JPS62117205A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS62117205A JPS62117205A JP60256957A JP25695785A JPS62117205A JP S62117205 A JPS62117205 A JP S62117205A JP 60256957 A JP60256957 A JP 60256957A JP 25695785 A JP25695785 A JP 25695785A JP S62117205 A JPS62117205 A JP S62117205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- fired
- partial pressure
- dielectric constant
- oxygen partial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- 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
本発明は１１００°Ｃ以下て焼成されろ高誘電率系誘電
体磁器組成物に関し、特に低酸素分子雰囲気で焼成でき
高い抵抗率の得られる組成物に関する。
体磁器組成物に関し、特に低酸素分子雰囲気で焼成でき
高い抵抗率の得られる組成物に関する。
従来の技術
近年セラミックコンデンサにおいモは素子の小型化、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。従来より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＋（科
としてはｐｉ、ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があ
った。
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。従来より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＋（科
としてはｐｉ、ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があ
った。
これに対し空気中１０００ ’Ｃ以下て焼成でき内部電
極として安価なＡ ｇ系材１１を用いろことができる鉛
複合ペロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼
成できＮｉなとの卑金属材料を内部電極として使用でき
るチタン酸バリウム系材料が開発されている。前者につ
いては発明者らはすてにＰｂＴｉＣ）＋ Ｐｂ（Ｍｇ
１ｚ３Ｎｂ２ｊｓ）０３ Ｐｂ（ｚ１１□ｉ ２ Ｗ
Ｉ７２ ） ０３を含む誘電体磁器組成物を提案して
いる。後者については特公昭５６−４６６４１号公報に
記載の材料などが知られている。
極として安価なＡ ｇ系材１１を用いろことができる鉛
複合ペロブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼
成できＮｉなとの卑金属材料を内部電極として使用でき
るチタン酸バリウム系材料が開発されている。前者につ
いては発明者らはすてにＰｂＴｉＣ）＋ Ｐｂ（Ｍｇ
１ｚ３Ｎｂ２ｊｓ）０３ Ｐｂ（ｚ１１□ｉ ２ Ｗ
Ｉ７２ ） ０３を含む誘電体磁器組成物を提案して
いる。後者については特公昭５６−４６６４１号公報に
記載の材料などが知られている。
ＰｂＴｉＯ２−Ｐｂ（Ｍｇ１ｚ３Ｎｂ２ｊｓ ）Ｃ）＋
−Ｐｂ＜Ｚｎｔｔ２Ｗｓｒ２）０３系固溶体は低温で
焼成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン酸バリ
ウム系材料に比べ高い誘電率が得られる。従ってこの誘
電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる偕層コンデン
サは素子の大容量、小型化、低コスト化が図れる利点を
有している。しかし近年さらに内部電極材料の低コスト
化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極として用いるこ
とが求められている。このため、同時焼成したときＣｕ
などの金属が酸化しないような低酸素分圧雰囲気で焼成
したとき、誘電体磁器の抵抗率が低下しない材料が必要
とされている。
−Ｐｂ＜Ｚｎｔｔ２Ｗｓｒ２）０３系固溶体は低温で
焼成でき、誘電率の温度変化率が同程度のチタン酸バリ
ウム系材料に比べ高い誘電率が得られる。従ってこの誘
電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる偕層コンデン
サは素子の大容量、小型化、低コスト化が図れる利点を
有している。しかし近年さらに内部電極材料の低コスト
化が図れるＣｕなどの卑金属を内部電極として用いるこ
とが求められている。このため、同時焼成したときＣｕ
などの金属が酸化しないような低酸素分圧雰囲気で焼成
したとき、誘電体磁器の抵抗率が低下しない材料が必要
とされている。
発明が解決しようとする問題点
Ｐ ｂＴ ｉ Ｏ３−Ｐ ｂ（Ｍｇｌ／３ Ｎｂ２ｚｓ
）○＊−Ｐｂ（Ｚｎ１ｔｑ Ｗｌ／２ ）０３系固溶
体は低酸素分圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず、ま
た抵抗率が小さくなる傾向がある。
）○＊−Ｐｂ（Ｚｎ１ｔｑ Ｗｌ／２ ）０３系固溶
体は低酸素分圧雰囲気で焼成するとチ密に焼結せず、ま
た抵抗率が小さくなる傾向がある。
本発明はＰｂＴｉＯ３−Ｐｂ（Ｍｇ！ｚ＊ Ｎｂ２ｔ３
）Ｏ：＋−Ｐｂ（Ｚｎｘｉ２Ｗｌ／２ ）０３系のもつ
高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲
気で焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供
することを目的としている。
）Ｏ：＋−Ｐｂ（Ｚｎｘｉ２Ｗｌ／２ ）０３系のもつ
高い誘電率と低温焼結性をそこなわず、低酸素分圧雰囲
気で焼成したとき抵抗値が高い誘電体磁器組成物を提供
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
本発明の誘電体磁器組成物は、（Ｐｂ３Ｍｅｂ）（Ｍｇ
ｓ／＋ Ｎｂ２ｚ＋ ）ｘＴｉｚ（Ｚｎｔｚｉ Ｗｌ／
２ ）０２＋１１＋１）で表され（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）、ＭｅがＣａ。
ｓ／＋ Ｎｂ２ｚ＋ ）ｘＴｉｚ（Ｚｎｔｚｉ Ｗｌ／
２ ）０２＋１１＋１）で表され（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）、ＭｅがＣａ。
Ｓｒ、Ｂａからなる群の少なくとも一つの成分からなり
、０．００１≦ ｂ ≦０．２５０．１．０００≦ ａ
＋ｂ ≦１．２００の範囲の組成である。
、０．００１≦ ｂ ≦０．２５０．１．０００≦ ａ
＋ｂ ≦１．２００の範囲の組成である。
作用
本発明の組成物においては、低酸素分圧雰囲気、１１０
０００以下の焼成温度でチ密な焼成物が得られ、高い抵
抗率を有する信頼性の高い素子かえられる。
０００以下の焼成温度でチ密な焼成物が得られ、高い抵
抗率を有する信頼性の高い素子かえられる。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，ＭｇＯ。
ＭｅＣＯ＊ （Ｍｅ：Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ＞ 、Ｎｂ
ｚＯｓ。
ｚＯｓ。
ＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＷＯ２を用いた。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。
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。
これを吸引ろ過して水分の大半を分離した後乾燥し、そ
の後ライカイ機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水
分を加え、直径６０ｍａｎ高さ約５０ｍｍの円柱状に成
形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２て成形した。これをアルミナ
ルツボ中に入れ同質のフタをし、７５０００〜８８０℃
で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で粗砕し
、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時間扮粉砕、これを吸引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
りがえした後この粉末にポリビニルアルコール５ ｗ
ｔ ９≦水溶液を粉体量の５ ｗ ｔ ？６加え、３２
メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０００ｋｇ
／ｃｍ２で直径１３ｍｍ高さ杓５胴の円柱状に成形した
。成形物は空気中で７００℃まで昇温し１時間保持しポ
リビルアルコール分をバーンアウトシた。これを上述の
仮焼粉を体積の１／３程度敷きつめた上に２００メツシ
ユＺｒ○２粉を約１ ｍｍ敷いたマグネシャ磁器容器に
移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入し
、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちＮ２−Ｈ
。
の後ライカイ機で充分解砕した後粉体量の５ｗｔ％の水
分を加え、直径６０ｍａｎ高さ約５０ｍｍの円柱状に成
形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２て成形した。これをアルミナ
ルツボ中に入れ同質のフタをし、７５０００〜８８０℃
で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で粗砕し
、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時間扮粉砕、これを吸引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
りがえした後この粉末にポリビニルアルコール５ ｗ
ｔ ９≦水溶液を粉体量の５ ｗ ｔ ？６加え、３２
メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０００ｋｇ
／ｃｍ２で直径１３ｍｍ高さ杓５胴の円柱状に成形した
。成形物は空気中で７００℃まで昇温し１時間保持しポ
リビルアルコール分をバーンアウトシた。これを上述の
仮焼粉を体積の１／３程度敷きつめた上に２００メツシ
ユＺｒ○２粉を約１ ｍｍ敷いたマグネシャ磁器容器に
移し、同質のフタをし、管状電気炉の炉心管内に挿入し
、炉心管内をロータリーポンプで脱気したのちＮ２−Ｈ
。
混合ガスで置換し、酸素分圧（ＰＯ２）が１．ｏｘｌＯ
＝ａｔｎ＋になるようＮ２とＨ２ガスの混合比を調節し
ながら混合ガスを流し所定温度まで４０００Ｃ／ｈｒで
昇温し２時間保持後４０００Ｃ／ ｈｒで降温した。炉
心管内のＰｏ２は挿入した安定化ジルコニア酸素センサ
ーにより測定した。第２図に焼成時のマグネシャ磁器容
器の構造を、第３図に炉心管内部をそれぞれ断面図で示
す。
＝ａｔｎ＋になるようＮ２とＨ２ガスの混合比を調節し
ながら混合ガスを流し所定温度まで４０００Ｃ／ｈｒで
昇温し２時間保持後４０００Ｃ／ ｈｒで降温した。炉
心管内のＰｏ２は挿入した安定化ジルコニア酸素センサ
ーにより測定した。第２図に焼成時のマグネシャ磁器容
器の構造を、第３図に炉心管内部をそれぞれ断面図で示
す。
第２図において１はマグネシア容器であり、その上部は
マグネシア容器蓋２で封じた。マグネシ子容器１の下部
には仮焼粉３を配置し、そのににジルコニア紛４を配置
した。そらにその上に試料５を配置した。
マグネシア容器蓋２で封じた。マグネシ子容器１の下部
には仮焼粉３を配置し、そのににジルコニア紛４を配置
した。そらにその上に試料５を配置した。
第２図のように４！備されたマグネジ“子容器１を第３
図のように炉心管６内に配置した。７は安定化ジルコニ
ア酸素センサーである。
図のように炉心管６内に配置した。７は安定化ジルコニ
ア酸素センサーである。
焼成物は厚さｌ ｍｍの円板状に切断し、両面にＣｒ
−Ａ ｕを蒸着し、誘電率、ｔａｎδを１ｋＨｚＩ Ｖ
／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ ｋ
Ｖ ／ ｍ＋ｎの電圧を印加後１分値から求めた。
−Ａ ｕを蒸着し、誘電率、ｔａｎδを１ｋＨｚＩ Ｖ
／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ ｋ
Ｖ ／ ｍ＋ｎの電圧を印加後１分値から求めた。
なお焼成温度は焼成物の密度がもっとも大きくなる温度
とした。
とした。
表１に本発明の組成範囲および周辺組成の成分［ａ、ｂ
、ｘ、ｙ、ｚは（Ｐ ｂ Ｍｅ ＢＭｇ＋／５Ｎｂ２
ｚｓ ）ｘＴｉｙ（Ｚｎｔｚ２Ｗｌ／２ ）Ｚ ０ｕ−
ａ＋ｂと表したときの値】、低酸素分圧雰囲気で焼成し
たときの焼成温度、誘電率、誘電率の温度変化率（２０
℃に対する）、ｔａｎδ、抵抗率、密度を示した。
、ｘ、ｙ、ｚは（Ｐ ｂ Ｍｅ ＢＭｇ＋／５Ｎｂ２
ｚｓ ）ｘＴｉｙ（Ｚｎｔｚ２Ｗｌ／２ ）Ｚ ０ｕ−
ａ＋ｂと表したときの値】、低酸素分圧雰囲気で焼成し
たときの焼成温度、誘電率、誘電率の温度変化率（２０
℃に対する）、ｔａｎδ、抵抗率、密度を示した。
第１図は表１に示した各試料を（Ｐｂ 、 Ｍｅ ｂ）
ＴｉＯ２＋ａ＋ｂ −（Ｐｂ ｚ Ｍｅ ｂ）
（Ｍｇｔｚ３ Ｎｂ２ｔ＊ ）０２＋２＋１１ 、（
Ｐ ｂ １ 〜ｉｅ ｂ’）＜ ｌｎ＋ｔ２ Ｗｌ
！２ ）０２．＋１＋＋＋を端成分とする三角♀■成
図中に示したもので、♀゛１線の範囲が発明の範囲であ
る。
ＴｉＯ２＋ａ＋ｂ −（Ｐｂ ｚ Ｍｅ ｂ）
（Ｍｇｔｚ３ Ｎｂ２ｔ＊ ）０２＋２＋１１ 、（
Ｐ ｂ １ 〜ｉｅ ｂ’）＜ ｌｎ＋ｔ２ Ｗｌ
！２ ）０２．＋１＋＋＋を端成分とする三角♀■成
図中に示したもので、♀゛１線の範囲が発明の範囲であ
る。
発明範囲外の組成物では、ａ’−、ｂが１．０００より
小さいと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物
が得られない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有して
おり、１．２００より大きくなると誘電率および抵抗率
が低下する難点を有する。またｂが０．２５０より大き
いと誘電率が低下する。ｘ、ｙ、ｚが限定の範囲外の組
成物はキュリ一点が室温から大きくはずれ誘電率が低く
なる、もしくは誘電率の温度変化率が太きなる難点を有
している。発明の範囲内の組成物では前記の問題がいず
れも克服されている。
小さいと低酸素分圧雰囲気で焼成したときチ密な焼結物
が得られない、もしくは抵抗率が低（なる難点を有して
おり、１．２００より大きくなると誘電率および抵抗率
が低下する難点を有する。またｂが０．２５０より大き
いと誘電率が低下する。ｘ、ｙ、ｚが限定の範囲外の組
成物はキュリ一点が室温から大きくはずれ誘電率が低く
なる、もしくは誘電率の温度変化率が太きなる難点を有
している。発明の範囲内の組成物では前記の問題がいず
れも克服されている。
なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲気ＰＯ２
； １．ＯＯｘｌｏ−８ａｔ は焼成温度における銅
の平衡酸素分圧より低く金属はほとんど酸化しないと考
えられる。
； １．ＯＯｘｌｏ−８ａｔ は焼成温度における銅
の平衡酸素分圧より低く金属はほとんど酸化しないと考
えられる。
発明の効果
本発明によれば、低酸素分圧雰囲気１１００℃以下の焼
成で接層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ
密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕ
などの卑金属材料を用いることか可能になる優れた誘電
体磁器組成物を実現できる。
成で接層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ
密で抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてＣｕ
などの卑金属材料を用いることか可能になる優れた誘電
体磁器組成物を実現できる。
第１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、第２図は焼成時に磁器を入れるマグネシャ容器
の断面図、第３図は焼成時の炉心管を示す断面図である
。 １；マグネシャ容器、２；マグネシャ容器蓋、３：仮焼
粉、４；ジルコニア粉、５：試料、６；炉心管、７；安
定化ジルコニア酸素センサー。
組成図、第２図は焼成時に磁器を入れるマグネシャ容器
の断面図、第３図は焼成時の炉心管を示す断面図である
。 １；マグネシャ容器、２；マグネシャ容器蓋、３：仮焼
粉、４；ジルコニア粉、５：試料、６；炉心管、７；安
定化ジルコニア酸素センサー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （Ｐｂ＿３Ｍｅ＿ｂ）｛（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）＿ｘＴｉ＿ｙ（Ｚｎ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
２）Ｚ｝Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂで表される組成式（た
だし、ｘ÷ｙ＋ｚ＝１）において、ＭｅがＣａ、Ｂｒ、
Ｂａからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、０
．００１≦ｂ≦０．２５０ １．０００≦ａ＋ｂ≦１．２００ の範囲にあり、この範囲内の各ａ、ｂの値に対し（Ｐｂ
＿ａＭｅ＿ｂ）（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）
Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、Ｐｂ＿ａＭｅ＿ｂ）ＴｉＯ＿
２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、（Ｐｂ＿ａＭｅ＿ｂ）（Ｚｎ＿１
＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）０＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂを頂
点とする三角座標において下記組成点、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
を頂点とする五角形の領域内の組成物からなることを特
徴とする誘電体磁器組成物。 Ａ；ｘ＝０．９５０ ｙ＝０．０４９ ｚ＝０．００１
Ｂ；ｘ＝０．６００ ｙ＝０．３９９ ｚ＝０．００１
Ｃ；ｘ＝０．０１０ ｙ＝０．７００ ｚ＝０．２９０
Ｄ；ｘ＝０．０１０ ｙ＝０．１００ ｚ＝０．８９０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256957A JPH0644408B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256957A JPH0644408B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62117205A true JPS62117205A (ja) | 1987-05-28 |
| JPH0644408B2 JPH0644408B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=17299716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60256957A Expired - Fee Related JPH0644408B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644408B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631996A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60256957A patent/JPH0644408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631996A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0644408B2 (ja) | 1994-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |