(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式ｘＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｙＰｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｎｉ1/2Ｗ1/2）Ｏ3（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）で示される鉛含有複合酸化物において、ｘ，ｙ，ｚの三成分組成図（ただし、単位はモル％）としたときに、
Ａ（４５，５５，  ０）
Ｂ（２５，７５，  ０）
Ｃ（１５，５５，３０）
Ｄ（３５，３５，３０）
の４点を結ぶ直線で囲まれた領域の内部または線上（ただし点Ａ、点Ｂと点ＡＢを結ぶ線上は含まない）にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉛系複合ペロブスカイト化合物からなる誘電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の小型化、高性能化などに伴い、コンデンサにも小型化、高性能化などが要求されている。このため、誘電率の高いセラミック誘電体が多種提案され、積層セラミックコンデンサが実用化されている。
【０００３】
積層セラミックコンデンサは、内部電極層と誘電体磁器層とを交互に積層し、内部電極と電気的に接続される外部電極を有する構造となっており、この積層セラミックコンデンサを製造するには、前記誘電体磁器層に前記内部電極層を形成し、前記内部電極層が形成された前記誘電体磁器層を多数積層し、焼成して得られる。前記誘電体磁器層に用いる誘電体材料としては、高誘電率のチタン酸バリウム系が用いられている。しかし、チタン酸バリウム系の焼結温度は１３００℃以上と高温であるため、内部電極を同時に焼成するには、内部電極の材料として、次のような条件を満たす必要がある。
（ａ）誘電体磁器と内部電極とが同時に焼成されるので、誘電体磁器が焼成される温度以上の融点を有すること。
（ｂ）酸化性の高温雰囲気中においても酸化されず、しかも誘電体磁器と反応しないこと。
このような条件を満足させる電極としては、白金、金、パラジウムあるいはそれらの合金などのような貴金属が用いられてきた。しかしながら、これらの電極材料は優れた特性を有する反面、高価であった。そのため、積層セラミックコンデンサの製造コストを上昇させる最大の要因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、安価な銀または銀合金を用いることが可能な低温で焼結できる材料として、鉛系複合ペロブスカイト化合物が報告されている。例えば、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−Ｐｂ（Ｆｅ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3系やＰｂ（Ｍｇ1/2Ｗ1/2）Ｏ3−Ｐｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3系等の比誘電率の高いものが、現在までに提案されているが、静電容量温度変化率はＪＩＳ規格のＥ特性を満足してもＪＩＳ規格のＢ特性を満足しないため、コンデンサの使用用途が限られていた。
【０００５】
この発明の目的は、低温焼成が可能で、銀または銀合金と同時焼成でき、静電容量温度変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足する、誘電体磁器組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第１の発明は、一般式ｘＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｙＰｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｎｉ1/2Ｗ1/2）Ｏ3（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）で示される鉛含有複合酸化物において、ｘ，ｙ，ｚの三成分組成図（ただし、単位はモル％）としたときに、Ａ（４５，５５，０）、Ｂ（２５，７５，０）、Ｃ（１５，５５，３０）、Ｄ（３５，３５，３０）の４点を結ぶ直線で囲まれた領域の内部または線上（ただし点Ａ、点Ｂと点ＡＢを結ぶ線上は含まない）にある誘電体磁器組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
この発明の誘電体磁器組成物は、酸化鉛、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タングステンからなる材料粉末を所定の配合比となるよう調整することにより、１１００℃以下と比較的低温で焼成でき、誘電率が３０００を越える誘電体磁器が得られる。
【０００８】
また、この発明の誘電体磁器組成物となる原料粉末を秤量し、得られた原料粉末を湿式または乾式で混合して、所定の温度で仮焼し固溶体化させ、得られた仮焼粉を粉砕し、樹脂バインダー等を混合して所定の形状に成形し、得られた成形体を１１００℃の比較的低い温度で焼成して、得られた誘電体磁器の両主面に電極を形成したセラミックコンデンサは、誘電率が３０００を越え、ＪＩＳ規格のＢ特性を満足する。
【０００９】
また、この発明の誘電体磁器組成物となる原料粉末を秤量し、得られた原料粉末を湿式または乾式で混合して、所定の温度で仮焼し固溶体化させ、得られた仮焼粉を粉砕し、樹脂バインダー等を混合してスラリー化してシート状とした誘電体磁器層（グリーンシート）を用意し、その一面に銀または銀合金からなる内部電極を形成する。なお、内部電極を形成する方法は、スクリーン印刷などによる形成でも、蒸着、メッキ法による形成でもどちらでも構わない。次に、内部電極を有する誘電体磁器層が必要枚数積層され、内部電極を有しない誘電体磁器層で挟んで圧着し、積層体とする。その後、この積層された誘電体磁器層を所定の雰囲気、温度にて焼成し、磁器積層体が形成される。
次に、磁器積層体の両端面に、内部電極と接続するように、二つの外部電極を形成する。
【００１０】
この外部電極の材料としては、内部電極と同じ材料を使用することができる。また、銀、パラジウム、銀−パラジウム合金、銅、銅合金等が使用可能であり、また、これらの金属粉末にＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＢａＯ系ガラス、Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2−ＢａＯ系ガラスなどのガラスフリットを添加したものも使用されるが、積層セラミックコンデンサの使用用途、使用場所などを考慮に入れて、適当な材料が選択される。
【００１１】
また、外部電極は、材料となる金属粉末から構成される導電ペーストを、焼成により得た磁器積層体に塗布して、焼き付けることで形成されるが、焼成前の磁器積層体に導電ペーストを塗布して、磁器積層体の焼成と同時に外部電極を形成してもよい。この後、外部電極上にニッケル、銅などのメッキを施し、メッキ第１層を形成する。最後に、このメッキ第１層の上にはんだ、錫などのメッキ第２層を形成し、チップ型の積層セラミックコンデンサが製造される。
【００１２】
（実施例１）
まず、出発原料として、酸化鉛、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タングステンを表１に示す所定の配合比になるように秤量する。次に秤量した各材料をボールミル中で湿式粉砕混合した後、乾燥させて６５０℃〜８５０℃で仮焼を行う。この粉末をボールミル中で湿式粉砕混合した後、乾燥させて仮焼粉末とする。
【００１３】
【表１】
0003951329.tif 000002
【００１４】
得られた仮焼粉末に有機バインダー（ポリビニルアルコール）を加え、２ｔ／ｃｍ2の圧力で直径１０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板状の成形体とした。次いでこの円板状の成形体を鉛雰囲気中にて、表１に示す温度で焼成し、セラミック焼結体を得た。
焼成後、得られた焼結体の各端面に銀ペーストを塗布し、８００℃の温度で焼き付け、セラミックコンデンサを得た。
【００１５】
得られたセラミックコンデンサを測定試料として、比誘電率、静電容量温度変化率を測定した。
静電容量（Ｃ）は、自動ブリッジ式測定器を用いて周波数１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓ、温度２５℃にて測定し、静電容量から誘電率（ε）を算出した。
また、温度変化に対する静電容量の変化率を測定した。
なお、温度変化に対する静電容量の変化率については、２０℃での静電容量を基準とした−２５℃と８５℃での変化率（ΔＣ／Ｃ２０℃）および−２５℃〜８５℃の範囲内で絶対値としてその変化率が最大である値（｜ΔＣ／△Ｃ２０℃｜ｍａｘ）を示す。
以上の結果を、表１に示した。
【００１６】
表１から明かなように、この発明の誘電体磁器組成物からなるセラミックコンデンサは誘電率が３０００を越え、温度に対する静電容量の変化率が、−２５℃〜８５℃での範囲でＪＩＳ規格のＢ特性を満足する。
【００１７】
ここで、この発明の誘電体磁器組成物の組成限定理由について説明する。
ｘＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｙＰｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｎｉ1/2Ｗ1/2）Ｏ3（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）において、試料番号１１，２３のように点ＡＢを結ぶ線上では静電容量温度変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足せず、試料番号１８，２２のように点ＤＡを結ぶ線上よりＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3が多い領域や試料番号１，４のように点ＢＣを結ぶ線上よりＰｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3が多い領域では、静電容量温度変化率がＪＩＳ規格のＢ特性を満足せず、試料番号２，６のように点ＣＤを結ぶ線上よりＰｂ（Ｎｉ1/2Ｗ1/2）Ｏ3が多い領域では、比誘電率が３０００より低くなるからである。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の誘電体磁器組成物は、低温焼成が可能であり、銀または銀合金と同時焼成できる。
また、この発明の誘電体磁器組成物は、比誘電率が３０００を越え、静電容量温度特性がＪＩＳ規格のＢ特性を満足するセラミックコンデンサを得ることができる。
さらに、この発明の誘電体磁器組成物は、銀または銀合金と同時焼成できることで、安価な積層セラミックコンデンサを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ｘＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｙＰｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ｚＰｂ（Ｎｉ1/2Ｗ1/2）Ｏ3系の組成範囲を示す３成分組成図である。
【図１】
0003951329.tif 000003