JP2000103673A - 高周波用誘電体磁器組成物および積層体 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物および積層体Info
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- JP2000103673A JP2000103673A JP10276898A JP27689898A JP2000103673A JP 2000103673 A JP2000103673 A JP 2000103673A JP 10276898 A JP10276898 A JP 10276898A JP 27689898 A JP27689898 A JP 27689898A JP 2000103673 A JP2000103673 A JP 2000103673A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】収縮開始温度を低くして、導体の収縮開始温度
に近づけることができ、ＡｇやＣｕを主成分とする導体
と同時焼成した場合でも反りや歪みを抑制できる高周波
用誘電体磁器組成物および積層体を提供する。 【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、ｘが０．８７≦ｘ≦１．３６を満足する
主成分と、該主成分１００重量部に対して、Ｂ、アルカ
リ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金属を含有する粒界相
形成成分５〜３０重量部とからなるものである。
に近づけることができ、ＡｇやＣｕを主成分とする導体
と同時焼成した場合でも反りや歪みを抑制できる高周波
用誘電体磁器組成物および積層体を提供する。 【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、ｘが０．８７≦ｘ≦１．３６を満足する
主成分と、該主成分１００重量部に対して、Ｂ、アルカ
リ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金属を含有する粒界相
形成成分５〜３０重量部とからなるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波等の高周波領域において、高いＱ値を有する高周波用
誘電体磁器組成物および積層体に関するものであり、例
えば、マイクロ波やミリ波などの高周波領域において使
用される種々の共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材
料、誘電体導波路用材料、積層型セラミックコンデンサ
の誘電体層等に用いることができる高周波用誘電体磁器
組成物および積層体に関する。
波等の高周波領域において、高いＱ値を有する高周波用
誘電体磁器組成物および積層体に関するものであり、例
えば、マイクロ波やミリ波などの高周波領域において使
用される種々の共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材
料、誘電体導波路用材料、積層型セラミックコンデンサ
の誘電体層等に用いることができる高周波用誘電体磁器
組成物および積層体に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波やミリ波
等の高周波領域において誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電体
基板や導波路等に広く利用されている。そして、近年に
おいては、携帯電話をはじめとする移動体通信等の発達
および普及に伴い、電子回路基板や電子部品の材料とし
て、誘電体磁器の需要が増大しつつある。
等の高周波領域において誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電体
基板や導波路等に広く利用されている。そして、近年に
おいては、携帯電話をはじめとする移動体通信等の発達
および普及に伴い、電子回路基板や電子部品の材料とし
て、誘電体磁器の需要が増大しつつある。
【０００３】電子回路基板や電子部品において、誘電体
磁器と内部導体を同時焼成するに際しては、従来の誘電
体磁器の焼成温度が１１００℃以上という高温であった
ため、導体材料としては、比較的高融点であるＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｗ、Ｍｏ等が使用されていた。これら高融点の導体
材料は導通抵抗が大きいため、従来の電子回路基板にお
いて、共振回路のＱ値が小さくなってしまい、導体線路
の伝送損失が大きくなる等の問題があった。
磁器と内部導体を同時焼成するに際しては、従来の誘電
体磁器の焼成温度が１１００℃以上という高温であった
ため、導体材料としては、比較的高融点であるＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｗ、Ｍｏ等が使用されていた。これら高融点の導体
材料は導通抵抗が大きいため、従来の電子回路基板にお
いて、共振回路のＱ値が小さくなってしまい、導体線路
の伝送損失が大きくなる等の問題があった。
【０００４】そこで、係る問題点を解決すべく、導通抵
抗の小さいＡｇ、Ｃｕ等と同時焼成可能な低温焼成の誘
電体磁器が提案されている。例えば、本出願人が先に出
願した特開平８−２０８３３０号公報に開示された誘電
体磁器組成物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2 とＢ
2 Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 からなるものであり、９００〜１
０５０℃の比較的低温でＡｇ、Ｃｕ等の内部導体と同時
に焼成でき、誘電体磁器の比誘電率εｒが１８以上、測
定周波数７ＧＨｚでのＱ値が２０００以上、かつ共振周
波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／℃以内の優れた特
性を有し、高周波電子部品の小型化と高性能化を実現で
きるものであった。
抗の小さいＡｇ、Ｃｕ等と同時焼成可能な低温焼成の誘
電体磁器が提案されている。例えば、本出願人が先に出
願した特開平８−２０８３３０号公報に開示された誘電
体磁器組成物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2 とＢ
2 Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 からなるものであり、９００〜１
０５０℃の比較的低温でＡｇ、Ｃｕ等の内部導体と同時
に焼成でき、誘電体磁器の比誘電率εｒが１８以上、測
定周波数７ＧＨｚでのＱ値が２０００以上、かつ共振周
波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／℃以内の優れた特
性を有し、高周波電子部品の小型化と高性能化を実現で
きるものであった。
【０００５】また、特開平９−３１５８５９号公報に開
示された誘電体磁器組成物はＣａＯ、ＺｒＯ2 とＢ2 Ｏ
3 、アルカリ金属化合物からなり、１２００℃以下の比
較的低温で焼成できるものであった。
示された誘電体磁器組成物はＣａＯ、ＺｒＯ2 とＢ2 Ｏ
3 、アルカリ金属化合物からなり、１２００℃以下の比
較的低温で焼成できるものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２０８３３０号公報に開示された誘電体磁器組成物
では焼結温度がまだ高く、さらに焼結における収縮開始
温度が８４５〜９６０℃と高温であるため、導体材料と
の収縮挙動のマッチングが悪く、焼成された基板や電子
部品が反る、歪む等の問題があった。また、特開平９−
３１５８５９号公報に開示された誘電体磁器組成物も同
様の問題があった。
８−２０８３３０号公報に開示された誘電体磁器組成物
では焼結温度がまだ高く、さらに焼結における収縮開始
温度が８４５〜９６０℃と高温であるため、導体材料と
の収縮挙動のマッチングが悪く、焼成された基板や電子
部品が反る、歪む等の問題があった。また、特開平９−
３１５８５９号公報に開示された誘電体磁器組成物も同
様の問題があった。
【０００７】即ち、導体としては、Ａｇおよび／または
Ｃｕを主成分とするもの、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、あるい
はＡｇ、Ｃｕに対してガラス成分やセラミック成分、Ｐ
ｔ、Ｐｄ等の金属を添加したものがあるが、これらの導
体は、焼成時における収縮開始温度が高くとも６５０℃
程度であるため、上記誘電体磁器組成物の収縮開始温度
との差が大きく、これにより、基板等が変形する等の問
題があった。
Ｃｕを主成分とするもの、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、あるい
はＡｇ、Ｃｕに対してガラス成分やセラミック成分、Ｐ
ｔ、Ｐｄ等の金属を添加したものがあるが、これらの導
体は、焼成時における収縮開始温度が高くとも６５０℃
程度であるため、上記誘電体磁器組成物の収縮開始温度
との差が大きく、これにより、基板等が変形する等の問
題があった。
【０００８】本発明は、収縮開始温度を低くして、導体
の収縮開始温度に近づけることができ、ＡｇやＣｕを主
成分とする導体と同時焼成した場合でも反りや歪みを抑
制できる高周波用誘電体磁器組成物および積層体を提供
することを目的とする。
の収縮開始温度に近づけることができ、ＡｇやＣｕを主
成分とする導体と同時焼成した場合でも反りや歪みを抑
制できる高周波用誘電体磁器組成物および積層体を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波用誘電体
磁器組成物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを
含有する複合酸化物であって、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を満足する主成分と、該主成分１０
０重量部に対して、Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアル
カリ土類金属を含有する粒界相形成成分５〜３０重量部
とからなるものである。Ｑ値とその測定周波数との積で
表されるＱｆ値は２００００〔ＧＨｚ〕以上であること
が望ましい。
磁器組成物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを
含有する複合酸化物であって、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を満足する主成分と、該主成分１０
０重量部に対して、Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアル
カリ土類金属を含有する粒界相形成成分５〜３０重量部
とからなるものである。Ｑ値とその測定周波数との積で
表されるＱｆ値は２００００〔ＧＨｚ〕以上であること
が望ましい。
【００１０】また、粒界相形成成分は、重量比による組
成式を、ａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯと
表した時、前記ａ、ｂ、ｃおよびｄが、４０≦ａ≦９
０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦２０、１≦ｄ≦２０、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足することが望ましい。ここ
で、Ａはアルカリ金属のうち少なくとも一種以上、Ｒは
アルカリ土類金属のうち少なくとも一種以上である。
成式を、ａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯと
表した時、前記ａ、ｂ、ｃおよびｄが、４０≦ａ≦９
０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦２０、１≦ｄ≦２０、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足することが望ましい。ここ
で、Ａはアルカリ金属のうち少なくとも一種以上、Ｒは
アルカリ土類金属のうち少なくとも一種以上である。
【００１１】本発明の積層体は、誘電体層を複数積層し
てなる基体の内部および／または表面に、Ａｇおよび／
またはＣｕを主成分とする導体を有する積層体であっ
て、前記誘電体層が上記高周波用誘電体磁器組成物から
なるものである。
てなる基体の内部および／または表面に、Ａｇおよび／
またはＣｕを主成分とする導体を有する積層体であっ
て、前記誘電体層が上記高周波用誘電体磁器組成物から
なるものである。
【００１２】
【作用】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、Ｂ、ア
ルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金属を含有する粒
界相形成成分により、低損失セラミックフィラーｘＣａ
Ｏ・ＺｒＯ2 自体のＱｆ値をそれほど低下させることな
く、９４０℃以下の焼成温度で焼成できるとともに、収
縮開始温度を８３０℃以下にでき、Ａｇ、Ｃｕ等の内部
導体と同時焼成しても変形することがなく、さらに、Ｑ
値とその測定周波数との積で表される磁器のＱｆ値が１
５０００〔ＧＨｚ〕以上となり、共振器用材料やＭＩＣ
用誘電体基板材料、誘電体導波路用材料、積層型セラミ
ックコンデンサの誘電体層等に好適に用いることができ
る。
ルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金属を含有する粒
界相形成成分により、低損失セラミックフィラーｘＣａ
Ｏ・ＺｒＯ2 自体のＱｆ値をそれほど低下させることな
く、９４０℃以下の焼成温度で焼成できるとともに、収
縮開始温度を８３０℃以下にでき、Ａｇ、Ｃｕ等の内部
導体と同時焼成しても変形することがなく、さらに、Ｑ
値とその測定周波数との積で表される磁器のＱｆ値が１
５０００〔ＧＨｚ〕以上となり、共振器用材料やＭＩＣ
用誘電体基板材料、誘電体導波路用材料、積層型セラミ
ックコンデンサの誘電体層等に好適に用いることができ
る。
【００１３】また、粒界相形成成分が、重量比による組
成式をａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯ（Ａ
はアルカリ金属のうち少なくとも一種、Ｒはアルカリ土
類金属のうち少なくとも一種）と表した時、ａ、ｂ、ｃ
およびｄが、４０≦ａ≦９０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦
２０、１≦ｄ≦２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足す
ることにより、９２０℃以下の焼成温度で焼成できると
ともに、焼成収縮開始温度を８３０℃以下、特には８０
０℃以下にすることができ、Ａｇおよび／またはＣｕを
主成分とする導体の収縮開始温度に近づけることがで
き、Ａｇ、Ｃｕを主成分とする導体と同時焼成した場合
でも、基板や電子部品の反りや歪み等の発生を抑制する
ことができ、さらに、共振周波数の温度係数τｆを±４
０ｐｐｍ／℃の範囲内とすることが可能となる。
成式をａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯ（Ａ
はアルカリ金属のうち少なくとも一種、Ｒはアルカリ土
類金属のうち少なくとも一種）と表した時、ａ、ｂ、ｃ
およびｄが、４０≦ａ≦９０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦
２０、１≦ｄ≦２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足す
ることにより、９２０℃以下の焼成温度で焼成できると
ともに、焼成収縮開始温度を８３０℃以下、特には８０
０℃以下にすることができ、Ａｇおよび／またはＣｕを
主成分とする導体の収縮開始温度に近づけることがで
き、Ａｇ、Ｃｕを主成分とする導体と同時焼成した場合
でも、基板や電子部品の反りや歪み等の発生を抑制する
ことができ、さらに、共振周波数の温度係数τｆを±４
０ｐｐｍ／℃の範囲内とすることが可能となる。
【００１４】本発明の積層体では、上記したような誘電
体磁器組成物を用いることにより、Ａｇ、Ｃｕを主成分
とする導体と同時焼成した場合でも、積層体の反り、歪
み等の発生を抑制でき、マイクロ波やミリ波等の高周波
領域において、共振器、ＭＩＣ用基板、導波路用として
好適に使用できる。
体磁器組成物を用いることにより、Ａｇ、Ｃｕを主成分
とする導体と同時焼成した場合でも、積層体の反り、歪
み等の発生を抑制でき、マイクロ波やミリ波等の高周波
領域において、共振器、ＭＩＣ用基板、導波路用として
好適に使用できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の高周波用誘電体磁器組成
物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有する
複合酸化物であって、これらのモル比による組成式をｘ
ＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、前記ｘが０．８７≦ｘ≦
１．３６を満足する主成分と、該主成分１００重量部に
対して、Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金
属を含有する粒界相形成成分５〜３０重量部とからなる
ものである。
物は、金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含有する
複合酸化物であって、これらのモル比による組成式をｘ
ＣａＯ・ＺｒＯ2 と表した時、前記ｘが０．８７≦ｘ≦
１．３６を満足する主成分と、該主成分１００重量部に
対して、Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金
属を含有する粒界相形成成分５〜３０重量部とからなる
ものである。
【００１６】ここで、上記組成式において、０．８７≦
ｘ≦１．３６としたのは、ｘが０．８７未満の場合には
Ｑｆ値が低下し、ｘが１．３６を越える場合にはＱｆ値
と焼結性が低下するからである。高いＱｆ値を得るとい
う観点から０．９５≦ｘ≦１．２８が望ましい。
ｘ≦１．３６としたのは、ｘが０．８７未満の場合には
Ｑｆ値が低下し、ｘが１．３６を越える場合にはＱｆ値
と焼結性が低下するからである。高いＱｆ値を得るとい
う観点から０．９５≦ｘ≦１．２８が望ましい。
【００１７】Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土
類金属を含有する粒界相形成成分を用いたのは、これら
の成分を用いることにより、焼成温度を９４０℃以下と
することができるとともに、焼成収縮開始温度を８３０
℃以下とでき、Ｑｆ値を１５０００〔ＧＨｚ〕以上とす
ることができるからである。
類金属を含有する粒界相形成成分を用いたのは、これら
の成分を用いることにより、焼成温度を９４０℃以下と
することができるとともに、焼成収縮開始温度を８３０
℃以下とでき、Ｑｆ値を１５０００〔ＧＨｚ〕以上とす
ることができるからである。
【００１８】粒界相形成成分量を、主成分１００重量部
に対して５〜３０重量部としたのは、５重量部未満の場
合には、焼成温度を低下させる効果が小さく、Ａｇまた
はＣｕを主成分とする導体と同時焼成ができなくなり、
逆に３０重量部を越える場合には、Ｑｆ値が低下してし
まう。上記理由から、粒界相形成成分量は、主成分１０
０重量部に対して１０〜２０重量部が望ましい。
に対して５〜３０重量部としたのは、５重量部未満の場
合には、焼成温度を低下させる効果が小さく、Ａｇまた
はＣｕを主成分とする導体と同時焼成ができなくなり、
逆に３０重量部を越える場合には、Ｑｆ値が低下してし
まう。上記理由から、粒界相形成成分量は、主成分１０
０重量部に対して１０〜２０重量部が望ましい。
【００１９】粒界相形成成分としては、重量比による組
成式をａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯ（Ａ
はアルカリ金属の少なくとも一種、Ｒはアルカリ土類金
属の少なくとも一種）と表した時、ａ、ｂ、ｃおよびｄ
が、４０≦ａ≦９０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦２０、１
≦ｄ≦２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足することが
望ましい。
成式をａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯ（Ａ
はアルカリ金属の少なくとも一種、Ｒはアルカリ土類金
属の少なくとも一種）と表した時、ａ、ｂ、ｃおよびｄ
が、４０≦ａ≦９０、８≦ｂ≦２０、１≦ｃ≦２０、１
≦ｄ≦２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００を満足することが
望ましい。
【００２０】ここで、Ｂ2 Ｏ3 量ａを４０≦ａ≦９０と
したのは、ａが４０重量％未満の場合は焼成温度を低下
させる効果が小さく、ＡｇまたはＣｕを主成分とする導
体と同時焼成が困難になり、逆に９０重量％を越える場
合には、焼結体中のガラス相の割合が増加してＱｆ値が
低下するからである。よって、焼結性を維持し、高いＱ
ｆ値を得るという観点から５０≦ａ≦７０重量％が望ま
しい。
したのは、ａが４０重量％未満の場合は焼成温度を低下
させる効果が小さく、ＡｇまたはＣｕを主成分とする導
体と同時焼成が困難になり、逆に９０重量％を越える場
合には、焼結体中のガラス相の割合が増加してＱｆ値が
低下するからである。よって、焼結性を維持し、高いＱ
ｆ値を得るという観点から５０≦ａ≦７０重量％が望ま
しい。
【００２１】また、Ａ2 Ｏ量ｂを８≦ｂ≦２０重量％と
したのは、ｂが８重量％未満の場合には、焼成温度を低
下させる効果が小さく、ＡｇまたはＣｕを主成分とする
導体と同時焼成が困難になり、逆に２０重量％を越える
場合には、結晶相が変化してＱｆ値が低下したり、焼成
温度が高くなるからである。誘電体磁器のＱｆ値の観点
から１２≦ｂ≦２０重量％が望ましい。ここで、Ａはア
ルカリ金属のうち少なくとも一種であり、アルカリ金属
としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋがあるが、特にＬｉが望まし
い。
したのは、ｂが８重量％未満の場合には、焼成温度を低
下させる効果が小さく、ＡｇまたはＣｕを主成分とする
導体と同時焼成が困難になり、逆に２０重量％を越える
場合には、結晶相が変化してＱｆ値が低下したり、焼成
温度が高くなるからである。誘電体磁器のＱｆ値の観点
から１２≦ｂ≦２０重量％が望ましい。ここで、Ａはア
ルカリ金属のうち少なくとも一種であり、アルカリ金属
としてはＬｉ、Ｎａ、Ｋがあるが、特にＬｉが望まし
い。
【００２２】さらに、ＳｉＯ2 量ｃを１≦ｃ≦２０重量
％としたのは、ｃが１重量％未満の場合には誘電体磁器
の焼結過程における収縮開始温度が高くなり、添加効果
が得られないからである。一方、２０重量％を越えると
誘電体磁器の比誘電率εｒあるいはＱｆ値が低下するか
らである。誘電体磁器の比誘電率εｒあるいはＱｆ値の
観点からは、ｃは５≦ｃ≦１５重量％が望ましい。
％としたのは、ｃが１重量％未満の場合には誘電体磁器
の焼結過程における収縮開始温度が高くなり、添加効果
が得られないからである。一方、２０重量％を越えると
誘電体磁器の比誘電率εｒあるいはＱｆ値が低下するか
らである。誘電体磁器の比誘電率εｒあるいはＱｆ値の
観点からは、ｃは５≦ｃ≦１５重量％が望ましい。
【００２３】さらにまた、ＲＯ量ｄを１≦ｄ≦２０重量
％としたのは、ｄが１重量％未満の場合には誘電体磁器
の焼結過程における収縮開始温度が高くなり、添加効果
が得られない。一方、２０重量％を越えると誘電体磁器
の比誘電率εｒあるいはＱｆ値が低下するからである。
とりわけ誘電体磁器の焼結性とＱｆ値の観点からはｄ
は、５≦ｄ≦１５重量％が好ましい。ここで、Ｒはアル
カリ土類金属のうち少なくとも一種であり、アルカリ土
類金属としてはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等がある
が、このうちＢａが望ましい。
％としたのは、ｄが１重量％未満の場合には誘電体磁器
の焼結過程における収縮開始温度が高くなり、添加効果
が得られない。一方、２０重量％を越えると誘電体磁器
の比誘電率εｒあるいはＱｆ値が低下するからである。
とりわけ誘電体磁器の焼結性とＱｆ値の観点からはｄ
は、５≦ｄ≦１５重量％が好ましい。ここで、Ｒはアル
カリ土類金属のうち少なくとも一種であり、アルカリ土
類金属としてはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等がある
が、このうちＢａが望ましい。
【００２４】本発明の高周波用誘電体磁器は、原料粉末
として、ＣａＣＯ3 粉末、ＺｒＯ2粉末を所定量秤量
し、該原料粉末をＺｒＯ2 等のボールにより混合・粉砕
した後、該混合物を乾燥し、次いで該乾燥物を大気中等
の酸化性雰囲気において１１００〜１４００℃の温度で
１〜４時間仮焼する。
として、ＣａＣＯ3 粉末、ＺｒＯ2粉末を所定量秤量
し、該原料粉末をＺｒＯ2 等のボールにより混合・粉砕
した後、該混合物を乾燥し、次いで該乾燥物を大気中等
の酸化性雰囲気において１１００〜１４００℃の温度で
１〜４時間仮焼する。
【００２５】得られた仮焼粉に、例えばＢ2 Ｏ3 粉末、
Ｌｉ2 ＣＯ3 粉末、ＳｉＯ2 粉末、さらにアルカリ土類
金属含有化合物（炭酸塩、水酸化物等）粉末を所定量秤
量添加し、ＺｒＯ2 ボールにより混合・粉砕し、この混
合粉末を６５０〜８５０℃で仮焼した後、再度ＺｒＯ2
ボールにより粉砕粒径が２．５μｍ以下になるまで粉
砕、乾燥して得た粉末を、プレス成形やドクターブレー
ド法等の公知の方法により所定形状に成形し、大気中ま
たは酸素雰囲気中または窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気
において９４０℃以下、特に８７０〜９２０℃で０．５
〜２時間焼成することにより得られる。原料粉末は、焼
成により酸化物を生成する水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等
の金属塩を用いても良い。
Ｌｉ2 ＣＯ3 粉末、ＳｉＯ2 粉末、さらにアルカリ土類
金属含有化合物（炭酸塩、水酸化物等）粉末を所定量秤
量添加し、ＺｒＯ2 ボールにより混合・粉砕し、この混
合粉末を６５０〜８５０℃で仮焼した後、再度ＺｒＯ2
ボールにより粉砕粒径が２．５μｍ以下になるまで粉
砕、乾燥して得た粉末を、プレス成形やドクターブレー
ド法等の公知の方法により所定形状に成形し、大気中ま
たは酸素雰囲気中または窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気
において９４０℃以下、特に８７０〜９２０℃で０．５
〜２時間焼成することにより得られる。原料粉末は、焼
成により酸化物を生成する水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等
の金属塩を用いても良い。
【００２６】アルカリ土類金属は、Ｂ、Ｌｉ、Ｓｉを含
むガラスフリットとして添加することが焼結性向上の点
から望ましい。この場合には、Ｂ、Ｌｉ、Ｓｉ量は、ガ
ラスフリットに含有される量と、粉末として添加される
量の合計量となる。
むガラスフリットとして添加することが焼結性向上の点
から望ましい。この場合には、Ｂ、Ｌｉ、Ｓｉ量は、ガ
ラスフリットに含有される量と、粉末として添加される
量の合計量となる。
【００２７】本発明の高周波用誘電体磁器では、原料の
混合粉砕工程等の製造過程で、Ａｌ等が混入したり、原
料の不可避不純物として、Ａｌ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｓｎ等が
含まれることもある。
混合粉砕工程等の製造過程で、Ａｌ等が混入したり、原
料の不可避不純物として、Ａｌ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｓｎ等が
含まれることもある。
【００２８】
【実施例】先ず、純度９９％以上のＣａＣＯ3 、ＺｒＯ
2 の各原料粉末を表１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ＺｒＯ2 ボールを用いたボー
ルミルにて２０時間粉砕・混合した後、該混合物を乾燥
し、次いで乾燥物を大気中で１２００℃の温度で２時間
仮焼した。
2 の各原料粉末を表１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ＺｒＯ2 ボールを用いたボー
ルミルにて２０時間粉砕・混合した後、該混合物を乾燥
し、次いで乾燥物を大気中で１２００℃の温度で２時間
仮焼した。
【００２９】得られた仮焼物と純度９９％以上の、Ｂ2
Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｓｉ
Ｏ2 粉末、さらにアルカリ土類金属含有化合物として炭
酸塩粉末を用い、表１に示す割合となるように秤量添加
し、純水を媒体とし、ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミ
ルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥
し、８００℃で１時間仮焼した。
Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｓｉ
Ｏ2 粉末、さらにアルカリ土類金属含有化合物として炭
酸塩粉末を用い、表１に示す割合となるように秤量添加
し、純水を媒体とし、ＺｒＯ2 ボールを用いたボールミ
ルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥
し、８００℃で１時間仮焼した。
【００３０】この仮焼物を、粉砕粒径が１．０μｍ以下
になるように粉砕し、誘電特性評価用の試料として直径
約１０ｍｍ高さ約８ｍｍの円柱状に１ｔｏｎ／ｃｍ2 の
圧力でプレス成形し、これを表１に示す温度で２時間焼
成し、直径約８ｍｍ、高さ約６ｍｍの円柱状の試料を得
た。この際、熱収縮の測定により、収縮開始温度を測定
した。
になるように粉砕し、誘電特性評価用の試料として直径
約１０ｍｍ高さ約８ｍｍの円柱状に１ｔｏｎ／ｃｍ2 の
圧力でプレス成形し、これを表１に示す温度で２時間焼
成し、直径約８ｍｍ、高さ約６ｍｍの円柱状の試料を得
た。この際、熱収縮の測定により、収縮開始温度を測定
した。
【００３１】誘電特性の評価は、前記円柱試料の両端面
を平面研削した後、誘電体円柱共振器法にて周波数８〜
１０ＧＨｚにおける比誘電率とＱ値を測定した。Ｑ値と
測定周波数ｆとの積で表されるＱｆ値を表１に記載し
た。
を平面研削した後、誘電体円柱共振器法にて周波数８〜
１０ＧＨｚにおける比誘電率とＱ値を測定した。Ｑ値と
測定周波数ｆとの積で表されるＱｆ値を表１に記載し
た。
【００３２】尚、共振周波数の温度係数τｆは、２５℃
での共振周波数を基準にして−４０℃および＋８５℃に
おける共振周波数の温度係数τｆを算出した結果、すべ
ての試料の共振周波数の温度係数τｆが±４０〔ｐｐｍ
／℃〕の範囲内であった。
での共振周波数を基準にして−４０℃および＋８５℃に
おける共振周波数の温度係数τｆを算出した結果、すべ
ての試料の共振周波数の温度係数τｆが±４０〔ｐｐｍ
／℃〕の範囲内であった。
【００３３】
【表１】
【００３４】この表１から、本発明の誘電体磁器組成物
は、比誘電率が１８〜２９、Ｑｆ値が１５０００〔ＧＨ
ｚ〕以上、かつ、共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐ
ｐｍ／℃以内の優れた誘電特性を有するとともに、７７
０〜８３０℃で焼結収縮が開始し、９４０℃以下で焼成
が可能な優れた焼結性を有していることが判る。
は、比誘電率が１８〜２９、Ｑｆ値が１５０００〔ＧＨ
ｚ〕以上、かつ、共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐ
ｐｍ／℃以内の優れた誘電特性を有するとともに、７７
０〜８３０℃で焼結収縮が開始し、９４０℃以下で焼成
が可能な優れた焼結性を有していることが判る。
【００３５】特に、粒界相形成成分が、上記組成範囲を
満足する場合には、比誘電率が２２〜２９、Ｑｆ値が２
００００〔ＧＨｚ〕以上、かつ、共振周波数の温度係数
τｆが±４０ｐｐｍ／℃以内の優れた誘電特性を有する
とともに、７７０〜８３０℃で焼結収縮が開始し、９２
０℃以下で焼成が可能な優れた焼結性を有していること
が判る。
満足する場合には、比誘電率が２２〜２９、Ｑｆ値が２
００００〔ＧＨｚ〕以上、かつ、共振周波数の温度係数
τｆが±４０ｐｐｍ／℃以内の優れた誘電特性を有する
とともに、７７０〜８３０℃で焼結収縮が開始し、９２
０℃以下で焼成が可能な優れた焼結性を有していること
が判る。
【００３６】尚、アルカリ金属Ａとしては、試料Ｎo.６
でＫを、Ｎo.２２でＮａを用い、その他はＬｉを用い
た。また、アルカリ土類金属Ｒとしては、試料Ｎo.２で
Ｍｇを、Ｎo.８でＢａを、Ｎo.１１でＳｒを用い、その
他ではＢａとＣａを用いた。この際ＢａＯとＣａＯの重
量比を１：１とした。
でＫを、Ｎo.２２でＮａを用い、その他はＬｉを用い
た。また、アルカリ土類金属Ｒとしては、試料Ｎo.２で
Ｍｇを、Ｎo.８でＢａを、Ｎo.１１でＳｒを用い、その
他ではＢａとＣａを用いた。この際ＢａＯとＣａＯの重
量比を１：１とした。
【００３７】また、ＳｉＯ2 およびアルカリ土類金属を
含有していない試料Ｎｏ．２５は、焼結開始温度は８５
０℃と高温であることが判る。
含有していない試料Ｎｏ．２５は、焼結開始温度は８５
０℃と高温であることが判る。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、焼成温度を９４０℃以
下に、収縮開始温度を８３０℃以下とすることが可能と
なるため、ＡｇやＣｕ等の導体金属と同時に焼成でき、
その際導体金属の収縮挙動のミスマッチから発生する基
板の反りや歪みが抑制されるとともに、高周波領域にお
いて１５０００〔ＧＨｚ〕以上のＱｆ値を有するため、
電子部品や基板の小型・高性能化が実現できる。
下に、収縮開始温度を８３０℃以下とすることが可能と
なるため、ＡｇやＣｕ等の導体金属と同時に焼成でき、
その際導体金属の収縮挙動のミスマッチから発生する基
板の反りや歪みが抑制されるとともに、高周波領域にお
いて１５０００〔ＧＨｚ〕以上のＱｆ値を有するため、
電子部品や基板の小型・高性能化が実現できる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G031 AA01 AA02 AA04 AA12 AA28 AA30 AA39 BA09 CA03 5G303 AA01 AA02 AA05 AA10 AB08 AB15 BA12 CA01 CB02 CB03 CB04 CB06 CB14 CB16 CB17 CB20 CB30 CB32 CB39 5J006 HC07
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＣａ、Ｚｒを含
有する複合酸化物であって、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 を満足する主成分と、該主成分１００重量部に対して、
Ｂ、アルカリ金属、Ｓｉおよびアルカリ土類金属を含有
する粒界相形成成分５〜３０重量部とからなることを特
徴とする高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】粒界相形成成分は、重量比による組成式
を、 ａＢ2 Ｏ3 ・ｂＡ2 Ｏ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲＯ と表した時、前記ａ、ｂ、ｃおよびｄが、 ４０≦ａ≦９０ ８≦ｂ≦２０ １≦ｃ≦２０ １≦ｄ≦２０ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ Ａはアルカリ金属のうち少なくとも一種 Ｒはアルカリ土類金属のうち少なくとも一種を満足する
ことを特徴とする請求項１記載の高周波用誘電体磁器組
成物。 - 【請求項３】誘電体層を複数積層してなる基体の内部お
よび／または表面に、Ａｇおよび／またはＣｕを主成分
とする導体を有する積層体であって、前記誘電体層が、
請求項１または２記載の高周波用誘電体磁器組成物から
なることを特徴とする積層体。
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|---|---|---|---|
| JP27689898A JP3754827B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 高周波用誘電体磁器組成物および積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27689898A JP3754827B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 高周波用誘電体磁器組成物および積層体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000103673A true JP2000103673A (ja) | 2000-04-11 |
| JP3754827B2 JP3754827B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=17575936
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27689898A Expired - Fee Related JP3754827B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 高周波用誘電体磁器組成物および積層体 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3754827B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8390985B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-03-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic and method for producing dielectric ceramic and laminated ceramic capacitor |
| US11130683B2 (en) * | 2017-03-02 | 2021-09-28 | Tdk Corporation | Dielectric composition and electronic component |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27689898A patent/JP3754827B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3754827B2 (ja) | 2006-03-15 |
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