JPS63221506A - 誘電体磁器組成物 - 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） この発明は誘電体磁器組成物に関し、特に積層コンデン
サなどの誘電体材料として好適な誘電体磁器組成物に関
する。

（従来技術） 従来、高誘電率系の磁器コンデンサ材料としてＢａＴｉ
Ｏｓを主体とした誘電体磁器組成物がある。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の誘電体磁器組成物では、温度変化に対
する静電容量値の変化率がＪＩＳ規格のＢ特性（＋２０
℃における静電容量値Ｃ２Ｏを基準とした一２５℃〜＋
８５℃における静電容量値の変化率へＣ／　Ｃｔ。が±
１０％以内にある特性）を満足すれば、室温での誘電率
が２，０００と低い。

さらに、これらの従来の誘電体組成物は、その焼結温度
が１，３００〜１，４００℃と高い欠点を有していた。

そのため、焼成コストが高くつく。

しかも、そのような従来の誘電体磁器組成物を用いて積
層磁器コンデンサを製造すれば、その内部電極の材料と
して、１．３００℃以上の高温においても溶融したり酸
化したすせずかつ誘電体と反応することのない高融点の
貴金属類、たとえば白金やパラジウムなどの高価な材料
を用ε）なければならなかった。

また、従来、焼結温度が１，１００℃以下でかつ比誘電
率がｉｏ、ｏｏｏ以上である、鉛成分を有する複合ペロ
プスカイト構造の誘電体磁器組成物が知られている。し
かし、これらは、温度変化に対する静電容量値の変化率
が大きい。

そのため、従来、焼成時の鉛の揮発量を少なくし安定に
焼成するために１．０００℃以下で焼成でき、しかも、
誘電率が高くかつ温度変化に対する静電容量値の変化率
が小さい、誘電体磁器組成物が望まれていた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、焼成温度が９０
０〜１，０００℃と低くかつ誘電率が５．０００以上と
高くしかも温度変化に対する静電容量値の変化率が小さ
い、誘電体磁器組成物を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、一般式ＸＰｂ（Ｍｇ＋ｚ□Ｗ＋７□）０３
−ＹＰｂＴｉＯ，−ＺＰｂＺｒＯ＋で表されるモル％ｘ
、ｙおよびＺ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）が、次の
各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ（モル％Ｘ２モル％Ｙ１モル％
Ｚ） Ａ　（５２，０，４４，０，４，０） Ｂ　（４７，０，３８，０，１５，０）Ｃ（４２，０，
４１，０，１７，０） Ｄ　（４６，０，４８，０，６，０） を頂点とした１多角形で囲まれる範囲にある組成のうち
Ｐｂの一部を、Ｂａ、ＢｒおよびＣａの中から選択され
た少なくとも１種以上で０．５〜１０モル％置換した主
成分に、１００重量部の主成分に対して、副成分として
ＭｇＯおよびＺｎＯの一方を０．３〜４．０重量部含有
した、誘電体磁器組成物である。

（発明の効果） この発明によれば、焼成温度が９００〜１，０００℃と
低くかつ誘電率がｓ、ｏｏｏ以上と高くしかも温度変化
に対する静電容量値の変化率がＪＩｓ規格のＢ特性（＋
２０℃における静電容量値Ｃ２゜を基準とした一２５℃
〜＋８５℃における静電容量値の変化率ΔＣ／ｃｚ。が
±１０％以内にある特性）を満足する、誘電体磁器組成
物が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） まず、出発原料として、工業用のＰｂ３Ｏ４゜ＭｇＯ，
ＷＯ，、ＴｉＯ２，ＺｒＯ□、ＢａＣＯ３１５ｒＣＯｎ
　、ＣａＣ０，、、ＺｎＯおよびＭｎＯ□を準備した。

そして、仮焼すれば主成分および副成分の重量比率が別
表１に示す重量比率になるように、これらの原料を秤量
し、それらをボールミルによって湿式混合を行った後蒸
発乾燥して、粉末混合物を得た。

次に、粉末混合物を７５０℃で２時間仮焼し、所定の化
合物粉体を得た。

得られた化合物粉体に結合剤としての酢酸ビニル系バイ
ンダを５重量部加えた後、それらをボールミルによって
湿式混合して混合物を得た。

その後、混合物を蒸発乾燥してから整粒して粉末原料を
作り、この粉末原料を２．　５　ｔ　ｏ　ｎ／ｃｎｌの
圧力で直径１０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板状に成形し
て成形物を得た。

この円板状の成形物を、Ｐｂ雰囲気を有する電気炉中で
、別表２に示す最適な各焼成温度で２時間焼成した。

それから、焼成物の両面にＡｇペーストを８００℃で焼
き付けて電極を形成し、試料１〜３３とした。

そして、各試料について、誘電率εおよび誘電損失ｔａ
ｎδを１ｋＨｚ、ｌＶｒｍｓ、２０℃の条件で測定した
。さらに、各試料について、＋２０℃における静電容量
値Ｃ２゜を基準とした一２５℃〜＋８５℃における温度
変化に対する静電容量値の変化率へ〇　／　Ｃ！。を測
定した。これらの測定結果を別表２に示した。なお、別
表２では、特性の悪い数値に下線を付した。この場合、
焼成温度については１．０００℃を超えるものを、誘電
率については５，０００未満のものを、誘電損失につい
ては１％より大きいものを、温度変化に対する静電容量
値の変化率へＣ／Ｃｚａについては±１０％の範囲外の
ものを、それぞれ、特性の悪い数値として示した。

さらに、図面に、各試料の主成分となるべきＰｂ　（Ｍ
　ｇ　Ｉｙｔ　Ｗｌ／□）　Ｏｓ　＊　Ｐ　ｂ　Ｔ　ｔ
　Ｏ３およびＰｂＺｒ０ｉの３成分の組成の配合比を表
す３成分組成図（３角図）を示した。なお、この図面に
おいて丸印を付した番号は各試料番号を表す。また、こ
の図面に、この発明の範囲にある主成分となるべき組成
の配合比を表す領域を頂点Ａ、Ｂ。

ＣおよびＤを有する多角形で表した。

すなわち、この発明の範囲にある組成物は、一般式Ｘ　
Ｐ　ｂ　（Ｍ　ｇ　＋／２　Ｗｌ／□）Ｏｚ　　ＹＰｂ
ＴｉＯｓ　　Ｚ　Ｐ　ｂ　Ｚ　ｒ　Ｏｓで表されるモル
％Ｘ、　ＹおよびＺ（ただし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝　１００）
が、次の各点Ａ、　Ｂ、　ＣおよびＤ（モル％Ｘ１モル
％Ｙ。

モル％２） Ａ　（５２，０，４４，０，４，０） Ｂ　（４７，０，３８，０，１５，０）Ｃ（４２，０，
４１，０，１７，０） Ｄ　（４６，０，４８，０，６，０） を頂点とした多角形で囲まれる範囲にある組成のうちＰ
ｂの一部を、Ｂａ、ＢｒおよびＣａの中から選択された
少なくとも１種以上で０．５〜１０モル％置換した主成
分に、１００重量部の主成分に対して、副成分としてＭ
ｇＯおよびＺｎＯの一方を０．３〜４．−０重量部含有
し、さらに、ＭｎをＭｎＯ，に換算して０〜２．０重量
部含有した、誘電体磁器組成物である。

この発明にかかる誘電体磁器組成物を上述の範囲に限定
したのは、次の理由による。

つまり、試料番号２のように図面に示す組成点Ａおよび
Ｂを結ぶ線分の外側の組成領域では、誘電率が５，００
０より低くかつ温度変化に対する静電容量値の変化率が
ＪＩＳ規格のＢ特性を満足しないので好ましくない。

また、試料番号９およびｌＯのように、組成点ＢとＣと
を結ぶ線分の外側の組成領域および組成点ＣとＤとを結
ぶ線分の外側の組成領域では、温度変化に対する静電容
量値の変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足しないので好
ましくない。

試料番号３のように、組成点りとＡとを結ぶ線分の外側
の組成領域では、誘電損失が１％より大きくなりかつ温
度変化に対する静電容量値の変化率がＪＩＳ規格のＢ特
性を満足しないので好ましくない。

さらに、試料番号１２のように主成分となる良き組成の
うちＰｂの一部をＳｒ、ＣａあるいはＢａで置換しない
ときは、誘電率がｓ、ｏｏｏより小さくなりかつ温度変
化に対する静電容量値の変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を
満足しないので好ましくない。

また、試料番号１５．１８および２１のように、主成分
のうちＰｂの一部をＳｒ、ＣａあるいはＢａで１０モル
％より多く置換すると、誘電率が５．０００より小さく
なりかつ焼成温度が１，０００℃より高くなって好まし
くない。

一方、試料番号２２．２３および２７のように、副成分
のＭｇＯおよびＺｎＯの１種以上の添加量が主成分に対
して０．３重量部より少ないときには、誘電損失が１％
より大きくなりかつ温度変化に対する静電容量値の変化
率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足しないので好ましくない
。

また、試料番号２６および３０のように、ＭｇＯおよび
ＺｎＯの１種以上の添加量が４．０重量部より多いとき
には、誘電率がｓ、ｏｏｏより小さくなって好ましくな
い。

さらに、試料番号３３のようにＭｎＯ□の添加量が主成
分に対して２．０重量部より多いときには、誘電損失が
１％より大きくなりかつ温度変化に対する静電容量値の
変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足しないので好ましく
ない。

それに対して、この発明の範囲内の試料では、焼成温度
が９００−１，０００℃と低く誘電率が５．０００以上
と高く誘電損失が１％以下と低くかつ温度変化に対する
静電容量値の変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の主成分となるべき組成の配合比の範囲
を示す３角図である。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一般式ＸＰｂ（Ｍｇ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）
   Ｏ＿３−ＹＰｂＴｉＯ＿３−ＺＰｂＺｒＯ＿３で表され
   るモル％Ｘ、ＹおよびＺ（ただし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００
   ）が、次の各点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ（モル％Ｘ、モル％
   Ｙ、モル％Ｚ） Ａ（５２．０、４４．０、４．０） Ｂ（４７．０、３８．０、１５．０） Ｃ（４２．０、４１．０、１７．０） Ｄ（４６．０、４８．０、６．０） を頂点とした多角形で囲まれる範囲にある組成のうちＰ
   ｂの一部を、Ｂａ、ＢｒおよびＣａの中から選択された
   少なくとも１種以上で０．５〜１０モル％置換した主成
   分に、 １００重量部の前記主成分に対して、副成分としてＭｇ
   ＯおよびＺｎＯの一方を０．３〜４．０重量部含有した
   、誘電体磁器組成物。 ２　さらに、１００重量部の前記主成分に対して、Ｍｎ
   をＭｎＯ＿２に換算して２．０重量部以下含有した、特
   許請求の範囲第１項記載の誘電体磁器組成物。