JPS63224108A - 非還元性誘電体磁器組成物 - 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〉 この発明は酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気中１
３６０℃以下の温度で焼成しても還元されることなく、
静電容量の温度係数の絶対値が１１０００ｐｐ／’Ｃ以
下と小さく、誘電率が２００以上で、誘電体損失が０．
２％以下であり、２０℃における比抵抗が１×１０１２
Ω国より大きい非還元性誘電体磁器組成物に・関するも
のである。

〈従来の技術およびその問題点〉 積層セラミックコンデンサーの一般的な製法においては
、ドクターブレード法等の方法によって得られたグリー
ンシートと呼ばれる焼成前のセラミックシート上に内部
電極とする導体金属粉末ベーストを印刷塗布し、これを
複数枚交互に積層し、圧着したものを焼成する工程がと
られている。

従来の誘電体セラミック材料は、中性または還元性の低
い酸素分圧下で焼成すると還元され、半導体化すること
が知られている。

従って、誘電体セラミックと同時に焼成される積層コン
デンサーの内部電極金属としては、誘電体セラミックの
焼結する温度で溶融せず、かつヒラミックが半導体化し
ない高いＭ素分圧下での焼成において酸化されない金属
でな【ノればならず、このため白金あるいはパラジウム
などの高価な員金属を使用する必要があり、小型大容量
化、低価格化に対する障害となっていた。

以上のことから、積層セラミックコンデンサーの低価格
小型犬容量化のために、内部電極を高価な肖金属から安
価な卑金属にすることが望まれていたが、卑金属例えば
Ｎ、を内部電極として用いるためには、Ｎ〜が酸化ある
いは溶融しない酸素分圧の低い中性または還元性雰囲気
中、１３６０℃以下の温度で焼成されても半導体化せず
、コンデンサー用誘電体として充分な高い比抵抗とすぐ
れた誘電特性を有するセラミック誘電体材料が必要とさ
れていた。

〈発明の目的〉 この発明は積層セラミックコンデンサーの内部電極にｈ
Ｌ、Ｆｓ、Ｃｒあるいはこれらの合金等の安価な卑金属
を使用することを可能ならしめ、安価な小型大容量の８
４層セラミックコンデンサーを供給するために、酸素分
圧の低い中性または還元性雰囲気中の１３６０℃以下の
温度で焼成しても還元されることなく、静電容量の温度
係数の絶対値が１０００ｐｐＩｌ／’Ｃ以下と小さく、
誘電率が２００ｊＸ上で、誘電体損失が０．２％以下で
あり、２０℃における比抵抗が１×１０１２Ωαより大
きい非還元性誘電体磁器組成物を供給することを目的と
するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記した問題点を解消するためになされたも
のであって、その要旨とするところは組成式（Ｓｒ　１
−ｘ　Ｃａｘ　）　ｒ＊　　（Ｔ、１−ｙ　Ｚｒｙ　）
　Ｏｓで表わされる物質を主成分とする誘電体磁器組成
物において、上式のｘｌｙおよびｍがモル比率でそれぞ
れ０．３０≦ｘ≦０．５０．０．０３≦ｙ≦０．２０．
０．９５≦ｍ≦　１．０８の範囲にあり、かつ主成分を
１００重量部としたとき、副成分として１を１ｉｔ０２
に換惇して０．０１〜２．０００申吊、Ｓ社ｏ２を０．
１０〜４．０００申吊含有することを特徴とする非還元
性誘電体磁器組成物を提供するものである。

く組成範囲の限定理由〉 この発明の組成式（Ｓｒ１−ｘ　Ｃａｘ　）　、　　（
Ｔ、１−ｙ　Ｚｒ、）０３で表わされる誘電体磁器組成
物において、上式のＸ％Ｖおよびｍをモル比率にて０．
３０≦ｘ≦　０．５０　、０．０３　≦ｙ≦　０．２０
　　、　０．９５　　≦ｍ≦１．０８と限定する理由に
ついて説明する。

係数Ｘを０．３０≦ｘ≦Ｏ，ＳＯの範囲とするのは、０
．３０より小さいか、または０．５０より大きいと、焼
成温度が１３６０℃を越え、また静電容量の温度係数の
絶対値が１０００１）ｌ）ＴＩ／’Ｃより大きくなり好
ましくない。

係数ｙを０．０３≦ｙ≦０．２０の範囲とするのは、０
．０３より小さいと誘電体損失（ｔａｎδ）が０．２％
より大きくなり、かつ比抵抗が１×１０１２Ωａより低
くなって好ましくなく、また０、２０より大きい時は焼
成温度が１３６０℃を越え、静電容量の温度係数の絶対
値が１ｏｏｏｐｐｖ””ｃより大きくなって好ましくな
いためである。

さらに係数ｍについては、その値が０．９５より小さい
時は比抵抗が１×１０１２ΩＧより低くなり、かつｔａ
ｎδが０．２％より大きくなって好ましくなく、また１
、０８より大きい時は、焼成温度が１３６０℃より高く
なり、かつ静電容量の温度係数の絶対値が１１０００ｐ
ｐ／’Ｃより大きくなって好ましくない。

次にＩＷＪ成分添加添加範囲限定理由についてのべると
、主成分を１００申吊部としたとき、１０．の添加量が
０．０１１量部より少ないと、焼成温度が１３６０℃を
越え、かつｔａｎδが０．２％より大きくなり、比抵抗
も１×１０１２Ωαより低くなって好ましくなく、また
２、ＯＯ０申吊より多い時は静電容量の温度係数の絶対
値が１０００１）ｌ）ＩＩ／”Ｃより大きくなり、かつ
ｔａｎδが０．２％より大きくなるとともに、比抵抗も
１×１０１２ΩＧより低くなって好ましくない。

Ｓ、Ｏｘの添加量については、ｏ、ｉｏ重量部より少な
いと焼成温度が１３６０℃を越え、かつ静電容量の温度
係数の絶対値が１０００ｐｐ１１／’Ｃより大きくなっ
て好ましくなく、また４、００重量部より多い時は誘電
率が２００より小さくなり、かつｔａｎδが０．２％よ
り大きくなるとともに、比抵抗も１×１０１２Ωαより
低くなって好ましくない。

〈実施例〉 以下、この発明を実施例により詳細に説明する。

出発原料として工業用のＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ５、Ｚｒ
０ｔ、ＴＬ　Ｏｔ　、　ｊ％Ｉ　Ｑｅ、Ｓｉ　ｏ、を用
い、組成式（Ｓｒ　１−　ｘ　Ｃａ　ｘ　）ｎ　　（Ｔ
、１−ｙ　Ｚｒ　ｙ　）　Ｏｓ　＋ｔ１ｎ　Ｏｒ　＋　
Ｓ＆Ｏｔにおイテ、大々第１表に示す配合比になるよう
に配合した。

次に、これら配合原料をボールミルにて湿式混合し、粉
砕したのち、蒸発乾燥させ、１１５０℃で２時間自然雰
囲気中で仮焼した。

次いで仮焼した原料に結合材として酢酸ビニル系バイン
ダーを５重量部加え、ボールミルによって湿式混合し、
さらに蒸発乾燥、整粒の工程を経て、得られた粉末原料
を２．５ｔＯｎ／ｃｊの圧力にて直径１０Ｍ、厚さ１．
２ｍ＋の円板状に成形した。

次にこの円板をジルコニア粉末を敷粉としたアルミナ賀
匣に入れ、自然雰囲気中５００℃、２時間で酢酸ビニル
系バインダーを燃焼させたのち、体積比率で８２／　Ｎ
ｉ　＝　３／　１００の還元ガス雰囲気中において、１
２４０〜１３６０℃で２時間焼成した。

焼結した磁器の両面にＩｎ−一合金を塗布し、誘電率（
ε）および誘電体損失（ｔａｎδ）をＩＫＨｚ　１１　
Ｖｒｍｓ、　２０℃の条件で測定した。

なお、静電容量の温度係数は２０℃での静電容量を基準
とし、これと８５℃での静電容量とから次式にて算出し
た。

また、比抵抗（ρ）は２０℃において５００■の直流電
圧を印加した時に流れる電流値より求めた。

その結果は第２表に示した。

なお、表中＊印の試料番号のものは、この発明の請求範
囲外のものである。

第　　　　　　１　　　　　　表 第　　　　　２　　　　　表 〈発明の効果〉 上表からこの発明の非還元性誘電体磁器組成物において
、は、還元雰囲気中１３６０℃以下で焼結し、温度に対
する静電容量の温度係数の絶対値が１１０００ｐｐ／’
Ｃ以下と小さく、誘電率が２００以上で誘電体損失が０
．２％以下であり、２０℃における比抵抗が１×１０１
２０ｃ１以上の特性が得られることが認められた。

このような誘電体磁器組成物を積層セラミックコンデン
サー用材料として用いることにより、従来の高価な負金
属に比べて安価なＮＬ、Ｆ・、Ｃｒ等の卑金属を内部電
極とすることが可能になり、積層セラミックコンデンサ
ーの大容量化に伴う電極コストの増大を解消することが
でき、低価格な積層セラミックコンデンサーを供給する
こ、とができるのである。

なお、実施例において焼成雰囲気はＮ２　　Ｎ２からな
る還元性雰囲気を用いたが、ｂ、ｃｏ、Ｃｏ２、Ｎ２、
Ｎ２およびこれらの混合雰囲気ガスを用いてもよいこと
はいうまでもない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　組成式（Ｓｒ＿１＿−＿ｘＣａ＿ｘ）＿ｍ（Ｔｉ＿１
   ＿−＿ｙＺｒ＿ｙ）Ｏ＿３で表わされる物質を主成分と
   する誘電体磁器組成物において、上式のｘ、ｙおよびｍ
   が夫々モル比率にて ０．３０≦ｘ≦０．５０ ０．０３≦ｙ≦０．２０ ０．９５≦ｍ≦１．０８ の範囲にあり、かつ主成分を１００重量部としたとき、
   副成分としてＭｎをＭｎＯ＿２に換算して０．０１〜２
   ．００重量部、ＳｉＯ＿２を０．１０〜４．００重量部
   含有することを特徴とする非還元性誘電体磁器組成物。