JPH02296768A - 温度補償用誘電体磁器組成物 - Google Patents

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、〔従来の
技術〕 電子回路のコンデンサ用の材料等として用いられる誘電
体材料のうち、温度補償用誘電体材料としては、従来、
ＣａＴ　ｔｏ、−ＭｇＴ　ｉｏ３系磁器組成物や、Ｃａ
　Ｔ　ｉ　Ｏｗｌ　　Ｍｇ　Ｔ　ｉ　０３　　Ｌ　ａｚ
ｏ＝・２　Ｔ　ｉ　Ｏｚ系磁器組成物が用いられていた
。

これらの磁器組成分は、本焼成温度が１３Ｏ０℃〜１３
４０℃と比較的高温であるため、積層チップコンデンサ
のように内部に電極を有するような構造のコンデンサを
製造する場合、内部電極には高温に耐える電極材料とし
てパラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ＞、白金（ｐｔ）また
はその合金等を使用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述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。

内部電極材料として、安価な銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐ
ｄ）合金を使用すると、積層チップコンデンサのコスト
を下げることが可能となるが、この場合には、誘電体材
料の焼成温度をＡｇの蒸発等が起きないように、１２０
０℃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（Ｉ−Ｒ）が低下し、素子の信頼性等
で満足な特性が得られないという問題点を有していた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
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く、しかも本焼成温度を従来
のものより約１４０℃〜３Ｏ０℃低下させることができ
る焼結性の良好な誘電体磁器組成物を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するため、本発明においては、誘電体
組成物として、 Ｂ　ａ　Ｏ１，０ｎｏ＋χ　〜１５．０　ｍｏｌχＴ　
ｉ　Ｏ２５０，Ｏｍｏｌχ　〜６７．５　ｍｏｌχＮ　
ｄ　Ｏ３／２　２０．０　ｍｏｌχ　〜４７．５　ｍｏ
ｌχ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　　　　　　０〜０．３ｗｔχと、Ｐｂ５Ｇｅ
ｚＯ＋＋を　　２．０〜２０．ＯｗｔＸと、Ｎｂ２Ｏ５
を　　　　　０．３〜ｌＯ，Ｏｗｔ％を添加含有するこ
とを特徴とした誘電体磁器組成物を用いるものである。

〔作用〕

以上に述べた誘電体磁器組成物を用いることにより、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〕 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
、１３　ａ　ＣＯ：ｌ、Ｔ　ｉ　Ｏｚ、Ｎｄ２Ｏ２、Ｍ
ｎＣＯ３、Ｐ　ｂ　Ｏ％　Ｇ　ｅ　Ｏｚ、Ｎｂｚｏｓ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　ｔ　Ｏ３を除いて何れも純度９８％以上の
ものを使用する。

始めに、本発明の誘電体磁器組成物の主成分となるＢａ
Ｃ０，、Ｔ　ｉ　Ｏｘ、　Ｎ　ｄ　ｔｏｘと添加物とな
るＭ　ｎ　ＣＯｘの各粉末を焼成後に後掲の第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湿式
混合処理する。

次いで、この混合物を脱水乾燥し、直径６０φ鶴高さ５
０１ｍ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、
この仮焼成物をさらに粉砕する。

この粉砕粉末に副成分としてＰｂ、Ｇｅ３Ｏ□とＮｂ２
Ｏ２を第１表の組成範囲となるように秤量し、これを再
度ボールミル中で湿式混合処理を行う。

脱水乾燥後に粘結剤としてポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）を適当量加え、約３トン／■２の圧力を加えて直径
１６．５ｍｍ、厚み０．６　ｗｍの円板に加圧・成形す
る。この後９００℃〜１３Ｏ０℃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
銀電極を焼きつ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値、誘電率の温
度係数（Ｔ−Ｃ）ＰＰＭ／’ｃ、絶縁抵抗（■・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℃を基準にして＋２
０℃〜８５℃の温度範囲で周波数ＩＫＩＩｚ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、試料番号の前の欄中に○印のついた
ものは、本発明の実施例の範囲内のものであり、×印の
ついたものは範囲外のものである。

第１表から、本発明の誘電体磁器組成物では誘電率（ε
ｓ）　、Ｑ値、絶縁抵抗（１−Ｒ）が高い上に、誘電率
の温度係数が小さく、しかも焼成温度が９００℃〜１１
６０℃と従来のものより１４０℃〜４００℃も低（する
ことが出来、焼結性も良好なものが得られることが明白
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、本発明の誘電体組成物におけるＰｂ５Ｇｅ＝
ｏ□とＮｂｚｏｓの添加量と焼成温度の関係図である。

まず、ＢａＯが１．０ｍｏｌＸ以下では誘電率εＳ、Ｑ
値が小さくなり、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Ｎｏ。

２２〜２４参照）。

一方、ＢａＯが１５．Ｏａ＋ｏ１％以上になると、Ｑが
小さくなる（第１表Ｎｏ、１〜３参照）。

次に、Ｔ　ｉＯ，が５０．Ｏｍｏｌ！以下では焼結性が
悪く、誘電率ａｓも低い（第１表Ｎｏ、９．１５．２１
参照）。

また、ＴｉＯ□が６７．５ｍｏ＋％以上でも誘電率（ε
Ｓ）が小さく、Ｑ値が小さい（第１表Ｎｏ、４．１０参
照）。

Ｎｄ０３／□が２０　、　Ｏｍｏ　１％以下ではＱ値が
小さくなる（第１表Ｎｏ、１．４参照）。

一方、Ｎｄ０３／Ｚが４７．５ｍｏｌ！以上では、焼結
性が悪く、誘電率εＳも低い（第１表Ｎｏ、２１参照）
。

また、ＭｎＯを全く添加しなくても実用的には問題ない
が、０．３ｗｔχまで添加することによって絶縁抵抗（
１−Ｒ）が向上し、誘電率の温度係数も有利になる。し
かし、０．３ｉｖｔ％以上添加すると焼結性が悪く、緻
密な磁器組成物が得られない（第１表Ｎｏ、５−３．１
９−３参照）。

Ｐｂ５ＧｅｚＯ＋＋とＮｂｚＯｓの添加量は焼成温度に
影響するが、第１図からも明らかな如（、ｐｂ５Ｇｅ３
Ｏ１１が２ｗｔ％以下では焼成温度が１２００℃以上と
低くならず、本発明の目的に合致しない（第１表Ｎｏ、
５−４．５−５．１９−４．１９−５及び第１図参照）
。

またＰｂ５Ｇ＋ｅ＋Ｏｚの添加量が２０−ｔ％以上とな
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Ｎｏ、５−１０．１９
−１０参照）。更にＧｅＯ２原料が高価なものであるた
め、製品のコスト高につながる。

また、Ｎｂ、Ｏ，はＰｂ、Ｇｅｇｏ、、と併合して使用
することにより、焼結温度の低下に寄与する。

Ｎｂｚｏｓが０．３ｗｔ％以下では焼結温度低下の効果
が得られず、１０ｗｔ％以上では緻密な誘電体磁器組成
物にならず、誘電率が小さくなる（第１表Ｎｏ。

５−１５．１９−１０．１９−１６参照）。

なお、第２図は本発明の誘電体磁器組成物の主成分の組
成範囲を示す成分図である。この主成分の範囲内に副成
分としてＭ　ｎ　Ｏをθ〜０．３ｗｔχ、Ｐｌ）　５　
Ｑ　ｅ　：ｌＯ＋　＋を２〜２０ｗｔχ、Ｎｂ２Ｏ，を
０．３〜１０−ｔχ添加含有せしめたものが本発明であ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり、本発明に従った組成の誘電体磁器組
成物を用いることにより、従来の焼成温度より１４０℃
〜４００℃も低い温度で焼成しても、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得る
ことができる。

従って、例えば、８０ｗｔＺ　　Ａｇ−２０ｗｔχ　Ｐ
ｄ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る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘電体磁器組成物のＰｂ、Ｇｅ　３Ｏ
　＋　ｔとＮｂ、Ｏ，の添加量と焼成温度の関係図、第
２図は本発明の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。 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２図

Claims (1)

1. 【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％ＮｄＯ
   ＿３＿／＿２２０．０ｍｏｌ％〜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＿１２〜２０．０ｗｔ％と、Ｎ
   ｂ＿２Ｏ＿５０．３〜１０．０ｗｔ％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。