JPH02123720A - 低損失磁器コンデンサ - Google Patents
低損失磁器コンデンサInfo
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- JPH02123720A JPH02123720A JP27779688A JP27779688A JPH02123720A JP H02123720 A JPH02123720 A JP H02123720A JP 27779688 A JP27779688 A JP 27779688A JP 27779688 A JP27779688 A JP 27779688A JP H02123720 A JPH02123720 A JP H02123720A
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
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〕
本発明は低損失磁器コンデンサに係り、特に高誘電率の
上に誘電率の温度特性にすぐれ、且つ低損失で周波数依
存性及び電圧依存性が小さく、高信鎖性が得られる磁器
コンデンサに関するものである。
上に誘電率の温度特性にすぐれ、且つ低損失で周波数依
存性及び電圧依存性が小さく、高信鎖性が得られる磁器
コンデンサに関するものである。
近年、スイッチング電源の小形軽量化、高周波化とＣＲ
Ｔデイスプレーの高精細度化にともない、磁器コンデン
サの誘電損失（ｔａｎδ）が小さく誘電体磁器その物の
自己発熱も小さいことが重要視されてきた。
Ｔデイスプレーの高精細度化にともない、磁器コンデン
サの誘電損失（ｔａｎδ）が小さく誘電体磁器その物の
自己発熱も小さいことが重要視されてきた。
従来、高誘電率系の磁器誘電体組成物としては、ＢａＴ
ｉＯｓ系磁器が広く実用化されてきたが、この種のもの
は誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、特に高周波では著し
く誘電損失（ｔａｎδ）が大きくなる。
ｉＯｓ系磁器が広く実用化されてきたが、この種のもの
は誘電損失（ｔａｎδ）が大きく、特に高周波では著し
く誘電損失（ｔａｎδ）が大きくなる。
これらの問題に対処するために、５ｒＴｉ０３−ＰｂＴ
ＩＯｓ −Ｂｌ雪Ｏｓ −ＴｉＯｓ −ＭｇＴｉ０３系
の組成物が提案されてきた。
ＩＯｓ −Ｂｌ雪Ｏｓ −ＴｉＯｓ −ＭｇＴｉ０３系
の組成物が提案されてきた。
また、最近では磁器コンデンサの電極材にも従来から多
用されている銀に代わり、安価な銅やニッケルが使用さ
れるようになってきた。その中で銅については銀電極の
欠点とされるエレクトロ・マイグレーションもなく、信
鯨性も高いことや、比較的安価に電極形成が可能なこと
から有望な電極材と考えられている。
用されている銀に代わり、安価な銅やニッケルが使用さ
れるようになってきた。その中で銅については銀電極の
欠点とされるエレクトロ・マイグレーションもなく、信
鯨性も高いことや、比較的安価に電極形成が可能なこと
から有望な電極材と考えられている。
しかしながら銅電極の形成には、その酸化防止のため、
中性又は還元雰囲気中での焼付が必要であるため、従来
まで上記のような誘電体組成物では磁器自体が還元性雰
囲気によって還元され易く、所望の特性を得ることがで
きなかった。
中性又は還元雰囲気中での焼付が必要であるため、従来
まで上記のような誘電体組成物では磁器自体が還元性雰
囲気によって還元され易く、所望の特性を得ることがで
きなかった。
したがって本発明の目的は、このような問題点を改善し
た低損失の磁器コンデンサを提供することである。
た低損失の磁器コンデンサを提供することである。
前記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究の結果
、前記組成物系にＣｕｂ、ＣｏＯ、ＣｅＯ２の複合添加
物を添加することにより所望の低損失の磁器コンデンサ
が提供できることを見出した。
、前記組成物系にＣｕｂ、ＣｏＯ、ＣｅＯ２の複合添加
物を添加することにより所望の低損失の磁器コンデンサ
が提供できることを見出した。
即ち、５ｒＴｉ０９を３６．０〜７０．０重量％、Ｐｂ
ＴｉＯ３を０．０〜４０．０重量％、Ｂｉｘ Ｏ３を８
．０〜４０．０重量％、ＴｉＯｘを３．０〜２０．０重
量％、ＭｇＯを１．０〜１Ｏ００重量％の配合組成１０
０部に対し、添加物としてＣｕＯを０．０５〜０．７０
重量％、ＣｏｏとＣｅＯ！ｌを各々０．０５〜３．０重
量％添加する。
ＴｉＯ３を０．０〜４０．０重量％、Ｂｉｘ Ｏ３を８
．０〜４０．０重量％、ＴｉＯｘを３．０〜２０．０重
量％、ＭｇＯを１．０〜１Ｏ００重量％の配合組成１０
０部に対し、添加物としてＣｕＯを０．０５〜０．７０
重量％、ＣｏｏとＣｅＯ！ｌを各々０．０５〜３．０重
量％添加する。
これにより耐還元性に優れた誘電体磁器を得ることがで
き、この対向表面に銅電極を焼付け、高誘電率で誘電率
温度特性が小さく、自己発熱の原因となる誘電損失（ｔ
ａｎδ）の小さい高信頬性の磁器コンデンサを提供でき
る。
き、この対向表面に銅電極を焼付け、高誘電率で誘電率
温度特性が小さく、自己発熱の原因となる誘電損失（ｔ
ａｎδ）の小さい高信頬性の磁器コンデンサを提供でき
る。
本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
原料としてＳｒＣＯ３、ＴｉＯ２、ｐｂｏ、ＢｉｘＯ３
、ＭｇＣＯ５及び添加物が焼結後、第１表の組成比にな
るように秤量配合し、ボットミル中で湿式混合する。そ
の後脱水し、９００℃〜１１００℃で仮焼成した。次い
でこれを粉砕し、有機バインダーを加え、造粒した後直
径１６ｍｍ、厚み０．６鶴に加圧成型する。この成型物
を１１６０℃〜１２６０℃の範囲で２時間空気雰囲気中
で焼成した。
、ＭｇＣＯ５及び添加物が焼結後、第１表の組成比にな
るように秤量配合し、ボットミル中で湿式混合する。そ
の後脱水し、９００℃〜１１００℃で仮焼成した。次い
でこれを粉砕し、有機バインダーを加え、造粒した後直
径１６ｍｍ、厚み０．６鶴に加圧成型する。この成型物
を１１６０℃〜１２６０℃の範囲で２時間空気雰囲気中
で焼成した。
このようにして得られた磁器焼成体の両面に銅電極を焼
付けてコンデンサを作成し、測定用試料とした。
付けてコンデンサを作成し、測定用試料とした。
その後、それぞれの試料の誘電率εＳ、誘電損失ｔａｎ
δ（％）（測定周波数ＩＫＨｚ、１００に■２）、誘電
率温度特性変化率ΔＣ／Ｃ（％）、１２５℃の絶縁抵抗
の特性値を測定し、第１表に示した。
δ（％）（測定周波数ＩＫＨｚ、１００に■２）、誘電
率温度特性変化率ΔＣ／Ｃ（％）、１２５℃の絶縁抵抗
の特性値を測定し、第１表に示した。
以下余白
この第１表において、試料Ｎｏ、ｌ、２．６．８．９．
１０．１１．１２．１５．１６．１９．２１．２５．２
６．２７．２８は本発明の範囲外のものである。また第
１表に示す測定値の測定条件は次に示す通りである。
１０．１１．１２．１５．１６．１９．２１．２５．２
６．２７．２８は本発明の範囲外のものである。また第
１表に示す測定値の測定条件は次に示す通りである。
誘電率（εＳ） ；常温Ｉ ＫＨｚ誘電損失（ｔ
ａｎδ（χ））；常温Ｉ ＫＨ２，１００ＫＨ２誘電率
温度特性変化率；２０℃の誘電率基準にしくΔＣ／Ｃ（
χ）） −２５℃〜＋８５℃範囲の変化率 絶縁抵抗 ；１２５℃、５００Ｖ、１分値こ
の第１表において明らかに本発明の範囲内の試料は誘電
率が高（、誘電率温度特性変化率が良好であり、更にＩ
ＫＨｚ、１００にＨｚの誘電損失（ｔａｎδ）が小さく
、高温での絶縁抵抗が高い。
ａｎδ（χ））；常温Ｉ ＫＨ２，１００ＫＨ２誘電率
温度特性変化率；２０℃の誘電率基準にしくΔＣ／Ｃ（
χ）） −２５℃〜＋８５℃範囲の変化率 絶縁抵抗 ；１２５℃、５００Ｖ、１分値こ
の第１表において明らかに本発明の範囲内の試料は誘電
率が高（、誘電率温度特性変化率が良好であり、更にＩ
ＫＨｚ、１００にＨｚの誘電損失（ｔａｎδ）が小さく
、高温での絶縁抵抗が高い。
なお、本発明においてそれぞれの成分範囲を前記の如く
限定した理由は次の通りである。
限定した理由は次の通りである。
主成分においてＳｒＴｉＯ３が３０．０重量％以下にお
いてはＩＫＨｚ誘電損失と誘電率温度特性変化率が大き
く（例えば第１表試料Ｎｏ、８参照）、また７０゜０重
量％以上では誘電率が１０００以下と小さ（なる（例え
ば前記Ｎｏ、ｔＯ参照）。
いてはＩＫＨｚ誘電損失と誘電率温度特性変化率が大き
く（例えば第１表試料Ｎｏ、８参照）、また７０゜０重
量％以上では誘電率が１０００以下と小さ（なる（例え
ば前記Ｎｏ、ｔＯ参照）。
ＰｂＴｉＯ３は０．０重量％でも１０００以上の誘電率
を有する（例えば前記Ｎｏ、７参照）ものの、４０．０
重量％以上ではＩ ＫＨｚ誘電率損失（ｔａｎδ）と誘
電率温度特性変化率が大きくなる（例えば前記ＮＯ４１
参照）。
を有する（例えば前記Ｎｏ、７参照）ものの、４０．０
重量％以上ではＩ ＫＨｚ誘電率損失（ｔａｎδ）と誘
電率温度特性変化率が大きくなる（例えば前記ＮＯ４１
参照）。
Ｂｉ２Ｏ３は４０．０重量％以上では誘電率が１０００
以下となり（例えば前記Ｎ００６参照）、８゜０重量％
以下では誘電率温度特性変化率が大きくなる（例えば前
記Ｎｏ、９参照）。
以下となり（例えば前記Ｎ００６参照）、８゜０重量％
以下では誘電率温度特性変化率が大きくなる（例えば前
記Ｎｏ、９参照）。
Ｔｉｅ！は３．０重量％以下ではＩ ＫＨｚ誘電損失が
太き（なり（例えば前記Ｎｏ、１２参照） 、２０．０
重量％以上では誘電率温度特性変化率が大きくなる（例
えば前記Ｎｏ、１５参照）。
太き（なり（例えば前記Ｎｏ、１２参照） 、２０．０
重量％以上では誘電率温度特性変化率が大きくなる（例
えば前記Ｎｏ、１５参照）。
ＭｇＯは１．０重量％以下では誘電率が小さく （例え
ば前記Ｎｏ、１１参照）また焼けずらくなり、１０．０
重量％以上でも、誘電率が１０００以下となる（例えば
前記Ｎｏ、２８参Ｍ）。
ば前記Ｎｏ、１１参照）また焼けずらくなり、１０．０
重量％以上でも、誘電率が１０００以下となる（例えば
前記Ｎｏ、２８参Ｍ）。
なお添加物ＣｕＯは主組成１００部に対して０．７ＯＸ
量％以上では誘電率が１０００以下と小さくなり（例え
ば前記Ｎｏ、１９参照”） 、０．０５重量％以下では
誘電率温度特性が大きくなるととに１００ ＫＨｚの誘
電損失（ｔａｎδ）が大きいく例えば前記ＮＯ６２、Ｎ
ｏ、２７参照）。
量％以上では誘電率が１０００以下と小さくなり（例え
ば前記Ｎｏ、１９参照”） 、０．０５重量％以下では
誘電率温度特性が大きくなるととに１００ ＫＨｚの誘
電損失（ｔａｎδ）が大きいく例えば前記ＮＯ６２、Ｎ
ｏ、２７参照）。
またＣｏｏ、Ｃｅ０ｔは主組成１００部に対し、各々０
．０５重量％以下では還元雰囲気に対して還元されたと
いう添加効果がなくなり、３．０重量％以上では還元性
雰囲気に対しての効果は変わらないが、誘電率が１００
０以下となる（例えば前記Ｎ００２５．２６参照）。
．０５重量％以下では還元雰囲気に対して還元されたと
いう添加効果がなくなり、３．０重量％以上では還元性
雰囲気に対しての効果は変わらないが、誘電率が１００
０以下となる（例えば前記Ｎ００２５．２６参照）。
なお、Ｃｏｏ、Ｃｅ０ｔを添加することにより、第３図
に示す如く、高温での絶縁抵抗（ＩＲ）を著しく改善す
ることができた。
に示す如く、高温での絶縁抵抗（ＩＲ）を著しく改善す
ることができた。
第３図は温度と絶縁抵抗との関係を示し、Ｎ。
２１．２２．２７は、いずれも第１表の試料ＮＯのもの
を示している。即ち、高温での絶縁抵抗（ＩＲ）が高い
ということは、磁器そのものが均−且つ高い絶縁力を有
していることであり、信頼性に優れていることを示して
いる。
を示している。即ち、高温での絶縁抵抗（ＩＲ）が高い
ということは、磁器そのものが均−且つ高い絶縁力を有
していることであり、信頼性に優れていることを示して
いる。
ところで、第１図はＣｕＯを添加混合したときの誘電率
と誘電率温度特性変化率を示すものであり、第１表の試
料Ｎｏ、１６ （ＣｕＯが０．０重量％）、１７．１８
．１９ （同じ＜Ｏ，ＳＯ重量％）の状態を示す。これ
からもＣｕＯの前記限定理由が明らかである。即ち、０
．０５重量％より少な（なると誘電率温度特性変化率が
急激に大きくなり、０．８重量％以上では誘電率が１０
００以下と小さくなる。
と誘電率温度特性変化率を示すものであり、第１表の試
料Ｎｏ、１６ （ＣｕＯが０．０重量％）、１７．１８
．１９ （同じ＜Ｏ，ＳＯ重量％）の状態を示す。これ
からもＣｕＯの前記限定理由が明らかである。即ち、０
．０５重量％より少な（なると誘電率温度特性変化率が
急激に大きくなり、０．８重量％以上では誘電率が１０
００以下と小さくなる。
また、第２図はＣｕＯ添加添加量側波数と誘電損失特性
を示すものであり、前記試料Ｎｏ、１６．１７．１８．
１９に対するものを示している。
を示すものであり、前記試料Ｎｏ、１６．１７．１８．
１９に対するものを示している。
第２表
第２表は、第１表の試料Ｎｏ、２２の組成を用いて銀電
極品と、本発明の銅電極品の特性比較を示したものであ
る。
極品と、本発明の銅電極品の特性比較を示したものであ
る。
第２表において、コンデンサ自己発熱温度は印加電圧２
０００Ｖ、周波数が６８Ｋｔｌｚ、製品の表面温度を周
囲温度とした状態でのものである。耐湿負荷試験は、温
度６０℃で湿度を９０〜９５％とし、印加電圧１５００
Ｖにおいて３０ケの試料を試験して、３０００時間まで
に故障した数を示す。
０００Ｖ、周波数が６８Ｋｔｌｚ、製品の表面温度を周
囲温度とした状態でのものである。耐湿負荷試験は、温
度６０℃で湿度を９０〜９５％とし、印加電圧１５００
Ｖにおいて３０ケの試料を試験して、３０００時間まで
に故障した数を示す。
この第２表より明らかなように、銅電極を焼付けたもの
は、誘電率温度特性、自己発熱温度、信頼性等において
銀電極を使用したものより大幅な特性向上ができる。
は、誘電率温度特性、自己発熱温度、信頼性等において
銀電極を使用したものより大幅な特性向上ができる。
第４図は本発明の誘電体磁器組成物範囲である第１表の
試料Ｎｏ、２２の組成物に対して銀電極品と銅電極品に
ＡＣ電圧６０Ｈｚを印加したときのＡＣ電圧値と誘電損
失を示すものである。これにより銅電極の方が電圧依存
性が小さく、これからも銅電極品のメリットがわかる。
試料Ｎｏ、２２の組成物に対して銀電極品と銅電極品に
ＡＣ電圧６０Ｈｚを印加したときのＡＣ電圧値と誘電損
失を示すものである。これにより銅電極の方が電圧依存
性が小さく、これからも銅電極品のメリットがわかる。
なお上記実施例の中で出発原料をそれぞれＳｒＴｉＯ３
、ＰｂＴｔｏ３ 、ＭｇＴｉＯ３、Ｂｉ＊Ｏｓ・ｎＴｉ
Ｏ２のように、各成分を予め作成してこれらを配合して
もよく、またｐｂｏはＰｂ３Ｏ４、ＣｏｏはＣＯ３０４
、ＭｇＣ０３はＭｇＯまたは他の化合物でも焼結後に前
記の組成になるものであれば同様の特性が得られるもの
である。
、ＰｂＴｔｏ３ 、ＭｇＴｉＯ３、Ｂｉ＊Ｏｓ・ｎＴｉ
Ｏ２のように、各成分を予め作成してこれらを配合して
もよく、またｐｂｏはＰｂ３Ｏ４、ＣｏｏはＣＯ３０４
、ＭｇＣ０３はＭｇＯまたは他の化合物でも焼結後に前
記の組成になるものであれば同様の特性が得られるもの
である。
本発明により、５ｒＴｉＯ３−ＰｂＴｉＯｓ −ＭｇＴ
ｔＯ３−ＢｉｔＯ３−ＴｉＯ２系組成物に新たに添加物
としてＣＬＩＯ％ Ｃ００％ Ｃｅ０ｉを混合すること
により、銅電極焼付の際の還元雰囲気にも磁器が還元さ
れることもなく、更に銅電極により高誘電率で誘電率温
度特性変化率を改善し、更に高周波においての誘電損失
及び、誘電損失（ｔａｎδ）の電圧依存性の小さい高信
顛性の磁器コンデンサが得られる。
ｔＯ３−ＢｉｔＯ３−ＴｉＯ２系組成物に新たに添加物
としてＣＬＩＯ％ Ｃ００％ Ｃｅ０ｉを混合すること
により、銅電極焼付の際の還元雰囲気にも磁器が還元さ
れることもなく、更に銅電極により高誘電率で誘電率温
度特性変化率を改善し、更に高周波においての誘電損失
及び、誘電損失（ｔａｎδ）の電圧依存性の小さい高信
顛性の磁器コンデンサが得られる。
第１図は、第１表の試料Ｎｏ、１６．１７．１８．１９
のＣｕＯ添加混合したときの誘電率（εＳ）と誘電率温
度特性変化率（６０％）を示すもの、第２図は、試料Ｎ
ｏ、１６．１７．１８．１９のＣｕＯ添加混合したとき
の誘電損失（ｔａｎδ）の周波数特性を示すもの、 第３図は、試料Ｎｏ、２１．２２．２７のＣｏｏ、Ｃｅ
Ｏ＊を添加混合したときの温度に対しての絶縁抵抗特性
（ＩＲ）を示すもの、 第４図は、本発明の誘電体磁器組成物範囲に対して、銀
電極と銅電極を焼付形成した試料の誘電１員失（ｔａｎ
δ）の電圧特性を示す。 特許出願人 ティーデイ−ケイ株式会社代理人弁理士
山 谷 晧 榮（外１名）第 ＣｔｔＯ冷加量（重量２） 図ＣＵＯな量別誘電卑１誘電キ艦度希・上第
のＣｕＯ添加混合したときの誘電率（εＳ）と誘電率温
度特性変化率（６０％）を示すもの、第２図は、試料Ｎ
ｏ、１６．１７．１８．１９のＣｕＯ添加混合したとき
の誘電損失（ｔａｎδ）の周波数特性を示すもの、 第３図は、試料Ｎｏ、２１．２２．２７のＣｏｏ、Ｃｅ
Ｏ＊を添加混合したときの温度に対しての絶縁抵抗特性
（ＩＲ）を示すもの、 第４図は、本発明の誘電体磁器組成物範囲に対して、銀
電極と銅電極を焼付形成した試料の誘電１員失（ｔａｎ
δ）の電圧特性を示す。 特許出願人 ティーデイ−ケイ株式会社代理人弁理士
山 谷 晧 榮（外１名）第 ＣｔｔＯ冷加量（重量２） 図ＣＵＯな量別誘電卑１誘電キ艦度希・上第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＳｒＴｉＯ＿３ ３０．０〜７０．０重量％ ＰｂＴｉＯ＿３ ０．０〜４０．０重量％ Ｂｉ＿２Ｏ＿３ ８．０〜４０．０重量％ ＴｉＯ＿２ ３．０〜２０．０重量％ ＭｇＯ １．０〜１０．０重量％ 上記配合組成１００部に対して添加物ＣｕＯ０．０５〜
０．７０重量％、ＣｏＯ、ＣｅＯ＿２を各々０．０５〜
３．０重量％添加混合した磁器誘電体組成物の対向表面
にＣｕを主体とする焼付電極を形成することを特徴とす
る低損失磁器コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27779688A JPH0670944B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 低損失磁器コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27779688A JPH0670944B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 低損失磁器コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123720A true JPH02123720A (ja) | 1990-05-11 |
| JPH0670944B2 JPH0670944B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17588404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27779688A Expired - Lifetime JPH0670944B2 (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 低損失磁器コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670944B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777109B2 (en) | 2001-09-14 | 2004-08-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic capacitor |
| JP2015051909A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 誘電体磁器組成物及びそれを含む積層セラミックキャパシタ |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP27779688A patent/JPH0670944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777109B2 (en) | 2001-09-14 | 2004-08-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic capacitor |
| JP2015051909A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 誘電体磁器組成物及びそれを含む積層セラミックキャパシタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670944B2 (ja) | 1994-09-07 |
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