JPH03285209A - 高誘電率誘電体磁器組成物 - Google Patents
高誘電率誘電体磁器組成物Info
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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。
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〕
本発明は高誘電率誘電体磁器組成物に係り、特に広い温
度範囲にわたって誘電率の変化が小さく、かつ誘電体損
失の小さな優れた高誘電率誘電体磁器組成物に関する。
度範囲にわたって誘電率の変化が小さく、かつ誘電体損
失の小さな優れた高誘電率誘電体磁器組成物に関する。
誘電率が高く、その温度変化の小さな誘電体磁器組成物
として、従来チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）にビス
マス化合物、例えばＢｉ２Ｏ３・ＳｎＯ２やＢｉ＊０３
・ＺｎＯ＊とＴａ１Ｏｓ・ＮｂｔＯ５等を添加してその
温度特性変化率を小さくしたものが使用されていた。
として、従来チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）にビス
マス化合物、例えばＢｉ２Ｏ３・ＳｎＯ２やＢｉ＊０３
・ＺｎＯ＊とＴａ１Ｏｓ・ＮｂｔＯ５等を添加してその
温度特性変化率を小さくしたものが使用されていた。
ところが、これらの成分を含む組成物では誘電率を高く
すると、静電容量の変化率が大きくなり、誘電率を太き
（するにはおのずと限界があった。
すると、静電容量の変化率が大きくなり、誘電率を太き
（するにはおのずと限界があった。
このため、これらの組成物をコンデンサに使用した場合
、小型で大容量を得ることは困難であった。
、小型で大容量を得ることは困難であった。
また前記の組成物のようにビスマス化合物を含むものは
、焼成時にビスマス成分が蒸発し磁器組成物素体に屈曲
を生じたり、ピンホールが発生して緻密な磁器組成物を
得ることが難しく、その上電気特性にもバラツキが生じ
たりする問題があった。
、焼成時にビスマス成分が蒸発し磁器組成物素体に屈曲
を生じたり、ピンホールが発生して緻密な磁器組成物を
得ることが難しく、その上電気特性にもバラツキが生じ
たりする問題があった。
さらにビスマスを含有するチタン酸バリウムで積層形磁
器コンデンサを作成した場合、内部電極であるパラジュ
ームまたは銀−パラジューム合金と誘電体の成分である
ビスマスが反応を起こし、電極としての機能を失うため
、内部電極として高価な白金を使用しなければならず、
積層形磁器コンデンサのコストアップの要因になってい
た。
器コンデンサを作成した場合、内部電極であるパラジュ
ームまたは銀−パラジューム合金と誘電体の成分である
ビスマスが反応を起こし、電極としての機能を失うため
、内部電極として高価な白金を使用しなければならず、
積層形磁器コンデンサのコストアップの要因になってい
た。
従って本発明の目的は広い温度範囲にわたって誘電率変
化が少なく、誘電体損失の小さい優れた高誘電率誘電体
磁器組成物を提供するものである。
化が少なく、誘電体損失の小さい優れた高誘電率誘電体
磁器組成物を提供するものである。
前記目的を達成するため、本発明者は紋意研究の結果、
主成分として ＢａＴｉＯ ｓ ： ９４．Ｏ〜９９．０モル％Ｎｂｚ
Ｏｓ ： ０．５〜３．０−Ｅル％ＺｎＯ：
０．５” ３．０モル％ に対して、添加物として、 ＣａＺｒＯｓを０．２〜５．０重量％含有することを見
出した。また必要に応じてＮｄ！Ｏ３がＯ−０，５重量
％含有することにより特性が優れることを見出した。こ
れらに更にＭｎＯをＯ〜０．３重量％を含有することに
より、特性が一層向上するものとなる。
主成分として ＢａＴｉＯ ｓ ： ９４．Ｏ〜９９．０モル％Ｎｂｚ
Ｏｓ ： ０．５〜３．０−Ｅル％ＺｎＯ：
０．５” ３．０モル％ に対して、添加物として、 ＣａＺｒＯｓを０．２〜５．０重量％含有することを見
出した。また必要に応じてＮｄ！Ｏ３がＯ−０，５重量
％含有することにより特性が優れることを見出した。こ
れらに更にＭｎＯをＯ〜０．３重量％を含有することに
より、特性が一層向上するものとなる。
＼
〔作用〕
本発明の組成の誘電体磁器組成物を用いることにより、
常温での比誘電率が約２０００〜４７００という高誘電
率値を有し、誘電体損失（ｔａｎδ）は１．２％以下と
いう小さい値であり、誘電率の温度変化はＥＩＡＪ（日
本電子機械工業会規約）に規定するＸ７Ｒ特性（−５５
℃〜＋１２５℃の温度範囲で誘電率の変化が２５℃を基
準にして変化率が±１５％以内）を満足する優れた特性
の高誘電率誘電体磁器組成物を得ることができた。
常温での比誘電率が約２０００〜４７００という高誘電
率値を有し、誘電体損失（ｔａｎδ）は１．２％以下と
いう小さい値であり、誘電率の温度変化はＥＩＡＪ（日
本電子機械工業会規約）に規定するＸ７Ｒ特性（−５５
℃〜＋１２５℃の温度範囲で誘電率の変化が２５℃を基
準にして変化率が±１５％以内）を満足する優れた特性
の高誘電率誘電体磁器組成物を得ることができた。
本発明の一実施例を第１図〜第３図を用いて説明する。
第１図は本発明の高誘電体磁器組成物の三元組成図、第
２図は本発明の高誘電体磁器組成物の製造工程図、第３
図は静電容量の温度特性カーブを示す。
２図は本発明の高誘電体磁器組成物の製造工程図、第３
図は静電容量の温度特性カーブを示す。
出発原料として、ＢａＣＯ５とＴｉ１２を１＝１のモル
比で調合する（第２図■参照）。
比で調合する（第２図■参照）。
調合した出発原料に脱水乾燥処理を行う（第２図■参照
）。
）。
次にこれらの原料を仮成形し、１０００〜１２００℃で
２時間安定にして化学反応を行わしめ、ＢａＴｉＯ３を
形成する仮焼成を行う（第２図■参照）。
２時間安定にして化学反応を行わしめ、ＢａＴｉＯ３を
形成する仮焼成を行う（第２図■参照）。
このＢａＴｉＯｓを例えばアトマイザ−等で粉砕する（
第２図■参照）。
第２図■参照）。
粉砕したＢａＴｆＯｓ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｎＯ，Ｎｄ！０
３、ＣａＺｒＯ３、ＭｎＣＯ３の粉末を焼成後の組成が
第１表のようになるようにＢａＴｉＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、
ＺｎＯ，Ｎｄ２Ｏ３、ＣａＺｒＯ３、ＭｎｃＯ３を秤量
し、湿式混合し、乾燥する（第２図ｖ戸照）。
３、ＣａＺｒＯ３、ＭｎＣＯ３の粉末を焼成後の組成が
第１表のようになるようにＢａＴｉＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、
ＺｎＯ，Ｎｄ２Ｏ３、ＣａＺｒＯ３、ＭｎｃＯ３を秤量
し、湿式混合し、乾燥する（第２図ｖ戸照）。
これにを機バインダーを適当量加え、約３トン／ｃＩ１
２の成形圧力で成形し、直径１６．５ｎ、厚さ約０．６
日の円板状成形物を作成する。次にこの成形物を１２２
０〜１３４０℃で２時間安定にして本焼成を行う（第２
図■参照）。
２の成形圧力で成形し、直径１６．５ｎ、厚さ約０．６
日の円板状成形物を作成する。次にこの成形物を１２２
０〜１３４０℃で２時間安定にして本焼成を行う（第２
図■参照）。
得られた磁器組成物素体の両端に銀電極を焼付けてコン
デンサとする（第２図■参照）。
デンサとする（第２図■参照）。
これらのコンデンサの各電気特性を周波数ＩＫＨｚ、室
温２０℃の条件で測定する（第２図■参照）。
温２０℃の条件で測定する（第２図■参照）。
各測定結果を第１表に示す。
なお、第１表中資料Ｎ０１１．３−３．３−４．３−７
．３−１１．３−１２．６．８．９．１１．１２は本発
明の範囲には含まれない。
．３−１１．３−１２．６．８．９．１１．１２は本発
明の範囲には含まれない。
第１表から明らかな如く、本発明の誘電体磁器組成物は
ＢａＴｉＯ３： ９４．００〜９９．００モル％、Ｎｂ
２０ ｓ ： ０．５０〜３．０モル％、Ｚ ｎｏ ：
０．５０〜３．０モル％を主成分とし、添加物として
ＣａＺｒ０３を０゜２〜５．０重量％含有するものであ
り、必要に応じて添加物をＮｄｚ０３を０．５０重量％
以下含有するものである。またＭｎＯをＯ〜０．３重量
％添加することによってその特性は更に向上する。
ＢａＴｉＯ３： ９４．００〜９９．００モル％、Ｎｂ
２０ ｓ ： ０．５０〜３．０モル％、Ｚ ｎｏ ：
０．５０〜３．０モル％を主成分とし、添加物として
ＣａＺｒ０３を０゜２〜５．０重量％含有するものであ
り、必要に応じて添加物をＮｄｚ０３を０．５０重量％
以下含有するものである。またＭｎＯをＯ〜０．３重量
％添加することによってその特性は更に向上する。
第１図には上記主成分の組成からなる三元成分図を示し
ており、第１図中の２．７．５．１０の各点を線で結ん
だ範囲が、本発明の三元成分であり、第１図中の各点の
番号は第１表中の資料Ｎｏ。
ており、第１図中の２．７．５．１０の各点を線で結ん
だ範囲が、本発明の三元成分であり、第１図中の各点の
番号は第１表中の資料Ｎｏ。
と一致する。
次に本発明の組成範囲の限定理由を第１表を参照しつつ
説明する。
説明する。
ＢａＴｉＯ３が９４．００モル％未満であれば、比誘電
率（εＳ）は低くなり（第１表資料Ｎｏ、６参照） 、
９９．０モル％を越えると誘電体損失（ｔａｎδ）と静
電容量の温度特性変化率（ΔＣ／Ｃ２５℃）や焼結性が
悪化する（第１表資料Ｎ００１参照）。
率（εＳ）は低くなり（第１表資料Ｎｏ、６参照） 、
９９．０モル％を越えると誘電体損失（ｔａｎδ）と静
電容量の温度特性変化率（ΔＣ／Ｃ２５℃）や焼結性が
悪化する（第１表資料Ｎ００１参照）。
またＮｂ２Ｏ３が０．５０モル％未満であれば、ｔａ口
δ、ΔＣ／Ｃ２５℃や焼結性が悪化しく第１表資料Ｎｏ
、ｌ参照） 、３．０モル％を越えるとεＳが低くなっ
たり（第１表資料Ｎｏ、ｌ参照）、ΔＣ／Ｃ２５℃が悪
化する（第１表資料Ｎｏ、９参照）。
δ、ΔＣ／Ｃ２５℃や焼結性が悪化しく第１表資料Ｎｏ
、ｌ参照） 、３．０モル％を越えるとεＳが低くなっ
たり（第１表資料Ｎｏ、ｌ参照）、ΔＣ／Ｃ２５℃が悪
化する（第１表資料Ｎｏ、９参照）。
さらにＺｎＯが０．５モル％未満であればｔａｎδやΔ
Ｃ／Ｃ２５℃や焼結性が悪化しく第１表資料Ｎｏ、１参
照） 、３．０モル％を越えるとεＳが低くなったり（
第１表資料Ｎｏ、６参照）、ΔＣ／Ｃ２５℃が大きくな
ったりする（第１表資料Ｎｏ、１１．１２参照）。
Ｃ／Ｃ２５℃や焼結性が悪化しく第１表資料Ｎｏ、１参
照） 、３．０モル％を越えるとεＳが低くなったり（
第１表資料Ｎｏ、６参照）、ΔＣ／Ｃ２５℃が大きくな
ったりする（第１表資料Ｎｏ、１１．１２参照）。
また、ＮｄｘＯ３が上記主成分に対して無添加でも使用
上問題ないが（第１表資料Ｎ０．３参照）、０．５重置
％までの添加で焼結性が良くな／）（第１表資料Ｎｏ、
３−１参照） 、０．５重量％以上ではΔＣ／Ｃ２５℃
が大きくなり、Ｘ７Ｒ特性をはずれる（第１表資料Ｎｏ
、３−３参照）。
上問題ないが（第１表資料Ｎ０．３参照）、０．５重置
％までの添加で焼結性が良くな／）（第１表資料Ｎｏ、
３−１参照） 、０．５重量％以上ではΔＣ／Ｃ２５℃
が大きくなり、Ｘ７Ｒ特性をはずれる（第１表資料Ｎｏ
、３−３参照）。
ＣａＺｒＯ３が０．２重量％未満ではΔＣ／Ｃ２５℃が
太き（なり、Ｘ７Ｒ特性をはずれ（第１表資料Ｎｏ、３
−４参照） 、５．０重量％以上でもΔＣ／Ｃ２５℃が
大きくなり、Ｘ７Ｒ特性を満足しなくなる（第１表資料
Ｎｏ、３−１２参照）。
太き（なり、Ｘ７Ｒ特性をはずれ（第１表資料Ｎｏ、３
−４参照） 、５．０重量％以上でもΔＣ／Ｃ２５℃が
大きくなり、Ｘ７Ｒ特性を満足しなくなる（第１表資料
Ｎｏ、３−１２参照）。
ＭｎＯの添加は、無添加でも使用上問題ないが（第１表
資料Ｎｏ、３−８参照） 、 ０．３重量％までの添加
で還元防止になり、ｔａｎδが改善され、焼結性も向上
する（第１表資料Ｎ０８２参照）、 ０．３重量％を越
えると、ΔＣ／Ｃ２５℃が大きくなり、焼結性は悪化し
緻密な磁器が得られなくなる（第１表資料Ｎｏ、３−１
１参照）。
資料Ｎｏ、３−８参照） 、 ０．３重量％までの添加
で還元防止になり、ｔａｎδが改善され、焼結性も向上
する（第１表資料Ｎ０８２参照）、 ０．３重量％を越
えると、ΔＣ／Ｃ２５℃が大きくなり、焼結性は悪化し
緻密な磁器が得られなくなる（第１表資料Ｎｏ、３−１
１参照）。
第３図に静電容量の温度特性カーブを示す。図中の番号
は第１表中の資料Ｎｏ、と一致する。第３図から明らか
な如く、本発明の範囲の組成の磁器組成物はΔＣ／Ｃ２
５℃の変化が少なく安定している。
は第１表中の資料Ｎｏ、と一致する。第３図から明らか
な如く、本発明の範囲の組成の磁器組成物はΔＣ／Ｃ２
５℃の変化が少なく安定している。
本発明の誘電体磁器組成物は比誘電率が約２０００〜４
７００という高い値を有し、誘電体損失は１．１％以下
という小さい値であり、静電容量の温度変化率はＥＩＡ
Ｊに規定するＸ７Ｒ特性を満足する優れた特性の高誘電
率誘電体磁器組成物を得ることができる。
７００という高い値を有し、誘電体損失は１．１％以下
という小さい値であり、静電容量の温度変化率はＥＩＡ
Ｊに規定するＸ７Ｒ特性を満足する優れた特性の高誘電
率誘電体磁器組成物を得ることができる。
さらに、この誘電体磁器組成物の組成中にパラジウムま
たは銀パラジウム合金と反応し易いビスマスを含まない
ため、この組成物を誘電体層として積層コンデンサを製
造する場合、内部電極としてパラジウム単独または銀パ
ラジウム合金の使用が可能となる。従って、高価な白金
または白金パラジウム合金を用いる必要がなく、製品の
大幅なコストダウンが実現でき、工業上の利益ははかり
しれないものがある。
たは銀パラジウム合金と反応し易いビスマスを含まない
ため、この組成物を誘電体層として積層コンデンサを製
造する場合、内部電極としてパラジウム単独または銀パ
ラジウム合金の使用が可能となる。従って、高価な白金
または白金パラジウム合金を用いる必要がなく、製品の
大幅なコストダウンが実現でき、工業上の利益ははかり
しれないものがある。
第１図は本発明の誘電体磁器組成物の三元組成図、
第２図は本発明の誘電体磁器組成物の製造工程図、
第３図は静電容量の温度特性カーブを示す。
−Ａ／ｂ２０ｓ −Ｚｎ ＯｒＮｃｈの−○糸
７
２１２鉋綬り一
第１図
手続補正書（自発）
平成３年 １月
６
Claims (3)
- （１）主成分として、 ＢａＴｉＯ＿３：９４．０〜９９．０モル％Ｎｂ＿２Ｏ
＿５：０．５〜３．０モル％ ＺｎＯ：０．５〜３．０モル％ に対して、添加物として、 ＣａＺｒＯ＿３を０．２〜５．０重量％含有してなるこ
とを特徴とする高誘電率誘電体磁器組成物。 - （２）上記組成物にＮｄ＿２Ｏ＿３を０．５重量％以下
含有することを特徴とする請求項（１）記載の高誘電率
誘電体磁器組成物。 - （３）上記組成物にＭｎＯを０．３重量％以下含有する
ことを特徴とする請求項（２）記載の高誘電率誘電体磁
器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087898A JPH03285209A (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087898A JPH03285209A (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03285209A true JPH03285209A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13927715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087898A Pending JPH03285209A (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 高誘電率誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03285209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021229919A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 株式会社村田製作所 | 誘電体組成物および積層セラミックコンデンサ |
-
1990
- 1990-04-02 JP JP2087898A patent/JPH03285209A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021229919A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | 株式会社村田製作所 | 誘電体組成物および積層セラミックコンデンサ |
| JPWO2021229919A1 (ja) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 |
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