JPS63178409A - 半導体磁器組成物 - Google Patents
半導体磁器組成物Info
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- JPS63178409A JPS63178409A JP62157939A JP15793987A JPS63178409A JP S63178409 A JPS63178409 A JP S63178409A JP 62157939 A JP62157939 A JP 62157939A JP 15793987 A JP15793987 A JP 15793987A JP S63178409 A JPS63178409 A JP S63178409A
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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】
本発明は、粒界絶縁形半導体磁器組成物に関するもので
あり、静電容量温度特性が良好でがっ低損失及びＤＣ電
圧印加時における静電容量変化率の極めて小さい優れた
半導体磁器組成物を提供するものである。
あり、静電容量温度特性が良好でがっ低損失及びＤＣ電
圧印加時における静電容量変化率の極めて小さい優れた
半導体磁器組成物を提供するものである。
一般に粒界絶縁形半導体磁器コンデンサは粒界の比面積
を利用して非常に大きな実効誘電率ε１が得られること
が知られている。
を利用して非常に大きな実効誘電率ε１が得られること
が知られている。
例えばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主成分に用
い、酸化ジスプロシウム（ＤｙｚＣｈ）を添加した粒界
絶縁半導体磁器コンデンサの特性としては、最大実効誘
電率ε、 ４０，０００〜５０，０００と大きな値を示
すが、その場合の静電容量温度特性は２０℃における静
電容量を基準値として一２５℃から＋８５℃の温度範囲
内の基準静電容量に対する最大変化率は±４０％と大き
く、又誘電体損失角ｔａｎδは約５％程度であった。
い、酸化ジスプロシウム（ＤｙｚＣｈ）を添加した粒界
絶縁半導体磁器コンデンサの特性としては、最大実効誘
電率ε、 ４０，０００〜５０，０００と大きな値を示
すが、その場合の静電容量温度特性は２０℃における静
電容量を基準値として一２５℃から＋８５℃の温度範囲
内の基準静電容量に対する最大変化率は±４０％と大き
く、又誘電体損失角ｔａｎδは約５％程度であった。
更に半導体磁器の主成分がチタン酸ストロンチウム（Ｓ
ｒＴｉＯｚ）で、酸化ジスプロシウム（ｏｙｚｏｔ）又
は二酸化セリウム（ＣｅＯ□）を添加した粒界絶縁半導
体コンデンサはチタン酸バリウム系に比較して温度変化
による静電容量の変化率が少し改善され±２０％程度と
なり、誘電体損失ｔａｎδは２〜３％程度と改善される
が、最大実効誘電率ε８は３０．０００程度である。
ｒＴｉＯｚ）で、酸化ジスプロシウム（ｏｙｚｏｔ）又
は二酸化セリウム（ＣｅＯ□）を添加した粒界絶縁半導
体コンデンサはチタン酸バリウム系に比較して温度変化
による静電容量の変化率が少し改善され±２０％程度と
なり、誘電体損失ｔａｎδは２〜３％程度と改善される
が、最大実効誘電率ε８は３０．０００程度である。
したがって最大実効誘電率がより大きく、誘電体損失ｔ
ａｎδ及び静電容量変化率の小さなものが実現すればセ
ラミック材料を使う材料上のコストメリットと、装置化
が進んで大量生産と云う大きなコストメリットが望める
為に、石油ショック以来入手難、高腋化しているフィル
ムコンデンサ等の画賛が可能である為にその実現が望ま
れていた。
ａｎδ及び静電容量変化率の小さなものが実現すればセ
ラミック材料を使う材料上のコストメリットと、装置化
が進んで大量生産と云う大きなコストメリットが望める
為に、石油ショック以来入手難、高腋化しているフィル
ムコンデンサ等の画賛が可能である為にその実現が望ま
れていた。
本発明は前述するこれらの公知のものより蟲かに優れた
電気的緒特性の得られる粒界絶縁形半導体磁器組成物を
提供するものでありその構成は、チタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉ（ｈ）・・・６７．９３〜７８、８５ｍｏ
ｌ％、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯｚ） −１９、
３０〜３０．０ Ｏｎ＋ｏｌχの範囲からなる主成分に
対し、副成分として酸化イツトリウム（ｈＯｉ）を０、
１〜０．２５ｍｏｌ％、シリカ（ＳｉＯｚ）を１．０〜
２．５ ｍｏｌχ及び酸化マンガン（ＭｎＯ）を０．０
５ｍｏｌ％含有することを特徴とする半導体磁器組成物
である。
電気的緒特性の得られる粒界絶縁形半導体磁器組成物を
提供するものでありその構成は、チタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉ（ｈ）・・・６７．９３〜７８、８５ｍｏ
ｌ％、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯｚ） −１９、
３０〜３０．０ Ｏｎ＋ｏｌχの範囲からなる主成分に
対し、副成分として酸化イツトリウム（ｈＯｉ）を０、
１〜０．２５ｍｏｌ％、シリカ（ＳｉＯｚ）を１．０〜
２．５ ｍｏｌχ及び酸化マンガン（ＭｎＯ）を０．０
５ｍｏｌ％含有することを特徴とする半導体磁器組成物
である。
以下、本発明を実施例に従って詳述する。
実施例
まず、純度９８％以上の工業用原料の５ｒＣＯｚ＋Ｃａ
ＣＯ５＋ Ｔｉ０ｚ＋ Ｓ＋０２． ＭｎＣＯ５および
高純度のＹ２Ｏ，を準備し、これを第１表に示した配合
組成比になるように秤量し、これらをボールミルで２０
時間回転攪拌する。その後、脱水乾燥し、１２００℃で
仮焼成し、粗粉砕後更にボールミルで１６時間回転粉砕
混合する。
ＣＯ５＋ Ｔｉ０ｚ＋ Ｓ＋０２． ＭｎＣＯ５および
高純度のＹ２Ｏ，を準備し、これを第１表に示した配合
組成比になるように秤量し、これらをボールミルで２０
時間回転攪拌する。その後、脱水乾燥し、１２００℃で
仮焼成し、粗粉砕後更にボールミルで１６時間回転粉砕
混合する。
これを脱水乾燥して２重量％の有機結合剤を添加し、造
粒整粒を行い顆粒粉末とし、この粉末を約３トン／ｄの
成型圧力で円板状に成形した。
粒整粒を行い顆粒粉末とし、この粉末を約３トン／ｄの
成型圧力で円板状に成形した。
この試料を還元気流中で１４８０℃で約２時間焼成して
半導体化する。
半導体化する。
こうして得られた半導体磁器素子は直径７．８龍、厚さ
０．５龍で、この磁器素子の両面に酸化ビスマス（Ｂｉ
ｇ（ｈ）を３．５ ｙｔ塗布し、これを空気中で１０５
０℃の温度で２時間焼成して粒界に絶縁層の形成された
半導体磁器とし、この磁器素子の両面にＡｇペーストを
８００℃程度で焼付け、銀電極が形成され粒界絶縁形半
導体磁器コンデンサを得た。
０．５龍で、この磁器素子の両面に酸化ビスマス（Ｂｉ
ｇ（ｈ）を３．５ ｙｔ塗布し、これを空気中で１０５
０℃の温度で２時間焼成して粒界に絶縁層の形成された
半導体磁器とし、この磁器素子の両面にＡｇペーストを
８００℃程度で焼付け、銀電極が形成され粒界絶縁形半
導体磁器コンデンサを得た。
こうして得られた各試料の電気的特性を第１表に示す。
第１表に於いて試料１１ｋ１１． ５． ８． ９は本
発明の範囲外のものであって比較の為、示した。
発明の範囲外のものであって比較の為、示した。
第１表より明らかなように本発明範囲内のものは、実効
誘電率ε、が約２０，０００〜３０．０００でしかも誘
電体損失ｔａｎδが１．５％以下と極めて小さく、絶縁
抵抗が１５Ｘ１０’〜３０Ｘ１０’と極めて高く、また
直流破壊電圧が１０００〜１３００Ｖと高い。
誘電率ε、が約２０，０００〜３０．０００でしかも誘
電体損失ｔａｎδが１．５％以下と極めて小さく、絶縁
抵抗が１５Ｘ１０’〜３０Ｘ１０’と極めて高く、また
直流破壊電圧が１０００〜１３００Ｖと高い。
静電容量温度特性は２０℃における静電容量を基準値と
して一２５℃〜＋８５℃の温度範囲内の基準静電容量に
対する最大変化率は±７．５％以下であり、しかも静電
容量の温度係数がほぼ一定のものが得られる。
して一２５℃〜＋８５℃の温度範囲内の基準静電容量に
対する最大変化率は±７．５％以下であり、しかも静電
容量の温度係数がほぼ一定のものが得られる。
更にＤＣ電圧印加時における静電容量変化は著しく改善
される。
される。
次に限定理由を述べる。
チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯｓ）が６７．９３
ｍｏｌχ未満では、静電率ε５が小さく誘電体損失ｔａ
ｎδが大きく実用的でない。
ｍｏｌχ未満では、静電率ε５が小さく誘電体損失ｔａ
ｎδが大きく実用的でない。
酸化イツトリウム（ｙｚｏｓ）が０．１ ｍｏＩ％未満
の場合、半導体化が困難であり通常の誘電体磁器に戻り
実用的でない。
の場合、半導体化が困難であり通常の誘電体磁器に戻り
実用的でない。
シリカ（Ｓｉ（ｈ）が１．０ｍｏｌχ未満の場合、誘電
率が小さくなり、誘電体損失が過大となる。
率が小さくなり、誘電体損失が過大となる。
酸化マンガン（ＭｎＯ）が０の場合、磁器素子の「焼き
しまり」が悪い。
しまり」が悪い。
第１図は静電容量変化率の温度特性である０図中、ａは
本発明の試料１１ｋＬ４を示ｔものでｂは従来公知のチ
タン酸ストロンチウム系粒界絶縁形半導体磁器コンデン
サの例を示す。
本発明の試料１１ｋＬ４を示ｔものでｂは従来公知のチ
タン酸ストロンチウム系粒界絶縁形半導体磁器コンデン
サの例を示す。
図から明らかなように本発明によると静電容量変化率の
最大変化率は±７．５％以下であり、しかも静電容量の
温度係数がほぼ一定である。
最大変化率は±７．５％以下であり、しかも静電容量の
温度係数がほぼ一定である。
以上の様に本発明の半導体磁器組成物は、小型大容量で
且つ誘電体損失ｔａｎδが小さく、直流破壊電圧が高い
上、直流電圧印加時における静電容量変化率が小さく、
しかも静電容量の温度係数がほぼ一定になるなど、極め
て優れた緒特性を提供できるものである。さらにＳｉＯ
□の添加により絶縁抵抗ＩＲ１直流破壊電圧の向上によ
り、磁器コンデンサとして誘電体の薄層化が可能である
。その為に本発明の半導体磁器コンデンサの材料上のコ
ストメリット、大量生産のトータルコストメリットから
石油ショック以来、入手難、高騰化しているフィルムコ
ンデンサの一部画賛が可能となったことにより本発明の
工業上の利益は多大なものがある。
且つ誘電体損失ｔａｎδが小さく、直流破壊電圧が高い
上、直流電圧印加時における静電容量変化率が小さく、
しかも静電容量の温度係数がほぼ一定になるなど、極め
て優れた緒特性を提供できるものである。さらにＳｉＯ
□の添加により絶縁抵抗ＩＲ１直流破壊電圧の向上によ
り、磁器コンデンサとして誘電体の薄層化が可能である
。その為に本発明の半導体磁器コンデンサの材料上のコ
ストメリット、大量生産のトータルコストメリットから
石油ショック以来、入手難、高騰化しているフィルムコ
ンデンサの一部画賛が可能となったことにより本発明の
工業上の利益は多大なものがある。
第１図は、静電容量変化率の温度特性を示すものである
。 特許出願人 ティーディーケイ株式会社代理人弁
理士 薬 師 稔第１図 ５、！ 屓 （’Ｃ）
。 特許出願人 ティーディーケイ株式会社代理人弁
理士 薬 師 稔第１図 ５、！ 屓 （’Ｃ）
Claims (1)
- （１）チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ＿３）・・
・６７．９３〜７８．８５ｍｏｌ％、チタン酸カルシウ
ム（ＣａＴｉＯ＿３）・・・１９．３０〜３０．００ｍ
ｏｌ％の範囲からなる主成分に対し、副成分として酸化
イットリウム（Ｙ＿２Ｏ＿３）を０．１〜０．２５ｍｏ
ｌ％、シリカ（ＳｉＯ＿２）を１．０〜２．５ｍｏｌ％
及び酸化マンガン（ＭｎＯ）を０．０５ｍｏｌ％含有す
ることを特徴とする半導体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62157939A JPS63178409A (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 半導体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62157939A JPS63178409A (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63178409A true JPS63178409A (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=15660776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62157939A Pending JPS63178409A (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63178409A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990011606A1 (en) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laminated and grain boundary insulated type semiconductive ceramic capacitor and method of producing the same |
| JP2002252138A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 耐還元性誘電体セラミック及びその製造方法、それを用いた積層セラミックコンデンサ |
| CN105272362A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674913A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-20 | Tdk Electronics Co Ltd | Semiconductor porcelain composition |
-
1987
- 1987-06-26 JP JP62157939A patent/JPS63178409A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674913A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-20 | Tdk Electronics Co Ltd | Semiconductor porcelain composition |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990011606A1 (en) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laminated and grain boundary insulated type semiconductive ceramic capacitor and method of producing the same |
| JP2002252138A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 耐還元性誘電体セラミック及びその製造方法、それを用いた積層セラミックコンデンサ |
| CN105272362A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
| CN105272362B (zh) * | 2015-11-10 | 2017-06-30 | 电子科技大学 | 晶界层半导体陶瓷片氧化剂涂覆料及其制备方法 |
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