JPH04264305A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
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
ニッケル等の卑金属から成る内部電極を有する積層型磁
器コンデンサに用いられる非還元性誘電体磁器組成物に
関するものである。
品を得るにあたっては、内部電極を構成する電極材料と
誘電体セラミックスとを一体焼成して得られた焼結体が
用いられている。ところで積層コンデンサを製作する場
合、従来のBaTiO3 を主成分とする誘電体材料で
は、1300〜1500℃で焼成するため、内部電極材
料としては、このような温度で溶融しないPt,Pd等
の貴金属が使用されていた。しかしながら、これらの貴
金属は高価であるという問題があり、高容量化を図るた
めに、内部電極数を増加させた場合にはコストが著しく
高くなる。そこで安価なニッケル等の卑金属を内部電極
材料として用いることが試みられている。しかしながら
ニッケル等の卑金属から成る内部電極を用いた場合には
、融点が1450℃程度と低いため、比較的低温で焼成
しなければならなかった。しかも、内部電極材料が酸化
しやすいため還元雰囲気中で焼成しなければならず、そ
のような雰囲気下で焼成するとセラミックスが還元され
絶縁性を失ってしまうという問題があった。このような
問題を解決するものとして、例えばBaTiO3 にM
gOやMnOを添加したり(特開昭57−71866号
)、さらにこの系にCaZrO3 を添加した物(特開
昭62−157603号)が提案されている。
行技術に示されている誘電体では、比誘電率が経時的に
低下し、初期の特性が維持できないという問題があった
。また、CR積を大きくすると誘電率の温度変化率(但
し、−55℃〜+125℃の範囲で+25℃を基準とす
る。)が、E.I.A.規格(Electronic
IndustryAssociation Sta
ndard)の値の±15%を外れやすくなるという問
題もあった。本発明の目的は、高い比誘電率及び小さい
誘電正接を維持しつつ、比誘電率のエージング特性に優
れCR積が大きくかつ静電容量の温度変化の小さい非還
元性誘電体磁器組成物を提供することにある。
物は、下記の組成式で表される成分を主成分として含有
する。 (1−x−y−z)BaTiO3 +xCaTiO3
+yMgO+zMnO+tRe2 O3 但し、式中ReはY,Gd,Dy,Ho,ErまたはY
bの少なくとも1種を示す。また、本発明の非還元性誘
電体磁器組成物は、上記主成分100重量部に対しSi
O2 ,Li2 OまたはB2 O3 の少なくとも1
種からなる添加剤を0.1〜5.0重量部含有する。
ているのはCaTiO3 が5モル%を超えて配合され
ると、−55℃〜+125℃の温度範囲で誘電率の温度
による変化率(以下、誘電率の温度変化率)が±15%
を超えてしまうからである。また、yが0.005〜0
.08の間とされているのは、MgOの配合比がこの範
囲外であると、CR積が1000以下に低下し、絶縁抵
抗が不十分となるからである。また、zが0.005〜
0.02の範囲とされているのは、MnOの配合比が0
.5モル%未満では、−55℃〜+125℃の温度範囲
での誘電率の温度変化率が±15%を超えるからであり
、他方2.0モル%を超えるとCR積が低下するからで
ある。さらに、tが0.005〜0.02の範囲とされ
ているのは、Re2 O3 の配合比が0.5モル%よ
り少ない場合には−55℃〜+125℃の温度範囲にお
ける誘電率の温度変化率が±15%を超えるからであり
、2.0モル%を超えると焼結性が低下し、1250℃
以下の温度で焼結し難くなるからである。本発明におい
て、SiO2 ,LiO2 またはB2 O3 の少な
くとも1種からなる添加剤を配合しているのは焼結性を
高めるためである。もっとも、主成分100重量部に対
して添加剤の配合比が0.1重量部未満では、1300
℃の温度でも焼結しなくなり、また主成分100重量部
に対し添加剤が5.0重量部を超えて添加された場合に
は、誘電率が大幅に低下する。従って、主成分100重
量部に対する添加剤の含有量は5.0重量部が上限とな
る。本発明では、特にCaTiO3 を添加することで
誘電率の経時変化が少なく、かつ上記特定の添加剤を配
合することで1250℃以下の温度で焼成することが可
能とされており、後述の実施例から明らかなように誘電
率の温度変化率が小さく、十分な大きさのCR積を示す
非還元性誘電体磁器組成物が得られる。
説明する。まず、表1〜4に示した出発原料を表中の割
合となるように秤量し、さらに有機バインダを添加しボ
ールミルにて24時間湿式混合することによってスラリ
ーを作製した。このスラリーを用いてドクターブレード
法などのシート成形法によって厚み30〜40μmのグ
リーンシートを作製した。また、ニッケル粉末と有機ビ
ヒクルとからなる内部電極ペーストを準備した。このペ
ーストをグリーンシート上にスクリーン印刷し、積層し
たのち熱圧着して積層体を作製した。得られた積層体を
適当な大きさに切断し、300℃で2時間空気雰囲気中
にて仮焼してバインダを除去した後、N2 /H2 /
H2 O 雰囲気中で表3〜4に示す各焼成温度で2時
間焼成した。焼成されたチップの端面に銀とパラジウム
の合金の粉末からなるペーストを塗布し、700℃〜9
00℃で焼き付けることによって端面電極を成形し、積
層セラミックコンデンサを得た。上記セラミックコンデ
ンサについて、誘電率ε,tanδ,誘電率の温度変化
率TC、絶縁抵抗IR及び静電容量のエージング率を測
定した。測定条件は以下の通りである。 誘電率ε … 25℃、交流1kHz,1.0Vr
m s の電流を通電して行った。 tanδ … 25℃、交流1kHz,1.0Vr
m s の電流を通電して行った。 誘電率の温度変化率TC …−55℃〜+125℃の
範囲で測定。交流1kHz,1.0Vr m s の電
流を通電して行った。 絶縁抵抗IR … 50Vの電圧を印加し、2分経
過した後の値、またCR積は、そのIRと静電容量とを
掛け合わせた値である。 静電容量のエージング率 … 150℃,1時間の
熱もどし後、24時間と240時間後の静電容量を測定
し、その変化率を計算した。 測定結果を、表5,6に示す。またCR積についても表
5,6に併せて示す。
A及びBは、以下の通りである。 組成A:SiO2 …50重量部,Li2 O…20重
量部,BaO…10重量部,CaO…10重量部,Sr
O…10重量部。 組成B:B2 O3 …20重量部,BaO…40重量
部,SiO2 …30重量部,Li2 O…10重量部
。
3 の配合比を増量する(試料番号1〜3)と、エージ
ング率が小さくなる。また、試料番号4の焼結体では主
成分中の配合比が本発明の範囲外であるため、誘電率の
温度変化率TCが大きい。また、試料番号6の焼結体で
は添加剤が添加されてないため、1300℃でも焼結が
不十分であり上記各測定を行い得なかった。試料番号9
の焼結体では、添加剤の含有量が6.0重量%と高いた
め誘電率が2200と低い。試料番号15の焼結体では
、主成分中のMgOの配合比が9.0モル%と高く、本
発明の範囲外であるため、CR積が900以下と低い。 試料番号16の焼結体では、MnOが含有されていない
ためCR積が700ΩFとさらに低下している。試料番
号20の焼結体では、希土類酸化物が含まれていないた
め誘電率の温度変化率TCが、+125℃で−16.2
%ΔCとかなり大きかった。また、試料番号23の焼結
体は、主成分中のMnOの含有比が2.5モル%と高く
、そのため+125℃での誘電率の温度変化率が−15
.5%ΔCと大きく、CR積も1600と低下している
。 試料番号25の焼結体ではMnOが含有されていないた
め、−55℃における誘電率の温度変化率が−16.0
%ΔCと大きい。試料番号26,27の焼結体では、希
土類酸化物がCeO3 及びSm2 O3 であるため
、いずれも誘電率の温度変化率が非常に大きい。これら
に対して、本発明の範囲内に入る残りの試料番号の焼結
体はいずれも誘電率が比較的高く、tanδも1.7%
以下と低く、絶縁抵抗を示すCR積も2200以上と高
く、かつ−55℃〜+125℃の温度範囲で誘電率の温
度変化率も±15%未満でありエージング率も−2.4
%未満となっていることが分かる。すなわち、本発明の
範囲内の焼結体では、優れた誘電特性を示している。上
記組成のうちMgOやMnO等の酸化物はこれに限るも
のでなく、例えば炭酸物やシュウ酸物等を使用しても差
し支えない。
定の組成の主成分100重量部に対し、上記特定の添加
剤が0.1〜5.0重量部含有されているため、125
0〜1300℃の温度で焼成することができ、かつ十分
な誘電特性を示す誘電体磁器を提供することが可能とな
る。従って、本発明の誘電体磁器組成物を用いれば、N
iのような卑金属を内部電極材料として用いることがで
き、それによって安価な積層セラミック電子部品を提供
することが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式が、 (1−x−y−z)BaTiO3 +xCaTiO3
+yMgO+zMnO+tRe2 O3 (式中、ReはY,Gd,Dy,Ho,Erまたは
Ybの少なくとも1種を示す)で示される主成分100
重量部に対して、SiO2 ,Li2OまたはB2 O
3 の少なくとも1種類からなる添加剤を0.1〜5.
0重量部含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
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JP3024549A JP2605986B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 誘電体磁器組成物 |
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JPH04264305A true JPH04264305A (ja) | 1992-09-21 |
JP2605986B2 JP2605986B2 (ja) | 1997-04-30 |
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ID=12141236
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JP3024549A Expired - Lifetime JP2605986B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 誘電体磁器組成物 |
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FR2679227A1 (fr) * | 1991-06-27 | 1993-01-22 | Murata Manufacturing Co | Composition ceramique dielectrique non-reductrice. |
WO2001025164A1 (fr) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Tdk Corporation | Procede de production de composition ceramique dielectrique |
JP2004292186A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ |
JP2005314224A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Nippon Chemicon Corp | 誘電体磁器組成物及び電子部品 |
CN112142465A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 西华大学 | 稀土离子改性的5g基站用滤波器陶瓷及其制备方法 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3024549A patent/JP2605986B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6544916B1 (en) | 1999-10-05 | 2003-04-08 | Tdk Corporation | Manufacture method of dielectric ceramic composition |
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---|---|
JP2605986B2 (ja) | 1997-04-30 |
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