JP3321900B2 - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高誘電率磁器組成物に係
り、特に比抵抗が高く、低温焼結が可能な高誘電率磁器
組成物に関する。
り、特に比抵抗が高く、低温焼結が可能な高誘電率磁器
組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高誘電率磁器組成物としては、チ
タン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主体とする組成物が
一般的に使用されている。即ち、ＢａＴｉＯ３を基体と
し、これにキュリー点を室温付近に移動させるシフター
剤と容量温度特性を改善するデプレッサ剤、更に焼結促
進剤、還元防止剤などを加えた組成とするのが一般的で
ある。
タン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主体とする組成物が
一般的に使用されている。即ち、ＢａＴｉＯ３を基体と
し、これにキュリー点を室温付近に移動させるシフター
剤と容量温度特性を改善するデプレッサ剤、更に焼結促
進剤、還元防止剤などを加えた組成とするのが一般的で
ある。
【０００３】シフター剤としては、ＢａＳｎＯ３、Ｂａ
ＺｒＯ３、ＣａＺｒＯ３、ＣａＳｎＯ３、ＳｒＴｉ
Ｏ３、ＰｂＴｉＯ３、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２などが用い
られ、デプレッサ剤としては、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉ
Ｏ３、Ｂｉ２（ＳｎＯ３）３、Ｂｉ２（ＴｉＯ３）３、
ＮｉＳｎＯ３、ＭｇＺｒＯ３、ＭｇＳｎＯ３などが用い
られている。また、焼結促進剤としては、Ａｌ３Ｏ３、
ＳｉＯ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、
ＷＯ３などが用いられ、還元防止剤としては、Ｍｎ
Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯなどが用いられている。
ＺｒＯ３、ＣａＺｒＯ３、ＣａＳｎＯ３、ＳｒＴｉ
Ｏ３、ＰｂＴｉＯ３、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２などが用い
られ、デプレッサ剤としては、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉ
Ｏ３、Ｂｉ２（ＳｎＯ３）３、Ｂｉ２（ＴｉＯ３）３、
ＮｉＳｎＯ３、ＭｇＺｒＯ３、ＭｇＳｎＯ３などが用い
られている。また、焼結促進剤としては、Ａｌ３Ｏ３、
ＳｉＯ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、
ＷＯ３などが用いられ、還元防止剤としては、Ｍｎ
Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯなどが用いられている。
【０００４】しかしながら、チタン酸バリウムを主成分
とする組成物は、焼結温度が１３００〜１４００℃の高
温であるため、焼成コストが高く、特にこれを積層コン
デンサに利用する場合には、内部電極としてＰｄ、Ｐｔ
などの高価な高融点貴金属を用いなければならず、コン
デンサのコスト低減の大きな障害になっていた。
とする組成物は、焼結温度が１３００〜１４００℃の高
温であるため、焼成コストが高く、特にこれを積層コン
デンサに利用する場合には、内部電極としてＰｄ、Ｐｔ
などの高価な高融点貴金属を用いなければならず、コン
デンサのコスト低減の大きな障害になっていた。
【０００５】このため、従来より、積層コンデンサの内
部電極として、安価な銀を主成分とする電極を使用し
得、積層コンデンサの製造コストを低減し得る、低温焼
結可能な誘電体材料の出現が要望されていた。
部電極として、安価な銀を主成分とする電極を使用し
得、積層コンデンサの製造コストを低減し得る、低温焼
結可能な誘電体材料の出現が要望されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決し、比抵抗が高く、低温焼結が可能な高誘電
率磁器組成物を提供することを目的とする。
題点を解決し、比抵抗が高く、低温焼結が可能な高誘電
率磁器組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】請求項１の高誘
電率磁器組成物は、ＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔ
ｉＯ２、ＭｇＯ及びＮｂ２Ｏ５、を含む組成物であっ
て、下記一般式（Ｉ）で示される組成の主成分に対し
て、ＭｇＯ ０．０５〜１．５重量％と、ＭｎＯ ０．
２重量％以下とを含み、更に焼結促進剤として（Ｚｎ
Ｏ）１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）Ｙ[式中、０．２≦Ｙ≦０．７]
を０．１〜３．０重量％含むことを特徴とする。
電率磁器組成物は、ＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔ
ｉＯ２、ＭｇＯ及びＮｂ２Ｏ５、を含む組成物であっ
て、下記一般式（Ｉ）で示される組成の主成分に対し
て、ＭｇＯ ０．０５〜１．５重量％と、ＭｎＯ ０．
２重量％以下とを含み、更に焼結促進剤として（Ｚｎ
Ｏ）１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）Ｙ[式中、０．２≦Ｙ≦０．７]
を０．１〜３．０重量％含むことを特徴とする。
【０００８】 Ｘ（Ｐｂ１−ＵＬａＵ）（Ｚｒ１−ＶＴｉＶ）Ｏ３＋Ｕ／２（１−Ｘ）Ｐｂ （Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３ …（Ｉ） [式中、０．１０≦Ｕ≦０．２８ ０．３０≦Ｖ≦１．００ ０．０３≦Ｘ≦０．４０] 以 下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明の高誘電率磁器組成物は、ＰｂＯ、
Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＯ及びＮｂ２Ｏ
５を含み、上記一般式（Ｉ）で表わした時、 ０．１０≦Ｕ≦０．２８ ０．３０≦Ｖ≦１．００ ０．０３≦Ｘ≦０．４０ なる主成分と、０．０５〜１．５重量％のＭｇＯと、
０．２重量％以下のＭｎＯと、焼結促進剤としての０．
１〜３．０重量％の（ＺｎＯ）１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）
Ｙ[式中、０．２≦Ｙ≦０．７] を含むものである。
Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＯ及びＮｂ２Ｏ
５を含み、上記一般式（Ｉ）で表わした時、 ０．１０≦Ｕ≦０．２８ ０．３０≦Ｖ≦１．００ ０．０３≦Ｘ≦０．４０ なる主成分と、０．０５〜１．５重量％のＭｇＯと、
０．２重量％以下のＭｎＯと、焼結促進剤としての０．
１〜３．０重量％の（ＺｎＯ）１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）
Ｙ[式中、０．２≦Ｙ≦０．７] を含むものである。
【００１０】以下に、本発明の高誘電率磁器組成物の組
成比の限定理由について説明する。
成比の限定理由について説明する。
【００１１】前記（Ｉ）式中、Ｕが０．１未満であると
得られる組成物の比抵抗が小さくなり、Ｕが０．２８を
超えるとキュリー点が著しく低温側に変化して誘電率が
下がることとなる。このため、Ｕは０．１０以上０．２
８以下の範囲とする。
得られる組成物の比抵抗が小さくなり、Ｕが０．２８を
超えるとキュリー点が著しく低温側に変化して誘電率が
下がることとなる。このため、Ｕは０．１０以上０．２
８以下の範囲とする。
【００１２】また、（Ｉ）式中、Ｖが０．３０未満で
は、得られる組成物の焼結温度が高くなる。このためＶ
は０．３０以上１．００以下の範囲とする。
は、得られる組成物の焼結温度が高くなる。このためＶ
は０．３０以上１．００以下の範囲とする。
【００１３】更に（Ｉ）式中、Ｘが０．０３未満では、
得られる組成物の比抵抗が小さくなり、Ｘが０．４０を
超えると誘電率が小さくなる。このため、Ｘは０．０３
以上０．４０以下の範囲とする。
得られる組成物の比抵抗が小さくなり、Ｘが０．４０を
超えると誘電率が小さくなる。このため、Ｘは０．０３
以上０．４０以下の範囲とする。
【００１４】また、ＭｇＯは誘電率の向上に有効である
が、（Ｉ）式で示される主成分に対して、ＭｇＯの含有
量が０．０５重量％未満ではその効果が十分に得られ
ず、１．５重量％を超えると比抵抗が小さくなる。この
ため、（Ｉ）式で示される主成分に対するＭｇＯの含有
量は０．０５〜１．５重量％とする。
が、（Ｉ）式で示される主成分に対して、ＭｇＯの含有
量が０．０５重量％未満ではその効果が十分に得られ
ず、１．５重量％を超えると比抵抗が小さくなる。この
ため、（Ｉ）式で示される主成分に対するＭｇＯの含有
量は０．０５〜１．５重量％とする。
【００１５】更に、ＭｎＯを含有させることで高温での
比抵抗を向上させ、信頼性を改善する効果が得られる
が、ＭｎＯの割合が前記主成分に対して０．２重量％を
超えると誘電率が低下するため、ＭｎＯは０．２重量％
以下とする。
比抵抗を向上させ、信頼性を改善する効果が得られる
が、ＭｎＯの割合が前記主成分に対して０．２重量％を
超えると誘電率が低下するため、ＭｎＯは０．２重量％
以下とする。
【００１６】焼結促進剤として添加する（ＺｎＯ）
１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）Ｙの含有量を０．１〜３．０重量％
と限定したのは、０．１重量％未満では耐熱衝撃性に対
する改善が見られず、３．０重量％を超えると誘電率が
低下するためである。なお、この焼結促進剤の組成式に
おいて、Ｙが０．２未満であっても、０．７を超えても
耐熱衝撃性の改善効果が得られない。
１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）Ｙの含有量を０．１〜３．０重量％
と限定したのは、０．１重量％未満では耐熱衝撃性に対
する改善が見られず、３．０重量％を超えると誘電率が
低下するためである。なお、この焼結促進剤の組成式に
おいて、Ｙが０．２未満であっても、０．７を超えても
耐熱衝撃性の改善効果が得られない。
【００１７】
【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。 実施例１ 出発原料としてＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｍｇ
Ｏ、Ｎｂ２Ｏ５を使用し、これらを（Ｉ）式中の主成分
組成比でＸ＝０．１５、Ｕ＝０．２０、Ｖ＝１．００と
なるように秤量し、更に主成分に対してＭｇＯを０．５
重量％秤量し、これらにＭｎＣＯ３を表１に示す配合比
となるように秤量して、ボールミル中で２０時間湿式混
合した。次いで、得られた混合物を脱水乾燥後、７５０
℃で２時間保持して仮焼し、再びボールミル中で２０時
間湿式粉砕した後、脱水、乾燥した。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。 実施例１ 出発原料としてＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｍｇ
Ｏ、Ｎｂ２Ｏ５を使用し、これらを（Ｉ）式中の主成分
組成比でＸ＝０．１５、Ｕ＝０．２０、Ｖ＝１．００と
なるように秤量し、更に主成分に対してＭｇＯを０．５
重量％秤量し、これらにＭｎＣＯ３を表１に示す配合比
となるように秤量して、ボールミル中で２０時間湿式混
合した。次いで、得られた混合物を脱水乾燥後、７５０
℃で２時間保持して仮焼し、再びボールミル中で２０時
間湿式粉砕した後、脱水、乾燥した。
【００１８】得られた粉末に対してＺｎＯが４０モル
％、Ｂ２Ｏ３が６０モル％からなる焼結促進剤を表１に
示す配合比となるように秤量し、更に有機バインダー、
分散剤、可塑剤及び溶剤を加えてボールミル中で５時間
混合し、誘電体スラリーを調製した。次に、湿式積層法
で積層し、切断後、６００℃で１時間保持してバインダ
ー成分を除去した。その後、１０８０℃で焼成し、外部
電極を取り付けて５．７×５．０ｍｍで層間１５μｍの
１０μＦの積層コンデンサを作製した。
％、Ｂ２Ｏ３が６０モル％からなる焼結促進剤を表１に
示す配合比となるように秤量し、更に有機バインダー、
分散剤、可塑剤及び溶剤を加えてボールミル中で５時間
混合し、誘電体スラリーを調製した。次に、湿式積層法
で積層し、切断後、６００℃で１時間保持してバインダ
ー成分を除去した。その後、１０８０℃で焼成し、外部
電極を取り付けて５．７×５．０ｍｍで層間１５μｍの
１０μＦの積層コンデンサを作製した。
【００１９】この積層コンデンサに対して２５℃での誘
電率及び１５０℃での比抵抗を測定した。また、耐熱衝
撃性試験及び高温加速寿命試験を実施した。結果を表１
に示す。
電率及び１５０℃での比抵抗を測定した。また、耐熱衝
撃性試験及び高温加速寿命試験を実施した。結果を表１
に示す。
【００２０】なお、誘電率の測定は、ＹＨＰデジタルＬ
ＣＲメータモデル４２７４Ａを用い、測定周波数１ＫＨ
ｚ、測定電圧１．０Ｖｒｍｓにて測定した。比抵抗は、
ＹＨＰモデル４３２９Ａを使用し、印加電圧２５Ｖにて
電圧印加後、１分後の絶縁抵抗値により求めた。耐熱衝
撃性試験は、積層コンデンサ１００個について１個ずつ
ピンセットでつかみ、これを予熱せずに３００℃のＳｎ
／Ｐｂ＝６３／３７の共晶はんだ槽に３秒間浸漬後、引
き上げてクラックが発生しているか否かを顕微鏡で調べ
ることにより行なった。高温加速寿命試験は、積層コン
デンサを１５０℃下の温度で１２５Ｖの直流電圧を印加
して１００時間後の故障率を調べることにより行なっ
た。
ＣＲメータモデル４２７４Ａを用い、測定周波数１ＫＨ
ｚ、測定電圧１．０Ｖｒｍｓにて測定した。比抵抗は、
ＹＨＰモデル４３２９Ａを使用し、印加電圧２５Ｖにて
電圧印加後、１分後の絶縁抵抗値により求めた。耐熱衝
撃性試験は、積層コンデンサ１００個について１個ずつ
ピンセットでつかみ、これを予熱せずに３００℃のＳｎ
／Ｐｂ＝６３／３７の共晶はんだ槽に３秒間浸漬後、引
き上げてクラックが発生しているか否かを顕微鏡で調べ
ることにより行なった。高温加速寿命試験は、積層コン
デンサを１５０℃下の温度で１２５Ｖの直流電圧を印加
して１００時間後の故障率を調べることにより行なっ
た。
【００２１】表１より明らかなように、本発明の範囲内
の組成物は、いずれも誘電率及び比抵抗が大きく、かつ
耐熱衝撃性が良く、信頼性に優れることが確認された。
の組成物は、いずれも誘電率及び比抵抗が大きく、かつ
耐熱衝撃性が良く、信頼性に優れることが確認された。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の高誘電率磁
器組成物は、誘電率及び比抵抗が大きく、低温焼結が可
能であることから、本発明の高誘電率磁器組成物によれ
ば、安価で性能に優れた積層コンデンサを得ることがで
きる。
器組成物は、誘電率及び比抵抗が大きく、低温焼結が可
能であることから、本発明の高誘電率磁器組成物によれ
ば、安価で性能に優れた積層コンデンサを得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−167850（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28913（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/12 313 H01B 3/12 301 C04B 35/49 H01G 4/12 358
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ
２、ＭｇＯ及びＮｂ２Ｏ５を含む組成物であって、下記
一般式（Ｉ）で示される組成の主成分に対して、ＭｇＯ
０．０５〜１．５重量％と、ＭｎＯ ０．２重量％以
下とを含み、更に焼結促進剤として（ＺｎＯ）
１−Ｙ（Ｂ２Ｏ３）Ｙ[式中、０．２≦Ｙ≦０．７] を
０．１〜３．０重量％含むことを特徴とする高誘電率磁
器組成物。 Ｘ（Ｐｂ１−ＵＬａＵ）（Ｚｒ１−ＶＴｉＶ）Ｏ３＋Ｕ/２・（１−Ｘ）Ｐｂ （Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３ …（Ｉ） [式中、０．１０≦Ｕ≦０．２８ ０．３０≦Ｖ≦１．００ ０．０３≦Ｘ≦０．４０]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13191693A JP3321900B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13191693A JP3321900B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349332A JPH06349332A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3321900B2 true JP3321900B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=15069193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13191693A Expired - Fee Related JP3321900B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321900B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP13191693A patent/JP3321900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06349332A (ja) | 1994-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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