JPH0426005A - 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１１００℃以下の低酸素分圧雰囲気で焼成され
、銅等の卑金属を内部電極とするＥまたはＤ特性の高誘
電率系磁器組成物に関する。

従来の技術 最近セラミックコンデンサの需要が上昇し、特に小型で
大容量の要求から、積層型セラミックコンデンサの需要
が増大している。積層型セラミックコンデンサは、誘電
体磁器原料粉末から成るグリーンシートに導電性ペース
トを印刷し、これを積層圧着し、内部電極とセラミック
スとを一体焼成する工程を経て製造される。

従来は、焼成温度が１３００℃程度のチタン酸バリウム
系の材料が用いられてきたが、この場合、内部電極材料
として酸化性雰囲気中で使用できる高価なＰｔ、　Ｐｄ
が必要となる。

そこで、コストの低下を目指す必要があり、そのために
Ｎｉ、　（：ｕ等の卑金属内部電極の使用が検討されて
ごている。また、この様な卑金属をセラミックと一体焼
成するためには、金属成分が酸化されない雰囲気が必要
である。

さらに、この時、セラミックが還元されない必要がある
。この為、セラミックの成分としてＡすイト（一般にペ
ロブスカイト化合物はＡＢＯ３の形で表される。）を過
剰にしたり（特公昭５６−４８６４１　）　、ガラス成
分を添加したり（特開昭６２−２２２５１３、同ｅ２−
１５７８０７．同Ｂ２−１５７８０８、同６２−１５７
６０５）することがチタン酸バリウム系では行われてい
る。

また、焼成温度の低い（８５０〜１１５０℃）鉛系ペロ
ブスカイト化合物系では、Ａサイトを過剰にしたり（特
開昭８３−１７２５２、同６２−１２３０６２、同６２
−１０５９５４、特開平１−９５４０４）　、　Ｍｕ化
合物を添加したり（特開昭８ｌ−１１８８１３）　して
耐還元性セラミックの開発が行われている。

発明が解決しようとする課題 上記（Ｐｂａ　Ｗｅｂ）（（Ｎｇｌ／３Ｎｂ２／３）　
ｘ　Ｔｉｙ（Ｍｇｖ２Ｗｙ）　ｚ）０２＊ａｈ＠で表さ
れる化合物（ＭｅはＰｂ、　Ｃａ、　Ｂａ、または、Ｓ
ｒを表す、）において。内部電極として銅を使用する際
、窒素下あるいは窒素と水素の混合雰囲気下で焼結させ
た場合、セラミックが還元され、絶縁抵抗が低下すると
いう問題点があった。

ここにおいて、上記の組成式は端成分とじてＰｂ（Ｍｇ
Ｌ、ｌＮｂ２／３）ｏ３、ＰｂＴｉＯ３及びＰｂ　（Ｍ
ｇ１／２Ｎｂｙ）　Ｏｓから成る三成分系複合ペロブス
カイト化合物である。

課題を解決するための手段 （Ｐｂａ　　Ｍｅｌ、）（（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）ｘ
　　丁ｊｙ　　（ＭｇＶ２Ｗｙ）ｚ０２＋ａ＋１．　、
Ｎ６はＰｂ、　Ｃａ、　Ｈａ、または、Ｓｒ、ｘ＋ｙ十
ｚ＝１，０．００１≦ｂ≦０．０４．１．００１≦ａ＋
ｂ≦１．０４を基本成分とし、添加成分として、ｈ化合
物をＭｎに換算し７ｏ、ｏｏｓ　〜０．１４ｗｔ％２　
さらに、Ｌａ２０３Ｙｂ２０３　、ＺｒＯ２、Ｂ２Ｏ３
のそれぞれを一種から二種以上（これをガラス成分とい
う）含んだものを、上記基本組成に対し、０．０１〜１
．９　ｗｔパーセント添加した事により、Ｅまたは、Ｄ
特性量として耐還元性を向上させる０個々で、Ａサイト
の過剰量は、上記範囲より少ないと効果がなく、多すぎ
ると焼結中にＰｂＯの蒸発のコントロールが難しく比誘
電率等の特性に影響を与える。　Ｎｎの添加量が低いと
効果がなく、多すぎると絶縁抵抗が低くなる。また、ガ
ラス成分も、上記の範囲より低いと温度特性が悪くなり
、また、多すぎると、比誘電率が低くなってしまう。

作用 Ａサイトの過剰及びｈ化合物の添加、さらにガラス成分
の添加により上記化合物成分は窒素や、窒素と水素の混
合ガス雰囲気下でもＥまたはＤ特性量で耐還元性を持ち
十分な抵抗率を持つことができる。

実施例 出発原料ニハ高純Ｉｆ　（７）　ＰｂＯ、ＭｇＮｂ２Ｏ
ｂ　　（１０００℃で仮焼したＮｇＯが５ｗｔ％過剰の
コロンバイト）、丁４０２．　　）ＩｇＯ、ＷＯ３，Ｍ
ｅＣＯ３（Ｍｅ　：　Ｐｂ、　Ｂａ、　　Ｃａ、　　Ｓ
ｒ）を用いた。これらを純度補正を行い所定量（マグネ
シウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）−チタン酸鉛（ＰＴ）−マ
グネシウムタングステン酸鉛（ＰＭＷ）の複合ペロブス
カイトとなるように、例えば、ＰＭＮ／ＦＴ／ＰＭＷ＝
０．５５１０．２５１０．２０の比で、及びＡサイトが
過剰になるようにＭｅのそれぞれを、さらに、ＭｎＣＤ
ｇを、そして所定のガラス成分（今回はそれぞれの成分
を等量ずつ混合した物を用いた。）を秤量し、ジルコニ
ア製玉石を用いエタ／−ルを溶媒として２４時時間式混
合した。

これを乾燥した後ライカイ機で十分に解砕し、直径６０
肩腸、高さ３０ｍｍ程度に成形した。これをアルミナル
ツボにいれ、８００℃で２時間仮焼した０次に仮焼粉を
よく粉砕し、ポリビニルアルコール１Ｏ１１ｔ％水溶液
を粉体量の５ｗｔ％加え、成形圧力１−５ｔ／ｃｍ２で
成形した。成形体は、空気中で７００℃まで昇温し、１
時間保持しポリビニルアルコールをバーンアウトした。

これをマグネシア磁器容器に入れフタをし、電気炉で窒
素と水素の混合気中で９００〜１１００℃で焼成した。

焼成物は、厚さ１ｍｍに研磨し、両面にＡｕを蒸着し、
誘電率、ｔａｎδを１　ｋｌ（ｚ、Ｉ　Ｖｅｘｓの電界
下で測定した。また抵抗率は、１　ｋＶ／ａｍの電圧を
印加後２分値から求めた。第１表から第４表に組成範囲
および周辺組成の成分［ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚは、（Ｐｂ
ａ　Ｗｅｂ　）（（Ｍｇｌ、３Ｎｂ２／３）　ｘ　Ｔｉ
ｙ　　（Ｍｇｌ／２Ｗ１，２）　ｚ　）０２・ａ、ｂ　
と表した時の値］、種々の雰囲気（大気（第１表）、Ｎ
２（第２表）、Ｎ２−Ｈ２混合ガス（第３表及び第４表
））で焼成した時の、焼成温度、誘電率（ε）　、　ｔ
ａｎδ、抵抗率、密度を示した。

１０００℃から１１００℃の温度条件でｈ化合物をＮｎ
に換算して０．００５〜０−１４ｗｔ％添加しガラス成
分を０．０１〜！、１３　ｗｔ％添加し、還元性雰囲気
（大気中あるいは、窒素と水素の混合気中（水素５マｏ
ｎ）　）で焼成しても、十分に高い誘電率と１０１°か
ら１０１２のオーダーの抵抗率を示し、かつ、０．１か
ら６．０の低いｔａｎ　δ（誘電損失）を示すことが分
かった。

第１表から第４表まで、すべてＭｎＣＯ３を０．３　ｗ
ｔ％加えたデータを示した。また、第２表から第３表の
最下位の二個から分かる様にＡサイト過剰、ｈの添加、
ガラス成分の添加がなければセラミックが導通を起こす
ことが分かる。また、第１図には、Ａサイト過剰、ｈ添
加、ガラス成分の全ての添加成分を加えた場合を示した
。

（Ａサイト　Ｓｒ　３　ｍｏｌ！過剰、ＭｎＣＯ３０，
３ｗｔ％添加、ガラス成分０．３　ｗｔ％添加、　１１
００℃で３ｈｒ焼成（Ｎ２−Ｈ７，Ｈ２５ｖｏｌ＄）　
） 発明の効果 本発明によれば、還元性雰囲気１１００℃以下の焼成で
高誘電率、緻密で抵抗率の高い誘電体磁器が得られ、特
に本発明の手法により、内部電極にＣｕをもちいて、積
層コンデンサ素子を形成した場合、電気的特性を損なう
事なく、抵抗率の高いコンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、温度と、比誘電率又は誘電損失の関係を示す
グラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｐｂ＿ａＭｅ＿ｂ）（（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
   ／＿３）ｘＴｉ＿ｙ（Ｍｇ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２
   ）ｚ）Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、（ただし、Ｍｅは、Ｐ
   ｂ、Ｂａ、Ｃａ、または、Ｓｒを表わしｘ＋ｙ＋ｚ＝１
   、 ０．００１≦ｂ≦０．０４、 １．００１≦ａ＋ｂ≦１．０４、である。）を基本成分
   とし、添加成分として、Ｍｎ化合物をＭｎに換算して０
   ．００５〜０．１４ｗｔ％、さらに、Ｌａ＿２Ｏ＿３、
   Ｙｂ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、Ｂ＿２Ｏ＿３の一種また
   は二種以上をそれぞれ０．０１〜１．９ｗｔ％上記基本
   組成に対し含有する事を特徴とする誘電体磁器組成物。