JPH07110782B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH07110782B2 JPH07110782B2 JP60247434A JP24743485A JPH07110782B2 JP H07110782 B2 JPH07110782 B2 JP H07110782B2 JP 60247434 A JP60247434 A JP 60247434A JP 24743485 A JP24743485 A JP 24743485A JP H07110782 B2 JPH07110782 B2 JP H07110782B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fired
- partial pressure
- oxygen partial
- composition
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- 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 本発明は焼成温度が1100℃以下で焼成される高誘電率系
誘電体磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成
でき高い抵抗率の得られる組成物に関する。
誘電体磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気で焼成
でき高い抵抗率の得られる組成物に関する。
従来の技術 近年セラミックコンデンサは素子の小型化、大容量化へ
の要求から積層型セラミックコンデンサが急速に普及し
つつある。積層型セラミックコンデンサは内部電極とセ
ラミックを一体焼成する工程によって通常製造される。
従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材料にはチ
タン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、焼成温度
が1300℃程度と高いため、内部電極材料としてはPt,Pd
などの高価な金属を用いる必要があった。
の要求から積層型セラミックコンデンサが急速に普及し
つつある。積層型セラミックコンデンサは内部電極とセ
ラミックを一体焼成する工程によって通常製造される。
従来より高誘電率系のセラミックコンデンサ材料にはチ
タン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、焼成温度
が1300℃程度と高いため、内部電極材料としてはPt,Pd
などの高価な金属を用いる必要があった。
これに対し空気中1150℃程度で焼成でき内部電極として
Pdに安価なAg系材料を一部混ぜて用いることができる鉛
複合ペロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼
成できNiなどの卑金属材料を内部電極として使用できる
チタン酸バリウム系材料が開発されている。前者につい
ては本発明と類似の系では特開昭58−49661号公報記載
の材料などが知られており、後者については特公昭56−
46641号公報記載の材料などが知られている。
Pdに安価なAg系材料を一部混ぜて用いることができる鉛
複合ペロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼
成できNiなどの卑金属材料を内部電極として使用できる
チタン酸バリウム系材料が開発されている。前者につい
ては本発明と類似の系では特開昭58−49661号公報記載
の材料などが知られており、後者については特公昭56−
46641号公報記載の材料などが知られている。
PdTiO3−Pb（Ni1/3Nb2/3）O3系固溶体は比較的低温で焼
成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン酸バリウ
ム系材料に比べ高い誘電率が得られる。このため本誘電
体磁器組成物とPd−Ag系内部電極からなることを特徴と
する積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト
化が図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電
極材料の低コスト化が図れるCuなどの卑金属を内部電極
として用いることが求められており、このため、同時焼
成したときCuなどの金属が酸化しないような低酸素分圧
雰囲気で焼成でき誘電体磁器の抵抗率が低下しない材料
が必要とされている。
成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン酸バリウ
ム系材料に比べ高い誘電率が得られる。このため本誘電
体磁器組成物とPd−Ag系内部電極からなることを特徴と
する積層コンデンサは素子の大容量、小型化、低コスト
化が図れる利点を有している。しかし近年さらに内部電
極材料の低コスト化が図れるCuなどの卑金属を内部電極
として用いることが求められており、このため、同時焼
成したときCuなどの金属が酸化しないような低酸素分圧
雰囲気で焼成でき誘電体磁器の抵抗率が低下しない材料
が必要とされている。
発明が解決しようとする問題点 PbTiO3−Pb（Ni1/3Nb2/3）O3系固溶体は低酸素分圧雰囲
気で焼成するとチ密に焼結せず、また抵抗率が小さくな
る傾向がある。また焼成温度がやや高くCuを内部電極と
したとき焼成温度がCuの融点にこえてしまい層状の内部
電極が構成されず島状に構成され積層コンデンサ素子と
した場合容量が低下するなどの問題点があった。
気で焼成するとチ密に焼結せず、また抵抗率が小さくな
る傾向がある。また焼成温度がやや高くCuを内部電極と
したとき焼成温度がCuの融点にこえてしまい層状の内部
電極が構成されず島状に構成され積層コンデンサ素子と
した場合容量が低下するなどの問題点があった。
本発明ではかかる問題点に鑑みPbTiO3−Pb（Ni1/3N
b2/3）O3系のもつ高い誘電率をそこなわず、焼成温度を
Cuの融点より低下させ、さらに低酸素分圧雰囲気で焼成
したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供すること
を目的としている。
b2/3）O3系のもつ高い誘電率をそこなわず、焼成温度を
Cuの融点より低下させ、さらに低酸素分圧雰囲気で焼成
したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供すること
を目的としている。
問題点を解決するための手段 （PbaMeb）（Ni1/3Nb2/3）xTiyO2+a+bで表される磁器組
成物（ただし、MeはCa,Sr,Baからなる群から選ばれた少
なくとも一種を表し、ｘ＋ｙ＝1.00）であって0.001≦
ｂ≦0.225,1.010≦ａ＋ｂ≦1.250,0.450≦ｘ≦0.770の
範囲にある。
成物（ただし、MeはCa,Sr,Baからなる群から選ばれた少
なくとも一種を表し、ｘ＋ｙ＝1.00）であって0.001≦
ｂ≦0.225,1.010≦ａ＋ｂ≦1.250,0.450≦ｘ≦0.770の
範囲にある。
作用 本発明の範囲の組成物においては、低酸素分圧雰囲気、
1100℃以下の焼成温度でチ密な焼成物が得られ、高い抵
抗率を有する信頼性の高い素子がえられる。
1100℃以下の焼成温度でチ密な焼成物が得られ、高い抵
抗率を有する信頼性の高い素子がえられる。
実施例 出発原料には化学的に高純度なPbO,NiO,Nb2O5,TiO2,CaC
O3,SrCO3,BaCO3を用いた。これらを純度補正をおこなっ
たうえで所定量を秤量し、メノウ製玉石を用い純粋を溶
媒としボールミルで17時間湿式混合した。これを吸引ろ
過して水分の大半を分離した後乾燥し、その後ライカイ
機で充分解砕した後粉体量の5wt％の水分を加え、直径6
0mm高さ約50mmの円柱状に成形圧力500kg/cm2で成形し
た。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし、75
0℃〜880℃で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳
鉢で粗砕し、さらにメノウ製玉石を用い純水を溶媒とし
てボールミルで17時間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の
大半を分離した後乾燥した。以上の仮焼，粉砕，乾燥を
数回くりかえした後この粉末にポリビニルアルコール6w
t％水溶液を粉体量の6wt％加え、32メッシュふるいを通
して造粒し、成形圧力1000kg/cm2で直径13mm高さ約5mm
の円柱状に成形した。成形物は空気中で700℃まで昇温
し１時間保持しポリビルアルコール分をバーンアウトし
た。これを上述の仮焼粉を体積の1/3程度敷きつめた上
に200メッシュZrO2粉を約1mm敷いたマグネシヤ磁器容器
に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入
し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちN2−H2
混合ガスで置換し、酸素分圧（Po2）が1.0x1.0-8atmに
なるようにN2とH2ガスの混合比を調節しながら混合ガス
を流し所定温度まで400℃/hrで昇温し２時間保持後400
℃/hrで降温した。炉心管内のPo2は挿入した安定化ジル
コニア酸素センサーにより測定した。
O3,SrCO3,BaCO3を用いた。これらを純度補正をおこなっ
たうえで所定量を秤量し、メノウ製玉石を用い純粋を溶
媒としボールミルで17時間湿式混合した。これを吸引ろ
過して水分の大半を分離した後乾燥し、その後ライカイ
機で充分解砕した後粉体量の5wt％の水分を加え、直径6
0mm高さ約50mmの円柱状に成形圧力500kg/cm2で成形し
た。これをアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし、75
0℃〜880℃で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳
鉢で粗砕し、さらにメノウ製玉石を用い純水を溶媒とし
てボールミルで17時間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の
大半を分離した後乾燥した。以上の仮焼，粉砕，乾燥を
数回くりかえした後この粉末にポリビニルアルコール6w
t％水溶液を粉体量の6wt％加え、32メッシュふるいを通
して造粒し、成形圧力1000kg/cm2で直径13mm高さ約5mm
の円柱状に成形した。成形物は空気中で700℃まで昇温
し１時間保持しポリビルアルコール分をバーンアウトし
た。これを上述の仮焼粉を体積の1/3程度敷きつめた上
に200メッシュZrO2粉を約1mm敷いたマグネシヤ磁器容器
に移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入
し、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちN2−H2
混合ガスで置換し、酸素分圧（Po2）が1.0x1.0-8atmに
なるようにN2とH2ガスの混合比を調節しながら混合ガス
を流し所定温度まで400℃/hrで昇温し２時間保持後400
℃/hrで降温した。炉心管内のPo2は挿入した安定化ジル
コニア酸素センサーにより測定した。
焼成物は厚さ1mmの円板状に切断し、両面にCr−Auを蒸
着し、誘電率、tanδを1kHz1V/mmの電界下で測定した。
また抵抗率は1kV/mmの電圧を印加後１分値から求めた。
着し、誘電率、tanδを1kHz1V/mmの電界下で測定した。
また抵抗率は1kV/mmの電圧を印加後１分値から求めた。
なお焼成温度は焼成物の密度がもっとも大きくなる温度
とした。
とした。
表１に本発明の組成範囲および周辺組成の成分［a.b,x.
yは（PbaMeb）（Ni1/3Nb2/3）xTiyO2+a+bと表したとき
の値］、低酸素分圧雰囲気で焼成したときの焼成温度、
誘電率、誘電率の温度変化率（20℃に対する）、tan
δ、抵抗率を示した。
yは（PbaMeb）（Ni1/3Nb2/3）xTiyO2+a+bと表したとき
の値］、低酸素分圧雰囲気で焼成したときの焼成温度、
誘電率、誘電率の温度変化率（20℃に対する）、tan
δ、抵抗率を示した。
本発明の範囲外の組成物では、ａ＋ｂが1.010より小さ
いと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得
られない、もしくは抵抗率が低くなる難点を有してお
り、1.250より大きくなると誘電率および抵抗率が低下
する難点を有する。またｂが0.225より大きいと誘電率
が低下する。ｘが限定の範囲外の組成物はキュリー点が
室温から大きくはずれ誘電率が低くなる、もしくは誘電
率の温度変化率が大きなる難点を有している。本発明の
範囲内の組成物では前記の問題がいずれも克服されてい
る。
いと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物が得
られない、もしくは抵抗率が低くなる難点を有してお
り、1.250より大きくなると誘電率および抵抗率が低下
する難点を有する。またｂが0.225より大きいと誘電率
が低下する。ｘが限定の範囲外の組成物はキュリー点が
室温から大きくはずれ誘電率が低くなる、もしくは誘電
率の温度変化率が大きなる難点を有している。本発明の
範囲内の組成物では前記の問題がいずれも克服されてい
る。
なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲気Po2;1.
0x10-8atmは焼成温度における銅の平衡酸素分圧より低
く金属はほとんど酸化しないと考えられる。
0x10-8atmは焼成温度における銅の平衡酸素分圧より低
く金属はほとんど酸化しないと考えられる。
発明の効果 以上述べたように本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気
1100℃以下の焼成で積層コンデンサ素子として高信頼性
を得るためのチ密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部
電極としてCuなどの卑金属材料を用いることが可能にな
る優れた誘電体磁器組成物である。
1100℃以下の焼成で積層コンデンサ素子として高信頼性
を得るためのチ密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部
電極としてCuなどの卑金属材料を用いることが可能にな
る優れた誘電体磁器組成物である。
Claims (1)
- 【請求項１】（PbaMeb）（Ni1/3Nb2/3）xTiyO2+a+bで表
わされ、MeはCa,Sr,Baからなる群から選ばれた少なくと
も一種であり、 x＋ｙ＝1.00 0.001≦ ｂ ≦0.225 1.010≦ ａ＋ｂ ≦1.250 0.450≦ ｘ ≦0.770 の範囲にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247434A JPH07110782B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247434A JPH07110782B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105953A JPS62105953A (ja) | 1987-05-16 |
| JPH07110782B2 true JPH07110782B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=17163381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60247434A Expired - Lifetime JPH07110782B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110782B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653870A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Jet flux nozzle device |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP60247434A patent/JPH07110782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62105953A (ja) | 1987-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0712973B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH07110782B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0829980B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0329017B2 (ja) | ||
| JPH0324426B2 (ja) | ||
| JPH0712974B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676250B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0329019B2 (ja) | ||
| JPH0324427B2 (ja) | ||
| JPH05262556A (ja) | 誘電体磁器の製造方法 | |
| JPH0764632B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0821262B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0644408B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0712972B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676246B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676248B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676247B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0676249B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH013044A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0712975B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0329018B2 (ja) | ||
| JPH0638321B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62105954A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS63116308A (ja) | 誘電体磁気組成物 | |
| JPH0821260B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 |