JPH06349330A - 誘電体材料およびセラミック部品 - Google Patents
誘電体材料およびセラミック部品Info
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- JPH06349330A JPH06349330A JP5164266A JP16426693A JPH06349330A JP H06349330 A JPH06349330 A JP H06349330A JP 5164266 A JP5164266 A JP 5164266A JP 16426693 A JP16426693 A JP 16426693A JP H06349330 A JPH06349330 A JP H06349330A
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- Japan
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- dielectric
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- parts
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電損失が小さく（Ｑ値が大きく）、誘電率
の温度変化率が小さく、しかも低温焼成が可能な誘電体
材料を提供すること、さらに、このような誘電体材料の
絶縁抵抗を向上させること、また、このような誘電体材
料を用いることにより、誘電体層とＡｇ系電極とを同時
焼成可能とすること。 【構成】 ＰｂＷＯ4 １００重量部に対しＢｉ2 ＭｇＮ
ｂ2 Ｏ9 を１〜１５重量部含有する組成とし、好ましく
は、ＭｎＯ2 に換算して０．１〜１．０重量部のＭｎを
添加する。そして、ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ
9 相とを含む混晶構造とする。
の温度変化率が小さく、しかも低温焼成が可能な誘電体
材料を提供すること、さらに、このような誘電体材料の
絶縁抵抗を向上させること、また、このような誘電体材
料を用いることにより、誘電体層とＡｇ系電極とを同時
焼成可能とすること。 【構成】 ＰｂＷＯ4 １００重量部に対しＢｉ2 ＭｇＮ
ｂ2 Ｏ9 を１〜１５重量部含有する組成とし、好ましく
は、ＭｎＯ2 に換算して０．１〜１．０重量部のＭｎを
添加する。そして、ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ
9 相とを含む混晶構造とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波用の誘電体
材料と、これを含有する誘電体層を有するセラミック部
品とに関する。
材料と、これを含有する誘電体層を有するセラミック部
品とに関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波誘電体材料の開発に際して
は、下記〜が重要なポイントとされている。
は、下記〜が重要なポイントとされている。
【０００３】 誘電率（εs ）が大きいこと 誘電損失（ tanδ）が小さいこと（Ｑ＝１／ tanδ
が大きいこと） 誘電率の温度係数（τ・εs ）の変化が広い温度範
囲にわたって小さいこと
が大きいこと） 誘電率の温度係数（τ・εs ）の変化が広い温度範
囲にわたって小さいこと
【０００４】しかし、これらの特性はそれぞれが相反す
る関係にあり、全ての特性を同時に向上させることは極
めて困難である。このため現状では、用途を絞り、その
用途において最も重要である特性を選択し、その特性を
重点的に改善するかたちで開発が行なわれている。
る関係にあり、全ての特性を同時に向上させることは極
めて困難である。このため現状では、用途を絞り、その
用途において最も重要である特性を選択し、その特性を
重点的に改善するかたちで開発が行なわれている。
【０００５】従来のマイクロ波誘電体材料は、そのεs
の大きさから低誘電率系と高誘電率系の２種類に大別す
ることができる。εs が４０程度以下である低誘電率系
としては、複合ペロブスカイト型化合物のＢａ（Ｚｎ
1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
Ｓｒ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3、Ｃａ（ＺｒＴｉ）Ｏ3 などがあり、さらに、Ｂａ
Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｂａ2 Ｔｉ9 Ｏ20なども知られている。こ
れら低誘電率系のマイクロ波誘電体材料は、上記のお
よびが特に要求される用途に用いられる。
の大きさから低誘電率系と高誘電率系の２種類に大別す
ることができる。εs が４０程度以下である低誘電率系
としては、複合ペロブスカイト型化合物のＢａ（Ｚｎ
1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、
Ｓｒ（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、Ｂａ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3、Ｃａ（ＺｒＴｉ）Ｏ3 などがあり、さらに、Ｂａ
Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｂａ2 Ｔｉ9 Ｏ20なども知られている。こ
れら低誘電率系のマイクロ波誘電体材料は、上記のお
よびが特に要求される用途に用いられる。
【０００６】近年、マイクロ波誘電体材料には、上記
〜以外に低温焼成可能であることが要求されるように
なってきている。誘電体材料の低温焼成化によって低融
点の内部導体との同時焼成が可能になる。これにより、
高価格、低ＱのＰｄから、低価格、高Ｑだが融点の低い
Ａｇへの置き換えが可能となり、また、焼成炉の熱疲労
やエネルギーコストの低減が可能となる。しかし、上記
した従来の誘電体材料の焼成には１３００〜１５００℃
もの高温が必要であり、Ａｇ系導体との同時焼成は不可
能である。
〜以外に低温焼成可能であることが要求されるように
なってきている。誘電体材料の低温焼成化によって低融
点の内部導体との同時焼成が可能になる。これにより、
高価格、低ＱのＰｄから、低価格、高Ｑだが融点の低い
Ａｇへの置き換えが可能となり、また、焼成炉の熱疲労
やエネルギーコストの低減が可能となる。しかし、上記
した従来の誘電体材料の焼成には１３００〜１５００℃
もの高温が必要であり、Ａｇ系導体との同時焼成は不可
能である。
【０００７】また、近年、積層型セラミックコンデンサ
においては、小型でかつ大容量を得るために、誘電体層
の著しい薄層化が要求されている。このため、絶縁抵抗
が高いことも重要である。
においては、小型でかつ大容量を得るために、誘電体層
の著しい薄層化が要求されている。このため、絶縁抵抗
が高いことも重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、誘電損失が小さく（Ｑ値が
大きく）、誘電率の温度変化率が小さく、しかも低温焼
成が可能な誘電体材料を提供することを目的とし、さら
に、このような誘電体材料の絶縁抵抗を向上させること
を目的とする。また、このような誘電体材料を用いるこ
とにより、誘電体層をＡｇ系電極と同時焼成することが
可能なセラミック部品を提供することを目的とする。
情からなされたものであり、誘電損失が小さく（Ｑ値が
大きく）、誘電率の温度変化率が小さく、しかも低温焼
成が可能な誘電体材料を提供することを目的とし、さら
に、このような誘電体材料の絶縁抵抗を向上させること
を目的とする。また、このような誘電体材料を用いるこ
とにより、誘電体層をＡｇ系電極と同時焼成することが
可能なセラミック部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。 （１）タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）１００重量
部に対しビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 Ｍｇ
Ｎｂ2 Ｏ9 換算）を１〜１５重量部含有することを特徴
とする誘電体材料。 （２）ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相とを含む
混晶構造を有する上記（１）の誘電体材料。 （３）タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）とビスマス
系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 換算）
との合計１００重量部に対し、ＭｎＯ2 に換算して０．
１〜１．０重量部のＭｎを含有する上記（１）または
（２）の誘電体材料。 （４）誘電体層と電極とを有するセラミック部品であっ
て、前記誘電体層が上記（１）ないし（３）のいずれか
の誘電体材料を含有することを特徴とするセラミック部
品。 （５）前記電極がＡｇを主成分として含有するものであ
る上記（４）のセラミック部品。
（１）〜（５）の本発明により達成される。 （１）タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）１００重量
部に対しビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 Ｍｇ
Ｎｂ2 Ｏ9 換算）を１〜１５重量部含有することを特徴
とする誘電体材料。 （２）ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相とを含む
混晶構造を有する上記（１）の誘電体材料。 （３）タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）とビスマス
系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 換算）
との合計１００重量部に対し、ＭｎＯ2 に換算して０．
１〜１．０重量部のＭｎを含有する上記（１）または
（２）の誘電体材料。 （４）誘電体層と電極とを有するセラミック部品であっ
て、前記誘電体層が上記（１）ないし（３）のいずれか
の誘電体材料を含有することを特徴とするセラミック部
品。 （５）前記電極がＡｇを主成分として含有するものであ
る上記（４）のセラミック部品。
【００１０】
【作用および効果】本発明の誘電体材料は、タングステ
ン酸鉛およびビスマス系パイロクロア型化合物を所定の
比率で含有する。そして、ＰｂＷＯ4 を主相としＢｉ2
ＭｇＮｂ2Ｏ9 ）相を副相として含む混晶構造を有す
る。このような混晶構造をとる本発明の誘電体材料で
は、誘電率の温度変化率を小さくした上で、誘電損失を
極めて小さくすることができ、また、絶縁抵抗を大きく
することができる。また、焼成温度が低いので、積層セ
ラミックコンデンサなどのセラミック部品に適用する場
合に、安価で電気的特性も良好なＡｇ系電極を用いるこ
とができる。
ン酸鉛およびビスマス系パイロクロア型化合物を所定の
比率で含有する。そして、ＰｂＷＯ4 を主相としＢｉ2
ＭｇＮｂ2Ｏ9 ）相を副相として含む混晶構造を有す
る。このような混晶構造をとる本発明の誘電体材料で
は、誘電率の温度変化率を小さくした上で、誘電損失を
極めて小さくすることができ、また、絶縁抵抗を大きく
することができる。また、焼成温度が低いので、積層セ
ラミックコンデンサなどのセラミック部品に適用する場
合に、安価で電気的特性も良好なＡｇ系電極を用いるこ
とができる。
【００１１】なお、特開平２−３３８０９号公報には、
「（１−Ｘ）・ＰｂＭｏＯ4 −Ｘ・ＰｂＷＯ4 （但し、
０≦Ｘ≦１）で示される誘電体磁器組成物」が開示され
ている。この誘電体磁器組成物はＰｂＷＯ4 を含むが、
本発明の誘電体材料と異なり焼成に必要な温度が９５０
〜１０００℃程度と高いため、Ａｇと同時焼成すること
が難しい。また、この誘電体磁器組成物は、誘電率の温
度係数（τ・εs ）がマイナス側のものしかないが、本
発明の誘電体材料では組成を選択することによりτ・ε
s をプラスまたはマイナスに自在に制御することが可能
なので、温度補償用コンデンサに好適である。
「（１−Ｘ）・ＰｂＭｏＯ4 −Ｘ・ＰｂＷＯ4 （但し、
０≦Ｘ≦１）で示される誘電体磁器組成物」が開示され
ている。この誘電体磁器組成物はＰｂＷＯ4 を含むが、
本発明の誘電体材料と異なり焼成に必要な温度が９５０
〜１０００℃程度と高いため、Ａｇと同時焼成すること
が難しい。また、この誘電体磁器組成物は、誘電率の温
度係数（τ・εs ）がマイナス側のものしかないが、本
発明の誘電体材料では組成を選択することによりτ・ε
s をプラスまたはマイナスに自在に制御することが可能
なので、温度補償用コンデンサに好適である。
【００１２】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】本発明の誘電体材料は、酸化鉛、酸化タン
グステン、酸化ビスマス、酸化マグネシウムおよび酸化
ニオブを含む。これらの酸化物は、タングステン酸鉛
（通常、ＰｂＷＯ4 ）およびビスマス系パイロクロア型
化合物（通常、Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 ）を構成する。ビ
スマス系パイロクロア型化合物は、タングステン酸鉛１
００重量部に対し１〜１５重量部、好ましくは３〜１０
重量部含有される。ビスマス系パイロクロア型化合物の
含有量が少なすぎると誘電率の温度係数（τ・εs ）が
プラス側に大きく傾いてしまい、多すぎるとτ・εs が
大きくマイナス側に傾いてしまう他、Ｑ値が低くなり、
また、焼成温度が高くなってしまう。
グステン、酸化ビスマス、酸化マグネシウムおよび酸化
ニオブを含む。これらの酸化物は、タングステン酸鉛
（通常、ＰｂＷＯ4 ）およびビスマス系パイロクロア型
化合物（通常、Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 ）を構成する。ビ
スマス系パイロクロア型化合物は、タングステン酸鉛１
００重量部に対し１〜１５重量部、好ましくは３〜１０
重量部含有される。ビスマス系パイロクロア型化合物の
含有量が少なすぎると誘電率の温度係数（τ・εs ）が
プラス側に大きく傾いてしまい、多すぎるとτ・εs が
大きくマイナス側に傾いてしまう他、Ｑ値が低くなり、
また、焼成温度が高くなってしまう。
【００１４】タングステン酸鉛およびビスマス系パイロ
クロア型化合物の化学量論組成は、それぞれＰｂＷＯ4
およびＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 であるが、誘電体材料中で
は多少偏倚していてもよい。誘電体材料中における各化
合物の含有量は、原料配合時の金属量から前記化学量論
組成に換算し、算出する。原料中の各金属の比率は化学
量論組成におけるそれぞれの比率と同じとすることが好
ましいが、異なっていてもよく、その場合には、少ない
比率で含有される金属を基準にして化学量論組成に換算
する。
クロア型化合物の化学量論組成は、それぞれＰｂＷＯ4
およびＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 であるが、誘電体材料中で
は多少偏倚していてもよい。誘電体材料中における各化
合物の含有量は、原料配合時の金属量から前記化学量論
組成に換算し、算出する。原料中の各金属の比率は化学
量論組成におけるそれぞれの比率と同じとすることが好
ましいが、異なっていてもよく、その場合には、少ない
比率で含有される金属を基準にして化学量論組成に換算
する。
【００１５】本発明の誘電体材料は、Ｍｎを含むことが
好ましい。Ｍｎの含有量は、ＭｎＯ2 に換算したとき
に、タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）とＢｉ2 Ｍｇ
Ｎｂ2Ｏ9 ビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 換算）との合計１００重量部に対し好まし
くは０．１〜１．０重量部、より好ましくは０．３〜
０．５重量部である。Ｍｎの含有量が少なすぎると絶縁
抵抗が低くなってしまい、多すぎるとτ・εs が大きく
プラス側に傾く他、Ｑ値が低くなってしまう。
好ましい。Ｍｎの含有量は、ＭｎＯ2 に換算したとき
に、タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）とＢｉ2 Ｍｇ
Ｎｂ2Ｏ9 ビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 換算）との合計１００重量部に対し好まし
くは０．１〜１．０重量部、より好ましくは０．３〜
０．５重量部である。Ｍｎの含有量が少なすぎると絶縁
抵抗が低くなってしまい、多すぎるとτ・εs が大きく
プラス側に傾く他、Ｑ値が低くなってしまう。
【００１６】本発明の誘電体材料の混晶構造は、Ｘ線回
折により確認することができる。
折により確認することができる。
【００１７】本発明の誘電体材料の平均結晶粒径は、
０．７〜３．０μm 程度である。
０．７〜３．０μm 程度である。
【００１８】次に、本発明の誘電体材料の製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１９】出発原料としては、誘電体材料を構成する
金属元素の酸化物、例えばＰｂＯ、ＷＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ
3 、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 等を用いればよい。また、炭酸
塩など、熱処理後に酸化物となる化合物を用いてもよ
い。出発原料の配合比率は、各金属元素の比率が最終組
成と同じとなるように選択する。
金属元素の酸化物、例えばＰｂＯ、ＷＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ
3 、ＭｇＯ、Ｎｂ2 Ｏ5 等を用いればよい。また、炭酸
塩など、熱処理後に酸化物となる化合物を用いてもよ
い。出発原料の配合比率は、各金属元素の比率が最終組
成と同じとなるように選択する。
【００２０】出発原料の粉末の混合は、ボールミルなど
を用いて湿式で行なうことが好ましい。混合後、仮焼を
行なう。仮焼は、空気中において６５０〜８５０℃程度
の温度で１〜２時間程度行なうことが好ましい。仮焼
後、ボールミル等により粉砕する。仮焼体粉末の平均粒
子径は、０．５〜２．０μm 程度とすればよい。
を用いて湿式で行なうことが好ましい。混合後、仮焼を
行なう。仮焼は、空気中において６５０〜８５０℃程度
の温度で１〜２時間程度行なうことが好ましい。仮焼
後、ボールミル等により粉砕する。仮焼体粉末の平均粒
子径は、０．５〜２．０μm 程度とすればよい。
【００２１】次に、仮焼体粉末にポリビニルアルコール
等のバインダを加えて所定形状に成形した後、焼成す
る。良好な混晶状態を得るためには、ＰｂＷＯ4 仮焼体
粉末とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 仮焼体粉末とを独立して製
造し、これらを混合して焼成することが好ましい。この
ときの混合は、ボールミルなどを用いて湿式で行なうこ
とが好ましい。Ｍｎを添加する場合には、両仮焼体粉末
を混合する際に添加することが好ましいが、少なくとも
一方の仮焼体粉末を製造する際の出発原料として添加し
てもよい。Ｍｎは、酸化物や複合酸化物として、あるい
は熱処理後に酸化物となる化合物として添加することが
好ましい。これらＭｎ化合物の平均粒子径は、０．５〜
２．０μm 程度とすればよい。焼成は空気中で行なえば
よいが、必要に応じて酸素分圧を制御した雰囲気中で焼
成してもよい。本発明では９５０℃未満の低温での焼成
が可能であり、９００℃以下で焼成することもできる。
焼成温度が低すぎると焼結が不十分となる傾向にあり、
高すぎると巨大結晶粒が生じたり、ガラス相の析出が生
じることがある。なお、焼成温度が高い場合には、Ｐｂ
ＷＯ4 中にＢｉが固溶することがある。焼成時の温度保
持時間は、通常、２時間程度とすればよい。
等のバインダを加えて所定形状に成形した後、焼成す
る。良好な混晶状態を得るためには、ＰｂＷＯ4 仮焼体
粉末とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 仮焼体粉末とを独立して製
造し、これらを混合して焼成することが好ましい。この
ときの混合は、ボールミルなどを用いて湿式で行なうこ
とが好ましい。Ｍｎを添加する場合には、両仮焼体粉末
を混合する際に添加することが好ましいが、少なくとも
一方の仮焼体粉末を製造する際の出発原料として添加し
てもよい。Ｍｎは、酸化物や複合酸化物として、あるい
は熱処理後に酸化物となる化合物として添加することが
好ましい。これらＭｎ化合物の平均粒子径は、０．５〜
２．０μm 程度とすればよい。焼成は空気中で行なえば
よいが、必要に応じて酸素分圧を制御した雰囲気中で焼
成してもよい。本発明では９５０℃未満の低温での焼成
が可能であり、９００℃以下で焼成することもできる。
焼成温度が低すぎると焼結が不十分となる傾向にあり、
高すぎると巨大結晶粒が生じたり、ガラス相の析出が生
じることがある。なお、焼成温度が高い場合には、Ｐｂ
ＷＯ4 中にＢｉが固溶することがある。焼成時の温度保
持時間は、通常、２時間程度とすればよい。
【００２２】本発明の誘電体材料を積層型セラミックコ
ンデンサに適用する場合には、上記仮焼体粉末に、有機
バインダおよび有機溶媒を含むビヒクルを加えて誘電体
層用ペーストを調製し、これと内部電極層用ペーストと
を印刷法やシート法などにより積層した後、同時に焼成
し、さらに端子電極を設けて、誘電体層と内部電極層と
が交互に積層された積層型セラミックコンデンサとす
る。内部電極層に用いる導電性材料としては、安価な低
融点金属、例えばＡｇ系、Ｎｉ系、Ａｌ系等を用いるこ
とができるが、特にＡｇ系金属が好ましい。なお、Ａｇ
系金属としては、銀の含有量が９０重量％以上のものを
用いることが好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａ
ｇ−Ｐｔ等を用いることが好ましい。なお、ＰｄやＰｔ
の添加量は多くても３重量％であり、通常は１重量％以
下とする。これらはＡｇのマイグレーションを防ぐため
に添加される。
ンデンサに適用する場合には、上記仮焼体粉末に、有機
バインダおよび有機溶媒を含むビヒクルを加えて誘電体
層用ペーストを調製し、これと内部電極層用ペーストと
を印刷法やシート法などにより積層した後、同時に焼成
し、さらに端子電極を設けて、誘電体層と内部電極層と
が交互に積層された積層型セラミックコンデンサとす
る。内部電極層に用いる導電性材料としては、安価な低
融点金属、例えばＡｇ系、Ｎｉ系、Ａｌ系等を用いるこ
とができるが、特にＡｇ系金属が好ましい。なお、Ａｇ
系金属としては、銀の含有量が９０重量％以上のものを
用いることが好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａ
ｇ−Ｐｔ等を用いることが好ましい。なお、ＰｄやＰｔ
の添加量は多くても３重量％であり、通常は１重量％以
下とする。これらはＡｇのマイグレーションを防ぐため
に添加される。
【００２３】本発明はこのような積層型セラミックコン
デンサに限らず、誘電体層と電極とを有する各種セラミ
ック部品、例えば積層型ＬＣ部品、コンデンサ部を内蔵
する多層配線基板、トリプレート線路を有する共振器等
に好適である。
デンサに限らず、誘電体層と電極とを有する各種セラミ
ック部品、例えば積層型ＬＣ部品、コンデンサ部を内蔵
する多層配線基板、トリプレート線路を有する共振器等
に好適である。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００２５】ＰｂＷＯ4 を合成するためにＰｂＯおよび
ＷＯ3 を１：１のモル比率で配合し、これをポリエチレ
ンポット中で湿式混合した後、空気中において７００〜
８００℃で２時間仮焼した。得られた仮焼体をボールミ
ルで粉砕し、平均粒子径０．５μm の仮焼体粉末とし
た。
ＷＯ3 を１：１のモル比率で配合し、これをポリエチレ
ンポット中で湿式混合した後、空気中において７００〜
８００℃で２時間仮焼した。得られた仮焼体をボールミ
ルで粉砕し、平均粒子径０．５μm の仮焼体粉末とし
た。
【００２６】次に、Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 を合成するた
めにＢｉ2 Ｏ3 、ＭｇＯおよびＮｂ2 Ｏ5 を１：１：１
のモル比率で配合し、これをポリエチレンポット中で湿
式混合した後、空気中において１０００〜１１００℃で
２時間仮焼した。得られた仮焼体をボールミルで粉砕
し、平均粒子径０．５μm の仮焼体粉末とした。
めにＢｉ2 Ｏ3 、ＭｇＯおよびＮｂ2 Ｏ5 を１：１：１
のモル比率で配合し、これをポリエチレンポット中で湿
式混合した後、空気中において１０００〜１１００℃で
２時間仮焼した。得られた仮焼体をボールミルで粉砕
し、平均粒子径０．５μm の仮焼体粉末とした。
【００２７】両仮焼体粉末と平均粒子径１．２μm のＭ
ｎＯ2 粉末とを下記表１に示す比率で混合した。表１に
おいて、ＸはＰｂＷＯ4 １００重量部に対するＢｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 の比率であり、ＹはＰｂＷＯ4 とＢｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 との合計を１００重量部としたときのＭｎ
Ｏ2 の比率である。混合は、ポリエチレンポット中で湿
式にて行なった。混合物を乾燥して粉末化した後、有機
バインダを加え、２ton/cm2 の圧力で成形して、直径１
２mm、厚さ０．６mmの円板状成形体とした。この成形体
を、表１に示す温度で空気中において２時間焼成した。
焼成の際には、密閉した匣鉢中において前記混合物の粉
末に成形体を埋め、蒸発による組成ずれを防いだ。得ら
れた焼結体の平均結晶粒径は０．８〜２μm であった。
各焼結体の両主面にＡｇを蒸着して電極とし、表１に示
す誘電体サンプルを得た。
ｎＯ2 粉末とを下記表１に示す比率で混合した。表１に
おいて、ＸはＰｂＷＯ4 １００重量部に対するＢｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 の比率であり、ＹはＰｂＷＯ4 とＢｉ2 Ｍ
ｇＮｂ2 Ｏ9 との合計を１００重量部としたときのＭｎ
Ｏ2 の比率である。混合は、ポリエチレンポット中で湿
式にて行なった。混合物を乾燥して粉末化した後、有機
バインダを加え、２ton/cm2 の圧力で成形して、直径１
２mm、厚さ０．６mmの円板状成形体とした。この成形体
を、表１に示す温度で空気中において２時間焼成した。
焼成の際には、密閉した匣鉢中において前記混合物の粉
末に成形体を埋め、蒸発による組成ずれを防いだ。得ら
れた焼結体の平均結晶粒径は０．８〜２μm であった。
各焼結体の両主面にＡｇを蒸着して電極とし、表１に示
す誘電体サンプルを得た。
【００２８】これらの誘電体サンプルについて、誘電率
（εs ）、誘電率の温度係数（τ・εs ）、Ｑ（１／ t
anδ）、Ｑ・ｆおよび絶縁抵抗（ρ）を測定した。結果
を表１に示す。εs およびＱは２０℃、１MHz における
値であり、Ｑ・ｆは（共振周波数におけるＱ）×（共振
周波数；単位GHz ）である。τ・εs は｛（８５℃、１
MHz におけるεs ）−（−２５℃、１MHz におけるε
s ）｝／（２０℃、１MHz におけるεs ）／｛８５−
（−２５）｝であるが、τ・εs のうち＃を付したもの
は、−２５℃から８５℃にかけてεs が単調に増加また
は減少しなかったサンプルであり、これについては−２
５〜８５℃におけるεs 曲線の微分係数の絶対値の最大
値を示してある。
（εs ）、誘電率の温度係数（τ・εs ）、Ｑ（１／ t
anδ）、Ｑ・ｆおよび絶縁抵抗（ρ）を測定した。結果
を表１に示す。εs およびＱは２０℃、１MHz における
値であり、Ｑ・ｆは（共振周波数におけるＱ）×（共振
周波数；単位GHz ）である。τ・εs は｛（８５℃、１
MHz におけるεs ）−（−２５℃、１MHz におけるε
s ）｝／（２０℃、１MHz におけるεs ）／｛８５−
（−２５）｝であるが、τ・εs のうち＃を付したもの
は、−２５℃から８５℃にかけてεs が単調に増加また
は減少しなかったサンプルであり、これについては−２
５〜８５℃におけるεs 曲線の微分係数の絶対値の最大
値を示してある。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示される結果から本発明の効果が明
らかである。すなわち、本発明の誘電体材料は９００℃
で焼結できる。また、εs は３０以上の高い値を示し、
ＱおよびＱ・ｆは１０００以上の高い値を示し、τ・ε
s はＪＩＳ規格のＣＨ特性（±６０ppm ／℃）を満足
し、ρは２．０×１０10Ω・cm以上の高い値を示す。
らかである。すなわち、本発明の誘電体材料は９００℃
で焼結できる。また、εs は３０以上の高い値を示し、
ＱおよびＱ・ｆは１０００以上の高い値を示し、τ・ε
s はＪＩＳ規格のＣＨ特性（±６０ppm ／℃）を満足
し、ρは２．０×１０10Ω・cm以上の高い値を示す。
【００３１】次に、サンプルNo. ４および６について、
Ｘ線回折を行なった。得られたＸ線回折チャートを図１
に示す。参考として、ＰｂＷＯ4 およびＢｉ2 ＭｇＮｂ
2 Ｏ9 それぞれのＸ線回折チャートを図１に併記する。
これらのチャートから、サンプルNo. ４および６には、
ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相とが存在してい
ることがわかる。なお、No. １を除く他のサンプルにつ
いても、同様な結果が得られた。
Ｘ線回折を行なった。得られたＸ線回折チャートを図１
に示す。参考として、ＰｂＷＯ4 およびＢｉ2 ＭｇＮｂ
2 Ｏ9 それぞれのＸ線回折チャートを図１に併記する。
これらのチャートから、サンプルNo. ４および６には、
ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相とが存在してい
ることがわかる。なお、No. １を除く他のサンプルにつ
いても、同様な結果が得られた。
【００３２】また、サンプルNo. ４の断面について、電
子線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）により元
素マッピング図を作成した。結果を図２〜図４に示す。
図２の左側はＰｂ、右側はＷであり、図３の左側はＭ
ｇ、右側はＮｂであり、図４はＢｉである。図２から、
Ｐｂプア領域とＷプア領域とが一致していることがわか
り、図３および図４から、Ｍｇリッチ領域、Ｎｂリッチ
領域およびＢｉリッチ領域が一致していることがわか
る。そして、図２と図３および図４との比較から、Ｐｂ
およびＷの濃度が低い領域と、Ｍｇ、ＮｂおよびＢｉの
濃度が高い領域とが、ほぼ一致していることがわかる。
なお、No. １を除く他のサンプルについても、同様な結
果が得られた。
子線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）により元
素マッピング図を作成した。結果を図２〜図４に示す。
図２の左側はＰｂ、右側はＷであり、図３の左側はＭ
ｇ、右側はＮｂであり、図４はＢｉである。図２から、
Ｐｂプア領域とＷプア領域とが一致していることがわか
り、図３および図４から、Ｍｇリッチ領域、Ｎｂリッチ
領域およびＢｉリッチ領域が一致していることがわか
る。そして、図２と図３および図４との比較から、Ｐｂ
およびＷの濃度が低い領域と、Ｍｇ、ＮｂおよびＢｉの
濃度が高い領域とが、ほぼ一致していることがわかる。
なお、No. １を除く他のサンプルについても、同様な結
果が得られた。
【００３３】Ｘ線回折およびＥＰＭＡから、本発明のサ
ンプルはＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相との混
晶構造であることがわかる。
ンプルはＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相との混
晶構造であることがわかる。
【図１】上から、ＰｂＷＯ4 、Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 、
表１のサンプルNo. ４、表１のサンプルNo. ６それぞれ
のＸ線回折チャートである。
表１のサンプルNo. ４、表１のサンプルNo. ６それぞれ
のＸ線回折チャートである。
【図２】結晶組織を表わす図面代用写真であって、電子
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
【図３】結晶組織を表わす図面代用写真であって、電子
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
【図４】結晶組織を表わす図面代用写真であって、電子
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）による元素
マッピング図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）１
００重量部に対しビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂ
ｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 換算）を１〜１５重量部含有するこ
とを特徴とする誘電体材料。 - 【請求項２】 ＰｂＷＯ4 相とＢｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ9 相
とを含む混晶構造を有する請求項１の誘電体材料。 - 【請求項３】 タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ4 換算）と
ビスマス系パイロクロア型化合物（Ｂｉ2 ＭｇＮｂ2 Ｏ
9 換算）との合計１００重量部に対し、ＭｎＯ2 に換算
して０．１〜１．０重量部のＭｎを含有する請求項１ま
たは２の誘電体材料。 - 【請求項４】 誘電体層と電極とを有するセラミック部
品であって、前記誘電体層が請求項１ないし３のいずれ
かの誘電体材料を含有することを特徴とするセラミック
部品。 - 【請求項５】 前記電極がＡｇを主成分として含有する
ものである請求項４のセラミック部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164266A JPH06349330A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 誘電体材料およびセラミック部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164266A JPH06349330A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 誘電体材料およびセラミック部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349330A true JPH06349330A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15789824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5164266A Withdrawn JPH06349330A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 誘電体材料およびセラミック部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349330A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112045A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dielectric material |
| JP2009107345A (ja) * | 2000-06-21 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | セラミックス膜およびその製造方法ならびに半導体装置、圧電素子およびアクチュエータ |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5164266A patent/JPH06349330A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009107345A (ja) * | 2000-06-21 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | セラミックス膜およびその製造方法ならびに半導体装置、圧電素子およびアクチュエータ |
| WO2005112045A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dielectric material |
| US7773365B2 (en) | 2004-04-30 | 2010-08-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dielectric material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |