JPH05250916A - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents

非還元性誘電体磁器組成物

Info

Publication number
JPH05250916A
JPH05250916A JP4083323A JP8332392A JPH05250916A JP H05250916 A JPH05250916 A JP H05250916A JP 4083323 A JP4083323 A JP 4083323A JP 8332392 A JP8332392 A JP 8332392A JP H05250916 A JPH05250916 A JP H05250916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
weight
parts
composition
dielectric porcelain
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
JP4083323A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3321823B2 (ja
Inventor
Harunobu Sano
野 晴 信 佐
Yukio Hamachi
地 幸 生 浜
Yukio Sakabe
部 行 雄 坂
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.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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 Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP08332392A priority Critical patent/JP3321823B2/ja
Priority to DE69209417T priority patent/DE69209417T2/de
Priority to SG1996009093A priority patent/SG50701A1/en
Priority to EP92116223A priority patent/EP0534378B1/en
Priority to US07/951,206 priority patent/US5248640A/en
Publication of JPH05250916A publication Critical patent/JPH05250916A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3321823B2 publication Critical patent/JP3321823B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 還元性雰囲気中で焼成しても半導体化せず、
しかも結晶粒径が小さいにもかかわらず、大きな誘電率
が得られる、非還元性誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 次の一般式、{ (Ba1-x-y Srx Cay )
O}m ( Ti1-o-p ZroNbp ) O2+p/2 で表され、
x,y,o,pおよびmが、0.05≦x≦0.35、
0.005≦y≦0.12、0<o≦0.20、0.0
005≦p≦0.010、1.002≦m≦1.04の
関係を満足し、前記主成分100モルに対して、Mn,
Fe,Cr,Co,Niの各酸化物をMnO2 ,Fe2
3 ,Cr23 ,CoO,NiOと表したとき、各酸
化物の少なくとも一種類が0.02〜2.0モル添加さ
れ、前記主成分を100重量部として、BaO−SrO
−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物ガラスを
0.05重量部〜5.0重量部含む、非還元性誘電体磁
器組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は非還元性誘電体磁器組
成物に関し、特にたとえば積層セラミックコンデンサな
どに用いられる非還元性誘電体磁器組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサを製造するに
は、まず、その表面に内部電極となる電極材料を塗布し
たシート状の誘電体材料が準備される。この誘電体材料
としては、たとえばBaTiO3 を主成分とする材料な
どが用いられる。この電極材料を塗布したシート状の誘
電体材料を積層して熱圧着し、一体化したものを自然雰
囲気中において1250〜1350℃で焼成して、内部
電極を有する誘電体磁器が得られる。そして、この誘電
体磁器の端面に、内部電極と導通する外部電極を焼き付
けて、積層セラミックコンデンサが製造される。
【0003】したがって、内部電極の材料としては、次
のような条件を満たす必要がある。
【0004】(a)誘電体磁器と内部電極とが同時に焼
成されるので、誘電体磁器が焼成される温度以上の融点
を有すること。
【0005】(b)酸化性の高温雰囲気中においても酸
化されず、しかも誘電体と反応しないこと。
【0006】このような条件を満足する電極材料として
は、白金,金,パラジウムあるいはこれらの合金などの
ような貴金属が用いられていた。
【0007】しかしながら、これらの電極材料は優れた
特性を有する反面、高価であった。そのため、積層セラ
ミックコンデンサに占める電極材料費の割合は30〜7
0%にも達し、製造コストを上昇させる最大の要因とな
っていた。
【0008】貴金属以外に高融点をもつものとしてN
i,Fe,Co,W,Moなどの卑金属があるが、これ
らの卑金属は高温の酸化性雰囲気中では容易に酸化され
てしまい、電極としての役目を果たさなくなってしま
う。そのため、これらの卑金属を積層セラミックコンデ
ンサの内部電極として使用するためには、誘電体磁器と
ともに中性または還元性雰囲気中で焼成される必要があ
る。しかしながら、従来の誘電体磁器材料では、このよ
うな還元性雰囲気中で焼成すると著しく還元されてしま
い、半導体化してしまうという欠点があった。
【0009】このような欠点を克服するために、たとえ
ば特公昭57−42588号公報に示されるように、チ
タン酸バリウム固溶体において、バリウムサイト/チタ
ンサイトの比を化学量論比より過剰にした誘電体材料が
考え出された。このような誘電体材料を使用することに
よって、還元性雰囲気中で焼成しても半導体化しない誘
電体磁器を得ることができ、内部電極としてニッケルな
どの卑金属を使用した積層セラミックコンデンサの製造
が可能となった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】近年のエレクトロニク
スの発展に伴い電子部品の小型化が急速に進行し、積層
セラミックコンデンサも小型化の傾向が顕著になってき
た。積層セラミックコンデンサを小型化する方法として
は、一般的に大きな誘電率を有する材料を用いるか、誘
電体層を薄膜化することが知られている。しかし、大き
な誘電率を有する材料は結晶粒が大きく、10μm以下
のような薄膜になると、1つの層中に存在する結晶粒の
数が減少し、信頼性が低下してしまう。
【0011】一方、特開昭58−135507号公報、
特開昭58−223669号公報、特開昭59−861
03号公報に示されるように、チタン酸バリウム固溶体
にLa,Nd,Sm,Dyなどの希土類酸化物を添加し
た、結晶粒径の小さい誘電体磁器が知られている。この
ように結晶粒径を小さくすることによって、1つの層中
に存在する結晶粒の数を増やすことができ、信頼性の低
下を防ぐことができる。
【0012】しかしながら、この希土類酸化物を添加し
た材料では、大きな誘電率を得ることができない上、焼
成するときに還元されやすくなり、特性の面で問題があ
った。
【0013】それゆえに、この発明の主たる目的は、還
元性雰囲気中で焼成しても半導体化せず、しかも結晶粒
径が小さいにもかかわらず、大きな誘電率が得られ、こ
れを用いることによって積層セラミックコンデンサを小
型化することができる、非還元性誘電体磁器組成物を提
供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、その主成分
がBa,Sr,Ca,Ti,ZrおよびNbの各酸化物
からなり、次の一般式、{ (Ba1-x-y Srx Cay )
O}m ( Ti1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2 で表され、
x,y,o,pおよびmが、0.05≦x≦0.35、
0.005≦y≦0.12、0<o≦0.20、0.0
005≦p≦0.010、1.002≦m≦1.04の
関係を満足し、前記主成分100モルに対して、Mn,
Fe,Cr,Co,Niの各酸化物をMnO2 ,Fe2
3 ,Cr2 3 ,CoO,NiOと表したとき、各酸
化物の少なくとも一種類が0.02〜2.0モル添加さ
れ、前記主成分を100重量部として、BaO−SrO
−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物ガラスを
0.05重量部〜5.0重量部含む、非還元性誘電体磁
器組成物である。
【0015】
【発明の効果】この発明によれば、還元性雰囲気中で焼
成しても還元されず、半導体化しない非還元性誘電体磁
器組成物を得ることができる。したがって、この非還元
性誘電体磁器組成物を用いて磁器積層コンデンサを製造
すれば、電極材料として卑金属を用いることができ、1
250℃以下と比較的低温で焼成可能であるため、積層
セラミックコンデンサのコストダウンを図ることができ
る。
【0016】また、この非還元性誘電体磁器組成物を用
いた磁器では、誘電率が11000以上あり、しかもこ
のように高誘電率であるにもかかわらず、結晶粒が3μ
m以下と小さい。したがって、積層セラミックコンデン
サを製造するときに、誘電体層を薄膜化しても、従来の
積層セラミックコンデンサのように層中に存在する結晶
粒の量が少なくならない。このため、信頼性が高く、し
かも小型で大容量の積層セラミックコンデンサを得るこ
とができる。
【0017】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
【0018】
【実施例】まず、原料として、純度99.8%以上のB
aCO3 ,SrCO3 ,CaCO3 ,TiO2 ,ZrO
2 ,Nb2 5 ,MnO2 ,Fe2 3 ,Cr2 3
CoO,NiOを準備した。これらの原料を{ (Ba
1-x-y Srx Cay ) O}m( Ti1-o-p Zro Nbp )
2+p/2 の組成式で表され、x,y,m,o,pが表
1に示す割合となるように配合して、配合原料を得た。
この配合原料をボールミルで湿式混合し、粉砕したのち
乾燥し、空気中において1100℃で2時間仮焼して仮
焼物を得た。この仮焼物を乾式粉砕機によって粉砕し、
粒径が1μm以下の粉砕物を得た。この粉砕物に、予め
準備した粒径1μm以下のBaO−SrO−Li2 O−
SiO2 を主成分とする酸化物ガラスを秤量し、純水と
酢酸ビニルバインダを加えて、ボールミルで16時間混
合して混合物を得た。
【0019】
【表1】
【0020】この混合物を乾燥造粒した後、2000k
g/cm2 の圧力で成形し、直径10mm,厚さ0.5
mmの円板を得た。得られた円板を空気中において50
0℃まで加熱して有機バインダを燃焼させたのち、酸素
分圧が3×10-8〜3×10-10 atmのH2 −N2
空気ガスからなる還元雰囲気炉中において表2に示す温
度で2時間焼成し、円板状の磁器を得た。得られた磁器
の表面を、走査型電子顕微鏡で倍率1500倍で観察
し、グレインサイズを測定した。
【0021】
【表2】
【0022】そして、得られた磁器の主表面に銀電極を
焼き付けて測定試料(コンデンサ)とした。得られた試
料について、室温での誘電率(ε),誘電損失(tan
δ)および温度変化に対する静電容量(C)の変化率を
測定した。なお、誘電率および誘電損失は、温度25
℃,1kHz,1Vrms の条件で測定した。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−25℃と85℃での変化率(Δ
C/C20)および−25℃から85℃の範囲内で絶対値
としてその変化率が最大である値(|ΔC/C
20max )を示した。
【0023】さらに、また、絶縁抵抗計によって、50
0Vの直流電流を2分間印加したのちの絶縁抵抗値を測
定した。絶縁抵抗は、25℃および85℃の値を測定
し、それぞれの体積抵抗率の対数(logρ)を算出し
た。これらの測定結果を表2に示す。
【0024】次に、各組成の限定理由について説明す
る。
【0025】 { (Ba1-x-y Srx Cay ) O}m ( Ti1-o-p Zr
o Nbp ) O2+p/2 において、試料番号1のように、ス
トロンチウム量xが0.05未満の場合、誘電率が11
000未満で、誘電損失が2.0%を超え、静電容量の
温度変化率も大きくなり好ましくない。また、試料番号
17のように、ストロンチウム量xが0.35を超える
と、磁器の焼結性が悪く、誘電率が11000未満で、
静電容量の温度変化率がJIS規格のF特性を満足しな
くなり好ましくない。
【0026】さらに、試料番号2のように、カルシウム
量yが0.005未満であれば、磁器の焼結性が悪く、
誘電損失が2.0%を超え、絶縁抵抗の低下が生じ好ま
しくない。一方、試料番号18のように、カルシウム量
yが0.12を超えると、焼結性が悪くなり、誘電率が
低下し好ましくない。
【0027】試料番号3のように、ジルコニウム量oが
0の場合、誘電率が11000未満になり、静電容量の
温度変化率が大きくなり好ましくない。一方、試料番号
19のように、ジルコニウム量oが0.20を超える
と、焼結性が低下し、誘電率が11000未満になり好
ましくない。
【0028】試料番号4のように、ニオブ量pが0.0
005未満の場合、誘電率が11000未満になり、結
晶粒径が3μmより大きくなり、積層セラミックコンデ
ンサにした場合、誘電体層を薄膜化できず好ましくな
い。一方、試料番号20のように、ニオブ量pが0.0
1を超えると、還元性雰囲気で焼成したときに、磁器が
還元され、半導体化して絶縁抵抗が大幅に低下し好まし
くない。
【0029】試料番号5のように、{ (Ba1-x-y Sr
x Cay ) O}m ( Ti1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2
のモル比mが1.002未満では、還元性雰囲気中で焼
成したときに磁器が還元され、半導体化して絶縁抵抗が
低下してしまい好ましくない。一方、試料番号21のよ
うに、モル比mが1.04を超えると、焼結性が極端に
悪くなり好ましくない。
【0030】さらに、試料番号6のように、添加物
(A)としてのMnO2 ,Fe2 3 ,Cr2 3 ,C
oO,NiOの添加量が0.02モル未満の場合、85
℃以上での絶縁抵抗が小さくなり、高温中における長時
間使用の信頼性が低下し好ましくない。一方、試料番号
22のように、これらの添加物の量が2.0モルを超え
ると、誘電損失が2.0%を超えて大きくなり、同時に
絶縁抵抗も劣化し好ましくない。
【0031】また、試料番号7のように、添加物(B)
としてのBaO−SrO−Li2 O−SiO2 を主成分
とする酸化物ガラスの添加量が0.05重量部未満の場
合、焼結性が悪くなり、誘電損失が2.0%を超えて好
ましくない。一方、試料番号23のように、BaO−S
rO−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物ガラス
の添加量が5.0重量部を超えると、誘電率が1100
0未満に低下するとともに、結晶粒径が3μmより大き
くなり好ましくない。
【0032】それに対して、この発明の非還元性誘電体
磁器組成物を用いれば、誘電率が11000以上と高
く、誘電損失が2.0%以下で、温度に対する静電容量
の変化率が、−25℃〜85℃の範囲でJIS規格に規
定するF特性規格を満足する誘電体磁器を得ることがで
きる。さらに、この誘電体磁器では、25℃,85℃に
おける絶縁抵抗は、体積抵抗率の対数で表したときに1
2以上と高い値を示す。また、この発明の非還元性誘電
体磁器組成物は、焼成温度も1250℃以下と比較的低
温で焼結可能であり、粒径についても3μm以下と小さ
い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その主成分がBa,Sr,Ca,Ti,
    ZrおよびNbの各酸化物からなり、次の一般式 { (Ba1-x-y Srx Cay ) O}m ( Ti1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2 で表され、x,y,o,pおよびmが、 0.05≦x≦0.35 0.005≦y≦0.12 0<o≦0.20 0.0005≦p≦0.010 1.002≦m≦1.04 の関係を満足し、前記主成分100モルに対して、M
    n,Fe,Cr,Co,Niの各酸化物をMnO2 ,F
    2 3 ,Cr2 3 ,CoO,NiOと表したとき、
    各酸化物の少なくとも一種類が0.02〜2.0モル添
    加され、前記主成分を100重量部として、BaO−S
    rO−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物ガラス
    を0.05重量部〜5.0重量部含む、非還元性誘電体
    磁器組成物。
JP08332392A 1991-09-25 1992-03-04 非還元性誘電体磁器組成物 Expired - Lifetime JP3321823B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08332392A JP3321823B2 (ja) 1992-03-04 1992-03-04 非還元性誘電体磁器組成物
DE69209417T DE69209417T2 (de) 1991-09-25 1992-09-23 Nichtreduzierbare dielektrische keramische Zusammensetzung
SG1996009093A SG50701A1 (en) 1991-09-25 1992-09-23 Non-reducible dielectric ceramic composition
EP92116223A EP0534378B1 (en) 1991-09-25 1992-09-23 Non-reducible dielectric ceramic composition
US07/951,206 US5248640A (en) 1991-09-25 1992-09-25 Non-reducible dielectric ceramic composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08332392A JP3321823B2 (ja) 1992-03-04 1992-03-04 非還元性誘電体磁器組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05250916A true JPH05250916A (ja) 1993-09-28
JP3321823B2 JP3321823B2 (ja) 2002-09-09

Family

ID=13799224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08332392A Expired - Lifetime JP3321823B2 (ja) 1991-09-25 1992-03-04 非還元性誘電体磁器組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3321823B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05314817A (ja) * 1992-05-01 1993-11-26 Murata Mfg Co Ltd 非還元性誘電体磁器組成物
US6962888B2 (en) 2000-06-29 2005-11-08 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
JP2006176388A (ja) * 2004-11-26 2006-07-06 Kyocera Corp 誘電体磁器およびその製法
JP2010132555A (ja) * 1995-10-26 2010-06-17 Solvay Barium Strontium Gmbh 微粉化アルカリ土類金属炭酸塩

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05314817A (ja) * 1992-05-01 1993-11-26 Murata Mfg Co Ltd 非還元性誘電体磁器組成物
JP2010132555A (ja) * 1995-10-26 2010-06-17 Solvay Barium Strontium Gmbh 微粉化アルカリ土類金属炭酸塩
US6962888B2 (en) 2000-06-29 2005-11-08 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
JP2006176388A (ja) * 2004-11-26 2006-07-06 Kyocera Corp 誘電体磁器およびその製法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3321823B2 (ja) 2002-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3227859B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3435607B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JPH1083931A (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP2958817B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3368602B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP2958819B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
US5202814A (en) Nonreducing dielectric ceramic composition
JP3321823B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JPH0925162A (ja) 非還元性誘電体磁器組成物及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JPH0734327B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3438261B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3368599B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3385631B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3385630B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3438334B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JPH0734326B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3316717B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP3064518B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3603842B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP2958820B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3318952B2 (ja) 誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP3318951B2 (ja) 誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP2958826B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP2958822B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3185333B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628

Year of fee payment: 10