JPH0397667A - 積層セラミックコンデンサ用誘電体磁器組成物 - Google Patents
積層セラミックコンデンサ用誘電体磁器組成物Info
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- JPH0397667A JPH0397667A JP1235044A JP23504489A JPH0397667A JP H0397667 A JPH0397667 A JP H0397667A JP 1235044 A JP1235044 A JP 1235044A JP 23504489 A JP23504489 A JP 23504489A JP H0397667 A JPH0397667 A JP H0397667A
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Landscapes
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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。
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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，絶縁破壊電圧が高く、良好
度Ｑを大幅に改善し、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
磁器組成物に関するものである。
度Ｑを大幅に改善し、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
磁器組成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成物として下記
のような系が知られている。
静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組成物として下記
のような系が知られている。
・ＢａＯ Ｔｉ０２ Ｎｄ２０３系・ＢａＯ−Ｔ
ｉｏ２−Ｓｍ２０３系 発明が解決しようとする課題 しかし、これらの組成は、例えば ０．０９ Ｂ ａ Ｏ −０．５５Ｔ ｉ ０２−０．
３６Ｎ ｄ ０３／２の組戒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＝８．ＯＸ１０１２Ω、絶縁破壊強度の平均値；
３０ｋＶ／ｍ＋＋＋であり、満足のできる値ではない。
ｉｏ２−Ｓｍ２０３系 発明が解決しようとする課題 しかし、これらの組成は、例えば ０．０９ Ｂ ａ Ｏ −０．５５Ｔ ｉ ０２−０．
３６Ｎ ｄ ０３／２の組戒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＝８．ＯＸ１０１２Ω、絶縁破壊強度の平均値；
３０ｋＶ／ｍ＋＋＋であり、満足のできる値ではない。
また、この誘電体磁器の密度は、５ ． ６ ｇ ／
ｃｎ？であるが、一般に長さ（Ｌ）３．２Ｘ幅（Ｗ）１
．６Ｍ以下の積層セラミックコンデンサのりフローはん
だ付け、特にペーパーリ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。
ｃｎ？であるが、一般に長さ（Ｌ）３．２Ｘ幅（Ｗ）１
．６Ｍ以下の積層セラミックコンデンサのりフローはん
だ付け、特にペーパーリ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ｘ Ｂ
ａ Ｏ − ｙ［（Ｔ ｉ ０２）（＋−１１１（
Ｓ ｎ ０２）Ｉｌｌｚ（Ｒ ｅ （＋−１１１Ｍ ｅ
ｎ）Ｏ３７２と表した時（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．Ｏ
Ｏ，ｏ．ｏ ｉ≦ｍ≦０．２０．０．０１≦ｎ≦０．２
０．Ｒｅは、Ｌａ，Ｐｒ．Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種
以上の希土類元素。ＭｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍを除
く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素。），
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威分１．００重量部に
対し、副威分としてタンタル酸化物をＴａｚＯｓに換算
して０．１〜１０．０重量部含有したことを特徴とする
誘電体磁器紐成作用 第ｌ図は本発明にかかる組威物の主戒分の絹成範囲を示
す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した理由を第
１図を参照しながら説明する。すなわち、八領域では焼
結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好度Ｑが低
下し実用的でなくなる。さらに、Ｃ，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、Ｅ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。
ａ Ｏ − ｙ［（Ｔ ｉ ０２）（＋−１１１（
Ｓ ｎ ０２）Ｉｌｌｚ（Ｒ ｅ （＋−１１１Ｍ ｅ
ｎ）Ｏ３７２と表した時（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．Ｏ
Ｏ，ｏ．ｏ ｉ≦ｍ≦０．２０．０．０１≦ｎ≦０．２
０．Ｒｅは、Ｌａ，Ｐｒ．Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種
以上の希土類元素。ＭｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍを除
く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素。），
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威分１．００重量部に
対し、副威分としてタンタル酸化物をＴａｚＯｓに換算
して０．１〜１０．０重量部含有したことを特徴とする
誘電体磁器紐成作用 第ｌ図は本発明にかかる組威物の主戒分の絹成範囲を示
す三元図であり、主成分の組成範囲を限定した理由を第
１図を参照しながら説明する。すなわち、八領域では焼
結が著しく困難である。また、Ｂ領域では良好度Ｑが低
下し実用的でなくなる。さらに、Ｃ，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、Ｅ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。
また、ＲｅをＬａ，Ｐｒ．Ｎｄ．Ｓｍから選ぶことによ
り、Ｌａ，Ｐｒ．Ｎｄ．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
いはその絹合せにより静電容量温度係数の調節が可能で
ある。
り、Ｌａ，Ｐｒ．Ｎｄ．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
いはその絹合せにより静電容量温度係数の調節が可能で
ある。
さらに、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上
の希土類元素の一部を，Ｌａ．Ｐｒ．Ｎｄ．Ｓｍを除く
希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素で置換す
ることにより、良好度Ｑを大幅に改善する効果を有して
いるが、その置換量が０．０１未満では置換効果はなく
、一方０．２０を越えると誘電率が低下し実用的でなく
なる。
の希土類元素の一部を，Ｌａ．Ｐｒ．Ｎｄ．Ｓｍを除く
希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素で置換す
ることにより、良好度Ｑを大幅に改善する効果を有して
いるが、その置換量が０．０１未満では置換効果はなく
、一方０．２０を越えると誘電率が低下し実用的でなく
なる。
また、Ｔ ｉ ０２をＳｎ０２で置換することにより、
誘電率，良好度Ｑ，静電容量温度係数，絶縁抵抗，絶縁
破壊強度の値を大きく変えることなく、誘電体磁器の密
度を大きくする効果を有しているが、その置換率ｍ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
ナス側に大きくなりすぎ実用的でなくなる。
誘電率，良好度Ｑ，静電容量温度係数，絶縁抵抗，絶縁
破壊強度の値を大きく変えることなく、誘電体磁器の密
度を大きくする効果を有しているが、その置換率ｍ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
ナス側に大きくなりすぎ実用的でなくなる。
また、主成分に対し、副成分Ｔａ２０５を含有すること
により、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が向」二する効果を有
しているが、Ｔａ２０５の含有量が主成分１００重量部
に対し、０．１重量部未満で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、Ｔａ
２０５の含有量が主成分に対し、１０．０重量部を越え
ると良好度Ｑ，絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数が
マイナス側に大きくなり実用的でなくなるため、この発
明から除外した。
により、絶縁抵抗，絶縁破壊強度が向」二する効果を有
しているが、Ｔａ２０５の含有量が主成分１００重量部
に対し、０．１重量部未満で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、Ｔａ
２０５の含有量が主成分に対し、１０．０重量部を越え
ると良好度Ｑ，絶縁抵抗が低下し、静電容量温度係数が
マイナス側に大きくなり実用的でなくなるため、この発
明から除外した。
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〉
まず、出発原料には化学的に高純度の
ＢａＣＯ３，Ｔｉ０２．Ｓｎ０２．Ｌａ２０３，Ｐ ｒ
６０１１， Ｃ ｅ○２＋ Ｇｄ２０ｘ，Ｄ ｙ２０３
，Ｎｄ２０３，Ｓｍ２０３およびＴａ２Ｏ５扮末を下記
の第１表に示す紐戒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１． １ ０ ０℃にて
２時間仮焼した。この仮焼粉末を、めのうボールを晰え
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威形圧力ｌｔｏｎ／
ｃ＋Ｊで直径１５Ｍ．厚み０．４ｍに成形した。次いで
、この戒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ｌ表に示す温度で２時
間焼威し、第１表に示す組成比の誘電体磁器を得た。
６０１１， Ｃ ｅ○２＋ Ｇｄ２０ｘ，Ｄ ｙ２０３
，Ｎｄ２０３，Ｓｍ２０３およびＴａ２Ｏ５扮末を下記
の第１表に示す紐戒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１． １ ０ ０℃にて
２時間仮焼した。この仮焼粉末を、めのうボールを晰え
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威形圧力ｌｔｏｎ／
ｃ＋Ｊで直径１５Ｍ．厚み０．４ｍに成形した。次いで
、この戒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ｌ表に示す温度で２時
間焼威し、第１表に示す組成比の誘電体磁器を得た。
（ 以 下 余 白 ）
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。また，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
の両面全体に銀電極を焼き付け、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
ｍｍ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、
ＹＨＰ社製デジタルＬＣＲメータのモデル４２７５Ａを
使用し、測定温度２０’Ｃ，測定電圧１．ＯＶｒｍｓ＋
測定周波数Ｉ Ｍ Ｈ ｚでの測定より求めた。なお、
静電容量温度係数は、２０℃と８５℃の静電容量を測定
し、次式により求めた。
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。また，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
の両面全体に銀電極を焼き付け、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
ｍｍ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、
ＹＨＰ社製デジタルＬＣＲメータのモデル４２７５Ａを
使用し、測定温度２０’Ｃ，測定電圧１．ＯＶｒｍｓ＋
測定周波数Ｉ Ｍ Ｈ ｚでの測定より求めた。なお、
静電容量温度係数は、２０℃と８５℃の静電容量を測定
し、次式により求めた。
ＴＣ一（Ｃ−Ｃｏ）／Ｃｏｘ １／６５ｘ １ ０６Ｔ
Ｃ：静電容量温度係数（ｐｐｍ／’Ｃ）Ｃｏ ： ２０
℃での静電容Ｉｔ （ｐＦ）Ｃ ：８５℃での静電容量
（ｐＦ） また、誘電率は次式より求めた。
Ｃ：静電容量温度係数（ｐｐｍ／’Ｃ）Ｃｏ ： ２０
℃での静電容Ｉｔ （ｐＦ）Ｃ ：８５℃での静電容量
（ｐＦ） また、誘電率は次式より求めた。
Ｋ＝１ ４３．８ＸＣｏｘ ｔ．／Ｄ２Ｋ ：誘電率
Ｃｏ ： ２０”Ｃでの静電容ｆｉｔ（ｐＦ）Ｄ ：誘
電体磁器の直径＜ ｎｕｎ ）ｔ ：誘電体磁器の厚み
（ ｍｍ ） さらに、絶縁抵抗は、ＹＨＰ社製ＨＲメータのモデル４
３２９ Ａを使用し、測定電圧５０Ｖ．Ｄ．Ｃ．、測定
時間１分間による測定より求めた。
電体磁器の直径＜ ｎｕｎ ）ｔ ：誘電体磁器の厚み
（ ｍｍ ） さらに、絶縁抵抗は、ＹＨＰ社製ＨＲメータのモデル４
３２９ Ａを使用し、測定電圧５０Ｖ．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■製高電圧ｔｌ
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５ＱＶ／ｓｅｅにより求めた絶縁破壊
電圧を誘電体厚みで除算し、ＩＩｌｍ当りの絶縁破壊強
度とした。この試験結果を下記の第２表に示す。
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５ＱＶ／ｓｅｅにより求めた絶縁破壊
電圧を誘電体厚みで除算し、ＩＩｌｍ当りの絶縁破壊強
度とした。この試験結果を下記の第２表に示す。
（ 以 下 余 白 ）
なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ｂ
ａ ＣＯｓ． Ｔ ｉ ０２． Ｓ ｎ ０２． Ｌ
ａ２０３＊Ｐ ｒｓｏ＋＋＋ Ｎｄ２０３，Ｓｍ２０３
．ＣｅＯ２．Ｇｄｚｏ３，Ｄｙｚｏ３およびＴａ２Ｏ５
を使用したが、この方法に限定されるものではなく、所
望の組成比になるように、ＢａＴｉ０３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、
Ｂａｄ．Ｔｊｏ２，ＳｎＯ２，Ｌａ２０３，Ｐ ｒｓｏ
＋＋．Ｎｄ２０３．Ｓｍ２０３．Ｃｅｎｔ．Ｇｄ２Ｏ５
，Ｄｙ２０３およびＴａ２０５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。
ａ ＣＯｓ． Ｔ ｉ ０２． Ｓ ｎ ０２． Ｌ
ａ２０３＊Ｐ ｒｓｏ＋＋＋ Ｎｄ２０３，Ｓｍ２０３
．ＣｅＯ２．Ｇｄｚｏ３，Ｄｙｚｏ３およびＴａ２Ｏ５
を使用したが、この方法に限定されるものではなく、所
望の組成比になるように、ＢａＴｉ０３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、
Ｂａｄ．Ｔｊｏ２，ＳｎＯ２，Ｌａ２０３，Ｐ ｒｓｏ
＋＋．Ｎｄ２０３．Ｓｍ２０３．Ｃｅｎｔ．Ｇｄ２Ｏ５
，Ｄｙ２０３およびＴａ２０５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。
また、上述の基本組成のほかに、ＳｉＯ２，ＭｎＯｚ．
Ｆｅ２０３，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。
Ｆｅ２０３，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を大幅に改善し、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。また、密度のより大きな誘電体磁器で
あるため、この絹戒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
等、実装性の高い製品を得ることが可能である。
破壊電圧が高く、良好度Ｑを大幅に改善し、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。また、密度のより大きな誘電体磁器で
あるため、この絹戒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
等、実装性の高い製品を得ることが可能である。
第１図は本発明にかかる組戒物の主成分の組戒範囲を説
明する三元図である。
明する三元図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式 ｘＢａＯ−ｙ［（ＴｉＯ＿２）＿（＿１＿−＿ｍ＿）（
ＳｎＯ＿２）＿ｍ］−ｚ（Ｒｅ＿（＿１＿−＿ｎ＿）Ｍ
ｅ＿ｎ）Ｏ＿３＿／＿２と表した時（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１．００，０．０１≦ｍ≦０．２０，０．０１≦ｎ
≦０．２０，ＲｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれ
る一種以上の希土類元素。ＭｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓ
ｍを除く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素
。）、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、副成分としてタンタル酸化物をＴａ＿２Ｏ＿
５に換算して０．１〜１０．０重量部含有したことを特
徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235044A JP2850398B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 積層セラミックコンデンサ用誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1235044A JP2850398B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 積層セラミックコンデンサ用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397667A true JPH0397667A (ja) | 1991-04-23 |
| JP2850398B2 JP2850398B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16980253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1235044A Expired - Fee Related JP2850398B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 積層セラミックコンデンサ用誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850398B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748807A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Arai Motonosuke | 道路橋のジョイント |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP1235044A patent/JP2850398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748807A (ja) * | 1993-08-05 | 1995-02-21 | Arai Motonosuke | 道路橋のジョイント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2850398B2 (ja) | 1999-01-27 |
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