JPH10167814A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH10167814A JPH10167814A JP8332041A JP33204196A JPH10167814A JP H10167814 A JPH10167814 A JP H10167814A JP 8332041 A JP8332041 A JP 8332041A JP 33204196 A JP33204196 A JP 33204196A JP H10167814 A JPH10167814 A JP H10167814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比誘電率εｒが高く、誘電損失が小さい等の特
長を有し、フィルムコンデンサと同等の特性を有し、自
己加熱の小さい、有用な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】少なくとも金属元素としてＳｒ、Ｐｂ、Ｂ
ｉおよびＴｉを含有し、ペロブスカイト型結晶相を主結
晶相とする誘電体磁器組成物であって、Ｘ線回折におけ
る前記ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の主ピー
クと、前記ペロブスカイト型結晶相の（１００）面の主
ピークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相のピ
ークの強度が、前記（１１０）面の主ピークの強度の３
％以下のものである。
長を有し、フィルムコンデンサと同等の特性を有し、自
己加熱の小さい、有用な誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】少なくとも金属元素としてＳｒ、Ｐｂ、Ｂ
ｉおよびＴｉを含有し、ペロブスカイト型結晶相を主結
晶相とする誘電体磁器組成物であって、Ｘ線回折におけ
る前記ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の主ピー
クと、前記ペロブスカイト型結晶相の（１００）面の主
ピークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相のピ
ークの強度が、前記（１１０）面の主ピークの強度の３
％以下のものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
に関するものであり、特に、高周波領域で好適に使用さ
れ、かつ高誘電率、低損失の誘電体磁器組成物に関する
ものである。
に関するものであり、特に、高周波領域で好適に使用さ
れ、かつ高誘電率、低損失の誘電体磁器組成物に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】近年のエレクトロニクスの発展に伴い電子
回路の高周波化、小型化が急速に進行し、電子部品も高
周波化、小型化が要求されるようになってきている。
回路の高周波化、小型化が急速に進行し、電子部品も高
周波化、小型化が要求されるようになってきている。
【０００３】特に、高周波大電流回路では、損失による
自己加熱が問題となる場合があり、この場合には低損失
のコンデンサが使用されていた。従来、このようなコン
デンサとしては、低損失で、温度特性、電圧依存性が小
さい等の特性を有するフィルムコンデンサが用いられて
いる。
自己加熱が問題となる場合があり、この場合には低損失
のコンデンサが使用されていた。従来、このようなコン
デンサとしては、低損失で、温度特性、電圧依存性が小
さい等の特性を有するフィルムコンデンサが用いられて
いる。
【０００４】しかしながら、フィルムコンデンサはモー
ルドタイプが殆どであり、小型化、表面実装に対応でき
ない。
ルドタイプが殆どであり、小型化、表面実装に対応でき
ない。
【０００５】また、低損失高容量の領域に用いられる誘
電体磁器組成物として、特公昭５７−３７９６３号公報
および特公平７−４５３３７号公報に開示されるような
ものが知られている。
電体磁器組成物として、特公昭５７−３７９６３号公報
および特公平７−４５３３７号公報に開示されるような
ものが知られている。
【０００６】特公昭５７−３７９６３号公報に開示され
た誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｐｂおよび
Ｃａからなる基本成分と、ＣｕとＭｎからなる添加成分
とから構成されている。そして、ＳｒＴｉＯ3 、Ｂｉ2
Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＰｂＴｉＯ3 、ＣａＴｉＯ3 、Ｃｕ
Ｏ、ＭｎＣＯ3 を混合し、９３０℃で仮焼し、１２００
〜１４００℃で焼成して作製されている。この誘電体磁
器組成物では、測定周波数１ＫＨｚでの比誘電率が５０
０〜１５００、誘電損失ｔａｎδが０．１５〜０．５％
であった。
た誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｐｂおよび
Ｃａからなる基本成分と、ＣｕとＭｎからなる添加成分
とから構成されている。そして、ＳｒＴｉＯ3 、Ｂｉ2
Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＰｂＴｉＯ3 、ＣａＴｉＯ3 、Ｃｕ
Ｏ、ＭｎＣＯ3 を混合し、９３０℃で仮焼し、１２００
〜１４００℃で焼成して作製されている。この誘電体磁
器組成物では、測定周波数１ＫＨｚでの比誘電率が５０
０〜１５００、誘電損失ｔａｎδが０．１５〜０．５％
であった。
【０００７】また、特公平７−４５３３７号公報に開示
された誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｐｂ、
ＣａおよびＳｎからなる基本成分と、希土類元素酸化物
と、ガラス成分とから構成されている。そして、ＳｒＣ
Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｏ4 、ＣａＣＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｔｉ
Ｏ2 、ＳｎＯ2 、希土類元素酸化物を混合し、９５０℃
で仮焼し、９４０〜１２４０℃で焼成して作製されてい
る。この誘電体磁器組成物では、測定周波数１ＫＨｚで
の比誘電率が１２４０〜１４７０、誘電損失ｔａｎδが
０．２５〜０．３６％であった。
された誘電体磁器組成物は、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｐｂ、
ＣａおよびＳｎからなる基本成分と、希土類元素酸化物
と、ガラス成分とから構成されている。そして、ＳｒＣ
Ｏ3 、Ｐｂ3 Ｏ4 、ＣａＣＯ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｔｉ
Ｏ2 、ＳｎＯ2 、希土類元素酸化物を混合し、９５０℃
で仮焼し、９４０〜１２４０℃で焼成して作製されてい
る。この誘電体磁器組成物では、測定周波数１ＫＨｚで
の比誘電率が１２４０〜１４７０、誘電損失ｔａｎδが
０．２５〜０．３６％であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５７−３７９６３号公報および特公平７−４５３３７号
公報に開示された誘電体磁器組成物では、１５００以上
の比誘電率を有し、かつ０．３５％以下の低損失を達成
できなかった。
５７−３７９６３号公報および特公平７−４５３３７号
公報に開示された誘電体磁器組成物では、１５００以上
の比誘電率を有し、かつ０．３５％以下の低損失を達成
できなかった。
【０００９】即ち、一般的に比誘電率が高い誘電体磁器
組成物は誘電損失が大きくなる傾向があり、比誘電率を
上げれば誘電損失が大きくなり、例えば、上記したよう
に、高周波大電流回路では損失による自己加熱が問題と
なった。
組成物は誘電損失が大きくなる傾向があり、比誘電率を
上げれば誘電損失が大きくなり、例えば、上記したよう
に、高周波大電流回路では損失による自己加熱が問題と
なった。
【００１０】本発明は、１５００以上の比誘電率εｒを
有し、かつ誘電損失ｔａｎδが０．３５％以下の誘電体
磁器組成物を提供することを目的とするもので、フィル
ムコンデンサと同等の特性を有し、特に高周波領域にお
いて有用な誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。
有し、かつ誘電損失ｔａｎδが０．３５％以下の誘電体
磁器組成物を提供することを目的とするもので、フィル
ムコンデンサと同等の特性を有し、特に高周波領域にお
いて有用な誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物では、少なくとも金属元素としてＳｒ、Ｐｂ、Ｂｉお
よびＴｉを含有し、ペロブスカイト型結晶相を主結晶相
とする誘電体磁器組成物であって、Ｘ線回折における前
記ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の主ピーク
と、前記ペロブスカイト型結晶相の（１００）面の主ピ
ークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相のピー
クの強度が、前記（１１０）面の主ピークの強度の３％
以下のものである。
物では、少なくとも金属元素としてＳｒ、Ｐｂ、Ｂｉお
よびＴｉを含有し、ペロブスカイト型結晶相を主結晶相
とする誘電体磁器組成物であって、Ｘ線回折における前
記ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の主ピーク
と、前記ペロブスカイト型結晶相の（１００）面の主ピ
ークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相のピー
クの強度が、前記（１１０）面の主ピークの強度の３％
以下のものである。
【００１２】また、誘電体磁器組成物は、モル比による
組成式を（Ｓｒ1-w-x-y Ｃａw Ｐｂx Ｂｉy ）Ｔｉz Ｏ
3+a と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚおよびｗが、０≦ｗ≦
０．２０、０．０５≦ｘ≦０．２０、０．０１≦ｙ≦
０．３０、１．００≦ｚ≦１．２０、ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．
５０を満足することが望ましい。ａは過剰酸素量であ
る。さらに、誘電体磁器組成物は、前記主成分１００重
量部に対して、ＬｉおよびＢのうち少なくとも一種を含
有する添加成分を０．１〜１０重量部含有することが望
ましい。
組成式を（Ｓｒ1-w-x-y Ｃａw Ｐｂx Ｂｉy ）Ｔｉz Ｏ
3+a と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚおよびｗが、０≦ｗ≦
０．２０、０．０５≦ｘ≦０．２０、０．０１≦ｙ≦
０．３０、１．００≦ｚ≦１．２０、ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．
５０を満足することが望ましい。ａは過剰酸素量であ
る。さらに、誘電体磁器組成物は、前記主成分１００重
量部に対して、ＬｉおよびＢのうち少なくとも一種を含
有する添加成分を０．１〜１０重量部含有することが望
ましい。
【００１３】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物は、ペロブスカイト
型結晶相の（１１０）面の主ピークと（１００）面の主
ピークとの間の、Ｂｉを含有する異相のピークの強度
が、（１１０）面の主ピークの強度の３％以下であるた
め、Ｂｉの殆どはペロブスカイト型結晶相に固溶するこ
とになり、高誘電率のペロブスカイト型結晶相が増加
し、低誘電率で誘電損失の大きなＢｉを含有する異相が
減少することになり、このため、測定周波数１ＫＨｚで
の比誘電率を１５００以上、誘電損失を０．３５％以
下、特には０．２％以下とすることができる。
型結晶相の（１１０）面の主ピークと（１００）面の主
ピークとの間の、Ｂｉを含有する異相のピークの強度
が、（１１０）面の主ピークの強度の３％以下であるた
め、Ｂｉの殆どはペロブスカイト型結晶相に固溶するこ
とになり、高誘電率のペロブスカイト型結晶相が増加
し、低誘電率で誘電損失の大きなＢｉを含有する異相が
減少することになり、このため、測定周波数１ＫＨｚで
の比誘電率を１５００以上、誘電損失を０．３５％以
下、特には０．２％以下とすることができる。
【００１４】従来の特公昭５７−３７９６３号公報およ
び特公平７−４５３３７号公報に開示された誘電体磁器
組成物は、基本成分を９５０℃程度で仮焼し、高誘電率
のペロブスカイト相を析出させているが、仮焼温度が低
いためＢｉがペロブスカイト相中に固溶せず、あるいは
固溶してもその固溶量は少なく、本願でいうＢｉを含有
する異相として存在していると考えられ、このため比誘
電率が１５００以下と小さく、しかも誘電損失も大きい
と考えられる。
び特公平７−４５３３７号公報に開示された誘電体磁器
組成物は、基本成分を９５０℃程度で仮焼し、高誘電率
のペロブスカイト相を析出させているが、仮焼温度が低
いためＢｉがペロブスカイト相中に固溶せず、あるいは
固溶してもその固溶量は少なく、本願でいうＢｉを含有
する異相として存在していると考えられ、このため比誘
電率が１５００以下と小さく、しかも誘電損失も大きい
と考えられる。
【００１５】本願では、Ｂｉをペロブスカイト相中に固
溶させるために、１１００℃以上の仮焼温度で反応させ
ている。このため、Ｂｉが高誘電率のペロブスカイト相
中に大量に固溶し、Ｂｉを含有する異相のピークの強度
が（１１０）面の主ピークの強度の３％以下となり、上
記したような作用効果を有するのである。
溶させるために、１１００℃以上の仮焼温度で反応させ
ている。このため、Ｂｉが高誘電率のペロブスカイト相
中に大量に固溶し、Ｂｉを含有する異相のピークの強度
が（１１０）面の主ピークの強度の３％以下となり、上
記したような作用効果を有するのである。
【００１６】さらに、誘電体磁器組成物として、Ｌｉお
よびＢのうち少なくとも一種を含有する添加成分を０．
１〜１０重量部含有することにより、１０００〜１２０
０℃の低温焼成が可能となる。このため、内部電極とし
てＰｄの含有量の少ないＡｇ−Ｐｄ電極材料を用いるこ
とができ、ＰｄとＢｉとの反応を抑制でき、これにより
Ａｇ−Ｐｄ電極材料と誘電体材料との同時焼成が可能と
なる。
よびＢのうち少なくとも一種を含有する添加成分を０．
１〜１０重量部含有することにより、１０００〜１２０
０℃の低温焼成が可能となる。このため、内部電極とし
てＰｄの含有量の少ないＡｇ−Ｐｄ電極材料を用いるこ
とができ、ＰｄとＢｉとの反応を抑制でき、これにより
Ａｇ−Ｐｄ電極材料と誘電体材料との同時焼成が可能と
なる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、Ｘ
線回折におけるペロブスカイト型結晶相の（１１０）面
の主ピークと、ペロブスカイト型結晶相の（１００）面
の主ピークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相
のピークの強度を、（１１０）面の主ピークの強度の３
％以下としたものである。
線回折におけるペロブスカイト型結晶相の（１１０）面
の主ピークと、ペロブスカイト型結晶相の（１００）面
の主ピークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相
のピークの強度を、（１１０）面の主ピークの強度の３
％以下としたものである。
【００１８】ここで、Ｂｉを含む異相の割合を（１１
０）面の主ピークの強度の３％以下と限定した理由は、
Ｂｉがペロブスカイト相に固溶することにより、高誘電
率、低損失、温度特性に優れた材料となるからであり、
Ｂｉが固溶せずに、（１１０）面の主ピークの強度の３
％よりも多く異相を形成すると、いずれの特性も劣化し
てしまうからである。この異相のピークは存在しない方
が望ましいが、Ｂｉをペロブスカイト相中に固溶させる
ためにＢｉを添加するため、全く存在しないということ
はあり得ないと考えられる。異相のピーク強度は、（１
１０）面の主ピークの強度の１％以下、特には０．５％
以下が望ましい。
０）面の主ピークの強度の３％以下と限定した理由は、
Ｂｉがペロブスカイト相に固溶することにより、高誘電
率、低損失、温度特性に優れた材料となるからであり、
Ｂｉが固溶せずに、（１１０）面の主ピークの強度の３
％よりも多く異相を形成すると、いずれの特性も劣化し
てしまうからである。この異相のピークは存在しない方
が望ましいが、Ｂｉをペロブスカイト相中に固溶させる
ためにＢｉを添加するため、全く存在しないということ
はあり得ないと考えられる。異相のピーク強度は、（１
１０）面の主ピークの強度の１％以下、特には０．５％
以下が望ましい。
【００１９】尚、ペロブスカイト型結晶相の（１１０）
面の主ピークと、ペロブスカイト型結晶相の（１００）
面の主ピークは、それぞれ単一のピークからなること
が、高誘電率および低損失という観点から望ましい。
面の主ピークと、ペロブスカイト型結晶相の（１００）
面の主ピークは、それぞれ単一のピークからなること
が、高誘電率および低損失という観点から望ましい。
【００２０】ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の
ピークは、Ｘ線源としてＣｕ−ｋα線を用いた場合のＸ
線回折図において、２θ＝３２度付近に生じ、また、
（１００）面のピークは２θ＝２３度付近に生じる。そ
して、これらのピークの間にＢｉを含有する異相が生じ
るが、異相としては、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｂｉ2 Ｔｉ2
Ｏ7 、ＳｒＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ13、Ｓｒ2 Ｂｉ4 Ｔｉ
5 Ｏ14、ＰｂＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ13、Ｐｂ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ
14等があり、これらは、主に２θ＝３０度付近に生じ
る。その他の結晶相としてＴｉＯ2 が析出する場合もあ
る。
ピークは、Ｘ線源としてＣｕ−ｋα線を用いた場合のＸ
線回折図において、２θ＝３２度付近に生じ、また、
（１００）面のピークは２θ＝２３度付近に生じる。そ
して、これらのピークの間にＢｉを含有する異相が生じ
るが、異相としては、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、Ｂｉ2 Ｔｉ2
Ｏ7 、ＳｒＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ13、Ｓｒ2 Ｂｉ4 Ｔｉ
5 Ｏ14、ＰｂＢｉ4 Ｔｉ4 Ｏ13、Ｐｂ2 Ｂｉ4 Ｔｉ5 Ｏ
14等があり、これらは、主に２θ＝３０度付近に生じ
る。その他の結晶相としてＴｉＯ2 が析出する場合もあ
る。
【００２１】また、本発明の誘電体磁器組成物では、Ｂ
ａ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｆｅ等の不純物が混入し
ても良いし、粉砕ボールからボール成分、例えばＺｒＯ
2 、Ａｌ2 Ｏ3 が混入する場合もある。さらに、本発明
の誘電体磁器組成物では、ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ａｌ
2 Ｏ3 、希土類元素酸化物、ＳｎＯ2 を添加しても良
い。
ａ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｆｅ等の不純物が混入し
ても良いし、粉砕ボールからボール成分、例えばＺｒＯ
2 、Ａｌ2 Ｏ3 が混入する場合もある。さらに、本発明
の誘電体磁器組成物では、ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ａｌ
2 Ｏ3 、希土類元素酸化物、ＳｎＯ2 を添加しても良
い。
【００２２】本発明の誘電体磁器組成物は、モル比によ
る組成式を（Ｓｒ1-w-x-y Ｃａw Ｐｂx Ｂｉy ）Ｔｉz
Ｏ3+a と表した時、ｘ、ｙ、ｚおよびｗが、０≦ｗ≦
０．２０、０．０５≦ｘ≦０．２０、０．０１≦ｙ≦
０．３０、１．００≦ｚ≦１．２０、ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．
５０を満足することが望ましい。
る組成式を（Ｓｒ1-w-x-y Ｃａw Ｐｂx Ｂｉy ）Ｔｉz
Ｏ3+a と表した時、ｘ、ｙ、ｚおよびｗが、０≦ｗ≦
０．２０、０．０５≦ｘ≦０．２０、０．０１≦ｙ≦
０．３０、１．００≦ｚ≦１．２０、ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．
５０を満足することが望ましい。
【００２３】ここで、Ａサイト中のＳｒのＣａによる置
換量ｗを０〜０．２としたのは、Ｃａの置換により比誘
電率が向上し、ＤＣバイアス特性が向上するが、ｗが
０．２よりも大きい場合には比誘電率が低くなる傾向が
あるからである。ｗは、比誘電率を向上するという観点
から０．０４≦ｗ≦０．１３であることが望ましい。
換量ｗを０〜０．２としたのは、Ｃａの置換により比誘
電率が向上し、ＤＣバイアス特性が向上するが、ｗが
０．２よりも大きい場合には比誘電率が低くなる傾向が
あるからである。ｗは、比誘電率を向上するという観点
から０．０４≦ｗ≦０．１３であることが望ましい。
【００２４】また、Ａサイト中のＳｒのＰｂによる置換
量ｘを０．０５〜０．２としたのは、ｘが０．０５より
も小さい場合には比誘電率が低く、一方０．２よりも大
きい場合には誘電損失が大きくなる傾向があるからであ
る。ｘは、比誘電率および誘電損失の点から、０．１０
≦ｘ≦０．１７が望ましい。
量ｘを０．０５〜０．２としたのは、ｘが０．０５より
も小さい場合には比誘電率が低く、一方０．２よりも大
きい場合には誘電損失が大きくなる傾向があるからであ
る。ｘは、比誘電率および誘電損失の点から、０．１０
≦ｘ≦０．１７が望ましい。
【００２５】さらに、Ａサイト中のＳｒのＢｉによる置
換量ｙを０．０１〜０．３としたのは、ｙが０．０１よ
りも小さい場合には誘電損失が大きく、ｙが０．３０よ
りも大きくなると比誘電率が低くなる傾向があるからで
ある。ｙは、比誘電率および誘電損失の点から、０．１
３≦ｙ≦０．２４が望ましい。
換量ｙを０．０１〜０．３としたのは、ｙが０．０１よ
りも小さい場合には誘電損失が大きく、ｙが０．３０よ
りも大きくなると比誘電率が低くなる傾向があるからで
ある。ｙは、比誘電率および誘電損失の点から、０．１
３≦ｙ≦０．２４が望ましい。
【００２６】また、Ｂ／Ａ比を示すｚを１〜１．２とし
たのは、ｚが１よりも小さい場合には比誘電率が低く、
誘電損失が悪く、ｚが１．２０よりも大きくなると比誘
電率が低くなる傾向にあるからである。ｚは、比誘電率
および誘電損失の点から、１．１≦ｚ≦１．２が望まし
い。
たのは、ｚが１よりも小さい場合には比誘電率が低く、
誘電損失が悪く、ｚが１．２０よりも大きくなると比誘
電率が低くなる傾向にあるからである。ｚは、比誘電率
および誘電損失の点から、１．１≦ｚ≦１．２が望まし
い。
【００２７】さらに、Ａサイト中のＳｒのＣａ、Ｐｂ、
Ｂｉによる置換量ｗ＋ｘ＋ｙを０．５０以下としたの
は、０．５よりも多い場合には比誘電率が低くなるから
である。特に、比誘電率向上という観点から、０．３０
≦ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．４０が望ましい。また、上記組成式
におけるａは、過剰酸素量を示しており、ａは０〜０．
５５、特には０．１５〜０．４であることが望ましい。
Ｂｉによる置換量ｗ＋ｘ＋ｙを０．５０以下としたの
は、０．５よりも多い場合には比誘電率が低くなるから
である。特に、比誘電率向上という観点から、０．３０
≦ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．４０が望ましい。また、上記組成式
におけるａは、過剰酸素量を示しており、ａは０〜０．
５５、特には０．１５〜０．４であることが望ましい。
【００２８】そして、本発明の誘電体磁器組成物では、
上記主成分１００重量部に対して、ＬｉおよびＢのうち
少なくとも一種を含有する添加成分を０．１〜１０重量
部含有することが望ましい。添加成分の量が０．１重量
部未満では添加効果が無く、１０重量部以上では比誘電
率が低下し、誘電損失が増大するからである。添加成分
にＬｉおよびＢのうち少なくとも一種を含有せしめたの
は、Ｌｉ、Ｂを含まないと誘電特性を劣化させずに、焼
成温度が１１００℃以下とならないからである。添加量
は、誘電損失を小さくするという点で０．５〜５重量％
が望ましい。
上記主成分１００重量部に対して、ＬｉおよびＢのうち
少なくとも一種を含有する添加成分を０．１〜１０重量
部含有することが望ましい。添加成分の量が０．１重量
部未満では添加効果が無く、１０重量部以上では比誘電
率が低下し、誘電損失が増大するからである。添加成分
にＬｉおよびＢのうち少なくとも一種を含有せしめたの
は、Ｌｉ、Ｂを含まないと誘電特性を劣化させずに、焼
成温度が１１００℃以下とならないからである。添加量
は、誘電損失を小さくするという点で０．５〜５重量％
が望ましい。
【００２９】本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、Ｓ
ｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＰｂＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2
の各原料粉末を所定量となるように秤量し、混合粉砕
し、これを１１００〜１２００℃の温度で大気中で１〜
３時間仮焼する。仮焼温度は、Ｂｉのペロブスカイト相
への固溶を促進するという観点から１１５０℃以上が望
ましい。
ｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＰｂＯ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2
の各原料粉末を所定量となるように秤量し、混合粉砕
し、これを１１００〜１２００℃の温度で大気中で１〜
３時間仮焼する。仮焼温度は、Ｂｉのペロブスカイト相
への固溶を促進するという観点から１１５０℃以上が望
ましい。
【００３０】得られた仮焼物と、所望により所定量の添
加成分を秤量し、混合粉砕し、例えは、ドクターブレー
ド法等の公知手段により成形し、大気中等の酸化性雰囲
気において１０５０〜１２００℃において０．５〜２時
間焼成を行い、本発明の誘電体磁器組成物が得られる。
加成分を秤量し、混合粉砕し、例えは、ドクターブレー
ド法等の公知手段により成形し、大気中等の酸化性雰囲
気において１０５０〜１２００℃において０．５〜２時
間焼成を行い、本発明の誘電体磁器組成物が得られる。
【００３１】
実施例１ 先ず、純度９９％以上のＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｐｂ
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表１に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物に分散
剤、分散媒とともに、２４時間ボールミルにて混合粉砕
し、原料スラリーを調整した。
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表１に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物に分散
剤、分散媒とともに、２４時間ボールミルにて混合粉砕
し、原料スラリーを調整した。
【００３２】このスラリーに有機バインダー、可塑剤を
加え、十分撹拌後ドクターブレード法によりフィルム状
に成形した。このフィルムを積層、熱圧着後切断して試
料を得た。この試料を大気中、３００℃の温度で４時間
加熱して脱バインダー処理し、引き続いて１２００℃大
気中で２時間焼成し、直径１０ｍｍ×厚み１ｍｍの試料
を得た。この試料の両面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、評
価試料を作製した。
加え、十分撹拌後ドクターブレード法によりフィルム状
に成形した。このフィルムを積層、熱圧着後切断して試
料を得た。この試料を大気中、３００℃の温度で４時間
加熱して脱バインダー処理し、引き続いて１２００℃大
気中で２時間焼成し、直径１０ｍｍ×厚み１ｍｍの試料
を得た。この試料の両面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、評
価試料を作製した。
【００３３】次にこれらの評価試料を、ＬＣＲメーター
４２８４Ａを用いて、周波数１．０ｋＨｚ、入力信号レ
ベル１．０Ｖｒｍｓにて静電容量を測定した。静電容量
から比誘電率を算出した。また、得られた磁器を乳鉢で
粉末状に解砕し、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折の測定
を行い、ペロブスカイト型結晶相の主ピーク（１１０）
と、ペロブスカイト型結晶相のピーク（１００）との間
に検出される、Ｂｉを含む異相のピークの強度比を測定
した。強度比は、ペロブスカイト型結晶相の主ピーク
（１１０）の強度に対する比として求めた。この結果を
表１に示す。また、Ｓｒ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂｉの合計モル
数をＡとし、Ｔｉのモル数をＢとした時Ｂ／Ａを求め、
この値も記載した。
４２８４Ａを用いて、周波数１．０ｋＨｚ、入力信号レ
ベル１．０Ｖｒｍｓにて静電容量を測定した。静電容量
から比誘電率を算出した。また、得られた磁器を乳鉢で
粉末状に解砕し、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折の測定
を行い、ペロブスカイト型結晶相の主ピーク（１１０）
と、ペロブスカイト型結晶相のピーク（１００）との間
に検出される、Ｂｉを含む異相のピークの強度比を測定
した。強度比は、ペロブスカイト型結晶相の主ピーク
（１１０）の強度に対する比として求めた。この結果を
表１に示す。また、Ｓｒ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂｉの合計モル
数をＡとし、Ｔｉのモル数をＢとした時Ｂ／Ａを求め、
この値も記載した。
【００３４】
【表１】
【００３５】この表１によれば、本発明の誘電体磁器組
成物は、比誘電率εｒが１５００以上、測定周波数１ｋ
Ｈｚでの誘電損失が０．３５％以下の優れた特性を有す
ることがわかる。また、Ｂ／Ａ比が１以上である場合に
は、誘電損失が０．２％以下であることが判る。
成物は、比誘電率εｒが１５００以上、測定周波数１ｋ
Ｈｚでの誘電損失が０．３５％以下の優れた特性を有す
ることがわかる。また、Ｂ／Ａ比が１以上である場合に
は、誘電損失が０．２％以下であることが判る。
【００３６】尚、試料Ｎo.１、２、１０は、仮焼温度を
９５０℃とした場合であり、これらの場合にはＢｉを含
む異相のピークの強度比が３％よりも大きくなり、比誘
電率および誘電損失が悪化することが判る。
９５０℃とした場合であり、これらの場合にはＢｉを含
む異相のピークの強度比が３％よりも大きくなり、比誘
電率および誘電損失が悪化することが判る。
【００３７】実施例２ 先ず、純度９９％以上のＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｐｂ
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表２に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物を分散
剤、分散媒とともに２４時間ボールミルにて混合粉砕
し、原料スラリーを調整した。
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表２に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物を分散
剤、分散媒とともに２４時間ボールミルにて混合粉砕
し、原料スラリーを調整した。
【００３８】このスラリーに有機バインダー、可塑剤を
加え、十分撹拌後ドクターブレード法によりフィルム状
に成形した。このフィルムを積層、熱圧着後切断して試
料を得た。この試料を大気中、３００℃の温度で４時間
加熱して脱バインダー処理し、引き続いて１２００℃で
大気中で２時間焼成し、直径１０ｍｍ×厚み１ｍｍの試
料を得た。この試料の両面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、
評価試料を作製した。
加え、十分撹拌後ドクターブレード法によりフィルム状
に成形した。このフィルムを積層、熱圧着後切断して試
料を得た。この試料を大気中、３００℃の温度で４時間
加熱して脱バインダー処理し、引き続いて１２００℃で
大気中で２時間焼成し、直径１０ｍｍ×厚み１ｍｍの試
料を得た。この試料の両面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、
評価試料を作製した。
【００３９】また得られた試料を平面研磨を行い厚み１
００μｍの試料を得た。この両面にＡｕを蒸着し、電極
とした。
００μｍの試料を得た。この両面にＡｕを蒸着し、電極
とした。
【００４０】次にこれらの評価試料を、ＬＣＲメーター
４２７４Ａを用いて、周波数１．０ｋＨｚ、入力信号レ
ベル１．０Ｖｒｍｓにて静電容量を測定した。静電容量
から比誘電率を算出した。また、厚み１００μｍの試料
にＤＣ２００Ｖを印可し、無印可時との容量から、変化
率を算出した。また、得られた磁器を乳鉢で粉末状に解
砕し、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折の測定を行い、実
施例１と同様にＢｉを含む異相のピークの強度比を測定
した。この結果を表２に示す。
４２７４Ａを用いて、周波数１．０ｋＨｚ、入力信号レ
ベル１．０Ｖｒｍｓにて静電容量を測定した。静電容量
から比誘電率を算出した。また、厚み１００μｍの試料
にＤＣ２００Ｖを印可し、無印可時との容量から、変化
率を算出した。また、得られた磁器を乳鉢で粉末状に解
砕し、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折の測定を行い、実
施例１と同様にＢｉを含む異相のピークの強度比を測定
した。この結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】この表２によれば、本発明の誘電体磁器組
成物は、比誘電率εｒが１５００以上、１ｋＨｚでの誘
電損失が０．３５％以下、ＤＣバイアス特性が±１０％
以内（ＤＣ２ｋＶ／ｍｍ）の優れた特性を有することが
わかる。尚、試料Ｎo.３３、３８、３９については仮焼
温度を９５０℃とした場合であり、これらの場合にはＢ
ｉを含む異相のピークの強度比が３％よりも大きくな
り、比誘電率および誘電損失が悪化することが判る。本
発明の試料Ｎo.２８と、比較例Ｎo.３３のＸ線回折図を
図１、図２に示す。
成物は、比誘電率εｒが１５００以上、１ｋＨｚでの誘
電損失が０．３５％以下、ＤＣバイアス特性が±１０％
以内（ＤＣ２ｋＶ／ｍｍ）の優れた特性を有することが
わかる。尚、試料Ｎo.３３、３８、３９については仮焼
温度を９５０℃とした場合であり、これらの場合にはＢ
ｉを含む異相のピークの強度比が３％よりも大きくな
り、比誘電率および誘電損失が悪化することが判る。本
発明の試料Ｎo.２８と、比較例Ｎo.３３のＸ線回折図を
図１、図２に示す。
【００４３】実施例３ 先ず、純度９９％以上のＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｐｂ
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表３に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールも用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物に、表
４に示す所定量のガラスを加え、分散剤、分散媒ととも
に２４時間ボールミルにて混合粉砕し、原料スラリーを
調整した。
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 の各原料粉末を表３に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２４
時間ＺｒＯ2 ボールも用いたボールミルにて混合した
後、該混合物を乾燥し、次いで、該乾燥物を１１５０℃
の温度で大気中２時間仮焼した。得られた仮焼物に、表
４に示す所定量のガラスを加え、分散剤、分散媒ととも
に２４時間ボールミルにて混合粉砕し、原料スラリーを
調整した。
【００４４】この後、焼成温度を１１００℃で焼成する
以外は、上記実施例２と同様にして試料を得、評価し
た。この結果を表３に示す。
以外は、上記実施例２と同様にして試料を得、評価し
た。この結果を表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】
【表４】
【００４７】この表３によれば、本発明の試料では、焼
成温度１１００℃で、比誘電率εｒが１５００以上、１
ｋＨｚでの誘電損失が０．３５％以下、ＤＣバイアス特
性が±１０％以内（ＤＣ２ｋＶ／ｍｍ）の優れた特性を
有することがわかる。尚、試料Ｎo.５６、６１、６２、
６８については仮焼温度を９５０℃とした場合であり、
これらの場合にはＢｉを含む異相のピークの強度比が３
％よりも大きくなり、比誘電率および誘電損失が悪化す
ることが判る。
成温度１１００℃で、比誘電率εｒが１５００以上、１
ｋＨｚでの誘電損失が０．３５％以下、ＤＣバイアス特
性が±１０％以内（ＤＣ２ｋＶ／ｍｍ）の優れた特性を
有することがわかる。尚、試料Ｎo.５６、６１、６２、
６８については仮焼温度を９５０℃とした場合であり、
これらの場合にはＢｉを含む異相のピークの強度比が３
％よりも大きくなり、比誘電率および誘電損失が悪化す
ることが判る。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の誘電体磁器
組成物は、１５００以上の高い比誘電率を有するととも
に、誘電損失が０．３５％以下と小さく、かつ静電容量
の電圧依存性も優れているため、高周波用のコンデンサ
として用いた時、自己発熱が小さく、小型かつ高性能
な、フィルムコンデンサと同等の特性のコンデンサを提
供できる。
組成物は、１５００以上の高い比誘電率を有するととも
に、誘電損失が０．３５％以下と小さく、かつ静電容量
の電圧依存性も優れているため、高周波用のコンデンサ
として用いた時、自己発熱が小さく、小型かつ高性能
な、フィルムコンデンサと同等の特性のコンデンサを提
供できる。
【図１】試料Ｎo.２８のＸ線回折図である。
【図２】比較例の試料Ｎo.３３のＸ線回折図である。
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも金属元素としてＳｒ、Ｐｂ、Ｂ
ｉおよびＴｉを含有し、ペロブスカイト型結晶相を主結
晶相とする誘電体磁器組成物であって、Ｘ線回折におけ
る前記ペロブスカイト型結晶相の（１１０）面の主ピー
クと、前記ペロブスカイト型結晶相の（１００）面の主
ピークとの間に検出され、かつＢｉを含有する異相のピ
ークの強度が、前記（１１０）面の主ピークの強度の３
％以下であることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】モル比による組成式を （Ｓｒ1-w-x-y Ｃａw Ｐｂx Ｂｉy ）Ｔｉz Ｏ3+a と表した時、前記ｘ、ｙ、ｚおよびｗが ０ ≦ｗ≦０．２０ ０．０５≦ｘ≦０．２０ ０．０１≦ｙ≦０．３０ １．００≦ｚ≦１．２０ ｗ＋ｘ＋ｙ≦０．５０ ａは過剰酸素量 を満足することを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器
組成物。 - 【請求項３】請求項２記載の主成分と、該主成分１００
重量部に対して、ＬｉおよびＢのうち少なくとも一種を
含有する添加成分を０．１〜１０重量部含有することを
特徴とする誘電体磁器組成物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33204196A JP3588210B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33204196A JP3588210B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167814A true JPH10167814A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3588210B2 JP3588210B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=18250486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33204196A Expired - Fee Related JP3588210B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3588210B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100772965B1 (ko) | 2005-11-25 | 2007-11-02 | 수원대학교산학협력단 | 트리머 캐패시터용 유전체 세라믹 조성물 및 제조방법 |
| JP2011205067A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP33204196A patent/JP3588210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100772965B1 (ko) | 2005-11-25 | 2007-11-02 | 수원대학교산학협력단 | 트리머 캐패시터용 유전체 세라믹 조성물 및 제조방법 |
| JP2011205067A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子 |
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|---|---|
| JP3588210B2 (ja) | 2004-11-10 |
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