JPS6018086B2

JPS6018086B2 - 温度補償用磁器誘電体

Info

Publication number: JPS6018086B2
Application number: JP56056175A
Authority: JP
Inventors: 行雄坂部; 吾朗西岡
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-04-13
Filing date: 1981-04-13
Publication date: 1985-05-08
Also published as: DE3213148A1; DE3213148C2; US4394456A; JPS57170405A

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims

【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。