JPH031762B2 - - Google Patents
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- JPH031762B2 JPH031762B2 JP60025125A JP2512585A JPH031762B2 JP H031762 B2 JPH031762 B2 JP H031762B2 JP 60025125 A JP60025125 A JP 60025125A JP 2512585 A JP2512585 A JP 2512585A JP H031762 B2 JPH031762 B2 JP H031762B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、JISに規定されたUK特性を満足す
る温度補償用磁器コンデンサに用いられる誘電体
磁器組成物に関する。 （従来の技術） 従来、UK特性の温度補償用磁器コンデンサに
用いられる誘電体磁器組成物の成分構成が、チタ
ン酸ストロンチウム（SrTiO3）、チタン酸カルシ
ウム（CaTiO3）、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化
鉛（PbO）から成るものが知られている。 （解決しようとする問題点） 上記の誘電体磁器組成物は比誘電率が200〜350
と小さい。このため小型化されたコンデンサでは
静電容量の大きなものが得られなかつた。本発明
は、比誘電率が400〜700の範囲にあるUK特性を
満足する温度補償用磁器コンデンサに用いられる
誘電体磁器組成物を提供することをその目的とし
たものである。 （問題を解決するための手段） 本発明は、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）
が34.6〜49.4重量％、チタン酸鉛（PbTiO3）が
1.0〜19.8重量％、チタン酸ビスマス（Bi2O3・
3TiO2）が14.8〜29.7重量％、チタン酸カルシウ
ム（CaTiO3）が19.8〜29.7重量％、酸化銅
（CuO）が0.02〜0.7重量％、酸化マンガン
（MnO）が炭酸マンガン（MnCO3）に換算して
0.15〜0.8重量％からなる酸合物を焼成してなる。 （実施例及び比較例） まず、98％以上の純度を有するSrTiO、
PbTiO3、Bi2O3・3TiO2、CaTiO3、CuO、
MnCO3の粉末を夫々用意し、第１表の配合物の
組成に示すように、種々の組成比になるように秤
量した。
る温度補償用磁器コンデンサに用いられる誘電体
磁器組成物に関する。 （従来の技術） 従来、UK特性の温度補償用磁器コンデンサに
用いられる誘電体磁器組成物の成分構成が、チタ
ン酸ストロンチウム（SrTiO3）、チタン酸カルシ
ウム（CaTiO3）、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化
鉛（PbO）から成るものが知られている。 （解決しようとする問題点） 上記の誘電体磁器組成物は比誘電率が200〜350
と小さい。このため小型化されたコンデンサでは
静電容量の大きなものが得られなかつた。本発明
は、比誘電率が400〜700の範囲にあるUK特性を
満足する温度補償用磁器コンデンサに用いられる
誘電体磁器組成物を提供することをその目的とし
たものである。 （問題を解決するための手段） 本発明は、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）
が34.6〜49.4重量％、チタン酸鉛（PbTiO3）が
1.0〜19.8重量％、チタン酸ビスマス（Bi2O3・
3TiO2）が14.8〜29.7重量％、チタン酸カルシウ
ム（CaTiO3）が19.8〜29.7重量％、酸化銅
（CuO）が0.02〜0.7重量％、酸化マンガン
（MnO）が炭酸マンガン（MnCO3）に換算して
0.15〜0.8重量％からなる酸合物を焼成してなる。 （実施例及び比較例） まず、98％以上の純度を有するSrTiO、
PbTiO3、Bi2O3・3TiO2、CaTiO3、CuO、
MnCO3の粉末を夫々用意し、第１表の配合物の
組成に示すように、種々の組成比になるように秤
量した。
【表】
次に、秤量した材料をポリエチレンポツトにア
ルミナボールと共に入れてそれぞれの組成比の材
料を湿式混合した。次に混合物を脱水し、200℃
で３時間乾燥を行なつた後、これらをポリビニル
アルコールと共に擂潰機にて混合し60メツシユの
篩にかけてパスしたものを150℃、20分で乾燥し
た後、加圧成型機にて１トン／cm3の加圧をして直
径16.5mm、厚さ１mmの円板成型体を得た。次に成
型体をトンネル炉において第１表に示す温度で２
時間焼成し、直径13.8mm、厚さ0.85mmの円板状磁
器素子を得た。この円板状磁器素子の両主面のほ
ぼ全面に銀ペーストを塗布し、760℃で20分間の
焼き付けて電極を形成し、板状磁器コンデンサ試
料No.１〜２１を作製した。 それぞれの試料の比誘電率εs、誘電体損失
（tanδ、％）、比誘電率の温度係数（ppm／℃）を
測定した。その結果を第２表に示す。また、試料
の比誘電率の温度変化率の直線性を測定した。そ
の試料のうち試料No.１，No.５およびNo.９の直線性
を図面に示す。
ルミナボールと共に入れてそれぞれの組成比の材
料を湿式混合した。次に混合物を脱水し、200℃
で３時間乾燥を行なつた後、これらをポリビニル
アルコールと共に擂潰機にて混合し60メツシユの
篩にかけてパスしたものを150℃、20分で乾燥し
た後、加圧成型機にて１トン／cm3の加圧をして直
径16.5mm、厚さ１mmの円板成型体を得た。次に成
型体をトンネル炉において第１表に示す温度で２
時間焼成し、直径13.8mm、厚さ0.85mmの円板状磁
器素子を得た。この円板状磁器素子の両主面のほ
ぼ全面に銀ペーストを塗布し、760℃で20分間の
焼き付けて電極を形成し、板状磁器コンデンサ試
料No.１〜２１を作製した。 それぞれの試料の比誘電率εs、誘電体損失
（tanδ、％）、比誘電率の温度係数（ppm／℃）を
測定した。その結果を第２表に示す。また、試料
の比誘電率の温度変化率の直線性を測定した。そ
の試料のうち試料No.１，No.５およびNo.９の直線性
を図面に示す。
【表】
比誘電率εsおよび誘電体損失（tanδ）は1MHz
における値である。比誘電率の温度係数は、試料
を−25℃に５分間保ち、その後20℃まで上昇させ
て20分保持した後に静電容量（C20）を測定し、
次に85℃に上昇させて５分間保持した後に静電容
量（C85）を測定し、各静電容量値C20、C85から
比誘電率ε20及びε85を求め、更に、｛ε85−ε20／
ε20・Ｔ（85−20）｝×10-6なる式にε20及びε85を代
入して求めた。試料の比誘電率の温度変化率の直
線性は、上述の20℃および85℃の比誘電率の他に
−25℃、−15℃、０℃、40℃、60℃の各温度に10
分間保持し、その温度における比誘電率を測定
し、添付図面のようにグラフ化することにより調
べた。 第１表、第２表において、試料No.１〜No.１１は
本考案の実施例であり、試料No.１２〜No.２１は比
較例である。すなわち、上記試料No.１〜No.１１の
測定結果より、本発明の目的を達成するのはチタ
ン酸ストロンチウムを34.6〜49.4重量％の範囲に
したものであることが判つた。 この範囲外すなわち、チタン酸ストロンチユー
ム（SrTiO3）が49.4重量％を超えると、例えば
試料No.１２のように誘電率の温度係数が−
1000ppm／℃を大幅に超えて悪く、34.6重量％未
満になると例えば試料No.１４のように誘電率の温
度係数が−1000ppm／℃を大幅に超えて悪くなつ
た。チタン酸鉛は1.0〜19.8重量％の範囲のもの
が本発明の目的を達した。 この範囲外、すなわち、チタン酸鉛
（PbTiO3）が19.8重量％を超えると、試料No.１５
のようにtanδが悪くなり且つ温度係数も−
1000ppm／℃を大幅に超えて悪くなり、1.0重量
％未満では添加効果が無くなつてしまつた。 またチタン酸ビスマスが14.8〜29.7重量％の範
囲に秤量したものが本発明の目的を達成すること
が判つた。 この範囲外、すなわち、チタン酸ビスマス
（Bi2O3・3TiO2）が29.7重量％を超えると、試料
No.１８のように温度係数が−1000ppm／℃を超え
て悪くなり、148重量％未満になると、試料No.１
３のように温度係数が−1000ppm／℃を大幅に超
えてしまつた。 上記と同様の試料からチタン酸カルシウムは
19.8〜29.7重量％の範囲に秤量したものが本発明
の目的を達成するものであることが判つた。 チタン酸カルシウム（CaTiO3）が29.7重量％
を超えると、試料No.１７のように温度係数が−
1000ppm／℃を超えて悪く、19.8重量％未満にな
ると試料No.１９のようにtanδが悪く、比誘電率の
温度変化率の直線性が悪い。 酸化銅においては、0.02〜0.7重量％の範囲が
本発明の目的を達成する範囲であつた。 酸化銅（CuO）が0.7重量％を超えると焼結が
困難であり、たとえ焼結し得たとしても必要な誘
電率が得られない。0.02重量％未満になると添加
効果が無くなる。炭酸マンガンの秤量範囲が0.15
〜0.8重量％であると、本発明の目的を達成する
ものとなつた。 炭酸マンガン（MnCO3）が0.8重量％を超える
と試料No.２０のようにtanδが悪くなり、かつ温度
係数が−1000ppm／℃を超えて悪くなる。0.15重
量％未満では添加効果が認められなくなり更に焼
結性も無くなる。 上述から明らかなように、本発明の実施例であ
る試料No.１〜No.１１では、比誘電率は400〜700の
範囲にあり、比誘電率の温度係数は−1000ppm／
℃未満である。そして代表例で示すように比誘電
率の変化率の直線性の良好のものが得られた。 尚、実施例では単一固溶体の化合物を用いた
が、それぞれの元素Sr、Pb、Bi、Ca、Ti、Cu、
Mnがその代表的な酸化物に換算して本発明とな
るように含まれていればよい。 （発明の効果） 本発明によれば、比誘電率の温度係数が−
500ppm／℃〜−1000ppm／℃の範囲内（JIS規格
のUK特性）で且つ比誘電率が400〜700の範囲の
誘電体磁器組成物が得られ、本発明の組成物を用
いた磁器コンデンサは小型で大容量のものが得ら
れた。
における値である。比誘電率の温度係数は、試料
を−25℃に５分間保ち、その後20℃まで上昇させ
て20分保持した後に静電容量（C20）を測定し、
次に85℃に上昇させて５分間保持した後に静電容
量（C85）を測定し、各静電容量値C20、C85から
比誘電率ε20及びε85を求め、更に、｛ε85−ε20／
ε20・Ｔ（85−20）｝×10-6なる式にε20及びε85を代
入して求めた。試料の比誘電率の温度変化率の直
線性は、上述の20℃および85℃の比誘電率の他に
−25℃、−15℃、０℃、40℃、60℃の各温度に10
分間保持し、その温度における比誘電率を測定
し、添付図面のようにグラフ化することにより調
べた。 第１表、第２表において、試料No.１〜No.１１は
本考案の実施例であり、試料No.１２〜No.２１は比
較例である。すなわち、上記試料No.１〜No.１１の
測定結果より、本発明の目的を達成するのはチタ
ン酸ストロンチウムを34.6〜49.4重量％の範囲に
したものであることが判つた。 この範囲外すなわち、チタン酸ストロンチユー
ム（SrTiO3）が49.4重量％を超えると、例えば
試料No.１２のように誘電率の温度係数が−
1000ppm／℃を大幅に超えて悪く、34.6重量％未
満になると例えば試料No.１４のように誘電率の温
度係数が−1000ppm／℃を大幅に超えて悪くなつ
た。チタン酸鉛は1.0〜19.8重量％の範囲のもの
が本発明の目的を達した。 この範囲外、すなわち、チタン酸鉛
（PbTiO3）が19.8重量％を超えると、試料No.１５
のようにtanδが悪くなり且つ温度係数も−
1000ppm／℃を大幅に超えて悪くなり、1.0重量
％未満では添加効果が無くなつてしまつた。 またチタン酸ビスマスが14.8〜29.7重量％の範
囲に秤量したものが本発明の目的を達成すること
が判つた。 この範囲外、すなわち、チタン酸ビスマス
（Bi2O3・3TiO2）が29.7重量％を超えると、試料
No.１８のように温度係数が−1000ppm／℃を超え
て悪くなり、148重量％未満になると、試料No.１
３のように温度係数が−1000ppm／℃を大幅に超
えてしまつた。 上記と同様の試料からチタン酸カルシウムは
19.8〜29.7重量％の範囲に秤量したものが本発明
の目的を達成するものであることが判つた。 チタン酸カルシウム（CaTiO3）が29.7重量％
を超えると、試料No.１７のように温度係数が−
1000ppm／℃を超えて悪く、19.8重量％未満にな
ると試料No.１９のようにtanδが悪く、比誘電率の
温度変化率の直線性が悪い。 酸化銅においては、0.02〜0.7重量％の範囲が
本発明の目的を達成する範囲であつた。 酸化銅（CuO）が0.7重量％を超えると焼結が
困難であり、たとえ焼結し得たとしても必要な誘
電率が得られない。0.02重量％未満になると添加
効果が無くなる。炭酸マンガンの秤量範囲が0.15
〜0.8重量％であると、本発明の目的を達成する
ものとなつた。 炭酸マンガン（MnCO3）が0.8重量％を超える
と試料No.２０のようにtanδが悪くなり、かつ温度
係数が−1000ppm／℃を超えて悪くなる。0.15重
量％未満では添加効果が認められなくなり更に焼
結性も無くなる。 上述から明らかなように、本発明の実施例であ
る試料No.１〜No.１１では、比誘電率は400〜700の
範囲にあり、比誘電率の温度係数は−1000ppm／
℃未満である。そして代表例で示すように比誘電
率の変化率の直線性の良好のものが得られた。 尚、実施例では単一固溶体の化合物を用いた
が、それぞれの元素Sr、Pb、Bi、Ca、Ti、Cu、
Mnがその代表的な酸化物に換算して本発明とな
るように含まれていればよい。 （発明の効果） 本発明によれば、比誘電率の温度係数が−
500ppm／℃〜−1000ppm／℃の範囲内（JIS規格
のUK特性）で且つ比誘電率が400〜700の範囲の
誘電体磁器組成物が得られ、本発明の組成物を用
いた磁器コンデンサは小型で大容量のものが得ら
れた。
図面は、本発明と比較例の測定温度に対する比
誘電率の温度変化率についての特性を示す。 No.１，No.５，No.９…本発明の実施例の試料、No.
１９，No.２１…比較例の試料。
誘電率の温度変化率についての特性を示す。 No.１，No.５，No.９…本発明の実施例の試料、No.
１９，No.２１…比較例の試料。
Claims (1)
- １ チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）が34.6
〜49.4重量％、チタン酸鉛（PbTiO3）が1.0〜
19.8重量％、チタン酸ビスマス（Bi2O3・3TiO2）
が14.8〜29.7重量％、チタン酸カルシウム
（CaTiO3）が19.8〜29.7重量％、酸化銅（CuO）
が0.02〜0.7重量％、酸化マンガン（MnO）が炭
酸マンガン（MnCO3）に換算して0.15〜0.8重量
％からなる配合物を焼成してなる誘電体磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025125A JPS61185810A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025125A JPS61185810A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185810A JPS61185810A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH031762B2 true JPH031762B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=12157223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025125A Granted JPS61185810A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61185810A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444336B1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-09-03 | The Regents Of The University Of California | Thin film dielectric composite materials |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60025125A patent/JPS61185810A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185810A (ja) | 1986-08-19 |
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