JP2000239062A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP2000239062A JP2000239062A JP11038826A JP3882699A JP2000239062A JP 2000239062 A JP2000239062 A JP 2000239062A JP 11038826 A JP11038826 A JP 11038826A JP 3882699 A JP3882699 A JP 3882699A JP 2000239062 A JP2000239062 A JP 2000239062A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】８８０〜１２００℃の比較的低温でＡｇ、Ｃ
ｕ、Ａｕ等の金属を主成分とする導体と同時に焼成で
き、Ｑ値が高く、使用周波数に適した比誘電率εｒを選
べ、温度係数τｆが比較的小さく、かつ耐湿性に優れ
る、小型、高性能で、かつ高信頼性の高周波電子部品を
実現できる誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含
有し、これらのモル比による組成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ
2 と表した時、前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６を満
足する複合酸化物を主成分とし、該主成分１００重量部
に対するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による含有量をａ（重量
部）、アルカリ金属の炭酸塩換算による含有量をｂ（重
量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換算による含有量をｃ（重量
部）とした時、前記ａ，ｂ、ｃが１．５≦ａ＋ｂ≦４
０、２≦ｃ≦４を満足する誘電体磁器組成物を用いて高
周波電子部品の絶縁基板を作製する。
ｕ、Ａｕ等の金属を主成分とする導体と同時に焼成で
き、Ｑ値が高く、使用周波数に適した比誘電率εｒを選
べ、温度係数τｆが比較的小さく、かつ耐湿性に優れ
る、小型、高性能で、かつ高信頼性の高周波電子部品を
実現できる誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含
有し、これらのモル比による組成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ
2 と表した時、前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６を満
足する複合酸化物を主成分とし、該主成分１００重量部
に対するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による含有量をａ（重量
部）、アルカリ金属の炭酸塩換算による含有量をｂ（重
量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換算による含有量をｃ（重量
部）とした時、前記ａ，ｂ、ｃが１．５≦ａ＋ｂ≦４
０、２≦ｃ≦４を満足する誘電体磁器組成物を用いて高
周波電子部品の絶縁基板を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波領域で
好適に使用されるとともに、低温焼成可能な誘電体磁器
組成物、特に、共振器、コンデンサ、フィルタ等を内部
導体パターンにより形成または内蔵した電子部品の基板
材料に適する誘電体磁器組成物に関する。
好適に使用されるとともに、低温焼成可能な誘電体磁器
組成物、特に、共振器、コンデンサ、フィルタ等を内部
導体パターンにより形成または内蔵した電子部品の基板
材料に適する誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より各種誘電体セラミックスを基板と
して、内部導体パターンによって共振器、コンデンサ、
フィルタ等を形成または内蔵した電子部品に広く使用さ
れているが、近年、携帯電話に代表される移動体通信等
の高周波機器の発展と普及に伴い、高周波領域で使用す
る電子部品の基板材料としてアルミナ、ステアタイト、
フォルステライト等の誘電体セラミックスが積極的に利
用されるようになってきた。
して、内部導体パターンによって共振器、コンデンサ、
フィルタ等を形成または内蔵した電子部品に広く使用さ
れているが、近年、携帯電話に代表される移動体通信等
の高周波機器の発展と普及に伴い、高周波領域で使用す
る電子部品の基板材料としてアルミナ、ステアタイト、
フォルステライト等の誘電体セラミックスが積極的に利
用されるようになってきた。
【０００３】前記誘電体セラミックスからなる基板と金
属を主成分とする導体とを同時焼成するに際しては、導
体の融点が前記誘電体セラミックスの焼成温度より高く
なければならず、前記導体としては、Ｗ、Ｍｏ等の高融
点金属が用いられていた。しかしながら、上記高融点金
属は導通抵抗が高いことから、高周波帯においては電子
部品の共振回路のＱ値が小さくなってしまい、信号伝送
線路の伝送損失が大きくなる等の問題があった。
属を主成分とする導体とを同時焼成するに際しては、導
体の融点が前記誘電体セラミックスの焼成温度より高く
なければならず、前記導体としては、Ｗ、Ｍｏ等の高融
点金属が用いられていた。しかしながら、上記高融点金
属は導通抵抗が高いことから、高周波帯においては電子
部品の共振回路のＱ値が小さくなってしまい、信号伝送
線路の伝送損失が大きくなる等の問題があった。
【０００４】そこで、係る問題を解消するために導通抵
抗の小さいＡｇ、ＣｕおよびＡｕ等の低抵抗金属を主成
分とする導体を用いることが提案されているが、かかる
低抵抗金属は融点が低く、基板と同時焼成するためには
１２００℃以下の低温で焼成できる必要があり、そのよ
うな低温焼成が可能な誘電体セラミックスが種々提案さ
れている。
抗の小さいＡｇ、ＣｕおよびＡｕ等の低抵抗金属を主成
分とする導体を用いることが提案されているが、かかる
低抵抗金属は融点が低く、基板と同時焼成するためには
１２００℃以下の低温で焼成できる必要があり、そのよ
うな低温焼成が可能な誘電体セラミックスが種々提案さ
れている。
【０００５】一方、最近の高周波用電子部品に対する小
型化と高性能化の要求に応えるために、特定の周波数領
域で最適な比誘電率εｒおよび高Ｑ値を有する誘電体セ
ラミックスを用いることにより、共振回路の小型化やイ
ンダクタンスを小さくすることができるとともに、共振
回路のＱ値も高くすることができ、信号の伝送損失を小
さくできることから、各種複合誘電体材料が提案されて
いる。
型化と高性能化の要求に応えるために、特定の周波数領
域で最適な比誘電率εｒおよび高Ｑ値を有する誘電体セ
ラミックスを用いることにより、共振回路の小型化やイ
ンダクタンスを小さくすることができるとともに、共振
回路のＱ値も高くすることができ、信号の伝送損失を小
さくできることから、各種複合誘電体材料が提案されて
いる。
【０００６】従来、例えば、特開平４−２９２４６０号
公報に開示された誘電体磁器組成物は、アノーサイト−
チタン酸カルシウム系のガラスとＴｉＯ2 からなるもの
で、焼成温度が低く、ＡｇやＣｕ等の低抵抗金属との同
時焼成ができるものであったが、磁器自体のＱ値が低い
ため高周波電子部品、共振回路におけるＱ値が低く、信
号の伝送損失が大きいものであった。
公報に開示された誘電体磁器組成物は、アノーサイト−
チタン酸カルシウム系のガラスとＴｉＯ2 からなるもの
で、焼成温度が低く、ＡｇやＣｕ等の低抵抗金属との同
時焼成ができるものであったが、磁器自体のＱ値が低い
ため高周波電子部品、共振回路におけるＱ値が低く、信
号の伝送損失が大きいものであった。
【０００７】そこで、本出願人は、特開平９−３１５８
５９号公報に開示されるように、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、Ｂ
2 Ｏ3 、アルカリ金属化合物からなる誘電体磁器組成物
を用いることにより、８８０〜１２００℃程度の比較的
低温で前記低抵抗金属を主成分とする導体と同時に焼成
できるとともに、所望の比誘電率εｒおよび高Ｑ値を有
する基板が作製できることを提案した。
５９号公報に開示されるように、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、Ｂ
2 Ｏ3 、アルカリ金属化合物からなる誘電体磁器組成物
を用いることにより、８８０〜１２００℃程度の比較的
低温で前記低抵抗金属を主成分とする導体と同時に焼成
できるとともに、所望の比誘電率εｒおよび高Ｑ値を有
する基板が作製できることを提案した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−３１５８５９号公報に開示された誘電体磁器組成物
では磁器中の気孔率が高いため、耐湿性が低く水分の浸
入によって表面および／または内部に形成された導体層
中の成分が磁器中を拡散し、 絶縁抵抗が劣化してしまう
ことが判明した。特に、近年の電子部品の小型化に伴い
導体層間の間隔も狭くなる傾向にあることから、この現
象が大きな問題となってきている。
９−３１５８５９号公報に開示された誘電体磁器組成物
では磁器中の気孔率が高いため、耐湿性が低く水分の浸
入によって表面および／または内部に形成された導体層
中の成分が磁器中を拡散し、 絶縁抵抗が劣化してしまう
ことが判明した。特に、近年の電子部品の小型化に伴い
導体層間の間隔も狭くなる傾向にあることから、この現
象が大きな問題となってきている。
【０００９】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、Ａｇ、ＣｕおよびＡｕ等の低抵抗金属を主成分とす
る導体と同時に焼成でき、使用周波数に応じた所望の比
誘電率εｒおよび高Ｑ値を有するとともに、気孔率を低
減することによって耐湿性に優れる誘電体磁器組成物を
提供することを目的とする。
で、Ａｇ、ＣｕおよびＡｕ等の低抵抗金属を主成分とす
る導体と同時に焼成でき、使用周波数に応じた所望の比
誘電率εｒおよび高Ｑ値を有するとともに、気孔率を低
減することによって耐湿性に優れる誘電体磁器組成物を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有し、
これらのモル比による組成式を、ｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と
表した時、前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６、特に、
０．９５≦ｘ≦１．２８を満足する複合酸化物を主成分
とし、該主成分１００重量部に対するホウ素のＢ2 Ｏ3
換算による含有量をａ（重量部）、アルカリ金属の炭酸
塩換算による含有量をｂ（重量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換
算による含有量をｃ（重量部）とした時、前記ａ，ｂ、
ｃが１．５≦ａ＋ｂ≦４０、特に０＜ａかつ０＜ｂ、さ
らに０＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた０＜ａ
≦１５かつ０＜ｂ≦７．５、さらに、０．１≦ａ≦１０
かつ２．５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４を満足
することを特徴とするものである。
物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有し、
これらのモル比による組成式を、ｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と
表した時、前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６、特に、
０．９５≦ｘ≦１．２８を満足する複合酸化物を主成分
とし、該主成分１００重量部に対するホウ素のＢ2 Ｏ3
換算による含有量をａ（重量部）、アルカリ金属の炭酸
塩換算による含有量をｂ（重量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換
算による含有量をｃ（重量部）とした時、前記ａ，ｂ、
ｃが１．５≦ａ＋ｂ≦４０、特に０＜ａかつ０＜ｂ、さ
らに０＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた０＜ａ
≦１５かつ０＜ｂ≦７．５、さらに、０．１≦ａ≦１０
かつ２．５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４を満足
することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、主成分であるＣａＯ・ＺｒＯ
2 と、ホウ素および／またはアルカリ金属とからなる磁
器組成物に対して、ＧｅＯ2 を特定の割合で添加するこ
とにより、誘電特性を劣化させることなく磁器の焼成温
度を低下させることができるために、Ｃｕ、Ａｇおよび
Ａｕ等を主成分とする低抵抗導体と同時焼成する場合に
おいても、磁器の緻密化が促進され、気孔率を低減させ
ることができる。
2 と、ホウ素および／またはアルカリ金属とからなる磁
器組成物に対して、ＧｅＯ2 を特定の割合で添加するこ
とにより、誘電特性を劣化させることなく磁器の焼成温
度を低下させることができるために、Ｃｕ、Ａｇおよび
Ａｕ等を主成分とする低抵抗導体と同時焼成する場合に
おいても、磁器の緻密化が促進され、気孔率を低減させ
ることができる。
【００１２】これにより、磁器の耐湿性が向上すること
から水分の浸入が防止され、表面および／または内部に
形成された導体層中の成分の磁器中への拡散が防止でき
ることから湿度に対しても絶縁抵抗の低下を防止するこ
とができる。
から水分の浸入が防止され、表面および／または内部に
形成された導体層中の成分の磁器中への拡散が防止でき
ることから湿度に対しても絶縁抵抗の低下を防止するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、金
属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有し、これらの
モル比による組成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、
前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６、特に、０．９５≦
ｘ≦１．２８を満足する複合酸化物を主成分とし、該主
成分１００重量部に対するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による
含有量をａ（重量部）、アルカリ金属の炭酸塩換算によ
る含有量をｂ（重量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換算による含
有量をｃ（重量部）とした時、前記ａ，ｂ、ｃが１．５
≦ａ＋ｂ≦４０、望ましくは０＜ａかつ０＜ｂ、特に０
＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらに０＜ａ≦１５かつ
０＜ｂ≦７．５、さらにまた０．１≦ａ≦１０かつ２．
５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４を満足すること
を特徴とするものである。
属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有し、これらの
モル比による組成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、
前記ｘが、０．８７≦ｘ≦１．３６、特に、０．９５≦
ｘ≦１．２８を満足する複合酸化物を主成分とし、該主
成分１００重量部に対するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による
含有量をａ（重量部）、アルカリ金属の炭酸塩換算によ
る含有量をｂ（重量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換算による含
有量をｃ（重量部）とした時、前記ａ，ｂ、ｃが１．５
≦ａ＋ｂ≦４０、望ましくは０＜ａかつ０＜ｂ、特に０
＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらに０＜ａ≦１５かつ
０＜ｂ≦７．５、さらにまた０．１≦ａ≦１０かつ２．
５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４を満足すること
を特徴とするものである。
【００１４】なお、本発明の磁器組成物とは、原料また
は該原料を焼成して得られる磁器、さらには共振器、コ
ンデンサ、フィルタ等を表面および／または内部導体パ
ターンにより形成、内蔵した電子部品の基板のうちのい
ずれかの組成の意である。
は該原料を焼成して得られる磁器、さらには共振器、コ
ンデンサ、フィルタ等を表面および／または内部導体パ
ターンにより形成、内蔵した電子部品の基板のうちのい
ずれかの組成の意である。
【００１５】ここで、上記組成式において、ｘが０．８
７未満ではＱｆが２０００未満に低下し、ｘが１．３６
を越える場合には１２００℃以下では焼結性が低下し、
磁器を緻密化させることができないためである。とりわ
け低温焼結性と高Ｑ値化の観点からは０．９５≦ｘ≦
１．２８が好ましい。
７未満ではＱｆが２０００未満に低下し、ｘが１．３６
を越える場合には１２００℃以下では焼結性が低下し、
磁器を緻密化させることができないためである。とりわ
け低温焼結性と高Ｑ値化の観点からは０．９５≦ｘ≦
１．２８が好ましい。
【００１６】また、主成分１００重量部に対するホウ素
のＢ2 Ｏ3 換算による含有量ａ（重量部）と、アルカリ
金属の炭酸塩換算による含有量ｂ（重量部）との合計量
が１．５重量部よりも少ない場合には、１２００℃で磁
器を緻密化させることができず、４０重量部よりも多い
場合にはＱ値が低下する。
のＢ2 Ｏ3 換算による含有量ａ（重量部）と、アルカリ
金属の炭酸塩換算による含有量ｂ（重量部）との合計量
が１．５重量部よりも少ない場合には、１２００℃で磁
器を緻密化させることができず、４０重量部よりも多い
場合にはＱ値が低下する。
【００１７】さらに、ホウ素量とアルカリ金属量につい
ては、焼成温度を低下できることおよび高Ｑ値化の点
で、特にホウ素およびアルカリ金属の両方を含有するこ
と、さらに０＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた
０＜ａ≦１５かつ０＜ｂ≦７．５、さらに、０．１≦ａ
≦１０かつ２．５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４
を２．６≦ａ＋ｂ≦１７．５かつ０．１≦ａ≦１０かつ
２．５≦ｂ≦７．５であることが望ましい。
ては、焼成温度を低下できることおよび高Ｑ値化の点
で、特にホウ素およびアルカリ金属の両方を含有するこ
と、さらに０＜ａ≦２０かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた
０＜ａ≦１５かつ０＜ｂ≦７．５、さらに、０．１≦ａ
≦１０かつ２．５≦ｂ≦７．５であり、かつ２≦ｃ≦４
を２．６≦ａ＋ｂ≦１７．５かつ０．１≦ａ≦１０かつ
２．５≦ｂ≦７．５であることが望ましい。
【００１８】なお、０＜ａ≦２０、０＜ｂ≦１０、１．
５≦ａ＋ｂ≦３０、２≦ｃ≦４の条件を満足するとき、
Ｑｆ≧４０００、焼成温度１２００℃以下となり、ま
た、０．９５≦ｘ≦１．２８、０＜ａ≦１５、０＜ｂ≦
７．５、１．５≦ａ＋ｂ≦２２．５、２≦ｃ≦４の条件
を満足するとき、Ｑｆ≧８０００、焼成温度１０７０℃
以下となる。さらに、０．９５≦ｘ≦１．２８、０．１
≦ａ≦１０、２．５≦ｂ≦７．５、２．６≦ａ＋ｂ≦１
７．５、２≦ｃ≦４の条件を満足するとき、Ｑｆ≧１３
０００、焼成温度９５０℃以下となる。
５≦ａ＋ｂ≦３０、２≦ｃ≦４の条件を満足するとき、
Ｑｆ≧４０００、焼成温度１２００℃以下となり、ま
た、０．９５≦ｘ≦１．２８、０＜ａ≦１５、０＜ｂ≦
７．５、１．５≦ａ＋ｂ≦２２．５、２≦ｃ≦４の条件
を満足するとき、Ｑｆ≧８０００、焼成温度１０７０℃
以下となる。さらに、０．９５≦ｘ≦１．２８、０．１
≦ａ≦１０、２．５≦ｂ≦７．５、２．６≦ａ＋ｂ≦１
７．５、２≦ｃ≦４の条件を満足するとき、Ｑｆ≧１３
０００、焼成温度９５０℃以下となる。
【００１９】一方、ホウ素量が３０重量部よりも多くな
る場合やアルカリ金属含有化合物の量が２０重量部より
も多くなる場合には、Ｑｆ値が低下してしまう恐れがあ
ることから、ホウ素量は、Ｂ2 Ｏ3 換算で３０重量部、
アルカリ金属はアルカリ金属炭酸塩換算で２０重量部を
上限とすることが望ましい。
る場合やアルカリ金属含有化合物の量が２０重量部より
も多くなる場合には、Ｑｆ値が低下してしまう恐れがあ
ることから、ホウ素量は、Ｂ2 Ｏ3 換算で３０重量部、
アルカリ金属はアルカリ金属炭酸塩換算で２０重量部を
上限とすることが望ましい。
【００２０】また、ＧｅをＧｅＯ2 換算で２〜４重量部
としたのは、２重量部未満では磁器の緻密化が不充分で
あり、気孔率が６％以上となるためであり、４重量部を
越える場合では、主成分のＣａＯ・ＺｒＯ2 からなる高
Ｑ値の主結晶相とＧｅとが反応し、低Ｑ値の結晶相とな
るため、高Ｑ値を維持できなくなるからである。
としたのは、２重量部未満では磁器の緻密化が不充分で
あり、気孔率が６％以上となるためであり、４重量部を
越える場合では、主成分のＣａＯ・ＺｒＯ2 からなる高
Ｑ値の主結晶相とＧｅとが反応し、低Ｑ値の結晶相とな
るため、高Ｑ値を維持できなくなるからである。
【００２１】次に、本発明の磁器組成物を用いて磁器を
作製する方法について説明する。まず、主原料として
は、純度９０％以上、平均粒径０．５〜５μｍのＣａお
よびＺｒの酸化物、または焼成過程で酸化物を形成しう
る炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、あるいはＣａＺｒＯ3 の複
合酸化物等が使用可能であり、これらをモル比による組
成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、前記ｘが、０．
８７≦ｘ≦１．３６の割合となるように調合、混合した
後、所望により１１００〜１２５０℃にて仮焼する。ま
た、上記以外にも共沈合成粉、水熱合成粉等を用いるこ
とができる。
作製する方法について説明する。まず、主原料として
は、純度９０％以上、平均粒径０．５〜５μｍのＣａお
よびＺｒの酸化物、または焼成過程で酸化物を形成しう
る炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、あるいはＣａＺｒＯ3 の複
合酸化物等が使用可能であり、これらをモル比による組
成式をｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、前記ｘが、０．
８７≦ｘ≦１．３６の割合となるように調合、混合した
後、所望により１１００〜１２５０℃にて仮焼する。ま
た、上記以外にも共沈合成粉、水熱合成粉等を用いるこ
とができる。
【００２２】また、上記主原料に対し、純度９０％以
上、平均粒径１〜１００μｍの金属ホウ素、Ｂ2 Ｏ3 、
コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等のホウ素含有化合物と、
純度９５％以上、平均粒径１〜１００μｍのＬｉ、Ｎａ
およびＫの郡から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金
属の酸化物、または焼成過程で酸化物を形成しうる炭酸
塩、酢酸塩、硝酸塩とを、前記主成分１００重量部に対
するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算量ａ重量部、アルカリ金属の
炭酸塩換算量ｂ重量部とした時、１．５≦ａ＋ｂ≦４
０、望ましくはａ＞０かつｂ＞０、さらに０＜ａ≦２０
かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた０＜ａ≦１５かつ０＜ｂ
≦７．５、さらに、０．１≦ａ≦１０かつ２．５≦ｂ≦
７．５となるように添加、混合する。
上、平均粒径１〜１００μｍの金属ホウ素、Ｂ2 Ｏ3 、
コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等のホウ素含有化合物と、
純度９５％以上、平均粒径１〜１００μｍのＬｉ、Ｎａ
およびＫの郡から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金
属の酸化物、または焼成過程で酸化物を形成しうる炭酸
塩、酢酸塩、硝酸塩とを、前記主成分１００重量部に対
するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算量ａ重量部、アルカリ金属の
炭酸塩換算量ｂ重量部とした時、１．５≦ａ＋ｂ≦４
０、望ましくはａ＞０かつｂ＞０、さらに０＜ａ≦２０
かつ０＜ｂ≦１０、さらにまた０＜ａ≦１５かつ０＜ｂ
≦７．５、さらに、０．１≦ａ≦１０かつ２．５≦ｂ≦
７．５となるように添加、混合する。
【００２３】なお、上述のアルカリ金属としては、低温
焼成効果が大きく、高Ｑ値化が可能な点でＬｉが最適で
ある。
焼成効果が大きく、高Ｑ値化が可能な点でＬｉが最適で
ある。
【００２４】さらに、上記主原料に対し、純度９５％以
上、平均粒径１〜１０μｍの酸化物、炭酸塩、酢酸塩、
硝酸塩等のゲルマニウム含有化合物をＧｅのＧｅＯ2 換
算による含有量をｃ重量部とした時、２≦ｃ≦４を満足
するように添加する。
上、平均粒径１〜１０μｍの酸化物、炭酸塩、酢酸塩、
硝酸塩等のゲルマニウム含有化合物をＧｅのＧｅＯ2 換
算による含有量をｃ重量部とした時、２≦ｃ≦４を満足
するように添加する。
【００２５】そして、この混合粉末を用いてプレス成
形、ＣＩＰ成形、押し出し成形、ドクターブレード、カ
レンダーロール、ロール成形等の公知の成形手段によっ
て所定形状の成形体を作製した後、該成形体を酸化性雰
囲気中、または窒素等の非酸化性雰囲気中、８８０〜１
２００℃にて焼成することにより作製できる。
形、ＣＩＰ成形、押し出し成形、ドクターブレード、カ
レンダーロール、ロール成形等の公知の成形手段によっ
て所定形状の成形体を作製した後、該成形体を酸化性雰
囲気中、または窒素等の非酸化性雰囲気中、８８０〜１
２００℃にて焼成することにより作製できる。
【００２６】また、内部導体を含む電子部品を作製する
には、前記混合粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加、混
合してスラリーを調製し、これを周知のドクターブレー
ド法、カレンダーロール法、あるいはロール成形法、プ
レス成形法等によりシート状に成形する。そして、この
シート状成形体に所望によりスルーホールを形成した
後、スルーホール内に、銅、銀、金のうちの少なくとも
１種を含む金属ペーストを充填する。そして、シート状
成形体表面には、高周波信号が伝送可能な高周波線路、
共振器、コンデンサまたはフィルタ等を形成しうるパタ
ーンに前記金属ペーストを用いてスクリーン印刷法、グ
ラビア印刷法等によって配線層の厚みが１０〜３０μｍ
となるように印刷、塗布する。
には、前記混合粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加、混
合してスラリーを調製し、これを周知のドクターブレー
ド法、カレンダーロール法、あるいはロール成形法、プ
レス成形法等によりシート状に成形する。そして、この
シート状成形体に所望によりスルーホールを形成した
後、スルーホール内に、銅、銀、金のうちの少なくとも
１種を含む金属ペーストを充填する。そして、シート状
成形体表面には、高周波信号が伝送可能な高周波線路、
共振器、コンデンサまたはフィルタ等を形成しうるパタ
ーンに前記金属ペーストを用いてスクリーン印刷法、グ
ラビア印刷法等によって配線層の厚みが１０〜３０μｍ
となるように印刷、塗布する。
【００２７】その後、複数のシート状成形体を位置合わ
せして積層圧着し、８８０〜１２００℃の大気中や窒素
−酸素混合ガス等の酸化性雰囲気中で焼成することによ
り、電子部品を作製することができる。
せして積層圧着し、８８０〜１２００℃の大気中や窒素
−酸素混合ガス等の酸化性雰囲気中で焼成することによ
り、電子部品を作製することができる。
【００２８】さらに、この電子部品の表面には、表面配
線層や、チップコンデンサ、チップ抵抗、ダイオード、
ＩＣ素子、チップインダクタ等の他の電子部品をＰｂ−
Ｓｎ系、Ｉｎ系あるいはＳｂ−Ａｇ系半田、または金や
アルミニウムからなるワイヤボンディング等により接
続、搭載することができる。
線層や、チップコンデンサ、チップ抵抗、ダイオード、
ＩＣ素子、チップインダクタ等の他の電子部品をＰｂ−
Ｓｎ系、Ｉｎ系あるいはＳｂ−Ａｇ系半田、または金や
アルミニウムからなるワイヤボンディング等により接
続、搭載することができる。
【００２９】また、本発明の誘電体磁器組成物は、マイ
クロ波帯、特に８００〜２０００ＭＨｚの高周波帯で使
用可能な電子部品のや基板材料として最適である。
クロ波帯、特に８００〜２０００ＭＨｚの高周波帯で使
用可能な電子部品のや基板材料として最適である。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の誘電体磁器組成物を実施例に
基づいて詳細に説明する。 （実施例１）先ず、平均粒径２μｍ、純度９９％以上の
ＣａＣＯ3 、ＺｒＯ2 の各原料粉末を表１、２に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２０
時間ボールミルにて混合した後、該混合物を乾燥し、次
いで該乾燥物を１２００℃の温度で２時間仮焼した。
基づいて詳細に説明する。 （実施例１）先ず、平均粒径２μｍ、純度９９％以上の
ＣａＣＯ3 、ＺｒＯ2 の各原料粉末を表１、２に示す割
合で秤量し、該原料粉末に媒体として純水を加えて２０
時間ボールミルにて混合した後、該混合物を乾燥し、次
いで該乾燥物を１２００℃の温度で２時間仮焼した。
【００３１】得られた仮焼粉末にＢ2 Ｏ3 粉末、Ｌｉ2
ＣＯ3 粉末、Ｎａ2 ＣＯ3 粉末、Ｋ2 ＣＯ3 粉末等のア
ルカリ金属含有化合物粉末およびＧｅＯ2 粉末を用いて
表１、２に示す割合となるように秤量し、ボールミルに
て２０時間混合した後、バインダーとしてポリビニルア
ルコールを１重量％加えてから造粒し、該造粒物を約１
ｔ／ｃｍ2 の加圧力でプレス成形して円柱状の成形体を
成形した。
ＣＯ3 粉末、Ｎａ2 ＣＯ3 粉末、Ｋ2 ＣＯ3 粉末等のア
ルカリ金属含有化合物粉末およびＧｅＯ2 粉末を用いて
表１、２に示す割合となるように秤量し、ボールミルに
て２０時間混合した後、バインダーとしてポリビニルア
ルコールを１重量％加えてから造粒し、該造粒物を約１
ｔ／ｃｍ2 の加圧力でプレス成形して円柱状の成形体を
成形した。
【００３２】その後、前記成形体を大気中、４００℃の
温度で４時間加熱して脱バインダ処理し、引き続いて表
１、２に示す各温度で大気中２時間焼成した。得られた
円柱体の両端面を平面研磨し、直径約８ｍｍ、高さ約
３．５〜６ｍｍの円柱状の誘電体特性評価用試料を作製
した。
温度で４時間加熱して脱バインダ処理し、引き続いて表
１、２に示す各温度で大気中２時間焼成した。得られた
円柱体の両端面を平面研磨し、直径約８ｍｍ、高さ約
３．５〜６ｍｍの円柱状の誘電体特性評価用試料を作製
した。
【００３３】誘電体特性の評価は、前記評価用試料を用
いて誘電体円柱共振器法により、共振周波数を８〜１１
ＧＨｚで比誘電率εｒとＱ値を測定した。なおＱ値は１
ＧＨｚでのＱ値（Ｑｆ）に換算して表１，２に示した。
また、磁器の研磨面のＳＥＭ像から気孔の面積比率を求
め、気孔が一様に分布するとみなして気孔率（体積比
率）を算出した。これらの結果を表１、２に示す。
いて誘電体円柱共振器法により、共振周波数を８〜１１
ＧＨｚで比誘電率εｒとＱ値を測定した。なおＱ値は１
ＧＨｚでのＱ値（Ｑｆ）に換算して表１，２に示した。
また、磁器の研磨面のＳＥＭ像から気孔の面積比率を求
め、気孔が一様に分布するとみなして気孔率（体積比
率）を算出した。これらの結果を表１、２に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】表１、２から明らかなように、ＣａＯ／Ｚ
ｒＯ2 の比率であるｘ、ホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による含
有量ａ重量部とアルカリ金属の炭酸塩換算による含有量
ｂ重量部との合計量である（ａ＋ｂ）が本発明の範囲外
である試料Ｎｏ．６２〜６６では、１２００℃以下の温
度で焼結しないか、Ｑｆ値が低く過ぎて測定不能となっ
た。また、ＧｅＯ2 の含有量が２重量部より少ない試料
Ｎｏ．５，１６，１７，２３，２４，３８，４２，４
９，５１，５２，５７では、いずれも気孔率が６％以上
と高くなった。さらに、ＧｅＯ2 の含有量が４重量部よ
り多い試料Ｎｏ．２１，５６では、Ｑｆ値が低下した。
ｒＯ2 の比率であるｘ、ホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による含
有量ａ重量部とアルカリ金属の炭酸塩換算による含有量
ｂ重量部との合計量である（ａ＋ｂ）が本発明の範囲外
である試料Ｎｏ．６２〜６６では、１２００℃以下の温
度で焼結しないか、Ｑｆ値が低く過ぎて測定不能となっ
た。また、ＧｅＯ2 の含有量が２重量部より少ない試料
Ｎｏ．５，１６，１７，２３，２４，３８，４２，４
９，５１，５２，５７では、いずれも気孔率が６％以上
と高くなった。さらに、ＧｅＯ2 の含有量が４重量部よ
り多い試料Ｎｏ．２１，５６では、Ｑｆ値が低下した。
【００３７】これに対して、本発明の誘電体磁器組成物
では、１２００℃以下の比較的低温で焼成でき、さら
に、比誘電率εｒが１０〜２８、Ｑｆが２０００以上、
かつ気孔率が３％以下の優れた特性であった。
では、１２００℃以下の比較的低温で焼成でき、さら
に、比誘電率εｒが１０〜２８、Ｑｆが２０００以上、
かつ気孔率が３％以下の優れた特性であった。
【００３８】とりわけ、本発明の範囲内であって、かつ
０．９５≦ｘ≦１．２８、ａ＞０、ｂ＞０、２≦ｃ≦４
の条件を満たす場合には、１０７０℃以下で焼成でき、
さらに、上記条件に加え、２．６≦ａ＋ｂ≦１７．５、
０．１≦ａ≦１０、２．５≦ｂ≦７．５の条件を満たす
場合には、９５０℃以下で焼成でき、かつ比誘電率εｒ
が１７〜２８、Ｑｆが１３０００以上、かつ気孔率が３
％以下の優れた特性を有するものであった。
０．９５≦ｘ≦１．２８、ａ＞０、ｂ＞０、２≦ｃ≦４
の条件を満たす場合には、１０７０℃以下で焼成でき、
さらに、上記条件に加え、２．６≦ａ＋ｂ≦１７．５、
０．１≦ａ≦１０、２．５≦ｂ≦７．５の条件を満たす
場合には、９５０℃以下で焼成でき、かつ比誘電率εｒ
が１７〜２８、Ｑｆが１３０００以上、かつ気孔率が３
％以下の優れた特性を有するものであった。
【００３９】なお、すべての試料について、２５℃の共
振周波数を基準として−４０℃〜＋８５℃における共振
周波数の温度係数τｆを算出した結果、本発明のすべて
の試料の共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／℃
の範囲内であった。
振周波数を基準として−４０℃〜＋８５℃における共振
周波数の温度係数τｆを算出した結果、本発明のすべて
の試料の共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／℃
の範囲内であった。
【００４０】（実施例２）実施例１の試料Ｎｏ．１７，
１８，１９と同じ組成の原料を用いて、実施例１と同様
に３０ｍｍ×３０ｍｍ×１．５ｍｍの板状成形体を作製
し、その表面に金属分としてＡｇを含有するペースト
を、配線間距離２００μｍの配線２本のパターンに印刷
し、実施例１と同様に焼成した。
１８，１９と同じ組成の原料を用いて、実施例１と同様
に３０ｍｍ×３０ｍｍ×１．５ｍｍの板状成形体を作製
し、その表面に金属分としてＡｇを含有するペースト
を、配線間距離２００μｍの配線２本のパターンに印刷
し、実施例１と同様に焼成した。
【００４１】得られた試料について、飽和水蒸気１２１
℃（水蒸気２気圧）の条件に曝す、いわゆるプレッシャ
ークッカ−テスト（ＰＣＴテスト）を２００時間行い、
ＰＣＴテスト前後の配線間の絶縁抵抗値を測定したとこ
ろ、ＰＣＴテスト前はいずれも１０12Ω以上であり、試
料Ｎｏ．１８，１９についてはテスト後も１０12Ω以上
であったが、試料Ｎｏ．１７については８×１０9 Ωに
低下した。
℃（水蒸気２気圧）の条件に曝す、いわゆるプレッシャ
ークッカ−テスト（ＰＣＴテスト）を２００時間行い、
ＰＣＴテスト前後の配線間の絶縁抵抗値を測定したとこ
ろ、ＰＣＴテスト前はいずれも１０12Ω以上であり、試
料Ｎｏ．１８，１９についてはテスト後も１０12Ω以上
であったが、試料Ｎｏ．１７については８×１０9 Ωに
低下した。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の誘電体磁器
組成物では、８８０〜１２００℃の比較的低温でＡｇ、
Ｃｕ、Ａｕ等の低融点金属を含有する導体との同時焼成
が可能であり、εｒを使用周波数に応じて選択でき、か
つＱ値が高いことから、高周波用電子部品の小型化、高
性能化が図れるとともに、磁器の気孔率を３％以下に制
御することができることから、耐湿性が向上し、絶縁抵
抗の劣化のない高信頼性化が実現できる。
組成物では、８８０〜１２００℃の比較的低温でＡｇ、
Ｃｕ、Ａｕ等の低融点金属を含有する導体との同時焼成
が可能であり、εｒを使用周波数に応じて選択でき、か
つＱ値が高いことから、高周波用電子部品の小型化、高
性能化が図れるとともに、磁器の気孔率を３％以下に制
御することができることから、耐湿性が向上し、絶縁抵
抗の劣化のない高信頼性化が実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA01 AA08 AA17 AA35 AA38 BA09 4G031 AA01 AA04 AA12 AA27 AA28 BA09 5E001 AA01 AE00 AJ02 5G303 AA05 AB15 AB16 BA12 CA01 CB02 CB06 CB16 CB39 DA05
Claims (6)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含
有し、これらのモル比による組成式を ｘＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、前記ｘが、 ０．８７≦ｘ≦１．３６ を満足する複合酸化物を主成分とし、該主成分１００重
量部に対するホウ素のＢ2 Ｏ3 換算による含有量をａ
（重量部）、アルカリ金属の炭酸塩換算による含有量を
ｂ（重量部）、ＧｅのＧｅＯ2 換算による含有量をｃ
（重量部）とした時、前記ａ，ｂ、ｃが下記の条件 １．５≦ａ＋ｂ≦４０ ２≦ｃ≦４ を満足することを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】前記ｘが、０．９５≦ｘ≦１．２８を満足
することを特徴とする請求項１記載の誘電体磁器組成
物。 - 【請求項３】前記ａ，ｂ，ｃが下記の条件 １．５≦ａ＋ｂ≦４０ ０＜ａ ０＜ｂ ２≦ｃ≦４ を満足することを特徴とする請求項１または２記載の誘
電体磁器組成物。 - 【請求項４】前記ａ，ｂ，ｃが下記の条件 １．５≦ａ＋ｂ≦３０ ０＜ａ≦２０ ０＜ｂ≦１０ ２≦ｃ≦４ を満足することを特徴とする請求項１または２記載の誘
電体磁器組成物。 - 【請求項５】前記ａ，ｂ，ｃが下記の条件 １．５≦ａ＋ｂ≦２２．５ ０＜ａ≦１５ ０＜ｂ≦７．５ ２≦ｃ≦４ を満足することを特徴とする請求項１または２記載の誘
電体磁器組成物。 - 【請求項６】前記ａ，ｂ，ｃが下記の条件 ２．６≦ａ＋ｂ≦１７．５ ０．１≦ａ≦１０ ２．５≦ｂ≦７．５ ２≦ｃ≦４ を満足することを特徴とする請求項１または２記載の誘
電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038826A JP2000239062A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038826A JP2000239062A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239062A true JP2000239062A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12536052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11038826A Pending JP2000239062A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239062A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010215478A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた電子部品 |
| US11130683B2 (en) * | 2017-03-02 | 2021-09-28 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP11038826A patent/JP2000239062A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010215478A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tdk Corp | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた電子部品 |
| US11130683B2 (en) * | 2017-03-02 | 2021-09-28 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051021 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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