JPH042007A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンデンサなどの誘電体磁器を得るための誘電
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、Ｑ値（１／ｌａｎ
δ）に優れ、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。

’Ｂａ０−ＴｉＯｚ　−Ｎｄｔ　Ｏｓ系・ＢａＯＴｉ０
ｚ　　Ｓｍｚ　Ｏｓ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０．０９Ｂ　ａ　Ｏ−
０．５６Ｔ　ｉ　Ｏ□−０，３５Ｎ　ｄ　Ｏｓｙ□の組
成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、誘電率の平均値：６７、Ｑ値の平均値
＝３０００、静電容量温度係数の平均値：　Ｎ４０Ｐ　
Ｐ　ｍ／°Ｃ１絶縁抵抗の平均値：　　８．０Ｘ１０”
Ωであり、また結晶粒径が１〜５μｍと大きいため、素
体中の気孔率が大きくなるとともに結晶粒子１個当たり
にかかる電界強度が大きくなり、絶縁破壊強度の平均値
：３０ｋｖ／ｍｍとなり、満足のできる値ではない。

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 ％式％］ Ｒ ｅ０，７□と表した時、（ただし、Ｘ　＋　ｙ　＋　ｚ
　＝１．００゜０．０１≦ｍ≦１１５０．　０．００１
≦ｎ≦０．２００．　Ｒｅは、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ
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こ
とを特徴とする誘電体磁器組成物を提案するものである
。

作用 第１図は本発明にかかる組成物の主成分の組成範囲を示
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Ａ領域では焼結
が著しく困難である。また、ＢＴＩｌ域ではＱ値が低下
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すぎて実用的でなくなる。

そして、Ｅ６１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、Ｌ
ａ、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種あるいはそれらの組合せにより静電容量温度
係数の調節が可能である。

また、ＢａＯをＭｇＯで置換することにより誘電率、Ｑ
値、絶縁破壊強度の債を大きく変えることなく静電容量
温度係数をプラス方向に移行させ、絶縁抵抗を高（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０．５０を越えると誘電率が低下
し実用的でなくなる。

さらに、Ｔｉ０ｚをＺｒ０ｔで置換することにより誘電
率、Ｑ値、静電容量温度係数、絶縁抵抗の値を大きく変
えることなく、結晶粒径を小さくし、絶縁破壊強度を大
きくする効果を有しているが、その置換率ｎが０．００
１未満では置換効果はなく、一方０−２００を越えると
誘電率、Ｑ値、絶縁抵抗が低下する。

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、出発原料として化学的に高純度のＢａＣ０，、Ｍ
ｇＯ，Ｔｉｅ、、ＺｒＯ，、Ｌａ、Ｏ，。

Ｐｒ１ｏｔ＋、Ｎｄ２Ｏ２およびＳｍ１Ｏｓ粉末を下記
の第１表に示す組成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
、温式混合後、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１１００℃にて２時間仮
焼した。この仮焼粉末を、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メツシユのふるいを通して製粒し、金型と油圧プ
レスを用いて成形圧力１ｔｏｎ／ｃｄで直径１５ｍ　ｍ
、厚み０．４ｍｍに成形した。次いで、成形円板をジル
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１表に示す温度で２時間焼成し、第１表に示
す組成比の誘電体磁器を得た。

このようにして得られた誘電体磁器円板の厚みと直径を
測定し、誘電率、Ｑ値、静電容量温度係数測定用試料は
、誘電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１ｍｍの幅で銀電極の無い部分を設け、銀電
極を焼き付けた。そして、誘電率、Ｑ値、静電容量温度
係数は：横河・ヒユーレット・パラカード■製デジタル
ＬＣＲメータのモデル４２７５　Ａを使用し、測定温度
２０　　°Ｃ１測定電圧１．ＯＶ　ｒ　ｍ　ｓ、測定周
波数ＩＭＨ２での測定より求めた。なお、静電容量温度
係数は、２０°Ｃと８５°Ｃの静電容量を測定し、次式
により求めた。

ＴＣ−（Ｃ−Ｃｏ　）　／Ｃｏ　Ｘ　１／６５ｘｌＯ’
ＴＣ：静電容量温度係数（ｐｐｍ／”Ｃ）Ｃｏ：２０°
Ｃでの静電容量（ｐＦ） Ｃ：８５°Ｃでの静電容量（ｐ　Ｆ） また、誘電率は次式より求めた。

Ｋ＝１４３．８　Ｘ　Ｃｏ　Ｘ　ｔ　／　Ｄ”Ｋ：誘電
率 Ｃｏ：２０°Ｃでの静電容量（ｐ　Ｆ）Ｄ　＝誘電体磁
器の直径（ｍｍ） ｔ　：誘電体磁器の厚み（ｍｍ） さらに、絶縁抵抗は、横河・ヒユーレット・バンカー■
製ＨＲメータのモデル４３２９Ａを使用し、測定電圧５
０Ｖ、　、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■製高電圧電源
ＰＨ３３５に一３形を使用し、試料をシリコンオイル中
に入れ、昇圧速度５０Ｖ／ｓｅｃにより求めた絶縁破壊
電圧を誘電体厚みで除算し、１ｍｍ当りの絶縁破壊強度
とした。

また、結晶粒径は、倍率４００での光学顕微鏡観察より
求めた。

試験条件を第１表に併せて示し、試験結果を下記の第２
表に示す。

なお、実施例における誘電体磁気の作製方法では、Ｂａ
Ｃ０，、ＭｇＯ，Ｔｉ０ｚ　、Ｚｒ０ｚＬ、ａｔＯｓ　
、Ｐ　ｒ６０＋＋、ＮｄｚＯｚおよびＳ　ｍ　ｔ　Ｏｓ
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、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏｓ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、ＭｇＯ，Ｔｉ１ｔＺ　ｒＯ！　、Ｌａ
＝ｏ＝　、Ｐ　ｒ＊ｏｚ、ＮｄｔＯｓおよびＳ　ｍ　ｔ
　Ｏｓ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、ＳｉＯ□１Ｍｎ　Ｏｘ
　、　　Ｆ　ｅ　１０３　、　Ｚ　ｎ　Ｏなど一般にフ
ラックスど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。

（以下余白） 〈第１表〉 （以下余白） （以下余白） 〈第２表〉 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、Ｑ値を大幅に改善し、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる誘電体磁器組成物の主成分の組
成範囲を説明する三元図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ｘ［（ＢａＯ）＿（＿１＿−＿ｍ＿）（ＭｇＯ）＿ｍ］
   −ｙ［（ＴｉＯ＿２）＿（＿１＿−＿ｎ＿）（ＺｒＯ＿
   ２）＿ｎ］−ｚＲｅ・Ｏ＿３＿／＿２と表した時、（た
   だし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００，０．０１≦ｍ≦０．５０
   ，０．０１≦ｎ≦０．２００，Ｒｅは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎ
   ｄ、Ｓｍ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ことを特徴とする誘電体磁器
   組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼