JPH061644B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH061644B2
JPH061644B2 JP60170156A JP17015685A JPH061644B2 JP H061644 B2 JPH061644 B2 JP H061644B2 JP 60170156 A JP60170156 A JP 60170156A JP 17015685 A JP17015685 A JP 17015685A JP H061644 B2 JPH061644 B2 JP H061644B2
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淳一 今成
行雄 坂部
吾朗 西岡
優 藤野
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、誘電体磁器組成物に関する。
(従来技術) 従来、高誘電率系磁器コンデンサ材料として、BaTi
3を主体とし、これに、CaTiO3,BaSnO3
CaZrO3,SrTiO3等を添加したものが使用され
てきた。これらの材料は、室温での誘電率が2000〜
15000と高い材料である。
(発明が解決しようとする問題点) 従来のこれらの組成系は、その焼結温度が1300〜1
400℃と高いという欠点を有している。そのために、
焼成コストが高くつき、さらに、積層磁器コンデンサを
作成する場合においては、生の磁器シートの上に電極を
予め形成したものを、複数枚積み重ねてから焼成される
ので、この電極材料としては、1300℃以上の室温に
おいても、溶融したり酸化したりあるいは誘電体と反応
したりすることがない貴金属、たとえば白金やパラジウ
ム等を用いなければならなかった。
以上の点を改良するために、本願発明者は、先に誘電体
磁器組成物として、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb
(Zn1/3Nb2/3)O3−PbTiO3系の組成物を提示
した(特開昭57−27974号)。
この組成物では、比誘電率10000以上、焼結温度1
030〜1150℃という特性を得ることができた。し
かし、さらに、誘電率において高い値を示す磁器組成物
の開発が望まれていた。
また、静電容量の温度特性についても、さらに良好なE
IA規格Z5Uを満たすことが望まれていた。
それゆえに、この発明の主たる目的は、誘電率の値が1
5000以上と高く、静電容量の温度特性がEIA規格
のZ5Uを満足し、かつ常温および高温での体積抵抗が
1011Ωcm以上と高い、誘電体磁器組成物を提供するこ
とである。
(問題点を解決するための手段) この発明は、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn
1/3Nb2/3)O3−PbTiO3の固溶体より成る磁器組
成物において、 個々の酸化物組成比率(重量%)が、 Pb34 68.05〜69.60 MgO 2.41〜4.00 ZnO 0.08〜3.15 Nb25 24.01〜26.66 TiO2 0.13〜2.59 であり、かつ、 〔Pb(Mg1/3Nb2/3)O3,Pb(Zn1/3
2/3)O3,PbTiO3〕の配合比(重量%)が、A
(89.0,1.0,10.0)、B(80.0,1
0.0,10.0)、C(59.5,40.0,0.
5)、D(98.5,1.0,0.5)の各点を頂点と
する多角形A,B,C,Dで囲まれる領域内より選ばれ
る主成分を100重量部としたとき、副成分として、M
gOを1.0重量部以下(0重量部を含まず)含有し、
さらに、A(Cu1/21/2)O3{ただし、AはPb,
Ba,Sr,Caより選ばれる一種以上の元素}で表さ
れる組成物を0.5重量部以上で5.0重量部以下含有し
たことを特徴とする、誘電体磁器組成物である。
また、必要に応じ副成分として、さらにマンガンをMn
2に換算して0.5重量部以下(0重量部を含まず)
含有することも許される誘電体磁器組成物である。
(発明の効果) この発明によれば、誘電率が15000以上の高い値を
示し、誘電正接が3%以下と小さく、室温および高温
(85℃)での比抵抗が、1011Ωcm以上と高く、静電
容量の温度特性がEIA規格Z5Uを満たす誘電体磁器
組成物が得られ、磁器コンデンサ、特に積層磁器コンデ
ンサの小型化、大容量化、コストダウン、省エネ化を図
ることができる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
(実施例) 出発原料として、工業用のPb34,MgO,Nb
25,TiO2,ZnO,CuO,WO3,BaCO3
SrCO3,CaCO3,MnCO3を用意し、これらを
秤量して、予めPb(Mg1/3Nb2/3)O3,Pb(Z
1/3Nb2/3)O3,PbTiO3,Pb(Cu
1/21/2)O3,Ba(Cu1/21/2)O3,Sr(Cu
1/21/2)O3,Ca(Cu1/21/2)O3となるように
各々配合した。
次いで、PbTiO3を950℃で、その他の組成物
〔Pb(Mg1/3Nb2/3)O3,Pb(Zn1/3
2/3)O3,Pb(Cu1/21/2)O3,Ba(Cu1/2
1/2)O3,Sr(Cu1/21/2)O3,Ca(Cu1/2
1/2)O3〕を850℃で、それぞれ個々に2時間仮焼
し、所定の化合物粉体を得た。
次に、このようにして得られた主成分たる化合物粉体と
副成分たるMgOおよびMnCO3を表−1に示す各所
望の配合比となるように配合し、それに結合剤として酢
酸ビニル系バインダを5重量部加え、ボールミルによっ
て、10〜20時間湿式混合した。その後、これによっ
て得られた混合物を蒸発乾燥し、整粒により粉末状にし
て、これを1ton/cm2の圧力で直径12mm,厚さ
1.5mmの円板に成形した。この円板を、鉛雰囲気を有
する電気炉を用いて、表−2の「焼成温度」の欄に記載
した各温度で、各々1時間焼成した。得られた磁器円板
の両面に電極を形成すべくAgペーストを800℃で焼
き付け、測定試料1〜22を作成した。
各試料について、誘電率(ε),誘電正接(tanδ)
および比抵抗(ρ)を測定し、それぞれの値を表−2に
示した。なお、誘電率および誘電正接は、温度25℃、
周波数1kHz、測定電圧1Vr.m.s.の条件下で測定し
たものであり、比抵抗は、温度25℃および85℃で、
D.C.500V/mmを印加し2分後に測定したもので
あり、また温度特性については、25℃を基準として、
10℃および85℃での変化率を測定したものである。
表−1および表−2中、*を付した試料は、この発明の
範囲以外のものであり、残りの試料は、この発明の範囲
内のものである。すなわち、表−1および表−2中、試
料番号1,4,8,11,13,14,16,18,1
9および22は発明の範囲外のもので、試料番号2,
3,5,6,7,9,10,12,15,17,20お
よび21は発明の範囲内のものである。
表−1および表−2に示した各実施例の結果に基づい
て、図面に主成分の3成分組成図(3元図)を示した。
なお、この図面において丸印を付した数字は各試料番号
を表す。
この図面に、この発明の範囲内にある主成分の配合比を
示す領域を、頂点A,B,CおよびDを有する四角形で
記入した。すなわち、上述の3成分系の磁器組成物にお
ける配合比を、XPb(Mg1/3Nb2/3)O3−YPb
(Zn1/3Nb2/3)O3−ZPbTiO3(ただし、X,
Y,Zは各成分の重量%を表し、X+Y+Z=100.
0)と表したとき、この発明の主成分の範囲(X,Y,
Z)は、A(89.0,1.0,10.0)、B(8
0.0,10.0,10.0)、C(59.5,40.
0,0.5)、D(98.5,1.0,0.5)の4点
で囲まれる領域内の配合比に相当し、さらに、この主成
分を100重量部としたとき、副成分として、MgOを
1.0重量部(0重量部を含まず)以下含有し、さらに
またA(Cu1/21/2)O3{ただし、Aは、Pb,B
a,Sr,Caより選ばれる一種以上の元素}で表され
る組成物を0.5重量部以上で5.0重量部以下含有し
たことを特徴とする磁器組成物である。すなわち、前述
したように本発明者らは、先にPb(Mg1/3Nb2/3
3,Pb(Zn1/3Nb2/3)O3,PbTiO3からな
る磁器組成物を提案したが、この発明は、主成分をこの
組成内で、さらに、副成分として、MgOを1.0重量
部以下(0重量部を含まず)含有せしめ、さらにまた、
A(Cu1/21/2)O3{ただし、Aは、Pb,Ba,
Sr,Caより選ばれる一種以上の元素}で表される組
成物を0.5重量部以上で5.0重量部以下含有せしめる
ことにより、誘電率の著しい向上と良好な静電容量の温
度特性を得たものである。また、副成分としてさらにマ
ンガンをMnO2に換算して0.5重量部以下含有させ
ることにより、比抵抗を大きくすることができる。
以下に、表および図に従い、この発明に係る誘電体磁器
組成物の組成範囲限定の理由を述べる。
試料番号1のように、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3
1.0wt%未満では、焼結温度が1150℃以上と高
く、誘電率も15000以上のものが得られない。
また、試料番号4のように、PbTiO3が10.0w
t%より多い時では、焼結温度が1150℃以上と高
く、誘電率も15000に満たず、さらにまた、tan
δも3.0%を超え、好ましくない。
さらに、また試料番号8のように、PbTiO3が0.
5wt%未満では、誘電率が低く10000に満たな
い。
さらに、また試料番号11,13のように、3成分図に
おいてB−C線より右上に位置する場合、誘電率が著し
く低くなり、tanδも3.0%を超え、好ましくな
い。
さらにまた、MgOを添加していない試料番号14で
は、誘電率が15000に満たず、好ましくない。さら
にまた、MgOを1.0wt%より多く添加した試料番
号16では、誘電率が著しく低下し、かつ、焼結温度が
1150℃以上となり、好ましくない。
さらにまた、MnO2を0.5wt%より多く添加した
試料番号18では、高温での比抵抗が1011Ωcm以下と
なり、好ましくない。
さらにまた、A(Cu1/21/2)O3が0.5wt%未
満の試料番号19では、85℃における比誘電率の変化
率が−56%より大きくなり、EIA規格Z5Uを満た
さず、さらに5wt%より多い試料番号22では、常温
および高温での比抵抗および誘電率が著しく低下し、好
ましくない。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の組成物のうち主成分の配合比を示す
3成分組成図である。
フロントページの続き (72)発明者 藤野 優 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−128408(JP,A) 特開 昭61−128407(JP,A) 特開 昭61−128409(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn
    1/3Nb2/3)O3−PbTiO3の固溶体より成る磁器組
    成物において、 個々の酸化物組成比率(重量%)が、 Pb34 68.05〜69.60 MgO 2.41〜4.00 ZnO 0.08〜3.15 Nb25 24.01〜26.66 TiO2 0.13〜2.59 であり、かつ、 〔Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, Pb(Zn1/3Nb2/3)O3,PbTiO3〕 の配合比(重量%)が、A(89.0,1.0,10.
    0)、B(80.0,10.0,10.0)、C(5
    9.5,40.0,0.5)、D(98.5,1.0,
    0.5)の各点を頂点とする多角形A,B,C,Dで囲
    まれる領域内より選ばれる主成分を100重量部とした
    とき、副成分として、MgOを1.0重量部以下(0重
    量部を含まず)含有し、さらに、A(Cu1/21/2)O
    3{ただし、AはPb,Ba,Sr,Caより選ばれる
    一種以上の元素}で表される組成物を0.5重量部以上
    で5.0重量部以下含有したことを特徴とする、誘電体
    磁器組成物。
  2. 【請求項2】3成分系〔Pb(Mg1/3Nb2/3)O3
    Pb(Zn1/3Nb2/3)O3−PbTiO3〕から成る主
    成分100重量部に対し、副成分として、MgOを1.
    0重量部以下(0重量部は含まず)含有し、さらに、A
    (Cu1/2W1/2)O3{ただし、AはPb,Ba,Sr,C
    aより選ばれる一種以上の元素}で表される組成物を
    0.5重量部以上で5.0重量部以下を含有し、かつマ
    ンガンをMnO2に換算して0.5重量部以下(0重量
    部を含まず)含有したことを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項記載の誘電体磁器組成物。
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JPS6231907A JPS6231907A (ja) 1987-02-10
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JPS6031797B2 (ja) * 1980-07-24 1985-07-24 株式会社村田製作所 誘電体磁器組成物
JPS59181407A (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 株式会社東芝 高誘電率磁器組成物

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