JPH02263760A

JPH02263760A - 温度補償用誘電体磁器組成物

Info

Publication number: JPH02263760A
Application number: JP1085161A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Kikuchi; 信明菊地; Masahiko Konno; 正彦今野; Tadashi Ogasawara; 正小笠原; Shoichi Iwatani; 昭一岩谷
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-10-26

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は温度補償用誘電体磁器組成物に係り、〔発明が
解決しようとする課題〕ところがこれらの電極材料は高価であるため、結果的に
積層チップコンデンサのコストを著しく高くすることに
なる。

内部電極の電極材料として、コストの安い恨−パラジウ
ム（Ａｇ−Ｐｄ）合金を使用すれば、安いコストで積層
チップコンデンサの製造が可能である。

しかし、この場合には、誘電体材料の焼成温度は、銀（
Ａｇ）の薫発等が起きないように１２００℃以下に下げ
る必要がある。

ところが、従来の誘電体材料では、焼成温度を下げると
誘電率や絶縁抵抗（■・Ｒ）が低下し、素子の信頬性等
で満足な特性が得られないという問題点があった。

従って、本発明の目的は、高いＱ値を有し、高誘電率、
高絶縁抵抗であって、かつ誘電率の温度係数が小さい誘
電体磁器の本焼成温度を、従来のものより約１４０℃〜
３００℃低下させた焼結性良好な誘電体磁器組成物を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては誘電体磁器
組成物として、ＢａＯ：　　１．０　ｍｏ１％〜１５．０　ｍｏ１％Ｔ
ｔＯｚ　　：　　５０．０ｍｏｌ％〜６７．５　ｎｏ１
％Ｎｄｚ　Ｏ３：　　２０．０ｍｏｌ％〜４７．５　ｍ
ｏ１％の合計が１００部から成る主成分に対して、副成
分としてＭｎＯをＯ−０，３ｗｔ％、Ｐ　ｂｓ　Ｇｅ＋
　Ｏｒ　１を２〜２０−ｔ％、ＴｉＯ□を０〜１０賀ｔ
％添加含有することを特徴とする誘電体磁器組成物を用
いるものである。

〔作用〕

これにより、高誘電率、高絶縁抵抗である上、誘電率の
温度係数が小さく、焼成温度が従来より低いにも拘らず
、焼結性良好な誘電体磁器組成物を提供できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明の誘電体磁器組成物を得るため、出発原料として
、Ｂ　ａ　ＣＯ：ｌ、Ｔ　ｉ　Ｏｚ、Ｎ　ｄ　２０３、
ＭｎＣ０１、Ｐ　ｂｏ　、　ＧｅＯ２、Ｓ　ｔ　Ｏｚの
各粉末を用いる。なお、これらの原料粉末は純度９５％
のＮ　ｄ　ｚ　Ｏ３を除いて何れも純度９８％以上のも
のを使用する。

次に、誘電体磁器組成物の主成分となるＢａＣＯ３、Ｔ
　ｉ　Ｏｚ、Ｎ　ｄ　ｚ　Ｏ：ｌと添加物となるＭｎＣ
０゜の各粉末を後掲の第１表の組成範囲となるように秤
量し、これをボールミル中で温式混合処理する。

さらに、この混合物を脱水乾燥し、直径６０９ｎ、高さ
５０ｍの円柱状に加圧成形し、１１００℃〜１２００℃
の温度条件で２時間空気中で仮焼成を行う。その後、こ
の仮焼成物を更に粉砕する。

この粉砕粉末に、副成分としてＰｂ５Ｇｅ：＋０＋＋と
ＴｉＯ□を第１表の組成範囲となるように秤量し、これ
を再度ボールミル中で温式混合処理を行う。

脱水乾燥後に、粘結剤としてポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）を適当量加え、約３ｔ／ｃｍ”の圧力を加えて直
径１６．５ｍφ、厚み０．６　ｗの円板に加圧、成形し
た後、９００℃〜】３００°Ｃの温度条件で２時間本焼
成する。

このようにして得られた各誘電体磁器組成物の両端面に
銀電極を焼き付けて磁器コンデンサとする。

これらの磁器コンデンサ試料の誘電率（εＳ）、Ｑ、誘
電率の温度係数（Ｔ　−Ｃ）　、ＰＰＭ／’Ｃ１絶縁抵
抗（１−Ｒ）等を測定し、得られた結果を第１表に示す
。

第１表においては、Ｔ−Ｃは＋２０℃を基準として＋２
０℃〜８５℃の温度範囲で、周波数１ＫＨｚの条件で測
定した。また、本焼成時の焼成温度及び焼結性について
も併記した。さらに第１表中、試料番号に○印をイ１し
たものは本発明の範囲内のものであり、×印を付したも
のは本発明の範囲外のものである。

以下余白第１表から、本発明の誘電体磁器組成物では、誘電率（
６ｇ）　、Ｑ値が高くなり、絶縁抵抗（Ｉ・Ｒ）も高い
上に誘電率の温度係数が小さく、しかも焼成温度が９０
０℃〜１１６０℃と従来のものより１４０℃〜４００℃
も低くすることができ、焼結性も良好なものが得られる
ことが明らかである。

次に、本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲の限定理由
について第１表と第１図を用いて説明する。

第１図は、本発明の誘電体磁器組成物におけるＰｂ５Ｇ
ｅｔＯ＋＋とＴｉＯ□の添加量と焼成温度の関係図であ
る。

先ず、ＢａＯが１．０ｍｏｌ％以下では誘電率εＳが小
さく、誘電率の温度係数（Ｔ−Ｃ）が＋側へ大きくなり
、実用的でない（第１表Ｎｏ２２〜２４参照）。

一方、ＢａＯが１５．０ｍｏｌ％以上になると、Ｑが小
さくなる（第１表Ｎｏ１〜３参照）。

次に、Ｔｉ０１が５０．０ｍｏｌ％より少ないと、焼結
性が悪く、誘電率（εＳ）も低い（第１表Ｎ。

９．１５．２１参照）。

また、ＴｉＯ□が６７．５ｍｏｌ％以上では、誘電率（
εＳ）が小さく、Ｑ値が小さい（第１表Ｎｏ４．１０．
１６参照）。

Ｎｄ０３７ｚが２０．Ｏｗｏ１％以下では、Ｑ値が小さ
くなり、（第１表Ｎｏ４．４参照）　、４７．５ｍｏｌ
％を超えると、焼結性が悪く誘電率（εＳ）も低い（第
１表Ｎ０２１参照）。

また、Ｍ　ｎ　Ｏは全く添加しなくても実用的には問題
ないが、０．３　ｖａｔ％まで添加することにより絶縁
抵抗（１−Ｒ）が向上し、誘電率の温度係数（Ｔ・Ｃ）
も有利になる。

しかし、添加量が０．３　ｗｔ％を超えると、焼結性が
悪く、緻密な磁器組成物が得られない（第１表Ｎｏ５−
３．１９−３参照）。

Ｐｂ５Ｇｅ３０ｔｔとＴｉＯ□の添加量は焼成温度に影
響するが、第１図からも明らがな如く、ｐｂｓｃｅ、ｏ
、、が２ｗｔ％より少ないと、焼成温度が１２００℃以
上と低くならず、本発明の目的に合致しない（第１表Ｎ
ｏ５−４．５−５．１９−４．１９−５及び第１図参照
）。

また、Ｐｂ５Ｇｅ＋Ｏ＋＋の添加量が２０−ｔ％より多
くなると、焼成温度は低下するが、焼結性が悪くなるば
かりでなく、電気特性も非常に悪くなり、緻密な誘電体
磁器組成物が得られなくなる（第１表Ｎｏ５−１０．１
９−１０参照）。更に、ＧｅＯ７原料が高価なものであ
るため、製品コスト高につながる。

Ｔｉｅ、はＰ　ｂ５　Ｇ１３３０　ｔ　１と併用して使
用することにより、焼結温度の低下に更に効果があり、
全く添加しなくても実用上問題はないが、１０ｗｔ％を
超える添加では緻密な誘電体磁器組成物にはならず、誘
電率が著しく小さくなる（第１表Ｎｏ５−１５．１９−
１５参照）。

なお、第２図は、本発明に係る誘電体磁器組成物の主成
分の組成範囲を示す三成分系図である。

この成分図に示した主成分の範囲内に副成分として、Ｍ
ｎ○を０〜０．３　ｗｔ％、Ｐｂ５ＧｅｓＯｔ＋を２〜
２０−ｔ％、Ｔｉｅ、を０〜ｌＯ詩ｔ％添加含有させた
のが本発明である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のような組成の誘電体磁器
組成物を用いることにより、温度補償用誘電体磁器組成
物として優れた特性を有する磁器組成物を、焼成温度が
従来のものより１４０　’Ｃ〜４００℃も低くすること
ができる。

従って、例えば、８０ｗｔ％Ａｇ〜２０ｗｔ％Ｐｄの合
金を内部電極とする温度補償用積層チップコンデンサ等
を低コストで製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温度補償用誘電体磁器組成物のＰ
ｂ、Ｇｅ、ＯＩＩとＴｉＯ□の添加量と焼成温度の関係
図、第２図は本発明に係る温度補償用誘電体磁器組成物の主
成分の組成範囲を示す三成分系図である。ｈ巧ｅ３０ｔｔとＴｊｏ２の添加量と大乞威届度の閲憬
図４Δい一一一一一一ン−２０２（モノＵ％）

Claims

【特許請求の範囲】温度補償用誘電体磁器組成物として、ＢａＯ１．０ｍｏｌ％〜１５．０ｍｏｌ％ＴｉＯ＿２５０．０ｍｏｌ％〜６７．５ｍｏｌ％Ｎｄ＿
２Ｏ＿３２０．０ｍｏｌ％〜４７．５ｍｏｌ％以上の合
計が１００部から成る主成分に対して、副成分として、ＭｎＯ０〜０．３ｗｔ％と、Ｐｂ＿５Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿１２〜２０ｗｔ％と、ＴｉＯ
＿２０〜１０ｗｔ％を添加含有したことを特徴とする温度補償用誘電体磁器組
成物。