JPH0329019B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0329019B2 JPH0329019B2 JP60233649A JP23364985A JPH0329019B2 JP H0329019 B2 JPH0329019 B2 JP H0329019B2 JP 60233649 A JP60233649 A JP 60233649A JP 23364985 A JP23364985 A JP 23364985A JP H0329019 B2 JPH0329019 B2 JP H0329019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fired
- partial pressure
- oxygen partial
- dielectric constant
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は焼成温度が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1150℃程度で焼成でき内部電
極としてPdに安価なAg系材料を一部混ぜて用い
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
PbTiO3−Pb（Mg1/3Nb2/3）O3からなる誘電体磁
器組成物が提案されており特開昭55−51758号公
報、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系固溶体は比較
的低温で焼成でき、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。このためこの誘電体磁器組成物とPb−
Ag系内部電極からなることを特徴とする積層コ
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おり、
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でき誘電
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。また焼成温度が
やや高くCuを内部電極としたとき焼成温度がCu
の融点をこえてしまい層状の内部電極が構成され
ず島状に構成され積層コンデンサ素子とした場合
容量が低下するなどの問題点があつた。 本発明は、PbTiO3−Pb（Mg1/3Nb2/3）O3系の
もつ高い誘電率をそこなわず、焼成温度をCuの
融点より低下させ、さらに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 （PbaMeb）（Mg1/3Nb2/3）xTiO2+a+bで表される
磁器組成物（ただし、MeはCa、Sr、Baからな
る群から選ばれた少なくとも一種からなりｘ＋ｙ
＝1.00）において0.001≦ｂ≦0.225 1.010≦ａ＋
ｂ≦1.250、0.650≦ｘ≦0.950 の範囲にする。 作 用 本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気、1080℃
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、
Nb2O5、TiO2、CaCO3、SrCO3、BaCO3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
500Kg／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５
mmの円柱状に成形した。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1.0×
10-8atm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。 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は（PbaMeb）（Mg1/3Nb2/3）xTiy
O2+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。
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1150℃程度で焼成でき内部電
極としてPdに安価なAg系材料を一部混ぜて用い
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
PbTiO3−Pb（Mg1/3Nb2/3）O3からなる誘電体磁
器組成物が提案されており特開昭55−51758号公
報、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系固溶体は比較
的低温で焼成でき、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。このためこの誘電体磁器組成物とPb−
Ag系内部電極からなることを特徴とする積層コ
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おり、
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でき誘電
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。また焼成温度が
やや高くCuを内部電極としたとき焼成温度がCu
の融点をこえてしまい層状の内部電極が構成され
ず島状に構成され積層コンデンサ素子とした場合
容量が低下するなどの問題点があつた。 本発明は、PbTiO3−Pb（Mg1/3Nb2/3）O3系の
もつ高い誘電率をそこなわず、焼成温度をCuの
融点より低下させ、さらに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 （PbaMeb）（Mg1/3Nb2/3）xTiO2+a+bで表される
磁器組成物（ただし、MeはCa、Sr、Baからな
る群から選ばれた少なくとも一種からなりｘ＋ｙ
＝1.00）において0.001≦ｂ≦0.225 1.010≦ａ＋
ｂ≦1.250、0.650≦ｘ≦0.950 の範囲にする。 作 用 本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気、1080℃
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、
Nb2O5、TiO2、CaCO3、SrCO3、BaCO3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
500Kg／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５
mmの円柱状に成形した。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1.0×
10-8atm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。 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は（PbaMeb）（Mg1/3Nb2/3）xTiy
O2+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。
【表】
【表】
【表】
＊印は本発明の範囲外の比較例
本明の範囲外の組成物では、ａ＋ｂが1.010よ
り小さいと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密
な焼結物が得られない、もしくは抵抗率が低くな
る難点を有しており、1.250より大きくなる誘電
率および抵抗率が低下する難点を有する。またｂ
が0.225より大きいと誘電率が低下する。ｘ、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；1.0×10-8atm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 本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気1080℃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ある。
本明の範囲外の組成物では、ａ＋ｂが1.010よ
り小さいと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密
な焼結物が得られない、もしくは抵抗率が低くな
る難点を有しており、1.250より大きくなる誘電
率および抵抗率が低下する難点を有する。またｂ
が0.225より大きいと誘電率が低下する。ｘ、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；1.0×10-8atm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 本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気1080℃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ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ （PbaMeb）｛（Mg1/3Nb2/3）xTiy｝O2+a+bで表
され、MeはCa、Sr、Baからなる群から選ばれ
た少なくとも一種の元素からなり、 ｘ＋ｙ＝1.00 0.001≦ｂ≦0.225 1.010≦ａ＋ｂ≦1.250 0.650≦ｘ≦0.960 の範囲にあ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 |
|---|---|---|---|
| JP60233649A JPS6296357A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60233649A JPS6296357A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4057685A Division JPH05262556A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 誘電体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296357A JPS6296357A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH0329019B2 true JPH0329019B2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=16958350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60233649A Granted JPS6296357A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296357A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002274940A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | 磁器用原料粉末およびその製造方法、磁器およびその製造方法、積層セラミック電子部品の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60233649A patent/JPS6296357A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6296357A (ja) | 1987-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0329019B2 (ja) | ||
| JPH0712973B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0324426B2 (ja) | ||
| JPH0324427B2 (ja) | ||
| JPH0329017B2 (ja) | ||
| JPH013045A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0829980B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH07110782B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0644408B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0712974B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0329018B2 (ja) | ||
| JPH0821262B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0764632B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62105954A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH013044A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH068205B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676250B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676247B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0712975B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676248B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0712972B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0638321B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0195403A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH02309B2 (ja) | ||
| JPH0676249B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 |