JPS62123065A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS62123065A JPS62123065A JP60264067A JP26406785A JPS62123065A JP S62123065 A JPS62123065 A JP S62123065A JP 60264067 A JP60264067 A JP 60264067A JP 26406785 A JP26406785 A JP 26406785A JP S62123065 A JPS62123065 A JP S62123065A
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- 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（すられろ組成物に関する。
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（す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ｉ′
！、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ｉ′
！、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てきろ鉛複合へロ
ブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成できＮ
１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。前者については本
発明と類似の系として特開昭５８−１７６１．７５号公
報に記載ノＰｂＴｉ０＊ −Ｐｂ（Ｎｉｉｚａ Ｎｂ２
ｚ３）０＋ −Ｐｂ＜Ｍｇ１ｔ２Ｗｌ／２ ）０３から
なる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。
して安価なＡｇ系材料を用いることがてきろ鉛複合へロ
ブスカイト系材料や、低酸素分圧雰囲気中で焼成できＮ
１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。前者については本
発明と類似の系として特開昭５８−１７６１．７５号公
報に記載ノＰｂＴｉ０＊ −Ｐｂ（Ｎｉｉｚａ Ｎｂ２
ｚ３）０＋ −Ｐｂ＜Ｍｇ１ｔ２Ｗｌ／２ ）０３から
なる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。
ＰｂＴｉＯ３Ｐｂ（Ｎｉｘ／３Ｎｂ２ｚｓ ）０３
Ｐｂ（Ｍ ｇ ｓ ｔ ２ Ｗ ｔ ｔ ２ ） 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量
？１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おり、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ｔ：とき誘電体磁器の抵抗率が低
下しない材料か必要とされている。
Ｐｂ（Ｍ ｇ ｓ ｔ ２ Ｗ ｔ ｔ ２ ） 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量
？１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おり、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ｔ：とき誘電体磁器の抵抗率が低
下しない材料か必要とされている。
発明が解決しようとする問題点
ＰｂＴｉ（）＋ Ｐｂ（Ｎｉｔｚｓ Ｎｂ２ｚ３）０
＋ −Ｐｂ（Ｍ ｇ Ｉｔ ２ Ｗ ｔ ｔ 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（Ｍ ｇ Ｉｔ ２ Ｗ ｔ ｔ 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（Ｎｉ＋ｚｓ Ｎｂ２ｚ
ｓ ）０３−Ｔ’ｂ（Ｍｇｘｚｘ Ｗ！／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４ｆｌ
成物を提供することを目的としている。
ｓ ）０３−Ｔ’ｂ（Ｍｇｘｚｘ Ｗ！／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４ｆｌ
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
（Ｐ ｂａ Ｍｅｂ ）（Ｎ ｉ１閂Ｎｂ２ｚｓ ）ｘ
Ｔ ｉｚ（Ｍｇ１ｔ２Ｗｌ／２ ＞０２＋３＋１）で表
される磁器組成物（ただしＸ＋ｙ＋ｚ＝１）において、
ＭｅがＣａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群の少な（とも一つの
成分からなり、０．００１≦ｂ ≦Ｑ、２５０ １．０
０１≦ ａ＋ｂ ≦１．２００ の範囲である。
Ｔ ｉｚ（Ｍｇ１ｔ２Ｗｌ／２ ＞０２＋３＋１）で表
される磁器組成物（ただしＸ＋ｙ＋ｚ＝１）において、
ＭｅがＣａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群の少な（とも一つの
成分からなり、０．００１≦ｂ ≦Ｑ、２５０ １．０
０１≦ ａ＋ｂ ≦１．２００ の範囲である。
作用
本発明の組成物においては、低酸素分圧雰囲気１１００
°Ｃ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ろ。
°Ｃ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ろ。
実施例
出発原料には化学的に高純度なＰｂＯ，Ｎｉｐ。
〜４ｅＣＯ３（Ｍｅ：Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎｂ２Ｏ５
゜ＴｉＯ２、ＭｇＯ，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時間ｌｖ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６０１１１１７Ｉ高さ杓５０岨の円
柱状に成形圧力５００ｋｇ１ｃ！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、７５０９Ｃ〜８
８０℃で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で
組枠し、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２扮砕、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３
ｗ ｔ％水溶液を粉体量の６ ｗ ｔ Ｑ６加え、３
２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０００ｋ
ｇ／ｃｉで直径１３Ｗａ高さ杓５鴫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ＺｒＯ２粉を約ｌ ｍｎ＋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
入だ。炉心管内を［］−タリーポンプで脱気したのちＮ
２−８２混合ガスで置換し、酸素分子（ＰＯ２＞が１．
０ｘｌＯ’ａｔｍになるようＮ２と８２カスの１足合比
を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃ｙ
’ ｈ ｒで昇温し２時間保持後４００℃／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
素センザーにより測定した。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。
゜ＴｉＯ２、ＭｇＯ，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時間ｌｖ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６０１１１１７Ｉ高さ杓５０岨の円
柱状に成形圧力５００ｋｇ１ｃ！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、７５０９Ｃ〜８
８０℃で２時間仮焼した。次に仮焼物をアルミナ乳鉢で
組枠し、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２扮砕、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３
ｗ ｔ％水溶液を粉体量の６ ｗ ｔ Ｑ６加え、３
２メツシユふるいを通して造粒し、成形圧力１０００ｋ
ｇ／ｃｉで直径１３Ｗａ高さ杓５鴫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ＺｒＯ２粉を約ｌ ｍｎ＋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
入だ。炉心管内を［］−タリーポンプで脱気したのちＮ
２−８２混合ガスで置換し、酸素分子（ＰＯ２＞が１．
０ｘｌＯ’ａｔｍになるようＮ２と８２カスの１足合比
を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで４００℃ｙ
’ ｈ ｒで昇温し２時間保持後４００℃／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
素センザーにより測定した。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粉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で封じた。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粉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ｌ ｍｎ＋の円板状に切断し、両面にＣｒ
−Ａ ｕを蒸着し、誘電率、ｔａｎδを１ｋｔｌｚｌ
Ｖ ／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ｋＶ
／１１１ｍ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１ｋｔｌｚｌ
Ｖ ／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ｋＶ
／１１１ｍ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（Ｐｂ、 Ｍｅｔ、） （Ｎｉ！ｚ＋Ｎ
ｂ２１：＋ ）ｘＴｉｙ（Ｍｇ１／２Ｗｌ／２ ）ｚ０
２＋３＋１１ 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（Ｐｂ、 Ｍｅｔ、） （Ｎｉ！ｚ＋Ｎ
ｂ２１：＋ ）ｘＴｉｙ（Ｍｇ１／２Ｗｌ／２ ）ｚ０
２＋３＋１１ 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）Ｔｉ
０２＋３＋ｂ 、（Ｐｂｚ Ｍｅｈ）（Ｎｉｔ／３
Ｎｂ２ｚ３ ）０２＋、＋ｂ、 （Ｐｂ、 Ｍｅ
ｂ）（Ｍｇｔｚ２ Ｗｌ／２ ）Ｏ，、＋。
０２＋３＋ｂ 、（Ｐｂｚ Ｍｅｈ）（Ｎｉｔ／３
Ｎｂ２ｚ３ ）０２＋、＋ｂ、 （Ｐｂ、 Ｍｅ
ｂ）（Ｍｇｔｚ２ Ｗｌ／２ ）Ｏ，、＋。
を線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。
囲が発明の範囲である。
０・Ａ７ギ后）
発明範囲外の組成物では、ａ＋ｂが１．００１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
、１．２００より太き（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太き（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宵して
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。
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
、１．２００より太き（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太き（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宵して
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．ＯＸ １０−’ａｔｍ 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．ＯＸ １０−’ａｔｍ 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
なとの卑金属材料を用いること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
なとの卑金属材料を用いること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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （Ｐｂ＿ａＭｅ＿ｂ）｛（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿
／＿３）＿ｘＴｉ＿ｙ（Ｍｇ＿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、Ｓｒ、
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 １．００１≦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＿ａＭｅ＿ｂ）ＴｉＯ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ、 （Ｐｂ＿ａＭｅ＿ｂ）（Ｍｇ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿
２）Ｏ＿２＿＋＿ａ＿＋＿ｂ＿＋＿ｃ 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にある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＝０．７７０ ｙ＝０．２２９ ｚ＝０．００
１ Ｂ；ｘ＝０．４５０ ｙ＝０．５４９ ｚ＝０．００１ Ｃ；ｘ＝０．００１ ｙ＝０．８００ ｚ＝０．１９９ Ｄ；ｘ＝０．００１ ｙ＝０．３００ ｚ＝０．６９９
〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264067A JPH0712974B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP60264067A JPH0712974B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123065A true JPS62123065A (ja) | 1987-06-04 |
| JPH0712974B2 JPH0712974B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17398060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264067A Expired - Fee Related JPH0712974B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712974B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211008A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-08-20 | Nec Corp | 磁器組成物 |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264067A patent/JPH0712974B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211008A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-08-20 | Nec Corp | 磁器組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712974B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |