JPS62123062A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS62123062A JPS62123062A JP60264049A JP26404985A JPS62123062A JP S62123062 A JPS62123062 A JP S62123062A JP 60264049 A JP60264049 A JP 60264049A JP 26404985 A JP26404985 A JP 26404985A JP S62123062 A JPS62123062 A JP S62123062A
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- JP
- Japan
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- fired
- temperature
- composition
- partial pressure
- oxygen partial
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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℃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
い抵抗率の得られる組成物に関する。
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。
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1. OO0℃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
は本発明と類似の系として特開昭60−86072号公
報に記載のPbTi0?I Pb(Nit、3Nbqt
3)03 Pb(N i 1 t 2 ’ W 1
t 2 ) 03を含む誘電体磁器組成物が知られてい
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
は本発明と類似の系として特開昭60−86072号公
報に記載のPbTi0?I Pb(Nit、3Nbqt
3)03 Pb(N i 1 t 2 ’ W 1
t 2 ) 03を含む誘電体磁器組成物が知られてい
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。
PbTiOs Pb(Nixz+ Nbqt3)03
Pb(Nixt2VJ*tq )Os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などの卑金属を内部電極として用い
ることが求められており、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(Nixt2VJ*tq )Os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などの卑金属を内部電極として用い
ることが求められており、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
PbTi()+ Pb(Nit/3Nb2.s )0
3 Pb(N i 1/2 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。
3 Pb(N i 1/2 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PbTiO3Pb(Nit、3Nb2,3)0
3−Pb(Nitt2Wl/2 )Os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−Pb(Nitt2Wl/2 )Os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
(Pb、 Meb )(N!szs Nbqt* >y
、Tiz<Njst2W 12 )02+a+bで表さ
れ(ただしx+y十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、0.00
1≦ b ≦0.250 1.001≦a+b≦1.2
00の範囲にある組成である。
、Tiz<Njst2W 12 )02+a+bで表さ
れ(ただしx+y十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、0.00
1≦ b ≦0.250 1.001≦a+b≦1.2
00の範囲にある組成である。
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。
℃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,Nip。
MeCOs <Me:Ca、Sr、Ba)、Nb2O
5゜TiO2,Nip、WO3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。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601IIIl高さ約5011II
Nの円柱状に成形圧力500kg/Cl112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、7
50℃〜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(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 o5加え
、32メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力100
0kg/c+n2で直径13mm高さ約5 mm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。
5゜TiO2,Nip、WO3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。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601IIIl高さ約5011II
Nの円柱状に成形圧力500kg/Cl112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、7
50℃〜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(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 o5加え
、32メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力100
0kg/c+n2で直径13mm高さ約5 mm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、マグネシア磁器容器内に上述の仮焼粉を体積の
1/3程度敷きつめた上に更に200メツシユZrO2
扮を約l mm敷いた上に移し、容器と同質のフタをし
、管状電気炉の炉心管内に挿入した。炉心管内をロータ
リーポンプで脱気したのちN2−82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℃/hrで昇温し、2時間
保持f! 400℃/ l+ 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。
1/3程度敷きつめた上に更に200メツシユZrO2
扮を約l mm敷いた上に移し、容器と同質のフタをし
、管状電気炉の炉心管内に挿入した。炉心管内をロータ
リーポンプで脱気したのちN2−82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℃/hrで昇温し、2時間
保持f! 400℃/ l+ 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L部は
マグネシア容器蓋2て封じた。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扮4を配置し
た。さらにその上に試料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。
マグネシア容器蓋2て封じた。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扮4を配置し
た。さらにその上に試料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。
焼成物は厚さ11Wlの円板状に切断し、両面にCr
−A uを蒸着し、誘電率、t anδを1kHz。
−A uを蒸着し、誘電率、t anδを1kHz。
IV/mmの電界下で測定した。また抵抗率は1kV/
nunの電圧を印加後1分値から求めた。
nun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膚辺組成の成分[a、b
、x、y、Zは(Pb、 Meb) (Nil、sNl
]2/3 )xTiy(Nll/2 Wl/2 )z0
2+3+41 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°Cに対する)、tanδ、抵抗率、密度を
示した。
、x、y、Zは(Pb、 Meb) (Nil、sNl
]2/3 )xTiy(Nll/2 Wl/2 )z0
2+3+41 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°C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(P ba Mcb )
Ti02g+t+ 、 (Pb 、 Me b)(Ni
tz3Nb2zs )02+3+b 、(Pba
MCb)(?’J++z2 W+z2 )○?+t+b
を線成分とする三角組成図中に示したちので、斜線の範
囲が発明の範囲である。
Ti02g+t+ 、 (Pb 、 Me b)(Ni
tz3Nb2zs )02+3+b 、(Pba
MCb)(?’J++z2 W+z2 )○?+t+b
を線成分とする三角組成図中に示したちので、斜線の範
囲が発明の範囲である。
と」・ん 下 斥、 h)
発明範囲外の♀■成物では、a + bが1.、OOl
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、らしくは抵抗率が低くなる難点を白
しており、1 、200より大きくなると誘電率お3よ
び抵抗率が低下する難点を有する。また1)が0.25
0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。り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
問題がいずれら克服されている。
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、らしくは抵抗率が低くなる難点を白
しており、1 、200より大きくなると誘電率お3よ
び抵抗率が低下する難点を有する。また1)が0.25
0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。り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
問題がいずれら克服されている。
なお焼成雰囲気として選択した低酸素分圧雰囲気Po2
: 1.oxlO−’atw+ 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.oxlO−’atw+ 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
成で債層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ
密て抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてC1
1などの卑金属材料を用いるこ七が可能になる優れた誘
電体磁器組成物を得ることができろ。
成で債層コンデンサ素子として高信頼性を得るためのチ
密て抵抗率の高い焼結体が得られ、内部電極としてC1
1などの卑金属材料を用いるこ七が可能になる優れた誘
電体磁器組成物を得ることができろ。
第1図は本発明に係る磁器組成物の成分組成を示す二角
組成図、第2図は焼成時に磁器を入れる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・・・マグネシャ容器、7・・・炉心管、8・・・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 はか1名第1図
(PbaMebXNi+/3Nb2/3)02+a
+b(PbaMeb)(Ni+72に’+72)Q2+
a+b (PbQMeb)T
i02+a+b第2図 /−15
組成図、第2図は焼成時に磁器を入れる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・・・マグネシャ容器、7・・・炉心管、8・・・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 はか1名第1図
(PbaMebXNi+/3Nb2/3)02+a
+b(PbaMeb)(Ni+72に’+72)Q2+
a+b (PbQMeb)T
i02+a+b第2図 /−15
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (Pb_aMe_b){(Ni_1_/_3Nb_2_
/_3)_xTi_y(Ni_1_/_2W_1_/_
2)_z}O_2_+_a_+_bで表される組成を有
し(ただし、x+y+z=1)、MeがCa、Br、B
a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 1.001≦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)(Ni_1_/_3Nb_2_/_3)
O_2_+_a_+_b、 Pb_3Me_b)TiO_2_+_a_+_b、 (Pb_aMe_b)(Ni_1_/_2W_1_/_
2)O_2_+_a_+_b を頂点とする三角座標における下記組成点、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=0.850 y=0.149 z=0.00
1 B;x=0.450 y=0.549 z=0.001 C;x=0.001 y=0.750 z=0.249 D;x=0.001 y=0.400 z=0.599
)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264049A JPH0712972B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264049A JPH0712972B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62123062A true JPS62123062A (ja) | 1987-06-04 |
JPH0712972B2 JPH0712972B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17397834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60264049A Expired - Fee Related JPH0712972B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0712972B2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264049A patent/JPH0712972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0712972B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |