KR860001758B1 - 유전체 세라믹 조성물 - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명의 실시예에 관한 적층형 세라믹 콘덴서를 보여주는 단면도.
제2도는 시료번호 1의 세라믹 콘덴서의 정전용량의 온도특성을 보여주는 도면.
제3도는 시료번호 22의 세라믹 콘덴서의 정전용량의 온도특성을 보여주는 도면.
제4도는 제2의 첨가성분의 조성 범위를 보여주는 삼각도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,2,3 : 세라믹층 (4)(5) : 내부전극
6,7 : 외부전극
본 발명은, 유전체 세라믹조성에 관한 것이다. 본 발명의 유전체 세라믹조성물은, 비금속을 내부전극으로 하는 적층형 세라믹콘덴서에 있어서의 유전체로서 이용할 수 있다.
종래의 적층 세라믹콘덴서를 제조할 때에는, 유전체 세라믹 원료분말로 이루어지는 유전체 생시트(그린시트)에 백금 또는 팔라듐 등의 귀금속 페스트를 필요로 하는 패턴으로 인쇄하고, 이것을 여러장 쌓아서 압착하여, 1300℃∼1600℃의 산화성분위기 중에서 소결시켰다. 이에 의하여, 유전체세라믹과 내부 전극을 동시에 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이, 귀금속을 사용하면, 산화성분위기 중에서 소결시켜도 목적으로 하는 내부전극을 얻을 수 있다. 그러나, 백금. 팔라듐 등의 귀금속은 고가이기 때문에 필연적으로, 적층 세라믹 콘덴서의 코스트가 높아지게 되었다.
이 문제를 해결하기 위하여, 닉켈 등의 염가의 비금속을 주성분으로 하는 도전성 페스트를 유전체 생시트상에 인쇄하여, 이들의 복수매를 적층하여 열압착하여, 이 적층체를 비산화성분위기중, 1340℃의 온도에서 소결시키는 방법이, 예컨데 일본국의 특허공고 제56-46641호의 공보에 의하여 알려져 있다.
이 방법에 의하면, 도전성페스트의 비금속입자가 산화되지 않는다.
그런데, 비산화성 분위기에서 소결시켜도 소성온도가 1300℃∼1400℃와 같이 높은 경우에는, 닉켈 등의 비금속의 전극이 양호하게 형성되지 않는다. 즉 유전체 생시트에 닉켈을 주성분으로 하는 도전성 페스트를 인쇄하여 1300℃∼1400℃와 같이 높은 온도에서 소성하면, 도전성 페스트의 닉켈 입자가 커지면서 용집하여, 닉켈이 구슬 모양으로 분포하는 상태가 된다. 그리고, 1300℃∼1400℃에서 소성하면, 닉켈이 세라믹에 확산하여, 세라믹의 절연열화가 생긴다. 이 결과, 필요로 하는 정전용량 및 절연저항이 있는 세라믹콘덴서를 얻기가 곤란해진다.
본 발명의 목적은, 비산화성 분위기, 1200℃ 이하의 온도에서 소결이 가능하고, 또 정전용량의 온도변화율이, -25℃∼+85℃의 범위에서, +10%로 부터 -10%의 범위인 유전체 세라믹 조성물을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, BaK-XMXCKTiO2(단, M은 Mg및 Zn의 적어도 일종의 금속, k는 1.0∼1.04의 범위의 값, x는 0.02∼0.05의 범위의 값)로 이루어지는 100중량부의 기본성분과, 25∼50몰%의 Li2O와 50∼75몰%의 SiO2로 이루어지는 0.2∼10.0중량부의 첨가성분과의 혼합물질을 소성하여 이루어지는 유전체 세라믹조성물에 관한 것이다. 상기 기본성분을 나타내는 조성식에 있어서, k-x,x,k는 물론 각기의 원소의 원자수를 나타낸다.
본 발명의 세라믹조성물은, 상기 조성에 한정되는 것이 아니며, MO(단 MO는 BaO, CaO 및 SrO의 적어도 일종의 금속산화물)를 포함할 수 있는 것이다. 첨가성분중에 상기 MO를 포함할 수 있는 경우에 있어서의 , Li2O와 SiO2및 MO와의 필요로 하는 조성범위는, 이들의 조성을 몰%로 보여주는 삼각도에 있어서의, Li2O가, 5몰%, SiO2가 70몰%, MO가 25몰%의 조성을 나타내는 제1의 점(A)과, Li2O가 10몰%, SiO2가 50몰%, MO가 40몰%의 조성을 보여주는 제2의 점(B)과, Li2O가 49몰%, SiO2가 50몰%, MO가 1몰%의 조성을 보여주는 제3의 점(C)과, Li2O가 24몰%, SiO2가 75몰%, MO가 1몰%의 조성을 보여주는 제4의 점(D)를 순서대로 연결하는 4개의 직선으로 쌓여지는 영역내이다.
상술한 바와 같은 유전체 세라믹 조성물은, 세라믹 원료를 필요로 하는 형상으로 형성한 것을 비산화성 분위기에서 소결시켜, 다시 산화성 분위기에서 열처리함으로서 얻을 수 있다. 비산화성 분위기(중성 또는 환원성 분위기)에서의 소결 처리는, 1050℃∼1200℃의 범위에서 하는 것이 바람직하다. 1300℃를 넘으면, 닉켈 등의 비금속의 도전성 페스트를 유전성생시트에 인쇄하여 소결처리를 하는 경우, 닉켈등의 비금속입자가 구슬모양으로 되거나, 또는 닉켈이 세라믹중에 확산하는 염려가 있다.
한편, 소결하기 위한 온도가 지나치게 낮으면, 소결이 불완전해진다.
산화성분위기 중에서의 열처리는, 소결을 위한 온도보다도 얕은 500℃∼1000℃의 범위에서 하는 것이 바람직하다. 이 산화성분위기 중에서의 열처리는, 비산화성 분위기 중의 소성으로 생긴 산소의 결함을 보완하여, 세라믹의 절연저항을 증대시키기 위하여 행하여진다.
비산화성 분위기에서의 소결을 위한 가열 처리시간 및 산화분위기 중에서의 열처리시간은 소결 및 산화처리의 목적이 달성되는 범위내에서, 가급적 짧은 것이 좋고, 소결처리(비산화성분위기 처리)시의 최고온도 보지시간은, 적당히는 2시간-4시간이며, 산화성분위기에서의 열처리 시간은, 10분∼60분이다.
본 발명에 의하면 다음의 작용효과를 얻을 수 있다.
(가) 이 유전체 세라믹조성물은 1200℃ 이하이고 또 비산화성 분위기에서 소결이 가능하기 때문에, 닉켈 등의 비금속을 내부전극으로 갖는 적층 세라믹 콘덴서를 제공할 수 있다.
(나) 비유전율 εs가 2000 이상, 유전체손실 tan가 2.5% 이하, 저항율 ρ가 1×106MΩ,Cm 이상이고 또 정전용량의 습도 변화율이 -25℃∼+85℃로서 ±10% 범위에 수용되는 유전체 세라믹 조성물을 제공할 수 있다.
(다) 1200℃ 이하에서 소성이 가능하기 때문에, 소성시의 에너지 소비량을 절감시킬 수 있다.
[실시예 1]
다음에, 본 발명의 실시예 및 비교예를 설명한다.
표 1의 시료번호 1의 k-x=0.95,Mg=0.03,Zn=0.02,x=0.05,k=1.0에 따라 결정되는 Ba 0.95 M 0.05 O 1.00 TiO2, 더욱 상세히는, Ba 0.95 Mg 0.03 Zn 0.02 O 1.00TiO2으로 이루어지는 기본성분을 얻기 위하여, 순도 99.0% 이상의 BaCO3,MgO,ZnO 및 TiO2를 903.77g, 5.86g, 7.88g 및 385.93g를 각각 평량하여, 이들의 원료를 15시간 습식 혼합하였다. 상기 원료를 불순물을 중량에 넣지않고, BaCO30.95몰부, MgO 0.03몰부, ZnO 0.02몰부, TiO21.0몰부로 된다.
다음에 상기 원료 혼합물을 150℃에서 4시간 건조 후, 분쇄하여 약 1200℃, 2시간 대기중에서 가소하여, Ba 0.95 Mg 0.03 Zn 0.02 O 1.00 TiO2로 이루어지는 기본성분의 분말을 얻었다.
한편, 표 1의 시료번호 1의 첨가성분을 얻기 위하여, Li2CO350.15g(45몰%)와 SiO249.85g(55몰)를 평량하여, 이 혼합물에 알콜 300cc를 가하여, 폴리에틸렌 폿트로서 알미나볼을 사용하여 10시간 교반한 후에, 대기중 1000℃에 2시간 가소성하여, 300cc의 물과 같이 알미나폴에 넣어, 알미나볼로 15시간 분쇄한 다음, 150℃에서 4시간 건조시켜 Li2O 45몰%, SiO255몰%의 조성의 첨가성분의 분말을 얻었다.
다음에, 기본성분의 분말 1000g에 대하여, 상기 첨가성분의 분말 30g를 가하고, 다시, 아크릴산 에스텔포리마, 글리세린, 축합인산염의 수용액에서 이루어지는 유기바인더를 기본성분과 첨가성분의 합계중량에 대하여 15중량%(154.5g)첨가하고, 다시, 50중량%(515cc)의 물을 가하여, 이들의 볼밑에 넣어 분쇄 및 혼합하여 세라믹원료의 스러리를 제작하였다.
다음에, 상기 스러리를 진공탈포기에 넣어 탈포하여, 이 스러리를 리버스롤 코터(revese roll coater)에 넣어, 여기서 부터 얻을 수 있는 박막성형물을 길이가 폴리에스틸 필름상에 연속하여 수취하는 동시에 동필름상에서 이것을 100℃로 가열하여 건조시켜, 부피 약 25μ의 미소결 세라믹스트(유전체 생시트)를 얻었다. 이 시트는, 길이가 긴 것이지만, 이것을 10cm각의 정방형으로 재단하여 사용한다.
한편, 내부전극용의 도전페스트는 입자크기가 평균 1.5μ의 닉켈분말 10g과, 에틸셀루로우즈 0.9g를 부틸 칼비이톨 9.1g에 용해시킨 것과름 교반기에 넣어, 10시간 교반하므로서 얻을 수 있었다. 이 도전 페스트를 길이 14mm, 폭 7mm의 패턴이 50개 정도있는 스크린을 통하여 상기 미소결세라믹 시트의 한쪽면에 인쇄한 후에, 이것을 건조시켰다.
상기 인쇄면을 윗쪽으로 하고 미소결세라믹시트를 2매 적층하였다. 이때, 인접하는 상하의 시트에 있어서, 그 인쇄면이 패턴의 길이 방향으로 약 반정도 닿게금 배치하였다. 다시, 이 적층물의 상하 양면에 각각 4매씩 부피 60μ의 미소결세라믹 시트를 적층하였다. 다음에, 이 적층물을 약 50℃의 온도로 부피방향으로 약 40톤의 압력을 가하여 압착하였다. 그 다음에, 이 적층물을 장방형으로 재단하여, 약 100개의 적층칩을 얻었다.
다음에 이 적층체를 분위기 소성이 가능한 로에 넣어, 대기 분위기중에서 100℃/h의 속도로 600℃까지 승온시켜, 유기 바인더를 연소시켰다. 다음에, 로의 분위기를 대기로 부터 2체적%+N298체적%의 분위기로 바꿨다. 그리고, 로를 상기와 같은 환원성분위기(비산화성 분위기)로 한 상태를 유지시켜, 적층체 가열온도를 600℃로 부터 소결온도인 111℃까지 100℃/h의 속도로 높혀, 1110℃를 3시간 유지시킨 후, 100℃/h의 속도로 600℃까지 낮추어 분위기를 대기분위기(산화성분위기)로 바꾸어 놓고, 600℃를 30분간 유지시켜 산화처리를 한후 실내온도까지 냉각시켜 적층소결체 칩을 제작하였다.
다음에 전극이 노출하는 소결체칩의 측면에 아연과 유리 프릿트(frit)와 비히클(vehicle)로 이록어진 도전성 페스트를 도포하여 건조시켜, 이것을 대기중에서 550℃의 온도에서 15분간 구워붙여, 아연전극층을 형성하여, 다시 그 위에 동을 무전해 땜질로 피착시켜, 다시 그 위에 전기 땜질법으로 Pb-Sn 납땜층을 만들어, 한벌의 외부전극을 형성하였다.
이에 의하여, 제1도에서 보는 바와 같이, 유전체 세라믹층(1),(2),(3)과, 내부전극(4)(5)와 외부전극(6)(7)으로 이루어지는 적층세라믹 콘덴서(10)를 얻을 수 있었다. 더욱이, 이 콘덴서(10)의 유전체 세라믹층(2)의 부피는 0.02mm, 내부전극(4)(5)의 대향면적은 5mm×5mm2이다. 그리고, 소결 후의 세라믹층(1)(2)(3)의 조성은, 소결전의 기본성분과 첨가 성분과의 혼합조성과 실질적으로 같으며, 복합 프로브스카이트형 구조의 기본성분(Ba 0.95 Mg 0.03 Zn 0.02 O 1.00 TiO2)의 결정입자간에 Li2O 45몰%와 SiO255몰%로 이록어지는 첨가성분이 거의 균일하게 분포된 것이다.
다음에, 100개의 콘덴서(10)의 전기특성을 측정하여, 그 평균값을 구한 바, 표 2에서 볼수 있듯이 비유전율 ε2가 2690,tanδ 1.3%, 저항율 ρ가 7.4×106MΩ.Cm, +20℃의 정전용량을 기준으로 한 -25℃ 및 +85℃의 정전용량의 변화율
-25,
+85가 -9.1%, -8.7%였다. 그리고, 정전용량의 온도특성을 -25℃∼+85℃의 범위로 측정한 바, 제2도의 특성곡선이 되어 ±10%의 범위에 들었다.
다음에, 전기적 특성은 다음의 요령으로 측정하였다.
(A) 비유전율 εs는, 온도 20℃, 주파수 1KMz, 전압〔실효값〕0.5V의 조건으로 정전용량을 측정하여, 이 측정값과 내부극(4)(5)의 대향면적 25mm2와 내부전극(4)(5)간의 세라믹층(2)의 부피 0.02mm에서 계산으로 구했다.
(B) 유전체손실 tanδ(%)는 비유전율과 동일조건으로 측정하였다.
(C) 저항율(MΩ.Cm)는 온도20℃에 있어서 DC 50V를 1분간 인가한 후에 외부전극(6)(7)간의 저항값을 측정하여, 이 측정값과 치수에 입각한 계산으로 구했다.
(D) 정전용량의 온도특성은, 항온조속에 시료를 넣어, -25℃,0℃,+20℃,+40℃,+60℃,+85℃의 각 온도에 있어서, 주파수 1KHz, 전압〔실효치〕 0.5V의 조건으로 정전용량을 측정하여, 20℃때의 정전용량에 대한 각 온도의 변화율을 구함으로서 얻었다.
이상, 시료번호 1의 제작방법 및 그 특성에 대하여 기술하였는 바, 시료번호 2∼21에 대해서도, 기본성분 및 첨가성분이 조성, 이들의 비율 및 환원성분위기에서의 소성온도를 바꾼것 외는, 시료번호 1과 완전히 동일한 방법으로 적층세라믹콘덴서를 제작하여, 동일방법으로 전기적 특성을 측정하였다.
표 1은, 각각의 시료의 기본성분과 첨가성분과의 조성 및 소결시의 소성온도(최고온도)를 나타내고, 표2는 각각의 시료의 전기적특성을 나타낸다.
표 1 의 기본성분란의 k-x,x,k는 조성식의 각 원소의 원자수, 즉 Ti의 원자수를 1로 했을 경우의 각 원소의 원자수의 비율을 나타낸다.
x의 란의 Mg와 Zn은, 일반식의 M의 내용을 보여주고, Mg 및 Zn의 란에는 이들의 원자수가 나타나 있고, 합계의 란에는 Mg와 Zn과의 합계값이 나타나 있다.
표 2여 있어서, 정전용량의 온도특성은, -25℃+85℃의 정전용량변화율
-25(%)와
+85(%)로 나타나 있다.
[표 1]
[표 2]
본 발명에서는, 비유전율
이 2000 이상, 유전체손실 tanδ가 2.5%이하, ρ이 1×106MΩ.㎝이상, 정전용량의 온도변화율
가 ±10%의 범위가 되는 것을 양호한 품질로 한다.
따라서, 시료번호 4,5,6,8,12,16,17,19,21은 본 발명의 범위 외의 것이다.
표 2에 있어서, 정전용량의 온도변화율
가, -25℃와 +85℃의 두곳만이 나타나 있지만, -25℃와 +85℃의 사이의 여러 온도에 있어서의 변화율
는, 제2도와 동일한 경향의 값으로 되며,
-25 및
+85가 ±10의 범위 이내의 경우에는, -25℃∼+85℃의 범위 내의 각 온도에 있어서도
가 ±10%이내가 된다.
첨가성분의 첨가량이 영인 경우에는 시료번호 8에서 명백하듯이, 소성온도가 1250℃ 더라도 치밀한 소결체를 얻을 수 없지만, 시료번호 9가 보여주듯이, 첨가량이 100중량부의 기본성분에 대하여 0.2중량부의 경우에는, 1170℃의 소성으로 필요로 하는 전기적 특성이 있는 소결체를 얻을 수 있다.
따라서, 첨가성분의 하한은 0.2중량부 이다. 한편, 시료번호 12에서 보듯이, 첨가량이 12중량부의 경우에는 tanδ가 3.5%가 되어, 목표특성보다도 나빠지지만, 시료번호 14에서보듯이, 첨가량이 10중량부의 경우에는 목표로 하는 전기적특성을 얻을 수 있다. 따라서, 첨가량의 상한은 10중량부이다.
x의 값이, 시료번호 19및 20에서 보듯이, 0.01의 경우에는,
-25가 ±10%의 범위외의 -12.5%, -13.2%가 되지만, 시료번호 18에서 보듯이, x의 값이 0.02의 경우에는 목표의 전기적특성을 얻을 수 있다. 따라서, x의 값의 하한은 0.02이다. 한편, 시료번호 5에서 보듯이, x의 값이 0.06의 경우에는,
-25가 ±10%의 범위의 -14.5%가 되지만, 시료번호 1∼3에서 보듯이, x의 값이 0.05의 경우에는 목표의 전기적특성을 얻을 수 있다. 따라서, x값의 상한은 0.05이다.
더욱이, M성분의 Mg와 Zn은 어느 것이나 Ⅱ족의 금속이며, 거의 같은 작용을 하여, 어느 것이나 한쪽만을 사용하는 경우에 있어서도 x의 값을 0.02∼0.05의 범위로 하는 것이 바람직하고, 양쪽을 사용하는 경우에도 x의 값을 0.02∼0.05의 범위로 하는 것이 바람직하다.
k의 값이, 시료번호 4에서 보듯이, 0.98의 경우에는, ρ가 6.2×103MΩ.cm가 되어, 목표값 보다 대폭으로 낮어지지만, 시료번호 5에서 보듯이, k의 값이 1.00의 경우에는, 목표의 전기적 특성을 얻을 수 있다.
따라서 k 값의 하한은 1.00이다. 한편, k의 값이, 시료번호 16에서 보듯이, 1.05의 경우에는 치밀한 소결체를 얻을 수 없지만, 시료번호 20에서 보듯이, k의 값이 1.04의 경우에는 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, k값의 상한은 1.04이다.
첨가성분의 SiO2가 시료번호 17에서 보듯이, 45몰%의 경우에는, tan δ가 3.2%가 되며, 목표값 보다도 나빠지지만, 시료번호 9 및 18에서 보듯이, SiO2가 50몰%의 경우에는 목표의 전기적 특성을 얻을 수 있다. 한편, SiO2가, 시료번호 6에서 보듯이, 80몰%의 경우에는 치밀한 소결체를 얻을 수 없지만, 시료번호 2에서 보듯이 SiO2가 75몰%의 경우에는 목표의 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, SiO2의 바람직스러운 범위는 50몰% 75몰%이다. 더욱이, LiO2의 범위는 필연적으로 25∼50몰%가 된다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서의 Li2O와 SiO2로 이루어지는 첨가성분에, 다시, MO(단, MO는 BaO,CaO 및 SrO 중의 적어도 1종의 금속산화물)를 가한 세라믹조성물이 실시예 1의 세라믹조성물과 같은 작용효과를 발휘하는 것을 확인하기 위하여, 표 3의 시료번호 22∼57에 보여주는 조성의 세라믹 재료를 준비하여, 실시예 1과 같은 방법으로 동일구조의 적층세라믹 콘덴서를 제작하여 동일한 방법으로 전기적 특성을 측정하였다.
실시예 2의 시료번호 22∼57에 있어서의 기본성분은, 실시예 1과 마찬가지로, Bak-xMxOkTiO2이며, 실시예 2에 있어서도, 표 3에서 보듯이, k-x,x,k의 값을 여러가지로 변화시켰다. 표 3에 있어서의 첨가성분의 란에는 Li2O와 SiO2와 MO와의 비율이 몰%로 표시되었으며, MO의 내용의 란에도, BaO,CaO,SrO의 비율이 몰%로 표시되어 있다. 따라서, 시료번호 22의 경우에는, Li2O와 SiO2와 MO와의 비율을, Li2O 20몰%, SiO270몰% BaO 2몰%, CaO 8몰%로 할수도 있다. 첨가성분의 첨가량은 기본성분 100중량부(일정)에 대한 중량부로 표시되어 있다.
표 4의 소성조건란의 H2의 비율은, 비산화성분위기에서의 소성시에 있어서의 H2+N2분위기의 H2의 비율을 나타내며, 온도의 란은 소성시의 최고온도를 나타낸다. 표 4의 전기적특성의 란은, 표 3의 세라믹조성물에 의하여 형성된 적층 세라믹콘덴서의 각종의 특성을 나타낸다. 시료번호 22의 정전용량의 온도변화율
가 제3도에 나타나 있다. 나머지의 시료번호 22∼57에 있어서도, 제3도의 곡선과 같은 경향을 보여준다.
[표 3]
[표 4]
표 3 및 표 4에 있어서는, 시료 번호 23,24,25,28,31,40,41,42,44,48,51,57은 전술한 양호한 품질을 만족시키지 못하기 때문에, 본 발명의 범위외의 것이다.
실시예 2의 제2의 첨가성분의 첨가량이 영의 경우에는, 시료번호 42에서 분명하듯이 소성온도가 1250℃더라도 치밀한 소결체를 얻을 수 없지만, 시료번호 22에서 보듯이, 첨가량이 100중량부의 기본 성분에 대하여 0.2중량부의 경우에는, 1190℃의 소성으로 필요로 하는 전기적 특성이 있는 소결체를 얻을 수 있다.
따라서, 제2의 첨가성분의 하한은 0.2중량부이다. 한편, 시료번호 33에서 보듯이, 첨가량이 12중량부의 경우에는 tan δ가 2.9%로 되며, 바람직한 특성보다 나빠지지만, 시료번호 36에서 보듯이, 첨가량이 10중량부의 경우에는 필요로 하는 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 첨가량의 상한은 10중량부이다.
x의 값이 시료번호 24 및 25에서 보듯이, 0.01의 경우에는,
-25가 ±10%의 범위외의 -13.5%, -11.2%로 되지만, 시료번호 26에서 보듯이, x의 값이 0.02의 경우에는, 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, x값의 하한은 0.02이다. 한편, 시료번호 51에서 보듯이, x의 값이, 0.06의 경우에는
-25가 -13.2%,
+85가 10.5%가 되지만, 시료번호 53∼56에서 보듯이, x의 값이 0.05의 경우에는 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, x값의 상한은 0.05이다. M성분의 Mg와 Zn은 어느것이나 Ⅱ족의 금속이며, 거의 같게 작용하며, 어느쪽 하나를 사용하더라도 같은 효과를 얻을 수 있다.
그리고, Mg와 Zn의 어느쪽 한쪽을 사용하는 경우나, 양쪽을 사용하는 경우라도, x의 값을 0.02∼0.05의 범위로 하는 것이 바람직하다.
k의 값이, 시료번호 57에서 보듯이, 0.98의 경우에는, ρ가 2.8×103MΩ.cm로 되고 대폭으로 낮어지지만, 시료번호 55 및 56에서 보듯이, k의 값이, 1.00의 경우에는 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, k값의 하한은 1.00이다. 한편, k 의 값이, 시료번호 23에서 보듯이, 1.05의 경우에는 치밀한 소결체를 얻을수 없지만 시료번호 30에서 보듯이, k의 값이, 1.04의 경우에는 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 따라서, k값의 상한은 1.04이다.
첨가성분의 적합한 조성은, Li2O-SiO2-MO의 조성비를 나타내는 제4도의 삼각도에 입각하여 결정할 수 있다. 삼각도의 제1의 점(A)는, 시료번호 27의 Li2O 5몰%, SiO270몰%, MO 25몰%의 조성을 나타내며, 제2의 점(B)은 시료번호 36의 Li2O 10몰%, SiO250몰%, MO 40몰%의 조성을 나타내며, 제3의 점(C)은, 시료번호 56의 Li2O 49몰%, SiO250몰%, MO 1몰%의 조성을 나타내며, 제4의 점(D)은, 시료번호 45의 Li2O 24몰%, SiO 75몰%, MO 1몰%의 조성을 나타낸다.
본 발명에 따른 제2의 첨가성분의 적합한 조성은, 삼각도의 제1∼제4의 점(A)∼(D)의 순으로 연결하는 4개의 직선으로 둘러쌓인 영역이내의 조성이다.
이 영역내의 조성으로 하면, 필요로 하는 전기적 특성을 얻을 수 있다. 한편, 점(A)∼(D)의 영역에서 벗어난 시료번호 28,40,41,44,48에서는 치밀한 소결체를 얻을 수 없다. 더욱이, MO 성분은, 시료번호 32,33,34에서 보듯이, BaO,CaO,SrO의 어느 것 중 하나도 좋고, 또 다른 시료에서 볼 수 있는 적당한 비율로 해도 좋다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 예컨더, 다음의 변형예가 가능한 것이다.
(a) 기본성분 중에, 본 발명의 목적을 거해하지 않은 범위내에서 미량의 MnO2(바람직하기는 0.05∼0.1중량%) 등의 광화제를 첨가하여 소결성을 향상해도 좋다. 그리고, 또 기타의 물질을 필요에 따라 첨가해도 좋다.
(b) 기본성분을 얻기 위한 출발원료를, 실시예에서 보여주지 않은 이외의 즉 예컨대, BaO, Li2O 등의 산화물 또는 수산화물 또는 기타의 화합물로 해도 좋다. 그리고, 첨가 성분의 출발원료를 산화물, 수산화물 등의 다른 화합물로 해도 좋다.
(c) 산화성 분위기에서의 열처리온도를 닉켈등의 비금속 전극재료 및 세라믹이 요구하는 산화의 온도를 고려하여 여러가지로 변경할 수 있다.
(d) 비산화성 분위기중의 소성온도를, 전극재료를 고려하여 여러가지로 변경할 수 있다.
(e) 적층 세라믹콘덴서 이외의 일반적인 세라믹콘덴서에도 물론 적용이 가능하다.
(f) 소결시의 분위기를 중성분위기로 해도 좋다.
Claims (2)
- Bak-xMxTiO2.(단, M은 Mg 및 Zn의 적어도 한 종류의 금속, k는 1.0∼1.04의 범위의 값, x는 0.02∼0.05의 범위의 값)로 이루어지는 100중량부의 기본성분과, 25∼50몰%의 Li2O와 50∼75몰%의 SiO2로 이루어지는 0.2∼10.0중량부의 첨가성분과, 혼합물질을 소성하여 이루어지는 유전체 세라믹조성물.
- BaK-XMXOkTiO2(단, M은 Mg 및 Zn의 적어도 한 종류의 금속, k는 1.0∼1.04의 범위의 값, x는 0.02∼0.05의 범위의 값)로 이루어지는 100중량부의 기본성분과, Li2O와 SiO2와 MO(단, MO는 BaO,CaO 및 SrO의 적어도 한 종류의 금속산화물)로 이루어지는 0.2∼10.0중량부의 첨가성분과, 혼합물질을 소성한 것이며, 또 Li2O와 SiO2및 MO와의 조성범위가, 이들의 조성을 몰%로 나타내는 삼각도에 있어서의, Li2O가 5몰%, SiO2가 70몰%, MO가 25몰%의 조성을 나타내는 제1의 점(A)과, Li2O가 10몰%, SiO2가 50몰%, MO가 40몰%의 조성을 나타내는 제2의 점(B)과, Li2O가 49몰%, SiO2가 50몰%, MO가 1몰%의 조성을 나타내는 제3의 점(C)과, Li2O가 24몰%, SiO2가 75몰%, MO가 1몰%의 조성을 나타내는 제4의 점(D)과, 순서대로 연결하는 4개의 직선으로 둘러쌓인 영역내로 되어있는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹조성물.
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