JPH013045A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH013045A JPH013045A JP62-156810A JP15681087A JPH013045A JP H013045 A JPH013045 A JP H013045A JP 15681087 A JP15681087 A JP 15681087A JP H013045 A JPH013045 A JP H013045A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は１０５０℃以下で焼成される高誘電率系誘電体
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき高
い抵抗率の得られる組成物に関する。
磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成でき高
い抵抗率の得られる組成物に関する。
従来の技術
近年セラミックコンデンサにおいては素子の小型化、大
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００°Ｃ程度と高いため、内部電極材料
としてはＰｔ、Ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があ
った。
容量化への要求から積層型セラミックコンデンサが急速
に普及しつつある。積層型セラミックコンデンサは内部
電極とセラミックを一体焼成する工程によって通常製造
される。従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材
料にはチタン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、
焼成温度が１３００°Ｃ程度と高いため、内部電極材料
としてはＰｔ、Ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があ
った。
これに対し、空気中１１００℃以下で焼成でき内部電極
として安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペ
ロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成でき
Ｎｉなとの卑金属材料を内部電極として使用できるチタ
ン酸バリウム系材料が開発されている。前者については
、特開昭５８−２１４２０１号公報に記載されたＰｂ（
Ｎｉ＋ｚ＋Ｎｂ２ｚｓ ）Ｏｓ Ｐｂ（Ｚｎｌ／３
Ｎｂ２．ｓ ）０３を含む誘電体磁器組成物が知られて
いる。後者については特公昭５６−４６６４１号公報に
記載の材料などが知られている。 Ｐｂ（Ｎｔｔｌｓ
Ｎｂ２ｚ３）０３Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２．：＋ ）Ｏ
ｓ系固溶体は９８０〜１１２０℃焼成でき、高い誘電率
が得られる。
として安価なＡｇ系材料を用いることができる鉛複合ペ
ロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成でき
Ｎｉなとの卑金属材料を内部電極として使用できるチタ
ン酸バリウム系材料が開発されている。前者については
、特開昭５８−２１４２０１号公報に記載されたＰｂ（
Ｎｉ＋ｚ＋Ｎｂ２ｚｓ ）Ｏｓ Ｐｂ（Ｚｎｌ／３
Ｎｂ２．ｓ ）０３を含む誘電体磁器組成物が知られて
いる。後者については特公昭５６−４６６４１号公報に
記載の材料などが知られている。 Ｐｂ（Ｎｔｔｌｓ
Ｎｂ２ｚ３）０３Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２．：＋ ）Ｏ
ｓ系固溶体は９８０〜１１２０℃焼成でき、高い誘電率
が得られる。
従ってこの誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる
積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト化が
図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電極材
料の低コスト化が図れるＣｕなとの卑金属を内部電極と
して用いること力ｉ求められており、このため、同時焼
成したときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分
圧雰囲気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要
とされている。
積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト化が
図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電極材
料の低コスト化が図れるＣｕなとの卑金属を内部電極と
して用いること力ｉ求められており、このため、同時焼
成したときＣｕなどの金属が酸化しないような低酸素分
圧雰囲気で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要
とされている。
発明が解決しようとする問題点
Ｐｂ （Ｎｉｔ／ｓ Ｎｂｓ＋ｚｓ ） ０３− Ｐｂ
（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２ｚ＋ ）０３系固溶体は低酸素分
圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず、また抵抗率が小
さくなる傾向がある。
（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２ｚ＋ ）０３系固溶体は低酸素分
圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず、また抵抗率が小
さくなる傾向がある。
本発明は、Ｐｂ （Ｎｉｓｚ：＋ Ｎｂ２／ｓ ）○５
−Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２ｚｓ ＞ＯＣ１系のもつ高い
誘電率ト低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲気で
焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供する
ことを目的としている。
−Ｐｂ（Ｚｎ５ｔ３Ｎｂ２ｚｓ ＞ＯＣ１系のもつ高い
誘電率ト低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲気で
焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供する
ことを目的としている。
問題点を解決するための手段
Ｐ’ｂＩ、（Ｎｉｔｚｓ Ｎｂ５ｚ３）ｘ（Ｚｎｓｚ＋
Ｎｂ＋ｚ＊ ）１−８０２＋、で表される組成式にお
いて、 ａを０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にするとともに、
Ｘを０．３０≦ｘ≦０．６０とする。
Ｎｂ＋ｚ＊ ）１−８０２＋、で表される組成式にお
いて、 ａを０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にするとともに、
Ｘを０．３０≦ｘ≦０．６０とする。
作用
本発明の組成物においてはＡサイト成分を過剰にするこ
とにより、低酸素分圧雰囲気、１０５０℃以下で焼成物
が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子かえら
れる。
とにより、低酸素分圧雰囲気、１０５０℃以下で焼成物
が得られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子かえら
れる。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，Ｎｉｐ。
Ｎｂｓ＋ Ｏｓ 、ＺｎＯ，ＢａＣＯ３，５ｒＣＯｓ、
ＣａＣＯ３，ＭｎＯ２，ＣｏＯ，Ｃｕ２Ｏを用いた。こ
れらを純度補正をおこなったうえで所定量を秤量し、メ
ノウ製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで、１７時
時間式混合した。これを吸引ろ過して水分の大半を分離
した後乾燥し、その後ライカイ機で充分解砕した後粉体
量の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０＋ｎ＋＋＋高さ約
５０ｍの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍｚ で成
形した。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし
、７５０℃〜８５０℃で２時間仮焼した。次に仮焼物を
アルミナ乳鉢で□ 粗砕し、さらにメノウ製玉石を
用い純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕し、こ
れを吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾燥した。以上
の仮焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後この粉末にポ
リビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％
加え、３２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１
０００ｋｇ／ｃｗ２で直径１３鴎厚さ約１１Ｗ＋の円板
状に成形した。成形物は空気中で７００℃まで昇温し１
時間保持しポリビルアルコール分をバーンアウトした。
ＣａＣＯ３，ＭｎＯ２，ＣｏＯ，Ｃｕ２Ｏを用いた。こ
れらを純度補正をおこなったうえで所定量を秤量し、メ
ノウ製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで、１７時
時間式混合した。これを吸引ろ過して水分の大半を分離
した後乾燥し、その後ライカイ機で充分解砕した後粉体
量の５ｗｔ％の水分を加え、直径６０＋ｎ＋＋＋高さ約
５０ｍの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍｚ で成
形した。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし
、７５０℃〜８５０℃で２時間仮焼した。次に仮焼物を
アルミナ乳鉢で□ 粗砕し、さらにメノウ製玉石を
用い純水を溶媒としてボールミルで１７時間粉砕し、こ
れを吸引ろ過し水分の大半を分離した後乾燥した。以上
の仮焼、粉砕、乾燥を数回（りかえした後この粉末にポ
リビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗｔ％
加え、３２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１
０００ｋｇ／ｃｗ２で直径１３鴎厚さ約１１Ｗ＋の円板
状に成形した。成形物は空気中で７００℃まで昇温し１
時間保持しポリビルアルコール分をバーンアウトした。
これを上述の仮焼粉を体積の１７３程度敷きつめた上に
２００メツシユＺｒＯ２粉を約１ｍ敷いたマグネシャ磁
器容器に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内
に挿入し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのち
Ｎ２−Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（ＰＯ２）がｌ
。
２００メツシユＺｒＯ２粉を約１ｍ敷いたマグネシャ磁
器容器に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内
に挿入し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのち
Ｎ２−Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（ＰＯ２）がｌ
。
ＯｘＯｘ１０−８ａｔこなるようＮ２とＨ２ガスの混合
比を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃
／ｈｒで昇温し２時間保持後、４００℃／ｈｒで降温し
た。炉心管内のＰｏ２は挿入した安定化ジルコニア酸素
センサーにより測定した。
比を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃
／ｈｒで昇温し２時間保持後、４００℃／ｈｒで降温し
た。炉心管内のＰｏ２は挿入した安定化ジルコニア酸素
センサーにより測定した。
焼成した円板の両面にＣｒ−Ａｕを蒸着し、誘電率、ｔ
ａｎδを１ｋＨｚ１１Ｖ／ｍｍの電界下で測定した。ま
た抵抗率は１ ｋ Ｖ ／ ｌ１ｖｌの電圧を印加後１
分値から求めた。
ａｎδを１ｋＨｚ１１Ｖ／ｍｍの電界下で測定した。ま
た抵抗率は１ ｋ Ｖ ／ ｌ１ｖｌの電圧を印加後１
分値から求めた。
なお焼成温度は焼成物の密度がもっとも大きくなる温度
とした。
とした。
表１、表２および表３に、本発明の組成範囲および周辺
組成の成分（ａ、ｘ、はＰ ｂ １ ＋ ａ （Ｎ ｉ
ｔ ／ ２Ｎｂｚ、２）Ｘ（Ｚｎｔｚｓ ＮｆＤｔ３）
１−ｘＯ２＋８ と表したときの値）、低酸素分圧雰囲
気で焼成したときの焼成温度、誘電率、ｔａｎδ、抵抗
率、を示した。
組成の成分（ａ、ｘ、はＰ ｂ １ ＋ ａ （Ｎ ｉ
ｔ ／ ２Ｎｂｚ、２）Ｘ（Ｚｎｔｚｓ ＮｆＤｔ３）
１−ｘＯ２＋８ と表したときの値）、低酸素分圧雰囲
気で焼成したときの焼成温度、誘電率、ｔａｎδ、抵抗
率、を示した。
表１
本印は発明の範囲外の比較例
表 １（つづき）
本印は発明の範囲外の比較例
発明範囲外の組成物では、ａが１．００１より小さいと
低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１５０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またＸが限定の範囲外の組成物はキュ
リー点が室温から大きくはずれ誘電率が低（なる。特許
請求の範囲内の組成物では前記の問題がいずれも克服さ
れている。 なお焼成雰囲気とじて選択した低酸素分圧
雰囲気Ｐｏ２ ；１．０ｘｌｏ−８ａｔ＋ は焼成温
度における銅の平衡酸素分圧より低（金属はほとんど酸
化しないと考えられる。
低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得られ
ない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有しており、１
．１５０より太き（なると誘電率および抵抗率が低下す
る難点を有する。またＸが限定の範囲外の組成物はキュ
リー点が室温から大きくはずれ誘電率が低（なる。特許
請求の範囲内の組成物では前記の問題がいずれも克服さ
れている。 なお焼成雰囲気とじて選択した低酸素分圧
雰囲気Ｐｏ２ ；１．０ｘｌｏ−８ａｔ＋ は焼成温
度における銅の平衡酸素分圧より低（金属はほとんど酸
化しないと考えられる。
発明の効果
本発明によれば低酸素分圧雰囲気１０５０℃以下の焼成
で積層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ密
で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕな
との卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘電体
磁器組成物を得ることができる。
で積層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ密
で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕな
との卑金属材料を用いることが可能になる優れた誘電体
磁器組成物を得ることができる。
Claims (3)
- （１）Ｐｂ＿１＿＋＿ａ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）＿ｘ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿
１＿−＿ｘＯ＿２＿＋＿ａで表される組成式において、
ａは０．００１≦ａ≦０．１５の範囲にあり、かつｘは
０．３０≦ｘ≦０．６０の範囲にある誘電体磁器組成物
。 - （２）Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａよりなる群から選ばれた一つ以
上の元素により、Ｐｂを１５ｍｏｌ％以下置換したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘電体磁器組
成物。 - （３）ＭｎＯ＿２，ＣｏＯ，Ｃｕ＿２Ｏよりなる群から
選ばれた一つ以上の酸化物を０．４ｗｔ％以下添加した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-156810A JPH013045A (ja) | 1987-06-24 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-156810A JPH013045A (ja) | 1987-06-24 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643045A JPS643045A (en) | 1989-01-06 |
| JPH013045A true JPH013045A (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=
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