JP2000215733A - 誘電体磁器材料 - Google Patents

誘電体磁器材料

Info

Publication number
JP2000215733A
JP2000215733A JP11016519A JP1651999A JP2000215733A JP 2000215733 A JP2000215733 A JP 2000215733A JP 11016519 A JP11016519 A JP 11016519A JP 1651999 A JP1651999 A JP 1651999A JP 2000215733 A JP2000215733 A JP 2000215733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
dielectric
powder
dielectric porcelain
porcelain material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11016519A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Obuchi
武志 大渕
Taisuke Koda
泰典 幸田
Makoto Fujii
眞 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUONON MEIWA KK
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
FUONON MEIWA KK
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUONON MEIWA KK, NGK Insulators Ltd filed Critical FUONON MEIWA KK
Priority to JP11016519A priority Critical patent/JP2000215733A/ja
Publication of JP2000215733A publication Critical patent/JP2000215733A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】低温焼成可能な誘電体磁器材料において、気孔
が小さく、強度が大きく、耐電圧が高い上に、誘電率の
温度係数が低く、更に必要に応じて、10GHzにおけ
るfQ積が大きい誘電体磁器材料を提供する。 【解決手段】1000℃以下の温度で焼成された誘電体
磁器材料であって、CaO:1.2−4.0重量%、A
2 3 :36.6−67.5重量%、SiO2:9−
24重量%、B2 3 :5.6−17.3重量%、Ba
O+SrO+MgO:2−15重量%、TiO2 :10
−15重量%の組成を有する。好ましくは、誘電体磁器
材料が、ガラスフリット、Al2 3 粉末およびTiO
2 粉末の複合焼成品であり、誘電体磁器材料の出発原料
の組成が、ガラスフリット:40−50重量%、Al2
3 粉末:35−50重量%およびTiO2 粉末:10
−15重量%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1000℃以下の
低温領域で焼成可能な誘電体磁器材料に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】セラミックコンデンサなどの焼結型の電
子部品に使用するために、低温焼成可能な誘電体磁器材
料が開発されてきている。例えば、特公平3−5326
9号公報においては、低温焼成セラミック材料として、
CaO−Al2 3 −SiO2 −B2 3 系のガラスフ
リットと、Al2 3 粉末とのガラス/セラミック複合
系を用いた材料が開示されている。また、特開昭57−
65604号公報においては、CaO−Al2 3 −S
iO2 系の結晶化ガラス/TiO2系の低温焼成材料が
開示されている。
【0003】
【課題を解決するための手段】しかし、CaO−Al2
3 −SiO2 −B2 3 系のガラスフリットと、Al
2 3 粉末とのガラス/セラミック複合系を用いた低温
焼成材料においては、誘電率の温度係数が−40ppm
/℃となっている。最近は、電気回路用基板や誘電体セ
ラミックフィルター用の誘電体材料の性能の向上が求め
られていることから、−40ppm/℃の温度係数では
不十分である。
【0004】この点について更に説明すると、電気回路
用基板や誘電体セラミックフィルター等の電子部品の使
用温度範囲は、一般に−25℃〜+75℃である。そし
て、インダクター(L)とキャパシター(C)とによっ
て積層フィルターを作製した場合、このフィルターの共
振周波数foのバラツキは、例えば0.5%以内に抑え
る必要がある。フィルターの共振周波数foと誘電率ε
rとの間には、fo∝1/(εr1/2 ・L・C)の関係
がある。このため、誘電体フィルターのfoを0.5%
以内のバラツキに抑えるためには、誘電体磁器材料の誘
電率εrの温度係数τcを、例えば±15ppm/℃以
下に抑える必要がある。
【0005】また、特開昭57−65604号公報にお
けるように、CaO−Al2 3 −SiO2 系の結晶化
ガラスと酸化チタン系のフィラーを使用した系では、径
50μm以上の気孔が誘電体磁器材料中に存在してお
り、信頼性が低かった。
【0006】更に、本発明者は、低温焼成可能な誘電体
磁器を、高周波を使用する電子部品に対して適用するこ
とを試みている。例えば、携帯電話のチップアンテナに
おいては、500メガヘルツ以上、100ギガヘルツ以
下の高周波に対応する必要があり、このため、10ギガ
ヘルツにおけるfQ積が大きい材料が求められる。しか
し、従来の電子部品用の誘電体磁器は、高周波領域にお
けるfQ積にまったく着目されていなかった。そして、
本発明者が従来の誘電体磁器についてfQ積を測定した
ところ、望ましい値は得られないことがわかった。
【0007】本発明の課題は、気孔が小さく、強度が大
きく、耐電圧が高い上に、誘電率の温度係数が低い誘電
体磁器材料を提供することである。
【0008】また、本発明の課題は、更に10GHzに
おけるfQ積が大きい誘電体磁器材料を提供することで
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、1000℃
以下の温度で焼成された誘電体磁器材料であって、Ca
O:1.2−4.0重量%、Al2 3 :36.6−6
7.5重量%、SiO2 :9−24重量%、B2 3
5.6−17.3重量%、BaO+SrO+MgO:2
−15重量%、TiO2 :10−15重量%の組成を有
する誘電体磁器材料が、気孔が小さく、強度が大きく、
耐電圧が高い上に、誘電率の温度係数が低いことを見い
だし、本発明に到達した。しかも、この誘電体磁器材料
は、必要であれば、10GHzにおけるfQ積を大きく
できるものであった。
【0010】誘電体磁器材料は、好ましくは、ガラスフ
リット、Al2 3 粉末およびTiO2 粉末の複合焼成
品である。特に好ましくは、磁器材料の出発原料の組成
は、上記の成分を含有するガラスフリット:40−50
重量%、Al2 3 :35−50重量%およびTi
2 :10−15重量%である。
【0011】本発明の材料は、積層型フィルターの誘導
子層(インダクター層)とキャパシター層(コンデンサ
ー層)の磁器として使用できる。誘導子層においては、
層状の磁性体の内部に、導体としてコイル等の誘導子が
内蔵されている。キャパシター層においては、層状の誘
電体の内部に、導体としてコンデンサーが内蔵されてい
る。このフィルターには、更に配線回路層を内蔵するレ
ジスター層を付加することができる。また、このフィル
ターを、携帯電話等のチップアンテナに適用できる。
【0012】CaOを1.2重量%以上(好ましくは、
2.5重量%以上)とすることによって、1500℃以
下でのガラス溶融性が良好になる。CaOを4.0重量
%以下とすることによって、材料の焼成温度を1000
℃以下とすることができ、内部電極などの導体材料とし
てAgやCuを使用できるようになる。
【0013】ガラスフリット中のAl2 3 は、ガラス
としての網目構造の副骨格材となっている。フィラーと
して添加したAl2 3 は、磁器の強度向上に貢献して
いる。Al2 3 が36.6重量%未満あるいは67.
5wt%以上を超える場合には、焼成温度が1000℃
以上となる。Al2 3 を40〜50重量%とすること
によって、磁器材料の強度が2300kg/cm2 以上
になる。
【0014】SiO2 は、ガラスの網目構造の骨格材と
なるものである。SiO 2 を9重量%以上とすることに
よって、材料の誘電率が11以下となる。材料の誘電率
が11を超えると、使用周波数が高い場合には、電気回
路基板の特性が低下する。SiO2 を24重量%以下と
することによって、焼成温度が1000℃以下となる。
SiO2 を15〜23重量%とすることによって、最適
なガラス網目構造をとり、10GHzにおけるfQ積が
2500以上になる。
【0015】B2 3 は、ガラスの溶融温度を下げる性
質がある。B2 3 を5.6重量%以上とすることによ
って、材料の焼成温度が1000℃以下となる。B2
3 を17.3重量%以下とすることによって、前記fQ
積が向上し、高周波フィルターとして使用した場合に損
失が減少する。B2 3 を6.0〜12.0重量%とす
ることによって、ガラスの粘度が低下し、気泡が十分に
抜けて、最大気孔径が減少し、材料の耐電圧が4.0k
v以上になる。
【0016】BaO、MgO、SrOは、粘度を下げる
効果がある。これらの合計量(BaO+MgO+Sr
O)が2重量%未満であると、ガラスを溶融したときに
ガラスの粘度が十分に低下せず、気泡がガラス溶体中に
残存し、磁器材料中に径20μm以上の気泡が残り、材
料の耐電圧が低下する。これが15重量%を超えると、
材料の焼成温度が1000℃以上となる。(BaO+M
gO+SrO)を5〜12重量%とすることによって、
ガラスの粘度が低下し、気泡が十分に抜けて、最大気孔
径が減少し、耐電圧が4.0kv以上になる。
【0017】
【実施例】(ガラスフリットの製造)表1、2に示す各
組成になるように、CaCO3 、Al2 3 、Si
2 、B 2 3 、BaCO3 、MgCO3 、SrCO3
を秤量し、乾式混合した。この混合粉末を白金ルツボ中
に収容し、所定の温度にて溶融させた後、ガラス溶融体
を水中に投下し、急冷することにより、各ガラスを得
た。各ガラスを、アルミナポット及びアルミナボールを
使用して、アルコールを溶媒として湿式粉砕した後、乾
燥させ、ガラス粉を得た。
【0018】(フィラー粉末(アルミナ)及び誘電率の
温度係数調整剤粉末(TiO2 )の製造)Al2 3
びTiO2 (ルチル単独或いはルチルとアナターゼの混
晶)を、それぞれ1000℃〜1400℃にて仮焼し、
各仮焼物を、別々に、アルミナポット及びアルミナボー
ルを使用して、蒸留水を溶媒として湿式粉砕し、乾燥さ
せ、Al2 3 粉末およびTiO2 粉末を得た。
【0019】(ガラスセラミック磁器粉末の製造)前記
ガラスフリット、Al2 3 粉末およびTiO2 粉末
を、表1、表2に示す各組成となるように秤量し、これ
らをアルミナポット及びアルミナボールを使用して、蒸
留水を溶媒として湿式粉砕し、乾燥させ、各ガラスセラ
ミック磁器粉末を得た。
【0020】(テープ成形)得られた各ガラスセラミッ
ク磁器粉末と、アクリル系有機バインダー、可塑剤、ト
ルエン及びアルコール系溶剤とを、アルミナポット及び
アルミナボールを使用して、よく混合し、スラリーを得
た。このスラリーを用いて、ドクターブレード法によ
り、厚さ0.03mm〜2.0mmの各グリーンシート
を成形した。
【0021】(特性評価)各グリーンシート上に、コン
デンサ電極パターンや共振器電極パターンをスクリーン
印刷・積層し、各グリーンシートを焼成・加工し、誘電
率、fQ積、誘電率の温度係数、耐電圧(磁器の厚さは
100μm)を測定した。また、電極パターンを設けて
いない各グリーンシートを積層・焼成し、焼成品をJI
Sの曲げ試験片規格にそって加工し、曲げ強度を測定し
た。これらの測定結果を、表1、表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】表1において、本発明内の試料番号1、3
−10においては、誘電率の温度係数が±15ppm/
℃以下であり、耐電圧、強度が高く、更にfQ積が20
00以上である。特に試料番号1、6、8、9、10の
fQ積は2600を超えている。試料番号2において
は、アルミナが35重量%であるが、試料番号11で
は、酸化チタンが8重量%であるが、誘電率の温度係数
が大きい。
【0025】表2においては、試料番号12では、酸化
チタンが20重量%であるが、誘電率の温度係数が大き
い。試料番号13ではアルミナが35重量%であり、酸
化ホウ素が20重量%であるが、fQ積が小さい。試料
番号14は、酸化ホウ素が3重量%であるが、fQ積が
著しく低下している。試料番号15、16は、酸化珪素
が28重量%、5重量%であるが、fQ積が低い。本発
明内の試料番号17はいずれの特性も良好である。試料
番号18は酸化珪素が30重量%であるが、強度が低
い。試料番号19は、酸化カルシウムが5.0重量%で
あるが、最大気孔径が大きく、強度、耐電圧が低い。試
料番号20は、酸化カルシウムが1.0重量%である
が、fQ積が低い。試料番号21は、BaO+SrO+
MgOが18重量%であるが、強度が低い。試料番号2
2は、BaO+SrO+MgOが0.5重量%である
が、強度、fQ積が低い。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、低
温焼成可能な誘電体磁器材料において、気孔が小さく、
強度が大きく、耐電圧が高い上に、誘電率の温度係数が
低い誘電体磁器材料を提供できる。また、10GHzに
おけるfQ積が大きい誘電体磁器材料を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幸田 泰典 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 藤井 眞 愛知県瀬戸市穴田町977番地 Fターム(参考) 4G031 AA03 AA04 AA05 AA06 AA11 AA28 AA29 AA30 BA09 GA11 5E001 AB03 AE00 AE04 AH09 AJ02 5G303 AA01 AA10 AB06 AB08 AB11 AB12 AB15 BA12 CA01 CA03 CB01 CB02 CB03 CB06 CB17 CB30 CB32 CB35

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1000℃以下の温度で焼成された誘電体
    磁器材料であって、CaO:1.2−4.0重量%、A
    2 3 :36.6−67.5重量%、SiO2:9−
    24重量%、B2 3 :5.6−17.3重量%、Ba
    O+SrO+MgO:2−15重量%、TiO2 :10
    −15重量%の組成を有する誘電体磁器材料。
  2. 【請求項2】前記誘電体磁器材料が、ガラスフリット、
    Al2 3 粉末およびTiO2 粉末の複合焼成品である
    ことを特徴とする、請求項1記載の誘電体磁器材料。
  3. 【請求項3】前記誘電体磁器材料の出発原料の組成が、
    前記ガラスフリット:40−50重量%、前記Al2
    3 粉末:35−50重量%および前記TiO2 粉末:1
    0−15重量%であることを特徴とする、請求項2記載
    の誘電体磁器材料。
  4. 【請求項4】前記誘電体磁器材料の誘電率の温度係数が
    ±15ppm/℃以下であることを特徴とする、請求項
    1−3のいずれか一つの請求項に記載の誘電体磁器材
    料。
  5. 【請求項5】前記誘電体磁器材料が、500メガヘルツ
    以上、100ギガヘルツ以下の高周波を適用するための
    材料であることを特徴とする、請求項1−4のいずれか
    一つの請求項に記載の誘電体磁器材料。
  6. 【請求項6】前記誘電体磁器材料の10GHzにおける
    fQ積が2000以上であることを特徴とする、請求項
    5記載の誘電体磁器材料。
JP11016519A 1999-01-26 1999-01-26 誘電体磁器材料 Withdrawn JP2000215733A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11016519A JP2000215733A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 誘電体磁器材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11016519A JP2000215733A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 誘電体磁器材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000215733A true JP2000215733A (ja) 2000-08-04

Family

ID=11918532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11016519A Withdrawn JP2000215733A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 誘電体磁器材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000215733A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012156171A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Taiyo Yuden Co Ltd 積層セラミックコンデンサ及び積層セラミックコンデンサの製造方法
CN113024245A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 华南理工大学 一种高击穿强度介电陶瓷材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012156171A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Taiyo Yuden Co Ltd 積層セラミックコンデンサ及び積層セラミックコンデンサの製造方法
CN113024245A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 华南理工大学 一种高击穿强度介电陶瓷材料及其制备方法
CN113024245B (zh) * 2021-04-08 2022-03-29 华南理工大学 一种高击穿强度介电陶瓷材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8575052B2 (en) Dielectric ceramic, method for producing dielectric ceramic, and electronic component
JP2013166687A (ja) 誘電体磁器およびそれを用いた電子部品
JPH1143370A (ja) 誘電体磁器組成物とこの誘電体磁器組成物を用いたセラミック電子部品
JPH0552604B2 (ja)
JPH0518201B2 (ja)
JP5527053B2 (ja) 誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法及び電子部品
JPH0552602B2 (ja)
JP2000215733A (ja) 誘電体磁器材料
JPH0524655B2 (ja)
JPH0559522B2 (ja)
JPH0518204B2 (ja)
JP3085625B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3605260B2 (ja) 非還元性誘電体磁器組成物
JP3179830B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3287303B2 (ja) 誘電体磁器組成物およびそれを用いたセラミック電子部品
JPH0544764B2 (ja)
JPH02228017A (ja) 磁器コンデンサ及びその製造方法
JP2000211969A (ja) 低温焼成磁器およびこれを備えた電子部品
JPS621596B2 (ja)
JPH0552603B2 (ja)
JP5527052B2 (ja) 誘電体磁器、誘電体磁器の製造方法及び電子部品
JPH0551127B2 (ja)
JP2729514B2 (ja) セラミック回路基板用誘電体組成物
JPH0518203B2 (ja)
JP2000058367A (ja) セラミック積層電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060404