JPH0517222A - 温度補償用磁器組成物 - Google Patents
温度補償用磁器組成物Info
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- JPH0517222A JPH0517222A JP3185678A JP18567891A JPH0517222A JP H0517222 A JPH0517222 A JP H0517222A JP 3185678 A JP3185678 A JP 3185678A JP 18567891 A JP18567891 A JP 18567891A JP H0517222 A JPH0517222 A JP H0517222A
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Abstract
且つJIS規格SL特性の温度補償用磁器コンデンサを
作ることができる誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 {(Sr1-x Cax )O}k {(Ti1-y Z
ry )O2 }で表わされる主成分に対してLi2 SiO
3 (ケイ酸リチウム)とMF2(但しMF2 はCa
F2 、SrF2 、BaF2 、MgF2 の内の少なくとも
1種のアルカリ土類フッ化物)とを添加する。
Description
内部電極とする積層磁器コンデンサに好適な温度補償用
磁器組成物に関する。
してPd(パラジウム)等の貴金属が主として用いられ
てきた。しかし、近年、電極のコストダウンのために内
部電極を安価なNi等の卑金属で形成することが検討さ
れている。卑金属の使用を可能にするためには、磁器組
成物が卑金属の融点以下で焼結しなければならない。内
部電極としてNi(ニッケル)を使用したJIS規格S
L特性等の温度補償用磁器コンデンサは、特公昭62−
24388号公報、特開昭62−157604号公報、
特開昭62−157605号公報、特開昭62−157
606号公報、特開昭63−157607号公報、特開
昭63−86314号公報、特開昭63−86315号
公報、特開昭63−86316号公報、特開昭63−8
6317号公報、特開昭63−86318号公報、特開
昭63−86319号公報等に開示されている。上記の
公報に開示されている誘電体磁器組成物は、1200℃
以下の還元性雰囲気で焼結可能である。
路の高周波化が著しく、数100MHz〜数GHzの高
周波に適した磁器コンデンサの要求が非常に強い。しか
しながら、Niは抵抗率が大きいので、Ni電極の抵抗
値が必然的に高くなり、またNiは強磁性体であるため
に高周波領域において表皮効果によるNi電極の実効抵
抗値が増大する。この結果、Ni電極の磁器コンデンサ
は高周波領域でQ値が著しく低下するという問題があっ
た。
さく、非磁性体で高周波特性に優れたCu(銅)を使用
することが考えられる。しかし、Cuの融点は1083
℃である為、上記公報に開示されている誘電体磁器組成
物によって緻密化が十分な磁器を得ることは困難であ
る。
還元性雰囲気で焼成可能であり且つJIS規格SL特性
(+350〜−1000ppm/℃)に適合する誘電体
磁器組成物を提供することにある。
の本発明は、(1−α−β){(Sr1-x Cax )O}
k {(Ti1-y Zry )O2 }+αLi2 SiO3 +β
MF2 ( 但し、MF2 はCaF2 、SrF2 、Ba
F2 、MgF2 の内の少なくとも1種のアルカリ土類フ
ッ化物、αは0.01〜0.05の範囲の数値、βは
0.01〜0.05の範囲の数値、kは1.00〜1.
04の範囲の数値、xは0.35〜0.50の数値、y
は0.10以下の数値)から成る温度補償用磁器組成物
に係わるものである。
土類フッ化物であるMF2 (CaF2 、SrF2 、Ba
F2 、MgF2 )を添加することによって、焼成時に低
温で液相が生じ、1050℃以下の焼成で緻密化された
磁器を得ることができる。また、上記組成にすることに
よってJIS規格SL特性を得ることができる。
電体磁器組成物及びこれを使用した温度補償用磁器コン
デンサを説明する。 (1−α−β){(Sr1-x Cax )O}k {(Ti
1-y Zry )O2 }+αLi2SiO3 +βMF2 の組成式に従う35種類の誘電体磁器組成物を得るため
に表1及び表2に示すように組成の異なる35の試料を
用意した。表1において(1−α−β)の欄は組成式に
おける主成分{(Sr1-x Cax )O}k{(Ti1-y
Zry )O2 }の割合をモル比で示す。1−x、xの欄
には組成式におけるこれ等の値が示されている。なお1
−x、xはSrとCaのモル比を示す。1−y、yの欄
には組成式におけるこれ等の値が示されている。なお、
1−y、yは組成式におけるTi(チタン)とZr(ジ
ルコニウム)との割合をモル比で示す。kの欄には組成
式におけるこの値が示されている。なお、kは主成分に
おける{(Sr1-x Cax )O}k の割合を示す値であ
る。表2におけるαの欄は組成式における第1の添加成
分であるLi2 SiO3 (ケイ酸リチウム)の割合をモ
ル比で示す。MF2 の欄は組成式におけるアルカリ土類
フッ化物の内容(MgF2 、CaF2 、BaF2 、Sr
F2 )とこれ等のβ値(組成物全体に対するモル比)を
示す。βの欄はMF2 の全体のβ値即ち組成式における
βの値を示す。表1及び表2の各欄の値が与えられれ
ば、本発明に関係する組成式を特定することができる。
物及びこれを使用した磁器コンデンサの製造方法を説明
する。試料NO. 1の誘電体磁器組成物は次式で示すこと
ができる。 0.94{(Sr0.65Ca0.35)O}1.01{(Ti0.95
Zr0.05)O2 }+0.03Li2 SiO3 +0.03
CaF2 まず、この組成物の主成分 0.94{(Sr0.65Ca0.35)O}1.01{(Ti0.95
Zr0.05)O2 } を得ることができるように純度99%以上のSrCO3
(炭酸ストロンチウム)、CaCO3 (炭酸カルシウ
ム)、TiO2 (酸化チタン)、ZrO2 (酸化ジルコ
ニウム)を秤量した。
コニアボールと共にポットミルに入れ、15時間湿式混
合した。次に、この混合で得られたスラリーを、ステン
レスバットに入れ、熱風乾燥機で150℃、4時間乾燥
し、この乾燥物をトンネル炉に入れて大気中で1200
℃、2時間仮焼し、 (1−α−β){(Sr1-x Cax )O}k {(Ti
1-y Zry )O2 } に従う主成分を得た。
してのLi2 SiO3 と第2の添加成分としてのCaF
2 とをα=0.03、β=0.03になる割合に秤量
し、主成分{(Sr1-x Cax )O}k {(Ti1-y Z
ry )O2 }の粉末に添加し、これ等を水及びジルコニ
アボールと共にポットミルに入れ、15時間湿式混合
し、得られたスラリーをステンレスバットに入れて熱風
乾燥し、誘電体磁器組成物(原料混合物)を得た。
してポリビニルアルコールを3重量%加えて造粒し、こ
れを型に入れ、油圧プレスで2000kg/cm2 の圧
力で直径10mm、厚さ1mmの円板に成形した。次
に、この円板(成形体)に大気中500℃で5時間の加
熱処理(脱バインダー処理)を施して有機バインダーを
焼失させた後、H2 (0.1%)+N2(99.9%)
の弱還元性雰囲気中で940℃、2時間焼成した。
n−Ga(インジウム−ガリウム)合金の導電ペースト
を塗布することによって、図1に示すように磁器円板1
と一対の電極2、3とから成るコンデンサを完成させ
た。
εs 、Q値、静電容量の温度係数TC、抵抗率ρを測定
した。表3は各試料の電気的諸特性と焼成温度を示す。
なお、電気的特性は次の条件で測定した。 (A) 比誘電率εs は温度25℃、周波数1MHz、
電圧(実効値)1Vの条件でコンデンサの静電容量を測
定し、この測定結果と磁器円板の厚み及び電極面積から
計算で求めた。 (B) Q値はεs と同一の条件で測定した。 (C) 静電容量の温度係数TC(ppm/℃)は、コ
ンデンサの25℃の容量C25と125℃の容量C125 を
測定し、次式で算出した。 TC(ppm/℃)={(C125 −C25)/C25}×
{1/(125−25)}×106 (D) 抵抗率ρ(MΩ・cm)は、温度25℃におい
てDC1kVをコンデンサに1分間印加した後に抵抗値
を測定し、この測定値と寸法に基づいて計算で求めた。
組成物の組成を表1及び表2に示すように変え、且つ焼
成温度を表3に示す値にした他は試料NO. 1と同一の方
法で誘電体磁器円板及びコンデンサを作り、同一の方法
で電気的特性を測定した。
器コンデンサのεs は278、Qは7600、TCは−
950ppm/℃、ρは1.29×107 である。
あり、且つεs が200以上、TCが−760〜−99
0ppm/℃、Qが3000以上、ρが1×107 MΩ
・cm以上の電気的特性を得ることができる誘電体磁器
組成物を目標としている。多くの試料は目標特性即ち所
望特性を満足するが、試料NO. 4、5、12、13、1
7、18、22、29、34、35は所望特性を満足し
ないので、比較例である。
の割合を示すx値の適正範囲を明らかにするものであ
り、NO. 6〜NO. 12はZrの割合を示すy値の適正範
囲を明らかにするためのものであり、NO. 13〜NO. 1
7はCa+SrのTi+Zrに対する割合を示すk値の
適正範囲を明らかにするためのものであり、NO. 23〜
28はMF2 としてMgF2 、CaF2 、BaF2 、S
rF2 のいずれか1つ又は複数を使用することができる
ことを明らかにするためのものであり、NO. 29〜35
はβ値の適正範囲を明らかにするためのものである。
組成の限定理由を説明する。xの値が試料NO. 1、19
〜21に示すように0.35の場合には、所望の電気的
特性を得ることができるが、試料NO. 4に示すように
0.30の場合には、容量の温度係数TCが−1300
ppm/℃と悪化する。従って、xの値の下限値は0.
35である。一方、xの値が試料NO. 3、30〜33に
示すように0.50の場合には所望の電気的特性を得る
ことができるが、試料NO. 5に示すように0.55の場
合には、容量の温度係数TCが−1180ppm/℃と
悪化する。従って、xの値の上限値は0.50である。
0の場合には、所望の電気的特性を得ることができる
が、試料NO. 12に示すように0.12の場合には容量
の温度係数TCが−1350ppm/℃と悪化する。従
って、yの値の上限値は0.10である。ZrはQ値及
び抵抗率ρを高める作用を有するが、試料NO. 6に示す
ようにyの値が0の場合でも所望の電気的特性を得るこ
とができる。従って、yの値の範囲は0.10以下であ
る。
0の場合には、所望の電気的特性を得ることができる
が、試料NO. 13に示すように0.98の場合には、Q
の値が急激に低下し、抵抗率ρも1×106 MΩ・cm
未満となる。従って、kの値の下限値は1.00であ
る。一方、kの値が試料NO. 16に示すように1.04
の場合には所望の電気的特性が得られるが、試料NO. 1
7に示すように1.06の場合には、1100℃で焼成
しても緻密な焼結体が得られない。従って、kの値の上
限値は1.04である。
NO. 19に示すように0.01の場合には、所望の電気
的特性を得ることができるが、試料NO. 18に示すよう
に0.005の場合には1100℃で焼成しても緻密な
焼結体が得られない。従って、αの値の下限値は0.0
1である。一方、αの値が試料NO. 21に示すように
0.05の場合には、所望の電気的特性を得ることがで
きるが、試料NO. 22に示すように0.06の場合には
容量の温度係数が−1100ppm/℃、比抵抗ρも1
×107 MΩ・cmとなる。従って、αの値の上限値は
0.05である。
0、31に示すように0.01の場合には、所望の電気
的特性を得ることができるが、試料NO. 29に示すよう
に0.005の場合には1100℃で焼成しても緻密な
焼結体が得られない。従って、βの値の下限値は0.0
1である。一方、βの値が試料NO. 33に示すように
0.05の場合には、所望の電気的特性を得ることがで
きるが、試料NO. 34、35に示すように0.06の場
合には、容量の温度係数TCが−1100ppm/℃以
上、比抵抗ρが1×107 MΩ・cm未満となる。従っ
て、βの値の上限値は0.05である。また、試料NO.
23〜28に示すように、MF2 の成分としてはMgF
2 、CaF2 、BaF2 、SrF2 はほぼ同様に働き、
これ等から選択された1つを使用してもまたは複数を使
用しても同様な効果が得られる。
ンサの作製を容易にするために、In−Ga合金電極の
単層コンデンサを作製したが、この代りに本発明に従う
磁器組成物のグリーンシート(未焼結磁器シート)にC
u(銅)ペーストを塗布して乾燥したものを積層し、こ
の成形体の焼成と電極の焼付を還元性又は非酸化性雰囲
気、1050℃以下の条件で同時に行い、図2に示すよ
うに複数の誘電体磁器層1a、1b、1cの中に、Cu
から成る内部電極4、5を設け、更にこれに接続された
外部電極6、7を設けた構造の温度補償用積層磁器コン
デンサとすることができる。内部電極4、5を構成する
Cuは抵抗率が低く且つ非磁性体であるので、高周波特
性に優れたコンデンサが得られる。
微量のMnO2 (好ましくは0.05〜0.3重量%)
等の鉱化剤を添加すると、更に焼結性を向上させること
ができる。また{(Sr1-x Cax )O}k {(Ti
1-y Zry )O2 }を作製するための出発原料としては
実施例で示した以外の酸化物、水酸化物又はその他の化
合物を使用してもよい。
ば、還元性雰囲気中で1050℃以下で焼結が可能であ
り、且つεs が200以上、TCが−760〜−990
ppm/℃、Qが3000以上、ρが1×107 MΩ・
cm以上の電気的特性を有する温度補償用磁器コンデン
サを提供することが可能になる。
面図である。
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 (1−α−β){(Sr1-x Cax )
O}k {(Ti1-y Zry )O2 }+αLi2 SiO3
+βMF2 (但し、MF2 はCaF2 、SrF2 、BaF2 、Mg
F2 の内の少なくとも1種のアルカリ土類フッ化物、 αは0.01〜0.05の範囲の数値、 βは0.01〜0.05の範囲の数値、 kは1.00〜1.04の範囲の数値、 xは0.35〜0.50の数値、 yは0.10以下の数値) から成る温度補償用磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3185678A JP2531548B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 温度補償用磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3185678A JP2531548B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 温度補償用磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517222A true JPH0517222A (ja) | 1993-01-26 |
JP2531548B2 JP2531548B2 (ja) | 1996-09-04 |
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ID=16174955
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3185678A Expired - Fee Related JP2531548B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 温度補償用磁器組成物 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415559B1 (ko) * | 2000-03-31 | 2004-01-24 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물과 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 |
KR20160147849A (ko) | 2014-05-23 | 2016-12-23 | 주식회사 다이셀 | 성형체 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61251566A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | 旭化成株式会社 | 誘電体組成物 |
JPS62157604A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3185678A patent/JP2531548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61251566A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | 旭化成株式会社 | 誘電体組成物 |
JPS62157604A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-13 | 太陽誘電株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
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---|---|---|---|---|
KR100415559B1 (ko) * | 2000-03-31 | 2004-01-24 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물과 이를 이용한 자기 커패시터 및 그 제조방법 |
KR20160147849A (ko) | 2014-05-23 | 2016-12-23 | 주식회사 다이셀 | 성형체 |
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---|---|
JP2531548B2 (ja) | 1996-09-04 |
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