JPH0821262B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH0821262B2 JPH0821262B2 JP62164529A JP16452987A JPH0821262B2 JP H0821262 B2 JPH0821262 B2 JP H0821262B2 JP 62164529 A JP62164529 A JP 62164529A JP 16452987 A JP16452987 A JP 16452987A JP H0821262 B2 JPH0821262 B2 JP H0821262B2
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- dielectric
- fired
- partial pressure
- oxygen partial
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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。
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。
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。
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−Pb
(Zn1/3Nb2/3)O3を含む誘電体磁器組成物が知られてい
る。また、発明者らは、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb
2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2)O3系の磁器組成物を特願昭60-22
2243において提案している。後者については特公昭56-4
6641号公報に記載の材料などが知られている。Pb(Mg1/3
Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2)O3系固溶
体は920〜1080℃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
きの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。
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−Pb
(Zn1/3Nb2/3)O3を含む誘電体磁器組成物が知られてい
る。また、発明者らは、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb
2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2)O3系の磁器組成物を特願昭60-22
2243において提案している。後者については特公昭56-4
6641号公報に記載の材料などが知られている。Pb(Mg1/3
Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb2/3)O3−Pb(Ni1/2W1/2)O3系固溶
体は920〜1080℃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
きの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−Pb(Ni
1/2W1/2)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。
1/2W1/2)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。
本発明は、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb(Zn1/3Nb2/3)O3−Pb
(Ni1/2W1/2)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。
(Ni1/2W1/2)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。
問題点を解決するための手段 Pb1+a(Mg1/3Nb2/3)x(Zn1/3Nb2/3)y(Zn1/2W1/2)zO2+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。
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。
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。
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。
実施例 出発原料には化学的に高純度なPbO,MgO,Nb2O5,ZnO,NiO,
BaCO3,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てボールミルで、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5w
t％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1.0x10-8atm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。
BaCO3,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てボールミルで、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5w
t％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1.0x10-8atm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。
度とした。
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,y,zは、組成をPb1+a(Mg1/3Nb2/3)
x(Zn1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO2+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。
辺組成の成分（a,x,y,zは、組成をPb1+a(Mg1/3Nb2/3)
x(Zn1/3Nb2/3)y(Ni1/2W1/2)zO2+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、ｙ、ｚ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。
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、ｙ、ｚ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中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。
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
器組成物を得ることができる。
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
器組成物を得ることができる。
図は本発明の誘電体磁器組成物の組成範囲を示す組成図
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−121959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−49504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−37804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−83100（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−51157（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】Pb1+a(Mg1/3Nb2/3)x(Zn1/3Nb2/3)y(Ni1/2W
1/2)zO2+a で表される組成式（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）におい
て、ａは0.001≦ａ≦0.15の範囲にあり、この範囲内の
各ａの値に対し、 Pba(Mg1/3Nb2/3)O2+a、 Pba(Zn1/3Nb2/3)O2+a、 Pba(Ni1/2W1/2)O2+a、 を頂点とする三角座標において、下記組成点A,B,C,Dを
頂点とする四角形の領域内の組成物からなることを特徴
とする誘電体磁器組成物。 A;x＝0.85 y＝0.14 z＝0.01 B;x＝0.50 y＝0.49 z＝0.01 C;x＝0.01 y＝0.94 z＝0.05 D;x＝0.01 y＝0.65 z＝0.34 - 【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 |
|---|---|---|---|
| JP62164529A JPH0821262B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62164529A JPH0821262B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6410506A JPS6410506A (en) | 1989-01-13 |
| JPH0821262B2 true JPH0821262B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15794898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62164529A Expired - Lifetime JPH0821262B2 (ja) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821262B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336290A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Kotsuzai Hanbai Kyodo Kumiai | アスファルト合材の製造方法及び製造装置 |
-
1987
- 1987-07-01 JP JP62164529A patent/JPH0821262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410506A (en) | 1989-01-13 |
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