JPS61155248A - 高誘電率系誘電体磁器組成物 - 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 本発明は焼成温度が１１００℃以下で焼成される高誘電
率系誘電体磁器組成物に関し、特に誘電率の温度変化率
がＹ級Ｆ特性を満たすものに関す２、＜− る。

従来の技術 近年セラミックコンデンサは素子の小型化、大容量化へ
の要求から積層型セラミックコンデンサが急速に普及し
つつある。積層型セラミックコンデンサは内部電極とセ
ラミックを一体焼成する工程によって通常製造される。

従来よシ高誘電率系のセラミックコンデンサ材料にはチ
タン酸バリウム系の材料が用いられてきたが、焼成温度
が１３００℃程度と高いため、内部電極材料としてはＰ
ｔ、およびＰｄなどの高価な金属を用いる必要があった
。

これに対し１０００℃以下で焼成でき内部電極として前
者より安価なＡｑ系材料を用いることができる鉛複合ペ
ロプスカイト系材料が開発されている。

これらのうちＰ　ｂ　Ｚ　ｒ　Ｏｓと鉛複合ペロプスカ
イト化合物の固溶系としては特開昭５５−２１８５０゜
５６−４８００４などが知られている。

発明が解決しようとする問題点 Ｐ　ｂ　Ｚ　ｒ　Ｏ３Ｐ　ｂ　（Ｎ　ｉ　Ｘｂｙ、　）
０３系固溶体はそれ自体新規な誘電体組成物であり、高
い誘電率が得られるが積層コンデンサ素子として高信頼
性を得るためには１１００℃以上の焼成温度が必要であ
ることが、発明者らの検討で明らかになっている。

本発明ではかかる問題点に鑑み、Ｐ　ｂ　Ｚ　ｒ　Ｏ３
Ｐ　ｂ（Ｎｉ〆Ｎｂ％）０３系のもつ高い誘電率をそこ
なわず、焼成温度を低下することを目的としている。

問題点を解決するための手段 」二記問題点を解決する本発明の技術的手段として、各
種組成物を第三成分として横側した結果Ｐｂ（Ｎｉ％Ｗ
！Ａ）０３を加えた組成物において上記問題点を解決し
た。

作用 すなわち、本発明の特許請求の範囲の組成物においては
、Ｐｂ（Ｎｉ３ＡＷ３Ａ）０３をＰｂＺｒＯ３−Ｐｂ（
Ｎ　ｔ　％Ｎｂ　Ｘ　）　０３系に加えることにより、
１１００°Ｃ以下の焼成温度で積層コンデンザ素子とし
て高信頼性を得られるチ密な焼結体が得られ内部電極と
してＡｑ系の材オ」を用いることが可能となり、かつ誘
電率が８０００以上で誘電率の温度変化率がＪＩＳ　Ｙ
級Ｆ特件の規格を満たずものが得られる。

実施例 出発原料には化学的に高純度なｐｂ○ｒ　Ｚ　ｒ　０２
Ｎｂ２０５．Ｎ１０．ＷＯ２を用い／ζ０これらを純度
補正をおこなったうえで所定量を秤量し、メノウ製玉石
を用い純水を溶媒としボールミルで１７時時間式混合し
た。これを吸いんろ過して水分の大半を分離した後乾燥
１〜、その後ライカイで充分解砕した後粉体量の５ｗｔ
％の水分を加え、直径６０■高さ約５０脳の円柱状に成
形圧力５００層で成形した。これをアルミナルツボ中に
入れ同質のフタをし、７５０°Ｃ〜８８０′Ｃで２時間
仮焼した。次に仮焼物をアノベナ乳鉢で粗砕し、さらに
メノウ製玉石を用い純水を溶媒としてボールミルで１７
時間粉砕し、これを吸いんろ過し水分の大半を分離した
後乾燥した。以上の仮焼粉砕乾燥を数回くりかえした後
この粉末にポリビニルアルコール６ｗ　ｔ　％水溶液を
粉体量の６ｗｔ％加え、３２メｙシ５　ページ ユふるいを通して造粒し、成形圧力１０００化で直径１
３ｔｒｒｍ高さ約５ｆｉの円柱状に成形した。成形物は
空気中で７００℃寸で昇温し、１時間保持しホリビ＝　
／ｌｚ　フルコール分をバーンアウトし、冷却後これを
マグネシア磁器容器に移し、同質のふたをし、空気中で
所定温度まで４００℃／ｈ　ｒで昇温し２時間保持後４
００°Ｃ／ｈｒで降温した。

焼成物は厚さ１肛の円柱状に切断し、両面にＣｒ−Ａｕ
を蒸着し、誘電率、　ｔａｎδを１　ＫＨｚ　　ＩＶ／
肛の電界下で測定した。

焼成物の密度はアルキメデス法により測定し、密度が最
大となる焼成温度を最適焼成温度とした。

焼成物の相対密度はＸ線法により求めた密度に対する焼
成物の密度の比で求めた。本発明の特許請求の範囲の組
成物では、最適焼成温度で焼成した焼成物の粉末Ｘ線回
折法からはペロブスカイト相−相のみが確認された。そ
こで次式（１）に示す方法で密度を求めた。

ＮΣＭｉａｉ ｄ＝□　　　・・・（１） ６ベー７ （１）式でｄは密度、Ｎはアボガドロ数ｔ　Ｍｌはｉ番
目の原子の原子量、ａｉはｉ番目の原子の配合組成より
求めた１ユニツトセル中の存在量、■はＸ線回折法によ
り求めたペロブスカイト構造１ユニットセルの体積を示
し、Σは構成元素すべてについて合計することを示す。

表１に本発明の組成範囲および周辺組成の成分。

最適焼成温度、誘電率、ｔａｎδ、誘電率の温度変化率
、Ｘ線法により求めた密度に対する焼成物の相対密度を
示す。

図は表１に示した各試料をＰｂＺ　ｒ○−Ｐｂ（Ｎｉ％
Ｎｂ％）０３Ｐ　ｂ　（Ｎ　１％Ｗ％）０３を端成分と
する三角組成図中に示したものである。

７　・＼ 特許請求の範囲を限定した理由は、限定範囲外の組成物
では、表１に爲に※をつけた試料を例として挙げたが最
適焼成温度が１１００℃を超える、誘電率が８０００以
下となる、誘電率の温度変化率がＪＩＳＹ級Ｆ特性を満
たさないの５点のいずれか又はそれらの重複した難点を
有しており、特許請求の範囲より除いた。特許請求の範
囲内の組成物では前記３点の問題がいずれも克服されて
いる。

発明の効果 以上述べたように本発明の特許請求の範囲の組成物は１
１００℃以下の温度で積層コンデンサ素子として高信頼
性を得るためのチ密な焼結体が得られ、内部電極として
Ａｑ系の材料を用いることが可能になり、かつ誘電率が
８ｏ００以上で誘電率の温度変化率がｌｌ５Ｙ級Ｆ特性
の規格を満たす優れた高誘電率系誘電体磁器組成物であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る磁器組成物の成分組成を示す三角組成
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＰｂＺｒ＿ｘ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿
   ｙ（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）＿ｚＯ＿３で表
   わされる磁器組成物（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）において
   、ＰｂＺｒＯ＿３、Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
   ／＿３）Ｏ＿３、Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
   ２）Ｏ＿３を頂点とする三角座標で、組成Ａ、Ｂ、Ｃ、
   Ｄ、Ｅを頂点とする四角形の領域内の組成物からなるこ
   とを特徴とする高誘電率系誘電体磁器組成物。 ただし Ａはｚｘ＝３５．０ｙ＝６０．０ｚ＝５．０ Ｂはｘ＝５５．０ｙ＝４０．０ｚ＝５．０ Ｃはｘ＝６５，０ｙ＝２０．０ｚ＝１５．０ Ｄはｘ＝５２．５ｙ＝２０．０ｚ＝２７．５