有する。さらに、より低温での
焼成が行なえるため、コンデンサの電極材料として高価
な白金やパラジウムに代えて、低温焼成用の安価な銀系
の金属を使用できるという利点も有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
各誘電体磁器組成物によれば、いずれも従来材料である
ＢａＴｉＯ3 に比べて高誘電率系誘電体の電気的特性に
優れているが、機械的強度が劣っており、例えば特開昭
６２−３１９０５号の誘電体磁器組成物では、機械的強
度の一つである曲げ強度が、高々７ｋｇｆ／ｍｍ2 程度
と低く、積層型磁器コンデンサに応用できないという欠
点があった。
各誘電体磁器組成物によれば、いずれも従来材料である
ＢａＴｉＯ3 に比べて高誘電率系誘電体の電気的特性に
優れているが、機械的強度が劣っており、例えば特開昭
６２−３１９０５号の誘電体磁器組成物では、機械的強
度の一つである曲げ強度が、高々７ｋｇｆ／ｍｍ2 程度
と低く、積層型磁器コンデンサに応用できないという欠
点があった。
【０００９】本発明の目的は、比誘電率が大きく、その
温度依存性が小さく、絶縁抵抗が高く、しかも磁器の曲
げ強度等の機械的強度が大きい、誘電体磁器組成物を提
供することにある。また、誘電率が大きく、その温度変
化が小さくてＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性（２５℃の静電容量
を基準として、−３０℃〜＋８５℃での容量変化率が＋
２２〜−５６％）を満足し、かつ安価な銀系の電極材料
が使用できる低温焼成が可能な誘電体磁器組成物を提供
することにある。
温度依存性が小さく、絶縁抵抗が高く、しかも磁器の曲
げ強度等の機械的強度が大きい、誘電体磁器組成物を提
供することにある。また、誘電率が大きく、その温度変
化が小さくてＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性（２５℃の静電容量
を基準として、−３０℃〜＋８５℃での容量変化率が＋
２２〜−５６％）を満足し、かつ安価な銀系の電極材料
が使用できる低温焼成が可能な誘電体磁器組成物を提供
することにある。
【００１０】
【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、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＺｎおよびＳｍを含む複合酸
化物主成分の成分割合を Ｐｂ ｘ（Ｍｇ １／３ Ｎｂ ２／３ ） −ｙ（Ｚ
ｎ １／３ Ｎｂ ２／３ ） −ｚ（Ｓｍ １／２
Ｎｂ１／２ ） Ｏ ３ （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） で表わした時、ｘ、ｙ、ｚ値を図１の三角ダイヤグラム
において下記の座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで結ばれる領域の内
部（但し、線分上を含む）に位置させると共に、上記複
合酸化物主成分に対して、さらにＣｕＯを０．０５〜
０．５０重量％の割合で添加したことを特徴とするもの
である。 Ａ（０．７３３、０．２４４、０．０２３） Ｂ（０．７５３、０．２４４、０．００３） Ｃ（０．６７４、０．３２３、０．００３） Ｄ（０．６７４、０．３０３、０．０２３）。
物は、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＺｎおよびＳｍを含む複合酸
化物主成分の成分割合を Ｐｂ ｘ（Ｍｇ １／３ Ｎｂ ２／３ ） −ｙ（Ｚ
ｎ １／３ Ｎｂ ２／３ ） −ｚ（Ｓｍ １／２
Ｎｂ１／２ ） Ｏ ３ （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） で表わした時、ｘ、ｙ、ｚ値を図１の三角ダイヤグラム
において下記の座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで結ばれる領域の内
部（但し、線分上を含む）に位置させると共に、上記複
合酸化物主成分に対して、さらにＣｕＯを０．０５〜
０．５０重量％の割合で添加したことを特徴とするもの
である。 Ａ（０．７３３、０．２４４、０．０２３） Ｂ（０．７５３、０．２４４、０．００３） Ｃ（０．６７４、０．３２３、０．００３） Ｄ（０．６７４、０．３０３、０．０２３）。
【００１１】本発明の誘電体磁器組成物（以下、本組成
物と略す）は、Ｐｂ（Ｍｇ１／３ Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐ
ｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 およびＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 の固溶体よりなり、その主成分の構成が、図
１の三角ダイヤグラムにおいて上記座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
で結ばれる領域の内部に位置する組成で構成され、より
好適には、下記の座標Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’で結ばれ
る領域の内部（但し、線分上を含む）に位置する組成で
構成されることが望ましい。 Ａ’（０．７３０、０．２５０、０．０２０） Ｂ’（０．７４５、０．２５０、０．００５） Ｃ’（０．６８０、０．３１５、０．００５） Ｄ’（０．６８０、０．３００、０．０２０）。
物と略す）は、Ｐｂ（Ｍｇ１／３ Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐ
ｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 およびＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 の固溶体よりなり、その主成分の構成が、図
１の三角ダイヤグラムにおいて上記座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
で結ばれる領域の内部に位置する組成で構成され、より
好適には、下記の座標Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’で結ばれ
る領域の内部（但し、線分上を含む）に位置する組成で
構成されることが望ましい。 Ａ’（０．７３０、０．２５０、０．０２０） Ｂ’（０．７４５、０．２５０、０．００５） Ｃ’（０．６８０、０．３１５、０．００５） Ｄ’（０．６８０、０．３００、０．０２０）。
【００１２】上記の組成に対して、線分ＡＢよりもｙ値
が小さい場合は、キュリー温度が−８℃と低温であるＰ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 の量比が多くなり過ぎ、全
体のキュリー温度が低くなり過ぎる。そのため＋８５℃
での容量変化が大きく、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性を満足し
なくなると共に、比誘電率が小さくなる。
が小さい場合は、キュリー温度が−８℃と低温であるＰ
ｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 の量比が多くなり過ぎ、全
体のキュリー温度が低くなり過ぎる。そのため＋８５℃
での容量変化が大きく、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性を満足し
なくなると共に、比誘電率が小さくなる。
【００１３】また、線分ＢＣよりもｚ値が小さい場合
は、結晶粒子間の濡れを向上するＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 が少な過ぎて、磁器内部の結晶間の結合が弱
くなって曲げ強度が小さくなり、実用に合わなくなる。
は、結晶粒子間の濡れを向上するＰｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 が少な過ぎて、磁器内部の結晶間の結合が弱
くなって曲げ強度が小さくなり、実用に合わなくなる。
【００１４】また、線分ＣＤよりもｘ値が小さい場合
は、キュリー温度が大きくなり過ぎ、そのために−２５
℃での容量変化率が大きくなり過ぎる。
は、キュリー温度が大きくなり過ぎ、そのために−２５
℃での容量変化率が大きくなり過ぎる。
【００１５】さらに、線分ＡＤよりもｚ値が大きい場合
は、比誘電率が極めて小さい常誘電体であるＰｂ（Ｓｍ
1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 が多くなり過ぎるため、比誘電率が
小さくなり過ぎてしまう。
は、比誘電率が極めて小さい常誘電体であるＰｂ（Ｓｍ
1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 が多くなり過ぎるため、比誘電率が
小さくなり過ぎてしまう。
【００１６】また、本組成物には、上述の一般式（１）
で示される主成分に対して、ＣｕＯを０．０５〜０．５
０重量％の割合で添加することにより、結晶粒子間の結
合を強め、曲げ強度をさらに向上することができる。こ
のＣｕＯの添加量が０．０５重量％未満では、その効果
が小さく、ＣｕＯの添加量が０．５０重量％を越える
と、比誘電率が小さくなり過ぎるため好ましくない。
で示される主成分に対して、ＣｕＯを０．０５〜０．５
０重量％の割合で添加することにより、結晶粒子間の結
合を強め、曲げ強度をさらに向上することができる。こ
のＣｕＯの添加量が０．０５重量％未満では、その効果
が小さく、ＣｕＯの添加量が０．５０重量％を越える
と、比誘電率が小さくなり過ぎるため好ましくない。
【００１７】以上により本組成物は、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 およびＰ
ｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を所定の割合で調整するこ
とにより、比誘電率εｒが１２０００以上と高く、誘電
損失が小さく、また絶縁抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上
となり、加えて磁器の曲げ強度が１０ｋｇｆ／ｍｍ2以
上と大きく高い機械的強度を有し、さらに室温の比誘電
率に対する−３０℃から＋８５℃における変化率が＋２
２％から−５６％の範囲となって、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特
性を満足して、温度に対する比誘電率すなわち静電容量
の変化が小さい組成物となる。
ｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 およびＰ
ｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を所定の割合で調整するこ
とにより、比誘電率εｒが１２０００以上と高く、誘電
損失が小さく、また絶縁抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上
となり、加えて磁器の曲げ強度が１０ｋｇｆ／ｍｍ2以
上と大きく高い機械的強度を有し、さらに室温の比誘電
率に対する−３０℃から＋８５℃における変化率が＋２
２％から−５６％の範囲となって、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特
性を満足して、温度に対する比誘電率すなわち静電容量
の変化が小さい組成物となる。
【００１８】そして、これらの誘電体磁器組成物にＣｕ
Ｏを添加することにより、組成物の結晶粒子間の結合を
強める作用をなし、それにより機械的強度をさらに向上
させることができる。
Ｏを添加することにより、組成物の結晶粒子間の結合を
強める作用をなし、それにより機械的強度をさらに向上
させることができる。
【００１９】従って、本発明の誘電体磁器組成物を、例
えば積層型磁器コンデンサに用いると、静電容量の温度
変化が小さく、磁器の機械的強度が優れた、高い静電容
量のコンデンサが得られ、さらに素子の容積効率が高め
られた積層型コンデンサを得ることができる。
えば積層型磁器コンデンサに用いると、静電容量の温度
変化が小さく、磁器の機械的強度が優れた、高い静電容
量のコンデンサが得られ、さらに素子の容積効率が高め
られた積層型コンデンサを得ることができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の誘電体磁器組成物を、実施例
に基づいて詳述する。本組成物の出発原料として、Ｐｂ
Ｏ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｓｍ2 Ｏ3 およびＣ
ｕＯの各粉末を用意した。各粉末の純度は９９．５％以
上であり、特にＳｍ2 Ｏ3 の純度は９９．９％以上であ
る。
に基づいて詳述する。本組成物の出発原料として、Ｐｂ
Ｏ、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、Ｓｍ2 Ｏ3 およびＣ
ｕＯの各粉末を用意した。各粉末の純度は９９．５％以
上であり、特にＳｍ2 Ｏ3 の純度は９９．９％以上であ
る。
【００２１】各粉末を表１に示した組成になるように秤
量して、ボールミルで混合した。そして、これをマグネ
シア磁器製容器に入れて、８００℃で仮焼した。仮焼後
に粗砕して、さらにジルコニアボールを用いてボールミ
ルで粉砕した。その後、ビニールアルコールを１％添加
して造粒し、直径１２ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円板状に加
圧成形した。この円板状成形体をマグネシア製甲鉢に入
れ、大気中にて７００℃で脱脂した後に、大気中で９５
０〜１０５０℃で４時間焼成し、試料１〜１５を作製し
た。
量して、ボールミルで混合した。そして、これをマグネ
シア磁器製容器に入れて、８００℃で仮焼した。仮焼後
に粗砕して、さらにジルコニアボールを用いてボールミ
ルで粉砕した。その後、ビニールアルコールを１％添加
して造粒し、直径１２ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円板状に加
圧成形した。この円板状成形体をマグネシア製甲鉢に入
れ、大気中にて７００℃で脱脂した後に、大気中で９５
０〜１０５０℃で４時間焼成し、試料１〜１５を作製し
た。
【００２２】得られた試料の電気的特性を評価するため
に、上述の試料の両主面にインジウム−ガリウム合金を
配置して円板状コンデンサとした。
に、上述の試料の両主面にインジウム−ガリウム合金を
配置して円板状コンデンサとした。
【００２３】電気的特性として、次の各項目について測
定を行なった。比誘電率εｒおよび誘電損失ｔａｎδ
は、基準温度２５℃で、周波数１ｋＨｚ、測定電圧１．
０Ｖｒｍｓの信号を入力し、デジタルＬＣＲメータ（Ｙ
ＨＰ製４２７４Ａ）を用いて測定し、試料の寸法を考慮
して算出した。また、比誘電率εｒの温度変化率は、−
３０℃〜＋８５℃の範囲で測定し、＋２５℃における比
誘電率εｒを基準とした。絶縁抵抗は、絶縁抵抗計を用
いて直流電圧５０Ｖを１分間印加した時の値を測定し
た。さらに、機械的特性の測定のために３ｍｍ×４ｍｍ
×長さ４０ｍｍの角柱試料を作製し、ＪＩＳ Ｒ１６０
１に準拠して、曲げ強度を４点曲げ法で測定して求め
た。
定を行なった。比誘電率εｒおよび誘電損失ｔａｎδ
は、基準温度２５℃で、周波数１ｋＨｚ、測定電圧１．
０Ｖｒｍｓの信号を入力し、デジタルＬＣＲメータ（Ｙ
ＨＰ製４２７４Ａ）を用いて測定し、試料の寸法を考慮
して算出した。また、比誘電率εｒの温度変化率は、−
３０℃〜＋８５℃の範囲で測定し、＋２５℃における比
誘電率εｒを基準とした。絶縁抵抗は、絶縁抵抗計を用
いて直流電圧５０Ｖを１分間印加した時の値を測定し
た。さらに、機械的特性の測定のために３ｍｍ×４ｍｍ
×長さ４０ｍｍの角柱試料を作製し、ＪＩＳ Ｒ１６０
１に準拠して、曲げ強度を４点曲げ法で測定して求め
た。
【００２４】これらの測定結果に対しては、以下に示す
値を評価基準とした。比誘電率εｒは、小型で高誘電率
のコンデンサを作製するための重要な特性であり、１２
０００を超えるものを良好とした。誘電損失ｔａｎδ
は、誘電体磁器のグリーンシートの薄膜化を実現して小
型かつ大容量の積層型磁器コンデンサを作製するための
重要な特性であり、小さい値（２．０％以下）が望まし
い。絶縁抵抗は、１×１０12Ω・ｃｍ以上のものを良好
とした。比誘電率εｒの温度変化率は、−３０℃〜＋８
５℃の温度範囲において、＋２２％〜−５６％の範囲内
であれば良好とした。曲げ強度は、１０ｋｇｆ／ｍｍ2
以上のものを良好とした。
値を評価基準とした。比誘電率εｒは、小型で高誘電率
のコンデンサを作製するための重要な特性であり、１２
０００を超えるものを良好とした。誘電損失ｔａｎδ
は、誘電体磁器のグリーンシートの薄膜化を実現して小
型かつ大容量の積層型磁器コンデンサを作製するための
重要な特性であり、小さい値（２．０％以下）が望まし
い。絶縁抵抗は、１×１０12Ω・ｃｍ以上のものを良好
とした。比誘電率εｒの温度変化率は、−３０℃〜＋８
５℃の温度範囲において、＋２２％〜−５６％の範囲内
であれば良好とした。曲げ強度は、１０ｋｇｆ／ｍｍ2
以上のものを良好とした。
【００２５】これらの測定結果を表１に示す。表中に
は、これらの結果に基づいて良好な特性を示したものに
○、特性の劣るものに×を示した。なお、試料番号１、
２、３および４は、図１の三角ダイヤグラムの座標
（ｘ、ｙ、ｚ）が、それぞれ本発明の範囲を規定する座
標Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに近い範囲内に位置している。ま
た、表中において＊を付した試料番号は比較例である。
は、これらの結果に基づいて良好な特性を示したものに
○、特性の劣るものに×を示した。なお、試料番号１、
２、３および４は、図１の三角ダイヤグラムの座標
（ｘ、ｙ、ｚ）が、それぞれ本発明の範囲を規定する座
標Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに近い範囲内に位置している。ま
た、表中において＊を付した試料番号は比較例である。
【００２６】
【表１】
【００２７】試料番号１〜６および１２〜１４のよう
に、ｘ、ｙ、ｚとＣｕＯの添加量が本発明の範囲内にあ
る場合は、全ての結果が良好な特性を示し、電気的特性
と機械的特性の両方に優れた誘電体磁器組成物が得られ
ることが分かる。
に、ｘ、ｙ、ｚとＣｕＯの添加量が本発明の範囲内にあ
る場合は、全ての結果が良好な特性を示し、電気的特性
と機械的特性の両方に優れた誘電体磁器組成物が得られ
ることが分かる。
【００２８】試料番号１１のように、ｘ、ｙ、ｚが本発
明の範囲内であるがＣｕＯが０．０５重量％未満の場合
は、曲げ強度が小さくなり１０ｋｇｆ／ｍｍ2 を下回
る。また試料番号１５のように、ｘ、ｙ、ｚが本発明の
範囲内であるがＣｕＯが０．５０重量％を超える場合
は、曲げ強度が向上する効果が飽和する一方、比誘電率
が低下する傾向が見られる。従って、ＣｕＯの添加量は
０．０５〜０．５０重量％が望ましいことがわかる。
明の範囲内であるがＣｕＯが０．０５重量％未満の場合
は、曲げ強度が小さくなり１０ｋｇｆ／ｍｍ2 を下回
る。また試料番号１５のように、ｘ、ｙ、ｚが本発明の
範囲内であるがＣｕＯが０．５０重量％を超える場合
は、曲げ強度が向上する効果が飽和する一方、比誘電率
が低下する傾向が見られる。従って、ＣｕＯの添加量は
０．０５〜０．５０重量％が望ましいことがわかる。
【００２９】試料番号７のように、ＣｕＯの添加量が
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＣＤよりｘ値が小さい領域で
は、キュリー温度が高くなり過ぎる傾向がある。
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＣＤよりｘ値が小さい領域で
は、キュリー温度が高くなり過ぎる傾向がある。
【００３０】試料番号８のように、ＣｕＯの添加量が
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＢＣよりｚ値が小さい領域で
は、比誘電率が大きくなるが、曲げ強度が小さい傾向が
ある。
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＢＣよりｚ値が小さい領域で
は、比誘電率が大きくなるが、曲げ強度が小さい傾向が
ある。
【００３１】試料番号９のように、ＣｕＯの添加量が
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＡＢよりｙ値が小さい領域で
は、キュリー温度が低くなり過ぎる傾向がある。
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＡＢよりｙ値が小さい領域で
は、キュリー温度が低くなり過ぎる傾向がある。
【００３２】試料番号１０のように、ＣｕＯの添加量が
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＡＤよりｚ値が大きい領域で
は、比誘電率が小さくなり過ぎる傾向がある。
０．０５〜０．５０重量％の範囲内であっても、ｘ、
ｙ、ｚの座標が図１の線分ＡＤよりｚ値が大きい領域で
は、比誘電率が小さくなり過ぎる傾向がある。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の誘電体磁
器組成物によれば、比誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、低キュリー温度でしかも比誘電率の温度変化が小さ
く、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性を満足し、さらに磁器の機械
的強度、例えば曲げ強度が良好な誘電体が得られ、高誘
電率系積層型磁器コンデンサへの応用が可能となる。
器組成物によれば、比誘電率が高く、誘電損失が小さ
く、低キュリー温度でしかも比誘電率の温度変化が小さ
く、ＥＩＡ規格Ｙ５Ｕ特性を満足し、さらに磁器の機械
的強度、例えば曲げ強度が良好な誘電体が得られ、高誘
電率系積層型磁器コンデンサへの応用が可能となる。
【００３４】また、本組成物によれば、誘電体磁器が低
温で焼成できるので、安価な銀の含有率が高いＡｇ−Ｐ
ｄ電極が使用でき、経済性にも優れた誘電体磁器組成物
となる。
温で焼成できるので、安価な銀の含有率が高いＡｇ−Ｐ
ｄ電極が使用でき、経済性にも優れた誘電体磁器組成物
となる。
【図１】 本発明の誘電体磁器組成物の主成分組成を示
す、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3の三角ダ
イヤグラムである。
す、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｓｍ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3の三角ダ
イヤグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/12 313 C04B 35/495 H01G 4/12 358
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、ＺｎおよびＳｍを含
む複合酸化物主成分の成分割合を Pb x(Mg 1/3 Nb 2/3 ) -y(Zn 1/3 Nb 2/3 ) -z(Sm 1/2
Nb1/2 ) O 3 （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） で表わした時、ｘ、ｙ、ｚ値を図１の三角ダイヤグラム
において下記の座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内部の領域（但
し、線分上を含む）に位置させると共に、上記複合酸化
物主成分に対してＣｕＯを０．０５〜０．５０重量％の
割合で添加したことを特徴とする誘電体磁器組成物。 Ａ（０．７３３、０．２４４、０．０２３） Ｂ（０．７５３、０．２４４、０．００３） Ｃ（０．６７４、０．３２３、０．００３） Ｄ（０．６７４、０．３０３、０．０２３）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09959093A JP3301814B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09959093A JP3301814B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06309928A JPH06309928A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3301814B2 true JP3301814B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=14251315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09959093A Expired - Fee Related JP3301814B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301814B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP09959093A patent/JP3301814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06309928A (ja) | 1994-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |