JP3333017B2 - 温度補償用誘電体磁器組成物 - Google Patents
温度補償用誘電体磁器組成物Info
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Description
成物に係り、特に誘電率が50〜200と小さく、誘電
率温度係数が−750ppm/℃〜−2700ppm/
℃と比較的大きく、誘電体損失は小さく即ちQが500
0以上であって、破壊電圧強度は14KV/mm以上と
大きい温度補償用誘電体磁器組成物に関するものであ
る。
度係数の比較的大きな組成系としてSrTiO3 −Ca
TiO3 −Bi2 O3 ・2TiO2 系や、CaTiO3
−Bi 2 O3 ・2TiO2 −La2 O3 ・2TiO2 系
の磁器組成物が広く用いられている。
S(日本工業規格)に規定するところのU特性(−75
0ppm/℃)〜X特性(−2200ppm/℃)であ
り、誘電率は160〜250と比較的大きかった。
路に使用されているICの温度補償用に小容量(0.5
PF〜10PF)で大きな温度係数(−750ppm/
℃〜−2700ppm/℃)のチップ状の積層型磁器コ
ンデンサが必要になっている。しかし従来の組成系では
誘電率が大きいため、誘電率を小さくすると、誘電率温
度係数が小さくなるという問題があった。
1つであるBi2 O3 が、積層型磁器コンデンサの内部
電極であるパラジュウム、または銀−パラジュウム合金
と反応を起こし、電極としての機能を失ってしまう。そ
のため内部電極として高価な白金を使用しなければなら
ず、これが積層型磁器コンデンサのコストアップの要因
となっていた。
誘電率温度係数は負に大きく、また誘電体損失が小さ
く、破壊電圧強度が大きく、さらにその組成にビスマス
を含有せず、優れた温度補償用誘電体磁器組成物を提供
するものである。
め、本発明者は鋭意研究の結果、 BaTiO3 :61.5〜37.5mol% Nd2 O3 ・2TiO2 :62.5〜38.5mol% を主成分とする組成物に対して、添加物として、MnO
に換算して0.05wt%〜0.35wt%、SrTi
O3 を0.5wt%〜9.0wt%含有する磁器組成物
が、前記目的に沿うことを見出した。
により、常温で誘電率が約50〜200と小さく、誘電
率温度係数は−750ppm/℃〜−2700ppm/
℃と比較的大きく、誘電体損失(tanδ)は0.02
%以下、Q値に換算して5000以上であって、破壊電
圧強度はDC14KV/mm以上と高く優れた特性の温
度補償用誘電体磁器組成物を得ることができた。
する。図1は本発明の温度補償用誘電体磁器組成物の製
造工程図、図2はBaTiO 3 −Nd2 O3 ・2TiO
2 系の誘電率温度係数(TC)説明図、図3はBaTi
O3 −Nd2 O3 ・2TiO2 系の誘電率説明図、図4
はBaTiO3 −Nd 2 O3 ・2TiO2 系のQ特性説
明図、図5は45BaTiO3 −55Nd2 O 3 ・2T
iO2 +SrTiO3 系の破壊電圧強度(DCEb)説
明図を示す。
造工程として以下に説明するように図1(a)又は図1
(b)のいずれかの製造工程で製造することができる。
なお、図1(a)または図1(b)の各工程番号はカッ
コ内に示す。
出発原料として、純度98%以上のBaCO3 、TiO
2 、純度50%以上のNd2 O3 (これにはLa
2 O3 、Pr6 O11、Sm2 O3 等の希土類酸化物を含
む)、純度98%以上のMnCO3 、SrTiO3 をそ
れぞれ焼成後の組成が表1のようになるように秤量する
(P1)。
乾燥を行う(P3)。そして、この原料を仮成形してか
ら1180℃〜1200℃で仮焼成を行う(P4)。こ
の仮焼成後、仮焼成物を粉砕して(P5)、脱水、乾燥
を行う(P6)。
ダーを適当量加え、3ton/cm 2 の成形圧力で成形
し、直径16.5mm、厚さ約0.6mmの円板状成形
物を作成する。次にこの成形物を1200℃〜1380
℃で2時間安定に本焼成を行う(P7)。
を焼き付け(P8)、この電極面にリード線を半田付け
してコンデンサとする(P9)。これらのコンデンサの
電気的特性を測定する(P10)。
出発原料として予め固相法または溶液法にて調製したB
aTiO3 、Nd2 O 3 ・2TiO2 、SrTiO3 、
MnCO3 をそれぞれ焼成後の組成が表1のようになる
ように秤量する(P1)。
脱水、乾燥を行う(P3)。このようにして得られた材
料に有機バインダーを適当量加え、3ton/cm 2 の
成形圧力で成形し、直径16.5mm、厚さ約0.6m
mの円板状成形物を作成する。次にこの成形物を120
0℃〜1380℃で2時間安定に本焼成を行う(P
4)。
銀電極を焼き付け(P5)、この電極面にリード線を半
田付けしてコンデンサとする(P6)。これらのコンデ
ンサの電気的特性を測定する(P7)。
電気的特性の測定において、静電容量、QはYHP製Q
メータ4342Aを用いて周波数1MHz電圧1V、室
温20℃の条件での測定値である。また絶縁抵抗(I
R)はDC500V、1分後の条件で測定値を求めてい
る。
た×印の試料No. 1、6−1、6−5、6−6、6−1
1、9は本発明の範囲外であり、本発明と比較のために
示している。
用誘電体磁器組成物はBaTiO3:61.5〜37.
5mol%、Nd2 O3 ・2TiO2 :62.5〜3
8.5mol%を主成分として、上記主成分に対してM
nOに換算して:0.05〜0.35wt%、SrTi
O3 :0.5〜9.0wt%含有するものである。
限定理由を表1および表2を参照して説明する。なお、
図2〜図5中各点の番号は表1および表2の試料No. と
一致する。
O2 系の誘電率温度係数(TC)を示す。図3はBaT
iO3 −Nd2 O3 ・2TiO2 系の誘電率を示す。図
4はBaTiO3 −Nd2 O3 ・2TiO2 系のQを示
す。図5は45BaTiO3 −55Nd2 O3 ・2Ti
O2 +SrTiO3 系の破壊電圧強度(DCEb)を示
す。
3 が37.5mol%未満であれば誘電率温度係数が−
750ppm/℃より+側へ移行し(試料No. 9参
照)、また、BaTiO3 が61.5mol%を越える
と誘電率温度係数が−2700ppm/℃より−側へ移
行する(試料No. 1参照)。
O3 が37.5mol%未満であれば誘電率が50以下
になり(試料No. 9参照)、また、BaTiO3 が6
1.5mol%を越えると誘電率が200以上と高くな
る(試料No. 1参照)。
3 が37.5mol%未満である場合、およびBaTi
O3 が61.5mol%を越える場合はいずれもQが低
下している(試料No. 1、試料No. 9参照)。
5mol%未満であれば図2から明らかなように、誘電
率温度係数が−2700ppm/℃より−側へ移行し
(試料No. 1参照)、またNd2 O3 ・2TiO2 が6
2.5mol%を越えると誘電率温度係数が−750p
pm/℃より+側へ移行する(試料No. 9参照)。
O3 ・2TiO2 が38.5mol%未満であれば誘電
率が200以上となり(試料No. 1参照)、また、Nd
2 O 3 ・2TiO2 が62.5mol%を越えると誘電
率が50以下となる(試料No. 9参照)。
2 O3 ・2TiO2 が38.5mol%未満である場
合、およびNd2 O3 ・2TiO2 が62.5mol%
を越える場合はいずれもQが低下している(試料No.
1、試料No. 9参照)。
換算した添加量は0.05wt%未満では焼結性が悪化
し( 試料No. 6−1参照)、MnOに換算した添加量が
0.35wt%を越えても焼結性は悪化し緻密な磁器が
得られず絶縁抵抗(IR)も悪化している(試料No. 6
−5参照)。
O3 の添加量が0.5wt%未満であれば直流破壊電圧
強度(DCEb)が弱く(試料No. 6−6参照)、また
SrTiO3 の添加量が9.0wt%を越えると焼結性
が悪くなり直流破壊電圧強度も低くなる(試料No. 6−
11参照)。
電率が約50〜200と小さく、誘電率損失が小さくQ
値に換算して5000以上であり、さらに破壊電圧強度
はDC14KV/mm以上と高くチップ状の小容量の積
層型磁器コンデンサに適した温度補償用誘電体磁器組成
物を得ることができる。
ュウムまたは銀−パラジュウム合金と反応し易いビスマ
スを含有しないため、この組成物を誘電体層として積層
コンデンサを製造する場合、内部電極としてパラジュウ
ム単独または銀−パラジュウム合金の使用が可能とな
る。
ム合金を用いる必要がなく、製品の大幅なコストダウン
が実現でき、工業上の利益は計りしれないものがある。
器組成物の製造工程図である。
2 O3 ・2TiO2 系の誘電率温度係数を示した図であ
る。
2 O3 ・2TiO2 系の誘電率を示した図である。
2 O3 ・2TiO2 系のQを示した図である。
55Nd2 O3 ・2TiO2 +SrTiO3 系の破壊電
圧強度を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 BaTiO3 :61.5〜37.5mo
l% Nd2 O3 ・2TiO2 :38.5〜62.5mol% を主成分とする組成物に対して、 添加物として MnOに換算して0.05〜0.35wt% SrTiO3 を 0.5〜9.0wt% 含有させたことを特徴とする温度補償用誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP26336393A JP3333017B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26336393A JP3333017B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07122114A JPH07122114A (ja) | 1995-05-12 |
JP3333017B2 true JP3333017B2 (ja) | 2002-10-07 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26336393A Expired - Fee Related JP3333017B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3333017B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP26336393A patent/JP3333017B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07122114A (ja) | 1995-05-12 |
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