JPS6287454A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS6287454A JPS6287454A JP60227109A JP22710985A JPS6287454A JP S6287454 A JPS6287454 A JP S6287454A JP 60227109 A JP60227109 A JP 60227109A JP 22710985 A JP22710985 A JP 22710985A JP S6287454 A JPS6287454 A JP S6287454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- fired
- dielectric ceramic
- temperature
- ceramic composition
- 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
Links
Landscapes
- 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、内部電極材料と
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℃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Ｎ
ｉ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
明者らはすでニＰｂＴｉｏ２−Ｐｂ（Ｍｇｓｚｓ Ｎｂ
５ｔｓ ）ＯＧ Ｐｂ（ＮｉｓＩ２Ｗ１／ｌ ）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。
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Ｎ
ｉ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
明者らはすでニＰｂＴｉｏ２−Ｐｂ（Ｍｇｓｚｓ Ｎｂ
５ｔｓ ）ＯＧ Ｐｂ（ＮｉｓＩ２Ｗ１／ｌ ）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。
ＰｂＴｉＯｓ −Ｐｂ（Ｍｇｔｚｓ Ｎｂ５ｚｓ ）Ｏ
ｓ −Ｐｂ（Ｎｉ１．＊ Ｗｌ／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。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
で焼成でき、高い抵抗率が得られる材料が必要とされて
いる。
ｓ −Ｐｂ（Ｎｉ１．＊ Ｗｌ／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。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
で焼成でき、高い抵抗率が得られる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
ＰｂＴｉ０ａ −Ｐｂ（Ｍｇｓｚｓ Ｎｂ２／ｓ ）Ｏ
ｓ −Ｐｂ（Ｎ ｉ １／Ｑ Ｗｌ／！２ ） Ｏｓ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。
ｓ −Ｐｂ（Ｎ ｉ １／Ｑ Ｗｌ／！２ ） Ｏｓ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ＰｂＴｉ０ａ Ｐｂ（Ｍｇｓｚｓ Ｎｂｐｚ
ｓ ）０３Ｐｂ（Ｎｉｒｚｉ Ｗ１７２ ）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。
ｓ ）０３Ｐｂ（Ｎｉｒｚｉ Ｗ１７２ ）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
Ｐｂａ（Ｍｇｔｚ３Ｎｂｉ／３）ｘＴｉｙ（Ｎｉｘ、２
Ｗｌ／２ ）Ｚ０２＋３で表される磁器組成物（ただし
Ｘ＋ｙ＋ｚ−１）において、１．００１ ≦ ａ ≦１
．１１０の範囲とする 作用 本発明の組成物においてはＡサイト成分を過剰にするこ
とにより、低酸素分圧雰囲気、１１００℃以下でチ密な
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。
Ｗｌ／２ ）Ｚ０２＋３で表される磁器組成物（ただし
Ｘ＋ｙ＋ｚ−１）において、１．００１ ≦ ａ ≦１
．１１０の範囲とする 作用 本発明の組成物においてはＡサイト成分を過剰にするこ
とにより、低酸素分圧雰囲気、１１００℃以下でチ密な
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。
Ｎｂｓ Ｏｓ 、ＴｉＯ２、Ｎｉｐ、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。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６０ＩＩＩＩ１１高さ
約５０ｍｍの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃ＋ｎ２
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６ＩＩＩｔ％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１３ＩＩＩＩ１１高さ
約５ＩＩＩＩ１１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
７３程度敷きつめた上に２．００メツシユＺｒ０９粉を
約１Ｍ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ＮＱＨ！２混合ガスで置換
し、酸素分圧（ＰＯ２）が１、ｏｘｌｏ−ｅａｔｍ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
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。
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６０ＩＩＩＩ１１高さ
約５０ｍｍの円柱状に成形圧力５００ｋｇ／ｃ＋ｎ２
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６ＩＩＩｔ％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１３ＩＩＩＩ１１高さ
約５ＩＩＩＩ１１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
７３程度敷きつめた上に２．００メツシユＺｒ０９粉を
約１Ｍ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ＮＱＨ！２混合ガスで置換
し、酸素分圧（ＰＯ２）が１、ｏｘｌｏ−ｅａｔｍ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
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。マグネシア容器１の下部
には仮焼粉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。マグネシア容器１の下部
には仮焼粉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。
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１ ｍｍの円板状に切断し、両面にＣｒ
−Ａ ｕを蒸着し、誘電率、ｔａｎδを１ ｋＨｚＩ
Ｖ ／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ ｋ
Ｖ ／ 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１ ｋＨｚＩ
Ｖ ／ ｍｍの電界下で測定した。また抵抗率は１ ｋ
Ｖ ／ 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、
Ｘ、ｙ、ＺはＰｂａ （Ｍｇ１ｚ２Ｎｂｑｔ＊ ）ｘＴ
ｉｙ（Ｎｉｓｚ２Ｗｌ／！２ ）Ｚ ０２ ＋９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）、
ｔ ａ ｎδ、抵抗率、密度を示した。
Ｘ、ｙ、ＺはＰｂａ （Ｍｇ１ｚ２Ｎｂｑｔ＊ ）ｘＴ
ｉｙ（Ｎｉｓｚ２Ｗｌ／！２ ）Ｚ ０２ ＋９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）、
ｔ ａ ｎδ、抵抗率、密度を示した。
第１図は表１に示した各試料をＰｂＱＴｉ０２＋ａＰｂ
ａ （Ｍｇ１，３ Ｎｂ２ｚ３ ）Ｏ＊ 十ａ −
Ｐｂａ（Ｎｉｘｚ２ＷＩＩＱ ）Ｏ＊ ＊ｍ 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。
ａ （Ｍｇ１，３ Ｎｂ２ｚ３ ）Ｏ＊ 十ａ −
Ｐｂａ（Ｎｉｘｚ２ＷＩＩＱ ）Ｏ＊ ＊ｍ 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。
＝ ７−
＝ ８ −
発明範囲外の組成物では、ａ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
．１１０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Ｘ＋ Ｖ、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。
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
．１１０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Ｘ＋ Ｖ、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 １０−８ａｔｉ＋ 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 １０−８ａｔｉ＋ 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
ど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。
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。 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。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
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内の断面図を示す。 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。 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＿ａ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿ｘ
Ｔｉ＿ｙ（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）＿ｚＯ＿
２＋ａで表される組成式（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）に
おいて １．００１≦ａ≦１．１１０ の範囲にあり、この範囲内の各ａの値に対しＰｂ＿２（
Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿２＋＿ａ・Ｐ
ｂ＿ａＴｉＯ＿２＋ａ、Ｐｂ＿ａ（Ｎｉ＿１＿／＿２Ｗ
＿１＿／＿２）Ｏ＿２＋ａを頂点とする三角座標におい
て下記組成点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、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＝０．０２５ ｚ＝０．０２５
Ｂ；ｘ＝０．８５０ ｙ＝０．１２５ ｚ＝０．０２５
Ｃ；ｘ＝０．１００ ｙ＝０．０６０ ｚ＝０．３００
Ｄ；ｘ＝０．１００ ｙ＝０．４００ ｚ＝０．５００
Ｅ；ｘ＝０．９００ ｙ＝０．０２５ ｚ＝０．０７５
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227109A JPS6287454A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60227109A JPS6287454A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287454A true JPS6287454A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH0329017B2 JPH0329017B2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=16855616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227109A Granted JPS6287454A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029750A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Tdk Corp | 高誘電率セラミックス組成物 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60227109A patent/JPS6287454A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029750A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Tdk Corp | 高誘電率セラミックス組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329017B2 (ja) | 1991-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6287454A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123064A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62117205A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123061A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6321249A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6287455A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123060A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH013045A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123063A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6317251A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6317253A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6296357A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6317254A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123065A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6317252A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62123062A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62105953A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62128966A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS63108612A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS63264806A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0195403A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS62105954A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS63108611A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH013044A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS63239708A (ja) | 誘電体磁器組成物 |