JPH0416884B2 - - Google Patents
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- JPH0416884B2 JPH0416884B2 JP58231180A JP23118083A JPH0416884B2 JP H0416884 B2 JPH0416884 B2 JP H0416884B2 JP 58231180 A JP58231180 A JP 58231180A JP 23118083 A JP23118083 A JP 23118083A JP H0416884 B2 JPH0416884 B2 JP H0416884B2
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- 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
- C04B35/46—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 based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—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 based on titanium oxides or titanates based on titanates
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- 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
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、Ag−Pd合金を内部電極とする温度
補償用磁器コンデンサ用の誘電体磁器組成物に関
するものである。 （背景技術） 一般に、高誘電率・温度補償用磁器コンデン
サ、とりわけ市販の積層型磁器コンデンサは、薄
層の誘電体の表面に内部電極を形成したものを複
数枚積層し、内部電極を交互に外部接続用電極に
並列に接続するようにして同時一体焼成してい
る。この種の種層型コンデンサは高誘電率を有す
るように充分緻密化させるために比較的高い焼成
温度（1240℃以上）を必要としている。 したがつて、この電極に使用される金属は誘電
体の焼成温度よりも融点の高い高価な貴金属（白
金やパラジウム）を使用しなければならず、この
ような金属材料費はこの種のコンデンサのトータ
ルコストを高くしている。 そこで、上記誘電体と内部電極との焼成温度を
低くして内部電極として上記高価な貴金属に代え
安価なAg−Pd合金、特にAg含有量の多いAg−
Pd合金を用いることにより安価な積層型磁器コ
ンデンサを得ることが試みられている。ところ
が、一般的に誘電体の焼成温度を低くすると結晶
性が低下するためその比誘電率が低下することが
知られ、上記焼成温度より低い温度で焼成した場
合、高誘電率の磁器コンデンサとして十分な電気
的特性および温度特性を得ることができない。 （従来技術の説明） 従来技術として、特開昭57−170405号公報には
Nd2TiO7，BaTiO3，TiO2，Bi2O3及びPb3O4か
ら成る組成物の主成分に対しZnO及びSiO2を適
量添加することにより、焼成温度を1050〜1100℃
の範囲で焼結体を得ることができ、内部電極の焼
付けを磁器の焼成と同時に行う必要のある積層型
磁器コンデンサを製造するに当たつて、内部電極
として低融点で安価なAg−Pd合金を用いること
が記載されている。 ところが、本発明者等は先に誘電体中にBi2O3
を含む系に対し、Ag−Pd合金を内部電極として
用いると、高温焼成（1100℃以上）によりAg−
PdとBi2O3が直接反応し、Biを固溶するPbO固溶
体が生成し、Ag−Pd内部電極の電気抵抗の急激
な増加及び誘電体の誘電的特性、特にＱ値及び絶
縁抵抗等を急激に低下させるという結果を得た。
そのため、Bi2O3を含有する誘電体とAg−Pdを
同時に接触状態で焼成する場合は1050℃以下で焼
成する必要があるという結論に達した。 これに対し、前述の従来技術によれば、その焼
成温度は1050〜1100℃であつて前述したAg−Pd
とBi2O3との反応抑制について実質的に解決され
ておらず、特性上も静電容量温度係数が＋30〜−
300ppm／℃と比較的広い範囲に適用され、また
絶縁抵抗が低下したり、破壊電圧が低く、そのバ
ラツキが大きいという実用化に対して致命的欠点
を有していた。 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記問題点に対し研究を重ねた結
果、特定割合のBaTiO3，Nd2O3，TiO2，Bi2O3
及びPb3O4組成系の主成分に対して、添加物とし
てSiO2，ZnO及びB2O3を特定の割合で配合する
と、1000〜1050℃の温度での焼成が可能となり、
それによりAg−PdとBi2O3との反応が抑制され
るとともに、静電容量温度係数が±30ppm／℃の
範囲で安定した温度特性を得ることができ、また
絶縁抵抗が低下したり、破壊電圧が低くそのバラ
ツキが生じたりすることが少なく、Ag−Pdを内
部電極とする温度補償用磁器コンデンサ用として
優れた誘電体磁器組成物が得られることを知見し
た。 即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、主成分が
BaTiO318.0〜27.0重量％と、Nd2O331.6〜36.3重
量％と、TiO227.6〜35.5重量％と、Bi2O32.5〜8.1
重量％及びPb3O45.6〜9.0重量％からなり、この
主成分に対し、焼結促進成分として、B2O3を0.1
〜1.3重量％およびZnOを0.5〜3.0重量％、さらに
B2O3とZnOとの反応による結晶相の生成を抑制
する成分としてSiO2を1.0〜3.0重量％の割合で添
加することにより、1000〜1050℃での焼成を可能
にしたものである。 本発明に於ける大きな特徴は、主成分に対する
添加剤の成分としてZnOとB2O3を選択した点に
ある。そこで、ZnOとB2O3との二元図を示す第
１図によれば、ZnOに対してB2O3を30モル％程
度添加した部分で混合物の融点が大きく低下して
960℃程度にまでなる。 しかし、添加成分としてZnO及びB2O3のみで
は、第１図からも明らかなようにその液相のみの
形成領域が狭く、組成によつては3ZnO・B2O3や
ZnO・B2O3等のZnOとB2O3との反応による結晶
相が析出することがある。このような結晶相が析
出すると、液相が不均一になるとともに液相と、
主成分より構成される結晶粒との濡れ性が低下す
る。 そこで、本発明によれば、ZnO及びB2O3に加
えSiO2を添加することにより、3ZnO・B2O3や
ZnO・B2O3等の結晶相の生成を抑制し、液相中
の結晶化を抑制する作用をなすために、均一な液
相の生成を促進し液相と結晶粒との濡れ性を常に
高めることができるのである。 本発明によれば、ZnO、B2O3およびSiO2の上
記作用により、1050℃以下の低温焼成で均質で緻
密な磁器が得られるものである。 なお、ZnO、B2OおよびSiO2の添加効果は焼結
温度を下げることに限られず、特にB2O3の添加
により後述する実施例２にて示すように積層型磁
器コンデンサとして用いた場合、Ｑ値を向上させ
るとともに、絶縁抵抗値のバラツキを低減させ、
破壊電圧を高くすることができるという多大な効
果を有する。 上記各組成物を上記組成範囲とした理由につい
て説明する。主成分については、BaTiO3が18.0
重量％未満であると、焼成温度を比較的高くしな
いと充分緻密化した磁器が得られず、一方27.0重
量％を越えると、同様に焼成温度が高くないと充
分緻密化しないと共に絶縁抵抗IRが小さくなる。
Nd2O3が31.6重量％未満であると焼成温度が高く
ないと充分緻密化しないと共に絶縁抵抗（IR）
が小さく、また品質係数（Ｑ値）が小さくなる傾
向があり、36.3重量％を越えると容量温度係数
（ppm／℃）が（＋）側へ大きく移行するが、
BaTiO3が少ないとこの傾向は少なくなるが、一
方焼成温度を高くしなければ充分緻密化しない。
TiO2が27.6重量％未満であると焼成温度を高く
しないと充分緻密化せず、35.5重量％を越えると
容量温度係数（ppm／℃）が若干（−）側へ大き
くなる傾向がある。Bi2O3が2.5重量％未満である
と容量温度係数（ppm／℃）が（−）側へ移行す
ると共に、焼成温度を高くしないと充分緻密化せ
ず、かつ絶縁抵抗（IR）及び品質係数（Ｑ値）
が小さくなり、8.1重量％を越えると容量温度係
数（ppm／℃）が同様に（−）側へ大きく移行す
ると共に絶縁抵抗（IR）が小さくなる。Pb3O4が
5.6重量％未満であると容量温度係数（ppm／℃）
が（−）側へ大きく移行すると共に焼成温度を高
くしなければ充分緻密化せず、9.0重量％を越え
ると容量温度係数（ppm／℃）が（＋）側へ移行
する。 また、添加成分においてZnOが0.5重量％未満
であるとB2O3との共存による焼成温度を低下さ
せる効果が得られず、しかも絶縁抵抗（IR）及
び品質係数（Ｑ値）が小さくなり、3.0重量％を
越えると品質係数（Ｑ値）が小さくなると共に容
量温度係数（ppm／℃）が（＋）側へ大きくな
る。 B2O3が0.1重量％未満ではZnOの共存による前
述した効果が得られず、系の焼成温度を低下させ
ることができず、かつ品質係数（Ｑ値）の低下、
絶縁抵抗値のバラツキの増大及び破壊電圧を向上
させる効果が減少する。また、B2O3が1.3重量％
を越えると焼成時アルミナ等のセンターとの融着
を生じ易くなる。 SiO2が1.0重量％未満では、液相中に3ZnO・
B2O3やZnO・B2O3等の結晶相が析出しやすく、
濡れ性が低下するために焼成温度を高くしないと
焼結しない。逆に3.0重量％を越えると液相の結
晶化を完全に抑制するが、SiO2類似の性質を持
つために1050℃以下で液相が生成しなくなり低温
焼成で緻密化せず、誘電率が低下するとともに品
質係数（Ｑ値）が低下してしまう。 以上の如く、BaTiO3，Nd2O3，TiO2，Bi2O3，
Pb3O4，ZnO，B2O3及びSiO2が本発明の組成範
囲外の場合は夫々品質係数（Ｑ値）、絶縁抵抗
（IR）及び破壊電圧が低すぎるか、低温（1050℃
以下）での焼結が不十分で本発明の目的に合致し
ない。なお、添加成分の好ましい範囲は、ZnOが
1.0〜2.5重量％、B2O3が0.3〜0.9重量％及びSiO2
が1.0〜3.0重量％である。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 予め、BaCO3とTiO2の等モルから1200℃で合
成した純度98.5％以上のBaTiO3と、純度98％以
上のNd2O3と、純度99.5％以上の二酸化チタン
（アナターゼ）純度95％以上のBi2O3および純度
95％以上のPb3O4を第１表主成分組成欄に記載し
た各試料の組成になるように秤量し、合計重量が
夫々500gとなるようにした。さらに、純度95％
以上のB2O3，SiO2およびZnOを第１表の副成分
欄に記載した各試料の組成になるように、それぞ
れ秤量して主成分に加えて、内容積1.6の磁器
ポツト中に嵩容積0.8（1.5Kg）のアルミナボー
ル（17mmφ）とともに入れ、さらに分散剤、消泡
剤とともに有機バインダ、可塑剤並びに分散媒と
してトルエンを加えて、回転数72rpmで24時間回
転して得られた原料スリツプをドクターブレード
法によつて肉厚25μmのグリーンシートに成形し
た。このグリーンシートを25枚重ねてホツトプレ
スしてグリーン成形板を作成し、約10mm角、厚さ
約0.50mmのグリーン角板に切断した。グリーンの
角板を1000〜1100℃の温度で２時間焼成し得られ
た約８mm角、厚さ0.4mmの角板の上下全面に銀電
極を付与して単層の角板型コンデンサとし、評価
試料とした。こうして得られた各試料を周波数
1MHz及び、入力電力レベル1Vrmsにて静電容量
及び品質係数（Ｑ値）を測定し、また直流電圧
50Vを１分間印加して絶縁抵抗（IR）を測定した
後、周波数1MHzにおいて−55℃、及び＋125℃で
の静電容量温度係数を測定した。また、試料のた
て（Ｌ），よこ（Ｗ）の寸法を±5μmの精度でそ
れぞれ測定し、 εr＝１／ε0・Ｃ・ｔ／Ｌ・Ｗ （ε0＝8.865×10-3PF／mm） から比誘電率εrを計算した。 こうして得た電気的特性の測定結果または計算
結果を各々の試料の化学組成及び焼成温度ととも
に第１表に示した。
補償用磁器コンデンサ用の誘電体磁器組成物に関
するものである。 （背景技術） 一般に、高誘電率・温度補償用磁器コンデン
サ、とりわけ市販の積層型磁器コンデンサは、薄
層の誘電体の表面に内部電極を形成したものを複
数枚積層し、内部電極を交互に外部接続用電極に
並列に接続するようにして同時一体焼成してい
る。この種の種層型コンデンサは高誘電率を有す
るように充分緻密化させるために比較的高い焼成
温度（1240℃以上）を必要としている。 したがつて、この電極に使用される金属は誘電
体の焼成温度よりも融点の高い高価な貴金属（白
金やパラジウム）を使用しなければならず、この
ような金属材料費はこの種のコンデンサのトータ
ルコストを高くしている。 そこで、上記誘電体と内部電極との焼成温度を
低くして内部電極として上記高価な貴金属に代え
安価なAg−Pd合金、特にAg含有量の多いAg−
Pd合金を用いることにより安価な積層型磁器コ
ンデンサを得ることが試みられている。ところ
が、一般的に誘電体の焼成温度を低くすると結晶
性が低下するためその比誘電率が低下することが
知られ、上記焼成温度より低い温度で焼成した場
合、高誘電率の磁器コンデンサとして十分な電気
的特性および温度特性を得ることができない。 （従来技術の説明） 従来技術として、特開昭57−170405号公報には
Nd2TiO7，BaTiO3，TiO2，Bi2O3及びPb3O4か
ら成る組成物の主成分に対しZnO及びSiO2を適
量添加することにより、焼成温度を1050〜1100℃
の範囲で焼結体を得ることができ、内部電極の焼
付けを磁器の焼成と同時に行う必要のある積層型
磁器コンデンサを製造するに当たつて、内部電極
として低融点で安価なAg−Pd合金を用いること
が記載されている。 ところが、本発明者等は先に誘電体中にBi2O3
を含む系に対し、Ag−Pd合金を内部電極として
用いると、高温焼成（1100℃以上）によりAg−
PdとBi2O3が直接反応し、Biを固溶するPbO固溶
体が生成し、Ag−Pd内部電極の電気抵抗の急激
な増加及び誘電体の誘電的特性、特にＱ値及び絶
縁抵抗等を急激に低下させるという結果を得た。
そのため、Bi2O3を含有する誘電体とAg−Pdを
同時に接触状態で焼成する場合は1050℃以下で焼
成する必要があるという結論に達した。 これに対し、前述の従来技術によれば、その焼
成温度は1050〜1100℃であつて前述したAg−Pd
とBi2O3との反応抑制について実質的に解決され
ておらず、特性上も静電容量温度係数が＋30〜−
300ppm／℃と比較的広い範囲に適用され、また
絶縁抵抗が低下したり、破壊電圧が低く、そのバ
ラツキが大きいという実用化に対して致命的欠点
を有していた。 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記問題点に対し研究を重ねた結
果、特定割合のBaTiO3，Nd2O3，TiO2，Bi2O3
及びPb3O4組成系の主成分に対して、添加物とし
てSiO2，ZnO及びB2O3を特定の割合で配合する
と、1000〜1050℃の温度での焼成が可能となり、
それによりAg−PdとBi2O3との反応が抑制され
るとともに、静電容量温度係数が±30ppm／℃の
範囲で安定した温度特性を得ることができ、また
絶縁抵抗が低下したり、破壊電圧が低くそのバラ
ツキが生じたりすることが少なく、Ag−Pdを内
部電極とする温度補償用磁器コンデンサ用として
優れた誘電体磁器組成物が得られることを知見し
た。 即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、主成分が
BaTiO318.0〜27.0重量％と、Nd2O331.6〜36.3重
量％と、TiO227.6〜35.5重量％と、Bi2O32.5〜8.1
重量％及びPb3O45.6〜9.0重量％からなり、この
主成分に対し、焼結促進成分として、B2O3を0.1
〜1.3重量％およびZnOを0.5〜3.0重量％、さらに
B2O3とZnOとの反応による結晶相の生成を抑制
する成分としてSiO2を1.0〜3.0重量％の割合で添
加することにより、1000〜1050℃での焼成を可能
にしたものである。 本発明に於ける大きな特徴は、主成分に対する
添加剤の成分としてZnOとB2O3を選択した点に
ある。そこで、ZnOとB2O3との二元図を示す第
１図によれば、ZnOに対してB2O3を30モル％程
度添加した部分で混合物の融点が大きく低下して
960℃程度にまでなる。 しかし、添加成分としてZnO及びB2O3のみで
は、第１図からも明らかなようにその液相のみの
形成領域が狭く、組成によつては3ZnO・B2O3や
ZnO・B2O3等のZnOとB2O3との反応による結晶
相が析出することがある。このような結晶相が析
出すると、液相が不均一になるとともに液相と、
主成分より構成される結晶粒との濡れ性が低下す
る。 そこで、本発明によれば、ZnO及びB2O3に加
えSiO2を添加することにより、3ZnO・B2O3や
ZnO・B2O3等の結晶相の生成を抑制し、液相中
の結晶化を抑制する作用をなすために、均一な液
相の生成を促進し液相と結晶粒との濡れ性を常に
高めることができるのである。 本発明によれば、ZnO、B2O3およびSiO2の上
記作用により、1050℃以下の低温焼成で均質で緻
密な磁器が得られるものである。 なお、ZnO、B2OおよびSiO2の添加効果は焼結
温度を下げることに限られず、特にB2O3の添加
により後述する実施例２にて示すように積層型磁
器コンデンサとして用いた場合、Ｑ値を向上させ
るとともに、絶縁抵抗値のバラツキを低減させ、
破壊電圧を高くすることができるという多大な効
果を有する。 上記各組成物を上記組成範囲とした理由につい
て説明する。主成分については、BaTiO3が18.0
重量％未満であると、焼成温度を比較的高くしな
いと充分緻密化した磁器が得られず、一方27.0重
量％を越えると、同様に焼成温度が高くないと充
分緻密化しないと共に絶縁抵抗IRが小さくなる。
Nd2O3が31.6重量％未満であると焼成温度が高く
ないと充分緻密化しないと共に絶縁抵抗（IR）
が小さく、また品質係数（Ｑ値）が小さくなる傾
向があり、36.3重量％を越えると容量温度係数
（ppm／℃）が（＋）側へ大きく移行するが、
BaTiO3が少ないとこの傾向は少なくなるが、一
方焼成温度を高くしなければ充分緻密化しない。
TiO2が27.6重量％未満であると焼成温度を高く
しないと充分緻密化せず、35.5重量％を越えると
容量温度係数（ppm／℃）が若干（−）側へ大き
くなる傾向がある。Bi2O3が2.5重量％未満である
と容量温度係数（ppm／℃）が（−）側へ移行す
ると共に、焼成温度を高くしないと充分緻密化せ
ず、かつ絶縁抵抗（IR）及び品質係数（Ｑ値）
が小さくなり、8.1重量％を越えると容量温度係
数（ppm／℃）が同様に（−）側へ大きく移行す
ると共に絶縁抵抗（IR）が小さくなる。Pb3O4が
5.6重量％未満であると容量温度係数（ppm／℃）
が（−）側へ大きく移行すると共に焼成温度を高
くしなければ充分緻密化せず、9.0重量％を越え
ると容量温度係数（ppm／℃）が（＋）側へ移行
する。 また、添加成分においてZnOが0.5重量％未満
であるとB2O3との共存による焼成温度を低下さ
せる効果が得られず、しかも絶縁抵抗（IR）及
び品質係数（Ｑ値）が小さくなり、3.0重量％を
越えると品質係数（Ｑ値）が小さくなると共に容
量温度係数（ppm／℃）が（＋）側へ大きくな
る。 B2O3が0.1重量％未満ではZnOの共存による前
述した効果が得られず、系の焼成温度を低下させ
ることができず、かつ品質係数（Ｑ値）の低下、
絶縁抵抗値のバラツキの増大及び破壊電圧を向上
させる効果が減少する。また、B2O3が1.3重量％
を越えると焼成時アルミナ等のセンターとの融着
を生じ易くなる。 SiO2が1.0重量％未満では、液相中に3ZnO・
B2O3やZnO・B2O3等の結晶相が析出しやすく、
濡れ性が低下するために焼成温度を高くしないと
焼結しない。逆に3.0重量％を越えると液相の結
晶化を完全に抑制するが、SiO2類似の性質を持
つために1050℃以下で液相が生成しなくなり低温
焼成で緻密化せず、誘電率が低下するとともに品
質係数（Ｑ値）が低下してしまう。 以上の如く、BaTiO3，Nd2O3，TiO2，Bi2O3，
Pb3O4，ZnO，B2O3及びSiO2が本発明の組成範
囲外の場合は夫々品質係数（Ｑ値）、絶縁抵抗
（IR）及び破壊電圧が低すぎるか、低温（1050℃
以下）での焼結が不十分で本発明の目的に合致し
ない。なお、添加成分の好ましい範囲は、ZnOが
1.0〜2.5重量％、B2O3が0.3〜0.9重量％及びSiO2
が1.0〜3.0重量％である。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 予め、BaCO3とTiO2の等モルから1200℃で合
成した純度98.5％以上のBaTiO3と、純度98％以
上のNd2O3と、純度99.5％以上の二酸化チタン
（アナターゼ）純度95％以上のBi2O3および純度
95％以上のPb3O4を第１表主成分組成欄に記載し
た各試料の組成になるように秤量し、合計重量が
夫々500gとなるようにした。さらに、純度95％
以上のB2O3，SiO2およびZnOを第１表の副成分
欄に記載した各試料の組成になるように、それぞ
れ秤量して主成分に加えて、内容積1.6の磁器
ポツト中に嵩容積0.8（1.5Kg）のアルミナボー
ル（17mmφ）とともに入れ、さらに分散剤、消泡
剤とともに有機バインダ、可塑剤並びに分散媒と
してトルエンを加えて、回転数72rpmで24時間回
転して得られた原料スリツプをドクターブレード
法によつて肉厚25μmのグリーンシートに成形し
た。このグリーンシートを25枚重ねてホツトプレ
スしてグリーン成形板を作成し、約10mm角、厚さ
約0.50mmのグリーン角板に切断した。グリーンの
角板を1000〜1100℃の温度で２時間焼成し得られ
た約８mm角、厚さ0.4mmの角板の上下全面に銀電
極を付与して単層の角板型コンデンサとし、評価
試料とした。こうして得られた各試料を周波数
1MHz及び、入力電力レベル1Vrmsにて静電容量
及び品質係数（Ｑ値）を測定し、また直流電圧
50Vを１分間印加して絶縁抵抗（IR）を測定した
後、周波数1MHzにおいて−55℃、及び＋125℃で
の静電容量温度係数を測定した。また、試料のた
て（Ｌ），よこ（Ｗ）の寸法を±5μmの精度でそ
れぞれ測定し、 εr＝１／ε0・Ｃ・ｔ／Ｌ・Ｗ （ε0＝8.865×10-3PF／mm） から比誘電率εrを計算した。 こうして得た電気的特性の測定結果または計算
結果を各々の試料の化学組成及び焼成温度ととも
に第１表に示した。
【表】
【表】
＊印は本発明の範囲外の試料を示す。
( )内は本発明の範囲外の添加組成比を示す。
表１表によれば、主成分のみからなる試料No.１
では焼成温度を1270℃まで高めないと焼成するこ
とができず、また、本発明に基づきZnO，B2O3
およびSiO2を添加した系において主成分の組成
が本発明の範囲を逸脱した試料No.２，３，７，
９，11，12，15，16はいずれも1100℃の高温での
焼成が必要であり、誘電特性的にも満足できるも
のでなかつた。 一方、主成分が本発明の範囲内にあり、焼結促
進成分の１つであるB2O3を添加しない試料No.17
では、焼成温度が1100℃と高く、特性的にも絶縁
抵抗が低いものであつた。また同様に焼結促進成
分の１つであるZnOを添加しない試料No.27では、
1100℃でも充分な焼成ができず、それに伴いＱ値
の低下が見られた。 また、添加成分としてB2O3およびZnOのみで、
B2O3とZnOとの反応による結晶化抑制成分であ
るSiO2を添加しない試料No.21およびSiO2を添加
してもその量が1.0重量％より少ない試料No.22で
は、B2O3とZnOとの反応による結晶相の析出が
認められ、焼成に充分な液相が生成せず、1100℃
でも焼結せずＱ値の低下および絶縁抵抗の低下が
見られた。 さらに、添加成分のB2O3、ZnO及びSiO2の量
がそれぞれ本発明の範囲より多く添加した試料No.
26，30ではいずれも誘電特性上Ｑ値の低下および
静電容量の温度係数が大きくなる傾向にあり、好
ましくないものであつた。 尚、この実施例では単板の焼成磁器に銀電極を
付与した単板型コンデンサを評価試料としてい
る。しかしながら実際にこれらを積層型として焼
成した場合、焼成温度が更に20℃程度低くなる。
そのため容量温度係数（ppm／℃）の特に（−）
側が大きいと、これが約15ppm／℃程度（＋）側
に移行することが確認されている。例えば試料No.
13は容量温度係数（ppm／℃）が−55℃の場合−
45ppm／℃、＋125℃の場合−37ppm／℃である
が、積層型コンデンサとした場合±30ppm／℃の
範囲内となり安定した容量温度係数が得られてい
る。 一方、上記以外の本発明の各試料はいずれも
1000〜1050℃の温度で充分焼結しており、
106MΩ以上の絶縁抵抗（IR）を示し、比誘電率
（εr）は50以上（実質的に最低でもNo.10のεr＝68）
と高く、品質係数（Ｑ値）も1000以上であり優れ
た電気的特性を示し、また静電容量温度係数
（ppm／℃）も±30ppm／℃の範囲内で一定の温
度特性を有していることが理解できる。 実施例 ２ 第１表に示すB2O3を添加した本発明の範囲内
の試料である試料No.14のものと、B2O3を添加し
ない範囲外である試料No.17の誘電体グリーンシー
ト上にAg70重量％とPd30重量％との合金に有機
結合剤及びその溶剤を加えて成るペーストを各々
印刷した。この金属印刷膜を付与した各グリーン
シート58枚積層し、上下８枚ずつ印刷膜をもたな
いグリーンシートを加えてホツトプレスした。 さらに、たて5.2mmよこ４mmの寸法の個々のピ
ースに切断し、積層型磁器コンデンサのグリーン
チツプを各々作成し、これら第１表に示す夫々の
温度で２時間焼成した。焼成した両チツプの両端
にAg−Pd合金電極を付与して積層型磁器コンデ
ンサを作成した。 こうして得た積層型磁器コンデンサの静電容量
（nF）及び品質係数（Ｑ値）を周波数1MHz、入
力電圧1Vrmsで測定し、直流電圧50Vを１分間印
加して絶縁抵抗（IR）を測定し、さらに直流電
圧を印加し、徐々に昇圧して破壊したときの電圧
（破壊電圧）を測定した。それぞれの測定結果を
第２表に示した。但し、測定試料個数は各20個で
あり、静電容量（nF）及び品質係数（Ｑ値）は
平均値を、破壊電圧は平均値ｘ（Ｖ）及びバラツ
キ指数σ／ｘ（％）を、絶縁抵抗（IR）について
は106MΩ、105MΩ及び104MΩのオーダーの個数
をそれぞれ示した。
( )内は本発明の範囲外の添加組成比を示す。
表１表によれば、主成分のみからなる試料No.１
では焼成温度を1270℃まで高めないと焼成するこ
とができず、また、本発明に基づきZnO，B2O3
およびSiO2を添加した系において主成分の組成
が本発明の範囲を逸脱した試料No.２，３，７，
９，11，12，15，16はいずれも1100℃の高温での
焼成が必要であり、誘電特性的にも満足できるも
のでなかつた。 一方、主成分が本発明の範囲内にあり、焼結促
進成分の１つであるB2O3を添加しない試料No.17
では、焼成温度が1100℃と高く、特性的にも絶縁
抵抗が低いものであつた。また同様に焼結促進成
分の１つであるZnOを添加しない試料No.27では、
1100℃でも充分な焼成ができず、それに伴いＱ値
の低下が見られた。 また、添加成分としてB2O3およびZnOのみで、
B2O3とZnOとの反応による結晶化抑制成分であ
るSiO2を添加しない試料No.21およびSiO2を添加
してもその量が1.0重量％より少ない試料No.22で
は、B2O3とZnOとの反応による結晶相の析出が
認められ、焼成に充分な液相が生成せず、1100℃
でも焼結せずＱ値の低下および絶縁抵抗の低下が
見られた。 さらに、添加成分のB2O3、ZnO及びSiO2の量
がそれぞれ本発明の範囲より多く添加した試料No.
26，30ではいずれも誘電特性上Ｑ値の低下および
静電容量の温度係数が大きくなる傾向にあり、好
ましくないものであつた。 尚、この実施例では単板の焼成磁器に銀電極を
付与した単板型コンデンサを評価試料としてい
る。しかしながら実際にこれらを積層型として焼
成した場合、焼成温度が更に20℃程度低くなる。
そのため容量温度係数（ppm／℃）の特に（−）
側が大きいと、これが約15ppm／℃程度（＋）側
に移行することが確認されている。例えば試料No.
13は容量温度係数（ppm／℃）が−55℃の場合−
45ppm／℃、＋125℃の場合−37ppm／℃である
が、積層型コンデンサとした場合±30ppm／℃の
範囲内となり安定した容量温度係数が得られてい
る。 一方、上記以外の本発明の各試料はいずれも
1000〜1050℃の温度で充分焼結しており、
106MΩ以上の絶縁抵抗（IR）を示し、比誘電率
（εr）は50以上（実質的に最低でもNo.10のεr＝68）
と高く、品質係数（Ｑ値）も1000以上であり優れ
た電気的特性を示し、また静電容量温度係数
（ppm／℃）も±30ppm／℃の範囲内で一定の温
度特性を有していることが理解できる。 実施例 ２ 第１表に示すB2O3を添加した本発明の範囲内
の試料である試料No.14のものと、B2O3を添加し
ない範囲外である試料No.17の誘電体グリーンシー
ト上にAg70重量％とPd30重量％との合金に有機
結合剤及びその溶剤を加えて成るペーストを各々
印刷した。この金属印刷膜を付与した各グリーン
シート58枚積層し、上下８枚ずつ印刷膜をもたな
いグリーンシートを加えてホツトプレスした。 さらに、たて5.2mmよこ４mmの寸法の個々のピ
ースに切断し、積層型磁器コンデンサのグリーン
チツプを各々作成し、これら第１表に示す夫々の
温度で２時間焼成した。焼成した両チツプの両端
にAg−Pd合金電極を付与して積層型磁器コンデ
ンサを作成した。 こうして得た積層型磁器コンデンサの静電容量
（nF）及び品質係数（Ｑ値）を周波数1MHz、入
力電圧1Vrmsで測定し、直流電圧50Vを１分間印
加して絶縁抵抗（IR）を測定し、さらに直流電
圧を印加し、徐々に昇圧して破壊したときの電圧
（破壊電圧）を測定した。それぞれの測定結果を
第２表に示した。但し、測定試料個数は各20個で
あり、静電容量（nF）及び品質係数（Ｑ値）は
平均値を、破壊電圧は平均値ｘ（Ｖ）及びバラツ
キ指数σ／ｘ（％）を、絶縁抵抗（IR）について
は106MΩ、105MΩ及び104MΩのオーダーの個数
をそれぞれ示した。
以上詳述した如く、本発明の誘電体磁器組成物
は、1000〜1050の低温域での焼成が可能であり、
それによりAg−Pdを内部電極とした積層型磁器
コンデンサ用として用いた場合でも内部電極と
Bi2O3との反応が低減され、誘電的特性を安定化
させることができる。また、容量の温度係数が−
55℃〜＋125℃の温度範囲において±30ppm／℃
の範囲にすることができるとともに絶縁抵抗、破
壊電圧の低下やそのバラツキが低減され、温度補
償型積層コンデンサ用として十分に実用可能な特
性を有するものである。 さらに内部電極として比較的低融点を有する
Agの含有量の多いAg−Pd合金を使用できるので
安価な積層コンデンサを得ることができる。
は、1000〜1050の低温域での焼成が可能であり、
それによりAg−Pdを内部電極とした積層型磁器
コンデンサ用として用いた場合でも内部電極と
Bi2O3との反応が低減され、誘電的特性を安定化
させることができる。また、容量の温度係数が−
55℃〜＋125℃の温度範囲において±30ppm／℃
の範囲にすることができるとともに絶縁抵抗、破
壊電圧の低下やそのバラツキが低減され、温度補
償型積層コンデンサ用として十分に実用可能な特
性を有するものである。 さらに内部電極として比較的低融点を有する
Agの含有量の多いAg−Pd合金を使用できるので
安価な積層コンデンサを得ることができる。
第１図は、ZnOとB2O3との２元図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ BaTiO318.0〜27.0重量％と、 Nd2O331.6〜36.3重量％と、 TiO227.6〜35.5重量％と、 Bi2O32.5〜8.1重量％及び Pb3O45.6〜9.0重量％ からなる主成分に対して、 焼結促進成分として、 B2O3を0.1〜1.3重量％及び ZnOを0.5〜3.0重量％、 前記B2O3とZnOとの反応による結晶相の生成
を抑制する成分として SiO2を1.0〜3.0重量％ の割合で添加したことを特徴とする1000〜1050℃
で焼成可能な誘電体磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231180A JPS60124306A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 誘電体磁器組成物 |
| US06/817,517 US4628404A (en) | 1983-12-06 | 1986-01-09 | Dielectric composition and laminated capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231180A JPS60124306A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124306A JPS60124306A (ja) | 1985-07-03 |
| JPH0416884B2 true JPH0416884B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=16919569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231180A Granted JPS60124306A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4628404A (ja) |
| JP (1) | JPS60124306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997002221A1 (fr) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Tdk Corporation | Porcelaine dielectrique, son procede de production et composants electroniques obtenus a partir de celle-ci |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5521332A (en) * | 1992-08-31 | 1996-05-28 | Kyocera Corporation | High dielectric layer-containing alumina-based wiring substrate and package for semiconductor device |
| US5369545A (en) * | 1993-06-30 | 1994-11-29 | Intel Corporation | De-coupling capacitor on the top of the silicon die by eutectic flip bonding |
| US5868884A (en) * | 1994-03-25 | 1999-02-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for producing ceramic dielectrics |
| DE10136545B4 (de) * | 2001-07-26 | 2005-03-03 | Epcos Ag | Elektrokeramisches Bauelement, Vielschichtkondensator und Verfahren zur Herstellung des Vielschichtkondensators |
| US6517931B1 (en) * | 2001-10-15 | 2003-02-11 | Ferro Corporation | Silver ink for forming electrodes |
| CN103187668B (zh) * | 2011-12-31 | 2016-03-09 | 辽宁省轻工科学研究院 | 滤波连接器用氧化锌基多层压敏平面阵列 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3760244A (en) * | 1972-08-31 | 1973-09-18 | Illinois Tool Works | Ceramic capacitor and method of forming same |
| US3757177A (en) * | 1973-01-15 | 1973-09-04 | Johanson Mfg | Monolithic base metal electrode capacitor |
| US4097911A (en) * | 1975-10-06 | 1978-06-27 | Erie Technological Products, Inc. | Base metal electrode capacitor and method of making the same |
| JPS6018086B2 (ja) * | 1981-04-13 | 1985-05-08 | 株式会社村田製作所 | 温度補償用磁器誘電体 |
| US4335216A (en) * | 1981-05-01 | 1982-06-15 | Tam Ceramics, Inc. | Low temperature fired dielectric ceramic composition and method of making same |
| JPS599807A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| GB8306659D0 (en) * | 1983-03-10 | 1983-04-13 | Standard Telephones Cables Ltd | Ceramic capacitors |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP58231180A patent/JPS60124306A/ja active Granted
-
1986
- 1986-01-09 US US06/817,517 patent/US4628404A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997002221A1 (fr) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Tdk Corporation | Porcelaine dielectrique, son procede de production et composants electroniques obtenus a partir de celle-ci |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4628404A (en) | 1986-12-09 |
| JPS60124306A (ja) | 1985-07-03 |
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