JPS61109204A - 誘電体磁器組成物 - 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） この発明は、誘ｉｔ率が８０００以上と高く、かつその
焼結温度が９００〜１０００″Ｃと低いことを特徴とす
る誘電体磁器組成物に関する。

（従来の技術） 積層セラミックコンデ／すは小型で大容量であること、
高周波特性にすぐれＣいること、耐熱性にすぐれ、かつ
量産性に富むなど、の特徴を有し′Ｃいる。したがつ°
Ｃ１産業用４子機器、民生用電子機器の軽薄短小、高品
質、高周波設計などの要求に合致することから近年その
需要は増加の一途をたどつＣいる。

従来の積層セラミックコンデンサは、内部−ＫＮとしく
　Ａｕ、　ｒｔ、　Ｐａなど、高価な貴金属を用いるの
が一般的であった。

（発明が解決しようとする問題） しかしながら、上記した宵金属を内部醒極とするＭＮＭ
セラミックコンデンサでは、生産コストの過半が電極材
料費となシ、全体のコストを低減することに限度があっ
た。

このため、チタン酸バリウムを主体とする高誘電率系の
磁器組成物に、ホウ素、ビスマス、鉛などの酸化物より
なるガラス成分を添加し、焼成温度を従前の１３００〜
１３５０℃から１１００〜１１５０でに低下させ、比咬
的安価な銀−パラジウム系合金を内部電極とする、低温
焼結可能な積層セラミックコンデ／すが開場されるに至
った。

しかし、ガラス成分を添］することによシ、本来チタン
酸バリウム母体組成が有する誘電率を低減させ、積層セ
ラミックコンデンサの寸法とし′Ｃ７ま逆に大きくなシ
、電極材料のコストの低下を打ち消し°Ｃしまうという
欠点が見られた。

（発明の目的） したがつＣ１この発明は、上記した従来技術のように誘
電率の低下をもたらすことなく、っｔシ誘電率の値が８
０００以上を示し、かつその焼結温度が９００〜１００
（ｌと低い誘電体磁器組成物を提供することを目的とす
る。

また、この発明は、焼晧＠度が低いことと利用しＣ１比
゛佼的安通な銀−パラジウム系合金を内部電極とする５
Ｆ、ｉ！セラミックコンデンサを構成する誘電体材料と
しＣ利用ＩＪＴ能な誘電体磁器組成物を提供することを
目的とする。

（発明の構成） この発明にかかる誘電体磁器組成物は、Ｐｂ（Ｎｉ、Ａ
Ｎｂ、Ａ）Ｏ，、ＰｂＴｉ０．　、　Ｐｂ（Ｆｅ、ＡＶ
、Ａ）Ｏ，を構成成分としたものでちる。

またこの発明にかかる誘電体＠器組成物は、上記した構
成成分を主成分とし、この主成分に対しマンガンを添加
含有させたものである。

上記した主成分の各構成成分は次のような組成領域から
なるものである。

っｔｂ、Ｐｂ（Ｎｉ　１．Ａ　Ｎｂ　！、４　）ｏ、　
、　Ｐｂ１ＴｉＯｊ、　Ｐｔ）（ＩＦｅａＡＷ　１／３
　）Ｏｚを一役式で、 ｘＰｂ（Ｈｌ　□ＡＮｂ、Ａ）Ｏｓ　ｙＰｂＴ’０ｓ−
ＺＰｂ（Ｆｓ　、Ａ’Ｉ”Ａ）０１と表わしたとき７、
！、　７．　ｚが次に示すＡ、　Ｂ、　Ｃ。

およびＤを頂点としＣ結ばれた多角形Ａ、ＢＣ，Ｄの組
成範囲にあることを特徴とする。

１　　　　　　　７　　　　　　　　　ＺＡ　　　８７
．０　　１２．５　　　　’１５０Ｅ　　　７５．０　
　　１５．０　　１’ｌＯＣ４１５３７，５２Ｑ、Ｏ Ｄ　　　６２．０　　３７．５　　　　α５０（ただし
、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００　） 第１図は、この発明にかふる誘電体磁器組成物の主成分
である、Ｆｂ（Ｎｉ□７ｓ　Ｎ’ｂ、）Ｏ，、Ｐｂ’ｌ
’１０．　。

外よびｐ　ｂ　（ｙ　ｅ　、Ａｗ　、Ａ）ｏｓの徂成範
、用を示した三元状態図である。

第１図中、多角杉Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ声吐まれ九項域が
この発明の誘電体磁器組成物の組成範囲を示しＣいる。

また、この発明は上記した主成分に対し”Ｃ１副成分と
してマンガンをＡｎＯ，にＡ算しＣ１５モルチ以下含有
した系もその組成吻番て属するものである。

（組成範囲の限定理由） 上記したように主成分の組成範ＩＪ１、および主成分に
対する副成分の含有範囲を限定した理由は次のとおりで
ある。

まず、主成分の組成ａａの限定理由を第１図に示した三
元状態図こもとづい・Ｃ説明する９図中、線分ＡＢより
心間の領域になると、十分な焼結密度を得るには、焼成
温度が１１００１：を越え、誘電率は８０００未満に低
下する。

線分ＢＣよシ右側の領域になると、誘電率が８０００未
満となり、誘電正接（ｔａｎδ）が２．５％を越える。

また＋８５Ｃを越えると絶竜抵抗の低下が著しくなる。

線分ＣＤよシ下闘の領域になると、焼結温度が１１０Ｃ
１を越え、誘電率もａｏｏｏ未満となシ、さらに誘電正
接（ｔａｎδ）がＺ５％を越える。

線分ＡＤよシ左側の領域になると、焼成温度が１０００
℃を越える。

また、主成分に対するマンガン量がＭｎＯ，ｉ７換算し
−ｃＩｌｓモルチを越えると、誘を率が８０００未満と
なり、しかも高温での絶、汲抵抗が低下する。

（効　　果） この発明にかかる誘電体磁器組成物は、次のような効果
を有する。

、Ｖ　誘−ｖｔ率（ε）が８０００以上の値を示す。

（リ　誘電正接（ｔａＨδ）が２．５ｅｓ以下である。

■　誘電率（ｔ）の温度変化率が＋２５〜−５６％以内
である。

■　室温では絶縁抵抗が１０１１Ω、１以上である。

■　焼結温度が９００〜１０００Ｃと低い。

■　マンガンを含有させることにより、室温および高温
（１５０’Ｃ）での絶縁抵抗が改善される。

したがつ′Ｃ１この発明にかかる誘電体磁器、組成物性
一般の磁器コンデンサのみならず、積層セラミックコン
デンサの誘電体材料とし゛Ｃ使用可能なものでおる。特
に１積層セラミツクコ／デ／すを製造する場合、焼結温
度が低いことに起因しＣ１内部電礪とし゛Ｃ銀−パラジ
ウム系材料を用いることができ、小型、大容量のものが
工業的に生産することができる。

（実施例） 以下、この発明を実施例に従つ°Ｃ詳、！ＩＩに説明す
る。

純度９９．９％以上の、ＰＯＯ，Ｔｉｅｌ、　Ｆｅ、Ｏ
，、Ｎｉｐ。

Ｎ　ｂ！ｏ、　、　、ｗｏｓおよびＭｎｃ、　　を出発
原料とし、第１表に示す組成比のＩａ器１成物が最終的
に得られるように各原料を秤ｌした。各秤量原料を１０
０ｇとし、ポリエチレン製ポットにメノウ玉石とともに
入れ、１０時時間式混合した。混訃吻スラリーを脱水、
菟桑し、アルミナ質の匣に入れ、６５０〜８００ｒで２
時間保持しＣ仮焼し、−次反石粉末（仮焼粉末）を得た
。Ｉｊｉ焼粉末をあらかじめ徂粉砕シ、バインダーとし
Ｃポリビニルアルコールを３重量％加え′Ｃ再び湿式混
合粉砕を行った。得られたスラリーを脱水したのち、５
０メツシユの篩を通し゛Ｃ成形用整粒粉末とした。次い
でオイルプレスで２０００？／ｄの圧力で直径１２１、
厚み１．２Ｕの円板状に成形加工した。成形円償をジル
コニア質の匣に入れ、適度の鉛雰囲気に設定したＭ、気
炉内で、９００〜１１００Ｃの１度で２時間焼成した０ 得られた磁器円板の両面に、硼佳酸鉛ガ２スフリットを
含む銀ペーストを塗布し、７５Ｌ］ｔで１０分間焼き付
け−ＣＴＫｍを形成し、測定用の試料とした。

各試料につき、静４容ｔｃ）、誘電正接（ｔａｎδ）：
ＹＨＰＪｌｌｊＬＣＲメータ　４２７４を用いＣＩＫＨ
ｚ。

１７ｒｍａで測定した。試料の厚み・、電属の直径寸法
を測定し、誘電率＜ｇ）および比抵抗争）を計算し、そ
の結果を第１表に示した。

また、絶撮抵抗（工Ｒ）はタケダ理研製メグオームメー
タＴＲ８６０１を用匹、直流５００７印加２分後の値を
ＩＩＩ定し、その結果を第１表に示した。

さらに、静電容ｉｔ　（ｃ）の温度変化率（Δｃ／ｃ）
を測定し、その結果も端１表に合わせ“Ｃ示したつさら
にまた、各試料の焼成温度を第１表に示した。

なお、第１表中生卵を付したものはこの発明範囲外のも
のであシ、それ以外のものはこの発明範囲内のものであ
る。

また、第１図には試料番号を付し°Ｃ１第１喪の試料と
比軟しやすいようにした。

【図面の簡単な説明】

第１ＩＩ：はこの活量にかかる誘電本磁器祖成物の主成
分の三元状態図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿
   ３−ＰｂＴｉＯ＿３−Ｐｂ（Ｆｅ＿２＿／＿３Ｗ＿１＿
   ／＿３）Ｏ＿３の３成分系からなり、これを一般式 ｘＰｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−
   ｙＰｂＴｉＯ＿３−ｚＰｂ（Ｆｅ＿２＿／＿３Ｗ＿１＿
   ／＿３）Ｏ＿３と表わしたとき、ｘ、ｙ、ｚが次に示す
   各点Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを頂点として結ばれた多角形
   Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの組成範囲内にある、ことを特徴とする
   誘電体磁器組成物。 ｘ　　　　ｙ　　　　ｚ Ａ　８７．０　１２．５　　０．５０ Ｂ　７５．０　１５．０　１０．０ Ｃ　４２．５　３７．５　２０．０ Ｄ　６２．０　３７．５　　０．５０ （ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）
2. （２）前記３成分系からなる、Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３
   Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−ＰｂＴｉＯ＿３−Ｐｂ（Ｆ
   ｅ＿２＿／＿３Ｗ＿１＿／＿３）Ｏ＿３の主成分に対し
   て、マンガンをＭｎＯ＿３に換算して０．５モル％以下
   を含有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の誘電体磁器組成物。