JP3385136B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成
物、具体的には積層コンデンサ、積層ＬＣフィルタ、誘
電体共振器等に好適に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、誘電体共振器等に用いられている
誘電体磁器組成物としては、例えば、特開昭５７−６９
６０７号公報に示されるように、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 に
おいて３．９≦ｘ≦４．１である組成物１００ｗｔ％に
対して、１〜２６ｗｔ％のＺｎＯを添加し混合焼成して
得られる誘電体磁器組成物が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘電体磁器組成物は、焼成温度が１２００℃のよう
に高くないと緻密な磁器が得られにくいうえ、電気特性
もばらつきが生じ易かった。そこで、本発明は、低い焼
成温度で緻密化できると共に良好な電気特性を有する誘
電体磁器組成物を提供することを目的とする。 【０００４】 【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、上記目的を達成すべく、一般式（Ｂａ1-x 、Ｚｎ
x ）Ｏ・ｎ（Ｔｉ1-y 、Ｓｉy ）Ｏ2 （但し、０．０５
≦ｘ≦０．２５、０．０１≦ｙ≦０．１５、３≦ｎ≦
６）で表される基本組成物１モルに対し、ＢｉをＢｉ2
Ｏ3換算で０．００３〜０．０３５モル部、ＭｎをＭｎ
Ｏ2 換算で０．０００５〜０．００５０モル部、Ａｇを
Ａｇ2 Ｏ換算で０．００２〜０．０４０モル部、ＢをＢ
2Ｏ3換算で０．００５〜０．０４０モル部含有すること
を特徴とする。 【０００５】前記基本組成物の組成範囲を前記のように
限定した理由は次のとおりである。ｎが３より小さいか
または６より大きいと、９５０℃以下の焼成で緻密化し
ない。また、ｘが０．０５より小さいと、９５０℃以下
の焼成で緻密化せず、また、０．２５を越えると、Ｑ値
が低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が悪化す
る。また、ｙが０．０１より小さいと、９５０℃以下の
焼成で緻密化せず、また、０．１５を越えると、Ｑ値が
低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が悪化するか
らである。 【０００６】また、前記Ｂｉ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｂ成分の組
成範囲を前記のように限定した理由は次のとおりであ
る。ＢｉがＢｉ2Ｏ3換算で０．００３モル部より小さい
と、９５０℃以下の焼成で緻密化せず、また、０．０３
５モル部を越えると、Ｑ値が低く、共振点が見いだせな
いと共に抵抗率が悪化する。また、ＭｎがＭｎＯ2 換算
で０．０００５モル部より小さいと、９５０℃以下の焼
成で緻密化せず、また、０．００５０モル部を越える
と、Ｑ値が低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が
悪化する。また、ＡｇがＡｇ2 Ｏ換算で０．００２モル
部より小さいと、９５０℃以下の焼成で緻密化せず、ま
た、０．０４０モル部を越えると、Ｑ値が低く、共振点
が見いだせないと共に抵抗率が悪化する。また、ＢがＢ
2Ｏ3換算で０．００５モル部より小さいと、９５０℃以
下の焼成で緻密化せず、また、０．０４０モル部を越え
ると、Ｑ値が低く、共振点が見いだせないからである。 【０００７】 【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
に基づいて説明する。まず、ＢａＣＯ3 およびＴｉＯ2
をそれぞれＢａおよびＴｉで計算して等モル量秤量し、
これらをＺｒＯ2 ビーズおよび水を分散媒としてボール
ミル内で分散せしめ湿式混合した。次いで、この混合物
を脱水、乾燥した後、空気中で、８００〜１２００℃、
４時間仮焼した。この仮焼物を先の分散時と同じ条件で
分散せしめ湿式粉砕し、かくして得られた粉砕粒子が
０．３μｍ以下の均一な粒子であることをＳＥＭ観察お
よび粒度分布計により確認した後、脱水、乾燥し、粉体
を得た。 【０００８】次いで、上記粉体とＴｉＯ2 、ＺｎＯ、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｂｉ2Ｏ3、Ａｇ2 ＯおよびＢ2Ｏ
3を、以下の表１に示すような所定の比率になるように
秤量し、これらをボールミル内で先と同様にして湿式混
合せしめた後、脱水、乾燥し、空気中で、６００℃〜９
００℃、４時間仮焼せしめた。この仮焼物を先と同様に
して湿式粉砕し、脱水、乾燥した。次に、この乾燥物に
ポリビニルアルコールを添加し、６０メッシュフルイで
造粒した。造粒物を金型に詰め、油圧プレスにより、１
５ｍｍφ×高さ１ｍｍおよび１５ｍｍφ×高さ６ｍｍの
２種類の大きさに成型し（成型圧力：１〜３ｔ／ｃｍ
2 ）、組成に応じて９００〜１２００℃の範囲の温度で
空気中で焼成し、下記表１に示す各配合組成の燒結体を
得た。このようにして得られた焼結体についてインクテ
ストにより緻密化の度合を評価した。次に、１５ｍｍφ
×高さ１ｍｍの大きさに成型した成型体の焼結体（円板
状）の両平面にＡｇ電極材料ペーストを塗布し、焼付け
て、銀電極を形成した。これを、比誘電率εr 、静電容
量の温度係数τε、抵抗率測定のための試料とした。 【０００９】 【表１】【００１０】前記表１中、＊を付していない試料は本発
明の範囲内の組成を有する実施例を示すものであり、ま
た、＊を付した試料は本発明の範囲外の組成を有する比
較例を示すものである。上記のようにして得られた電極
付き試料について電気特性を測定した。比誘電率ε
r は、２５℃、１ＭＨｚの条件でＬＣＺメータを用いて
測定した。また、静電容量の温度係数τε（ｐｐｍ／
℃）は、これらの電極付き試料を恒温槽に入れ、温度を
２０℃から８５℃まで変化させ、２０℃での静電容量
（Ｃ20）を基準とし、これと８５℃での静電容量
（Ｃ85）とから、以下の式に基づいて計算した。また、
抵抗率（Ω・ｃｍ）は、１５０℃で測定した試料の絶縁
抵抗値と試料寸法から算出した。 【００１１】 【数１】 【００１２】また、１５ｍｍφ×高さ６ｍｍの大きさに
成型した成型体の焼結体については、誘電体円柱共振器
として、誘電体円柱共振器法（２５℃で測定）によりそ
の共振点における波形からＱｆ積を算出した。なお、共
振周波数は３．５〜４．５ＧＨｚであった。以上の評価
結果および測定結果を前記表１に示した。これらの結果
から明らかなように、本発明の誘電体磁器組成物は、９
５０℃以下の焼成温度で緻密化可能であり、また、得ら
れた焼結体から作製された電極付き試料は、比誘電率ε
r 、Ｑｆ積および抵抗率が高かった。 【００１３】なお、上記実施例および比較例において、
焼結体の組成は、焼成後の燒結体のＩＣＰ分析の結果、
配合時の組成とほぼ同等であることがわかった。また、
上記実施例では、ＢａＣＯ3 とＴｉＯ2 とを混合、仮
焼、粉砕して原料粉体を得ているが、この原料粉体の代
わりに、出発原料として、０．３μｍ以下の粒径を有す
る市販のＢａＴｉＯ3 を使用しても同様の結果が得られ
た。また、ＢａＣＯ3 、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、
ＭｎＯ2 、Ｂｉ2Ｏ3、Ａｇ2 ＯおよびＢ2Ｏ3を全て一括
混合し、仮焼してもよい。また、ＭｎＯ2 の代わりに、
ＭｎＯ、Ｍｎ3 Ｏ4 、ＭｎＣＯ3 、Ｍｎ（ＯＨ）2 等を
使用することも可能である。また、Ａｇ2 Ｏの代わり
に，Ａｇ、等を使用することも可能である。また、Ｂ2
Ｏ3の代わりに、ホウ素を含むガラス（例えば、Ｂ2Ｏ3
とＰｂＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ2 Ｏ、ＺｎＯ等から選ばれた
ものとを含むガラス）等を使用することも可能である。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘電体磁
器組成物によれば、基本組成物にＢｉ、Ｍｎ、Ａｇおよ
びＢを一定量含有せしめたものは、９５０℃以下の低い
焼成温度で緻密化可能であるので、電力費、炉材、サ
ヤ、セッタ等のコスト低減が可能となり、また、安価な
Ｃｕ、Ａｇ等を電極として用いることも可能となる。特
に高周波領域（ＧＨｚ帯）での利用を考えると、Ａｇは
周知の通り抵抗率の低い導体材料であるので、Ａｇ導体
との一体焼成が可能であることは非常に有意義である。
物、具体的には積層コンデンサ、積層ＬＣフィルタ、誘
電体共振器等に好適に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、誘電体共振器等に用いられている
誘電体磁器組成物としては、例えば、特開昭５７−６９
６０７号公報に示されるように、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 に
おいて３．９≦ｘ≦４．１である組成物１００ｗｔ％に
対して、１〜２６ｗｔ％のＺｎＯを添加し混合焼成して
得られる誘電体磁器組成物が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘電体磁器組成物は、焼成温度が１２００℃のよう
に高くないと緻密な磁器が得られにくいうえ、電気特性
もばらつきが生じ易かった。そこで、本発明は、低い焼
成温度で緻密化できると共に良好な電気特性を有する誘
電体磁器組成物を提供することを目的とする。 【０００４】 【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、上記目的を達成すべく、一般式（Ｂａ1-x 、Ｚｎ
x ）Ｏ・ｎ（Ｔｉ1-y 、Ｓｉy ）Ｏ2 （但し、０．０５
≦ｘ≦０．２５、０．０１≦ｙ≦０．１５、３≦ｎ≦
６）で表される基本組成物１モルに対し、ＢｉをＢｉ2
Ｏ3換算で０．００３〜０．０３５モル部、ＭｎをＭｎ
Ｏ2 換算で０．０００５〜０．００５０モル部、Ａｇを
Ａｇ2 Ｏ換算で０．００２〜０．０４０モル部、ＢをＢ
2Ｏ3換算で０．００５〜０．０４０モル部含有すること
を特徴とする。 【０００５】前記基本組成物の組成範囲を前記のように
限定した理由は次のとおりである。ｎが３より小さいか
または６より大きいと、９５０℃以下の焼成で緻密化し
ない。また、ｘが０．０５より小さいと、９５０℃以下
の焼成で緻密化せず、また、０．２５を越えると、Ｑ値
が低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が悪化す
る。また、ｙが０．０１より小さいと、９５０℃以下の
焼成で緻密化せず、また、０．１５を越えると、Ｑ値が
低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が悪化するか
らである。 【０００６】また、前記Ｂｉ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｂ成分の組
成範囲を前記のように限定した理由は次のとおりであ
る。ＢｉがＢｉ2Ｏ3換算で０．００３モル部より小さい
と、９５０℃以下の焼成で緻密化せず、また、０．０３
５モル部を越えると、Ｑ値が低く、共振点が見いだせな
いと共に抵抗率が悪化する。また、ＭｎがＭｎＯ2 換算
で０．０００５モル部より小さいと、９５０℃以下の焼
成で緻密化せず、また、０．００５０モル部を越える
と、Ｑ値が低く、共振点が見いだせないと共に抵抗率が
悪化する。また、ＡｇがＡｇ2 Ｏ換算で０．００２モル
部より小さいと、９５０℃以下の焼成で緻密化せず、ま
た、０．０４０モル部を越えると、Ｑ値が低く、共振点
が見いだせないと共に抵抗率が悪化する。また、ＢがＢ
2Ｏ3換算で０．００５モル部より小さいと、９５０℃以
下の焼成で緻密化せず、また、０．０４０モル部を越え
ると、Ｑ値が低く、共振点が見いだせないからである。 【０００７】 【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
に基づいて説明する。まず、ＢａＣＯ3 およびＴｉＯ2
をそれぞれＢａおよびＴｉで計算して等モル量秤量し、
これらをＺｒＯ2 ビーズおよび水を分散媒としてボール
ミル内で分散せしめ湿式混合した。次いで、この混合物
を脱水、乾燥した後、空気中で、８００〜１２００℃、
４時間仮焼した。この仮焼物を先の分散時と同じ条件で
分散せしめ湿式粉砕し、かくして得られた粉砕粒子が
０．３μｍ以下の均一な粒子であることをＳＥＭ観察お
よび粒度分布計により確認した後、脱水、乾燥し、粉体
を得た。 【０００８】次いで、上記粉体とＴｉＯ2 、ＺｎＯ、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｂｉ2Ｏ3、Ａｇ2 ＯおよびＢ2Ｏ
3を、以下の表１に示すような所定の比率になるように
秤量し、これらをボールミル内で先と同様にして湿式混
合せしめた後、脱水、乾燥し、空気中で、６００℃〜９
００℃、４時間仮焼せしめた。この仮焼物を先と同様に
して湿式粉砕し、脱水、乾燥した。次に、この乾燥物に
ポリビニルアルコールを添加し、６０メッシュフルイで
造粒した。造粒物を金型に詰め、油圧プレスにより、１
５ｍｍφ×高さ１ｍｍおよび１５ｍｍφ×高さ６ｍｍの
２種類の大きさに成型し（成型圧力：１〜３ｔ／ｃｍ
2 ）、組成に応じて９００〜１２００℃の範囲の温度で
空気中で焼成し、下記表１に示す各配合組成の燒結体を
得た。このようにして得られた焼結体についてインクテ
ストにより緻密化の度合を評価した。次に、１５ｍｍφ
×高さ１ｍｍの大きさに成型した成型体の焼結体（円板
状）の両平面にＡｇ電極材料ペーストを塗布し、焼付け
て、銀電極を形成した。これを、比誘電率εr 、静電容
量の温度係数τε、抵抗率測定のための試料とした。 【０００９】 【表１】【００１０】前記表１中、＊を付していない試料は本発
明の範囲内の組成を有する実施例を示すものであり、ま
た、＊を付した試料は本発明の範囲外の組成を有する比
較例を示すものである。上記のようにして得られた電極
付き試料について電気特性を測定した。比誘電率ε
r は、２５℃、１ＭＨｚの条件でＬＣＺメータを用いて
測定した。また、静電容量の温度係数τε（ｐｐｍ／
℃）は、これらの電極付き試料を恒温槽に入れ、温度を
２０℃から８５℃まで変化させ、２０℃での静電容量
（Ｃ20）を基準とし、これと８５℃での静電容量
（Ｃ85）とから、以下の式に基づいて計算した。また、
抵抗率（Ω・ｃｍ）は、１５０℃で測定した試料の絶縁
抵抗値と試料寸法から算出した。 【００１１】 【数１】 【００１２】また、１５ｍｍφ×高さ６ｍｍの大きさに
成型した成型体の焼結体については、誘電体円柱共振器
として、誘電体円柱共振器法（２５℃で測定）によりそ
の共振点における波形からＱｆ積を算出した。なお、共
振周波数は３．５〜４．５ＧＨｚであった。以上の評価
結果および測定結果を前記表１に示した。これらの結果
から明らかなように、本発明の誘電体磁器組成物は、９
５０℃以下の焼成温度で緻密化可能であり、また、得ら
れた焼結体から作製された電極付き試料は、比誘電率ε
r 、Ｑｆ積および抵抗率が高かった。 【００１３】なお、上記実施例および比較例において、
焼結体の組成は、焼成後の燒結体のＩＣＰ分析の結果、
配合時の組成とほぼ同等であることがわかった。また、
上記実施例では、ＢａＣＯ3 とＴｉＯ2 とを混合、仮
焼、粉砕して原料粉体を得ているが、この原料粉体の代
わりに、出発原料として、０．３μｍ以下の粒径を有す
る市販のＢａＴｉＯ3 を使用しても同様の結果が得られ
た。また、ＢａＣＯ3 、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、
ＭｎＯ2 、Ｂｉ2Ｏ3、Ａｇ2 ＯおよびＢ2Ｏ3を全て一括
混合し、仮焼してもよい。また、ＭｎＯ2 の代わりに、
ＭｎＯ、Ｍｎ3 Ｏ4 、ＭｎＣＯ3 、Ｍｎ（ＯＨ）2 等を
使用することも可能である。また、Ａｇ2 Ｏの代わり
に，Ａｇ、等を使用することも可能である。また、Ｂ2
Ｏ3の代わりに、ホウ素を含むガラス（例えば、Ｂ2Ｏ3
とＰｂＯ、ＳｉＯ2 、Ｎａ2 Ｏ、ＺｎＯ等から選ばれた
ものとを含むガラス）等を使用することも可能である。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘電体磁
器組成物によれば、基本組成物にＢｉ、Ｍｎ、Ａｇおよ
びＢを一定量含有せしめたものは、９５０℃以下の低い
焼成温度で緻密化可能であるので、電力費、炉材、サ
ヤ、セッタ等のコスト低減が可能となり、また、安価な
Ｃｕ、Ａｇ等を電極として用いることも可能となる。特
に高周波領域（ＧＨｚ帯）での利用を考えると、Ａｇは
周知の通り抵抗率の低い導体材料であるので、Ａｇ導体
との一体焼成が可能であることは非常に有意義である。
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フロントページの続き
(72)発明者 茶園 広一
東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽
誘電株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−290358（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−234420（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−48455（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−119010（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−98398（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/42 - 35/50
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一般式：（Ｂａ1-x 、Ｚｎx ）Ｏ・ｎ
（Ｔｉ1-y 、Ｓｉy ）Ｏ2 （但し、０．０５≦ｘ≦０．
２５、０．０１≦ｙ≦０．１５、３≦ｎ≦６）で表され
る基本組成物１モルに対し、ＢｉをＢｉ2Ｏ3換算で０．
００３〜０．０３５モル部、ＭｎをＭｎＯ2 換算で０．
０００５〜０．００５０モル部、ＡｇをＡｇ2 Ｏ換算で
０．００２〜０．０４０モル部、ＢをＢ2Ｏ3換算で０．
００５〜０．０４０モル部含有す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 |
|---|---|---|---|
| JP21280595A JP3385136B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21280595A JP3385136B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0940459A JPH0940459A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3385136B2 true JP3385136B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=16628669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21280595A Expired - Fee Related JP3385136B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385136B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007043162A (ja) * | 2006-07-31 | 2007-02-15 | Ngk Insulators Ltd | 電子部品 |
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1995
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