JPS62111412A - 粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ用組成物 - 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、それ自身半導体化されその結晶粒界が絶縁
体化されている、コンデンサの誘電体として用いられる
、粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ用組成物に関する。

（従来技術） 従来のこのような半導体磁器コンデンサ用組成物の材料
として、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴ　１Ｏ３）お
よびチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯｌ）を主成分とする
ものが知られている。

５ｒＴｉＯ，を主成分とする半導体磁器コンデンサ用組
成物は、Ｂａ　Ｔ　ｉ　Ｏ２を主成分とするものに比べ
て、優れた電気的特性を有する。しかしながら、５ｒＴ
ｉＯｆｆを主成分とするものでも、同じ肉厚のユニット
では見掛は誘電率が大きいほどＤＣバイアス特性すなわ
ち直流電圧を印加したときの容量変化率が悪くなり、実
用上まだ十分な特性が得られていないのが現状である。

したがって、５ｒＴｉＯ，を主成分とするものを用いて
小型大容量のコンデンサを作ろうとすると、勢いＤＣバ
イアス特性が悪くなって、その容量変化率が大きくなっ
てしまう。

また、一般式（Ｓｒ＋−ｘ　Ｍｘ　）ＴｔＯｉ　　（た
だし、Ｍ＝Ｂａ、Ｃａの１種または２種、Ｏ≦Ｘ≦０．
２０）からなる主成分と、Ｌａ、Ｙなどの希土類元素、
Ｗ、Ｎｂ、Ｔａの酸化物のうち少なくとも一種が０．１
〜２．０モル％とからなる組成物が還元雰囲気中で焼成
された半導体磁器の結晶粒界に、Ｂｉ、Ｃｕの酸化物か
らなるもので拡散され、結晶粒界が絶縁体化されている
ものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、最後の（Ｓ　ｒｌ−ｘ　ＭＸ）　Ｔ　ｉ
　Ｏ。

（ただし、Ｍ＝Ｂａ、Ｃａの１種または２種、０≦Ｘ≦
０．２０）を主成分としたものにおいても、絶対値−１
（ε：誘電率、ＤＣＢ：ＤＣバイアＩＤＣＢ＋ ス特性）の値が小さい。

のレベルの高いコンデンサを得る、粒界絶縁型半導体磁
器コンデンサ用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、　次の一般式 ％式％ ただし、Ｍ＝Ｂａ、Ｃａの１種または２種０≦Ｘ≦０．
２０ からなる主成分９８．０〜９９．９モル％と、Ｌａ、Ｙ
などの希土類元素、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａの酸化物のうち少な
くとも１種が０．１〜２．０モル％とからなる組成物を
、還元雰囲気中で焼成された半導体磁器の結晶粒界に、
Ｍｇの酸化物が６重量％以下（０重量％を含まず）で残
部が少なくともＢｉ、Ｃｕの酸化物からなるもので拡散
され、結晶粒界が絶縁体化されていることを特徴とする
、粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ用組成物である。

（発明の効果） 絶縁型半導体磁器コンデンサ用組成物が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

（実施例） ＳｒＣＯ＊　　、ＴｉＯ２、ＢａＣＯ３、ＣａＣＯｘを
、別表に示した組成になるように調合し、さらにＹ、Ｏ
：Ｉ　、Ｌａｚ　ｏ、、ＷＯ，、Ｎｂ、Ｏ，。

Ｔａ、０２などの半導体化剤を添加し、１１５０℃で２
時間仮焼して粉砕した。

このようにしてできたＳｒＴｉＯ３の粉末に、酢酸ビニ
ル系樹脂を１０重量％加えて、約２．０ｔｏｎの圧力で
直径ＩＱｍｍおよび厚み０．４５ｍｍの円板に成形した
。

得られた成形物を空気中１２５０℃で２時間焼成した後
、水素（Ｈｚ）：窒素（Ｎ２）を１：１００の体積比に
混合した雰囲気中において、１４００℃で３時間焼成し
た。得られた焼結体に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と
、酸化ビスマス（Ｂｉ、ｏ、）、酸化銅（Ｃｕｂ）、酸
化ホウ素（Ｂ１０：＋）、酸化マンガン（ＭｎＯ）など
を含む混合酸化物と同重量の樹脂フェスとを混合したペ
ーストを塗布し、１１５０℃で１時間焼成し、結晶粒界
を絶縁体化させた。

酸化物としては、次の４種（Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ）であ
る。

Ａ、　　Ｂｉ２０３９６ｗｔ％　ＣｕＯ４ｗｔ％Ｂ、　
　Ｂｉ２Ｏ３９１ｗｔ％　ＣｕＯ４ｗｔ％Ｍｇ０　　　
１ｗｔ％　Ｉｈ（ｈ　　４ｗｔ％Ｃ，ＢｉｚＯｉ　　４
３ｗｔ％　Ｐｂ３（ｌａ　　４３ｗｔ％　Ｃｕ０　４ｗ
ｔ％Ｍｇ０　　　６ｗ　ｔ％　Ｍｎ０　　４ｗｔ％Ｄ、
　　Ｂｉｇ（ｈ　　４２ｗｔ％　ＰｂｚＯ４４２ｗｔ％
　ＣｕＯ４ｗｔ％ＭｇＯ８ｗｔ％　Ｍｎ０　　４ｗｔ％ その後、焼結体の表面に銀電極を８００℃で３０分間焼
き付けし、評価試料を得た。

得られたコンデンサの緒特性を測定し、その結果を第１
表に示した。測定に際して、誘電率（ε）および誘電体
損失（ｔａｎδ）は、１　ｋＨｚで測定した。直流電圧
特性（ＤＣＢ）は２５ボルトの直流電圧を１５秒間印加
する前後の容量変化率を測定した。

第１表において、＊印を付したものはこの発明の範囲外
のものである。組成範囲を限定したのは次のような理由
による。

試料番号１７のように、ＢａＯが２０モル％を超えると
、誘電体損失（ｔ　ａ　ｎδ）、ＤＣバイアス特性（Ｄ
ＣＢ）値が悪くなり、−１−の値が低ＩｃＩｃ　Ｂｌ くなるためである。

また、試料番号２２のように、ＣａＯが２０モル％を超
えると、誘電率（ε）の低下がみられ、ないためであり
、試料番号２３のように、それが２．０モル％を超える
と、絶縁抵抗（ＩＲ）および破壊電圧（ＢＤＶ）の低下
がみられるためである。

また、試料番号４，８．１２．１６，２１．２７のよう
に、Ｍｇの酸化物が６重量％以上では、に、Ｍｇの酸化
物が含まれないと、−り一の値０ＣＢ１ が低く、好ましくない。

特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名） 表−１のつづき 酸化物 Ａ、ＢｉＪｚ　　９６ｉｖｔ％　Ｃｕ０　　４ｉｖｔ％
Ｂ、　　Ｂｉ２０３９１ｗｔ％　ＣｕＯ４ｗｔ％Ｍｇ０
　　　１ｗｔ％　ｆｈ（ｈ　　４ｉｖｔ％Ｃ，Ｂｉ２０
３４３ｗｔ％　Ｐｂ３Ｏ４４３ｗｔＭｇ０　　　６ｗ　
ｔ％　Ｍｎ０　　４ｗｔ％Ｄ、Ｂｉ２Ｏ３４２ｗｔ％　
ＰｂｚＯ４４２ｗｔＭｇＯ８ｗｔ％　Ｍｎ０　　４ｗｔ
％ ％　ＣｕＯ４ｗｔ％ ％　Ｃｕ０　４匈ｔ％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の一般式 （Ｂｒ＿１＿−＿ｘＭ＿ｘ）ＴｉＯ＿３ ただし、Ｍ＝Ｂａ、Ｃａの１種または２種 ０≦ｘ≦０．２０ からなる主成分９８．０〜９９．９モル％と、Ｌａ、Ｙ
   などの希土類元素、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａの酸化物のうち少な
   くとも１種が０．１〜２．０モル％とからなる組成物を
   、還元雰囲気中で焼成された半導体磁器の結晶粒界に、
   Ｍｇの酸化物が６重量％以下（０重量％を含まず）で残
   部が少なくともＢｉ、Ｃｕの酸化物からなるもので拡散
   され、結晶粒界が絶縁体化されていることを特徴とする
   、粒界絶縁型半導体磁器コンデンサ用組成物。