JP2694209B2 - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents
高誘電率磁器組成物Info
- Publication number
- JP2694209B2 JP2694209B2 JP63159251A JP15925188A JP2694209B2 JP 2694209 B2 JP2694209 B2 JP 2694209B2 JP 63159251 A JP63159251 A JP 63159251A JP 15925188 A JP15925188 A JP 15925188A JP 2694209 B2 JP2694209 B2 JP 2694209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric constant
- mol
- composition
- batio
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁器コンデンサ等に使用されるBaTiO3−Nb
2O5−Y2O3系高誘電率磁器組成物に関するものである。
2O5−Y2O3系高誘電率磁器組成物に関するものである。
従来の誘電体磁器組成物として、例えばBaTiO3−BaZr
O3−BaSnO3−CaTiO3系の組成物がJIS・Ｆ特性用として
実用化されている。
O3−BaSnO3−CaTiO3系の組成物がJIS・Ｆ特性用として
実用化されている。
上記組成物は誘電率が高く、温度特性も良好であると
いう長所を有しているものの、結晶粒径が10〜20μｍと
大きく、積層コンデンサを作成した場合にデラミネーシ
ョンを起こすためその歩留りが悪く、また破壊電圧も低
いため薄層化が困難であるという欠点があった。
いう長所を有しているものの、結晶粒径が10〜20μｍと
大きく、積層コンデンサを作成した場合にデラミネーシ
ョンを起こすためその歩留りが悪く、また破壊電圧も低
いため薄層化が困難であるという欠点があった。
本発明者らは、上記欠点のない誘電体磁器組成物を得
るため鋭意研究を行った結果、BaTiO3−Nb2O5−Y2O3の
混合組成物に酸化セリウム（CeO2）及び酸化マンガン
（MnO）を添加することによって誘電率が高く、温度特
性も良好であり、しかも結晶粒径が５μｍ以下と微細化
した組成物が得られることを見い出し、本発明に到達し
たものである。
るため鋭意研究を行った結果、BaTiO3−Nb2O5−Y2O3の
混合組成物に酸化セリウム（CeO2）及び酸化マンガン
（MnO）を添加することによって誘電率が高く、温度特
性も良好であり、しかも結晶粒径が５μｍ以下と微細化
した組成物が得られることを見い出し、本発明に到達し
たものである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、チタン酸バリウムBaTiO397.0〜98.25モル
％、五酸化ニオブNb2O50.75〜1.50モル％及び酸化イッ
トリウムY2O30.50〜2.00モル％を主成分としてなる組成
物100モル％に対して副成分として酸化セリウムCeO20.2
〜0.8重量％及び酸化マンガンMnO0.01〜0.3重量％を添
加含有したことを特徴とするBaTiO3−Nb2O5−Y2O3系高
誘電率磁器組成物である。
％、五酸化ニオブNb2O50.75〜1.50モル％及び酸化イッ
トリウムY2O30.50〜2.00モル％を主成分としてなる組成
物100モル％に対して副成分として酸化セリウムCeO20.2
〜0.8重量％及び酸化マンガンMnO0.01〜0.3重量％を添
加含有したことを特徴とするBaTiO3−Nb2O5−Y2O3系高
誘電率磁器組成物である。
出発原料として炭酸バリウム（BaCO3）、酸化チタン
（TiO2）、五酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化イットリウム
（Y2O3）、酸化セリウム（CeO2）及び炭酸マンガン（Mn
CO3）を用い、まず等モル比のBaCO3とTiO2にMnCO3を添
加して混合し、これを仮プレス後1100℃〜1200℃で２時
間安定で仮焼してBaTiO3を作成した。
（TiO2）、五酸化ニオブ（Nb2O5）、酸化イットリウム
（Y2O3）、酸化セリウム（CeO2）及び炭酸マンガン（Mn
CO3）を用い、まず等モル比のBaCO3とTiO2にMnCO3を添
加して混合し、これを仮プレス後1100℃〜1200℃で２時
間安定で仮焼してBaTiO3を作成した。
次いで、このBaTiO3を粉砕して微粉末とし第１表に示
す組成比で秤量後、ポットミル中で湿式混合し、脱水・
乾燥したのちポリビニルアルコール（PVA）をバインダ
ーとして加えて顆粒にし、これを約3ton/cm2の成形圧力
で直径16.5φmm、厚さ0.6mmの円板状成形物を作成し
た。さらに、この成形物を空気中で1280℃〜1360℃で２
時間安定して焼成した。
す組成比で秤量後、ポットミル中で湿式混合し、脱水・
乾燥したのちポリビニルアルコール（PVA）をバインダ
ーとして加えて顆粒にし、これを約3ton/cm2の成形圧力
で直径16.5φmm、厚さ0.6mmの円板状成形物を作成し
た。さらに、この成形物を空気中で1280℃〜1360℃で２
時間安定して焼成した。
このようにして得られた磁器素体に銀電極を焼付けて
試料とし、この試料について電気特性を測定した。結果
は第１表に示したとおりである。
試料とし、この試料について電気特性を測定した。結果
は第１表に示したとおりである。
ここで誘電率εｓおよび誘電体損失tanδ（％）は室
温20℃、周波数1kHzで測定した。また、温度特性すなわ
ち温度変化率（T.C）は＋20℃を基準とし、−25℃〜＋8
5℃の誘電率温度変化率（％）として求めた。
温20℃、周波数1kHzで測定した。また、温度特性すなわ
ち温度変化率（T.C）は＋20℃を基準とし、−25℃〜＋8
5℃の誘電率温度変化率（％）として求めた。
第１表において○印を付した試料番号は本発明の範囲
内のものであり、試料番号1,2,5,8,10,13,14,15,19,20,
21及び24は本発明の範囲外である。
内のものであり、試料番号1,2,5,8,10,13,14,15,19,20,
21及び24は本発明の範囲外である。
次に、本発明の高誘電率磁器組成物における各成分の
モル％または重量％の限定理由を説明する。
モル％または重量％の限定理由を説明する。
BaTiO3が97.0モル％未満では誘電率εｓが小さくなり
（試料番号13）、98.25モル％を超えると焼結性が悪く
（×印）なる（試料番号１）。
（試料番号13）、98.25モル％を超えると焼結性が悪く
（×印）なる（試料番号１）。
Nb2O5が0.75モル％未満では焼結性が悪く（試料番号
5,10）、1.5モル％を超えると誘電率εｓが小さくなる
（試料番号８）。
5,10）、1.5モル％を超えると誘電率εｓが小さくなる
（試料番号８）。
Y2O3が0.5モル％未満では誘電率εｓが小さく、誘電
体損失tanδが大きくなり、焼結性も悪く、絶縁抵抗も
低くなり（試料番号２）、2.0モル％を超えると誘電率
εｓが小さくなり、温度85℃における誘電率の温度変化
率T.Cが大きくなる（試料番号10）。
体損失tanδが大きくなり、焼結性も悪く、絶縁抵抗も
低くなり（試料番号２）、2.0モル％を超えると誘電率
εｓが小さくなり、温度85℃における誘電率の温度変化
率T.Cが大きくなる（試料番号10）。
CeO2はキュリーポイントC.Pをマイナス側へ移動させ
る働き、すなわちシフターの役割を果しており、0.2重
量％未満ではキュリーポイントC.Pが常温以上となり、
誘電体損失tanδが大きく、誘電率εｓも小さい（試料
番号14,15）。0.8重量％を超えるとキュリーポイントC.
Pが常温以下となり、誘電率が低くなり、誘電率の温度
変化率T.Cが温度85℃でJISのＦ特性規格から外れ、実用
的でない（試料番号19）。
る働き、すなわちシフターの役割を果しており、0.2重
量％未満ではキュリーポイントC.Pが常温以上となり、
誘電体損失tanδが大きく、誘電率εｓも小さい（試料
番号14,15）。0.8重量％を超えるとキュリーポイントC.
Pが常温以下となり、誘電率が低くなり、誘電率の温度
変化率T.Cが温度85℃でJISのＦ特性規格から外れ、実用
的でない（試料番号19）。
MnOが0.01重量％未満では焼成温度が高くなるうえ焼
結性が悪く、誘電率が小、tanδが大となり、絶縁抵抗
も低くなり（試料番号20,21）、0.3重量％を超えると誘
電率が小さくなり、焼結性も悪く実用的でない（試料番
号24）。
結性が悪く、誘電率が小、tanδが大となり、絶縁抵抗
も低くなり（試料番号20,21）、0.3重量％を超えると誘
電率が小さくなり、焼結性も悪く実用的でない（試料番
号24）。
更に、本発明組成物にSiO2,Al2O3と少なくとも一方を
微量添加することにより、当該組成物の焼結性を更に向
上させることができる。
微量添加することにより、当該組成物の焼結性を更に向
上させることができる。
なお、前記焼成により得られた焼結体試料のうち本発
明組成物の自由表面の顕微鏡写真を第２図に示す。ま
た、比較のため従来のBaTiO3−BaZrO3− BaSnO3−CaTi
O3系の自由表面の顕微鏡写真を第３図に示す。これらの
写真を比較して明らかなように本発明に係る焼結体で
は、従来のものに比べ結晶粒径が著しく小さくなってい
ることが判る。
明組成物の自由表面の顕微鏡写真を第２図に示す。ま
た、比較のため従来のBaTiO3−BaZrO3− BaSnO3−CaTi
O3系の自由表面の顕微鏡写真を第３図に示す。これらの
写真を比較して明らかなように本発明に係る焼結体で
は、従来のものに比べ結晶粒径が著しく小さくなってい
ることが判る。
第１表から明らかなように、本発明の高誘電率磁器組
成物は誘電率が約8000〜13000で、温度特性すなわち誘
電率の温度変化率T.CはJIS・Ｆ特性規格−25℃〜＋85℃
の温度範囲内で20℃を基準温度として＋30％〜−80％以
内であり、また第２図から明らかなように結晶粒径の平
均値は５μｍ以下と小さく、優れた性質を有するもので
ある。
成物は誘電率が約8000〜13000で、温度特性すなわち誘
電率の温度変化率T.CはJIS・Ｆ特性規格−25℃〜＋85℃
の温度範囲内で20℃を基準温度として＋30％〜−80％以
内であり、また第２図から明らかなように結晶粒径の平
均値は５μｍ以下と小さく、優れた性質を有するもので
ある。
なお、本発明のBaTiO3−Nb2O5−Y2O3系組成物に係る
主成分の組成範囲を三元図で示すと第１図のとおりであ
る。この図において、六角形内及びこの六角形を形成す
る各線分上にある組成物（黒点は実施例の組成物を、又
（ ）内の数字は試料番号を示す）が本発明の範囲内に
あるものである。
主成分の組成範囲を三元図で示すと第１図のとおりであ
る。この図において、六角形内及びこの六角形を形成す
る各線分上にある組成物（黒点は実施例の組成物を、又
（ ）内の数字は試料番号を示す）が本発明の範囲内に
あるものである。
以上述べたように、本発明の高誘電率磁器組成物は、
チタン酸バリウムBaTiO397.0〜98.25モル％、五酸化ニ
オブNb2O50.75〜1.50モル％及び酸化イットリウムY2O
30.50〜2.00モル％を主成分としてなる組成物100モル％
に対して副成分として酸化セリウムCeO20.2〜0.8重量％
及び酸化マンガンMnO0.01〜0.3重量％を添加含有せしめ
たことにより、誘電率εｓが高く、誘電率の温度変化率
T.CがJIS・Ｆ特性を満足しているうえ、結晶粒径が従来
のものに比べ著しく微細化しているものであり、したが
って本発明組成物を積層チップコンデンサに応用した場
合、デラミネーションを起こさず、また破壊電圧の向
上、薄層上による容量取得範囲の拡大等、従来のBaTiO3
−BaZrO3−BaSnO3−CaTiO3系組成物では得られなかった
利点を有するものであり、実用的価値が大きいものであ
る。
チタン酸バリウムBaTiO397.0〜98.25モル％、五酸化ニ
オブNb2O50.75〜1.50モル％及び酸化イットリウムY2O
30.50〜2.00モル％を主成分としてなる組成物100モル％
に対して副成分として酸化セリウムCeO20.2〜0.8重量％
及び酸化マンガンMnO0.01〜0.3重量％を添加含有せしめ
たことにより、誘電率εｓが高く、誘電率の温度変化率
T.CがJIS・Ｆ特性を満足しているうえ、結晶粒径が従来
のものに比べ著しく微細化しているものであり、したが
って本発明組成物を積層チップコンデンサに応用した場
合、デラミネーションを起こさず、また破壊電圧の向
上、薄層上による容量取得範囲の拡大等、従来のBaTiO3
−BaZrO3−BaSnO3−CaTiO3系組成物では得られなかった
利点を有するものであり、実用的価値が大きいものであ
る。
第１図は本発明組成物に係る主成分の組成範囲を示す三
元図、第２図は本発明の実施例組成物の結晶構造を示す
顕微鏡写真（倍率3500）、第３図は従来の誘電体磁器組
成物の結晶構造を示す顕微鏡写真（倍率3500）である。
元図、第２図は本発明の実施例組成物の結晶構造を示す
顕微鏡写真（倍率3500）、第３図は従来の誘電体磁器組
成物の結晶構造を示す顕微鏡写真（倍率3500）である。
Claims (1)
- 【請求項１】チタン酸バリウムBaTiO397.0〜98.25モル
％、五酸化ニオブNb2O50.75〜1.50モル％及び酸化イッ
トリウムY2O30.50〜2.00モル％を主成分としてなる組成
物100モル％に対して副成分として酸化セリウムCeO20.2
〜0.8重量％及び酸化マンガンMnO0.01〜0.3重量％を添
加含有したことを特徴とするBaTiO3−Nb2O5−Y2O3系高
誘電率磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159251A JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159251A JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210711A JPH0210711A (ja) | 1990-01-16 |
| JP2694209B2 true JP2694209B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=15689664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159251A Expired - Lifetime JP2694209B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 高誘電率磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694209B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108640679B (zh) * | 2018-07-24 | 2022-02-11 | 江苏科技大学 | 一种锆钛酸钡基电容器瓷料及其制备方法 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63159251A patent/JP2694209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0210711A (ja) | 1990-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0144693B1 (ko) | 유전체 세라믹 조성물 | |
| US6730624B2 (en) | Non-reducing dielectric ceramic, monolithic ceramic capacitor using the same, and method for making non-reducing dielectric ceramic | |
| GB2383035A (en) | Dielectric ceramic composition and capacitor using the same | |
| JPH05217426A (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| KR0161348B1 (ko) | 비환원성 유전체 세라믹 조성물 | |
| US4716134A (en) | Dielectric ceramic composition | |
| KR890004114B1 (ko) | 자기 콘덴서 | |
| JPH11302072A (ja) | 誘電体セラミック、積層セラミックコンデンサおよび積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP2004238251A (ja) | 誘電体磁器組成物、及びセラミック電子部品 | |
| JP2694209B2 (ja) | 高誘電率磁器組成物 | |
| JPS62157603A (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| JP2654113B2 (ja) | 高誘電率磁器組成物 | |
| JP2003104774A (ja) | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ | |
| JP3663294B2 (ja) | 誘電体磁器 | |
| KR100268702B1 (ko) | 유전체세라믹조성물 | |
| JP2620102B2 (ja) | 高誘電率系磁器組成物 | |
| US5262369A (en) | Dielectric ceramic compositions | |
| JPH0825791B2 (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 | |
| KR100262458B1 (ko) | 세라믹콘덴서용유전체조성물 | |
| JPH0637322B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH05213666A (ja) | 誘電体磁器組成物およびその製造方法 | |
| JPS62297260A (ja) | 高誘電率磁器組成物 | |
| JPS6217806B2 (ja) | ||
| JPS63284708A (ja) | 高誘電率磁器組成物 | |
| JP2958824B2 (ja) | 非還元性誘電体磁器組成物 |