JPS6211215A - 障壁層コンデンサ - Google Patents
障壁層コンデンサInfo
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- JPS6211215A JPS6211215A JP61171472A JP17147286A JPS6211215A JP S6211215 A JPS6211215 A JP S6211215A JP 61171472 A JP61171472 A JP 61171472A JP 17147286 A JP17147286 A JP 17147286A JP S6211215 A JPS6211215 A JP S6211215A
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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】
本発明はセラミック材料の焼結体の対向面に電極を設け
てなる障壁層コンデンサに関するものである。
てなる障壁層コンデンサに関するものである。
米国特許第３，９３３，６６８号明細書には、ニオブま
たはタンタルを添加したチタン酸ストロンチウムを主成
分とし、更に酸化ゲルマニウムまたは酸化亜鉛を含有し
、絶縁層がニオブまたはタンタルを添加し焼結したチタ
ン酸ストロンチウム中に酸化鉛と酸化ホウ素と酸化ビス
マスとの混合物または酸化ビスマスを拡散させることに
より形成されているセラミック材料が披瀝されている。
たはタンタルを添加したチタン酸ストロンチウムを主成
分とし、更に酸化ゲルマニウムまたは酸化亜鉛を含有し
、絶縁層がニオブまたはタンタルを添加し焼結したチタ
ン酸ストロンチウム中に酸化鉛と酸化ホウ素と酸化ビス
マスとの混合物または酸化ビスマスを拡散させることに
より形成されているセラミック材料が披瀝されている。
酸化ゲルマニウムは粒子境界部に位置し、粒子直径を増
大させる傾向を有する。この米国特許明細書においては
、材料の実効誘電率の増大は粒子直径が従来の半導体チ
タン酸ストロンチウムより増大することによるとしてい
る。実際に、粒子の大きさは広範囲にわたって変動して
いるように思われる。
大させる傾向を有する。この米国特許明細書においては
、材料の実効誘電率の増大は粒子直径が従来の半導体チ
タン酸ストロンチウムより増大することによるとしてい
る。実際に、粒子の大きさは広範囲にわたって変動して
いるように思われる。
本発明の目的は、ニオブまたはタンタルを添加したチタ
ン酸ストロンチウムを主成分とし、酸化ゲルマニウムま
たは酸化亜鉛を使用せず、温度依存性の小さい誘電率、
広範囲の実効誘電率、小さい損失角（ｔａｎδ）および
大きい絶縁抵抗を有するセラミック材料の焼結体の対向
面に電極を設けてなる障壁層コンデンサを提供するにあ
る。
ン酸ストロンチウムを主成分とし、酸化ゲルマニウムま
たは酸化亜鉛を使用せず、温度依存性の小さい誘電率、
広範囲の実効誘電率、小さい損失角（ｔａｎδ）および
大きい絶縁抵抗を有するセラミック材料の焼結体の対向
面に電極を設けてなる障壁層コンデンサを提供するにあ
る。
本発明において、かかる目的は、セラミック材料の焼結
体はニオブまたはタンタルを添加したチタン酸ストロン
チウムと、計算値でその重量の０．１〜２重量％の二酸
化ケイ素とからなり、粒子境界部に電気絶縁層を有する
ことを時機とする障壁層コンデンサにより達成される。
体はニオブまたはタンタルを添加したチタン酸ストロン
チウムと、計算値でその重量の０．１〜２重量％の二酸
化ケイ素とからなり、粒子境界部に電気絶縁層を有する
ことを時機とする障壁層コンデンサにより達成される。
本発明においては、二酸化ケイ素の存在下では、焼結の
間に若干の微結晶の成長が著しく促進され、この結果焼
結生成物は小形微焼晶のほかに大形倣焼晶を含有するこ
とを確かめた。
間に若干の微結晶の成長が著しく促進され、この結果焼
結生成物は小形微焼晶のほかに大形倣焼晶を含有するこ
とを確かめた。
またセラミック材料の焼結体には二酸化ケイ素のほかに
０．１〜２重景重量酸化アルミニウムを含有させるのが
好ましい。本発明においては、焼結の間に二酸化ケイ素
および酸化アルミニウムが上述の分量存在する場合には
微焼晶の制御された均、−な成長が生起し、この結果粒
子の分布が一層均一になることを確かめた。二酸化ケイ
素の存在により刺激される粒子の成長は、Ａ１２ｂｉが
存在するため、一層均一に生起する。二酸化ケイ素と酸
化アルミニウムとの相対的分用を変えることにより、生
成物の全体にわたって所望の均一な粒子の大きさを達成
することができる。本発明に係るセラミック材料の誘電
率は約５０００〜約５００００の広範囲に及ぶ。
０．１〜２重景重量酸化アルミニウムを含有させるのが
好ましい。本発明においては、焼結の間に二酸化ケイ素
および酸化アルミニウムが上述の分量存在する場合には
微焼晶の制御された均、−な成長が生起し、この結果粒
子の分布が一層均一になることを確かめた。二酸化ケイ
素の存在により刺激される粒子の成長は、Ａ１２ｂｉが
存在するため、一層均一に生起する。二酸化ケイ素と酸
化アルミニウムとの相対的分用を変えることにより、生
成物の全体にわたって所望の均一な粒子の大きさを達成
することができる。本発明に係るセラミック材料の誘電
率は約５０００〜約５００００の広範囲に及ぶ。
粒子境界部における絶縁層は、酸化ビスマスのような金
属酸化物または酸化ビスマス含有金属酸化物混合物を境
界部に拡散させることにより常法により得ることができ
る。粒子境界部に絶縁ガラス質層を形成させ、粒子境界
部に拡散させた上述の金属酸化物のほかに酸化チタン、
酸化ケイ素および場合によっては酸化アルミニウム、を
同時に存在させることにより絶縁ガラス質層を全部また
は一部分失透させることができる。本発明に係る材料の
温度域応性の低下は恐らくこの点に帰することができる
。それぞれ０．１重量％より少量の二酸化ケイ素および
酸化アルミニウムを使用する場合には、粒子の成長およ
び温度感応性の低下に対する上述の効果は技術的目的に
不十分な程度になる。
属酸化物または酸化ビスマス含有金属酸化物混合物を境
界部に拡散させることにより常法により得ることができ
る。粒子境界部に絶縁ガラス質層を形成させ、粒子境界
部に拡散させた上述の金属酸化物のほかに酸化チタン、
酸化ケイ素および場合によっては酸化アルミニウム、を
同時に存在させることにより絶縁ガラス質層を全部また
は一部分失透させることができる。本発明に係る材料の
温度域応性の低下は恐らくこの点に帰することができる
。それぞれ０．１重量％より少量の二酸化ケイ素および
酸化アルミニウムを使用する場合には、粒子の成長およ
び温度感応性の低下に対する上述の効果は技術的目的に
不十分な程度になる。
２重量％より多量に使用する場合には、効果の増大はも
はや認められない。
はや認められない。
本発明に係るセラミック材料を製造する場合には、出発
原料として、ストロンチウム化合物（酸化物、炭酸塩）
、酸化チタンおよびニオブまたはタンタルの酸化物を、
最終生成物のＴｉ十添加元素（ＮｂまたはＴａ）対Ｓｒ
のダラム原子比が０．９８〜１．０４になるような分量
で使用するのが好ましい。出発原料の混合物、例えば炭
酸ストロンチウム、二酸化チタン、五酸化ニオブ（Ｎｂ
ｚＯｓ） 、二酸化ケイ素および酸化アルミニウムから
なる混合物を、例えば大気中において１０００〜１２０
０℃で２〜２０時間予備焼結する。次いで生成した材料
を粉砕し、有機結合剤と混合する。有機結合剤としては
ポリビニルアルコールのような焼結中に完全に消失する
ものを使用する。かくして得た混合物を、例えばプレス
または押出すことにより物体に成形し、次いでこの成形
体を還元性雰囲気中において１３５０−１５００°Ｃの
温度で焼結する。次いでこの焼結体を、粒子境界部に拡
散させた場合に絶縁層を形成するある分量の金属酸化物
またはその混合物で被覆する。
原料として、ストロンチウム化合物（酸化物、炭酸塩）
、酸化チタンおよびニオブまたはタンタルの酸化物を、
最終生成物のＴｉ十添加元素（ＮｂまたはＴａ）対Ｓｒ
のダラム原子比が０．９８〜１．０４になるような分量
で使用するのが好ましい。出発原料の混合物、例えば炭
酸ストロンチウム、二酸化チタン、五酸化ニオブ（Ｎｂ
ｚＯｓ） 、二酸化ケイ素および酸化アルミニウムから
なる混合物を、例えば大気中において１０００〜１２０
０℃で２〜２０時間予備焼結する。次いで生成した材料
を粉砕し、有機結合剤と混合する。有機結合剤としては
ポリビニルアルコールのような焼結中に完全に消失する
ものを使用する。かくして得た混合物を、例えばプレス
または押出すことにより物体に成形し、次いでこの成形
体を還元性雰囲気中において１３５０−１５００°Ｃの
温度で焼結する。次いでこの焼結体を、粒子境界部に拡
散させた場合に絶縁層を形成するある分量の金属酸化物
またはその混合物で被覆する。
適当な金属酸化物としては、例えばＣｕｂ、 ＭｎＯ□
およびＢｉ、Ｏ，がある。しかし、酸化鉛と酸化ビスマ
スと酸化ホウ素との混合物、例えば酸化鉛５０重量％、
酸化ビスマス４５重量％および酸化ホウ素５重量％から
なる混合物が好ましい。
およびＢｉ、Ｏ，がある。しかし、酸化鉛と酸化ビスマ
スと酸化ホウ素との混合物、例えば酸化鉛５０重量％、
酸化ビスマス４５重量％および酸化ホウ素５重量％から
なる混合物が好ましい。
絶縁層の形成は、金属酸化物で被覆したセラミック材料
の物体を酸化性雰囲気中において１０００〜１３００℃
の温度まで加熱することにより達成される。
の物体を酸化性雰囲気中において１０００〜１３００℃
の温度まで加熱することにより達成される。
かかる処理の間に半導体セラミック材料の物体は金属酸
化物を吸収する。
化物を吸収する。
、次いで、電極として作用する金属層、例えば銅または
銀の層を２個の対向面に被着させる。
銀の層を２個の対向面に被着させる。
本発明を次の実施例につき説明する。
失旌炎上
セラミック材料を次の方法により製造した。次の物質：
５ｒＴｉＯ：＋ １８３．５ ｇ
Ｎｂ２Ｏ２２，０ｇ
を十分混合し、次いで大気中において１１５０°Ｃの温
度で１５時間予備焼結した。生成物を粉砕し、ポリビニ
ルアルコールと混合した後にプレスして直径６龍および
厚さ０．６ ｎ＋の円板を形成した。この円板を、２５
℃の水に通した窒素８０容量％と水素２０容量％との混
合物からなる還元性雰囲気中においてｒ 子比は１．０１５であった。直径５．０龍および厚さ０
．５龍の円板を得た。この円板の片側を１０■の金属酸
化物混合物（組成； ｐｂｏ ｓｏ重量％＋ＢｊｚＯ３
４５重重量十Ｂ２Ｏ５重量％）で被覆し、次いで大気中
において１１００℃の温度まで３０分間加熱し、しかる
後に金属酸化物混合物を円板中に拡散させた。次いで真
空堆積法により銅電極を円板の両側に被着させた。生成
した障壁層コンデンサは再現性の良好な次の特性を有し
ていた： ε実効−６０００（１ｋＨｚ） ｔａｎδ−０，４（１ｋｌ（ｚ） ρ５゜、＝１０”０ｃｍ 最も驚くべき特徴は、コンデンサの温度依存性が極めて
小さいので、低い温度感応性を必要とするコンデンサに
使用するのに特に適していることであった。
度で１５時間予備焼結した。生成物を粉砕し、ポリビニ
ルアルコールと混合した後にプレスして直径６龍および
厚さ０．６ ｎ＋の円板を形成した。この円板を、２５
℃の水に通した窒素８０容量％と水素２０容量％との混
合物からなる還元性雰囲気中においてｒ 子比は１．０１５であった。直径５．０龍および厚さ０
．５龍の円板を得た。この円板の片側を１０■の金属酸
化物混合物（組成； ｐｂｏ ｓｏ重量％＋ＢｊｚＯ３
４５重重量十Ｂ２Ｏ５重量％）で被覆し、次いで大気中
において１１００℃の温度まで３０分間加熱し、しかる
後に金属酸化物混合物を円板中に拡散させた。次いで真
空堆積法により銅電極を円板の両側に被着させた。生成
した障壁層コンデンサは再現性の良好な次の特性を有し
ていた： ε実効−６０００（１ｋＨｚ） ｔａｎδ−０，４（１ｋｌ（ｚ） ρ５゜、＝１０”０ｃｍ 最も驚くべき特徴は、コンデンサの温度依存性が極めて
小さいので、低い温度感応性を必要とするコンデンサに
使用するのに特に適していることであった。
次の方法によりセラミック材料を製造した。５ｒＣＯ３
１４７，６ｇ、 Ｔｉ０ｚ ７９．５ｇ、 Ｎｂ２
Ｏ５２，０ｇのほかに種々の分量のＳｉＯ□およびＡＩ
・２０３を含有する混合物から実施例１と同様な操作に
より円板を作った。
１４７，６ｇ、 Ｔｉ０ｚ ７９．５ｇ、 Ｎｂ２
Ｏ５２，０ｇのほかに種々の分量のＳｉＯ□およびＡＩ
・２０３を含有する混合物から実施例１と同様な操作に
より円板を作った。
ただし、予備焼結は大気中において１１００“Ｃで４時
′５ｒ った。この円板に銀電極を設けた。次の第１表に、生成
した障壁層コンデンサの電気特性を示す（Ｓｉｎ２およ
びＡｈａ、の分量は焼結の間に形成したチタン酸ニオブ
ストロンチウムの重量に対する計算値である）。
′５ｒ った。この円板に銀電極を設けた。次の第１表に、生成
した障壁層コンデンサの電気特性を示す（Ｓｉｎ２およ
びＡｈａ、の分量は焼結の間に形成したチタン酸ニオブ
ストロンチウムの重量に対する計算値である）。
ｔ、ｏ ｔ、ｏ ±０．５ ６０００
０．５ ４Ｘ１０”０．５ １．０ ±２
９０００ ０．６ ４ｘｌＯ”０．５ ０．
５ ±１ １５．０００ ０．７ ６Ｘ
１０”また第１表に記載した材料を使用した場合にコン
デンサの温度依存性が低ことは極めて明らかである。
０．５ ４Ｘ１０”０．５ １．０ ±２
９０００ ０．６ ４ｘｌＯ”０．５ ０．
５ ±１ １５．０００ ０．７ ６Ｘ
１０”また第１表に記載した材料を使用した場合にコン
デンサの温度依存性が低ことは極めて明らかである。
実施例３
次の方法によりセラミック材料を製造した。次の物質：
５ｒＴｉＯ，１８３，５ｇ
Ｔａ２０ｓ ３．３ ｇ
を十分混合し、次いで大気中において１１５０°Ｃの温
度で１５時間予備焼結した。生成物を粉砕した。生成し
た粉末をポリビニルアルコールと混合して、プレスして
直径６菖ｌおよび厚さ０ 、６ ｗａｘの円板を形成し
た。この円板を、実施例１に記載したように、還元性雰
囲気中において１４５０°Ｃで４時間焼結した。
度で１５時間予備焼結した。生成物を粉砕した。生成し
た粉末をポリビニルアルコールと混合して、プレスして
直径６菖ｌおよび厚さ０ 、６ ｗａｘの円板を形成し
た。この円板を、実施例１に記載したように、還元性雰
囲気中において１４５０°Ｃで４時間焼結した。
Ｔｉ＋Ｔａ
□のグラム原子比は１．０１５であった。直ｒ
径５ ｍｓおよび厚さＱ 、 ５ ＋ｎの円板を得た。
この円板の片側を、実施例１におけると同様に、１０＋
ｎｇの金属酸化物混合物で被覆し、次いで大気中におい
て１１００°Ｃの温度まで３０分間加熱した。次いで実
施例１におけると同様に、電極を円板の両側に被着させ
た。生成した障害層コンデンサの電気特性は次の通りで
あった。
ｎｇの金属酸化物混合物で被覆し、次いで大気中におい
て１１００°Ｃの温度まで３０分間加熱した。次いで実
施例１におけると同様に、電極を円板の両側に被着させ
た。生成した障害層コンデンサの電気特性は次の通りで
あった。
ε実効＝ ８０００ （１ｋＨｚ）
Ｃ２゜
ｔａｎδ＝０．４％（１ｋＨｚ）
ρ５゜Ｖ＝５ＸＩＯ”０ｃｍ
焼結体は任意所望の形態にすることができ、例えば円板
状、円筒状および管状にすることができた。
状、円筒状および管状にすることができた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミック材料の焼結体の対向面に電極を設けてな
り、前記焼結体はニオブまたはタンタルを添加したチタ
ン酸ストロンチウムと、計算値でその重量の０．１〜２
重量％の二酸化ケイ素とからなり、粒子境界部に電気絶
縁層を有することを特徴とする障壁層コンデンサ。 ２、セラミック材料の焼結体の対向面に電極を設けてな
り、前記焼結体はニオブまたはタンタルを添加したチタ
ン酸ストロンチウムと、計算値でその重量の０．１〜２
重量％の二酸化ケイ素と、０．１〜２重量％の酸化アル
ミニウムとからなり、粒子境界部に電気絶縁層を有する
ことを特徴とする障壁層コンデンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL7802690 | 1978-03-13 | ||
| NL7802690A NL7802690A (nl) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | Sinterlichaam uit halfgeleidend keramisch ma- teriaal op basis van met nioob of tantaal ge- doteerd strontium-titanaat, met elektrisch isolerende lagen op de korrelgrenzen. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211215A true JPS6211215A (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=19830480
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2817379A Pending JPS54129398A (en) | 1978-03-13 | 1979-03-10 | Sintered body of semiconductor ceramic material |
| JP61171472A Pending JPS6211215A (ja) | 1978-03-13 | 1986-07-21 | 障壁層コンデンサ |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2817379A Pending JPS54129398A (en) | 1978-03-13 | 1979-03-10 | Sintered body of semiconductor ceramic material |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS54129398A (ja) |
| DE (1) | DE2909098C3 (ja) |
| FR (1) | FR2419923B1 (ja) |
| GB (1) | GB2015977B (ja) |
| NL (1) | NL7802690A (ja) |
| SE (1) | SE432097B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6371648B1 (en) | 1998-11-25 | 2002-04-16 | Nsk Ltd. | Linear guide device |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5651820A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-09 | Murata Manufacturing Co | Grain boundary insulating type semiconductor porcelain composition |
| US4309295A (en) * | 1980-02-08 | 1982-01-05 | U.S. Philips Corporation | Grain boundary barrier layer ceramic dielectrics and the method of manufacturing capacitors therefrom |
| JPS56144522A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Grain boundary dielectric layer type semiconductor porcelain composition |
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| JPS5935402A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | 太陽誘電株式会社 | 電圧依存非直線抵抗特性を有する半導体磁器物質 |
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| JPS5210597A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Sony Corp | Insulated grain boundary type piezo-electric substance of polycrystall ine ceramic semiconductor |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933668A (en) * | 1973-07-16 | 1976-01-20 | Sony Corporation | Intergranular insulation type polycrystalline ceramic semiconductive composition |
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| JPS5210596A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Sony Corp | Insulated grain boundary type piezo-electric substance of polycrystall ine ceramic semiconductor |
-
1978
- 1978-03-13 NL NL7802690A patent/NL7802690A/xx not_active Application Discontinuation
-
1979
- 1979-03-08 DE DE19792909098 patent/DE2909098C3/de not_active Expired
- 1979-03-09 GB GB7908350A patent/GB2015977B/en not_active Expired
- 1979-03-09 SE SE7902124A patent/SE432097B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-03-10 JP JP2817379A patent/JPS54129398A/ja active Pending
- 1979-03-12 FR FR7906283A patent/FR2419923B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171472A patent/JPS6211215A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210597A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Sony Corp | Insulated grain boundary type piezo-electric substance of polycrystall ine ceramic semiconductor |
| JPS5233060A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor ceramic capacitor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6371648B1 (en) | 1998-11-25 | 2002-04-16 | Nsk Ltd. | Linear guide device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54129398A (en) | 1979-10-06 |
| DE2909098C3 (de) | 1981-02-19 |
| GB2015977B (en) | 1982-06-23 |
| DE2909098A1 (de) | 1979-09-20 |
| FR2419923B1 (fr) | 1986-05-09 |
| GB2015977A (en) | 1979-09-19 |
| FR2419923A1 (fr) | 1979-10-12 |
| SE432097B (sv) | 1984-03-19 |
| DE2909098B2 (de) | 1980-06-12 |
| SE7902124L (sv) | 1979-09-14 |
| NL7802690A (nl) | 1979-09-17 |
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