TW200841366A - Dielectric ceramic and capacitor - Google Patents

Dielectric ceramic and capacitor Download PDF

Info

Publication number
TW200841366A
TW200841366A TW097103611A TW97103611A TW200841366A TW 200841366 A TW200841366 A TW 200841366A TW 097103611 A TW097103611 A TW 097103611A TW 97103611 A TW97103611 A TW 97103611A TW 200841366 A TW200841366 A TW 200841366A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mass
parts
mentioned
barium titanate
dielectric
Prior art date
Application number
TW097103611A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI399767B (zh
Inventor
Katsuyoshi Yamaguchi
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of TW200841366A publication Critical patent/TW200841366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI399767B publication Critical patent/TWI399767B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-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
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00—Compounds of titanium
    • C01G23/003—Titanates
    • C01G23/006—Alkaline earth titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • 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
    • C04B35/46—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 titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—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 titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • 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
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62685—Treating the starting powders individually or as mixtures characterised by the order of addition of constituents or additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3203—Lithium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409—Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6025—Tape casting, e.g. with a doctor blade
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/781—Nanograined materials, i.e. having grain sizes below 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/79—Non-stoichiometric products, e.g. perovskites (ABO3) with an A/B-ratio other than 1
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C04B2235/85—Intergranular or grain boundary phases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)

Description

200841366 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於利用以欽酸鋇為主成分的結晶粒子所形 成之介電陶瓷、及使用該介電陶兗之電容哭。 y 【先前技術】 目前諸如行動電腦、行動電話等數位式電子機器的普及 正備受矚目，在不遠的未來，地面數位廣播將拓展於日本 全國。地面數位廣播用收訊機的數位式電子機器，係有液 晶顯示器、電漿顯示器等，該等數位式電子機器中大量使 用 LSI 〇 :::在諸如液晶顯示器、電漿顯示器等構成該等數位 2:::器的電源電路中，大多安裝著旁通用電容器，當 吏用的電容器需要較高靜電電容的情況時，便採用 係二的，電容器(例如參照專利文獻= 容變化率較小的溫度補償型二= ，便採用電 利文獻2)。 層陶«電容器（例如參照專
[專利文獻1]曰本專利牲P
[專利文獻2]曰本專利號公報 【發明内容】 寻利特開200卜別彻號公報 (务明所欲解決之問題） 然而’專利文獻1 _ ^ 器，因為利用具有強介的高介電係數積層陶莞電容 而有介電常數的溫度變化1介電陶£結晶粒子構成，因 率大’且表示介電極化的磁滯現 97103611 200841366 象大之不良情況。 成:所揭示之強介電性介電陶甍所形 ΐ二=! 會產生因電感應應變造成的噪 曰’因而成為使用於電聚顯示器等方面時的障礙。 二度補償型積層陶竟電容器，因為構成其的 屬於順電性’因而具有並無表示介電極化的磁 象因=發生強介電性特有的電感應應變之優點， ^ 电爷數低，因而有蓄電能力低而 無法滿足使用作為旁通電容器時之性能的問題。 入^激本③明之目的在於提供高介電係數且顯示出穩定 :數之溫度特性的介電陶究、與使用該介電陶 谷态。 (解決問題之手段） 本^的介電陶兗係具有以鈦酸鋇為主成分的結晶粒 /、在该結晶粒子間所形成的粒界相，相對於構成上述 鈦酸鋇的鋇1莫耳，鎮依MgQ換算計含有H請莫 =纪依Y2〇3換算計含有0. _7〜U3莫耳、猛依_換 =3有0.0002〜0.03莫耳，而相對於上述鈦酸鋇⑽質 ，份’镱依Yb2〇3換算計含有3.6〜521質量份，且上述結 晶粒子的平均粒徑係0.05〜0.2μιη。 ，者相對於上述鈦酸鋇100質量份，亦可使矽依 換二汁含有〇· 73〜6· 3質量份、硼及鋰中之至少丨種依β2〇3 換异及依Lho換算計含有合計〇· 3ί〜2· 1質量份。 再者本叙明的電容益係由介電質層與導體層的積層體 97103611 6 200841366 r二效上果述)介電質層係由上述介電陶究構成。 目t發明的介電陶錢介電f數的溫度變化率小於習知 :陶性的介電陶变，且相較於習知具有順電性的介 1電吊數 >置度特性，且自發極化減小。
本發明的電容器藉由使用上述介電陶兗作為介 :二可形成相較於習知電容器呈現高電容且電容溫度特 士思疋的電容器。所以，當將該電容器使用於電源電路 守了抑制因電感應應變所造成的u喿音發生。 【實施方式】 <第1實施形態> 本實施形態的介電陶竟係以鈦酸鋇為主成分，在其中含 有鎂紀、巍及镱，該等的含有量係相對於鋇丨莫耳，鎂 依MgO換异計含有〇. 〇1〜〇. 〇6莫耳、釔依匕〇3換算計含有 0.0007 0.03莫耳、錳依Mn〇換算計含有〇 〇〇〇2 〇 〇3莫 此外，本發明的介電陶瓷係相對於上述鈦酸鋇1〇〇質 量份，镱依Yb.換算計含有3.6〜521質量份。 、 再者，本實施形態的介電陶瓷中，構成介電陶瓷的結晶 粒子平均粒徑最好為〇 〇5〜〇 2μπι。 若$又疋為上述組成與粒徑範圍，則室溫（25。〇)下的介電 系數便可達250以上，125°C下的介電常數可達230以上， 以及在25°C〜125。〇間的介電常數之溫度係數（（£125-£25)/£25 (125-25))，依絕對值可在1000χ1(Γνι以下，具有可形 97103611 7 200841366 成介電極化的磁滯現象小之介電陶瓷的優點。 此種本發明介電陶究係在結晶構造屬正方晶系且顯示 強介電性的鈦酸鋇中固熔n錢鏡，且將以欽酸鎖 為主成分的結晶粒子之平均粒徑設定為特定範圍，藉此可 製成以該結晶粒子的結晶構造係立方晶系為主體者。藉 此’因正方晶系結晶構造所造成的強介電性降低，可提高 順電性，並可藉由順電性的增加而減輕自發極化。
再者，藉由以鈦酸鋇為主成分的結晶粒子結晶構造設為 以立方晶系為主體的結晶構造，表示介電常數變化率的曲 線，在-55。〇〜125〇C之溫度範圍内接近平坦，且均呈現介 電極化磁滯現象減小。所以，即使介電常數為25〇以上， 仍可獲得介電常數的溫度係數小之介電陶瓷。 即’若在上述範圍内，相對於鈦酸鋇含有既定量的鎮、 釔、錳，便可形成具有顯示室溫（25。〇以上的居禮溫产， ^介電常數的溫度紐呈正值之介料性的介電陶^而 =使顯示此種介電特性的介電陶瓷更進一步含有 時’可大幅呈現本發明效果，介電f數的溫度係數變小， 可將溫度特性平坦化。另外，該介電陶纽表示介電常數 k化率的曲線在m肌溫度範圍内，係具有以室溫 為中心的2個尖峰。 其中’镱係具有抑制以鈦酸鋇為主成分的結晶粒子粗大 化之作用，相對於鈦酸鋇100質量份，鏡依Yb2〇“ 含有3·6〜52·1質量份。 即，其理由在於，相對於鈦酸鋇100質量份，若Yb2〇 97103611 8 200841366 3有里夕於3.6貝1份，則介電陶究的介電常數雖高， .但=電極化無法減輕磁滞現象，反之，相對於欽酸顧1〇〇 質1份’若Yb2〇3之含有量超過521質量份，則肌下的 介電常數低於250,且1肌下的介電常數未滿230，而 介電常數的溫度係數依絕對值計亦大於1〇〇〇xi〇_Vc。 再者’鎮、纪、盘的含有量係相對於鎖！莫耳，鎮依 MgO換算計含有〇.〇1〜〇 〇6莫耳、紀依γ2〇3換算計含有 0.0007〜G.G3莫耳、猛依_換算計含有0.嶋2邊〇3莫 耳。 即，相對於鋇1簟耳，立雜人士胃 0· 01莫耳的情況或多於莫3的里^ Mg^換异計少於 電常數溫度係數會變A。相對於鋇i莫耳，若紀含=二 03換算計少於〇.0007莫耳的情況或多於0.03莫耳的情 況丄介電陶莞的介電常數雖高，但介電極化有磁滞 數的溫度係數變大。此外，相對於鋇 :有量依Mn0換算計少於。顧莫耳的情況或多、二= 莫耳的情況，介電陶竞的介電常數溫度係數會變大。. =，本實施形態例的介電㈣中，以鈦酸鋇為 的結日日粒子平均粒徑為〇· 〇5〜〇. 。 成刀 即，藉由將以鈦酸鋇為主成分的結晶粒子之 為〇.。5〜0.2，以鈦酸鋇為主成分的結晶 ；： t方晶系為主體的結晶構造，可形成介電極化的磁 成、性的特性。相對於此，當以鈦酸鋇為主 成刀的—粒子之平均粒徑小於00一的情況，因為配 97103611 9 200841366 ^極化的效果消失’故介電陶£的介電常數會降低，反 :::結晶粒子的平均粒徑大於〇 2_的情況，在依X射 線、、梵射所施行的敎中，可發現正方晶系結晶相的生成， 而有介電陶瓷的介電常數之溫度係數變大之傾向。 另外’所謂「以立方晶系為主體的結晶構造」，係指立 方晶系鈦酸鋇最強尖峰⑴〇)的面之繞射尖峰強度，大於 異相繞射尖峰強度的狀態。
再者，在電場-介電極化特性中，為了使表示介電極化 磁滯現象的極化電荷在ον時能在2〇nC/ 2 姓曰 、、、口日日祖 子的平均粒徑最好為0.14〜0.18_。 最好镱、鎂、釔及錳的含有量相對於鋇i莫耳，鎂依
MgO換算計含有0·017〜〇〇23莫耳、釔依Υ2〇3換算計含有 〇·〇〇15〜0.01莫耳、錳依Μη〇換算計含有〇〇1〜〇〇13莫 耳，且镱相對於鈦酸鋇100質量份，依Yb2〇3換算計以 6· 3〜15· 6質量份之範圍含有，亦可相對於鋇丨莫耳，使 鈦的比例為〇· 97〜〇· 98。該範圍内的介電陶瓷，在25。〇下 的介電常數可達587以上，在125X：下的介電常數可達495 以上，且介電常數的溫度係數依絕對值計係可在469x10—7 °C以下。 其次’針對本實施形態例的介電陶瓷之製法進行說明。 首先’原始原料粉末係使用純度均達99%以上的BaC〇3s 末與Τι〇2粉末、Mg〇粉末、Y2〇3粉末及MnC〇3粉末。該等 原始原料粉末中，相對於構成鈦酸鋇的鋇1莫耳，調配入 Mg〇 0.01 〜〇·〇6 莫耳、γ2〇3 0.0007〜0.〇3 莫耳、Mn〇 97103611 10 200841366 0· 0002〜0· 03 莫耳。 • 二人將上述原始原料粉末的混合物施行濕式混合，經 乾燥後，依溫度900〜110(rc施行鍛燒，並粉碎。此時、， 鍛燒粉末的結晶構造係成為以立方晶系為主體 立方晶^末作為_粉末，並使其❹成長為適當粒徑 二粒二1·05〜0.2μη0，可在介電陶£中形成以立方晶 ，晶粒子，藉此便可輕易地形成維持於接近順 ,電性之介電常數溫度特性的高介電係數介電陶究。
Yb2〇3 二質讀進行混合。然後，將混合粉末成形為顆粒 :此:二:太謂rc〜15〇rc之溫度範圍施行燒製， 猎此便了焱侍本貫施形態的介電陶瓷。 另外，燒製係可在大氣中或還原環境中實施。此情況， 當㈣溫度低於130(rc時，因為結晶粒子的晶長鱼 緻密化受到抑制，因而成為密度偏低物，反之，'^ ，度=幫時，結晶粒子恐將過度地進行晶粒成^ 圖1所不係本發明電容器例的剖面示意圖。使用 施形態例的介電陶£，可形成如下述的電容器。乂Μ 使用上述實施形態例之介電陶t的電容器; 本體10的二端部設置外部電極12。電容器本體1〇;: 介電質们3與屬於内部電極層的導體層 :。此處的介電質層13係利用上述介電陶㈣:3 層14的材料以即便高積層化仍可抑制 蜍體 言，最好為Ni或Cu等卑金屬，特係/χ 、硯點而 蜀特別係從期望能與構成電 97103611 200841366 容器的介電質層13進行同時燒製之觀點而言，更以Ni為 佳。該導體層14的厚度最好平均在1μιη以下。 再者，當製作此種電容器的情況，係將上述混合粉末成 形為胚片（green sheet)，同時調製作為導體層的導體膠 糊，並印刷於上述胚片表面之後，經積層而形成積層體。 然後，在積層體端面更進一步印刷導體膠糊，經燒製，形 成外部電極12，便可獲得電容器。
<第2實施形態> 本實施形態例的介電陶瓷係以鈦酸鋇為主成分，且在其 中含有鎂、釔、錳、镱、矽、硼及/或鋰，而含有量係相 對於鋇1莫耳，鎂依Mg0換算計含有〇· 〇1〜〇· 〇6莫耳、釔 依L〇3換算計含有0·0007〜0 03莫耳、錳依Mn〇換算計含 有〇· 0002〜0· 03莫耳，進一步相對於上述鈦酸鋇1〇〇質量 份，镱依YbW換算計含有3·6〜52j質量份、矽依Si〇2 換算計含有0· 73〜6· 3質量份、硼及鋰中至少丨種係依β2〇3 換算計及依LhO換算計含有合計0· 31〜2· 1質量份。 其中，硼亦可單獨依BA3換算計含有0·31〜21質量份， 鋰亦可單獨依LhO換算計含有〇·31〜2· i質量份。此外， 當將硼與鋰混合使用時，依該筝氧化物換算計總量最好 〇· 31〜2· 1質量份。 . 該介電陶瓷中 〇· 05〜〇· 2μπι 〇 ’構成介電陶瓷的結晶粒子之平均粒徑係 該實施形態的介電陶瓷係在鈦酸鋇中固熔著鎂、釔、錳 及鐘’在粒界相中含有矽、及硼及/或鋰。 97103611 12 200841366 若依上述範圍相對於鈦酸鋇含有既定量的鎂、釔、錳， 便可形成呈現室溫（25。〇以上的居禮溫度，且介電常數的 溫度係數呈正值之介電特性的介電陶瓷，而若使呈現此 介電特性的介電陶瓷更進一步含有YhO3、Si〇2、及 及/或LnO時，可大幅表現本發明效果，減少介電常數的 溫度係數，並可將溫度特性平坦化。另外，表示介電常數 變化率的曲線在-55t：〜125°C溫度範圍内，係具有以室溫 為中心的2個尖峰。 再者，藉由含有Si〇2與B2〇3及/或Lho,便可進行液相 燒結，可進行低溫（115 0〜13 0 0 °c )下的燒結。 其中，镱、矽、硼及/或鋰的各氧化物係具有抑制以鈦 酸鋇為主成分的結晶粒子粗大化之作用，相對於鈦酸鎖 100質量份，鏡依Yb2〇3換算計含有3· 6〜52· 1質量份、石夕 依8丨〇2換算計含有〇.73〜6.3質量份、硼與鋰中至少1種 依匕〇3換算計及依LhO換算計含有合計〇·31〜2·ι質量份。 Φ 即，理由在於，相對於鈦酸鋇100質量份，若镱含有量 依Yb2〇3換算計含有少於3· 6質量份，則介電陶兗的介電 常數雖高，但介電常數的溫度係數變大，反之，相對於欽 酸鋇1〇〇質量份，若镱含有量依YhO3換算計含有超過52 1 •質量份，則25°C下的介電常數會低於220，且125°C下的 介電常數會未滿200。 • 再者，相對於鈦酸鋇1〇〇質量份，當矽含有量依Si〇2 換算計含有少於0· 73質量份、或硼及鋰中至少1種的含 有量依匕〇3換算計及依LhO換算計含有合計少於〇· 31質 97103611 13 200841366 里伤牯，在進行低溫（1150~13〇(rc)下的燒製時，恐無法 達到；I ¾•陶竞的緻密化，且介電常數可能降低。反之，相 對於鈦酸鋇100質量份，當石夕含有量依Si02換算計含有超 過6. 3質量份、或硼及鐘中至）i種的含有量依B2〇3換算 计及依Liz〇換算計含有合計超過2.丨質量份時，將有介 電陶兗的介電常數降低，且介電常數的溫度係數變大的可 能性。 _當含有硼之介電陶瓷的情況，最好镱、鎂、釔、錳、矽 及硼的含有置，相對於鋇】莫耳係鎂依Mg〇換算計為 0.017〜0·06莫耳、紀依γ2〇3換算計為〇〇〇15〜〇〇1莫耳、 猛依ΜηΟ換算計為ums料的關，且相對於鈦 酸鋇100貝里份’鏡依Yb2〇3換算計在6· 3〜15· 6質量份、 矽依S1O2換异计在〇· 73〜3· 13質量份、刪依跳換算計在 〇· 31 1. 04貝里份的範圍内，同時相對於鋇i莫耳，鈦的 比例為0· 97〜0· 98。 翁再者，當含鐘之介電陶变的情況，最好鏡、鎮、紀、鐘、 石夕及鐘的含有！’相對於鋇i莫耳係鎮依_換算計為 0.0171G6莫耳、紀依γ2()3換算計為Q肩15〜G()i莫耳、 錳依換算計為0 〇1〜〇 〇3莫耳的比例且相對於欽酸 •鋇1〇〇貝里伤，镱依Yb2〇3換算計在6. 3〜15. 6質量份、矽 依Si〇2換算計在〇.73〜3.13質量份、鐘依U2〇換算計在 0.3W.04質量份的範圍内，同時相對於们莫耳鈦的 比例為0· 97〜0. 98。 該等範圍的介電陶竟係可使25Ϊ下的介電常數在4〇〇 97103611 200841366 :田〃使125 C下的介電常數在380以上，使介電常數的 溫度係數依絕對值計在700xl0_6/°C以下。 、，其次，針對本實施形態例的介電陶瓷之製法進行說明。 百先，原始原料粉末係使用純度均達99%以上的如⑶3粉 末、Ti〇2粉末、Mg0粉末、Υζ〇3粉末及此⑶3粉末。該等^ 始原料粉末係相對於構成鈦酸鋇的鋇1莫耳，調配lMg0 〇.01 〜〇.06 莫耳、Y2〇3 0.0007〜0.03 莫耳、MnC〇3 0.005〜〇 〇3 莫耳。 · • ^ 其-人，將上述原始原料粉末的混合物施行濕式混合，經 ，燥後：依溫度900〜1100。。的溫度範圍施行鍛燒，並： 碎。此B守，係以鍛燒粉末的結晶構造為以立方晶系為主體 $方式進行晶粒成長，藉此可獲得維持接近順電性之介電 常數溫度特性的高介電係數介電陶瓷。 屯 接著，相對於該鍛燒粉末100質量份，依Yb2〇3粉末 3·5〜50質量份、Si〇2粉末〇 7〜6 〇質量份、β2〇3及/或 φ 0.3〜2.0質量份的比例進行混合。其中，將以〇2與b心及 ^或L^O依上述範圍添加，藉此可使以鈦酸鋇為主成分的 結晶粒子進行液相燒結，可進行低溫下的燒製。一般在進 行液相燒結之際，雖陶瓷粒子容易進行晶粒成長，但是上 .述組成可抑制液相燒結時的晶粒成長。然後，將該混合粉 •=成，為顆粒狀，依115(TC〜130(TC的溫度範圍施行燒 衣，藉此可獲得本實施形態例的介電陶瓷。另外，燒製係 可在大氣中或還原環境中實施。其中，燒製溫度係依照 Si〇2、B2〇3及/或Li2〇的添加量而變化，當燒製溫度低於 97103611 15 200841366 1150°C時，無法充分地緻密化，介電陶瓷的密度會降低， 反之，當燒製溫度超過l300t時，結晶粒子恐發生過 晶粒成長。 其他均與第1實施形態的介電陶瓷製法相同，如同第^ 實施形態的介電m製得第2實施形態的介電H 再者，本第2實施形態例的電容器，係除介電質層為使 用本第2實施形態例的介電陶£之外，其餘均如同^所 示第1實施形態的電容器。，介電質層13係使用高介 電係數並呈現穩定介電常數溫度特性’ ^自發極化小的第 2一實施形態例之介電陶瓷’藉此便可形成較習知電容 :電容且電容溫度特性穩定的電容器。所以，當將該電容 器使用於電源電路時，可抑制因電感應應變所造成的吟立 發生°、另彳’導體層14的材料從即使高積層化仍可抑二 f造成f的觀點而言，最好為Ni、Cu等卑金屬，特別係 從期望能與構成本發明電容器的介電質層Η進行同時声 衣之觀2 Νι為佳。該導體層14的厚度最好平均在 1_以下此種電容器係可與第j實施形態例相同地進 製作。 」 以下’舉出實施例針對本發明的介電陶究 詳細說明。料，本發日衫僅侷限㈣下时施例。進仃 [實施例] ' (實施例I) 依下述進行介電陶曼的製作。首先，準備 的 BaCOs 粉末、Tin 权士 ^ 〇2知末、MgO粉末、Y2〇3粉末、MnC〇· 97103611 200841366 末，依表1所示比例進行調合而調製成混合粉末。表1所 不量係相當於上述元素的氧化物換算量之量。 其次，將混合粉末依溫度丨⑽〇。(：施行鍛燒，並將鍛燒 粉末施行粉碎。然後，相對於鍛燒粉末100質量份，ς 度99.9%的Yb2〇3粉末依表i所示比例進行混合。然後，將 混合粉末施行造粒，製得直徑16 5mm、厚度_ 顆粒。 的 其次，將各組成的難各1G個，在大氣中依表 厂 溫度施行燒製。介電陶竞的平均粒徑係將介電陶究的破： 面施料磨後，制掃描式電子顯微鏡拍攝㈣組織的照 片’接著’針對該照片上所顯示出的結晶粒子輪靡進行影 像處理，求取將各粒子視為圓時的直徑，並平均化而 出。照片的倍率係約3()_倍，照片上的觀察區域係設為 約lOonxlScm，所觀察的區域係各試料取3個地方， 取平均值。 ^ 在經燒製後的試料表面上施行錮•錁的導體層印刷。所 製得之介電陶究該等試料，係使用lcr計 4mA(HeWlett-Paekard公司製），依頻率hi輸入 信號位準1』V進行靜電電容的測定，並從試料的直㈣ 二度及導體層面積，計算出介電常數。試料個數係設為： 1〇個。此外’介電常數的溫度係數係依 進行測定。 辄圓 ’利用介電極化的測定求 係依電壓在±1250V範圍 再者，針對所獲得的介電陶瓷 取電感應應變的大小。此情況， 97103611 17 200841366 内進行變化時，利用ov時的電荷量（剩餘極化）值進行極 化電荷的評估。此外，使用x射線繞射（20=2〇〜6〇D，Cu Ka 施行結晶相的鑑定。此外，試料的組成分析係利用icp分 析與原子吸光分析實施。此情況，使所獲得的介電陶瓷與 硼酸及碳酸鈉相混合並熔融而成之物，溶解於鹽酸中，^ 先，利用原子吸光分析施行介電喊中所含元素的定性: 析，接著’ 4十對所特定的各元素，以#準液稀釋物當作二 籲準試料，施行ICP發光分光分析並定量化。此外，各元; 的價數係就週期表所示價數而求取氧量。 ” 表1所示係調製組成、鍛燒粉末的平均粒徑及燒製溫 度。另-方面’表2所示係燒製後的結晶粒子平均粒經盘 特性的結果。其中，表！的他〇3添加量係指相對於鍛燒 =m質量份的比例。表2中的_3含有量係相對於 1电陶究中之鈦酸鋇100質量份的比例。此外，表2中， 介電常數的溫度變化曲線攔位中，未標示「〇」者係指未 ❿發現2個尖峰的試料。極化電荷攔位中，未標示「〇者 係指極化電荷未在20nC/cm2以下的試料。 」 97103611 18 200841366 [表1 ]
組成 锻燒粉末 平均粒徑 燒製溫度 私竹no. Ba MgO Y2〇3 ΜηΟ Ti Yb2〇3 °c 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 質量份 μ in 氺 1-1 1 0. 02 0. 01 0.01 0. 98 2. 0 0· 1 1350 1-2 1 0. 02 0.01 0. 01 0. 98 3. 5 0. 1 1350 I-3 1 0. 02 0. 01 0, 01 0. 98 4. 0 0· 1 1350 1-4 1 0. 02 0. 01 0· 01 0. 98 6. 0 0· 1 1350 1-5 1 0. 02 0. 01 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 1-6 1 0. 02 0.01 0. 01 0. 98 15. 0 0.1 1350 1-7 1 0. 02 0. 01 0.01 0. 98 20. 0 0. 1 1350 1-8 1 0. 02 0. 01 0.01 0. 98 50· 0 0· 1 1350 木 1-9 1 0. 02 0. 01 0. 01 0. 98 55. 0 0.1 1350 木 1-10 1 0. 02 0.0002 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 1-11 1 0.02 0.0007 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 1-12 1 0. 02 0.0015 0· 01 0. 98 8. 5 0. 1 1 350 * 1-13 1 0.02 0.005 0.01 0. 98 8.5 0. 1 1350 1-14 1 0. 02 0.007 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 1-15 1 0. 02 0. 03 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 木 1-16 1 0.02 0. 04 0. 01 0. 98 8. 5 0. 1 1350 氺 1-17 1 0. 005 0. 01 0. 01 0. 98 8. 5 0· 1 1350 1-18 1 0. 01 0. 01 0.01 0. 98 8. 5 0· 1 1350 1-19 1 0. 017 0. 01 0. 01 0. 98 8. 5 0· 1 1350 1-20 1 0. 023 0. 01 0. 01 0. 98 8, 5 0. 1 1350 1-21 1 0. 06 0. 01 0. 01 0. 98 8. 5 0· 1 1350 氺 1-22 1 0. 07 0. 01 0. 01 0. 98 8.5 0· 1 1350 1-23 1 0. 02 0. 01 0. 005 0. 98 8· 5 0· 1 135 0 1-24 1 0. 02 0. 01 0. 008 0. 98 8. 5 0· 1 1350 T-25 1 0. 02 0. 01 0.013 0. 98 8. 5 0· 1 1350 1-26 1 0. 02 0. 01 0. 015 0. 98 8.5 0· 1 1350 1-27 1 0. 02 0.01 0. 03 0. 98 8. 5 0.1 1350 氺 1-28 1 0. 02 0. 01 0. 04 0. 98 8· 5 0. 1 1350 1-29 1 0.02 0. 01 0. 01 0. 97 8.5 0· 1 1350 1-30 1 0. 02 0. 01 0. 01 0. 99 8. 5 0· 1 13 50 氺 1-31 1 0. 02 0. 01 0 0. 98 8· 5 0_ 1 1350 1-32 1 0.02 0. 03 0.01 0. 98 8. 5 0· 04 1350 氺 1-33 1 0. 02 0. 03 0. 01 0. 98 8. 5 0· 04 1320 氺 1-34 1 0. 02 0. 01 0. 01 0. 98 8. 5 0.1 1380 1-35 1 0:. 02 0. 01 0.0002 0. 98 8. 5 0. 1 1350 *標記係指超出本發明範圍外的試料。 97103611 19 200841366 [表2]
試料 No. 組成 結晶 粒子 平均 粒徑 介電常 數 (ε r) 介電常 數之溫 度係數 絕對值 最大值 介電常 數之溫 度變化 曲線 極化電荷 Ba 莫 耳 MgO 莫耳 Y2〇3 莫耳 ΜηΟ 莫耳 ΤΙ 莫耳 Yb2〇3 質量 份 25〇C 125 °C 25-125 °C 〇:具有 2個極大 尖峰 〇：20n C/CH!2 以 下 U m — — xlO_V°C 氺 1-1 1 0. 02 0. 01 0.01 0. 98 2. 1 0.40 2520 1480 4127 1-2 1 0. 02 0.01 0. 01 0. 98 3. 6 0.20 1050 955 905 〇 1-3 1 0.02 0.01 0. 01 0.98 4.2 0. 18 820 740 976 〇 1-4 1 0.02 0.01 0. 01 0.98 6.3 0. 17 680 657 338 〇 〇 1-5 1 0.02 0.01 0.01 0.98 8.9 0. 15 650 626 369 〇 〇 1-6 1 0.02 0.01 0.01 0. 98 15.6 0. 15 630 605 397 〇 〇 1-7 1 0.02 0.01 0. 01 0.98 20. 8 D. 15 620 580 645 〇 1-8 1 0. 02 0.01 0.01 0. 98 52. 1 0. 15 252 230 873 〇 木 1-9 1 0.02 0.01 0.01 0. 98 57. 3 0. 15 180 163 944 氺 1-10 1 0. 02 0.0002 0.01 0. 98 8.8 0.40 800 680 1500 1-11 1 0. 02 0.0007 0.01 0.98 8.8 0.20 720 660 833 〇 1-12 1 0. 02 0.0015 0. 01 0.98 8.8 0. 18 683 651 469 〇 〇 1-13 1 0.02 0. 005 0. 01 0. 98 8.8 0. 17 675 645 444 〇 〇 1-14 1 0. 02 0. 007 0. 01 0. 98 8.8 0. 17 653 634 291 〇 〇 1-15 1 0.02 0.03 0. 01 0.98 9.0 0· 10 678, 632 678 〇 氺 1-16 1 0. 02 0,04 0. 01 0. 98 9.1 0. 10 689 610 1147 木 1-17 1 0. 005 0.01 0. 01 0. 98 8. 7 0.40 800 700 1250 1-18 1 0.01 0. 01 0. 01 0. 98 8.8 0. 20 630 580 794 〇 1-19 1 0. 017 0.01 0.01 0.98 8.8 0. 16 600 578 广367 〇 〇 1-20 1 0. 023 0. 01 0.01 0； 98 8. 9 D. 15 587 495 400 〇 〇 1-21 1 0.06 0.01 0.01 0.98 9.2 0.10 420 381 「929 〇 氺 1-22 1 0. 07 0. 01 0.01 0.98 9.3 0. 14 406 354 1281 1-23 1 0. 02 0. 01 0· 0*05 0. 98 8.8 0. 20 692 637 795 〇 1-24 1 0. 02 0.01 0. 008 0.98 8.8 0.1Q 673 618 817 〇 1-25 1 0. 02 0. 01 0. 013 0.98 8.9 0.18 672 641 461 〇 〇 1-26 1 0.02 0.01 0. 015 0. 98 8.9 0.18 669 612 852 〇 1-27 1 0.02 0.01 0.03 0.98 9.0 0. 16 650 592 892 〇 氺 1-28 1 0. 02 0.01 0.04 0. 98 9· 1 0.14 630 561 1095 1-29 1 0. 02 0. 01 0. 01 0.97 8.9 0. 14 651 634 261 〇 〇 I - 30 1 0.02 0. 01 0.01 0. 99 8.9 0. 15 648 590 895 〇 氺 1-31 1 0.02 0.01 0 0.98 8.8 0.40 732 651 1107 1-32 1 0. 02 0.03 0.01 0.98 9.0 0.05 253 231 870 〇 氺 1-33 1 0. 02 0.03 0.01 0.98 9.0 0.04 199 172 1357 氺 1-34 1 0.02 0. 01 0.01 0. 98 8.9 0.26 1620 1280 2099 1-35 1 0. 02 0.01 0.0002 0. 98 8.8 0· 2 700 632 971 〇 *標記係指超出本發明範圍外的試料。 97103611 20 200841366 由表的結果得知，本發明介電陶:光的試料n〇.…、 常數a Γ'23〜27、29、3()、32及35,25°〇下的介電 =為252以土’ 125ΐ下的介電常數為23。以上且 976χ10，二的下介電常數溫度係絕對值計係在 特別係MgO為〇 〇17〜0 勹 υ·υι〖 υ·〇23 莫耳、γ2〇3 為 〇 〇〇15〜〇 〇1
為〇〇卜〇. 〇13莫耳、相對於主成分的鈦酸鋇 貝1 /刀之Yb2〇3含有量為G nu質量份，而相對於 鋇1莫耳之欽的比例為f] q 7 η。 扪馮υ· 97〜〇·98的試料Νο.卜4〜6、 12 14 1 9 20、25及29’25〇C下的介電常數為587以上， 125t下的介電常數為495以上，介電常數的溫度係數依 絕對值計係在侧xl(m：以下，表示介電常數變化率的 曲線在mm：之溫度範圍内具有2個尖峰，且介電 極化的’収巾並無發現較大的磁滯現象。無發現磁滞現象 的試料，極化電荷在ov時為20nC/cm2以下。 從該等簡中所之試料Ng.卜4的介電㈣之χ射 線繞射圖，係如圖2所示’該試料的介電常數變化係如圖 3所示，介電極化（V-Q)特性係如圖4所示。 即，試料No· 1-4的介電陶瓷係如圖2~圖4中所示，結 晶構造係以立方晶系為主體，且介電常數的溫度特性係以 25t為中心而具有2個尖峰，係屬於介電常數的溫度係數 小，且電場-介電極化特性的磁滯現象小者。 再者’相對於鋇1莫耳，鎂依MgQ換算計含有〇 · Μ〜I Μ 莫耳、釔依換算計含有〇〇〇〇7〜〇〇3莫耳、錳依仙〇 97103611 21 200841366 換算計含有0.005〜〇·〇3箪真，hi 八 ^ 关斗且相對於鈦酸鋇100質量 伤，4思依¥1)2〇3換算計為36〜521質 币 瓷的結晶粒子之平均粒和係 ' ^構成”电陶 -甘士 a 仫係0.05〜0.2μιη的本發明範圍之 人再梃以立方晶糸為主體，並確認到高 ;丨廷係數，且介電常數的温度係數小。 下’在本發明範圍外的試料，係無法滿足2代 下的介電常數達250以上、介雷堂赵从 ^ 斗—mnn m 6 〇 包吊數的溫度係數依絕對值 计在1000x10 /C以下之任一特性。 (實施例II) =進：介電陶究的製作。首先，準備純度均達99·⑽ ^ ^末、则2粉末，粉末、⑽粉末、MnC〇3粉 末，亚依表3所示比例進行調合而調製成混合粉末。 於：==合粉末依溫度剛吖施行鍛燒，製成鍛燒 ，末之後，將所獲得之鍛燒粉末施行粉碎。然後，相對於 3粉末100質量份，將純度99肩的Yb2〇3粉末、Si〇2 二古及B 2 0 3粉末依表3所示比例進行混合1後，將混合 1施行造粒，製得直徑16 5顧、厚度imm形狀的顆粒。 ^欠，將各組成的顆粒各1G個，在^的混合氣體環 依表3所示溫度施行燒製。介電陶究的平均粒徑係 ^電陶£的破碎面施行研磨後，使用掃描式電子顯微鏡 拍攝内部組織的照片，接著，針對該照片上所顯示出的社 晶粒子輪廓進行影像處理，求取將各粒子視為圓時的直 ，丄平均化而求出。照片的倍率係約3〇〇〇〇倍，照片上的 硯祭區域係設為約1〇cmxi5cm，所觀察的區域係各試料取 97103611 22 200841366 3個地方，並求取平均值。 .再者’在經燒製後的試料表面上施行銦·鎵的導體層印 .刷，並使用LCR計4284A’依頻率1〇kHz、輸入信號位 UV進行靜電電容的敎，並從試㈣餘、 f層面積，計算出介電常數。此外，介電常數的溫度係= 數-為夂」 5 定。該等的測定係將試料個 數α又為各1 〇個，並求取平均值。 取對所獲得的介電陶竟，利用介電極化的測定求 取“應應變的大小。此情況 ： 内進行變化時，利用ον時θ w-lzb(jv耗圍 化電荷的評估。此外，^剩餘極化）值進行極 原子吸光分析實施。此:=成分析係利用ICP分析與 及碳酸納相混人並产3虫=所獲传的介電陶甍與哪酸 利用盾； 而成之物’溶解於鹽时，首先， 利用原子吸光分析施行介：J先 巧肩表所不價數而求取氧量。 表3所示係調製組成、鍛婷 度，表4所示係、&#&疋叔末的平均粒徑及燒製溫 果。 Ά衣後的結晶粒子平均粒徑與特性的結 甘中 「&者^二電常數6!溫度變化曲線棚位中，未標示 未標示「〇者:見2個大峰的試料。極化電荷攔位中， 〇」者係指極化電荷未在20nC/cm2以下的試料。 97103611 23 200841366 [表3]
組成 鍛燒粉末 平均粒徑 燒製 溫度 試料No. 相對Bal ^ 笔耳的量 相對鍛燒粉末100質量份的量 MgO Y2〇3 MnCOs Ti Yb2〇3 Si〇2 B2O3 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 質量份 質量份 質董份 mm °c 木 II-1 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 2. 0 1.5 0.5 0· 1 12.50 II-2 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 3. 5 1. 5 0. 5 0. 1 1250 II-3 0, 020 0. 010 0. 010 0. 98 4.0 1.5 0· 5 0· 1 1250 II-4 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 6. 0 1.5 0· 5 0· 1 1250 II-5 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0· 1 1250 II-6 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 15. 0 1. 5 0· 5 0· 1 1250 II-7 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 20. 0 1. 5 0. 5 0· 1 1250 II-8 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 50. 0 1.5 0· 5 0· 1 1250 氺 II-9 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 55. 0 1. 5 0· 5 0· 1 1250 氺 11-10 0. 020 0.0002 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0· 1 1250 11-11 0. 020 0.0007 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0. 1 '1250 11-12 0. 020 0.0015 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0.1 1250 11-13 0. 020 0. 005 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0. 1 1250 11-14 0. 020 0. 007 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0. 1 1250 11-15 0. 020 0. 030 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0. 1 1250 氺 11-16 0. 020 0. 040 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0. 1 1250 氺 11-17 0. 005 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0. 5 0. 1 1250 11-18 0. 010 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 D. 5 0. 1 1250 11-19 0. 017 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0. 1 1250 11-20 0. 023 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0. 5 0. 1 1250 11-21 0. 040 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 1.5 0. 5 0· 1 1250 11-22 0. 060 0. 010 0. 010 0. 98 8, 5 1. 5 0. 5 0. 1 1200 氺 11-23 0.070 0. 010 0. 010 0. 98 8, 5 Γ. 5 0. 5 0. 1 1250 11-24 0. 020 0. 010 0. 005 0. 98 8. 5 1. 5 0. 5 0. 1 1250 II-25 0. 020 0. 010 0. 008 0. 98 8. 5 1.5 0. 5 0. 1 1250 11-26 0. 020 0. 010 0. 013 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0· 1 1250 11-27 0. 020 0. 010 0. 015 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0. 1 1250 11-28 0. 020 0. 010 0. 030 0. 98 8. 5 1.5 0· 5 0· 1 1250 木 11-29 0. 020 0. 010 0. 040 0. 98 8. 5 1.5 0. 5 0· 1 1250 11-30 0. 020 0. 010 0. 010 0. 97 8:5 1. 5 0. 5 0· 1 1250 Π-31 0. 020 0. 010 0. 010 0. 99 8. 5 1.5 0· 5 0. 1 1250 氺 11-32 0. 020 0. 010 0 0. 98 8. 5 1. 5 0. 5 0. 1 1250 木 —11-33 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 0/375 0. 125 0· 1 1350 11-34 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 0. 7 0. 3 0· 1 1300 11-35 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 2. 5 0. 5 0. 1 1220 11-36 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 3. 0 1. 0 0. 1 1200 ΙΪ-37 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 4. 5 1. 5 0· 1 1200 11-38 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 6. 0 2.0 0. 1 1150 氺 11-39 0.020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 7： 0 2. 2 0. 1 1150 11-40 0. 020 0. 030 0. 010 0. 98 8. 5 1. 5 0· 5 0. 04 1250 11-41 0. 020 0. 030 0. 010 0. 98 8. 5 1： 5 0.5 0. 04 1210 木 11-42 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 3. 5 1. 5 * 0. 5 0· 1 128F 氺 11-43 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 6. 0 0. 125 0. 1 1300 氺 11-44 0.020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 0. 5 2. 0 0. 1 1300 氺 11-45 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 6. 0 2. 2 0· 1 1150 氺 11-46 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8. 5 7. 0 2. 0 0. 1 1150 11-47 0. 020 0. 010 0.0002 0. 98 8, 5 1. 5 0. 5 0. 1 1250 *標記係指超出本發明範圍外的試料。 24 97103611 200841366[表4] 極化電何 組成 相對Bal莫耳的量 MgO Y2〇3 ΜηΟ Ti 相對鈦酸鋇100 質量份的量 Ybz〇3 Si〇2 B2O3 常溫化象 電之變關 介數度A 常溫數值值 電t係對大 介氣度絕最 -T2 5 5°c 2 11 °cl 25 晶子均徑 結粒平粒
圍外的試料
97103611 25 200841366 由表4的結果得知，本發明介電陶瓷的試料 N〇.n-2〜8、U〜15、18〜22、24,、3()、31、34〜38、4() 及47,25t：下的介電常數係22〇以上，下的介電常 數係200以上，且25〜125Ϊ下的介電常數溫度係數，依 絕對值計係在l〇〇〇xl〇_B/t：以下。 4寸別係MgO為〇. 017〜0. 06莫耳、γ2〇3為〇 〇〇15〜〇 〇1 莫耳、ΜηΟ為010. 013莫耳、相對於主成分的欽酸鎖 籲100貝置份之Yb2〇3含有量為6. 3〜15. 6質量份、矽依Si〇2 換算計為0.73〜3.13質量份及侧依仏〇3換算計為 0.3W.G4質量份’而相對於鋇i莫耳之鈦的比例為 0.97^0.98 No.II-4~6> l2^4 . 19 ^ 20 ^ 26 ^ 30 ^，’饥下的介電常數為彻以上’航下的介 電常數為380以上’介電常數的溫度係數絕對值計係在 700x^10 /c以下’表7F介電常數變化率的曲線在 〜125°C溫度範圍内具有2個尖峰，且介電極化的測定中， ♦並無發現大的磁滯現象。無發現磁滞現象的 荷在0V時為20nC/cm2以下。 從該等試料中所選擇之試料NqII_4的介電_竞之乂射 線繞射圖，係如圖'5所示’該試料的介電常數變化係如圖 6所不’該試料的電場一介電極化特性係如冑7所示。 試料NQ.11—4的介電陶竟係如圖5〜圖7中所示，結晶 :冓”立方晶系為主體’且介電常數的溫度特性係以 25C為中心具有2個尖峰’屬於介電常數的溫度係數小， 且電場-介電極化特性的磁滯現象小者。 97103611 26 200841366 再者’相對於鋇〗莫耳，鞋 莫耳、紀依y2〇3換曾1 十人古:換算計含有0·0卜0.06 換算計含有ϋ.〇05〜〇 〇3H 莫耳、錳依Mn〇
Vh n 、耳，且相對於鈦酸鋇100質量 量份，而構成·ΙΓ份及爛依⑽3依換算計為〇.31〜2」質 的本二
/、 ；斗亦疋、、、吉晶構造以立方晶李為主 體:並確認到高介電係數且介電常數的溫度係數I 介==’22本0發明範圍外的試料係無法滿足25。。下的 . 6 以上及介電常數的溫度係數依絕對值計 在1000x10 /°c以下之任一特性。 (實施例III) 依下述進行介電陶变的製作。首先，準備純度均達99.9% 的BaC〇3知末Τι〇2粉末、Mg0粉末、γ2〇3粉末、此⑺3粉 末，並依表5所示比例進行調合而調製成混合粉末。 其次’將混合粉末依溫度looot:施行鍛燒，製成鍛燒 粉末之後，將所獲得之鍛燒粉末施行粉碎。然後，相對於 鍛燒粉末100質量份，將純度99 9%的Yb2〇3粉末、si〇2 粉末及LnO粉末依表5所示比例進行混合_然後，將混 合粉末施行造粒，製得直徑16. 5mm、厚度lmm形狀的顆 粒0 其次，將各組成的顆粒各i 〇個，在H2_N2的混合氣體環 境中，依表5所示溫度施行燒製。介電陶瓷的平均粒徑係 將介電陶瓷的破碎面施行研磨後，使用掃描式電子顯微鏡 97103611 27 200841366 拍攝内部組織的昭 ^ 晶粒子輪廊進」Γ/ ’者’針對該照片上所顯示出的結 徑，平均化而求出。^沾求取將各拉子視為圓時的直 •觀矜區城在执 的倍率係約30000倍，照片上的 3個地方，並求取平均值。 £域係各試料取 ⑽在^二”料表面上施行銦·鎵的導體層印刷，使用 靜電電容的$卜依頻率1,()_、輸入信號位準丨廣進行 計瞀出人2 &，並從卿的直徑、厚度及導體層面積， =數。此外’介電常數的溫度係數係依25〜125 個，：求取;：該等的測定係將試料個數設為各10 再者’針對所獲得的介電陶究，湘介電極化的測定 取電感應應變的大小。此产、、兄> ^ ’ " 膏依電壓在土1250V範圍内 二利用。v時的電荷量(剩餘極化)值進行極化 电仃、、。此外，試料的組成分析係利用ICP分析與原 t及光分析實施。此情況’使所獲得的介電陶瓷與硼酸及 石反酸鈉相混合並熔融而成之物，溶解於鹽酸中，首先，利 用原子吸光分析施行介電陶究中所含元素的定性分析，接 著，針對所特定的各元素，以橡準液稀釋物當作標準試 料’施<丁 ICP發光分光分析而定量化。此外，各元素的價 數係就週期表所示價數而求取氧量。 、 表5所示係凋製組成、锻燒粉末的平均粒徑及燒製溫 度，表6所示係燒製後的結晶粒子平均粒徑與特性的妹 果。 、〇 97103611 28 200841366 其中，表6中，介電常數的溫度變化曲線欄位中，未標 示「〇」者係指未發現2個尖峰的試料，而極化電荷欄位 中，未標示「〇」者係指極化電荷未在20nC/cm2以下的試 料0
97103611 29 200841366 [表5] 組成 鍛燒粉末 平均粒徑 試料 相對Bal莫耳的量 相對鍛燒粉末100質量份的量 燒製溫度 No. MgO Y2〇3 MnC〇3 Ti Yb2〇3 Si〇2 Li2〇 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 質量份 質量份 質量份 Urn °c *111-1 0. 020 0.010 0.010 0.98 2.0 1.5 0.5 0.1 1250 III-2 0. 020 0.010 0.010 0.98 3.5 1.5 0.5 0.1 1250 II1-3 0.020 0.010 0.010 0. 98 4.0 1.5 0.5 0.1 1250 III-4 0.020 0.010 0.010 0.98 6.0 1.5 0.5 0.1 1250 II1-5 0. 020 0.010 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 III-6 0. 020 0.010 0.010 0. 98 15· 0 1.5 0. 5 0:1 1250 111-7 0. 020 0.010' 0.010 0.98 20. 0 1.5 0.5 0.1 1250 III-8 0.020 0. 010 0. 0Γ0 0. 98 50. 0 1.5 0.5 0.1 1250 * ΠΙ-9 0. 020 0.010 0.010 0. 98 55· 0 1.5 0.5 0.1 1250 * IΓΙ-ΙΟ 0. 020 0. 0002 0. 010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0:1 1250 III-ll 0.020 0. 0007 0.010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΊ-12 0.020 0.0015 0.010 0. 98 8.5 L5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-13 0. 020 0.005 0.010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-14 0. 020 0.007 0.010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-15 0. 020 0.030 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 k* ΙΙΙ-16 0. 020 0.040 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ’*111-17 0. 005 0.010 0.010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-18 0.010 0.010 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-19 0.017 0.010 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-20 0. 023 0.010 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΓΙ-21 0.040 0.010 0.010 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΙΙ-22 0. 060 0.010 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1200 * II1-23 0.070 0.010 0. 010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 II1-24 0. 020 0.010 0.005 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 II1-25 0. 020 0.010 0. 008 0. 98 8.5 L5 0.5 0.1 1250 III-26 0. 020 0.010 0. 013 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 II1-27 0. 020 0.010 0.015 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΠ-28 0. 020 0.010 0.030 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 *111-29 0.020 0.010 0.040 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 ΙΓΙ-30 0.020 0.010 0.010 0.97 8.5 1.5 0.5 0:1 1250 ΙΙΙ-31 0.020 0.010 0.010 0.99 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 * II1-32 0.020 0.010 0 0.98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 * II1-33 0.020 0.010 0.010 0.98 8.5 0.375 0.125 0.1 1350 II1-34 0. 020 0. 010 0. 010 0. 98 8.5 0.7 0.3 0.1 1300 _ II1-35 0. 020 0.010 0.010 0.98 8.5 2.5 0.5 0.1 1220 1 II1-36 0. 020 0.010 0.010 0. 98 8.5 3.0 1.0 0.1 1200 111-37 0. 020 0.010 0.010 0.98 8.5 4.5 1/5 0.1 1200 II1-38 0. 020 0.010 0.010 0. 98 8.5 6.0 2.0 0.1 1150 * ΙΊΙ-39 0.020 Q.010 0.010 0. 98 8.5 7.0 2.2 0.1 1150 II1-40 0.020 0. 030 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0. 04 1250 * II1-41 0:020 0.030 0.010 0.98 8.5 1.5 0.5 0.04 1210 * 111-42, 0. 020 0.010 0.010 0.98 3:5 1.5 0.5 0.1 1280 * II1-43 0.020 0.010 0.010 0.98 8.5 6.0 0.125 0.1 1300 *111-44 0. 020 0.010 0.010 0.98 8.5 0.5 2.0 0.1 1300 * II1-45 0,020 0.010 0.010 0.98 8.5 6.0 2.2 0.1 1150 *111-46 0.020 0.010 0.010 0.98 8.5 7.0 2.0 0.1 1150 II1-47 0. 020 0.010 0. 0002 0. 98 8.5 1.5 0.5 0.1 1250 *標記係指超出本發明範圍外的試料。 30 97103611 200841366[表6]
*才&己係指超出本發明範圍外的試料 97103611 31 200841366 由表6的結果得知，本發明介電陶瓷的試料
No.III-2〜8 、 1卜15 、 18〜22 、 24〜28 、 30 、 3卜 34〜38 、 40 '及47, 25。〇下的介電常數為220以上，125它下的介電常 數為200以上，且25〜125°C下的介電常數溫度係數，依 絕對值計在1 000xl(r6/°C以下。 特別係 MgO 為 0.017〜0.06 莫耳、γ2〇3 為 〇.〇〇15 〇 〇1 莫耳、ΜηΟ為0.0卜0.03莫耳、相對於主成分的鈦酸鋇1〇〇 質量份之丫1)2〇3含有量為6.3〜15.6質量份、矽依^〇2換算 計為0.73〜3. 13質量份及鋰依U2〇換算計為〇 3ΐ ι、& 質量份，而相對於鋇i莫耳之鈦的比例為〇 97〜〇 98的試 料 No. III-4〜6、12〜14、19〜22、26〜28、30 及 34〜36，託 C下的介電常數為4GG以上’ 125t下的介電常數為38〇 以上，介電常數的溫度係數依絕對值計在Vi以 下，表示介電常數變化率的曲線在-”。^託它之溫产範 圍内具有2個尖峰，且介電極化的測定中，並無發現二的 磁滯現象。錢現磁滯現象的試料，極化電荷在〇v時為 20nC/cm2 以下。 . 從該等試料中所選擇之試料No III_4❾介電陶究之X 射線繞射圖，係如圖8所示，該試料的介電常數變化係如 圖所示，該試料的電場-介電極化特性係如圖ig所示。 試料No. II1-4的介電陶究係如圖8〜圖1〇中所示，吐 晶構造係以立方晶系為主體，且介電常數的溫： 饥為中心而具有2個尖^屬於介電常數的溫度係數小 且電場-介電極化特性的磁滯現象小者。 97103611 32 200841366 草^者/目對於鋇1莫耳，驗_換算計含有G. (Π〜0.06 ίΙ=Γ2〇3換算計含有G.Gm〜請莫耳、鐘依議 4 G.GG5〜G. 03莫耳，而相對於鈦酸鋇⑽質量 伤’鏡依Yb2〇3換皙士+或q ft # 換十為3.6〜52.1質量份、矽依Si〇2換算 所旦 6.3貝里份及鋰依Ll2〇依換算計為0.31〜2.1 貝：：’ 1構成介電陶竟的結晶粒子平均粒徑係 乂曰2,的本發明範圍之其他試料，亦是結晶構造以 曰a系為主體，並確認到高介電係數且介電常數的溫度 係數小。 再者’於試料N〇 ni_W組成中，將l“〇的一半量取 ^咖進行調製，並依同樣的溫度施行燒製而製成之介 二陶竞，結晶粒子平均粒徑、阶與咖下的介電常數 句相同，且介電常數之溫度變化曲線發生2個極大尖峰， 極化電荷在20nC/cm2以下。
相對於此，本發明範圍外的試料出現25。〇下的介電常 二未滿200或介電極化出現磁滯現象，介電常數的溫度係 數依絕對值計為l〇95xl(TV°c以上。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明電容器一例的剖面示意圖。 圖2為實施例丨所獲得之介電陶瓷（試料n〇.的χ 射線繞射圖。 圖3為實施例丨所獲得之介電陶瓷（試料ν〇.卜4)的介 電常數變化率圖。 圖4為針對實施例I所獲得之介電陶瓷（試料Ν〇.卜斗) 97103611 33 200841366 所求得的介電極化（V-Q )特性圖。 圖5為實施例11所獲得之介電陶欠、
射線繞射圖。 K試料No· II-4)的X 圖6為實施例π所獲得之介電陶次 介電常數變化率圖。 ^ (式料No· 11-4)的 圖7為針對實施例n所獲得之介带 所求得的介電極化（V—Q)特性圖。毛瓷（試料No· II-4)
圖8為實施例III所獲得之介電陶 的X射線繞射圖代表例。 兗（試料No. ΠΙ-4) 為實施例111所 兒㈣瓷（試料Νο·ΙΠ —4) 的介電常數變化率圖 圖10為針對實施例III所獲得 叫）所求得的介電極化㈣）特性圖，|。％陶究（試料 主要元件符號說明】
10 電容器本體 12 外部電極 13 介電質層 14 導體層 97103611 34

Claims (1)

  1. 200841366 十、申請專利範圍： •種”電陶允’係具有以鈦酸鋇為主成分的結晶粒 、/、在該結晶粒子間所形成的粒界相者；其特徵為， 相對於構成上述欽酸鋇的鋇！莫耳，鎮係依秘換算計 =有0.01 0.06莫耳’纪係依γ2〇3換算計含有〇.刚〇3 莫耳’㈣依MnG換算計含有〇·_2〜〇.()3莫耳；並且， 相對於上述鈦酸鋇1〇〇質量份，錄係依偏3換算計含 有3· 6〜52· 1質量份； 且，上述結晶粒子的平均粒徑係D.〇5~〇e^m。 2 ·如申请專利範圍第1項之介電 布员心；|电闹瓷，其中，相對於構 2述鈦酸鋇的鋇1莫耳，上述鎂係依％0換算計含有 • 7〜〇.023莫耳，上述釔係依Υ2〇3換算計含# 〇· 0015〜〇 01簟耳，F、十、饪总从 -Γ t S有 • 矣耳上达錳係依MnO g j f 0.01〜0.013莫耳；並且， 秧π冲s有 ^對於上述鈦酸鋇m質量份，上述镱係依Μ 计含有6· 3〜15. 6質量份； 且’相對於構成上述鈦酸鋇的鋇1苴 0.97^0.98〇 莫耳，鈦的比例係 3.如申請專利範圍第1項之介電陶瓷，其中，相對於上 述鈦酸鋇1〇〇質量份，進一步含有：石夕依Si〇2換算計 〇· 73〜6· 3質量份、硼及鋰中至少1種依R 々 換算含有合計W.l質量份_3換減依Li20 4·如申請專利範圍第1項之介電陶究，其中，相對於 成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，上述鎂係依Mg0換算計含有 97103611 35 200841366 〇· 017〜0· 06莫耳，上述釔係依Υ2〇3換算計含有 0.0015〜0.01莫耳’上述猛係依^|11〇換算計含有 〇· 01〜0· 013莫耳；並且， 相對於上述鈦酸鋇100質量份，上述镱係依Yb2〇3換算 計含有6· 3〜15. 6質量份； # 進一步相對於上述鈦酸鋇100質量份，矽係依Si〇2換算 計含有0· 73〜3· 13質量份，硼係依匕〇3換算計含有 〇· 31〜1. 04質量份； 且’相對於構成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，鈦的比例係 〇· 97〜0· 98。 ’、 5. 如申請專利範圍第i項之介電陶瓷，其中，相對於構 成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，上述鎂係依M 〇 莫耳，上述纪係依抓換算γ含1 0.0015〜0.01莫耳，上述錳係依Μη0換算計含有〇〇1〇〇3 莫耳，並且， 相對於上述鈦酸鋇100質量份，上述镱係依Yb2〇3換算 計含有6.3〜15.6質量份； 進一步相對於上述鈦酸鋇100質量份，矽係依Si〇2換算 計含有0.73〜3.13質量份，鋰係依Lh〇換算計含有 〇· 31〜1. 04質量份； 且，相對於構成上述鈦酸鋇的鋇丨莫耳，鈦的比例係 〇· 97〜〇· 98 〇 6. -種電容器’係包含介電質層與導體層的積層體者； 其特徵為， 97103611 36 200841366 構成上述介電質層的介雷陶 分的社曰物；κ : 係包含··以鈦酸鋇為主成 刀的^粒子、及在該結晶粒子間所形成的粒界相’· 八構成上述鈦酸頷的鋇1莫耳，鎂係依_換算計 莫耳，㈣依Υ2〇3換算計含有0.00… 莫耳係依_換算計含有0.0002〜0.03莫耳；並且， 4:Γ=上述鈦酸鎖100質量份’鐘係依鄉 ^^.2_。.1#讀，且上述結晶粒子的平均粒徑 請專利範圍第6項之電容器，其中，相對於構成 、、，I鋇的鋇i莫耳，上述鎂係依 〇·017〜023莫耳，上述纪係依抓換算;十含1 0.0015〜0.01莫耳，上述錳係依計 〇.〇1〜0.013莫耳；並且， #冲3有 士相對於上述鈦酸鋇⑽f量份，上述镱係依Yb2〇3換算 Ί 6.3〜15.6質量份’且相對於構成上述鈦酸鎖的鎖 1其耳’鈦的比例係〇· 97〜0· 98。 8.如申請專利範圍第6項之電容器，其中，相對於上 鈦酸鋇m f量份’進一步含有：石夕依抓換算計為 (^^^質量份〜硼及鋰中至少丨種依^⑴換算及依以… 換异含有合計為〇·3ΐ〜2·ι質量份。 9·如申請專利範圍第8項之電容器，其中，相對於構成 上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，上述鎂係依 UM.06莫耳，上述紀係依⑽換算^含1 15〇·〇ι莫耳，上述巍係依黯〇換算計含有 97103611 37 200841366 0. 01〜0. 013莫耳；並且， 相對於上述欽酸鎖100質量份，上述镱係依Yb2〇3換算 計含有6. 3〜15. 6質量份； 進一步相對於上述鈦酸鋇10 〇質量份，石夕係依S i 〇2換算 計含有0· 73〜3· 13質量份，硼係依ΙΑ換算計含有 〇· 31〜1· 04質量份； 且’相對於構成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，鈦的比例係 〇· 97〜0· 98 〇 10·如申請專利範圍第8項之電容器，其中，相對於構 成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，上述鎂係依換算計含有 〇· 017〜0· 06莫耳，上述釔係依κι換算計含有 0.0015〜0.01莫耳，上述錳係依ΜηΟ換算計含有〇· 〇卜〇· 〇3 莫耳；並且， 相對於上述鈦酸鋇1〇〇質量份，上述鏡係依Yb2〇3換算 計含有6· 3〜15· 6質量份； # 進一步相對於上述鈦酸鋇1〇〇質量份，矽係依Si〇2換算 計含有0· 73〜3· 13質量份，鋰係依LhO換算計含^ 〇· 31〜1· 04質量份； 且，相對於構成上述鈦酸鋇的鋇1莫耳，鈦的比例 0.97〜0.98 〇 ’、 97103611 38
TW097103611A 2007-01-29 2008-01-29 Dielectric ceramics and capacitors TWI399767B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007017860 2007-01-29
JP2007055095 2007-03-06
JP2007072663 2007-03-20
JP2007072662 2007-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200841366A true TW200841366A (en) 2008-10-16
TWI399767B TWI399767B (zh) 2013-06-21

Family

ID=39673993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097103611A TWI399767B (zh) 2007-01-29 2008-01-29 Dielectric ceramics and capacitors

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7968486B2 (zh)
JP (1) JP5069695B2 (zh)
CN (1) CN101595074B (zh)
TW (1) TWI399767B (zh)
WO (1) WO2008093684A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114619A1 (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Kyocera Corporation 誘電体磁器およびコンデンサ
JP5025570B2 (ja) * 2008-04-24 2012-09-12 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP5295082B2 (ja) * 2009-06-25 2013-09-18 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP4877367B2 (ja) * 2009-07-22 2012-02-15 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
JP5289239B2 (ja) * 2009-08-27 2013-09-11 京セラ株式会社 誘電体磁器およびコンデンサ
JP5312275B2 (ja) * 2009-09-28 2013-10-09 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP5295083B2 (ja) * 2009-11-27 2013-09-18 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
KR101070095B1 (ko) * 2009-12-10 2011-10-04 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조방법
KR20110072938A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조방법
JP5409443B2 (ja) * 2010-03-03 2014-02-05 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP5146852B2 (ja) * 2010-03-05 2013-02-20 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
KR101792268B1 (ko) * 2012-03-13 2017-11-01 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자 부품
JP5516763B2 (ja) * 2013-01-09 2014-06-11 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
JP6137147B2 (ja) * 2014-11-28 2017-05-31 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ及び積層セラミックコンデンサの製造方法
JP6707850B2 (ja) * 2015-12-11 2020-06-10 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
JP7005852B2 (ja) * 2017-11-01 2022-01-24 サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド． 誘電体磁器組成物、キャパシタ、及び、多層積層セラミックキャパシタ
CN110066172B (zh) * 2019-05-31 2021-09-03 太原师范学院 一种正温度系数陶瓷介质材料及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61111957A (ja) 1984-11-02 1986-05-30 堺化学工業株式会社 セラミック誘電体の製造方法
JPH0785460B2 (ja) * 1986-04-29 1995-09-13 京セラ株式会社 積層型磁器コンデンサ
JPH0825795B2 (ja) * 1986-10-21 1996-03-13 京セラ株式会社 非還元性誘電体磁器組成物
JP3334607B2 (ja) * 1998-05-12 2002-10-15 株式会社村田製作所 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ
JP3878778B2 (ja) 1999-07-21 2007-02-07 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP3642282B2 (ja) 2000-02-09 2005-04-27 松下電器産業株式会社 誘電体磁器組成物とこれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP2004203626A (ja) 2002-10-29 2004-07-22 Kyocera Corp 誘電体組成物
JP3874278B2 (ja) * 2002-12-25 2007-01-31 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物、電子部品およびこれらの製造方法
JP4320549B2 (ja) * 2003-01-06 2009-08-26 株式会社村田製作所 誘電体セラミック、及び積層セラミックコンデンサ
JP2005289737A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 National Institute Of Advanced Industrial & Technology チタン酸バリウム微粒子及びその製造方法
KR100837025B1 (ko) 2004-08-27 2008-06-10 쇼와 덴코 가부시키가이샤 바륨 칼슘 티타네이트, 이의 제조 방법 및 캐패시터
JP5089870B2 (ja) 2004-08-27 2012-12-05 昭和電工株式会社 チタン酸バリウムカルシウムおよびその製造方法ならびにコンデンサ
JP4789449B2 (ja) * 2004-10-27 2011-10-12 京セラ株式会社 誘電体磁器およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP4937522B2 (ja) * 2005-04-04 2012-05-23 Ｔｄｋ株式会社 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法
TW201245098A (en) * 2007-09-28 2012-11-16 Tdk Corp Dielectric ceramic composition and electronic device
JP5025570B2 (ja) * 2008-04-24 2012-09-12 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN101595074B (zh) 2012-11-21
JPWO2008093684A1 (ja) 2010-05-20
WO2008093684A1 (ja) 2008-08-07
CN101595074A (zh) 2009-12-02
TWI399767B (zh) 2013-06-21
US20090284899A1 (en) 2009-11-19
US7968486B2 (en) 2011-06-28
JP5069695B2 (ja) 2012-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200841366A (en) Dielectric ceramic and capacitor
JP6102410B2 (ja) 誘電体磁器組成物、および誘電体素子
JP5078307B2 (ja) 誘電体磁器およびその製法、ならびにコンデンサ
Zhang et al. Effect of Li2O–V2O5 addition on the sintering behavior and microwave dielectric properties of Li3 (Mg1− xZnx) 2NbO6 ceramics
TW200927698A (en) Dielectric ceramic composition and electronic device
Fang et al. Novel low-firing microwave dielectric ceramics: BaMV2O7 (M= Mg, Zn)
WO2001081269A1 (en) Low temperature sinterable and low loss dielectric ceramic compositions and method thereof
JP5137429B2 (ja) 誘電体磁器およびコンデンサ
US8107221B2 (en) Dielectric ceramic and capacitor
US8184428B2 (en) Dielectric ceramic and capacitor
US8097552B2 (en) Dielectric ceramics and capacitor
US8107219B2 (en) Dielectric ceramic and capacitor
TW201038505A (en) Fine barium titanate based composite oxide
TW200902473A (en) Dielectric ceramic material, and laminated ceramic capacitor
TW200947484A (en) Multilayer ceramic capacitor
TW200921726A (en) Dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor
TW200952010A (en) Dielectric ceramic and capacitor
JP2009084063A (ja) 誘電体磁器およびコンデンサ
JP2020512969A (ja) Ｂｍｗ系高周波誘電体セラミックス素材及びその製造方法
Sinkruason et al. Phase formation and electrical properties of SBNLT ceramics prepared via combustion technique
JP5142666B2 (ja) 誘電体磁器およびコンデンサ
EP2602235B1 (en) Piezoelectric porcelain composition
JP2011046560A (ja) 誘電体磁器およびコンデンサ
WO2008066119A1 (fr) Céramique diélectrique et condensateur
Yu et al. Ba 2 La 2 TiTa 2 O 12: A new low loss microwave dielectric of A 4 B 3 O 12-type cation-deficient perovskite

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees