JPH04260665A - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents
非還元性誘電体磁器組成物Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
物に係り、特に高誘電率でかつ誘電体損失が小さく、高
温での電圧印加に対する寿命(以下、高温負荷寿命とい
う)の良好な高信頼性の誘電体磁器組成物に関する。
電子機器に用いられるIC回路素子等に広く使用されて
いる積層セラミックコンデンサは小型で大容量のものが
好ましい。
コンデンサは、例えば、BaTiO3 の如きチタン酸
塩を主成分とした誘電体材料を使用することにより次の
ような方法で製造される。
する方法は大別して、印刷法及びシート法がある。
を例えばスクリーン印刷により所定形状に印刷し、乾燥
後その上に電極ペーストを印刷し、この電極ペーストが
乾燥した後に次の誘電体スラリーを印刷するという方法
を繰返すことにより、誘電体層と内部電極層を積層する
ものである。
レード法で作成し、その上に電極ペーストを印刷し、こ
れを複数枚積み重ねて熱圧着し積層化する。
のを空気中1250℃〜1400℃で焼成して焼結体を
作り、内部電極と導通する外部引出し電極をこれに焼付
けることにより積層セラミックコンデンサを得ていた。
内部電極と誘電体を同時に焼成するため、内部電極の材
料としては誘電体が焼結する温度内で電極が形成できる
こと、及び空気中で上記の温度に加熱しても酸化したり
、あるいは誘電体と反応しないことが必要である。この
ためこれらの条件を満たすものとして白金やパラジウム
などの貴金属が主に使用されていた。
ではあるが、高価であって、積層セラミックコンデンサ
のコストに占める割合が20%〜50%程度と非常に大
きく、そのコストアップの最大の原因になっていた。
e合金等の安価な卑金属を内部電極として使用する試み
がすでに行われている。
極材料として、例えばNiを使用すると、Niは空気中
で誘電体層と同時に焼成された時に酸化し、誘電体層内
にNiが拡散して、金属電極層が形成されず絶縁化して
しまう。このため電極としての機能を果たさなくなる。
あるいは還元性雰囲気中で焼成することになるが、この
場合には誘電体材料が還元され、誘電体層の比抵抗が非
常に低いものとなってしまい、特に高温負荷寿命が短く
なる。このため、コンデンサ用誘電体材料として使用で
きなくなるという問題点がある。
コンデンサに用いる誘電体材料として、Ni等の卑金属
と同時に中性あるいは還元性雰囲気中で焼成しても還元
されない非還元性であり、かつ誘電率が高く、誘電体損
失が小さく、絶縁抵抗が高く、高温負荷寿命が長い誘電
体磁器組成物を提供するものである。
ため、本発明者は鋭意研究の結果、チタン酸バリウムを
主成分とする多結晶固溶体からなり、この固溶体の組成
式が {Ba(1−x)Cax}A・{Ti(1−y)Zry
}B・O3 +aM1 +bM2 +c(M3 +M4
)で示される組成物において、M1 ,M2 ,M3
,M4 がM1 :Mn,Crの化合物の少くとも一種
M2 :Siの化合物、 M3 :Yの化合物、 M4 :Wの化合物、 であり、かつx,y,A,B,a,b,cが0≦x≦2
4 (モル%) 8≦y≦22 (モル%) 1.000 ≦A/B ≦1.040 0.05≦a≦
1.0 (酸化物換算でのABO3 に対する重量%) 0.05≦b≦1.0 (酸化物換算でのABO3 に
対する重量%) 0.05≦c≦2.0 (酸化物換算でのABO3 に
対する重量%) (ただし、M3 の最大値は、1.0 重量%、M4
の最大値は1.0 重量%とする。)の範囲にある組成
物である誘電体磁器組成物が前記の問題点を解決するこ
とを見出した。
,ZrO2 ,CaCO3 ,MnOまたはCr2 O
3 ,SiO2 ,Y2 O3 ,WO3 を用い、そ
れぞれ焼成後の組成が後掲の表1、表2の如くになるよ
うに秤量し混合する。
0℃で2時間仮焼成する。この仮焼成体を微粉砕し、脱
水乾燥して粉末とする。
え、厚さ20μmと厚さ100μmのシートを得る。次
にまず厚さ20μmのシートの両面に電極用としてNi
粉末をビヒクル中に分散させた電極ペーストをスクリー
ン印刷により塗布し電極とする。
熱圧着により圧着する。この厚さ100μmのシートは
、焼成後のハンドリングを考慮し、素体強度を上げるた
めのものであり、電気的特性には何等影響を及ぼさない
。
ミリの寸法に切断し、これをジルコニア板の上にのせ、
匣鉢の中に入れて500℃まで空気中で加熱し有機バイ
ンダを燃焼させ、その後N2 中またはN2 +H2
中で1300℃〜1400℃で2時間燃焼する。
ミリとなる。その後空気+N2 中で800℃〜110
0℃で2時間アニーリングしてサンプルを得る。
、外部引出し電極とすることにより電気的特性を測定す
る。電気的特性は比誘電率(εs )、誘電体損失(t
anδ、%)、絶縁抵抗(IR,Ω,25VDC,60
秒値)、高温負荷寿命(200℃で100VDCを印加
し、6mA以上の電流が流れるまでの時間、HR)を測
定する。
、表2において、*印の付与されたものは、本発明の範
囲外のものであり、本発明の実施例のものと比較のため
に提示する。
ものは比誘電率が7000以上と特に高く、誘電体損失
は0.9 〜5.0 %と小さな値を示しており、かつ
高温での負荷寿命が結100〜640時間と長いもので
ある。また常温における絶縁抵抗も高い値を示している
。
限定の理由を説明する。
εs が低下する(例えば表2の試料No.26参照)
。
s が低下し、誘電体損失tanδも大きくなる(例え
ば表2の試料No34参照)。これはキュリー点が高温
側にあるためである。
率εs が低下する。これはキュリー点が低温側に移動
するためである(例えば表2の試料No. 30参照)
。
、誘電体が還元し、絶縁抵抗IRが低下し、比誘電率ε
s および誘電体損失tanδの測定は不能であった。 また高温負荷寿命が短かくなる(例えば表2の試料No
.21参照)。
と比誘電率εsが低下し、誘電体損失tanδも大きく
なる。絶縁抵抗IRも低下し、高温負荷寿命も短かくな
る(例えば表2の試料No. 25参照)。
失tanδが大きく、高温負荷寿命も短かくなる(例え
ば表1の試料No. 16参照)。
εs が低下する(例えば表2の試料No. 20参照
)。
εs が低下し、高温負荷寿命も短かくなる(例えば表
1の試料No. 12参照)。
率εs が低下する(例えば表1の試料No. 15参
照)。
寿命が短かくなる(例えば表1の試料No. 1参照)
。
還元し、絶縁抵抗IRが低下し、比誘電率εs 及び誘
電体損失tanδの測定は不能だった。また高温負荷寿
命も短かくなる(例えば表1の試料No. 9参照)。
O3)が1.0 以上またはM4(WO3)が1.0
以上の時は、誘電体が還元し、絶縁抵抗IRが低下し
、比誘電率εs 及び誘電体損失tanδの測定は不能
であった。またいずれの場合も高温負荷寿命も短かくな
る(例えば表1の試料No. 10及び試料No. 6
参照)。
中で焼成しても比誘電率が高く、誘電体損失が小さくか
つ高温負荷寿命も長く絶縁抵抗の高い高信頼性の誘電体
磁器組成物を得ることができる。
する積層セラミックコンデンサを製造することができる
ようになった。
Claims (1)
- 【請求項1】 チタン酸バリウムを主成分とする多結
晶固溶体からなり、該固溶体の組成式が、{Ba(1−
x)Cax}A・{Ti(1−y)Zry}B・O3
+aM1 +bM2 +c(M3 +M4)で示される
時、M1 ,M2 ,M3 ,M4 が M1 :Mn,Crの化合物の少くとも一種M2 :S
iの化合物、 M3 :Yの化合物、 M4 :Wの化合物、 であり、かつa,b,cが酸化物換算で0.05≦a≦
1.0 (前記ABO3 に対する重量%)0.05≦
b≦1.0 (前記ABO3 に対する重量%)0.0
5≦c≦2.0 (前記ABO3 に対する重量%)(
ただし、M3 の最大値は、1.0 重量%、M4 の
最大値は1.0 重量%とする) 0 ≦x≦0.24 0.08 ≦y≦0.22 1.000≦A/B ≦1.040 の範囲にあることを特徴とする非還元性誘電体磁器組成
物。
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JP3045784A JP2952062B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
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Publications (2)
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JPH04260665A true JPH04260665A (ja) | 1992-09-16 |
JP2952062B2 JP2952062B2 (ja) | 1999-09-20 |
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JP3045784A Expired - Lifetime JP2952062B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0881649A1 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-02 | Philips Patentverwaltung GmbH | Hochtemperaturkondensator |
EP0899756A2 (de) * | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Philips Patentverwaltung GmbH | Vielschichtkondensator mit silber- und seltenerdmetalldotiertem Bariumtitanat |
DE19635406B4 (de) * | 1996-08-31 | 2005-09-01 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Kondensator und Vielschichtkondensator mit einem Dielektrium aus wolframhaltiger BCZT-Keramik |
JP2008030973A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3045784A patent/JP2952062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19635406B4 (de) * | 1996-08-31 | 2005-09-01 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Kondensator und Vielschichtkondensator mit einem Dielektrium aus wolframhaltiger BCZT-Keramik |
EP0881649A1 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-02 | Philips Patentverwaltung GmbH | Hochtemperaturkondensator |
EP0899756A2 (de) * | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Philips Patentverwaltung GmbH | Vielschichtkondensator mit silber- und seltenerdmetalldotiertem Bariumtitanat |
EP0899756A3 (de) * | 1997-08-28 | 2000-01-12 | Philips Patentverwaltung GmbH | Vielschichtkondensator mit silber- und seltenerdmetalldotiertem Bariumtitanat |
JP2008030973A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
JP4556924B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2010-10-06 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
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JP2952062B2 (ja) | 1999-09-20 |
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