JPH03115165A - 高誘電率系磁器組成物 - Google Patents
高誘電率系磁器組成物Info
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- JPH03115165A JPH03115165A JP1252750A JP25275089A JPH03115165A JP H03115165 A JPH03115165 A JP H03115165A JP 1252750 A JP1252750 A JP 1252750A JP 25275089 A JP25275089 A JP 25275089A JP H03115165 A JPH03115165 A JP H03115165A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタンジルコン酸バリウムBa(TitイZ
r v )03もしくはチタンジルコン酸バリウムカル
シウム(Ba+−x Ca x )(Ttl−y Zr
y )03を主成分とし、ランタン化合物、酸化亜鉛、
マンガン化合物を添加して得られる高誘電率系磁器組成
物に関するものである。
r v )03もしくはチタンジルコン酸バリウムカル
シウム(Ba+−x Ca x )(Ttl−y Zr
y )03を主成分とし、ランタン化合物、酸化亜鉛、
マンガン化合物を添加して得られる高誘電率系磁器組成
物に関するものである。
高誘電率系磁器組成物は、積層セラミックコンデンサ等
の材料として使用される。積層セラミックコンデンサは
、対向内部電極が形成された高誘電率系磁器組成物の生
シートを所定容量になるように複数枚積層した後、一体
的に焼成して構成されている。
の材料として使用される。積層セラミックコンデンサは
、対向内部電極が形成された高誘電率系磁器組成物の生
シートを所定容量になるように複数枚積層した後、一体
的に焼成して構成されている。
このような[’セラミックコンデンサに使用される高誘
電率系磁器組成物は、比誘電率が10000以上と高い
こと及び焼成温度が、例えば1200℃以下であること
が重要と成ってくる。即ち、25℃における比誘電率が
10000以上にすることにより、対向内部電極間の高
誘電率系磁器組成物生シートの厚みや対向面積の極小化
が可能となり、積層セラミックコンデンサの小型化が達
成できる。
電率系磁器組成物は、比誘電率が10000以上と高い
こと及び焼成温度が、例えば1200℃以下であること
が重要と成ってくる。即ち、25℃における比誘電率が
10000以上にすることにより、対向内部電極間の高
誘電率系磁器組成物生シートの厚みや対向面積の極小化
が可能となり、積層セラミックコンデンサの小型化が達
成できる。
また、焼成温度が1200℃以下にすることより、対向
内部電極の材料の選択幅が増え、例えば高価なPd10
0%の材料から安価なPd−Agの使用が可能となる。
内部電極の材料の選択幅が増え、例えば高価なPd10
0%の材料から安価なPd−Agの使用が可能となる。
尚、上述していないが、高誘電率系磁器組成物としての
諸性性、誘電損失tanδ(1,0%以下)、密度、絶
縁抵抗(LX−105MΩ以下)を充分に考慮しな(で
はならない。
諸性性、誘電損失tanδ(1,0%以下)、密度、絶
縁抵抗(LX−105MΩ以下)を充分に考慮しな(で
はならない。
従来、チタン酸バリウムカルシウム(Ba、、 Cax
) (TII−v Zrv )O:lを主成分とした
高誘電率系磁器組成物に、所定量のチタン酸鉛(PbT
iOz)、ゲルマン酸鉛(PbSGe3011)及びチ
タン酸ビスマス(BiTi 207)を添加した高誘電
率系磁器組成物が知られていた(特開昭59−2510
4号公報)。
) (TII−v Zrv )O:lを主成分とした
高誘電率系磁器組成物に、所定量のチタン酸鉛(PbT
iOz)、ゲルマン酸鉛(PbSGe3011)及びチ
タン酸ビスマス(BiTi 207)を添加した高誘電
率系磁器組成物が知られていた(特開昭59−2510
4号公報)。
この高誘電率系磁器組成物によれば、焼成温度が120
0℃以下とすることができる。
0℃以下とすることができる。
しかし、上述のチタン酸バリウムカルシウム(Bal−
x Ca x )(h+−y Zr、 )ozに所定量
のチタン酸鉛、ゲルマン酸鉛及びチタン酸ビスマスを添
加した高誘電率系磁器組成物は、焼成温度が1200℃
以下とすることができるため、例えば、対向内部電極に
安価な銀−パラジウム(Ag−Pd:A g/ P d
= 70 / 30〜60/40)を使用することが
できるももの、比誘電率が10000未満となるため、
小型・大容量の積層セラミックコンデンサの達成が困難
であった。
x Ca x )(h+−y Zr、 )ozに所定量
のチタン酸鉛、ゲルマン酸鉛及びチタン酸ビスマスを添
加した高誘電率系磁器組成物は、焼成温度が1200℃
以下とすることができるため、例えば、対向内部電極に
安価な銀−パラジウム(Ag−Pd:A g/ P d
= 70 / 30〜60/40)を使用することが
できるももの、比誘電率が10000未満となるため、
小型・大容量の積層セラミックコンデンサの達成が困難
であった。
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、
具体的には、高い比誘電率が得られ、且つ焼成温度が比
較的低く、さらには誘電損失、密度、絶縁抵抗などの特
性にも優れた高誘電率系磁器組成物を提供することにあ
る。
具体的には、高い比誘電率が得られ、且つ焼成温度が比
較的低く、さらには誘電損失、密度、絶縁抵抗などの特
性にも優れた高誘電率系磁器組成物を提供することにあ
る。
上述の目的を達成するために行った具体的な手段は、複
合酸化物(Bar−x CaX) (Tt +−v Z
ry )0:1と表した時、モル分率X、Yがそれぞれ
、0≦X〈0.1、0.1<Y<0.16であり、さら
に、(Bal−x Ca、 ) (Tt+−y Zrv
)O:lの100重量部に対して、ランタン化合物を
La20.換算で0.8〜1゜8重量%、酸化亜鉛をZ
nO換算で0.8〜2.0重量%、マンガン化合物を?
1no□換算で0.1〜0.5重量%の範囲で含有して
成る高誘電率系磁器組成物である。
合酸化物(Bar−x CaX) (Tt +−v Z
ry )0:1と表した時、モル分率X、Yがそれぞれ
、0≦X〈0.1、0.1<Y<0.16であり、さら
に、(Bal−x Ca、 ) (Tt+−y Zrv
)O:lの100重量部に対して、ランタン化合物を
La20.換算で0.8〜1゜8重量%、酸化亜鉛をZ
nO換算で0.8〜2.0重量%、マンガン化合物を?
1no□換算で0.1〜0.5重量%の範囲で含有して
成る高誘電率系磁器組成物である。
さらに好ましくは、複合酸化物(Bal−XCaX)(
TII−y Zry )03の平均粒径が1μm未満と
した高誘電率系磁器組成物である。
TII−y Zry )03の平均粒径が1μm未満と
した高誘電率系磁器組成物である。
以上のように本発明によれば、高純度(99゜0%以上
)複合酸化物チタンジルコン酸バリウムカルシウム(B
al−x CaX) (TII−y Zry )03と
表した時、モル分率が0≦X<0.1.0.1<Y<0
.16となるように設定される。この範囲から外れる、
即ち、X≧0.1.0.1≧Y、Y≧0゜16であると
、25℃における比誘電率εが1000未満と小さくな
り、小型・大容量の積層セラミックコンデンサが達成で
きない。
)複合酸化物チタンジルコン酸バリウムカルシウム(B
al−x CaX) (TII−y Zry )03と
表した時、モル分率が0≦X<0.1.0.1<Y<0
.16となるように設定される。この範囲から外れる、
即ち、X≧0.1.0.1≧Y、Y≧0゜16であると
、25℃における比誘電率εが1000未満と小さくな
り、小型・大容量の積層セラミックコンデンサが達成で
きない。
添加するランダン化合物、例えばLa2O2は、高誘電
率系磁器組成物の絶縁抵抗を向上させ、比誘電率を上げ
るものであり、添加量が0. 8重量%(La203に
換算して)未満では比誘電率が低下してしまい、また、
1.8重量%(LazO3に換算して)を越えると、絶
縁抵抗特性が低下してしまう。
率系磁器組成物の絶縁抵抗を向上させ、比誘電率を上げ
るものであり、添加量が0. 8重量%(La203に
換算して)未満では比誘電率が低下してしまい、また、
1.8重量%(LazO3に換算して)を越えると、絶
縁抵抗特性が低下してしまう。
添加する酸化亜鉛(ZnO)は、高誘電率系磁器組成物
の焼成温度を調整するものであり、ZnOが0.8〜2
.0重量%の範囲外では、焼成温度が1200℃を越え
、焼成後の磁器密度が5.6g/cm’以下となってし
まう。
の焼成温度を調整するものであり、ZnOが0.8〜2
.0重量%の範囲外では、焼成温度が1200℃を越え
、焼成後の磁器密度が5.6g/cm’以下となってし
まう。
添加するマンガン化合物、例えばMnO□は高誘電率系
磁器組成物の誘電損失tanδを改善するものであり、
その添加量が0.1重量%(MnO□に換算して)未満
では誘電損失tanδが2%以上となり、また0.5重
量%(MnOzに換算して)を越えると、絶縁抵抗が大
きく低下してしまう。
磁器組成物の誘電損失tanδを改善するものであり、
その添加量が0.1重量%(MnO□に換算して)未満
では誘電損失tanδが2%以上となり、また0.5重
量%(MnOzに換算して)を越えると、絶縁抵抗が大
きく低下してしまう。
これらの相互作用により、高比誘電率ε10000以上
の高誘電率系磁器組成物が得られるとともに、また焼成
温度が1200℃以下と工業的にも製造しやすく、且つ
対向内部電極に安価な銀−パラジウム(Ag−Pd :
Ag/Pd=70/30〜60/40)が使用できる積
層セラミックコンデンサなどに使用できる高誘電率系磁
器組成物が達成される。
の高誘電率系磁器組成物が得られるとともに、また焼成
温度が1200℃以下と工業的にも製造しやすく、且つ
対向内部電極に安価な銀−パラジウム(Ag−Pd :
Ag/Pd=70/30〜60/40)が使用できる積
層セラミックコンデンサなどに使用できる高誘電率系磁
器組成物が達成される。
さらに高誘電率系磁器組成物として基本的な特性である
誘電損失tanδが1.0%以下、絶縁抵抗(IR)が
lX10’MΩ以上と充分に満足できる高誘電率系磁器
組成物が達成される。
誘電損失tanδが1.0%以下、絶縁抵抗(IR)が
lX10’MΩ以上と充分に満足できる高誘電率系磁器
組成物が達成される。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
チタンジルコン酸バリウムカルシウム(Ba+−x C
a x )(Ti+−v Zry )03 (0≦X
<O,l、0.1<Y<0.16)で表される複合酸化
物を主成分として、この複合酸化物100重量部に対し
て、ランタン化合物としてLa2O3、ZnO及びマン
ガン化合物としてMnO□の各粉末を表1に示す分率と
なるように秤量し、ボールミルにて20時時間式粉砕し
た後、有機系粘結剤を添加し、しかる後攪拌、ドクター
ブレード法で厚さ30μmのテープ状に成型した。この
テープを130mmX100mmに裁断し、40枚重ね
、80℃でホットプレスで積層体を作成する。
a x )(Ti+−v Zry )03 (0≦X
<O,l、0.1<Y<0.16)で表される複合酸化
物を主成分として、この複合酸化物100重量部に対し
て、ランタン化合物としてLa2O3、ZnO及びマン
ガン化合物としてMnO□の各粉末を表1に示す分率と
なるように秤量し、ボールミルにて20時時間式粉砕し
た後、有機系粘結剤を添加し、しかる後攪拌、ドクター
ブレード法で厚さ30μmのテープ状に成型した。この
テープを130mmX100mmに裁断し、40枚重ね
、80℃でホットプレスで積層体を作成する。
さらに、この積層体の厚さ1mmの板状試料を直径20
mmの円板状に打ち抜き、酸素雰囲気にて1050−1
200℃で2時間焼成した。さらに両端面に銀ペースト
による電極を焼きっけ試料とした。
mmの円板状に打ち抜き、酸素雰囲気にて1050−1
200℃で2時間焼成した。さらに両端面に銀ペースト
による電極を焼きっけ試料とした。
このように形成された試料について、比誘電率ε及び誘
電損失tanδを基準温度25℃、周波数1.0kHz
、測定電圧1.OVrmsで測定した。また、直流電圧
50Vを1分間印加した時の絶縁抵抗(IR)を測定し
た。
電損失tanδを基準温度25℃、周波数1.0kHz
、測定電圧1.OVrmsで測定した。また、直流電圧
50Vを1分間印加した時の絶縁抵抗(IR)を測定し
た。
その結果を表1に示す。試料番号に*印を付したものは
本発明の範囲外である。尚、(Ba+−x Cax )
(Ti+−y ’lrv )OxのX、Yのモル分率に
ついては、表中はモル%で示した。
本発明の範囲外である。尚、(Ba+−x Cax )
(Ti+−y ’lrv )OxのX、Yのモル分率に
ついては、表中はモル%で示した。
そして本発明の範囲の評価として、
比誘電率εは10000以上を良品とした。即ち、比誘
電率εが10000未満では、充分な比誘電率が得れず
、これにより積層セラミックコンデンサの小型化が困難
となってしまう。
電率εが10000未満では、充分な比誘電率が得れず
、これにより積層セラミックコンデンサの小型化が困難
となってしまう。
また、誘電損失tanδは1. 0%以下を良品とした
。即ち、誘電損失tanδが1. 0%を越えると、積
層セラミックコンデンサにおいて、誘電損失janδ不
良となり、誘電体層のiV IQ化が困難となる。
。即ち、誘電損失tanδが1. 0%を越えると、積
層セラミックコンデンサにおいて、誘電損失janδ不
良となり、誘電体層のiV IQ化が困難となる。
さらに密度は5.6g/cm3以上を良品とした。密度
が5− 6g/cm’以下ではこの高誘電率系磁器組成
物を焼成した時に充分に焼成されず、1200℃以下と
いう低温焼成が困難となることが考えられる。
が5− 6g/cm’以下ではこの高誘電率系磁器組成
物を焼成した時に充分に焼成されず、1200℃以下と
いう低温焼成が困難となることが考えられる。
さらに、絶縁抵抗(IR)は10’MΩ以上を良品とし
た。
た。
試料番号1〜5は高誘電率系磁器の主成分となるチタン
ジルコン酸バリウムBa (Ti、y Zrヶ)03
のBサイトのモル分率Yについて検討した。即ち、Yを
0.01〜0.16まで夫々値を変化させた。このとき
AサイトのXをOとした。
ジルコン酸バリウムBa (Ti、y Zrヶ)03
のBサイトのモル分率Yについて検討した。即ち、Yを
0.01〜0.16まで夫々値を変化させた。このとき
AサイトのXをOとした。
また、添加するLazO3、ZnO、Mn0zの重量%
を夫々1. 6.1.5及び0.2に固定した。これは
後述の夫々の添加量で本発明の範囲の中心的な値となる
ものである。
を夫々1. 6.1.5及び0.2に固定した。これは
後述の夫々の添加量で本発明の範囲の中心的な値となる
ものである。
試料番号1(Y:10モル%)では、焼成温度が120
0℃未満となり、誘電損失tanδ、密度及び絶縁抵抗
が比較的良好な結果となるものの、積層セラミックコン
デンサの小型化を大きく左右する比誘電率εが5600
と極めて低くなってしまう。
0℃未満となり、誘電損失tanδ、密度及び絶縁抵抗
が比較的良好な結果となるものの、積層セラミックコン
デンサの小型化を大きく左右する比誘電率εが5600
と極めて低くなってしまう。
また、試料番号2〜4(Y:11〜15モル%)では、
比誘電率εが10300〜12800になり、1120
℃で焼成可能な高誘電率系磁器組成物が達成できる。ま
た、誘電損失tanδが0゜61%以下、密度が5.
85 g/cm3以上、絶縁抵抗が3X105MΩ以上
となる。
比誘電率εが10300〜12800になり、1120
℃で焼成可能な高誘電率系磁器組成物が達成できる。ま
た、誘電損失tanδが0゜61%以下、密度が5.
85 g/cm3以上、絶縁抵抗が3X105MΩ以上
となる。
さらに、試料番号5(Y:16モル%)では、焼成温度
が1200℃未満となり、誘電損失tanδ、密度及び
絶縁抵抗が比較的良好な結果となるものの、積層セラミ
ックコンデンサの小型化に大きく左右する比誘電率εが
6800と極めて低くなってしまう。
が1200℃未満となり、誘電損失tanδ、密度及び
絶縁抵抗が比較的良好な結果となるものの、積層セラミ
ックコンデンサの小型化に大きく左右する比誘電率εが
6800と極めて低くなってしまう。
従って、本発明においてはチタンジルコン酸バリウムB
a (T i+−y Z rv ) 03のBサイ
トのモル分率Yは、充分な比誘電率εを得るために0゜
01<Y<0.16の範囲とした。
a (T i+−y Z rv ) 03のBサイ
トのモル分率Yは、充分な比誘電率εを得るために0゜
01<Y<0.16の範囲とした。
試料番号6〜11は高誘電率系磁器の主成分となるチタ
ンジルコン酸バリウムBa (Ti、−y Zry)
O,+に添加するLa20.の量について検討した。即
ち、La2O3の添加量を0.7〜1.9まで値を夫々
変化させた。このときAサイトのモル分率Xを0とした
。また、ZnO及びt’lno□の添加量を、夫々1.
5及び0.3重量%に固定した。
ンジルコン酸バリウムBa (Ti、−y Zry)
O,+に添加するLa20.の量について検討した。即
ち、La2O3の添加量を0.7〜1.9まで値を夫々
変化させた。このときAサイトのモル分率Xを0とした
。また、ZnO及びt’lno□の添加量を、夫々1.
5及び0.3重量%に固定した。
試料番号6 (La20.3の添加量二0.7重量%)
では、絶縁抵抗がlX105Mnと良品の範囲となるが
、比誘電率εが6000と極めて低く、また焼成温度が
1200℃と低温焼成が困難となる。
では、絶縁抵抗がlX105Mnと良品の範囲となるが
、比誘電率εが6000と極めて低く、また焼成温度が
1200℃と低温焼成が困難となる。
さらに、誘電損失tanδ及び密度も良好な結果が得ら
れない。
れない。
また、試料番号7〜10 (t、a2o、の添加量:0
゜8〜1. 8重量%)では、比誘電率εが10300
〜15300となり、誘電損失tanδが0. 70%
以下、密度が5. 72 g/cm1以上、絶縁抵抗が
1×105MΩ以上となる。また、焼成温度が1100
〜1160℃となり、低温焼成が可能で、且つ比誘電率
εが高い値の組成物が達成される。
゜8〜1. 8重量%)では、比誘電率εが10300
〜15300となり、誘電損失tanδが0. 70%
以下、密度が5. 72 g/cm1以上、絶縁抵抗が
1×105MΩ以上となる。また、焼成温度が1100
〜1160℃となり、低温焼成が可能で、且つ比誘電率
εが高い値の組成物が達成される。
さらに、試料番号11 (t、a2o3の添加量=1
゜9重量%)では、比誘電率εが15800と、焼成温
度が1100℃と良好な結果が得られるものの、絶縁抵
抗が9×103MΩと2桁はど低下してしまう。このよ
うに2桁も絶縁抵抗値が低下してしまうと、積層セラミ
ックコンデンサにおいて、−船釣な規格である9×10
3MΩを満足しなくなる。
゜9重量%)では、比誘電率εが15800と、焼成温
度が1100℃と良好な結果が得られるものの、絶縁抵
抗が9×103MΩと2桁はど低下してしまう。このよ
うに2桁も絶縁抵抗値が低下してしまうと、積層セラミ
ックコンデンサにおいて、−船釣な規格である9×10
3MΩを満足しなくなる。
従って、本発明においてはチタンジルコン酸バリウムB
a (T i +−v Z r Y ) O:Iに添
加するLa2O3の重量は、チタンジルコン酸バリウム
Ba(T i+−y Z ry ) O:l l O0
重量部に対して、0.8〜1. 8重量%の範囲とした
。
a (T i +−v Z r Y ) O:Iに添
加するLa2O3の重量は、チタンジルコン酸バリウム
Ba(T i+−y Z ry ) O:l l O0
重量部に対して、0.8〜1. 8重量%の範囲とした
。
つぎに、試料番号12〜18は高誘電率系磁器の主成分
となるチタンジルコン酸バリウムBa(T i 、v
Z rv ) 03に添加するZnOの量について検討
した。即ち、ZnOの添加量を0.7〜2゜1まで値を
夫々変化させた。このときAサイトのモル分率XをOと
した。また、Bサイトのモル分率Yを0.13とし、L
azO:i及びMnO□の添加量を夫々1.4及び0.
3重量%として固定した。
となるチタンジルコン酸バリウムBa(T i 、v
Z rv ) 03に添加するZnOの量について検討
した。即ち、ZnOの添加量を0.7〜2゜1まで値を
夫々変化させた。このときAサイトのモル分率XをOと
した。また、Bサイトのモル分率Yを0.13とし、L
azO:i及びMnO□の添加量を夫々1.4及び0.
3重量%として固定した。
試料番号12 (ZnOの添加量:0.7重量%)では
、比誘電率εが7000と低く、また焼成温度が120
0℃と低温焼成が困難となる。さらに、誘電損失tan
δ、密度及び絶縁抵抗も良好な結果が得られない。
、比誘電率εが7000と低く、また焼成温度が120
0℃と低温焼成が困難となる。さらに、誘電損失tan
δ、密度及び絶縁抵抗も良好な結果が得られない。
また、試料番号13〜17 (ZnOの添加量二0゜8
〜2.0重量%)では、比誘電率εが10500〜15
500となり、誘電損失tanδが0.85%以下、密
度が5. 72 g/cm3以上、絶縁抵抗がlX10
’MΩ以上となる。また、焼成温度が1120〜116
0℃となる。即ち、比誘電率εが高い値で、且つ低温焼
成が可能な組成物が達成される。
〜2.0重量%)では、比誘電率εが10500〜15
500となり、誘電損失tanδが0.85%以下、密
度が5. 72 g/cm3以上、絶縁抵抗がlX10
’MΩ以上となる。また、焼成温度が1120〜116
0℃となる。即ち、比誘電率εが高い値で、且つ低温焼
成が可能な組成物が達成される。
さらに、試料番号18 (ZnOの添加量=2.1重量
%)では、比誘電率εが7000と極めて低く、また焼
成温度が1200℃となり、低温焼成が困難となる。さ
らに、誘電損失tanδ、密度及び絶縁抵抗も良好な結
果が得られない。
%)では、比誘電率εが7000と極めて低く、また焼
成温度が1200℃となり、低温焼成が困難となる。さ
らに、誘電損失tanδ、密度及び絶縁抵抗も良好な結
果が得られない。
従って、本発明においてはチタンジルコン酸バリウムB
a (Ti+−y Zry )O,に添加するZnOの
重量は、チタンジルコン酸バリウムBa(Ti+−v
Zry)03ioo重量部に対して、0゜8〜2. 0
重量%の範囲とした。
a (Ti+−y Zry )O,に添加するZnOの
重量は、チタンジルコン酸バリウムBa(Ti+−v
Zry)03ioo重量部に対して、0゜8〜2. 0
重量%の範囲とした。
つぎに、試料番号19〜24は高誘電率系磁器の主成分
となるチタンジルコン酸バリウムBa(T i +−v
Z r v ) 03に添加するMnO□の量につい
て検討した。即ち、MnO2の添加量を0〜0.6まで
値を夫々変化させた。このときAサイトのモル分率Xを
Oとした。また、Bサイトのモル分率Yを0.13とし
、LazO:+及びZnOの添加量を夫々1.5及び1
.6重量%として固定した。
となるチタンジルコン酸バリウムBa(T i +−v
Z r v ) 03に添加するMnO□の量につい
て検討した。即ち、MnO2の添加量を0〜0.6まで
値を夫々変化させた。このときAサイトのモル分率Xを
Oとした。また、Bサイトのモル分率Yを0.13とし
、LazO:+及びZnOの添加量を夫々1.5及び1
.6重量%として固定した。
試料番号19 (MnO2の添加量がない)では、比誘
電率εが15000となり、また焼成温度が1140℃
となり、実際上低温焼成可能な高誘電率系磁器組成物が
得られるものの、誘電損失tanδが2.4%と極めて
大きいものとなる。これにより、誘電体層の薄膜化が困
難となる。
電率εが15000となり、また焼成温度が1140℃
となり、実際上低温焼成可能な高誘電率系磁器組成物が
得られるものの、誘電損失tanδが2.4%と極めて
大きいものとなる。これにより、誘電体層の薄膜化が困
難となる。
また、試料番号20〜23 (MnOzの添加量:0゜
1〜0.5重量%)では、比誘電率εが12000〜1
4600となり、また焼成温度が1130℃となる。さ
らに誘電損失tanδはMnO□の添加量なしく試料番
号19)の2.4%に比較して0゜20−0.80と大
幅に改善されることになる。
1〜0.5重量%)では、比誘電率εが12000〜1
4600となり、また焼成温度が1130℃となる。さ
らに誘電損失tanδはMnO□の添加量なしく試料番
号19)の2.4%に比較して0゜20−0.80と大
幅に改善されることになる。
これにより、高比誘電率εで且つ低温焼成可能で、さら
に諸性性も良好な組成物が達成される。
に諸性性も良好な組成物が達成される。
さらに、試料番号24 (MnO2の添加量:0.6重
量%)では、比誘電率εが10500となり、また焼成
温度が1130℃となる。低温焼成でかつ高い比誘電率
εの高誘電率系磁器組成物が可能となるものの、その他
の諸特性、即ち誘電損失tanδが1.6%となり、絶
縁抵抗が9×103MΩとなる。絶縁抵抗が9X10’
MΩ程度であると精層セラミックコンデンサにおいて絶
縁抵抗の一般的な規格を満足しな(なる。
量%)では、比誘電率εが10500となり、また焼成
温度が1130℃となる。低温焼成でかつ高い比誘電率
εの高誘電率系磁器組成物が可能となるものの、その他
の諸特性、即ち誘電損失tanδが1.6%となり、絶
縁抵抗が9×103MΩとなる。絶縁抵抗が9X10’
MΩ程度であると精層セラミックコンデンサにおいて絶
縁抵抗の一般的な規格を満足しな(なる。
従って、本発明においてはチタンジルコン酸バリウムB
a (Ti、、ZrV)O,に添加するMnO□の重
量は、チタンジルコン酸バリウムBa(Tit−y Z
ry ) 03100重量部に対して、0゜1〜0.5
重量%の範囲とした。
a (Ti、、ZrV)O,に添加するMnO□の重
量は、チタンジルコン酸バリウムBa(Tit−y Z
ry ) 03100重量部に対して、0゜1〜0.5
重量%の範囲とした。
つぎに、試料番号25〜30において、高誘電率系磁器
の主成分となるチタンジルコン酸バリウムB a (T
i r−v Z r v ) 03の平均粒径を検討
した。即ち、平均粒径を0.1〜1.0μmに夫々変化
させた。このときAサイトのモル分率Xを0とした。ま
た、Bサイトのモル分率Yを0゜13とし、LazO:
+ 、ZnO及びMnO□の添加量を夫々1.5.1.
5及び0.3重量%として固定した。
の主成分となるチタンジルコン酸バリウムB a (T
i r−v Z r v ) 03の平均粒径を検討
した。即ち、平均粒径を0.1〜1.0μmに夫々変化
させた。このときAサイトのモル分率Xを0とした。ま
た、Bサイトのモル分率Yを0゜13とし、LazO:
+ 、ZnO及びMnO□の添加量を夫々1.5.1.
5及び0.3重量%として固定した。
試料番号25〜29(平均粒径が0.1〜0゜9μl1
1)では、比誘電率εが11000〜16000となり
、また焼成温度も1080〜1200℃となる。これに
より、高い比誘電率で且つ低温焼成可能な高誘電率系磁
器組成物が得られる。
1)では、比誘電率εが11000〜16000となり
、また焼成温度も1080〜1200℃となる。これに
より、高い比誘電率で且つ低温焼成可能な高誘電率系磁
器組成物が得られる。
これに対して、試料番号30(平均粒径が1゜0μm)
では、比誘電率εが15300と良好な結果が得られる
ものの、焼成温度が1200℃を越え、1250℃とな
ってしまう。即ち、平均粒径が大きくなるにつれて、焼
成温度が高くなるとともに、比誘電率εが平均粒径0.
9μm(試料番号28)をピークに減少する。
では、比誘電率εが15300と良好な結果が得られる
ものの、焼成温度が1200℃を越え、1250℃とな
ってしまう。即ち、平均粒径が大きくなるにつれて、焼
成温度が高くなるとともに、比誘電率εが平均粒径0.
9μm(試料番号28)をピークに減少する。
従って、本発明においてはチタンジルコン酸バリウムB
a (T i +−v Z r Y ) O:lの平
均粒径を0.9μm以下とすることが、低温焼成の高誘
電率系磁器組成物として重要になる。
a (T i +−v Z r Y ) O:lの平
均粒径を0.9μm以下とすることが、低温焼成の高誘
電率系磁器組成物として重要になる。
上述の実施例によれば、チタンジルコン酸バリウムB
a (T i I−Y Z r v ) O:lを主成
分、即ちチタンジルコン酸バリウムカルシウム(Bal
−xCax ) (T i +−y Z rY )
03におけるAサイトのモル分率にXがOであった。
a (T i I−Y Z r v ) O:lを主成
分、即ちチタンジルコン酸バリウムカルシウム(Bal
−xCax ) (T i +−y Z rY )
03におけるAサイトのモル分率にXがOであった。
そこで、チタンジルコン酸バリウムカルシウム(Bat
−x 、 Cax ) (Tit−y Zry ) O
:lにおけるAサイトのモル分率Xをθ〜0.11の範
囲で変化させた。尚、(Bat−x、Ca)()(Ti
t−y Zrv )Oxの粒径は0.2μm、Bサイト
のモル分率Yを0.14とし、La2O3、ZnO及び
MnO2の添加量を夫々1.5.1.5及び0. 3重
量%として固定した。
−x 、 Cax ) (Tit−y Zry ) O
:lにおけるAサイトのモル分率Xをθ〜0.11の範
囲で変化させた。尚、(Bat−x、Ca)()(Ti
t−y Zrv )Oxの粒径は0.2μm、Bサイト
のモル分率Yを0.14とし、La2O3、ZnO及び
MnO2の添加量を夫々1.5.1.5及び0. 3重
量%として固定した。
試料番号31はチタンジルコン酸バリウムカルシウム(
BaI−x 、Cax )(Tit−y Zrv )0
3におけるAサイトのモル分率Xを0に設定した。 そ
の結果、比誘電率εが14000となり、誘電損失ta
nδが0.25%となり、密度が5゜90g/cm3と
なり、絶縁抵抗が4×105MΩとなり、誘電率系磁器
組成物の諸特性を満足する。
BaI−x 、Cax )(Tit−y Zrv )0
3におけるAサイトのモル分率Xを0に設定した。 そ
の結果、比誘電率εが14000となり、誘電損失ta
nδが0.25%となり、密度が5゜90g/cm3と
なり、絶縁抵抗が4×105MΩとなり、誘電率系磁器
組成物の諸特性を満足する。
また、焼成温度が1120℃と低温焼成も可能なものと
なる。
なる。
試料番号32〜36(x:1〜9モル%)では、比誘電
率εが10300〜13500となり、また、焼成温度
が1120〜1150℃となる。即ち、低温で焼成が可
能な高誘電率系磁器組成物が達成される。
率εが10300〜13500となり、また、焼成温度
が1120〜1150℃となる。即ち、低温で焼成が可
能な高誘電率系磁器組成物が達成される。
また、誘電損失tanδ、密度、絶縁抵抗IRも満足で
きる特性が得られる。
きる特性が得られる。
これに対して、試料番号37.38(x:0゜10.0
.11[10モル%、11モル%〕)では、比誘電率ε
が9000.7000となり、高誘電率の磁器組成物が
達成できない。
.11[10モル%、11モル%〕)では、比誘電率ε
が9000.7000となり、高誘電率の磁器組成物が
達成できない。
従って、チタンジルコン酸バリウムカルシウム(Bat
−x、 CaX) (Tit−y Zry) O:Iに
おけるAサイトのモル分率Xは0〜0.1の範囲となる
。即ち、チタンジルコン酸バリウムBa(T i +−
y Z r y ) Chにおいて、Baに対するモル
分率として、10モル%を限度としてCaが含有してい
るチタンジルコン酸バリウムカルシウムの酸化物を用い
ることができる。
−x、 CaX) (Tit−y Zry) O:Iに
おけるAサイトのモル分率Xは0〜0.1の範囲となる
。即ち、チタンジルコン酸バリウムBa(T i +−
y Z r y ) Chにおいて、Baに対するモル
分率として、10モル%を限度としてCaが含有してい
るチタンジルコン酸バリウムカルシウムの酸化物を用い
ることができる。
以上のように、本発明によれば、10000以上の比誘
電率εを有し、且つ焼成温度1200℃以下となり、高
誘電率系磁器組成物の諸特性、誘電損失tanδが1.
0%以下、絶縁抵抗(IR)が1X10’MΩ以上、
密度が5− 6g/cm3以上の高誘電率系磁器組成物
を得るには、複合酸化物(Ba+−x Cax ) (
Tij−y Zry )03と表した時、モル分率でO
≦x<0.1.0− 1<Y<0.16であり、さらに
、 (aa+−x Cax )(Tit−y Zrv
)03の100重量部に対して、ランタン化合物をLa
2O3換算で0.8〜1.8重量%、酸化亜鉛をZnO
換算で0.8〜2.0重量%、マンガン化合物をMnO
□換算で0.1〜0.5重量%を含有して成る高誘電率
系磁器組成物となる。
電率εを有し、且つ焼成温度1200℃以下となり、高
誘電率系磁器組成物の諸特性、誘電損失tanδが1.
0%以下、絶縁抵抗(IR)が1X10’MΩ以上、
密度が5− 6g/cm3以上の高誘電率系磁器組成物
を得るには、複合酸化物(Ba+−x Cax ) (
Tij−y Zry )03と表した時、モル分率でO
≦x<0.1.0− 1<Y<0.16であり、さらに
、 (aa+−x Cax )(Tit−y Zrv
)03の100重量部に対して、ランタン化合物をLa
2O3換算で0.8〜1.8重量%、酸化亜鉛をZnO
換算で0.8〜2.0重量%、マンガン化合物をMnO
□換算で0.1〜0.5重量%を含有して成る高誘電率
系磁器組成物となる。
最後に、添加するLazO3、ZnO及びMnO□の添
加量が全て範囲に満たない、すなわち0.7.0゜7、
及び0重量%の場合(試料番号39)、比誘電率εが4
000、焼成温度が1220℃となり、誘電損失tan
δが3.0%、絶縁抵抗IR1密度までも評価範囲外と
なってしまい、実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器
組成物となってしまう。
加量が全て範囲に満たない、すなわち0.7.0゜7、
及び0重量%の場合(試料番号39)、比誘電率εが4
000、焼成温度が1220℃となり、誘電損失tan
δが3.0%、絶縁抵抗IR1密度までも評価範囲外と
なってしまい、実質的実用不可能に近い高誘電率系磁器
組成物となってしまう。
逆に添加するLazO:i % ZnO及びMnO□の
添加量が全て範囲を越える、即ち1.9.2.1、及び
0゜6重量%の場合(試料番号40)、比誘電率εが7
500、誘電損失tanδが0.90%、絶縁抵抗IR
1密度までも評価範囲外となってしまい、実質的実用不
可能に近い高誘電率系磁器組成物となってしまう。
添加量が全て範囲を越える、即ち1.9.2.1、及び
0゜6重量%の場合(試料番号40)、比誘電率εが7
500、誘電損失tanδが0.90%、絶縁抵抗IR
1密度までも評価範囲外となってしまい、実質的実用不
可能に近い高誘電率系磁器組成物となってしまう。
以上のように、本発明によれば、複合酸化物(Ba、X
CaX) (Tit−y Zry )0:sと表した時
、モル分率で0≦x<0.1.0.1<Y<0.16で
あり、さらに、(Bal−x Cax )(Ti、、
Zr、 )O,の100重量部に対して、ランタン化合
物をLa2O3換算で0.8〜1.8重量%、酸化亜鉛
をZnO換算で0゜8〜2.0重量%、マンガン化合物
をMnO2換算でO01〜0.5重量%を含有して成る
ため、比誘電率εが10000以上で、且つ焼成温度が
1200℃以下となる。またその他の諸物件として、誘
電損失tanδが1.0%以下、絶縁抵抗(IR)がl
X105MΩ以上、密度が5− 6g/cm’以上の高
誘電率系磁器組成物を得ることができる。
CaX) (Tit−y Zry )0:sと表した時
、モル分率で0≦x<0.1.0.1<Y<0.16で
あり、さらに、(Bal−x Cax )(Ti、、
Zr、 )O,の100重量部に対して、ランタン化合
物をLa2O3換算で0.8〜1.8重量%、酸化亜鉛
をZnO換算で0゜8〜2.0重量%、マンガン化合物
をMnO2換算でO01〜0.5重量%を含有して成る
ため、比誘電率εが10000以上で、且つ焼成温度が
1200℃以下となる。またその他の諸物件として、誘
電損失tanδが1.0%以下、絶縁抵抗(IR)がl
X105MΩ以上、密度が5− 6g/cm’以上の高
誘電率系磁器組成物を得ることができる。
これにより、例えば積層セラミックコンデンサを上述の
高誘電率系磁器組成物で構成した場合、小型大容量のコ
ンデンサが達成でき、焼成温度1200℃以下となり、
積層されたシート間に内部電極として安価な銀−パラジ
ウムを使用することも可能で、安価な積層セラミックコ
ンデンサの高誘電率系磁器組成物となる。
高誘電率系磁器組成物で構成した場合、小型大容量のコ
ンデンサが達成でき、焼成温度1200℃以下となり、
積層されたシート間に内部電極として安価な銀−パラジ
ウムを使用することも可能で、安価な積層セラミックコ
ンデンサの高誘電率系磁器組成物となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複合酸化物(Ba_1_−_XCa_X)(Ti_1
_−_YZr_Y)O_3と表した時、モル分率X、Y
がそれぞれ、 0≦X<0.1 0.1<Y<0.16であり、 さらに、(Ba_1_−_XCa_X)(Ti_1_−
_YZr_Y)O_3の100重量部に対して、 ランタン化合物をLa_2O_3換算で0.8〜1.8
重量%、酸化亜鉛をZnO換算で0.8〜2.0重量%
、マンガン化合物をMnO_2換算で0.1〜0.5重
量%を含有して成る高誘電率系磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1252750A JPH03115165A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 高誘電率系磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1252750A JPH03115165A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 高誘電率系磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115165A true JPH03115165A (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=17241764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1252750A Pending JPH03115165A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 高誘電率系磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115165A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02123614A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Tdk Corp | 高誘電率系磁器組成物 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1252750A patent/JPH03115165A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02123614A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Tdk Corp | 高誘電率系磁器組成物 |
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