JP2003160376A - 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品 - Google Patents
誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｃｕ、Ａｇといった低抵抗導体の同時焼成によ
る内装化、多層化ができる８００〜１０００℃以下の温
度で焼成可能で、かつ、低い誘電損失ｔａｎδ（高いＱ
値）を有し、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が小さ
くかつ積層セラミック部品等を適度な大きさに形成でき
るように比誘電率εｒが８から２０程度の誘電体磁器組
成物を提供する。 【解決手段】Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部に対して、
ガラス成分を５重量部以上１５０重量部以下含有する誘
電体磁器組成物に関する。
る内装化、多層化ができる８００〜１０００℃以下の温
度で焼成可能で、かつ、低い誘電損失ｔａｎδ（高いＱ
値）を有し、共振周波数の温度係数τｆの絶対値が小さ
くかつ積層セラミック部品等を適度な大きさに形成でき
るように比誘電率εｒが８から２０程度の誘電体磁器組
成物を提供する。 【解決手段】Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部に対して、
ガラス成分を５重量部以上１５０重量部以下含有する誘
電体磁器組成物に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低抵抗導体である
Ａｕ、ＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能で、積層セラミッ
ク部品に好適な低い誘電損失（高いＱ値）を有する誘電
体磁器組成物、およびそれを用いた積層セラミックコン
デンサやＬＣフィルタ等の積層セラミック部品に関する
ものである。特に、Ｚｎ２ＴｉＯ４とガラス成分からな
る誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミック部品
に関する。
Ａｕ、ＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能で、積層セラミッ
ク部品に好適な低い誘電損失（高いＱ値）を有する誘電
体磁器組成物、およびそれを用いた積層セラミックコン
デンサやＬＣフィルタ等の積層セラミック部品に関する
ものである。特に、Ｚｎ２ＴｉＯ４とガラス成分からな
る誘電体磁器組成物とそれを用いた積層セラミック部品
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、
小型でかつ誘電損失（ｔａｎδ）が小さく誘電特性が安
定した誘電体共振器が求められている。このような誘電
体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、比誘電率
εrが比較的大きいこと、無負荷Ｑ値が大きいこと、共
振周波数の温度係数τfが小さいことなどが要求されて
いる。一般に、比誘電率εrは大きいほど共振器を小さ
くできるが、共振周波数が高くなるほど共振器も小さく
なる。しかしながら共振器が小さくなりすぎると加工精
度が低下し、かつ電極の印刷精度の影響を受けやすくな
るため、用途等によって共振器が小さくなりすぎないよ
うに、比誘電率εrは適切な範囲のものが要求される。
本発明は、比誘電率εrが８から２０程度の誘電体磁器
組成物に関するものである。
小型でかつ誘電損失（ｔａｎδ）が小さく誘電特性が安
定した誘電体共振器が求められている。このような誘電
体共振器に使用される誘電体磁器組成物には、比誘電率
εrが比較的大きいこと、無負荷Ｑ値が大きいこと、共
振周波数の温度係数τfが小さいことなどが要求されて
いる。一般に、比誘電率εrは大きいほど共振器を小さ
くできるが、共振周波数が高くなるほど共振器も小さく
なる。しかしながら共振器が小さくなりすぎると加工精
度が低下し、かつ電極の印刷精度の影響を受けやすくな
るため、用途等によって共振器が小さくなりすぎないよ
うに、比誘電率εrは適切な範囲のものが要求される。
本発明は、比誘電率εrが８から２０程度の誘電体磁器
組成物に関するものである。
【０００３】この種の誘電体磁器組成物として、ＢａＯ
−ＭｇＯ−ＷＯ３系材料（特開平６−２３６７０８号公
報）、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ｔａ２Ｏ５系材料（特開
平９−５２７６０号公報）などが提案されている。
−ＭｇＯ−ＷＯ３系材料（特開平６−２３６７０８号公
報）、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ｔａ２Ｏ５系材料（特開
平９−５２７６０号公報）などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近、誘電体磁器組成
物を積層した積層セラミックスコンデンサやＬＣフィル
タ等の積層セラミック部品が開発されており、誘電体磁
器組成物と内部電極との同時焼成による積層化が行われ
ている。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は焼成温
度が１３００〜１４００℃と高いため内部電極との同時
焼成を行うことは困難な面があり、積層化構造とするた
めには電極材料として高温に耐えるパラジウム（Ｐｄ）
や白金（Ｐｔ）等の材料に限定されていた。このため、
電極材料として低抵抗導体でかつ安価な銀（Ａｇ）、Ａ
ｇ−Ｐｄ、およびＣｕ等を使用して、１０００℃以下の
低温で同時焼成可能な誘電体磁器組成物が求められてい
る。
物を積層した積層セラミックスコンデンサやＬＣフィル
タ等の積層セラミック部品が開発されており、誘電体磁
器組成物と内部電極との同時焼成による積層化が行われ
ている。しかしながら、前記誘電体磁器組成物は焼成温
度が１３００〜１４００℃と高いため内部電極との同時
焼成を行うことは困難な面があり、積層化構造とするた
めには電極材料として高温に耐えるパラジウム（Ｐｄ）
や白金（Ｐｔ）等の材料に限定されていた。このため、
電極材料として低抵抗導体でかつ安価な銀（Ａｇ）、Ａ
ｇ−Ｐｄ、およびＣｕ等を使用して、１０００℃以下の
低温で同時焼成可能な誘電体磁器組成物が求められてい
る。
【０００５】本発明の目的は、Ｃｕ、Ａｇといった低抵
抗導体の同時焼成による内装化、多層化ができる８００
〜１０００℃以下の温度で焼成可能で、かつ、低い誘電
損失ｔａｎδ（高いＱ値）を有し、共振周波数の温度係
数τｆの絶対値が小さくかつ積層セラミック部品等を適
度な大きさに形成できるように比誘電率εｒが８から２
０程度の誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、このような誘電体磁器組成物からなる誘電体層とＣ
ｕまたはＡｇを主成分とする内部電極とを有する積層セ
ラミックコンデンサやＬＣフィルタ等の積層セラミック
部品を提供することである。
抗導体の同時焼成による内装化、多層化ができる８００
〜１０００℃以下の温度で焼成可能で、かつ、低い誘電
損失ｔａｎδ（高いＱ値）を有し、共振周波数の温度係
数τｆの絶対値が小さくかつ積層セラミック部品等を適
度な大きさに形成できるように比誘電率εｒが８から２
０程度の誘電体磁器組成物を提供することにある。ま
た、このような誘電体磁器組成物からなる誘電体層とＣ
ｕまたはＡｇを主成分とする内部電極とを有する積層セ
ラミックコンデンサやＬＣフィルタ等の積層セラミック
部品を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の誘
電体磁器材料における上記課題を解決するために鋭意検
討した結果、下記の組成のものがこの要求を満足するも
のであることを見出した。
電体磁器材料における上記課題を解決するために鋭意検
討した結果、下記の組成のものがこの要求を満足するも
のであることを見出した。
【０００７】本発明は、Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部
に対して、ガラス成分を５重量部以上１５０重量部以下
含有することを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
に対して、ガラス成分を５重量部以上１５０重量部以下
含有することを特徴とする誘電体磁器組成物に関する。
【０００８】前記ガラス成分としては、ＰｂＯ系ガラ
ス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラスあるいはＰｂ
Ｏ、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｓｉ
Ｏ２、ＺｒＯ ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏの群から選択された２種以上の金属酸化物からなるガ
ラスであることが好ましい。
ス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラスあるいはＰｂ
Ｏ、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｓｉ
Ｏ２、ＺｒＯ ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏの群から選択された２種以上の金属酸化物からなるガ
ラスであることが好ましい。
【０００９】また、本発明は、複数の誘電体層と、該誘
電体層間に形成された内部電極と、該内部電極に電気的
に接続された外部電極とを備える積層セラミック部品に
おいて、前記誘電体層が前記誘電体磁器組成物を焼成し
て得られる誘電体磁器にて構成され、前記内部電極がＣ
ｕ単体若しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成
分とする合金材料にて形成されていることを特徴とする
積層セラミック部品に関する。
電体層間に形成された内部電極と、該内部電極に電気的
に接続された外部電極とを備える積層セラミック部品に
おいて、前記誘電体層が前記誘電体磁器組成物を焼成し
て得られる誘電体磁器にて構成され、前記内部電極がＣ
ｕ単体若しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成
分とする合金材料にて形成されていることを特徴とする
積層セラミック部品に関する。
【００１０】Ｚｎ２ＴｉＯ４とガラス成分とからなる特
定の組成とすることにより、１０００℃以下の焼成温度
で、比誘電率εｒが８〜２０程度で、誘電損失が小さ
く、共振周波数の温度係数の絶対値が６０ｐｐｍ／℃以
下とすることができる。また、これにより、Ｃｕ若しく
はＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする内部
電極を有する積層セラミック部品を提供することができ
る。
定の組成とすることにより、１０００℃以下の焼成温度
で、比誘電率εｒが８〜２０程度で、誘電損失が小さ
く、共振周波数の温度係数の絶対値が６０ｐｐｍ／℃以
下とすることができる。また、これにより、Ｃｕ若しく
はＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする内部
電極を有する積層セラミック部品を提供することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の誘電体磁器組成物
について具体的に説明する。本発明の誘電体磁器組成物
は、Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部に対して、ガラス成
分を５重量部以上１５０重量部以下含有することを特徴
とする。
について具体的に説明する。本発明の誘電体磁器組成物
は、Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部に対して、ガラス成
分を５重量部以上１５０重量部以下含有することを特徴
とする。
【００１２】また、本発明の誘電体磁器組成物は、セラ
ミックス母材となる前記主成分１００重量部に対してガ
ラス成分が５重量部未満では焼成温度が高くなり、１５
０重量部を超える場合にはガラスが溶出してセッターと
反応する傾向にある。
ミックス母材となる前記主成分１００重量部に対してガ
ラス成分が５重量部未満では焼成温度が高くなり、１５
０重量部を超える場合にはガラスが溶出してセッターと
反応する傾向にある。
【００１３】また、本発明に用いるＺｎ２ＴｉＯ４は酸
化亜鉛ＺｎＯとＴｉＯ２とをモル比２：１で混合し焼成
することにより得ることができる。Ｚｎ２ＴｉＯ４の原
料として、ＴｉＯ２とＺｎＯの他に、焼成時に酸化物と
なる硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、塩化物、および有機金
属化合物等を使用してもよい。
化亜鉛ＺｎＯとＴｉＯ２とをモル比２：１で混合し焼成
することにより得ることができる。Ｚｎ２ＴｉＯ４の原
料として、ＴｉＯ２とＺｎＯの他に、焼成時に酸化物と
なる硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、塩化物、および有機金
属化合物等を使用してもよい。
【００１４】本発明の誘電体磁器組成物では、ガラスを
所定量含有することを特徴とする。ここで、ガラスとは
非結晶質の固体物質で、溶融により得られたものをい
う。ガラスの中に一部結晶化したものを含む結晶化ガラ
スもガラスに含まれる。固体物質としては、酸化物から
成る無機物質があげられ、本発明に用いるガラスとして
は、ＰｂＯ系ガラス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラ
ス、その他金属酸化物からなるガラスが挙げられる。Ｐ
ｂＯ系ガラスは、ＰｂＯを含有するガラスであり、Ｐｂ
Ｏ−ＳｉＯ２、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３、ＰｂＯ−Ｐ２Ｏ５を
含有するガラスや、Ｒ２Ｏ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２，Ｒ２Ｏ
−ＣａＯ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２、Ｒ２Ｏ−ＺｎＯ−ＰｂＯ
−ＳｉＯ２、Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＰｂＯ−ＳｉＯ２を
含有するガラス（但しここでＲはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）な
どが例示される。ＺｎＯ系ガラスは、ＺｎＯを含有する
ガラスであり、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ−Ｓｉ
Ｏ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ−ＳｉＯ２、などが
例示される。ＳｉＯ２系ガラスは、ＳｉＯ２を含有する
ガラスであり、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ、ＳｉＯ
２−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ、などが例示される。
所定量含有することを特徴とする。ここで、ガラスとは
非結晶質の固体物質で、溶融により得られたものをい
う。ガラスの中に一部結晶化したものを含む結晶化ガラ
スもガラスに含まれる。固体物質としては、酸化物から
成る無機物質があげられ、本発明に用いるガラスとして
は、ＰｂＯ系ガラス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラ
ス、その他金属酸化物からなるガラスが挙げられる。Ｐ
ｂＯ系ガラスは、ＰｂＯを含有するガラスであり、Ｐｂ
Ｏ−ＳｉＯ２、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３、ＰｂＯ−Ｐ２Ｏ５を
含有するガラスや、Ｒ２Ｏ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２，Ｒ２Ｏ
−ＣａＯ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２、Ｒ２Ｏ−ＺｎＯ−ＰｂＯ
−ＳｉＯ２、Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＰｂＯ−ＳｉＯ２を
含有するガラス（但しここでＲはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）な
どが例示される。ＺｎＯ系ガラスは、ＺｎＯを含有する
ガラスであり、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ−Ｓｉ
Ｏ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ−ＳｉＯ２、などが
例示される。ＳｉＯ２系ガラスは、ＳｉＯ２を含有する
ガラスであり、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ、ＳｉＯ
２−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ、などが例示される。
【００１５】さらに、本発明に用いるガラスとしては、
ＰｂＯ系ガラス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラスの
他にも、各種金属酸化物からなるガラスも使用すること
ができ、ＰｂＯ、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ
３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯの群から選択された２種以上の金属酸化物か
らなるガラスも用いられる。ガラスは非晶質ガラスや結
晶質ガラスのどちらを用いてもよい。ＰｂＯを含有する
と焼成温度は低下する傾向にあるが、無負荷Ｑ値が低下
する傾向にあり、ガラス中のＰｂＯ成分の含有量は、４
０重量％以下が好ましい。また、ガラス中にＳｉＯ２と
Ａｌ２Ｏ３成分を同時に含むガラス（即ち、ＳｉＯ２−
Ａｌ２Ｏ３系ガラス）は、本発明に用いるガラスとして
特に好適である。特に本発明では、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３
−ＢａＯ−ＳｉＯ２が、高い無負荷Ｑ値を得ることがで
きる点から好ましい。
ＰｂＯ系ガラス、ＺｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラスの
他にも、各種金属酸化物からなるガラスも使用すること
ができ、ＰｂＯ、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ
３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯの群から選択された２種以上の金属酸化物か
らなるガラスも用いられる。ガラスは非晶質ガラスや結
晶質ガラスのどちらを用いてもよい。ＰｂＯを含有する
と焼成温度は低下する傾向にあるが、無負荷Ｑ値が低下
する傾向にあり、ガラス中のＰｂＯ成分の含有量は、４
０重量％以下が好ましい。また、ガラス中にＳｉＯ２と
Ａｌ２Ｏ３成分を同時に含むガラス（即ち、ＳｉＯ２−
Ａｌ２Ｏ３系ガラス）は、本発明に用いるガラスとして
特に好適である。特に本発明では、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３
−ＢａＯ−ＳｉＯ２が、高い無負荷Ｑ値を得ることがで
きる点から好ましい。
【００１６】本発明によれば、Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００
重量部に対して、ガラス成分を５重量部以上１５０重量
部以下含有させることにより、８００〜１０００℃の焼
成温度で低温焼結可能で、かつ比誘電率εrが８〜２０
程度で、無負荷Ｑ値が大きく、共振周波数の温度係数τ
fが±６０ｐｐｍ／℃以内という特性を有する誘電体磁
器組成物を得ることができる。
重量部に対して、ガラス成分を５重量部以上１５０重量
部以下含有させることにより、８００〜１０００℃の焼
成温度で低温焼結可能で、かつ比誘電率εrが８〜２０
程度で、無負荷Ｑ値が大きく、共振周波数の温度係数τ
fが±６０ｐｐｍ／℃以内という特性を有する誘電体磁
器組成物を得ることができる。
【００１７】本発明では、焼成前にＺｎ２ＴｉＯ４およ
びガラス粒子は、個別に粉砕し混合されるか、あるい
は、各原料粒子は混合後粉砕されるが、焼成前のこれら
原料粒子の平均粒子径は５μｍ未満、好ましくは１μｍ
以下であることにより、さらに低温焼成が可能となる。
なお、平均粒子径を過度に小さくすると取り扱いが困難
になる場合があるので、０．０５μｍ以上とするのが好
ましい。
びガラス粒子は、個別に粉砕し混合されるか、あるい
は、各原料粒子は混合後粉砕されるが、焼成前のこれら
原料粒子の平均粒子径は５μｍ未満、好ましくは１μｍ
以下であることにより、さらに低温焼成が可能となる。
なお、平均粒子径を過度に小さくすると取り扱いが困難
になる場合があるので、０．０５μｍ以上とするのが好
ましい。
【００１８】次に、本発明の誘電体磁器組成物の製造方
法について説明する。まず、酸化チタンと酸化亜鉛とを
所定の比率に秤量し、水、アルコール等の溶媒と共に湿
式混合する。続いて、水、アルコール等を除去した後、
粉砕し、酸素含有雰囲気（例えば空気雰囲気）下にて９
００〜１２００℃で約１〜５時間程度仮焼成する。この
ようにして得られた仮焼粉はＺｎ２ＴｉＯ４である。こ
のＺｎ ２ＴｉＯ４およびガラスを所定の比率に秤量し、
水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、
水、アルコール等を除去した後、粉砕して原料粉末を作
製する。
法について説明する。まず、酸化チタンと酸化亜鉛とを
所定の比率に秤量し、水、アルコール等の溶媒と共に湿
式混合する。続いて、水、アルコール等を除去した後、
粉砕し、酸素含有雰囲気（例えば空気雰囲気）下にて９
００〜１２００℃で約１〜５時間程度仮焼成する。この
ようにして得られた仮焼粉はＺｎ２ＴｉＯ４である。こ
のＺｎ ２ＴｉＯ４およびガラスを所定の比率に秤量し、
水、アルコール等の溶媒と共に湿式混合する。続いて、
水、アルコール等を除去した後、粉砕して原料粉末を作
製する。
【００１９】本発明の誘電体磁器組成物の誘電特性はペ
レットの形状で評価する。詳しくは、前記原料粉末にポ
リビニルアルコールの如き有機バインダーを混合して均
質にし、乾燥、粉砕をおこなった後、ペレット形状に加
圧成形（圧力１００〜１０００Ｋｇ/ｃｍ２程度）す
る。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
にて８００〜１０００℃で焼成することにより、Ｚｎ２
ＴｉＯ４相およびガラス相が共存する誘電体磁器組成物
を得ることができる。
レットの形状で評価する。詳しくは、前記原料粉末にポ
リビニルアルコールの如き有機バインダーを混合して均
質にし、乾燥、粉砕をおこなった後、ペレット形状に加
圧成形（圧力１００〜１０００Ｋｇ/ｃｍ２程度）す
る。得られた成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下
にて８００〜１０００℃で焼成することにより、Ｚｎ２
ＴｉＯ４相およびガラス相が共存する誘電体磁器組成物
を得ることができる。
【００２０】こうして得られた誘電体磁器組成物は、必
要により適当な形状、およびサイズに加工、あるいはド
クターブレード法等によるシート成形、およびシートと
電極による積層化を行うことにより、各種積層セラミッ
ク部品の材料として利用できる。積層セラミック部品と
しては、積層セラミックコンデンサ、ＬＣフィルタ、誘
電体共振器、誘電体基板などが挙げられる。
要により適当な形状、およびサイズに加工、あるいはド
クターブレード法等によるシート成形、およびシートと
電極による積層化を行うことにより、各種積層セラミッ
ク部品の材料として利用できる。積層セラミック部品と
しては、積層セラミックコンデンサ、ＬＣフィルタ、誘
電体共振器、誘電体基板などが挙げられる。
【００２１】本発明の積層セラミック部品は、複数の誘
電体層と、該誘電体層間に形成された内部電極と、該内
部電極に電気的に接続された外部電極とを備えており、
前記誘電体層が前記誘電体磁器組成物を焼成して得られ
る誘電体磁器にて構成され、前記内部電極がＣｕ単体若
しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする
合金材料にて形成されている。本発明の積層セラミック
部品は、誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と、Ｃｕ
単体若しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分
とする合金材料とを、同時焼成することにより得られ
る。
電体層と、該誘電体層間に形成された内部電極と、該内
部電極に電気的に接続された外部電極とを備えており、
前記誘電体層が前記誘電体磁器組成物を焼成して得られ
る誘電体磁器にて構成され、前記内部電極がＣｕ単体若
しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする
合金材料にて形成されている。本発明の積層セラミック
部品は、誘電体磁器組成物を含有する誘電体層と、Ｃｕ
単体若しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分
とする合金材料とを、同時焼成することにより得られ
る。
【００２２】上記積層セラミック部品の１実施形態とし
て、例えば図１に示したトリプレートタイプの共振器が
挙げられる。図１は、本発明に係る１実施形態のトリプ
レートタイプの共振器を示す斜視図である。図１に示す
ように、トリプレートタイプの共振器は、複数の誘電体
層と、該誘電体層間に形成された内部電極２と、該内部
電極に電気的に接続された外部電極３とを備える積層セ
ラミック部品である。トリプレートタイプの共振器は、
内部電極２を中央部に配置して複数枚の誘電体セラミッ
クス層１を積層して得られる。内部電極２は、図１に示
した第１の面Ａからこれに対向する第２の面Ｂまで貫通
するように形成されており、第１の面Ａのみ開放面で、
第１の面Ａを除く共振器の５面には外部電極３が形成さ
れており、第２の面Ｂにおいて内部電極２と外部電極３
が接続されている。内部電極２の材料は、ＣｕまたはＡ
ｇあるいは、それらを主成分として構成されている。本
発明の誘電体磁器組成物では低温で焼成できるため、こ
れらの内部電極の材料が使用できる。
て、例えば図１に示したトリプレートタイプの共振器が
挙げられる。図１は、本発明に係る１実施形態のトリプ
レートタイプの共振器を示す斜視図である。図１に示す
ように、トリプレートタイプの共振器は、複数の誘電体
層と、該誘電体層間に形成された内部電極２と、該内部
電極に電気的に接続された外部電極３とを備える積層セ
ラミック部品である。トリプレートタイプの共振器は、
内部電極２を中央部に配置して複数枚の誘電体セラミッ
クス層１を積層して得られる。内部電極２は、図１に示
した第１の面Ａからこれに対向する第２の面Ｂまで貫通
するように形成されており、第１の面Ａのみ開放面で、
第１の面Ａを除く共振器の５面には外部電極３が形成さ
れており、第２の面Ｂにおいて内部電極２と外部電極３
が接続されている。内部電極２の材料は、ＣｕまたはＡ
ｇあるいは、それらを主成分として構成されている。本
発明の誘電体磁器組成物では低温で焼成できるため、こ
れらの内部電極の材料が使用できる。
【００２３】
【実施例】実施例１
酸化チタン（ＴｉＯ２）０．３３モル、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）０．６６モルをエタノールと共にボールミルにい
れ、１２時間湿式混合した。溶液を脱媒後、粉砕し、空
気雰囲気下１０００℃で仮焼成し、Ｚｎ２ＴｉＯ４仮焼
粉を得た。このＺｎ２ＴｉＯ４仮焼粉を母材とし、母材
１００重量部に対してＺｎＯ ５２重量％、ＳｉＯ２
６重量％、Ａｌ２Ｏ３ １２重量％、Ｂ２Ｏ３ ３０重
量％から構成されるガラス粉末１０重量部を添加したも
のをボールミルにいれ、２４時間湿式混合した。溶液を
脱媒後、平均粒子径が１μｍになるまで粉砕し、この粉
砕物に適量のポリビニルアルコール溶液を加えて乾燥
後、直径１２ｍｍ、厚み４ｍｍのペレットに成形し、空
気雰囲気下において、９００℃で２時間焼成した。図２
に作製した焼結体のＸ線回折図を示した。図２に示した
ように本発明の誘電体磁器組成物の焼結体においても主
相としてＺｎ２ＴｉＯ４相が存在していることがわか
る。
Ｏ）０．６６モルをエタノールと共にボールミルにい
れ、１２時間湿式混合した。溶液を脱媒後、粉砕し、空
気雰囲気下１０００℃で仮焼成し、Ｚｎ２ＴｉＯ４仮焼
粉を得た。このＺｎ２ＴｉＯ４仮焼粉を母材とし、母材
１００重量部に対してＺｎＯ ５２重量％、ＳｉＯ２
６重量％、Ａｌ２Ｏ３ １２重量％、Ｂ２Ｏ３ ３０重
量％から構成されるガラス粉末１０重量部を添加したも
のをボールミルにいれ、２４時間湿式混合した。溶液を
脱媒後、平均粒子径が１μｍになるまで粉砕し、この粉
砕物に適量のポリビニルアルコール溶液を加えて乾燥
後、直径１２ｍｍ、厚み４ｍｍのペレットに成形し、空
気雰囲気下において、９００℃で２時間焼成した。図２
に作製した焼結体のＸ線回折図を示した。図２に示した
ように本発明の誘電体磁器組成物の焼結体においても主
相としてＺｎ２ＴｉＯ４相が存在していることがわか
る。
【００２４】こうして得られた誘電体磁器組成物を直径
７ｍｍ、厚み３ｍｍの大きさに加工した後、誘電共振法
によって、共振周波数７〜１１ＧＨｚにおける無負荷Ｑ
値、比誘電率εrおよび共振周波数の温度係数τfを求め
た。その結果を表２に示した。
７ｍｍ、厚み３ｍｍの大きさに加工した後、誘電共振法
によって、共振周波数７〜１１ＧＨｚにおける無負荷Ｑ
値、比誘電率εrおよび共振周波数の温度係数τfを求め
た。その結果を表２に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】また前記母材とガラスとの混合物１００ｇ
に対して、結合剤としてポリビニルブチラール９ｇ、可
塑剤としてジブチルフタレート６ｇおよび溶剤としてト
ルエン６０ｇとイソプロピルアルコール３０ｇを添加し
ドクターブレード法により厚さ１００μｍのグリーンシ
ートを作製した。そして、このグリーンシートを、６５
℃の温度で２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加える熱圧着に
より、２２層積層した。その際、内部電極としてＡｇを
印刷した層が厚み方向の中央部にくるように配置した。
得られた積層体を９００℃で２時間焼成した後、外部電
極を形成して、トリプレートタイプの共振器を作製し
た。大きさは、幅４．９ｍｍ、高さ１．７ｍｍ、長さ
８．４ｍｍである。
に対して、結合剤としてポリビニルブチラール９ｇ、可
塑剤としてジブチルフタレート６ｇおよび溶剤としてト
ルエン６０ｇとイソプロピルアルコール３０ｇを添加し
ドクターブレード法により厚さ１００μｍのグリーンシ
ートを作製した。そして、このグリーンシートを、６５
℃の温度で２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加える熱圧着に
より、２２層積層した。その際、内部電極としてＡｇを
印刷した層が厚み方向の中央部にくるように配置した。
得られた積層体を９００℃で２時間焼成した後、外部電
極を形成して、トリプレートタイプの共振器を作製し
た。大きさは、幅４．９ｍｍ、高さ１．７ｍｍ、長さ
８．４ｍｍである。
【００２８】得られたトリプレートタイプの共振器につ
いて共振周波数２ＧＨｚで無負荷Ｑ値を評価した。その
結果、焼成温度は９００℃で、収縮率は１９％、比誘電
率ε rは１９、共振周波数の温度係数τfは−６０ｐｐｍ
／℃で無負荷Ｑは２００であった。このように、本発明
に係る誘電体磁器組成物を使用することにより、優れた
特性を有するトリプレートタイプの共振器が得られた。
いて共振周波数２ＧＨｚで無負荷Ｑ値を評価した。その
結果、焼成温度は９００℃で、収縮率は１９％、比誘電
率ε rは１９、共振周波数の温度係数τfは−６０ｐｐｍ
／℃で無負荷Ｑは２００であった。このように、本発明
に係る誘電体磁器組成物を使用することにより、優れた
特性を有するトリプレートタイプの共振器が得られた。
【００２９】実施例２〜４
上記実施例１と同様にＺｎ２ＴｉＯ４とガラスを表１に
示した配合量で混合後、実施例１と同一条件でペレット
形状の焼結体を作製して、実施例１と同様な方法で種々
の特性を評価した。その結果を表２に示した。
示した配合量で混合後、実施例１と同一条件でペレット
形状の焼結体を作製して、実施例１と同様な方法で種々
の特性を評価した。その結果を表２に示した。
【００３０】実施例５〜９
上記実施例１と同様にＺｎ２ＴｉＯ４と表１記載の種々
のガラスを表１に示した配合量で混合後、実施例１と同
一条件でペレット形状の焼結体を作製して、実施例１と
同様な方法で種々の特性を評価した。その結果を表２に
示した。
のガラスを表１に示した配合量で混合後、実施例１と同
一条件でペレット形状の焼結体を作製して、実施例１と
同様な方法で種々の特性を評価した。その結果を表２に
示した。
【００３１】実施例１０、１１
上記実施例１と同様にＺｎ２ＴｉＯ４と表１記載のガラ
スを表１に示した配合量で混合後、粒子径が表１記載の
平均粒子径になるまで粉砕し、実施例１と同一条件でペ
レット形状の焼結体を作製して、実施例１と同様な方法
で種々の特性を評価した。その結果を表２に示した。
スを表１に示した配合量で混合後、粒子径が表１記載の
平均粒子径になるまで粉砕し、実施例１と同一条件でペ
レット形状の焼結体を作製して、実施例１と同様な方法
で種々の特性を評価した。その結果を表２に示した。
【００３２】比較例１〜４
上記実施例１と同様にＺｎ２ＴｉＯ４と表１記載のガラ
スを表１に示した配合量で混合後、実施例１と同一条件
でペレット形状の焼結体を作製した。しかしながらガラ
スの添加量が母材１００重量部に対して５重量部未満の
条件では１０００℃以下では焼結できず１２００℃まで
高めないと緻密化することができなかった。また１５０
重量部を超えた場合にはガラスが溶出してセッターと反
応し、良好な焼結体は得られなかった。その結果を表２
に示した。
スを表１に示した配合量で混合後、実施例１と同一条件
でペレット形状の焼結体を作製した。しかしながらガラ
スの添加量が母材１００重量部に対して５重量部未満の
条件では１０００℃以下では焼結できず１２００℃まで
高めないと緻密化することができなかった。また１５０
重量部を超えた場合にはガラスが溶出してセッターと反
応し、良好な焼結体は得られなかった。その結果を表２
に示した。
【００３３】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物によれば、比
誘電率εrが８から２０で、かつ無負荷Ｑ値が大きく、
しかも共振周波数の温度係数τfが±６０ｐｐｍ／℃以
内と小さい誘電体磁器組成物を提供することができる。
また１０００℃以下の温度で焼成できるため、焼成に要
する電力費が低減されるとともに、Ｃｕ単体若しくはＡ
ｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする合金材料
からなる低抵抗導体と同時焼成可能であり、さらにこれ
を内部電極とした積層部品を提供できる。
誘電率εrが８から２０で、かつ無負荷Ｑ値が大きく、
しかも共振周波数の温度係数τfが±６０ｐｐｍ／℃以
内と小さい誘電体磁器組成物を提供することができる。
また１０００℃以下の温度で焼成できるため、焼成に要
する電力費が低減されるとともに、Ｃｕ単体若しくはＡ
ｇ単体、又はＣｕ若しくはＡｇを主成分とする合金材料
からなる低抵抗導体と同時焼成可能であり、さらにこれ
を内部電極とした積層部品を提供できる。
【図１】本発明に係る積層セラミック部品の１実施例で
ある。
ある。
【図２】実施例１で得られた本発明にかかる誘電体磁器
組成物の焼結体のＸ線回折図である。
組成物の焼結体のＸ線回折図である。
１ 誘電体セラミック層
２ 内部電極
３ 外部電極
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６１ Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６１
(72)発明者 福田 晃一
山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部
興産株式会社宇部研究所内
Ｆターム(参考） 4G031 AA04 AA05 AA06 AA11 AA12
AA26 AA28 AA29 AA30 AA32
AA35 BA09 CA01 CA08 GA01
GA04 GA06 GA09 GA11
4G062 AA15 BB01 BB04 DA01 DA02
DA03 DA06 DA10 DB01 DB02
DB03 DB04 DC01 DC02 DC04
DC05 DD01 DE01 DE02 DE04
DE05 DE06 DF01 DF02 DF04
EA01 EA10 EB01 EC01 ED01
EE01 EE02 EF01 EF02 EG01
EG02 EG04 FA01 FA10 FB01
FB02 FC01 FC02 FD01 FE01
FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01
FL01 GA01 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH03 HH05
HH07 HH09 HH11 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05
JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05
KK07 KK10 NN26 NN40 PP09
5E001 AB03 AC09 AE03 AF03 AH01
AH09 AJ01 AJ02
5G303 AA01 AB06 AB07 AB08 AB11
AB15 BA12 CA03 CB01 CB02
CB03 CB05 CB06 CB30 CB32
CB35 CB38 CB39
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｚｎ２ＴｉＯ４ １００重量部に対し
て、ガラス成分を５重量部以上１５０重量部以下含有す
ることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 前記ガラス成分が、ＰｂＯ系ガラス、Ｚ
ｎＯ系ガラス、ＳｉＯ２系ガラス、およびＰｂＯ、Ｚｎ
Ｏ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ ２、ＺｒＯ
２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＳｒＯの群から選
択される２種以上の金属酸化物からなるガラスから選択
される少なくとも一種であ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】 複数の誘電体層と、該誘電体層間に形成
された内部電極と、該内部電極に電気的に接続された外
部電極とを備える積層セラミック部品において、前記誘
電体層が前記請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物
を焼成して得られる誘電体磁器にて構成され、前記内部
電極がＣｕ単体若しくはＡｇ単体、又はＣｕ若しくはＡ
ｇを主成分とする合金材料にて形成されていることを特
徴とする積層セラミック部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355699A JP2003160376A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355699A JP2003160376A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003160376A true JP2003160376A (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=19167363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355699A Pending JP2003160376A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003160376A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100372803C (zh) * | 2006-10-08 | 2008-03-05 | 浙江大学 | 一种渗流型银/钛酸锶钡/铅硼玻璃复合材料及制备方法 |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001355699A patent/JP2003160376A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100372803C (zh) * | 2006-10-08 | 2008-03-05 | 浙江大学 | 一种渗流型银/钛酸锶钡/铅硼玻璃复合材料及制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040325 |