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JPS59154703A - 高誘電率磁器組成物 - Google Patents

高誘電率磁器組成物

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Publication number
JPS59154703A
JPS59154703A JP58026688A JP2668883A JPS59154703A JP S59154703 A JPS59154703 A JP S59154703A JP 58026688 A JP58026688 A JP 58026688A JP 2668883 A JP2668883 A JP 2668883A JP S59154703 A JPS59154703 A JP S59154703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric constant
weight
parts
high dielectric
temperature
Prior art date
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Granted
Application number
JP58026688A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0118521B2 (ja
Inventor
行雄 坂部
浜地 幸生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP58026688A priority Critical patent/JPS59154703A/ja
Publication of JPS59154703A publication Critical patent/JPS59154703A/ja
Publication of JPH0118521B2 publication Critical patent/JPH0118521B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

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】 本発明は、主として、磁器コンデンサ用誘電体として有
用な高誘電率磁器組成物に関する。
従来この種の組成物としてはチタン酸バリウム(BaT
i03)を主成分とし、これにBi203−Tie、 
Bi2O、−SnO□、 Bi2O3−ZrO□などの
ビスマス化合物に希土類を副成分として添加したもの、
または、MgO。
5102等を副成分として添加したものが、誘電率が高
く、犬さな静電容量が得ら才りることかし広く採用され
ている。しかしながら、上記成分を含む組成物では高周
波に対する誘電体損失(tanδ)が太きい。また、誘
電率を高くすると静電容量の温度変化率が大きくなり、
逆にその温度変化率を小さ゛くすると誘電率が低下する
という相反する傾向を示し、このため上記組成物をコン
デンサに適用した場合、小型、大容量化に(徒自から限
界があった。
また、上記組成物のうち、副成分としてビスマス化合物
を含むものは、焼結時に、B1□04.か蒸発[〜で磁
器に歪が生じたり、また、組成割合か変化して必要な電
気特性に;・ばらつきを生じたりする等の問題がある。
さらに、これを積層コンデンサに適用した場合には、そ
の内部電匝としてPciあるいはAg −Pd合金が用
いられていると、このPdとB工203.J:が反応し
電電の特性が損なわれる。このため、Bi2O3と反応
しない高価なptを使用せざるをえないという問題もあ
る。
本発明は上記の問題薇に鑑みてなされたものであって、
誘電率か2’700以上と高く、それにもかかわらす広
い温度範囲にわたって静電容量の温度変化率が小さく平
坦で、かつ、誘電体損失も小さく、さらに、〕2250
°C下の比較的低温度で焼結できる高誘電率磁器組成物
を提供することを目的とする。
本発明者らはチタン酸バリウム中に不純物として存在す
るSrO、、Ca、O等のアルカリ土類金属酸化物、N
a、、O,K2O等のアルカリ金属酸化物、その他AI
!203.5in2なとの酸化物のうち特にNa2O,
K2O等のアルカリ金属酸化物の含有量が電気的特性に
大きく影響することを見い出した。そこで、本発明は上
記の目的を達成するため、チタン酸バリウム中に存在す
る不純物と!〜でのアルカリ金属酸化物の含有量を低く
制限するとともに、副成分として従来のようなビスマス
化合物を含まず、これて代えで、Nb2O,、Co2O
3,5in2および希土類酸化物を添加するようにし5
ている。すなわち、本発明の高誘電率磁器組成物は不純
物と1〜でのアルカリ金属酸化物の含有)4:か0.0
4重−l係以下のチタン酸バリウム゛100重量部に対
してNb2O,、を]0〜・25重量部、CO2O3を
0.1〜0.8重量部、8102を01〜12重量部お
よびNd2O3,La2O3,Pr、O,、の内、1種
−またに12種以上からなる希土類酸化物(以降これを
R2O3と略称する)を0.3〜]、O電歇部そ−tz
ぞれ含自l−ている。
上記成分範囲に限定した理由は次のとうりである。まず
、Na2O,K2Oなどのアルカリ金1萬酸化物につい
ては、それがBaTユ03に対1−.て不純物として0
.04重量部を越えると誘電率が低下し、2’700以
Fの値となるためである。また、N b、、05は上艶
不純物を含むBaTiO3100重量部に対して」・0
重量部未満では焼結性か悪くなり、また静電容量の1m
度変化率も犬きくなり昨IAK規定するX’7R特性を
満足しなくなる。一方2.5重量部を越えると誘電率が
低下して2700以下の値となる。CO,,03ijB
aTi03100重量部に対(〜で0.1重−1部未満
テ(t:!。
静電容量の温度変化率を小さくする効果か乏し7く、ま
た0、8重量部を越えると誘電率の低下や静電容量の・
黒度変化率の悪化をまねく。S10.に」、BaTiO
3100車量部に対(〜で0.1−重量部未満では焼結
性を向上させる効果に乏しく、またl・2重量部を越え
ると誘電率か低下するためである。さらに、F1203
は、Ba、Ti03100重量部に対しテ0.3 %重
量部未満では焼結性を向−ヒさせる効果か乏しく、一方
1゜0重量部を越えるとCO2O3が少ない場合には容
量温度変化率か著るしく犬きくなり、捷だCO2O3量
が多い場合は誘電率の低下が著るしく2700以下の値
となるためである。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
〈実施例〉 この実施例においては、本発明に係る高誘電率磁器組成
物を製作する手順を第1図に示す製造工程に清って説明
し、また、これにより得ら汎た上記磁器組成物の電気的
特性を調べた結果についても併せて説明することにする
まず、種々の純度のBa、 CO3とTie、、とを準
備し、これらをBa C03とTie、、のモル比が1
,000となるように秒置し、メノウ石を用いたボール
ミル(でて5〜20時間湿式混合した(工程1)。この
混合物の水分を蒸発させた後、1150°Cの温度で2
時間保持して仮焼しく工程■)、再びボールミルにて平
均粒子径か3ミクロン以下になるまで粉砕した(工程I
II )。こうして、第1表に示すA 、 Eの純度が
それぞれ異なる5種類のチタン酸バリウムを得た。なお
、同表中A〜Dまではアルカリ金属酸化物の含有量が本
発明に係る範囲内にあり、Eのものは範囲外である。
第   1   表 次いで、Nb2O5+ Co2O3,5io2およびR
2O3を上記の各種チタン酸バリウムに対して、第2表
に示す組成割合となるように秤量、混合し、前記と同様
メノウ石を用いたボールミルにて5〜20時間湿時間台
1〜、蒸発乾燥した(工程■)。こうして得られた各々
の粉末を3重量係のポリビニルアルコールをバインダと
して混練し、造粒した後、2000鷺の圧力で直径15
BB、厚さ1朋の円板に成形した(工程V)。次いで、
これらの成形円板を電気炉にて第2表に示す各温度で2
時間焼成して磁器を得た(工程■)。
こうして得られた各磁器組成物の電気的特性を調べるた
め、各磁器円板の両面に太れそれ通常の手法により銀電
極を焼付けてコンデンサとなし、各コンデンサの誘電率
(ε)、誘電体損失(ta、nδ)、および静電容量の
温度変化率♂0/c25)を測定した。この結果を同じ
く第2表に示す。
なお、同表中の各電気特性は次に示す条件で測定した値
である。
誘電率(ε)、誘電体損失(tanδ):温度25°C
1周波数I KHz f測定。
静電容量の温度変化率(/c2.):温度25°Cでの
静電容量を基準としたときの各−55°C,、+125
°Cでの変化率、および−55°C〜+125°Cの範
囲内で絶対値としてその変化率か最大である値<l A
C42,1)。
また、第2表中※印を付し/こもの(dこの発明の範囲
外のものであり、それ以外は発明範囲内のものである。
第2表から明らかなように、本発明に係る磁器組成物は
、誘電率(ε)かいずれも2700以」二と高く、しか
もこのように高誘電率にもかかわらず静電容量の温度変
化率(”/2.)も−55℃〜+125°Cの温度範囲
内では±15係以内で平坦であり、EIAに規定するX
’7R特性も満足している。また、誘電体損失(tan
δ)も1.1%以下で低く、すぐれた電気的特性を有し
、さらに、1250°C以下の比較的低温で焼結可能で
あることが理解される。
以上のように、本発明によれば誘電率の値が27CIO
以上と高く、それにもがかわらず−55°C〜+125
°Cの広い温度範囲にわたって容量温度変化率が±15
条吉平坦で、誘電体損失も小さく、しかも1250°C
以下の比較的低温度で焼結できる。
従って、本発明の高誘電率磁器組成物を積層セラミック
コンデンサに適用すれば比較的安111]iなPdまた
ばAg−Pa合金を内部電極に用いることができ、かつ
高誘電率をもつ、小型、大容量のものが得られ、かつ安
価に製作でさるという優れた効果が発揮される。なお、
製作過程において微量のMnCO3゜P″8203等の
還元防止剤を添加することは本発明に係る組成物の特性
を刈ら損うものではない。
【図面の簡単な説明】
図面(は本発明に係る高誘電率磁器組成物を製作する手
順を示す製作工程図である。 特許出願人  株式会社村田製作所 代  理  人  弁理士岡田和秀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)不純物としてのアルカリ金属酸化物の含有量か0
    .04重量係以下のチタン酸バリウム100重量部に対
    し、Nb2O5を1・0〜2・5重量部、CO2O3を
    0.1 NO,8重量部、5102を0.1〜1.2重
    量部およびNd、03. La、、03. Pr60.
    、の内、1種または2種以上からなる希土類酸化物を0
    .3〜1.0重量部それぞれ含有することを特徴とする
    高誘電率磁器組成物。
JP58026688A 1983-02-20 1983-02-20 高誘電率磁器組成物 Granted JPS59154703A (ja)

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JP58026688A JPS59154703A (ja) 1983-02-20 1983-02-20 高誘電率磁器組成物

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JPH0118521B2 (ja) 1989-04-06

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