JP6132668B2 - 誘電体磁器組成物および電子部品 - Google Patents
誘電体磁器組成物および電子部品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6132668B2 JP6132668B2 JP2013120862A JP2013120862A JP6132668B2 JP 6132668 B2 JP6132668 B2 JP 6132668B2 JP 2013120862 A JP2013120862 A JP 2013120862A JP 2013120862 A JP2013120862 A JP 2013120862A JP 6132668 B2 JP6132668 B2 JP 6132668B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- weight
- parts
- dielectric
- ceramic composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 122
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 title description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 72
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 61
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 39
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 38
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 BaCO 3 Chemical class 0.000 description 1
- 229910015249 Ba—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910007570 Zn-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
- H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
本発明は、誘電体磁器組成物および該誘電体磁器組成物が誘電体層に適用された電子部品に関する。詳しくは、種々の特性を良好に保ちつつ、高い交流破壊電圧を示す誘電体磁器組成物および該誘電体磁器組成物が適用された電子部品に関する。
セラミック電子部品の一例としてのセラミックコンデンサは、小型、高性能、高信頼性の電子部品として広く利用されており、電気機器および電子機器の中で使用される個数も多数にのぼる。近年、機器の小型かつ高性能化に伴い、セラミックコンデンサに対する更なる小型化、高性能化、高信頼性化への要求はますます厳しくなっている。
たとえば、高電圧で使用される高電圧用セラミックコンデンサは、主に、送配電設備やパルスエネルギーを処理する設備等で用いられている。
高電圧用セラミックコンデンサとしては、たとえば、貫通型セラミックコンデンサが例示される。貫通型セラミックコンデンサは、電子レンジに備えられたマグネトロンから漏れる高周波ノイズを遮断するために用いられる。コンデンサの素子本体は、高電圧により生じる電荷を受け続けるため、素子本体の誘電体層に絶縁破壊が生じる恐れがある。このような絶縁破壊が生じると、電子レンジが故障し、火事や感電の恐れがある。
したがって、誘電体層の絶縁破壊を防ぐためには、耐電圧性が良好な誘電体磁器組成物を誘電体層に適用する必要がある。また、コンデンサの発熱を抑えるためには、誘電損失が低い誘電体磁器組成物が求められる。さらには、高周波ノイズを遮断する効果を高めるため、あるいは、小型化のニーズに応えるため、誘電体磁器組成物には高い比誘電率が求められる。
このような要求に対し、たとえば、特許文献１には、組成式（Ｂａ１−ｘ Ｃａｘ ）（Ｔｉ１−ｙ Ｚｒｙ ）Ｏ３ で表される主成分に、希土類元素と、Ｆｅ、ＮｉおよびＺｎと、を添加したセラミックコンデンサが記載されている。特許文献１の実施例には、比誘電率が１００００以上である試料が記載されている。しかしながら、実施例に記載された試料は、誘電損失が１％を超えるものが多く、交流破壊電圧も５ｋＶ／ｍｍ程度である。
また、特許文献２には、組成式（１−α）ＢａＴｉＯ３ −αＢａＺｒＯ３ で表される主成分に、副成分として、希土類元素と、Ｍｇと、Ｆｅ、ＮｉおよびＺｎと、を添加したセラミックコンデンサが記載されている。特許文献２の実施例に記載された試料の比誘電率は３５００程度である。また、多くの試料の誘電損失は１％を超えており、交流破壊電圧も６ｋＶ／ｍｍ程度である。
また、特許文献３には、ＢａＴｉＯ３ にＢｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ａｌ、ＳｉおよびＭｎを添加した組成物を主成分とし、これにＬｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｒ、ＬａおよびＴａを添加した誘電体磁器組成物が記載されている。
しかしながら、より高い電圧で使用する場合には、特許文献１および２に記載されたコンデンサでは、交流破壊電圧が不十分であるという問題があった。また、特許文献３に記載された誘電体磁器組成物は高電圧用ではなく温度補償用であり、交流破壊電圧については何ら評価されていなかった。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、種々の特性を良好に保ちつつ、高い交流破壊電圧を示す誘電体磁器組成物を提供すること、および該誘電体磁器組成物が誘電体層に適用された電子部品を提供することを目的とする。
すなわち、上記課題を解決する本発明は、以下のとおりである。
（１）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、Ｚｎの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記Ｚｎの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＯ換算で１．５〜８．０重量部であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
（１）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、Ｚｎの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記Ｚｎの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＯ換算で１．５〜８．０重量部であることを特徴とする誘電体磁器組成物。
（２）前記誘電体磁器組成物が、さらにＮｂの酸化物を含有し、前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である前記（１）に記載の誘電体磁器組成物。
（３）前記誘電体磁器組成物が、さらにＳｉの酸化物を含有し、前記Ｓｉの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＳｉＯ２ 換算で、２．０重量部以下である前記（２）に記載の誘電体磁器組成物。
（４）前記誘電体磁器組成物が、さらにＡｌの酸化物を含有し、前記Ａｌの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ａｌ２ Ｏ３ 換算で、０．８重量部以下である前記（２）に記載の誘電体磁器組成物。
（５）前記誘電体磁器組成物が、さらにＧａの酸化物を含有し、前記化合物１００重量部に対して、前記Ｇａの酸化物の含有量が、Ｇａ２ Ｏ３ 換算で、０．４重量部以下である前記（２）に記載の誘電体磁器組成物。
（６）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 換算で０．５〜４．２重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 換算で０．５〜４．２重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
（７）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＢａＺｎＳｉＯ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＢａＺｎＳｉＯ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
（８）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＡｌの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＡｌの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＡｌの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
（９）組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＧａの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＧａの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＧａ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＧａの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＧａ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。
（１０）前記（１）〜（９）のいずれかに記載の誘電体磁器組成物から構成される誘電体層を有する電子部品。
本発明では、上記組成式中のｘおよびｙを上記の範囲内とし、さらにＺｎの酸化物の含有量あるいは上記所定のＺｎの複合酸化物のいずれか１つを上記の範囲内とすることで、種々の特性が良好な誘電体磁器組成物を得ることができる。特に、高い交流破壊電圧を示す誘電体磁器組成物を得ることができる。
本発明に係る誘電体磁器組成物が、さらに上記の成分を含有することで、より特性を向上させることができる。
また、本発明に係る電子部品は、上記のいずれかに記載の誘電体磁器組成物から構成される誘電体層を有する。本発明に係る電子部品は、高電圧用の電子部品として好適である。具体的には、貫通型セラミックスコンデンサ、単板セラミックコンデンサ、積層セラミックコンデンサ等が例示される。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
（セラミックコンデンサ２）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と、その対向表面に形成された一対の端子電極１２，１４と、この端子電極１２，１４に、それぞれ接続されたリード端子６，８とを有し、その上を保護樹脂４が覆っている。セラミックコンデンサ２の形状は、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。本実施形態では、誘電体層１０が円板形状である単板コンデンサを例示する。また、そのサイズも目的や用途に応じて適宜決定すればよい。
（セラミックコンデンサ２）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ２は、誘電体層１０と、その対向表面に形成された一対の端子電極１２，１４と、この端子電極１２，１４に、それぞれ接続されたリード端子６，８とを有し、その上を保護樹脂４が覆っている。セラミックコンデンサ２の形状は、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。本実施形態では、誘電体層１０が円板形状である単板コンデンサを例示する。また、そのサイズも目的や用途に応じて適宜決定すればよい。
（誘電体層１０）
誘電体層１０は、本実施形態に係る誘電体磁器組成物から構成されている。該誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、Ｚｎの酸化物と、を有している。
誘電体層１０は、本実施形態に係る誘電体磁器組成物から構成されている。該誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、Ｚｎの酸化物と、を有している。
該化合物は、ペロブスカイト型結晶構造を有している。
上記式中、ｘは０．９７０〜０．９９６、好ましくは０．９７５〜０．９８８である。ｘは、Ｂａ原子と、Ｔｉ原子およびＳｎ原子と、のモル比を示すＢａ／（Ｔｉ＋Ｓｎ）を表しており、ｘを上記範囲とすることにより、誘電損失をいっそう低くするという利点を有する。
上記式中、ｙは０．０５０〜０．１３０、好ましくは０．０９０〜０．１００である。ｙはＢサイト原子におけるＳｎの割合を表しており、ｙを上記範囲とすることにより、比誘電率をいっそう高くするという利点を有する。
Ｚｎの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、ＺｎＯ換算で、１．５〜８．０重量部、好ましくは３．５〜８．０重量部である。本実施形態では、化合物に対するＺｎの酸化物の含有量を比較的に多くしている。このようにすることで、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、特に交流破壊電圧を向上させることができる。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、Ｎｂの酸化物をさらに含有することが好ましい。
Ｎｂの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下、好ましくは０．２〜０．５重量部である。Ｎｂの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くし、さらには誘電損失を低減することができる。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、Ｓｉ、Ａｌ、あるいはＧａのいずれかの酸化物をさらに含有することが好ましい。
Ｓｉの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、ＳｉＯ２ 換算で、２．０重量部以下、好ましくは０．５〜１．０重量部である。Ｓｉの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高く維持しつつ、誘電損失を低減することができる。
Ａｌの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ａｌ２ Ｏ３ 換算で、０．８重量部以下、好ましくは０〜０．１重量部、より好ましくは０重量部を超え、０．１重量部以下である。Ａｌの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くすることができる。
Ｇａの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｇａ２ Ｏ３ 換算で、０．４重量部以下、好ましくは０〜０．１重量部、より好ましくは０重量部を超え、０．１重量部以下である。Ｇａの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くすることができる。
誘電体層１０の厚みは、特に限定されず、用途等に応じて適宜決定すればよい。
（端子電極１２，１４）
端子電極１２，１４は導電材で構成される。端子電極１２，１４に用いられる導電材は、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金等を主成分として含む。これらの中では、Ｃｕ、Ｃｕ合金が好ましい。また、端子電極１２，１４は、これらの金属または合金からなる単層でもよいし、複数の導電材から構成されていてもよい。
端子電極１２，１４は導電材で構成される。端子電極１２，１４に用いられる導電材は、たとえば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金等を主成分として含む。これらの中では、Ｃｕ、Ｃｕ合金が好ましい。また、端子電極１２，１４は、これらの金属または合金からなる単層でもよいし、複数の導電材から構成されていてもよい。
（セラミックコンデンサの製造方法）
次に、本実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法について説明する。まず、焼成後に図１に示す誘電体層１０を形成するために用いられる誘電体原料を準備する。
次に、本実施形態に係るセラミックコンデンサの製造方法について説明する。まず、焼成後に図１に示す誘電体層１０を形成するために用いられる誘電体原料を準備する。
まず、上記の誘電体磁器組成物を構成する各成分の原料を準備する。用いる原料は特に限定されず、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化合物を用いることができる。化合物としては、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等が例示される。本実施形態では、ＢａＣＯ３等の炭酸化物や、ＳｎＯ２ 、ＴｉＯ２ 、ＺｎＯ、Ｎｂ２ Ｏ５ 、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｇａ２ Ｏ３ 等の酸化物や、上記した各成分の複合酸化物を用いることができる。
次いで、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物の原料を、上記した所定の組成となるように配合し、ボールミルなどを用いて湿式混合する。得られた混合物を造粒し、造粒物を成形して、成形物を得る。得られた成形物を空気中にて仮焼きすることにより、仮焼き粉を得る。次いで、得られた仮焼き粉を粗粉砕し、さらに、残りの原料を所定量添加し、湿式混合して、誘電体原料とする。仮焼き条件は、たとえば、仮焼き温度が好ましくは９００〜１２００℃であり、仮焼き時間が好ましくは０．５〜４時間である。
次いで、得られた誘電体原料にバインダなどを添加して造粒し、得られた造粒物を、所定の大きさを有する円板状に成形することにより、成形体を得る。そして、得られた成形体を、焼成することにより、焼結体としての誘電体磁器組成物を得る。なお、焼成条件としては、特に限定されないが、保持温度を１２００〜１３４０℃とすることが好ましく、焼成時の雰囲気を空気中とすることが好ましい。
そして、得られた焼結体の主表面に、端子電極を印刷し、必要に応じて焼き付けすることにより、端子電極１２，１４を形成する。その後、端子電極１２，１４に、ハンダ付等により、リード端子６，８を接合し、最後に、素子本体を保護樹脂４で覆うことにより、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すような単板セラミックコンデンサを得る。
このようにして製造された本実施形態のセラミックコンデンサは、リード端子６，８を介してプリント基板上などに実装され、各種電子機器等に使用される。
第２実施形態
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
上記式中、ｘは０．９７０〜０．９９６、好ましくは０．９７５〜０．９８８である。ｘは、Ｂａ原子と、Ｔｉ原子およびＳｎ原子と、のモル比を示すＢａ／（Ｔｉ＋Ｓｎ）を表しており、ｘを上記範囲とすることにより、誘電損失をいっそう低くするという利点を有する。
上記式中、ｙは０．０５０〜０．１３０、好ましくは０．０９０〜０．１００である。ｙはＢサイト原子におけるＳｎの割合を表しており、ｙを上記範囲とすることにより、比誘電率をいっそう高くするという利点を有する。
ＺｎとＳｉの複合酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 換算で、０．５〜４．２重量部、好ましくは０．５〜３．７重量部である。ＺｎとＳｉの複合酸化物の含有量を上記範囲とすることで、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、特に交流破壊電圧を向上させることができる。
Ｎｂの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下、好ましくは０．２〜０．５重量部である。Ｎｂの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くし、さらには誘電損失を低減することができる。
第３実施形態
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
上記式中、ｘは０．９７０〜０．９９６、好ましくは０．９７５〜０．９８８である。ｘは、Ｂａ原子と、Ｔｉ原子およびＳｎ原子と、のモル比を示すＢａ／（Ｔｉ＋Ｓｎ）を表しており、ｘを上記範囲とすることにより、誘電損失をいっそう低くするという利点を有する。
上記式中、ｙは０．０５０〜０．１３０、好ましくは０．０９０〜０．１００である。ｙはＢサイト原子におけるＳｎの割合を表しており、ｙを上記範囲とすることにより、比誘電率をいっそう高くするという利点を有する。
ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、ＢａＺｎＳｉＯ４ 換算で、１．５〜９．８重量部、好ましくは４．９〜７．４重量部である。ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の含有量を上記範囲とすることで、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、特に交流破壊電圧を向上させることができる。
Ｎｂの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下、好ましくは０．２〜０．５重量部である。Ｎｂの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くし、さらには誘電損失を低減することができる。
第４実施形態
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＡｌの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＡｌの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
上記式中、ｘは０．９７０〜０．９９６、好ましくは０．９７５〜０．９８８である。ｘは、Ｂａ原子と、Ｔｉ原子およびＳｎ原子と、のモル比を示すＢａ／（Ｔｉ＋Ｓｎ）を表しており、ｘを上記範囲とすることにより、誘電損失をいっそう低くするという利点を有する。
上記式中、ｙは０．０５０〜０．１３０、好ましくは０．０９０〜０．１００である。ｙはＢサイト原子におけるＳｎの割合を表しており、ｙを上記範囲とすることにより、比誘電率をいっそう高くするという利点を有する。
ＺｎとＡｌの複合酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 換算で、１．５〜９．８重量部、好ましくは４．９〜７．４重量部である。ＺｎとＡｌの複合酸化物の含有量を上記範囲とすることで、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、特に交流破壊電圧を向上させることができる。
Ｎｂの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下、好ましくは０．２〜０．５重量部である。Ｎｂの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くし、さらには誘電損失を低減することができる。
第５実施形態
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＧａの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
本実施形態に係る誘電体磁器組成物は、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＧａの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を有していること以外は、第１実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
上記式中、ｘは０．９７０〜０．９９６、好ましくは０．９７５〜０．９８８である。ｘは、Ｂａ原子と、Ｔｉ原子およびＳｎ原子と、のモル比を示すＢａ／（Ｔｉ＋Ｓｎ）を表しており、ｘを上記範囲とすることにより、誘電損失をいっそう低くするという利点を有する。
上記式中、ｙは０．０５０〜０．１３０、好ましくは０．０９０〜０．１００である。ｙはＢサイト原子におけるＳｎの割合を表しており、ｙを上記範囲とすることにより、比誘電率をいっそう高くするという利点を有する。
ＺｎとＧａの複合酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、ＺｎＧａ２ Ｏ４ 換算で、１．５〜９．８重量部、好ましくは４．９〜７．４重量部である。ＺｎとＧａの複合酸化物の含有量を上記範囲とすることで、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、特に交流破壊電圧を向上させることができる。
Ｎｂの酸化物の含有量は、上記の化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下、好ましくは０．２〜０．５重量部である。Ｎｂの酸化物を上記の範囲で含有させることで、比誘電率を高くし、さらには誘電損失を低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこう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異なる態様で実施し得ることは勿論である。
たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る電子部品として単板セラミックコンデンサを例示したが、本発明に係る電子部品としては、単板セラミックコンデンサに限定されず、上記した誘電体原料を含む誘電体ペーストおよび電極ペーストを用いた通常の印刷法やシート法により作製される積層セラミックコンデンサであっても良い。
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。
（実施例１）
まず、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物の原料として、ＢａＣＯ３ 粉末、ＳｎＯ２ 粉末およびＴｉＯ２ 粉末を準備した。また、Ｚｎの酸化物の原料としてＺｎＯ粉末を準備した。
まず、組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物の原料として、ＢａＣＯ３ 粉末、ＳｎＯ２ 粉末およびＴｉＯ２ 粉末を準備した。また、Ｚｎの酸化物の原料としてＺｎＯ粉末を準備した。
次に、上記で準備した該化合物の原料粉末を秤量し、ジルコニア製ボールを用いたボールミルで８時間湿式混合・粉砕し、乾燥して、原料混合物を得た。得られた原料混合物に５重量％の水を加えて造粒して顆粒を作製し、この顆粒を成形した。そして、得られた成形物を、空気中において、１１５０℃で２時間の条件で仮焼した。仮焼後の粉体を、ライカイ機で粗粉砕し、メッシュパスを通した後、さらに、残りの原料であるＺｎＯ粉末を秤量・添加して、湿式粉砕を行った。これを乾燥することにより、誘電体原料を得た。
次いで、得られた誘電体原料１００重量％に対して、ポリビニルアルコール水溶液を１０重量％添加し、造粒して、メッシュパスを通した。その後、得られた造粒粉を３９６ＭＰａの圧力で成形することにより、直径１６．５ｍｍ、厚さ約１．２ｍｍの円板状の成形体を得た。
次いで、得られた成形体を、空気中において、１２００〜１３５０℃で２時間の条件で焼成し、円板状の焼結体を得た。そして、得られた焼結体の主表面にＡｇ電極を塗布し、さらに空気中において、８００℃で１０分間の条件でＡｇ電極の焼付け処理を行って、図１に示すような円板状のセラミックコンデンサの試料（試料番号１〜２８）を得た。
得られた焼結体の組成については、蛍光Ｘ線分析装置（リガク（株）製、サイマルティックス１２）を用いガラスビード法によって、表１に示す組成であることを確認した。また、得られたコンデンサ試料の誘電体層１０の厚みは約１ｍｍであり、電極の直径は１２ｍｍであった。そして、得られた各コンデンサ試料について、以下の方法により、比誘電率、誘電損失、交流破壊電界および容量温度特性をそれぞれ評価した。
（比誘電率ε）
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製４２８４Ａ）を用いて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定された静電容量から算出した。比誘電率は高いほうが好ましく、本実施例では４０００以上を良好とした。結果を表１に示す。
比誘電率εは、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製４２８４Ａ）を用いて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定された静電容量から算出した。比誘電率は高いほうが好ましく、本実施例では４０００以上を良好とした。結果を表１に示す。
（誘電損失）
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製４２８４Ａ）を用いて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。誘電損失は低いほうが好ましく、本実施例では０．８０％以下を良好とした。結果を表１に示す。
誘電損失（ｔａｎδ）は、コンデンサ試料に対し、基準温度２５℃において、デジタルＬＣＲメータ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製４２８４Ａ）を用いて、周波数１ｋＨｚ，入力信号レベル（測定電圧）１．０Ｖｒｍｓの条件下で測定した。誘電損失は低いほうが好ましく、本実施例では０．８０％以下を良好とした。結果を表１に示す。
（静電容量の温度特性）
コンデンサ試料に対し、−２５〜８５℃の温度範囲における静電容量を測定し、２０℃における静電容量に対する変化率ΔＣを算出し、ＪＩＳ規格のＥ特性を満足するか否かについて評価した。すなわち、上記温度範囲における変化率ΔＣが、−５５〜＋２０％以内であるか否かを評価した。結果を表１に示す。
コンデンサ試料に対し、−２５〜８５℃の温度範囲における静電容量を測定し、２０℃における静電容量に対する変化率ΔＣを算出し、ＪＩＳ規格のＥ特性を満足するか否かについて評価した。すなわち、上記温度範囲における変化率ΔＣが、−５５〜＋２０％以内であるか否かを評価した。結果を表１に示す。
（交流破壊電圧）
交流破壊電圧（ＡＣＶＢ）は、コンデンサ試料の両端面に対し、ＳＭ２００５１型交流耐圧測定機（多摩電測）を用いて、交流電界を約１８４Ｖ／ｓの速度で加え、流れるリーク電流が１００ｍＡになる時の電圧値を測定し、該測定値を交流破壊電圧とした。本実施例では、７．０ｋＶ／ｍｍ以上を良好とした。結果を表１に示す。
交流破壊電圧（ＡＣＶＢ）は、コンデンサ試料の両端面に対し、ＳＭ２００５１型交流耐圧測定機（多摩電測）を用いて、交流電界を約１８４Ｖ／ｓの速度で加え、流れるリーク電流が１００ｍＡになる時の電圧値を測定し、該測定値を交流破壊電圧とした。本実施例では、７．０ｋＶ／ｍｍ以上を良好とした。結果を表１に示す。
表１より、誘電体磁器組成物（焼結体）において、組成式中の「ｘ」と、組成式中の「ｙ」と、Ｚｎの酸化物の含有量と、が上述した範囲内である場合には（試料番号２〜８、１４〜１７および２２〜２７）、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、高い交流破壊電圧を示す誘電体磁器組成物が得られることが確認できた。
これに対し、組成式中の「ｘ」が小さすぎる場合には（試料番号１）、誘電損失および容量温度特性が悪化することが確認できた。また、組成式中の「ｘ」が大きすぎる場合には（試料番号９〜１２）、誘電体磁器組成物が変形し、特性が評価できなかったり、比誘電率、誘電損失、交流破壊電圧および容量温度特性の少なくとも１つが悪化することが確認できた。
表１より、組成式中の「ｙ」が小さすぎる場合には（試料番号１３）、比誘電率および誘電損失が悪化することが確認できた。また、組成式中の「ｙ」が大きすぎる場合には（試料番号１８および１９）、比誘電率および容量温度特性が悪化することが確認できた。
表１より、Ｚｎの酸化物の含有量が少なすぎる場合には（試料番号２０および２１）、比誘電率が悪化するとともに、交流破壊電圧が小さくなることが確認できた。また、Ｚｎの酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号２８）、比誘電率が悪化することが確認できた。
（実施例２）
Ｎｂの酸化物の原料としてＮｂ２ Ｏ５ 粉末を準備し、仮焼後の粉体に対して、ＺｎＯ粉末とともにＮｂ２ Ｏ５ 粉末をそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号３０〜３５）を得た。
Ｎｂの酸化物の原料としてＮｂ２ Ｏ５ 粉末を準備し、仮焼後の粉体に対して、ＺｎＯ粉末とともにＮｂ２ Ｏ５ 粉末をそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号３０〜３５）を得た。
なお、得られた焼結体の組成については、実施例１と同様の方法により、表２に示す組成であることを確認した。また、得られた各コンデンサ試料について、実施例１と同様の方法により、比誘電率、誘電損失、交流破壊電界および容量温度特性をそれぞれ評価した。結果を表２に示す。
表２より、さらにＮｂの酸化物を含有させることで（試料番号３０〜３４）、交流破壊電圧および容量温度特性を維持しつつ、比誘電率および誘電損失を向上できることが確認できた。また、Ｎｂの酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号３５）、比誘電率が悪化することが確認できた。
（実施例３）
Ｓｉの酸化物の原料としてＳｉＯ２ 粉末、Ａｌの酸化物の原料としてＡｌ２ Ｏ３ 粉末、およびＧａの酸化物の原料としてＧａ２ Ｏ３ 粉末をそれぞれ準備し、仮焼後の粉体に対して、ＺｎＯ粉末およびＮｂ２ Ｏ５ 粉末とともに、ＳｉＯ２ 粉末、Ａｌ２ Ｏ３ 粉末またはＧａ２ Ｏ３ 粉末をそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号４０〜５１）を得た。
Ｓｉの酸化物の原料としてＳｉＯ２ 粉末、Ａｌの酸化物の原料としてＡｌ２ Ｏ３ 粉末、およびＧａの酸化物の原料としてＧａ２ Ｏ３ 粉末をそれぞれ準備し、仮焼後の粉体に対して、ＺｎＯ粉末およびＮｂ２ Ｏ５ 粉末とともに、ＳｉＯ２ 粉末、Ａｌ２ Ｏ３ 粉末またはＧａ２ Ｏ３ 粉末をそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号４０〜５１）を得た。
なお、得られた焼結体の組成については、実施例１と同様の方法により、表３に示す組成であった。得られた各コンデンサ試料について、実施例１と同様の方法により、比誘電率、誘電損失、交流破壊電界および容量温度特性をそれぞれ評価した。結果を表３に示す。
表３より、さらにＳｉの酸化物を含有させることで（試料番号４０〜４３）、交流破壊電圧、容量温度特性および比誘電率を維持しつつ、誘電損失を向上できることが確認できた。また、Ｓｉの酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号４４）、比誘電率が悪化することが確認できた。
表３より、さらにＡｌの酸化物を含有させることで（試料番号４５〜４７）、交流破壊電圧、容量温度特性および誘電損失を維持しつつ、比誘電率を向上できることが確認できた。また、Ａｌの酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号４８）、誘電損失が悪化することが確認できた。
表３より、さらにＧａの酸化物を含有させることで（試料番号４９および５０）、交流破壊電圧、容量温度特性および誘電損失を維持しつつ、比誘電率を向上できることが確認できた。また、Ｇａの酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号５１）、誘電損失が悪化することが確認できた。
（実施例４）
Ｚｎの酸化物の原料であるＺｎＯ粉末に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物の原料としてＺｎ２ ＳｉＯ４ 粉末、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の原料としてＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末、ＺｎとＡｌの複合酸化物の原料としてＺｎＡｌ２Ｏ４ 粉末、およびＺｎとＧａの複合酸化物の原料としてＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末をそれぞれ準備し、仮焼後の粉体に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 粉末とともに、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 粉末、ＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 粉末、またはＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末のいずれかを、表４に示す組成となるようにそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号６０〜７９）を得た。
Ｚｎの酸化物の原料であるＺｎＯ粉末に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物の原料としてＺｎ２ ＳｉＯ４ 粉末、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の原料としてＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末、ＺｎとＡｌの複合酸化物の原料としてＺｎＡｌ２Ｏ４ 粉末、およびＺｎとＧａの複合酸化物の原料としてＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末をそれぞれ準備し、仮焼後の粉体に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 粉末とともに、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 粉末、ＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 粉末、またはＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末のいずれかを、表４に示す組成となるようにそれぞれ秤量・添加して、湿式粉砕を行った以外は、実施例１と同様の方法でセラミックコンデンサの試料（試料番号６０〜７９）を得た。
なお、得られた焼結体の組成については、実施例１と同様の方法により、表４に示す組成と対応していることを確認した。また、得られた各コンデンサ試料について、実施例１と同様の方法により、比誘電率、誘電損失、交流破壊電界および容量温度特性をそれぞれ評価した。結果を表４に示す。
表４より、Ｚｎの酸化物に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＡｌの複合酸化物、またはＺｎとＧａの複合酸化物のいずれかを含有させた場合であっても、Ｚｎの酸化物を含有させた場合（試料２２〜２７）と同様に、比誘電率、誘電損失および容量温度特性を良好に維持しつつ、高い交流破壊電圧を示す誘電体磁器組成物が得られることが確認できた。
これに対し、ＺｎとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＡｌの複合酸化物およびＺｎとＧａの複合酸化物の含有量が多すぎる場合には（試料番号６３、６４、６９、７４および７９）、比誘電率が悪化することが確認できた。
（実施例５）
Ｚｎの酸化物（ＺｎＯ粉末）に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物（Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 粉末）、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物（ＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末）、ＺｎとＡｌの複合酸化物（ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 粉末）またはＺｎとＧａの複合酸化物（ＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末）をそれぞれ用いた以外は、実施例１および２と同様の方法でセラミックコンデンサの試料を得、実施例１と同様の方法により、それぞれのコンデンサ試料について特性評価を行った。
Ｚｎの酸化物（ＺｎＯ粉末）に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物（Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 粉末）、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物（ＢａＺｎＳｉＯ４ 粉末）、ＺｎとＡｌの複合酸化物（ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 粉末）またはＺｎとＧａの複合酸化物（ＺｎＧａ２ Ｏ４ 粉末）をそれぞれ用いた以外は、実施例１および２と同様の方法でセラミックコンデンサの試料を得、実施例１と同様の方法により、それぞれのコンデンサ試料について特性評価を行った。
その結果、Ｚｎの酸化物に代えて、ＺｎとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物、ＺｎとＡｌの複合酸化物およびＺｎとＧａの複合酸化物を含有させた場合でも、組成式中の「ｘ」および「ｙ」、さらにＮｂの酸化物の含有量については、Ｚｎの酸化物を含有させた場合（表１の試料２〜８、１４〜１７、および表２の試料３０〜３４）と同様の範囲において、交流破壊電圧および容量温度特性を維持しつつ、比誘電率および誘電損失を向上できることが確認できた。
２… セラミックコンデンサ
４… 保護樹脂
６，８… リード端子
１０… 誘電体層
１２，１４… 端子電極
４… 保護樹脂
６，８… リード端子
１０… 誘電体層
１２，１４… 端子電極
Claims (11)
- 組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、Ｚｎの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記Ｚｎの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＯ換算で１．５〜８．０重量部であることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 前記誘電体磁器組成物が、さらにＮｂの酸化物を含有し、前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記誘電体磁器組成物が、さらにＳｉの酸化物を含有し、前記Ｓｉの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＳｉＯ２ 換算で、２．０重量部以下である請求項２に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記誘電体磁器組成物が、さらにＡｌの酸化物を含有し、前記Ａｌの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ａｌ２ Ｏ３ 換算で、０．８重量部以下である請求項２に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記誘電体磁器組成物が、さらにＧａの酸化物を含有し、前記化合物１００重量部に対して、前記Ｇａの酸化物の含有量が、Ｇａ２ Ｏ３ 換算で、０．４重量部以下である請求項２に記載の誘電体磁器組成物。
- 組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｚｎ２ ＳｉＯ４ 換算で０．５〜４．２重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。 - 組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＢａとＳｉの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＢａＺｎＳｉＯ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。 - 組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＡｌの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＡｌの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＡｌ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。 - 組成式Ｂａｘ （Ｔｉ１−ｙ Ｓｎｙ ）Ｏ３ で表される化合物と、ＺｎとＧａの複合酸化物と、Ｎｂの酸化物と、を含有する誘電体磁器組成物であって、
前記組成式中の前記ｘが０．９７０〜０．９９６であり、前記ｙが０．０５０〜０．１３０であり、
前記ＺｎとＧａの複合酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、ＺｎＧａ２ Ｏ４ 換算で１．５〜９．８重量部であり、
前記Ｎｂの酸化物の含有量が、前記化合物１００重量部に対して、Ｎｂ２ Ｏ５ 換算で、０．６重量部以下である誘電体磁器組成物。 - 交流破壊電圧が７．０ｋＶ／ｍｍ以上である請求項１〜９のいずれかに記載の誘電体磁器組成物。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載の誘電体磁器組成物から構成される誘電体層を有する電子部品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210199314.XA CN103508731B (zh) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | 电介质陶瓷组合物以及电子部件 |
| CNCN201210199314.X | 2012-06-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014001131A JP2014001131A (ja) | 2014-01-09 |
| JP6132668B2 true JP6132668B2 (ja) | 2017-05-24 |
Family
ID=49892222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013120862A Active JP6132668B2 (ja) | 2012-06-14 | 2013-06-07 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6132668B2 (ja) |
| KR (2) | KR101540511B1 (ja) |
| CN (1) | CN103508731B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7414768B2 (ja) | 2021-04-01 | 2024-01-16 | キヤノン株式会社 | 電気回路及び電子機器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6801707B2 (ja) | 2016-03-24 | 2020-12-16 | Tdk株式会社 | 誘電体組成物、誘電体素子、電子部品及び積層電子部品 |
| JP2023117898A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873908A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | ティーディーケイ株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
| WO1991015033A1 (en) * | 1990-03-20 | 1991-10-03 | Fujitsu Limited | Electron device having a current channel of dielectric material |
| JP2858073B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1999-02-17 | ティーディーケイ株式会社 | 多層セラミック部品 |
| JP2002324729A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-11-08 | Tdk Corp | 電子部品とその製造方法 |
| JP4491794B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2010-06-30 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミック、及び積層セラミックコンデンサ |
| CN101891465A (zh) * | 2010-07-08 | 2010-11-24 | 桂林理工大学 | 高压电常数锡钛酸锶钡系无铅压电陶瓷 |
-
2012
- 2012-06-14 CN CN201210199314.XA patent/CN103508731B/zh active Active
-
2013
- 2013-06-07 JP JP2013120862A patent/JP6132668B2/ja active Active
- 2013-06-13 KR KR1020130067933A patent/KR101540511B1/ko active IP Right Grant
-
2015
- 2015-05-20 KR KR1020150070305A patent/KR101624080B1/ko active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7414768B2 (ja) | 2021-04-01 | 2024-01-16 | キヤノン株式会社 | 電気回路及び電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014001131A (ja) | 2014-01-09 |
| KR20130140579A (ko) | 2013-12-24 |
| CN103508731A (zh) | 2014-01-15 |
| KR20150073894A (ko) | 2015-07-01 |
| CN103508731B (zh) | 2015-08-26 |
| KR101624080B1 (ko) | 2016-05-24 |
| KR101540511B1 (ko) | 2015-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5272754B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP7036022B2 (ja) | セラミック電子部品用誘電体磁器組成物及びセラミック電子部品 | |
| US8053385B2 (en) | Dielectric ceramic composition and electronic component | |
| JPWO2008068999A1 (ja) | 誘電体セラミックおよびそれを用いた積層セラミックコンデンサ | |
| US9064638B2 (en) | Dielectric ceramic, stack ceramic electronic component, and method of manufacturing these | |
| KR101432442B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| US11524923B2 (en) | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic components | |
| JP2008174413A (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP5012932B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP6413861B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP6132668B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP2008189487A (ja) | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ | |
| JP4946822B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP7136196B2 (ja) | 誘電体磁器組成物及びセラミック電子部品 | |
| JP4710574B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP6376001B2 (ja) | 誘電体組成物 | |
| JP5668569B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP5152001B2 (ja) | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| JP6451406B2 (ja) | 誘電体組成物 | |
| JP2007153710A (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP5614503B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161122 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170220 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170321 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170418 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6132668 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |