JPH09183651A - 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法 - Google Patents
誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法Info
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- JPH09183651A JPH09183651A JP7342795A JP34279595A JPH09183651A JP H09183651 A JPH09183651 A JP H09183651A JP 7342795 A JP7342795 A JP 7342795A JP 34279595 A JP34279595 A JP 34279595A JP H09183651 A JPH09183651 A JP H09183651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高誘電率域での温度変化率が小さく高温域に
おいても高い誘電率を保持できるとともに、耐バイアス
電圧性に優れ高いバイアス電圧においても良好な特性を
維持できる誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデン
サ並びに誘電体磁器組成物の製造方法の提供。 【解決手段】 ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ
（原子比率）≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3を
０．０１〜１．０重量％と、ＮｉＯを０．０５〜０．２
重量％と、Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量％と、ＣｅＯ
2を０．０５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を０．３〜１．
０重量％と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重量％と、Ｓｎ
Ｏ2を０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を０．０１〜
０．５重量％と、を含有する。
おいても高い誘電率を保持できるとともに、耐バイアス
電圧性に優れ高いバイアス電圧においても良好な特性を
維持できる誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデン
サ並びに誘電体磁器組成物の製造方法の提供。 【解決手段】 ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ
（原子比率）≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3を
０．０１〜１．０重量％と、ＮｉＯを０．０５〜０．２
重量％と、Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量％と、ＣｅＯ
2を０．０５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を０．３〜１．
０重量％と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重量％と、Ｓｎ
Ｏ2を０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を０．０１〜
０．５重量％と、を含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサに用い
られる高誘電率を有する誘電体磁器組成物及びそれを用
いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法に関
し、特に、高い誘電率を有し高温域での誘電率の劣化が
少なく耐電圧性に優れ高電圧にも使用することのできる
誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘
電体磁器組成物の製造方法に関するものである。
られる高誘電率を有する誘電体磁器組成物及びそれを用
いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法に関
し、特に、高い誘電率を有し高温域での誘電率の劣化が
少なく耐電圧性に優れ高電圧にも使用することのできる
誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘
電体磁器組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、温度変動に対する誘電率の劣化の
少ない高誘電率系の誘電体磁器組成物としてＢａＴｉＯ
3を主成分としてＢｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2、Ｂｉ2Ｏ3−ＳｎＯ
2、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｒＯ2等のビスマス化合物と希土類元素
とを副成分として添加したものが開発されていた。ま
た、ＢａＴｉＯ3を主成分としてＰｂＴｉＯ3−Ｌａ2Ｏ3
・３ＴｉＯ3等の鉛化合物とＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5とを副成
分として添加したものも広く採用されていた。
少ない高誘電率系の誘電体磁器組成物としてＢａＴｉＯ
3を主成分としてＢｉ2Ｏ3−ＴｉＯ2、Ｂｉ2Ｏ3−ＳｎＯ
2、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｒＯ2等のビスマス化合物と希土類元素
とを副成分として添加したものが開発されていた。ま
た、ＢａＴｉＯ3を主成分としてＰｂＴｉＯ3−Ｌａ2Ｏ3
・３ＴｉＯ3等の鉛化合物とＭｇＯ、Ｎｂ2Ｏ5とを副成
分として添加したものも広く採用されていた。
【０００３】一方、特開昭５１−１４３８９９号公報、
特開昭５７−９２５７５号公報、特開昭６４−４５７７
２号公報、特開平６−２０３６３０号公報、特開平６−
２４３７２１号公報には、ＢａＴｉＯ3を主成分として
Ｎｂ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3さらにＣｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎ
ｉの酸化物を副成分として添加した誘電体磁器組成物が
開示されていた。これらの誘電体磁器組成物も高い誘電
率を有し温度特性に優れることが報告されていた。例え
ば、特開平６−２４３７２１号公報にはＢａＴｉＯ3−
Ｎｂ2Ｏ5−ＺｎＯを主成分としてＣａＺｒＯ3、ＳｒＺ
ｒＯ3、ＢａＺｒＯ3等やさらにＬａ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｍ
ｎＯ2、ＳｉＯ2を添加することにより誘電率が２０００
〜４７００、誘電率損失１．２％以下、誘電率の温度変
化率はＥＩＡＪ（日本電子工業会規約）に規定するＸ７
Ｒ特性を満足する誘電体磁器組成物が開示されていた。
特開昭５７−９２５７５号公報、特開昭６４−４５７７
２号公報、特開平６−２０３６３０号公報、特開平６−
２４３７２１号公報には、ＢａＴｉＯ3を主成分として
Ｎｂ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3さらにＣｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎ
ｉの酸化物を副成分として添加した誘電体磁器組成物が
開示されていた。これらの誘電体磁器組成物も高い誘電
率を有し温度特性に優れることが報告されていた。例え
ば、特開平６−２４３７２１号公報にはＢａＴｉＯ3−
Ｎｂ2Ｏ5−ＺｎＯを主成分としてＣａＺｒＯ3、ＳｒＺ
ｒＯ3、ＢａＺｒＯ3等やさらにＬａ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｍ
ｎＯ2、ＳｉＯ2を添加することにより誘電率が２０００
〜４７００、誘電率損失１．２％以下、誘電率の温度変
化率はＥＩＡＪ（日本電子工業会規約）に規定するＸ７
Ｒ特性を満足する誘電体磁器組成物が開示されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の誘電率磁器組成物では、誘電率を高く設計すると誘電
率の温度変化率が大きくなり高温域では誘電率が低下し
コンデンサとして使用した場合コンデンサ特性が低下す
るという問題点を有していた。また、耐電圧が低く高い
バイアス電圧を印加すると静電容量値及び誘電体損失の
変化が大きくコンデンサとしての使用範囲が限定される
という問題点を有していた。また、Ｂｉを含有する誘電
率磁器組成物ではＢｉの蒸気圧が高いので焼成時に蒸発
し易い。このため成分アンバランスが生じ易く特性値の
バラツキが大きくなり誘電率の温度変化率が大きくなる
という問題点を有していた。
の誘電率磁器組成物では、誘電率を高く設計すると誘電
率の温度変化率が大きくなり高温域では誘電率が低下し
コンデンサとして使用した場合コンデンサ特性が低下す
るという問題点を有していた。また、耐電圧が低く高い
バイアス電圧を印加すると静電容量値及び誘電体損失の
変化が大きくコンデンサとしての使用範囲が限定される
という問題点を有していた。また、Ｂｉを含有する誘電
率磁器組成物ではＢｉの蒸気圧が高いので焼成時に蒸発
し易い。このため成分アンバランスが生じ易く特性値の
バラツキが大きくなり誘電率の温度変化率が大きくなる
という問題点を有していた。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高誘電率域での温度変化率が小さく高温域において
も高い誘電率を保持できるとともに、耐バイアス電圧に
優れ高いバイアス電圧においても良好な特性を維持でき
る誘電体磁器組成物の提供、及び、高温域での誘電率が
高く高いバイアス電圧を印加した際に静電容量値や誘電
体損失の変化が小さい誘電体磁器組成物を用いたコンデ
ンサの提供、並びに、低温度で焼成可能であり製造歩留
りが高く生産性や量産性に優れる誘電体磁器組成物の製
造方法の提供を目的とするものである。
で、高誘電率域での温度変化率が小さく高温域において
も高い誘電率を保持できるとともに、耐バイアス電圧に
優れ高いバイアス電圧においても良好な特性を維持でき
る誘電体磁器組成物の提供、及び、高温域での誘電率が
高く高いバイアス電圧を印加した際に静電容量値や誘電
体損失の変化が小さい誘電体磁器組成物を用いたコンデ
ンサの提供、並びに、低温度で焼成可能であり製造歩留
りが高く生産性や量産性に優れる誘電体磁器組成物の製
造方法の提供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
に本発明は、ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ（原
子比率）≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3とＮｉ
ＯとＮｂ2Ｏ5とＣｅＯ2とＴｉＯ2と、Ｂｉ2Ｏ3とＳｎＯ
2とＭｎＯ2と、を含有する構成からなるものである。
に本発明は、ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ（原
子比率）≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3とＮｉ
ＯとＮｂ2Ｏ5とＣｅＯ2とＴｉＯ2と、Ｂｉ2Ｏ3とＳｎＯ
2とＭｎＯ2と、を含有する構成からなるものである。
【０００７】これにより、高い誘電率に設定した際の温
度変化率が小さく高温域での誘電率を低温域と同程度に
高い値に維持できるとともに、バイアス電圧特性に優れ
高温域や高バイアス電圧下でのコンデンサ特性に優れる
誘電体磁器組成物が得られる。
度変化率が小さく高温域での誘電率を低温域と同程度に
高い値に維持できるとともに、バイアス電圧特性に優れ
高温域や高バイアス電圧下でのコンデンサ特性に優れる
誘電体磁器組成物が得られる。
【０００８】本発明は、請求項１に記載の誘電体磁器組
成物で形成された構成からなるものである。
成物で形成された構成からなるものである。
【０００９】これにより、高い誘電率を有し高温域でも
この高い誘電率を維持することができるとともに耐バイ
アス電圧に優れる誘電体磁器組成物が得られる。
この高い誘電率を維持することができるとともに耐バイ
アス電圧に優れる誘電体磁器組成物が得られる。
【００１０】本発明は、仮焼成工程で仮焼成された混合
物を破砕しバインダーを添加した後に成型し１３００〜
１４００℃で加熱する焼成工程を備えた構成からなるも
のである。
物を破砕しバインダーを添加した後に成型し１３００〜
１４００℃で加熱する焼成工程を備えた構成からなるも
のである。
【００１１】これにより、低温度でも焼成を行うことが
でき誘電体磁器組成物が得られる。
でき誘電体磁器組成物が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）
≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3を０．０１〜
１．０重量％と、ＮｉＯを０．０５〜０．２重量％と、
Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量％と、ＣｅＯ2を０．０
５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を０．３〜１．０重量％
と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重量％と、ＳｎＯ2を
０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を０．０１〜０．５
重量％と、を含有する構成としたもので、ＢａＴｉＯ3
を用いることにより広い焼成温度幅で焼結性が良くなり
また収縮率を小さく正確な形状に焼成できる。ＣａＴｉ
Ｏ3を含有することにより焼成温度領域を拡大でき焼結
性が良くなるとともに収縮率を小さくでき成型性を向上
させることができる。また、キュリー点を１２０℃付近
と高温に維持でき誘電率を１２０℃付近まで高い値に保
持できる。ＮｉＯを含有することにより誘電率の温度変
化率を小さくできる。また、耐電圧を高く高いバイアス
電圧を印加した際の誘電体損失を良好に保つことができ
る。Ｎｂ2Ｏ5を含有することによりキュリー点を１２０
℃付近に維持し温度変化率を小さくし高温域での誘電率
を維持できる。ＣｅＯ2を含有することにより誘電率の
温度変化率を小さくするとともに耐電圧を高く、誘電
率、誘電体損失のバイアス電圧による変化率を小さくし
高いバイアス電圧においても誘電率や誘電体損失を良好
な値に維持することができる。ＴｉＯ2を含有すること
により焼成時のＢｉの蒸発を抑制し焼結性を向上するこ
とができる。Ｂｉ2Ｏ3を含有することにより焼結温度を
低下させ焼結性を向上させるとともに誘電率を高く保ち
誘電率の温度変化率を小さくし高温域での誘電率の値を
高く保持できる。ＳｎＯ2を含有することにより焼成時
のＢｉの蒸発を抑え焼結性を向上させるとともに誘電率
を高くできる。ＭｎＯ2を含有することにより耐電圧を
高くかつ損失角を小さくできる。
は、ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）
≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3を０．０１〜
１．０重量％と、ＮｉＯを０．０５〜０．２重量％と、
Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量％と、ＣｅＯ2を０．０
５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を０．３〜１．０重量％
と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重量％と、ＳｎＯ2を
０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を０．０１〜０．５
重量％と、を含有する構成としたもので、ＢａＴｉＯ3
を用いることにより広い焼成温度幅で焼結性が良くなり
また収縮率を小さく正確な形状に焼成できる。ＣａＴｉ
Ｏ3を含有することにより焼成温度領域を拡大でき焼結
性が良くなるとともに収縮率を小さくでき成型性を向上
させることができる。また、キュリー点を１２０℃付近
と高温に維持でき誘電率を１２０℃付近まで高い値に保
持できる。ＮｉＯを含有することにより誘電率の温度変
化率を小さくできる。また、耐電圧を高く高いバイアス
電圧を印加した際の誘電体損失を良好に保つことができ
る。Ｎｂ2Ｏ5を含有することによりキュリー点を１２０
℃付近に維持し温度変化率を小さくし高温域での誘電率
を維持できる。ＣｅＯ2を含有することにより誘電率の
温度変化率を小さくするとともに耐電圧を高く、誘電
率、誘電体損失のバイアス電圧による変化率を小さくし
高いバイアス電圧においても誘電率や誘電体損失を良好
な値に維持することができる。ＴｉＯ2を含有すること
により焼成時のＢｉの蒸発を抑制し焼結性を向上するこ
とができる。Ｂｉ2Ｏ3を含有することにより焼結温度を
低下させ焼結性を向上させるとともに誘電率を高く保ち
誘電率の温度変化率を小さくし高温域での誘電率の値を
高く保持できる。ＳｎＯ2を含有することにより焼成時
のＢｉの蒸発を抑え焼結性を向上させるとともに誘電率
を高くできる。ＭｎＯ2を含有することにより耐電圧を
高くかつ損失角を小さくできる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の誘電体磁器組成物で形成された構成としたもので、高
誘電率に設計した場合の高温域での誘電率の劣化が小さ
く高い誘電率を維持することができるとともに高いバイ
アス電圧を印加した際の誘電率や静電容量或いは誘電体
損失の値を劣化させることがなく耐バイアス電圧を向上
させることができる。
の誘電体磁器組成物で形成された構成としたもので、高
誘電率に設計した場合の高温域での誘電率の劣化が小さ
く高い誘電率を維持することができるとともに高いバイ
アス電圧を印加した際の誘電率や静電容量或いは誘電体
損失の値を劣化させることがなく耐バイアス電圧を向上
させることができる。
【００１４】請求項３に記載の発明は、ＢａＴｉＯ3、
ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、
Ｂｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、及び、ＭｎＯ2を混合し加熱する仮
焼成工程と、仮焼成工程で仮焼成された混合物を破砕し
バインダーを添加した後に成型し１３００〜１４００℃
で加熱する焼成工程と、を備えた構成としたもので、低
焼成温度で安定に焼結することができる。焼成温度が１
３００℃未満になるにつれ焼成が十分に進行しないので
生産性が劣り好ましくない。焼成温度が１４００℃を越
えるにつれ粒子成長が著しく耐電圧の低下及び誘電体損
失が悪化するために好ましくない。
ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、
Ｂｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、及び、ＭｎＯ2を混合し加熱する仮
焼成工程と、仮焼成工程で仮焼成された混合物を破砕し
バインダーを添加した後に成型し１３００〜１４００℃
で加熱する焼成工程と、を備えた構成としたもので、低
焼成温度で安定に焼結することができる。焼成温度が１
３００℃未満になるにつれ焼成が十分に進行しないので
生産性が劣り好ましくない。焼成温度が１４００℃を越
えるにつれ粒子成長が著しく耐電圧の低下及び誘電体損
失が悪化するために好ましくない。
【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
乃至図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は第１実施の形態における誘電体
磁器組成物を用いたコンデンサの全体斜視図である。図
１において、１は本実施の形態におけるコンデンサ、誘
電体磁器部２はＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎ
ｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、Ｂｉ 2Ｏ3、ＳｎＯ2、及
び、ＭｎＯ2を混合して円盤状に形成される。電極３は
誘電体磁器部２の上下面にそれぞれ形成され電極部３に
電圧を印加する。リード線４は電極３の略中央部に一端
部が接合される。
乃至図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は第１実施の形態における誘電体
磁器組成物を用いたコンデンサの全体斜視図である。図
１において、１は本実施の形態におけるコンデンサ、誘
電体磁器部２はＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎ
ｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、Ｂｉ 2Ｏ3、ＳｎＯ2、及
び、ＭｎＯ2を混合して円盤状に形成される。電極３は
誘電体磁器部２の上下面にそれぞれ形成され電極部３に
電圧を印加する。リード線４は電極３の略中央部に一端
部が接合される。
【００１６】誘電体磁器部２はＢａＴｉＯ3（１．００
≦Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）≦１．００５）に対して、Ｃ
ａＴｉＯ3を０．０１〜１．０重量％と、ＮｉＯを０．
０５〜０．２重量％と、Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量
％と、ＣｅＯ2を０．０５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を
０．３〜１．０重量％と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重
量％と、ＳｎＯ2を０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を
０．０１〜０．５重量％と、を含有して形成される。Ｂ
ａ／Ｔｉ（原子比率）が１．００未満になるにつれ結晶
粒子が粗大化しまた結晶粒径にばらつきが生じる傾向と
なり好ましくない。Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）が１．００
５を越えるにつれ焼結性が著しく劣化し不安定となりま
た誘電率も小さくなる傾向が生じ好ましくない。ＣａＴ
ｉＯ3が０．０１重量％未満になるにつれ焼成温度域が
狭くなり焼結性が悪化し収縮率が大きくなる傾向が生じ
好ましくない。ＣａＴｉＯ3が１．０重量％を越えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。ＮｉＯ
が０．０５重量％未満になるにつれ誘電率の温度変化率
が大きくなるとともに耐電圧が低くなる傾向が生じ好ま
しくない。ＮｉＯが０．２重量％を越えるにつれ誘電率
が低下する傾向が生じ好ましくない。Ｎｂ2Ｏ5が０．５
重量％未満になるにつれ温度変化率が大きくなる傾向が
生じ好ましくない。Ｎｂ2Ｏ5が１．５重量％を越えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。ＣｅＯ
2が０．０５重量％未満になるにつれ誘電率の温度変化
率が大きくなるとともに誘電率や誘電体損失の耐電圧が
低下する傾向となり好ましくない。ＣｅＯ2が０．３重
量％を越えるにつれ誘電率が極度に低下する傾向が生じ
好ましくない。ＴｉＯ2が０．３重量％未満になるにつ
れ焼成時のＢｉの蒸発抑制効果が生じない傾向となり好
ましくない。ＴｉＯ2が１．０重量％を越えるにつれ誘
電率や誘電体損失のバイアス電圧による変化率が大きく
なり耐電圧が低下する傾向が生じ好ましくない。Ｂｉ2
Ｏ3が０．２重量％未満になるにつれ高い焼成温度が必
要となり誘電率の温度変化が低下する傾向が生じ好まし
くない。Ｂｉ2Ｏ3が１．０重量％を越えるにつれ耐電圧
が低下し誘電体損失のバイアス電圧の変化による変動も
大きくなる傾向が生じ好ましくない。ＳｎＯ2が０．１
重量％未満になるにつれＢｉの蒸発を防止する効果が低
下する傾向が生じ好ましくない。ＳｎＯ2が０．６重量
％を超えるにつれバイアス電圧を高くした場合の誘電体
損失が劣化する傾向が生じ好ましくない。ＭｎＯ2が
０．０１重量％未満になるにつれ耐電圧が低下し高バイ
アス電圧を印加した際の誘電体損失が大きくなる傾向が
生じ好ましくない。ＭｎＯ2が０．５重量％を超えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。
≦Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）≦１．００５）に対して、Ｃ
ａＴｉＯ3を０．０１〜１．０重量％と、ＮｉＯを０．
０５〜０．２重量％と、Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量
％と、ＣｅＯ2を０．０５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を
０．３〜１．０重量％と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重
量％と、ＳｎＯ2を０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を
０．０１〜０．５重量％と、を含有して形成される。Ｂ
ａ／Ｔｉ（原子比率）が１．００未満になるにつれ結晶
粒子が粗大化しまた結晶粒径にばらつきが生じる傾向と
なり好ましくない。Ｂａ／Ｔｉ（原子比率）が１．００
５を越えるにつれ焼結性が著しく劣化し不安定となりま
た誘電率も小さくなる傾向が生じ好ましくない。ＣａＴ
ｉＯ3が０．０１重量％未満になるにつれ焼成温度域が
狭くなり焼結性が悪化し収縮率が大きくなる傾向が生じ
好ましくない。ＣａＴｉＯ3が１．０重量％を越えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。ＮｉＯ
が０．０５重量％未満になるにつれ誘電率の温度変化率
が大きくなるとともに耐電圧が低くなる傾向が生じ好ま
しくない。ＮｉＯが０．２重量％を越えるにつれ誘電率
が低下する傾向が生じ好ましくない。Ｎｂ2Ｏ5が０．５
重量％未満になるにつれ温度変化率が大きくなる傾向が
生じ好ましくない。Ｎｂ2Ｏ5が１．５重量％を越えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。ＣｅＯ
2が０．０５重量％未満になるにつれ誘電率の温度変化
率が大きくなるとともに誘電率や誘電体損失の耐電圧が
低下する傾向となり好ましくない。ＣｅＯ2が０．３重
量％を越えるにつれ誘電率が極度に低下する傾向が生じ
好ましくない。ＴｉＯ2が０．３重量％未満になるにつ
れ焼成時のＢｉの蒸発抑制効果が生じない傾向となり好
ましくない。ＴｉＯ2が１．０重量％を越えるにつれ誘
電率や誘電体損失のバイアス電圧による変化率が大きく
なり耐電圧が低下する傾向が生じ好ましくない。Ｂｉ2
Ｏ3が０．２重量％未満になるにつれ高い焼成温度が必
要となり誘電率の温度変化が低下する傾向が生じ好まし
くない。Ｂｉ2Ｏ3が１．０重量％を越えるにつれ耐電圧
が低下し誘電体損失のバイアス電圧の変化による変動も
大きくなる傾向が生じ好ましくない。ＳｎＯ2が０．１
重量％未満になるにつれＢｉの蒸発を防止する効果が低
下する傾向が生じ好ましくない。ＳｎＯ2が０．６重量
％を超えるにつれバイアス電圧を高くした場合の誘電体
損失が劣化する傾向が生じ好ましくない。ＭｎＯ2が
０．０１重量％未満になるにつれ耐電圧が低下し高バイ
アス電圧を印加した際の誘電体損失が大きくなる傾向が
生じ好ましくない。ＭｎＯ2が０．５重量％を超えるに
つれ誘電率が低下する傾向が生じ好ましくない。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【００１８】（実施例１〜１１、比較例１〜１０）本実
施例及び比較例におけるコンデンサの製造方法について
説明する。まず、化学的に高純度なＢａＣＯ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＣａＣＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ
3、ＳｎＯ2、ＭｎＯ2粉末を準備した。ＢａＣＯ3とＴｉ
Ｏ2をＢａ／Ｔｉ（原子比率）＝０．９０〜１．００６
の比率になるように秤量し配合した。配合されたＢａＣ
Ｏ3とＴｉＯ2をウレタン製ポットミル中に投入しジルコ
ニア玉石と純水を加えた後に２０時間湿式混合を行い均
一に混合した。この混合物を乾燥させた後にアルミナ坩
堝に入れ大気中で１１００℃、２時間仮焼成を行った。
この仮焼物を粉砕した。この粉末にＸ線回折分析（ＸＲ
Ｄ）を施したところ単一のＢａＴｉＯ3結晶形で形成さ
れていることが判明した。ＣａＣＯ3とＴｉＯ2を原料と
して同様にＣａＴｉＯ3粉末を生成した。次に、ＢａＴ
ｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、Ｂ
ｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＭｎＯ2粉末を（表１）に示すように
秤量し配合した。
施例及び比較例におけるコンデンサの製造方法について
説明する。まず、化学的に高純度なＢａＣＯ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＣａＣＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ
3、ＳｎＯ2、ＭｎＯ2粉末を準備した。ＢａＣＯ3とＴｉ
Ｏ2をＢａ／Ｔｉ（原子比率）＝０．９０〜１．００６
の比率になるように秤量し配合した。配合されたＢａＣ
Ｏ3とＴｉＯ2をウレタン製ポットミル中に投入しジルコ
ニア玉石と純水を加えた後に２０時間湿式混合を行い均
一に混合した。この混合物を乾燥させた後にアルミナ坩
堝に入れ大気中で１１００℃、２時間仮焼成を行った。
この仮焼物を粉砕した。この粉末にＸ線回折分析（ＸＲ
Ｄ）を施したところ単一のＢａＴｉＯ3結晶形で形成さ
れていることが判明した。ＣａＣＯ3とＴｉＯ2を原料と
して同様にＣａＴｉＯ3粉末を生成した。次に、ＢａＴ
ｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｅＯ2、Ｂ
ｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＭｎＯ2粉末を（表１）に示すように
秤量し配合した。
【００１９】
【表１】
【００２０】これらの原料粉末をウレタン製ポットミル
中に投入しジルコニア玉石と純水を加え２０時間湿式混
合を行った。この混合物を乾燥させた後にアルミナ坩堝
に入れ大気中で１１００℃で２時間仮焼成を行った（仮
焼成工程）。この仮焼成物をウレタン製ポットミル中に
投入しジルコニア玉石や純水と共に２０時間湿式粉砕処
理を行った。この粉砕泥しょうを濾過し乾燥させた。乾
燥させた粉体に濃度７％のポリビニールアルコール溶液
からなるバインダーを８重量％添加し均一に分散させた
後に３０メッシュの篩を通して造粒を行った。造粒粉末
を金型に投入し油圧プレスを用いて８００ｋｇ／ｃｍ2
の圧力条件で直径１３ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板状に
成型した。この成型体を高純度のジルコニア製のさや鉢
の中に入れエレマ発熱体を用いた電気炉により大気中で
１３００〜１４００℃の温度で２時間焼成を行い（焼成
工程）、誘電体磁器部を形成した。円板状の誘電体磁器
部の上下外縁面に幅０．３ｍｍの外周空白エッジを残し
銀電極液を塗布した後に８００℃、３０分の熱処理条件
で焼き付け処理を行い電極を形成させた。電極はニッケ
ルメッキ＋ハンダメッキによって形成すると高電圧用に
も有効に利用することができる。この場合耐湿性や耐水
性に優れる。０．３ｍｍの径のリード線を両電極にハン
ダ付けした。誘電体磁器部及び電極をエポキシ系樹脂で
被覆し保護膜を形成してコンデンサの製造を完了した。
中に投入しジルコニア玉石と純水を加え２０時間湿式混
合を行った。この混合物を乾燥させた後にアルミナ坩堝
に入れ大気中で１１００℃で２時間仮焼成を行った（仮
焼成工程）。この仮焼成物をウレタン製ポットミル中に
投入しジルコニア玉石や純水と共に２０時間湿式粉砕処
理を行った。この粉砕泥しょうを濾過し乾燥させた。乾
燥させた粉体に濃度７％のポリビニールアルコール溶液
からなるバインダーを８重量％添加し均一に分散させた
後に３０メッシュの篩を通して造粒を行った。造粒粉末
を金型に投入し油圧プレスを用いて８００ｋｇ／ｃｍ2
の圧力条件で直径１３ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板状に
成型した。この成型体を高純度のジルコニア製のさや鉢
の中に入れエレマ発熱体を用いた電気炉により大気中で
１３００〜１４００℃の温度で２時間焼成を行い（焼成
工程）、誘電体磁器部を形成した。円板状の誘電体磁器
部の上下外縁面に幅０．３ｍｍの外周空白エッジを残し
銀電極液を塗布した後に８００℃、３０分の熱処理条件
で焼き付け処理を行い電極を形成させた。電極はニッケ
ルメッキ＋ハンダメッキによって形成すると高電圧用に
も有効に利用することができる。この場合耐湿性や耐水
性に優れる。０．３ｍｍの径のリード線を両電極にハン
ダ付けした。誘電体磁器部及び電極をエポキシ系樹脂で
被覆し保護膜を形成してコンデンサの製造を完了した。
【００２１】次に、実施例１〜１１、比較例１〜１０に
おけるコンデンサの電気性能試験を行った。誘電率と誘
電体損失を周波数１ＫＨｚ、印加電圧１Ｖ、測定温度２
０℃の試験条件で測定を行った。誘電率の温度変化率を
−５５℃、１２５℃の場合について測定した。破壊電圧
値を誘電体磁器の厚みが１ｍｍの印加電圧から求めた。
バイアスＤＣ電圧５ｋＶ／ｍｍとバイアスＡＣ電圧１．
５ＫＶ／ｍｍを印加した場合の静電容量の変化率及び誘
電体損失を測定した。結果を（表２）に示した。
おけるコンデンサの電気性能試験を行った。誘電率と誘
電体損失を周波数１ＫＨｚ、印加電圧１Ｖ、測定温度２
０℃の試験条件で測定を行った。誘電率の温度変化率を
−５５℃、１２５℃の場合について測定した。破壊電圧
値を誘電体磁器の厚みが１ｍｍの印加電圧から求めた。
バイアスＤＣ電圧５ｋＶ／ｍｍとバイアスＡＣ電圧１．
５ＫＶ／ｍｍを印加した場合の静電容量の変化率及び誘
電体損失を測定した。結果を（表２）に示した。
【００２２】
【表２】
【００２３】この（表２）から明らかなように、実施例
１〜１１では誘電率が３５７０〜４５００の範囲にあり
極めて高いことが判明した。誘電体損失は０．５〜１．
０と低い値を示していることが判明した。誘電率の温度
変化率は−５５℃で測定した場合は−７〜−４．３、１
２５℃で測定した場合は４．３〜７．２と極めて小さい
ことが判明した。破壊電圧は９．５〜１１．８ＫＶとい
う高い値が測定された。静電容量の変化率はバイアスＤ
Ｃ電圧５ｋＶ／ｍｍの場合は−３４．０〜−２５．９％
でありバイアスＡＣ電圧１．５ｋＶ／ｍｍの場合は４
０．０〜４８．９％と極めて低い値であることが判明し
た。また、この際の標準偏差はバイアスＤＣ電圧５ｋＶ
／ｍｍの場合は１．６〜２．３であり、バイアスＡＣ電
圧１．５ｋＶ／ｍｍの場合は１．５〜２．３と極めて小
さく静電容量の変化率の値のばらつきが少なく安定して
いることが判明した。
１〜１１では誘電率が３５７０〜４５００の範囲にあり
極めて高いことが判明した。誘電体損失は０．５〜１．
０と低い値を示していることが判明した。誘電率の温度
変化率は−５５℃で測定した場合は−７〜−４．３、１
２５℃で測定した場合は４．３〜７．２と極めて小さい
ことが判明した。破壊電圧は９．５〜１１．８ＫＶとい
う高い値が測定された。静電容量の変化率はバイアスＤ
Ｃ電圧５ｋＶ／ｍｍの場合は−３４．０〜−２５．９％
でありバイアスＡＣ電圧１．５ｋＶ／ｍｍの場合は４
０．０〜４８．９％と極めて低い値であることが判明し
た。また、この際の標準偏差はバイアスＤＣ電圧５ｋＶ
／ｍｍの場合は１．６〜２．３であり、バイアスＡＣ電
圧１．５ｋＶ／ｍｍの場合は１．５〜２．３と極めて小
さく静電容量の変化率の値のばらつきが少なく安定して
いることが判明した。
【００２４】次に、本実施例と本比較例におけるコンデ
ンサのバイアス電圧を変化させた場合の誘電体損失の値
の変化について図面を用いて説明する。図２は実施例５
と比較例４におけるコンデンサのバイアスＤＣ電圧と誘
電体損失との関係図であり、図３は実施例５と比較例４
におけるコンデンサのバイアスＡＣ電圧と誘電体損失と
の関係図である。
ンサのバイアス電圧を変化させた場合の誘電体損失の値
の変化について図面を用いて説明する。図２は実施例５
と比較例４におけるコンデンサのバイアスＤＣ電圧と誘
電体損失との関係図であり、図３は実施例５と比較例４
におけるコンデンサのバイアスＡＣ電圧と誘電体損失と
の関係図である。
【００２５】この図２、図３から明らかなように、実施
例５は電圧の上昇とともに少し誘電体損失は大きくなる
がほぼ平行線で推移し１５００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝
４．６％と良好な値を示すことが判明した。また、比較
例４は電圧の上昇とともに誘電体損失が著しく悪化し２
００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝１８．６％と大きくなった。
その後、電圧の上昇とともに低下の傾向にあるが１５０
０Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝８．５％と実施例５と比較して
大きくなっていることが判明した。
例５は電圧の上昇とともに少し誘電体損失は大きくなる
がほぼ平行線で推移し１５００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝
４．６％と良好な値を示すことが判明した。また、比較
例４は電圧の上昇とともに誘電体損失が著しく悪化し２
００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝１８．６％と大きくなった。
その後、電圧の上昇とともに低下の傾向にあるが１５０
０Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝８．５％と実施例５と比較して
大きくなっていることが判明した。
【００２６】この図３から明らかなように、実施例５は
低電圧で少し高い値を示しているがバイアスＤＣ電圧の
増加につれて誘電体損失が小さくなり５０００Ｖ／ｍｍ
ではｔａｎδ＝１．２％と良好になった。比較例４は低
いバイアスＤＣ電圧でもｔａｎδ＝８．８％と誘電体損
失が高くバイアスＤＣ電圧の上昇につれて多少低下の傾
向が見られるが５０００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝５．２％
と実施例５と比較して高くなっていることが判明した。
低電圧で少し高い値を示しているがバイアスＤＣ電圧の
増加につれて誘電体損失が小さくなり５０００Ｖ／ｍｍ
ではｔａｎδ＝１．２％と良好になった。比較例４は低
いバイアスＤＣ電圧でもｔａｎδ＝８．８％と誘電体損
失が高くバイアスＤＣ電圧の上昇につれて多少低下の傾
向が見られるが５０００Ｖ／ｍｍでｔａｎδ＝５．２％
と実施例５と比較して高くなっていることが判明した。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明の誘電体磁器組成物
によれば、キューリー点を１２０℃に維持したまま誘電
率を３０００〜４５００程度の範囲で自由に選択でき高
い誘電率を得ることができる。また、誘電率の温度変化
率を−５５〜１２５℃の範囲で±１０％程度に収めるこ
とが可能で高温域においても高い誘電率を安定して保持
することができる。高いバイアス電圧を印加しても静電
容量、誘電体損失、誘電率の劣化が少なく高バイアス電
圧耐力に優れる。
によれば、キューリー点を１２０℃に維持したまま誘電
率を３０００〜４５００程度の範囲で自由に選択でき高
い誘電率を得ることができる。また、誘電率の温度変化
率を−５５〜１２５℃の範囲で±１０％程度に収めるこ
とが可能で高温域においても高い誘電率を安定して保持
することができる。高いバイアス電圧を印加しても静電
容量、誘電体損失、誘電率の劣化が少なく高バイアス電
圧耐力に優れる。
【００２８】本発明の誘電体磁器組成物を用いたコンデ
ンサによれば、高い誘電率を有し高温度域においてもこ
の高い誘電率を安定して保持することができるとともに
耐電圧特性に優れ高電圧でも使用可能で小型化及び大容
量化が可能である。
ンサによれば、高い誘電率を有し高温度域においてもこ
の高い誘電率を安定して保持することができるとともに
耐電圧特性に優れ高電圧でも使用可能で小型化及び大容
量化が可能である。
【００２９】本発明の誘電体磁器組成物の製造方法によ
れば、焼成温度を低くでき製造歩留りが高く安定して信
頼性の高い誘電体磁器組成物を生産性や量産性高く製造
することができる。
れば、焼成温度を低くでき製造歩留りが高く安定して信
頼性の高い誘電体磁器組成物を生産性や量産性高く製造
することができる。
【図１】第１実施の形態における誘電体磁器組成物を用
いたコンデンサの全体斜視図
いたコンデンサの全体斜視図
【図２】実施例５と比較例４におけるコンデンサのバイ
アスＤＣ電圧と誘電体損失との関係図
アスＤＣ電圧と誘電体損失との関係図
【図３】実施例５と比較例４におけるコンデンサのバイ
アスＡＣ電圧と誘電体損失との関係図
アスＡＣ電圧と誘電体損失との関係図
１ コンデンサ ２ 誘電体磁器部 ３ 電極 ４ リード線
Claims (3)
- 【請求項１】ＢａＴｉＯ3（１．００≦Ｂａ／Ｔｉ（原
子比率）≦１．００５）に対して、ＣａＴｉＯ3を０．
０１〜１．０重量％と、ＮｉＯを０．０５〜０．２重量
％と、Ｎｂ2Ｏ5を０．５〜１．５重量％と、ＣｅＯ2を
０．０５〜０．３重量％と、ＴｉＯ2を０．３〜１．０
重量％と、Ｂｉ2Ｏ3を０．２〜１．０重量％と、ＳｎＯ
2を０．１〜０．６重量％と、ＭｎＯ2を０．０１〜０．
５重量％と、を含有する誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】請求項１に記載の誘電体磁器組成物で形成
された誘電体磁器組成物を用いたコンデンサ。 - 【請求項３】ＢａＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＮｉＯ、Ｎｂ
2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、及び、
ＭｎＯ2を混合し加熱する仮焼成工程と、前記仮焼成工
程で仮焼成された混合物を破砕しバインダーを添加した
後に成型し１３００〜１４００℃で加熱する焼成工程
と、を備えた誘電体磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34279595A JP3562085B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34279595A JP3562085B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183651A true JPH09183651A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3562085B2 JP3562085B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=18356561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34279595A Expired - Fee Related JP3562085B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ並びに誘電体磁器組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3562085B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005075377A1 (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd | 誘電体磁器組成物及びそれを用いた電子部品 |
| JP5590035B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-09-17 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34279595A patent/JP3562085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005075377A1 (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd | 誘電体磁器組成物及びそれを用いた電子部品 |
| JP5590035B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-09-17 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
| US8964356B2 (en) | 2009-09-28 | 2015-02-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3562085B2 (ja) | 2004-09-08 |
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