JPS62123060A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS62123060A JPS62123060A JP60233645A JP23364585A JPS62123060A JP S62123060 A JPS62123060 A JP S62123060A JP 60233645 A JP60233645 A JP 60233645A JP 23364585 A JP23364585 A JP 23364585A JP S62123060 A JPS62123060 A JP S62123060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fired
- composition
- partial pressure
- dielectric ceramic
- 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
本発明は焼成温度が１１．００℃以下で焼成される高誘
電率系誘電体磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気
で焼成でき高い抵抗率の得られろ組成物に関する。
電率系誘電体磁器組成物に関し、特に低酸素分圧雰囲気
で焼成でき高い抵抗率の得られろ組成物に関する。
従来の技術
近年セラミックコンデンサにおいては、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、内部電極材料
としてはＰｔ、Ｐｄなどの高価な金属を用いる必要があ
った。
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、内部電極材料
としてはＰｔ、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℃以下で焼成でき、内部電極
として安価なＡｇ系材料を用いる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など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
は発明者らはすテｌ：： ＰｂＴｉ０３− Ｐｂ（Ｍｇ
１ｚ３Ｎｂ２ｔｏ ）Ｏ：＋ −Ｐｂ（Ｎ ｉ ｔ、ｑ
Ｗｔ、２） Ｏｓ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。
として安価なＡｇ系材料を用いる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など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
は発明者らはすテｌ：： ＰｂＴｉ０３− Ｐｂ（Ｍｇ
１ｚ３Ｎｂ２ｔｏ ）Ｏ：＋ −Ｐｂ（Ｎ ｉ ｔ、ｑ
Ｗｔ、２） Ｏｓ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。
ＰｂＴｉ０り −Ｐｂ（Ｍｇｔｚ３ Ｎｂｚ／３ ）Ｏ
ｓ −Ｐｂ（Ｎｉ１，２Ｗｌ、２ ）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。このた
めこの誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる積層
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なと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なとの金属が酸化しないような低酸素分圧雰
囲気で焼成しても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。
ｓ −Ｐｂ（Ｎｉ１，２Ｗｌ、２ ）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。このた
めこの誘電体磁器組成物とＡｇ系内部電極からなる積層
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なと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なとの金属が酸化しないような低酸素分圧雰
囲気で焼成しても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
ＰｂＴｉＯｓ−Ｐｂ（Ｍｇ１ｚ３Ｎｂ２／３）０３
ＰｂＣＮ１ｔｔ２Ｗｌ／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。
ＰｂＣＮ１ｔｔ２Ｗｌ／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、ＰｂＴｉＯｓ Ｐｂ（ＭｇｔｚりＮｂ２，
３）０３ Ｐｂ（Ｎｉｔｚ＊ ｗ、、、 ）Ｏａ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。
３）０３ Ｐｂ（Ｎｉｔｚ＊ ｗ、、、 ）Ｏａ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
（Ｐｂａ Ｓｒｂ ）（Ｍｇ１ｚ３Ｎｂ２ｔｏ）ｘＴｉ
ｚ（Ｎｉｔｚ２ＶＪ １ｔ２ ） ０２ ＋Ｑ＋ｌ）で
表される磁器組成物（ただし＞（＋ｙ＋ｚ＝１）におい
て０．００１≦ ｂ≦０．２２５．１．０００≦ａ＋ｂ
≦１．２５０の範囲とする。
ｚ（Ｎｉｔｚ２ＶＪ １ｔ２ ） ０２ ＋Ｑ＋ｌ）で
表される磁器組成物（ただし＞（＋ｙ＋ｚ＝１）におい
て０．００１≦ ｂ≦０．２２５．１．０００≦ａ＋ｂ
≦１．２５０の範囲とする。
イ乍用
本発明の組成物は、低酸素分圧雰囲気、１１００℃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。
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。
５ｒＣＯ＊ 、ＭｇＯ，Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ＊ 、Ｎ
ｉＯ。
ｉＯ。
Ｗ Ｏ３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。
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６０１Ｉｌｆｆｌ高さ約５０ｍｍの円柱
状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２ で成形した。これ
をアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし、７５０℃〜
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時間粉砕し、これを吸引ろ過し水分の
大半を分離した後乾燥した。
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６０１Ｉｌｆｆｌ高さ約５０ｍｍの円柱
状に成形圧力５００ｋｇ／ｃｍ２ で成形した。これ
をアルミナルツボ中に入れ同質のフタをし、７５０℃〜
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時間粉砕し、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、乾燥を数回くりかえした後この粉末
にポリビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗ
ｔ％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高さ約５ｍｍ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し
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１ｍｍ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−Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（Ｐｏ２
）が１．ｏｘ １００−８ａｔ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
４００℃／１１ｒで昇温し２時間保持後４００℃／ ｈ
ｒ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。
にポリビニルアルコール６ｗｔ％水溶液を粉体量の６ｗ
ｔ％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高さ約５ｍｍ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し
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１ｍｍ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−Ｈ２混合ガスで置換し、酸素分圧（Ｐｏ２
）が１．ｏｘ １００−８ａｔ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
４００℃／１１ｒで昇温し２時間保持後４００℃／ ｈ
ｒ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で封じられている。
マグネシア容器蓋２で封じられている。
マグネシア容器１の下部に仮焼粉３を配置し、その上に
ジルコニア紛２４を配置した。さらにその上に材料５を
配置した。
ジルコニア紛２４を配置した。さらにその上に材料５を
配置した。
第２図のように準備されたマグネシア容器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。
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１ｍｍの円板状に切断し、両面にＣｒ −
Ａ ｕを蒸着し、誘電率、ｔａｎδを１ｋＨｚＩＶ／ｍ
ｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ｋＶ／ｍｍ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１ｋＨｚＩＶ／ｍ
ｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ｋＶ／ｍｍ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、３／、Ｚは （Ｐｂ、 ５ｒｂ）＜Ｍｇ５ｚ
＋ Ｎｂ２ｔ３）ｘＴｉｙ（Ｎｉｔ／２Ｗｌ／２ ）Ｚ
ｏ ２＋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。
ｂ、Ｘ、３／、Ｚは （Ｐｂ、 ５ｒｂ）＜Ｍｇ５ｚ
＋ Ｎｂ２ｔ３）ｘＴｉｙ（Ｎｉｔ／２Ｗｌ／２ ）Ｚ
ｏ ２＋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 ２Ｓｒ ｂ）Ｔ
ｉ０２＋２＋ｂ、（Ｐｂ ａ Ｓｒ ｂ）（Ｍｇｔ／３
Ｎｂ２／ｓ ）０２＋、＋ｂ （Ｐｂ ａ Ｓｒ ｂ）
（Ｎｉｔ１２ｗ、２）０２＋ａ＋ｂを端成分とする三角
組成図中に示したもので、斜線の範囲が発明の範囲であ
る。
ｉ０２＋２＋ｂ、（Ｐｂ ａ Ｓｒ ｂ）（Ｍｇｔ／３
Ｎｂ２／ｓ ）０２＋、＋ｂ （Ｐｂ ａ Ｓｒ ｂ）
（Ｎｉｔ１２ｗ、２）０２＋ａ＋ｂを端成分とする三角
組成図中に示したもので、斜線の範囲が発明の範囲であ
る。
（１・く下金、自）
発明の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くなる難点を有してお
り、１．２５０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０．２２５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。特許請求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。
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くなる難点を有してお
り、１．２５０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０．２２５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。特許請求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 、 Ｏｘ １０−８ａｔｍ は焼成ｍ ｇ
ニオＩｆ ル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 、 Ｏｘ １０−８ａｔｍ は焼成ｍ ｇ
ニオＩｆ ル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
成で積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
体磁器組成物である。
成で積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
体磁器組成物である。
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
組成図である、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内の断面図を
示す。 ｌ；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。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
組成図である、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内の断面図を
示す。 ｌ；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。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （Ｐｂ＿ａＳｒ＿ｂ）｛（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）＿ｘＴｉ＿ｙ（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
２）＿ｚ｝Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂと表したとき（ただ
し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、 ０．００１≦ｂ≦０．２２５ １．０００≦ａ＋ｂ≦１．２５０ の範囲にあり、この範囲内の各ａ、ｂの値に対し、（Ｐ
ｂ＿ａＳｒ＿ｂ）（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３
）Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、 （Ｐｂ＿ａＳｒ＿ｂ）ＴｉＯ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、 （Ｐｂ＿ａＳｒ＿ｂ）（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
２）Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ を頂点とする三角座標で表わされる下記組成点Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄを頂点とする四角形の領域内にある組成物からな
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＝０．４００ ｙ＝０．５９１ ｚ＝０．００１ Ｃ；ｘ＝０．００１ ｙ＝０．９００ ｚ＝０．０９９ Ｄ；ｘ＝０．００１ ｙ＝０．６００ ｚ＝０．３９９
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60233645A JPS62123060A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
| US06/917,673 US4751209A (en) | 1985-10-11 | 1986-10-10 | Dielectric ceramic compositions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60233645A JPS62123060A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123060A true JPS62123060A (ja) | 1987-06-04 |
| JPH0324426B2 JPH0324426B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16958285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60233645A Granted JPS62123060A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-18 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123060A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100051A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-18 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 誘電体磁器組成物 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60233645A patent/JPS62123060A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100051A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-18 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 誘電体磁器組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324426B2 (ja) | 1991-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |