JPH1095667A - 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ - Google Patents
誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサInfo
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- JPH1095667A JPH1095667A JP8267909A JP26790996A JPH1095667A JP H1095667 A JPH1095667 A JP H1095667A JP 8267909 A JP8267909 A JP 8267909A JP 26790996 A JP26790996 A JP 26790996A JP H1095667 A JPH1095667 A JP H1095667A
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- compound
- weight
- parts
- dielectric ceramic
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この種の組成系の誘電体磁器組成物を用いた
磁器コンデンサの静電容量の増大を図るために誘電体磁
器基体の厚みを薄くすると、電極間の電界強度が上昇し
て、直流バイアス特性が著しく悪化し、信頼性が低下す
ることがある。 【解決手段】 この発明に係る誘電体磁器組成物とし
て、組成式(BaαCaβErγOk )(Ti1-x Zr
x O2 )(但し、0.01≦β≦0.12, 0.00
3≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+γ≦1.
020, 0.10≦x≦0.21)で表わされる基本
成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合物からな
る添加成分との混合物を焼成したものを用い、ここで、
前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物をM
gOに換算して0.04〜0.12重量部、前記Mn化
合物をMnOに換算して0.05〜0.50重量部、前
記Si化合物をSiO2 に換算して0.05〜0.50
重量部含有させた。
磁器コンデンサの静電容量の増大を図るために誘電体磁
器基体の厚みを薄くすると、電極間の電界強度が上昇し
て、直流バイアス特性が著しく悪化し、信頼性が低下す
ることがある。 【解決手段】 この発明に係る誘電体磁器組成物とし
て、組成式(BaαCaβErγOk )(Ti1-x Zr
x O2 )(但し、0.01≦β≦0.12, 0.00
3≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+γ≦1.
020, 0.10≦x≦0.21)で表わされる基本
成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合物からな
る添加成分との混合物を焼成したものを用い、ここで、
前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物をM
gOに換算して0.04〜0.12重量部、前記Mn化
合物をMnOに換算して0.05〜0.50重量部、前
記Si化合物をSiO2 に換算して0.05〜0.50
重量部含有させた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はチタン酸バリウムを
基本成分とする高誘電率系の誘電体磁器組成物及びこれ
を使用した単層又は積層構造の磁器コンデンサに関する
ものである。
基本成分とする高誘電率系の誘電体磁器組成物及びこれ
を使用した単層又は積層構造の磁器コンデンサに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】磁器コンデンサの誘電体磁器基体の材料
として、BaTiO3 を主成分とした誘電体磁器組成
物、又はBaTiO3 のBaの一部をCaに置換し、且
つTiの一部をZrに置換した誘電体磁器組成物を使用
することは公知である。
として、BaTiO3 を主成分とした誘電体磁器組成
物、又はBaTiO3 のBaの一部をCaに置換し、且
つTiの一部をZrに置換した誘電体磁器組成物を使用
することは公知である。
【0003】例えば、特開平6−52718号公報、特
開平6−103812号公報、特開平6−203632
号公報、特開平6−203633号公報、特開平6−2
03634号公報、特開平6−203635号公報、特
開平6−203632号公報には、この種の誘電体磁器
組成物及びこれを使用した磁器コンデンサが開示されて
いる。
開平6−103812号公報、特開平6−203632
号公報、特開平6−203633号公報、特開平6−2
03634号公報、特開平6−203635号公報、特
開平6−203632号公報には、この種の誘電体磁器
組成物及びこれを使用した磁器コンデンサが開示されて
いる。
【0004】これらの公報によれば、積層磁器コンデン
サの小型大容量化に伴なって、一層の誘電体磁器基体
(誘電体磁器素体)の厚みは5μm前後の薄さにまで至
っており、その比誘電率εs も20000を越すように
なっている。
サの小型大容量化に伴なって、一層の誘電体磁器基体
(誘電体磁器素体)の厚みは5μm前後の薄さにまで至
っており、その比誘電率εs も20000を越すように
なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る電子機器の小型化への進展は止まるところをしらず、
電子回路も著しく高密度化が進み、その構成部品である
磁器コンデンサに対してもその静電容量の増大及びその
信頼性の向上が更に要請されている。
る電子機器の小型化への進展は止まるところをしらず、
電子回路も著しく高密度化が進み、その構成部品である
磁器コンデンサに対してもその静電容量の増大及びその
信頼性の向上が更に要請されている。
【0006】磁器コンデンサの静電容量の増大を図るた
めには一対の電極間に介在する誘電体磁器基体の厚みを
薄くすることが考えられる。しかし、誘電体磁器基体の
厚みを薄くすると、一対の電極間の電界強度が上昇す
る。比誘電率εs が高すぎると、この電界強度の上昇に
よって直流バイアス特性が著しく悪化してしまう。ま
た、誘電体磁器基体中に粒径の大きい粒子が存在する
と、直流バイアス特性が一段と悪化し、信頼性の低下に
もつながり得る。
めには一対の電極間に介在する誘電体磁器基体の厚みを
薄くすることが考えられる。しかし、誘電体磁器基体の
厚みを薄くすると、一対の電極間の電界強度が上昇す
る。比誘電率εs が高すぎると、この電界強度の上昇に
よって直流バイアス特性が著しく悪化してしまう。ま
た、誘電体磁器基体中に粒径の大きい粒子が存在する
と、直流バイアス特性が一段と悪化し、信頼性の低下に
もつながり得る。
【0007】本発明は、1250℃程度の温度の焼成で
緻密化し、最大比誘電率εs が12000〜1400
0、結晶粒子の平均粒径が3μm以下で、5μm以上の
粒径の粒子が存在しない誘電体磁器組成物及びこれを使
用した単層又は積層構造の磁器コンデンサを提供するこ
とを目的とする。
緻密化し、最大比誘電率εs が12000〜1400
0、結晶粒子の平均粒径が3μm以下で、5μm以上の
粒径の粒子が存在しない誘電体磁器組成物及びこれを使
用した単層又は積層構造の磁器コンデンサを提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る誘電体磁器
組成物は、組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x Zrx O2 )(但し、0.01≦β≦0.12,
0.003≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+
γ≦1.020, 0.10≦x≦0.21)で表わさ
れる基本成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合
物からなる添加成分との混合物を焼成したものからな
り、前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物
がMgOに換算して0.04〜0.12重量部、前記M
n化合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量
部、前記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜
0.50重量部含有されている。
組成物は、組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x Zrx O2 )(但し、0.01≦β≦0.12,
0.003≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+
γ≦1.020, 0.10≦x≦0.21)で表わさ
れる基本成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合
物からなる添加成分との混合物を焼成したものからな
り、前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物
がMgOに換算して0.04〜0.12重量部、前記M
n化合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量
部、前記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜
0.50重量部含有されている。
【0009】また、本発明に係る磁器コンデンサは、誘
電体磁器組成物からなる1又は2以上の誘電体磁器基体
と、この誘電体磁器基体を挟持している2以上の電極と
を積層してなる磁器コンデンサにおいて、前記誘電体磁
器組成物が組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x ZrxO2 )(但し、0.01≦β≦0.12,
0.003≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+
γ≦1.020, 0.10≦x≦0.21)で表わさ
れる基本成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合
物からなる添加成分との混合物を焼成したものからな
り、前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物
がMgOに換算して0.04〜0.12重量部、前記M
n化合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量
部、前記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜
0.50重量部含有されている。
電体磁器組成物からなる1又は2以上の誘電体磁器基体
と、この誘電体磁器基体を挟持している2以上の電極と
を積層してなる磁器コンデンサにおいて、前記誘電体磁
器組成物が組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x ZrxO2 )(但し、0.01≦β≦0.12,
0.003≦γ≦0.026, 0.996≦α+β+
γ≦1.020, 0.10≦x≦0.21)で表わさ
れる基本成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化合
物からなる添加成分との混合物を焼成したものからな
り、前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物
がMgOに換算して0.04〜0.12重量部、前記M
n化合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量
部、前記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜
0.50重量部含有されている。
【0010】上記誘電体磁器組成物の基本成分の組成式
において、Caのモル比を示すβの値を、0.01≦β
≦0.12としたのは、βが0.01未満になると誘電
体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形成され、誘電体
磁器組成物の直流バイアス特性が−70%を越え、βが
0.12を越えると誘電体磁器組成物の最大比誘電率ε
max が12000未満になるからである。
において、Caのモル比を示すβの値を、0.01≦β
≦0.12としたのは、βが0.01未満になると誘電
体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形成され、誘電体
磁器組成物の直流バイアス特性が−70%を越え、βが
0.12を越えると誘電体磁器組成物の最大比誘電率ε
max が12000未満になるからである。
【0011】また、Erのモル比を示すγの値を、0.
003≦γ≦0.026としたのは、γが0.003未
満になると誘電体磁器組成物中の粒子の平均粒径が3μ
mを越え、誘電体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形
成され、直流バイアス特性が−70%を越え、γが0.
026を越えると、誘電体磁器組成物の最大比誘電率ε
max が12000未満になるからである。
003≦γ≦0.026としたのは、γが0.003未
満になると誘電体磁器組成物中の粒子の平均粒径が3μ
mを越え、誘電体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形
成され、直流バイアス特性が−70%を越え、γが0.
026を越えると、誘電体磁器組成物の最大比誘電率ε
max が12000未満になるからである。
【0012】また、Ba+Ca+Erのモル比(A/B
比)を示すα+β+γの値を、0.996≦α+β+γ
≦1.020としたのは、α+β+γが0.996未満
になると誘電体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形成
され、α+β+γが1.020を越えると緻密な焼結体
が得られなくなるからである。
比)を示すα+β+γの値を、0.996≦α+β+γ
≦1.020としたのは、α+β+γが0.996未満
になると誘電体磁器組成物中に5μm以上の粒子が形成
され、α+β+γが1.020を越えると緻密な焼結体
が得られなくなるからである。
【0013】また、Zrのモル比を示すxの値を、0.
10≦x≦0.21としたのは、xが0.10未満にな
ると誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が1200
0未満となり、tanδが1.2%を越え、かつ直流バ
イアス特性が−70%を越え、xが0.21を越えると
誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が12000未
満になるからである。
10≦x≦0.21としたのは、xが0.10未満にな
ると誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が1200
0未満となり、tanδが1.2%を越え、かつ直流バ
イアス特性が−70%を越え、xが0.21を越えると
誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が12000未
満になるからである。
【0014】なお、Baのモル比を示すαの値は、0.
996≦α+β+γ≦1.020の式を満足する範囲の
値になり、これは前記基本成分の組成式から計算で求め
られたものである。kの値はα,β,γの値が決まるこ
とによって必然的に決まる数値である。
996≦α+β+γ≦1.020の式を満足する範囲の
値になり、これは前記基本成分の組成式から計算で求め
られたものである。kの値はα,β,γの値が決まるこ
とによって必然的に決まる数値である。
【0015】また、前記基本成分100重量部に対し、
前記Mg化合物をMgOに換算して0.04〜0.12
重量部としたのは、Mg化合物がMgOに換算して0.
04重量部未満になると誘電体磁器組成物の直流バイア
ス特性が−70%を越え、誘電体磁器組成物を形成して
いる粒子の平均粒径が3μmを越え、0.12重量部を
越えると誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が12
000未満となるからである。
前記Mg化合物をMgOに換算して0.04〜0.12
重量部としたのは、Mg化合物がMgOに換算して0.
04重量部未満になると誘電体磁器組成物の直流バイア
ス特性が−70%を越え、誘電体磁器組成物を形成して
いる粒子の平均粒径が3μmを越え、0.12重量部を
越えると誘電体磁器組成物の最大比誘電率εmax が12
000未満となるからである。
【0016】また、前記基本成分100重量部に対し、
前記Mn化合物をMnOに換算して0.05〜0.50
重量部としたのは、Mn化合物がMnOに換算して0.
05重量部未満になると誘電体磁器組成物の150℃の
抵抗率ρが5×105 未満となり、0.50重量部を越
えると緻密な焼結体が得られなくなるからである。
前記Mn化合物をMnOに換算して0.05〜0.50
重量部としたのは、Mn化合物がMnOに換算して0.
05重量部未満になると誘電体磁器組成物の150℃の
抵抗率ρが5×105 未満となり、0.50重量部を越
えると緻密な焼結体が得られなくなるからである。
【0017】また、前記基本成分100重量部に対し、
前記Si化合物をSiO2 に換算して0.05〜0.5
0重量部としたのは、Si化合物がSiO2 に換算して
0.05重量部未満になると緻密な焼結体が得られなく
なり、0.50重量部を越えると、緻密な焼結体が得ら
れなくなるからである。
前記Si化合物をSiO2 に換算して0.05〜0.5
0重量部としたのは、Si化合物がSiO2 に換算して
0.05重量部未満になると緻密な焼結体が得られなく
なり、0.50重量部を越えると、緻密な焼結体が得ら
れなくなるからである。
【0018】また、前記Mg化合物としては、MgO,
MgCO3 ,Mg(OH)2 、その他焼成によってMg
Oを生成するものを使用することができる。また、前記
Mn化合物としては、MnO,Mn3 O4 ,Mn2 O
3 ,MnO2 ,Mn(OH)2,MnO(OH),Mn
CO3 、その他焼成によってMnOを生成するものを使
用することができる。また、前記Si化合物としては、
SiO2 ,SiO2 ・nH2 O,シリコーン、その他焼
成によってSiO2 を生成するものを使用することがで
きる。
MgCO3 ,Mg(OH)2 、その他焼成によってMg
Oを生成するものを使用することができる。また、前記
Mn化合物としては、MnO,Mn3 O4 ,Mn2 O
3 ,MnO2 ,Mn(OH)2,MnO(OH),Mn
CO3 、その他焼成によってMnOを生成するものを使
用することができる。また、前記Si化合物としては、
SiO2 ,SiO2 ・nH2 O,シリコーン、その他焼
成によってSiO2 を生成するものを使用することがで
きる。
【0019】また、前記電極の材料としては、Pd,A
g−Pd,Pt,Au等の貴金属微粒子を主成分とする
導電性ペーストを焼成して形成されるものを使用するこ
とができる。
g−Pd,Pt,Au等の貴金属微粒子を主成分とする
導電性ペーストを焼成して形成されるものを使用するこ
とができる。
【0020】なお、後述する実施例では主に単層構造の
磁器コンデンサについて説明しているが、単層構造の磁
器コンデンサと積層構造の磁器コンデンサとは本質的な
違いはなく、本発明は単層構造の磁器コンデンサのみな
らず積層構造の磁器コンデンサにも適用可能である。
磁器コンデンサについて説明しているが、単層構造の磁
器コンデンサと積層構造の磁器コンデンサとは本質的な
違いはなく、本発明は単層構造の磁器コンデンサのみな
らず積層構造の磁器コンデンサにも適用可能である。
【0021】
【実施例】まず、表1の試料No.1の場合について説
明する。
明する。
【0022】まず、基本成分の原料として、所定量のB
aCO3 ,CaCO3 ,Er2 O3,TiO2 及びZr
O2 を各々秤量した。
aCO3 ,CaCO3 ,Er2 O3,TiO2 及びZr
O2 を各々秤量した。
【0023】ここで、これらの化合物の各秤量値は前記
基本成分の組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x Zrx O2 )の各元素のモル比α,β,γ,xを表
1の試料No.1の場合に置き換えた組成式(Ba
0.939 Ca0.050 Er0.015 Ok )(Ti0.084 Zr
0.016 O2 )…(1)が成立するように計算して求めた
値である。
基本成分の組成式(BaαCaβErγOk )(Ti
1-x Zrx O2 )の各元素のモル比α,β,γ,xを表
1の試料No.1の場合に置き換えた組成式(Ba
0.939 Ca0.050 Er0.015 Ok )(Ti0.084 Zr
0.016 O2 )…(1)が成立するように計算して求めた
値である。
【0024】次に、これらの化合物をボールミルに入
れ、水を加え、湿式で充分に粉砕混合し、得られたスラ
リーを乾燥器に入れて乾燥させ、大気雰囲気(酸化性雰
囲気)中において1150℃で2時間仮焼し、前記組成
式(1)で表わされる組成の基本成分の粉末を得た。
れ、水を加え、湿式で充分に粉砕混合し、得られたスラ
リーを乾燥器に入れて乾燥させ、大気雰囲気(酸化性雰
囲気)中において1150℃で2時間仮焼し、前記組成
式(1)で表わされる組成の基本成分の粉末を得た。
【0025】次に、100重量部の基本成分に対して
0.10重量部のMgOと0.21重量部のMnOと
0.10重量部のSiO2 を秤量し、これらを100重
量部の基本成分とともにボールミルに入れ、水を加え、
湿式で充分に粉砕混合し、得られたスラリーを乾燥器に
入れて乾燥させ、磁器材料の粉末を得た。
0.10重量部のMgOと0.21重量部のMnOと
0.10重量部のSiO2 を秤量し、これらを100重
量部の基本成分とともにボールミルに入れ、水を加え、
湿式で充分に粉砕混合し、得られたスラリーを乾燥器に
入れて乾燥させ、磁器材料の粉末を得た。
【0026】次に、この磁器材料の粉末に有機バインダ
ーを加えて充分に混練し、これを乾式プレスで成型し
て、直径10mm、厚さ0.5mmの円板状の成形体を
得た。そして、この成形体を大気雰囲気(酸化性雰囲
気)中において1250℃で2時間焼成して焼結させ、
誘電体磁器基体を得た。
ーを加えて充分に混練し、これを乾式プレスで成型し
て、直径10mm、厚さ0.5mmの円板状の成形体を
得た。そして、この成形体を大気雰囲気(酸化性雰囲
気)中において1250℃で2時間焼成して焼結させ、
誘電体磁器基体を得た。
【0027】次に、この誘電体磁器基体の表裏面にAg
ペーストを塗布し、これを800℃で焼き付けて電極を
形成させ、図1に示すような磁器コンデンサを得た。同
図において、10は磁器コンデンサであり、磁器コンデ
ンサ10は円板状の誘電体磁器基体12と、誘電体磁器
基体12を挟む一対の電極14,14とから構成されて
いる。
ペーストを塗布し、これを800℃で焼き付けて電極を
形成させ、図1に示すような磁器コンデンサを得た。同
図において、10は磁器コンデンサであり、磁器コンデ
ンサ10は円板状の誘電体磁器基体12と、誘電体磁器
基体12を挟む一対の電極14,14とから構成されて
いる。
【0028】
【表1】
【0029】次に、以上のようにして得られた磁器コン
デンサについて、誘電体磁器基体の最大比誘電率ε
max 、tanδ、比抵抗ρ、直流バイアス特性ΔC及び
平均粒径Dを次の要領で測定した。
デンサについて、誘電体磁器基体の最大比誘電率ε
max 、tanδ、比抵抗ρ、直流バイアス特性ΔC及び
平均粒径Dを次の要領で測定した。
【0030】(a)最大比誘電率εmax 磁器コンデンサを恒温槽に入れ、−25〜+85℃まで
温度を変化させた時の最大静電容量をインピーダンスア
ナライザーを用い、1kHz,1Vrms の条件で測定
し、この測定によって得られた値と誘電体磁器基体の厚
みと電極面積とから最大比誘電率εmax を算出した。
温度を変化させた時の最大静電容量をインピーダンスア
ナライザーを用い、1kHz,1Vrms の条件で測定
し、この測定によって得られた値と誘電体磁器基体の厚
みと電極面積とから最大比誘電率εmax を算出した。
【0031】(b)tanδ インピーダンスアナライザーを用い、20℃の条件下で
tanδを測定した。
tanδを測定した。
【0032】(c)抵抗率ρ 150℃の条件下で磁器コンデンサに直流100Vの電
圧を20秒印加して絶縁抵抗を測定し、この絶縁抵抗と
誘電体磁器基体の厚みと電極面積とから抵抗率ρを算出
した。
圧を20秒印加して絶縁抵抗を測定し、この絶縁抵抗と
誘電体磁器基体の厚みと電極面積とから抵抗率ρを算出
した。
【0033】(d)直流バイアス特性ΔC 20℃における静電容量C0 と厚みから逆算した0.5
V/μmに相当する直流電圧を印加した場合の20℃に
おける静電容量CBiasを測定し、次の式を用いて直流バ
イアス特性ΔCを算出した。 ΔC=(CBias−C0 )/C0 ×100 (%)
V/μmに相当する直流電圧を印加した場合の20℃に
おける静電容量CBiasを測定し、次の式を用いて直流バ
イアス特性ΔCを算出した。 ΔC=(CBias−C0 )/C0 ×100 (%)
【0034】(e)平均粒径D 電極を形成する前の誘電体磁器基体の表面を無作為に5
箇所選び、これらを走査型顕微鏡で2000倍または5
000倍に拡大して写真撮影し、これらの写真から20
0個の結晶粒子をランダムに選んで切片法により大きさ
を測定して平均値を求めた。
箇所選び、これらを走査型顕微鏡で2000倍または5
000倍に拡大して写真撮影し、これらの写真から20
0個の結晶粒子をランダムに選んで切片法により大きさ
を測定して平均値を求めた。
【0035】試料No.1の場合、表2に示すように、
最大比誘電率εmax が13300、tanδが0.71
%、抵抗率ρが4.47×106 MΩ・cm(表2では
4.47E+06MΩ・cmと表現されている。)、直
流バイアス特性ΔCが−53%、平均粒径Dが2.8μ
mであり、5μm以上の粒子は存在しなかった。
最大比誘電率εmax が13300、tanδが0.71
%、抵抗率ρが4.47×106 MΩ・cm(表2では
4.47E+06MΩ・cmと表現されている。)、直
流バイアス特性ΔCが−53%、平均粒径Dが2.8μ
mであり、5μm以上の粒子は存在しなかった。
【0036】
【表2】
【0037】次に、表1の試料No.2〜35に示す成
分組成のものについても、試料No.1の場合と同様に
して磁器コンデンサを作成し、それらの諸特性を調べた
ところ、表2に示す通りとなった。
分組成のものについても、試料No.1の場合と同様に
して磁器コンデンサを作成し、それらの諸特性を調べた
ところ、表2に示す通りとなった。
【0038】表1及び表2から明らかなように、本発明
で特定した組成を満足する試料No.1,3,4,7,
8,11,12,15,16,19,20,23,2
4,27,28,30〜35の磁器コンデンサは最大比
誘電率εmax が12000以上、20℃のtanδが
1.2%以下、150℃における抵抗率ρが5×105
MΩ・cm以上、0.5V/μmのバイアス電圧を印加
した時の静電容量(誘電率)の変化が−70%より小さ
く、平均粒径3μm以下を満足し、5μm以上の粒子は
なかった。これに対し、試料No.2,5,6,9,1
0,13,14,17,18,21,22,25,2
6,29は目標とする特性を満足しなかったので、本発
明の比較例である。
で特定した組成を満足する試料No.1,3,4,7,
8,11,12,15,16,19,20,23,2
4,27,28,30〜35の磁器コンデンサは最大比
誘電率εmax が12000以上、20℃のtanδが
1.2%以下、150℃における抵抗率ρが5×105
MΩ・cm以上、0.5V/μmのバイアス電圧を印加
した時の静電容量(誘電率)の変化が−70%より小さ
く、平均粒径3μm以下を満足し、5μm以上の粒子は
なかった。これに対し、試料No.2,5,6,9,1
0,13,14,17,18,21,22,25,2
6,29は目標とする特性を満足しなかったので、本発
明の比較例である。
【0039】次に、表2に示す結果から誘電体磁器組成
物の成分組成の最適範囲について検証する。まず、βの
値が、試料No.3に示すように0.01の場合は所望
の特性になるが、試料No.2に示すように0の場合は
5μm以上の粒子が形成され、直流バイアス特性ΔCが
−70%を越える。従って、βの下限値は0.01であ
る。
物の成分組成の最適範囲について検証する。まず、βの
値が、試料No.3に示すように0.01の場合は所望
の特性になるが、試料No.2に示すように0の場合は
5μm以上の粒子が形成され、直流バイアス特性ΔCが
−70%を越える。従って、βの下限値は0.01であ
る。
【0040】また、βの値が、試料No.4に示すよう
に0.12の場合は所望の特性になるが、試料No.5
に示すように0.14の場合は最大比誘電率εmax が1
2000未満になる。従って、βの上限値は0.12で
ある。
に0.12の場合は所望の特性になるが、試料No.5
に示すように0.14の場合は最大比誘電率εmax が1
2000未満になる。従って、βの上限値は0.12で
ある。
【0041】次に、γの値が、試料No.7に示すよう
に0.003の場合は所望の特性になるが、試料No.
6に示すように0.01の場合は平均粒径Dが3μmを
越え、5μm以上の粒子が形成され、直流バイアス特性
ΔCが−70%を越える。従って、γの下限値は0.0
03である。
に0.003の場合は所望の特性になるが、試料No.
6に示すように0.01の場合は平均粒径Dが3μmを
越え、5μm以上の粒子が形成され、直流バイアス特性
ΔCが−70%を越える。従って、γの下限値は0.0
03である。
【0042】また、γの値が、試料No.8に示すよう
に0.026の場合は所望の特性になるが、試料No.
9に示すように0.028の場合は最大比誘電率εmax
が12000未満になる。従って、γの上限値は0.0
26である。
に0.026の場合は所望の特性になるが、試料No.
9に示すように0.028の場合は最大比誘電率εmax
が12000未満になる。従って、γの上限値は0.0
26である。
【0043】次に、α+β+γの値が、試料No.11
に示すように0.996の場合は所望の特性になるが、
試料No.10に示すように0.994の場合は5μm
以上の粒子が形成される。従って、α+β+γの下限値
は0.996である。
に示すように0.996の場合は所望の特性になるが、
試料No.10に示すように0.994の場合は5μm
以上の粒子が形成される。従って、α+β+γの下限値
は0.996である。
【0044】また、α+β+γの値が、試料No.12
に示すように1.020の場合は所望の特性になるが、
試料No.13に示すように1.029の場合は緻密な
焼結体が得られない。従って、α+β+γの上限値は
1.020である。
に示すように1.020の場合は所望の特性になるが、
試料No.13に示すように1.029の場合は緻密な
焼結体が得られない。従って、α+β+γの上限値は
1.020である。
【0045】次に、xの値が、試料No.15に示すよ
うに0.10の場合は所望の特性になるが、試料No.
14に示すように0.08の場合は最大比誘電率εmax
が12000未満となり、tanδが1.2%を越え、
かつ直流バイアス特性ΔCが−70%を越える。従っ
て、xの下限値は0.10である。
うに0.10の場合は所望の特性になるが、試料No.
14に示すように0.08の場合は最大比誘電率εmax
が12000未満となり、tanδが1.2%を越え、
かつ直流バイアス特性ΔCが−70%を越える。従っ
て、xの下限値は0.10である。
【0046】また、xの値が、試料No.16に示すよ
うに0.21の場合は所望の特性になるが、試料No.
17に示すように0.22の場合はεmax が12000
未満になる。従って、xの上限値は0.21である。
うに0.21の場合は所望の特性になるが、試料No.
17に示すように0.22の場合はεmax が12000
未満になる。従って、xの上限値は0.21である。
【0047】次に、基本成分100重量部に対するMg
Oの添加量が、試料No.19に示すように0.04重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.18に示
すように0.02重量部の場合は直流バイアス特性ΔC
が−70%を越え、平均粒径も3μmを越える。従っ
て、MgOの添加量の下限値は0.04である。
Oの添加量が、試料No.19に示すように0.04重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.18に示
すように0.02重量部の場合は直流バイアス特性ΔC
が−70%を越え、平均粒径も3μmを越える。従っ
て、MgOの添加量の下限値は0.04である。
【0048】また、基本成分100重量部に対するMg
Oの添加量が、試料No.20に示すように0.12重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.21に示
すように0.13重量部の場合は最大比誘電率εmax が
12000未満となる。従って、MgOの添加量の上限
値は0.12重量部である。
Oの添加量が、試料No.20に示すように0.12重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.21に示
すように0.13重量部の場合は最大比誘電率εmax が
12000未満となる。従って、MgOの添加量の上限
値は0.12重量部である。
【0049】次に、基本成分100重量部に対するMn
Oの添加量が、試料No.23に示すように0.05重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.22に示
すように0.02重量部の場合は150℃の抵抗率ρが
5×105 MΩ・cm未満となる。従って、MnOの下
限値は0.05重量部である。
Oの添加量が、試料No.23に示すように0.05重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.22に示
すように0.02重量部の場合は150℃の抵抗率ρが
5×105 MΩ・cm未満となる。従って、MnOの下
限値は0.05重量部である。
【0050】また、基本成分100重量部に対するMn
Oの添加量が、試料No.24に示すように0.50重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.25に示
すように0.60重量部の場合は緻密な焼結体が得られ
ない。従って、MnOの添加量の上限値は0.50重量
部である。
Oの添加量が、試料No.24に示すように0.50重
量部の場合は所望の特性になるが、試料No.25に示
すように0.60重量部の場合は緻密な焼結体が得られ
ない。従って、MnOの添加量の上限値は0.50重量
部である。
【0051】次に、基本成分100重量部に対するSi
O2 の添加量が、試料No.27に示すように0.05
重量部の場合は所望の特性になるが、試料No.26に
示すように0.02重量部の場合は緻密な焼結体が得ら
れない。従って、SiO2 の添加量の下限値は0.05
重量部である。
O2 の添加量が、試料No.27に示すように0.05
重量部の場合は所望の特性になるが、試料No.26に
示すように0.02重量部の場合は緻密な焼結体が得ら
れない。従って、SiO2 の添加量の下限値は0.05
重量部である。
【0052】また、基本成分100重量部に対するSi
O2 の添加量が、試料No.28に示すように0.50
重量部の場合は所望の特性になるが、試料No.29に
示すように0.60重量部の場合は、緻密な焼結体が得
られない。従って、SiO2の添加量の上限値は0.5
0重量部である。
O2 の添加量が、試料No.28に示すように0.50
重量部の場合は所望の特性になるが、試料No.29に
示すように0.60重量部の場合は、緻密な焼結体が得
られない。従って、SiO2の添加量の上限値は0.5
0重量部である。
【0053】なお、上記実施例では基本成分の原料とし
て、BaCO3 ,CaCO3 ,Er2 O3 ,TiO2 及
びZrO2 を使用したが、これら以外の酸化物、炭酸
塩、水酸化物、その他焼成によってBaO,CaO,E
r2 O3 ,TiO2 ,ZrO2を生成する化合物を使用
してもよい。
て、BaCO3 ,CaCO3 ,Er2 O3 ,TiO2 及
びZrO2 を使用したが、これら以外の酸化物、炭酸
塩、水酸化物、その他焼成によってBaO,CaO,E
r2 O3 ,TiO2 ,ZrO2を生成する化合物を使用
してもよい。
【0054】また、上記実施例では基本成分の原料混合
物を1150℃で仮焼しているが、この仮焼温度は10
00〜1300℃の範囲で変えることができる。また、
Si,Mn,Mgは初めから添加して仮焼を行っても良
い。
物を1150℃で仮焼しているが、この仮焼温度は10
00〜1300℃の範囲で変えることができる。また、
Si,Mn,Mgは初めから添加して仮焼を行っても良
い。
【0055】また上記実施例では単層の磁器コンデンサ
について説明しているが、積層構造の磁器コンデンサに
ついても同様の結果が得られた。
について説明しているが、積層構造の磁器コンデンサに
ついても同様の結果が得られた。
【0056】
【発明の効果】本発明によれば、磁器コンデンサの誘電
体磁器基体を構成している誘電体磁器組成物を前述した
ような組成にしたので、誘電体磁器基体の薄層化が実現
でき、直流バイアス特性が良好になり、磁器コンデンサ
の小型大容量化を図ることができるという効果がある。
体磁器基体を構成している誘電体磁器組成物を前述した
ような組成にしたので、誘電体磁器基体の薄層化が実現
でき、直流バイアス特性が良好になり、磁器コンデンサ
の小型大容量化を図ることができるという効果がある。
【図1】図1は磁器コンデンサの断面図である。
10 磁器コンデンサ 12 誘電体磁器基体 14 電極
Claims (2)
- 【請求項1】 組成式(BaαCaβErγOk )(T
i1-x Zrx O2 )(但し、0.01≦β≦0.12,
0.003≦γ≦0.026, 0.996≦α+β
+γ≦1.020, 0.10≦x≦0.21)で表わ
される基本成分と、Mg化合物、Mn化合物及びSi化
合物からなる添加成分との混合物を焼成したものからな
り、 前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物がM
gOに換算して0.04〜0.12重量部、前記Mn化
合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量部、前
記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜0.50
重量部含有されていることを特徴とする誘電体磁器組成
物。 - 【請求項2】 誘電体磁器組成物からなる1又は2以上
の誘電体磁器基体と、この誘電体磁器基体を挟持してい
る2以上の電極とを積層してなる磁器コンデンサにおい
て、 前記誘電体磁器組成物が組成式(BaαCaβErγO
k )(Ti1-x ZrxO2 )(但し、0.01≦β≦
0.12, 0.003≦γ≦0.026, 0.99
6≦α+β+γ≦1.020, 0.10≦x≦0.2
1)で表わされる基本成分と、Mg化合物、Mn化合物
及びSi化合物からなる添加成分との混合物を焼成した
ものからなり、 前記基本成分100重量部に対し、前記Mg化合物がM
gOに換算して0.04〜0.12重量部、前記Mn化
合物がMnOに換算して0.05〜0.50重量部、前
記Si化合物がSiO2 に換算して0.05〜0.50
重量部含有されていることを特徴とする磁器コンデン
サ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267909A JPH1095667A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267909A JPH1095667A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1095667A true JPH1095667A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17451312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8267909A Pending JPH1095667A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1095667A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1104395C (zh) * | 1999-04-08 | 2003-04-02 | 株式会社村田制作所 | 压电陶瓷组合物及其在制备蜂鸣器和控制器中的应用 |
JP2006160531A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサとそれらの製造方法 |
RU2703629C1 (ru) * | 2019-01-10 | 2019-10-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Анодный материал для литий-ионного аккумулятора и способ его получения |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP8267909A patent/JPH1095667A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1104395C (zh) * | 1999-04-08 | 2003-04-02 | 株式会社村田制作所 | 压电陶瓷组合物及其在制备蜂鸣器和控制器中的应用 |
JP2006160531A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | 誘電体磁器組成物及び磁器コンデンサとそれらの製造方法 |
RU2703629C1 (ru) * | 2019-01-10 | 2019-10-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Анодный материал для литий-ионного аккумулятора и способ его получения |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020326 |