JPH0471110A - Dielectric porcelain composition - Google Patents

Dielectric porcelain composition

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JPH0471110A
JPH0471110A JP2183415A JP18341590A JPH0471110A JP H0471110 A JPH0471110 A JP H0471110A JP 2183415 A JP2183415 A JP 2183415A JP 18341590 A JP18341590 A JP 18341590A JP H0471110 A JPH0471110 A JP H0471110A
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dielectric constant
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Abstract

PURPOSE:To reduce variation of dielectric constant with respect to an in crease of dielectric constant and temperature variation, and the dependence on voltage in spite of a small grain size by making barium titanate, in which a specific amount of alkali metallic oxides are contained as an impurity, contain a specific amount of specific compounds. CONSTITUTION:In 100mole% barium titanate which contains alkali metallic oxides as an impurity by 0.03weight% or less, at least one kind selected of lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide, samarium oxide is made to be contained by 2.5 to 5.0mole%. Furthermore, barium zirconate and barium stannate are made to be contained by 0.5 to 5.0mole% calculated in terms of Ba(Zr1--aSna)O3 (where 0<a<=1.0), while 1.5 to 6.0mole% of titanium oxide is made to be contained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は誘電体磁器組成物に関し、特にチタン酸バリ
ウムを主体とし、たとえばセラミックコンデンサなどに
用いられる誘電体磁器組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a dielectric ceramic composition, and more particularly to a dielectric ceramic composition containing barium titanate as a main ingredient and used, for example, in ceramic capacitors.

(従来技術) 従来より、磁器コンデンサに用いられる誘電体磁器組成
物として、チタン酸バリウムを主体とするものが数多く
知られている。チタン酸バリウムは、120℃付近にキ
ュリー点を持ち、10000近い誘電率を示すが、それ
だけでは常温で高誘電率とはなり得ない。そこで、シフ
ター材とよばれるものを加え、キュリー点を常温に移動
させて常温で高誘電率を持たせている。このシフター材
としては、錫酸化物、ジルコニア酸化物、稀土類元素な
どが知られている。
(Prior Art) Many dielectric ceramic compositions mainly containing barium titanate have been known for use in ceramic capacitors. Barium titanate has a Curie point near 120° C. and exhibits a dielectric constant of nearly 10,000, but this alone cannot provide a high dielectric constant at room temperature. Therefore, something called a shifter material is added to move the Curie point to room temperature, giving it a high dielectric constant at room temperature. Known examples of this shifter material include tin oxide, zirconia oxide, and rare earth elements.

このようなシフター材を利用したチタン酸バリウムを主
体とする磁器コンデンサとしては、単板型リード線付タ
イプのものが製造されてきた。ところが、近年積層化技
術が進歩し、また30〜80μm程度の誘電体グリーン
シートが容易に得られるようになった。そして、内部電
極で誘電体薄膜を挟持する形で複数層積層したいわゆる
積層セラミックコンデンサがエレクトロニクス業界に進
出し、従来の誘電体磁器組成物もこのような積層セラミ
ックコンデンサの材料として利用されるようになった。
As a ceramic capacitor mainly made of barium titanate using such a shifter material, a single-plate type with a lead wire has been manufactured. However, in recent years, lamination technology has progressed, and dielectric green sheets with a thickness of about 30 to 80 μm can now be easily obtained. Then, so-called multilayer ceramic capacitors, in which multiple layers are laminated with a dielectric thin film sandwiched between internal electrodes, entered the electronics industry, and conventional dielectric ceramic compositions were also used as materials for such multilayer ceramic capacitors. became.

一方、最近の磁器コンデンサは小型化の傾向があり、特
に積層コンデンサにおいては、磁器誘電体層の厚みが1
0〜20μmというように薄層化する傾向にある。この
場合、100〜10000μmの厚みを持つ単板型コン
デンサに比べて、10倍以上の電界強度を受ける。した
がって、単板型コンデンサに比べて電圧依存性の小さい
組成物が要求されている。
On the other hand, there is a trend toward miniaturization of recent ceramic capacitors, and especially in multilayer capacitors, the thickness of the ceramic dielectric layer is 1
There is a tendency for the layer to become thinner, such as 0 to 20 μm. In this case, the electric field strength is ten times or more greater than that of a single-plate capacitor having a thickness of 100 to 10,000 μm. Therefore, a composition that has less voltage dependence than that of single-plate capacitors is required.

また、誘電体層が薄くなるに従って、セラミックの構造
的な欠陥が特性に反映されやすくなるので、結晶粒子の
大きさ゛(グレインサイズ)が均一でかつ微細であるこ
とと、空孔が少なくかつ小さいことが望まれる。
In addition, as the dielectric layer becomes thinner, the structural defects of the ceramic are more likely to be reflected in the characteristics. It is hoped that

グレインサイズの小さいチタン酸バリウムを主体とした
誘電体磁器が、たとえば特願昭56−18059号、特
願昭57−16809号、特願昭57−105919号
、特願昭57−196469号などに開示されている。
Dielectric porcelain mainly made of barium titanate with small grain size has been disclosed in Japanese Patent Application No. 56-18059, Japanese Patent Application No. 16809-1982, Japanese Patent Application No. 105919-1982, Japanese Patent Application No. 196469-1987, etc. Disclosed.

これらは、チタン酸バリウムに、酸化セリウムを加え、
あるいは酸化セリウムとジルコン酸バリウムを加え、あ
るいは酸化ネオジウムを加えることによって、チタン酸
バリウムのグレインサイズを小さくしたものである。
These are made by adding cerium oxide to barium titanate.
Alternatively, the grain size of barium titanate is reduced by adding cerium oxide and barium zirconate, or by adding neodymium oxide.

(発明が解決しようとする課題) グレインサイズの小さいこれらの誘電体磁器では、誘電
率が常温で最大10000前後であり、グレインサイズ
の大きいものに比べると誘電率が小さく、積層コンデン
サを小型にした場合、大きい静電容量を得ることが困難
であった。さらに、誘電率の温度変化曲線が急峻である
ことも問題であった。
(Problem to be solved by the invention) These dielectric ceramics with small grain sizes have a maximum dielectric constant of around 10,000 at room temperature, which is smaller than those with large grain sizes, making multilayer capacitors smaller. In this case, it was difficult to obtain a large capacitance. Another problem was that the temperature change curve of dielectric constant was steep.

それゆえに、この発明の主たる目的は、グレインサイズ
が小さく、大きい誘電率を有し、温度変化に対する誘電
率の変化が少なく、かつ電圧依存性の小さい誘電体磁器
を得ることができる誘電体磁器組成物を提供することで
ある。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a dielectric ceramic composition that can obtain a dielectric ceramic having a small grain size, a large dielectric constant, a small change in the permittivity with respect to temperature changes, and a small voltage dependence. It is about providing something.

本発明者は、誘電体磁器のグレインサイズが1〜3μm
と小さいときに誘電率が10000に満たない原因を種
々検討した結果、主原料であるチタン酸バリウムの不純
物の種類とその含有量とが多い場合、その誘電率が大き
くならないことを見出した。
The inventor has discovered that the grain size of dielectric porcelain is 1 to 3 μm.
As a result of various studies on the reasons why the dielectric constant is less than 10,000 when the barium titanate is small, it was found that the dielectric constant does not become large when the type and content of impurities in barium titanate, the main raw material, are large.

さらに、アルカリ金属酸化物の含有量が少ないチタン酸
バリウムにおいて、これに酸化ランタン、酸化セリウム
、酸化ネオジウム、酸化プラセオジウムおよび酸化サマ
リウムの中から選ばれる少なくとも1種類を加えること
によって、グレインサイズが小さくなりしかも大きい誘
電率を示すことを見出した。
Furthermore, by adding at least one kind selected from lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide, and samarium oxide to barium titanate, which has a low content of alkali metal oxides, the grain size can be reduced. Moreover, it was found that it exhibits a large dielectric constant.

また、ジルコン酸バリウム、錫酸バリウムおよび酸化チ
タンを加えることによって、誘電率の温度変化が小さく
電圧依存性の小さい誘電体磁器が得られることを見出し
た。
Furthermore, it has been found that by adding barium zirconate, barium stannate, and titanium oxide, a dielectric ceramic whose dielectric constant changes little with temperature and whose voltage dependence is small can be obtained.

(課題を解決するための手段) この発明は、不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有
量が0.03重量%以下のチタン酸バリウム100モル
%に対して、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジ
ウム、酸化プラセオジウムおよび酸化サマリウムの中か
ら選ばれる少なくとも1種1![2,5〜5.0モル%
、ジルコン酸バリウムと錫酸バリウムとをB a  (
Z r l−a S na)O3 (ただし、0<a≦
1,0)に換算して05〜5.0モル%、および酸化チ
タンを1. 5〜6.0モル%含有した、誘電体磁器組
成物である。
(Means for Solving the Problems) This invention provides that lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, etc. At least one selected from praseodymium oxide and samarium oxide1! [2.5-5.0 mol%
, barium zirconate and barium stannate are B a (
Z r l-a S na) O3 (However, 0<a≦
05 to 5.0 mol% in terms of 1.0), and titanium oxide to 1.0% by mole. It is a dielectric ceramic composition containing 5 to 6.0 mol%.

次に、この発明にかかる誘電体磁器組成物の組成範囲を
限定した理由について説明する。
Next, the reason for limiting the composition range of the dielectric ceramic composition according to the present invention will be explained.

従来、工業的に大量に用いられるチタン酸バリウムは9
8.5〜99.5%程度の純度であり、不純物としてS
rO,Cab、MgOなどのアルカリ土類金属、Naz
 O,に、0などのアルカリ金属酸化物およびAl2z
 Os 、S iozなどの粉砕混合操作に伴う混入物
を含有するのが一般的である。
Conventionally, barium titanate, which is used in large quantities industrially, is 9
It has a purity of about 8.5 to 99.5%, and contains S as an impurity.
Alkaline earth metals such as rO, Cab, MgO, Naz
O, to alkali metal oxides such as 0 and Al2z
It generally contains contaminants associated with the grinding and mixing operation, such as Os and Sioz.

この発明は、これらチタン酸バリウム中の不純物のうち
、特にNa、O,に、Oなどのアルカリ金属酸化物の含
有量が一定限度を超えると、特性が劣化することを見出
したことによって考え出されたものである。
This invention was conceived based on the discovery that among the impurities in barium titanate, when the content of alkali metal oxides such as Na, O, and O exceeds a certain limit, the properties deteriorate. It is what was done.

すなわち、この発明にかかる誘電体磁器組成物では、チ
タン酸バリウム中の不純物のうちアルカリ金属酸化物の
含有量が0.03重量%以下にされる。なぜなら、その
含有量が0.03重量%を超えると、誘電率が1000
0以下と小さくなるためである。
That is, in the dielectric ceramic composition according to the present invention, the content of alkali metal oxide among impurities in barium titanate is set to 0.03% by weight or less. This is because when its content exceeds 0.03% by weight, the dielectric constant becomes 1000.
This is because the value becomes smaller than 0.

また、この発明にかかる誘電体磁器組成物では、アルカ
リ金属酸化物の不純物としての含有量を003重量%以
下にしたチタン酸バリウム100モル%に対して、酸化
ランタン、酸化セリウム。
In addition, in the dielectric ceramic composition according to the present invention, lanthanum oxide and cerium oxide are added to 100 mol% of barium titanate in which the content of alkali metal oxide as an impurity is 0.03% by weight or less.

酸化ネオジウム、酸化プラセオジウム、酸化サマリウム
の中から選ばれる少なくとも1種類が2゜5〜5.0モ
ル%含有される。これらの含有量が2.5モル%未満で
は、得られた磁器のグレインサイズが十分に小さくなら
ない。一方、これらの含有量が5.0モル%を超えると
、キュリー点が常温より低温に移動し、常温での誘電率
が小さくなるか、あるいは焼結性が悪くなる。
At least one selected from neodymium oxide, praseodymium oxide, and samarium oxide is contained in an amount of 2.5 to 5.0 mol %. If the content is less than 2.5 mol%, the grain size of the resulting porcelain will not be sufficiently small. On the other hand, if the content exceeds 5.0 mol %, the Curie point moves to a lower temperature than room temperature, and the dielectric constant at room temperature decreases or the sinterability deteriorates.

このように、不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有
量が0.03重量%以下のチタン酸バリウム100モル
%に対して、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジ
ウム、酸化プラセオジウム、酸化サマリウムの中から選
ばれる少なくとも1種類を2.5〜5.0モル%含有す
れば、グレインサイズが小さく、しかも誘電率が110
00以上と大きい誘電体磁器を得ることができる。
In this way, for 100 mol% of barium titanate with an alkali metal oxide content of 0.03% by weight or less as an impurity, a compound selected from lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide, and samarium oxide is used. By containing 2.5 to 5.0 mol% of at least one type, the grain size is small and the dielectric constant is 110.
It is possible to obtain dielectric ceramic having a diameter of 0.00 or more.

しかし−ながら、このような組成物では、温度変化に対
する誘電率の変化が大きくなり、JIS規格のF特性な
どが満足されない。さらに、電圧依存性も大きくなり、
積層セラミックコンデンサにおいて、磁器誘電体層の薄
層化にとって好ましくない。
However, in such a composition, the change in dielectric constant with respect to temperature change becomes large, and the F characteristic of the JIS standard is not satisfied. Furthermore, the voltage dependence increases,
In a multilayer ceramic capacitor, this is not preferable for reducing the thickness of the ceramic dielectric layer.

このような問題を解決するために、ジルコン酸バリウム
、錫酸バリウムが加えられ、ジルコン酸バリウム、錫酸
バリウムをBa  (Zr、−、Sn。
To solve this problem, barium zirconate and barium stannate are added, and barium zirconate and barium stannate are replaced by Ba(Zr,-,Sn).

)Oコ (ただし、Q<a≦1.0)に換算して05〜
5.0モル%の範囲で添加することによってその効果が
大きくなる。
) Oko (However, when converted to Q<a≦1.0) 05~
The effect becomes greater when it is added in an amount of 5.0 mol%.

それに対して、ジルコン酸バリウム、錫酸バリウムの含
有量が0.5モル%未満では、誘電率の温度特性が向上
せず、電圧依存性も大きい。一方、ジルコン酸バリウム
、錫酸バリウムの含有量が50モル%を超えると、誘電
率の温度特性は向上するが、誘電率が低下する。
On the other hand, if the content of barium zirconate or barium stannate is less than 0.5 mol %, the temperature characteristics of the dielectric constant are not improved and the voltage dependence is also large. On the other hand, if the content of barium zirconate or barium stannate exceeds 50 mol%, the temperature characteristics of the dielectric constant will improve, but the dielectric constant will decrease.

さらに、この発明にかかる誘電体磁器組成物では、酸化
チタンが1.5〜6.0モル%加えられる。酸化チタン
の含有量が1.5モル%未満では、焼結性が悪くなり、
焼成温度が高くなる。一方、酸化チタンの含有量が6.
0モル%を趙えると、室温および高温での絶縁抵抗が小
さくなる。
Further, in the dielectric ceramic composition according to the present invention, 1.5 to 6.0 mol% of titanium oxide is added. If the content of titanium oxide is less than 1.5 mol%, sinterability will deteriorate,
Firing temperature increases. On the other hand, the content of titanium oxide is 6.
When the content is 0 mol%, the insulation resistance at room temperature and high temperature becomes small.

なお、この発明にかかる誘電体磁器組成物から誘電体磁
器を得るにあたって、還元防止側として微量のMnCO
5、FetO,などを添加しても、得られる磁器の特性
を損なうことがない。
In addition, in obtaining dielectric ceramics from the dielectric ceramic composition according to the present invention, a trace amount of MnCO is added as a reduction prevention side.
5. Addition of FetO, etc. does not impair the properties of the resulting porcelain.

(発明の効果) この発明によれば、グレインサイズが小さく、大きい誘
電率を有し、温度変化に対する誘電率の変化が少なく、
かつ電圧依存性の小さい誘電体磁器を得ることができる
(Effects of the Invention) According to the present invention, the grain size is small and the dielectric constant is large, and the change in the dielectric constant with respect to temperature changes is small.
In addition, dielectric ceramics with low voltage dependence can be obtained.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 災施拠よ 原料として種々の純度のBaCO3とT iOzとを用
いて、これらをBaCO3とT i Otとのモル比が
1.000となるように秤量し、ジルコニア玉石を用い
たボールミルによって16時時間式混合を行って、混合
物を得た。
(Example) Using BaCO3 and TiOz of various purity as raw materials for disaster relief sites, these were weighed so that the molar ratio of BaCO3 and TiOt was 1.000, and zirconia cobblestone was used. Mixing was performed for 16 hours using a ball mill to obtain a mixture.

得られた混合物中の水分を蒸発した後、1150℃で2
時間保持して仮焼し、再びボールミルで平均粒径が2μ
m以下になるまで粉砕した。このようにして、表1のA
、B、CおよびDに示す純度の異なる4種類のチタン酸
バリウムを得た。
After evaporating the water in the resulting mixture, it was heated at 1150°C for 2
Temporarily calcined for a period of time, then ball milled again to achieve an average particle size of 2μ.
It was pulverized until it was less than m. In this way, A in Table 1
Four types of barium titanate having different purity shown in , B, C and D were obtained.

そして、このチタン酸バリウム100モル%に対して、
表2に示すように、酸化ランタン(LatOり、酸化セ
リウム(Ce O□)、酸化ネオジウム(N az 0
3 ) 、酸化プロセオジウム(Pr60++)*酸化
サマリウム(Smz 03 )、ジルコン酸バリウム(
BaZrO5)、錫酸バリウム(BaSnOs)、酸化
チタン(T iOx’)などを秤量し、酢酸ビニルバイ
ンダを加えて16時時間式混合して混合物を得た。この
混合物を乾燥、造粒後2000kg/−の圧力で直径1
0鴎、厚さ0.5mの円板に成形した。この円板を、表
3に示す温度で2時間焼成し、円板状の磁器を得た。
And, for this barium titanate 100 mol%,
As shown in Table 2, lanthanum oxide (LatO), cerium oxide (CeO□), neodymium oxide (N az 0
3), Proseodymium oxide (Pr60++) *Samarium oxide (Smz 03), Barium zirconate (
BaZrO5), barium stannate (BaSnOs), titanium oxide (T iOx'), etc. were weighed, a vinyl acetate binder was added, and the mixture was mixed for 16 hours to obtain a mixture. After drying and granulating this mixture, the diameter of
It was molded into a disc with a thickness of 0.5 m. This disk was fired for 2 hours at the temperature shown in Table 3 to obtain a disk-shaped porcelain.

この磁器表面を電子顕微鏡を用いて2000倍で観察し
、グレインサイズを測定した。
The surface of this porcelain was observed using an electron microscope at a magnification of 2000 times, and the grain size was measured.

得られた磁器の両生面に銀電極を焼き付けて測定試料(
コンデンサ)とし、その室温での誘電率ε、誘電損失t
anδ(%)および温度変化に対する静電容量の変化率
を測定した。また、100V/wm、1ktlzの交流
電圧を印加し、誘電損失tanδ(%)を測定した。さ
らに、絶縁抵抗を測定するために、室温および125℃
で、絶縁抵抗計を用いて100Vの電圧を2分間印加し
て比抵抗ρ(Ωell)を測定した。
A measurement sample (
capacitor), its dielectric constant ε and dielectric loss t at room temperature are
anδ (%) and the rate of change in capacitance with respect to temperature change were measured. Further, an AC voltage of 100 V/wm and 1 ktlz was applied to measure the dielectric loss tan δ (%). Furthermore, to measure the insulation resistance, the
Then, a voltage of 100 V was applied for 2 minutes using an insulation resistance meter to measure the specific resistance ρ (Ωell).

なお、誘電率εおよび誘電損失tanδは、温度25℃
1周波数1kl(zで測定した。また、温度変化に対す
る静電容量の変化率については、20℃での静電容量を
基準とした一25℃および85℃での静電容量の変化率
(ΔC/ Ct。)を示した。
Note that the dielectric constant ε and dielectric loss tan δ are determined at a temperature of 25°C.
The rate of change in capacitance with respect to temperature change is determined by the rate of change in capacitance at 25°C and 85°C (ΔC) based on the capacitance at 20°C. /Ct.).

これらの測定結果を表3に示した。The results of these measurements are shown in Table 3.

次に、表12表2および表3に示す結果に基づいて、こ
の発明にかかる誘電体磁器組成物の組成範囲を限定した
理由について説明す7る。
Next, based on the results shown in Table 12 and Table 3, the reason for limiting the composition range of the dielectric ceramic composition according to the present invention will be explained.

試料番号1および2のように、酸化ランタン。Lanthanum oxide, as in sample numbers 1 and 2.

酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化プラセオジウム、
酸化サマリウムなどの含有量が2.5モル%より少ない
場合、誘電率が小さくなるかまたはグレインサイズが3
μmより大きくなってしまう。
Cerium oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide,
If the content of samarium oxide etc. is less than 2.5 mol%, the dielectric constant will be small or the grain size will be 3.
It becomes larger than μm.

一方、試料番号13および14のように、これらの含有
量が5モル%より多い場合、誘電率が小さくなったり、
焼成温度が高くなる。
On the other hand, when the content is more than 5 mol%, as in sample numbers 13 and 14, the dielectric constant becomes small,
Firing temperature increases.

試料番号15のように、ジルコン酸バリウムおよび錫酸
バリウムの含有量が0.5モル%より少ない場合、静電
容量の変化率が一80%を超えてしまい好ましくない。
When the content of barium zirconate and barium stannate is less than 0.5 mol %, as in sample number 15, the rate of change in capacitance exceeds 180%, which is not preferable.

一方、試料番号16のように、ジルコン酸バリウムおよ
び錫酸バリウムの含有量が5.0モル%より多い場合、
静電容量の変化率は小さいが、誘電率が大幅に減少して
しまう。
On the other hand, when the content of barium zirconate and barium stannate is more than 5.0 mol%, as in sample number 16,
Although the rate of change in capacitance is small, the dielectric constant decreases significantly.

また、試料番号17のように、錫酸バリウムが全く含ま
れない場合、100V/mの交流電圧を印加したときの
誘電損失が大きくなって好ましくない。
Moreover, when barium stannate is not included at all, as in sample number 17, the dielectric loss increases when an AC voltage of 100 V/m is applied, which is not preferable.

試料番号18および19のように、アルカリ金属酸化物
の含有量が多いチタン酸バリウム原料CDを用いた場合
、誘電率が小さくなる。
When a barium titanate raw material CD containing a large amount of alkali metal oxide is used, as in sample numbers 18 and 19, the dielectric constant becomes small.

試料番号20のように、酸化チタンの含有量が1.5モ
ル%より少ない場合、焼成温度が高くなる。一方、試料
番号21のように、酸化チタンの含有量が6.0モル%
より多い場合、室温および高温での絶縁抵抗が小さくな
って好ましくない。
When the content of titanium oxide is less than 1.5 mol%, as in sample number 20, the firing temperature becomes high. On the other hand, like sample number 21, the content of titanium oxide is 6.0 mol%
If the amount is larger than this, the insulation resistance at room temperature and high temperature becomes low, which is not preferable.

それに対して、この発明の範囲内の誘電体磁器組成物を
用いた試料(試料番号3〜12参照)では、いずれも、
磁器の焼結体のグレインサイズが1〜3μmと小さく、
誘電率が11000以上と大きく、また100V/sl
lの交流電圧を印加したときの誘電損失が3.0%以内
と小さい。しかも、20℃を基準にした一25℃および
85℃での静電容量の変化率が一80%以内であり、J
IS規格のF特性を満足する。また、室温での比抵抗が
1013Ω口以上、高温での比抵抗が1010Ωa以上
と大きい。
On the other hand, in all samples using dielectric ceramic compositions within the scope of this invention (see sample numbers 3 to 12),
The grain size of the porcelain sintered body is as small as 1 to 3 μm,
It has a large dielectric constant of 11,000 or more, and has a high dielectric constant of 100V/sl.
The dielectric loss when applying an AC voltage of 1 is small, within 3.0%. Moreover, the rate of change in capacitance at -25°C and 85°C with 20°C as a reference is within 180%, and J
Satisfies the F characteristics of the IS standard. Further, the specific resistance at room temperature is 1013Ω or more, and the specific resistance at high temperature is 1010Ωa or more.

失施斑I 表2の試料番号11の組成となるように秤量した原料に
、有機バインダ、分散剤、消泡剤の混合水溶液を15重
量%添加し、50重量%の水とともにボールミルで粉砕
、混合して原料スラリを得た。この原料スラリを用いて
、ドクターブレード法によって22μmのセラミックグ
リーンシートを作製した。このセラミックグリーンシー
ト上に、スクリーン印刷法によって内部電極用のパラジ
ウムペーストを印刷した。印刷したパラジウムペースト
が互いに対向するように、複数のセラミックグリーンシ
ートを積層し、熱圧着して積層体を得た。
Mottling loss I To the raw material weighed to have the composition of sample number 11 in Table 2, 15% by weight of a mixed aqueous solution of an organic binder, dispersant, and antifoaming agent was added, and ground with 50% by weight of water in a ball mill. A raw material slurry was obtained by mixing. Using this raw material slurry, a 22 μm ceramic green sheet was produced by a doctor blade method. Palladium paste for internal electrodes was printed on this ceramic green sheet by screen printing. A plurality of ceramic green sheets were laminated so that the printed palladium pastes faced each other, and thermocompression bonded to obtain a laminate.

得られた積層体を1320℃で2時間焼成して焼結体を
得た。得られた焼結体の両端面に銀ペーストを塗布し、
空気中において800℃で焼き付け、内部電極と電気的
に接続された外部電極を形成した。このようにして、積
層セラミックコンデンサを得た。この積層セラミックコ
ンデンサの寸法は、次に示す通りである。
The obtained laminate was fired at 1320° C. for 2 hours to obtain a sintered body. Apply silver paste to both end faces of the obtained sintered body,
Baking was performed at 800° C. in air to form an external electrode electrically connected to the internal electrode. In this way, a multilayer ceramic capacitor was obtained. The dimensions of this multilayer ceramic capacitor are as shown below.

外形寸法 幅:1.6日 長さ:3.2鶴 厚さ:1.2m セラミック厚さ813μm 有効誘電体層数:19 1層あたりの対向電極面積:2.0fi”得られた積層
セラミックコンデンサの試料について、温度25℃にお
ける1 kh、  1 vra*での静電容量C(nF
)および誘電損失tanδ(%)を測定した。また、2
5Vの直流電圧を2分間印加して、絶縁抵抗IR(Ω)
を測定した。また、20℃での静電容量を基準とした一
25℃および85℃での静電容量変化率ΔC/ Cz。
External dimensions Width: 1.6 day Length: 3.2 Thickness: 1.2 m Ceramic thickness: 813 μm Effective number of dielectric layers: 19 Opposing electrode area per layer: 2.0 fi” The obtained multilayer ceramic capacitor For the sample, the capacitance C (nF
) and dielectric loss tan δ (%) were measured. Also, 2
Apply 5V DC voltage for 2 minutes to measure insulation resistance IR (Ω)
was measured. Also, the capacitance change rate ΔC/Cz at -25°C and 85°C based on the capacitance at 20°C.

(%)を測定した。さらに、直流破壊電圧値BDV (
V)と抗折強度とを測定した。
(%) was measured. Furthermore, the DC breakdown voltage value BDV (
V) and bending strength were measured.

なお、抗折強度は、第1図に示す抗折強度測定装置10
を用いて測定した。第1図において、12は試料である
被試験積層セラミックコンデンサであり、14は試料保
持台である。試料保持台14上に置かれたコンデンサ1
2は、加圧ピン16によって加圧される。そして、加圧
された圧力が、置き釘付テンションゲージ18によって
表示される。この試験に際して、試料保持台14の治具
のスパンは21nとした。
Note that the bending strength is measured using a bending strength measuring device 10 shown in FIG.
Measured using In FIG. 1, 12 is a sample of a multilayer ceramic capacitor to be tested, and 14 is a sample holder. Capacitor 1 placed on sample holder 14
2 is pressurized by a pressure pin 16. Then, the applied pressure is displayed by the tension gauge 18 with a set nail. In this test, the span of the jig for the sample holding table 14 was set to 21n.

比較例として、BaTi0:+  100モル%に対し
て、BaZrOs 1B、5モル%、CaZr0.8.
9モル%を添加し、上述と同様の方法によって積層セラ
ミックコンデンサを作製した。そして、この比較例につ
いて、上述の各特性を測定した。
As a comparative example, BaZrOs 1B, 5 mol%, CaZr0.8.
A multilayer ceramic capacitor was fabricated by adding 9 mol % and using the same method as described above. The above-mentioned characteristics were then measured for this comparative example.

また、それぞれの積層セラミックコンデンサの表面を電
子顕微鏡で2000倍で観察し、グレインサイズを測定
した。以上の結果を表4に示した。
In addition, the surface of each multilayer ceramic capacitor was observed with an electron microscope at a magnification of 2000 times, and the grain size was measured. The above results are shown in Table 4.

表4かられかるように、この発明の組成を有する材料で
作製した積層セラミックコンデンサは、比較例に比べて
グレインサイズが小さく、誘電損失が小さい。また、こ
の発明の材料で作製した積層セラミックコンデンサは、
比較例に比べて、2倍程度の絶縁破壊電圧および抗折強
度を有する。
As can be seen from Table 4, the multilayer ceramic capacitor made of the material having the composition of the present invention has a smaller grain size and a smaller dielectric loss than the comparative example. Furthermore, the multilayer ceramic capacitor manufactured using the material of this invention is
It has about twice the dielectric breakdown voltage and bending strength as the comparative example.

なお、この実施例では、予めBaTiO3,BaZ r
Ox 、B a S n 03を作製したのち、所定量
秤量して混合したが、この方法に限定されるものではな
く、予めアルカリ金属酸化物の含有量の少ないBaC0
,、Tic)g 、Zr0t、5nO8の各原料を用い
て所望の組成比となるように配合し、所定の温度で仮焼
することによりBa(T11−X−V Z r x S
 ny ) 03を作製しても、同等の特性が得られる
In this example, BaTiO3, BaZ r
After preparing Ox, B a S n 03, a predetermined amount was weighed and mixed. However, the method is not limited to this method.
,,Tic)g, Zr0t, and 5nO8 to obtain a desired composition ratio, and calcined at a predetermined temperature to produce Ba(T11-X-V Zr x S
Even if ny) 03 is produced, equivalent characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は試料の抗折強度を測定するための抗折強度測定
装置を示す図解図である。 図において、10は抗折強度測定装置、12は被試験積
層セラミックコンデンサ、14は試料保持台、16は加
圧ビン、18は置き釘付テンションゲージである。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 岡 1) 全 啓
FIG. 1 is an illustrative diagram showing a bending strength measuring device for measuring the bending strength of a sample. In the figure, 10 is a bending strength measuring device, 12 is a multilayer ceramic capacitor to be tested, 14 is a sample holder, 16 is a pressure bottle, and 18 is a tension gauge with a set nail. Patent applicant Murata Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent attorney Oka 1) Kei Zen

Claims (1)

【特許請求の範囲】  不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有量が0.0
3重量%以下のチタン酸バリウム100モル%に対して
、 酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化プ
ラセオジウムおよび酸化サマリウムの中から選ばれる少
なくとも1種を2.5〜5.0モル%、 ジルコン酸バリウムと錫酸バリウムとをBa(Zr_1
_−_aSn_a)O_3(ただし、0<a≦1.0)
に換算して0.5〜5.0モル%、および酸化チタンを
1.5〜6.0モル%含有した、誘電体磁器組成物。
[Claims] The content of alkali metal oxide as an impurity is 0.0.
2.5 to 5.0 mol% of at least one selected from lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide, and samarium oxide to 100 mol% of barium titanate of 3% by weight or less, and zirconate. Barium and barium stannate are combined with Ba(Zr_1
____aSn_a)O_3 (however, 0<a≦1.0)
A dielectric ceramic composition containing 0.5 to 5.0 mol% of titanium oxide and 1.5 to 6.0 mol% of titanium oxide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5144110A (en) * 1974-10-11 1976-04-15 Yoshiaki Nakamura
JPS59154703A (en) * 1983-02-20 1984-09-03 株式会社村田製作所 High dielectric constant porcelain composition

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