JPS6355157A - 磁器組成物 - Google Patents
磁器組成物Info
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- JPS6355157A JPS6355157A JP61201051A JP20105186A JPS6355157A JP S6355157 A JPS6355157 A JP S6355157A JP 61201051 A JP61201051 A JP 61201051A JP 20105186 A JP20105186 A JP 20105186A JP S6355157 A JPS6355157 A JP S6355157A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
- C04B35/497—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates based on solid solutions with lead oxides
- C04B35/499—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates based on solid solutions with lead oxides containing also titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
-
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- H01G4/1254—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on niobium or tungsteen, tantalum oxides or niobates, tantalates
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、磁器組成物、特に誘電率が高く、室温および
高温における絶縁抵抗が高く、しかも機械的強度の高い
磁器組成物に関するものである。
高温における絶縁抵抗が高く、しかも機械的強度の高い
磁器組成物に関するものである。
（従来の技術）
従来、高誘電率磁器組成物として、チタン酸バリウム（
ＢａＴｉＯ２）が、またチタン酸バリウム（ＢａＴｉ０
３）とチタン酸カルシウム（ＣａＴｉ０３）、チタン酸
鉛（ＰｂＴｉＯａ）などの固溶体組成物が広く実用化さ
れているのは周知のとおりである。しかしながらこれら
公知の誘電体磁器組成物で得られる誘電率は高々８００
０程度にすぎず、特性改善のために常温での誘電率を大
きくすると誘電率の温度変化が大きくなり、一方誘電率
の温度変化を小さくすれば誘電率の最大値が減少するな
ど実用上程々の問題点があった。
ＢａＴｉＯ２）が、またチタン酸バリウム（ＢａＴｉ０
３）とチタン酸カルシウム（ＣａＴｉ０３）、チタン酸
鉛（ＰｂＴｉＯａ）などの固溶体組成物が広く実用化さ
れているのは周知のとおりである。しかしながらこれら
公知の誘電体磁器組成物で得られる誘電率は高々８００
０程度にすぎず、特性改善のために常温での誘電率を大
きくすると誘電率の温度変化が大きくなり、一方誘電率
の温度変化を小さくすれば誘電率の最大値が減少するな
ど実用上程々の問題点があった。
また、磁器組成物の電気的特性として、誘電損失が小さ
く、絶縁抵抗が高いことが要求される。
く、絶縁抵抗が高いことが要求される。
を要求する米国防総省の規格であるミリタリースベシフ
ィケイション（Ｍｉｌｉｔａｒｙ ５ｐｅｃｉｆｉｃａ
ｔｉｏｎ）のＭＩＬ−Ｃ−５５６８１Ｂにおいて、室温
における値のみならず、１２５°Ｃにおける値も定めら
れているように、信頼性の高い磁器コンデンサを得るた
めには、室温における値のみならず、最高使用温度にお
ける絶゛縁抵抗も高い値をとることが必要である。
ィケイション（Ｍｉｌｉｔａｒｙ ５ｐｅｃｉｆｉｃａ
ｔｉｏｎ）のＭＩＬ−Ｃ−５５６８１Ｂにおいて、室温
における値のみならず、１２５°Ｃにおける値も定めら
れているように、信頼性の高い磁器コンデンサを得るた
めには、室温における値のみならず、最高使用温度にお
ける絶゛縁抵抗も高い値をとることが必要である。
また、積層形チップコンデンサの場合は、チップコンデ
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したりすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する場合がある。
ンサを基板に実装したとき、基板とチップコンデンサを
構成している磁器との熱膨張係数の違いにより、チップ
コンデンサに機械的な歪が加わり、チップコンデンサに
クラックが発生したり、破損したりすることがある。ま
た、エポキシ系樹脂等を外装したディップコンデンサの
場合も、外装樹脂の応力で、ディップコンデンサにクラ
ックが発生する場合がある。
（発明が解決しようとする問題点）
いずれの場合も、コンデンサを形成している磁器の機械
的強度が低いほど、クラックが入りやすく、容易に破損
するため、信頼性が低くなる。したがって、磁器の機械
的強度をできるだけ増大させることは実用上極めて重要
なことである。従来、これらの条件を備えた磁器誘電体
は少なく、その実現が望まれていた。
的強度が低いほど、クラックが入りやすく、容易に破損
するため、信頼性が低くなる。したがって、磁器の機械
的強度をできるだけ増大させることは実用上極めて重要
なことである。従来、これらの条件を備えた磁器誘電体
は少なく、その実現が望まれていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上述の要請に鑑み、誘電率が高く、誘電損失
が小さく室温および室温における絶縁抵抗の値が高い優
れた電気特性を有し、更に機械的強度も大きい信頼性の
高い磁器組成物を提供しようとするものであり、その要
旨は、マグネシウム、ニオブ酸鉛 ［Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］、チタン酸鉛［
ＰｂＴｉ０ａ］およびニッケル・ニオブ酸鉛［Ｐｂ（Ｎ
ｉ、１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］からなる３成分系組成物
を、［Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｘ、［Ｐｂ
（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｙ［ＰｂＴｉ０３］ｚ
と表わしたときに（ただしｚ＋ｙ＋ｚ ＝１．ＯＯ）こ
の３成分組成図において以下の組成点 （ｘ＝０．１０． ｙ＝０．７０． ｚ＝０．２０
）（ｘ ＝０．１５． ｙ＝０．６０． ｚ ＝０
．２５）（ｘ＝０．１５． ｙ＝０．７０． ｚ＝
０．１５）（ｘ＝０．４０． ｙ＝ｏ、３５
ｚ＝０．２５）（ｘ＝０．６０． ｙ＝０．２０．
ｚ＝０．２０）（ｘ＝０．７０． ｙ＝０．２
０． ｚ＝０．１０）（ｘ＝、ｏ、５０． ｙ−
０，４０，ｚ＝０．１０）を結ぶ線上、およびこの７点
に囲まれる組成範囲にある主成分組成物に、副成分とし
てマンガン・ニオブ酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３
）Ｏ３］を主成分に対して、０．０１〜１０ｍｏｌ％添
加含有せしめてなることを特徴とするものである。
が小さく室温および室温における絶縁抵抗の値が高い優
れた電気特性を有し、更に機械的強度も大きい信頼性の
高い磁器組成物を提供しようとするものであり、その要
旨は、マグネシウム、ニオブ酸鉛 ［Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］、チタン酸鉛［
ＰｂＴｉ０ａ］およびニッケル・ニオブ酸鉛［Ｐｂ（Ｎ
ｉ、１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］からなる３成分系組成物
を、［Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｘ、［Ｐｂ
（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｙ［ＰｂＴｉ０３］ｚ
と表わしたときに（ただしｚ＋ｙ＋ｚ ＝１．ＯＯ）こ
の３成分組成図において以下の組成点 （ｘ＝０．１０． ｙ＝０．７０． ｚ＝０．２０
）（ｘ ＝０．１５． ｙ＝０．６０． ｚ ＝０
．２５）（ｘ＝０．１５． ｙ＝０．７０． ｚ＝
０．１５）（ｘ＝０．４０． ｙ＝ｏ、３５
ｚ＝０．２５）（ｘ＝０．６０． ｙ＝０．２０．
ｚ＝０．２０）（ｘ＝０．７０． ｙ＝０．２
０． ｚ＝０．１０）（ｘ＝、ｏ、５０． ｙ−
０，４０，ｚ＝０．１０）を結ぶ線上、およびこの７点
に囲まれる組成範囲にある主成分組成物に、副成分とし
てマンガン・ニオブ酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３
）Ｏ３］を主成分に対して、０．０１〜１０ｍｏｌ％添
加含有せしめてなることを特徴とするものである。
（作用）
すなわち、本願発明者は既にＰｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂ２／
３）Ｏ３−Ｐｂ（Ｎｉｉ／３Ｎｂ２．’３）Ｏ３（Ｐｂ
Ｔｉ０３）カラなる３成分系の高誘電率、低誘電損失の
磁器組成物を提案しているが、本発明はこの３成分系に
新たに検討した範囲を加え、機械的強度、高温での比抵
抗改善を目的とし、副成分としてマンガン・ニオブ酸鉛
［Ｐｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］を添加含有せし
めるもので、室温および高温における絶縁抵抗の値が高
い、優れた電気的特性を有し、更に機械的強度も大きい
、信頼性の高い磁器組成物を提供しようとするものであ
る。
３）Ｏ３−Ｐｂ（Ｎｉｉ／３Ｎｂ２．’３）Ｏ３（Ｐｂ
Ｔｉ０３）カラなる３成分系の高誘電率、低誘電損失の
磁器組成物を提案しているが、本発明はこの３成分系に
新たに検討した範囲を加え、機械的強度、高温での比抵
抗改善を目的とし、副成分としてマンガン・ニオブ酸鉛
［Ｐｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］を添加含有せし
めるもので、室温および高温における絶縁抵抗の値が高
い、優れた電気的特性を有し、更に機械的強度も大きい
、信頼性の高い磁器組成物を提供しようとするものであ
る。
（実施例）
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
出発原料として純度９９．９％以上の酸化鉛（ｐｂ○）
、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ２０
ｓ）、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）、酸化チタン（Ｔｉ０２
）および炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）を使用し、表に示
した配合比となるように各々秤量する。次に秤量した各
材料をボールミル中で湿式混合した後７５０〜８００°
Ｃで予焼を行ない、この粉末をボールミルで粉砕し、濾
過、乾燥後、有機バインダーを入れ整粒後プレスし、直
径１６ｍｍ、厚さ約２ｍｍの円板４枚と、直径１６ｍｍ
、厚さ約１０ｍｍの円柱を作成した。次に本発明の組成
範囲の試料は空気中１０００〜１０８００Ｃの温度で１
時間焼結した。焼結した円板４枚の上下面に６００°Ｃ
で銀電極を焼付け、デジタルＬＣＲメーターで周波数Ｉ
ＫＨｚ、電圧ＩＶｒ、ｍ、ｓ、温度２０°Ｃで容量と誘
電損失を測定し、誘電率を算出した。
、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ２０
ｓ）、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）、酸化チタン（Ｔｉ０２
）および炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）を使用し、表に示
した配合比となるように各々秤量する。次に秤量した各
材料をボールミル中で湿式混合した後７５０〜８００°
Ｃで予焼を行ない、この粉末をボールミルで粉砕し、濾
過、乾燥後、有機バインダーを入れ整粒後プレスし、直
径１６ｍｍ、厚さ約２ｍｍの円板４枚と、直径１６ｍｍ
、厚さ約１０ｍｍの円柱を作成した。次に本発明の組成
範囲の試料は空気中１０００〜１０８００Ｃの温度で１
時間焼結した。焼結した円板４枚の上下面に６００°Ｃ
で銀電極を焼付け、デジタルＬＣＲメーターで周波数Ｉ
ＫＨｚ、電圧ＩＶｒ、ｍ、ｓ、温度２０°Ｃで容量と誘
電損失を測定し、誘電率を算出した。
次に超絶縁抵抗計で５０Ｖの電圧を１分間印加して、絶
縁抵抗を温度２０°Ｃと１２５°Ｃで測定し、比抵抗を
算出した。
縁抵抗を温度２０°Ｃと１２５°Ｃで測定し、比抵抗を
算出した。
機械的性質を抗折強度で評価するため、焼結した円柱か
ら厚さ０．５ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ約１３ｍｍの矩［ｋ
ｇ／ａｍ２］なる式に従い、抗折強度ｔ［ｋｇ／ｃｍ２
１を求めた。ただし、ｌは支点間距離、Ｉは試料の厚み
、Ｗは試料の幅である。電気的特性は円板試料４点の平
均値、抗折強度は矩形板試料１０点の平均値より求めた
。このようにして得られた磁器の主成分［Ｐｂ（Ｍｇｌ
／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｘ ［Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２
／３）Ｏ３］ｙ［ＰｂＴｉＯ３］ｚの配合比ｘ、ｙ、ｚ
および副成分添加量と誘電率、誘電損失、２０°Ｃおよ
び１２５°Ｃにおける比抵抗、表カラモ明うカなように
、Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂｌ／３）Ｏ３−Ｐｂ（Ｎｉ１／
３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉ○３三成分組成物に副成
分であるＰｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３を主成分に
対して０．０１〜１０ｍｏｌ％添加含有せしめた本発明
は高い誘電率を保持しながら、誘電損失や比抵抗を良好
かつ実用的なレベルにまで高めており、積層コンデンサ
用磁器組成物として優れた材料を提供するものである。
ら厚さ０．５ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ約１３ｍｍの矩［ｋ
ｇ／ａｍ２］なる式に従い、抗折強度ｔ［ｋｇ／ｃｍ２
１を求めた。ただし、ｌは支点間距離、Ｉは試料の厚み
、Ｗは試料の幅である。電気的特性は円板試料４点の平
均値、抗折強度は矩形板試料１０点の平均値より求めた
。このようにして得られた磁器の主成分［Ｐｂ（Ｍｇｌ
／３Ｎｂ２／３）Ｏ３］ｘ ［Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２
／３）Ｏ３］ｙ［ＰｂＴｉＯ３］ｚの配合比ｘ、ｙ、ｚ
および副成分添加量と誘電率、誘電損失、２０°Ｃおよ
び１２５°Ｃにおける比抵抗、表カラモ明うカなように
、Ｐｂ（Ｍｇｌ／３Ｎｂｌ／３）Ｏ３−Ｐｂ（Ｎｉ１／
３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉ○３三成分組成物に副成
分であるＰｂ（Ｍｎｌ／３Ｎｂ２／３）Ｏ３を主成分に
対して０．０１〜１０ｍｏｌ％添加含有せしめた本発明
は高い誘電率を保持しながら、誘電損失や比抵抗を良好
かつ実用的なレベルにまで高めており、積層コンデンサ
用磁器組成物として優れた材料を提供するものである。
なお、本発明の主成分組成範囲外では焼結温度が高くな
ったり、誘電率が低下し実用的でないため、前述のよう
に限定される。また、副成分である、Ｐｂ（Ｍｎ２／３
Ｗ１１３）Ｏ３の添加量が０．０１ｍｏｌ％未満では抗
折強度の改善効果が小さく、１０ｍｏｌ％を越えると逆
に抗折強度が小さくなるため、実用的ではない。
ったり、誘電率が低下し実用的でないため、前述のよう
に限定される。また、副成分である、Ｐｂ（Ｍｎ２／３
Ｗ１１３）Ｏ３の添加量が０．０１ｍｏｌ％未満では抗
折強度の改善効果が小さく、１０ｍｏｌ％を越えると逆
に抗折強度が小さくなるため、実用的ではない。
なお、第１図に本発明の主成分組成範囲を示す。
図に示した番号は、表に示した主成物配合比の番号に対
応する。
応する。
（発明の効果）
以上のように本発明においては高い機械的強度と、高誘
電率、低誘電損失の磁器組成物が得られる。
電率、低誘電損失の磁器組成物が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−
Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−Ｐ
ｂＴｉＯ＿３の３成分系固溶体組成物を［Ｐｂ（Ｍｇ＿
１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３］ｘ［Ｐｂ（Ｎｉ
＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３］ｙ［ＰｂＴｉ
Ｏ＿３］ｚ（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１．０）と表現したと
き （ｘ＝０．１０、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．２０）（ｘ＝
０．１５、ｙ＝０．６０、ｚ＝０．２５）（ｘ＝０．１
５、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１５）（ｘ＝０．４０、ｙ
＝０．３５、ｚ＝０．２５）（ｘ＝０．６０、ｙ＝０．
２０、ｚ＝０．２０）（ｘ＝０．７０、ｙ＝０．２０、
ｚ＝０．１０）（ｘ＝０．５０、ｙ＝０．４０、ｚ＝０
．１０）を結ぶ線上およびこの７点に囲まれる組成範囲
にある主成分組成物に副成分としてマンガン・ニオブ酸
鉛［Ｐｂ（Ｍｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３
］を０．０１〜１０ｍｏｌ％添加含有せしめてなること
を特徴とする磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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