JPH03165403A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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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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Links
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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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
: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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
明する三元図である。
Claims (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1305423A JPH03165403A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1305423A JPH03165403A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03165403A true JPH03165403A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17944953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1305423A Pending JPH03165403A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH03165403A (ja) |
Citations (6)
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 |
JPS62243207A (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 |
JPS63221505A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-14 | ティーディーケイ株式会社 | 非直線性誘電体素子 |
JPH01140505A (ja) * | 1987-08-21 | 1989-06-01 | Narumi China Corp | 誘電体磁器組成物 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305423A patent/JPH03165403A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
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