JP3185333B2 - 非還元性誘電体磁器組成物 - Google Patents
非還元性誘電体磁器組成物Info
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Description
成物に関し、特にたとえば、ニッケルなどの卑金属を内
部電極材料とする積層コンデンサなどの誘電体材料とし
て用いられる、非還元性誘電体磁器組成物に関する。
れた誘電特性を有していることから、積層コンデンサを
はじめ種々の用途に幅広く用いられている。
は、中性または還元性の低酸素分圧下で焼成すると、還
元され、半導体化を起こすという性質を有していた。そ
のため、積層コンデンサの内部電極材料としては、誘電
体磁器材料の焼結する温度で溶融せず、かつ誘電体磁器
材料を半導体化させない高い酸素分圧下で焼成しても酸
化されない、たとえばPd,Ptなどの貴金属を用いな
ければならなかった。これは、製造される積層コンデン
サの低コスト化の大きな妨げとなっていた。
たとえばNiなどの卑金属を内部電極の材料として使用
することが望まれていた。しかし、このような卑金属を
内部電極の材料として使用して、従来の条件で焼成する
と、電極材料が酸化してしまい、電極としての機能を果
たさない。そのため、このような卑金属を内部電極の材
料として使用するためには、中性または還元性の低酸素
分圧下において焼成しても半導体化せず、コンデンサ用
の誘電体材料として、必要な高い比抵抗と優れた誘電特
性とを有する誘電体磁器材料が必要とされていた。これ
らの条件をみたす誘電体磁器材料として、たとえば特開
昭62−256422号のBaTiO3−CaZrO3
−MnO−MgO系の組成や、特公昭61−14611
号のBaTiO3 −(Mg,Zn,Sr,Ca)O−B
2 O3 −SiO2 系の組成が提案されてきた。
62−256422号に開示されているBaTiO3 −
CaZrO3 −MnO−MgO系の非還元性誘電体磁器
組成物では、CaZrO3 や焼成過程で生成するCaT
iO3 が、Mnなどとともに二次相を生成しやすいた
め、高温における信頼性の低下につながる危険性があっ
た。
れているBaTiO3 −(Mg,Zn,Sr,Ca)O
−B2 O3 −SiO2 系の非還元性誘電体磁器組成物
は、得られる誘電体の誘電率が2000〜2800であ
り、Pdなどの貴金属を使用している従来からの磁器組
成物の誘電率である3000〜3500と比較すると劣
っていた。したがって、この組成物をコストダウンのた
めに、そのまま従来の材料と置き換えるのは、コンデン
サの小型大容量化という点で不利であり、問題が残され
ていた。
(TCC)は、20℃の容量値を基準として、−25℃
から+85℃の温度範囲では±10%であるが、+85
℃を超える高温では、10%を大きく超えてしまい、E
IAに規定されているX7R特性をも大きくはずれてし
まうという欠点があった。
酸素分圧下であっても、組織が半導体化せず焼成可能で
あり、かつ誘電率が3000以上、絶縁抵抗がlogI
Rで11.0以上であり、さらに誘電率の温度特性が、
25℃の容量値を基準として、−55℃〜125℃の広
い範囲にわたって±15%の範囲内にあることを満足す
る、非還元性誘電体磁器組成物を提供することである。
て含まれるアルカリ金属酸化物の含有量が0.04重量
%以下のBaTiO3 と、SnO2 と、NiOとの配合
比が、BaTiO3 88.0〜99.0モル%と、Sn
O2 0.5〜6.0モル%と、NiO0.5〜6.0モ
ル%との範囲内にある主成分100モル%に対し、副成
分として、BaO0.2〜4.0モル%と、MnO0.
3〜3.0モル%と、MgO0.5〜5.0モル%とを
含有し、さらに上記成分を100重量部として、BaO
−SrO−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物ガ
ラスを0.5〜2.5重量部含有する、非還元性誘電体
磁器組成物である。
成物は、中性または還元性の雰囲気において1260〜
1300℃の温度で焼成しても、組織が還元されて半導
体化することがない。さらに、この非還元性誘電体磁器
組成物は、logIRで11.0以上の高い絶縁抵抗値
を示すとともに、3000以上の高誘電率を示し、容量
温度変化率もEIAに規定されているX7R特性を満足
する。
電体磁器組成物を積層セラミックコンデンサの誘電体材
料として用いれば、内部電極材料としてNiなどで代表
される卑金属材料を用いることができる。そのため、従
来のPdなどの貴金属を用いたものに比べて、特性の劣
化を生じることなく、大幅なコストダウンを行うことが
可能となる。
徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
カリ金属酸化物の含有量が異なるBaTiO3 ,BaC
O3 ,SnO2 ,NiO,MnO,MgO,酸化物ガラ
スを準備した。これらの原料を表1に示す組成割合とな
るように秤量して、秤量物を得た。なお、試料番号1〜
27については、アルカリ金属酸化物の含有量が0.0
3重量%のBaTiO3 を使用し、試料番号28につい
ては、アルカリ金属酸化物の含有量が0.05重量%の
BaTiO3 を使用し、試料番号29については、アル
カリ金属酸化物の含有量が0.07重量%のBaTiO
3 を使用した。
5重量%添加した後、PSZボールを用いたボールミル
で十分に湿式混合した。次に、この混合物中の分散媒を
蒸発、乾燥した後、整粒の工程を経て粉末を得た。得ら
れた粉末を2ton/cm2の圧力で、直径10mm、
厚さ1mmの円板状にプレス成形して、成形体を得た。
を、空気中において400℃で3時間保持の条件で脱バ
インダを行った後、H2 /N2 の体積比率が3/100
の還元雰囲気ガス気流中において、表2に示す温度で2
時間焼成し、磁器を得た。
して、焼き付けることにより、銀電極を形成してコンデ
ンサとした。そして、このコンデンサの室温における誘
電率ε,誘電損失tanδ,絶縁抵抗値(logIR)
および容量の温度変化率(TCC)について測定を行っ
た。その結果を表2にまとめて示す。
ては、温度25℃、周波数1kHz、交流電圧1Vの条
件で測定した。また、絶縁抵抗値については、温度25
℃において直流電圧500Vを2分間予備印加した後の
結果を対数値(logIR)で示す。さらに、温度変化
率(TCC)については、25℃の容量値を基準とした
時の−55℃,125℃における変化率(ΔC-55 /C
25,ΔC+125/C25)および−55℃〜+125℃の間
において、容量温度変化率が最大である値の絶対値、い
わゆる最大変化率(|ΔC/C25|max )について示
す。
る非還元性誘電体磁器組成物は、優れた特性を示す。
囲を上述のように限定する理由は次の通りである。
明する。
8.0〜99.0モル%とするのは、構成比率が88.
0モル%未満の場合には、SnO2 およびNiOの構成
比率が多くなるため、試料番号5に示すように、絶縁抵
抗および誘電率の低下が生じ好ましくない。また、Ba
TiO3 の構成比率が99.0モル%を超える場合に
は、SnO2 およびNiOの添加の効果がなく、試料番
号3に示すように、キュリー点付近の高温における容量
温度変化率が大きく(+)側にはずれ好ましくない。さ
らに、BaTiO3 中のアルカリ金属酸化物含有量を
0.04%以下とするのは、0.04%を超えると、試
料番号28および29に示すように、誘電率の低下が生
じ、実用的でなくなり好ましくない。
ル%とするのは、含有量が0.5モル%未満の場合に
は、試料番号3に示すように、誘電率が低下するととも
に、低温部での容量温度変化率が(−)側にはずれ好ま
しくない。また、含有量が6.0モル%を超える場合に
は、試料番号5および6に示すように、高温での容量温
度変化率が(+)側にはずれ好ましくない。
るのは、含有量が0.5モル%未満の場合には、試料番
号3に示すように、高温での容量温度変化率が(+)側
にはずれ好ましくない。また、含有量が6.0モル%を
超える場合には、試料番号5および7に示すように、誘
電率の低下が生じるとともに、低温部での容量温度変化
率が(−)側にはずれ好ましくない。
明する。
るのは、添加量が0.2モル%未満の場合には、試料番
号10に示すように、焼成中に組織が半導体化し、絶縁
抵抗値の著しい低下をまねくので好ましくない。また、
添加量が4.0モル%を超える場合には、試料番号13
に示すように、焼結性が低下するので好ましくない。
%とするのは、添加量が0.3モル%未満の場合には、
試料番号18に示すように、組織の耐還元性向上に効果
がなくなり、絶縁抵抗値の著しい低下をまねくので好ま
しくない。また、添加量が3.0モル%を超える場合に
は、試料番号16に示すように、絶縁抵抗値の低下が生
じるので好ましくない。
るのは、添加量が0.5モル%未満の場合には、試料番
号20に示すように、容量温度変化率の曲線をフラット
にする効果がなく、特に低温側で(−)側にはずれる傾
向があるとともに、絶縁抵抗値向上の効果もなくなるの
で好ましくない。また、添加量が5.0モル%を超える
場合には、試料番号23に示すように、誘電率εおよび
絶縁抵抗値の低下が生じるので好ましくない。
O2 を主成分とする酸化物ガラスの添加量を0.5〜
2.5重量%とするのは、添加量が0.5重量%未満の
場合には、試料番号25に示すように、焼結温度を低下
させる効果、および耐還元性向上の効果がなくなるので
好ましくない。また、添加量が2.5重量%を超える場
合には、試料番号27に示すように、誘電率εの低下が
生じるので好ましくない。
デンサにおいて得られたデータであるが、同じ組成物を
シート成形し、チップ加工を行った積層コンデンサにお
いても、今回のデータとほぼ同等の結果が得られる。
Claims (1)
- 【請求項1】 不純物として含まれるアルカリ金属酸化
物の含有量が0.04重量%以下のBaTiO3 と、S
nO2 と、NiOとの配合比が、 BaTiO3 88.0〜99.0モル%、 SnO2 0.5〜6.0モル%、および NiO 0.5〜6.0モル% の範囲内にある主成分100モル%に対し、副成分とし
て、 BaO 0.2〜4.0モル%、 MnO 0.3〜3.0モル%、および MgO 0.5〜5.0モル% を含有し、さらに上記成分を100重量部として、Ba
O−SrO−Li2 O−SiO2 を主成分とする酸化物
ガラスを0.5〜2.5重量部含有する、非還元性誘電
体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07516192A JP3185333B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07516192A JP3185333B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05238820A JPH05238820A (ja) | 1993-09-17 |
JP3185333B2 true JP3185333B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=13568208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07516192A Expired - Lifetime JP3185333B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 非還元性誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3185333B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017109904A (ja) | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社村田製作所 | ペロブスカイト型磁器組成物、ペロブスカイト型磁器組成物を含む配合組成物、ペロブスカイト型磁器組成物の製造方法、および積層セラミックコンデンサの製造方法 |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP07516192A patent/JP3185333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05238820A (ja) | 1993-09-17 |
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