JPS63299006A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPS63299006A JPS63299006A JP62135252A JP13525287A JPS63299006A JP S63299006 A JPS63299006 A JP S63299006A JP 62135252 A JP62135252 A JP 62135252A JP 13525287 A JP13525287 A JP 13525287A JP S63299006 A JPS63299006 A JP S63299006A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は1080℃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Pt、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Pt、Pd などの高価な金属を用いる必要があ
った。
これに対し発明者らはすでに1080℃以下、低酸素分
圧雰囲気で焼成でき鋼または鋼を主成分とする合金など
の安価な卑金属材料を内部電極として使用できる、(P
ba Meb )(Mgs/5Nb2/5)xTiy
Og+a+b (MeはCa、 Ba、 Sr)で表さ
れる誘電体磁器組成物を提案している。この組成物は低
温度で焼成でき、低酸素分圧下で焼成した際、高い抵抗
率を有し、銅または銅を主成分とする合金を内部電極と
した積層コンデンサ素子に用いることができる。
圧雰囲気で焼成でき鋼または鋼を主成分とする合金など
の安価な卑金属材料を内部電極として使用できる、(P
ba Meb )(Mgs/5Nb2/5)xTiy
Og+a+b (MeはCa、 Ba、 Sr)で表さ
れる誘電体磁器組成物を提案している。この組成物は低
温度で焼成でき、低酸素分圧下で焼成した際、高い抵抗
率を有し、銅または銅を主成分とする合金を内部電極と
した積層コンデンサ素子に用いることができる。
いっぽう上に述べたセラミック積層コンデンサ素子の製
造工程においては焼成時に内部電極である鋼もしくは鋼
を主成分とする合金が酸化せず誘電体セラミックが還元
して低抵抗化しない酸素分圧下での焼成が必要とされる
。この酸素分圧の制御においては焼成温度が高いほど最
適条件を得る−ためのガス混合比の制御が困難になる。
造工程においては焼成時に内部電極である鋼もしくは鋼
を主成分とする合金が酸化せず誘電体セラミックが還元
して低抵抗化しない酸素分圧下での焼成が必要とされる
。この酸素分圧の制御においては焼成温度が高いほど最
適条件を得る−ためのガス混合比の制御が困難になる。
このため、誘電体セラミックにたいしてはより低い温度
で焼成できかつ高い抵抗率を有する組成物が求められて
いた。
で焼成できかつ高い抵抗率を有する組成物が求められて
いた。
発明が解決しようとする問題点
(Pba Meb )(Mg1/sNbg/5)x
Tiy ()a+a+b(MeはCa、Bay Sr
)石表される誘電体磁器組成物において、誘電特性を損
なわず一焼成温度をより低くし抵抗率の高い誘電体磁器
組成物を提供することを目的とする。
Tiy ()a+a+b(MeはCa、Bay Sr
)石表される誘電体磁器組成物において、誘電特性を損
なわず一焼成温度をより低くし抵抗率の高い誘電体磁器
組成物を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
(Pba Meb )(Mgs/sNbg/5)xTi
y Og+a+b(MeはCa、Ba、Sr) で
表される誘電体磁器組成物(ただしx+y=1)に対し
、副成分として銅酸化物をCL120換算で0.03〜
0.65重量%含有する組成物とする。
y Og+a+b(MeはCa、Ba、Sr) で
表される誘電体磁器組成物(ただしx+y=1)に対し
、副成分として銅酸化物を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い温度で焼結
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い温度で焼結
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
出発原料としては、化学的に高純度なpbo。
MgO* Nb2O5,T t 02 * Ca CO
3* B a COs 。
3* B a COs 。
5rCOs、Cu1IO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60M高さ約50閣の円柱状に成形圧
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℃〜 760℃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6wt%加え、32メツシユふるいを通
して造粒し、成形圧力1000kg/coxで成形した
。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173程度敷きつめた上に200メツシ
ュMgO粉を約1−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N 2−Hz−
H20混合ガスで置換し、焼成゛ 温度での酸素分圧(
Pog)が1. Ox 10−’ ateになるようN
2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1図に焼
成時のマグネシャ磁器容器の構造を、第2図に炉心管内
部をそれぞれ断面図で示す。
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60M高さ約50閣の円柱状に成形圧
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℃〜 760℃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6wt%加え、32メツシユふるいを通
して造粒し、成形圧力1000kg/coxで成形した
。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173程度敷きつめた上に200メツシ
ュMgO粉を約1−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N 2−Hz−
H20混合ガスで置換し、焼成゛ 温度での酸素分圧(
Pog)が1. Ox 10−’ ateになるようN
2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1図に焼
成時のマグネシャ磁器容器の構造を、第2図に炉心管内
部をそれぞれ断面図で示す。
第1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4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4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閣の板状に切断し、両面にCr−Auを
蒸着し、誘電率、tanδを、1kHz。
蒸着し、誘電率、tanδを、1kHz。
I V / waの電界下で測定した。また抵抗率は、
1kV/−の電圧を印加後1分値から求めた。
1kV/−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太き(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、(as
b* X* ’l*は、(PbaMeb) (Mgt
/sNbg/s) x Ti y Og+a+b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)、tanδ、抵
抗率、密度を示した。
b* X* ’l*は、(PbaMeb) (Mgt
/sNbg/s) x Ti y Og+a+b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)、tanδ、抵
抗率、密度を示した。
(以下余白)
発明範囲外の組成物では、a+bが1.010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1
080℃より高(なるか、1080℃より焼成温度が低
く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、1.250
より太き(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0.03wtJより小さい
と焼成温度低下の改善効果が現れず、0.65wtt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。
いと副成分として銅酸化物を添加しても、焼成温度が1
080℃より高(なるか、1080℃より焼成温度が低
く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、1.250
より太き(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0.03wtJより小さい
と焼成温度低下の改善効果が現れず、0.65wtt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7囲 □気P
O2: 1.Oxl O−’at−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。
O2: 1.Oxl O−’at−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1080℃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。
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なと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。
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図は焼成時に磁器を入れるマグネシャ容器の断面図
、第2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2図
、第2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2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (Pba Meb)(Mg_1_/_3Nb_2_/_
3)_xTi_yO_2_+_a_+_bで表され、M
eはCa、Ba、Srからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素からなり、 x+y=1.00 0.001≦b≦0.225 1.010≦a+b≦1.250 0.650≦x≦0.960 の範囲内にある組成物に対し、副成分として、銅酸化物
をCu_2O換算で副成分合計の重量%で、0.03〜
0.65%含有することを特徴とする誘電体磁器組成物
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135252A JPH0821263B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135252A JPH0821263B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63299006A true JPS63299006A (ja) | 1988-12-06 |
JPH0821263B2 JPH0821263B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15147365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62135252A Expired - Lifetime JPH0821263B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0821263B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02172106A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-03 | Tdk Corp | 誘電体セラミック用組成物、誘電体セラミック焼結体および多層配線基板 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135252A patent/JPH0821263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02172106A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-03 | Tdk Corp | 誘電体セラミック用組成物、誘電体セラミック焼結体および多層配線基板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0821263B2 (ja) | 1996-03-04 |
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