JPH0498709A - 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 本発明は電子機器用固定磁器コンデンサの誘電体磁器組
成物に関するものである。

従来の技術 以下に従来の誘電体磁器組成物について説明する。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。

ＢａＯ・Ｔｉ０ｚ’ＮｄｚＯｉ系 ＢａＯ’Ｔｉ０ｚ・ＳｍｚＯｚ系 例えば０．０９Ｂ　ａ　Ｏ・０．５６Ｔ　ｉ　Ｏｚ・０
．３５Ｎ　ｄ　Ｏ３／，ｚの組成比からなる誘電体磁器
組成物を使用し、誘電体磁器円板を作製し、電気特性お
よび誘電体磁器の密度を測定して、誘電率：６７、静電
容量温度係数：　Ｎ４０ｐ　ｐｍ／’Ｃ１良好度Ｑ　：
　３０００、絶縁抵抗：　８．０Ｘ１０１２Ω、絶縁破
壊強度：３０Ｋｖ／ｍｍおよび密度：　　５．６ｇ／ｃ
ｕｔの値が得られた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、誘電体磁器の密度
が小さいので、一般にＬ　３．２ｗｎ　Ｘ　Ｗｌ、６ａ
ｍ＋以下の積層セラミックコンデンサのりフローはんだ
付け、特にヘーバーリフローはんだ付けではチップ立ち
（通常、ツームストーン現象、マンハッタン現象と呼ば
れている。）が発生しやすいという問題点を有していた
。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、誘電体磁
器の密度を大きくして、リフローはんだ付けにおけるチ
ップ立ちを防ぐ誘電体磁器のチップ部品を得ることがで
きる誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の誘電体磁器組成物は
、一般弐ｘ４　（Ｂａｄ）Ｎ−ｕｌ　（ＭｇＯ）ｕ　）
　　・Ｙ　　［（Ｔ　ｉ　Ｏｚ）　　Ｎ−ｖｌ　　（Ｓ
　ｎ○２）ｖｌｚＲｅ０，７□で表され、式中、Ｒｅは
Ｌａ、ＰｒＮｄ、Ｓｍから選ばれる一種以上の希土類元
素であり、ＵおよびＶの値が、０，０１≦ｕ≦０．０５
および０．０１≦ｖ≦０．２０なる範囲にある組成を有
し、かつｘ、ｙおよび２はモル比を表しｘ＋ｙ＋ｚ＝１
でｘ、ｙ、ｚの値が第１表に示すａ、ｂ、ｃ、ｄｅ、ｆ
で囲まれるモル比の範囲にある組成の構成を有している
。

作用 この構成によって、ＲｅをＬａ　　Ｐｒ、ＮｄＳｍから
選ぶことによりＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの順で静電容量
温度係数をプラス方向に移行することとなる。

ＢａＯをＭｇＯで置換することにより、静電容量温度係
数をプラス方向に移行させ絶縁抵抗を大きくすることと
なる。

また、Ｔ　ｒ　Ｏｚを５ｎｏ２で置換することにより、
誘電体磁器の密度を大きくすることとなる。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。

出発原料には化学的に高純度のＢ　ａ　ＣＯｓ　、　Ｍ
ｇｏ、Ｔｉ０ｚ　、５ｎＯｚ　、ＬａｚＯｚ　、Ｐｒｈ
。

＋　＋　、　Ｎ　ｄ　ｔ　Ｏ３およびＳｍ、Ｏ，粉末を
第２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、
湿式混合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ
賞のるつぼに入れ、空気中で１１００℃にて２時間仮焼
した。この仮焼粉末を、めのうポ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メノンユのふるいを通し才整粒し、金
型と油圧プレスを用いて成形圧力１ｔｏｎ／ｃｎで直径
１５ｍｍ、厚み０．４閣に成形した。次いで、成形円板
をジルコニア粉末を敷いたアルミナ賞のさやに入れ、空
気中にて第２表に示す焼成温度で２時間焼成し、第２表
の試料番号１〜１０に示す組成比の誘電体磁器円板を得
た。

このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直径
と重量を測定し、重量を厚みと直径より算出した体積で
除算し、誘電体磁器の密度とした。

誘電率、良好度Ｑ、静電容量温度係数測定用試料は、誘
電体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１閣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、良好度Ｑ、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Ｌ
ＣＲメータのモデル４２７５Ａを使用し、測定温度２０
℃、測定電圧１．ＱＶ　ｒ　ｍ　ｓ、測定周波数ＩＭＨ
ｚでの測定より求めた。なお、静電容量温度係数は、２
０’Ｃと８５°Ｃの静電容量を測定し、次式により求め
た。

ＴＣ−（Ｃ−Ｃｏ）／ＣｏＸ１／６５Ｘ１０６ＴＣ：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（ＰＦ） また、誘電率は次式より求めた。

Ｋ＝１４３．８ＸＣｏ　Ｘ　ｔ　／Ｄ”Ｋ　：誘電率 Ｃｏ：２０℃での静電容量（ｐＦ） Ｄ　：誘電体磁器の直径（Ｉｎ） ｔ　：誘電体磁器の厚み（閣） さらに、絶縁抵抗は、横河ヒユーレット・パラカード■
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ｔｉ
ｌｌＰ　Ｈ３３５Ｋ　−３形を使用し、試料をシリコン
オイル中に入れ、昇圧速度５ＱＶ／ｓｅｃにより求めた
絶縁破壊電圧を誘電体厚みで除算し、Ｉ圓当りの絶縁破
壊強度とした。

測定結果を試料番号１〜１０別に第３表に示す。

（以下余白） 第２表 第３表 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、Ｂ　％ｐ域では良好度Ｑ
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くなりすぎて実用的
でなくなる。

そして、Ｅｅｌ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から選ふことによ
りＬａ、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、良
好度Ｑ、絶縁破壊強度の値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、絶縁抵抗を高く
する効果を有し、その置換率Ｕが０．０１未満では置換
効果はな（、一方０．０５を超えると誘電率が低下し実
用的でなくなる。

また、ＴｉＯ□をＳｎＯ□で置換することにより誘電率
、良好度Ｑ、静電容量温度係数、絶縁抵抗、絶縁破壊強
度の値を大きく変えることなく、誘電体磁器の密度を大
きくする効果を有し、その１換率Ｕが０．０１未満では
置換効果はなく、一方０．２０を超えると誘電率、良好
度Ｑが低下し、静電容量温度係数もマイナス側に大きく
なりすぎ実用的でなくなる。

なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ｂａ
　Ｃｏｘ　、ＭｇＯ，Ｔ　ｉ　Ｏｚ　、５ｎＯｚ　。

Ｌ、ａｚＯ３，Ｐｒｂｏ＋＋、ＮｄｚＯ：＋およびＳｍ
２Ｏ３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　０３
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、ＢａＯ，ＭｇＯ，ＴｉＯ２゜５ｎＯ７，
ＬａｚＯ３，Ｐ　ｒ６０＋１．　　Ｎａ２ｏ３およびＳ
ｍｚＯ，、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、５ｉＯｚ、ＭｎＯ２、
Ｆｅ２Ｏ，、ＺｎＯなど一般にフラックスと考えられて
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。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように本発明は、−
船蔵ｘ　（（Ｂａｄ）＋１−ｕｌ　（ＭｇＯ）ｕ〕’　
ｙ　（（ＴｉＯｚ　）Ｎ−ｖ）（ＳｎＯｚ）ｖ）　　・
ｚＲｅｏ３．□で表され、式中ＲｅはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ
Ｓｍから選ばれる一種以上の希土類元素であり、Ｕおよ
び■の値が０．Ｏ１≦ｕ≦０．５０および０．０１≦ｖ
≦０．２０なる範囲にある組成を有し、かつｘ、ｙおよ
びＺはモル比を表しｘ＋ｙ＋ｚ＝１でＸ、）’。

，ｚの値が第４表に示すａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆで囲ま
れるモル比の範囲にある組成を有する誘電体磁器組成物
の構成により、密度の大きな誘電体磁器となり、この誘
電体磁器組成物で面実装用の小形チップ部品を作製する
とりフローはんだ付けでのチップ立ちを防いで、実装性
の高い製品を得ることができ、かつ良好度Ｑが高く、絶
縁抵抗と絶縁破壊強度が大きい誘電体磁器を得ることが
できる優れた誘電体磁器組成物を実現できるものである
。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の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＿−＿ｕ＿）（ＭｇＯ
   ）＿ｕ〕ｙ〔（ＴｉＯ＿２）＿（＿１＿−＿ｖ＿）（Ｓ
   ｎＯ＿２）＿ｖ〕・ｚＲｅＯ＿３＿／＿２で表され、式
   中ＲｅはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上
   の希土類元素であり、ｕおよびｖの値が、０．０１≦ｕ
   ≦０．５０および０．０１≦ｖ≦０．２０なる範囲にあ
   る組成を有し、かつｘ，ｙおよびｚはモル比を表しｘ＋
   ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，ｚの値が表に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ
   ，ｅ，ｆで囲まれるモル比の範囲にある組成を有する誘
   電体磁器組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼