JP5831079B2 - Dielectric porcelain composition and electronic component - Google Patents

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Description

本発明は、誘電体磁器組成物および電子部品にかかわり、さらに詳しくは、広範囲の温度範囲で良好な比誘電率と温度特性が得られる誘電体磁器組成物およびその誘電体磁器組成物を用いた電子部品に関する。   The present invention relates to a dielectric ceramic composition and an electronic component. More specifically, the dielectric ceramic composition capable of obtaining good dielectric constant and temperature characteristics in a wide temperature range and the dielectric ceramic composition are used. It relates to electronic components.

従来、誘電体磁器組成物及び誘電体磁器コンデンサや圧電素子等の電子部品としては、例えば主成分として(Ba,Sr,Ca)(Ti,Zr)Oを含む磁器組成物が用いられてきた(例えば、特許文献1〜3参照)
これらの組成物において、例えばBaTiOはキュリー点が125℃付近であり、150℃以上の高温領域では、室温の比誘電率に比較して大きく低下してしまい、また、100℃以上の領域では、キュリー点近傍となるために、室温に比べて比誘電率が著しく増大してしまうために、単体では比誘電率の温度変化率が非常に大きく実用に耐えられない。このため、副成分として例えば希土類元素を混入することによって、磁器コンデンサとして実用領域である−55℃〜150℃における比誘電率の温度依存性を制御し、広く産業分野で用いられてきた。
Conventionally, as electronic parts such as dielectric ceramic compositions and dielectric ceramic capacitors and piezoelectric elements, for example, ceramic compositions containing (Ba, Sr, Ca) (Ti, Zr) O 3 as main components have been used. (For example, see Patent Documents 1 to 3)
In these compositions, for example, BaTiO 3 has a Curie point of around 125 ° C., and in a high temperature region of 150 ° C. or higher, it is greatly reduced compared to the relative dielectric constant at room temperature, and in a region of 100 ° C. or higher. Since the relative dielectric constant is remarkably increased as compared to room temperature because it is in the vicinity of the Curie point, the temperature change rate of the relative dielectric constant is very large and cannot be practically used. For this reason, for example, rare earth elements are mixed as subcomponents to control the temperature dependence of the relative permittivity at −55 ° C. to 150 ° C., which is a practical range for ceramic capacitors, and has been widely used in the industrial field.

特開2007−169090号公報JP 2007-169090 A 特開2006−342025号公報JP 2006-342025 A 特開2005−194138号公報 また、例えばPbTiO3−BaZrO3で示されるような2成分系の誘電体磁器成分は、PbTiO3のキュリー点が490℃前後であることを利用して、300℃程度まで比誘電率の温度依存性を比較的少なくできるが、組成にPbを用いなくてはならない。JP, 2005-194138, A For example, a two-component dielectric ceramic component as shown by PbTiO3-BaZrO3 uses a PbTiO3 Curie point of around 490 ° C, so that the dielectric constant is about 300 ° C. The temperature dependence of the rate can be made relatively small, but Pb must be used for the composition.

一方、鉛を含有しないニオブ酸系の圧電磁器組成物が周知である。(例えば、特許文献4〜6参照)が、いずれの文献にも、誘電体磁器組成物について広い温度域における比誘電率の温度依存性を少なくすることについては開示されていない。また、特許文献6には、広い温度領域で比誘電率の温度依存性を小さくする試みは行われているが、その温度領域が、−55℃から400℃の範囲で静電容量変化率(ΔC/C)が±22%を超えており必ずしも満足な特性が得られているとは言えない。また、耐電圧については明記されていない。   On the other hand, niobic acid-based piezoelectric ceramic compositions that do not contain lead are well known. (For example, refer to Patent Documents 4 to 6), however, none of the documents disclose the temperature dependency of the relative permittivity in a wide temperature range for the dielectric ceramic composition. Further, Patent Document 6 attempts to reduce the temperature dependence of the relative permittivity over a wide temperature range, but the capacitance change rate (in the range of −55 ° C. to 400 ° C.) ΔC / C) exceeds ± 22%, and it cannot be said that satisfactory characteristics are necessarily obtained. In addition, the withstand voltage is not specified.

特開2003−252681号公報JP 2003-252681 A 特開2009−227482号公報JP 2009-227482 A 特開2009−249244号公報JP 2009-249244 A

例えば車載用途などの電子部品においては、従来においては、例えばEIA規格X8S(−55℃〜150℃)において静電容量変化率が±22%以内(ΔC/C=±22%以内)を満たす誘電体磁器コンデンサが必要とされている。自動車内のスペースをより広くし、より快適な操縦環境を得ようとする場合、電子部品はよりいっそう自動車エンジン周域に近づけて使用されるため、現在規定されているEIA規格で保証されている最高温度よりもさらに高い、150℃を超える温度領域においても、ΔC/C=±22%を満たす誘電体磁器コンデンサが求められている。   For example, in electronic parts for on-vehicle applications, conventionally, for example, a dielectric that satisfies a capacitance change rate within ± 22% (ΔC / C = within ± 22%) in EIA standard X8S (−55 ° C. to 150 ° C.), for example. A body porcelain capacitor is needed. In order to increase the space in the car and obtain a more comfortable driving environment, the electronic components are used closer to the car engine area, so they are guaranteed by the currently specified EIA standard. There is a demand for a dielectric ceramic capacitor that satisfies ΔC / C = ± 22% even in a temperature range higher than the maximum temperature and exceeding 150 ° C.

さらに、SiCやGaN系の半導体を用いたパワーデバイスの使用温度域は400℃付近の高温領域まで求められはじめており、平滑用のコンデンサとして利用するためには、例えば−55〜400℃の温度範囲においてもΔC/C=±22%を満たすことが好ましい。しかしながら、−55〜400℃の温度範囲においてΔC/C=±22%以内を満たす誘電体磁器組成物については何ら記載されていなかった。   Furthermore, the operating temperature range of power devices using SiC or GaN-based semiconductors is beginning to be required up to a high temperature range around 400 ° C., and for use as a smoothing capacitor, for example, a temperature range of −55 to 400 ° C. Also, it is preferable that ΔC / C = ± 22%. However, no description has been made about a dielectric ceramic composition satisfying ΔC / C = ± 22% within a temperature range of −55 to 400 ° C.

また、EIA規格X8Sを満たすことのできる誘電体磁器コンデンサで、例えば、BaTiO、SrTiO、CaTiOなどを主成分とする誘電体磁器コンデンサは、希土類元素である、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの希土類元素を使用することによって、その特性を達成している。これらのレアアースを用いずとも従来のEIA規格X8S特性を達成しうることができれば、希少元素を使用せずとも従来の特性を達成することができ、近年の希少元素の高騰など、市場原理に依存することを防ぐことができる。 In addition, a dielectric ceramic capacitor that can satisfy EIA standard X8S, for example, a dielectric ceramic capacitor mainly composed of BaTiO 3 , SrTiO 3 , CaTiO 3, etc., is a rare earth element, such as Sc, Y, La, Ce. The characteristics are achieved by using rare earth elements such as Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. If the conventional EIA standard X8S characteristics can be achieved without using these rare earth elements, the conventional characteristics can be achieved without using rare elements, depending on market principles such as the recent rise in rare elements. Can be prevented.

従来、例えばPbTiOを主成分とすることによって、150℃以上の高い温度でΔC/C=±22%以内を満たす誘電体磁器コンデンサは存在するが、組成にPbが存在するために、原料として例えばPbO、PbO、Pbなどを用いなければならず、生産工程において、これら原料の環境への拡散が起こりうるため、これを解決することは、近年の環境との調和が求められる技術として有望である。 Conventionally, there are dielectric ceramic capacitors that satisfy ΔC / C = ± 22% at a high temperature of 150 ° C. or higher by using, for example, PbTiO 3 as a main component. However, since Pb exists in the composition, For example, PbO, PbO 2 , Pb 3 O 4 or the like must be used, and in the production process, these raw materials may diffuse into the environment. Therefore, solving this requires harmony with the recent environment. It is promising as a technology.

本発明は、上記のような観点から、広範囲な温度領域(例えば、−55〜400℃)において静電容量変化率(例えば、ΔC/C=±22%以内)が小さく、400℃付近の高温領域に至るまでの諸特性に優れ、比誘電率が大きく、耐電圧の高い鉛を含有しないニオブ酸系の誘電体磁器組成物と、その誘電体磁器組成物を用いた電子部品を提供することを課題とする。   From the above viewpoint, the present invention has a small capacitance change rate (for example, ΔC / C = within ± 22%) in a wide temperature range (for example, −55 to 400 ° C.) and a high temperature around 400 ° C. To provide a lead-free niobic acid-based dielectric ceramic composition that has various characteristics up to the domain, has a large relative dielectric constant, and has a high withstand voltage, and an electronic component using the dielectric ceramic composition. Is an issue.

本発明者等は、上記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、特定組成の誘電体磁器組成物を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventors have found that the above object can be achieved by using a dielectric ceramic composition having a specific composition, and the present invention has been completed. .

すなわち、上記課題を解決する本発明に係る誘電体磁器組成物は、一般式KNbOで表される第一の相と、一般式BaTiOで表される第二の相を主成分とし、副成分としてMn及びSiを含有し、前記第一の相と第二の相からなる主成分100mol%としたとき、前記Mnの含有量はMnCO 換算で、0.5mol%以上、5.0mol%以下、前記Siの含有量はSiO 換算で、0.2mol%以上、3.0mol%以下を満足し、且つ、前記KNbO で表される第一の相の占める割合をaとし、前記BaTiO で表される第二の相の占める割合をbとしたとき、1.2<a/b<5.7の関係を満足することすることを特徴とする。 That is, the dielectric ceramic composition according to the present invention for solving the above-mentioned problems is mainly composed of a first phase represented by the general formula KNbO 3 and a second phase represented by the general formula BaTiO 3. When Mn and Si are contained as components and the main component is 100 mol% composed of the first phase and the second phase, the content of Mn is 0.5 mol% or more and 5.0 mol% in terms of MnCO 3. Hereinafter, the Si content satisfies 0.2 mol% or more and 3.0 mol% or less in terms of SiO 2 , and the ratio of the first phase represented by the KNbO 3 is a, and the BaTiO 3 is included. When the ratio of the second phase represented by 3 is b, the relationship 1.2 <a / b <5.7 is satisfied .

前記第一の相と第二の相からなる主成分100mol%としたとき、前記Mnの含有量はMnCO換算で、0.5mol%以上、5.0mol%以下であることが望ましい。 When the main component comprising the first phase and the second phase is 100 mol%, the Mn content is preferably 0.5 mol% or more and 5.0 mol% or less in terms of MnCO 3 .

前記第一の相と第二の相からなる主成分100mol%としたとき、前記Siの含有量はSiO換算で、0.2mol%以上、3.0mol%以下であることが望ましい。 When a main component 100 mol% consisting of the first phase and a second phase, the content of the Si in terms of SiO 2, 0.2 mol% or more, it is desirable that less 3.0 mol%.

前記KNbOで表される第一の相の占める割合をaとし、前記BaTiOで表される第二の相の占める割合をbとしたとき、1.2<a/b<5.7の関係を満足することが望ましい。 When the proportion of the first phase represented by KNbO 3 is a and the proportion of the second phase represented by BaTiO 3 is b, 1.2 <a / b <5.7. It is desirable to satisfy the relationship.

また、これらの前記誘電体磁器組成物を用いて誘電体磁器コンデンサや圧電素子などの電子部品として利用することが望ましい。   Moreover, it is desirable to use these dielectric ceramic compositions as electronic parts such as dielectric ceramic capacitors and piezoelectric elements.

本発明によれば、その主成分に、Pb、Bi、Sbなどの環境に負荷を及ぼす重金属元素を使用することなく広範囲な温度領域(例えば、−55〜400℃)における静電容量変化率が±22%以内に平坦化でき良好な温度特性と高い比誘電率を示すことができる。   According to the present invention, the main component has a capacitance change rate in a wide temperature range (for example, −55 to 400 ° C.) without using heavy metal elements that have an impact on the environment such as Pb, Bi, and Sb. It can be flattened within ± 22%, exhibiting good temperature characteristics and a high dielectric constant.

さらに、本発明によれば、広範囲の温度領域で高い比誘電率を示すことができ、例えば25℃における比誘電率が500以上の特性を有する誘電体磁器組成物が得られる。   Furthermore, according to the present invention, a dielectric ceramic composition that can exhibit a high relative dielectric constant in a wide temperature range, for example, has a characteristic of a relative dielectric constant of 500 or more at 25 ° C. is obtained.

また、本発明によれば、副成分としてMn及びSiを含有させることにより、比較的高い耐電圧を示すため、定格電圧の高い電子部品を提供可能となる。   In addition, according to the present invention, by including Mn and Si as subcomponents, a relatively high withstand voltage is exhibited, so that an electronic component having a high rated voltage can be provided.

したがって、本発明にかかわる誘電体磁器組成物としては、高温領域での使用が求められる車載用途や、さらにより高温領域まで求められている、SiCやGaN系の半導体を用いたパワーデバイス用の平滑用のコンデンサや、自動車のエンジンルーム内のノイズ除去に用いる電子部品として最適である。   Therefore, as a dielectric ceramic composition according to the present invention, smoothing for a power device using a SiC or GaN-based semiconductor, which is required to be used in a high temperature region, or to a higher temperature region, is required. It is most suitable as a capacitor for electric vehicles and an electronic component used for noise removal in the engine room of an automobile.

また、本発明に関わる誘電体磁器組成物は、EIA規格X8S特性(−55℃〜150℃におけるΔC/C=±22%以内)満足できるため、X8S特性のコンデンサとしても利用することができる。   Further, the dielectric ceramic composition according to the present invention can satisfy the EIA standard X8S characteristic (ΔC / C at −55 ° C. to 150 ° C. = within ± 22%), and therefore can be used as a capacitor having X8S characteristic.

以下、本発明を実施形態に基づき説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.

本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、一般式KNbOで表される第一の相と、一般式BaTiOで表される第二の相との混晶体から成る主成分を有し、副成分としてMn、Siの元素を含有することを特徴としている。 The dielectric ceramic composition according to the present embodiment has a main component composed of a mixed crystal of a first phase represented by a general formula KNbO 3 and a second phase represented by a general formula BaTiO 3 . It is characterized by containing Mn and Si elements as subcomponents.

前記KNbOとBaTiOとの混晶体から成る主成分とすることで、100℃以下では、BaTiOが有する高い比誘電率を利用し、150℃以上では、KNbOが有する高い比誘電率を利用することができる。その結果、−55〜400℃において、500以上の高い比誘電率を示すことができる。 By using the mixed crystal of KNbO 3 and BaTiO 3 as a main component, the high relative dielectric constant of BaTiO 3 is utilized at 100 ° C. or lower, and the high relative dielectric constant of KNbO 3 is obtained at 150 ° C. or higher. Can be used. As a result, a high relative dielectric constant of 500 or more can be exhibited at −55 to 400 ° C.

更に、KNbOとBaTiOとの含有割合を特定の割合とすることで、上記の温度領域における容量温度特性を平坦化することができ、静電容量の変化率を±22%の範囲内とすることが可能となる。 Furthermore, by setting the content ratio of KNbO 3 and BaTiO 3 to a specific ratio, the capacity-temperature characteristic in the above temperature range can be flattened, and the change rate of the capacitance is within a range of ± 22%. It becomes possible to do.

前記第一の相と第二の相からなる主成分を100mol%としたとき、前記Mnの含有量はMnCO換算で、0.5mol%未満では、粒界の抵抗及びBaTiOの絶縁抵抗向上に効果が無いため、10V/mm以上の耐電圧が得られず、一方、5.0mol%を超えてしまうと、緻密な焼結体が得られ難くなるため、耐電圧が10V/mm以下となってしまう。 When the main component consisting of the first phase and the second phase is 100 mol%, the Mn content is less than 0.5 mol% in terms of MnCO 3 , and the grain boundary resistance and the BaTiO 3 insulation resistance are improved. Is not effective, a withstand voltage of 10 V / mm or more cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 5.0 mol%, it becomes difficult to obtain a dense sintered body, so that the withstand voltage is 10 V / mm or less. turn into.

このため、Mnの含有量はMnCO換算で、0.5mol%以上、5.0mol%以下であるFor this reason, content of Mn is 0.5 mol% or more and 5.0 mol% or less in conversion of MnCO 3 .

前記第一の相と第二の相からなる主成分を100mol%としたとき、前記Siの含有量がSiO換算で0.2mol%未満の場合は、粒界の抵抗及びBaTiOとKNbOの固溶抑制に効果が無いため、10V/mm以上の耐電圧が得られず、一方、3.0mol%を超えてしまうと、常誘電体成分が増加してしまい、比誘電率が500未満となってしまう。 When the main component composed of the first phase and the second phase is 100 mol%, when the Si content is less than 0.2 mol% in terms of SiO 2 , the grain boundary resistance and BaTiO 3 and KNbO 3 Is not effective in suppressing solid solution, and a withstand voltage of 10 V / mm or more cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 3.0 mol%, the paraelectric component increases and the relative dielectric constant is less than 500. End up.

このため、Siの含有量はSiO換算で、0.2mol%以上、3.0mol%以下であるTherefore, the content of Si in terms of SiO 2, 0.2 mol% or more, or less 3.0 mol%.

前記KNbOで表される第一の相の占める割合をaとし、前記BaTiOで表される第二の相の占める割合をbとしたとき、a/bが1.2以下の場合には、BaTiOで表される第二の相の占める割合が多くなり、BaTiOの150℃以降の常誘電体への転移により、容量低下が顕著になる。このため、150℃以降の容量温度特性の悪化が著しく、静電容量の変化率±22%以内を満足できなくなる。 When the proportion of the first phase represented by KNbO 3 is a and the proportion of the second phase represented by BaTiO 3 is b, when a / b is 1.2 or less, , increases the proportion of second phase represented by BaTiO 3, the transition to the paraelectric of 0.99 ° C. subsequent BaTiO 3, capacity reduction becomes remarkable. For this reason, the deterioration of the capacity-temperature characteristic after 150 ° C. is remarkable, and it becomes impossible to satisfy the capacitance change rate within ± 22%.

逆に、a/bが5.7以上のときには、BaTiOで表される第二の相の占める割合が少なくなり、200℃以降のKNbOの斜方晶から正方晶への転移、400℃付近の正方晶から立方晶への転移による比誘電率のピークが顕著に生じるため、150℃以上の温度領域での容量温度特性の悪化が著しく、静電容量の変化率±22%以内を満足できなくなる。 On the contrary, when a / b is 5.7 or more, the proportion of the second phase represented by BaTiO 3 decreases, and the transition from orthorhombic to tetragonal KNbO 3 after 200 ° C., 400 ° C. Since the relative dielectric constant peak due to the transition from the nearby tetragonal crystal to the cubic crystal is prominent, the capacitance-temperature characteristic is greatly deteriorated in the temperature region of 150 ° C. or higher, and the capacitance change rate is within ± 22%. become unable.

このため、前記a、bは1.2<a/b<5.7の関係を満足しているTherefore, a and b satisfy the relationship 1.2 <a / b <5.7.

本発明に係る電子部品は、誘電体と電極とを有する電子部品であって、前記記載の誘電体磁器組成物で構成して成る誘電体層と、内部電極層とを有している積層型の電子部品。あるいは上記記載の誘電体磁器組成物を用いた電子部品としては、特に限定されないが、セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装(SMD)チップ型電子部品が例示される。 An electronic component according to the present invention is an electronic component having a dielectric and an electrode, and is a laminated type having a dielectric layer composed of the dielectric ceramic composition described above and an internal electrode layer Electronic components. Alternatively, electronic parts using the dielectric ceramic composition described above are not particularly limited, but include ceramic capacitors, piezoelectric elements, chip inductors, chip varistors, chip thermistors, chip resistors, and other surface mount (SMD) chip type electronic devices. Parts are illustrated.

また、第一の相であるKNbOのKの一部をLiおよびNaから選択される少なくとも1種類で適量置換することや、Nbの一部をTaで適量置換することで、容量温度特性をより制御することが可能となり、良好な温度特性を得ることができる。 In addition, by replacing a part of K of the first phase KNbO 3 with at least one selected from Li and Na, or substituting a part of Nb with Ta for an appropriate amount, the capacity-temperature characteristics can be improved. It becomes possible to control more and good temperature characteristics can be obtained.

第二の相であるBaTiOのBaの一部をCa、SrおよびMgから選択される少なくとも1種類で適量置換することや、Tiの一部をZr,Hf,Co,V,Ta,Cr,Mo,W,Mgの中から選択される少なくとも1種類で適量置換することで、容量温度特性をより制御することが可能となり、良好な温度特性を得ることができる。 Replacing a part of Ba in the second phase BaTiO 3 with at least one selected from Ca, Sr and Mg, or replacing a part of Ti with Zr, Hf, Co, V, Ta, Cr, By substituting an appropriate amount with at least one selected from Mo, W, and Mg, the capacity-temperature characteristic can be more controlled, and a favorable temperature characteristic can be obtained.

本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、KNbOで表される第一の相と、BaTiOで表される第二の相とを特定の割合で設定したコンポジット構造を取ることで、比誘電率500以上を示し、−55〜400℃という広い温度範囲において、静電容量変化率が±22%を満足し、Mn及びSiを含有することで耐電圧を10kV/mm以上を確保することが可能となる。 The dielectric ceramic composition according to the present embodiment takes a composite structure in which a first phase represented by KNbO 3 and a second phase represented by BaTiO 3 are set at a specific ratio. The dielectric constant is 500 or more, the capacitance change rate satisfies ± 22% in a wide temperature range of −55 to 400 ° C., and Mn and Si are contained to ensure a withstand voltage of 10 kV / mm or more. Is possible.

上記のように、本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、高温領域において良好な特性を示すため、SiCやGaN系のパワーデバイスの使用温度域(たとえば200〜250℃)において好適に用いることができる。また、自動車のエンジンルームなど、過酷な環境下において、ノイズ除去用などの電子部品として好適に用いられる。   As described above, since the dielectric ceramic composition according to the present embodiment exhibits good characteristics in a high temperature region, it is preferably used in a use temperature region (for example, 200 to 250 ° C.) of a SiC or GaN-based power device. Can do. Moreover, it is suitably used as an electronic component for noise removal in a harsh environment such as an automobile engine room.

次に、本実施形態に係る誘電体磁器組成物の製造方法の一例を説明する。     Next, an example of a method for producing a dielectric ceramic composition according to this embodiment will be described.

まず、誘電体磁器組成物を構成する主成分の原料を準備する。本実施形態では、KNbO及びBaTiOの原料を準備する。これらの準備については、例えば市販の水熱合成法、蓚酸塩法、ゾル−ゲル法等を用いて作製したBaTiOの粉体を用いても良い。さらに、KNbOの粉体は、KCO,Nbを原料として、混合、仮焼き、粉砕を行う、固相合成法を用いて作製した粉体を用いても良い。 First, the raw material of the main component which comprises a dielectric ceramic composition is prepared. In the present embodiment, raw materials for KNbO 3 and BaTiO 3 are prepared. These preparations, for example, commercially available hydrothermal synthesis method, an oxalate method, a sol - may be used BaTiO 3 powder produced using the gel method, or the like. Further, as the powder of KNbO 3, a powder produced using a solid phase synthesis method in which K 2 CO 3 and Nb 2 O 5 are used as raw materials and mixed, calcined, and pulverized may be used.

次に、副成分の原料も準備する。本実施形態では、MnCO及びSiOの原料を準備する。原料としては、特に限定されず、上記した各成分の酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。 Next, a raw material for the accessory component is also prepared. In this embodiment, raw materials for MnCO 3 and SiO 2 are prepared. The raw material is not particularly limited, and oxides or composite oxides of the above-described components, or various compounds that become these oxides or composite oxides by firing, such as carbonates, nitrates, hydroxides, organometallic compounds, etc. Can be appropriately selected and used.

予めKNbOの粉体と、BaTiOの粉体を前述の方法にて準備し焼成条件を調整することにより、本発明の誘電体磁器組成物は一般式(K,Ba)(Nb,Ti)O12で表されるような固溶体の生成を極力少なく制御することができる。 The dielectric ceramic composition of the present invention has the general formula (K, Ba) (Nb, Ti) by preparing KNbO 3 powder and BaTiO 3 powder in advance by the above-mentioned method and adjusting the firing conditions. Generation of a solid solution as represented by O 12 can be controlled as little as possible.

また、本実施形態に係る誘電体磁器組成物が、上記の副成分を含有する場合には、副成分の原料も準備する。副成分の原料としては、特に限定されず、上記した各成分の酸化物や複合酸化物、または焼成によりこれら酸化物や複合酸化物となる各種化合物、例えば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択して用いることができる。   Moreover, when the dielectric ceramic composition according to the present embodiment contains the above-described subcomponent, a raw material for the subcomponent is also prepared. The raw material of the subcomponent is not particularly limited, and the above-described oxides and composite oxides of the respective components, or various compounds that become these oxides and composite oxides by firing, such as carbonates, nitrates, hydroxides, organics It can be appropriately selected from metal compounds and the like.

準備した原料を、所定の組成比となるように秤量して混合し、原料混合物を得る。混合する方法としては、たとえば、ボールミルを用いて行う湿式混合や、乾式ミキサーを用いて行う乾式混合が挙げられる。   The prepared raw materials are weighed and mixed so as to have a predetermined composition ratio to obtain a raw material mixture. Examples of the mixing method include wet mixing using a ball mill and dry mixing using a dry mixer.

得られた原料混合物は、バインダ樹脂を添加し造粒して、造粒物としてもよいし、バインダ樹脂や溶剤とともにペースト化して、スラリーとしてもよい。また、造粒物やスラリーとする前に、原料混合物を仮焼してもよい。   The obtained raw material mixture may be granulated by adding a binder resin, or may be granulated, or may be pasted together with a binder resin or a solvent to form a slurry. Moreover, you may calcine a raw material mixture before setting it as a granulated material or a slurry.

造粒物やスラリーを成形する方法としては特に制限されず、たとえば、シート法、印刷法、乾式成形、湿式成形、押出成形などが挙げられる。本実施形態では、乾式成形を採用し、造粒物を金型に充填して圧縮加圧(プレス)することにより成形する。成形体の形状は、特に限定されず、用途に応じて適宜決定すればよいが、本実施形態では円盤状の成形体とする。   The method for molding the granulated product or slurry is not particularly limited, and examples thereof include a sheet method, a printing method, dry molding, wet molding, and extrusion molding. In the present embodiment, dry molding is adopted, and the granulated product is filled in a mold and molded by compression and pressing (pressing). The shape of the molded body is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the application. In the present embodiment, a disk-shaped molded body is used.

得られた成形体は、必要に応じて、脱バインダ処理した後、焼成される。   The obtained molded body is baked after removing the binder as necessary.

焼成条件は、組成等に応じて適宜決定すればよいが、焼成温度は、好ましくは900〜1200℃、保持時間は、好ましくは1〜24時間である。   The firing conditions may be appropriately determined according to the composition and the like, but the firing temperature is preferably 900 to 1200 ° C., and the holding time is preferably 1 to 24 hours.

焼成後、必要に応じて、アニール処理を行い、焼結体としての誘電体磁器組成物を得る。本発明には必ずしも前記アニール処理を行う必要はないが、アニール処理条件を調整することにより、KNbOとBaTiOとの固溶体の生成する量を制御可能である。次いで、得られた誘電体磁器組成物に端面研磨を施し、電極を形成する。 After firing, annealing is performed as necessary to obtain a dielectric ceramic composition as a sintered body. Although the annealing treatment is not necessarily performed in the present invention, the amount of solid solution of KNbO 3 and BaTiO 3 generated can be controlled by adjusting the annealing treatment conditions. Next, the obtained dielectric ceramic composition is subjected to end face polishing to form an electrode.

このようにして製造された本実施形態の誘電体磁器組成物は、セラミックコンデンサなどの電子部品に好適に使用される。なお、上記では、本実施形態に係る誘電体磁器組成物として、円盤状の誘電体磁器組成物を例示したが、シート法などにより、積層型の電子部品の誘電体層を構成する誘電体磁器組成物としてもよい。   The dielectric ceramic composition of the present embodiment produced as described above is suitably used for electronic parts such as ceramic capacitors. In the above description, the disk-shaped dielectric ceramic composition is exemplified as the dielectric ceramic composition according to the present embodiment. However, the dielectric ceramic that forms the dielectric layer of the multilayer electronic component by a sheet method or the like. It is good also as a composition.

また、本実施形態の誘電体磁器組成物は、良好な圧電特性(例えば、圧電定数:d33=40pC/N)も有しているため、圧電体素子にも好適に使用される。   Further, the dielectric ceramic composition of the present embodiment also has good piezoelectric characteristics (for example, piezoelectric constant: d33 = 40 pC / N), and therefore is suitably used for piezoelectric elements.

さらに、本発明に係る誘電体磁器組成物は、単板型のコンデンサ等の電子部品に用いてもよいし、積層型のコンデンサ等の電子部品に用いてもよい。あるいは、圧電体素子に用いてもよい。   Furthermore, the dielectric ceramic composition according to the present invention may be used for an electronic component such as a single-plate capacitor or an electronic component such as a multilayer capacitor. Alternatively, it may be used for a piezoelectric element.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the embodiment mentioned above at all, and can be variously modified within the range which does not deviate from the summary of this invention.

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、以下の実施例および比較例において、各種物性評価は、以下のように行った   Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples. In the following examples and comparative examples, various physical properties were evaluated as follows.

比誘電率εs
コンデンサ試料に対し、基準温度25℃において、アジレントテクノロジー社製4294Aを用いて、周波数1kHz、測定電圧1Vとし、静電容量Cを測定した。そして、比誘電率εs(単位なし)を、誘電体磁器組成物の厚みと、有効電極面積と、測定の結果得られた静電容量Cとに基づき算出した。本実施例では、εsが500以上を良好とした。
Dielectric constant εs
With respect to the capacitor sample, the capacitance C was measured at a reference temperature of 25 ° C. using a 4294A manufactured by Agilent Technologies, with a frequency of 1 kHz and a measurement voltage of 1 V. The relative dielectric constant εs (no unit) was calculated based on the thickness of the dielectric ceramic composition, the effective electrode area, and the capacitance C obtained as a result of the measurement. In this example, εs of 500 or more was considered good.

静電容量温度特性
コンデンサ試料をDespatch社製恒温槽内に載置し、−55〜400℃の温度範囲で1Vの電圧での静電容量を測定し、+25℃での静電容量(C25)に対する静電容量(誘電率)の変化率(ΔC/C(%))を、ΔC/C={(C−C25)/C25}×100の式より算出した。本実施例では、静電容量変化率が±22%の範囲にあるものを良好とした(S特性)。
Capacitance temperature characteristics Capacitor sample is placed in a Despatch thermostat, capacitance at 1V is measured in the temperature range of -55 to 400 ° C, and capacitance at + 25 ° C (C25) The change rate (ΔC / C (%)) of the capacitance (dielectric constant) with respect to was calculated from the equation: ΔC / C = {(C−C25) / C25} × 100. In this example, the one having a capacitance change rate in the range of ± 22% was regarded as good (S characteristic).

画像解析による第一の相及び第二の相の領域の評価
焼成して得られた誘電体磁器組成物に対して、FIB(集束イオンビーム)を用いてマイクロ−サンプリングを行い、TEM試料を作製した。この試料に対しJEM2200FSを用いSTEM像観察を行いSTEM−EDSマッピング行った。観察視野は、3.0μm×3.0μmとし、各試料に対し5視野以上観察を行った。これらの方法で得られた組成マップを用いて、第一の相の元素であるK、Nbと第二の相の元素であるBa、Tiの領域を特定し、各5視野以上の結果の平均面積を用いて、a/bの割合を算出した。本実施例では、良好な容量の温度特性を得るために、1.2<a/b<5.7の範囲に制御した。
Evaluation of first and second phase regions by image analysis The dielectric ceramic composition obtained by firing is micro-sampled using FIB (focused ion beam) to produce a TEM sample. did. This sample was subjected to STEM image observation using JEM2200FS and STEM-EDS mapping. The observation visual field was set to 3.0 μm × 3.0 μm, and five or more visual fields were observed for each sample. Using the composition maps obtained by these methods, the regions of K and Nb as the first phase elements and Ba and Ti as the second phase elements are specified, and the average of the results for each of five or more views Using the area, the ratio of a / b was calculated. In this example, in order to obtain a temperature characteristic of good capacity, the range was controlled in the range of 1.2 <a / b <5.7.

実施例1
まず、出発原料として平均粒径が500nmのKNbO、および平均粒径が200nmのBaTiO及び50nm以下のMnCO、SiOを準備した。準備した原料を、表1に示す値となるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水及び水系分散剤と共にボールミルにより17時間湿式混合した。そして、混合物を乾燥して誘電体磁器組成物の原料粉末を得た。
Example 1
First, KNbO 3 having an average particle diameter of 500 nm, BaTiO 3 having an average particle diameter of 200 nm, MnCO 3 and SiO 2 having an average particle diameter of 50 nm or less were prepared as starting materials. The prepared raw materials were weighed so as to have the values shown in Table 1, and wet-mixed for 17 hours with a ball mill together with water as a dispersion medium and an aqueous dispersant. And the mixture was dried and the raw material powder of the dielectric ceramic composition was obtained.

表1に示している実験No.1〜5はKNbOと、BaTiOを70mol%と30mol%なるように配合した主成分に、副成分としてMnCOを0.5mol%〜5.0mol%およびSiOを1.0mol%を含有させたサンプルである。なお、『※』のついたものは比較例である。実験No.6はMnCOとSiOをどちらとも含有していないサンプルである。さらに、実験No.7、8はMnCOを添加した本実施例との比較例を示した。 Experiment No. 1 shown in Table 1. 1 to 5 contain KNbO 3 and BaTiO 3 in a proportion of 70 mol% and 30 mol%, MnCO 3 0.5 mol% to 5.0 mol% and SiO 2 1.0 mol% as subcomponents This is a sample. Those marked with “*” are comparative examples. Experiment No. 6 * is a sample containing neither MnCO 3 nor SiO 2 . Furthermore, Experiment No. 7 * and 8 * show comparative examples with the present example to which MnCO 3 was added.

得られた原料粉末に対し、バインダ樹脂としてPVBを2重量%添加し、250MPaの圧力で成形することにより、直径10mm、厚さ約1mmの円盤状のグリーン成形体を得た。これを空気中で、700℃、10時間加熱して脱バインダ処理を行った。   A disc-shaped green molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of about 1 mm was obtained by adding 2% by weight of PVB as a binder resin to the obtained raw material powder and molding it at a pressure of 250 MPa. This was heated in the air at 700 ° C. for 10 hours for binder removal treatment.

次いで、得られた脱バインダ後の成形体を、空気中で、1100〜1200℃、10時間、焼成することにより、円盤状の焼結体を得た。得られた円盤状の焼結体は、KNbOとBaTiOとの固溶体相の生成量を調整するため、さらにアニール処理を行った。アニール条件は、空気中で、825℃、30分間、熱処理を行った。さらに、得られた焼結体を研磨し、その主表面にAg電極を塗布し、空気中、650℃で20分間焼付け処理を行うことによって、円盤状のセラミックコンデンサの試料を得た。 Next, the obtained molded body after the binder removal was fired in air at 1100 to 1200 ° C. for 10 hours to obtain a disk-shaped sintered body. The obtained disk-shaped sintered body was further subjected to annealing treatment in order to adjust the amount of solid solution phase formed of KNbO 3 and BaTiO 3 . As annealing conditions, heat treatment was performed in air at 825 ° C. for 30 minutes. Further, the obtained sintered body was polished, an Ag electrode was applied to the main surface thereof, and a baking process was performed in air at 650 ° C. for 20 minutes to obtain a disk-shaped ceramic capacitor sample.

各サンプルについて上記した特性の評価を行った。結果を表2に示す。また、表中の斜体で表した数値は本発明の目的物性の範囲を外れる数値を示している。   The characteristics described above were evaluated for each sample. The results are shown in Table 2. In addition, numerical values expressed in italics in the table indicate numerical values that are outside the range of the target physical properties of the present invention.

表2に示すように、MnCOとSiOをどちらとも含有していない実験No.6と比べて、本実施例の範囲内である実験No.1〜5は、耐電圧が10KV/mm以上を示している。また、比較例である実験No.7、8は、耐電圧が10KV/mm以下となっている。 As shown in Table 2, Experiment No. which contains neither MnCO 3 nor SiO 2 was used. 6 compared to * , the experiment No. within the scope of this example. 1 to 5 indicate a withstand voltage of 10 KV / mm or more. In addition, Experiment No. which is a comparative example. 7 * and 8 * have a withstand voltage of 10 KV / mm or less.

実施例2
まず、出発原料として平均粒径が500nmのKNbO、および平均粒径が200nmのBaTiO及び50nm以下のMnCO、SiOを準備した。準備した原料を、表3に示す値となるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水及び水系分散剤と共にボールミルにより17時間湿式混合した。そして、混合物を乾燥して誘電体磁器組成物の原料粉末を得た。
Example 2
First, KNbO 3 having an average particle diameter of 500 nm, BaTiO 3 having an average particle diameter of 200 nm, MnCO 3 and SiO 2 having an average particle diameter of 50 nm or less were prepared as starting materials. The prepared raw materials were each weighed so as to have the values shown in Table 3, and wet-mixed for 17 hours with a ball mill together with water as a dispersion medium and an aqueous dispersant. And the mixture was dried and the raw material powder of the dielectric ceramic composition was obtained.

表3に示している実験No.9〜13はKNbOと、BaTiOを70mol%と30mol%なるように配合した主成分に、副成分としてMnCOを2.5mol%およびSiOを0.2mol%〜3.0mol%を含有させたサンプルである。なお、『※』のついたものは本実施例の範囲外を示す比較例である。実験No.14、15はSiOを添加した本実施例との比較例を示した。なお、MnCOとSiOをどちらとも含有していないサンプルの特性は実験No.6を参照のこと。 Experiment No. shown in Table 3 Nos. 9 to 13 contain KNbO 3 and BaTiO 3 in 70 mol% and 30 mol% as main components, MnCO 3 2.5 mol% and SiO 2 0.2 mol% to 3.0 mol% as subcomponents. This is a sample. Note that those marked with “*” are comparative examples that are outside the scope of this embodiment. Experiment No. 14 * and 15 * indicate comparative examples with the present example to which SiO 2 was added. The characteristics of the sample containing neither MnCO 3 nor SiO 2 are shown in Experiment No. 6 See * .

得られた原料粉末に対し、バインダ樹脂としてPVBを2重量%添加し、250MPaの圧力で成形することにより、直径10mm、厚さ約1mmの円盤状のグリーン成形体を得た。これを空気中で、700℃、10時間加熱して脱バインダ処理を行った。   A disc-shaped green molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of about 1 mm was obtained by adding 2% by weight of PVB as a binder resin to the obtained raw material powder and molding it at a pressure of 250 MPa. This was heated in the air at 700 ° C. for 10 hours for binder removal treatment.

次いで、得られた脱バインダ後の成形体を、空気中で、1100〜1200℃、10時間、焼成することにより、円盤状の焼結体を得た。得られた円盤状の焼結体は、KNbOとBaTiOとの固溶体相の生成量を調整するため、さらにアニール処理を行った。アニール条件は、空気中で、825℃、30分間、熱処理を行った。さらに、得られた焼結体を研磨し、その主表面にAg電極を塗布し、空気中、650℃で20分間焼付け処理を行うことによって、円盤状のセラミックコンデンサの試料を得た。 Next, the obtained molded body after the binder removal was fired in air at 1100 to 1200 ° C. for 10 hours to obtain a disk-shaped sintered body. The obtained disk-shaped sintered body was further subjected to annealing treatment in order to adjust the amount of solid solution phase formed of KNbO 3 and BaTiO 3 . As annealing conditions, heat treatment was performed in air at 825 ° C. for 30 minutes. Further, the obtained sintered body was polished, an Ag electrode was applied to the main surface thereof, and a baking process was performed in air at 650 ° C. for 20 minutes to obtain a disk-shaped ceramic capacitor sample.

各サンプルについて上記した特性の評価を行った。結果を表4に示す。また、表中の斜体で表した数値は本発明の目的物性の範囲を外れる数値を示している。   The characteristics described above were evaluated for each sample. The results are shown in Table 4. In addition, numerical values expressed in italics in the table indicate numerical values that are outside the range of the target physical properties of the present invention.

表4に示すように、MnCOとSiOをどちらとも含有していない実験No.6と比べて、本実施例の範囲内である実験No.9〜13は、耐電圧が10KV/mm以上を示している。また、SiOの含有量が0.2mol%未満と比較例である実験No.14は、耐電圧が10KV/mm以下となっている。3.0mol%を超え、比較例である実験No.15は、25℃の比誘電率が500未満となっている。 As shown in Table 4, Experiment No. containing neither MnCO 3 nor SiO 2 was used. 6 compared to * , the experiment No. within the scope of this example. 9 to 13 indicate a withstand voltage of 10 KV / mm or more. In addition, the content of SiO 2 is less than 0.2 mol%, which is a comparative example of Experiment No. For 14 * , the withstand voltage is 10 KV / mm or less. More than 3.0 mol%, the experiment No. 15 * has a relative dielectric constant of less than 500 at 25 ° C.

実施例3
まず、出発原料として平均粒径が500nmのKNbO、および平均粒径が200nmのBaTiO及び50nm以下のMnCO、SiOを準備した。準備した原料を、表5に示す値となるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水及び水系分散剤と共にボールミルにより17時間湿式混合した。そして、混合物を乾燥して誘電体磁器組成物の原料粉末を得た。
Example 3
First, KNbO 3 having an average particle diameter of 500 nm, BaTiO 3 having an average particle diameter of 200 nm, MnCO 3 and SiO 2 having an average particle diameter of 50 nm or less were prepared as starting materials. The prepared raw materials were weighed so as to have the values shown in Table 5, and wet-mixed for 17 hours with a ball mill together with water as a dispersion medium and an aqueous dispersant. And the mixture was dried and the raw material powder of the dielectric ceramic composition was obtained.

表5に示している実験No.16〜18は本実施例の範囲内のサンプルであり、実験No.19〜20は比較例を示したものである。 Experiment No. shown in Table 5 Samples 16 to 18 are samples within the range of this example. 19 * to 20 * are comparative examples.

得られた原料粉末に対し、バインダ樹脂としてPVBを2重量%添加し、250MPaの圧力で成形することにより、直径10mm、厚さ約1mmの円盤状のグリーン成形体を得た。これを空気中で、700℃、10時間加熱して脱バインダ処理を行った。   A disc-shaped green molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of about 1 mm was obtained by adding 2% by weight of PVB as a binder resin to the obtained raw material powder and molding it at a pressure of 250 MPa. This was heated in the air at 700 ° C. for 10 hours for binder removal treatment.

次いで、得られた脱バインダ後の成形体を、空気中で、1100〜1200℃、10時間、焼成することにより、円盤状の焼結体を得た。得られた円盤状の焼結体は、KNbOとBaTiOとの固溶体相の生成量を調整するため、さらにアニール処理を行った。アニール条件は、空気中で、825℃、30分間、熱処理を行った。さらに、得られた焼結体を研磨し、その主表面にAg電極を塗布し、空気中、650℃で20分間焼付け処理を行うことによって、円盤状のセラミックコンデンサの試料を得た。 Next, the obtained molded body after the binder removal was fired in air at 1100 to 1200 ° C. for 10 hours to obtain a disk-shaped sintered body. The obtained disk-shaped sintered body was further subjected to annealing treatment in order to adjust the amount of solid solution phase formed of KNbO 3 and BaTiO 3 . As annealing conditions, heat treatment was performed in air at 825 ° C. for 30 minutes. Further, the obtained sintered body was polished, an Ag electrode was applied to the main surface thereof, and a baking process was performed in air at 650 ° C. for 20 minutes to obtain a disk-shaped ceramic capacitor sample.

各サンプルについて上記した特性の評価を行った。結果を表6に示す。また、表中の斜体で表した数値は本発明の目的物性の範囲を外れる数値を示している。   The characteristics described above were evaluated for each sample. The results are shown in Table 6. In addition, numerical values expressed in italics in the table indicate numerical values that are outside the range of the target physical properties of the present invention.

表6に示すように、第一の相であるKNbOと、第二の相であるBaTiOの割合を、本実施例の範囲内、1.2<a/b<5.7の範囲にすることにより、静電容量の変化率を±22%以内に制御できることが確認できる。比較例である実験No.19は、200℃以上の温度領域での静電容量の変化率が±22%以内を満足していない。更に、第一の相の割合が高い比較例である実験No.20は、200℃以上の温度領域での静電容量の変化率が±22%以内を満足していないと共に、耐電圧も10KV/mm以下となっている。 As shown in Table 6, the ratio of KNbO 3 as the first phase and BaTiO 3 as the second phase is within the range of 1.2 <a / b <5.7 within the range of this example. By doing so, it can be confirmed that the rate of change in capacitance can be controlled within ± 22%. Experiment No. which is a comparative example. 19 * does not satisfy the rate of change of capacitance within ± 22% in a temperature range of 200 ° C. or higher. Furthermore, Experiment No. which is a comparative example having a high ratio of the first phase. 20 * indicates that the rate of change in capacitance in a temperature region of 200 ° C. or higher does not satisfy ± 22% or less, and the withstand voltage is 10 KV / mm or less.

実施例4
まず、出発粉として平均粒径が500nmのKの一部をNaで置換した(K0.75Na0.25)NbOおよびKの一部をLiで置換した(K0.75Li0.25)NbO、Nbの一部をTaで置換したK(Nb0.90Ta0.10)Oと、平均粒径が200nmのBaTiOを準備し、表7に示す配合比になるように、それぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。
Example 4
First, as a starting powder, a part of K having an average particle diameter of 500 nm was substituted with Na (K 0.75 Na 0.25 ) NbO 3 and a part of K was substituted with Li (K 0.75 Li 0. 25 ) NbO 3 , K (Nb 0.90 Ta 0.10 ) O 3 in which part of Nb is substituted with Ta, and BaTiO 3 having an average particle diameter of 200 nm are prepared, and the mixing ratio shown in Table 7 is obtained. In addition, each was weighed and wet mixed with a ball mill for 17 hours using water as a dispersion medium. Thereafter, the obtained mixture was dried to obtain a raw material powder.

次に、出発粉として平均粒径が500nmのKNbOと、平均粒径が200nmのBaの一部をCa,Sr,Mgで置換した(Ba0.75Ca0.25)TiO、(Ba0.75Sr0.25)TiO、(Ba0.75Mg0.25)TiO及び、Tiの一部をZr,Co,Moで置換したBa(Ti0.90Zr0.10)O、Ba(Ti0.90Co0.10)O、Ba(Ti0.90Mo0.10)Oを準備し、表7に示す組合せ、配合比になるようにそれぞれ秤量し、分散媒としての水を用いでボールミルにより17時間湿式混合した。その後、得られた混合物を乾燥して原料粉末を得た。 Next, KNbO 3 having an average particle diameter of 500 nm as a starting powder and a part of Ba having an average particle diameter of 200 nm are replaced with Ca, Sr, Mg (Ba 0.75 Ca 0.25 ) TiO 3 , (Ba 0.75 Sr 0.25 ) TiO 3 , (Ba 0.75 Mg 0.25 ) TiO 3, and Ba (Ti 0.90 Zr 0.10 ) O in which a part of Ti is replaced with Zr, Co, Mo. 3 , Ba (Ti 0.90 Co 0.10 ) O 3 , Ba (Ti 0.90 Mo 0.10 ) O 3 were prepared, weighed to achieve the combinations and blending ratios shown in Table 7, and dispersed. Wet mixing was performed for 17 hours by a ball mill using water as a medium. Thereafter, the obtained mixture was dried to obtain a raw material powder.

表7に示している実験No.3は置換していない実施例を示している。実験No.21〜23は、KNbOのK及びNbを一部置換した実施例である。また、実験No.24〜29は、BaTiOのBa及びTiを一部置換した実施例である。 Experiment No. shown in Table 7 3 shows an embodiment in which no substitution is performed. Experiment No. 21 to 23 are examples in which K and Nb of KNbO 3 were partially substituted. In addition, Experiment No. Examples 24 to 29 are examples in which Ba and Ti in BaTiO 3 were partially substituted.

得られた原料粉末に対し、バインダ樹脂としてPVBを2重量%添加し、250MPaの圧力で成形することにより、直径10mm、厚さ約1mmの円盤状のグリーン成形体を得た。これを空気中で、700℃、10時間加熱して脱バインダ処理を行った。   A disc-shaped green molded body having a diameter of 10 mm and a thickness of about 1 mm was obtained by adding 2% by weight of PVB as a binder resin to the obtained raw material powder and molding it at a pressure of 250 MPa. This was heated in the air at 700 ° C. for 10 hours for binder removal treatment.

次いで、得られた脱バインダ後の成形体を、空気中で、1100〜1200℃、10時間、焼成することにより、円盤状の焼結体を得た。得られた円盤状の焼結体は、KNbOとBaTiOとの固溶体相の生成量を調整するため、さらにアニール処理を行った。アニール条件は、空気中で、825℃、30分間、熱処理を行った。さらに、得られた焼結体を研磨し、その主表面にAg電極を塗布し、空気中、650℃で20分間焼付け処理を行うことによって、円盤状のセラミックコンデンサの試料を得た。 Next, the obtained molded body after the binder removal was fired in air at 1100 to 1200 ° C. for 10 hours to obtain a disk-shaped sintered body. The obtained disk-shaped sintered body was further subjected to annealing treatment in order to adjust the amount of solid solution phase formed of KNbO 3 and BaTiO 3 . As annealing conditions, heat treatment was performed in air at 825 ° C. for 30 minutes. Further, the obtained sintered body was polished, an Ag electrode was applied to the main surface thereof, and a baking process was performed in air at 650 ° C. for 20 minutes to obtain a disk-shaped ceramic capacitor sample.

各サンプルについて上記した特性の評価を行った。結果を表8に示す。   The characteristics described above were evaluated for each sample. The results are shown in Table 8.

表8に示すように、置換していない実験No.3に対し、K及びNbを一部置換した実験No.21〜23、また、BaTiOのBa及びTiを一部置換した実験No.24〜29でも、静電容量の変化率を±22%以内に制御できることが確認できる。 As shown in Table 8, the experimental No. 3 with a partial substitution of K and Nb. 21-23, and experiment No. 1 in which Ba and Ti were partially substituted in BaTiO 3 . It can be confirmed that the change rate of the electrostatic capacity can be controlled within ± 22% even at 24-29.

広範囲な温度領域において比誘電率の変化率が小さく、耐電圧が高いため、車載用としてエンジンルームに近接する環境下や、さらに、SiCやGaN系の半導体を用いたパワーデバイス用の平滑用のコンデンサとしての用途にも適用できる。   Since the rate of change of relative permittivity is small and the withstand voltage is high in a wide temperature range, it is suitable for smoothing for power devices using SiC or GaN-based semiconductors in an environment close to the engine room for in-vehicle use. It can also be used as a capacitor.

Claims (2)

一般式KNbOで表される第一の相と、一般式BaTiOで表される第二の相との混晶体から成る主成分を有し、副成分としてMn、Siの元素を含有し、前記第一の相と第二の相からなる主成分100mol%としたとき、前記Mnの含有量はMnCO 換算で、0.5mol%以上、5.0mol%以下、前記Siの含有量はSiO 換算で、0.2mol%以上、3.0mol%以下を満足し、且つ、前記KNbO で表される第一の相の占める割合をaとし、前記BaTiO で表される第二の相の占める割合をbとしたとき、1.2<a/b<5.7の関係を満足することすることを特徴とする誘電体磁器組成物。 It has a main component composed of a mixed crystal of a first phase represented by the general formula KNbO 3 and a second phase represented by the general formula BaTiO 3 , and contains Mn and Si elements as subcomponents, It said first phase and when the main component 100 mol% consisting of the second phase, the content of the Mn is MnCO 3 in terms of, 0.5 mol% or more, or less 5.0 mol%, the content of the Si is SiO The second phase represented by BaTiO 3, where a ratio of the first phase represented by KNbO 3 is a and the ratio is 0.2 mol% or more and 3.0 mol% or less in terms of 2 A dielectric ceramic composition characterized by satisfying a relationship of 1.2 <a / b <5.7, where b is a ratio of the total amount of the above. 誘電体と電極とを有する電子部品であって、前記誘電体が、請求項に記載の誘電体磁器組成物より成ることを特徴とする電子部品。 An electronic component having a dielectric and an electrode, wherein the dielectric is made of the dielectric ceramic composition according to claim 1 .
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