JPS61203506A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
- Publication number
- JPS61203506A JPS61203506A JP60043013A JP4301385A JPS61203506A JP S61203506 A JPS61203506 A JP S61203506A JP 60043013 A JP60043013 A JP 60043013A JP 4301385 A JP4301385 A JP 4301385A JP S61203506 A JPS61203506 A JP S61203506A
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- oxide
- atoms
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- dielectric
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電界内に置かれるとき、誘電分極を起こし
て電気エネルギーを蓄積する物質、例えば、コンデンサ
ーの電極間を満たして、電極に蓄積される電荷をなるべ
く増加させるような目的に用いる積層セラミックコンデ
ンサー等の誘電体材料に使用して特に好適な高誘電率磁
器組成物に関するものである。
て電気エネルギーを蓄積する物質、例えば、コンデンサ
ーの電極間を満たして、電極に蓄積される電荷をなるべ
く増加させるような目的に用いる積層セラミックコンデ
ンサー等の誘電体材料に使用して特に好適な高誘電率磁
器組成物に関するものである。
従来より高誘電率誘電体としての磁器組成物は多く知ら
れている。
れている。
特に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ＋）を主成分とし
てスズ酸バリウム（ＢａＳｎＯ□）、チタン酸カルシウ
ム（ＣａＴｉＯ）、チタン醇鉛（ＰｂＴ ｉ Ｏ）など
を基本とした複合酸化物よりなる誘電体磁器が知られて
おり、広く実用化されている。
てスズ酸バリウム（ＢａＳｎＯ□）、チタン酸カルシウ
ム（ＣａＴｉＯ）、チタン醇鉛（ＰｂＴ ｉ Ｏ）など
を基本とした複合酸化物よりなる誘電体磁器が知られて
おり、広く実用化されている。
また、一方において、鉛（Ｐｂ） 、鉄（Ｆｅ）、ニオ
ビウム（Ｎｂ）を含む複合酸化物、例えば５．一般式Ｐ
ｂ （Ｆｅ＋／ｚＮｂ＋／ｚ）０：＋で表される組成物
も誘電特性に優れたものとして知られている。
ビウム（Ｎｂ）を含む複合酸化物、例えば５．一般式Ｐ
ｂ （Ｆｅ＋／ｚＮｂ＋／ｚ）０：＋で表される組成物
も誘電特性に優れたものとして知られている。
さらに、一般式
％式％）
（但し、０．４≦ｘ≦０．８）で表される組成物（特開
昭５３−１９６００号）、あるいは一般式（Ｐｂ（Ｆｅ
ｔｚｚＮｂｔ／ｚ）Ｏｚ） ｘ（Ｐｂ（ＦｅｚｚｉＷ
＋ｚｚ）Ｏ＋） ｙ（Ｐｂ（Ｚｎ＋ｚｓＮｂｚｚｓ）
０：＋） Ｚ（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００で、０．０
２≦ｘ≦０．７９．０゜２０≦ｙ：５０．５０．０．０
１≦２≦０．４８）で表される組成物（特開昭５５−５
７２０４号）も提案されている。
昭５３−１９６００号）、あるいは一般式（Ｐｂ（Ｆｅ
ｔｚｚＮｂｔ／ｚ）Ｏｚ） ｘ（Ｐｂ（ＦｅｚｚｉＷ
＋ｚｚ）Ｏ＋） ｙ（Ｐｂ（Ｚｎ＋ｚｓＮｂｚｚｓ）
０：＋） Ｚ（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００で、０．０
２≦ｘ≦０．７９．０゜２０≦ｙ：５０．５０．０．０
１≦２≦０．４８）で表される組成物（特開昭５５−５
７２０４号）も提案されている。
しかしながら、前記チタン酸バリウム等の複合酸化物を
主成分とする高誘電率誘導体は、通常１３００〜１４０
０℃の高い温度で焼成する必要がある。
主成分とする高誘電率誘導体は、通常１３００〜１４０
０℃の高い温度で焼成する必要がある。
とくに、積層コンデンサーの目的で使用するものは、内
部電極として前記のような高い焼結温度に耐える電極を
使用する必要があり、従ってこれに適したものとして主
成分が白金（Ｐ ｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）等の高
価な貴金属を使用しなければならないという欠点を有し
ている。
部電極として前記のような高い焼結温度に耐える電極を
使用する必要があり、従ってこれに適したものとして主
成分が白金（Ｐ ｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）等の高
価な貴金属を使用しなければならないという欠点を有し
ている。
一方、銀、ニッケル等の安価な材料を内部電極として使
用するには、１０００℃以下の低い温度で焼結できる誘
電体磁器でなければならない。
用するには、１０００℃以下の低い温度で焼結できる誘
電体磁器でなければならない。
前記の特開昭５３−１９６００号、特開昭５５−５７２
０４号の発明で得られる磁器組成物は、このような低温
焼結性を持ち、高誘電率、低誘電損失等の緒特性に優れ
たものを持っているがが、これら特性のすべてについて
優れている訳ではなく、例えば、低温焼結性の特に優れ
たものは誘電率や誘電損失においてさほどの向上が見ら
れない等の問題が残されている。
０４号の発明で得られる磁器組成物は、このような低温
焼結性を持ち、高誘電率、低誘電損失等の緒特性に優れ
たものを持っているがが、これら特性のすべてについて
優れている訳ではなく、例えば、低温焼結性の特に優れ
たものは誘電率や誘電損失においてさほどの向上が見ら
れない等の問題が残されている。
この発明の発明者等は、前記のような問題点を解消し、
１０００℃以下の低い温度で十分に焼結することができ
ると共に、誘電率が高く、かつ誘電損失が小さい磁器組
成物を得んとして幾多研究の結果、この発明を完成する
に至ったもので、この発明は、鉛、鉄、ニオビウム、亜
鉛およびタングステンを含有する複合酸化物であって、
これをｘ （Ｐｂ（Ｆｅ＋ｚｚ Ｎｂ＋ｚｚ）Ｏｓ ）
”（１ｘ）［Ｐｂ（Ｚｎ＋／ｚ Ｗ、７□）０．〕の一
般式で表したときに、Ｘが０．６≦ｘ≦０．９９の範囲
の値となる複合酸化物において、鉛（Ｐｂ）原子の０．
５〜１０％が、バリウム、ストロンチウムおよびカルシ
ウムのうちの少なくとも１種の原子で置換されている複
合酸化物を主成分とすることを特徴とするものである。
１０００℃以下の低い温度で十分に焼結することができ
ると共に、誘電率が高く、かつ誘電損失が小さい磁器組
成物を得んとして幾多研究の結果、この発明を完成する
に至ったもので、この発明は、鉛、鉄、ニオビウム、亜
鉛およびタングステンを含有する複合酸化物であって、
これをｘ （Ｐｂ（Ｆｅ＋ｚｚ Ｎｂ＋ｚｚ）Ｏｓ ）
”（１ｘ）［Ｐｂ（Ｚｎ＋／ｚ Ｗ、７□）０．〕の一
般式で表したときに、Ｘが０．６≦ｘ≦０．９９の範囲
の値となる複合酸化物において、鉛（Ｐｂ）原子の０．
５〜１０％が、バリウム、ストロンチウムおよびカルシ
ウムのうちの少なくとも１種の原子で置換されている複
合酸化物を主成分とすることを特徴とするものである。
この発明において、一般式
％式％
＋／ｚ）０３） （但し０．６≦ｘ≦０．９９）で表
される組成物は、鉛（Ｐｂ） 、鉄（Ｆｅ）、 ニオビ
ウム（Ｎｂ） 、亜鉛（Ｚｎ）およびタングステン（―
）の適正量を含有せしめた複合酸化物を主成分としてお
り、これは本来低温焼結性に優れ、室温付近における誘
電率を増加せしめ、且つ優れた誘電特性を有するもので
あるが、か〜る一般式の組成物における鉛（Ｐｂ）原子
の０．５〜１０％をバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウ
ム（Ｓｒ）。
される組成物は、鉛（Ｐｂ） 、鉄（Ｆｅ）、 ニオビ
ウム（Ｎｂ） 、亜鉛（Ｚｎ）およびタングステン（―
）の適正量を含有せしめた複合酸化物を主成分としてお
り、これは本来低温焼結性に優れ、室温付近における誘
電率を増加せしめ、且つ優れた誘電特性を有するもので
あるが、か〜る一般式の組成物における鉛（Ｐｂ）原子
の０．５〜１０％をバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウ
ム（Ｓｒ）。
カルシウム（Ｃａ ）のうちの少なくとも１種の原子で
置換することにより、誘電特性および低温域での焼結性
を格段に向上させ得ることを本発明者等は見い出したの
である。
置換することにより、誘電特性および低温域での焼結性
を格段に向上させ得ることを本発明者等は見い出したの
である。
こ＼で前記の一般式におけるＸが０．６未満、あるいは
、０．９９を超える範囲の組成物か、または／および鉛
（Ｐｂ）原子をバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウム（
Ｓｒ） 、カルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも１種
の原子で置換した割合が０．５〜１０％の範囲を外れた
組成物は、前記の条件を満たした組成物に比べて誘電率
が低くなると共に、誘電損失も高いものとなって、この
発明が目的とする組成物としては不適格である。
、０．９９を超える範囲の組成物か、または／および鉛
（Ｐｂ）原子をバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウム（
Ｓｒ） 、カルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも１種
の原子で置換した割合が０．５〜１０％の範囲を外れた
組成物は、前記の条件を満たした組成物に比べて誘電率
が低くなると共に、誘電損失も高いものとなって、この
発明が目的とする組成物としては不適格である。
〔作 用〕
金属成分として鉛＜ｐｂ＞ 、鉄（Ｆｅ） 、ニオビウ
ム（Ｎｂ）、亜鉛（Ｚｎ）およびタングステン（騨）の
５種類を含有する酸化物を主成分として前記一般式及び
Ｘの特定値で表され、さらにその中の鉛（Ｐｂ）原子を
特定の割合をもってバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウ
ム（Ｓ「）及びカルシウム（Ｃａ）の少なくとも１種の
原子で置換した複合酸化物を主成分とするこの発明の組
成物は、後記の実施例および比較例で明らかなように、
低い温度での焼結性を持ち、各種の優れた誘電特性を発
現するものである。
ム（Ｎｂ）、亜鉛（Ｚｎ）およびタングステン（騨）の
５種類を含有する酸化物を主成分として前記一般式及び
Ｘの特定値で表され、さらにその中の鉛（Ｐｂ）原子を
特定の割合をもってバリウム（Ｂａ） 、ストロンチウ
ム（Ｓ「）及びカルシウム（Ｃａ）の少なくとも１種の
原子で置換した複合酸化物を主成分とするこの発明の組
成物は、後記の実施例および比較例で明らかなように、
低い温度での焼結性を持ち、各種の優れた誘電特性を発
現するものである。
したがって、チタン酸バリウム等を主成分とする従来の
誘電体組成物が、通常１３００〜１４００℃付近の高温
領域での焼結を必要とするのに対し、この発明の組成物
は、概ね１０００℃以下という低温領域での焼結で充分
にその効果を発揮し、焼結における熱エネルギーの節約
や高温下の熱処理による材料の劣化等を防止することが
できるものである。
誘電体組成物が、通常１３００〜１４００℃付近の高温
領域での焼結を必要とするのに対し、この発明の組成物
は、概ね１０００℃以下という低温領域での焼結で充分
にその効果を発揮し、焼結における熱エネルギーの節約
や高温下の熱処理による材料の劣化等を防止することが
できるものである。
また、前記したように鉛（Ｐｂ）原子の０．５〜１０％
を、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ） 、カ
ルシウム（Ｃａ）の少なくとも１種の原子で置換された
複合酸化物とすることによって、低温焼結性を維持して
各種の誘電特性を格段に向上することができたものであ
る。
を、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ） 、カ
ルシウム（Ｃａ）の少なくとも１種の原子で置換された
複合酸化物とすることによって、低温焼結性を維持して
各種の誘電特性を格段に向上することができたものであ
る。
その結果、内部電極として高価な金属である白金、パラ
ジウム等を使用することがなく、積層コンデンサー等に
有利に利用できるという大きな利点を有するものである
。
ジウム等を使用することがなく、積層コンデンサー等に
有利に利用できるという大きな利点を有するものである
。
以下、実施例および比較例を掲げてこの発明をより具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１〜７および比較例１〜６
原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化鉄（Ｆｅａｒｓ）
ｌ酸化ニオビウム（Ｎｂ、Ｏ，） 、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ） 、酸化タングステン（ＷＯＳ） 、炭酸バリウム
（ＢａＣＯｓ） 、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣ（１＋
）＋炭酸カルシウム（ＣａＣＯｚ）を使用し、これらを
第１表に示した組成比に秤量し、混合したものを温度７
００〜８５０℃で３時間仮焼した後、ボールミルで湿式
粉砕した。
ｌ酸化ニオビウム（Ｎｂ、Ｏ，） 、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ） 、酸化タングステン（ＷＯＳ） 、炭酸バリウム
（ＢａＣＯｓ） 、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣ（１＋
）＋炭酸カルシウム（ＣａＣＯｚ）を使用し、これらを
第１表に示した組成比に秤量し、混合したものを温度７
００〜８５０℃で３時間仮焼した後、ボールミルで湿式
粉砕した。
ついで、この粉砕物を乾燥させた後、ポリビニルアルコ
ール水溶液をバインダーとして加圧成型し、直径１３顛
、厚さ１■ｌの円板状の成型物を得た。
ール水溶液をバインダーとして加圧成型し、直径１３顛
、厚さ１■ｌの円板状の成型物を得た。
この成型物は、高温での鉛成分の蒸発を防ぐため、アル
ミナ磁器製の容器に入れて８００〜ｔｏｏｏ℃で２時間
本焼成して磁器体を得た。（実施例１〜別に酸化鉛、酸
化鉄、酸化ニオビウムのみを用いた比較例１の磁器体を
、また、炭酸バリウム（ＢａＣＯ：＋） 、炭酸ストロ
ンチウム（ＳｒＣＯｚ） ＋炭酸カルシウム（ＣａＣＯ
ｚ）を使用せずに酸化鉛（ＰｂＯ） 、酸化鉄（Ｆｅｗ
Ｏｌ）、酸化ニオビウム（ＮｂｚＯｓ） 、酸化亜鉛（
ＺｎＯ） 、酸化タングステン（ＷＯ，）のみを使用し
、その主成分配合比を種々に代えて、鉛（Ｐｂ）原子に
対する置換を行わない比較例２〜４の磁器体を得た。
ミナ磁器製の容器に入れて８００〜ｔｏｏｏ℃で２時間
本焼成して磁器体を得た。（実施例１〜別に酸化鉛、酸
化鉄、酸化ニオビウムのみを用いた比較例１の磁器体を
、また、炭酸バリウム（ＢａＣＯ：＋） 、炭酸ストロ
ンチウム（ＳｒＣＯｚ） ＋炭酸カルシウム（ＣａＣＯ
ｚ）を使用せずに酸化鉛（ＰｂＯ） 、酸化鉄（Ｆｅｗ
Ｏｌ）、酸化ニオビウム（ＮｂｚＯｓ） 、酸化亜鉛（
ＺｎＯ） 、酸化タングステン（ＷＯ，）のみを使用し
、その主成分配合比を種々に代えて、鉛（Ｐｂ）原子に
対する置換を行わない比較例２〜４の磁器体を得た。
さらに、別に酸化鉛（ＰｂＯ） 、酸化鉄（ＦｅｔＯｉ
） 、酸化ニオビウム（ＮｂｚＯｓ） 、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ） 、酸化タングステン（ＷＯＺ）、および炭酸ス
トロンチウム（ＳｒＣＯ＋）を使用し、鉛（Ｐｂ）原子
の５％をストロンチウム（Ｓｒ）原子で置換し、Ｐｂ（
Ｆｅ＋／ｚ Ｎｂ＋／ｚ）ＯｓおよびＰｂ （Ｚｎ ｔ
ｙｔ Ｌｚｚ）（ｈの配合比は等モル％とした比較例５
の磁器体および前記炭酸ストロンチウムの代わりに炭酸
カルシウムを使用し、鉛（Ｐｂ）原子に対するカルシウ
ム（Ｃａ）原子の置換を過剰にした比較例６の磁器体を
得た。
） 、酸化ニオビウム（ＮｂｚＯｓ） 、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ） 、酸化タングステン（ＷＯＺ）、および炭酸ス
トロンチウム（ＳｒＣＯ＋）を使用し、鉛（Ｐｂ）原子
の５％をストロンチウム（Ｓｒ）原子で置換し、Ｐｂ（
Ｆｅ＋／ｚ Ｎｂ＋／ｚ）ＯｓおよびＰｂ （Ｚｎ ｔ
ｙｔ Ｌｚｚ）（ｈの配合比は等モル％とした比較例５
の磁器体および前記炭酸ストロンチウムの代わりに炭酸
カルシウムを使用し、鉛（Ｐｂ）原子に対するカルシウ
ム（Ｃａ）原子の置換を過剰にした比較例６の磁器体を
得た。
このように焼成したこれら磁器体の両面に、銀電極を焼
付けた後、誘電率（ε、）と誘電損失（Ｄ）をＩ ＫＨ
，で室温において測定した。
付けた後、誘電率（ε、）と誘電損失（Ｄ）をＩ ＫＨ
，で室温において測定した。
これら実施例１〜７および比較例１〜６の磁器体の成分
配合組成比等および測定結果を第１表に示す。
配合組成比等および測定結果を第１表に示す。
この第１表から明らかなように、この発明の磁器組成物
は、誘電率が非常に高く、かつ誘電損失も低く、しかも
１０００℃以下の温度領域で焼結することができるもの
である。
は、誘電率が非常に高く、かつ誘電損失も低く、しかも
１０００℃以下の温度領域で焼結することができるもの
である。
したがって、この磁器組成物は積層型コンデンサー用の
材料として安価に製造することができ、かつ有効に利用
することができる。
材料として安価に製造することができ、かつ有効に利用
することができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の高誘電率磁器組成物は、鉛、
鉄、ニオビウム、亜鉛およびタングステンを含有する前
記した一般式の複合酸化物中の鉛原子をバリウム、スト
ロンチウム、カルシウムの少なくとも１種の原子で置換
し、実質的に鉛、鉄、ニオビウム、亜鉛およびタングス
テンを含み、さらにバリウム、ストロンチウム、カルシ
ウムの少なくとも１種を含む複合酸化物としたことによ
り、低温領域での焼結が可能であり、製造装置を比較的
小型化させることができ、かつ誘電率が高く、誘電損失
が小さいという優れた特長を付与せしめたものである。
鉄、ニオビウム、亜鉛およびタングステンを含有する前
記した一般式の複合酸化物中の鉛原子をバリウム、スト
ロンチウム、カルシウムの少なくとも１種の原子で置換
し、実質的に鉛、鉄、ニオビウム、亜鉛およびタングス
テンを含み、さらにバリウム、ストロンチウム、カルシ
ウムの少なくとも１種を含む複合酸化物としたことによ
り、低温領域での焼結が可能であり、製造装置を比較的
小型化させることができ、かつ誘電率が高く、誘電損失
が小さいという優れた特長を付与せしめたものである。
また、この発明の高誘電率磁器組成物は、これを積層磁
器コンデンサーとして使用した場合、埋込内部電極とし
て銀系、ニッケル系、アルミニウム系等の廉価な低融点
金属の使用が可能となるので、製品コストを有利に引き
下げることができるなどの多くの利点を有するものであ
る。
器コンデンサーとして使用した場合、埋込内部電極とし
て銀系、ニッケル系、アルミニウム系等の廉価な低融点
金属の使用が可能となるので、製品コストを有利に引き
下げることができるなどの多くの利点を有するものであ
る。
従って、従来の高’１＠領域焼結材と比較して、熱エネ
ルギーや焼成炉材等の保全費に格段の節約効果を見るこ
とができ、省エネルギー、省資源の観点からも極めて有
利なものであって、工業１利するところ大なるものがあ
る。
ルギーや焼成炉材等の保全費に格段の節約効果を見るこ
とができ、省エネルギー、省資源の観点からも極めて有
利なものであって、工業１利するところ大なるものがあ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鉛、鉄、ニオビウム、亜鉛およびタングステンを含有す
る複合酸化物であって、これを下記一般式で表したとき
にｘが０．６≦ｘ≦０．９９の範囲の値となる複合酸化
物において、鉛原子の０．５〜１０％が、バリウム、ス
トロンチウムおよびカルシウムのうちの少なくとも１種
の原子で置換されている複合酸化物を主成分とすること
を特徴とする高誘電率磁器組成物。 一般式 ｘ〔Ｐｂ（Ｆｅ＿１＿／＿２Ｎｂ＿１＿／＿２）Ｏ＿３
〕・（１−ｘ）〔Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
２）Ｏ＿３〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043013A JPS61203506A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043013A JPS61203506A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203506A true JPS61203506A (ja) | 1986-09-09 |
| JPH0562403B2 JPH0562403B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=12652097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043013A Granted JPS61203506A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61203506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63233037A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-09-28 | 株式会社東芝 | 高誘電率磁器組成物及びセラミックコンデンサ |
| US5495223A (en) * | 1992-12-18 | 1996-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hybrid integrated circuit device |
| US7154373B2 (en) | 2002-03-25 | 2006-12-26 | Minowa Koa Inc. | Surface mounting chip network component |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043013A patent/JPS61203506A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63233037A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-09-28 | 株式会社東芝 | 高誘電率磁器組成物及びセラミックコンデンサ |
| US5495223A (en) * | 1992-12-18 | 1996-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hybrid integrated circuit device |
| US7154373B2 (en) | 2002-03-25 | 2006-12-26 | Minowa Koa Inc. | Surface mounting chip network component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562403B2 (ja) | 1993-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |