JPS61253812A - 半導体コンデンサ用磁器組成物 - Google Patents
半導体コンデンサ用磁器組成物Info
- Publication number
- JPS61253812A JPS61253812A JP9524685A JP9524685A JPS61253812A JP S61253812 A JPS61253812 A JP S61253812A JP 9524685 A JP9524685 A JP 9524685A JP 9524685 A JP9524685 A JP 9524685A JP S61253812 A JPS61253812 A JP S61253812A
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- JP
- Japan
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- particle size
- semiconductor
- ceramic composition
- porcelain
- semiconductor capacitor
- Prior art date
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- Pending
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- 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）
この発明は半導体コンデンサ用磁器組成物に関し、特に
粒界絶縁形半導体コンデンサに用いられる磁器組成物に
関する。
粒界絶縁形半導体コンデンサに用いられる磁器組成物に
関する。
（従来技術）
粒界絶縁形半導体コンデンサは、コンデンサユニットを
構成する磁器粒子の表面を絶縁体（誘電体）化したもの
である。
構成する磁器粒子の表面を絶縁体（誘電体）化したもの
である。
（発明が解決しようとする問題点）
このような粒界絶縁形半導体コンデンサにおいては、コ
ンデンサユニットを構成する磁器粒子の粒径が大きくな
ればそれに応じて見掛は上の誘電率すなわち容量が大き
くなる。しかしながら、コンデンサユニット全体として
みた場合、粒径が大きければ、絶縁層の割合が小さくな
り、したがって、その耐圧もまた小さくなる。したがっ
て、従来の磁器組成物においては、耐圧は、最大粒径に
依存して決まる。そこで、粒径のばらつきの小さい磁器
組成物が望まれている。
ンデンサユニットを構成する磁器粒子の粒径が大きくな
ればそれに応じて見掛は上の誘電率すなわち容量が大き
くなる。しかしながら、コンデンサユニット全体として
みた場合、粒径が大きければ、絶縁層の割合が小さくな
り、したがって、その耐圧もまた小さくなる。したがっ
て、従来の磁器組成物においては、耐圧は、最大粒径に
依存して決まる。そこで、粒径のばらつきの小さい磁器
組成物が望まれている。
それゆえに、この発明の主たる目的は、比較的小さくか
つ均一な粒径の半導体コンデンサ用磁器組成物を提供す
ることである。
つ均一な粒径の半導体コンデンサ用磁器組成物を提供す
ることである。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、Ｓ ｒ’（１−ｘ −ｙ −ｚ）Ｂ ａ（
ｘ） Ｃａ（ｙ）Ｍ（ｚ）Ｔ ｉ（α）Ｏなる組成式に
おいて、Ｍは半導体化剤であり、 ｘ＝０．０１〜０．２．ｙ＝０．ｏ１〜ｏ、３、ｚ＝ｏ
〜０．０２およびα＝Ｑ、９８〜１．００５で表される
、半導体コンデンサ用磁器組成物である。
ｘ） Ｃａ（ｙ）Ｍ（ｚ）Ｔ ｉ（α）Ｏなる組成式に
おいて、Ｍは半導体化剤であり、 ｘ＝０．０１〜０．２．ｙ＝０．ｏ１〜ｏ、３、ｚ＝ｏ
〜０．０２およびα＝Ｑ、９８〜１．００５で表される
、半導体コンデンサ用磁器組成物である。
この発明の組成物はチタン酸ストロンチウム系の半導体
磁器において、ストロンチウムの一部をバリウム（Ｂａ
）およびカルシウム（Ｃａ）で同時置換したものである
。
磁器において、ストロンチウムの一部をバリウム（Ｂａ
）およびカルシウム（Ｃａ）で同時置換したものである
。
上記組成においてＭは半導体化剤であり、たとえばＳｂ
、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗあるいは希土類元素（たとえばＹ ＊
Ｌ ａ ＊ Ｄ ｙおよびＣｅなど）などが用いられ
る。このような半導体化剤は、チタン酸ストロンチウム
が半導体化しにくいために用いられるもので、通常は、
半導体化剤を混合して還元雰囲気（酸素欠乏状態）で焼
成することによって、半導体磁器が得られる。しかしな
がら、このような半導体化剤を用いなくても還元雰囲気
で焼成すれば半導体化される組成もある。
、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗあるいは希土類元素（たとえばＹ ＊
Ｌ ａ ＊ Ｄ ｙおよびＣｅなど）などが用いられ
る。このような半導体化剤は、チタン酸ストロンチウム
が半導体化しにくいために用いられるもので、通常は、
半導体化剤を混合して還元雰囲気（酸素欠乏状態）で焼
成することによって、半導体磁器が得られる。しかしな
がら、このような半導体化剤を用いなくても還元雰囲気
で焼成すれば半導体化される組成もある。
また、モル比αは、５ｒ（１−ｘ−ｙ−ｚ）Ｂａ（ｘ）
Ｃａ（ｙ）Ｍ（Ｚ）とＴｉとの比をいい、一般的には化
学量餘的割合であるが、この発明では、非化学量論的割
合までも含み、α＝０．９８〜１．００５として設定さ
れる。
Ｃａ（ｙ）Ｍ（Ｚ）とＴｉとの比をいい、一般的には化
学量餘的割合であるが、この発明では、非化学量論的割
合までも含み、α＝０．９８〜１．００５として設定さ
れる。
また、粒径についてみるとモル比αの範囲に応じて一定
の粒径分布を示し、発明の範囲内すなわちα＝０．９８
〜１．００５であれば磁器粒子の最大粒径が３０μｍ程
度に均一化されることが、発明者の実験によって確認さ
れている。
の粒径分布を示し、発明の範囲内すなわちα＝０．９８
〜１．００５であれば磁器粒子の最大粒径が３０μｍ程
度に均一化されることが、発明者の実験によって確認さ
れている。
（発明の効果）
この発明によれば、見掛けの誘電率が大きく、かつ最大
粒径が小さいすなわち耐圧の大きい半導体コンデンサ用
磁器組成物が得られる。また最大粒径があまり大きくな
いので、薄肉ユニットとすることができ、そのためによ
り一層面積容量の大きいコンデンサを得ることができる
。
粒径が小さいすなわち耐圧の大きい半導体コンデンサ用
磁器組成物が得られる。また最大粒径があまり大きくな
いので、薄肉ユニットとすることができ、そのためによ
り一層面積容量の大きいコンデンサを得ることができる
。
（実施例）
原料としての酸化物や炭化物ＳｒＣＯ３，ＣａＣＯ３、
ＢａＣＯ３、ＴｉＯ２＋ Ｙ２０３ 、Ｎｂ２０５ ＊
Ｌ ａ ２０３ ＊ Ｃｅ ２０３ ＋ Ｗ Ｏ３お
よびＤ）’２０３を準備し、別表に示す各サンプルの組
成比率になるように、これら原料を秤量し調合する。こ
のとき、散散えずモル比αはα＝１としておく。
ＢａＣＯ３、ＴｉＯ２＋ Ｙ２０３ 、Ｎｂ２０５ ＊
Ｌ ａ ２０３ ＊ Ｃｅ ２０３ ＋ Ｗ Ｏ３お
よびＤ）’２０３を準備し、別表に示す各サンプルの組
成比率になるように、これら原料を秤量し調合する。こ
のとき、散散えずモル比αはα＝１としておく。
これら秤量調合した原料を湿式混合し、親水乾燥する。
乾燥後、たとえば１１５０℃、１時間で仮焼し、次いで
粉砕して仮焼粉末を得る。その後ＳｒＣＯ３またはＴｉ
−０３を加え、別表の各サンプルのモル比αになるよう
にモル比調整を行う。
粉砕して仮焼粉末を得る。その後ＳｒＣＯ３またはＴｉ
−０３を加え、別表の各サンプルのモル比αになるよう
にモル比調整を行う。
次に、バインダとなるべき酢酸ビニルをＩＱｗｔ％混合
し、ボットミルに５時間投入して造粒する。その後たと
えば５０メツシユの篩によって整粒し、成形圧カフ５０
ｋｇ／ｃｄの圧力で、直径１０ｍｍ、厚み０．２５ｍｍ
の円板の成形体を得た。
し、ボットミルに５時間投入して造粒する。その後たと
えば５０メツシユの篩によって整粒し、成形圧カフ５０
ｋｇ／ｃｄの圧力で、直径１０ｍｍ、厚み０．２５ｍｍ
の円板の成形体を得た。
成形円板をたとえば空気中１１５０℃、１時間の条件で
予備焼成し、バインダを除去した後、窒素９７容量％、
水素３容量％からなる還元雰囲気中において、１４４０
℃、２時間で焼成して磁器ユニットを得た。
予備焼成し、バインダを除去した後、窒素９７容量％、
水素３容量％からなる還元雰囲気中において、１４４０
℃、２時間で焼成して磁器ユニットを得た。
この円板状の磁器ユニットの円板両主面に、金属酸化物
とフェスとの混合物たとえば酸化ビスマスペーストを、
磁器重量に対してＢｉ２Ｏ３に換算して１ｗｔ％程度塗
布し、空気中１１５０℃。
とフェスとの混合物たとえば酸化ビスマスペーストを、
磁器重量に対してＢｉ２Ｏ３に換算して１ｗｔ％程度塗
布し、空気中１１５０℃。
１時間で熱処理して、磁器ユニット内部にこの金属酸化
物を拡散させ、それによって結晶粒界が絶縁体化された
粒界絶縁形半導体磁器ユニットを得た。
物を拡散させ、それによって結晶粒界が絶縁体化された
粒界絶縁形半導体磁器ユニットを得た。
さらにその粒界絶縁形半導体磁器ユニットの表面に銀を
主体とするペーストを直径約７ｍｍで塗布し、空気中８
００℃で３０分間焼付けて電極を形成した。その後リー
ド線をはんだ付けして別表のサンプル１〜１２を得た。
主体とするペーストを直径約７ｍｍで塗布し、空気中８
００℃で３０分間焼付けて電極を形成した。その後リー
ド線をはんだ付けして別表のサンプル１〜１２を得た。
このようにして得られたサンプルについて、見掛は誘電
率εａｐｐ、最大粒径（μｍ）、誘電体損（Ｄ Ｆ）％
、絶縁抵抗（ＩＲ）（ＭΩ）および破壊電圧（Ｂ Ｄ
Ｖ） （Ｖ）を測定した。最大粒径はそれぞれの試料
の破砕断面を顕微鏡でみて、最大粒径３０μｍ以下のも
のでこの発明の範囲を設定した。
率εａｐｐ、最大粒径（μｍ）、誘電体損（Ｄ Ｆ）％
、絶縁抵抗（ＩＲ）（ＭΩ）および破壊電圧（Ｂ Ｄ
Ｖ） （Ｖ）を測定した。最大粒径はそれぞれの試料
の破砕断面を顕微鏡でみて、最大粒径３０μｍ以下のも
のでこの発明の範囲を設定した。
なお、誘電率ｇａｐｐは、１．ＱＶｒ、ｍ、ｓ、１ｋＨ
ｚで測定した。絶縁抵抗ＩＲは１２ＶＤ、Ｃ６を１分間
印加して測定した。破壊電圧ＢＶＤは、Ｄ、Ｃ，昇圧破
壊方式を用いて測定した。
ｚで測定した。絶縁抵抗ＩＲは１２ＶＤ、Ｃ６を１分間
印加して測定した。破壊電圧ＢＶＤは、Ｄ、Ｃ，昇圧破
壊方式を用いて測定した。
そのそれぞれのサンプルの測定結果が別表に示される。
なお、別表中＊を付したものは、この発明の範囲外であ
り、それ以外はこの発明の範囲内のものである。
り、それ以外はこの発明の範囲内のものである。
この別表の結果に基づいて、この発明の半導体コンデン
サ用磁器組成物における限定の理由について説明する。
サ用磁器組成物における限定の理由について説明する。
Ｘ＜０．０１では、粒径のばらつきを安定して抑えに＜
＜、最大粒径を３０μｍ以下にはできない。
＜、最大粒径を３０μｍ以下にはできない。
ｘ＞Ｑ、 ２の範囲では、最大粒径のばらつきを安定
して抑えにくいとともに、誘電体損や温度特性などのコ
ンデンサ特性が悪くなる。
して抑えにくいとともに、誘電体損や温度特性などのコ
ンデンサ特性が悪くなる。
ｙ＜０．０１の範囲では最大粒径のばらつきを安定して
抑えにくく最大粒径３０μｍ以下にはならない。
抑えにくく最大粒径３０μｍ以下にはならない。
ｙ＞０．３の範囲では磁器の酸化が進み易（見掛は誘電
率εａｐｐの大きなものがとれにくい。
率εａｐｐの大きなものがとれにくい。
Ｚ＞０．０２の範囲では半導体化されにくくなり、見掛
は誘電率εａｐｐの大きなものがとれにくいばかりでな
く、破壊電圧ＢＶＤも小さくなってしまう。
は誘電率εａｐｐの大きなものがとれにくいばかりでな
く、破壊電圧ＢＶＤも小さくなってしまう。
α＜０．９８の範囲では、磁器粒子が成長しに＜＜、見
掛は誘電率εａｐｐの大きなものがとれにくい。
掛は誘電率εａｐｐの大きなものがとれにくい。
α＞１．００５の範囲では、最大粒径のばらつきを安定
して抑えにくい。
して抑えにくい。
なお、この発明の半導体コンデンサ用磁器組成物は、上
述の実施例のような単板コンデンサ以外にも、注入型積
層コンデンサなどの材料としても利用できる。注入型積
層コンデンサは、積層型磁器ユニットに空洞層を２層以
上形成しておき、Ｂｉ２Ｏ３のような金属酸化物を熱拡
散して結晶粒界を絶縁体化し、さらに空洞層に鉛、鉛−
錫合金などの溶融した低融点金属を注入することにより
、空洞層に内部電極を形成したものである。
述の実施例のような単板コンデンサ以外にも、注入型積
層コンデンサなどの材料としても利用できる。注入型積
層コンデンサは、積層型磁器ユニットに空洞層を２層以
上形成しておき、Ｂｉ２Ｏ３のような金属酸化物を熱拡
散して結晶粒界を絶縁体化し、さらに空洞層に鉛、鉛−
錫合金などの溶融した低融点金属を注入することにより
、空洞層に内部電極を形成したものである。
特許出願人 株式会社 村田製作所
代理人 弁理士 山 １） 義 人
（ばか１名）
Claims (1)
- Ｓｒ＿（＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿−＿ｚ）Ｂａ（ｘ）
Ｃａ（ｙ）Ｍ（ｚ）Ｔｉ（α）Ｏなる組成式において、
Ｍは半導体化剤であり、ｘ＝０．０１〜０．２、ｙ＝０
．０１〜０．３、ｚ＝０〜０．０２およびα＝０．９８
〜１．００５で表される、半導体コンデンサ用磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9524685A JPS61253812A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9524685A JPS61253812A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253812A true JPS61253812A (ja) | 1986-11-11 |
Family
ID=14132395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9524685A Pending JPS61253812A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 半導体コンデンサ用磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61253812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6463204A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Murata Manufacturing Co | Grain boundary insulation type semiconductor porcelain element assembly |
-
1985
- 1985-05-02 JP JP9524685A patent/JPS61253812A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6463204A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Murata Manufacturing Co | Grain boundary insulation type semiconductor porcelain element assembly |
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