JPH0153494B2 - - Google Patents
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- JPH0153494B2 JPH0153494B2 JP8963283A JP8963283A JPH0153494B2 JP H0153494 B2 JPH0153494 B2 JP H0153494B2 JP 8963283 A JP8963283 A JP 8963283A JP 8963283 A JP8963283 A JP 8963283A JP H0153494 B2 JPH0153494 B2 JP H0153494B2
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、拡散処理及びセラミツクの緻密化
（セラミツク内部の空孔が０のときの密度（理論
密度）に対する実際の密度の比である理論密度比
が99％TD（Theoretical Density）以上の場合）
が同時に行なえる粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サの製造方法に関する。
（セラミツク内部の空孔が０のときの密度（理論
密度）に対する実際の密度の比である理論密度比
が99％TD（Theoretical Density）以上の場合）
が同時に行なえる粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サの製造方法に関する。
従来例の構成とその問題点
粒界絶縁型半導体磁器コンデンサは、半導体化
結晶間の粒界領域を高抵抗化し、結晶粒界に誘電
体層を設けたものである。この粒界層型は結晶粒
界近傍の10-2〜数μｍを利用するものであり、結
晶粒界の状態にてコンデンサ特性が左右される。
従来の方式だと結晶粒界周辺部に空孔の集合等が
みられ結晶粒界の結合強度が弱く、結晶粒界に誘
電体層を設けた場合、誘電体層の厚みのバラツキ
や誘電体層の強度が弱く、耐電圧特性、誘電損失
等が悪いものであつた。
結晶間の粒界領域を高抵抗化し、結晶粒界に誘電
体層を設けたものである。この粒界層型は結晶粒
界近傍の10-2〜数μｍを利用するものであり、結
晶粒界の状態にてコンデンサ特性が左右される。
従来の方式だと結晶粒界周辺部に空孔の集合等が
みられ結晶粒界の結合強度が弱く、結晶粒界に誘
電体層を設けた場合、誘電体層の厚みのバラツキ
や誘電体層の強度が弱く、耐電圧特性、誘電損失
等が悪いものであつた。
また、熱間静水圧プレス（HIP）後、拡散処理
をする粒界絶縁型半導体磁器コンデンサもある
が、拡散処理工程、熱間静水圧プレス工程と別々
にあるためコスト高となる（熱間静水圧プレスの
参考文献：産業技術センター発行“セラミツクス
材料技術集成”P684〜P688）。
をする粒界絶縁型半導体磁器コンデンサもある
が、拡散処理工程、熱間静水圧プレス工程と別々
にあるためコスト高となる（熱間静水圧プレスの
参考文献：産業技術センター発行“セラミツクス
材料技術集成”P684〜P688）。
発明の目的
本発明は従来の欠点を除去し、高い耐電圧特
性、低い誘電損失、優れた機能特性、さらには製
造工程短縮によるコストの低減を可能にする粒界
絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
性、低い誘電損失、優れた機能特性、さらには製
造工程短縮によるコストの低減を可能にする粒界
絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明の製造方法
は、粒界絶縁型半導体磁器の表面に拡散剤成分を
付着し、前記拡散成分中の有機成分を熱処理によ
り除去した後、耐熱性多孔質容器中にパツキング
材とともに前記半導体磁器を投入して拡散温度に
て熱間静水圧プレスするもので、高い耐電圧特
性、低い誘電損失、優れた機械特性、さらにコス
トの低域を可能な粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを得ることができた。
は、粒界絶縁型半導体磁器の表面に拡散剤成分を
付着し、前記拡散成分中の有機成分を熱処理によ
り除去した後、耐熱性多孔質容器中にパツキング
材とともに前記半導体磁器を投入して拡散温度に
て熱間静水圧プレスするもので、高い耐電圧特
性、低い誘電損失、優れた機械特性、さらにコス
トの低域を可能な粒界絶縁型半導体磁器コンデン
サを得ることができた。
実施例の説明
以下、本発明について一実施例とともに説明す
る。試料の調整工程では、半導体磁器組成とし
て、工業用原料SrCO3粉末（純度99.9％以上）、
TiO2粉末（純度99.9％以上）、及び市販の試薬特
級Nb2O5の各粉末を第１表の組成比になるよう配
合し、ウレタン内張ポツトを用いて湿式混合し、
乾燥した後1200℃の温度で仮焼成した。
る。試料の調整工程では、半導体磁器組成とし
て、工業用原料SrCO3粉末（純度99.9％以上）、
TiO2粉末（純度99.9％以上）、及び市販の試薬特
級Nb2O5の各粉末を第１表の組成比になるよう配
合し、ウレタン内張ポツトを用いて湿式混合し、
乾燥した後1200℃の温度で仮焼成した。
第１表
半導体磁器組成（モル％）
SrCO3 TiO2 Nb2O5
50.10 49.85 0.05
この仮焼物を湿式粉粋し、乾燥した後、ポリビ
ニルアルコール水溶液をバインダにして混合し、
32メツシユパスに整粒した。この整粒粉を直径13
mm厚さ0.5mmの円板形に1t／cm2の加圧力で成型し、
これらの成形体を空気中1000℃で加圧処理した後
に、90％N2−10％H2の混合ガス気流中において
1350℃の温度で３時間焼成し半導体磁器を得た。
ニルアルコール水溶液をバインダにして混合し、
32メツシユパスに整粒した。この整粒粉を直径13
mm厚さ0.5mmの円板形に1t／cm2の加圧力で成型し、
これらの成形体を空気中1000℃で加圧処理した後
に、90％N2−10％H2の混合ガス気流中において
1350℃の温度で３時間焼成し半導体磁器を得た。
次に拡散剤として、組成としてはBi2O3−Cu2O
−ZnO系よりなる酸化物粉末をペースト状にした
ものを用い、前記半導体磁器素子表面にむらなく
塗布した。然る後に、大気中300℃にて有機成分
を除去する。以上のように拡散剤無機成分を付着
させた半導体磁器素子を耐熱性容器（一般には、
アルミナ、ジルコニア、コグネシア系の多孔質の
容器）中にパツキング材とともに投入し、Arガ
ス雰囲気、1200℃（拡散温度）−2000気圧下で熱
間静水圧プレスした。また、従来品として、拡散
剤を塗布した半導体磁器素子を大気中で1200℃に
て拡散処理したサンプルを作成した。
−ZnO系よりなる酸化物粉末をペースト状にした
ものを用い、前記半導体磁器素子表面にむらなく
塗布した。然る後に、大気中300℃にて有機成分
を除去する。以上のように拡散剤無機成分を付着
させた半導体磁器素子を耐熱性容器（一般には、
アルミナ、ジルコニア、コグネシア系の多孔質の
容器）中にパツキング材とともに投入し、Arガ
ス雰囲気、1200℃（拡散温度）−2000気圧下で熱
間静水圧プレスした。また、従来品として、拡散
剤を塗布した半導体磁器素子を大気中で1200℃に
て拡散処理したサンプルを作成した。
このようにして得られた粒界絶縁型半導体磁器
の円板形素子の両面にAg電極を焼付けてコンデ
ンサ素子とし、誘電率εa（測定周波数1KHz）、誘
電体損失tanδ（1KHz）、昇圧破壊電圧Vb（Ｖ／mm）
及び500ｇ荷重を15秒間かけた際のビツカース硬
度Hv（Kg／mm2）を測定した。その結果を第１図〜
第３図及び第２表に示す。第１図から第３図にお
いて、１は拡散処理後の粒界絶縁型半導体磁器を
粉砕した粒子をパツキング材として使用した場合
のεa、tanδ、Vbを示し、２は前記従来品のそれ
らを示し、パツキング材としてはZrO2を用いた
（特公昭60−8991号公報）。
の円板形素子の両面にAg電極を焼付けてコンデ
ンサ素子とし、誘電率εa（測定周波数1KHz）、誘
電体損失tanδ（1KHz）、昇圧破壊電圧Vb（Ｖ／mm）
及び500ｇ荷重を15秒間かけた際のビツカース硬
度Hv（Kg／mm2）を測定した。その結果を第１図〜
第３図及び第２表に示す。第１図から第３図にお
いて、１は拡散処理後の粒界絶縁型半導体磁器を
粉砕した粒子をパツキング材として使用した場合
のεa、tanδ、Vbを示し、２は前記従来品のそれ
らを示し、パツキング材としてはZrO2を用いた
（特公昭60−8991号公報）。
第２表
Hv（Kg／mm2）
本発明試料 1000
従来試料 740
本発明による試料を従来試料と比較すると、
εaで約60％、Vbで約40％、Hvで約30％アツプ
し、tanδでは約60％ダウンするなどの優れたコン
デンサ特性が得られた。
εaで約60％、Vbで約40％、Hvで約30％アツプ
し、tanδでは約60％ダウンするなどの優れたコン
デンサ特性が得られた。
なお、耐熱酸化物粒子への拡散剤のBi2O3−
Cu2O−ZnO系無機成分の含有量が0.1モル％未満
の場合はtanδ、Vbが悪化し、70モル％を超える
とεaが低下する。また、パツキング材が耐熱性
酸化物粒子のみを用いた場合、tanδ、Vbが悪化
するが、従来品にくらべると優れており、また
εaは高目に出るなど有益な面が多い。
Cu2O−ZnO系無機成分の含有量が0.1モル％未満
の場合はtanδ、Vbが悪化し、70モル％を超える
とεaが低下する。また、パツキング材が耐熱性
酸化物粒子のみを用いた場合、tanδ、Vbが悪化
するが、従来品にくらべると優れており、また
εaは高目に出るなど有益な面が多い。
また、従来の拡散処理前後に熱間静水圧プレス
する方式に比べ、本発明は当社比ではあるが、コ
ストが10％低減する。
する方式に比べ、本発明は当社比ではあるが、コ
ストが10％低減する。
本発明では、パツキング材として粒界絶縁型半
導体磁器を粉砕した粒子を用いたが、Al2O3、
SiO2、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3等耐熱性酸化
物を用いても同等の結果が出る。
導体磁器を粉砕した粒子を用いたが、Al2O3、
SiO2、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3等耐熱性酸化
物を用いても同等の結果が出る。
発明の効果
以上本発明によれば、次のような効果がもたら
される。
される。
(1) 論理密度比99％TD以上の高密度セラミツク
スが得られる。
スが得られる。
(2) コンデンサの特性が向上し、安定化する。
(3) 製造コストが低減する。
(4) 結晶粒界に析出した空孔がなくなり、結晶粒
界強度等が強化できる。
界強度等が強化できる。
このように、本発明の粒界絶縁型半導体磁器コ
ンデンサの製造方法は非常に優れた性能を備えて
おり、工業的量産化においても著しく安定であ
り、産業的価値の大なるものである。
ンデンサの製造方法は非常に優れた性能を備えて
おり、工業的量産化においても著しく安定であ
り、産業的価値の大なるものである。
第１図は本発明の実施例を説明するためのパツ
キング材中の拡散剤無機成分量とεaの関係を示
すグラフ、第２図はパツキング材中の拡散剤無機
成分量とtanδの関係を示すグラフ、第３図はパツ
キング材中の拡散剤無機成分量とVbの関係を示
すグラフである。
キング材中の拡散剤無機成分量とεaの関係を示
すグラフ、第２図はパツキング材中の拡散剤無機
成分量とtanδの関係を示すグラフ、第３図はパツ
キング材中の拡散剤無機成分量とVbの関係を示
すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粒界絶縁型半導体磁器の表面に拡散剤成分を
付着し、前記拡散成分中の有機分を熱処理により
除去した後、耐熱性多孔質容器内にパツキング材
とともに前記半導体磁器を投入して拡散温度にて
熱間静水圧プレスすることを特徴とする粒界絶縁
型半導体磁器コンデンサの製造方法。 ２ パツキング材として、拡散処理後の粒界絶縁
型半導体磁器を粉砕した粒子を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の粒界絶縁型半
導体磁器コンデンサの製造方法。 ３ パツキング材として、耐熱性酸化物粒子を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法。 ４ パツキング材として、耐熱性酸化物粒子に拡
散剤の無機成分を合計0.1〜70モル％含ませるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒界
絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8963283A JPS59214211A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8963283A JPS59214211A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59214211A JPS59214211A (ja) | 1984-12-04 |
| JPH0153494B2 true JPH0153494B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=13976136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8963283A Granted JPS59214211A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59214211A (ja) |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8963283A patent/JPS59214211A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59214211A (ja) | 1984-12-04 |
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