JPS62138358A - 誘電磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、コンデンサー及び電歪素子の材料として用い
られ、焼結温度が低く、シかも高誘電率である誘電磁器
組成物に関する。

〈従来技術〉 電子部品の小型化、高周波化及び高信頼化に対応するコ
ンデンサーとして、積層型セラミックコンデンサーが知
られている。

従来の前記積層型セラミックコンデンサーは、チタン酸
バリウム等の高、誘電体磁器組成物を薄くシート状にし
たものに、Ｐｔ　、　Ｐｄ−Ｐｔ等の高温安定性の良い
貴金属ペーストを印刷して電極とし、このシートを多数
層積み重ねて、しかる後に焼結し、さらに前記磁器層（
コンデンサ素体）の各電極を電気的並列に接続し得るよ
うに、外部電極を設けて構成される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前記した電子部品の小型化に対応するために
は、コンデンサ素体のａ層数は、できるだけ少ないこと
が望ましい、このため、コンデンサ素体の静電容量を大
きくするために、前記磁器組成物の誘電率はできるだけ
高いことが要求される。

また、積層型セラミンクコンデンサーの形成に際して、
前記したように従来の磁器組成物を用いた場合には１３
００℃以上の高温で焼結しなければならず、電極は高温
安定性の°良い貴金属ペーストが必要であり、高価なも
のとなっている。そこで、低温焼結が可能となれば、Ｎ
ｉ　、　Ｇｏ　、　Ｆｅ等の廉価な導電性材料で電極を
形成することができるおこのため、１１００℃以下の低
温で焼結することが可能なコンデンサ材料が望まれてい
る。

また電歪素子としても、その歪量を増すために高誘電率
であり、しかも前記と同様の課題から低温焼結が可能な
材料が望まれている。

このほか、前記した積層型のコンデンサ、電歪素子に限
定されず、高誘電率で、低焼結温度の誘電磁器組成物は
、種々の理由によって期待されるところである。

本発明は、かかる要請に対応し、高誘電率を有し、しか
も低温焼結が可能な誘電磁器組成物の提供を目的とする
ものである。

く問題点を解決するための手段〉 第一の発明は、ニッケル会ニオブ酸鉛、チタン酩鉛、鉄
拳タングステン酸鉛の三成分からなる磁器組成物であっ
て、 その組成式を ｘ　［Ｐｂ（Ｎｉ、ｇＮｂｌｏ３］　　ｅ　ｙ　［Ｐｂ
ＴｉＯ３］　”　Ｚ　［Ｐｂ　（ＦｅｉＷＨ）Ｏ］ （ただしＸ　＋　ｙ　＋　ｚ　＝　１．００）であらわ
したとき、第１図に示す三成分の状態図において。

ｘ＝０．８３．　ｙ＝０．１５．　ｚ＝０．０２　　の
点ａｘ＝０．４５．　ｙ＝０．１５．　ｚ＝０．４０　
　の点ｂｘ　＝　０．２０．　ｙ　＝０．３０．　ｚ　
＝０．５０　　の点ｃｘ　＝　０．５０　、　ｙ　＝　
０．４０　、　ｚ　＝　０．１０　　（１）点ｄｘ＝０
．５８．　ｙ＝０．４０．　ｚ＝０．０２　　の点ｅを
ＩＩＩＩＪ次結んだ多角形ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの組成範
囲内にある誘電磁器組成物である。

また第二の発明は、前記組成物を基本組成とし、該組成
物に二酸化マンガンを０．１重量％以下含有させてなる
誘電磁器組成物である。

く第一発明の実施例〉 ・試料 出発原料として高純度のＰｂＯ、ＮｉＣ０ｆｆ　、　Ｎ
ｂ　０５ＴｉＯ、Ｆｅ　０３　、　ＷＯ３を用い、第−
表及び添付図面中に打点される試料Ａ−Ｚ組成が得られ
るように秤量し、これをアルミナのボットミルで乾式に
よる一次粉砕及び混合を施した後、大気中８００〜８３
０　’Ｃで２時間仮焼する。さらにこの仮焼物に適量の
有機バインダと水を加え、再びボットミルを用い、１６
時間の二次粉砕及び混合を施した後、噴霧乾燥によって
造粒する。この整粒された原料粉末を１０００　Ｋｇ／
ａｍ’のプレス圧で３０ｍ■φＸ　１　ｍａｔの円板状
に成形する０次にこの成形体を７００℃下で２時間、バ
インダー抜きを行った後、大気中８５０〜１２００℃で
２時間焼成する。最後に、この焼成体の表裏面に、銀電
極を７２０℃で焼付け、誘電体試料とする。

・第一の発明に関する結果 前記手段により試料を形成し、各試料の特性を調べた結
果、その配合組成に対応して第−表のようになった。

なお、表の誘電率ε及び誘電損失ｔａｎδは、周波数Ｉ
ＫＨｚ　、ＩＶｒｍｓ　、２５°Ｃの条件で測定した。

また比抵抗は、直流５００Ｖを１分間印加して測定した
絶縁抵抗と、試料の焼成後の寸法により算出した。

以下余白 第１表 ゛前夫により明らかなように、添付の状態図で示される
本発明の範囲内の誘電磁器組成物（試料Ａ〜Ｐ）は、誘
電率εが大きく、しかも焼結温度が低い。

く第一発明の限定理由〉 第一発明の組成は、焼成温度が１１００°Ｃ以下であり
、誘電率εが２０００以上であるとともに、誘電損失ｔ
ａｎδが５％以下である条件を満たす範囲によって限定
されるものである。

従って、各成分は前記した実験により次の理由で範囲限
定される。

イ）　ｐｂ（旧ｙ３Ｎｂｄ０３　（ｘ）を０．２０〜０
．８３にした理由Ｘが０．２０未満では試料Ｙのように
誘電率が２０００未満で、かつ誘電損失ｔａｎδが５％
を越えることとなって前記条件を満たさず、また０、８
３を越えると、試料Ｖのように焼成温度が高く、前記条
件を満たさない。

口）　ＰｂＴｉ０＋　（Ｖ　）を０．１５〜０．４０に
した理由ｙが０．１５未満では試料ｖ、Ｗのように焼成
温度が高く、前記条件を満たさず、また０、４０を越え
ると、試料Ｓ、Ｔ、Ｕのように誘電率ε及び誘電損失ｔ
ａｎδが前記条件を満たさない。

ハ）　Ｐｂ　（Ｆ＋４５Ｗｙ３）０３　（Ｚ　）を０．
０２〜Ｑ、、５０にした理由２が０．０２未満では試料
Ｚのように焼成温度が高く、前記条件を満たさず、また
０、５０を越えると、試料Ｘのように誘電損失ｔａｎδ
が悪く、前記条件を満たさない。

く第二発明の実施例〉 ・試料 出発原料として高純度のＰｂＱ　、　Ｎ１ＣＱｉ　、　
Ｎｂ２０ｓＴｉ０２　、　Ｆｅ２Ｏ３，ＷＯ３、ＭｎＯ
２を用い、これを第二表に示す組成になるよう所定量秤
取して、前述の実施例と同一工程及び同一条件で製作し
たものを誘電体試料とした。

・第二の発明に関する結果 各試料の特性を調べた結果、その配合組成に対応して第
二表のようになった。

ここで、試料１〜５までのものは、いずれも、その組成
を前記試料Ｈと同じくし、試料１は二酸化マンガンを０
．１重量％添加したもの、試料２は同じ＜　０．０５重
星形添加したもの、試料３は同じく０．２重量％添加し
たもの、試料４は同じ＜０．３重量％添加したもの、試
料５は同じ＜０．５重量％添加したものである。また試
料６はその組成を前記試料工と同じくし、試料７はその
組成を前記試料Ｊと同じくし、夫々二酸化マンガンを０
．１重量％添加したものである。

以下余白 第２表 前夫により明らかなように、前記二酸化マンガンの添加
により、誘電損失ｔａｎδが顕著に低下した。また焼結
温度は、二酸化マンガンを添加しない場合と同じく、低
いことが示された。誘電率は、二酸化マンガンを添加し
ない場合に比して、若干低下するが、２０００以上の高
誘電率であった。

〈発明の効果〉 第一発明にかかる誘電磁器組成物は、前記実験例で明ら
かにしたように、焼結温度が低く、かつ誘電率εが大で
ある。

また第二発明は、前記組成物の特性に重畳して、低い誘
電損失ｔａｎδを生じるものである。

このため、コンデンサーや電歪素子の材料として極めて
有用である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、三成分の状態図を示す。 ｐｂ（Ｎ′／３Ｎｂ２／３）ｏ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ニッケル・ニオブ酸鉛、チタン酸鉛、鉄・タングス
   テン酸鉛の三成分からなる磁器組成物であって、 その組成式を ｘ［Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ］・
   ｙ［ＰｂＴｉＯ＿３］・ｚ［Ｐｂ（Ｆｅ＿２＿／＿３Ｗ
   ＿１＿／＿３）Ｏ＿３］ （ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００） であらわしたとき、これら三成分の状態図において、 ｘ＝０．８３、ｙ＝０．１５、ｚ＝０．０２の点ａｘ＝
   ０．４５、ｙ＝０．１５、ｚ＝０．４０の点ｂｘ＝０．
   ２０、ｙ＝０．３０、ｚ＝０．５０の点ｃｘ＝０．５０
   、ｙ＝０．４０、ｚ＝０．１０の点ｄｘ＝０．５８、ｙ
   ＝０．４０、ｚ＝０．０２の点ｅを順次結んだ多角形ａ
   、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの組成範囲内にある誘電磁器組成物。 ２）ニッケル、ニオブ酸鉛、チタン酸鉛、鉄・タングス
   テン酸鉛の三成分からなる磁器組成物であって、 その組成式を ｘ［Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３
   ］・ｙ［ＰｂＴｉＯ＿３］・ｚ［Ｐｂ（Ｆｅ＿２＿／＿
   ３Ｗ＿１＿／＿３）Ｏ＿３］ （ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１．００） であらわしたとき、これら三成分の状態図において、 ｘ＝０．８３、ｙ＝０．１５、ｚ＝０．０２の点ａｘ＝
   ０．４５、ｙ＝０．１５、ｚ＝０．４０の点ｂｘ＝０．
   ２０、ｙ＝０．３０、ｚ＝０．５０の点ｃｘ＝０．５０
   、ｙ＝０．４０、ｚ＝０．１０の点ｄｘ＝０．５８、ｙ
   ＝０．４０、ｚ＝０．０２の点ｅを順次結んだ多角形ａ
   、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの組成範囲内の基本組成物に、二酸化
   マンガンが添加されてなる誘電磁器組成物。