JPH0824006B2 - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents
非還元性誘電体磁器組成物Info
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- JPH0824006B2 JPH0824006B2 JP62056206A JP5620687A JPH0824006B2 JP H0824006 B2 JPH0824006 B2 JP H0824006B2 JP 62056206 A JP62056206 A JP 62056206A JP 5620687 A JP5620687 A JP 5620687A JP H0824006 B2 JPH0824006 B2 JP H0824006B2
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- Japan
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- weight
- parts
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- dielectric
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- 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〉 この発明は酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気中
1360℃以下の温度で焼成しても還元されることなく、静
電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃以下と小さく、
誘電率が200以上で、誘電体損失が0.2％以下であり、20
℃におけり比抵抗が１×1012Ωcmより大きい非還元性誘
電体磁器組成物に関するものである。
1360℃以下の温度で焼成しても還元されることなく、静
電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃以下と小さく、
誘電率が200以上で、誘電体損失が0.2％以下であり、20
℃におけり比抵抗が１×1012Ωcmより大きい非還元性誘
電体磁器組成物に関するものである。
〈従来の技術およびその問題点〉 積層セラミックコンデンサーの一般的な製法において
は、ドクターブレード法等の方法によって得られたグリ
ーンシートと呼ばれる焼成前のセラミックシート上に内
部電極とする導体金属粉末ペーストを印刷塗布し、これ
を複数枚交互に積層し、圧着したものを焼成する工程が
とられている。
は、ドクターブレード法等の方法によって得られたグリ
ーンシートと呼ばれる焼成前のセラミックシート上に内
部電極とする導体金属粉末ペーストを印刷塗布し、これ
を複数枚交互に積層し、圧着したものを焼成する工程が
とられている。
従来の誘導体セラミック材料は、中性または還元性の
低い酸素分圧下で焼成すると還元され、半導体化するこ
とが知られている。
低い酸素分圧下で焼成すると還元され、半導体化するこ
とが知られている。
従って、誘電体セラミックと同時に焼成される積層コ
ンデンサーの内部電極金属としては、誘電体セラミック
の焼結する温度で溶融せず、かつセラミックが半導体化
しない高い酸素分圧下での焼成において酸化されない金
属でなければならず、このため白金あるいはパラジウム
などの高価な貴金属を使用する必要があり、小型大容量
化、低価格化に対する障害となっていた。
ンデンサーの内部電極金属としては、誘電体セラミック
の焼結する温度で溶融せず、かつセラミックが半導体化
しない高い酸素分圧下での焼成において酸化されない金
属でなければならず、このため白金あるいはパラジウム
などの高価な貴金属を使用する必要があり、小型大容量
化、低価格化に対する障害となっていた。
以上のことから、積層セラミックコンデンサーの低価
格小型大容量化のために、内部電極を高価な貴金属から
安価な卑金属にすることが望まれていたが、卑金属例え
ばNiを内部電極として用いるためには、Niが酸化あるい
は溶融しない酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
中、1360℃以下の温度で焼成されても半導体化せず、コ
ンデンサー用誘電体として充分な高い比抵抗とすぐれた
誘電特性を有するセラミック誘電体材料が必要とされて
いた。
格小型大容量化のために、内部電極を高価な貴金属から
安価な卑金属にすることが望まれていたが、卑金属例え
ばNiを内部電極として用いるためには、Niが酸化あるい
は溶融しない酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
中、1360℃以下の温度で焼成されても半導体化せず、コ
ンデンサー用誘電体として充分な高い比抵抗とすぐれた
誘電特性を有するセラミック誘電体材料が必要とされて
いた。
〈発明の目的〉 この発明は積層セラミックコンデンサーの内部電極に
Ni、Fe、Crあるいはこれらの合金等の安価な卑金属を使
用することを可能ならしめ、安価な小型大容量の積層セ
ラミックコンデンサーを供給するために、酸素分圧の低
い中性または還元性雰囲気中の1360℃以下の温度で焼成
しても還元されることなく、静電容量の温度係数の絶対
値が1000ppm/℃以下と小さく、誘電率が200以上で、誘
電体損失が0.2％以下であり、20℃における比抵抗が１
×1012Ωcmより大きい非還元性誘電体磁器組成物を提供
することを目的とするものである。
Ni、Fe、Crあるいはこれらの合金等の安価な卑金属を使
用することを可能ならしめ、安価な小型大容量の積層セ
ラミックコンデンサーを供給するために、酸素分圧の低
い中性または還元性雰囲気中の1360℃以下の温度で焼成
しても還元されることなく、静電容量の温度係数の絶対
値が1000ppm/℃以下と小さく、誘電率が200以上で、誘
電体損失が0.2％以下であり、20℃における比抵抗が１
×1012Ωcmより大きい非還元性誘電体磁器組成物を提供
することを目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記した問題点を解消するためになされた
ものであって、その要旨とするところは組成式（Sr1-xC
ax）ｍ（Ti1-yZry）O3で表わされる物質を主成分とする
誘電体磁器組成物において、上式のｘ、ｙおよびｍがモ
ル比率でそれぞれ0.30≦ｘ≦0.50、0.03≦ｙ≦0.20、0.
95≦ｍ≦1.08の範囲にあり、かつ主成分を100重量部と
したとき、副成分としてMnをMnO2に換算して0.01〜2.00
重量部、SiO2を0.10〜4.00重量部、さらにMgOを0.01〜
1.00重量部含有することを特徴とする非還元性誘電体磁
器組成物を提供するものである。
ものであって、その要旨とするところは組成式（Sr1-xC
ax）ｍ（Ti1-yZry）O3で表わされる物質を主成分とする
誘電体磁器組成物において、上式のｘ、ｙおよびｍがモ
ル比率でそれぞれ0.30≦ｘ≦0.50、0.03≦ｙ≦0.20、0.
95≦ｍ≦1.08の範囲にあり、かつ主成分を100重量部と
したとき、副成分としてMnをMnO2に換算して0.01〜2.00
重量部、SiO2を0.10〜4.00重量部、さらにMgOを0.01〜
1.00重量部含有することを特徴とする非還元性誘電体磁
器組成物を提供するものである。
〈組成範囲の限定理由〉 この発明の組成式（Sr1-xCax）ｍ（Ti1-yZry）O3で表
わされる誘電体磁器組成物において、上式のｘ、ｙおよ
びｍをモル比率にて0.30≦ｘ≦0.50、0.03≦ｙ≦0.20、
0.95≦ｍ≦1.08と限定する理由について説明する。
わされる誘電体磁器組成物において、上式のｘ、ｙおよ
びｍをモル比率にて0.30≦ｘ≦0.50、0.03≦ｙ≦0.20、
0.95≦ｍ≦1.08と限定する理由について説明する。
係数ｘを0.30≦ｘ≦0.50の範囲とするのは、0.30より
小さいか、または0.50より大きいと、焼成温度が1360℃
を越え、また静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃
より大きくなり好ましくない。
小さいか、または0.50より大きいと、焼成温度が1360℃
を越え、また静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃
より大きくなり好ましくない。
係数ｙを0.03≦ｙ≦0.20の範囲とするのは、0.03より
小さいと誘電体損失（tanδ）が0.2％より大きくなり、
かつ25℃および85℃の比抵抗が１×1012Ωcmより低くな
って好ましくなく、また0.20より大きい時は焼成温度が
1360℃を越え、静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/
℃より大きくなって好ましくないためである。
小さいと誘電体損失（tanδ）が0.2％より大きくなり、
かつ25℃および85℃の比抵抗が１×1012Ωcmより低くな
って好ましくなく、また0.20より大きい時は焼成温度が
1360℃を越え、静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/
℃より大きくなって好ましくないためである。
さらに係数ｍについては、その値が0.96より小さい時
は25℃および85℃での比抵抗が１×1012Ωcmより低くな
り、かつtanδが0.2％より大きくなって好ましくなく、
また1.08より大きいときは、焼成温度が1360℃より高く
なり、かつ静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃よ
り大きくなって好ましくない。
は25℃および85℃での比抵抗が１×1012Ωcmより低くな
り、かつtanδが0.2％より大きくなって好ましくなく、
また1.08より大きいときは、焼成温度が1360℃より高く
なり、かつ静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃よ
り大きくなって好ましくない。
次に副成分添加量の範囲限定理由についてのべると、
主成分を100重量部としたとき、MnO2の添加量が0.01重
量部より少ないと、焼成温度が1360℃を越え、かつtan
δが0.2％より大きくなり、25℃および85℃での比抵抗
も１×1012Ωcmより低くなって好ましくなく、また2.00
重量部より多い時は静電容量の温度係数の絶対値が1000
ppm/℃より大きくなり、かつtanδが0.2％より大きくな
るとともに、25℃および85℃での比抵抗も１×1012Ωcm
より低くなって好ましくない。
主成分を100重量部としたとき、MnO2の添加量が0.01重
量部より少ないと、焼成温度が1360℃を越え、かつtan
δが0.2％より大きくなり、25℃および85℃での比抵抗
も１×1012Ωcmより低くなって好ましくなく、また2.00
重量部より多い時は静電容量の温度係数の絶対値が1000
ppm/℃より大きくなり、かつtanδが0.2％より大きくな
るとともに、25℃および85℃での比抵抗も１×1012Ωcm
より低くなって好ましくない。
SiO2の添加量については、0.10重量部より少ないと焼
成温度が1360℃を越え、かつ静電容量の温度係数の絶対
値が1000ppm/℃より大きくなって好ましくなく、また、
4.00重量部より多い時は誘電率が200より小さなり、か
つtanδが0.2％より大きくなって好ましくない。
成温度が1360℃を越え、かつ静電容量の温度係数の絶対
値が1000ppm/℃より大きくなって好ましくなく、また、
4.00重量部より多い時は誘電率が200より小さなり、か
つtanδが0.2％より大きくなって好ましくない。
MgOの添付量は0.01重量部より少ないと85℃での比抵
抗が１×1012Ωcmより低くなり、また1.00重量部より多
いときは静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃より
大きくなって好ましくない。
抗が１×1012Ωcmより低くなり、また1.00重量部より多
いときは静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃より
大きくなって好ましくない。
〈実施例〉 以下、この発明を実施例により詳細に説明する。
出発原料として工業用のSrCO3、CaCO3、ZrO2、TiO2、
MnO2、SiO2、MgOを用い、組成式（Sr1-xCax）ｍ（Ti1-y
Zry）O3＋MnO2＋SiO2＋MgOにおいて、夫々第１表に示す
配合比になるように配合した。
MnO2、SiO2、MgOを用い、組成式（Sr1-xCax）ｍ（Ti1-y
Zry）O3＋MnO2＋SiO2＋MgOにおいて、夫々第１表に示す
配合比になるように配合した。
次に、これら配合原料をボールミルにて湿式混合し、
粉砕したのち、蒸発乾燥させ、1150℃で２時間自然雰囲
気中で仮焼した。
粉砕したのち、蒸発乾燥させ、1150℃で２時間自然雰囲
気中で仮焼した。
次いで仮焼した原料に結合材として酢酸ビニル系バイ
ンダーを５重量部加え、ボールミルによって湿式混合
し、さらに蒸発乾燥、整粒の工程を経て、得られた粉末
原料を2.5ton/cm2の圧力にて直径10mm、厚さ1.2mmの円
板状に成形した。
ンダーを５重量部加え、ボールミルによって湿式混合
し、さらに蒸発乾燥、整粒の工程を経て、得られた粉末
原料を2.5ton/cm2の圧力にて直径10mm、厚さ1.2mmの円
板状に成形した。
次にこの円板をジルコニア粉末を敷粉としたアルミナ
質匣に入れ、自然雰囲気中500℃、２時間で酢酸ビニル
系バインダーを燃焼させたのち、体積比率でH2/N2＝3/1
00の還元ガス雰囲気中において、1240〜1360℃で２時間
焼成した。
質匣に入れ、自然雰囲気中500℃、２時間で酢酸ビニル
系バインダーを燃焼させたのち、体積比率でH2/N2＝3/1
00の還元ガス雰囲気中において、1240〜1360℃で２時間
焼成した。
焼結した磁器の両面にIn−Ga合金を塗布し、誘電率
（ε）および誘電体損失（tanδ）を1KHz、1Vrms、20℃
の条件で測定した。
（ε）および誘電体損失（tanδ）を1KHz、1Vrms、20℃
の条件で測定した。
なお、静電容量の温度係数は20℃での静電容量を基準
とし、これと85℃での静電容量とから次式にて算出し
た。
とし、これと85℃での静電容量とから次式にて算出し
た。
また、比抵抗（ρ）は20℃および85℃において500Vの
直流電圧を印加した時に流れる電流値より求めた。その
結果は第２表に示した。
直流電圧を印加した時に流れる電流値より求めた。その
結果は第２表に示した。
なお、表中＊印の試料番号のものは、この発明の請求
範囲外のものである。
範囲外のものである。
〈発明の効果〉 上表からこの発明の非還元性誘電体磁器組成物におい
ては、還元雰囲気中1360℃以下で焼結し、温度に対する
静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃以下と小さ
く、誘電率が200以上で誘電体損失が0.2％以下であり、
20℃における比抵抗が１×1012Ωcm以上の特性が得られ
ることが認められた。
ては、還元雰囲気中1360℃以下で焼結し、温度に対する
静電容量の温度係数の絶対値が1000ppm/℃以下と小さ
く、誘電率が200以上で誘電体損失が0.2％以下であり、
20℃における比抵抗が１×1012Ωcm以上の特性が得られ
ることが認められた。
このような誘電体磁器組成物を積層セラミックコンデ
ンサー用材料として用いることにより、従来の高価な貴
金属に比べて安価なNi、Fe、Cr等の卑金属を内部電極と
することが可能になり、積層セラミックコンデンサーの
大容量化に伴う電極コストの増大を解消することがで
き、低価格な積層セラミックコンデンサーを供給するこ
とができるのである。
ンサー用材料として用いることにより、従来の高価な貴
金属に比べて安価なNi、Fe、Cr等の卑金属を内部電極と
することが可能になり、積層セラミックコンデンサーの
大容量化に伴う電極コストの増大を解消することがで
き、低価格な積層セラミックコンデンサーを供給するこ
とができるのである。
なお、実施例において焼成雰囲気はN2−H2からなる還
元性雰囲気を用いたが、Ar、CO、CO2、H2、N2およびこ
れらの混合雰囲気ガスを用いてもよいことはいうまでも
ない。
元性雰囲気を用いたが、Ar、CO、CO2、H2、N2およびこ
れらの混合雰囲気ガスを用いてもよいことはいうまでも
ない。
Claims (1)
- 【請求項１】組成式（Sr1-xCax）ｍ（Ti1-yZry）O3で表
わされる物質を主成分とする誘電体磁器組成物におい
て、上式のｘ、ｙおよびｍが夫々モル比率にて 0.30≦ｘ≦0.50 0.03≦ｙ≦0.20 0.95≦ｍ≦1.08 の範囲にあり、かつ主成分を100重量部としたとき、副
成分としてMnをMnO2に換算して0.01〜2.00重量部、SiO2
を0.10〜4.00重量部、さらにMgOを0.01〜1.00重量部含
有することを特徴とする非還元性誘電体磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056206A JPH0824006B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
| US07/169,393 US4859641A (en) | 1987-03-11 | 1988-03-09 | Nonreducible dielectric ceramic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056206A JPH0824006B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224106A JPS63224106A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH0824006B2 true JPH0824006B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13020640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056206A Expired - Lifetime JPH0824006B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824006B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6933256B2 (en) | 2000-02-09 | 2005-08-23 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3346293B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2002-11-18 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| US6572793B2 (en) | 2000-03-30 | 2003-06-03 | Tdk Corporation | Method of producing ceramic composition and method of producing electronic device |
| US6645895B2 (en) | 2000-03-30 | 2003-11-11 | Tdk Corporation | Method of producing ceramic composition and method of producing electronic device |
| JP4506084B2 (ja) | 2002-04-16 | 2010-07-21 | 株式会社村田製作所 | 非還元性誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62056206A patent/JPH0824006B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6933256B2 (en) | 2000-02-09 | 2005-08-23 | Tdk Corporation | Dielectric ceramic composition, electronic device, and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224106A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |