JPH0764632B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0764632B2 JPH0764632B2 JP62156809A JP15680987A JPH0764632B2 JP H0764632 B2 JPH0764632 B2 JP H0764632B2 JP 62156809 A JP62156809 A JP 62156809A JP 15680987 A JP15680987 A JP 15680987A JP H0764632 B2 JPH0764632 B2 JP H0764632B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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1050℃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。
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においては素子の小型化、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。
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。
これに対し、空気中1100℃以下で焼成でき内部電極とし
て安価なAg系材料を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、特開昭
57−25607号公報に記載された、Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−P
b（Zn1/3Nb2/3）O3を含む誘電体磁器組成物が知られて
いる。後者については、特公昭56−46641号公報に記載
の材料などが知られている。Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−Pb
（Zn1/3Nb2/3）O3系固溶体は1000〜1080℃焼成でき、高
い誘電率が得られる。従ってこの誘電体磁器組成物とAg
系内部電極からな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、高い抵抗率が得られ
る材料が必要とされている。
て安価なAg系材料を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、特開昭
57−25607号公報に記載された、Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−P
b（Zn1/3Nb2/3）O3を含む誘電体磁器組成物が知られて
いる。後者については、特公昭56−46641号公報に記載
の材料などが知られている。Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−Pb
（Zn1/3Nb2/3）O3系固溶体は1000〜1080℃焼成でき、高
い誘電率が得られる。従ってこの誘電体磁器組成物とAg
系内部電極からな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、高い抵抗率が得られ
る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 Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−Pb（Zn1/3Nb2/3）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。
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。
本発明は、Pb（Mg1/3Nb2/3）O3−Pb（Zn1/3Nb2/3）O3系
のもつ高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、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。
のもつ高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、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 Pb1+a（Mg1/3Nb2/3）ｘ（Zn1/3Nb2/3）1-xO2+aで表され
る組成式において、 ａを0.001≦ａ≦0.15の範囲にするとともに、ｘを0.60
≦ｘ≦0.95とする。
る組成式において、 ａを0.001≦ａ≦0.15の範囲にするとともに、ｘを0.60
≦ｘ≦0.95とする。
作用 本発明の組成物においてはＡサイト成分を過剰にするこ
とにより、低酸素分圧雰囲気、1050℃以下で焼成物が得
られ、高い抵抗率を有する信頼性の高い素子がえられ
る。
とにより、低酸素分圧雰囲気、1050℃以下で焼成物が得
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,MgO,Nb2O5,ZnO,BaCO
3,SrCO3,CaCO3,MnO2,CoO,Cu2O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
を用い純水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60mm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、750℃〜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6wt％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厚さ約1mmの円板状に成形した。成形物は空気
中で700℃まで昇温し１時間保持しポリビニルアルコー
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（Po
2）が1.0x10-9atmになるよう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。
3,SrCO3,CaCO3,MnO2,CoO,Cu2O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
を用い純水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60mm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、750℃〜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6wt％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厚さ約1mmの円板状に成形した。成形物は空気
中で700℃まで昇温し１時間保持しポリビニルアルコー
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（Po
2）が1.0x10-9atmになるよう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。
焼成した円板の両面にCr−Auを蒸着し、誘電率、tanδ
を1kHz、1V/mmの電界下で測定した。また抵抗率は1kV/m
mの電圧を印加後１分値から求めた。
を1kHz、1V/mmの電界下で測定した。また抵抗率は1kV/m
m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、表２および表３に、本発明の組成範囲および周辺
組成の成分（a,x,はPb1+a（Mg1/3Nb2/3）ｘ（Zn1/3Nb
2/3）1-xO2+a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、tanδ、抵抗率、を
示した。
組成の成分（a,x,はPb1+a（Mg1/3Nb2/3）ｘ（Zn1/3Nb
2/3）1-xO2+a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、tanδ、抵抗率、を
示した。
発明範囲外の組成物では、ａが1.001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、1.15
0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。特許請求の
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Po
2;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。
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、1.15
0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。特許請求の
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Po
2;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。
発明の効果 本発明によれば、低酸素分圧雰囲気1050℃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
抵抗率の高い焼成体が得られ、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
組成物を得ることができる。
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
抵抗率の高い焼成体が得られ、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
組成物を得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】Pb1+a（Mg1/3Nb2/3）ｘ（Zn1/3Nb2/3）1-x
O2+aで表される組成式において、 ａは0.001≦ａ≦0.15の範囲にあり、かつｘは0.60≦ｘ
≦0.95の範囲にある誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】Ba,Sr,Caよりなる群から選ばれた一つ以上
の元素により、Pbを15mol％以下置換したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】MnO2,CoO,Cu2Oよりなる群から選ばれた一
つ以上の酸化物を0.4wt％以下添加したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の誘電体磁器
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156809A JPH0764632B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156809A JPH0764632B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643044A JPS643044A (en) | 1989-01-06 |
| JPH013044A JPH013044A (ja) | 1989-01-06 |
| JPH0764632B2 true JPH0764632B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=15635800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62156809A Expired - Fee Related JPH0764632B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764632B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9555803B2 (en) | 2002-05-03 | 2017-01-31 | Magna Electronics Inc. | Driver assistance system for vehicle |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018085A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Toshiba Corp | デジタルテレビジヨン受像機 |
| JPS61251563A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | マルコン電子株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP62156809A patent/JPH0764632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018085A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Toshiba Corp | デジタルテレビジヨン受像機 |
| JPS61251563A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | マルコン電子株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9555803B2 (en) | 2002-05-03 | 2017-01-31 | Magna Electronics Inc. | Driver assistance system for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643044A (en) | 1989-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |