JPH0552604B2 - - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ニツケル等の卑金属を内部電極とす
る積層磁器コンデンサの誘電体として好適な誘電
体磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 従来、積層磁器コンデンサを製造する際には、
誘電体磁器原料粉末から成るグリーンシート(未
焼結磁器シート)に白金又はパラジウム等の貴金
属の導電性ペーストを所望パターンに印刷し、こ
れを複数枚積み重ねて圧着し、1300℃〜1600℃の
酸化性雰囲気中で焼結させた。これにより、誘電
体磁器と内部電極とが同時に得られる。上述の如
く、貴金属を使用すれば、酸化性雰囲気中で高温
で焼結させても目的とする内部電極を得ることが
出来る。しかし、白金、パラジウム等の貴金属は
高価であるため、必然的に積層磁器コンデンサが
コスト高になつた。 この種の問題を解決するために、CaZrO3と
MnO2とから成る磁器組成物をコンデンサの誘電
体として使用することが、例えば特開昭53−
98099号公報に開示されている。ここに開示され
ている誘電体磁器組成物は還元性雰囲気中で焼成
可能であるので、ニツケル等の卑金属の酸化が生
じない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のCaZrO3とMnO2とから成る
誘電体磁器組成物は高温(1350℃〜1380℃)で焼
成しなければならない。このため、グリーンシー
トにニツケルを主成分とする導電性ペーストを印
刷して焼成すると、たとえ非酸化性雰囲気中での
焼成であつても、ニツケル粒子の溶融凝集が生
じ、ニツケルが玉状に分布する。また、高温焼成
のためにニツケルが誘電体磁器中に拡散し、誘電
体磁器の絶縁劣化が生じる。この結果、所望の静
電容量、及び絶縁抵抗を有する磁器コンデンサを
得ることが困難であつた。 そこで、本発明の目的は、非酸化性雰囲気、
1200℃以下の温度による焼成で得ることができる
誘電体磁器組成物を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決し、上記目的を達成するため
の本発明に係わる誘電体磁器組成物は、(CaO)
k・(Zr1-xTix)O2(但し、k及びxは、0.8≦k≦
1.3、0.01≦x≦0.3の範囲の数値)から成る100重
量部の基本成分と、0.2〜10.0重量部の添加成分
とから成る。添加成分は、Li2O(酸化リチウム)
とSiO2(酸化けい素)とMO(但し、MOはBaO
(酸化バリウム)、MgO(酸化マグネシウム)、
ZnO(酸化亜鉛)、SrO(酸化ストロンチウム)及
びCaO(酸化カルシウム)の内の少なくとも1種
の金属酸化物)の組成を示す三角図における、
Li2Oが0モル%、SiO2が65モル%、MOが35モル
%の点Aと、Li2Oが0モル%、SiO2が60モル%、
MOが40モル%の点Bと、Li2Oが5モル%、SiO2
が60モル%、MOが45モル%の点Cと、Li2Oが50
モル%、SiO2が50モル%、MOが0モル%の点D
と、Li2Oが25モル%、SiO2が75モル%、MOが0
モル%の点Eとを順に結ぶ5本の直線で囲まれた
領域内のものである。 〔発明の作用効果〕 上記発明の誘電体磁器組成物は、非酸化性雰囲
気、1200℃以下の焼成で得られるので、ニツケル
等の卑金属を内部電極とする温度補償用積層磁器
コンデンサの誘電体として好適なものである。ま
た、1MHzにおける比誘電率εsが30以上、温度係
数TCが+40〜−800ppm/℃、1MHzにおけるQ
が3000以上、抵抗率ρが1×107MΩ・cm以上の
誘電体磁器組成物を提供することができる。な
お、基本成分100重量部に対して添加成分を0.2〜
5重量部の範囲にすれば、Qを5000以上にするこ
とができる。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例(比較例も含む)につい
て説明する。第1表の試料No.1のk=1.0、x=
0.02のCaO・(Zr0.98Ti0.02)O2から成る基本成分
を得るために、純度99.0%以上のCaCO3、ZrO2、
TiO2を出発原料として用意し、 CaCO3 541.14g(1.0モル部相当) ZrO2 650.23g(0.98モル部相当) TiO2 8.62g(0.02モル部相当) をそれぞれ秤量した。なお、この秤量において、
不純物は目方に入れないで秤量した。次に、これ
らの秤量された原料をポツトミルに入れ、更にア
ルミナボールと水2.5とを入れ、15時間湿式撹
拌した後、撹拌物をステンレスバツトに入れて熱
風式乾燥機で150℃、4時間乾燥した。次にこの
乾燥物を粗粉砕し、この粗粉砕物をトンネル炉に
て大気中で1200℃、2時間の焼成を行い、上記組
成式の基本成分を得た。 一方、試料No.1の添加成分を得るために、 Li2O 1.78g(5モル%) SiO2 35.75g(50モル%) BaCO3 21.14g(9モル%) MgO 4.32g(9モル%) ZnO 8・71g(9モル%) SrCO3 15.81g(9モル%) CaCO3 10.72g(9モル%) を秤量し、これにアルコールを300c.c.加え、ポリ
エチレンポツトにてアルミナボールを用いて10時
間撹拌した後、大気中1000℃で2時間仮焼成し、
これを300c.c.の水と共にアルミナポツトに入れ、
アルミナボールで15時間粉砕し、しかる後、150
℃で4時間乾燥させてLi2Oが5モル%、SiO2が
50モル%、MOが45モル%(BaO9モル%+
MgO9モル%+ZnO9モル%+SrO9モル%+
CaO9モル%)の組成の添加成分の粉末を得た。 次に、基本成分の粉末1000gに対して上記添加
成分の粉末30g(3重量%)を加え、更に、アク
リル酸エステルポリマー、グリセリン、縮合リン
酸塩の水溶液から成る有機バインダを基本成分と
添加成分との合計重量に対して15重量%添加し、
更に、50重量%の水を加え、これ等をボールミル
に入れて粉砕及び混合して磁器原料のスラリーを
作製した。 次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡
し、このスラリーをリバースロールコーターに入
れ、これを使用してポリエステルフイルム上にス
ラリーに基づく薄膜を形成し、この薄膜をフイル
ム上で100℃に加熱して乾燥させ、厚さ約25μmの
グリーンシートを得た。このシートは、長尺なも
のであるが、これを10cm角の正方形に打ち抜いて
使用する。 一方、内部電極用の導電ペーストは、粒径平均
1.5μmのニツケル粉末10gと、エチルセルローズ
0.9gをブチルカルビトール9.1gに溶解させたも
のとを撹拌機に入れ、10時間撹拌することにより
得た。この導電ペーストを長さ14mm、幅7mmのパ
ターンを50個有するスクリーンを介して上記グリ
ーンシートの片面に印刷した後、これを乾燥させ
た。 次に、上記印刷面を上にしてグリーンシートを
2枚積層した。この際、隣接する上下のシートに
おいて、その印刷面がパターンの長手方向に約半
分程ずれるように配置した。更に、この積層物の
上下両面にそれぞれ4枚ずつ厚さ60μmのグリー
ンシートを積層した。次いで、この積層物を約50
℃の温度で厚さ方向に約40トンの圧力を加えて圧
着させた。しかる後、この積層物を格子状に裁断
し、約100個の積層チツプを得た。 次に、この積層体チツプを雰囲気焼成が可能な
炉に入れ、大気雰囲気中で100℃/hの速度で600
℃まで昇温して、有機バインダを燃焼させた。し
かる後、炉の雰囲気を大気からH22体積%+
N298体積%の雰囲気に変えた。そして、炉を上
述の如き還元性雰囲気とした状態を保つて、積層
体チツプの加熱温度を600℃から焼結温度の1130
℃まで100℃/hの速度で昇温して1130℃(最高
温度)3時間保持した後、100℃/hの速度で600
℃まで降温し、雰囲気を大気雰囲気(酸化性雰囲
気)におきかえて、600℃を30分間保持して酸化
処理を行い、その後、室温まで冷却して焼結体チ
ツプを作製した。 次に、電極が露出する焼結体チツプの側面に亜
鉛とガラスフリツトとビヒクルとから成る導電性
ペーストを塗布して乾燥し、これを大気中で550
℃の温度で15分間焼付け、亜鉛電極層を形成し、
更にこの上に銅を無電解メツキで被着させて、更
にこの上に電気メツキ法でPb−Sn半田層を設け
て、一対の外部電極を形成した。 これにより、第1図に示す如く、誘電体磁器層
1,2,3と、内部電極4,5と、外部電極6,
7から成る積層磁器コンデンサ10が得られた。
なお、このコンデンサ10の誘電体磁器層2の厚
さは0.02mm、内部電極4,5の対向面積は、5mm
×5mm=25mm2である。また、焼結後の磁器層1,
2,3の組成は、焼結前の基本成分と添加成分と
の混合組成と実質的に同じであり、複合プロブス
カイト(perovskite)型構造の基本成分CaO・
(Zr0.98Ti0.02)O2の結晶粒子間にLi2O5モル%と
SiO245モル%とBaO9モル%とMgO9モル%と
ZnO9モル%とSrO9モル%とCaO9モル%とから
成る添加成分が均一に分布したものが得られる。
誘電体磁器層を更に詳しく説明すると、これは
CaTiO3とCaZrO3とを主成分とする(Ca)(Ti、
Zr)O3系結晶から成り、基本成分の組成式にお
けるkが1よりも大きい場合にはCaOがプロブス
カイト型結晶に対して過剰に含まれ、更に本発明
に従う添加成分が結晶粒子間に含まれているもの
である。 次に、完成した積層磁器コンデンサの比誘電率
εs、温度係数TC、Q、抵抗率ρを測定したとこ
ろ、第2表の試料No.1に示す如く、εsは33、TC
は−20ppm/℃、Qは8000、ρは1.8×107MΩ・
cmであつた。 なお、上記電気的特性は次の要領で測定した。 (A) 比誘電率εsは、温度20℃、周波数1MHz、交
流電圧〔実効値〕0.5Vの条件で静電容量を測
定し、この測定値と一対の内部電極4,5の対
向面積25mm2と磁器層2の厚さ0.05mmから計算で
求めた。 (B) 温度係数(TC)は、85℃の静電容量(C85)
と20℃の静電容量(C20)とを測定し、
C85−C20/C20×1/65×106(ppm/℃)で算出した。 (C) Qは温度20℃において、周波数1MHz、電圧
〔実効値〕0.5Vの交流でQメータにより測定し
た。 (D) 抵抗率ρ(MΩ・cm)は、温度20℃において
DC50Vを1分間印加した後に一対の外部電極
6,7間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法
とに基づいて計算で求めた。 以上、試料No.1の作製方法及びその特性につい
て述べたが、その他の試料No.2〜61についても、
基本成分及び添加成分の組成、これ等の割合、及
び還元性雰囲気(非酸化性雰囲気)での焼成温度
を第1表及び第2表に示すように変えた他は、試
料No.1と全く同一の方法で積層磁器コンデンサを
作製し、同一方法で電気的特性を測定した。 第1表は、それぞれの試料の基本成分(CaO)k
(Zr1-xTix)O2と添加成分との組成を示し、第2
表はそれぞれの試料の還元性雰囲気における焼結
のための焼成温度(最高温度)、及び電気的特性
を示す。なお、第1表の基本成分の欄のk、xは
組成式(CaO)k(Zr1-xTix)O2の各元素の原子数
の割合を示す数値である。添加成分の添加量は基
本成分100重量部に対する重量部で示されている。
また第1表の添加成分におけるMOの内容の欄に
は、BaO、MgO、ZnO、SrO、CaOの割合がモ
ル%で示されている。
る積層磁器コンデンサの誘電体として好適な誘電
体磁器組成物に関する。 〔従来の技術〕 従来、積層磁器コンデンサを製造する際には、
誘電体磁器原料粉末から成るグリーンシート(未
焼結磁器シート)に白金又はパラジウム等の貴金
属の導電性ペーストを所望パターンに印刷し、こ
れを複数枚積み重ねて圧着し、1300℃〜1600℃の
酸化性雰囲気中で焼結させた。これにより、誘電
体磁器と内部電極とが同時に得られる。上述の如
く、貴金属を使用すれば、酸化性雰囲気中で高温
で焼結させても目的とする内部電極を得ることが
出来る。しかし、白金、パラジウム等の貴金属は
高価であるため、必然的に積層磁器コンデンサが
コスト高になつた。 この種の問題を解決するために、CaZrO3と
MnO2とから成る磁器組成物をコンデンサの誘電
体として使用することが、例えば特開昭53−
98099号公報に開示されている。ここに開示され
ている誘電体磁器組成物は還元性雰囲気中で焼成
可能であるので、ニツケル等の卑金属の酸化が生
じない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のCaZrO3とMnO2とから成る
誘電体磁器組成物は高温(1350℃〜1380℃)で焼
成しなければならない。このため、グリーンシー
トにニツケルを主成分とする導電性ペーストを印
刷して焼成すると、たとえ非酸化性雰囲気中での
焼成であつても、ニツケル粒子の溶融凝集が生
じ、ニツケルが玉状に分布する。また、高温焼成
のためにニツケルが誘電体磁器中に拡散し、誘電
体磁器の絶縁劣化が生じる。この結果、所望の静
電容量、及び絶縁抵抗を有する磁器コンデンサを
得ることが困難であつた。 そこで、本発明の目的は、非酸化性雰囲気、
1200℃以下の温度による焼成で得ることができる
誘電体磁器組成物を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決し、上記目的を達成するため
の本発明に係わる誘電体磁器組成物は、(CaO)
k・(Zr1-xTix)O2(但し、k及びxは、0.8≦k≦
1.3、0.01≦x≦0.3の範囲の数値)から成る100重
量部の基本成分と、0.2〜10.0重量部の添加成分
とから成る。添加成分は、Li2O(酸化リチウム)
とSiO2(酸化けい素)とMO(但し、MOはBaO
(酸化バリウム)、MgO(酸化マグネシウム)、
ZnO(酸化亜鉛)、SrO(酸化ストロンチウム)及
びCaO(酸化カルシウム)の内の少なくとも1種
の金属酸化物)の組成を示す三角図における、
Li2Oが0モル%、SiO2が65モル%、MOが35モル
%の点Aと、Li2Oが0モル%、SiO2が60モル%、
MOが40モル%の点Bと、Li2Oが5モル%、SiO2
が60モル%、MOが45モル%の点Cと、Li2Oが50
モル%、SiO2が50モル%、MOが0モル%の点D
と、Li2Oが25モル%、SiO2が75モル%、MOが0
モル%の点Eとを順に結ぶ5本の直線で囲まれた
領域内のものである。 〔発明の作用効果〕 上記発明の誘電体磁器組成物は、非酸化性雰囲
気、1200℃以下の焼成で得られるので、ニツケル
等の卑金属を内部電極とする温度補償用積層磁器
コンデンサの誘電体として好適なものである。ま
た、1MHzにおける比誘電率εsが30以上、温度係
数TCが+40〜−800ppm/℃、1MHzにおけるQ
が3000以上、抵抗率ρが1×107MΩ・cm以上の
誘電体磁器組成物を提供することができる。な
お、基本成分100重量部に対して添加成分を0.2〜
5重量部の範囲にすれば、Qを5000以上にするこ
とができる。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例(比較例も含む)につい
て説明する。第1表の試料No.1のk=1.0、x=
0.02のCaO・(Zr0.98Ti0.02)O2から成る基本成分
を得るために、純度99.0%以上のCaCO3、ZrO2、
TiO2を出発原料として用意し、 CaCO3 541.14g(1.0モル部相当) ZrO2 650.23g(0.98モル部相当) TiO2 8.62g(0.02モル部相当) をそれぞれ秤量した。なお、この秤量において、
不純物は目方に入れないで秤量した。次に、これ
らの秤量された原料をポツトミルに入れ、更にア
ルミナボールと水2.5とを入れ、15時間湿式撹
拌した後、撹拌物をステンレスバツトに入れて熱
風式乾燥機で150℃、4時間乾燥した。次にこの
乾燥物を粗粉砕し、この粗粉砕物をトンネル炉に
て大気中で1200℃、2時間の焼成を行い、上記組
成式の基本成分を得た。 一方、試料No.1の添加成分を得るために、 Li2O 1.78g(5モル%) SiO2 35.75g(50モル%) BaCO3 21.14g(9モル%) MgO 4.32g(9モル%) ZnO 8・71g(9モル%) SrCO3 15.81g(9モル%) CaCO3 10.72g(9モル%) を秤量し、これにアルコールを300c.c.加え、ポリ
エチレンポツトにてアルミナボールを用いて10時
間撹拌した後、大気中1000℃で2時間仮焼成し、
これを300c.c.の水と共にアルミナポツトに入れ、
アルミナボールで15時間粉砕し、しかる後、150
℃で4時間乾燥させてLi2Oが5モル%、SiO2が
50モル%、MOが45モル%(BaO9モル%+
MgO9モル%+ZnO9モル%+SrO9モル%+
CaO9モル%)の組成の添加成分の粉末を得た。 次に、基本成分の粉末1000gに対して上記添加
成分の粉末30g(3重量%)を加え、更に、アク
リル酸エステルポリマー、グリセリン、縮合リン
酸塩の水溶液から成る有機バインダを基本成分と
添加成分との合計重量に対して15重量%添加し、
更に、50重量%の水を加え、これ等をボールミル
に入れて粉砕及び混合して磁器原料のスラリーを
作製した。 次に、上記スラリーを真空脱泡機に入れて脱泡
し、このスラリーをリバースロールコーターに入
れ、これを使用してポリエステルフイルム上にス
ラリーに基づく薄膜を形成し、この薄膜をフイル
ム上で100℃に加熱して乾燥させ、厚さ約25μmの
グリーンシートを得た。このシートは、長尺なも
のであるが、これを10cm角の正方形に打ち抜いて
使用する。 一方、内部電極用の導電ペーストは、粒径平均
1.5μmのニツケル粉末10gと、エチルセルローズ
0.9gをブチルカルビトール9.1gに溶解させたも
のとを撹拌機に入れ、10時間撹拌することにより
得た。この導電ペーストを長さ14mm、幅7mmのパ
ターンを50個有するスクリーンを介して上記グリ
ーンシートの片面に印刷した後、これを乾燥させ
た。 次に、上記印刷面を上にしてグリーンシートを
2枚積層した。この際、隣接する上下のシートに
おいて、その印刷面がパターンの長手方向に約半
分程ずれるように配置した。更に、この積層物の
上下両面にそれぞれ4枚ずつ厚さ60μmのグリー
ンシートを積層した。次いで、この積層物を約50
℃の温度で厚さ方向に約40トンの圧力を加えて圧
着させた。しかる後、この積層物を格子状に裁断
し、約100個の積層チツプを得た。 次に、この積層体チツプを雰囲気焼成が可能な
炉に入れ、大気雰囲気中で100℃/hの速度で600
℃まで昇温して、有機バインダを燃焼させた。し
かる後、炉の雰囲気を大気からH22体積%+
N298体積%の雰囲気に変えた。そして、炉を上
述の如き還元性雰囲気とした状態を保つて、積層
体チツプの加熱温度を600℃から焼結温度の1130
℃まで100℃/hの速度で昇温して1130℃(最高
温度)3時間保持した後、100℃/hの速度で600
℃まで降温し、雰囲気を大気雰囲気(酸化性雰囲
気)におきかえて、600℃を30分間保持して酸化
処理を行い、その後、室温まで冷却して焼結体チ
ツプを作製した。 次に、電極が露出する焼結体チツプの側面に亜
鉛とガラスフリツトとビヒクルとから成る導電性
ペーストを塗布して乾燥し、これを大気中で550
℃の温度で15分間焼付け、亜鉛電極層を形成し、
更にこの上に銅を無電解メツキで被着させて、更
にこの上に電気メツキ法でPb−Sn半田層を設け
て、一対の外部電極を形成した。 これにより、第1図に示す如く、誘電体磁器層
1,2,3と、内部電極4,5と、外部電極6,
7から成る積層磁器コンデンサ10が得られた。
なお、このコンデンサ10の誘電体磁器層2の厚
さは0.02mm、内部電極4,5の対向面積は、5mm
×5mm=25mm2である。また、焼結後の磁器層1,
2,3の組成は、焼結前の基本成分と添加成分と
の混合組成と実質的に同じであり、複合プロブス
カイト(perovskite)型構造の基本成分CaO・
(Zr0.98Ti0.02)O2の結晶粒子間にLi2O5モル%と
SiO245モル%とBaO9モル%とMgO9モル%と
ZnO9モル%とSrO9モル%とCaO9モル%とから
成る添加成分が均一に分布したものが得られる。
誘電体磁器層を更に詳しく説明すると、これは
CaTiO3とCaZrO3とを主成分とする(Ca)(Ti、
Zr)O3系結晶から成り、基本成分の組成式にお
けるkが1よりも大きい場合にはCaOがプロブス
カイト型結晶に対して過剰に含まれ、更に本発明
に従う添加成分が結晶粒子間に含まれているもの
である。 次に、完成した積層磁器コンデンサの比誘電率
εs、温度係数TC、Q、抵抗率ρを測定したとこ
ろ、第2表の試料No.1に示す如く、εsは33、TC
は−20ppm/℃、Qは8000、ρは1.8×107MΩ・
cmであつた。 なお、上記電気的特性は次の要領で測定した。 (A) 比誘電率εsは、温度20℃、周波数1MHz、交
流電圧〔実効値〕0.5Vの条件で静電容量を測
定し、この測定値と一対の内部電極4,5の対
向面積25mm2と磁器層2の厚さ0.05mmから計算で
求めた。 (B) 温度係数(TC)は、85℃の静電容量(C85)
と20℃の静電容量(C20)とを測定し、
C85−C20/C20×1/65×106(ppm/℃)で算出した。 (C) Qは温度20℃において、周波数1MHz、電圧
〔実効値〕0.5Vの交流でQメータにより測定し
た。 (D) 抵抗率ρ(MΩ・cm)は、温度20℃において
DC50Vを1分間印加した後に一対の外部電極
6,7間の抵抗値を測定し、この測定値と寸法
とに基づいて計算で求めた。 以上、試料No.1の作製方法及びその特性につい
て述べたが、その他の試料No.2〜61についても、
基本成分及び添加成分の組成、これ等の割合、及
び還元性雰囲気(非酸化性雰囲気)での焼成温度
を第1表及び第2表に示すように変えた他は、試
料No.1と全く同一の方法で積層磁器コンデンサを
作製し、同一方法で電気的特性を測定した。 第1表は、それぞれの試料の基本成分(CaO)k
(Zr1-xTix)O2と添加成分との組成を示し、第2
表はそれぞれの試料の還元性雰囲気における焼結
のための焼成温度(最高温度)、及び電気的特性
を示す。なお、第1表の基本成分の欄のk、xは
組成式(CaO)k(Zr1-xTix)O2の各元素の原子数
の割合を示す数値である。添加成分の添加量は基
本成分100重量部に対する重量部で示されている。
また第1表の添加成分におけるMOの内容の欄に
は、BaO、MgO、ZnO、SrO、CaOの割合がモ
ル%で示されている。
【表】
【表】
【表】
【表】
第1表及び第2表から明らかな如く、本発明に
従う試料では、非酸化性雰囲気、1200以下の焼成
で、比誘電率εsが30〜66、Qが3000以上、抵抗率
ρが1×107MΩ・cm以上、誘電率の温度係数が
+40から−730ppmの範囲となり、所望の温度補
償用コンデンサを得ることができる。一方、試料
No.6、7、8、9、10、22331、32、33、39、40、
44、45、49、50、55、56、61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る。なお、第2表において
試料No.22は本発明で目標としている特性を示して
いる。しかし、第2表の各値は100個の試料の平
均値を四捨五入したものであり、試料No.22の比誘
電率εsは四捨五入する前に30未満であつたので、
試料No.22は本発明の範囲外のものとした。 次に組成の限定理由について述べる。 添加成分の添加量が零の場合には、試料No.33、
40、45から明らかな如く、焼成温度が1300℃であ
つても緻密な焼結体が得られないが、試料No.34、
41、46に示す如く、添加量が100重量部の基本成
分に対して0.2重量部の場合には、1170℃の焼成
で所望の電気的特性を有する焼結体が得られる。
従つて、添加成分の下限は0.2重量部である。一
方、試料No.39、44、49に示す如く、添加量が12重
量部の場合には、Qが2000以下となり、所望特性
より悪くなるが、試料No.38、43、48に示す如く、
添加量が10重量部の場合には所望特性を得ること
が出来る。従つて、添加量の上限は10重量部であ
る。 xの値が、試料No.31、32に示す如く、0.35以上
の場合には、誘電率の温度係数が−800ppm以上
となり、所望の温度係数を得られないが、試料No.
30に示す如くxの値が0.30の場合には所望の電気
的特性を得ることができる。従つて、xの値の上
限は0.30である。試料No.22に示すようにxの値が
0の場合には比誘電率εsが平均値の四捨五入で30
になるが、x=0のすべての試料のεsが30以上に
ならない。しかし、試料No.23に示すようにxの値
が0.01の場合には比誘電率εsが確実に30以上にな
り、且つ他の特性も目標範囲に入る。従つて、x
の下限は0.01である。 kの値が、試料No.50、56に示す如く、0.7の場
合には、ρがそれぞれ7.6×103、2.5×103MΩ・
cmとなり、大幅に低くなるが、試料No.57に示す如
く、kの値が0.8の場合には、所望の電気的特性
が得られる。従つて、kの値の下限は0.8である。
一方、kの値が、試料No.55、61に示す如く、1.4
の場合には緻密な焼結体が得られないが、試料No.
54、60に示す如く、kの値が1.3の場合には所望
の電気的特性が得られる。従つて、kの値の上限
は1.3である。 添加成分の好ましい組成は、第2図のLi2O−
SiO2−MOの組成比を示す三角図に基づいて決定
することができる。三角図の第1の点Aは、試料
No.3のLi2O0モル%、SiO265モル%、MO35モル
%の組成を示し、第2の点Bは、試料No.2の
Li2O0モル%、SiO260モル%、MO40モル%の組
成を示し、第3の点Cは、試料No.1のLi2O5モル
%、SiO250モル%、MO45モル%の組成を示し、
第4の点Dは、試料No.4のLi2O50モル%、
SiO250モル%、MO0モル%の組成を示し、第5
の点Eは、試料No.5のLi2O25モル%、SiO275モ
ル%、MO0モル%の組成を示す。 本発明の範囲に属する試料の添加成分の組成
は、三角図の第1〜第5の点A〜Eを順に結ぶ5
本の直線で囲まれた領域以内の組成になつてい
る。この領域内の組成とすれば、所望の電気的特
性を得ることが出来る。一方、試料No.6、7、
8、9、10のように、添加成分の組成が本発明で
特定した範囲外となれば、緻密な焼結体を得るこ
とができない。なお、MO成分は、例えば、試料
No.11〜15に示す如くBaO、MgO、ZnO、SrO、
CaOのいずれか一つであつてもよいし、又は他の
試料で示すように適当な比率としてもよい。 変形例 以上、本発明の実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば次の
変形例が可能なものである。 (a) 基本成分の中に、本発明の目的を阻害しない
範囲で微量のMnO2(好ましくは0.05〜0.1重量
%)等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上させて
もよい。また、その他の物質を必要に応じて添
加してもよい。 (b) 基本成分を得るための出発原料を、実施例で
示したもの以外の例えば、CaO等の酸化物又は
水酸化物又はその他の化合物としてもよい。ま
た、添加成分の出発原料を酸化物、水酸化物等
の他の化合物としてもよい。 (c) 酸化温度を600℃以外の焼結温度よりも低い
温度(好ましくは500℃〜1000℃の範囲)とし
てもよい。即ち、ニツケル等の電極と磁器の酸
化とを考慮して種々変更するることが可能であ
る。 (d) 非酸化性雰囲気中の焼成温度を、電極材料を
考慮して種々変えることができる。ニツケルを
内部電極とする場合には、1050℃〜1200℃の範
囲で溶融凝集がほとんど生じない。 (e) 焼結を中性雰囲気で行つてもよい。 (f) 積層磁器コンデンサ以外の一般的な磁器コン
デンサにも勿論適用可能である。
従う試料では、非酸化性雰囲気、1200以下の焼成
で、比誘電率εsが30〜66、Qが3000以上、抵抗率
ρが1×107MΩ・cm以上、誘電率の温度係数が
+40から−730ppmの範囲となり、所望の温度補
償用コンデンサを得ることができる。一方、試料
No.6、7、8、9、10、22331、32、33、39、40、
44、45、49、50、55、56、61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る。なお、第2表において
試料No.22は本発明で目標としている特性を示して
いる。しかし、第2表の各値は100個の試料の平
均値を四捨五入したものであり、試料No.22の比誘
電率εsは四捨五入する前に30未満であつたので、
試料No.22は本発明の範囲外のものとした。 次に組成の限定理由について述べる。 添加成分の添加量が零の場合には、試料No.33、
40、45から明らかな如く、焼成温度が1300℃であ
つても緻密な焼結体が得られないが、試料No.34、
41、46に示す如く、添加量が100重量部の基本成
分に対して0.2重量部の場合には、1170℃の焼成
で所望の電気的特性を有する焼結体が得られる。
従つて、添加成分の下限は0.2重量部である。一
方、試料No.39、44、49に示す如く、添加量が12重
量部の場合には、Qが2000以下となり、所望特性
より悪くなるが、試料No.38、43、48に示す如く、
添加量が10重量部の場合には所望特性を得ること
が出来る。従つて、添加量の上限は10重量部であ
る。 xの値が、試料No.31、32に示す如く、0.35以上
の場合には、誘電率の温度係数が−800ppm以上
となり、所望の温度係数を得られないが、試料No.
30に示す如くxの値が0.30の場合には所望の電気
的特性を得ることができる。従つて、xの値の上
限は0.30である。試料No.22に示すようにxの値が
0の場合には比誘電率εsが平均値の四捨五入で30
になるが、x=0のすべての試料のεsが30以上に
ならない。しかし、試料No.23に示すようにxの値
が0.01の場合には比誘電率εsが確実に30以上にな
り、且つ他の特性も目標範囲に入る。従つて、x
の下限は0.01である。 kの値が、試料No.50、56に示す如く、0.7の場
合には、ρがそれぞれ7.6×103、2.5×103MΩ・
cmとなり、大幅に低くなるが、試料No.57に示す如
く、kの値が0.8の場合には、所望の電気的特性
が得られる。従つて、kの値の下限は0.8である。
一方、kの値が、試料No.55、61に示す如く、1.4
の場合には緻密な焼結体が得られないが、試料No.
54、60に示す如く、kの値が1.3の場合には所望
の電気的特性が得られる。従つて、kの値の上限
は1.3である。 添加成分の好ましい組成は、第2図のLi2O−
SiO2−MOの組成比を示す三角図に基づいて決定
することができる。三角図の第1の点Aは、試料
No.3のLi2O0モル%、SiO265モル%、MO35モル
%の組成を示し、第2の点Bは、試料No.2の
Li2O0モル%、SiO260モル%、MO40モル%の組
成を示し、第3の点Cは、試料No.1のLi2O5モル
%、SiO250モル%、MO45モル%の組成を示し、
第4の点Dは、試料No.4のLi2O50モル%、
SiO250モル%、MO0モル%の組成を示し、第5
の点Eは、試料No.5のLi2O25モル%、SiO275モ
ル%、MO0モル%の組成を示す。 本発明の範囲に属する試料の添加成分の組成
は、三角図の第1〜第5の点A〜Eを順に結ぶ5
本の直線で囲まれた領域以内の組成になつてい
る。この領域内の組成とすれば、所望の電気的特
性を得ることが出来る。一方、試料No.6、7、
8、9、10のように、添加成分の組成が本発明で
特定した範囲外となれば、緻密な焼結体を得るこ
とができない。なお、MO成分は、例えば、試料
No.11〜15に示す如くBaO、MgO、ZnO、SrO、
CaOのいずれか一つであつてもよいし、又は他の
試料で示すように適当な比率としてもよい。 変形例 以上、本発明の実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば次の
変形例が可能なものである。 (a) 基本成分の中に、本発明の目的を阻害しない
範囲で微量のMnO2(好ましくは0.05〜0.1重量
%)等の鉱化剤を添加し、焼結性を向上させて
もよい。また、その他の物質を必要に応じて添
加してもよい。 (b) 基本成分を得るための出発原料を、実施例で
示したもの以外の例えば、CaO等の酸化物又は
水酸化物又はその他の化合物としてもよい。ま
た、添加成分の出発原料を酸化物、水酸化物等
の他の化合物としてもよい。 (c) 酸化温度を600℃以外の焼結温度よりも低い
温度(好ましくは500℃〜1000℃の範囲)とし
てもよい。即ち、ニツケル等の電極と磁器の酸
化とを考慮して種々変更するることが可能であ
る。 (d) 非酸化性雰囲気中の焼成温度を、電極材料を
考慮して種々変えることができる。ニツケルを
内部電極とする場合には、1050℃〜1200℃の範
囲で溶融凝集がほとんど生じない。 (e) 焼結を中性雰囲気で行つてもよい。 (f) 積層磁器コンデンサ以外の一般的な磁器コン
デンサにも勿論適用可能である。
第1図は本発明の実施例に係わる積層型磁器コ
ンデンサを示す断面図、第2図は添加成分の組成
範囲を示す三角図である。 1,2,3…磁器層、4,5…内部電極、6,
7…外部電極。
ンデンサを示す断面図、第2図は添加成分の組成
範囲を示す三角図である。 1,2,3…磁器層、4,5…内部電極、6,
7…外部電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 100重量部の基本成分と0.2〜10.0重量部の添
加成分とから成り、 前記基本成分が、 (CaO)k・(Zr1-xTix)O2(但し、k及びxは、
0.8≦k≦1.3、0.01≦x≦0.3の範囲の数値)であ
り、 前記添加成分が、Li2OとSiO2とMO(但し、
MOはBaO、MgO、ZnO、SrO及びCaOの内の少
なくとも1種の金属酸化物)との組成を示す三角
図における、 前記Li2Oが0モル%、前記SiO2が65モル%、
前記MOが35モル%の点Aと、 前記Li2Oが0モル%、前記SiO2が60モル%、
前記MOが40モル%の点Bと、 前記Li2Oが5モル%、前記SiO2が50モル%、
前記MOが45モル%の点Cと、 前記Li2Oが50モル%、前記SiO2が50モル%、
前記MOが0モル%の点Dと、 前記Li2Oが25モル%、前記SiO2が75モル%、
前記MOが0モル%の点Eと を順に結ぶ5本の直線で囲まれた領域内のもので
ある誘電体磁器組成物。
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---|---|---|---|
JP60270540A JPS62131415A (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 誘電体磁器組成物 |
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DE8686116112T DE3680874D1 (de) | 1985-11-30 | 1986-11-20 | Bei niedriger temperatur gesinterter keramischer kondensator mit temperaturkompensationsmoeglichkeit und verfahren zur herstellung. |
US06/934,656 US4700269A (en) | 1985-11-30 | 1986-11-25 | Low temperature sintered ceramic capacitor with a temperature compensating capability, and method of manufacture |
KR1019860010078A KR900008779B1 (ko) | 1985-11-30 | 1986-11-28 | 자기콘덴서 및 그의 제조방법 |
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-
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-
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- 1986-11-20 DE DE8686116112T patent/DE3680874D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1986-11-28 KR KR1019860010078A patent/KR900008779B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0224807A3 (en) | 1989-04-05 |
KR900008779B1 (ko) | 1990-11-29 |
KR870005418A (ko) | 1987-06-08 |
DE3680874D1 (de) | 1991-09-19 |
EP0224807A2 (en) | 1987-06-10 |
US4700269A (en) | 1987-10-13 |
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EP0224807B1 (en) | 1991-08-14 |
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