JPH0912364A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶粒径が均一微細で、誘電体磁器密度の大
きい誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 一般式ｘ［（ＢａＯ）_1-m（ＭｇＯ）_m］
・ｙ［（ＴｉＯ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ₃で表さ
れ、この一般式中ＲはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ば
れる一種以上の希土類元素であり、ｍ，ｎの値が０．０
１≦ｍ≦０．５０、０．００１≦ｎ≦０．２５０なる範
囲にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ
＝１であり、ｘ，ｙ，ｚの値が（表１）に示すａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成１００ｍ
ｏｌ％に対して、Ｂｉ₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下の範囲で含
有する主成分組成物１００重量部に対して、副成分とし
てニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₃に換算して０．３〜５．０重
量部含有させたものである。 【表１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器用磁器コン
デンサ及びマイクロ波領域において誘電体共振器として
利用される誘電体磁器組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の誘電体磁器組成物について
説明する。誘電体磁器組成物として下記のような系が知
られている。

【０００３】ＢａＯ・ＴｉＯ₂・Ｎｄ₂Ｏ₃系 ＢａＯ・ＴｉＯ₂・Ｓｍ₂Ｏ₃系 Ｂｉ₂Ｏ₃・ＣａＯ・Ｎｂ₂Ｏ₅・ＣｕＯ系 例えば０．０９ＢａＯ・０．５６ＴｉＯ₂・０．３５Ｎ
ｄＯ_3/2の組成比からなる誘電体磁器組成物を使用し、
誘電体磁器円板を作製し、電気特性、および結晶粒径お
よび誘電体磁器密度を測定すると、誘電率：６７、静電
容量温度係数：Ｎ４０ｐｐｍ／℃、Ｑ：３０００、絶縁
抵抗：８．０×１０¹²Ω、絶縁破壊強度：１２ｋｖ／mm
および結晶粒径：１〜５μｍ、および誘電体磁器密度：
５．６ｇ／cm³の値が得られた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の誘電体磁器
は結晶粒径が大きく、素体密度が小さかった。そしてこ
の誘電体磁器の表面に電極を形成するためにＣｕメッキ
を行おうとすると、酸溶液中でエッチング処理する際、
磁器の内部まで酸エッチングされて磁器の機械的強度と
磁器の表面に形成されるＣｕ電極の接着強度の低下を招
き、誘電体デバイスの信頼性に悪影響を及ぼすという問
題点を有していた。

【０００５】そこで本発明は結晶粒径が均一微細で、誘
電体磁器密度の大きい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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の誘電体磁器組成物は、一般式ｘ［（ＢａＯ）
_1-m（ＭｇＯ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］
・ｚＲ₂Ｏ₃で表され、この一般式中Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，
Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上の希土類元素であり、
ｍ，ｎの値が、０．０１≦ｍ≦０．５０、０．００１≦
ｎ≦０．２５０なる範囲にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル
比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、ｘ，ｙ，ｚの値が
（表２）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の
範囲にある組成１００ｍｏｌ％に対してＢｉ₂Ｏ₃を５ｍ
ｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ％を除く）の範囲で含有
する主成分組成物１００重量部に対して、副成分として
ニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₃に換算して０．３〜５．０重量
部含有させたものである。

【０００７】

【表２】

【０００８】この構成によると、一般式中のＲをＬａ，
Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ぶことにより、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎ
ｄ，Ｓｍの順で静電容量温度係数をプラス方向に任意に
移行することができる。また主成分に対してニオブ酸化
物を含有させることにより、焼結性が向上し、磁器の緻
密化とともに結晶粒子が均一微細化されるので、絶縁抵
抗、絶縁破壊強度を大きくできるとともに共振器のＱの
低下を防ぐことができる。

【０００９】また磁器の密度が大きいので、この誘電体
磁器組成物を用いて例えば積層セラミックコンデンサな
どの積層型電子部品を形成し、実装する際通常マンハッ
タン現象と呼ばれるようなチップ立ちを防ぐことができ
る。

【００１０】さらに本発明の誘電体磁器組成物を用いて
誘電体共振器を作製する場合無電解Ｃｕメッキにより電
極を形成したとしても誘電体共振器素体と電極との接着
強度が高いので、高信頼性の誘電体共振器を得ることが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は
一般式としてｘ［（ＢａＯ）_1-m（ＭｇＯ）_m］・ｙ
［（ＴｉＯ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ₃で表され、
この一般式中Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれ
る一種以上の希土類元素であり、ｍ，ｎの値が０．０１
≦ｍ≦０．５０、０．００１≦ｎ≦０．２５０なる範囲
にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１でｘ，ｙ，ｚの値が（表２）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成１００ｍｏｌ％に
対して、Ｂｉ₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ
％を除く）の範囲で含有する主成分組成物１００重量部
に対して、副成分として、少なくともニオブ酸化物をＮ
ｂ₂Ｏ₅に換算して０．３〜５．０重量部含有してなるこ
とを特徴とする誘電体磁器組成物であり、結晶粒子が均
一微細化された、磁器密度、絶縁抵抗、絶縁破壊強度が
大きく、共振器のＱの低下を防ぐことができるものであ
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、一般式としてｘ
［（ＢａＯ）_1-m（ＭｇＯ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ₂）
_1-n（ＺｒＯ₂）_n］で表され、この一般式中Ｒは、Ｌ
ａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上の希土類元
素であり、ｍ，ｎの値が０．０１≦ｍ≦０．５０、０．
００１≦ｎ≦０．２５０なる範囲にあり、ｘ，ｙおよび
ｚはモル比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，ｚの値が
（表２）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の
範囲にある組成１００ｍｏｌ％に対して、ＰｂＯを１０
ｍｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ％を除く）の範囲で含
有する主成分組成物１００重量部に対して、副成分とし
て、少なくともニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．
３〜５．０重量部含有してなることを特徴とする誘電体
磁器組成物であり、結晶粒子が均一微細化された、磁器
密度、絶縁抵抗、絶縁破壊強度が大きく、共振器のＱの
低下を防ぐことができるものである。

【００１３】請求項３に記載の発明は、一般式としてｘ
［（ＢａＯ）_1-m（ＭｇＯ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ₂）
_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ₃で表され、この一般式中
ＲはＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上の希
土類元素であり、ｍ，ｎの値が０．０１≦ｍ≦０．５
０、０．００１≦ｎ≦０．２５０なる範囲にあり、ｘ，
ｙおよびｚはモル比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，
ｚの値が（表２）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれる
モル比の範囲にある組成１００ｍｏｌ％に対して、Ｂｉ
₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ％を除く）及
びＰｂＯを１０ｍｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ％を除
く）の範囲で含有する主成分組成物１００重量部に対し
て、副成分として、少なくともニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₅
に換算して０．３〜５．０重量部含有してなることを特
徴とする誘電体磁器組成物であり、結晶粒子が均一微細
化された、磁器密度、絶縁抵抗、絶縁破壊強度が大き
く、共振器のＱの低下を防ぐことができるものである。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１，２及
び３の内いずれか一つに記載の誘電体磁器組成物１００
重量部に対して、副成分としてＧｅ，Ｐｂ，Ｆ，Ｂｉ，
Ｓｂ，Ｂ，Ｎｂ，Ｐ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｌ
ｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ，
Ｉｎ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｄ
ｙ，Ｙｂ，Ｙ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，
Ａｇ及びＡｕから選ばれる少なくとも２種以上を含有す
る低融点物質またはガラス成分を２０重量部（ただし、
０重量部を除く）以下の範囲で添加させてなることを特
徴とする誘電体磁器組成物であり、９００〜１１００℃
の低温で焼結できるものである。

【００１５】請求項５に記載の発明は、ニオブ酸化物に
代えて、タンタル酸化物をＴａ₂Ｏ₅に換算して０．１〜
１０．０重量部含有したことを特徴とする請求項１，
２，３及び４のうちいずれか一つに記載の誘電体磁器組
成物であり、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電極の接
着強度の大きいものである。

【００１６】請求項６に記載の発明は、ニオブ酸化物に
代えて、バナジウム酸化物がＶ₂Ｏ₅に換算して０．００
５〜１．０００重量部含有させたことを特徴とする請求
項１，２，３及び４のうちいずれか一つに記載の誘電体
磁器組成物であり、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電
極の接着強度の大きいものである。

【００１７】請求項７に記載の発明は、ニオブ酸化物に
代えて、Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅から選ばれる二種
以上を、Ｎｂ₂Ｏ₅が０．３〜５．０重量部、Ｔａ₂Ｏ₅が
０．１〜１０．０重量部、Ｖ₂Ｏ₅が０．００５〜１．０
重量部の範囲で含有してなることを特徴とする請求項
１，２，３及び４のうちいずれか一つに記載の誘電体磁
器組成物であり、誘電率、Ｑ，絶縁抵抗、絶縁破壊強度
が大きく、正静電容量温度係数の小さいものである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。

【００１９】（実施例１）出発原料には化学的に高純度
のＢａＮｂ₂Ｏ₆（所定のモル比のＢａＣＯ₃とＮｂ₂Ｏ₅
とを１１００℃の温度で仮焼し、その後平均粒径０．５
μｍに微粉砕した。）、Ｌａ₂Ｏ₃，Ｐｒ₆Ｏ₁₁，Ｎｄ₂Ｏ
₃，Ｓｍ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ ₃，ＰｂＯ，
ＭｇＣＯ₃およびＢａＣＯ₃粉末を（表３）に示す組成比
になるように秤量し、めのうボールを備えたゴム内張り
のボールミルに純水とともに入れ、湿式混合後、脱水乾
燥した。

【００２０】

【表３】

【００２１】この乾燥粉末を高アルミナ質のルツボに入
れ、空気中で１１００℃にて２時間仮焼した。この仮焼
粉末を、めのうボールを備えたゴム内張りのボールミル
に純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水乾燥した。この
粉砕粉末に、有機バインダーを加え、均質とした後、３
２メッシュのふるいを通して整粒し、金型と油圧プレス
を用いて成形圧力１ｔｏｎ／cm²で直径１５mm、厚み
０．４mmに成形した。次いで、成形円板をジルコニア粉
末を敷いたアルミナ質のサヤに入れ、空気中にて１２５
０〜１４５０℃の焼成温度で２時間焼成し、（表３）の
試料番号１〜１８に示す組成比の誘電体磁器を得た。

【００２２】このようにして得られた誘電体磁器円板
は、厚みと直径と重量を測定し、重量を厚みと直径より
算出した体積で除算し、誘電体磁器密度とした。

【００２３】誘電率、Ｑ、静電容量温度係数測定用試料
は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼き付け、絶
縁抵抗、絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体磁器円板の
外周より内側に１mmの幅で銀電極の無い部分を設け、銀
電極を焼き付けた。そして、誘電率、Ｑ、静電容量温度
係数は、横河ヒューレット・パッカード（株）製デジタ
ルＬＣＲメータのモデル４２７５Ａを使用し、測定温度
２０℃、測定電圧１．０Ｖｒｍｓ、測定周波数１ＭHzで
の測定より求めた。なお、静電容量温度係数は、２０℃
と８５℃の静電容量を測定し、次式により求めた。

【００２４】 ＴＣ＝（Ｃ−Ｃｏ）／Ｃｏ×１／６５×１０⁶ ＴＣ：静電容量温度係数（ｐｐｍ／℃） Ｃｏ：２０℃での静電容量（ｐＦ） Ｃ ：８５℃での静電容量（ｐＦ） また、誘電率は次式より求めた。

【００２５】Ｋ＝１４３．８×Ｃｏ×ｔ／Ｄ² Ｋ：誘電率 Ｃｏ：２０℃での静電容量（ｐＦ） Ｄ ：誘電体磁器の直径（mm） ｔ ：誘電体磁器の厚み（mm） さらに、絶縁抵抗は、横河ヒューレット・パッカード
（株）製ＨＲメータのモデル４３２９Ａを使用し、測定
電圧５０Ｖ．Ｄ．Ｃ．、測定時間１分間による測定より
求めた。

【００２６】そして、絶縁破壊強度は、菊水電子工業
（株）製高電圧電源ＰＨＳ３５Ｋ−３形を使用し、試料
をシリコンオイル中に入れ、昇圧速度５０Ｖ／ｓｅｃに
より求めた絶縁破壊電圧を誘電体厚みで除算し、１mm当
りの絶縁破壊強度とした。

【００２７】また、結晶粒径は、倍率４００での光学顕
微鏡観察より求めた。上記測定結果を試料番号１〜１８
別に（表４）に示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】図１は本発明にかかる組成物の主成分の組
成範囲を示す三元図であり、主成分の組成範囲を限定し
た理由を図１を参照しながら説明する。すなわち、Ａ領
域では焼結が著しく困難であり誘電率、Ｑ値、絶縁抵抗
が低下する。また、Ｂ領域ではＱ値の低下と静電容量温
度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなくなる。さ
らに、Ｃ領域では静電容量温度係数がマイナス側に大き
くなりすぎて実用的でなくなる。そして、Ｄ領域では静
電容量温度係数がプラス方向に移行するが誘電率が小さ
く実用的でなくなる。また、ＲをＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓ
ｍから選ぶことによりＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの順で誘
電率を大きく下げることなく静電容量温度係数をプラス
方向に移行することが可能であり、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，
Ｓｍの一種あるいは組合せにより静電容量温度係数の調
節が任意に可能である。ＭｇＯとＺｒＯ₂の置換は、誘
電率を大きく低下させずに静電容量温度係数をプラス方
向に移行させ任意の調節を可能にし、Ｑ値、絶縁抵抗、
Ｃｕ電極接着強度を大きくする効果がある。しかし過剰
量の場合、誘電率、Ｑ値、Ｃｕ電極接着強度の低下を招
くので置換量は限定される。また、上記に限定される組
成範囲に対してＢｉ ₂Ｏ₃，ＰｂＯをそれぞれ、もしくは
同時に含有させた主成分に対して、更にＮｂ ₂Ｏ₅を添加
含有させることで、結晶粒子の均一微細化、緻密化が図
られ、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電極の接着強度
を大きくすることが可能である。さらに電極による導体
損失が小さくなり、共振器のＱの低下を防ぐことができ
る。Ｂｉ₂Ｏ₃，ＰｂＯの含有量が、全く無い場合、或い
は過剰量の場合、ポーラスな磁器になり、絶縁抵抗、絶
縁破壊強度及びＣｕ電極接着強度が著しく低下する。そ
して主成分に対し、副成分Ｎｂ₂Ｏ₅を含有することによ
り、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電極接着強度を大
きくする効果を有し、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量が主成分１００
重量部に対し、０．３重量部未満はそれほど絶縁破壊強
度及び電極接着強度が大きくなく、この発明の範囲から
除外した。一方、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量が主成分に対し、
５．０重量部を越えるとＱ、絶縁抵抗が小さくなり、静
電容量温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなく
なる。

【００３０】必須の副成分であるＮｂソースはＮｂ₂Ｏ₅
を出発原料としても良いが、あらかじめ合成したチタン
酸化物、あるいはＢａＮｂ₂Ｏ₆，ＲＮｂＴｉＯ₆（Ｒ＝
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ），ＢｉＮｂＯ₄，Ｐｂ₃Ｎｂ₄
Ｏ₁₃など主成分中の１成分以上と合成させた前駆体を出
発原料とし、原料粉の平均粒径が０．８μｍ以下（粒度
分布の最大値が１．０μｍ以下）のＮｂソースを用いる
ことが望ましい。この理由は、出発原料がＮｂ₂Ｏ₅の時
に比較してセラミックス中に均一に分散、固溶化するた
め組成均質性が向上し、その結果として焼結反応が均一
に進行し、結晶粒子の異常粒成長が抑制されて微細組織
の均一、微細化が図られるからである。粒径１．０μｍ
以上のＮｂソース原料粉が混入している場合、組成均質
性の低下によって焼結時に異常粒成長を生じ、絶縁抵
抗、絶縁破壊強度、およびＣｕ電極接着強度の低下を招
く場合がある。

【００３１】（実施例２）実施例１で用いた（表３）に
示す試料番号９を基本成分とし、１１００℃以下で液相
となる低融点物質またはガラス成分を平均粒径０．４〜
０．６μｍ（粒度分布の最大値が１．０μｍ以下）まで
微粉砕したものを添加し、適当な仮焼温度、焼成温度に
変更した以外は実施例１と同様に処理して（表５）に示
す試料番号１９〜３３に示す誘電体磁器を得、実施例１
と同様に処理して特性を測定し、その結果を試料番号１
９〜３３別に（表６）に示す。

【００３２】

【表５】

【００３３】

【表６】

【００３４】主成分の組成範囲と構成を限定した理由
は、実施例１と同様であるので説明は省略する。

【００３５】主成分に対し、低融点物質またはガラス成
分を含有させることにより、主成分原料粉の周囲を１１
００℃以下の低温度で充分濡らして焼結を促進させると
同時に、主成分組成と反応するため焼成温度を低下させ
ることができる。低融点物質またはガラス成分の含有量
が、主成分１００重量部に対し、２０重量部を越えると
低誘電率、低Ｑおよび、機械的強度の弱い２次相が析出
したり、焼結を阻害する場合がある。このため、誘電率
が低下したりＱ値および電極の接着強度の低下を招き実
用的でなくなるため、本発明の範囲から除外した。

【００３６】また、低融点物質、ガラス成分の粒径は、
大きな粒径のものが混入している場合焼結時に粒界部に
偏析して、機械的強度やＣｕ電極の接着強度に悪影響を
与えることがある。したがって最大でも１．０μｍ以下
であることが望ましい。

【００３７】なお、本実施例において試料番号１９〜２
２，２４〜２６，２８，３０〜３２で示した低融点物
質、ガラス成分以外でもＧｅ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｂ，Ｎｂ，
Ｐ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｌｉ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍ
ｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐ
ｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｙｂ，Ｙ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ及びＡｕから選ばれる少
なくとも二種以上から成る低融点物質またはガラス成分
を添加含有させることで、前記組成の特徴を有する９０
０〜１１００℃の低温で焼結できる誘電体磁器組成物を
得ることができる。従って高周波特性に優れた低融点の
Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ等の高導電率電極と同時焼成で
きることとなり、高信頼性の積層型高周波誘電体フィル
タの実現及び積層磁器コンデンサの高周波特性を良好に
することができる。

【００３８】（実施例３）実施例１の高純度のＢａＮｂ
₂Ｏ₆に代えて、あらかじめ同様に合成した高純度のＢａ
Ｔａ₂Ｏ₆粉末を（表７）に示す組成比になるように秤量
し、以降の工程を実施例１と同様に処理して（表７）の
試料番号３４〜３８に示す組成比の誘電体磁器円板を
得、実施例１と同様に処理して特性を測定し、その結果
を試料番号３４〜３８別に（表８）に示す。

【００３９】

【表７】

【００４０】

【表８】

【００４１】主成分の組成範囲と構成を限定した理由
は、実施例１と同様であるので説明は省略する。

【００４２】主成分に対し副成分Ｔａ₂Ｏ₅を含有するこ
とにより、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電極接着強
度を大きくする効果を有し、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量が主成分
１００重量部に対し、０．１重量部未満はそれほど絶縁
破壊強度とＣｕ電極接着強度が大きくなく、この発明の
範囲から除外した。一方、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量が主成分に
対し、１０．０重量部を越えるとＱ、絶縁抵抗及びＣｕ
電極接着強度が小さくなり、静電容量温度係数がマイナ
ス側に大きくなり実用的でなくなる。また、実施例２と
同様に低融点物質またはガラス成分を含有させても同様
の効果が得られる。

【００４３】（実施例４）実施例１の高純度のＢａＮｂ
₂Ｏ₆に代えて、あらかじめ同様に合成した高純度のＢａ
Ｖ₂Ｏ₆粉末を（表９）に示す組成比になるように秤量
し、以降の工程を実施例１と同様に処理して（表９）の
試料番号３９〜４３に示す組成比の誘電体磁器円板を
得、実施例１と同様に処理して特性を測定した結果を試
料番号３９〜４３別に（表１０）に示す。

【００４４】

【表９】

【００４５】

【表１０】

【００４６】主成分の組成範囲と構成を限定した理由
は、実施例１と同様であるので説明は省略する。

【００４７】主成分に対し、副成分Ｖ₂Ｏ₅を含有するこ
とにより、絶縁抵抗、絶縁破壊強度及びＣｕ電極接着強
度を大きくする効果を有し、Ｖ₂Ｏ₅の含有量が主成分１
００重量部に対し、０．００５重量部未満はそれほど絶
縁破壊強度及びＣｕ電極接着強度が大きくなく、この発
明の範囲から除外した。一方、Ｖ₂Ｏ₅の含有量が主成分
に対し、１．０００重量部を越えるとＱ、絶縁抵抗、Ｃ
ｕ電極接着強度が小さくなり、実用的でなくなる。ま
た、実施例２と同様に低融点物質またはガラス成分を含
有させても同様の効果が得られる。

【００４８】（実施例５）実施例１の高純度のＢａＮｂ
₂Ｏ₆に代えて、平均粒径０．５μｍに微粉砕した高純度
のＮｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅およびＶ₂Ｏ₅粉末を（表１１）に
示す組成比になるように秤量し、以降の工程を実施例１
と同様に処理して（表１１）の試料番号４４〜４８に示
す組成比の誘電体磁器円板を得、実施例１と同様に処理
して特性を測定した結果を試料番号４４〜４８別に（表
１２）に示す。

【００４９】

【表１１】

【００５０】

【表１２】

【００５１】主成分の組成範囲と構成を限定した理由
は、実施例１と同様であるので説明は省略する。

【００５２】主成分に対し、副成分Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ
₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅を含有することにより、絶縁抵抗、絶縁破
壊強度及びＣｕ電極接着強度を大きくする効果を有し、
Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅の含有量が主成分に対し、
特定量未満はそれほど絶縁破壊強度及びＣｕ電極接着強
度が大きくなく、この発明の範囲から除外した。一方、
Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅の含有量が主成分に対し、
特定量を越えるとＱ、絶縁抵抗が小さくなり、静電容量
温度係数がマイナス側に大きくなり実用的でなくなる。
また、Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅から選ばれる二種以
上を含有することにより、Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅
から選ばれる一種を含有するものに比べ、誘電率、Ｑ、
絶縁抵抗、絶縁破壊電圧が大きく、静電容量温度係数を
小さくすることができる。また、実施例２と同様に低融
点物質またはガラス成分を含有させても同様の効果が得
られる。

【００５３】なお、実施例における誘電体磁器の作製方
法では、ＢａＮｂ₂Ｏ₆，ＢａＴａ₂Ｏ₆，ＢａＶ₂Ｏ₆，Ｖ
₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｌａ₂Ｏ₃，Ｐｒ₆Ｏ₁₁，Ｎ
ｄ₂Ｏ₃，Ｓｍ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂，ＴｉＯ₂，ＭｇＣＯ₃およ
びＢａＣＯ₃を使用したが、この方法に限定されるもの
ではなく、所望の組成比になるように、ＢａＴｉＯ₃，
Ｂｉ₂Ｔｉ₃Ｏ₉，Ｒ₂Ｔｉ₂Ｏ₇（Ｒ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，
Ｓｍ）などの化合物、あるいは炭酸塩、水酸化物など空
気中での加熱により、Ｖ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｎｂ ₂Ｏ₅，Ｌ
ａ₂Ｏ₃，Ｐｒ₆Ｏ₁₁，Ｎｄ₂Ｏ₃，Ｓｍ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂およ
びＢａＯとなる化合物を使用しても実施例と同程度の特
性を得ることができる。

【００５４】また、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分
を添加しても実施例と同程度の特性を得ることができ
る。

【００５５】また、誘電体磁器用として一般に使用され
る工業用原料の二酸化チタン、例えばチタン工業（株）
製二酸化チタンＫＡ−１０Ｃ、古河鉱業（株）製二酸化
チタンＦＡ−５５Ｗには最大０．４５重量％のＮｂ₂Ｏ₅
が含まれるが、これらの二酸化チタンを使用して実施例
１の主成分の誘電体磁器を作製しても主成分１００重量
部に対して、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量は最大で０．２重量部で
あり、この発明の範囲外であるが、工業用原料の二酸化
チタン中のＮｂ₂Ｏ₅量を考慮し、不足分のＮｂ ₂Ｏ₅を含
有させることにより、実施例と同程度の特性を得ること
ができる。

【００５６】また、上述の基本組成のほかに、Ｓｉ
Ｏ₂，ＭｎＯ₂，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，Ａｌ ₂Ｏ₃など一般に
フラックスと考えられている塩類、酸化物などを、特性
を損なわない範囲で加えることもできる。

【００５７】

【発明の効果】以上本発明の誘電体磁器組成物は、一般
式ｘ［（ＢａＯ）_1-m（ＭｇＯ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ₂）
_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ₃で表され、この一般式中
Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ばれる一種以上の
希土類元素であり、ｍ，ｎの値が、０．０１≦ｍ≦０．
５０、０．００１≦ｎ≦０．２５０なる範囲にあり、
ｘ，ｙおよびｚはモル比を表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
り、ｘ，ｙ，ｚの値が（表２）に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成１００ｍｏｌ％に
対してＢｉ₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下（ただし、０ｍｏｌ％
を除く）の範囲で含有する主成分組成物１００重量部に
対して、副成分としてニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₃に換算し
て０．３〜５．０重量部含有させたものであり、前記一
般式中のＲをＬａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍから選ぶことによ
り、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの順で静電容量温度係数を
プラス方向に任意に移行することができる。

【００５８】また主成分に対してニオブ酸化物を含有さ
せることにより、焼結性が向上し、磁器の緻密化ととも
に結晶粒子が均一微細化されるので、絶縁抵抗、絶縁破
壊強度を大きくできるとともに共振器のＱの低下を防ぐ
ことができる。

【００５９】さらに誘電体磁器の密度が大きいので、こ
の誘電体磁器組成物を用いて例えば積層セラミックコン
デンサなどの積層型電子部品を形成し、実装する際通常
マンハッタン現象と呼ばれるようなチップ立ちを防ぐこ
とができる。

【００６０】また、本発明の誘電体磁器組成物を用いて
誘電体共振器を作製する場合無電解Ｃｕメッキにより電
極を形成したとしても誘電体共振器素体と電極との接着
強度が高いので、高信頼性の誘電体共振器を得ることが
できる。

【００６１】その上本発明の誘電体磁器組成物を用いた
コンデンサ、マイクロ波用誘電体共振器および積層型誘
電体フィルタは電気機器、通信機器の小型化および高信
頼性化に寄与するところが大であり工業的利用価値が大
きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の誘電体磁器組成物の主成分
の組成範囲を説明する三元図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式としてｘ［（ＢａＯ）_1-m（Ｍｇ
   Ｏ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ
   ₃で表され、この一般式中Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓ
   ｍから選ばれる一種以上の希土類元素であり、ｍ，ｎの
   値が、０．０１≦ｍ≦０．５０、０．００１≦ｎ≦０．
   ２５０なる範囲にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル比を表
   し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，ｚの値が（表１）に示す
   ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成
   １００ｍｏｌ％に対してＢｉ₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下（た
   だし、０ｍｏｌ％を除く）の範囲で含有する主成分組成
   物１００重量部に対して、副成分として少なくともニオ
   ブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．３〜５．０重量部含
   有してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。 【表１】
2. 【請求項２】 一般式としてｘ［（ＢａＯ）_1-m（Ｍｇ
   Ｏ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ
   ₃で表され、この一般式中Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓ
   ｍから選ばれる一種以上の希土類元素であり、ｍ，ｎの
   値が、０．０１≦ｍ≦０．５０、０．００１≦ｎ≦０．
   ２５０なる範囲にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル比を表
   し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，ｚの値が（表１）に示す
   ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成
   １００ｍｏｌ％に対してＰｂＯを１０ｍｏｌ％以下（た
   だし、０ｍｏｌ％を除く）の範囲で含有する主成分組成
   物１００重量部に対して、副成分として少なくともニオ
   ブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．３〜５．０重量部含
   有してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。
3. 【請求項３】 一般式としてｘ［（ＢａＯ）_1-m（Ｍｇ
   Ｏ）_m］・ｙ［（ＴｉＯ ₂）_1-n（ＺｒＯ₂）_n］・ｚＲ₂Ｏ
   ₃で表され、この一般式中Ｒは、Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓ
   ｍから選ばれる一種以上の希土類元素であり、ｍ，ｎの
   値が、０．０１≦ｍ≦０．５０、０．００１≦ｎ≦０．
   ２５０なる範囲にあり、ｘ，ｙおよびｚはモル比を表
   し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１でｘ，ｙ，ｚの値が（表１）に示す
   ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで囲まれるモル比の範囲にある組成
   １００ｍｏｌ％に対してＢｉ₂Ｏ₃を５ｍｏｌ％以下（た
   だし、０ｍｏｌ％を除く）及びＰｂＯを１０ｍｏｌ％以
   下（ただし、０ｍｏｌ％を除く）の範囲で含有する主成
   分組成物１００重量部に対して、副成分として少なくと
   もニオブ酸化物をＮｂ₂Ｏ₅に換算して０．３〜５．０重
   量部含有してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。
4. 【請求項４】 請求項１，２及び３のうちいずれか一つ
   に記載の誘電体磁器組成物１００重量部に対して、副成
   分としてＧｅ，Ｐｂ，Ｆ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｂ，Ｎｂ，Ｐ，
   Ｚｎ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，
   Ｂａ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃ
   ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｙｂ，Ｙ，Ｆｅ，
   Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ及びＡｕから選ば
   れる少なくとも二種以上から成る低融点物質またはガラ
   ス成分を２０重量部（ただし、０重量部を除く）以下の
   範囲で添加させてなることを特徴とする誘電体磁器組成
   物。
5. 【請求項５】 ニオブ酸化物に代えて、タンタル酸化物
   をＴａ₂Ｏ₅に換算して０．１〜１０．０重量部含有して
   なることを特徴とする請求項１，２，３及び４のうちい
   ずれか一つに記載の誘電体磁器組成物。
6. 【請求項６】 ニオブ酸化物に代えて、バナジウム酸化
   物をＶ₂Ｏ₅に換算して０．００５〜１．０００重量部含
   有してなることを特徴とする請求項１，２，３及び４の
   うちいずれか一つに記載の誘電体磁器組成物。
7. 【請求項７】 ニオブ酸化物に代えて、Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ
   ₂Ｏ₅，Ｖ₂Ｏ₅から選ばれる二種以上を、Ｎｂ₂Ｏ₅が０．
   ３〜５．０重量部、Ｔａ₂Ｏ₅が０．１〜１０．０重量
   部、Ｖ₂Ｏ₅が０．００５〜１．０重量部の範囲で含有し
   てなることを特徴とする請求項１，２，３及び４のうち
   いずれか一つに記載の誘電体磁器組成物。