JPH09175863A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH09175863A JPH09175863A JP7340225A JP34022595A JPH09175863A JP H09175863 A JPH09175863 A JP H09175863A JP 7340225 A JP7340225 A JP 7340225A JP 34022595 A JP34022595 A JP 34022595A JP H09175863 A JPH09175863 A JP H09175863A
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- Japan
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- dielectric
- porcelain composition
- dielectric porcelain
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低酸素分圧下で焼成しても高い比抵抗と誘電
率をもち、なおかつ誘電損失の小さ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】 誘電体磁器組成物が一般式 【化１】 （ただしｋ，ｐ，ｑは１＜ｋ＜１．０５，０．００１＜
ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１０を満たす。
また、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）
で表されるものである。
率をもち、なおかつ誘電損失の小さ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】 誘電体磁器組成物が一般式 【化１】 （ただしｋ，ｐ，ｑは１＜ｋ＜１．０５，０．００１＜
ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１０を満たす。
また、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）
で表されるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばニッケル等の
卑金属を内部電極材料とする積層セラミックコンデンサ
などに用いる誘電体磁器組成物に関するものである。
卑金属を内部電極材料とする積層セラミックコンデンサ
などに用いる誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＢａＴｉＯ3を主成分とする積層セラミ
ックコンデンサの内部電極材料には従来、Ｐｄ，Ｐｔな
どに代表される貴金属が用いられてきた。これはこれら
の元素が誘電体磁器材料の焼結する高温下でも溶融せ
ず、なおかつ大気中のような高酸素分圧下の焼成におい
ても酸化されずに高い導電率を維持できるという特長を
持っていたからである。
ックコンデンサの内部電極材料には従来、Ｐｄ，Ｐｔな
どに代表される貴金属が用いられてきた。これはこれら
の元素が誘電体磁器材料の焼結する高温下でも溶融せ
ず、なおかつ大気中のような高酸素分圧下の焼成におい
ても酸化されずに高い導電率を維持できるという特長を
持っていたからである。
【０００３】しかしながらこれらの貴金属は高価である
ため、積層数を多くすればするほど積層セラミックコン
デンサのコストにおける内部電極材料費を上げ、ひいて
は積層セラミックコンデンサのコストを高くするという
問題点を有していた。
ため、積層数を多くすればするほど積層セラミックコン
デンサのコストにおける内部電極材料費を上げ、ひいて
は積層セラミックコンデンサのコストを高くするという
問題点を有していた。
【０００４】そこで上記の問題を解決する手段として、
例えばＮｉ等の卑金属を内部電極材料として使用するこ
とが望まれていた。
例えばＮｉ等の卑金属を内部電極材料として使用するこ
とが望まれていた。
【０００５】しかしこのような卑金属を内部電極材料と
して使用し、従来の大気焼成のような高酸素分圧下で焼
成するとこれら卑金属が酸化されてしまい、電極として
の機能を果たさなくなる。
して使用し、従来の大気焼成のような高酸素分圧下で焼
成するとこれら卑金属が酸化されてしまい、電極として
の機能を果たさなくなる。
【０００６】そのため、内部電極材料として卑金属を使
用した積層セラミックコンデンサの焼成においては中性
もしくはＮ2−Ｈ2等のような還元雰囲気で行う必要があ
った。
用した積層セラミックコンデンサの焼成においては中性
もしくはＮ2−Ｈ2等のような還元雰囲気で行う必要があ
った。
【０００７】しかし誘電体磁器組成物そのものの基本成
分はＢａＴｉＯ3のような酸化物であるため、従来の誘
電体磁器組成物を還元雰囲気中で焼成すると還元されて
半導体化し、コンデンサとして良好な特性が得られなく
なるという性質を有していた。
分はＢａＴｉＯ3のような酸化物であるため、従来の誘
電体磁器組成物を還元雰囲気中で焼成すると還元されて
半導体化し、コンデンサとして良好な特性が得られなく
なるという性質を有していた。
【０００８】そこで上記の問題点を解決するために酸素
分圧の低い中性、もしくは還元雰囲気において焼成して
も半導体化せず、高い比抵抗と優れた誘電体特性を有す
る誘電体磁器組成物の開発が望まれていた。
分圧の低い中性、もしくは還元雰囲気において焼成して
も半導体化せず、高い比抵抗と優れた誘電体特性を有す
る誘電体磁器組成物の開発が望まれていた。
【０００９】これらの条件を満たす誘電体磁器組成物と
して例えば、特開平６−２５１９８５号公報に誘電体磁
器組成物が１００．０重量部の基本成分と０．２〜５．
０重量部の添加成分とからなり、基本成分が (１-α-β)(Ｂａk-(x-y)ＭxＬy)Ｏk(Ｔｉ1-zＲz）Ｏ
2-z/2＋αＢａＺｒＯ3＋βＭｇＮｂ2Ｏ6 （ただし、ＭはＭｇ，Ｚｎの少なくとも一方、ＬはＣ
ａ，Ｓｒの少なくとも一方、ＲはＳｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕから選択
された１種または２種以上の元素）、添加成分がＬｉ2
ＯとＳｉＯ2とＭＯ（ただし、ＭＯはＢａＯ，ＳｒＯ，
ＣａＯ，ＭｇＯ、およびＺｎＯから選択された１種また
は２種以上の酸化物）からなる誘電体磁器組成物が開示
されている。
して例えば、特開平６−２５１９８５号公報に誘電体磁
器組成物が１００．０重量部の基本成分と０．２〜５．
０重量部の添加成分とからなり、基本成分が (１-α-β)(Ｂａk-(x-y)ＭxＬy)Ｏk(Ｔｉ1-zＲz）Ｏ
2-z/2＋αＢａＺｒＯ3＋βＭｇＮｂ2Ｏ6 （ただし、ＭはＭｇ，Ｚｎの少なくとも一方、ＬはＣ
ａ，Ｓｒの少なくとも一方、ＲはＳｃ，Ｙ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕから選択
された１種または２種以上の元素）、添加成分がＬｉ2
ＯとＳｉＯ2とＭＯ（ただし、ＭＯはＢａＯ，ＳｒＯ，
ＣａＯ，ＭｇＯ、およびＺｎＯから選択された１種また
は２種以上の酸化物）からなる誘電体磁器組成物が開示
されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来から
開示されている誘電体磁器組成物では、誘電損失が大き
いという問題があった。誘電損失は理想的な誘電体の持
つ電気的位相と現実の誘電体の持つ電気的位相の差
（δ）の正接（ｔａｎδ）として定義されているが、こ
の位相差は回路で扱う周波数が高くなればなるほど無視
できなくなるため、回路の構成上小さいことが望まれて
いる。
開示されている誘電体磁器組成物では、誘電損失が大き
いという問題があった。誘電損失は理想的な誘電体の持
つ電気的位相と現実の誘電体の持つ電気的位相の差
（δ）の正接（ｔａｎδ）として定義されているが、こ
の位相差は回路で扱う周波数が高くなればなるほど無視
できなくなるため、回路の構成上小さいことが望まれて
いる。
【００１１】一方、誘電損失は誘電体層の厚みが小さく
なり、誘電体層に印加される交流電界が大きくなるとそ
れにともなって増加する傾向にある。
なり、誘電体層に印加される交流電界が大きくなるとそ
れにともなって増加する傾向にある。
【００１２】そのため近年薄層化の進む積層セラミック
コンデンサにおいてはその用途から、誘電損失が小さい
ことが必要とされていた。
コンデンサにおいてはその用途から、誘電損失が小さい
ことが必要とされていた。
【００１３】そこで本発明の目的は、低酸素分圧下で焼
成しても高い比抵抗と誘電率をもち、なおかつ誘電損失
の小さ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。
成しても高い比抵抗と誘電率をもち、なおかつ誘電損失
の小さ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。
【００１４】
【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
に、本発明の誘電体磁器組成物は、一般式
【００１５】
【化２】
【００１６】（ただしｋ，ｐ，ｑは１＜ｋ＜１．０５，
０．００１＜ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１
０、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）で
表されるものであり、Ｍｎを酸化物ＭｎxＯyとしてでは
なく、ペロブスカイト構造を形成するＭｎＴｉＯ3とし
て添加することで比抵抗の低下の原因となるアクセプタ
準位の形成を防ぎ、それによって誘電損失を小さくする
効果のあるＭｎ元素を、高い比抵抗を維持したままで添
加することができる。
０．００１＜ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１
０、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）で
表されるものであり、Ｍｎを酸化物ＭｎxＯyとしてでは
なく、ペロブスカイト構造を形成するＭｎＴｉＯ3とし
て添加することで比抵抗の低下の原因となるアクセプタ
準位の形成を防ぎ、それによって誘電損失を小さくする
効果のあるＭｎ元素を、高い比抵抗を維持したままで添
加することができる。
【００１７】また、ＭｎＴｉＯ3は焼結助剤としても働
き、低温での焼成が可能となる。
き、低温での焼成が可能となる。
【００１８】
【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
一般式
【００１９】
【化３】
【００２０】（ただしｋ，ｐ，ｑは１＜ｋ＜１．０５，
０．００１＜ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１
０、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）で
表される誘電体磁器組成物であり、低酸素分圧下で焼成
しても高い比抵抗と誘電率をもち、なおかつ誘電損失の
小さいものである。
０．００１＜ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１
０、αおよびβはそれぞれ０．０５を上限とする。）で
表される誘電体磁器組成物であり、低酸素分圧下で焼成
しても高い比抵抗と誘電率をもち、なおかつ誘電損失の
小さいものである。
【００２１】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。
【００２２】まず、原料ＢａＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，Ｃ
ａＣＯ3，ＢａＺｒＯ3，ＭｎＴｉＯ 3を（表１）の組成
となるようにそれぞれ秤量した。
ａＣＯ3，ＢａＺｒＯ3，ＭｎＴｉＯ 3を（表１）の組成
となるようにそれぞれ秤量した。
【００２３】
【表１】
【００２４】次に秤量した原料をそれぞれＺｒＯ2ボー
ルで１２時間混合した。できた混合粉は１２０℃に設定
した乾燥機で１２時間乾燥させた後、アルミナ製るつぼ
に入れて１０００〜１１００℃で２時間熱処理した。
ルで１２時間混合した。できた混合粉は１２０℃に設定
した乾燥機で１２時間乾燥させた後、アルミナ製るつぼ
に入れて１０００〜１１００℃で２時間熱処理した。
【００２５】次に熱処理した粉と（表１）の組成となる
ように秤量したＳｉＯ2を分散剤、有機系バインダ、可
塑剤で２４時間混合し、スラリーを作成した。
ように秤量したＳｉＯ2を分散剤、有機系バインダ、可
塑剤で２４時間混合し、スラリーを作成した。
【００２６】次にできたスラリーを脱泡した後、ドクタ
ーブレード法でグリーンシートを作成した。それによ
り、シート厚２０μｍのグリーンシートを得た。
ーブレード法でグリーンシートを作成した。それによ
り、シート厚２０μｍのグリーンシートを得た。
【００２７】次にできたグリーンシートを任意の大きさ
に裁断した後、Ｎｉペーストを内部電極材料に用いて、
誘電体有効層が５層となるように積層を行った。
に裁断した後、Ｎｉペーストを内部電極材料に用いて、
誘電体有効層が５層となるように積層を行った。
【００２８】さらにできた積層体を内部電極材料の形状
に合わせて切断し、グリーンチップを得た。
に合わせて切断し、グリーンチップを得た。
【００２９】最後にＮｉ外部電極を塗布した後、脱脂を
４００℃、焼成を１２００〜１３５０℃で行い、積層セ
ラミックコンデンサを得た。ただし焼成は酸素濃度１０
-8〜１０-9Ｐａで行った。
４００℃、焼成を１２００〜１３５０℃で行い、積層セ
ラミックコンデンサを得た。ただし焼成は酸素濃度１０
-8〜１０-9Ｐａで行った。
【００３０】比誘電率ε、誘電損失ｔａｎδ、ＣＲ積お
よび２０℃を標準としたときの容量温度変化率は焼成後
４８時間以上経過した後に測定した。その結果を（表
２）に示す。
よび２０℃を標準としたときの容量温度変化率は焼成後
４８時間以上経過した後に測定した。その結果を（表
２）に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】また、ε、ｔａｎδ、容量温度変化率につ
いては周波数１ｋＨｚ、交流電圧１Ｖの条件で測定を行
った。さらに、ＣＲ積は静電容量と直流電圧１６Ｖを６
０秒印加した時の絶縁抵抗の積で表した。
いては周波数１ｋＨｚ、交流電圧１Ｖの条件で測定を行
った。さらに、ＣＲ積は静電容量と直流電圧１６Ｖを６
０秒印加した時の絶縁抵抗の積で表した。
【００３３】次に本発明の限定理由について述べる。ま
ず１＜ｋ＜１．０５とするのはｋが１以下であると半導
体化し、ＣＲ積が著しく低下する。また、ｋが１．０５
を越えると化学的量論比からのズレが大きくなることに
より、緻密な焼結体が得られなくなる。
ず１＜ｋ＜１．０５とするのはｋが１以下であると半導
体化し、ＣＲ積が著しく低下する。また、ｋが１．０５
を越えると化学的量論比からのズレが大きくなることに
より、緻密な焼結体が得られなくなる。
【００３４】次に、αは０．０５を越えるとεが小さく
なると共に、高温における容量温度変化率が大きくな
り、例えばＪＩＳ−Ｂ特性を満足しなくなるため実用的
ではない。
なると共に、高温における容量温度変化率が大きくな
り、例えばＪＩＳ−Ｂ特性を満足しなくなるため実用的
ではない。
【００３５】また、βは０．０５を越えると高温におけ
る容量温度変化率が大きくなり、例えばＪＩＳ−Ｂ特性
を満足しなくなるために実用的ではない。
る容量温度変化率が大きくなり、例えばＪＩＳ−Ｂ特性
を満足しなくなるために実用的ではない。
【００３６】次に０．００１＜ｐ＜０．０３とするのは
ｐが０．００１以下だとｔａｎδが大きくなり、好まし
くない。また、ｐが０．０３を越えると半導体化し、Ｃ
Ｒ積が低下する。
ｐが０．００１以下だとｔａｎδが大きくなり、好まし
くない。また、ｐが０．０３を越えると半導体化し、Ｃ
Ｒ積が低下する。
【００３７】次に０．００１＜ｑ＜０．０１０とするの
はｑが０．００１未満だと焼結助剤として添加している
ＳｉＯ2の絶対量が少なくなることによって緻密な焼結
体が得られなくなる。また、ｑが０．０１０より大きく
なると高温における容量温度変化率が大きくなる。
はｑが０．００１未満だと焼結助剤として添加している
ＳｉＯ2の絶対量が少なくなることによって緻密な焼結
体が得られなくなる。また、ｑが０．０１０より大きく
なると高温における容量温度変化率が大きくなる。
【００３８】以上のように本発明の範囲内における誘電
体磁器組成物は薄層であっても優れた特性を持つ。
体磁器組成物は薄層であっても優れた特性を持つ。
【００３９】なお本実施例においてはＭｎ元素を添加し
たが、代わりにＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ元素を添加しても良
い。
たが、代わりにＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ元素を添加しても良
い。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明の誘電体磁器組成物
は、低酸素分圧下で焼成しても高い比抵抗と誘電率をも
ち、なおかつ誘電損失の小さい誘電体磁器組成物であ
る。この誘電体磁器組成物を用いることにより内部電極
材料として卑金属を使用した積層セラミックコンデンサ
の誘電体層の薄層化が可能となる。
は、低酸素分圧下で焼成しても高い比抵抗と誘電率をも
ち、なおかつ誘電損失の小さい誘電体磁器組成物であ
る。この誘電体磁器組成物を用いることにより内部電極
材料として卑金属を使用した積層セラミックコンデンサ
の誘電体層の薄層化が可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 （ただしｋ，ｐ，ｑは１＜ｋ＜１．０５，０．００１＜
ｐ＜０．０３，０．００１＜ｑ＜０．０１０、αおよび
βはそれぞれ０．０５を上限とする）で表されることを
特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7340225A JPH09175863A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7340225A JPH09175863A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09175863A true JPH09175863A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18334903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7340225A Pending JPH09175863A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09175863A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466073B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2005-01-13 | 삼성전기주식회사 | 균일성 및 절연저항성이 증대된 유전체 조성물, 그제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7340225A patent/JPH09175863A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466073B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2005-01-13 | 삼성전기주식회사 | 균일성 및 절연저항성이 증대된 유전체 조성물, 그제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서 |
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