JPH029754A - 高誘電率セラミックス組成物 - Google Patents
高誘電率セラミックス組成物Info
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- JPH029754A JPH029754A JP63158435A JP15843588A JPH029754A JP H029754 A JPH029754 A JP H029754A JP 63158435 A JP63158435 A JP 63158435A JP 15843588 A JP15843588 A JP 15843588A JP H029754 A JPH029754 A JP H029754A
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Landscapes
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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、コンデンサ材料として有用な、耐還元性の良
い高誘電率セラミックス組成物に関するものである。
い高誘電率セラミックス組成物に関するものである。
従来の技術
鉛系複合ペロブスカイト、例えば、
１’ｂ（Ｎｉ＋／Ｊｂ２７ｉ）Ｏ：＋−ＰｂＴｉ０３−
Ｐｂ（Ｍｇ＋７Ｊ＋ｚｚ）０：＋ （７）焼結体は、バ
イアス特性、高誘電特性などが優れているため、コンデ
ンサ材料として利用されている。
Ｐｂ（Ｍｇ＋７Ｊ＋ｚｚ）０：＋ （７）焼結体は、バ
イアス特性、高誘電特性などが優れているため、コンデ
ンサ材料として利用されている。
ところで、この鉛系複合ペロブスカイトを用いて電子部
品を製造するには、通常セラミックス素材と電極との一
体焼成が行われるが、この場合の電極材料としては酸化
を防止するために、白金、パラジウムのような貴金属を
用いることが必要てあり、コスト高になるのを免れない
。このような貴金属電極の使用によるコスト高を避ける
ために、安価な銀−パラジウム合金を代用することが提
案さ４ているが、このものを用いると比抵抗が著し〈上
昇し、高周波特性その他の電気特性が低下するト、銀の
配合割合を多くするとマイグレーションの原因になり信
頼性が損なわれるという欠点を生じる。
品を製造するには、通常セラミックス素材と電極との一
体焼成が行われるが、この場合の電極材料としては酸化
を防止するために、白金、パラジウムのような貴金属を
用いることが必要てあり、コスト高になるのを免れない
。このような貴金属電極の使用によるコスト高を避ける
ために、安価な銀−パラジウム合金を代用することが提
案さ４ているが、このものを用いると比抵抗が著し〈上
昇し、高周波特性その他の電気特性が低下するト、銀の
配合割合を多くするとマイグレーションの原因になり信
頼性が損なわれるという欠点を生じる。
他方、電極材料としてニッケルや銅のような卑金属を用
いる試みもなされている。この場合にはニッケルや鋼が
焼成に際して酸化されるのを防ぐために、低酸素分圧雰
囲気中で焼成することが必要であるが、鉛系複合ペロブ
スカイトを低酸素分圧雰囲気中で焼成すると格子中の酸
素が失われ、その結果、過剰の電子を生じてｎ型半導体
となり抵抗値か低下するのを免れない。
いる試みもなされている。この場合にはニッケルや鋼が
焼成に際して酸化されるのを防ぐために、低酸素分圧雰
囲気中で焼成することが必要であるが、鉛系複合ペロブ
スカイトを低酸素分圧雰囲気中で焼成すると格子中の酸
素が失われ、その結果、過剰の電子を生じてｎ型半導体
となり抵抗値か低下するのを免れない。
このような欠点を克服するため、鉛系複合へロブスカイ
トの結晶格子中のＡサイトに位置するｐｂの一部シＣａ
を導入して、半導体化を抑制したものが提案されている
（特開昭６２−８７４５５号公報）。
トの結晶格子中のＡサイトに位置するｐｂの一部シＣａ
を導入して、半導体化を抑制したものが提案されている
（特開昭６２−８７４５５号公報）。
発明が解決しようとする課題
従来の耐還元性鉛系複合ペロブスカイト焼結体は、結晶
格子のＡサイトの２価のｐｂ環原子一部にさらに２価の
Ｃａ原子を導入し、Ａサイト元素の総量をＢサイト元素
の総量より過剰にすることで酸素原子の放出に起因して
発生した電子を捕捉するものであるが、このＧａ原子の
導入のために新しい成分１例えばＣａｎを添加しなけれ
ばならない。しかし、この場合Ａサイトに位置するｐｂ
環原子新たに導入されるＣａ原子とはイオン半径が異な
るため、置換しにくい」−に、ＣａＯの添加量が増加す
るとともに話電率が低下するという好ましくない傾向が
ある。
格子のＡサイトの２価のｐｂ環原子一部にさらに２価の
Ｃａ原子を導入し、Ａサイト元素の総量をＢサイト元素
の総量より過剰にすることで酸素原子の放出に起因して
発生した電子を捕捉するものであるが、このＧａ原子の
導入のために新しい成分１例えばＣａｎを添加しなけれ
ばならない。しかし、この場合Ａサイトに位置するｐｂ
環原子新たに導入されるＣａ原子とはイオン半径が異な
るため、置換しにくい」−に、ＣａＯの添加量が増加す
るとともに話電率が低下するという好ましくない傾向が
ある。
本発明は、この上うなＡサイトの成分を置換する代りに
、Ｂサイトの成分であるＭｇとＮｂあるいはＷ及びＴｉ
の中のＮｂ、 Ｗ、 Ｔｉの一部をＭｇで置換すること
により、Ａサイトの成分の置換と同等の電ｆ捕捉効果を
発生させるとともに、異種成分の導入及び置換される金
属間のイオン半径の差異に起因するトラブルを克服しよ
うとするものである。
、Ｂサイトの成分であるＭｇとＮｂあるいはＷ及びＴｉ
の中のＮｂ、 Ｗ、 Ｔｉの一部をＭｇで置換すること
により、Ａサイトの成分の置換と同等の電ｆ捕捉効果を
発生させるとともに、異種成分の導入及び置換される金
属間のイオン半径の差異に起因するトラブルを克服しよ
うとするものである。
３題を解決するための手段
本発明者らは、鉛系複合ペロブスカイトの耐還元性を改
良するために鋭意研究を重ねた結果、ＰｂＯ、ＭｇＯ、
Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２，Ｎｏ、 、ＮｉＯ及びＭ口０２
を所定の割合で混合し、非酸化性雰囲気中で焼成して、 一般式 ％式％） で表わされる組成において、 ０．９５≦ａ≦１．２ ０．３３４≦ｂ≦１．０ ｘ＋ｙ＋Ｚ：１ の条件を満たす焼結体を形成させることによりその目的
を達成しうることを見出し、本発明をなすに至った。
良するために鋭意研究を重ねた結果、ＰｂＯ、ＭｇＯ、
Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２，Ｎｏ、 、ＮｉＯ及びＭ口０２
を所定の割合で混合し、非酸化性雰囲気中で焼成して、 一般式 ％式％） で表わされる組成において、 ０．９５≦ａ≦１．２ ０．３３４≦ｂ≦１．０ ｘ＋ｙ＋Ｚ：１ の条件を満たす焼結体を形成させることによりその目的
を達成しうることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、−数式
％式％
（式中のａ、ｂ、ｘ、ｙは航記と同じ意味をもつ）
で表わされる高誘電率セラミックス組成物を提供するも
のである。
のである。
本発明のセラミックス組成物の中で、特に好適なものは
、−数式 ％式％） （式中のｂは０．３３４≦ｂ≦１．０の範囲の数である
） で表わされるセラミックス組成物である。
、−数式 ％式％） （式中のｂは０．３３４≦ｂ≦１．０の範囲の数である
） で表わされるセラミックス組成物である。
本発明のセラミックス組成物においては、Ｂサイト成分
中の５価のＮ１４ｊ了あるいは６価のＷ原子及び４価の
Ｔｉ原子の一部が２価のＭｇ原子に置き換わり、その原
子価の差によって、焼成中に酸素の放出によって生じる
過剰分の電子が捕捉され、ｎ型半導体化が抑制されてい
るものと考えられる。
中の５価のＮ１４ｊ了あるいは６価のＷ原子及び４価の
Ｔｉ原子の一部が２価のＭｇ原子に置き換わり、その原
子価の差によって、焼成中に酸素の放出によって生じる
過剰分の電子が捕捉され、ｎ型半導体化が抑制されてい
るものと考えられる。
航記一般式（Ｉ）において、その組成物中のＡサイト成
分のｐｂ環原子０．９５未満あるいは１２０よりも多く
なると鉛系複合ペロブスカイトの結晶構造か不完全にな
る。
分のｐｂ環原子０．９５未満あるいは１２０よりも多く
なると鉛系複合ペロブスカイトの結晶構造か不完全にな
る。
また、Ｂサイト成分中のＭｇ原子が０．３３４以ドでは
耐還元性が得られないし、１，０よりも多くなると誘電
率が低下する。
耐還元性が得られないし、１，０よりも多くなると誘電
率が低下する。
前記−数式（１）のセラミックス組成物はＰｂＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ｎｂ、Ｏ，、ＮｉＯ、Ｔｉ０ｚ 、ｗ０３及びＭｎ
Ｏ，、あるいは焼成によりこわらの酸化物を生成しつる
化合物を、最終的に所望の組成に相当する原子割合で混
合して仮焼し、この仮焼物を粉砕後所望の形状に成形し
、非酸化性雰囲気中で焼成することにより製造される。
Ｏ、Ｎｂ、Ｏ，、ＮｉＯ、Ｔｉ０ｚ 、ｗ０３及びＭｎ
Ｏ，、あるいは焼成によりこわらの酸化物を生成しつる
化合物を、最終的に所望の組成に相当する原子割合で混
合して仮焼し、この仮焼物を粉砕後所望の形状に成形し
、非酸化性雰囲気中で焼成することにより製造される。
この際の非酸化性雰囲気として窒素、アルゴンのような
不活性雰囲気又は−酸化炭素水素のような還元性雰囲気
が用いられ、酸素分圧は１０−４〜ＩＱ−１２気圧、好
ましくは１０−６〜１０−１０気圧にするのがよい。焼
成温度としては、７００〜１３００℃、好ましくは８０
０〜１０００℃の範囲が用いられる。
不活性雰囲気又は−酸化炭素水素のような還元性雰囲気
が用いられ、酸素分圧は１０−４〜ＩＱ−１２気圧、好
ましくは１０−６〜１０−１０気圧にするのがよい。焼
成温度としては、７００〜１３００℃、好ましくは８０
０〜１０００℃の範囲が用いられる。
このようにして得られた本発明のセラミックス組成物は
、銅が酸化されない条件、例えば９７０℃、酸素分圧１
Ｏ−７気圧という条件で焼成したものについても１０′
２Ωｃｓ以上という高い比抵抗値を示す。
、銅が酸化されない条件、例えば９７０℃、酸素分圧１
Ｏ−７気圧という条件で焼成したものについても１０′
２Ωｃｓ以上という高い比抵抗値を示す。
次に、本発明のセラミックス組成物を用いて、積層コン
デンサを製造するには、例えば原料粉末にバインダーと
溶剤を加えてスラリーとし、１５μｍ程度のシートに成
形し、銅電極ペーストを印刷後積層し切断する。次いで
、熱処理によりバインダーを除去１７だのち、酸素分圧
を制御して焼成した。焼成体に外部電極として市飯の銅
ベース］・を塗布し窒素中で埒付け、また外部電極を同
時焼成することも可能である。
デンサを製造するには、例えば原料粉末にバインダーと
溶剤を加えてスラリーとし、１５μｍ程度のシートに成
形し、銅電極ペーストを印刷後積層し切断する。次いで
、熱処理によりバインダーを除去１７だのち、酸素分圧
を制御して焼成した。焼成体に外部電極として市飯の銅
ベース］・を塗布し窒素中で埒付け、また外部電極を同
時焼成することも可能である。
発明の効果
本発明の鉛系複合ペロブスカイトセラミックス組成物は
低酸素分圧雰囲気下で焼成しても高抵抗（ａを保つこと
ができることから、卑金属電極の使用が可能となり、低
コスト化が計れる上、従来のチタン酸バリウム−ニッケ
ル系コンデンサに比くべ、同一・容量でも小形となり、
バイアス特性も優れ、さらにまた焼成温度も低下するの
で、銅のような比抵抗の小さい電極の使用も可能となり
、高周波特性が向上するのみでなく、焼成コストも低下
するという顕著な効果を奏する。
低酸素分圧雰囲気下で焼成しても高抵抗（ａを保つこと
ができることから、卑金属電極の使用が可能となり、低
コスト化が計れる上、従来のチタン酸バリウム−ニッケ
ル系コンデンサに比くべ、同一・容量でも小形となり、
バイアス特性も優れ、さらにまた焼成温度も低下するの
で、銅のような比抵抗の小さい電極の使用も可能となり
、高周波特性が向上するのみでなく、焼成コストも低下
するという顕著な効果を奏する。
本発明の鉛系複合ペロブスカイトセラミックス組成物は
コンデンサ材料として有用である。
コンデンサ材料として有用である。
実施例
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
高純度）ＰｂＯ、ＭｇＯ、Ｎｂ、０５．ＮｉＱ 、Ｔｉ
Ｏ２，１ｆｆ３゜ＭｎＯ２を所定量秤量し、ジルコニア
ボールを用い純水を溶媒としてボールミルで１５時時間
式混合し、吸引ろ通接乾燥したのち、８００℃で２時間
仮焼した。得られた仮焼物を粗砕し、ジルコニアボール
を用い純水を溶媒としてボールミルで１５時間粉砕した
のち、吸引ろ通接乾燥した。以上の仮焼、粉砕、乾燥を
数回繰り返し、原料粉末とした。この粉末にバインダー
としてのポリビニルアルコール６重量％水溶液を粉体量
の６重量％加え、３２メツシユふるいを通して造粒し、
成形圧力１０００ｋｇ／ ｃｍ２で乾式プレスにより成
形した。この成形物は空気中７００℃で２時間加熱しバ
インダーをパーンアウト（焼却）した後、電気炉により
ｃｏ−ｃｏ、混合ガスを流して酸素分圧か１．０×１０
−’％圧になるように調節しながら、９７０℃まで４０
０℃／ｈｒで昇温し２時間保持した後、４００℃／ｈｒ
で降温して鉛系複合ペロブスカイトセラミックス組成物
を得た。
Ｏ２，１ｆｆ３゜ＭｎＯ２を所定量秤量し、ジルコニア
ボールを用い純水を溶媒としてボールミルで１５時時間
式混合し、吸引ろ通接乾燥したのち、８００℃で２時間
仮焼した。得られた仮焼物を粗砕し、ジルコニアボール
を用い純水を溶媒としてボールミルで１５時間粉砕した
のち、吸引ろ通接乾燥した。以上の仮焼、粉砕、乾燥を
数回繰り返し、原料粉末とした。この粉末にバインダー
としてのポリビニルアルコール６重量％水溶液を粉体量
の６重量％加え、３２メツシユふるいを通して造粒し、
成形圧力１０００ｋｇ／ ｃｍ２で乾式プレスにより成
形した。この成形物は空気中７００℃で２時間加熱しバ
インダーをパーンアウト（焼却）した後、電気炉により
ｃｏ−ｃｏ、混合ガスを流して酸素分圧か１．０×１０
−’％圧になるように調節しながら、９７０℃まで４０
０℃／ｈｒで昇温し２時間保持した後、４００℃／ｈｒ
で降温して鉛系複合ペロブスカイトセラミックス組成物
を得た。
次の第１表に該組ｆ＆物の成分の割合（ａ、ｂ。
ｘ、ｙは
Ｐｂａ（Ｎｌ＋ｚＪｂｔｚ：＋）ｘＴｊｙ（ＭｇｂＷ＋
７ｚ）ｔＯｎ＋２ （ｘ＋ｙ） ＋ （ｂ＋３／２）
ｚと表わしたときのイ直）。
７ｚ）ｔＯｎ＋２ （ｘ＋ｙ） ＋ （ｂ＋３／２）
ｚと表わしたときのイ直）。
抵抗率、比誘電率を示した。
なお第１表中＊印を付したものはこの発明（１）の範囲
外のものである。
外のものである。
第１図は第１表に示した各試料を
Ｐｂ、（Ｎｉ＋７Ｊｂ２７ｉ）Ｏａ、ｚ 、ＰＩ）ａＴ
ｊＯａ＋ｚ 。
ｊＯａ＋ｚ 。
Ｐｂ−（Ｍｇｂ Ｗ＋ｚｚ）Ｏａ−ｂ−：＋ｚｚを端成
分とする三角組成図中に示したもので、斜線の範囲が発
明の範囲である。
分とする三角組成図中に示したもので、斜線の範囲が発
明の範囲である。
図中のカッコ内の数字は試料崩を示す。
また、第１図において、
Ａ〜Ｄは本発明の範囲
を示す四角形の頂点てあり、
それぞれ下記の組成
である。
Ｏ，８５０
０，４５０
０，００１
０，０口１
Ｏ，１４９
０，５４９
０，８０口
０、：１４０
ｏ、ｏｏｉ
Ｏ，００１
０，１９９
０，６５Ｑ
（以下余白）
第１図は本発明による組成範囲を示す３角組成図である
。
。
Claims (2)
- （１）一般式 Ｐｂ＿ａ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿ｘＴ
ｉ＿ｙ（Ｍｇ＿ｂＷ＿１＿／＿２）＿ｚＯ＿ａ＿＋＿２
＿（＿ｘ＿＋＿ｙ＿）＿＋＿（＿ｂ＿＋＿３＿／＿２＿
）＿ｚ（式中０．９５≦ａ≦１．２ ０．３３４≦ｂ≦１．０ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１） の範囲内にあり、ａ、ｂの値に対し Ｐｂ＿ａ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿ａ
＿＋＿２，Ｐｂ＿ａＴｉＯ＿ａ＿＋＿２，Ｐｂ＿ａ（Ｍ
ｇ＿ｂＷ＿１＿／＿２）Ｏ＿ａ＿＋＿ｂ＿＋＿３＿／＿
２を頂点とする三角座標において下記組成点Ａ，Ｂ，Ｃ
，Ｄを頂点とする四角形の領域内の組成物からなること
を特徴とする高誘電率セラミックス組成物。 ｘ ｙ ｚ Ａ ０．８５０ ０．１４９ ０．００１ Ｂ ０．４５０ ０．５４９ ０．００１ Ｃ ０．００１ ０．８００ ０．１９９ Ｄ ０．００１ ０．３４０ ０．６５０ - （２）請求項１の組成物に対し、ＭｎＯ＿２をモル比で
０．００１≦ＭｎＯ＿２≦０．０２ の範囲含有することを特徴とする高誘電率セラミックス
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158435A JPH029754A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 高誘電率セラミックス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158435A JPH029754A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 高誘電率セラミックス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029754A true JPH029754A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15671703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158435A Pending JPH029754A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 高誘電率セラミックス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH029754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0283266A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Murata Mfg Co Ltd | ＡｌＮ焼結体の製造方法 |
| EP2792438A4 (en) * | 2011-12-15 | 2015-10-21 | Tungaloy Corp | CLAMP FOR CUTTING INSERT, CUTTING TOOL, CUTTING INSERT AND CLAMPING ELEMENT |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56159935A (en) * | 1980-05-13 | 1981-12-09 | Tokyo Shibaura Electric Co | Domestic power control device |
| JPS5843135B2 (ja) * | 1974-10-31 | 1983-09-24 | ウエスタン ステ−ツ マニング パ−トナ−ズ リミテツド ビ− | コケイブツリユウセイギヨソウチ |
| JPH05284672A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 負荷集中制御装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158435A patent/JPH029754A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843135B2 (ja) * | 1974-10-31 | 1983-09-24 | ウエスタン ステ−ツ マニング パ−トナ−ズ リミテツド ビ− | コケイブツリユウセイギヨソウチ |
| JPS56159935A (en) * | 1980-05-13 | 1981-12-09 | Tokyo Shibaura Electric Co | Domestic power control device |
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