JPS63927B2 - - Google Patents
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- JPS63927B2 JPS63927B2 JP16315979A JP16315979A JPS63927B2 JP S63927 B2 JPS63927 B2 JP S63927B2 JP 16315979 A JP16315979 A JP 16315979A JP 16315979 A JP16315979 A JP 16315979A JP S63927 B2 JPS63927 B2 JP S63927B2
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Landscapes
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- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明はコンデンサに関するものであり、特に
鉛ビスマス酸バリウムを主体として含有する電極
を有するコンデンサに関するものである。 従来コンデンサ、特に磁器コンデンサ用電極と
しては、コンデンサ本体の形状構造が単体である
もの、チツプ化したもの、積層したもの、原膜化
したものなどに応じて、銀、パラジユウム、金、
白金などの貴金属粉末の一種またはそれ以上を主
体とする電極材料を使用していた。しかも磁器に
対する接着強度を上昇せしめるために、この電極
材料に必要に応じて酸化ビスマス酸鉛、酸化カド
ミウムなどを例とする低融点酸化物または種々な
組成を有する低融点ガラス質を添加したものが用
いられて来た。そしてこれら高価な貴金属類を節
約するために、銅、鉄、ニツケルなどを例とする
金属またはこの合金粉を貴金属と混合したものを
使用することが試みられた。 しかしながらこれらの金属電極は、その金属粒
子が磁器コンデンサにおける電極焼付け工程の際
の高温下で、全部又は一部が酸化されてしまい、
結果的には磁器コンデンサの特性に好ましくない
影響を与えるため、実用的に十分であるとはいえ
なかつた。特に磁器コンデンサを構成している磁
器質が、例えばフエライトや、チタン酸バリウ
ム、ジルコチタン酸鉛のように、高温還元性雰囲
気においてはその性質上悪影響を受け易い材料で
構成されているときに、銅、鉄、ニツケル等の上
記金属粒子のように酸化され易い金属を使用する
ことはできなかつた。 したがつて本発明はこのような問題点を改善し
て、コンデンサを構成する誘電体が上記の如く高
温還元性雰囲気において酸化され易い金属から悪
影響を受け易い材料よりなる場合であつても、酸
化されることのない安定した性質を有し、しかも
貴金属よりも安価な電極を有するコンデンサを提
供することをその目的とするものである。 そしてこのために本発明のコンデンサでは、組
成式でBa（Pb1−xBix）O3を有し、ｘが0.01乃至
１、Baが40原子％乃至55原子％の範囲にある鉛
ビスマス酸バリウム粉末が0.1乃至95重量比であ
り、金属粉末が99.9乃至５の重量比であることを
主体とする電極を有することを特徴とする。 以下本発明の一実施例を、第１図および第１表
にもとづき説明する。 図中、１は本発明によるコンデンサであり、チ
タン酸バリウム系磁器円板２および該チタン酸バ
リウム系磁器円板の両側に設けられた電極３，３
により構成されている。 まず本発明のコンデンサに使用される電極３を
得るために、出発材料としてBaCO3、PbOおよ
びBi2O3を第１表左欄に示す組成になるようにそ
れぞれ秤量し、ポリエチレン製ボールミルにて20
時間湿式混合する。この混合操作終了後、水分を
除去乾燥し、白金を内張りした石英製反応管に入
れて酸素気流中に700℃乃至900℃の温度で６時間
加熱し、固相反応を完了せしめ、鉛ビスマス酸バ
リウムを得る。このようにして得られた鉛ビスマ
ス酸バリウム粉末と、貴金属粉末とを、同じく第
１表重量比欄に示すような配合比にそれぞれ秤量
し、次いで塗布、印刷を容易にするために、例え
ばポリエステル系樹脂の如き樹脂とブチルカルビ
トール系溶剤の如き溶剤を加えて混練して電極ペ
ーストを作成する。そして別に用意した直径10
mm、厚み１mmのチタン酸バリウム系磁器円板２の
両面に、上記のようにして作成した電極ペースト
を印刷法により途布、乾燥した後、これを650℃
乃至850℃の温度で10分乃至120分焼付けた。この
ようにして第１図に示す如く、チタン酸バリウム
系磁器円板２の両面に電極３，３が形成されたコ
ンデンサ１を得た。このようにして得られた磁器
コンデンサ試料を、相対湿度95％以上の雰囲気中
に400時間放置した後、対向する電極に金属柱形
端子を圧着し、測定周波数1KHzでその静電容量
およびその損失（tanδ、％）を測定した。そして
得られた結果を第１表右欄にまとめて示す。
鉛ビスマス酸バリウムを主体として含有する電極
を有するコンデンサに関するものである。 従来コンデンサ、特に磁器コンデンサ用電極と
しては、コンデンサ本体の形状構造が単体である
もの、チツプ化したもの、積層したもの、原膜化
したものなどに応じて、銀、パラジユウム、金、
白金などの貴金属粉末の一種またはそれ以上を主
体とする電極材料を使用していた。しかも磁器に
対する接着強度を上昇せしめるために、この電極
材料に必要に応じて酸化ビスマス酸鉛、酸化カド
ミウムなどを例とする低融点酸化物または種々な
組成を有する低融点ガラス質を添加したものが用
いられて来た。そしてこれら高価な貴金属類を節
約するために、銅、鉄、ニツケルなどを例とする
金属またはこの合金粉を貴金属と混合したものを
使用することが試みられた。 しかしながらこれらの金属電極は、その金属粒
子が磁器コンデンサにおける電極焼付け工程の際
の高温下で、全部又は一部が酸化されてしまい、
結果的には磁器コンデンサの特性に好ましくない
影響を与えるため、実用的に十分であるとはいえ
なかつた。特に磁器コンデンサを構成している磁
器質が、例えばフエライトや、チタン酸バリウ
ム、ジルコチタン酸鉛のように、高温還元性雰囲
気においてはその性質上悪影響を受け易い材料で
構成されているときに、銅、鉄、ニツケル等の上
記金属粒子のように酸化され易い金属を使用する
ことはできなかつた。 したがつて本発明はこのような問題点を改善し
て、コンデンサを構成する誘電体が上記の如く高
温還元性雰囲気において酸化され易い金属から悪
影響を受け易い材料よりなる場合であつても、酸
化されることのない安定した性質を有し、しかも
貴金属よりも安価な電極を有するコンデンサを提
供することをその目的とするものである。 そしてこのために本発明のコンデンサでは、組
成式でBa（Pb1−xBix）O3を有し、ｘが0.01乃至
１、Baが40原子％乃至55原子％の範囲にある鉛
ビスマス酸バリウム粉末が0.1乃至95重量比であ
り、金属粉末が99.9乃至５の重量比であることを
主体とする電極を有することを特徴とする。 以下本発明の一実施例を、第１図および第１表
にもとづき説明する。 図中、１は本発明によるコンデンサであり、チ
タン酸バリウム系磁器円板２および該チタン酸バ
リウム系磁器円板の両側に設けられた電極３，３
により構成されている。 まず本発明のコンデンサに使用される電極３を
得るために、出発材料としてBaCO3、PbOおよ
びBi2O3を第１表左欄に示す組成になるようにそ
れぞれ秤量し、ポリエチレン製ボールミルにて20
時間湿式混合する。この混合操作終了後、水分を
除去乾燥し、白金を内張りした石英製反応管に入
れて酸素気流中に700℃乃至900℃の温度で６時間
加熱し、固相反応を完了せしめ、鉛ビスマス酸バ
リウムを得る。このようにして得られた鉛ビスマ
ス酸バリウム粉末と、貴金属粉末とを、同じく第
１表重量比欄に示すような配合比にそれぞれ秤量
し、次いで塗布、印刷を容易にするために、例え
ばポリエステル系樹脂の如き樹脂とブチルカルビ
トール系溶剤の如き溶剤を加えて混練して電極ペ
ーストを作成する。そして別に用意した直径10
mm、厚み１mmのチタン酸バリウム系磁器円板２の
両面に、上記のようにして作成した電極ペースト
を印刷法により途布、乾燥した後、これを650℃
乃至850℃の温度で10分乃至120分焼付けた。この
ようにして第１図に示す如く、チタン酸バリウム
系磁器円板２の両面に電極３，３が形成されたコ
ンデンサ１を得た。このようにして得られた磁器
コンデンサ試料を、相対湿度95％以上の雰囲気中
に400時間放置した後、対向する電極に金属柱形
端子を圧着し、測定周波数1KHzでその静電容量
およびその損失（tanδ、％）を測定した。そして
得られた結果を第１表右欄にまとめて示す。
【表】
【表】
この第１表において、試料番号No.１およびNo.２
はビスマスが含まれず本発明の範囲外のものであ
り、No.８、No.13およびNo.18は貴金属粉末が１％し
か含まれず、いずれも本発明の範囲外のものであ
る。そしてNo.３乃至No.７、No.９乃至No.12、No.14乃
至No.17、No.19が本発明範囲内の実施例である。 即ち上記No.１、No.２では電極にビスマスが含ま
れないために、その損失がそれぞれ88、135とき
わめて大きい。その原因を詳細に検討したとこ
ろ、形成した電極中にビスマスが含まれないので
単味の鉛酸バリウムが存在することとなる。しか
るにこの単味の鉛酸バリウムの場合は空気中の水
分により次第に分解し化学的に十分安定でないた
め結果的にコンデンサの電気的信頼性を阻害する
ものであることが明らかとなつた。そしてこのよ
うな不都合を生じないためにはビスマス成分の置
換量はｘにして0.01に等しいかまたはそれ以上で
あることが必要であることがわかつた。No.３はｘ
＝0.01の場合を示す。また上記No.８、No.13および
No.18は電極成分として貴金属成分がわずか１重量
比しか含まれてなくしたがつて鉛ビスマス酸バリ
ウムが著しく多量の場合であつて、いずれもその
損失が28、41、47とかなり大きいことがわかる。
しかしながら、本発明の実施例であるNo.７、No.
12、No.17等によれば、貴金属成分が５重量比で鉛
ビスマス酸バリウム成分が95重量比の場合には、
その損失はかなり小さくなり、実用的に十分な性
能を保持していることがわかる。
はビスマスが含まれず本発明の範囲外のものであ
り、No.８、No.13およびNo.18は貴金属粉末が１％し
か含まれず、いずれも本発明の範囲外のものであ
る。そしてNo.３乃至No.７、No.９乃至No.12、No.14乃
至No.17、No.19が本発明範囲内の実施例である。 即ち上記No.１、No.２では電極にビスマスが含ま
れないために、その損失がそれぞれ88、135とき
わめて大きい。その原因を詳細に検討したとこ
ろ、形成した電極中にビスマスが含まれないので
単味の鉛酸バリウムが存在することとなる。しか
るにこの単味の鉛酸バリウムの場合は空気中の水
分により次第に分解し化学的に十分安定でないた
め結果的にコンデンサの電気的信頼性を阻害する
ものであることが明らかとなつた。そしてこのよ
うな不都合を生じないためにはビスマス成分の置
換量はｘにして0.01に等しいかまたはそれ以上で
あることが必要であることがわかつた。No.３はｘ
＝0.01の場合を示す。また上記No.８、No.13および
No.18は電極成分として貴金属成分がわずか１重量
比しか含まれてなくしたがつて鉛ビスマス酸バリ
ウムが著しく多量の場合であつて、いずれもその
損失が28、41、47とかなり大きいことがわかる。
しかしながら、本発明の実施例であるNo.７、No.
12、No.17等によれば、貴金属成分が５重量比で鉛
ビスマス酸バリウム成分が95重量比の場合には、
その損失はかなり小さくなり、実用的に十分な性
能を保持していることがわかる。
【表】
本発明の他の実施例を第２表について説明す
る。 この実施例では、鉛ビスマス酸バリウム60wt
％、Ag40wt％であつて、かつ第１表におけるｘ
＝0.2の場合を示し、鉛ビスマス酸バリウムのバ
リウム成分と鉛ビスマス（PbBi）成分とが第２
表に示される原子％のときの状態のものである。 第２表においてNo.21およびNo.22が本発明の実施
例であり、No.20およびNo.23が本発明の範囲外のも
のである。 これより明らかな如く、No.20ではバリウム成分
が60原子％と過剰のためにtanδは非常に大きくな
る。しかし本発明の実施例であるNo.21に示す如
く、バリウム成分が55原子％の場合にはその損失
はかなり小さくなり実用的性能を保持することが
わかる。逆に上記No.23ではバリウム成分が30原子
％と少なくなり相対的に鉛・ビスマス分が大過剰
となる場合には、コンデンサとしての静電容量が
他の場合よりも著しく少なくなり適当でない。し
かしNo.22より明らかな如く、バリウム成分が40原
子％の場合には静電容量は充分大となり実用的で
あることがわかる。 そして鉛ビスマス酸バリウムの含有量が0.1重
量比以下の場合には、コンデンサとしての電気的
特性を阻害することはないものの、電極価格低減
面での有利性が認められない。 なお、第１表および第２表はチタン酸バリウム
系磁器円板を使用した場合のものであるが、例え
ばジルコン酸鉛のような他の磁器円板を使用した
場合も同様な結果が得られる。 本発明の他の実施例を第２図について説明す
る。第２図に示すコンデンサ４は、第１図に示さ
れるコンデンサの電極３，３上に銀を主成分とす
る第２の電極５，５を形成したものである。すな
わち、電極３，３には鉛ビスマス酸バリウムが含
有されており、その含有量が多い場合にはハンダ
付けがやりにくい。そのため第２図に示す如く、
銀を主成分とする第２の電極５，５をこの電極
３，３上に形成することにより、例えばリード線
７，７をハンダ６，６により第２の電極５，５に
取付けることが極めて容易になり、コンデンサ４
に対する電気接続作業を非常に容易にすることが
できる。さらに、導電性にすぐれた貴金属を主成
分とする電極を第２層として形成すると、電極面
の面内抵抗をさらに下げることができるので電気
的特性向上させることができる。なお銀を主成分
とする第２の電極５，５にかわり、他の貴金属
（金、白金、パラジウム等）または金属（すず等）
を主成分とする電極を設けることも勿論可能であ
る。もちろん、この第２の電極層上にさらに第３
の電極層等を設けて、多層電極としてもよいし、
第１の電極層と第２の電極層の間に電気的特性を
そこなわない第３の電極層を介在させてもよい。 なお本発明によるコンデンサの電極に含有せし
められる鉛ビスマス酸バリウムは、その出発原料
として上記実施例に例示した炭酸塩や酸化物に限
定されるものではなく、BaO2やPbO2の如き過酸
化物、PbCOOCH3の如きサク酸塩、Ba（NO3）2
や次硝酸ビスマスの如き硝酸塩その外、反応によ
り結果的に鉛ビスマス酸バリウムが得られる種類
の出発原料であればよい。またその純度も特に高
純度のものを必要とせず、通常の工業原料で十分
である。また磁器との接着強度を上昇せしめるた
めの添加物としてペースト作成時に必要とする酸
化物あるいは低融点ガラス類を添加する一般的な
方法を用いてもよい。 以上説明の如く、本発明によれば、鉛ビスマス
酸バリウムが本質的に電気の良導体であること、
磁器コンデンサ製造工程中の電極焼付における高
温酸化性雰囲気中においても通常の金属とは異な
り酸化することなく安定でありかつ得られた磁器
コンデンサの実用上の使用条件下において電気的
諸特性を何等阻害することがないこと等のすぐれ
た特性を見出し、これをコンデンサに使用するこ
とにより、従来の金属粉末添加では不可能であつ
た貴金属との一部代替を可能とし、その製造面で
の容易さとともに、従来よりも安価な、より工業
的に適した新規なコンデンサを提供することがで
きるものである。
る。 この実施例では、鉛ビスマス酸バリウム60wt
％、Ag40wt％であつて、かつ第１表におけるｘ
＝0.2の場合を示し、鉛ビスマス酸バリウムのバ
リウム成分と鉛ビスマス（PbBi）成分とが第２
表に示される原子％のときの状態のものである。 第２表においてNo.21およびNo.22が本発明の実施
例であり、No.20およびNo.23が本発明の範囲外のも
のである。 これより明らかな如く、No.20ではバリウム成分
が60原子％と過剰のためにtanδは非常に大きくな
る。しかし本発明の実施例であるNo.21に示す如
く、バリウム成分が55原子％の場合にはその損失
はかなり小さくなり実用的性能を保持することが
わかる。逆に上記No.23ではバリウム成分が30原子
％と少なくなり相対的に鉛・ビスマス分が大過剰
となる場合には、コンデンサとしての静電容量が
他の場合よりも著しく少なくなり適当でない。し
かしNo.22より明らかな如く、バリウム成分が40原
子％の場合には静電容量は充分大となり実用的で
あることがわかる。 そして鉛ビスマス酸バリウムの含有量が0.1重
量比以下の場合には、コンデンサとしての電気的
特性を阻害することはないものの、電極価格低減
面での有利性が認められない。 なお、第１表および第２表はチタン酸バリウム
系磁器円板を使用した場合のものであるが、例え
ばジルコン酸鉛のような他の磁器円板を使用した
場合も同様な結果が得られる。 本発明の他の実施例を第２図について説明す
る。第２図に示すコンデンサ４は、第１図に示さ
れるコンデンサの電極３，３上に銀を主成分とす
る第２の電極５，５を形成したものである。すな
わち、電極３，３には鉛ビスマス酸バリウムが含
有されており、その含有量が多い場合にはハンダ
付けがやりにくい。そのため第２図に示す如く、
銀を主成分とする第２の電極５，５をこの電極
３，３上に形成することにより、例えばリード線
７，７をハンダ６，６により第２の電極５，５に
取付けることが極めて容易になり、コンデンサ４
に対する電気接続作業を非常に容易にすることが
できる。さらに、導電性にすぐれた貴金属を主成
分とする電極を第２層として形成すると、電極面
の面内抵抗をさらに下げることができるので電気
的特性向上させることができる。なお銀を主成分
とする第２の電極５，５にかわり、他の貴金属
（金、白金、パラジウム等）または金属（すず等）
を主成分とする電極を設けることも勿論可能であ
る。もちろん、この第２の電極層上にさらに第３
の電極層等を設けて、多層電極としてもよいし、
第１の電極層と第２の電極層の間に電気的特性を
そこなわない第３の電極層を介在させてもよい。 なお本発明によるコンデンサの電極に含有せし
められる鉛ビスマス酸バリウムは、その出発原料
として上記実施例に例示した炭酸塩や酸化物に限
定されるものではなく、BaO2やPbO2の如き過酸
化物、PbCOOCH3の如きサク酸塩、Ba（NO3）2
や次硝酸ビスマスの如き硝酸塩その外、反応によ
り結果的に鉛ビスマス酸バリウムが得られる種類
の出発原料であればよい。またその純度も特に高
純度のものを必要とせず、通常の工業原料で十分
である。また磁器との接着強度を上昇せしめるた
めの添加物としてペースト作成時に必要とする酸
化物あるいは低融点ガラス類を添加する一般的な
方法を用いてもよい。 以上説明の如く、本発明によれば、鉛ビスマス
酸バリウムが本質的に電気の良導体であること、
磁器コンデンサ製造工程中の電極焼付における高
温酸化性雰囲気中においても通常の金属とは異な
り酸化することなく安定でありかつ得られた磁器
コンデンサの実用上の使用条件下において電気的
諸特性を何等阻害することがないこと等のすぐれ
た特性を見出し、これをコンデンサに使用するこ
とにより、従来の金属粉末添加では不可能であつ
た貴金属との一部代替を可能とし、その製造面で
の容易さとともに、従来よりも安価な、より工業
的に適した新規なコンデンサを提供することがで
きるものである。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図は本
発明の他の実施例を示す。 図中、１はコンデンサ、２はチタン酸バリウム
系磁器円板、３はその両側に設けた電極、４はコ
ンデンサ、５は第２の電極、６はハンダ、７はリ
ード線をそれぞれ示す。
発明の他の実施例を示す。 図中、１はコンデンサ、２はチタン酸バリウム
系磁器円板、３はその両側に設けた電極、４はコ
ンデンサ、５は第２の電極、６はハンダ、７はリ
ード線をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式でBa（Pb1−xBix）O3を有し、ｘが
0.01乃至１、Baが40原子％乃至55原子％の範囲
にある鉛ビスマス酸バリウム粉末が0.1乃至95重
量比であり、金属粉末が99.9乃至５の重量比であ
ることを主体とする電極を有することを特徴とす
るコンデンサ。 ２ 磁器誘電体上に形成された上記電極の上に、
金属を主成分とする電極層を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315979A JPS5685814A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315979A JPS5685814A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Condenser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5685814A JPS5685814A (en) | 1981-07-13 |
| JPS63927B2 true JPS63927B2 (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15768345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16315979A Granted JPS5685814A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Condenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5685814A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5262398A (en) * | 1987-03-24 | 1993-11-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic oxide superconductive composite material |
| DE3887765T2 (de) * | 1987-03-25 | 1994-09-22 | Sumitomo Electric Industries | Verfahren zur Herstellung einer dicken supraleitenden Schicht. |
| US4826808A (en) * | 1987-03-27 | 1989-05-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites |
| US5189009A (en) * | 1987-03-27 | 1993-02-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites |
| US5204318A (en) * | 1987-03-27 | 1993-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites |
| US5071826A (en) * | 1987-03-30 | 1991-12-10 | Hewlett-Packard Company | Organometallic silver additives for ceramic superconductors |
| US5552370A (en) * | 1987-03-30 | 1996-09-03 | Hewlett-Packard Company | Silver additives for ceramic superconductors |
| CA1340569C (en) * | 1987-05-05 | 1999-06-01 | Sungho Jin | Superconductive body having improved properties, and apparatus and systems comprising such a body |
| US5286713A (en) * | 1987-05-08 | 1994-02-15 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing an oxide superconducting circuit board by printing |
| US4897378A (en) * | 1987-05-22 | 1990-01-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of thin film superconducting oxides |
| US4861753A (en) * | 1987-06-22 | 1989-08-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making superconductors using barium nitrate |
| US4981840A (en) * | 1987-08-13 | 1991-01-01 | International Business Machines Corporation | Process for preparing metal-ceramic coatings electrically superconducting above 77 degrees Kappa |
| JPH03502212A (ja) * | 1987-08-14 | 1991-05-23 | ジ・オハイオ・ステイト・ユニバーシテイ | 機械で加工できる熱伝導性で高強度のセラミツク超電導複合物 |
| US5189010A (en) * | 1990-07-20 | 1993-02-23 | Eastman Kodak Company | Process for preparing superconductive thick films |
| US5087607A (en) * | 1990-07-20 | 1992-02-11 | Eastman Kodak Company | Process for preparing superconductive thick films |
-
1979
- 1979-12-14 JP JP16315979A patent/JPS5685814A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5685814A (en) | 1981-07-13 |
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