JPS59121163A - 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
- JPS59121163A JPS59121163A JP57232742A JP23274282A JPS59121163A JP S59121163 A JPS59121163 A JP S59121163A JP 57232742 A JP57232742 A JP 57232742A JP 23274282 A JP23274282 A JP 23274282A JP S59121163 A JPS59121163 A JP S59121163A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- dielectric constant
- ceramic composition
- high dielectric
- 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.)
- Pending
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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
デンサ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。
デンサ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
従来よシ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（Ｂ ａ Ｔ １０ｓ ）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６０００〜７
０００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てい
る。この代表的な添加物として、ＢａＳｎ○３゜Ｃａ
Ｚ ｒｏｓ 、 、ＣｅＯ２，Ｔ ａ２０ｓ等が知られ
、これらを適量添加することによシ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（Ｂ ａ Ｔ １０ｓ ）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６０００〜７
０００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てい
る。この代表的な添加物として、ＢａＳｎ○３゜Ｃａ
Ｚ ｒｏｓ 、 、ＣｅＯ２，Ｔ ａ２０ｓ等が知られ
、これらを適量添加することによシ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
ピンによシ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
ピンによシ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
積層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
者らは、ＢａＴ １ｏ３− ＣａＴ ｔｏ３−８ｂ２０
３−Ｎｄ２０３系（特願昭５７−１０６９１７号） 、
ＢａＴｉＯ３−ＣａＴ １ｏ３−５ｂ２０３− Ｌａ
２Ｏ３系（特願昭６７−１０５９１８号） 、Ｂ ａＴ
１Ｏｓ−ＣａＴ １ｏ３−５ｂ２０３− Ｓｍ、０３
系（特願昭６７′−１１８９５９号）を提案した。まだ
、とれらの系にＳ １０２を添加する組成系を提案した
。Ｓ ！０２を微適量添加することにより磁器の緻密化
を図り、機械的強度は向上したが、強度の変動係数は十
数チリ上であり、まだ再現性に欠けるものであった。
積層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
者らは、ＢａＴ １ｏ３− ＣａＴ ｔｏ３−８ｂ２０
３−Ｎｄ２０３系（特願昭５７−１０６９１７号） 、
ＢａＴｉＯ３−ＣａＴ １ｏ３−５ｂ２０３− Ｌａ
２Ｏ３系（特願昭６７−１０５９１８号） 、Ｂ ａＴ
１Ｏｓ−ＣａＴ １ｏ３−５ｂ２０３− Ｓｍ、０３
系（特願昭６７′−１１８９５９号）を提案した。まだ
、とれらの系にＳ １０２を添加する組成系を提案した
。Ｓ ！０２を微適量添加することにより磁器の緻密化
を図り、機械的強度は向上したが、強度の変動係数は十
数チリ上であり、まだ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だめの製造方法を提供することを目
的とするものである。
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だめの製造方法を提供することを目
的とするものである。
発明の構成
本発明はこの目的を達成するだめに、まず強度ばらつき
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だは大小の差
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だめに添加したＳ
ｉＯ２が均質に混合、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５１０２は沈降法に
より得られた顆粒状であシ粒径に差があシ、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 １０２に換え、気相法で得だ超微粉状の３１０２を
添加することにより、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だは大小の差
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だめに添加したＳ
ｉＯ２が均質に混合、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５１０２は沈降法に
より得られた顆粒状であシ粒径に差があシ、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 １０２に換え、気相法で得だ超微粉状の３１０２を
添加することにより、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
ＢａＴ １０３１００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。ここで、混合物として
は、ＢａＴｉＯ３１００重量部に対してＣａＴｉＯ３１
字１０重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｎｄ２０３１
〜５重量部、５１０２０ 、１〜１重量部を添加させて
なるもの、またＢａＴｉ０３１００重量部に対して０８
１１０３１〜１０重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｌ
ａ２０３１〜５重量部、５ｉｏ２ｏ、１〜１重量部を
添加させてなるもの、さらにＢａＴｉ０ａ １００重量
部に対してＣａＴｉ０３１〜１０重量部、５ｂ２０３１
〜４重量部、Ｓｍ、ρ３１〜５重量部、５ｉＯ２０，１
〜１重量部を添加させて彦るものであシ、もちろんＳ
１０２としては気相法で得た超微粉Ｓｉｏ２を用いた。
てボールミルにて十分混合する。ここで、混合物として
は、ＢａＴｉＯ３１００重量部に対してＣａＴｉＯ３１
字１０重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｎｄ２０３１
〜５重量部、５１０２０ 、１〜１重量部を添加させて
なるもの、またＢａＴｉ０３１００重量部に対して０８
１１０３１〜１０重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｌ
ａ２０３１〜５重量部、５ｉｏ２ｏ、１〜１重量部を
添加させてなるもの、さらにＢａＴｉ０ａ １００重量
部に対してＣａＴｉ０３１〜１０重量部、５ｂ２０３１
〜４重量部、Ｓｍ、ρ３１〜５重量部、５ｉＯ２０，１
〜１重量部を添加させて彦るものであシ、もちろんＳ
１０２としては気相法で得た超微粉Ｓｉｏ２を用いた。
この混合物１００重量部に対して、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
クチルフタレート６重量部、溶剤としてｎ−酢酸ブチル
３ｏ重量部を湿式混練してスラリー状にし、濾過、脱泡
後ドクターブレード法にて１００μｍ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パラジウムを
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．ＯＸ３；５■のデツプに切断し、
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０．５６〜０．５７ｍｍ、試料中は
１．６５±０．０３ｒｒａｎであり、抗折強度試験治具
のスパンは図で示すように２膿である。この強度試験は
、ｌｌ５Ｃ−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。
リビニルブチラール樹脂１５重量部、可塑剤としてジオ
クチルフタレート６重量部、溶剤としてｎ−酢酸ブチル
３ｏ重量部を湿式混練してスラリー状にし、濾過、脱泡
後ドクターブレード法にて１００μｍ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パラジウムを
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．ＯＸ３；５■のデツプに切断し、
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０．５６〜０．５７ｍｍ、試料中は
１．６５±０．０３ｒｒａｎであり、抗折強度試験治具
のスパンは図で示すように２膿である。この強度試験は
、ｌｌ５Ｃ−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１１μ被試験積層セラミックコンデンサ、２は試料
保持台、３は加圧ピン、４は置き釘付テンションゲージ
であるＱ 第１表に本発明および従来例によ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
ａＴｉＯｓ １００重量部に対しＣａＴ ｌ０ｓ３重量
部、５ｂ２０３１．５重量部、Ｎｄ２０３１．５重量部
Ｍｎ０２ｏ、３実景部、Ｓ ｉ０２０−３重量部であり
、焼成温度、時間は１３５℃で２時間である。
保持台、３は加圧ピン、４は置き釘付テンションゲージ
であるＱ 第１表に本発明および従来例によ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
ａＴｉＯｓ １００重量部に対しＣａＴ ｌ０ｓ３重量
部、５ｂ２０３１．５重量部、Ｎｄ２０３１．５重量部
Ｍｎ０２ｏ、３実景部、Ｓ ｉ０２０−３重量部であり
、焼成温度、時間は１３５℃で２時間である。
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５ｉ０２に換え、気相法で得た超微粉の
ＳｉＯ２を用いると抗折強度の平均Ｘ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
係数は十数チから約４係へと著しく向上した。すなわち
、ロット問およびロット内バラツキに著しい向上が見ら
れ非常に有効テする。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
粒度分布がプロニドであシ、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５ｉ０２に換え、気相法で得た超微粉の
ＳｉＯ２を用いると抗折強度の平均Ｘ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
係数は十数チから約４係へと著しく向上した。すなわち
、ロット問およびロット内バラツキに著しい向上が見ら
れ非常に有効テする。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
粒度分布がプロニドであシ、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８１０２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、このことにより
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８１０２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、このことにより
強度のバラツキが少なくなるものと考えられる。
特許請求の項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。まだ、目的と
する組成物を得るために、ＢａＴ ｉ○３を除いたＳ
１０２を含む添加物を事前に混合、仮焼後粉砕し、これ
をＢａＴｉＯ３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。まだ、目的と
する組成物を得るために、ＢａＴ ｉ○３を除いたＳ
１０２を含む添加物を事前に混合、仮焼後粉砕し、これ
をＢａＴｉＯ３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ＭｎＯ２を添加させたものにつ
いて説明したが、これは庵０２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り、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．ｏ１〜Ｑ、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０ただし、これらが主成分に対してｏ、５ｗｔ％を
超えると静電容量が低下し、好ましくない。
いて説明したが、これは庵０２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り、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．ｏ１〜Ｑ、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０ただし、これらが主成分に対してｏ、５ｗｔ％を
超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３
１０２を用いることにより、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、再現性を実現でき、産業上の効果
は極めて大きいものがある。
１０２を用いることにより、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、再現性を実現でき、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。
である。
Claims (3)
- （１） ＢａＴｉＯ３１００重量部に対してＣａＴｉ
Ｏ３１〜１０重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｎｄ２
ｏ３１〜５重量部、３１０２０．１〜１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 １０２を用いて得る高誘電率磁器組成物の
製造方法。 - （２） ＢａＴｉＯ３１００重量部に対してＣａＴｉ
Ｏ３１−１ｏ重量部、５ｂ２０３１〜４重量部、Ｌａ２
ｏ３１〜５重量部、Ｓ １０２０−１〜１重量部を添加
させてなる高誘電率磁器組成物を得るために、気相法で
得た超微粉Ｓ １０２ を用いて得る高誘電率磁器組成
物の製造方法。 - （３） ＢａＴｘＯｓ １００重量部に対しテＣａ
ＴｉＯ３１〜諌′電率磁器組成物を得るだめに、気相法
で得た超微粉Ｓ ｚ０２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 |
|---|---|---|---|
| JP57232742A JPS59121163A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
| US06/582,570 US4558021A (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Ceramic high dielectric composition |
| DE19833390046 DE3390046C2 (de) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Keramische Zusammensetzung mit hoher Dielektrizit{tskonstante |
| PCT/JP1983/000194 WO1984000076A1 (en) | 1982-06-18 | 1983-06-17 | Porcelain composition with high dielectric constant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232742A JPS59121163A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121163A true JPS59121163A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16944050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57232742A Pending JPS59121163A (ja) | 1982-06-18 | 1982-12-28 | 高誘電率磁器組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121163A (ja) |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57232742A patent/JPS59121163A/ja active Pending
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