KR100220921B1 - 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물 - Google Patents
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Abstract
발명은 철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50∼60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20∼30mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol% , 아연네오븀산납(Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)3∼15mol%, 산화망간(MnO2) 0.5∼0.1wt%, 산화코발트(CoO) 0.1∼0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1∼0.5wt%, 니켈네오븀산납(Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol% 를 기본조성물로 갖는 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 관한 것으로서, 상기 분말 조성물의 소결온도가 1,000℃이하, 유전율 16,000 이상이고, 절연저항이 1011Ω㎝이상이며, -30∼85℃의 범위내에서 25℃의 유전율을 기준으로 유전율 변화율이 +22∼-82%인 EIA(Electronic Industry Association) 규격의 Y5V 온도특성을 만족하므로 적층 세라믹 칩 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor)의 재료로 사용되는 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 관한 것으로서, 특히 적층 세라믹 칩 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor)의 재료로 사용되는 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 관한 것이다.
상기 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물이라 함은, -30∼85℃의 범위내에서 25℃의 유전율을 기준으로 유전율 변화율이 +22∼-82%인 EIA(Electronic Industry Association) 규격의 Y5V 온도특성을 만족시키는 물질이다.
종래의 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물로는 티탄산바륨(BaTiO3)에 스타늄산바륨(BaSnO3), 스타늄산칼슘(CaSnO3), 지르코늄산바륨(BaZrO3), 지르코늄산칼슘(CaZrO3), 산화셀륨(CeO2) 등의 첨가물이 추가된 자기 조성물이 사용되었다.
그러나, 상기와 같이 조성된 종래의 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물은 상온에서 10,000 정도의 낮은 유전율을 갖고, 소결온도가 1,300℃ 정도로 높으며, 콘덴서의 제조시 팔라듐(Pd), 백금(Pt)와 같은 고가의 금속이 필요 하므로 제조가격이 높아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유전율이 16,000 이상, 1,000℃ 이하의 온도에서 소결이 가능하고, 절연저항이 1011Ω㎝ 이상 이며, -30∼85℃의 범위내에서 25℃의 유전율을 기준으로 유전율 변화율이 +22∼-82%인 EIA(Electronic Industry Association) 규격의 Y5V 온도특성을 만족하는 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 제조함에 그 목적이 있다.
본 발명은 철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50∼60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20∼30mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol% , 아연네오븀산납(Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)3∼15mol%, 산화망간(MnO2) 0.5∼0.1wt%, 산화코발트(CoO) 0.1∼0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1∼0.5wt%, 니켈네오븀산납(Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol% 로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 관한 것이다.
상전이온도가 저온부에 위치한 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3), 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3), 니켈네오븀산납(Pb(Ni1/3Nb2/3)O3)과 상전이온도가 고온부에 위치한 철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3), 아연네오븀산납(Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)의 상호작용에 의하여 조성물의 온도특성은 안정성을 띄나, 상기영역외에서는 유전율온도특성이 크게 벋어난다. 산화망간(MnO2)은 절연저항을 높이는 역할을 하나, 상기 영역외에서는 절연저항이 낮아지거나, 유전율이 감소한다. 산화크롬(Cr2O3), 산화코발트(CoO)는 소결온도를 낮추는 역할을 하는데, 상기 영역외에서는 소결온도가 높아지거나 유전율이 감소한다.
표1을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 산화납(PbO), 산화마그네슘(MgO), 산화네오븀(Nb2O5), 산화니켈(NiO), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화텅스텐(WO3), 산화망간(MnO2), 산화코발트(CoO), 산화크롬(Cr2O3)을 평량하여 지르코니아 볼(Ball)과 자(Jar)를 사용하는 볼밀링(Ball Milling) 방법을 이용하여 혼합한다. 건조된 분말을 알류미나 도가니에 담아 770∼890℃에서 2시간 하소한 후 볼밀링(Ball Milling)을 하고 건조한다. 이와 같이 얻어진 분말과 결합제를 유발로 혼합하고, 유압 프레스를 사용하여 직경 10㎜, 두께 1.5㎜의 원형 시편을 제작한다. 상기와 같은 방법으로 얻어진 시편을 지르코니아 세터(ZrO2Setter)에 놓고 850∼1,000℃의 온도로 2시간 소결시켜 양면에 프린팅(Printing) 방법으로 은(Ag) 전극을 직경 5㎜의 원형으로 도포한 다음 열처리하여 유전상수, 유전손실, 유전율온도특성(TCC), 절연저항을 측정한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 하여 16,500∼21,500, 유전손실은 1.8∼5.2%, 유전율온도특성(TCC)는 -30℃와 85℃에서 각각 -73∼-21%,-84∼-20%, 절연저항은 3×1011∼7×1013Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 1>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)3mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 2mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 19,500, 유전손실은 2.2%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -42%, -54%, 절연저항은 7×1013Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 2>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 3mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 2mol%, 산화코발트(CoO) 0.5wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 20,500, 유전손실은 2.4%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -44%, -52%, 절연저항은 6×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 3>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 2mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)3mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.5wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 21,500, 유전손실은 2.4%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -53%, -48%, 절연저항은 4×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예4>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O360mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O35mol% 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)10mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O35mol% 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화코발트(CoO) 0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 19,500, 유전손실은 2%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -44%, -55%, 절연저항은 5×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 5>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 산화코발트(CoO) 0.5wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 17,500, 유전손실은 4.5%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -62%, -34%, 절연저항은 7×1011Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 6>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.5wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 18,000, 유전손실은 4.7%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -73%, -20%, 절연저항은 3×1011Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 7>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)10mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 16,500, 유전손실은 5.2%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -21%, -82%, 절연저항은 2×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 8>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 산화코발트(CoO) 0.5wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 19,500, 유전손실은 1.8%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -42%, -52%, 절연저항은 7×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 9>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)30mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.5wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 21,500, 유전손실은 1.9%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -38%, -52%, 절연저항은 9×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 10>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 15mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 19,500, 유전손실은 2.2%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -45%, -53%, 절연저항은 1×1013Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예 11>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 5mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)15mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 산화코발트(CoO) 0.5wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.5wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 18,500, 유전손실은 4.1%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -25%, -79%, 절연저항은 5×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
<실시예12>
철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20mol%, 니켈네오븀산납 (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 10mol%, 아연네오븀산납 (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)5mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 15mol%, 산화코발트(CoO) 0.1wt%, 산화망간(MnO2) 0.1wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.5wt%로 조성된 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물을 상기의 방법으로 제조한 결과, 유전상수는 25℃를 기준으로 17,300, 유전손실은 4%, 유전율온도특성(TCC)은 -30℃와 85℃에서 각각 -21%, -84%, 절연저항은 7×1012Ω㎝인 특성을 나타냈다.
본 발명에 의한 상기 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물은 유전율이 16,000 이상, 1,000℃ 이하의 온도에서 소결이 가능하고, 절연저항이 1011Ω㎝이상이며, -30∼85℃내에서 25℃의 유전율을 기준으로 유전율 변화율이 +22∼-82%인 EIA(Electronic Industry Association) 규격의 Y5V 온도특성을 만족하므로 고 신뢰성의 적층 세라믹 칩 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor)의 제조를 가능하게 하는 효과가 있다.
Claims (1)
- 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물에 있어서, 상기 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물의 구성성분과 비율이 철네오븀산납(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3) 50∼60mol%, 철텅스텐산납(Pb(Fe2/3W1/3)O3)20∼30mol%, 마그네슘네오븀산납(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol%, 아연네오븀산납(Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)3∼15mol%, 산화망간(MnO2) 0.5∼0.1wt%, 산화코발트(CoO) 0.1∼0.5wt%, 산화크롬(Cr2O3) 0.1∼0.5wt%, 니켈네오븀산납(Pb(Ni1/3Nb2/3)O3) 2∼15mol% 인 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970043210A KR100220921B1 (ko) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970043210A KR100220921B1 (ko) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990019773A KR19990019773A (ko) | 1999-03-15 |
| KR100220921B1 true KR100220921B1 (ko) | 1999-09-15 |
Family
ID=19519645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970043210A KR100220921B1 (ko) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 고용량 세라믹 콘덴서용 분말 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100220921B1 (ko) |
-
1997
- 1997-08-29 KR KR1019970043210A patent/KR100220921B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990019773A (ko) | 1999-03-15 |
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