JPS6050812A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS6050812A JPS6050812A JP58159474A JP15947483A JPS6050812A JP S6050812 A JPS6050812 A JP S6050812A JP 58159474 A JP58159474 A JP 58159474A JP 15947483 A JP15947483 A JP 15947483A JP S6050812 A JPS6050812 A JP S6050812A
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- JP
- Japan
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- mol
- capacitor
- temperature
- dielectric
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- 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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- 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】
本発明は高誘電系磁器コンデンサの組成物１こ関するも
のである。
のである。
市販の積層型コンデンサは薄層の誘電体の表面に内部電
極を形成したものを複数枚積層し、内部電極を交互に外
部接続用電極に並列に接続するものである。この種積層
型コンデンサの誘電体と電極との焼成温度は誘電体の組
成上比較的高く（１３３０〜１３８０℃）なければ緻密
化せず、高温で焼成すると電極の面積抵抗が大きくなっ
てコンデンサ素子の等個直列抵抗（Ｆｊ：ＳＲ）が大き
くなり、特に高周波回路ではコンデンサ素子としての使
用が制限された。またこの種コンデンサの電極は焼成温
度か高いために使用される金属は融点の高い高価な貴金
属（一般にＰｄが使われ、 このような金属材料費がコ
ンデンサ素子のＦ−タルコストを高くしていた。
極を形成したものを複数枚積層し、内部電極を交互に外
部接続用電極に並列に接続するものである。この種積層
型コンデンサの誘電体と電極との焼成温度は誘電体の組
成上比較的高く（１３３０〜１３８０℃）なければ緻密
化せず、高温で焼成すると電極の面積抵抗が大きくなっ
てコンデンサ素子の等個直列抵抗（Ｆｊ：ＳＲ）が大き
くなり、特に高周波回路ではコンデンサ素子としての使
用が制限された。またこの種コンデンサの電極は焼成温
度か高いために使用される金属は融点の高い高価な貴金
属（一般にＰｄが使われ、 このような金属材料費がコ
ンデンサ素子のＦ−タルコストを高くしていた。
そこで、本発明は■内部電極の金属と誘電体とを同時に
焼成する際、焼成温度が低いほど金属の収縮は小さく、
それだけ面積抵抗が小さいものが得られ、完成したコン
デンサ素子の等個直列抵抗（ＥＳＲ）を小さくできる点
、■Ｐｄ −Ａｇは全率固溶でＡｇが多くなるほど融点
が低くなるので、焼成温度を低くすることによりＫＭ、
材料として高価なＨに代えてＡｇの含有量の多いＰｄ
−Ａｇ合金を使用することができ、金属材料費の低減が
図れる点に着目したもので、従来よりも１００℃程度低
い焼成温度においても、誘電体が充分緻密化でき、その
ため安価なコンデンサ素子を得ることのできる誘電体磁
器組成物を得ることを特徴とする特許である。
焼成する際、焼成温度が低いほど金属の収縮は小さく、
それだけ面積抵抗が小さいものが得られ、完成したコン
デンサ素子の等個直列抵抗（ＥＳＲ）を小さくできる点
、■Ｐｄ −Ａｇは全率固溶でＡｇが多くなるほど融点
が低くなるので、焼成温度を低くすることによりＫＭ、
材料として高価なＨに代えてＡｇの含有量の多いＰｄ
−Ａｇ合金を使用することができ、金属材料費の低減が
図れる点に着目したもので、従来よりも１００℃程度低
い焼成温度においても、誘電体が充分緻密化でき、その
ため安価なコンデンサ素子を得ることのできる誘電体磁
器組成物を得ることを特徴とする特許である。
本発明はＢａＴｉ０ａ −ＢａＺｒ０ａ −（Ｃａ＋−
ａ Ｓｒａ ）ｚｒｏｓ系磁器組成物１こおいて、Ｂａ
Ｔｉ０ａを７５．５〜９０．５−Ｔ＝ ／ｌ／％、Ｂａ
ＺｒＯ３を２．５〜１４．５−Ｔ＝ Ａ／％、（Ｃａ、
＋−ａ Ｓｒａ ） ｚｒｏａを３．５〜１６モル％、
但し０〈α≦０．５、からなる組成範囲の主成分に対し
てＦｅ２０ａを０．０５〜０．５重量％添加したことを
特徴とするもので、低温焼結を可能としたものである。
ａ Ｓｒａ ）ｚｒｏｓ系磁器組成物１こおいて、Ｂａ
Ｔｉ０ａを７５．５〜９０．５−Ｔ＝ ／ｌ／％、Ｂａ
ＺｒＯ３を２．５〜１４．５−Ｔ＝ Ａ／％、（Ｃａ、
＋−ａ Ｓｒａ ） ｚｒｏａを３．５〜１６モル％、
但し０〈α≦０．５、からなる組成範囲の主成分に対し
てＦｅ２０ａを０．０５〜０．５重量％添加したことを
特徴とするもので、低温焼結を可能としたものである。
ＢａＴｉ０１ｌとＢａＺｒ０ ｓを上記の如く組成範囲
を限定する理由はキューり温度（ＴＣｐ）を５〜２５℃
の範囲に位置せしめるためであり、ＢａＴｉ−０ａが７
５．５モル％未満或いはＢａＺｒ０ａが１４．５モル％
を越えると、キューリ温度（Ｔ（３１））が５℃未満と
なり、ＢａＴ１．０ａが９０．５モル％を越えると、或
いはＢａＺｒ０ｇ ２．５モル％未満であるとキューリ
温度（ＴＯＩ））が２５℃を越えるため高誘電率系磁器
コンデンサ（例えばＪＩＳ規格のＦ特性を満足すること
）を目的とする本発明の目的に合致しない。
を限定する理由はキューり温度（ＴＣｐ）を５〜２５℃
の範囲に位置せしめるためであり、ＢａＴｉ−０ａが７
５．５モル％未満或いはＢａＺｒ０ａが１４．５モル％
を越えると、キューリ温度（Ｔ（３１））が５℃未満と
なり、ＢａＴ１．０ａが９０．５モル％を越えると、或
いはＢａＺｒ０ｇ ２．５モル％未満であるとキューリ
温度（ＴＯＩ））が２５℃を越えるため高誘電率系磁器
コンデンサ（例えばＪＩＳ規格のＦ特性を満足すること
）を目的とする本発明の目的に合致しない。
また、（Ｃａ１−ａ Ｓｒａ ） Ｚｒ０ａが３．５−
１１： １７％未満であると、静電容量の温度に対する
変化が大きくコンデンサとしての規格（例えばＪＩＳ規
格のＦ特性）を満足しない。（Ｃａ、１−ａＥ３ｒａ
） Ｚｒ０ａが１６モＡ／％を越え、ると、比誘電率が
低下して実用性を損なう。
１１： １７％未満であると、静電容量の温度に対する
変化が大きくコンデンサとしての規格（例えばＪＩＳ規
格のＦ特性）を満足しない。（Ｃａ、１−ａＥ３ｒａ
） Ｚｒ０ａが１６モＡ／％を越え、ると、比誘電率が
低下して実用性を損なう。
また、Ｃａの１部をＳｒで置換することは比誘電率を向
上させることができる。
上させることができる。
ＣａＺｒ０ａに対して５ｒＺｒＯａが等モルを越えると
（即ちｆｆ＞０．５となると）静電容量の温度に対する
変化か太き（なり規格（例えばＪ工Ｓ規格−Ｆ特性）を
満足しなくなる。
（即ちｆｆ＞０．５となると）静電容量の温度に対する
変化か太き（なり規格（例えばＪ工Ｓ規格−Ｆ特性）を
満足しなくなる。
さらにＦｅｇＯａの添加量が０．０５重量％未満では本
発明の目的である焼結性を向上させる効果がなく、５重
量％を越えると、焼結性向上効果はあるが、比誘電率が
低下するためコンデンサとしての実用性を損なう。
発明の目的である焼結性を向上させる効果がなく、５重
量％を越えると、焼結性向上効果はあるが、比誘電率が
低下するためコンデンサとしての実用性を損なう。
以下、本発明を実施例に従って詳細に説明する。
ＢａＴｉ−０ａ 、Ｃａ、Ｃｏ３． ５ｒＣｏａ 、Ｔ
ｉｅ！１及びＺｒＯｓを出発原料としテＢａＴｉ０ａ
、 ＢａＺｒ０ａ及び（ｃａｌ−ａ ５ｒａ）ＺｒＯａ
をそれぞれ１２００℃、 １２２０℃及び１２２０℃に
て固相反応により合成して得られた粉末をポールミ′ル
に依って湿式粉砕する。つぎに合成粉末ＢａＴｉ０ａＢ
ａＺｒＯ８、（Ｃａ１−ａＳｒａ ）ＺｒＯｓをそれぞ
れ秤量し、その合計重量がＩＫｇで、かツＢａＴ１０ａ
が７５．５〜９０．５モル％、ＢａＺｒ０ａが２．５〜
１４．５ モル％（Ｃａｌ −ｃｌ Ｓｒａ ）ＺｒＯ
ａが３．５〜１６モル％なる組成範囲になるようにし、
内容積１．６１の磁製ポットの中に入れる。この主原料
に加えて粒成長抑制剤、焼結促進剤等を添加し、さら憂
こＦｅ９ｏａを０〜０．５重量％添加する。
ｉｅ！１及びＺｒＯｓを出発原料としテＢａＴｉ０ａ
、 ＢａＺｒ０ａ及び（ｃａｌ−ａ ５ｒａ）ＺｒＯａ
をそれぞれ１２００℃、 １２２０℃及び１２２０℃に
て固相反応により合成して得られた粉末をポールミ′ル
に依って湿式粉砕する。つぎに合成粉末ＢａＴｉ０ａＢ
ａＺｒＯ８、（Ｃａ１−ａＳｒａ ）ＺｒＯｓをそれぞ
れ秤量し、その合計重量がＩＫｇで、かツＢａＴ１０ａ
が７５．５〜９０．５モル％、ＢａＺｒ０ａが２．５〜
１４．５ モル％（Ｃａｌ −ｃｌ Ｓｒａ ）ＺｒＯ
ａが３．５〜１６モル％なる組成範囲になるようにし、
内容積１．６１の磁製ポットの中に入れる。この主原料
に加えて粒成長抑制剤、焼結促進剤等を添加し、さら憂
こＦｅ９ｏａを０〜０．５重量％添加する。
さらにポリカルボン酸型分散剤等を加えて上記ポットを
回転させ、原料スラリーを調製する。こうして得られた
スラリーに有機結合剤を加え充分攪拌する。
回転させ、原料スラリーを調製する。こうして得られた
スラリーに有機結合剤を加え充分攪拌する。
つぎに、ドクターグレード法に依って肉厚３３＃肩のフ
ィルム状に成型Ｌ、縦−１３０ｆｆ、 横−１００１に
切断して、１０枚を積重ね７０℃程度の低温でホットプ
レスする。得られた肉厚約０．２４ｆｌの板状試料を約
１０ ｆｌ平方の角板試料に切断して評価試料トスる。
ィルム状に成型Ｌ、縦−１３０ｆｆ、 横−１００１に
切断して、１０枚を積重ね７０℃程度の低温でホットプ
レスする。得られた肉厚約０．２４ｆｌの板状試料を約
１０ ｆｌ平方の角板試料に切断して評価試料トスる。
この試料をＴＭＡ （サーマルメカニカル分析）によっ
て厚み方向の収縮の様子を調べた。
て厚み方向の収縮の様子を調べた。
Ｂ’ｅｓｏａを無添加、” Ｆｅ１１０８を０．３重量
％添加テＳｒ置換率αを０．２、Ｆ’ｅ ｓ Ｏｓを０
．３重量％添加でＳｒ置換率αを０．５の場合の結果を
第１図に示した。但し、ＴＭＡの昇温速度は１０℃／ヨ
である。
％添加テＳｒ置換率αを０．２、Ｆ’ｅ ｓ Ｏｓを０
．３重量％添加でＳｒ置換率αを０．５の場合の結果を
第１図に示した。但し、ＴＭＡの昇温速度は１０℃／ヨ
である。
第１図に於いて、曲線ｌは従来例、即ちＦｅ２０ａが無
添加の場合、曲線２はＦｅｆｌＯｌｌを０．３重量％添
加してＳｒ置換率αを０．２とした場合、また曲線３は
Ｆｅ２０ａを０．３電歇％添加して５ｒｌｆ換率αを０
．５とした場合のＴＭＡ曲線を示すものである。３本の
曲線が示す様ｉこ、各曲線が横軸で交わる点はいずれも
１１７０〜１１８０℃付近にあり、収縮が始まる温度は
各曲線とも殆んど変らないが、それ以上の温度で３つの
曲線の様子に大きな違いがある。即ち、曲線１はなだら
かな収縮変化を示しているのに対して、曲線２社収縮が
始まってから急激に変化することを示し、曲線３はその
傾向がさらに顕著である。例えば、従来例である曲線１
の場合、１２５０℃では４％程度昏こしか収縮しておら
ず、充分収縮して緻密化された焼結体を得るには１３３
０℃以上必要である。これに対し、曲線２及び３の場合
１２５０℃では前記曲線１の約１３３０℃に相当する程
度の収縮率を有し、充分緻密化された焼結体となること
が理解される。したがって、Ｆｅ１１０８の添加が磁器
の収縮、即ち緻密化（焼結）に対して顕著な効果がある
ことが明らかであり、その結果、Ｆｅ１１０３を添加し
ない場合の焼成温度に比べて約１００°Ｃ程度低くする
ことが可能となる。またＳｒの置換αが０，２から０．
５増加させると焼結体の収縮率も向上していることがわ
かる。
添加の場合、曲線２はＦｅｆｌＯｌｌを０．３重量％添
加してＳｒ置換率αを０．２とした場合、また曲線３は
Ｆｅ２０ａを０．３電歇％添加して５ｒｌｆ換率αを０
．５とした場合のＴＭＡ曲線を示すものである。３本の
曲線が示す様ｉこ、各曲線が横軸で交わる点はいずれも
１１７０〜１１８０℃付近にあり、収縮が始まる温度は
各曲線とも殆んど変らないが、それ以上の温度で３つの
曲線の様子に大きな違いがある。即ち、曲線１はなだら
かな収縮変化を示しているのに対して、曲線２社収縮が
始まってから急激に変化することを示し、曲線３はその
傾向がさらに顕著である。例えば、従来例である曲線１
の場合、１２５０℃では４％程度昏こしか収縮しておら
ず、充分収縮して緻密化された焼結体を得るには１３３
０℃以上必要である。これに対し、曲線２及び３の場合
１２５０℃では前記曲線１の約１３３０℃に相当する程
度の収縮率を有し、充分緻密化された焼結体となること
が理解される。したがって、Ｆｅ１１０８の添加が磁器
の収縮、即ち緻密化（焼結）に対して顕著な効果がある
ことが明らかであり、その結果、Ｆｅ１１０３を添加し
ない場合の焼成温度に比べて約１００°Ｃ程度低くする
ことが可能となる。またＳｒの置換αが０，２から０．
５増加させると焼結体の収縮率も向上していることがわ
かる。
一方前記と同様にＦｅ１］０３の添加量を種々変化させ
た別の試料を１２５０℃で２時間焼成し、得られた約８
Ｈ平方、厚さ０．２ｆｆの角板状磁器の上下面全面に銀
ペーストを塗付し、８００℃にて１０分間焼きつけてコ
ンデンサの対向電極を形成する。こうして得たコンデン
サ素子を銀の焼付は後４８時間経過してから絶縁抵抗と
高密度とを測定した。この時の絶縁抵抗は直流５０ Ｖ
を１分間印加したときの絶縁計の値である。か（して得
られた結果を第２図にＦθ２０ａの添加量と嵩密度、及
び上記絶縁抵抗の関係として示した。第２図から明らか
なように、ＦｅｇＯａを無添加に対してＦｅｇＯａ０．
０５電歇％以上特に０．１重量％以上の添加で嵩密度が
大きく向上し、またそれに伴って絶縁抵抗が向上するこ
とが判る。
た別の試料を１２５０℃で２時間焼成し、得られた約８
Ｈ平方、厚さ０．２ｆｆの角板状磁器の上下面全面に銀
ペーストを塗付し、８００℃にて１０分間焼きつけてコ
ンデンサの対向電極を形成する。こうして得たコンデン
サ素子を銀の焼付は後４８時間経過してから絶縁抵抗と
高密度とを測定した。この時の絶縁抵抗は直流５０ Ｖ
を１分間印加したときの絶縁計の値である。か（して得
られた結果を第２図にＦθ２０ａの添加量と嵩密度、及
び上記絶縁抵抗の関係として示した。第２図から明らか
なように、ＦｅｇＯａを無添加に対してＦｅｇＯａ０．
０５電歇％以上特に０．１重量％以上の添加で嵩密度が
大きく向上し、またそれに伴って絶縁抵抗が向上するこ
とが判る。
以、トの通り本発明によればＢａＴｉ０ａ 、 ＢａＺ
ｒＯｓ 。
ｒＯｓ 。
（Ｃａ＋−αＳｒ ） Ｚｒ０ａ特定の組成から成る主
成分に対してＦｅ２Ｏ２を０．０５〜０．５重量％添加
することにより、高誘電系磁器誘電体の充分緻密化させ
る焼成温度を従来の１３３０〜１３８０℃から１２３０
〜１２６０℃と約１００℃低くすることができ、したが
って本発明の誘電体磁器を例えばコンデンサの誘電体に
使用ｌまた場合１１こ使用する金属も安価なＡｇを多く
使用できるのでコンデンサ素子のトータルコストを安価
にすることができる。
成分に対してＦｅ２Ｏ２を０．０５〜０．５重量％添加
することにより、高誘電系磁器誘電体の充分緻密化させ
る焼成温度を従来の１３３０〜１３８０℃から１２３０
〜１２６０℃と約１００℃低くすることができ、したが
って本発明の誘電体磁器を例えばコンデンサの誘電体に
使用ｌまた場合１１こ使用する金属も安価なＡｇを多く
使用できるのでコンデンサ素子のトータルコストを安価
にすることができる。
第１図は焼成温度に対する誘電体の収縮率を示１．７’
（ＴＭＡ（サーマルメカニカル分析）１こよる特性図、
第２図はＦｅ２Ｏ２の添加量に対する嵩密度と絶縁抵抗
の関係を示す特性図である。 出願人京セラ株式会社
（ＴＭＡ（サーマルメカニカル分析）１こよる特性図、
第２図はＦｅ２Ｏ２の添加量に対する嵩密度と絶縁抵抗
の関係を示す特性図である。 出願人京セラ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＢａＴｉ０ａ ７５５〜９０．５モル％ＢａＺｒＯｓ
２５〜１４．５モル％ （Ｃａ＋−ａ ５ｒａ）Ｚｒ０３ ３５〜１６ モル％
但し、０〈α≦０．５、からなる組成範囲の主成分に
対してＦｅ５Ｏａを０．０５〜０．５重量％添加したこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP58159474A JPS6050812A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58159474A JPS6050812A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050812A true JPS6050812A (ja) | 1985-03-20 |
Family
ID=15694558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58159474A Pending JPS6050812A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050812A (ja) |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58159474A patent/JPS6050812A/ja active Pending
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