JPS62290009A

JPS62290009A - 誘電体磁器組成物

Info

Publication number: JPS62290009A
Application number: JP61134701A
Authority: JP
Inventors: 優藤野; 西岡　吾朗; 行雄坂部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-06-09
Filing date: 1986-06-09
Publication date: 1987-12-16
Also published as: US4749668A

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。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）この発明は、誘電率が６０００以」二と高く、焼成温度
が９００〜１０００℃と低く、かつ、温度に対する静電
８景の変化率の小さい誘電体磁器組成物に関するもので
ある。

（従来の技術とその問題点）従来、誘電高率系磁器コンデンサ材料としてＢａＴｉＯ
３を主体とした誘電体磁器組成物がある。

それらのうち、温度に対する静電容−１の変化率がＪＴ
Ｓ規格のＤ特性（−２５℃〜＋８５℃において八Ｃ／Ｃ
２０＝＋２０％〜−３０％）を満足するものは、室温で
の誘電率が５０００と低い。

さらに、それらの組成系はその焼結温度がいずれも１３
００〜１４００℃と高い欠点を有している。

このため、焼成コストが高くつくほか、積層磁器コンデ
ンサにおいては生の磁器シートの上に電極を予め形成し
たものを複数枚積み重ねてから焼成されるので、その電
極材料としては１３００℃以上の高温においても溶融し
たり、酸化したり、誘電体と反応したりすることのない
高融点の貴金属類、例えば白金やパラジウムなどを用い
なければならなかった。

鉛複合ペロブスカイト誘電体磁器組成物においては比誘
電率ｔｏｏｏｏ以上、焼結温度１１００℃以下という組
成系はすでに知られている。しかし、これらは温度に対
する静電容量変化率が大きい。

この発明は、温度に対する静電容量変化率が小さく、高
誘電率であり、かつ、焼成時の釦の揮発を小さくするた
めに１０００℃以下で焼成できる誘電体磁器組成物を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、Ｐｂ　（Ｎｉ＋／３Ｎｂｐ／３・・・・・
・Ｐｂ（Ｚｎ＋／３Ｎｂｐ／３・・・・・・　Ｐｂ（Ｍ
ｇ＋／３Ｎｂ２／３）Ｏ３）０３の３成分系の固溶体よ
り成る磁器組成物において、この組成物を構成する主成
分の個々の酸化物組成比率（重量％）が、Ｐｂ３Ｏ４・・・・６６．５３〜６７．２７Ｎｂ：　Ｏ
ら・・・・・・２５．７９〜２６．０８Ｎｉ○・・・・
・・・・・・・・１．４７〜５．０９ＺｎＯ・・・・・
・・・・・・・２．００〜５，４９ＭｇＯ・・・・・・
・・・・・・０．０２〜１．１９であり、かつ、Ｐｂ　
（Ｎｉ＋／３Ｎｂ２／３）Ｏ３・・・・・・Ｐｂ（Ｚｎ
＋／ａ　Ｎｂ２／３）Ｏ３・・・・・・Ｐｂ（Ｍｇ＋／
ｓ　Ｎｂ２／３）Ｏ３）０３と表わしたときの重量比率
（％）が。

Ｐｂ（Ｎｉ＋／３Ｎｂ２／３）Ｏ３）０３・・・・・・
２０．０〜７０．０ｐｂ（ｚ旧／３　Ｎｂ２／３）Ｏｓ
　）０３・・・・・・２５．０〜６９．５Ｐｂ（Ｍｇ　
１／３　Ｎｂ２／３）　０３・・・・・・０．５〜３０
．０である。すなわち、この主成分は図に示す３成分組
成図において以下の組成点（重量％）Ａ（５０，０，２
５，０，２５，０）Ｂ　（２０，０，５０，０，３０，０）Ｃ
（３０，０，６９，５，０，５）Ｄ　（７０，０，２９，５，０，５）を結ぶ線上、及びこの４点にて囲まれる組
成範囲で表わされる。

さらに、上記の主成分を１００重量部としたとき、副成
分としてＰｂＴｉＯ３を０．５重量部以上で７．０重量
部以下含有し、かつ、Ａ（Ｍｎ＋／２Ｎｂ＋／ｐ）０３
　（但しＡはＰｂ、　Ｂ　ａ　、　Ｓｒ、　Ｃａより選
ばれた一種以上の元素）で表わされる組成分を０．１重
量部以上で５．０重量部以下含有し、かつ、Ｂ　（Ｃｕ
　１／＝　Ｗ　１／２　）　０３　（但し、ＢはＰｂ。

Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａより選ば九た一種以上の元素）で表わ
される組成分を５．０重量部以下含有する。

（作用）Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３・・・・・・　Ｐｂ
（Ｚｎ＋／３Ｎｂｐ／３・・・・・・　Ｐｂ（Ｍｇ＋／
ａ−Ｎｂ２／３）Ｏ３）０３より成る磁器は、高誘電率
を有するが温度に対する静電容量変化率が大きい。しか
し、上記の組成系にＰｂＴｉＯ３とＡ（Ｍｎ＋／ｚＮｂ
＋／ｚ）０３　（但し、ＡはＰｂ、　Ｂａ。

Ｓｒ、Ｃａより選ばれた一種以上の元素）を添加するこ
とによって温度に対する静電容量変化率を小さくするこ
とができる。また、Ｂ（Ｃｕ１／２Ｗ＋／２）０３（但
し、ＢはＰｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａより選ばれた一種以上
の元素）を添加することによって焼成温度を低下させる
ことができる。その結果、誘電率が６０００以上で、温
度に対する静電容量変化率がＪＩＳ規格のＤ特性（−２
５℃〜＋８５℃においてΔＣ／Ｃ２Ｑ＝＋２０％〜−３
０％）を満足し、かつ、焼結温度が９００〜１０００℃
と低く、比抵抗が２５℃で１０１２Ω、ｃｍ以上、８５
℃で１０１１Ω、ｃｍ以上と高い誘電体磁器組成物を得
ることができる。

上記の主成分及び副成分の範囲を限定した理由を次に説
明する。

まず、主成分の組成限定について述べると、組成点Ａ、
Ｂを結ぶ線の外側では誘電率が６０００より低くなり好
ましくない。

組成点Ｂ、Ｃを結ぶ線の外側では、誘電率が６０００よ
り低くなり、誘電体損失も１％を越え、かつ温度に対す
る静電容量変化率がＪＩＳ規格のＤ特性（−２５°Ｃ〜
＋８５℃において八Ｃ／Ｃ：ｏ＝＋２０％〜−３０％）
を満足しないので好ましくない。

組成点Ｃ，Ｄを結ぶ線の外側では、焼成温度が１０００
℃を越え、かつ、誘電率が６０００より低くなり好まし
くない。

組成点り、Ａを結ぶ線の外側では、誘電率が６０００よ
り低くなり、かつ、温度に対する静電容量変化率がＪＩ
Ｓ規格のＤ特性（−２５℃〜＋８５℃において八Ｃ／Ｃ
＝　ｏ　＝＋２０％〜−３０％）を満足しないので好ま
しくない。

次に副成分の範囲を限定した理由を述べる。

ＰｂＴｉＯ３の添加量が主成分に対して０．５重量部よ
り少ないとき、又は７．０重量部より多いときは、誘電
率が６０００より低くなり、かつ、温度に対する静電容
量変化率がＪＩＳ規格のＤ特性（−２５°Ｃ〜＋８５℃
において八Ｃ／Ｃｚｏ＝＋２０％〜−３０％）を満足し
ないので好ましくない。

Ａ　（Ｍｎ　１／＝　Ｎｂ　＋／？　）０３　（但しＡ
はＰｂ、Ｂａ。

Ｓｒ、Ｃａより選ばれた一種以」二の元素）の添加量が
主成分に対して０．１重量部より少ないときは、焼結温
度が１０００℃を越え、かつ、比抵抗が２５℃において
１０１２Ω・ｃｍよりも小さく。

８５℃において１０１１Ω・ｃｍよりも小さくなり好ま
しくない。また、Ａ　（Ｍｎ　＋７＝　Ｎｂ　＋／＝　
）０３の添加量が主成分に対して５．０重量部より多い
ときは、誘電率が６０００より低くなり好ましくない。

Ｂ　（Ｃｕ　１／２　Ｗ　１／＝　）０３　　（但し、
ＢはＰｂ、　Ｂａ。

Ｓｒ、Ｃａより選ばれた一種以上の元素）の添加量が主
成分に対して５．０重量部より多いときは、誘電率が６
０００より低くなり、かつ、温度に対する静電容量変化
率がＪＩＳ規格のＤ特性（−２５°Ｃ〜＋８５℃におい
て八Ｃ／Ｃｐｏ＝＋２０％〜−３０％）を満足しないの
で好ましくない。

（実施例）以下、実施例によりこの発明詮説明する。

出発原料として工業用のＰｂａ　０４　、　Ｎｂ２０ａ
ｓ　。

Ｎｉｐ、ＺｎＯ，ＭｇＯ，Ｔｉ０ｚ、Ｍｎ０ｚ。

ＢａＣＯ５、ＳｒＣＯ３，ＣａＣＯ３，Ｃｕｂ。

ＷＯ３を用い、これらを秤量し、予めＰｂ（Ｎｊ　１／３　Ｎｂ２／３）Ｏｓ　）０３　、　
Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂｐ／ｓ　）０３　。

Ｐｂ（Ｍｇ　１／３　Ｎｂｐ／３）０３　、　ＰｂＴｉ
０３　。

Ｐｂ（Ｍｎ＋／ｐ　Ｎｂ＋／ｒ　）０３　、　Ｂａ（Ｍ
１／ｚ　Ｎｂ＋／２）０３　。

Ｓｒ（Ｍｎ＋／ｚ　Ｎｂ＋／：　）０３．　Ｃａ　（Ｍ
１／ｐ　Ｎｂ＋／ｚ　）０３Ｐｂ（Ｃ：ｕ＋／２Ｗ＋／
＝　）０３１　Ｂａ（Ｃｕ＋／ｚ　Ｗ＋／２　）０３　
。

５ｒ（Ｃｕ＋／ｐ　Ｗ＋／：　）０３　、　Ｃａ（Ｃｕ
＋／ｚ　Ｗ＋／２　）０３となるように各々配合した。

次にＰｂＴｉ０ｚは９５０℃で、その他の酸化物は７５
０℃でそれぞれ２時間仮焼し、所定の化合物粉体を得た
。次に、このようにして得られた化合物粉体を第１表に
示す各所望の配合比となるように配合し、結合剤として
酢酸ビニル系バインダーを５重量部加え、ボールミルに
よって湿式混合した。なお、第１表中、ＸはＰｂ（Ｎｊ
　１／３　Ｎｂｒ／ｉ　）０３、ＹはＰｂ（Ｚｒ２／３
）Ｏ３Ｎｂ２／３）Ｏ３）０３．２はＰｂ（Ｍｇ＋／３
Ｎｂｐ／３）０３　テある。また、副成分添加量は主成
分１００重量％に対する重量％で示しである。

その後、蒸発乾燥し、整粒により粉末状にしてこれを２
　ｔｏｎ／　ｃ　ｍ　２の圧力で直径１０ｍｍ、厚さ１
　、２　ｍ　ｍの円板状に成形した。

この円板をｐｂ雰囲気を有する電気炉を用い、第２表の
［焼成温度ｊの欄に記載した各温度で２時間焼成した。

次いで電極としてＡｇペーストを８００℃で焼きつけ、
測定試料とした。

各試料について誘電率（ε）及び誘電率正接（ｔａｎδ
）をＩＫＨｚ、ＩＶｒｍｓ、２０℃の条件で測定した。

なお温度に対する静電容量の変化率は、２０℃の値を基
準として一２５°Ｃ，＋８５℃で測定した。また、比抵
抗は５ｏｏｖの電圧を印加したときの比抵抗であり、２
５℃と８５℃で測定した。その結果を第２表に示した。

なお１表中の＊印の試料番号のものは、この発明の範囲
外である。

＝１２− （発明の効果）第２表に示す結果より、この発明の範囲内では誘電率が
６０００以上、誘電体損失が１％以下。

焼成温度が９００〜１０００℃であり、かつ、温度に対
する静電容量の変化率がＪＩＳ規格のＤ特性（−２５℃
〜＋８５℃において八Ｃ／Ｃ２０＝＋２０％〜−３０％
）を満足する誘電体磁器組成物を得ることができる。

また、試料作成方法で出発原料を最初から所望の配合比
になるように秤量し、混合を行なって７５０°Ｃで２時
間仮焼した場合（試料番号Ｎｏ。

１９）も、前記の試料作成方法、つまり予め各々の組成
物の化合物粉体を作って混合する方法の場合と同程度の
特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の誘電体磁器組成物の組成範囲を示すもの
である。

Claims

【特許請求の範囲】　Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−
Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−Ｐ
ｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３の３成
分系の固溶体よりなる磁器組成物において、この組成物
を構成する個々の酸化物組成比率（重量％）がＰｂ＿３Ｏ＿４・・・・・・６６．５３〜６７．２７Ｎ
ｂ＿２Ｏ＿５・・・・・・２５．７９〜２６．０８Ｎｉ
Ｏ・・・・・・・・・・・・１．４７〜５．０９ＺｎＯ
・・・・・・・・・・・・２．００〜５．４９ＭｇＯ・
・・・・・・・・・・・０．０２〜１．１９であり、か
つ、Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３
−Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−
Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３と表
わしたときの重量比率（％）が、Ｐｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３・・
・・・・２０．０〜７０．０Ｐｂ（Ｚ＿１＿／＿３Ｎｂ
＿２＿／＿３）Ｏ＿３・・・・・・２５．０〜６９．５
Ｐｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３・・
・・・・０．５〜３０．０と表わされた主成分を１００
重量部としたとき、副成分としてＰｂＴｉＯ＿３を０．
５重量部以上で７．０重量部以下含有し、更にＡ（Ｍｎ
＿１＿／＿２Ｎｂ＿１＿／＿２）Ｏ＿３（但し、ＡはＰ
ｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａより選ばれた一種以上の元素）で
表わされる組成分を０．１重量部以上で５．０重量部以
下含有し、更にＢ（Ｃ＿１＿／＿２Ｗ＿１＿／＿２）Ｏ
＿３（但し、ＢはＰｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａより選ばれた
一種以上の元素）で表わされる組成分を５．０重量部以
下含有することを特徴とする誘電体磁器組成物。