JPH0324427B2 - - Google Patents

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JPH0324427B2
JPH0324427B2 JP60247433A JP24743385A JPH0324427B2 JP H0324427 B2 JPH0324427 B2 JP H0324427B2 JP 60247433 A JP60247433 A JP 60247433A JP 24743385 A JP24743385 A JP 24743385A JP H0324427 B2 JPH0324427 B2 JP H0324427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fired
composition
partial pressure
temperature
oxygen partial
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60247433A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62123061A (ja
Inventor
Yoichiro Yokoya
Junichi Kato
Hiroshi Oochi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60247433A priority Critical patent/JPS62123061A/ja
Priority to US06/917,673 priority patent/US4751209A/en
Publication of JPS62123061A publication Critical patent/JPS62123061A/ja
Publication of JPH0324427B2 publication Critical patent/JPH0324427B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は1100℃以下で焼成される高誘電率系誘
電体磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で
焼成でき高い抵抗率の得られる組成物に関する。 従来の技術 近年セラミツクコンデンサにおいては素子の小
型化、大容量化への要求から積層型セラミツクコ
ンデンサが急速に普及しつつある。積層型セラミ
ツクコンデンサは内部電極とセラミツクを一体焼
成する工程によつて通常製造される。従来より高
誘電率系のセラミツクコンデンサ材料にはチタン
酸バリウム系の材料が用いられてきたが、焼成温
度が1300℃程度と高いため、内部電極材料として
はPt,Pdなどの高価な金属を用いる必要があつ
た。 これに対し空気中1000℃以下で焼成でき内部電
極として安価なAg系材料を用いることができる
鉛複合ペロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲
気中で焼成できNiなどの卑金属材料を内部電極
として使用できるチタン酸バリウム系材料が開発
されている。前者については発明者らはすでに
PbTiO3−Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2
O3を含む誘電体磁器組成物を提案している。後
者については特公昭56−46641号公報に記載の材
料などが知られている。 PbTiO3−Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2
O3系固溶体は低温で焼成でき、誘電率の温度変
化率が同程度のチタン酸バリウム系材料に比べ高
い誘電率が得られる。従つてこの誘電体磁器組成
物とAg系内部電極からなる積層コンデンサは、
素子の大容量、小型化、低コスト化が図れる利点
を有している。しかし近年さらに内部電極材料の
低コスト化が図れるCuなどの卑金属を内部電極
として用いることが求められている。このため、
同時焼成したときCuなどの金属が酸化しないよ
うな低酸素分圧雰囲気で焼成したとき誘電体磁器
の抵抗率が低下しない材料が必要とされている。 発明が解決しようとする問題点 PbTiO3−Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2
O3系固溶体は低酸素分圧雰囲気で焼成するとチ
密に焼結せず、また抵抗率が小さくなる傾向があ
る。 本発明は、PbTiO3−Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb
(Ni1/2W1/2)O3系のもつ高い誘電率と低温焼結性
をそこなわず、低酸素分圧雰囲気で焼成したとき
抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供することを
目的としている。 問題点を解決するための手段 本発明の誘電体磁器組成物か、(PbaBab
(Mg1/3Nb2/3xTiz(Ni1/2W1/2)O2+a+bで表され
(ただしx+y+z=1),0.001≦b≦0.250,
1.000≦a+b≦1.200の範囲組成である。 作 用 本発明の組成物においては、低酸素分圧雰囲
気、1100℃以下の焼成温度でチ密な焼成物が得ら
れ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子がえら
れる。 実施例 出発原料には化学的に高純度なPbO,MgO,
BaCO3,Nb2O5,TiO2,NiO,WO3を用いた。
これらを純度補正をおこなつたうえで所定量を秤
量し、メノウ製玉石を用い純水を溶媒としボール
ミルで17時間湿式混合した。これを吸引ろ過して
水分の大半を分離した後乾燥し、その後ライカイ
機で充分解砕した後粉体量の5wt%の水分を加
え、直径60mm高さ約50mmの円柱状に成形圧力500
Kg/cm2で成形した。これをアルミナルツボ中に入
れ同質のフタをし、750℃〜880℃で2時間仮焼し
た。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらに
メノウ製玉石を用い純水を溶媒としてボールミル
で17時間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の大半を
分離した後乾燥した。以上の仮焼、粉砕、乾燥を
数回くりかえした後この粉末にポリビニルアルコ
ール6wt%水溶液を粉体量の6wt%加え、32メツ
シユふるいを通して造粒し、成形圧力1000Kg/cm2
で直径13mm高さ約5mmの円柱状に形成した。成形
物は空気中で700℃まで昇温し1時間保持しポリ
ビルアルコール分をバーンアウトした。これを上
述の仮焼粉を体積の1/3程度敷きつめた上に
200メツシユZrO2粉を約1mm敷いたマグネシヤ磁
器容器に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉
心管内に挿入し、炉心管内をロータリーポンプで
脱気したのちN2−H2混合ガスで置換し、酸素分
圧(Po2)が1.0x10-8atmになるようN2とH2ガス
の混合比を調節しながら混合ガスを流し所定温度
まで400℃/hrで昇温し2時間保持後400℃/hrで
降温した。炉心管内のPo2は挿入した安定化ジル
コニア酸素センサーにより測定した。第2図に焼
成時のマグネシヤ磁器容器の構造を、第3図に炉
心管内部をそれぞれ断面図で示す。 第2図において1はマグネシア容器であり、そ
の上部はマグネシア容器蓋2で封じた。マグネシ
ア容器1の下部に仮焼粉3を配置し、その上にジ
ルコニア粉4を配置した。さらにその上に試料5
を配置した。 第2図のように準備されたマグネシヤ容器1を
第3図のように炉心管6内に配置した。7は安定
化ジルコニア酸素センサーである。 焼成物は厚さ1mmの円板状に切断し、両面に
Cr−Auを蒸着し、誘電率、tanδを1kHz1V/mmの
電界下で測定した。また抵抗率は1kV/mmの電圧
を印加後1分値から求めた。 なお焼成温度は焼成物の密度がもつとも大きく
なる温度とした。 表1に本発明の組成範囲および周辺組成の成分
〔a,b,x,y,zは(PbaBab)(Mg1/3Nb2/3
xTiy(Ni1/2W1/2zO2+a+bと表したときの値〕,低酸
素分圧雰囲気で焼成したときの焼成温度、誘電
率、誘電率の温度変化率(20℃に対する)、tanδ、
抵抗率、密度を示した。 第1図は表1に示した各試料を(PbaBab
TiO2+a+b,(PbaBab)(Mg1/3Nb2/3)O2+a+b
(PbaBab)(Nb1/2W1/2)O2+a+b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。
【表】 * 印は発明の範囲外の比較例
発明の範囲外の組成物では、a+bが1.000よ
り小さいと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密
な結焼物が得られない、もしくは抵抗率が低くな
る難点を有しており、1.200より大きくなると誘
電率および抵抗率が低下する難点を有する。また
bが0.250より大きいと誘電率が低下する。x,
y,zが限定の範囲外の組成物はキユリー点が室
温から大きくはずれ誘電率が低くなる、もしくは
誘電率の温度変化率が大きなる難点を有してい
る。発明の範囲内の組成物では前記の問題がいず
れも克服されている。 なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲
気Po2;1.0x10-8atmは焼成温度における銅の平
衡酸素分圧より低く金属はほとんど酸化しないと
考えられる。 発明の効果 本発明によれば、低酸素分圧雰囲気1100℃以下
の焼成で積層コンデンサ素子として高信頼性を得
るためのチ密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内
部電極としてCuなどの卑金属材料を用いること
が可能になる優れた誘電体磁器組成物でを実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁器組成の成分組成を示
す三角組成図、第2図は焼成時に磁器を入れるマ
グネシヤ容器の断面図、第3図は焼成時の炉心管
を示す断面図である。 1;マグネシヤ容器、2;マグネシヤ容器蓋、
3;仮焼粉、4;ジルコニア粉、5;試料、6;
炉心管、7;安定化ジルコニア酸素センサー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (PbaBab){(Mg1/3Nb2/3xTiy(Ni1/2W1/2z
    O2+a+bで表される組成式(ただし、x+y+z=
    1)において 0.001≦b≦0.250 1.000≦a+b≦1.200 の範囲にあり、この範囲内の各a,bの値に対し
    (PbaBab)(Mg1/3Nb2/3)O2+a+b,PbaBab
    TiO2+a+b,(PbaBab)(Ni1/2W1/2)O2+a+bを頂点
    とする三角座標において下記組成点、A,B,
    C,D,E,を頂点とする五角形の領域内の組成
    物からなることを特徴とする誘電体磁器組成物。 A:x=0.950 y=0.049 z=0.001 B:x=0.750 y=0.249 z=0.001 C:x=0.010 y=0.800 z=0.190 D:x=0.010 y=0.450 z=0.540 E:x=0.900 y=0.050 z=0.050
JP60247433A 1985-10-11 1985-11-05 誘電体磁器組成物 Granted JPS62123061A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60247433A JPS62123061A (ja) 1985-11-05 1985-11-05 誘電体磁器組成物
US06/917,673 US4751209A (en) 1985-10-11 1986-10-10 Dielectric ceramic compositions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60247433A JPS62123061A (ja) 1985-11-05 1985-11-05 誘電体磁器組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62123061A JPS62123061A (ja) 1987-06-04
JPH0324427B2 true JPH0324427B2 (ja) 1991-04-03

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ID=17163366

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JP60247433A Granted JPS62123061A (ja) 1985-10-11 1985-11-05 誘電体磁器組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01100051A (ja) * 1987-10-12 1989-04-18 Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd 誘電体磁器組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62123061A (ja) 1987-06-04

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