JPH03165403A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

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JPH03165403A
JPH03165403A JP1305423A JP30542389A JPH03165403A JP H03165403 A JPH03165403 A JP H03165403A JP 1305423 A JP1305423 A JP 1305423A JP 30542389 A JP30542389 A JP 30542389A JP H03165403 A JPH03165403 A JP H03165403A
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JP
Japan
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rare earth
earth elements
dielectric
composition
kinds
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Application number
JP1305423A
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English (en)
Inventor
Sukinori Kuramitsu
倉光 透紀
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘電率、絶縁抵抗、絶縁破壊電圧が高く、良好
度Qを大幅に改善し、静電容量1品度係数が小さく、か
つ密度のより大きな誘電体磁器を得ることができる誘電
体磁器組成物に関するものである。
従来の技術 従来から、誘電率、絶縁抵抗が高く、良好度Qにすぐれ
、静電容量温度係数が小さい誘電体磁器組成物として下
記のような系が知られている。
・Ba0−T i 02−Nd2O3系・Ba0−Ti
O2−3m203系 発明が解決しようとする課題 しかし、これらの組成は、例えば 0.098aO−0,557i02−〇、36Nd03
72の組成比からなる誘電体材料を使用し、円板形磁器
コンデンサを作製すると、絶縁抵抗の平均値: 8.0X1012Ω、絶縁破壊強度の平均値30kv/
mmであり、満足のできる値ではない。
また、この誘電体磁器の密度は、5.6g/cJである
が、一般に長さ(L)3.2x幅(W)1.6mm以下
の積層セラミックコンデンサのりフローはんだ付け、特
にペーパーリフローはんだ付けでは、チ・ンブ立ち(通
常、ツームストーン現象、マンノトソタン現((と呼ば
れている。)が発生しやすく、このチップ立ちを防ぐた
め、誘電体磁器の密度をより大きくしなければならない
という課題があった。
課題を解決するための手段 これらの課題を解決するために本発明は、一般式 %式%) と表しだ時(ただし、X+Y+Z=1.OO。
0.01≦m≦0.20,0.01≦C≦0.20゜x
BaO−y[(TiO2)(1−mから選ばれる一種以
上の希土類元素。MeはLa、Pr、Nd、Smを除く
希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素。)、 x、y、zが以下に表す各点a、b、c、d。
e、fて囲まれるモル比の範囲からなる主成分100重
量部に対し、副成分としてNb2O5,Ta205゜v
2o5から選ばれる二種以上を合計で0.001〜0.
010モル部含有したことを特徴とする誘電作用 第1図は本発明にかかる組成物の主成分の組成範囲を示
す三元図であり、主成分の組成、範囲を限定した理由を
第1図を参照しながら説明する。すなわち、へ領域では
焼結が著しく困難である。また、B領域では良好度Qが
低下し実用的でなくなる。さらに、C,D領域では静電
容量温度係数がマイナス側に大きくなりすぎて実用的で
なくなる。そして、E領域では静電容量温度係数がプラ
ス方向に移行するが、誘電率が小さく実用的でなくなる
。また、ReをLa、Pr、Nd、Smから選ぶことに
より、La、Pr、Nd、Smの順で誘電率を大きく下
げることなく、静電容量温度係数をプラス方向に移行す
ることが可能であり、La、Pr、Nd、Smの1種あ
るいはそれらの組合せにより静電容量温度係数の調節が
可能である。さらに、La、Pr、Nd、Smから選ば
れる一種以上の希土類元素の一部を、La、Pr。
Nd、Smを除く希土類元素から選ばれる一種以上の希
土類元素で置換することにより、良好度Qを大幅に改善
する効果を有しているが、その置換量が0.01未満で
は置換効果はなく、また一方0.20を越えると誘電率
が低下し実用的でなくなる。
また、TlO2を5n02で置換することにより、誘電
率、良好度Q、静電容量温度係数、絶縁抵抗、絶縁破壊
強度の値を大きく変えることなく、誘電体磁器の密度を
大きくする効果を有しているが、その置換率m′b<o
、01未満では置換効果はなく、一方0.20を越える
と誘電率、良好度Qが低下し、静電容量温度係数もマイ
ナス側に大きくなりすぎ実用的でなくなる。
また、主成分に対し、副成分Nb2O5゜Ta205.
V2O5を含有することにより、絶縁抵抗、絶縁破壊強
度が向上する効果を有しているが、Nb2O5,Ta2
05.V2O5の含有量の合計が主成分100重量部に
対し、0.001モル部未満はそれほど絶縁破壊強度が
大きくなく、この発明の範囲から除外した。一方、Nb
205Ta205.V2O5の含有量の合計が主成分に
対し、0.010モル部を越えると良好度Q、絶縁抵抗
が低下し、静電容量温度係数がマイナス側に大きくなり
、実用的でなくなる。また、Nb2O5゜T a 20
5 、 V 205から選ばれる二種以上を含有するこ
とにより、Nb2O6,Ta205.V2O5から選ば
れる一種を含有するものに比べ、誘電率、絶縁抵抗、絶
縁破壊電圧が高く、良好度Qにすぐれ、静電容量温度係
数を小さ(することができる。
実施例 以下に、本発明を具体的実施例により説明する。
(実施例1) 出発原料には比学的に高純度のB a C03゜TiO
2,5n02.La2O3,Pr60Ce○2.Gd2
O3,D V2O3,Nd2O3゜Sm2Ch、Nb2
O5,Ta205およびV2o5粉末を下5已の第1表
に示す組成比になるように秤量し、めのうボールを備え
たゴム内張りのボールミルに純水とともに入れ、湿式混
合後、脱水乾燥した。この乾燥粉末を高アルミナ質のル
ツボに入れ、空気中で1100℃にて2時間仮焼した。
この仮焼粉末を、めのうボールを備えたゴム内張りのボ
ールミルに純水とともに入れ、湿式粉砕後、脱水乾燥し
た。この粉砕粉末に、有機バインダーを加え、均質とし
た後、32メツシユのふるいを通して整粒し、金型と油
圧プレスを用いて成形圧力1 t o n / cJで
直径15mm、厚み0.4mmに成形した。次いで、こ
の成形円板をジルコニア粉末を敷いたアルミナ質のサヤ
に入れ、空気中にて下記の第1表に示す温度で2時間焼
成し、第1表に示す組成比の誘電体磁器を得た。
このようにして得られた誘電体磁器円板は、厚みと直径
と重量を測定し1重量を厚みと直径より算出した体積で
除算し、誘電体磁器の密度とした。
また、誘電率、良好度Q、静電容量温度係数測定用試料
は、誘電体磁器円板の両面全体に銀電極を焼き付け、絶
縁抵抗、絶縁破壊強度測定用試料は、誘電体磁器円板の
外周より内側に1 mmの幅で銀電極のない部分を設け
、銀電極を焼き付けた。
そして、誘電率、良好度Q、静電容量温度係数は、YH
P社製デジタルLCRメータのモデル4275Aを使用
し、測定温度20℃、 71111定電圧1 、OV 
r m s 、測定周波数LM)IZでの測定より求め
た。なお、静電容量温度係数は、20℃と85℃の静電
容量を測定し、次式により求めた。
TC−(C−Co)/CoX l/65X 106TC
:静電容量温度係数(ppm/’C)CO・20℃での
静電容量(pF) C:85℃での静電容量(pF) また、誘電率は次式より求めた。
K=143.8〆CoXt/D2 K :誘電率 Co : 20℃での静電容M(pF)D =誘電体磁
器の直径(mrn ) し :誘電体磁器の厚み(lTIIll)さらに、絶縁
抵抗は、YHP社製HRメータのモデル4329Aを使
用し、測定電圧50V、D、C,、測定時間1分間によ
る測定より求めた。
そして、絶縁破壊強度は、菊水電子工業淋)裂高電圧電
源P)(335に一3形を使用し、試料をジノコンオイ
ル中に入れ、昇圧速度50V/seeにより求めた絶縁
破壊電圧を誘電体厚みで除鼻し、l mm当りの絶縁破
壊強度とした。
試験条件を第1表に併せて示し、試験結果を下記の第2
表に示す。
(以  下  余  白  ) なお、実施例における誘電体磁器の作製方法では、Ba
CO3,TiO2,Sn○2. La2O3゜P r 
s O+ + 、 N d 203 、 S m 20
3.CeO2゜Gd2O3,Dy2O3,Nb2O5,
Ta205およびV、、Osを使用したが、この方法に
限定されるものではなく、所望の組成比になるように、
BaTiO3などの化合物、あるいは炭酸塩、水酸化物
など空気中での加熱により、BaO。
TiO2,5n02.La2O3,Pr(HONdx0
3.Sm2O3,CeO2,Gd2O3゜Dy2O3,
Nb2O5,Ta205およびV2O5となる化合物を
使用しても実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、主成分をあらかじめ仮焼し、副成分を添加しても
実施例と同程度の特性を得ることができる。
また、上述の基本組成のほかに、SiO2MnO2,F
e2O3,ZnOなど一般にフラックスと考えられてい
る塩類、酸化物などを、特性を損なわない範囲で加える
こともできる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、誘電率、絶縁抵抗、絶縁
破壊電圧が高く、良好度Qを大幅に改善し、静電容量温
度係数が小さいため、製品の小型化、大容情化、特性向
上が可能である。また、密度のより大きな誘電体磁器で
あるため、この組成物で面実装の小形チップ部品を作製
すると、リフローはんだ付けでのチップ立ちを改善でき
る等、実装性の高い製品を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる組成物の主成分の組成範囲を説
明する三元図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  一般式 xBaO−y[(TiO_2)_(_1_−_m_)(
    SnO_2)_m]−z(Re_(_1_−_n_)M
    e_n)O_3_/_2と表した時(ただし、x+y+
    z=1.00,0.01≦m≦0.20,0.01≦C
    ≦0.20,ReはLa,Pr,Nd,Smから選ばれ
    る一種以上の希土類元素。MeはLa,Pr,Nd,S
    mを除く希土類元素から選ばれる一種以上の希土類元素
    。)、 x,y,zが以下に表す各点a,b,c,d,e,fで
    囲まれるモル比の範囲からなる主成分100重量部に対
    し、副成分としてNb_2O_5,Ta_2O_5,V
    _2O_5から選ばれる二種以上を合計で0.001〜
    0.010モル部含有したことを特徴とする誘電体磁器
    組成物。
JP1305423A 1989-11-24 1989-11-24 誘電体磁器組成物 Pending JPH03165403A (ja)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59230207A (ja) * 1983-05-09 1984-12-24 沖電気工業株式会社 マイクロ波用誘電体セラミツクス
JPS61250905A (ja) * 1985-04-26 1986-11-08 ティーディーケイ株式会社 誘電体磁器組成物及びその製造法
JPS62243208A (ja) * 1986-04-16 1987-10-23 松下電器産業株式会社 誘電体磁器組成物
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