KR930006571B1 - 세라믹 콘텐서용 유전체 조성물 - Google Patents

세라믹 콘텐서용 유전체 조성물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

세라믹 콘텐서용 유전체 조성물
본 발명은 세라믹 콘덴서용 유전체 조성물에 관한 것으로서, 특히 유전율과 전연저항이 높으면서 소결 온도가 낮은 자기조성물에 관한 것이다.
유전체 재료는 유전율, 유전손실, 유전율온도계수, 절연저항등의 전기적 특성이 우수하면서 소결 온도가 낮아야 한다. 적층 세라믹 특히 콘덴서용 유전테 재료는 유전율이 높아야 하고 콘덴서 제품의 수명 및 신뢰도와 간계되는 절연 저항이 높을 수록 좋다는 것은 이미 알려진 사실이다. 특히 적층형 세라밀 콘데서용 소자의 경우에는 적층체와 일체로되게 형성되는 전극의 재질에 따라서 저온 소성을 요구하는 경우가 있으므로 유전체 재료의 소성온동도 1000℃ 정도로 낮아야 할 필요가 있다.
종래에도 유전체 재료의 전기적인 특성인 유전율을 높이고 그 온도변화를 낮추거나 또는 소성온도를 낮추기 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다.
일본특허 공개공보 특개소 61-15524호에는 2200부터 1200까지의 유전율을 갖고 있으면서 그 온도 변화가 낮고 1000℃정도의 저온에서 소성되는 각종 자기조성물이 공개되었다. 또한 전기한 일본 특허 공개공보에 의하면 조성물의 절연 저항(25℃, F)이 1900부터 34000까지로 나타나고 있다. 또한 일본 특허 공개공보 특개소 61-250904호에는 유전율이 3200부터 4500까지이고 절연저항이 5000부터 11400꺼지 이면서 소성온도가 1000℃ 정도로 낮고 유전율의 온도 변화가 적은 고유전율 자기 재료가 공개 되었다.
전기한 일보 공개 공보에 기재된 발명들을 유전율이 높으면서 그 온도 변화가 적고 저온에서 소성되는 고유전율 자기 조성물을 얻기 위한 것이므로 소기의 목적은 달성되었다고 할수 있으나 유전율과 절연 저항을 동시에 높이므로서 콘덴서 제품의 수명과 신뢰도를 향상 시킨다는 측면에서 고려하여 볼때는 효과적인 결과를 얻은 것으로 볼수 없다.
본 발면의 목적은 소결 온도가 1000℃ 정도로 낮고 유전율이 높으면서도 내부 저항이 월등이 향상되어 콘덴서 제품으 수명을 놀이고 신뢰도를 향상시킬 수 있는 콘덴서용 유전체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음의 일반식
x(Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3-yPb(Zn1/3 NB2/3)O3-zPbZrO3-aSrTiO3로 표시되고 성분비가 0.53≤x≤0.95,0.00≤y≤0.05, 0.00≤z≤0.22, 0.10≤a≤10.00(x+y+z=1)의 조건을 만족시키는 조성물을 주성분으로 포함하는 유전체 자기 조성물로 구성된다.
본 발명은 특히 전기한 주성분의 부성분으로서 MnO, SiO2, Al2O3,NiO, CoO 등을 0.01-0.2중량%까지 포함할 수도 있다.
본 발면에 있어서 Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3는 53%이하인 경우 유전율이 전하되고 절연 지향이 높은 대신 유전 소실이 크게 되므로 53%이하로 되게 하는 것이 좋다. 그리고 Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3는 50% 이상이면 소결온도가 낮아지지만 절연 저항이 급격히 열화되는 콘덴서 제품의 수명이 급격히 떨어진다. 그리고 PbZrO3는 22% 이상이면 유전율이 낮고 유전소실이 증가되면서 소결온도도 떨어지게 된다. 또한 SrTiO3는 10% 이상이면 절연 저항이 증가하고 유전율이 낮아지고 소결온도는 증가되면서 소결온도는 높아지게 된다. 따라서 본 발명에 있어서는 전술한 비율이 중요하다.
특히 본 발명에 사용되는 성분들중 Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3나 전기한 성분중 Pb사이트를 일부 Ba와 Sr로 치환한 것은 이미 유전체 재료로 알려졌고 (일본국 특개소 61-250904호), xPb(Mg1/3 Nb2/3)O3-yPb(Mg1/3 Nb2/3)O3-SrTiO3도 유전체 재료로서 알려졌으나 (일본국 특개소 61-155245) 본 발명에서와 같이 전기한 성분들과 함께 Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3를 배합한 것은 알려지지 않았다.
본 발면의 조성물은 유전율이 종래의 조성물과 같거나 또는 유전율이 높으면서 절연저항이 현저히 높아져서 콘덴서 제품의 수명이 길어지게 되고 도한 콘덴서 제품의 신뢰도도 향상될 뿐 아니라 저온에서 소성되믈 적층 콘데서용 유전체 재료로서 적당하게 된다.
[실시예 1-28]
PbO, MgO, Nb2O5, ZnO, ZnO2, SrO, TiO2를 표1의 배합비에 맞도록 배합하고 볼밀에서 분쇄하여 750℃로 2시간 동안 하소한 다음 건조시킨다 건조된 혼합물에 결합체인 폴리비닐알콜 수용액을 첨가하고 직경 12mm, 두께 5mm의 원판으로 되게 가압성형한 후 마그네시안 자기 용기에 넣어 950-1000℃에서 2시간 동안 소결시킨다. 소결된 원판을 1mm두께로 절삭한 다음 양면에 은(Ag) 전극을 도포하고 유전율 및 유전소실을 실온에서 1KGz, 1V/mm에서의 조건으로 측정하고 비저항도 측정하였다.
결과는 표 1에 기재한다.
[표 1]
전기한 표 1에서 알수 있는 바와같이 본 발명의조성물 유전율이 5000이상으로 높고 온도 특성도 우수할 뿐 아니라 절연저항이 8.00×107이상으로서 종래의 유전체 조성물보다 월등히 높으며, 소결 온도는 95℃ 내지 1000℃로서 저온 소성이 가능함을 알수 있다.

Claims (1)

  1. 다음의 일반식으로 표시되고 xPb(Mg1/3 Nb2/3)O3-yPb(Mg1/3 Nb2/3)O3-zPbZO3-SrTiO3다음의 조건에 맞도록 조성된 세라믹 콘덴서용 유전체 조성물 0.53≤x≤0.95,0.00≤y≤0.05, 0.00≤z≤0.22, 0.10≤a≤10.00(x+y+z=1)
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