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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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 |