JPH03274606A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH03274606A JPH03274606A JP2073351A JP7335190A JPH03274606A JP H03274606 A JPH03274606 A JP H03274606A JP 2073351 A JP2073351 A JP 2073351A JP 7335190 A JP7335190 A JP 7335190A JP H03274606 A JPH03274606 A JP H03274606A
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Landscapes
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、磁器コンデンサとして使用される誘電体磁
器組成物、特に５ｒＴｉＯ３−Ｂｉ２０、−ＴｉＯ２−
ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電体に関する。
器組成物、特に５ｒＴｉＯ３−Ｂｉ２０、−ＴｉＯ２−
ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電体に関する。
［従来の技術］
従来、磁器コンデンサ等に多用されているチタン酸バリ
ウム（ＢａＴｉＯ３）系磁器は強誘電性及び圧電性磁器
であり、強誘電性を示すものはペロブスカイト構造を有
している。
ウム（ＢａＴｉＯ３）系磁器は強誘電性及び圧電性磁器
であり、強誘電性を示すものはペロブスカイト構造を有
している。
一般に上記ＢａＴｉＯ３系磁器誘電体には、誘電率が大
きくなるほど誘電率の温度変化、すなわち−２５℃〜＋
８５℃での基準値（２０℃の値）に対する変化が例えば
上敷１０％となるように大きく、また誘電損失を表わす
指標であるｔａｎδ（誘電正接という）が大きいという
欠点がある。これに対して、低い周波数帯域において、
比較的ｔａｎδが小さい、つまり誘電損失が少なく、誘
電率の温度変化が小さい磁器誘電体として、５ｒＴｉＯ
，−Ｂｉ２０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電
体が用いられるようになった。
きくなるほど誘電率の温度変化、すなわち−２５℃〜＋
８５℃での基準値（２０℃の値）に対する変化が例えば
上敷１０％となるように大きく、また誘電損失を表わす
指標であるｔａｎδ（誘電正接という）が大きいという
欠点がある。これに対して、低い周波数帯域において、
比較的ｔａｎδが小さい、つまり誘電損失が少なく、誘
電率の温度変化が小さい磁器誘電体として、５ｒＴｉＯ
，−Ｂｉ２０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電
体が用いられるようになった。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前記５ｒＴｉＯ３−Ｂｉ２０３−Ｔ ｉ
０２−ＰｂＴ ｉ ０３系の磁器誘電体は低周波帯域
では比較的にｔａｎδが小さいものの、５００ ｋＨｚ
程度の高い周波数帯域になるとｔａｎδが大となりエネ
ルギー損失が大きいという欠点があった。
０２−ＰｂＴ ｉ ０３系の磁器誘電体は低周波帯域
では比較的にｔａｎδが小さいものの、５００ ｋＨｚ
程度の高い周波数帯域になるとｔａｎδが大となりエネ
ルギー損失が大きいという欠点があった。
本発明の目的は、前述の磁器誘電体、特に５ｒＴｉＯ３
−Ｂｉ２０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系磁器誘電体に
おける欠点を解決して、比較的高い誘電率と優れた温度
特性を有し、高周波帯域でのｔａｎδが小さく、かつ昇
圧破壊電圧が高い磁器コンデンサ用の誘電体磁器組成物
を提供することにある。
−Ｂｉ２０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系磁器誘電体に
おける欠点を解決して、比較的高い誘電率と優れた温度
特性を有し、高周波帯域でのｔａｎδが小さく、かつ昇
圧破壊電圧が高い磁器コンデンサ用の誘電体磁器組成物
を提供することにある。
［課題を解決するための手段および作用ｊ本発明者らは
前記の目的を達成すべく、従来の５ｒＴｉＯ３−Ｂｉ２
０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電体の各成分
（以下主成分と称する）の組成比を検討するとともに、
主成分に対してさらに添加すべき微量成分（以下添加物
と称する）の種類および添加量について研究を重ねた結
果、主成分、特にＰｂＴｉＯ３の配合量により、比較的
高い誘電率を持った誘電体とすることができること、ま
た、ＴｉＯ２、ＣａＴｉＯ３、およびＣｅＯ，の配合量
により高周波帯域でのｔａｎδを改善できること、さら
に添加成分としてＭｎＣＯ３を添加せしめることにより
優れた温度特性を持たせ得ること、そしてＭｇＴｉＯ３
を添加することにより昇圧破壊電圧をより高くすること
ができること等を見い出し本発明に到達した。
前記の目的を達成すべく、従来の５ｒＴｉＯ３−Ｂｉ２
０３−ＴｉＯ２−ＰｂＴｉＯ３系の磁器誘電体の各成分
（以下主成分と称する）の組成比を検討するとともに、
主成分に対してさらに添加すべき微量成分（以下添加物
と称する）の種類および添加量について研究を重ねた結
果、主成分、特にＰｂＴｉＯ３の配合量により、比較的
高い誘電率を持った誘電体とすることができること、ま
た、ＴｉＯ２、ＣａＴｉＯ３、およびＣｅＯ，の配合量
により高周波帯域でのｔａｎδを改善できること、さら
に添加成分としてＭｎＣＯ３を添加せしめることにより
優れた温度特性を持たせ得ること、そしてＭｇＴｉＯ３
を添加することにより昇圧破壊電圧をより高くすること
ができること等を見い出し本発明に到達した。
したがって、本発明は、主成分として以下の成分：
Ｓ ｒＴ ｉ ０． ４０．０〜５５．０重量％Ｐｂ
ＴｉＯ． １０．０〜３０．０重量％Ｂ ｉ ２０３
１Ｑ、０〜３０．０重量％ＴｔＯ□ ５
．０〜１５．０重量％を含有し、かつ上記主成分１００
重量部に対し添加物として以下の成分： ＭｇＴｉＯ３０，５〜３．５ 重量部Ｃａ Ｔ ｉ
Ｏｓ ０．２〜３．０ 重量部Ｃｅ Ｏ２（１
，０２〜［１，３０重量部Ｍ ｎ ＣＯ３０，０５〜０
．４０重量部を含有してなる組成を有することを特徴と
する誘電体磁器組成物を提供するものである。
ＴｉＯ． １０．０〜３０．０重量％Ｂ ｉ ２０３
１Ｑ、０〜３０．０重量％ＴｔＯ□ ５
．０〜１５．０重量％を含有し、かつ上記主成分１００
重量部に対し添加物として以下の成分： ＭｇＴｉＯ３０，５〜３．５ 重量部Ｃａ Ｔ ｉ
Ｏｓ ０．２〜３．０ 重量部Ｃｅ Ｏ２（１
，０２〜［１，３０重量部Ｍ ｎ ＣＯ３０，０５〜０
．４０重量部を含有してなる組成を有することを特徴と
する誘電体磁器組成物を提供するものである。
次に、この発明の誘電体磁器組成物において、成分組成
を上記の通りに限定した理由を説明する。
を上記の通りに限定した理由を説明する。
（ａ）ＳｒＴｉＯ。
主成分中の含有量が５５．０重量％を超えると誘電率が
低下するようになり、含有量の増加につれて焼成温度が
上昇し焼結性が悪くなり、一方その含有量が４０．０重
量％未満になると誘電率が低下することから、その含有
量を４０．０〜５５．０重量％と定めた。
低下するようになり、含有量の増加につれて焼成温度が
上昇し焼結性が悪くなり、一方その含有量が４０．０重
量％未満になると誘電率が低下することから、その含有
量を４０．０〜５５．０重量％と定めた。
（ｂ）Ｂｉ、Ｏ。
主成分中の含有量が３０．０重量％を超えると焼結が困
難となり、焼成温度幅が狭くなる。たとえ焼結したとし
ても多孔質になるため実用的素子を得ることが困難であ
る。一方、その含有量が１０，０重量％未満になると誘
電率がそれ程高くないのに誘電率の温度特性が悪くなる
ことから、その含有量を１Ｏ１０〜３０．０重量％と定
めた。
難となり、焼成温度幅が狭くなる。たとえ焼結したとし
ても多孔質になるため実用的素子を得ることが困難であ
る。一方、その含有量が１０，０重量％未満になると誘
電率がそれ程高くないのに誘電率の温度特性が悪くなる
ことから、その含有量を１Ｏ１０〜３０．０重量％と定
めた。
（ｃ）ＴｉＯ２
Ｔｉｅ２戊分に成分周波帯域でのｔａｎδを小さくする
作用があるが、主成分の含有量が１５，０重量％を超え
ると高周波帯域でのｔａｎδが大きくなり、一方その含
有量が５０重量％未満になると焼結性が悪（なるので、
その含有量を５．０〜１５，０重量％と定めた。
作用があるが、主成分の含有量が１５，０重量％を超え
ると高周波帯域でのｔａｎδが大きくなり、一方その含
有量が５０重量％未満になると焼結性が悪（なるので、
その含有量を５．０〜１５，０重量％と定めた。
（ｄ） Ｐ ｂ Ｔ ｉ ０３
ＰｂＴｉＯ３成分は比較的高い誘電率を持った磁器組成
物とするために配合されるが、主成分中その含有量が３
０．０重量％を超えると誘電率の温度特性が悪くなり、
焼結性も劣るようになる。一方、その含有量が１０．０
重量％未満になると誘電率が低下するようになることか
ら、その含有量を１０．０〜３０．０重量％と定めた。
物とするために配合されるが、主成分中その含有量が３
０．０重量％を超えると誘電率の温度特性が悪くなり、
焼結性も劣るようになる。一方、その含有量が１０．０
重量％未満になると誘電率が低下するようになることか
ら、その含有量を１０．０〜３０．０重量％と定めた。
（ｅ）ＭｇＴｉＯｇ
Ｍｇ”ｒｉｏ、成分には昇圧破壊電圧を高くする作用が
あるが、主成分１００重量部に対して３．５重量部を超
えると高周波側のｔａｎδが増大する。
あるが、主成分１００重量部に対して３．５重量部を超
えると高周波側のｔａｎδが増大する。
一方、同じ基準で０．５重量部未満ではその添加効果が
認められないので、その添加量を主成分１００重量部に
対し０．５〜３．５重量部と定めた。
認められないので、その添加量を主成分１００重量部に
対し０．５〜３．５重量部と定めた。
（ｆ）ＣａＴｉＯ３
ＣａＴｉＯ３成分には、高周波帯域でのｔａｎδを小さ
くする作用があるが、主成分１００重量部に対して３．
０重量部を超えると、誘電率が低下する。
くする作用があるが、主成分１００重量部に対して３．
０重量部を超えると、誘電率が低下する。
一方、その含有量が上の基準で０．２重量部未満ては、
添加効果が認められないので、その添加量を主−成分１
００重量部に対し、０．２〜３．０重量部と定めた。
添加効果が認められないので、その添加量を主−成分１
００重量部に対し、０．２〜３．０重量部と定めた。
（ｇ） Ｃｅ ０２
ＣｅＯ２成分には、ＣａＴｉＯ． 、ＴｉＯ２と同様、
高周波帯域でのｔａｎδを小さくする作用があるが、主
成分１００重量部に対して０．３０重量部を超えると、
誘電率が低下する。一方、その含有量が上の基準で０．
０２重量部未満では、添加効果が認められないので、そ
の添加量を主成分１００重量部に対し、０．０２〜０，
３０重量部と定めた。
高周波帯域でのｔａｎδを小さくする作用があるが、主
成分１００重量部に対して０．３０重量部を超えると、
誘電率が低下する。一方、その含有量が上の基準で０．
０２重量部未満では、添加効果が認められないので、そ
の添加量を主成分１００重量部に対し、０．０２〜０，
３０重量部と定めた。
（ｈ）ＭｎＣＯ３
Ｍ ｎ Ｃ０３成分には温度特性に貢献する作用がある
が、主成分１００重量部に対して０．４０重量部を超え
るとｔａｎδを増大させる。一方、同じ基準で０．０５
重量部未満では誘電率の温度特性改善効果が認められな
いので、その添加量を主成分１００重量部に対し０．０
５〜０．４０重量部と定めた。
が、主成分１００重量部に対して０．４０重量部を超え
るとｔａｎδを増大させる。一方、同じ基準で０．０５
重量部未満では誘電率の温度特性改善効果が認められな
いので、その添加量を主成分１００重量部に対し０．０
５〜０．４０重量部と定めた。
以下、本発明の誘電体磁器組成物を実施例により比較例
と対比して説明する。
と対比して説明する。
［実施例］
それぞれ９８％以上の純度を有するＳ ｒ Ｔ ｉ Ｏ
３、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２およびＰｂＴｉＯｓ（以上主
成分）および添加物としてＭｇＴｉＯ．、ＣａＴｉＯ．
ｉ、ＣｅＯ２およびＭｎＣＯ３を第１表に示す組成比に
なるように秤量した。この際添加物の量は主成分１００
重量部に対する重量割合で示されている。次に、不純物
の混入を防止するためにポリエチレンポットおよびウレ
タンボールを用いて上記組成比の材料を湿式混合した。
３、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２およびＰｂＴｉＯｓ（以上主
成分）および添加物としてＭｇＴｉＯ．、ＣａＴｉＯ．
ｉ、ＣｅＯ２およびＭｎＣＯ３を第１表に示す組成比に
なるように秤量した。この際添加物の量は主成分１００
重量部に対する重量割合で示されている。次に、不純物
の混入を防止するためにポリエチレンポットおよびウレ
タンボールを用いて上記組成比の材料を湿式混合した。
次いで混合物の脱水および乾燥を行った後、バインダー
としてポリビニルアルコール水溶液を添加し、直径１６
ｍ１．厚さ（■の円板に、２，０００ ｋｇ／Ｃｎ’の
圧力で加圧成形した。
としてポリビニルアルコール水溶液を添加し、直径１６
ｍ１．厚さ（■の円板に、２，０００ ｋｇ／Ｃｎ’の
圧力で加圧成形した。
次いて、成形体をエレマ発熱体を用いる電気トンネル炉
に装入して約１，２００〜に、３０（１℃の温度て本焼
成を行って試料１−１２を得た。
に装入して約１，２００〜に、３０（１℃の温度て本焼
成を行って試料１−１２を得た。
このようにして得られた磁器素子に銀電極を焼き付け、
特性試験を行い、誘電率ε、ｌ ｋＨｚおよび５００ｋ
Ｈｚにおけるｔａｎδ（％）、誘電率の温度変化ＩＴｃ
（％）、すなわち−２５℃および＋８５℃での基準値（
２０℃の値）に対する変化、ならびにＢＤＶと標示され
ている昇圧破壊電圧（ｋＶ／ａ１１）を測定した。これ
らの結果を第１表に示した。
特性試験を行い、誘電率ε、ｌ ｋＨｚおよび５００ｋ
Ｈｚにおけるｔａｎδ（％）、誘電率の温度変化ＩＴｃ
（％）、すなわち−２５℃および＋８５℃での基準値（
２０℃の値）に対する変化、ならびにＢＤＶと標示され
ている昇圧破壊電圧（ｋＶ／ａ１１）を測定した。これ
らの結果を第１表に示した。
［比較例］
実施例に用いた主成分および添加物と同種の成分におい
て、第２表に示すように少なくとも１種が本発明の範囲
外である組成比になるように秤量された原料を用い、実
施例と同様な方法で成形体を作製した後、同様な特性試
験を行った。結果を第２表に示した。
て、第２表に示すように少なくとも１種が本発明の範囲
外である組成比になるように秤量された原料を用い、実
施例と同様な方法で成形体を作製した後、同様な特性試
験を行った。結果を第２表に示した。
（以下余白）
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明に
係る磁器組成物によるコンデンサの製造については実施
例以外の方法でもよく、また組成について通常用いられ
る酸化物、すなわち、ＳｒＴ Ｉ Ｏ３、Ｂ １２０
ｉ 、Ｔ Ｌ Ｏ２、Ｐ ｂ Ｔ ｌ ０３、ＭｇＴｉ
Ｏｇ 、ＣａＴｉｏｌ、ＣｅＯ２およびＭ ｎ ＣＯ３
で示したが出発原料はこれらに限られるものではなく、
要するにＳｒ、Ｔｉ５Ｂｆ。
係る磁器組成物によるコンデンサの製造については実施
例以外の方法でもよく、また組成について通常用いられ
る酸化物、すなわち、ＳｒＴ Ｉ Ｏ３、Ｂ １２０
ｉ 、Ｔ Ｌ Ｏ２、Ｐ ｂ Ｔ ｌ ０３、ＭｇＴｉ
Ｏｇ 、ＣａＴｉｏｌ、ＣｅＯ２およびＭ ｎ ＣＯ３
で示したが出発原料はこれらに限られるものではなく、
要するにＳｒ、Ｔｉ５Ｂｆ。
ＰｂＳＣａＳＣｅＳＭｎ、Ｍｇなどがその代表的な酸化
物に換算して本発明の組成となるように含まれていれば
よい。
物に換算して本発明の組成となるように含まれていれば
よい。
すなわち、焼結によってペロブスカイト構造が得られる
ようなＳｒまたはＳｒ化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、
焼結によってＢ１２Ｑ、を得ることが可能なりｉまたは
Ｂｉ化合物、焼結によってＴ ｉ Ｏ，を得ることが可
能なＴｉまたはＴｉ化合物、焼結によってＰ ｂ Ｔ
ｉ Ｏｓを得ることが可能なｐｂまたはｐｂ化合物、添
加物Ｍ ｇ Ｔ ｉ Ｏ３、ＣａＴｉＯ． 、ＣｅＯ２
についても焼結によってこれらを得ることが可能なそれ
ぞれの金属またはその化合物を出発原料として差し支え
ない。
ようなＳｒまたはＳｒ化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、
焼結によってＢ１２Ｑ、を得ることが可能なりｉまたは
Ｂｉ化合物、焼結によってＴ ｉ Ｏ，を得ることが可
能なＴｉまたはＴｉ化合物、焼結によってＰ ｂ Ｔ
ｉ Ｏｓを得ることが可能なｐｂまたはｐｂ化合物、添
加物Ｍ ｇ Ｔ ｉ Ｏ３、ＣａＴｉＯ． 、ＣｅＯ２
についても焼結によってこれらを得ることが可能なそれ
ぞれの金属またはその化合物を出発原料として差し支え
ない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、１，３００〜２
．５Ｑ０程度の比較的高い誘電率を有し、その誘電率の
温度変化率が一２５℃〜＋８５℃において±Ｉ５％以内
という優れた温度特性を持ち、誘電損失を表わす指標で
あるｔａｎδが周波数１ ｋＨｚで０．１〜０．３ （
％）、特に高周波帯域５００ ｋＨｚで小さく３．０％
以下であって、かつ１１１１当たりの昇圧破壊電圧が１
ｏｋｖ以上である等、優れた特性を具備した誘電体磁器
組成物が提供されることになる。
．５Ｑ０程度の比較的高い誘電率を有し、その誘電率の
温度変化率が一２５℃〜＋８５℃において±Ｉ５％以内
という優れた温度特性を持ち、誘電損失を表わす指標で
あるｔａｎδが周波数１ ｋＨｚで０．１〜０．３ （
％）、特に高周波帯域５００ ｋＨｚで小さく３．０％
以下であって、かつ１１１１当たりの昇圧破壊電圧が１
ｏｋｖ以上である等、優れた特性を具備した誘電体磁器
組成物が提供されることになる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 主成分として以下の成分： ＳｒＴｉＯ＿３４０．０〜５５．０重量％ ＰｂＴｉＯ＿３１０．０〜３０．０重量％ Ｂｉ＿２Ｏ＿３１０．０〜３０．０重量％ ＴｉＯ＿２５．０〜１５．０重量％ を含有し、かつ上記主成分１００重量部に対し添加物と
して以下の成分： ＭｇＴｉＯ＿３０．５〜３．５重量部 ＣａＴｉＯ＿３０．２〜３．０重量部 ＣｅＯ＿２０．０２〜０．３０重量部 ＭｎＣＯ＿３０．０５〜０．４０重量部 を含有してなる組成を有することを特徴とする誘電体磁
器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073351A JPH03274606A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073351A JPH03274606A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274606A true JPH03274606A (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=13515659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073351A Pending JPH03274606A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03274606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656863B2 (en) | 2000-02-09 | 2003-12-02 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing the same |
| EP1500636A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component |
| CN105645955A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-06-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 四方相钛镁酸铋-钛酸铅基压电陶瓷的制备方法 |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP2073351A patent/JPH03274606A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656863B2 (en) | 2000-02-09 | 2003-12-02 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing the same |
| EP1500636A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component |
| US6967180B2 (en) | 2003-07-24 | 2005-11-22 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Dielectric ceramic composition and ceramic electronic component |
| CN105645955A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-06-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 四方相钛镁酸铋-钛酸铅基压电陶瓷的制备方法 |
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