JPH0514409B2 - - Google Patents

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JPH0514409B2
JPH0514409B2 JP63216973A JP21697388A JPH0514409B2 JP H0514409 B2 JPH0514409 B2 JP H0514409B2 JP 63216973 A JP63216973 A JP 63216973A JP 21697388 A JP21697388 A JP 21697388A JP H0514409 B2 JPH0514409 B2 JP H0514409B2
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Japan
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oxide
cro
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JP63216973A
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JPH0265210A (ja
Inventor
Junichi Watanabe
Katsuhiko Arai
Yasushi Inoe
Koichiro Tsujiku
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器
組成物及び磁器に関する。 [従来の技術] 半導体磁器コンデンサの1種として還元再酸化
型半導体磁器コンデンサが知られている。この還
元再酸化型半導体磁器コンデンサの誘電体はチタ
ン酸バリウム系磁器から成り、例えば特公昭63−
28492号公報に開示されているように、炭酸バリ
ウム(BaCO2)と酸化チタン(TiO2)と希土類
元素の酸化物(Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy、
Laの酸化物の少なくとも1種)とCr、Mn、Fe、
Co及びNiの内の少なくとも1種の酸化物とから
成る混合物(原料組成物)を用意し、この成形体
を形成し、これを酸化性雰囲気中で焼結させ、得
られた焼結体を還元性雰囲気で加熱処理し、更に
酸化性雰囲気中で加熱処理(再酸化処理)して得
る。 [発明が解決しようとする課題] 上述の還元再酸化型半導体磁器コンデンサは、
小型化、大容量化が図れ、且つ高い耐電圧を得る
ことができるという特長を有する。しかし、従来
の磁器組成物では高耐電圧を保つたままより一層
の大容量化を図ることが困難であつた。即ち、絶
縁破壊電圧Vbdを例えば600V以上にしようとす
ると、単位面積当りの静電容量Cが0.3〜0.6μF/
cm2程度に低下し、逆に容量Cを0.7μF/cm2以上に
しようとすると、絶縁破壊電圧Vbdが300〜400V
程度に低下した。 そこで、本発明の目的は、絶縁破壊電圧Vbdが
500V以上、単位面積当りの静電容量Cが0.6μF/
cm2以上の還元再酸化型半導体磁器コンデンサを得
ることが可能な磁器組成物及び磁器を提供するこ
とにある。 [課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、100.00重
量部の主成分と、Mn(マンガン)に換算して0.03
〜0.30重量部のMn化合物と、0.01〜0.20重量部の
CrO(酸化クロム)とから成り、前記主成分が
81.5〜96.5モル%のBiTiO3(チタン酸バリウム)
と、La(ランタン)に換算して1.0〜4.0モル%の
La2O3(酸化ランタン)と、Ce(セリウム)、Pr
(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Sm(サマリウ
ム)及びY(イツトリウム)の内の少なくとも1
種から成る希土類元素に換算して0.5〜3.0モル%
の前記希土類元素の酸化物と、2.0〜11.5モル%
のTiO2(酸化チタン)とから成ることを特徴とす
る還元再酸化型半導体磁器コンデンサ用磁器組成
物に係わるものである。 なお、上記磁器組成物を焼成及び熱処理するこ
とにより、請求項2に示す磁器を得ることができ
る。 [作用] 本発明に従う磁器組成物によつて還元再酸化型
半導体磁器コンデンサを作製すると、500V以上
の絶縁破壊電圧Vbdを有し且つ0.6μF/cm2以上の
単位面積当りの静電容量Cを得ることができる。 [実施例] 次に、本発明の実施例を説明する。 第1表の試料No.1の組成物の主成分を得るため
に、 BaTiO3を2000.00g(90.8モル%)、 La2O3を29.23g(Laに換算して1.9モル%)、 Nd2O3を12.71g(Ndに換算して0.8モル%)、 CeO2を11.38g(Ceに換算して0.7モル%)、 Pr2O3を9.34g(Prに換算して0.6モル%)、 TiO2を39.24g(5.2モル%) 秤量した。即ち、BaTiO3の90.8モル%と、Laの
1.9モル%と、Ndの0.8モル%と、Ceの0.7モル%
と、Prの0.6モル%と、TiO2の5.2モル%との和が
100モル%となるようにBaTiO3、La2O3
Nd2O3、CeO2、Pr2O3、TiO2を秤量した。 また、添加成分としてMnCO3(炭酸マンガン)
を4.40g、CrOを2.10g秤量した。なお、上記主
成分の合計重量と4.40gのMnCO3との割合は、
100重量部の上記主成分と0.1重量部のMnとの割
合に対応する。また、上記主成分の合計重量と
2.10gのCrOとの割合は、100重量部の上記主成
分と0.1重量部のCrOとの割合に対応する。要す
るに、100重量部の主成分に対してMnが0.1重量
部、CrOが0.1重量部となるようにMnCO3とCrO
とを秤量した。 次に、上記主成分及び添加成分を湿式混合し、
脱水乾燥後有機バインダを入れて混練し、しかる
後、外径1.5mm、内径0.9mm、厚み0.3mm、長さ3.7
mmの円筒状成型体を得た。 次に、得られた成型体を大気中1320℃で2時間
焼成して誘電体(絶縁体)磁器の焼結体を得、こ
の誘電体磁器を還元性雰囲気中1050℃で2時間熱
処理(半導体化処理)して半導体磁器に変化さ
せ、更に得られた半導体磁器を大気中970℃で1
時間熱処理(再酸化処理)を行つて図面で原理的
に示すように半導体磁器1の表面に誘電体層2を
作つた。なお、半導体磁器1の組成は原料組成に
対応している。また、表面誘電体層2は半導体磁
器1の酸化物から成る。 次に、表面誘電体層2の上に銀(Ag)ペース
トを塗布し、850℃で10分間焼付けることによつ
て一対の電極3,4を形成し、半導体磁器コンデ
ンサを完成させた。 得られたコンデンサの電極3,4にそれぞれリ
ード線を半田付けし、単位面積当りうの静電容量
C、tanδ、絶縁抵抗IR、絶縁破壊電圧Vbdを測
定したところ、第2表に示すように、Cは
0.72μF/cm2、tanδは3.2%、IRは2×104MΩ、
Vbdは700Vであつた。 なお、C及びtanδは測定電圧0.1V、測定周波
数1kHzの条件で測定し、IRは直流電圧50Vを15
秒間印加した後に測定し、Vbdは直流昇圧破壊方
式で測定した。 試料No.2〜39においても、組成を第1表に示す
ように変えた他は試料No.1と同一方法でコンデン
サを作り、同一方法で電気的特性を測定した。 磁器組成物の組成を示す第1表において、主成
分のBaTiO3とLaとXとTiO2はモル%で示され
ている。主成分に含まれているXはCe、Pr、
Nd、Sm、Yの内の少なくとも1種から成る希土
類元素である。添加成分のMn及びCrOは主成分
100重量部に対する添加重量部で示されている。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 第1表及び第2表から明らかなように、本発明
に従う組成物によれば、絶縁破壊電圧Vbdが500
〜800V、単位面積当りの静電容量が0.6〜
0.8μF/cm2のコンデンサを得ることができる。 一方、試料No.2、6、20、21、23、26、27、
30、31、35、36、39では本発明の目的を達成する
ことができない。従つて、これ等は本発明の範囲
外のものであり、比較例として掲載されている。 次に組成の限定理由を説明する。 Laが1.0モル%未満になると、Laの添加効果が
小さくなり過ぎてコンデンサの絶縁破壊電圧Vbd
が目標値よりも低くなる。一方、Laが4.0モル%
よりも多くなると、表面誘電体層2の誘電率が低
くなり、単位面積当りの静電容量Cが目標値より
も小さくなる。従つて、Laの好ましい範囲は1.0
〜4.0モル%である。 X(Ce、Pr、Nd、Sm、Yの少なくとも1種)
が1種又は複数種の合計で0.5モル%未満になる
と、表面誘電体層2の誘電率を上げる効果を十分
に得ることができなくなり、静電容量Cが目標値
未満になる。一方、Xが3.0モル%よりも多くな
ると、絶縁破壊電圧Vbdが目標値よりも低くな
る。従つてXの好ましい範囲は0.5〜0.3モル%で
ある。 BaTiO3を81.5〜96.5モル%の範囲外及びTiO2
を2.0〜11.5モル%の範囲外にすると、焼結性が
悪くなり、静電容量C及び絶縁破壊電圧Vbdが低
下する。 Mnを0.03重量部未満にすると、表面誘電体層
2を均一に形成することが困難になり、絶縁破壊
電圧Vbdが低下する。Mnを0.30重量部よりも多
くすると、表面誘電体層2を薄く形成することが
困難になり、絶縁破壊電圧Vbdを高く保つたまま
静電容量Cを高くすることができない。従つて、
Mnの好ましい範囲は0.03〜0.30重量部である。 CrOは絶縁破壊電圧を高くする効果を有する。
しかしCrOが0.01重量部未満だと、その改善効果
をほとんど期待することができない。CrOが0.20
重量部よりも多くなると、焼結状態が悪くなり、
容量、絶縁破壊電圧とも低下する。従つて、CrO
の好ましいい範囲は0.01〜0.20重量部である。 [変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) MnCO3の代りにMnO2を使用してもよい。 (2) 酸化性雰囲気による焼成(焼結)時の温度を
1260〜1400℃、還元性雰囲気の加熱処理温度を
900〜1180℃、再酸化処理の温度を900〜1100℃
の範囲で変えることができる。 (3) BaTiO3の代りにBaCO3とTiO2を出発材料
としてもよい。 (4) 電極3,4の内の一方の下の誘電体層2を省
くことができる。 [発明の効果] 上述のように本発明によれば、絶縁破壊電圧が
500V以上、単位面積当りの静電容量が0.6μF/cm2
以上の半導体磁器コンデンサを提供することが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例に係わる磁器コンデンサ
を原理的に示す断面図である。 1……半導体磁器、2……表面誘電体層、3,
4……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 100.00重量部の主成分と、Mn(マンガン)に
    換算して0.03〜0.30重量部のMn化合物と、0.01〜
    0.20重量部のCrO(酸化クロム)とから成り、 前記主成分が81.5〜96.5%のBaTiO3(チタン酸
    バリウム)と、La(ランタン)に換算して1.0〜
    4.0モル%のLa2O3(酸化ランタン)と、Ce(セリ
    ウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Sm
    (サマリウム)及びY(イツトリウム)の内の少な
    くとも1種から成る希土類元素に換算して0.5〜
    3.0モル%の前記希土類元素の酸化物と、2.0〜
    11.5モル%のTiO2(酸化チタン)とから成ること
    を特徴とする還元再酸化型半導体コンデンサ用磁
    器組成物。 2 100重量部の主成分と、0.03〜0.30重量部の
    Mnと、CrOに換算して0.01〜0.20重量部のCrと
    を含有している半導体磁器と、前記半導体磁器の
    表面に形成された前記半導体磁器の酸化物から成
    る誘電体層とから成り、 前記主成分が81.5〜96.5モル%のBaTiO3と、
    1.0〜4.0モル%のLaと、0.5〜3.0モル%のX(但
    し、XはCe、Pr、Nd、Sm及びYの内の少なく
    とも1種の希土類元素)と、TiO2に換算して2.0
    〜11.5モル%のTiとを含むものであることを特徴
    とする還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器。
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JPS57181113A (en) * 1981-04-30 1982-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Surface dielectric layer type semiconductor porcelain composition and method of producing same
JPS59217321A (ja) * 1983-05-25 1984-12-07 株式会社村田製作所 還元再酸化型半導体コンデンサ磁器組成物
JPS625509A (ja) * 1985-06-29 1987-01-12 太陽誘電株式会社 誘電体磁器組成物

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