JPS6051665A - 磁器組成物 - Google Patents

磁器組成物

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JPS6051665A
JPS6051665A JP58158441A JP15844183A JPS6051665A JP S6051665 A JPS6051665 A JP S6051665A JP 58158441 A JP58158441 A JP 58158441A JP 15844183 A JP15844183 A JP 15844183A JP S6051665 A JPS6051665 A JP S6051665A
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JP
Japan
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main component
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temperature
lead
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JP58158441A
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English (en)
Inventor
治彦 宮本
米沢 正智
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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、磁器組成物、特に1050℃以下の低温で焼
結でき、誘電率が高く、室温および高温における絶縁抵
抗が高く、しかも機械的強度の高い磁器組成物に関する
ものである。
従来、誘電体磁器組成物として、チタン酸バリウム(B
aTiOs)を主成分とする磁器が広く実用化されてい
ることは周知のとおりである。しかしながら、チタン酸
バリウム(13aT its )を主成分とするものは
、焼結温度が通常1300〜1400℃の高温である。
このためこれを積層形コンデンサに利用する場合には内
部電極としてこの焼結温度に耐え得る材料、例えば白金
、パラジウムなどの高価な責金岡を使用しなければなら
ず、製造コストが高くつくという欠点がある。8*層形
コンデンサを安く作るためには、銀、ニッケルなどを主
成分とする安価な金鴎が内部電極に使用できるような、
できるだけ低温、特に1050℃以下で焼結できる磁器
が必要である。
また磁器組成物の電気的特性として、誘電率が高く、誘
電損失が小さく、絶縁抵抗が高いことが基本的に要求さ
れる。さら罠絶縁抵抗の値に関しては、高信頼性の部品
を要求する米国時総省の規格であるミリタリースベシフ
イケイション(Mi 1 i −tary 5peci
fication)のMIL−C−55681Bにおい
ては、室温における値のみならず、125℃における値
も定められていることをみてもわかるように、信頼性の
高い磁器コンデンサを得るためには!室温における値の
みならず、最高使用温度における絶縁抵抗も高い値をと
ることが必要である。
また、積層形チップコンデンサの場合は、チップコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したりすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する場合がある。いずれの場合も、コンデン
サを形成している磁器の機械的強度が低いほど、クラッ
クが入りやすく、容易に破を月するため、信頼性が低く
なる。したがって、磁器の機械的強度をできるだけ増大
させることは実用上極めて重要なことである。
とコロ”?’ Pb(Mg172Wx72)Os Pb
TiOs系磁器組成物については既にエヌ、エヌ、クラ
イニク、エイ。
アイ、マダラノフスカヤN、N、Krainik an
d A、I。
Agrarovskaya(Fiziko Tverd
ogo 1’ela+Vo、2+No、1゜pp 70
′72.Janvara 1960 )より提案があり
、また(SrxPbl−xTtOs)B (PbMgo
、5Os)b[ただし、x=0〜0.10. a=0.
35〜0.5. b=0.5〜0.65. a+b=1
〕について、モノリシックコンデンザおよびその製造方
法として特開昭52−21662号公報に開示され、ま
た誘電体粉末組成物として特開昭52−21699号公
報に開示されている。しかしながら、いずれも比抵抗に
関する開示は全くされておらず、これらの磁器組成物の
実用性は明らかでない。一方、本発明者等は既に910
〜950℃の温度で焼結でき、Pb(Mgs/宜Wt/
z)OsとPbTi0. との2成分系からなり、これ
を、(pb(Mg□/、W□7t)Os )工[P b
’r i Os ) s−zと表わしたときに、Xが0
 、65(x≦1.Ooの範囲にある組成物を提案した
。この組成物は、誘電率と比抵抗の積の値が高く、誘v
L損失の小さい優れた電気的特性を有している。しかし
ながら、上記組成物はいずれも機械的強度が低いため、
その用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得ながった。
また、Pb(hlgvzWvJOs PbTiOs系を
含む3成分系については、特開昭55−111011号
においてpb(Mgr7xW1/*)03Pb(八’i
g 57sNb x73)Ox系が開示され、特開昭5
5−117809 号K オイテPb(Mg1/+Wt
/z)Os PbTiosPb(Mgx7sT&t7s
)Os系が開示されて因る。しかしながら、いずれも比
抵抗や機械的強度に関する開示は老くされておらず、こ
れらの磁器組成物の実用性は全く不明である。
まだ、本発明者等は既にPb (Mg x72W、7J
Os PbT’1ChI’b (Ni 、/3Nb *
/a)Os 3成分組成物を既に提案した。
この組成物は、900〜1050℃の低温領域で焼結で
き、誘1TL率が高く、誘電損失が小さく、室温および
高温における絶縁抵抗の値が高い優れた特性を有してい
る。しかしながら、この組成物は、機械的強度が低いた
め、その用途は自ら狭い範囲に限定せざるを得なかった
本発明は、以上の点にかんがみ、900〜1050℃の
低温領域で焼結でき、誘電率が^く、誘電損失が小さく
、室温および高温における絶縁抵抗の値が高い優れた電
気的特性を有し、特に機械的強度が大きい信頼性の高い
磁器組成物を提供しようとするものであり、マグネシウ
ム・タングステン酸鉛(Pb (Mg s/!Wl/z
)03 )、fl’7酸鉛(PbTiOs) オよびニ
ッケル・ニオブ酸鉛(Pb (Ni □/nNb z7
s)Osからなる3成分組成物を、[Pb(Mg1/+
Wt/z)On)z (PbTiOs)y(Pb(Ni
 t/5Nbz/3)Os )zと表わしたときに(た
だしXQ+Z=1.00)、この3成分組成図において
以下の組成点 (X=0.693. y=0.297. z=0.01
)(x=0.495. y=0.495. z=0.0
1)(x=0.195.y=0.455. z=0.3
5)(x=0.10 、 y=0.40 、z=0.5
0)(x=0.06 、 y=0.24 、z=0.7
0)を結ぶ線上、および仁の5点に囲まれる組成範囲に
ある主成分組成物に、副成分として、マンガン−タフゲ
ステン酸鉛[Pb (Mn t/lWt/x)Os)を
主成分に対して、0.05〜3m□IJ%添加含有せし
めてなることを特徴とするものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
出発原料として純度99.9チ以上の酸化鉛(Pb0人
酸化マグネシウム(至)0)、酸化タングステン(至)
3)、酸化チタン(Tie、)、酸化ニッケル(Nip
)、酸化二オフ(Nbz O! )、オヨヒ炭re 7
7 i ン(MnCOs )を使用し、表に示した配合
比となるように各々秤量する・次に秤量した各材料をボ
ールミル中で湿式混合した後750−800℃で予焼を
行ない、この粉末をボールミルで粉砕し、日別、乾燥後
、有機バインダーを入れ、整粒後プレスし、試料として
直径16龍、厚さ約2 mmの円板4枚と、直径161
1、厚さ約10 mmの円柱を作成した・次に試料を空
気中900〜1050℃の温度で1時間焼結し、焼結し
た円板4枚の上下面に600℃で銀電極を焼付け、デジ
タA/LCRメーターで周波数IKHz 、電圧IVr
 、m、 B 、温度20℃で容量と誘TJL損失を測
定し、誘電率を算出した。
次に超絶縁抵抗言1で50VのIE圧を1分間印加して
、絶縁抵抗を温11i20℃と125℃で測定し、比抵
抗を算出した。
機械的性質を抗折強度で評価するため、焼結した円柱か
ら厚さ0.5龍、幅2TATA、長さ約13關の矩形板
を10枚切シ出した。支点間用品を9 mmにとり、c
nt )をめた。ただし、lは支点間距離、tは試料の
厚み、Wは試料の幅でおる。電気的特性は円板試料4点
の平均値、抗折強度は矩形板試料10点の平均値よりめ
た。このようにして得られた磁躇の主成分(Pb (M
g 1ytWs/z)Os )工[PbT it3〕ア
(pb (Ni、7sNbt7s)Os )zの配合比
X ! ’/ + Zおよび副成分添加■と誘電率、誘
電損失、20℃および125℃における比抵抗、および
抗折強度の関係を次表に示す。
(以下余白) 表に示した結果から明らかなようにpb[有]g□/、
W1..)Os −PbTiOa−Pb(Nil/5N
bt/5)Os 3成分組成物に副成分として、Pb(
Mn□/2W□/2)o3を特定の割合いで添加含有せ
しめたものは、誘電率が2800〜12430と高く、
計重損失が0−2’4 、6%と小さく、比抵抗が20
℃において2.3刈012〜1.4X10 Ω・―と高
く、しかモ125℃K オIh ”Cモ5.6X10”
 2.9X10”Ω・crri 、!= Itsう高い
値を示し、さらに抗折強度も1010〜149wdと実
用上十分高い値を示す信頼性の高い実用性の極めて高い
磁器組成であることがわかる。こうした優れた特性を示
す本発明の磁器は焼結温度が1050℃以下の低温であ
るため、積層コンデンサの内部電極の低価格化を実現で
きると共に、省エネルギーや炉材の節約にもなるという
極めて優れた効果も生じる。図に本発明の主成分組成範
囲を示す。図に示した番号は表に示した主成分配合比の
番号に対応させである。
零次明け、主成分組成物を(Pb (Mg t/zWt
/z)On ) zCPbTiO*) (Pb(Nil
/5Nbt/5)on)zと表わしたときに(ただし、
x”7+z=1 、00 )、その組成物の範囲は(X
=0.693.y=0.297.z=0.01)(x=
0.495.7=0.495.z=0.01)(x=0
.195. y=0.455.z=0.35)(x=0
.10 、y=0.40 、z=0.50)(x=0.
06 、y=0.24 、z=0.70)を結ぶ線上、
およびこの5点に囲まれる組成範囲に限定され、副成分
の添加含有量は主成分に対して0゜05〜3molチに
限定される。主成分組成範囲を表わす3成分組成図にお
いて、組成点2,6および組成点17.19を結ぶ線の
外側では、高温における比抵抗が小さくなり、実用的で
ない。組成点6,13゜17を結ぶ線の外側では、キュ
リ一点が実用範囲より高温側に大きくずれるため、誘電
率が小さくなり、組成点19,2を結ぶ線の外側では、
キュリ一点が実用範囲より低温側に大きくずれるため、
誘電率が小さくなり、実用的ではない。
まだ副成分である、Pb (Mn x72W+72)0
3の添加鼠が0.05molチ未満では抗折強度の改善
効果が小さく、3molチを超えると逆に抗折強度が小
さくなるため実用的ではない。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の主成分組成範囲と実施例に示した組成点
を示す図である。 特許出願人 日本電気株式会社 Pb(ト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (リマグネシウム・タングステン酸鉛(Pb (Mg 
    s/*W、7*)Os〕、チタン酸鉛(PbTiOs)
    およびニッケル・ニオブ酸鉛(Pb (Ni vsNb
     t/5)Ox )からなる3成分組成物を(Pb (
    Mg □/xW*yx )013X (PbT i O
    s )y(Pb CN1xysNb t/a)Os )
    zと表わしたときに、(ただしX + y + z :
    i、oo)この3成分組成図において、以下の組成点(
    X=0.693. y=0.297. z=0.01)
    (X=0.495. y=0.495. z=0.01
    )(x=0.195. y=0.455. z=0.3
    5)(x=0.10 、 y=0.40 、z=0.5
    0)(x=0.06 、 y=0.24 、z =0.
    70)を結ぶ線上、およびこの5点に囲まれる組成範囲
    にある主成分組成物に副成分としてマンガン・タングス
    テン酸鉛(:Pb (Mn 57tWs7*)Ch )
    を主成分に対して0.05〜3mo1%添加含有せしめ
    てなることを特徴とするa型組成物。
JP58158441A 1983-08-30 1983-08-30 磁器組成物 Pending JPS6051665A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751209A (en) * 1985-10-11 1988-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dielectric ceramic compositions

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033258A (ja) * 1983-07-28 1985-02-20 日本電気株式会社 磁器組成物

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