JPH0613426B2 - 誘電磁器組成物 - Google Patents
誘電磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0613426B2 JPH0613426B2 JP60242224A JP24222485A JPH0613426B2 JP H0613426 B2 JPH0613426 B2 JP H0613426B2 JP 60242224 A JP60242224 A JP 60242224A JP 24222485 A JP24222485 A JP 24222485A JP H0613426 B2 JPH0613426 B2 JP H0613426B2
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- Japan
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- point
- sample
- dielectric
- lead
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、コンデンサー及び電歪素子の材料として用い
られ、焼結温度が低く、しかも高誘電率である誘電磁器
組成物に関する。
られ、焼結温度が低く、しかも高誘電率である誘電磁器
組成物に関する。
<従来技術> 電子部品の小型化、高周波化及び高信頼化に対応するコ
ンデンサーとして、積層型セラミックコンデンサーが知
られている。
ンデンサーとして、積層型セラミックコンデンサーが知
られている。
従来の前記積層型セラミックコンデンサーは、チタン酸
バリウム等の高誘電体磁器組成物を薄くシート状にした
ものに、Pt,Pd-Pt等の高温安定性の良い貴金属ペース
トを印刷して電極とし、このシートを多数層積み重ね
て、しかる後に焼結し、さらに前記磁器層(コンデンサ
素体)の各電極を電気的並列に接続し得るように、外部
電極を設けて構成される。
バリウム等の高誘電体磁器組成物を薄くシート状にした
ものに、Pt,Pd-Pt等の高温安定性の良い貴金属ペース
トを印刷して電極とし、このシートを多数層積み重ね
て、しかる後に焼結し、さらに前記磁器層(コンデンサ
素体)の各電極を電気的並列に接続し得るように、外部
電極を設けて構成される。
<発明が解決しようとする問題点> ところで、前記した電子部品の小型化に対応するために
は、コンデンサ素体の積層数は、できるだけ少ないこと
が望ましい。このため、コンデンサ素体の静電容量を大
きくするために、前記磁器組成物の誘電率はできるだけ
高いことが要求される。
は、コンデンサ素体の積層数は、できるだけ少ないこと
が望ましい。このため、コンデンサ素体の静電容量を大
きくするために、前記磁器組成物の誘電率はできるだけ
高いことが要求される。
また、積層型セラミックコンデンサーの形成に際して、
前記したように従来の磁器組成物を用いた場合には1300
℃以上の高温で焼結しなければならず、電極は高温安定
性の良い貴金属ペーストが必要であり、高価なものとな
っている。そこで、低温焼結が可能となれば、Ni,Co,
Fe等の廉価な導電性材料で電極を形成することができ
る。このため、1100℃以下の低温で焼結することが可能
なコンデンサ材料が望まれている。
前記したように従来の磁器組成物を用いた場合には1300
℃以上の高温で焼結しなければならず、電極は高温安定
性の良い貴金属ペーストが必要であり、高価なものとな
っている。そこで、低温焼結が可能となれば、Ni,Co,
Fe等の廉価な導電性材料で電極を形成することができ
る。このため、1100℃以下の低温で焼結することが可能
なコンデンサ材料が望まれている。
また電歪素子としても、その歪量を増すために高誘電率
であり、しかも前記と同様の課題から低温焼結が可能な
材料が望まれている。
であり、しかも前記と同様の課題から低温焼結が可能な
材料が望まれている。
このほか、前述した積層型のコンデンサ,電歪素子に限
定されず、高誘電率で、低焼結温度の誘電磁器組成物
は、種々の理由によって期待されるところである。
定されず、高誘電率で、低焼結温度の誘電磁器組成物
は、種々の理由によって期待されるところである。
本発明は、かかる要請に対応し、高誘電率を有し、しか
も低温焼結が可能な誘電磁器組成物の提供を目的とする
ものである。
も低温焼結が可能な誘電磁器組成物の提供を目的とする
ものである。
<問題点を解決するための手段> 第一の発明は、ニッケル・ニオブ酸鉛,チタン酸鉛,マ
グネシウム・鉄・タングステン酸鉛の三成分からなる磁
器組成物であって、 その組成式を X[Pb(Ni1/3Nb2/3O3]・Y[PbTiO3]・Z[Pb(Mg1/4Fe1/4W
1/2)O3] (ただしX+Y+Z=1.00) であわらしたとき、第1図に示す。三成分の状態図にお
いて、 X=0.78,Y=0.20,Z=0.02 の点a X=0.50,Y=0.20,Z=0.30 の点b X=0.40,Y=0.30,Z=0.30 の点c X=0.50,Y=0.40,Z=0.10 の点d X=0.58,Y=0.40,Z=0.02 の点e を順次結んだ多角形a,b,c,d,eの組成範囲内に
ある誘電磁器組成物である。
グネシウム・鉄・タングステン酸鉛の三成分からなる磁
器組成物であって、 その組成式を X[Pb(Ni1/3Nb2/3O3]・Y[PbTiO3]・Z[Pb(Mg1/4Fe1/4W
1/2)O3] (ただしX+Y+Z=1.00) であわらしたとき、第1図に示す。三成分の状態図にお
いて、 X=0.78,Y=0.20,Z=0.02 の点a X=0.50,Y=0.20,Z=0.30 の点b X=0.40,Y=0.30,Z=0.30 の点c X=0.50,Y=0.40,Z=0.10 の点d X=0.58,Y=0.40,Z=0.02 の点e を順次結んだ多角形a,b,c,d,eの組成範囲内に
ある誘電磁器組成物である。
また第二の発明は、前記組成物を基本組成とし、該組成
物に二酸化マンガンを0.1重量%以下含有させてなる誘
電磁器組成物である。
物に二酸化マンガンを0.1重量%以下含有させてなる誘
電磁器組成物である。
<第一発明の実施例> ・試料 出発原料としての高純度のPb0,NiCO3,Nb2O5,TiO2,M
gO,Fe2O3,WO3を用い、第一表及び添付図面中に打点さ
れる試料A〜Oの組成が得られるように秤量し、これを
アルミナのポットミルで乾式による一次粉砕及び混合を
施した後、大気中800〜830℃で2時間仮焼する。
更にこの仮焼物に適量の有機バインダと水を加え、再び
ポットミルを用い、16時間の二次粉砕及び混合を施し
た後、噴霧乾燥によって造粒する。この造粒された原料
粉末を1000Kg/cm2のプレス圧で30mmφ×1mmtの
円板状に成形する。この成形体を大気中950〜120
0℃で2時間焼成する。最後に、この焼成体の表裏面
に、銀電極を720℃で焼付け、誘電体試料とする。
gO,Fe2O3,WO3を用い、第一表及び添付図面中に打点さ
れる試料A〜Oの組成が得られるように秤量し、これを
アルミナのポットミルで乾式による一次粉砕及び混合を
施した後、大気中800〜830℃で2時間仮焼する。
更にこの仮焼物に適量の有機バインダと水を加え、再び
ポットミルを用い、16時間の二次粉砕及び混合を施し
た後、噴霧乾燥によって造粒する。この造粒された原料
粉末を1000Kg/cm2のプレス圧で30mmφ×1mmtの
円板状に成形する。この成形体を大気中950〜120
0℃で2時間焼成する。最後に、この焼成体の表裏面
に、銀電極を720℃で焼付け、誘電体試料とする。
・第一の発明に関する結果 前記手段により試料を形成し、各試料の特性を調べた結
果、その配合組成に対応して第一表のようになった。
果、その配合組成に対応して第一表のようになった。
なお、表の誘電率ε及び誘電損失tanδは、周波数1K
Hz,1Vr.m.s,25℃の条件で測定した。また比抵
抗は、直流500Vを1分間印加して測定した絶縁抵抗
と、試料の焼成後の寸法により算出した。
Hz,1Vr.m.s,25℃の条件で測定した。また比抵
抗は、直流500Vを1分間印加して測定した絶縁抵抗
と、試料の焼成後の寸法により算出した。
また第一表において、J〜Rの試料番号のものは、本発
明の範囲外のものを示す。
明の範囲外のものを示す。
前表により明らかなように、第1図の状態図で示される
本発明の範囲内の誘電磁器組成物(試料A〜J)は、誘
電率εが大きく、しかも焼結温度が低い。
本発明の範囲内の誘電磁器組成物(試料A〜J)は、誘
電率εが大きく、しかも焼結温度が低い。
<第一発明の限定理由> 第一発明の組成は、焼成温度が1100℃以下であり、誘電
率εが2000以上であるとともに、誘電損失tanδが5%
である条件を満たす範囲によって限定されるものであ
る。
率εが2000以上であるとともに、誘電損失tanδが5%
である条件を満たす範囲によって限定されるものであ
る。
従って、各成分は前記した実験により次の理由で範囲限
定される。
定される。
イ)[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3(X)を0.40〜0.78にした理由
Xが0.40未満では試料Oのように誘電率εが小さいか、
試料Jのように誘電損失tanδが悪くなって前記条件を
満たさず、また0.78を越えると、試料Pのよう焼成温度
が高く、前記条件を満たさない。
Xが0.40未満では試料Oのように誘電率εが小さいか、
試料Jのように誘電損失tanδが悪くなって前記条件を
満たさず、また0.78を越えると、試料Pのよう焼成温度
が高く、前記条件を満たさない。
ロ)PbTiO3(Y)を0.20〜0.40にした理由 Yが0.20未満では試料P,Rのように焼成温度が高く、
前記条件を満たさず、また0.40を越えると、試料M,
N,Oのように誘電率ε及び誘電損失tanδが前記条件
を満たさない。
前記条件を満たさず、また0.40を越えると、試料M,
N,Oのように誘電率ε及び誘電損失tanδが前記条件
を満たさない。
ハ)[Pb(Mg1/4Fe1/4W1/2)O3(Z)を0.02〜0.30にした
理由 Zが0.02未満では試料Qのように焼成温度が高く、前記
条件を満たさず、また0.30を越えると、試料Jのように
誘電損失tanδが悪く、前記条件を満たさない。
理由 Zが0.02未満では試料Qのように焼成温度が高く、前記
条件を満たさず、また0.30を越えると、試料Jのように
誘電損失tanδが悪く、前記条件を満たさない。
ここで、第2図は、本発明の範囲外の領域を、不足条件
の内容に基づいて区分したものである。すなわち、例え
ば『T,ε』の記載した領域は、焼成温度と誘電率εに
つき、前記条件を満たさないことを示すものである。
の内容に基づいて区分したものである。すなわち、例え
ば『T,ε』の記載した領域は、焼成温度と誘電率εに
つき、前記条件を満たさないことを示すものである。
<第二発明の実施例> ・試料 出発原料としての高純度のPb0,NiCO3,Nb2O5,TiO2,M
gO,Fe2O3,WO3,MnO2を用い、これを第二表に示す組成
になるよう所定量秤取して、前述の実施例と同一工程及
び同一条件で製作したものを誘電体試料とした。
gO,Fe2O3,WO3,MnO2を用い、これを第二表に示す組成
になるよう所定量秤取して、前述の実施例と同一工程及
び同一条件で製作したものを誘電体試料とした。
・第二の発明に関する結果 各試料の特性を調べた結果、その配合組成に対応して第
二表のようになった。
二表のようになった。
ここで、試料〜までのものは、二酸化マンガンを含
有しない比較試料を示し、試料1〜6は、前記試料と対
応する基本組成のものに、二酸化マンガンを0.03重量%
添加したものを示す。また試料7は二酸化マンガンを0.
02重量%添加したものを示し、試料8は二酸化マンガン
を0.04重量%添加したものを示す。
有しない比較試料を示し、試料1〜6は、前記試料と対
応する基本組成のものに、二酸化マンガンを0.03重量%
添加したものを示す。また試料7は二酸化マンガンを0.
02重量%添加したものを示し、試料8は二酸化マンガン
を0.04重量%添加したものを示す。
前表により明らかなように、前記二酸化マンガンの添加
により、誘電損失tanδが顕著に低下した。また焼結温
度は、二酸化マンガンを添加しない場合と同じく、低い
ことが示された。誘電率は、二酸化マンガンを添加しな
い場合に比して、若干低下するが、16000以上の高誘電
率であった。尚、この二酸化マンガンは微量で誘電損失
tanδの改善効果を示すが、過剰の添加は、逆に誘電率
εを低下するので、0.1重量%までが限度である。
により、誘電損失tanδが顕著に低下した。また焼結温
度は、二酸化マンガンを添加しない場合と同じく、低い
ことが示された。誘電率は、二酸化マンガンを添加しな
い場合に比して、若干低下するが、16000以上の高誘電
率であった。尚、この二酸化マンガンは微量で誘電損失
tanδの改善効果を示すが、過剰の添加は、逆に誘電率
εを低下するので、0.1重量%までが限度である。
<発明の効果> 第一発明にかかる誘電磁器組成物は、前記実験例で明ら
かにしたように、焼結温度が低く、かつ誘電率εが大で
ある。
かにしたように、焼結温度が低く、かつ誘電率εが大で
ある。
また第二発明は、前記組成物の特性に重畳して、低い誘
電損失tanδを生じるものである。
電損失tanδを生じるものである。
このため、コンデンサーや電歪素子の材料として極めて
有用である。
有用である。
【図面の簡単な説明】 第1,2図は、三成分の状態図を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】ニッケル・ニオブ酸鉛,チタン酸鉛,マグ
ネシウム・鉄・タングステン酸鉛の三成分からなる磁器
組成物であって、 その組成式を X[Pb(Ni1/3Nb2/3O3]・Y[PbTiO3]・Z[Pb(Mg1/4Fe1/4W
1/2)O3] (ただしX+Y+Z=1.00) であわらしたとき、これら三成分の状態図において、 X=0.78,Y=0.20,Z=0.02 の点a X=0.50,Y=0.20,Z=0.30 の点b X=0.40,Y=0.30,Z=0.30 の点c X=0.50,Y=0.40,Z=0.10 の点d X=0.58,Y=0.40,Z=0.02 の点e を順次結んだ多角形a,b,c,d,eの組成範囲内に
ある誘電磁器組成物。 - 【請求項2】ニッケル・ニオブ酸鉛,チタン酸鉛,マグ
ネシウム・鉄・タングステン酸鉛の三成分からなる磁器
組成物であって、 その組成式を X[Pb(Ni1/3Nb2/3O3]・Y[PbTiO3]・Z[Pb(Mg1/4Fe1/4W
1/2)O3] (ただしX+Y+Z=1.00) であわらしたとき、これら三成分の状態図において、 X=0.78,Y=0.20,Z=0.02 の点a X=0.50,Y=0.20,Z=0.30 の点b X=0.40,Y=0.30,Z=0.30 の点c X=0.50,Y=0.40,Z=0.10 の点d X=0.58,Y=0.40,Z=0.02 の点e を順次結んだ多角形a,b,c,d,eの組成範囲内の
基本組成物に、二酸化マンガンを0.1重量%以下含有さ
せてなる誘電磁器組成物。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60242224A JPH0613426B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 誘電磁器組成物 |
US06/924,524 US4704373A (en) | 1985-10-29 | 1986-10-29 | Dielectric ceramic composition and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60242224A JPH0613426B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 誘電磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62105946A JPS62105946A (ja) | 1987-05-16 |
JPH0613426B2 true JPH0613426B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17086077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60242224A Expired - Lifetime JPH0613426B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 誘電磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0613426B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58217461A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 高誘電率系磁器組成物 |
JPS6036365A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | 日本電気株式会社 | 磁器組成物 |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP60242224A patent/JPH0613426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62105946A (ja) | 1987-05-16 |
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