JP2002338353A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JP2002338353A JP2002338353A JP2001147426A JP2001147426A JP2002338353A JP 2002338353 A JP2002338353 A JP 2002338353A JP 2001147426 A JP2001147426 A JP 2001147426A JP 2001147426 A JP2001147426 A JP 2001147426A JP 2002338353 A JP2002338353 A JP 2002338353A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比誘電率が低く、Ｑ値が高く、ＴＣが低く、焼
結温度が９００℃以下の、マイクロ波領域で好適な誘電
体磁器組成物を提供すること。 【解決手段】このため本発明では、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｎ
Ｏ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｂ 2 Ｏ3 、ＢａＯを含有する誘
電体磁器組成物におけるＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＢａＯをＺ
ｎＯ−ＳｉＯ2 −ＢａＯの三元図で表現したとき、重量
比でそれぞれ５０％：３０％：２０％（点Ａ）、３０
％：５０％：２０％（点Ｂ）、２０％：３０％：５０％
（点Ｃ）、４５％：２０％：３５（点Ｄ）からなる範囲
内にあり、同じく重量比でＺｎＯ−ＳｉＯ−ＢａＯを７
０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 を６〜２０％、ＣｕＯを０．５
〜５％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５％含有することを特徴と
する。
結温度が９００℃以下の、マイクロ波領域で好適な誘電
体磁器組成物を提供すること。 【解決手段】このため本発明では、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｎ
Ｏ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｂ 2 Ｏ3 、ＢａＯを含有する誘
電体磁器組成物におけるＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＢａＯをＺ
ｎＯ−ＳｉＯ2 −ＢａＯの三元図で表現したとき、重量
比でそれぞれ５０％：３０％：２０％（点Ａ）、３０
％：５０％：２０％（点Ｂ）、２０％：３０％：５０％
（点Ｃ）、４５％：２０％：３５（点Ｄ）からなる範囲
内にあり、同じく重量比でＺｎＯ−ＳｉＯ−ＢａＯを７
０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 を６〜２０％、ＣｕＯを０．５
〜５％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５％含有することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
に係り、特にマイクロ波領域で好適に使用されるととも
に、９００℃以下の低温焼成が可能な誘電体磁器組成物
に関する。
に係り、特にマイクロ波領域で好適に使用されるととも
に、９００℃以下の低温焼成が可能な誘電体磁器組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年携帯電話、移動体通信機器等の高周
波機器は、小型化、高機能化、低価格が望まれており、
これら高周波機器に使用される誘電体共振器、誘電体フ
ィルター等にも同様に小型、高性能且つ低価格なものが
望まれている。
波機器は、小型化、高機能化、低価格が望まれており、
これら高周波機器に使用される誘電体共振器、誘電体フ
ィルター等にも同様に小型、高性能且つ低価格なものが
望まれている。
【０００３】これら誘電体共振器等の材料として用いら
れる誘電体磁器組成物には、比誘電率Ｋが１０以下であ
ること、マイクロ波領域でのＱ値がＱ＞８０００と高い
こと、静電容量の温度変化率の係数ＴＣが±３０ｐｐｍ
／℃と小さいこと、焼成温度が９００℃以下と低いこと
等が求められている。
れる誘電体磁器組成物には、比誘電率Ｋが１０以下であ
ること、マイクロ波領域でのＱ値がＱ＞８０００と高い
こと、静電容量の温度変化率の係数ＴＣが±３０ｐｐｍ
／℃と小さいこと、焼成温度が９００℃以下と低いこと
等が求められている。
【０００４】ここで静電容量の温度変化率の係数（以下
温度係数という）ＴＣとは、＋２５℃における静電容量
を基準としたとき、−２５〜＋８５℃の範囲における、
温度係数であり、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃という小さな
値であることが要求されている（欧州工業規格のＣＯＧ
特性）。
温度係数という）ＴＣとは、＋２５℃における静電容量
を基準としたとき、−２５〜＋８５℃の範囲における、
温度係数であり、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃という小さな
値であることが要求されている（欧州工業規格のＣＯＧ
特性）。
【０００５】ところでマイクロ波領域で使用可能な高周
波誘電体磁器組成物として、特開平７−３７４２３号公
報に、主成分が酸化バリウム、酸化チタン及び酸化ネオ
ジムで、それぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3 に
換算し、組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚＮｄ2 Ｏ3 で
表したとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％として、８≦ｘ
≦１９、６２≦ｙ≦７３、１２≦ｚ≦１９であり、さら
に酸化ビスマス、酸化ニオブ及び酸化マンガンを含み、
それぞれＢｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＭｎＯに換算し
たとき、主成分に対してＢｉ2 Ｏ3 が２．５〜１１．３
重量％、Ｎｂ2Ｏ5 が０．０５〜１．５重量％、ＭｎＯ
が０．０５〜１．５重量％添加されている誘電体磁器組
成物について記載されている。
波誘電体磁器組成物として、特開平７−３７４２３号公
報に、主成分が酸化バリウム、酸化チタン及び酸化ネオ
ジムで、それぞれＢａＯ、ＴｉＯ2 およびＮｄ2 Ｏ3 に
換算し、組成式ｘＢａＯ・ｙＴｉＯ2 ・ｚＮｄ2 Ｏ3 で
表したとき、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％として、８≦ｘ
≦１９、６２≦ｙ≦７３、１２≦ｚ≦１９であり、さら
に酸化ビスマス、酸化ニオブ及び酸化マンガンを含み、
それぞれＢｉ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＭｎＯに換算し
たとき、主成分に対してＢｉ2 Ｏ3 が２．５〜１１．３
重量％、Ｎｂ2Ｏ5 が０．０５〜１．５重量％、ＭｎＯ
が０．０５〜１．５重量％添加されている誘電体磁器組
成物について記載されている。
【０００６】この誘電体磁器組成物は温度係数が±３０
ｐｐｍ／℃以下とすぐれた温度特性を有するものの、焼
結温度が１２２０〜１３８０℃程度と高いことが必要と
なる。
ｐｐｍ／℃以下とすぐれた温度特性を有するものの、焼
結温度が１２２０〜１３８０℃程度と高いことが必要と
なる。
【０００７】誘電体磁器組成物を製造するために低温で
焼結できることは誘電体磁器の低価格化のために非常に
重要である。しかも焼結温度が高いと高価な高温用炉が
必要となり、設備投資が莫大なものになるのみならず、
運転に際し電気エネルギー消費も多く、環境負荷も大き
くなってしまう。
焼結できることは誘電体磁器の低価格化のために非常に
重要である。しかも焼結温度が高いと高価な高温用炉が
必要となり、設備投資が莫大なものになるのみならず、
運転に際し電気エネルギー消費も多く、環境負荷も大き
くなってしまう。
【０００８】誘電体磁器組成物が積層セラミックコンデ
ンサとして使用される場合、内部電極として従来から用
いられているＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ等の貴金属の代わりに安
価なＡｇを用いることが低価格化のために有効であるこ
とが知られている。Ａｇは前記Ｐｄ等の貴金属と比較し
て融点が低いので、内部電極として安価なＡｇを使用す
るためにも低温焼結が望ましい。Ａｇの融点は９６１．
９３℃（理化学辞典より）であるので、Ａｇが融解した
り蒸発しないように少なくとも９３０℃以下の温度で焼
結できることか望ましい。さらに製造の安定性を考慮す
ると望ましくは９００℃以下の温度で焼結できることが
要求される。
ンサとして使用される場合、内部電極として従来から用
いられているＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ等の貴金属の代わりに安
価なＡｇを用いることが低価格化のために有効であるこ
とが知られている。Ａｇは前記Ｐｄ等の貴金属と比較し
て融点が低いので、内部電極として安価なＡｇを使用す
るためにも低温焼結が望ましい。Ａｇの融点は９６１．
９３℃（理化学辞典より）であるので、Ａｇが融解した
り蒸発しないように少なくとも９３０℃以下の温度で焼
結できることか望ましい。さらに製造の安定性を考慮す
ると望ましくは９００℃以下の温度で焼結できることが
要求される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に対処するものであり、本発明の目的は、比誘電率が
１０以下と低く、マイクロ波領域でのＱ値が８０００以
上と高く、温度係数が±３０ｐｐｍ／℃と小さく、且つ
焼結温度が９００℃以下と低温焼結が可能な誘電体磁器
組成物を提供し、内部電極として安価なＡｇを使用で
き、設備投資を安価なものにすることにある。
情に対処するものであり、本発明の目的は、比誘電率が
１０以下と低く、マイクロ波領域でのＱ値が８０００以
上と高く、温度係数が±３０ｐｐｍ／℃と小さく、且つ
焼結温度が９００℃以下と低温焼結が可能な誘電体磁器
組成物を提供し、内部電極として安価なＡｇを使用で
き、設備投資を安価なものにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る誘電体磁器組成物では、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＢａＯを含有す
る誘電体磁器組成物におけるＺｎＯ、ＳｉＯ2 ＢａＯを
ＺｎＯ−ＳｉＯ 2 −ＢａＯ（ＺＳＢ）の三元図で表現し
たとき、重量比でそれぞれ５０％：３０％：２０％（点
Ａ）、３０％：５０％：２０％（点Ｂ）、２０％：３０
％：５０％（点Ｃ）、４５％：２０％：３５％（点Ｄ）
からなる範囲内にあり、同じく重量比でＺｎＯ−ＳｉＯ
−ＢａＯを７０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 を６〜２０％、Ｃ
ｕＯを０．５〜５％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５％含有する
ことを特徴とする。
め、本発明に係る誘電体磁器組成物では、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＢａＯを含有す
る誘電体磁器組成物におけるＺｎＯ、ＳｉＯ2 ＢａＯを
ＺｎＯ−ＳｉＯ 2 −ＢａＯ（ＺＳＢ）の三元図で表現し
たとき、重量比でそれぞれ５０％：３０％：２０％（点
Ａ）、３０％：５０％：２０％（点Ｂ）、２０％：３０
％：５０％（点Ｃ）、４５％：２０％：３５％（点Ｄ）
からなる範囲内にあり、同じく重量比でＺｎＯ−ＳｉＯ
−ＢａＯを７０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 を６〜２０％、Ｃ
ｕＯを０．５〜５％、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５％含有する
ことを特徴とする。
【００１１】これにより、比誘電率が１０以下、Ｑが８
０００以上、温度係数ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃で、且つ
焼成温度が９００℃以下の低温焼成が可能なマイクロ波
用の誘電体磁器組成物を得ることができる。
０００以上、温度係数ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃で、且つ
焼成温度が９００℃以下の低温焼成が可能なマイクロ波
用の誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】本発明の一つの実施例は、単板型のセラミ
ック基盤に用いられる誘電体磁器組成物である。
ック基盤に用いられる誘電体磁器組成物である。
【００１４】Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、
ＭｇＯ、ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 を出発原
料として、その焼結後の組成が表１、表２に示す目的の
組成になるように秤量後、水を溶媒としてジルコニアビ
ーズを用いて３時間湿式混合を行った後乾燥して乾粉を
得た。これにより得られた混合粉体にバインダーとして
ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）を添加して造粒し
た。
ＭｇＯ、ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 を出発原
料として、その焼結後の組成が表１、表２に示す目的の
組成になるように秤量後、水を溶媒としてジルコニアビ
ーズを用いて３時間湿式混合を行った後乾燥して乾粉を
得た。これにより得られた混合粉体にバインダーとして
ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）を添加して造粒し
た。
【００１５】このようにして調整された粉体を１２．０
ｍｍΦの金型に充填し、プレス成形機にて３ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の圧力で成形し、厚さ１２．０ｍｍのデスク状サン
プルを得た。こうして得られたサンプルを８４０℃〜９
５０℃で２時間空気中焼成を行った。
ｍｍΦの金型に充填し、プレス成形機にて３ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の圧力で成形し、厚さ１２．０ｍｍのデスク状サン
プルを得た。こうして得られたサンプルを８４０℃〜９
５０℃で２時間空気中焼成を行った。
【００１６】これら得られた焼結体磁器にＡｇペースト
を印刷し、７５０℃で焼き付けして電極を形成した。
を印刷し、７５０℃で焼き付けして電極を形成した。
【００１７】こうして得られたサンプルについて、比誘
電率、Ｑ値をマイクロ波領域（１ＧＨｚ）でＴＥＭ共振
器法にて求めた。ただし静電容量の温度依存性ＴＣ（ｐ
ｐｍ／℃）は、＋２５℃における静電容量を基準とし
て、−２５〜＋８５℃での静電容量の温度依存性を求め
た。
電率、Ｑ値をマイクロ波領域（１ＧＨｚ）でＴＥＭ共振
器法にて求めた。ただし静電容量の温度依存性ＴＣ（ｐ
ｐｍ／℃）は、＋２５℃における静電容量を基準とし
て、−２５〜＋８５℃での静電容量の温度依存性を求め
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】適正焼成温度は以下のようにして求めた。
【００２１】焼成後の試料を水中に入れ、ロータリーポ
ンプでこれを１時間真空引きした。その後取り出し、試
料の表面に水滴がついていない状態で重さを測定しこれ
をＷ１とした。その後１７０℃で２時間乾燥し、自然状
態に放置したあと重量を測定し、これをＷ２とした。そ
して次式で吸水率を求めた。
ンプでこれを１時間真空引きした。その後取り出し、試
料の表面に水滴がついていない状態で重さを測定しこれ
をＷ１とした。その後１７０℃で２時間乾燥し、自然状
態に放置したあと重量を測定し、これをＷ２とした。そ
して次式で吸水率を求めた。
【００２２】 吸水率 Ｗａ＝｛（Ｗ１／Ｗ２）−１｝×１００（％） そして吸水率Ｗａ＜０．０２％以下を適正焼成温度とし
た。
た。
【００２３】表１、表２は、これら得られた焼結体の単
板コンデンサの特性を表したものである。表１、表２
は、これら得られた焼結体の単板型コンデンサの特性を
表したものであり、×印は本発明の範囲外の比較例を示
す。そして表１、表２の焼結温度は、上述の適正焼成温
度である。なお表１、表２においてＫは比誘電率を示
す。また表１、２の比率は重量比を示す。
板コンデンサの特性を表したものである。表１、表２
は、これら得られた焼結体の単板型コンデンサの特性を
表したものであり、×印は本発明の範囲外の比較例を示
す。そして表１、表２の焼結温度は、上述の適正焼成温
度である。なお表１、表２においてＫは比誘電率を示
す。また表１、２の比率は重量比を示す。
【００２４】表１において、試料番号Ｎｒ．１からＮ
ｒ．８は、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −ＢａＯ
（ＺＳＢ）と、ＣｕＯと、Ｂ2 Ｏ3 の組成比を１２：８
４：３：１の重量％と一定にしておき、ＺＳＢを構成す
るＺｎＯと、ＳｉＯ2 とＢａＯの比率を、図１に示す三
元図の点ＳＴＤ、点Ａ〜点Ｇの状態に変化させたもので
ある。
ｒ．８は、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −ＢａＯ
（ＺＳＢ）と、ＣｕＯと、Ｂ2 Ｏ3 の組成比を１２：８
４：３：１の重量％と一定にしておき、ＺＳＢを構成す
るＺｎＯと、ＳｉＯ2 とＢａＯの比率を、図１に示す三
元図の点ＳＴＤ、点Ａ〜点Ｇの状態に変化させたもので
ある。
【００２５】ここで点ＳＴＤはＺｎＯ：ＳｉＯ2 ：Ｂａ
Ｏが３５：３５：３０重量％を示し、点Ａは５０：３
０：２０重量％を示し、点Ｂは３０：５０：２０重量％
を示し、点Ｃは２０：３０：５０重量％を示し、点Ｄは
４５：２０：３５重量％を示し、点Ｅは４０：４５：１
５重量％を示し、点Ｆは１５：４５：４０重量％を示
し、点Ｇは３５：２０：４５重量％を示す。図１より明
らかなように、点ＳＴＤは点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた
範囲内にある。
Ｏが３５：３５：３０重量％を示し、点Ａは５０：３
０：２０重量％を示し、点Ｂは３０：５０：２０重量％
を示し、点Ｃは２０：３０：５０重量％を示し、点Ｄは
４５：２０：３５重量％を示し、点Ｅは４０：４５：１
５重量％を示し、点Ｆは１５：４５：４０重量％を示
し、点Ｇは３５：２０：４５重量％を示す。図１より明
らかなように、点ＳＴＤは点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた
範囲内にある。
【００２６】表１から明らかなように、Ｎｒ．１〜Ｎ
ｒ．５の点ＳＴＤ、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄに示すもの
は、いずれも比誘電率Ｋが１０以下でＱが８０００以上
と大きく、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以内と小さく、焼結
温度が９００℃以下であり、良好な特性を示す。
ｒ．５の点ＳＴＤ、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄに示すもの
は、いずれも比誘電率Ｋが１０以下でＱが８０００以上
と大きく、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以内と小さく、焼結
温度が９００℃以下であり、良好な特性を示す。
【００２７】Ｎｒ．６〜Ｎｒ．８は点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、
点Ｄで囲まれた範囲から外れた点Ｅ、点Ｆ、点ＧのＺＳ
Ｂの比率を用いたものであり、いずれも焼成温度が９０
０℃よりも高く、ＴＣも±３０ｐｐｍ／℃より大きい値
を示す。
点Ｄで囲まれた範囲から外れた点Ｅ、点Ｆ、点ＧのＺＳ
Ｂの比率を用いたものであり、いずれも焼成温度が９０
０℃よりも高く、ＴＣも±３０ｐｐｍ／℃より大きい値
を示す。
【００２８】これらのことよりＺＳＢの比率は、図１の
点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内であることが望ましい。
点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内であることが望ましい。
【００２９】Ｎｒ．９〜Ｎｒ．１４は、前記ＺＳＢ内の
組成比率を前記Ｎｒ．１と同一にして、Ａｌ2 Ｏ3 の組
成量を変化させたものである。このときＣｕＯとＢ2 Ｏ
3 の組成量を前記Ｎｒ．１と同一にして、Ａｌ2 Ｏ3 と
ＺＳＢと、ＣｕＯと、Ｂ2 Ｏ 3 の合計が１００になるよ
うに、ＺＳＢを調整した。
組成比率を前記Ｎｒ．１と同一にして、Ａｌ2 Ｏ3 の組
成量を変化させたものである。このときＣｕＯとＢ2 Ｏ
3 の組成量を前記Ｎｒ．１と同一にして、Ａｌ2 Ｏ3 と
ＺＳＢと、ＣｕＯと、Ｂ2 Ｏ 3 の合計が１００になるよ
うに、ＺＳＢを調整した。
【００３０】Ｎｒ．９より明らかなように、Ａｌ2 Ｏ3
が４％ではＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えて大きくな
り、またＮｒ．１４より明らかなように２２％以上では
焼結温度が９００℃を越えて高くなる。そしてＮｒ．１
０〜１３に示すようにＡｌ2 Ｏ 3 が６〜２０％の場合、
比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑが８０００以上で、ＴＣが
±３０ｐｐｍ／℃以下で焼結温度も９００℃以下のすぐ
れた特性のものが得られるので、これらのことよりＡｌ
2 Ｏ3 は６〜２０％が望ましい。
が４％ではＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えて大きくな
り、またＮｒ．１４より明らかなように２２％以上では
焼結温度が９００℃を越えて高くなる。そしてＮｒ．１
０〜１３に示すようにＡｌ2 Ｏ 3 が６〜２０％の場合、
比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑが８０００以上で、ＴＣが
±３０ｐｐｍ／℃以下で焼結温度も９００℃以下のすぐ
れた特性のものが得られるので、これらのことよりＡｌ
2 Ｏ3 は６〜２０％が望ましい。
【００３１】Ｎｒ．１５〜Ｎｒ．２０は、前記ＣｕＯの
量を変化させたものである。このとき、Ａｌ2 Ｏ3 とＢ
2 Ｏ3 は、前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のもの
とし、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整し
た。
量を変化させたものである。このとき、Ａｌ2 Ｏ3 とＢ
2 Ｏ3 は、前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のもの
とし、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整し
た。
【００３２】Ｎｒ．１５より明らかなように、ＣｕＯが
０％の場合、焼結温度が９００℃を越えた高い値とな
る。またＮｒ．２０より明らかなように、ＣｕＯが７％
の場合、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えた大きなものと
なる。そしてＮｒ．１６〜Ｎｒ．１９に示す如く、Ｃｕ
Ｏが０．５％〜５％の場合、比誘電率Ｋが１０以下で、
Ｑが８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下で、
焼結温度も９００℃以下のすぐれた特性のものが得られ
るので、これらのことよりＣｕＯは０．５〜５％が望ま
しい。
０％の場合、焼結温度が９００℃を越えた高い値とな
る。またＮｒ．２０より明らかなように、ＣｕＯが７％
の場合、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えた大きなものと
なる。そしてＮｒ．１６〜Ｎｒ．１９に示す如く、Ｃｕ
Ｏが０．５％〜５％の場合、比誘電率Ｋが１０以下で、
Ｑが８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下で、
焼結温度も９００℃以下のすぐれた特性のものが得られ
るので、これらのことよりＣｕＯは０．５〜５％が望ま
しい。
【００３３】Ｎｒ．２１〜Ｎｒ．２６はＢ2 Ｏ3 の量を
変化させたものである。このときＡｌ2 Ｏ3 とＣｕＯは
前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものとし、合計
が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
変化させたものである。このときＡｌ2 Ｏ3 とＣｕＯは
前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものとし、合計
が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
【００３４】Ｎｒ．２１より明らかなように、Ｂ2 Ｏ3
が０％の場合、焼結温度が９００℃を越えた高いものと
なり、Ｎｒ．２６より明らかなようにＢ2 Ｏ3 が７％の
場合にはＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えた大きなものと
なり、またＱ値も８０００以下の低いものであった。そ
してＮｒ．２２〜Ｎｒ．２５に示す如く、Ｂ2 Ｏ3 が
０．５〜５％の場合、比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑ値が
８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下で、焼結
温度も９００℃以下のすぐれた特性のものが得られるの
で、これらのことよりＢ2 Ｏ3 は０．５〜５％が望まし
い。
が０％の場合、焼結温度が９００℃を越えた高いものと
なり、Ｎｒ．２６より明らかなようにＢ2 Ｏ3 が７％の
場合にはＴＣが±３０ｐｐｍ／℃を越えた大きなものと
なり、またＱ値も８０００以下の低いものであった。そ
してＮｒ．２２〜Ｎｒ．２５に示す如く、Ｂ2 Ｏ3 が
０．５〜５％の場合、比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑ値が
８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下で、焼結
温度も９００℃以下のすぐれた特性のものが得られるの
で、これらのことよりＢ2 Ｏ3 は０．５〜５％が望まし
い。
【００３５】Ｎｒ．２７〜Ｎｒ．３０はＢ2 Ｏ3 をＭｏ
Ｏ3 で置換したものを示す。このとき、Ａｌ2 Ｏ3 とＣ
ｕＯは前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものと
し、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
これらより明らかなように、ＭｏＯ3 がＢ2 Ｏ3 と同じ
量では、電気的特性が良好で焼結温度も９００℃以下で
あり、Ｂ2 Ｏ3 と同様の特性が得られた。このことから
Ｂ2 Ｏ3 の替わりにＭｏＯ3 を用いてもよいことがわか
る。
Ｏ3 で置換したものを示す。このとき、Ａｌ2 Ｏ3 とＣ
ｕＯは前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものと
し、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
これらより明らかなように、ＭｏＯ3 がＢ2 Ｏ3 と同じ
量では、電気的特性が良好で焼結温度も９００℃以下で
あり、Ｂ2 Ｏ3 と同様の特性が得られた。このことから
Ｂ2 Ｏ3 の替わりにＭｏＯ3 を用いてもよいことがわか
る。
【００３６】Ｎｒ．３１〜Ｎｒ．３４はＢ2 Ｏ3 をＬｉ
2 Ｏ3 に置換したものを示す。このときＡｌ2 Ｏ3 とＣ
ｕＯは前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものと
し、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
これらより明らかなように、Ｌｉ2 Ｏ3 がＢ2 Ｏ3 と同
じ量では、電気的特性が良好で、焼結温度も９００℃以
下であり、Ｂ2 Ｏ3 と同様の特性が得られた。このこと
からＢ2 Ｏ3 の替わりにＬｉ2 Ｏ3 を用いてもよいこと
がわかる。
2 Ｏ3 に置換したものを示す。このときＡｌ2 Ｏ3 とＣ
ｕＯは前記Ｎｒ．１〜Ｎｒ．８と同一の一定のものと
し、合計が１００になるようにＺＳＢの量を調整した。
これらより明らかなように、Ｌｉ2 Ｏ3 がＢ2 Ｏ3 と同
じ量では、電気的特性が良好で、焼結温度も９００℃以
下であり、Ｂ2 Ｏ3 と同様の特性が得られた。このこと
からＢ2 Ｏ3 の替わりにＬｉ2 Ｏ3 を用いてもよいこと
がわかる。
【００３７】Ｎｒ．３５及びＮｒ．３６は、Ｂ2 Ｏ3 の
一部をＭｏＯ3 とＬｉ2 Ｏ3 で置換したものであり、こ
れらＢ2 Ｏ3 とＭｏＯ3 とＬｉ2 Ｏ3 の合計は５％であ
る。この場合、電気的特性が良好で、且つ焼結温度が８
６０℃と低いものが得られた。特にＮｒ．３５の焼結温
度は８４０℃と表１、２では最も低いものであった。こ
のように、Ｂ2 Ｏ3 の一部をＭｏＯ3 及びＬｉ2 Ｏ3 で
置換することは、焼結温度を低下させるために効果的な
ものであった。
一部をＭｏＯ3 とＬｉ2 Ｏ3 で置換したものであり、こ
れらＢ2 Ｏ3 とＭｏＯ3 とＬｉ2 Ｏ3 の合計は５％であ
る。この場合、電気的特性が良好で、且つ焼結温度が８
６０℃と低いものが得られた。特にＮｒ．３５の焼結温
度は８４０℃と表１、２では最も低いものであった。こ
のように、Ｂ2 Ｏ3 の一部をＭｏＯ3 及びＬｉ2 Ｏ3 で
置換することは、焼結温度を低下させるために効果的な
ものであった。
【００３８】以上の結果から、Ａｌ2 Ｏ3 は６〜２０
％、ＣｕＯは０．５〜５％、Ｂ2 Ｏ3は０．５〜５％が
適量といえるが、これらの各成分の最小値を使用して残
りがＺＳＢのときの測定値を表１のＮｒ．３７に示し、
各成分の最大値を使用して残りがＺＳＢのときの測定値
をＮｒ．３８に示す。
％、ＣｕＯは０．５〜５％、Ｂ2 Ｏ3は０．５〜５％が
適量といえるが、これらの各成分の最小値を使用して残
りがＺＳＢのときの測定値を表１のＮｒ．３７に示し、
各成分の最大値を使用して残りがＺＳＢのときの測定値
をＮｒ．３８に示す。
【００３９】逆に表現すれば、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、Ｂ
2 Ｏ3 の最小組成量ではＺＳＢは最大組成量（Ｎｒ．３
７）となり、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、Ｂ2 Ｏ3 の最大組成
量ではＺＳＢは最小組成量（Ｎｒ．３８）となる。表１
に示す如く、これらの電気的特性は良好で、かつ焼結温
度も９００℃以下と低いものが得られた。
2 Ｏ3 の最小組成量ではＺＳＢは最大組成量（Ｎｒ．３
７）となり、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｕＯ、Ｂ2 Ｏ3 の最大組成
量ではＺＳＢは最小組成量（Ｎｒ．３８）となる。表１
に示す如く、これらの電気的特性は良好で、かつ焼結温
度も９００℃以下と低いものが得られた。
【００４０】これらのことから、本発明においては、Ｚ
ＳＢ７０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 ６〜２０％、ＣｕＯ０．
５〜５％、Ｂ2 Ｏ3 ０．５〜５％の範囲において、電気
的特性が良好すなわち比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑ値が
８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下であり、
かつ焼結温度も９００℃以下と低いすぐれた誘電体磁器
組成物が得られる。勿論このときＢ2 Ｏ3 をＭｏＯ3 又
はＬｉ2 Ｏ3 で置換しても同様な結果が得られるもので
ある。
ＳＢ７０〜９３％、Ａｌ2 Ｏ3 ６〜２０％、ＣｕＯ０．
５〜５％、Ｂ2 Ｏ3 ０．５〜５％の範囲において、電気
的特性が良好すなわち比誘電率Ｋが１０以下で、Ｑ値が
８０００以上で、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃以下であり、
かつ焼結温度も９００℃以下と低いすぐれた誘電体磁器
組成物が得られる。勿論このときＢ2 Ｏ3 をＭｏＯ3 又
はＬｉ2 Ｏ3 で置換しても同様な結果が得られるもので
ある。
【００４１】表２には、表１のＮｒ．１の組成におい
て、ＺＳＢのＢａＯをＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯで置換し
たときの特性を示す。
て、ＺＳＢのＢａＯをＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯで置換し
たときの特性を示す。
【００４２】Ｎｒ．３９〜Ｎｒ．４２はＢａＯをＳｒＯ
で置換したものである。これらに示す如く、ＢａＯをＳ
ｒＯで一部又は全部置換しても電気的特性が良好で、焼
成温度も８８０℃と低いものが得られた。
で置換したものである。これらに示す如く、ＢａＯをＳ
ｒＯで一部又は全部置換しても電気的特性が良好で、焼
成温度も８８０℃と低いものが得られた。
【００４３】Ｎｒ．４３〜Ｎｒ．４５はＢａＯの一部を
ＣａＯで置換したものである。Ｎｒ．４５に示す如く、
ＣａＯでの置換量が９％のときは焼結温度が９２０℃と
高くなり、好ましくない。しかしＮｒ．４３、Ｎｒ．４
４に示す如く、ＣａＯでの置換量が５〜７％の場合は電
気的特性も良好であり、焼結温度も９００℃以下であ
る。従ってＣａＯでの置換量は７％（Ｎｒ．１のＢａＯ
の比率３０％に対して２３．３％の置換率である）まで
である。
ＣａＯで置換したものである。Ｎｒ．４５に示す如く、
ＣａＯでの置換量が９％のときは焼結温度が９２０℃と
高くなり、好ましくない。しかしＮｒ．４３、Ｎｒ．４
４に示す如く、ＣａＯでの置換量が５〜７％の場合は電
気的特性も良好であり、焼結温度も９００℃以下であ
る。従ってＣａＯでの置換量は７％（Ｎｒ．１のＢａＯ
の比率３０％に対して２３．３％の置換率である）まで
である。
【００４４】Ｎｒ．４６〜Ｎｒ．４８はＢａＯの一部を
ＭｇＯで置換したものである。Ｎｒ．４８に示す如く、
ＭｇＯでの置換量が９％のときは焼結温度が９２０℃と
高くなり好ましくない。しかしＮｒ．４６、Ｎｒ．４７
に示す如く、ＭｇＯでの置換量は５〜７％の場合は電気
的特性も良好であり、焼結温度も９００℃以下と良好で
ある。従ってＣａＯでの置換量は７％（置換率は２３．
３％）までである。
ＭｇＯで置換したものである。Ｎｒ．４８に示す如く、
ＭｇＯでの置換量が９％のときは焼結温度が９２０℃と
高くなり好ましくない。しかしＮｒ．４６、Ｎｒ．４７
に示す如く、ＭｇＯでの置換量は５〜７％の場合は電気
的特性も良好であり、焼結温度も９００℃以下と良好で
ある。従ってＣａＯでの置換量は７％（置換率は２３．
３％）までである。
【００４５】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、マイクロ
波の領域において、比誘電率が１０以下で、Ｑ値が８０
００以上と高く、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃と小さい、し
かも焼結温度が９００℃以下というすぐれた特性のもの
を提供できる。
波の領域において、比誘電率が１０以下で、Ｑ値が８０
００以上と高く、ＴＣが±３０ｐｐｍ／℃と小さい、し
かも焼結温度が９００℃以下というすぐれた特性のもの
を提供できる。
【００４６】さらに９００℃という低温度で焼結が可能
であるので、炉等の焼結用設備に用いられる設備投資が
安くてすむ。運転に際しエネルギー消費も少ないものを
提供できる。
であるので、炉等の焼結用設備に用いられる設備投資が
安くてすむ。運転に際しエネルギー消費も少ないものを
提供できる。
【００４７】またＢ2 Ｏ3 の一部をＭＯ3 とＬｉ2 Ｏ3
で置換すると、前記電気的特性が良好でしかも焼結温度
の低いものを提供することができる。
で置換すると、前記電気的特性が良好でしかも焼結温度
の低いものを提供することができる。
【００４８】ところで共振周波数ｆ0 は下記の数式
【００４９】
【数１】
【００５０】で定義されるが、高周波領域特にマイクロ
波領域では共振周波数を高くするため、容量Ｃを小さく
するかインダクタンスＬを小さくする必要がある。した
がって容量Ｃを小さくするには比誘電率が小さい方が有
利である。それゆえマイクロ波領域（数ＧＨｚ）で使用
される低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）は、でき
るだけ比誘電率の小さいことが要求される。
波領域では共振周波数を高くするため、容量Ｃを小さく
するかインダクタンスＬを小さくする必要がある。した
がって容量Ｃを小さくするには比誘電率が小さい方が有
利である。それゆえマイクロ波領域（数ＧＨｚ）で使用
される低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）は、でき
るだけ比誘電率の小さいことが要求される。
【００５１】また低い容量のコンデンサを製造する場
合、わずかな電極重なり面積のずれでも容量値が変動し
てしまい、歩留りが良くない。そこでなるべく比誘電率
の小さい方が、容量値の変動を抑えて歩留りが向上す
る。このように低容量値の積層型コンデンサを製造する
場合には比誘電率の少ない方が有利である。
合、わずかな電極重なり面積のずれでも容量値が変動し
てしまい、歩留りが良くない。そこでなるべく比誘電率
の小さい方が、容量値の変動を抑えて歩留りが向上す
る。このように低容量値の積層型コンデンサを製造する
場合には比誘電率の少ない方が有利である。
【図１】本発明の組成範囲を示すＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ
ａＯ三元図である。
ａＯ三元図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｐ 7/10 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｐ Ｆターム(参考） 4G030 AA02 AA07 AA08 AA09 AA10 AA23 AA31 AA32 AA35 AA36 AA37 BA09 GA09 5E001 AE02 AH09 5G303 AA01 AA02 AB06 AB08 AB15 BA12 CA01 CB01 CB02 CB03 CB06 CB11 CB16 CB17 CB30 CB32 CB38 CB43 CD01 CD04 DA05 5J006 HC07
Claims (5)
- 【請求項１】Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、
Ｂ2 Ｏ3 、ＢａＯを含有することを特徴とする誘電体磁
器組成物。 - 【請求項２】Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、
Ｂ2 Ｏ3 、ＢａＯを含有する誘電体磁器組成物におい
て、 前記ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＢａＯが、ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −
ＢａＯの三元図で表現したとき、重量比でそれぞれ５０
％：３０％：２０％、３０％：５０％：２０％、２０
％：３０％：５０％、４５％：２０％：３５からなる範
囲内にあることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、ＣｕＯ、
Ｂ2 Ｏ3 、ＢａＯを含有する誘電体磁器組成物におい
て、 重量比で前記ＺｎＯ−ＳｉＯ2 −ＢａＯを７０〜９３
％、Ａｌ2 Ｏ3 を６〜２０％、ＣｕＯを０．５〜５％、
Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５％添加したことを特徴とする誘電
体磁器組成物。 - 【請求項４】請求項３において、前記ＢａＯの一部又は
全部をＳｒＯで、又はＣａＯで最大２３．３重量％を、
又はＭｇＯで最大２３．３重量％で置換したことを特徴
とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項５】請求項３において、前記Ｂ2 Ｏ3 をＭｏＯ
3 又はＬｉ2 Ｏ3 でその一部又は全部を置換したことを
特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147426A JP2002338353A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147426A JP2002338353A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002338353A true JP2002338353A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18992918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001147426A Pending JP2002338353A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002338353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007076963A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Namics Corp | 誘電体磁器組成物及びそれを用いて作製される電子部品 |
| JP2007250728A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミック積層デバイスおよびその製造方法 |
| JP2008504700A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-14 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 高信頼性のはんだ付けコンタクトを備えた電気的な多層構成素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246952A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | 太陽誘電株式会社 | 絶縁性磁器組成物 |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001147426A patent/JP2002338353A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246952A (ja) * | 1985-08-26 | 1987-02-28 | 太陽誘電株式会社 | 絶縁性磁器組成物 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504700A (ja) * | 2004-07-01 | 2008-02-14 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 高信頼性のはんだ付けコンタクトを備えた電気的な多層構成素子 |
| JP4838795B2 (ja) * | 2004-07-01 | 2011-12-14 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 高信頼性のはんだ付けコンタクトを備えた電気的な多層構成素子 |
| JP2007076963A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Namics Corp | 誘電体磁器組成物及びそれを用いて作製される電子部品 |
| JP4528919B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2010-08-25 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物及びそれを用いて作製される電子部品 |
| JP2007250728A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミック積層デバイスおよびその製造方法 |
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|
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