JPS58101415A - コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法 - Google Patents

コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法

Info

Publication number
JPS58101415A
JPS58101415A JP56200499A JP20049981A JPS58101415A JP S58101415 A JPS58101415 A JP S58101415A JP 56200499 A JP56200499 A JP 56200499A JP 20049981 A JP20049981 A JP 20049981A JP S58101415 A JPS58101415 A JP S58101415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
semiconductor
porcelain
pbo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56200499A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6312374B2 (ja
Inventor
村瀬 潔
山岡 信立
正之 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to JP56200499A priority Critical patent/JPS58101415A/ja
Priority to EP82108979A priority patent/EP0076456B1/en
Priority to DE8282108979T priority patent/DE3274734D1/de
Priority to US06/443,776 priority patent/US4405475A/en
Publication of JPS58101415A publication Critical patent/JPS58101415A/ja
Publication of JPS6312374B2 publication Critical patent/JPS6312374B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics
    • H01G4/1272Semiconductive ceramic capacitors
    • H01G4/1281Semiconductive ceramic capacitors with grain boundary layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/47Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on strontium titanates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粒界絶縁型の8rTiOs系コンデンサ用半
導体磁器及びその製造方法に関し、更に詳細には、見掛
けの比誘電率(−)が大きく、その比誘電率の温度変化
率(%)が小さく、しかも誘電体損失(−1%)が少な
い半導体磁器及びその製造方法に関する。
特公昭55−22933号公報に%8rTiOhNb。
01、ZnOから成る半導体磁器の結晶粒界にPbO1
れている。この磁器組成物の見掛けの比−電率(C)は
50,000°〜63,000であり、この比誘電率の
温度特性は±15%(−25C〜+85C)以内であり
、誘電体損失tanJは0.9以下であるので、比較的
特性の優れた磁器コンデンサを提供することが出来る。
しかし、半導体磁器の結晶粒子の平均粒径は40〜60
μmであり、これに対応した見掛けの比誘電率しか得ら
れない、このため、今日要求されている見掛けの比誘電
率の極めて高いWIi器組成物を提供することができな
い。
そこで、本発明の目的は、見掛けの比誘電率(−)が極
めて高い8 r T i O,系コンデンす用半導体磁
器及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本願の第1番目の発明は、8
rTiO,91,18〜99.82重量%とN b、0
゜0.13〜5.32重量%とZn00.05〜3.5
0重量%とで100重量%となる主成分100重量部、
840.0.02〜0.10重量部、AI、0,0.0
1〜0.03重量部、(但し、前記StO,の重量部及
び前記AI!01の重量部は、8i0宜の重量部/Al
、0口の重量部が1.5〜5.0となる範曲内である)
を含有し、更に、前記主成分と前記8 i 0.と前記
AI。
0、どの合計重責に対して0.03〜2.90重1%の
PbOと、0.11〜4.28重量%のBi、0.と、
0.001〜0.18重量%のB、0.とを含有してい
ることを特徴とするコンデンサ用半導体磁器に係わるも
のである。
上記本発明によれば、見掛は比誘電率が約(資)、00
0以上、−一が1%以下、抵抗率が1.OX 10”Ω
・1以上のような良品基準を上回るコンデンす用半導体
磁器を得ることが出来る。
本願の第2査目の発明は、半導体磁器を製造する方法に
係わるものであり、第1番目の発明と同一の組成比で8
 rT iO,、Nb、O@ 、 ZnO,810,、
AI、0゜を含む円板又は円筒の半導体磁器を作製し、
しかる後、PbO,Bi、0.及びB、0.又はこれ等
な得ることが出来る物質を含む絶縁化物質(拡散物質)
を半導体磁器の表面に付着させ、これを熱拡散するとと
によって半導体磁器の結晶粒界K PbO%B輸0.、
及びBsumを含有させることを**とするものである
。この方法によれば、本発明で目的とする見掛けの比誘
電率の高い半導体磁器を容易に得ることが出来る。
次に本発明の好ましい実施例について述べる。
実施例 1 工業用の8rTLO,(不純物トシテ、Ba、Fe、M
n %Ca%Na、K等を含有)、Nb、O,、ZnO
,810゜及びA llOsをg1mlK示す組成とな
るように配合し、これ等に不純物が混入することを防止
するためにゴムライニングボール使用のゴムライニング
オルで湿式混合をし、乾燥させた後、有機バインダとし
てポリビニルアルコールを加え、加圧成形層によりバイ
ンダを除去した後、99XN、−IX鶴の弱還元性の雰
囲気中において、  1350〜1450C,2〜4時
間焼結し、大きさがそれぞれ直径約8■、厚さ約0.4
−の円板状半導体aSを作製した。なお、原料をゴムラ
イニングオルで混合したので、磁器製ボール等のメディ
アから不純物が混入することが阻止され、810.とA
I、0.  との倉のコントロールを正確に行うことが
可能になった。
次y、pbo 粉末501i11%、H4,0,粉末4
51量%、へO8粉末5重量%で100重量%となるよ
うに配合された絶縁化物質にニトロセルロース及びブチ
ルカルピトールを加えてペーストを作製し、これを前の
工程で作製した円板状半導体磁器の片主面にスクリーン
印刷で塗布した。なお、100mgの円板状半導体磁器
に対して絶縁化物質を10mg (10重量%)塗布し
た。
次に、絶縁化物質を塗布した半導体磁器を酸化雰囲気中
において1150〜1300t:’の範囲の一定温度で
2時間加熱処理し、半導体磁器の粒界層にPbO1B輸
O8、及びB、0.を拡散させ、粒界層の絶縁体化を図
った。これKより、g1図に模式的に示す半導体結晶粒
子+11と絶縁化された粒界層(2)とから成る半導体
Mim +3)が得られた。しかる後、この半導体m 
@ 13+の両主面に蒙ベースドを塗布し、焼付けると
とによって一対のコンデンサ電極+41 (51を形成
し、半導体ill器コンデンサを完成させた。
上述のような磁器コンデンサの製造に於いて、主成分、
8i0h及びAI、0.は原料の組成比の状態で完成し
た磁器に含まれるが、絶縁化物質とじてのPbO,B輸
0.及びに0.は塗布後の加熱処理の工程で全部拡散さ
れない、即ち拡散のための加熱処理時の蒸発等のために
%塗布した絶縁化物質の一部のみが磁器中に残存する。
100mgのMn器に対する絶縁化物質の拡散量(残存
量)は成分によッテ14txt)、Pb01ttlfJ
 O,27〜0.79重1’X(0゜27〜0.79 
mg)の範囲、Bj、0.は0,51〜1.48重11
1X(0,51〜1.48 mg)の範囲、B、0.は
0,01〜0.04重f% (0,01〜0.04 f
fjg)O範囲である。
このようにして得られた各試料について、見掛けの比誘
電率ε、誘電体損失−一、抵抗率pを測定したところ、
[1!!!に示す結果が得られた。尚、−とmJは1k
Hzで側足し、ρは直流5ovを印加して1分間経過し
た後に測定した。また第1表に於いて、主成分)8rT
iO,とNb、0.とZnOとの重量%の総和が100
重量%である。また刷成分の8iU、とA1*Osとは
、主成分100重量部に対する重量部で示されている。
また、電気的特性は同一試料30個の平均値で示されて
いる。
第1表から明らかなよ5に、主成分の組成比が8rTi
O,91,18〜99.82重量%、Nb、0.0.1
3〜5.32重量%、Zn00.05〜3.50重量%
の#!囲にあり、且つ100重量部の主成分に対して8
i0.が0.02〜0.10重量部、AI、0.が0.
01〜0.03重量部(但し、8ム0ヨ/A 1.Os
の重量比は1.5〜5.0)の範囲にある試料番号8〜
11.13〜16.18.20〜22.25〜27.2
9.30、の磁器によれば、結晶の平均粒径が60〜1
20μ、1が84,000〜133.000、−一が0
.5〜0.7%、pがlXl0”063以上となり、前
述した良品基準を上回るコンデンサを得ることが出来る
一方、本発明の範d外である試料番号1〜7.12.1
7%19.23.24.28,31〜34の磁器から明
らかなように、 SiO,/Al、0.の重量比が1.
5未満範囲では80000以上の−を得ることが出来ず
、また上記比が5を越えた範囲では、−一が0゜1%以
上となるか又はtが1.OX 10”Ω・1以下と悪く
なる。また、810.が100重量部の主成分に対して
0.02重量部未満であるとCを5oooo以上にする
ことが出来ず、またこれが0.1重量部な越すと、大き
なCが得られなくなる。
またAI、0.が0.01重量部未満であると、5oo
o。
以上のeを得ることが不可能になり、これ力<’0.0
3重量部を越えると、eが5oooo以下になる。従っ
て、SjO,及びAI、0.の好ましい範囲は、8!0
゜/At、偽の重量比が1.5〜Isであると共に、1
910゜が0.02〜0.1重量部、AI、0.が0.
01〜0.03重量部の範囲である。
第1表に於いて本発明の範囲に入る試料の見掛けの比誘
電率eの温度特性を測定したところ、総ての試料の見掛
けの比誘電率Cの温度変化率は第2図の斜線領域に含ま
れた。即ち、20Cの比誘電率を基準にして、−25C
〜+85Cの範囲での比誘電率は±15%以内であった
実施例 2 実施例1に於ける絶縁化物質(拡散物質)としてのPb
O1B輸01、及びB、0.の比率のみを第2表に示す
ように変化させ、製造方法は実施例1と同一として半導
体磁器コンデンサを作製し、電気的特性を測定したとこ
ろ、92表に示す結果が得られた。なお、第2表に於け
る磁器の欄には絶縁化物質を塗布する半導体磁器を示す
、また絶縁化物質41 感i (100mg)K対して
10重量% (10mg) II![布した。
この第2表の試料番号35〜36.38〜41.43〜
45.47〜49.52〜56.59.60.62〜6
4.66−68から明らかなように、PbOが30〜6
1重量%、B輸0.が35〜60重量%s BIOmが
2〜10重量%の範囲では大きなeを有し、−一及びp
も優れている磁器を得ることが出来る。一方1本発明の
範囲外である試料番号37.42.46.50.51,
57.58.61.65、から明らかなように、PbO
1Bi、0. 、 B!0.の比が上記の範囲外となれ
ば所望の特性を得ることが不可能になる。従って、塗布
すゐ絶縁化智質の好ましい組成比は、pboが30〜6
1重量%、Ht、o。
が35〜60重量%、B、O,が2〜10重量%である
この実施例2に於ける本発明の範囲内の試料の磁器に対
するPbO,B輸O1、及びB、0.0拡散量を求めた
ところ、pboは0.06〜1.45重量%、B輸O1
は0.23〜2.14重量%、B10.は0,002〜
0.09重量%の範囲であった。
実施例3 実施例2で示した本発明の範囲内の組成比の絶縁化物質
の塗布量を半導体磁器(重量約100mmg)に対して
1重量%(1mmg) 〜15重量% (15mmg)
の範囲で変イヒさせ、また加熱温度を1150〜130
0tll’、加熱時開な1〜4時間の範囲で変化させる
ととkよって絶縁化物質の拡散量が異なる多数の磁器を
作製し、Cがso、ooo以上、−一が1%以下、−が
1.OX 10”Ω・1以上の半導体磁器を得ることが
可能な絶縁化物質の拡散量を求めたところ、半導体磁器
の重量(100重量重量K対してi’boが0.03〜
2.90重蓋%、B輸0.が0.11〜4.28重量%
、B、0.が0,001〜0.18重量%であった。
以上、本発明の実施例について述べたが、本発明はこれ
に限定されるものではな(、更に変形可能なものである
0例えば、本発明の特徴を阻害しない範囲で他の特性改
善物質を付加しても差支えない、また、PbO1B1ヨ
0□、 B、0.の粉末にてペーストを作製せずに、絶
縁化のための拡散加熱でPbO,B輸O,、八〇、 K
変換される例えば、pb、o4、PbF、、 Pb(B
Om)m、BjF、等ノ物質4taso一方又は両方の
主面に塗布して、最終的に磁器の中KPbO1Bi、0
. 、 H,0,を偏在させてもよい、また、PbO1
B輸0.、 B、0.に変換することが出来る物質の配
合物を作り、これを例えばtooocで焼成し、PbO
−B輸os −B108の組成物を作り、これな粉砕し
た粉末でペーストを作って塗布してもよい。
また絶縁物質を蒸着又は浸漬等でm器に付層させてもよ
い、また、最初の原料を8rTiU、、 Nb、0.。
ZnO,8i01、AI、O,とせずに、これ等を得る
ための物質を原料としてもよい。例えば8rTiO,を
炭酸ストロンチウムと酸化チタンとから得るようにして
もよい、またゴムライニングボールに@らずに、StO
,とit、o、とが不純物として混入する恐れのない他
の容器を使用して主成分と幅成分との原料を混合するよ
うにしてもよい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例に係わるffl器コンデンサを
模式的に示す断面図、第2図は温度変化に対する比誘1
1μF艷す特性図である。 尚図面に用いられている符号に於いて、+11は粒子、
(21は粒界層、(3)は磁器、(41(51は電極で
ある。 代理人 高野則次 手続補正書(自発) 昭和57年11月1日 特許庁最盲 tr杉和貴   殿 1、事件の表示 昭和s6  年特 奸 願第2004911号2.11
@の1称 :Iyデン紫用”P4体aS及びその製造方
法3 補正をする者 事件との関係  出願人 4、代理人 5、 補正命令の日付 自  発 6、 補正により増加する発明の数 il+  明細書第16員第3行〜第4行の「0.1」
を1’−1,OJに補正する。 12+  #4細書第18員第2表囚の試料番号39の
Bゑ、0.の禰のr56Jt−r58Jに補正する。 (3)  明細111第20員第2表Ωの試料書号61
のPbOの欄の「33」を「38」に補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ill  8rT10.91.18〜99.82重量%
    とNb、0゜0.13〜5.32重量% トZn00,
    05〜3.50重量%とで100重量%となる主成分1
    00重量部、840、 0.02〜0.10 lit部
    、AI、0. 0.01〜0.03重量部、(但し、前
    記810.の重量部及び前記AI占の重量sは、S’O
    s f)11’1kllA/ A1m0aCD111 
    mカ1.5〜5.0となるS回内である) を含有し、更に、前記生成分と前記810.と前記At
    、o、との合計重量に対して0.03〜2.90重量%
    ノ)’bOト、0.11〜4.28重量%のBi、0.
    と、0.001NO,18重量%の401とを含有して
    いることを%拳とするコンデンサ用半導体磁器。 (218rTiO,91,18〜99.82重量%とN
     b、 0゜0.13〜5.32 jii1%とZn0
    0.05〜3.50重量%とで100重量%となる主成
    分100重量部、8i0. 0.02〜0.10重量部
    、At、0.0.01〜0.03重量部、(但し、*記
    StO,の重量部及び前記AI、0.の重量部は、St
    O,の重量部/At、0.の重量部が1.5〜5.0と
    なる範囲内である) から成る半導体磁器な作製すること、 前記半導体1器の少なくとも一方の主面に、PbO又は
    加熱処理によって)’bOKなる物質IB輸0.又は加
    熱処jlcよってBi、0.になる物質とsBl’l又
    は加熱処理によってB、O,Kなt物質とを、pboに
    換算して30〜61重量%、Bi、0.に換算して35
    〜60重量%、B、0.に換算して2〜lO重量%で1
    00電童%となるような比で含む絶縁化物質Q、100
    重量部の前記半導体磁器に対して1〜15重量部の割合
    で付着させ、しかる後加熱処理するととKよって前記半
    導体al器の結晶粒界にPbO1B輸08、及びBt(
    hを拡散させること、 から成るコンデンを用半導体磁器の製造方法。 (3)前記半導体磁器に前記絶縁化物質を付着させるこ
    とは、前記絶縁化物質を含むペーストを塗布することで
    ある特許請求の範囲第2項記載のコンデンサ用半導体磁
    器の製造方法。
JP56200499A 1981-10-01 1981-12-11 コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法 Granted JPS58101415A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56200499A JPS58101415A (ja) 1981-12-11 1981-12-11 コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法
EP82108979A EP0076456B1 (en) 1981-10-01 1982-09-28 Dielectric ceramic materials with insulated boundaries between crystal grains, and process for preparation
DE8282108979T DE3274734D1 (en) 1981-10-01 1982-09-28 Dielectric ceramic materials with insulated boundaries between crystal grains, and process for preparation
US06/443,776 US4405475A (en) 1981-12-11 1982-11-22 Dielectric ceramic materials with insulated boundaries between crystal grains, and process for preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56200499A JPS58101415A (ja) 1981-12-11 1981-12-11 コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58101415A true JPS58101415A (ja) 1983-06-16
JPS6312374B2 JPS6312374B2 (ja) 1988-03-18

Family

ID=16425332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56200499A Granted JPS58101415A (ja) 1981-10-01 1981-12-11 コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4405475A (ja)
JP (1) JPS58101415A (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933668A (en) * 1973-07-16 1976-01-20 Sony Corporation Intergranular insulation type polycrystalline ceramic semiconductive composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6312374B2 (ja) 1988-03-18
US4405475A (en) 1983-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3933668A (en) Intergranular insulation type polycrystalline ceramic semiconductive composition
JPH02279555A (ja) 高誘電率のセラミック材料
JPS6211215A (ja) 障壁層コンデンサ
US4638401A (en) Ceramic compositions and devices
US4299887A (en) Temperature sensitive electrical element, and method and material for making the same
JPH0226775B2 (ja)
CN1064939C (zh) 压电陶瓷及其制备方法
JPS58101415A (ja) コンデンサ用半導体磁器及びその製造方法
JPH028996B2 (ja)
EP0773594A1 (en) Piezoelectric ceramic
JPH11340090A (ja) 粒界絶縁型積層セラミックコンデンサの製造方法
US5378667A (en) Intercrystalline semiconductive ceramic capacitor
JP2689439B2 (ja) 粒界絶縁型半導体磁器素体
JPS6242368B2 (ja)
US3505574A (en) Ceramic composition for barrier layer capacitors
JPS6312373B2 (ja)
JPS58103114A (ja) コンデンサ用半導体磁器
JP2942128B2 (ja) 薄膜コンデンサおよびその製造方法
JPS6242366B2 (ja)
JPS6242367B2 (ja)
JPS5857722A (ja) 半導体磁器コンデンサの半導体磁器及びその製造方法
JPS6242363B2 (ja)
KR830000439B1 (ko) 반도체 세라믹 재료의 소결체
JP2838249B2 (ja) 粒界絶縁型半導体磁器の製造方法
JPH0195406A (ja) 誘電体セラミック用焼結助剤