JPS59121162A - 高誘電率磁器組成物の製造方法 - Google Patents
高誘電率磁器組成物の製造方法Info
- Publication number
- JPS59121162A JPS59121162A JP57231820A JP23182082A JPS59121162A JP S59121162 A JPS59121162 A JP S59121162A JP 57231820 A JP57231820 A JP 57231820A JP 23182082 A JP23182082 A JP 23182082A JP S59121162 A JPS59121162 A JP S59121162A
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- Japan
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- weight
- parts
- strength
- ceramic composition
- manufacture
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は民生用または産業用電子機器に利用されるコン
デンザ用の高誘電率磁器組成物の製造方法に関するもの
である。
デンザ用の高誘電率磁器組成物の製造方法に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来よりセラミックコンデンサ用高誘電率磁器組成物と
して、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主体とする
ものが数多く知られている。チタン酸バリウムは周知の
ように強誘電性を有する特異な物質で、１２０℃付近に
正方晶、立方晶の相転移点（キューリ一点）を持ち、こ
のキューリ一点において誘電率が６０００〜７ｏ００と
極めて高い値を示す。しかし、このチタン酸バリウム単
独では誘電率の常温付近での変化１が大きく単独で使用
されることはない。そこで、チタン酸バリウムに種々の
添加物を加えてキューリ一点を常温付近に移動させ、ま
た温度変化を少なくする工夫がなされている。この代表
的な添加物として、Ｂ ａ Ｓ ｎｏ３＋Ｃａ Ｚ ｒ
Ｏ３、Ｃｅ Ｏ２、Ｔ ａ ２０５ 等が知られ、こ
れらを適量添加することにより高誘電率磁器組成物とし
てコンデンサに用いられている。
して、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主体とする
ものが数多く知られている。チタン酸バリウムは周知の
ように強誘電性を有する特異な物質で、１２０℃付近に
正方晶、立方晶の相転移点（キューリ一点）を持ち、こ
のキューリ一点において誘電率が６０００〜７ｏ００と
極めて高い値を示す。しかし、このチタン酸バリウム単
独では誘電率の常温付近での変化１が大きく単独で使用
されることはない。そこで、チタン酸バリウムに種々の
添加物を加えてキューリ一点を常温付近に移動させ、ま
た温度変化を少なくする工夫がなされている。この代表
的な添加物として、Ｂ ａ Ｓ ｎｏ３＋Ｃａ Ｚ ｒ
Ｏ３、Ｃｅ Ｏ２、Ｔ ａ ２０５ 等が知られ、こ
れらを適量添加することにより高誘電率磁器組成物とし
てコンデンサに用いられている。
近年、各種エレクトロニクス関係部品の小型化が進歩し
ており、チップ型積層セラミックコンデンサはその最た
るものである。さらに、最近ではプリント基板上に自動
装着機による取付組立方法が行われているが、装着機の
ビンにより基板に圧着される際にチップ部品の機械的強
度が弱い場合には素子割れが発生するという問題が生じ
ている。
ており、チップ型積層セラミックコンデンサはその最た
るものである。さらに、最近ではプリント基板上に自動
装着機による取付組立方法が行われているが、装着機の
ビンにより基板に圧着される際にチップ部品の機械的強
度が弱い場合には素子割れが発生するという問題が生じ
ている。
従来のチタン酸バリウム系高誘電率磁器組成物を用いた
膿セラミックコンデンサでは曲げ強度が弱く、この問題
が大きな障害となっている。この問題に対処し本発明ら
は、Ｂ ａ Ｔ １０ｓ −Ｃａ Ｔ ｚ Ｏ３−Ｔ
ａ ２０ ｓ−Ｐ ｒ ｅ ０１１系（特願昭６７−１
０５９１５号）を提案した。また、これらの系に８１０
２を添加する組成系を提案した。Ｓｉｏ２を微適量添加
することにより磁器の緻密孔を図り、機械的強度は向上
したが、強度の変動係数は士数係以上であり、再現性に
欠けるものであった。
膿セラミックコンデンサでは曲げ強度が弱く、この問題
が大きな障害となっている。この問題に対処し本発明ら
は、Ｂ ａ Ｔ １０ｓ −Ｃａ Ｔ ｚ Ｏ３−Ｔ
ａ ２０ ｓ−Ｐ ｒ ｅ ０１１系（特願昭６７−１
０５９１５号）を提案した。また、これらの系に８１０
２を添加する組成系を提案した。Ｓｉｏ２を微適量添加
することにより磁器の緻密孔を図り、機械的強度は向上
したが、強度の変動係数は士数係以上であり、再現性に
欠けるものであった。
発明の目的
本発明は上記問題点に鑑みて機械的強度を低下すること
なく、強度のばらつきを小さくし、再現性のある高誘電
率磁器組成物を得るための製造方法を提供することを目
的とする。
なく、強度のばらつきを小さくし、再現性のある高誘電
率磁器組成物を得るための製造方法を提供することを目
的とする。
発明の構成
本発明はこの目的を達成するために、先ず強度ばらつき
の原因を究明した。その結果、積層セラミックコンデン
サの断面からセラミック中の気孔に多少または大小の差
が大きいことが明確になった。また、気孔発生原因を検
討した結果、機械的強度を向上させるために添加したＳ
ｘ ０２が均等に混合、粉砕されず偏析したことによ
ることが明らかになった。ここで用いたＳ １０２は沈
降法によシ得た顆粒状であり粒径に差があシ、粒度分布
はブロードであった。本発明は、この沈降法で得た顆粒
状Ｓ ｉ Ｏ２に換え、気相法で得た超微粉状のＳ ｚ
Ｏ２を添加することによシ、特性及び機械的強度を低下
させることなく、強度のばらつきを抑え再現性を実現さ
せたことによる。
の原因を究明した。その結果、積層セラミックコンデン
サの断面からセラミック中の気孔に多少または大小の差
が大きいことが明確になった。また、気孔発生原因を検
討した結果、機械的強度を向上させるために添加したＳ
ｘ ０２が均等に混合、粉砕されず偏析したことによ
ることが明らかになった。ここで用いたＳ １０２は沈
降法によシ得た顆粒状であり粒径に差があシ、粒度分布
はブロードであった。本発明は、この沈降法で得た顆粒
状Ｓ ｉ Ｏ２に換え、気相法で得た超微粉状のＳ ｚ
Ｏ２を添加することによシ、特性及び機械的強度を低下
させることなく、強度のばらつきを抑え再現性を実現さ
せたことによる。
実施例の説明
ＢａＴｉＯ３１００重量部に対して各種添加物を加えて
ボールミルにて十分混合する。
ボールミルにて十分混合する。
ここで、混合物としてはＢ ａ Ｔ ｚ Ｏｓ １００
重量部に対してＣａＴｉＯ３１〜１０重量部、Ｔａ２０
６１〜５重量部、Ｐｒ６Ｏ１１１−ｓ重量部、 ５１
０２ ０−１〜１重量部を添加させてなるものであシ、
もちろんＳ １０２としては気相法で得た超微粉Ｓ ｘ
０２を用いた。この混合物１ｏＯ重量部処対して、バ
インダーとしてポリビニルブチラール樹脂１５重量部、
可塑剤としてジオクチ／Ｌ；７タレート６重量部、溶剤
としてｎ−酢酸ブチル３０重量部を湿式混練してスラリ
ー状にし、沖過、脱泡後ドクターブレード法にて１００
μｍのシートを成形する。このシートを用いて内部電極
剤としてノζラジウムを用いてクシ型電極を挾んだ多層
構造をなすように積層印刷を行い′、これを２．Ｏｘｓ
、Ｅ５ｍのチップに切断し、１２５０〜１４００℃で１
〜２時間焼成し、目的の積層セラミックコンデンサを得
た。このコンデンサを図に示した抗折強度測定装置を用
いて試験した。試験に用いるコンデンサは厚みが０．６
５−０ 、５７ｍｍ 、試料中は１．６５±０．０３ｍ
ｍであり、抗折強度試験治具Ｏスノくンは図で示すよう
に２咽である。この強度試験は、ＪＩＳ Ｃ−２１４１
強度試験法３点支持法に基づいたものである。また、試
験数はｎ ＝ ２００であった。図で１は被試験積層セ
ラミックコンデンサ、２は試料保持台、３は加圧ビン、
４は置き釘付テンションゲージである。
重量部に対してＣａＴｉＯ３１〜１０重量部、Ｔａ２０
６１〜５重量部、Ｐｒ６Ｏ１１１−ｓ重量部、 ５１
０２ ０−１〜１重量部を添加させてなるものであシ、
もちろんＳ １０２としては気相法で得た超微粉Ｓ ｘ
０２を用いた。この混合物１ｏＯ重量部処対して、バ
インダーとしてポリビニルブチラール樹脂１５重量部、
可塑剤としてジオクチ／Ｌ；７タレート６重量部、溶剤
としてｎ−酢酸ブチル３０重量部を湿式混練してスラリ
ー状にし、沖過、脱泡後ドクターブレード法にて１００
μｍのシートを成形する。このシートを用いて内部電極
剤としてノζラジウムを用いてクシ型電極を挾んだ多層
構造をなすように積層印刷を行い′、これを２．Ｏｘｓ
、Ｅ５ｍのチップに切断し、１２５０〜１４００℃で１
〜２時間焼成し、目的の積層セラミックコンデンサを得
た。このコンデンサを図に示した抗折強度測定装置を用
いて試験した。試験に用いるコンデンサは厚みが０．６
５−０ 、５７ｍｍ 、試料中は１．６５±０．０３ｍ
ｍであり、抗折強度試験治具Ｏスノくンは図で示すよう
に２咽である。この強度試験は、ＪＩＳ Ｃ−２１４１
強度試験法３点支持法に基づいたものである。また、試
験数はｎ ＝ ２００であった。図で１は被試験積層セ
ラミックコンデンサ、２は試料保持台、３は加圧ビン、
４は置き釘付テンションゲージである。
゛ 第１表に本発明及び従来例にｉシ得た抗折強度の比
較を示す。試験に用いた高誘電率磁器組成物の組成は、
Ｂ ａ Ｔ ｉＯｓ １００重量部に対しＣａ１１０３
３重量部、Ｔａ２０６３重量部、Ｐｒ６ｏ１１１重量部
、ＭｎＯ２０−３重量部ｔ ’ Ｓ １０２０−３重量
部であシ、焼成温度１時間は１３６℃で２時間である。
較を示す。試験に用いた高誘電率磁器組成物の組成は、
Ｂ ａ Ｔ ｉＯｓ １００重量部に対しＣａ１１０３
３重量部、Ｔａ２０６３重量部、Ｐｒ６ｏ１１１重量部
、ＭｎＯ２０−３重量部ｔ ’ Ｓ １０２０−３重量
部であシ、焼成温度１時間は１３６℃で２時間である。
第１表
※比較例
第１表から明らかなように、従来用いていた沈降法で得
られた顆粒状の５１０２に換え、気相法で得た超微粉の
Ｓ ｚ ０２を用いると抗折強度の平均Ｉは低下するこ
となく、むしろ若干大きく、変動が少なくなるとともに
変動係数は十数ヂから約４％へと著しく向上した。すな
わち、ロット間及びロット内バラツキに著しい向上が見
られ非常に有効である。この効果発生のメカニズムにつ
いて考えて見ると、従来用いていたＳ １０２は、顆粒
状で粒度分布がブロードであシ、しかも硬度があり、粉
砕されにくいため偏析し、セラミック中の気孔の発生原
因となるものであった。つまりセラミック中に大きさの
異なる気孔が存在することになる。
られた顆粒状の５１０２に換え、気相法で得た超微粉の
Ｓ ｚ ０２を用いると抗折強度の平均Ｉは低下するこ
となく、むしろ若干大きく、変動が少なくなるとともに
変動係数は十数ヂから約４％へと著しく向上した。すな
わち、ロット間及びロット内バラツキに著しい向上が見
られ非常に有効である。この効果発生のメカニズムにつ
いて考えて見ると、従来用いていたＳ １０２は、顆粒
状で粒度分布がブロードであシ、しかも硬度があり、粉
砕されにくいため偏析し、セラミック中の気孔の発生原
因となるものであった。つまりセラミック中に大きさの
異なる気孔が存在することになる。
そして、セラミックの機械的強度はこの気孔分布、特に
大きな気孔に依存する。一方、気相法で得られた超微粉
状の３１０２は極めて分散性がよく均一混合される。し
たがって、気孔の大きさは均一であり、このことによシ
強度のバラツキが少なくなるものと考えられる。
大きな気孔に依存する。一方、気相法で得られた超微粉
状の３１０２は極めて分散性がよく均一混合される。し
たがって、気孔の大きさは均一であり、このことによシ
強度のバラツキが少なくなるものと考えられる。
特許請求の頂で示した添加物の組成範囲の限定理由は、
いずれも目的とする機械的強度が得られないか、電気特
性である静電容量が低下するためである。また、目的と
する組成物を得るため姉、ＢａＴｉＯ３を除いたＳ １
０２を含む添加物を事前に混合、仮焼後粉砕し、これを
Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ３と混合したものも上記実施例と同
様の効果を示した。
いずれも目的とする機械的強度が得られないか、電気特
性である静電容量が低下するためである。また、目的と
する組成物を得るため姉、ＢａＴｉＯ３を除いたＳ １
０２を含む添加物を事前に混合、仮焼後粉砕し、これを
Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ３と混合したものも上記実施例と同
様の効果を示した。
さらに、上記実施例ではＭｎ ０２を添加させたものに
ついて説明し′たが、これはＭｎ Ｏ２を添加させなく
とも本発明はもちろん効果を発揮するものであシ、また
Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣＯの酸化物のうち少な
くとも一種を主成分に対して０．０１〜０．５ｗｔ％含
有してなる組成物でも上記実施例と同様の効果を示した
。ただし、これらが生成分に対して０．５ｗｔ％捕える
と静電容量が低下し、好ましくない。
ついて説明し′たが、これはＭｎ Ｏ２を添加させなく
とも本発明はもちろん効果を発揮するものであシ、また
Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣＯの酸化物のうち少な
くとも一種を主成分に対して０．０１〜０．５ｗｔ％含
有してなる組成物でも上記実施例と同様の効果を示した
。ただし、これらが生成分に対して０．５ｗｔ％捕える
と静電容量が低下し、好ましくない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、気相法で得た超微粉の８
１０２を用いることによシ、機械的強度を必要とする積
層セラミックコンデンサの強度を低下させることなく強
度のバラツキを抑え、再現性が実現でき、産業上の効果
は極めて大きいものがある。
１０２を用いることによシ、機械的強度を必要とする積
層セラミックコンデンサの強度を低下させることなく強
度のバラツキを抑え、再現性が実現でき、産業上の効果
は極めて大きいものがある。
図は本発明を説明するための抗折強度測定装置を示す図
である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｍｍ
である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｍｍ
Claims (1)
- ＢａＴｉＯ３１００重量部に対してＣａＴｌｏ３１〜１
ｏ重量部、Ｔａ２０６１〜５重量部、２１６０１１１〜
５重量部、５ｉｏ２０．１〜１重量部を添加させてなる
高誘電率磁器組成物を得るだめに、気相法で得た超微粉
Ｓ ｉ０２を用いて得る高誘電率磁器組成物の製造方法
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231820A JPS59121162A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
| PCT/JP1983/000194 WO1984000076A1 (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Porcelain composition with high dielectric constant |
| DE19833390046 DE3390046C2 (de) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Keramische Zusammensetzung mit hoher Dielektrizit{tskonstante |
| US06/582,570 US4558021A (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Ceramic high dielectric composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231820A JPS59121162A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121162A true JPS59121162A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16929525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231820A Pending JPS59121162A (ja) | 1982-06-18 | 1982-12-24 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121162A (ja) |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57231820A patent/JPS59121162A/ja active Pending
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