JPH05120915A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

Info

Publication number
JPH05120915A
JPH05120915A JP3284469A JP28446991A JPH05120915A JP H05120915 A JPH05120915 A JP H05120915A JP 3284469 A JP3284469 A JP 3284469A JP 28446991 A JP28446991 A JP 28446991A JP H05120915 A JPH05120915 A JP H05120915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
percentage
temperature
cuo
dielectric ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3284469A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3439774B2 (ja
Inventor
Yoshio Yokoe
宣雄 横江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP28446991A priority Critical patent/JP3439774B2/ja
Publication of JPH05120915A publication Critical patent/JPH05120915A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3439774B2 publication Critical patent/JP3439774B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】誘電体磁器組成物として、BaTiO3 18.
0〜27.0重量%と、Nd2 3 31.6〜36.3
重量%と、TiO2 27.6〜35.6重量%、Bi2
3 2.5〜8.1重量%およびPb3 4 5.6〜
9.0重量%の割合からなる主成分に対して、焼結促進
成分としてSiO2 を1.0〜3.0重量%、ZnOを
0.5〜3.0重量%、B2 3を0.1〜1.30重
量%、CuOを0.5〜1.5重量%添加する。 【効果】950℃〜1000℃の低い温度で焼成するこ
とが可能となり、しかも気孔の発生を防止され、グリー
ンシートの厚みを薄くしても、高温高湿度負荷試験で劣
化を生じることがなく、耐候性に優れた性能を有すると
ともに、品質係数(Q値)を大きくすることができ、高
品質、高信頼性を具備する小型化が可能な積層コンデン
サを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電容量の温度係数が
小さい温度補償用積層型磁器コンデンサに適した誘電体
磁器組成物に関する。
【0002】
【従来技術】一般に、高誘電率を有し、静電容量の温度
係数が小さい温度補償用積層型磁器コンデンサは、薄層
の誘電体の表面にAg等からなる内部電極を形成したも
のを複数枚積層し、内部電極を交互に外部接続用電極に
電気的に並列に接続されるように配置し、これを同時焼
成し一体化することにより得られる。この種の積層型コ
ンデンサは、一般に1200℃以上の比較的高温で焼成
することにより得られていたが、内部電極として安価な
Ag/Pdを用いる場合には、誘電体磁器と電極との反
応性を抑制するために、1100℃以下の低温で焼成す
ることが必要である。
【0003】そこで、従来より低温で焼成可能な高誘電
率系誘電体磁器が開発されている。
【0004】具体的にはNd2 Ti2 7 にBaTiO
3 、TiO2 、Bi2 3 、Pb3 4 を添加した主成
分にZnOやSiO2 を添加した組成物(特開昭57−
170405号参照)や、さらにはBaTiO3 、Nd
2 3 、TiO2 にBi2 3 を添加した系において、
内部電極成分であるAgとBi2 3 との反応を抑制す
るためにB2 3 やコレマナイト(2CaO・3B2
3 )を添加したもの(特開昭60−124308号、特
開平2−44069号)等が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
先行技術によれば、その焼成温度は特開昭57−170
405号が1050℃以上と高く、しかもAgとBi2
3 との反応性について解決されておらず、また、特開
平2−44069号の組成物は焼成温度が1000℃〜
1050℃と低く、AgとBi2 3 との反応性につい
ては解決されたが、磁器内部に若干の気孔が存在するた
めに、静電容量を高めるために積層コンデンサの誘電体
層の厚みを薄くするにしても限界があった。そのため
に、コンデンサの小型化を阻害するという問題があっ
た。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記の
問題点に対し、特に低温焼成における焼結性に対して焼
結助剤の検討を行ったところ、CuOを適量添加するす
ることにより磁器の焼結性を促進するとともに磁器中の
気孔が存在しない緻密な磁器が得られることを知見した
ものである。
【0007】即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、Ba
TiO3 18.0〜27.0重量%と、Nd2 3
1.6〜36.3重量%と、Bi2 3 2.5〜8.1
重量%およびPb3 4 5.6〜9.0重量%からなる
主成分に対して、低温における焼結促進成分としてZn
Oを0.5〜3.0重量%、B2 3 を0.1〜1.3
重量%、CuOを0.5〜1.5重量%およびSiO2
を1.0〜3.0重量%の割合で添加してなることを特
徴とするものである。
【0008】本発明の磁器組成物において、各化合物の
組成を上記範囲に限定したのは、BaTiO3 が上記範
囲を逸脱すると、1000℃以下での焼成が難しく、N
2 3 が31.6重量%未満でも焼成温度が高くな
り、しかも絶縁抵抗IRが小さく、機械的品質係数(Q
値)が小さくなり、36.3重量%を越えると容量温度
係数が正側に大きく移行する。TiO2 が27.6重量
%より少ないと焼成温度が高くなり、35.5重量%を
越えると容量温度係数が負側に移行する。Bi2 3
2.5重量%未満では容量温度係数が負側に移行すると
ともに、焼成温度を高くする必要があり、8.1重量%
を越えると容量温度係数が負側に大きく移行するととも
に絶縁抵抗IRが低下する。Pb3 4 が5.6重量%
未満であると容量温度係数が負側に大きく移行し、9.
0重量%を越えると容量温度係数が正側に大きく移行す
る。
【0009】また、低温での焼結性を改善する成分であ
るB2 3 が0.1重量%未満では、焼成温度を高く設
定する必要があり、AgとBi2 3 との反応を抑制す
ることができず、1.3重量%を越えると焼成時にセッ
ターとの融着が生じやすくなる。さらにSiO3が前述
の範囲を逸脱すると焼成温度が高くなるとともにIR、
Q値が低下する。ZnOが0.5重量%未満では焼成温
度が高くなるとともにIRやQ値が小さくなり、3.0
重量%を越えると品質係数Q値が小さくなるとともに容
量温度係数が正側に大きくなる。さらにCuOの量が
0.5%より少ないと低温での焼成の効果が得られず、
1.5重量%を越えると、Q値が低下する傾向にあっ
た。
【0010】上記誘電体磁器組成物を用いて積層コンデ
ンサを作成する場合には、まず、磁器を構成する各酸化
物粉末が前述の範囲になるように秤量混合し、700〜
840℃で仮焼処理した後に、粉砕し、ドクターブレー
ド法等によりグリーンシートを作成する。その後、この
グリーンシートの表面にAg/Pdの内部電極形成用ペ
ーストを塗布し、これを複数枚積層する。
【0011】その後、この積層体を950〜1000℃
の大気中で2〜4時間程度焼成して一体化する。そし
て、積層焼成物の端面にAg等よりなる外部電極用ペー
ストを塗布し、650〜750℃で焼付けを行うことに
より積層コンデンサを得ることができる。
【0012】なお、原料粉末として用いる金属酸化物
は、酸化物の形態の他に加熱により酸化物を生成し得る
炭酸塩、硝酸塩等の形態で用いることもできる。さらに
2 3 については、有機溶媒を用いずに水を溶媒とし
て用いることを考慮し、2CaO・3B2 3 (コレマ
ナイト)を用いることが望ましい。その場合には、B2
3 が前述した範囲になるように調製すればよい。
【0013】
【作用】なお、上記成分において、BaTiO3 、Nd
2 3 、TiO2 、Bi2 3 およびPb3 4 からな
る主成分により磁器の主結晶相が形成され、焼結促進成
分であるB2 3 、ZnO、SiO2およびCuOによ
りマトリックス(粒界)が形成される。これら焼結促進
成分は、これらの成分の融合により低融点物質が形成さ
れ、且つマトリックスの結晶化が抑制されることによ
り、低温におけるマトリックスの流動性が増すとともに
磁器の焼結過程においてその圧力上昇に従い、主結晶粒
とマトリックスの濡れを向上し、それにより磁器の焼成
を950℃〜1000℃の低い温度で焼成することが可
能となり気孔の発生をも防止することができる。
【0014】それによりグリーンシートの厚みを約25
μm以下にまで薄くしても、高温高湿度負荷試験で劣化
を生じることがなく、耐候性に優れた性能を有するとと
もに、品質係数(Q値)を大きくすることができ、高品
質、高信頼性を具備する小型化が可能な積層コンデンサ
を提供することができる。
【0015】
【実施例】
実施例1 原料粉末として純度99.5%以上のBaTiO3 、T
iO2 、Bi2 3 、Pb3 4 、2CaO・3B2
3 、SiO2 、ZnOおよびCuO粉末を用いて、Ba
TiO3 24.6重量%、Nd2 3 34.4重量%、
TiO2 29.7重量%、Bi2 3 5.15重量%、
Pb3 4 6.15重量%からなる主成分に対してZn
Oを2.5重量%、SiO2 を2.5重量%、2CaO
・3B2 3 を0.8重量%(B2 3 で0.52重量
%)相当量を添加し、さらにCuO粉末を0.1〜2.
0重量%相当量を添加しボールミルで混合した。その
後、混合物を760℃で仮焼しメノウ玉石で粉砕して一
次原料粉末を得る。次に、この粉末1.2Kgに水0.
96g、分散剤30gを内容積10リットルの樹脂ポッ
トに入れて回転せしめ、スラリーを調製した。スラリー
にアクリルバインダー(エマルジョン)と可塑剤を加え
てドクターブレード法にて厚さ20μmのグリーンシー
トを成形した。
【0016】得られたグリーンシートにAg/Pd(=
70:30)の内部電極形成用ペーストを印刷し、32
層積層して880℃でで焼成し、縦2.0mm、横1.
25mmの積層型磁器コンデンサを作成した。その後、
コンデンサの端面にAg外部電極ペーストを塗布し65
0℃で焼き付けた後、NiおよびSnの電気メッキを施
し、評価試料を作成した。
【0017】各試料素子の誘電率(εr)、機械的品質
係数(Q値)、絶縁抵抗(IR)、容量温度係数(−5
5℃と+125℃との平均値)を測定し、さらに121
℃、2気圧で24時間保持し、その後、高温高湿負荷試
験(65℃、95%RH、50VDC、1000hr
s)を行い、各試料1000個中、故障した素子中を調
べた。さらに各試料のグリーンシートを積層して得た単
板にて磁器密度を測定した。結果は表1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】表1によれば、CuOを全く添加しなかっ
た試料では880℃ではほとんど焼成できず、密度は
5.20g/ccであったのに対して、CuOを添加す
ることにより密度が向上し、CuOを1重量%添加した
系で最も密度が高くなり、しかも特性的に高いQ値を有
する優れた誘電体を得ることができた。また、寿命試験
においても故障したものは全くなかった。しかしながら
CuO添加量が1.5重量%を越えるとQ値の低下が見
られた。
【0020】実施例2 実施例1で用いた原料と全く同様を原料を用いて、表2
に示す組成となるようにそれぞれ秤量混合し、CuO量
を1重量%に固定して、焼成温度880℃にて焼成し、
主成分やCuO以外の焼結促進成分の組成による影響を
調べた。特性評価としては実施例1に基づき、誘電率、
Q値、抵抗(IR)、容量温度係数の−55℃と125
℃との平均値を示した。結果は表2、表3に示した。
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】表2および表3によれば、CuOを添加す
ることにより本発明の組成範囲のものはいずれも緻密化
することが可能で、しかも特性も良好なものであった。
しかしながら、主成分の組成が本発明の範囲を逸脱する
試料では、いずれも特性的に不十分なものであった。
【0024】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の誘電体磁器
組成物によれば、950℃〜1000℃の低い温度で焼
成することが可能となり、しかも気孔の発生を防止する
ことができる。それによりグリーンシートの厚みを薄く
しても、高温高湿度負荷試験で劣化を生じることがな
く、耐候性に優れた性能を有するとともに、品質係数
(Q値)を大きくすることができ、高品質、高信頼性を
具備する小型化が可能な積層コンデンサを提供すること
ができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】BaTiO3 18.0〜27.0重量%
    と、 Nd2 3 31.6〜36.3重量%と、 TiO2 27.6〜35.6重量%と、 Bi2 3 2.5〜8.1重量%及び Pb3 4 5.6〜9.0重量% からなる主成分に対して、焼結促進成分として ZnO0.5〜3.0重量%、 B2 3 0.1〜1.3重量%、 CuOを0.5〜1.5重量%及び SiO2 を1.0〜3.0重量% の割合で添加してなることを特徴とする誘電体磁器組成
    物。
JP28446991A 1991-10-30 1991-10-30 誘電体磁器組成物 Expired - Fee Related JP3439774B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28446991A JP3439774B2 (ja) 1991-10-30 1991-10-30 誘電体磁器組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28446991A JP3439774B2 (ja) 1991-10-30 1991-10-30 誘電体磁器組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05120915A true JPH05120915A (ja) 1993-05-18
JP3439774B2 JP3439774B2 (ja) 2003-08-25

Family

ID=17678934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28446991A Expired - Fee Related JP3439774B2 (ja) 1991-10-30 1991-10-30 誘電体磁器組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3439774B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340649B1 (en) * 1999-03-16 2002-01-22 Tdk Corporation Composition of dielectric ceramics and producing method thereof
KR100731220B1 (ko) * 2005-01-26 2007-06-22 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 고 유전상수 세라믹 재료의 코어를 갖는 다성분 ltcc기판 및 그의 개발 방법
WO2007122948A1 (ja) 2006-03-30 2007-11-01 Ngk Insulators, Ltd. 誘電体磁器組成物および電子部品
JP2017038036A (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 積層セラミック電子部品及びその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340649B1 (en) * 1999-03-16 2002-01-22 Tdk Corporation Composition of dielectric ceramics and producing method thereof
KR100731220B1 (ko) * 2005-01-26 2007-06-22 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 고 유전상수 세라믹 재료의 코어를 갖는 다성분 ltcc기판 및 그의 개발 방법
WO2007122948A1 (ja) 2006-03-30 2007-11-01 Ngk Insulators, Ltd. 誘電体磁器組成物および電子部品
US7781360B2 (en) 2006-03-30 2010-08-24 Ngk Insulators, Ltd. Dielectric porcelain composition and electronic component
JP2017038036A (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 積層セラミック電子部品及びその製造方法
JP2021093549A (ja) * 2015-08-07 2021-06-17 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 積層セラミック電子部品及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3439774B2 (ja) 2003-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4345071B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ、及び該積層セラミックコンデンサの製造方法
US6310761B1 (en) Dielectric ceramic composition and monolithic ceramic capacitor
JP3180690B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP3282520B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
EP0534378B1 (en) Non-reducible dielectric ceramic composition
US9748041B2 (en) Multilayer ceramic capacitor including main phase grains and a secondary phase
US7239501B2 (en) Dielectric ceramic composition and laminated ceramic capacitor
JPH0222806A (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP7037945B2 (ja) セラミックコンデンサおよびその製造方法
JP4670348B2 (ja) 圧電磁器組成物、圧電素子及びこれらの製造方法
JPH05120915A (ja) 誘電体磁器組成物
CN115910604A (zh) 电介质组成物和电子部件
JP2022088409A (ja) セラミックコンデンサ
KR100271100B1 (ko) 유전체 세라믹 조성물
US20230145549A1 (en) Dielectric composition and electronic component
JPH11297561A (ja) 複合ペロブスカイト化合物を用いた積層セラミックコンデンサ
JP2642390B2 (ja) 厚膜コンデンサ
JP3389947B2 (ja) 誘電体磁器組成物及びそれを用いた厚膜コンデンサ
JPH05174624A (ja) 誘電体磁器の製造方法
JPH0794022A (ja) 誘電体材料およびセラミック部品
JP2005035843A (ja) 圧電セラミックスおよび焼結助剤ならびに積層型圧電素子
JPH0987014A (ja) 高誘電率磁器組成物の製造方法
JP3071452B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JPS63136507A (ja) セラミツクコンデンサ
JP2895056B1 (ja) 磁器組成物および積層セラミックコンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees