JPS6097507A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents

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】 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セラ
ミックコンデンサ用の高誘電率磁器組成物に関するもの
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（Ｂａ　ＴｉＯｓ　）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（キーリ一点）を持ち、
このキーリ一点において誘電率が６０００〜７０００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率が大きく、単独で使
用されることはない。そこで、チタン酸バリウムリー に種々の添加物を加えてキュー専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
の代表的添加物として、Ｂａ５０３゜Ｃａ　Ｚｒ　Ｏａ
　、　Ｂａ　Ｚｒ　Ｏ３，Ｃａ　Ｓ　Ｏｓ　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。しかも積層セラミックコンデンサは最近
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、装盾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、この問題か大きな障害とな
っている。この問題に対し、本発明者はＢａＴｉ０　−
Ｔａ　Ｏ系の高誘電率磁器組成３　２　６ 物を提案した　（特開昭５８−１０８６０５号）。

Ｂａ　Ｔｉ　Ｏ３−Ｔａ２０６　系の糊料にしたことに
より磁器の緻密化を図り、機械的強度は向上したが、Ｔ
ａ２０６ノ４１料価格が７０，０００−１００，０００
円と非常に高額であり、通常セラミックに使用している
糊料の価格は１０００〜７０００円／　Ｋ９である。コ
ノため、Ｂａ　Ｔｉ　Ｏ３−Ｔａ２０６系の製造コスト
高になっている。

発りＪの目的 本発明は」二記に鑑みて機械的強度が大きく、しかも安
価な糊料の高誘電率磁器組成物を提供することを目印Ｊ
とする。

発り］の構成 木発りＪは、この目的を達成するために種々の実験を重
ねた結果、Ｂａ　ＴＩ　Ｏ３１００ＭＭｉ、部に対して
ＣａＴｉＯ３１〜５重量都、■２０６重量−８重量部、
ｌ′Ｊｄ２０３２〜８重量部を添加させてなる高誘電率
磁器組成物を提供するものである。さらに、Ｍｎ　、　
Ｃｒ　、　Ｆｅ　、　Ｎｉ　、　Ｃｏの酸化物のうち少
なくとも１種を」ユ記構成の主成分に対してＱ、５ｗｔ
％以内（ただし、０％は含ます）の範囲で含有してなる
高誘電率磁器組成物を提供するものである。

実施例の説明 以下、実施例に基つき本発明の詳細な説明する。

Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏｓ　（純度９８％）１ｏｏｌｉ、１
部に対して、下記の第１表のように各種原料を加えてボ
ールミルで十分に混合する。この混合物に５　％　ＰＶ
Ａ水溶液を適量添加し、らいかい機で混合し、３２メツ
ンユのふるいをバスさせ造粒する。この造粒粉を１３咽
の内径の金型で圧力１　ｔｏｎ／ｄをかけ、直径１３覗
φ、厚さ０．５　ｍｍの形状の成型体を作製する。仁れ
らの成型体を１２５０℃〜１４００℃で１〜２時聞時給
焼結、誘電体磁器（以下素子と叶ふ）を製造する。この
素子に銀ペーストを塗布肱その後７００〜８００℃で焼
付けを行い電極を設ける。

下記の第１表に各種原料の添加量に対して得られた素体
の特性を併せて示す。表中の８２．は２６℃で１ｋｌｌ
＋１交流（ＡＣ）１Ｖ印加して測定した静電容量よりめ
た誘電率、―δはこのときの誘電損失を示す。また、Ｉ
Ｒは直流（ＤＣ）ｃｓｏＶを１分間印加して測定した絶
縁抵抗の体積固有抵抗、Ｔ−Ｃは２０℃を基準とした静
電容量の一３０℃及び８５℃における変化率、曲げ強度
は第１図に示した抗折強度試験装置を用いて試験を行っ
てめたが、試験に用いる試料は中−１０ｒｔａｎ　、長
さ２５　ｒａｎ　、厚み１叫の素体を測定し曲げ強度を
めたものである。

第１図で１は試料、２は試料保持台、３は加圧ビン、４
は置き針付きテンションゲージである。

以下余白 この第１表からも明らかなように、本発明の組成物ｒ／
′ｉ誘電率が大きく、容量変化率が小さく、また曲げ強
度か強いことか認められ、従来のＢ　ａＺ　ｒＯｓヤＢ
ａ５Ｏａ　または、Ｓ　ｒＴ　１０ｓ等を添加した曲げ
強度か６００〜７　ｏ　ｏ　Ｋｐ　／　ｄと低かったこ
とからすれば極めて良好な特性さ考えられる。また、木
発８Ａ者が提案したＢａＴｉＯ３−Ｔａ２０６系（特開
昭５ｓ−１ｏｓｓｓＪｉｆｊ）の磁器組成物と比較して
も同等以上の特性か得られている。

さらに、第１表の試料ｌに１４の組成物を用いて第２図
のような積層セラミックコンデンサを試作し、特性を調
べた結果を下記の第２表に示す。第２表中には従来の磁
器組成物であるＢ　ａＴ　１Ｏ３１Ｃ）Ｃ）重量部に対
してＢａ　Ｚ　ｒＯｓ重量部、ＭｇＴ　ｉ　Ｏ３を０．
４Ｎ量部、Ｍｆ１０２を０．２　重量部添加してなるコ
ンデンサ及び本発明者が特開昭５８−１０８６０５号で
提案したＢａＴ　ｚＯｓ　Ｔ　ａ２０５　系の磁器組成
物であるＢａＴｉ０ａ　１００　重量部に対してＣａＴ
　ｔＯａ　２重量部、Ｔａ２０６２重量部、Ｎｄ２ｏ３
２重凪部、ＭｎＯ２０，２重量部を添加してなる組成物
を用いて試作した積層セラミックコンデンサの特性も併
せて示している。

この場合の素子形状は３．０７＋ｍ　Ｘ　１．５６ｍ　
ＸＯ，５６ｍｍである。第２図において、５は磁器誘電
体、６はパラジウム電極、７は端子電極（ＡＱ電極）で
ある。また、第２表でＣおよび−δは１此、ＡＣＩＶで
♂ｌす定した値である。ＩＲｅ　はＤＣ５０Ｖにて測定
した絶縁抵抗、Ｂ、Ｄ、Ｖｅは昇圧破壊電圧値である。

また抗折力は第１図の抗折強度試験装置で２．６閣のス
パンで素体を支持して、素体中央部を０．５調の刃巾の
ナイフで押えたときの素体破壊直前の圧力である。さら
に、実装試験として積層セラミックコンデンサの自動装
着機にょるりＩ）　ｙ　ト基＆ノＫ１４＃作業によるコ
ンデンサの素体；ＩＦりれを測定した。

以下余白 く第　２　表〉 第２表のように本発明による積層セラミックコンデンサ
は良好な特性を有し、さらにプリント基板への自動挿入
装置によるコンデンサの取付は実装試験でも非常に優れ
た結果か得られた。

また、Ｔａ２０３（７〜１０万円／に９）をＶ２Ｏ６（
４０００−８０００円／Ｋｙ）にＴａ７，１換できたこ
とにより大巾に材料コストが低減した。

なお、本発明において、ＢａＴｉＯ３１００重計部に対
してＣａＴ１０３を　１〜６重打１部と限定したのは、
１重量部未満では曲げ強度が小さく、６重量部を超える
と８２６が低下する。また、Ｖ２Ｏ６を２〜８重量部と
限定したのは、２重量部未満では焼結が進ますε２．が
小さくなり、Ｔ−Ｃの変化移動するために８２．が低下
する。次に、Ｎｄ２０６を２〜８重量部と限定したのは
、２重量部未満では焼結が進まず、Ｔａ２０６　の２重
量部未満と同様す に特性が劣化する。８重量部を超えると、キーｆす点が
低温側へ大きく移動するために８２６が低下する。さら
に、微量添加物のＭｎ　、　Ｏｒ　、　Ｆｅ。

Ｎｉ　、　Ｃｏ　の酸化物の添加量を主成分に対して０
．５ｗｔ％までと限定したのは、０．６重量部を超える
とデプレッサー効果が大きくなり、ε２６が大きく低下
し、さらに曲げ強度が低下するからである。

発明の効果 以上述べたように本発明の高誘電率磁器組成物はコンデ
ンサとして高品質で、しかも安価に大量生産が可能で、
その産業的価値は犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するだめの曲げ強度を測定する抗
折強度試験装置の概略構成図、第２図は本発明の誘電体
磁器組成物を用いて試作した積層セラミックコンデンサ
を示す一部破断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〜８重量部を添加させてなる高誘電率磁器組成物。 （２）　Ｍｎ　、　Ｃｒ　、Ｆｅ　、　Ｎｉ　、　Ｃｏ
   　の酸化物のうち少なくとも１種をＢａ　Ｔｌ０３１０
   ０重量部に対して０８１１０３１〜５重量部、７２０５
   ２〜８重量部、Ｎｄ２０３２〜８重量部を添加させてな
   る主成分に対して０．５　ｗｔ　％以内（ただし、０チ
   は含まず）の範囲で含有してなる高誘電率磁器組成物。