JP2003146743A - 誘電体セラミック組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電気、電子機器部品に用いられる誘電体
組成物に関するものであって、高誘電率および低損失を
有し低温同時焼成を可能にする誘電体セラミック組成物
を提供する。 【解決手段】 本発明は下記化学式１のように組成され
る誘電体セラミック組成物に関する。 (化学式１) ａ ｗｔ．％{ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴ
ｉＯ₂}＋ｃ ｗｔ．％(ガラスフリット) (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦４５．０ｍｏｌ％;１．
５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００;７５．０≦Ａ≦９
７．０;および３．０≦ｃ≦２５．０)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気、電子機
器部品に用いられる誘電体セラミック組成物に関するも
のとして、より詳細には誘電体と電極を同時に焼成でき
る３０以上の誘電率を有す低温焼成用誘電体セラミック
組成物に関するものである。

【０００２】低温焼成用誘電体組成物(材料)とは、一般
に１３００℃以上の高温で焼成されるセラミック誘電体
とは異なって、銀(Ａｇ)や銅(Ｃｕ)の融点より低い温度
である８００〜９５０℃内外の温度範囲で焼成可能な材
料のことをいう。

【０００３】電気、電子機器の小型化、軽量化、高機能
化に伴い回路基板上の構成素子のサイズおよび個数を縮
減しつつも優れた性能を示すよう、部品および基板作製
の際これを多層化させ誘電体と電極を同時焼成して作製
するとの試みが広まってきている。

【０００４】しかし、従来の誘電体材料は焼結温度が高
いので基板および素子部品を多層化して同時焼成するた
めには、内部電極パターンに用いられる金属もＭｏやＷ
のように高い融点を有すものでなければならない。

【０００５】前記のようにＭｏやＷを内部電極パターン
に用いる場合には、ＭｏやＷも高価なばかりでなく、何
よりも高周波化されながら現れる表面効果(ｓｋｉｎ
ｅｆｆｅｃｔ)のため導体に用いられる金属の抵抗が低
いほど損失を抑えられることから、ＡｇやＣｕのように
相対的に安価で高い電気伝導度を有す金属を使用せざる
にを得なくなった。前記のように内部電極パターンにＡ
ｇやＣｕを使う場合には、ＡｇやＣｕがかなり低い融点
(Ａｇ:９６０℃、Ｃｕ:１０８３℃)を有するので、これ
より低い温度範囲で焼結可能な誘電体材料を探すことが
大変重要な研究課題になる。こうした低温焼成誘電体を
作製する典型的な方法として、従来の高誘電率および低
損失特性を備える高温焼成材料に融点の低い物質である
ガラスパウダー(ｇｌａｓｓ ｐｏｗｄｅｒ)やＣｕＯ、
ＰｂＯおよびＢｉ₂Ｏ₃、Ｖ₂Ｏ₅などの添加剤を小量混ぜ
て液相焼結を誘導する方法と、ガラスにセラミックを充
填材として混合したガラスセラミック(ｇｌａｓｓ ｃ
ｅｒａｍｉｃｓ)誘電体材料を製造して焼結する方法が
ある。前記後者の方法により誘電体基板を製造する場合
には、ガラスが主になるので一般として１０以下と低い
誘電率材料になる。前記１０以下の低誘電率材料は、従
来のＬＴＣＣ(Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ
ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ)材料として多く使われ
ているが、これは信号処理の高速化と伝送特性向上のた
めには誘電率が低いほど有利なためである。

【０００６】一方、応用回路によって低損失の「中間(ｍ
ｅｄｉｕｍ)」誘電率(１５〜１００)を有す誘電体を基板
に用いる場合、信号遅れの問題が起きずに設計と機能に
おいてはるかに有利になることがある。さらに、従来よ
り高い誘電率を有す誘電体を用いる際、管内波長(Ｇｕ
ｉｄｅｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ)が短くなり回路のサ
イズを縮減でき、電子素子のサイズが重要になる応用に
おいて大変有利であり、回路によってＩ．Ｌ（Ｉｎｓｅ
ｒｔｉｏｎ Ｌｏｓｓ）特性や周波数の偏差を減少でき
る等の利点もある。さらに、誘電率が高くなるほど伝送
線路の幅(ｗ)と誘電体の厚さ(ｔ)との比(ｔ/ｗ)を減ら
せるので、回路設計者がずっと良好な積層構造から成る
回路を設計できる機会をもたらすことができる。

【０００７】誘電率が約４０以上のＺｒＯ₂−ＡＯ−Ｂ₂
Ｏ₅−ＴｉＯ₂(Ａ＝Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｂ＝Ｎ
ｂ、Ｔａ)系誘電体組成物は、米国特許Ｎｏ．５４７０
８０８に開示されている。しかし、前記米国特許に開示
された誘電体組成物の場合には、その焼結温度が１３０
０℃ 以上と高くＡｇ電極と同時焼成するには高すぎる
焼結温度であるため、それ自体だけでは低温同時焼成材
料として活用し難いとの問題を抱えている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高誘電率お
よび低損失を有し低温同時焼成を可能にする誘電体セラ
ミック組成物を提供することに、その目的がある。さら
に、本発明は、高誘電率および低損失を有し低温同時焼
成を可能にするばかりでなく焼結性を向上させ高周波誘
電特性を調節できる誘電体セラミック組成物を提供する
ことにも、その目的がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。本発明は、下記化学式１のように組成される誘
電体セラミック組成物に関するものである。（化学式
１） ａ ｗｔ．％{ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴ
ｉＯ₂}＋ｃ ｗｔ．％(ガラスフリット) (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦4５．０ｍｏｌ％;１．
５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００;７５．０≦ａ≦９
７．０;および３．０≦ｃ≦２５．０)

【００１０】さらに、本発明は下記化学式２のように組
成される誘電体セラミック組成物に関するものである。 （化学式２） ａ ｗｔ．％{ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴ
ｉＯ₂}＋ｂ ｗｔ．％(ＭｇＯ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ
₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅から成るグ
ループの中から選択された１種以上)＋ｃ ｗｔ．％(Ｚ
ｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラスフリット) (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦４５．０ｍｏｌ％;１．
５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００;７５．０≦ａ≦９
７．０;ｂ≦１．５;および３．０≦ｃ≦２５．０)

【００１１】さらに、本発明は下記化学式３のように組
成される誘電体セラミック組成物に関するものである。

【００１２】（化学式３） ａ ｗｔ．％{ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴ
ｉＯ₂}＋ｃ ｗｔ．％(ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラ
スフリット)＋ｄ ｗｔ．％ＣｕＯ (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦４５．０ｍｏｌ％;１．
５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００;７５．０≦ａ≦９
７．０;３．０≦ｃ≦２５．０;およびｄ≦５．０)

【００１３】さらに、本発明は下記化学式４のように組
成される誘電体セラミック組成物に関するものである。 （化学式４） ａ ｗｔ．％{ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴ
ｉＯ₂}＋ｂ ｗｔ．％(ＭｇＯ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ
₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅から成るグ
ループの中から選択された１種以上)＋ｃ ｗｔ．％(Ｚ
ｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラスフリット)＋ｄ ｗｔ．
％ＣｕＯ (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦４５．０ｍｏｌ％;１．
５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００;７５．０≦ａ≦９
７．０;ｂ≦１．５;３．０≦ｃ≦２５．０;およびｄ≦
５．0)

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明においては、従来の低損失高誘電率系(誘
電率＞４５)であるＺｒＯ₂−ＺｎＯ−Ｎｂ₂Ｏ₅−ＴｉＯ
₂系を基本にして、これに焼結助剤としてＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ
₃−ＳｉＯ₂系ガラスフリットを添加し誘電体組成物を構
成することにより、高誘電率(３０以上)、低損失(Ｑ＞
１０００(ａｔ ３ＧＨｚ)、Ｑ≒１/ｔａｎδ)、および
低温同時焼成を実現しようとしたものである。

【００１５】さらに、本発明においては、前記誘電体組
成物にさらに特性向上添加剤としてＭｇＯ、ＣｏＯ、Ｓ
ｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅
から成るグループの中から選択された１種以上および/
または焼結助剤添加剤としてＣｕＯを添加することによ
り、焼結性を向上させ高周波誘電特性を調節しようとし
たものである。

【００１６】前記ＺｒＯ₂−ＺｎＯ−Ｎｂ₂Ｏ₅−ＴｉＯ₂
系組成は、低損失および４５以上の高誘電率を有し焼結
温度が１３００℃以上との特性を具えている。前記Ｚｒ
Ｏ₂−ＺｎＯ−Ｎｂ₂Ｏ₅−ＴｉＯ₂系組成を誘電体組成物
に用いる場合には、焼結温度が高く融点が９６１℃であ
るＡｇ電極と同時焼成することが困難である。従って、
本発明においては、Ａｇ電極と同時焼成できるよう、前
記ＺｒＯ₂−ＺｎＯ−Ｎｂ₂Ｏ₅−ＴｉＯ₂系組成を構成す
る成分間のモル比を適切に選定し、これにガラスフリッ
トを一定量添加する。つまり、本発明に符合するＺｒＯ
₂−ＺｎＯ−Ｎｂ₂Ｏ₅−ＴｉＯ₂系組成は、ＺｒＯ₂の量
(ｘ)は５．０〜４５ｍｏｌ％、 ＺｎＯの量(ｙ)は１．
５〜１９．０ｍｏｌ％、Ｎｂ₂Ｏ₅の量(ｗ)は１．５〜１
９．０ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂の量(ｚ)は４０〜５９．０ｍ
ｏｌ％の範囲である。そして、ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００
である。前記のようにＺｒＯ₂の量を５〜４５ｍｏｌ％
にしながら ＺｎＯとＮｂ₂Ｏ₅をそれぞれ１．５〜１
９．０ｍｏｌ％にするのであるが、これは ＺｎＯとＮ
ｂ₂Ｏ₅の量が１．５ｍｏｌ％未満では１３００℃で焼結
されなく誘電特性の測定が不可能であり、１．５ｍｏｌ
％以上で焼結性が増進され焼結密度が高まるためであ
る。さらに、ＺｎＯとＮｂ₂Ｏ₅の量が増加するほど誘電
率は増加し、ＴＣＦはマイナスからプラスの方向へと増
加する傾向を示す。

【００１７】本発明においては、ＺｎＯとＮｂ₂Ｏ₅の量
がそれぞれ１９．０ｍｏｌ％を超える場合、焼結密度が
下がり共振周波数の温度係数がプラスの方向へ大きくな
りすぎるとの問題がある。さらに、ＺｒＯ₂の量が５ｍ
ｏｌ％未満では、共振周波数の温度係数がプラスの方向
に大きすぎて実際応用が不可能で、４５ｍｏｌ％以上で
は１４００℃でも焼結が行われず焼結性が問題となるた
め、その含量は５〜4５ｍｏｌ％に限定することが好ま
しい。前記ＴｉＯ₂はＺrＯ₂、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ ₅のモル
比によって４０〜５９．０ｍｏｌ％の範囲から成る。

【００１８】本発明に好ましい適用され得るガラスフリ
ットには、ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ ₂系ガラスフリット
を挙げることができる。前記ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂
−ＰｂＯ系ガラスフリットは、ＺｎＯ:３０〜７０ｗ
ｔ．％、Ｂ₂Ｏ₃:５〜３０ｗｔ．％、ＳｉＯ₂:５〜４
０．0ｗｔ．％およびPｂＯ:２〜４０ｗｔ．％から成る
ことが好ましい。前記ガラスフリットに含まれたＢ₂Ｏ₃
はガラス粘度を下げ、誘電体組成の焼結を加速化させ
る。

【００１９】前記Ｂ₂Ｏ₃の含量が５ｗｔ．％未満の場合
には９００℃以下で焼結されない恐れがあり、３０ｗ
ｔ．％を超過する場合には耐湿性に問題が発生する恐れ
があるため、その含量は５〜３０ｗｔ．％に制限するこ
とが好ましい。さらに、前記ＳｉＯ₂の量が４０ｗｔ．
％を超過すると、ガラスフリットの軟化点(Ｔｓ)が高く
なり焼結助剤の役目を果たせなくなり、その添加効果を
得るためには５ｗｔ．％以上含有されるべきなので、そ
の含量は５〜４０ｗｔ．％に制限することが好ましい。
さらに、前記ＰｂＯの含量が２ｗｔ．％未満の場合には
Ｔｓが高く焼結性に問題があり、４０ｗｔ．％を超過す
る場合にはＴｓが低く焼結性は向上するが微量添加した
だけでもＱ値が低下する問題が発生するので、その含量
は２〜４０ｗｔ．％に制限することが好ましい。さら
に、前記ＺｎＯの含量は、３０〜７０ｗｔ．％に制限す
ることが好ましく、多すぎる場合にはガラスフリットの
軟化点が上昇し低温焼成が不可能になる。

【００２０】一方、本発明においては、特性向上添加剤
としてＭｇＯ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ
₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅から成るグループの中
から選択された１種以上を１．５ｗｔ．％以下添加す
る。さらに、本発明においては、ＣｕＯを５ｗｔ．％以
下で添加することが好ましい。

【００２１】前記ＣｕＯは、ガラスフリットが添加され
た組成で焼結性を向上させ誘電率を高め、Ｑ値をあまり
変化させずにＴＣＦも調節する役目を果たす。しかし、
前記ＣｕＯの含量が５．０ｗｔ．％を超過する場合に
は、誘電体に採用される量の限界を超え界面に存在しな
がらＱ値を急激に低下させるので、その含量は５．０ｗ
ｔ．％以下に制限することが好ましい。さらに、本発明
においては、特性向上添加剤としてＭｇＯ、ＣｏＯ、Ｓ
ｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅
から成るグループの中から選択された１種以上を添加す
ることが好ましい。

【００２２】本発明において、特性向上添加剤として添
加されるＭｇＯ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ
₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅は、主成分のＺｒＯ₂、Ｚ
ｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、およびＴｉＯ₂の荷電、およびイオン
半径と類似しイオン結合に影響を及ぼしロス(ｌｏｓｓ)
を減少させ誘電率および共振周波数をあまり変化させず
にＱ値を大幅に増加させる役目を働くものであって、そ
の添加量は１．５ｗｔ．％以下に制限することが好まし
く、１．５ｗｔ．％を超過する場合には誘電率とＱ値が
急激に下がる。

【００２３】本発明の誘電体セラミック組成物を製造す
る好ましい方法の一例について説明する。先ず、誘電体
組成を合成するために出発物として、高純度(９９．０
％以上)のＺｒＯ₂、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、
Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｕＯを目標組成に従ってｘＺｒＯ₂−ｙＺ
ｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴｉＯ₂に合うよう秤量した後、
湿式混合する。前記湿式混合は３φジルコニアボールと
蒸留水を入れてロッドミル(ｒｏｄ ｍｉｌｌ)において
１６時間程度施すことが好ましい。

【００２４】前記のように混合されたスラリーを乾燥さ
せ乳鉢で粗粉砕した後、１０００〜１０３０℃の間でか
焼する。前記か焼は粗粉砕した後５℃/ｍｉｎの昇温速
度で昇温し１０００〜１０３０℃の間で２時間程度施す
ことが好ましい。この際、か焼温度が１０００℃未満の
場合には未反応相であるＺｒＯ₂の量が多く収縮率が高
くなり、１０３０℃を超過する場合には粒子が成長しす
ぎて粉砕し難くなる。

【００２５】誘電体に添加するガラスフリットは、目的
の組成比になるよう各成分元素を秤量し、１２００〜１
４００℃の間の温度で溶融し、水で急冷した後、乾式粉
砕を経て、エチルアルコールにより粒度が０．５〜１．
０μｍになるよう粉砕することが好ましい。

【００２６】前記のように製造された誘電体主組成、添
加剤、ガラスフリットおよびＣｕＯを適正量添加してバ
ッチ(ｂａｔｃｈ)した後、２次粉砕および混合を行う。
前記のように混合された粉末を乾燥させた後６００〜７
００℃で２次か焼する。前記２次か焼は、ガラスフリッ
トのＴｓ(軟化点)よりやや高い温度で熱処理することに
より誘電体とガラスフリットの間の均一性を向上し、焼
結後の均一性増進のために施すものである。

【００２７】２次か焼されたパウダーは、目的の粒度に
粉砕し、粉砕したパウダーはバインダーを混合した後、
ディスクやシート(ｓｈｅｅｔ)などのように目的の形状
に成形する。前記のように成形された成形体に電極を形
成した後、か焼および９００℃以下で同時焼成すること
により目的の素子を製造することができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより具体的
に説明する。 実施例１ 誘電体組成を合成するために、出発物として高純度(９
９．０％以上)のＺｒＯ ₂、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、およびＴ
ｉＯ₂を下記表１の目標組成にしたがって、ｘＺｒＯ₂−
ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴｉＯ₂に合わせて秤量した
後、３φジルコニアボールと蒸留水を入れてロッドミル
(ｒｏｄ ｍｉｌｌ)で１６時間湿式混合を施した。

【００２９】下記表１のおいて主組成(９)の場合は、Ｍ
ｎＯ₂をさらに混合したものである。さらに、下記表２
および表３には、下記表１の主組成５および４にＭｎＯ
₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＭｇＯ、Ｓｂ₂Ｏ₅、およびＳｉＯ₂を１種
または２種を混合した例が提示されている。

【００３０】前記のように、混合されたスラリーを乾燥
させ乳鉢で粗粉砕した後５℃/ｍｉｎの昇温速度で１０
００〜１０３０℃の間で２時間か焼した。前記のように
か焼されたパウダーは、乳鉢で粉砕し回転速度２００ｒ
ｐｍのプラネタリーミルで３０分間粉砕した。粉砕した
パウダーは、バインダーを混合した後、１４ｍｍφの型
（ｍｏｌｄ）を用いて約２．０ｔｏｎ/ｃｍ²の圧力で一
軸成形しディスクを作製した。成形された試片を１３０
０℃で３時間焼結し、誘電率(Ｋ)、Ｑ値、ＴＣＦおよび
焼結密度を調べ、その結果を下記表１、表２および表３
に示した。

【００３１】下記表１、表２および表３の高周波誘電特
性中誘電率(Ｋ)とＱ値は、Ｈａｋｋｉ ＆ Ｃｏｌｅｍ
ａｎ法で行い、共振周波数の温度係数(ＴＣＦ)はｃａｖ
ｉｔｙ法で行った。共振周波数の温度係数は、２０℃か
ら８５℃の間で測定し、２０℃で３０分間保った後その
共振周波数を測定し、８５℃に昇温して３０分間保った
後共振周波数を測定し、共振周波数の温度係数を測定し
た。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】前記表１に示したように、ＺｎＯ、Ｎｂ₂
Ｏ₅の含量が多くなると誘電率(Ｋ)とＱ値が増加し、共
振周波数の温度係数(ＴＣＦ)はマイナスからプラスの方
向に増加して、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅の含量が約１０％の場
合にマイナスからプラスに変化することがわかる。

【００３６】ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅の含量が１０ｍｏｌ％
以上では、誘電率は増加し続けるがＱ値はむしろ落ちる
ことがわかる。これは、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅が１０ｍｏｌ
％未満ではＺｒ(Ｚｎ、Ｎｂ)ＴｉＯ₄の固溶体を形成す
るが、添加量が増すにつれてＱ値の低い２次相である
(ＺｎＮｂ)ＴｉＯ₄相が検出されＱ値が減少するためで
ある。共振周波数の温度係数も同様に２次相の(ＺｎＮ
ｂ)ＴｉＯ₄相が＋７０ｐｐｍ/℃と高く１９ｍｏｌ％ 以
上では＋５０以上の高い数値を示すようになり実際利用
できなくなる。

【００３７】前記表２に示したように、主組成５に添加
剤としてＭｇＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｂ₂Ｏ₅、およびＭｎＯ₂
を１種または２種を添加する場合には、誘電率および共
振周波数をあまり変化させずにＱ値が大幅に増加するこ
とがわかる。主組成５-１〜３は主組成５にＭｇＯを添
加したもので、ＭｇＯを添加する場合誘電率とＱ値が高
くなるが、その添加量が１．６ ｗｔ．％の場合には誘
電率とＱ値が急激に減少することがわかる。さらに、前
記表３に示したように、主組成４にＭｎＯ₂、ＭｇＯ、
Ｓｂ₂Ｏ_3、およびＳｉＯ₂を添加する場合、誘電率およ
び共振周波数をあまり変化させずにＱ値が大幅に増加す
ることがわかる。

【００３８】実施例２ 前記実施例１におけるように、か焼された前記表１の誘
電体主組成(８)および(９)をそれぞれ乳鉢で粗粉砕した
後、これら各誘電体主組成３０ｇに下記表５に示したよ
うにガラスフリットを３．０〜２５．０ｗｔ．％添加
し、ＣｕＯを０〜５．０ｗｔ．％添加してバッチした後
２次粉砕および混合を施した。前記ガラスフリットは、
表４に示した組成比になるよう(ｗｔ．％、重量比)それ
ぞれの成分元素を秤量し、１２００〜１４００℃の間の
温度で溶融し、水で急冷した後、乾式粉砕を経て、エチ
ルアルコールにより粒度が０．５〜１．０μｍになるよ
う粉砕して製造したものである。

【００３９】前記のように混合された粉末を乾燥させた
後６００〜７００℃で２次か焼した。前記のように２次
か焼されたパウダーは、乳鉢で粉砕しプラネタリーミル
で２００ｒｐｍで３０分間粉砕した。粉砕したパウダー
はバインダーを混合した後、１４ｍｍφの型（ｍｏｌ
ｄ）を用いて約２．０ｔｏｎ/ｃｍ²の圧力により一軸成
形しディスクを作製した。成形された試片を９００℃ま
たは１０５０℃で３０分間焼結した後、誘電率(Ｋ)とＱ
値および共振周波数の温度係数(ＴＣＦ)を測定し、その
結果を下記表５に示した。

【００４０】下記表５において、比較材(２)および比較
材(６)はそれぞれ比較材(１)および比較材(５)を１０５
０℃で焼成したものである。さらに、下記表５には焼結
状態を調べ、その結果を示した。前記誘電率(Ｋ)とＱ値
および共振周波数の温度係数(ＴＣＦ)は実施例１と同様
の方法で求めた。

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】前記表５に示したように、本発明に符合す
る発明材(１-１６)は９００℃での低温焼成が可能なば
かりでな、く３２．５以上の誘電率、２、０００以上の
Ｑ値、±２０．０ｐｐｍ/℃のＴＣＦ値を示すことがわ
かる一方、本発明の範囲を外れる比較例(１-１４)の場
合には、９００℃での焼成の際、焼成不良が発生したり
焼成が可能な場合にも、その特性が劣化することがわか
る。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、本発明は９００℃との低
温度でＡｇ電極と同時焼成可能な誘電体セラミック組成
物を提供する効果を奏する。さらに、本発明は、ガラス
フリットの添加量とＣｕＯの添加量を適切に調節するこ
とで、誘電率は３０以上、Ｑ値は1、０００以上、ＴＣＦ
値は±２０．０ｐｐｍ/℃を実現することにより、積層
チップＬＣフィルターの製造に適した誘電体セラミック
組成物を提供できる効果をも奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 鍾 翰 大韓民国京畿道水原市長安区錬武洞263− ２ (72)発明者 金 俊 煕 大韓民国京畿道水原市八達区牛満洞300住 公アパート402洞404号 Ｆターム(参考） 4G031 AA03 AA11 AA12 AA14 AA15 AA19 AA22 AA25 AA26 AA28 AA30 AA32 AA34 BA09 GA01 GA11 5E001 AB03 AH01 AH06 AH09 AJ02 5G303 AA05 AB06 AB07 AB15 BA12 CA03 CB02 CB09 CB11 CB17 CB18 CB21 CB25 CB28 CB30 CB33 CB35 CB38 CB39

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記化学式１を有す組成物７５〜９７ｗ
   ｔ．％とＺｎＯ−Ｂ ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラスフリット
   ３．０〜２５ｗｔ．％を含んだ誘電体セラミック組成
   物。 (化学式１) {ｘＺｒＯ₂−ｙＺｎＯ−ｗＮｂ₂Ｏ₅−ｚＴｉＯ₂} (ここで、５．０ｍｏｌ％≦ｘ≦４５．０ｍｏｌ％;１．
   ５ｍｏｌ％≦ｙ≦１９．０ｍｏｌ％;１．５ｍｏｌ％≦
   ｗ≦１９．０ｍｏｌ％;４０．０ｍｏｌ％≦ｚ≦５９．
   ０ｍｏｌ％;ｘ＋ｙ＋ｗ＋ｚ＝１００)
2. 【請求項２】 ＭｇＯ、ＣｏＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、
   Ｓｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、およびＴａ₂Ｏ₅から成るグループ
   の中から選択された１種以上の酸化物を１．５ｗｔ．％
   以下でさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の誘
   電体セラミック組成物。
3. 【請求項３】 ５．０ｗｔ．％ 以下のＣｕＯをさらに
   含むことを特徴とする請求項１に記載の誘電体セラミッ
   ク組成物。
4. 【請求項４】 ５．０ｗｔ．％以下のＣｕＯをさらに含
   んだことを特徴とする請求項２に記載の誘電体セラミッ
   ク組成物。
5. 【請求項５】 ガラスフリットがＺｎＯ:３０〜７０ｗ
   ｔ．％、Ｂ₂Ｏ₃:５〜３０ｗｔ．％、ＳｉＯ₂:５〜４０
   ｗｔ．％およびＰｂＯ:２〜４０ｗｔ．％から成るＺｎ
   Ｏ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＰｂＯ系ガラスフリットである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項
   に記載の誘電体セラミック組成物。