JPH06139821A - 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
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- JPH06139821A JPH06139821A JP4309264A JP30926492A JPH06139821A JP H06139821 A JPH06139821 A JP H06139821A JP 4309264 A JP4309264 A JP 4309264A JP 30926492 A JP30926492 A JP 30926492A JP H06139821 A JPH06139821 A JP H06139821A
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Abstract
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。 【構成】 その主成分がBaO,CaO,MgO,Ti
O2 ,ZrO2 およびNb2 O5 からなり、次の一般式
{ (Ba1-x Cax Mgy ) O}m ( Ti1-o-pZro
Nbp ) O2+p/2 で表され、x,y,o,pおよびm
が、0<x≦0.20、0<y≦0.05、0<o≦
0.25、0.0005≦p≦0.023、1.000
≦m≦1.03の関係を満足し、主成分100モルに対
して、Mn,Fe,Cr,Co,Niの各酸化物をMn
O2 ,Fe2 O3 ,Cr2 O3 ,CoO,NiOと表し
たとき、各酸化物の少なくとも1種類を0.02〜2.
0モル含み、さらに、0.1〜2.0モルのSiO2 ま
たはZnOを少なくとも1種類含む、非還元性誘電体磁
器組成物である。
Description
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。
しては、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。
のような条件を満たす必要がある。
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。
化されず、しかも誘電体と反応しないこと。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
がBaO,CaO,MgO,TiO2 ,ZrO2 および
Nb2 O5 からなり、次の一般式{ (Ba1-x Cax M
gy ) O}m ( Ti1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2 で表
され、x,y,o,pおよびmが、0<x≦0.20、
0<y≦0.05、0<o≦0.25、0.0005≦
p≦0.023、1.000≦m≦1.03の関係を満
足し、主成分100モルに対して、Mn,Fe,Cr,
Co,Niの各酸化物をMnO2 ,Fe2 O3 ,Cr2
O3 ,CoO,NiOと表したとき、各酸化物の少なく
とも1種類を0.02〜2.0モル含み、さらに、0.
1〜2.0モルのSiO2 またはZnOを少なくとも1
種類含む、非還元性誘電体磁器組成物である。
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。
いた磁器では、誘電率が9000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3μm
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。
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。
aCO3 ,CaCO3 ,MgO,TiO2 ,ZrO2 ,
Nb2 O5 ,MnO2 ,Fe2 O3 ,Cr2 O3 ,Co
O,NiO,SiO2 ,ZnOを準備した。これらの原
料を{ (Ba1-x Cax Mgy ) O}m ( Ti1-o-p Z
ro Nbp ) O2+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。なお、表1に示す添加物(A)および(B)
のモル数は、主成分100モルに対して添加されるモル
数である。
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。
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。
で倍率1500倍で観察し、グレインサイズを測定し
た。
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
20|max )を示した。
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に合わせて示す。
る。
1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2 において、試料番号1の
ように、カルシウム量xが0の場合、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16のように、カルシウ
ム量xが0.20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。
ム量yが0の場合、絶縁抵抗の低下が生じ好ましくな
い。一方、試料番号17のように、マグネシウム量yが
0.05を超えると、誘電率が9000未満に低下し、
絶縁抵抗の低下が生じ、結晶粒径が3μmより大きくな
り好ましくない。
0の場合、誘電率が9000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1
8のように、ジルコニウム量oが0.25を超えると、
焼結性が低下し、誘電率が9000未満になり好ましく
ない。
005未満の場合、誘電率が9000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19のように、ニオブ量pが0.023
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。
Mgy ) O}m ( Ti1-o-p ZroNbp ) O2+p/2 に
おけるモル比mが1.000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20
のように、そのモル比mが1.03を超えると、焼結性
が極端に悪くなり好ましくない。
0モルに対して、添加物(A)としてのMnO2 ,Fe
2 O3 ,Cr2 O3 ,CoO,NiOの添加量が0.0
2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21のように、主成分100モ
ルに対して、これらの添加物(A)の添加量が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。
モルに対して、添加物(B)としてのSiO2 またはZ
nOの添加量が0.1モル未満の場合、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22のように、主成分100モルに対して、S
iO2 またはZnOの添加量が2.0モルを超えると、
誘電率が9000未満に低下するとともに、絶縁抵抗が
劣化し、結晶粒径が3μmより大きくなり好ましくな
い。
磁器組成物を用いれば、誘電率が9000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E特性規格あるいは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、2
5℃,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12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3
μm以下と小さい。
O3 ,CaCO3 ,MgO,TiO2 ,ZrO2 ,Nb
2 O5 などの酸化物粉末を用いたか、この他、アルコキ
シド法、共沈法、あるいは水熱合成法などによって得ら
れた粉末を用いてもよい。これらの粉末を用いることに
より、実施例で示した特性を向上させることが可能とな
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 その主成分がBaO,CaO,MgO,
TiO2 ,ZrO2およびNb2 O5 からなり、次の一
般式 { (Ba1-x Cax Mgy ) O}m ( Ti1-o-p Zro Nbp ) O2+p/2 で表され、x,y,o,pおよびmが、 0<x≦0.20 0<y≦0.05 0<o≦0.25 0.0005≦p≦0.023 1.000≦m≦1.03 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
e2 O3 ,Cr2 O3 ,CoO,NiOと表したとき、
各酸化物の少なくとも1種類を0.02〜2.0モル含
み、さらに、0.1〜2.0モルのSiO2 またはZn
Oを少なくとも1種類含む、非還元性誘電体磁器組成
物。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650367A (en) * | 1994-01-28 | 1997-07-22 | Kyocera Corporation | Dielectric ceramic composition |
JP3229528B2 (ja) * | 1994-11-22 | 2001-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体磁器及び誘電体共振器 |
JP3279856B2 (ja) * | 1995-02-14 | 2002-04-30 | ティーディーケイ株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
US5646080A (en) * | 1995-11-20 | 1997-07-08 | Tam Ceramics, Inc. | Dielectric stable at high temperature |
DE69701294T2 (de) * | 1996-03-08 | 2000-07-06 | Murata Manufacturing Co | Keramisches Dielektrikum und dieses verwendendes monolithisches keramisches Elektronikbauteil |
JP2000516190A (ja) * | 1997-05-30 | 2000-12-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | セラミック(多層)キャパシタ及び当該キャパシタに用いるセラミック組成物 |
WO1999018587A2 (en) * | 1997-10-08 | 1999-04-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ceramic multilayer capacitor |
CN102584233B (zh) * | 2012-01-11 | 2013-12-25 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 一种中高介电常数低温共烧陶瓷材料及其制备方法 |
CN111423225A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-07-17 | 电子科技大学 | 一种堇青石微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5742588A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-10 | Saito Osamu | Heat-insulating material for spray filling |
JPS6119005A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
US5030386A (en) * | 1985-02-22 | 1991-07-09 | Gte Products Corporation | BaTiO3 ceramic temperature sensor with improved positive temperature coefficient of resistance |
US4988468A (en) * | 1987-01-08 | 1991-01-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for producing non-reducible dielectric ceramic composition |
US5103369A (en) * | 1989-12-04 | 1992-04-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Solid dielectric capacitor |
EP0534378B1 (en) * | 1991-09-25 | 1996-03-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Non-reducible dielectric ceramic composition |
JP3435607B2 (ja) * | 1992-05-01 | 2003-08-11 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
-
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- 1992-10-23 JP JP30926492A patent/JP3368602B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-10-19 US US08/139,531 patent/US5322828A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-22 DE DE4336089A patent/DE4336089C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-22 FR FR9312620A patent/FR2697244B1/fr not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6962888B2 (en) | 2000-06-29 | 2005-11-08 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition and electronic device |
Also Published As
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DE4336089C2 (de) | 1995-06-29 |
US5322828A (en) | 1994-06-21 |
FR2697244B1 (fr) | 1996-08-02 |
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