JPS6018086B2 - 温度補償用磁器誘電体 - Google Patents
温度補償用磁器誘電体Info
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- JPS6018086B2 JPS6018086B2 JP56056175A JP5617581A JPS6018086B2 JP S6018086 B2 JPS6018086 B2 JP S6018086B2 JP 56056175 A JP56056175 A JP 56056175A JP 5617581 A JP5617581 A JP 5617581A JP S6018086 B2 JPS6018086 B2 JP S6018086B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/258—Temperature compensation means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は容量の温度係数が十30〜一300×10‐
6/℃であり、誘電率が高く、高周波におけるQが大き
く、さらに低温度での焼縞が可能な温度補償用磁器誘電
体に関するものである。
6/℃であり、誘電率が高く、高周波におけるQが大き
く、さらに低温度での焼縞が可能な温度補償用磁器誘電
体に関するものである。
この発明の従来例として好適な温度補償用磁器誘導体と
しては、酸化ネオジウム(Nも03)、酸化バリウム(
Ba○)、酸化チタン(TiQ)からなる主成分に酸化
ビスマス(Bi203)または酸化鉛(POOまたはP
b304)を添加したものがある。
しては、酸化ネオジウム(Nも03)、酸化バリウム(
Ba○)、酸化チタン(TiQ)からなる主成分に酸化
ビスマス(Bi203)または酸化鉛(POOまたはP
b304)を添加したものがある。
しかしながらこのような構成材料からなる組成物は焼成
温度が1270〜140ぴ○と高いものであった。たと
えばこのセラミックス材料を用いて積層コンデンサを製
造する場合、セラミックグリーンシートの間に内部電極
を介在させて薄層し、この積層体を焼成する工程がある
が、セラミック材料の焼結と内部電極の燐付けを行なう
ため、内部電極としては1270〜140ぴ0の焼成温
度に耐える金属として高融点のPt,Au,Pdなどの
貴金属を用いなければならず、積層コンデンサは高価な
ものとなった。したがって、この発明は低温で競結する
温度補償用磁器誘電体を提供することを主たる目的とし
、たとえば積層コンデンサの内部電極として安価なAg
−Pd合金を使用することを可能とするものである。ま
た、この発明は容量の温度係数が十30〜一300×1
0‐6/℃であり、誘電率が高く、高周波におけるQが
大きい温度補用磁器誘電体を提供することをその他の主
たる目的とするものである。
温度が1270〜140ぴ○と高いものであった。たと
えばこのセラミックス材料を用いて積層コンデンサを製
造する場合、セラミックグリーンシートの間に内部電極
を介在させて薄層し、この積層体を焼成する工程がある
が、セラミック材料の焼結と内部電極の燐付けを行なう
ため、内部電極としては1270〜140ぴ0の焼成温
度に耐える金属として高融点のPt,Au,Pdなどの
貴金属を用いなければならず、積層コンデンサは高価な
ものとなった。したがって、この発明は低温で競結する
温度補償用磁器誘電体を提供することを主たる目的とし
、たとえば積層コンデンサの内部電極として安価なAg
−Pd合金を使用することを可能とするものである。ま
た、この発明は容量の温度係数が十30〜一300×1
0‐6/℃であり、誘電率が高く、高周波におけるQが
大きい温度補用磁器誘電体を提供することをその他の主
たる目的とするものである。
すなわち、この発明の要旨とするところは、チタン酸ネ
オジウム(NdJi207)が35〜65重量%、チタ
ン酸バリウム(母Tj03)が10〜35重量%、酸化
チタン(Ti02)が10〜35重量%、酸化ビスマス
(Bi203)が1〜6重量%、酸化鉛(Pb304)
が1〜1の重量%からなる組成物を主成分とし、これに
副成分として酸化亜鉛(ZnO)が1〜6重量%、酸化
けし、素(Si02)が1〜6重量%添加されてなる温
度補償用磁器誘電体である。上記した組成のうち、主成
分の一部であるチタンネオジウム(NもTi207)に
ついて、ネオジウム(Nd)の50原子%以下が少なく
とも1種以上他の希士類元素、たとえばい,Ce,Pr
,Smなどで置換されてもよい。
オジウム(NdJi207)が35〜65重量%、チタ
ン酸バリウム(母Tj03)が10〜35重量%、酸化
チタン(Ti02)が10〜35重量%、酸化ビスマス
(Bi203)が1〜6重量%、酸化鉛(Pb304)
が1〜1の重量%からなる組成物を主成分とし、これに
副成分として酸化亜鉛(ZnO)が1〜6重量%、酸化
けし、素(Si02)が1〜6重量%添加されてなる温
度補償用磁器誘電体である。上記した組成のうち、主成
分の一部であるチタンネオジウム(NもTi207)に
ついて、ネオジウム(Nd)の50原子%以下が少なく
とも1種以上他の希士類元素、たとえばい,Ce,Pr
,Smなどで置換されてもよい。
この発明にかかる磁器誘電体の組成範囲を限定したのは
次のような理由によるものである。
次のような理由によるものである。
つまり、チタン酸ネオジウム(Nd2Ti207)を3
5〜65重量%としたのは、35重量%未満になると譲
霞率が低くなり、誘電率の温度特性が悪くなる。一方、
65重量%を越えると暁絹性が悪くなる。チタン酸バリ
ウム(母Ti03)を10〜35重量%としたのは、1
広重量%未満になると焼結性が著しく悪くなり、35重
量%を越えると暁結’性が悪くなるとともに、議題率の
温度特性も悪くなる。酸化チタン(Ti02)を10〜
35重量%としたのは、10重量%未満では競給性に難
があり、35重量%を越えると誘電率の温度特性がマイ
ナス側が大きくなる。酸化ビスマス(Bi203)を1
〜6重量%としたのは、1重量%未満では鱗絹性が悪く
なり、6重量%を越えると高周波におけるQが小さくな
る。酸化鉛(P広04)を1〜1の重量%としたのは、
この範囲から外れると暁絹性が悪くなる。また副成分で
ある酸化亜鉛(Zn○)、酸化けし、素(Si02)に
ついてともに1〜6重量%としたのは、いずれも1重量
%未満では譲露率の温度特性が悪くなり、6重量%を越
えると誘電率を低下させてしまう。また主成分の一部で
あるチタン酸ネオジウム(NらTi207)について、
ネオジウム(Nd)の50原子%以下が少なくとも1種
以上他の希土類元素で置換されるとしたが、置換量を5
0原子%以下としたのは、たとえばNd原子をLa原子
で置換する例について考察すると、置換量が50原子%
を越えた場合、容量の温度特性がマイナス側で大きくな
り、NPOのものが得られなくなくことによる。
5〜65重量%としたのは、35重量%未満になると譲
霞率が低くなり、誘電率の温度特性が悪くなる。一方、
65重量%を越えると暁絹性が悪くなる。チタン酸バリ
ウム(母Ti03)を10〜35重量%としたのは、1
広重量%未満になると焼結性が著しく悪くなり、35重
量%を越えると暁結’性が悪くなるとともに、議題率の
温度特性も悪くなる。酸化チタン(Ti02)を10〜
35重量%としたのは、10重量%未満では競給性に難
があり、35重量%を越えると誘電率の温度特性がマイ
ナス側が大きくなる。酸化ビスマス(Bi203)を1
〜6重量%としたのは、1重量%未満では鱗絹性が悪く
なり、6重量%を越えると高周波におけるQが小さくな
る。酸化鉛(P広04)を1〜1の重量%としたのは、
この範囲から外れると暁絹性が悪くなる。また副成分で
ある酸化亜鉛(Zn○)、酸化けし、素(Si02)に
ついてともに1〜6重量%としたのは、いずれも1重量
%未満では譲露率の温度特性が悪くなり、6重量%を越
えると誘電率を低下させてしまう。また主成分の一部で
あるチタン酸ネオジウム(NらTi207)について、
ネオジウム(Nd)の50原子%以下が少なくとも1種
以上他の希土類元素で置換されるとしたが、置換量を5
0原子%以下としたのは、たとえばNd原子をLa原子
で置換する例について考察すると、置換量が50原子%
を越えた場合、容量の温度特性がマイナス側で大きくな
り、NPOのものが得られなくなくことによる。
つまり、NPOを含み十30〜一300×10‐6/℃
の容量の温度係数が得られないことによる。他の希±元
素についても概ねこのような理由がなりたつ。以下、こ
の発明を実施例に従って詳細に説明する。実施例まず、
酸化ネオジウム(Nd203)、酸化ランタン(凶20
3)、酸化セリウム(CeQ)および酸化チタ ン(T
i02)をNd2Ti207、N山aTi207、N肌
ao.5Ceo.5Ti207を形成する比率で秤量し
、ボールミルで十分に混合して、これを1150つCで
1時間仮嬢した。
の容量の温度係数が得られないことによる。他の希±元
素についても概ねこのような理由がなりたつ。以下、こ
の発明を実施例に従って詳細に説明する。実施例まず、
酸化ネオジウム(Nd203)、酸化ランタン(凶20
3)、酸化セリウム(CeQ)および酸化チタ ン(T
i02)をNd2Ti207、N山aTi207、N肌
ao.5Ceo.5Ti207を形成する比率で秤量し
、ボールミルで十分に混合して、これを1150つCで
1時間仮嬢した。
また、酸化バリウム(舷○)と酸化チタ ン(Ti02
)とをチタ ン酸バリウ ム(故Ti03)を形成する
比率で秤量し、ボールミルで十分に混合して、これを1
150ooで1時間仮煉した。それぞれ得られた仮焼物
をX線回折分析したとこ ろ 、 Nd2Ti20
7 、 NdLaTi207 、N肌ao.5Ce
o.5Ti207、斑Ti03であることが確認できた
。次に、このようにして得られたNd2Ti2Q、Nd
LaTi2〇7、NdLaび5Ce小5Ti?〇7、B
aTi03C、さらに酸化チタン(Ti02)、酸化ビ
スマス(Bi2Q)酸化鉛(PQ04)、酸化亜鉛(Z
n○)、酸化けし「素(Si02)をそれぞれ第1表に
示す組成比からなる磁器が得られるよう秤量した。
)とをチタ ン酸バリウ ム(故Ti03)を形成する
比率で秤量し、ボールミルで十分に混合して、これを1
150ooで1時間仮煉した。それぞれ得られた仮焼物
をX線回折分析したとこ ろ 、 Nd2Ti20
7 、 NdLaTi207 、N肌ao.5Ce
o.5Ti207、斑Ti03であることが確認できた
。次に、このようにして得られたNd2Ti2Q、Nd
LaTi2〇7、NdLaび5Ce小5Ti?〇7、B
aTi03C、さらに酸化チタン(Ti02)、酸化ビ
スマス(Bi2Q)酸化鉛(PQ04)、酸化亜鉛(Z
n○)、酸化けし「素(Si02)をそれぞれ第1表に
示す組成比からなる磁器が得られるよう秤量した。
さらに、秤量原料をボールミルにて湿式混合を行ない、
脱水、乾燥したのち950qoで1時間仮暁した。
脱水、乾燥したのち950qoで1時間仮暁した。
これをボールミルでふたたび溢式粉砕し、有機バィンダ
であるポリビニルアルコールを1の重量%加えて造粒し
た。造粒原料を成型し、1050〜115000で焼成
して大きさが14肋◇×1脚の円板状の暁結磁器を得た
。この磁器の両主表面に銀を糠付けて電極を形成して、
これを試料とした。各試料につき、測定条件を十2ず0
、IM比とし、誘電率(s)、Q、および誘電率の温度
係数(TC)を測定した結果を第1表に合わせて示した
。なお、誘電率の温度係数(TC)は−55q0〜十1
25q0の温度範囲で測定したものである。また同時に
焼成温度も示した。第1表 第1表中、※印はこの発明範囲外のものであり、それ以
外はすべて発明範囲内のものである。
であるポリビニルアルコールを1の重量%加えて造粒し
た。造粒原料を成型し、1050〜115000で焼成
して大きさが14肋◇×1脚の円板状の暁結磁器を得た
。この磁器の両主表面に銀を糠付けて電極を形成して、
これを試料とした。各試料につき、測定条件を十2ず0
、IM比とし、誘電率(s)、Q、および誘電率の温度
係数(TC)を測定した結果を第1表に合わせて示した
。なお、誘電率の温度係数(TC)は−55q0〜十1
25q0の温度範囲で測定したものである。また同時に
焼成温度も示した。第1表 第1表中、※印はこの発明範囲外のものであり、それ以
外はすべて発明範囲内のものである。
試料番号1〜10のものは主成分の組成範囲が発明範囲
外のものであり、焼成温度が115000以上と高く、
どがこの発明範囲外のものよりも低い傾向を示している
。また、試料番号24〜28のものは副成分の組成範囲
が発明範囲外のものであり、Zn○,Si02のうち一
方のみを含有させたものでは焼成温度が高く、また両者
は同時に含有させても発明範囲外ではご,Qとも著しく
低下する。
外のものであり、焼成温度が115000以上と高く、
どがこの発明範囲外のものよりも低い傾向を示している
。また、試料番号24〜28のものは副成分の組成範囲
が発明範囲外のものであり、Zn○,Si02のうち一
方のみを含有させたものでは焼成温度が高く、また両者
は同時に含有させても発明範囲外ではご,Qとも著しく
低下する。
なお、試料番号3〜5,7,8,25および27につい
ては焼成温度が1200oo以上であるため、特性のデ
ータは示さなかった。
ては焼成温度が1200oo以上であるため、特性のデ
ータは示さなかった。
これに対し、この発明範囲内のものでは焼成温度が10
50〜110ぴ0の範囲で焼結体を得ることができ、ど
,QおよびTCともにこの発明の目的を達成する値のも
のが得られている。
50〜110ぴ0の範囲で焼結体を得ることができ、ど
,QおよびTCともにこの発明の目的を達成する値のも
のが得られている。
したがって、内部電極の焼付けを磁器の焼成と同時に行
なう必要のある積層コンデンサを製造するに当って、内
部電極として低融点で安価な、たとえばAg−Pd合金
を用いることができ、コストダウンを図ることができる
。なお、上記実施例においては、主成分のうち、NもT
j207、NdLaTi207、Nd凶o.5Ceo.
5Ti207、鞍Ti03についてあらかじめ所定比率
で合成したものを用いたが、Nd203、凶203、C
e02、Ti02、BaC03の各原料を用い、他の原
料と同時に所定比率で混合し、これを焼成しても同様の
特性が得られる。
なう必要のある積層コンデンサを製造するに当って、内
部電極として低融点で安価な、たとえばAg−Pd合金
を用いることができ、コストダウンを図ることができる
。なお、上記実施例においては、主成分のうち、NもT
j207、NdLaTi207、Nd凶o.5Ceo.
5Ti207、鞍Ti03についてあらかじめ所定比率
で合成したものを用いたが、Nd203、凶203、C
e02、Ti02、BaC03の各原料を用い、他の原
料と同時に所定比率で混合し、これを焼成しても同様の
特性が得られる。
また副成分でありZn○、Si02に加えて棚素B、ア
ルミナ(N203)を徴量添加し、特性改善を図るよう
にしてもよい。
ルミナ(N203)を徴量添加し、特性改善を図るよう
にしてもよい。
さらに酸化鉛については、Pは04に換算して重量%で
表わしたが「POOを用いてもよいことはもちろんであ
る。
表わしたが「POOを用いてもよいことはもちろんであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 チタン酸ネオジウム(Nd_2Ti_2O_7)が
35〜65重量%、チタン酸バリウム(BaTiO_3
)が10〜35重量、酸化チタン(TiO_2)が10
〜35重量%、酸化ビスマス(Bi_2O_3)が1〜
6重量%、酸化鉛(Pb_3O_4)が1〜10重量%
からなる組成物を主成分とし、これに副成分として酸化
亜鉛(ZnO)が1〜6重量%、酸化けい素(SiO_
2)が1〜6重量%添加されてなる温度補償用磁器誘電
体。 2 チタン酸ネオジム(Nd_2Ti_2O_7)のネ
オジウム(Nd)の50原子%以下が少なくとも1種以
上他の希土類元素で置換されている特許請求の範囲第1
項記載の温度補償用磁器誘電体。
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