JPH059882B2 - - Google Patents
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- JPH059882B2 JPH059882B2 JP58240642A JP24064283A JPH059882B2 JP H059882 B2 JPH059882 B2 JP H059882B2 JP 58240642 A JP58240642 A JP 58240642A JP 24064283 A JP24064283 A JP 24064283A JP H059882 B2 JPH059882 B2 JP H059882B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description
（発明の分野）
この発明は温度補償用誘電体磁器組成物、特に
非還元性のものに関する。 （従来の技術） 従来より用いられている温度補償用誘電体磁器
組成物は酸化チタンを主成分としていた。このう
に小型、大容量の温度補償用磁器コンデンサを作
成する場合は次のようにして行なつていた。 すなわち、グリーンシートの上に電極を印刷
し、電極が端面に交互に露出し、かつ互いに対向
するようにグリーンシートを重ね合わせて積層体
とし、この積層体を熱圧着して空気中で1200〜
1400℃で焼成して積層コンデンサを得ていた。こ
のとき電極材料としては1200〜1400℃の高温で空
気中で焼成しても誘電体磁器材料と反応せず、ま
た酸化しない金属として白金、白金−パラジウム
合金が従来より用いられていた。しかしながら、
これらの電極材料が製品価格に占める割合いは30
〜50％にもなり、積層コンデンサを低価格にする
ために大きな障害となつていた。 これらの高価な電極材料に代わるものとして、
卑金属で低廉なニツケルなどを使用する方法が知
られているが、空気中で焼成すると酸化するため
還元性雰囲気中で焼成する必要があつた。 しかしながら、従来の誘電体磁器材料では還元
性雰囲気中で焼成すると、酸化チタン（TiO2）、
希土類元素などが還元されてしまい、絶縁抵抗、
誘電体損失などの電気的特性が著しく劣化し、コ
ンデンサとして使用できなくなるという問題があ
つた。 この問題を解決したものとして、特公昭57−
37081号公報および特公昭57−39001号公報に開示
されたものがある。この従来技術のものはジルコ
ン酸カルシウムを主体としており、中性または還
元性雰囲気で焼成しても、比抵抗が1012Ωcm以
上、Ｑ値が3000以上の値を有するものが得られて
いる。 しかしながら、この従来技術においては、ピラ
ス側＋70ppm／℃までの誘電率の温度特性を有す
る組成物しか得られず、一般に温度補償用磁器コ
ンデンサに必要とされる＋100ppm／℃さらには
＋120ppm／℃までの任意の温度特性を得ること
ができなかつた。また、この従来技術は焼結安定
性が悪く、1350℃から1380℃という狭い温度範囲
でしか焼成できないものであつた。 （発明の目的） この発明はこれらの問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、中性または還元性雰囲気で
焼成しても、絶縁抵抗や誘電体損失の劣化がな
く、しかも一般に温度補償用磁器コンデンサに必
要とされる温度特性を任意に得ることができ、か
つ従来より広い温度範囲での焼成が可能な非還元
性温度補償用誘電体磁器組成物を提供することで
ある。 （実施例の説明） 以下、この発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １ あらかじめ、炭酸カルシウム（CaCO3）、酸化
ネオジウム（Nd2O3）、酸化ランタン（La2O3）、
酸化サマリウム（Sm2O3）、酸化セリウム
（CeO2）、二酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコニ
ウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO2）、さらに二
酸化硅素（SiO2）などの鉱化剤0.5〜20重量部を
用意し、第１表に示す組成比率の磁器組成物が得
られるように調合した。この調合原料を16時間湿
式混合したのち乾燥した。これを空気中150℃／
時間の割合いで昇温し、1000〜1200℃に２時間保
持して仮焼した。この仮焼済み粉末にバインダと
して酢酸ビニル５重量％と仮焼済み粉末と同重量
の純水を加えて16時間湿式混合した。これを脱
水、乾燥し、60メツシユの網目を通過する程度に
造粒して14.0mmφ×1.2mmｔの大きさに750Kg／cm2
の圧力で加圧成形した。このようにして得られた
成形体を150℃／時間の割合いで昇温し、500℃に
て２時間保持してバインダを燃焼させ、そののち
中性（たとえば窒素）または還元性（たとえば窒
素−水素（0.1〜５容量％）、窒素−一酸化炭素
（0.1〜５溶量％））雰囲気にし、150℃／時間の割
合いで昇温して1350℃に２時間保持し、そののち
自然冷却して300℃以下になると投入ガスを止め
磁器素体を取り出した。 このようにして得られた磁器素体両面に20〜30
重量％の鉛、アルカリを含まない低融点ガラスフ
リツトを含んだニツケルペーストを塗布し、中性
または還元性雰囲気中800〜1000℃で焼付けて電
極とし、電気的特性を測定してその結果を第１表
に合わせて示した。 第１表の誘電率の温度特性およびＱ値は
1Vrms／1MHzでの値、比抵抗は500V／mmDC電
圧、充電時間２分後の測定値をそれぞれ示した。 なお、誘電率の温度特性は次式より求めた。 誘電率の温度特性 ＝C85−C25／C25×１／（85℃−25℃）×106 （ppm／℃） C85：85℃における誘電率 C25：25℃における誘電率 なお、表中※印のものはこの発明範囲外のもの
であり、それ以外はすべて発明範囲内のものであ
る。
非還元性のものに関する。 （従来の技術） 従来より用いられている温度補償用誘電体磁器
組成物は酸化チタンを主成分としていた。このう
に小型、大容量の温度補償用磁器コンデンサを作
成する場合は次のようにして行なつていた。 すなわち、グリーンシートの上に電極を印刷
し、電極が端面に交互に露出し、かつ互いに対向
するようにグリーンシートを重ね合わせて積層体
とし、この積層体を熱圧着して空気中で1200〜
1400℃で焼成して積層コンデンサを得ていた。こ
のとき電極材料としては1200〜1400℃の高温で空
気中で焼成しても誘電体磁器材料と反応せず、ま
た酸化しない金属として白金、白金−パラジウム
合金が従来より用いられていた。しかしながら、
これらの電極材料が製品価格に占める割合いは30
〜50％にもなり、積層コンデンサを低価格にする
ために大きな障害となつていた。 これらの高価な電極材料に代わるものとして、
卑金属で低廉なニツケルなどを使用する方法が知
られているが、空気中で焼成すると酸化するため
還元性雰囲気中で焼成する必要があつた。 しかしながら、従来の誘電体磁器材料では還元
性雰囲気中で焼成すると、酸化チタン（TiO2）、
希土類元素などが還元されてしまい、絶縁抵抗、
誘電体損失などの電気的特性が著しく劣化し、コ
ンデンサとして使用できなくなるという問題があ
つた。 この問題を解決したものとして、特公昭57−
37081号公報および特公昭57−39001号公報に開示
されたものがある。この従来技術のものはジルコ
ン酸カルシウムを主体としており、中性または還
元性雰囲気で焼成しても、比抵抗が1012Ωcm以
上、Ｑ値が3000以上の値を有するものが得られて
いる。 しかしながら、この従来技術においては、ピラ
ス側＋70ppm／℃までの誘電率の温度特性を有す
る組成物しか得られず、一般に温度補償用磁器コ
ンデンサに必要とされる＋100ppm／℃さらには
＋120ppm／℃までの任意の温度特性を得ること
ができなかつた。また、この従来技術は焼結安定
性が悪く、1350℃から1380℃という狭い温度範囲
でしか焼成できないものであつた。 （発明の目的） この発明はこれらの問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、中性または還元性雰囲気で
焼成しても、絶縁抵抗や誘電体損失の劣化がな
く、しかも一般に温度補償用磁器コンデンサに必
要とされる温度特性を任意に得ることができ、か
つ従来より広い温度範囲での焼成が可能な非還元
性温度補償用誘電体磁器組成物を提供することで
ある。 （実施例の説明） 以下、この発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １ あらかじめ、炭酸カルシウム（CaCO3）、酸化
ネオジウム（Nd2O3）、酸化ランタン（La2O3）、
酸化サマリウム（Sm2O3）、酸化セリウム
（CeO2）、二酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコニ
ウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO2）、さらに二
酸化硅素（SiO2）などの鉱化剤0.5〜20重量部を
用意し、第１表に示す組成比率の磁器組成物が得
られるように調合した。この調合原料を16時間湿
式混合したのち乾燥した。これを空気中150℃／
時間の割合いで昇温し、1000〜1200℃に２時間保
持して仮焼した。この仮焼済み粉末にバインダと
して酢酸ビニル５重量％と仮焼済み粉末と同重量
の純水を加えて16時間湿式混合した。これを脱
水、乾燥し、60メツシユの網目を通過する程度に
造粒して14.0mmφ×1.2mmｔの大きさに750Kg／cm2
の圧力で加圧成形した。このようにして得られた
成形体を150℃／時間の割合いで昇温し、500℃に
て２時間保持してバインダを燃焼させ、そののち
中性（たとえば窒素）または還元性（たとえば窒
素−水素（0.1〜５容量％）、窒素−一酸化炭素
（0.1〜５溶量％））雰囲気にし、150℃／時間の割
合いで昇温して1350℃に２時間保持し、そののち
自然冷却して300℃以下になると投入ガスを止め
磁器素体を取り出した。 このようにして得られた磁器素体両面に20〜30
重量％の鉛、アルカリを含まない低融点ガラスフ
リツトを含んだニツケルペーストを塗布し、中性
または還元性雰囲気中800〜1000℃で焼付けて電
極とし、電気的特性を測定してその結果を第１表
に合わせて示した。 第１表の誘電率の温度特性およびＱ値は
1Vrms／1MHzでの値、比抵抗は500V／mmDC電
圧、充電時間２分後の測定値をそれぞれ示した。 なお、誘電率の温度特性は次式より求めた。 誘電率の温度特性 ＝C85−C25／C25×１／（85℃−25℃）×106 （ppm／℃） C85：85℃における誘電率 C25：25℃における誘電率 なお、表中※印のものはこの発明範囲外のもの
であり、それ以外はすべて発明範囲内のものであ
る。
【表】
この発明において組成範囲を限定した理由は、
次のとおりである。すなわち、ｘが0.30以上では
焼結性が悪くなり、かつＱが著じるしく低下する
からであり、ｘが０のときは特公昭57−39001号
公報の技術に相当し所定の温度特性が得られない
とともに、焼成温度範囲が狭くなるからである。
また、ｙが0.20以上では比抵抗が〜103Ωcmと低
くなるからである。また、ｍが0.85以下ではＱ値
が著しく低下し、1.30以上では十分に焼結しない
からである。また、MnO2（＝Ｚ）が（Ca1-xRex）
n（Zr1-yTiy）O3の重量1.00に対して0.005以下で
はＱ値が低下し、0.08以上では比抵抗が1010Ωcm
以下となるからである。 この実施例からわかるように、この発明によれ
ば、±0ppm／℃から＋120ppm／℃の間で任意の
温度特性を得ることができる。 実施例 ２ 実施例１の試料番号９（発明範囲内）と同一の
組成比率の磁器組成物、すなわち（Ca0.75Nd0.25）
1.25（Zr0.85Ti0.15）O3＋MnO20.05重量部が得られ
るように実施例１と同様にして調合原料を準備し
た。これらの調合原料を実施例１と同一の処理を
した後、1300℃と1400℃との２とおりの焼成温度
で焼成し、２つの試料（試料番号９−１、９−
２）を得た。 このようにして得られた各試料の磁器素体に実
施例１と同様の方法で電極を設け、さらに実施例
１と同様の方法で電気的特性を測定し、その結果
を第２表に示した。 また、参考として、従来の磁器組成物Ca0.9
ZrO3＋MnO20.02重量部の焼成温度を変化させた
場合の特性変化を第３表に示した。
次のとおりである。すなわち、ｘが0.30以上では
焼結性が悪くなり、かつＱが著じるしく低下する
からであり、ｘが０のときは特公昭57−39001号
公報の技術に相当し所定の温度特性が得られない
とともに、焼成温度範囲が狭くなるからである。
また、ｙが0.20以上では比抵抗が〜103Ωcmと低
くなるからである。また、ｍが0.85以下ではＱ値
が著しく低下し、1.30以上では十分に焼結しない
からである。また、MnO2（＝Ｚ）が（Ca1-xRex）
n（Zr1-yTiy）O3の重量1.00に対して0.005以下で
はＱ値が低下し、0.08以上では比抵抗が1010Ωcm
以下となるからである。 この実施例からわかるように、この発明によれ
ば、±0ppm／℃から＋120ppm／℃の間で任意の
温度特性を得ることができる。 実施例 ２ 実施例１の試料番号９（発明範囲内）と同一の
組成比率の磁器組成物、すなわち（Ca0.75Nd0.25）
1.25（Zr0.85Ti0.15）O3＋MnO20.05重量部が得られ
るように実施例１と同様にして調合原料を準備し
た。これらの調合原料を実施例１と同一の処理を
した後、1300℃と1400℃との２とおりの焼成温度
で焼成し、２つの試料（試料番号９−１、９−
２）を得た。 このようにして得られた各試料の磁器素体に実
施例１と同様の方法で電極を設け、さらに実施例
１と同様の方法で電気的特性を測定し、その結果
を第２表に示した。 また、参考として、従来の磁器組成物Ca0.9
ZrO3＋MnO20.02重量部の焼成温度を変化させた
場合の特性変化を第３表に示した。
【表】
【表】
この実施例から明らかなように、この発明は焼
結安定性が良く、1300℃から1400℃の広い温度範
囲での焼成が可能である。これに対し従来の磁器
組成物は、これより狭い1350〜1380℃の温度範囲
でしか焼成が行えず、その範囲をはずれると焼結
しなかつたり、比抵抗の低下を招いたりする。 以上のようにこの発明によれば、中性または還
元性雰囲気で焼成しても、比抵抗が1012Ωcm以
上、Ｑ値が3000以上の値が得られている。また誘
電率は25〜28の値を示し、その温度特性は±
0ppm／℃から＋120ppm／℃までの広い範囲で任
意のものが得られている。しかも、1300℃から
1400℃の広い温度範囲での焼成が可能である。さ
らに電極としてニツケルなどの低価格の卑金属材
料を用いることができ、安価な温度補償用磁器コ
ンデンサが得られるというすぐれた効果を有す
る。
結安定性が良く、1300℃から1400℃の広い温度範
囲での焼成が可能である。これに対し従来の磁器
組成物は、これより狭い1350〜1380℃の温度範囲
でしか焼成が行えず、その範囲をはずれると焼結
しなかつたり、比抵抗の低下を招いたりする。 以上のようにこの発明によれば、中性または還
元性雰囲気で焼成しても、比抵抗が1012Ωcm以
上、Ｑ値が3000以上の値が得られている。また誘
電率は25〜28の値を示し、その温度特性は±
0ppm／℃から＋120ppm／℃までの広い範囲で任
意のものが得られている。しかも、1300℃から
1400℃の広い温度範囲での焼成が可能である。さ
らに電極としてニツケルなどの低価格の卑金属材
料を用いることができ、安価な温度補償用磁器コ
ンデンサが得られるというすぐれた効果を有す
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式（Ca1-xRex）n（Zr1-yTiy）O3＋
zMnO2と表わしたとき、（Ca1-xRex）n（Zr1-y
Tiy）O3のｘ、ｙ、ｍが次に示す範囲にあり、か
つ（Ca1-xRex）n（Zr1-yTiy）O3の重量1.00に対
し、MnO2（＝ｚ）が次に示す重量比からなるこ
とを特徴とする非還元性温度補償用誘電体磁器組
成物。 ０＜ｘ＜0.3 ０≦ｙ＜0.2 0.85＜ｍ＜1.30 0.005＜ｚ＜0.08（重量比） ただしReは、Nd、La、Sm、Ceのうち少なく
とも一種類。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240642A JPS60131707A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 非還元性温度補償用誘電体磁器組成物 |
| DE19843445153 DE3445153A1 (de) | 1983-12-19 | 1984-12-11 | Nicht-reduzierbare dielektrische keramische masse |
| US06/680,462 US4607018A (en) | 1983-12-19 | 1984-12-11 | Non-reducible temperature compensation dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240642A JPS60131707A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 非還元性温度補償用誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131707A JPS60131707A (ja) | 1985-07-13 |
| JPH059882B2 true JPH059882B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=17062531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240642A Granted JPS60131707A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 非還元性温度補償用誘電体磁器組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS60131707A (ja) |
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-
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-
1984
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- 1984-12-11 US US06/680,462 patent/US4607018A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| DE3445153C2 (ja) | 1992-12-24 |
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