JPH0323264A - 積層セラミックコンデンサ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 本発明は誘電率、絶縁抵抗、絶縁破壊電圧が高〈、良好
度Ｑにすぐれ、静電容量温度係数が小さく、かつ密度の
より大きな誘電体磁器を得ることができる誘電体磁器組
戒物に関するものである。

従来の技術 従来から誘電率、絶縁抵抗が高く，良好度Ｑにすぐれ，
静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組或物として下記
のような系が知られている。

ＢａＯ−ＴｉＯ　−Ｎｄ２０３系 ２ ＢａＯ−ＴｉＯ　　−Ｓｍ■０，系 ２ 発明が解決しようとする課題 しかし、これらの組或は、例えば０．０９　Ｂ　ａｏ　
−０．５５　Ｔｉｅ２−０．３６　Ｋｄ０５７２の組成
比からなる誘電体材料を使用し、円板形磁器コンデンサ
を作製すると、絶縁抵抗の平均値二８．０×１０１２Ω
、絶縁破壊強度の平均値：３０ｋ▼／ｒｎｔａであり、
満足のできる値ではない。１た、この誘電体磁器の密度
は、６．ｅｙ／ｃｄであるが、一般に長さＬ３。２×幅
！１．６ｍｍ以下の積層セラミックコンデンサのりフロ
ーはんだ付ケ，％にペーパー＋Ｊフローはんだ付けでは
、チップ立ち（通常、ツームストーン現象、マンハッタ
ン現象と呼ばれている。）が発生しやすく、このチップ
立ちを防ぐため誘電体磁器の密度をより大きくしなけれ
ばならないという課題があった。

課題を解決するための手段 これらの課題を解決するために本発明は，一般式 ？Ｂ！Ｌｏ　　７　Ｃ　（　ＴｉＯ■）（１−＠）　（
Ｓｎ０２）＠　］一ｚＲｅｏ３／２と表した時（ただし
．Ｘ＋７＋Ｚ＝１，００　，　０．０１≦ｍ≦０．１０
，ＲｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎ（１，Ｓｌ１から選ばれる一種
以上の希士類元素。），Ｘ，７，”Ｉ．が以下に表す各
点ａ　，　ｂ　，　ｃ　，　ｄ　，　ｅ，ｆで囲１れる
モル比の範囲からなる主戊分１００重量部に対し、副成
分としてバナジウム酸化物をｖ２０５に換算して０．０
０５〜１．ｏｏＯ重量部含有したことを特徴とする誘電
体磁器組威物を提案するものである。

作用 第１図は本発明にかかる組戒物の主戒分の組或範囲を示
す三元図であり、主戒分の組或範囲を限？した理由を第
１図を参照しながら説明する。すなわち、▲領域では焼
結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好度ｑが低
下し実用的でな〈なる。さらに，０，Ｄ領域では静電容
量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用的でな
くなる。

そして、Ｘ領域では静電容量温度係数がプラス方向に移
行するが、誘電率が小さく実用的でなくなる。ｉた、Ｒ
ｅをＬａ，Ｐｒ，Ｈａ，Ｓｍから選ぶことにより、Ｌ＆
，Ｐｒ，Ｈａ，Ｓｍの順で誘電率を大きく下げることな
く、静電容量温度係数をプラス方向に移行することが可
能であり、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの１種あるいは組合
せによル静電容量温度係数の調節が可能である。

筐た、ＴｉＯ　をＳｎＯ■で置換することによシ、２ 誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数、絶縁抵抗、絶縁
破壊強度の値を太き〈変えることなく、誘電体磁器の密
度を大きくする効果を有し、その置換率箇が０．０１未
満では置換効果はなく、一方０．２０を越えると誘電率
、良好度Ｑが低下し、静電容量温度係数もマイナス側に
大きくなうすぎ実用的でなくなる。

また、主戊分に対し，副或分ｖ２０５を含有することに
よ少、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が向上する効果を有し、
ｖ２０５の含有量が主成分１ｏＯ重量部に対し、ｏ．ｏ
ｏｓ重量部未満はそれほど絶縁破壊強度が大きくなく、
この発明の範囲から除外した。一方、ｖ２０５の含有量
が主成分に対し、１．０００重量部を越えると良好度Ｑ
、絶縁抵抗が低下し実用的でなくなる。

実施例 以下に、本発明を具体的実施例により説明する。

（実施例１） 出発原料には化学的に高純度のＢａＣＯ３，Ｔｉｅ２，
Ｓｎ０２，　Ｌａ２０３，　　Ｐｒ６０３／　，　　Ｎ
（１２０，　，Ｓｍ２ｏ３およびｖ２０５粉末を下記の
第１表に示す組成比になるように秤量し、めのうボール
を備えたゴム内張りのボールミルに純水とともに入れ、
湿式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ
質のルツボに入れ、空気中で１１００℃にて２時間仮焼
した。この仮焼粉末を，めのうポールを備えたゴム内張
りのボールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水
乾燥した。この粉砕粉末に、有機バインダーを加え、均
質とした後、３２メッシュのふるいを通して整粒し、金
型と油圧プレスを用いて或形圧力１ｔｏｎ／ｃ，ｊで直
径１５１１１１１１、厚み０．４　ｍＷに或形した。次
いで、或形円板をジルコニア粉末を敷いたアルミナ質の
サヤに入れ、空気中にて下記の第１表に示す温度で２時
間焼或し、第１表に示す組或比の誘電体磁器を得た。

このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直径
と重量を測定し、重量を厚みと直径より算出した体積で
除算し、誘電体磁器の密度とした。

壕た、誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数測定用試料
は、誘電体磁器円板の両面全体に銀！極を焼き付け、絶
縁抵抗、絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体磁器円板の
外周より内側に１■■の幅で銀電極のない部分を設け，
銀電極を焼き付けた。

そして、誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数は，ＹＨ
Ｐ社製デジタルＬＣＲメータのモデル４２７６▲を使用
し、測定温度２０゜Ｃ、測定電圧１　．Ｏ　Ｖｒｍｇ、
測定周波数１ＭＩＩＩｚでの測定よシ求めた。な釦、静
電容量温度係数は、２０℃と８６℃の静電容量を測定し
、次式によシ求めた。

τＣ＝＋（Ｃ−１ｏ）／Ｃｏｘ１／ｅｃｓｘ１ｏ６ＴＣ
：静電容量温度係数（ｐｐｍ／”Ｃ）ＣＯ：２０℃での
静電容量（ｐＦ） Ｃ　：８６℃での静電容量（ｐＦ） 渣た、誘電率は次式より求めた。

Ｋ＝１４３．８　ｘＣｏ　ｘ　ｔ　／Ｄ２Ｋ：誘電率 ＣＯ：２０℃での静電容量（ｐＦ） Ｄ：誘電体磁器の直径（ｍｍ） ｔ：誘電体磁器の厚み（　＋＋ｕｏ　）さらに、絶縁抵
抗は、丁１｛Ｐ社製ＨＲメータのモデル４３２９▲を使
用し、測定Ｔｉｌ圧ｓ　ｏ　Ｖ．Ｄ，Ｃ．　，測定時間
１分間による測定より求めた。

そして、絶縁破壊強度は、菊水電子工業（株）製高電圧
電源ＰＨ８３５Ｋ−３形を使用し、試料をシリコンオイ
ル中に入れ、昇圧速度ｓＯＶ，／Ｓｅｃにより求めた絶
縁破壊電圧を誘電体厚みで除算し，１　１ｌｍ当たシの
絶縁破壊強度とした。

試験条件を第１表に併せて示し、試験結果を下記の第２
表に示す。

なお・、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ｂ
ａＣＯ，　，　　Ｔｉｅ２，　ＳｎＯ２，　Ｌａ２０Ｓ
，Ｐｒ６０１３／Ｎｄ２０３　，Ｓｓ２０，ｈよびｖ２
０５を使用したが、この方法に限定されるものではなく
、所望の組威比になるようにＢａＴ１０５などの化合物
、あるいは炭酸塩、水酸化物など空気中での加熱により
、ＢａＯ　，Ｔｉｅ２，ＳｎＯ２，Ｌａ２０３／Ｐｒ６
０３／，　Ｎｄ２０３，　Ｓｓ２０５ふ１よびｖ２０５
となる化合物を使用しても実施例と同程度の特性を得る
ことができる。

１た、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分を添加しても
実施例と同程度の特性を得ることができる。

筐た、上述の基本組或のほかに、Ｓｉｎ２，　ＭｎＯ２
，Ｆｅ２０５，ＺｎＯ　　など一般にフラックスと考え
られている塩類，酸化物などを、特性を損なわない範囲
で加えることもできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、誘電率、絶縁抵抗、絶縁
破壊電圧が高く、良好度Ｑにすぐれ、静電容量温度係数
が小さいため、製品の小型化、大容量化、特性向上が可
能である。１た、密度のよシ大きな誘電体磁器であるた
め、この組或物で面実装の小形チップ部品を作製すると
りフローはんだ付けでのチップ立ちを改善できるなど、
実装性の高い製品を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる組或物の主成分の組或範囲を説
明する三元図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一般式 ｘＢａＯ−ｙ〔（ＴｉＯ＿２）＿（＿１＿−＿ｍ＿）（
   ＳｎＯ＿２）＿ｍ〕−ｚＲｅＯ＿３＿／＿２と表した時
   （ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００，０．０１≦ｍ≦０．
   ２０，ＲｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｂ，Ｓｍから選ばれる一種
   以上の希士類元素。）、ｘ，ｙ，ｚが以下に表す各点ａ
   ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆで囲まれるモル比の範囲からなる
   主成分１００重量部に対し、副成分としてバナジウム酸
   化物をＶ＿２Ｏ＿５に換算して０．００５〜１．０００
   重量部含有したことを特徴とする誘電体磁器組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼