JPS63239710A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPS63239710A JPS63239710A JP62074627A JP7462787A JPS63239710A JP S63239710 A JPS63239710 A JP S63239710A JP 62074627 A JP62074627 A JP 62074627A JP 7462787 A JP7462787 A JP 7462787A JP S63239710 A JPS63239710 A JP S63239710A
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Landscapes
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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】
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。
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。
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Pt、Pdなとの高価な金属を用いる必要があ
った。
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Pt、Pdなと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℃程度で焼成でき、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ペロブ
スカイト系材料が提案されており、本発明と類似の系と
しては特開昭60−86072号公報に記載のPbTi
03− Pb(Nj1/GNb2t 3 )03− P
b(Ni1z 2 Wl/ 2 )03からなる組成物
が知られている。この系は高い誘電率と低い焼成温度を
有する優れた特性を有している。
として安価なAg系材料を用いることができる鉛ペロブ
スカイト系材料が提案されており、本発明と類似の系と
しては特開昭60−86072号公報に記載のPbTi
03− Pb(Nj1/GNb2t 3 )03− P
b(Ni1z 2 Wl/ 2 )03からなる組成物
が知られている。この系は高い誘電率と低い焼成温度を
有する優れた特性を有している。
発明が解決しようとする問題点
PbTi0s−Pb(Nitz+Nb2z3)03−p
b(Ni1z2Wl/2)03からなる組成物はさらに
安価な銅を主成分とする内部電極をもちいるため、低酸
素分圧雰囲気下で焼成すると、チ密に焼結せずまた抵抗
率が低下する問題点を有していた。本発明はPbTi0
3− Pb (Ni1z 3 Nb2z 3 )03−
Pb <N1It2Wtt2)03系のもつ高い誘電率
を損なわずに、低酸素分圧下で焼成した際の焼成温度を
下げ抵抗率かたかい誘電体磁器組成物を提供することを
目的としている。
b(Ni1z2Wl/2)03からなる組成物はさらに
安価な銅を主成分とする内部電極をもちいるため、低酸
素分圧雰囲気下で焼成すると、チ密に焼結せずまた抵抗
率が低下する問題点を有していた。本発明はPbTi0
3− Pb (Ni1z 3 Nb2z 3 )03−
Pb <N1It2Wtt2)03系のもつ高い誘電率
を損なわずに、低酸素分圧下で焼成した際の焼成温度を
下げ抵抗率かたか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
Pb2 (Ni+t3Nb2/3))(Tiy(Ni1
z2Wl/2 )Z02+2で表される磁器組成物(た
だしx+y+z−1)に対し、副成分として鋼酸化物を
CL120換算で0.03〜0.65重量%含有する組
成物とする。
z2Wl/2 )Z02+2で表される磁器組成物(た
だしx+y+z−1)に対し、副成分として鋼酸化物を
CL120換算で0.03〜0.65重量%含有する組
成物とする。
作用
本発明の誘電体磁器組成物の系において、副成分を含ま
ない組成物に対し副成分を含む組成物は低酸素分圧下で
焼成した際、低温度で焼結し誘電率の低下は少なく、誘
電損失の増大も小さく、かつ抵抗率は同等ないし向上す
る。
ない組成物に対し副成分を含む組成物は低酸素分圧下で
焼成した際、低温度で焼結し誘電率の低下は少なく、誘
電損失の増大も小さく、かつ抵抗率は同等ないし向上す
る。
実施例
出発原f1には化学的に高純度なPbO,Nip。
Nb2O5,TiO2,WOs 、Cu2O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、
ジルコニア製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで1
7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60ffI11高
さ約50値の円柱状に成形圧力500kg/cm2
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、680℃〜76O℃で2時間仮焼した。次に仮焼
物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにジルコニア製玉石を
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。
ジルコニア製玉石を用い純水を溶媒としボールミルで1
7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60ffI11高
さ約50値の円柱状に成形圧力500kg/cm2
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、680℃〜76O℃で2時間仮焼した。次に仮焼
物をアルミナ乳鉢で粗砕し、さらにジルコニア製玉石を
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6wt%水溶液を粉体量の6W
t?6加え、32メツシユふるいを通して造粒し、成形
圧力1000kg/cm2で成形した。成形物は空気中
で700 ’C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173程度敷きつめた上に200メツシュM g O
粉を約1闇敷いたマグネシャrii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N2−N2−H20
混合ガスで置換し、焼成温度での酸素分圧(PO2)が
1.Ox10 ’ atmになるようN2とN2ガスの
1足合比を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで4
00℃/11r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。
にポリビニルアルコール6wt%水溶液を粉体量の6W
t?6加え、32メツシユふるいを通して造粒し、成形
圧力1000kg/cm2で成形した。成形物は空気中
で700 ’C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173程度敷きつめた上に200メツシュM g O
粉を約1闇敷いたマグネシャrii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N2−N2−H20
混合ガスで置換し、焼成温度での酸素分圧(PO2)が
1.Ox10 ’ atmになるようN2とN2ガスの
1足合比を調節しながら混合ガスを流し所定温度まで4
00℃/11r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、その上にマグネシア紛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、その上にマグネシア紛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IIIII+の板状に切断し、両面にCr
−Auを蒸着し、誘電率、tanδを1kHz、IV
/ reの電界下で測定した。また抵抗率は1kV/M
の電圧を印加後1分値から求めた。
−Auを蒸着し、誘電率、tanδを1kHz、IV
/ reの電界下で測定した。また抵抗率は1kV/M
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Pb3(Niszs Nb2ts )、T
iy(Ni1z2Wl/2 )zoz+3 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L
tanδ、抵抗率、密度を示した。
x、y、ZはPb3(Niszs Nb2ts )、T
iy(Ni1z2Wl/2 )zoz+3 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L
tanδ、抵抗率、密度を示した。
第1図は表1に示した各試料をP ba T i O2
+aPb2(Nitzs Nb2zs )02 i
Pt1a(Njl、2Wl/2 )02 +* 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。
+aPb2(Nitzs Nb2zs )02 i
Pt1a(Njl、2Wl/2 )02 +* 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。
〈以下余白)
発明範囲外の組成物では、aが0.985より小さいと
副成分として銅酸化物を添加しても焼成温度が1100
℃より高くなるか、1100℃より焼成温度が低(なる
まで鋼酸化物を添加すると誘電率が低下する、もしくは
抵抗率が低下す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
。副成分の鋼酸化物が0.03wt零より小さいと焼成
温度低下の改善効果が現れず、0.65wt零より大き
くなると誘電特性とくに誘電率と抵抗率の低下が大きく
なる。またx、y、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(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。
副成分として銅酸化物を添加しても焼成温度が1100
℃より高くなるか、1100℃より焼成温度が低(なる
まで鋼酸化物を添加すると誘電率が低下する、もしくは
抵抗率が低下す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
。副成分の鋼酸化物が0.03wt零より小さいと焼成
温度低下の改善効果が現れず、0.65wt零より大き
くなると誘電特性とくに誘電率と抵抗率の低下が大きく
なる。またx、y、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(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.OxlO−eatm 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.OxlO−eatm 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、とくに本発明の副成分
の添加により焼成温度が低下し焼成時の酸素分圧の制御
が容易になる。このため内部電極としてCuなどの卑金
属材料を用いた積層コンデンサ素子に本発明の組成物を
用いた場合、電気的特性を損なうことなく、より安定な
製造条件で素子が製造でき、量産性が向上する。
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、とくに本発明の副成分
の添加により焼成温度が低下し焼成時の酸素分圧の制御
が容易になる。このため内部電極としてCuなどの卑金
属材料を用いた積層コンデンサ素子に本発明の組成物を
用いた場合、電気的特性を損なうことなく、より安定な
製造条件で素子が製造でき、量産性が向上する。
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・・・マグネシア粉、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 (PbaMebXNil/2W+/2)02+a+b
” (Pb
aMeb)Ti02+自+b第3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・・・マグネシア粉、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 (PbaMebXNil/2W+/2)02+a+b
” (Pb
aMeb)Ti02+自+b第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Pb_a(Ni_1_/_3Nb_2_/_3)_x
Ti_y(Ni_1_/_2W_1_/_2)_zO_
2_+_aで表される組成を有し(ただしx+y+z=
1)、aが 0.985≦a≦1.110 の範囲にあり、この範囲内の各aの値に対しPb_a(
Ni_1_/_3Nb_2_/_3)O_2_+_a、
Pb_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 A;x=0.850y=0.149z=0.001B;
x=0.450y=0.549z=0.001C:x=
0.001y=0.750z=0.249D:x=0.
001y=0.400z=0.599を頂点とする四角
形の領域内にある組成物に対し、副成分として、銅酸化
物をCu_2O換算の重量%で0.03〜0.65%含
有することを特徴とした誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62074627A JPH0638321B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62074627A JPH0638321B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63239710A true JPS63239710A (ja) | 1988-10-05 |
JPH0638321B2 JPH0638321B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13552621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62074627A Expired - Lifetime JPH0638321B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0638321B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62074627A patent/JPH0638321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0638321B2 (ja) | 1994-05-18 |
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