JP2009298684A - 誘電体磁器組成物、積層複合電子部品、積層コモンモードフィルタ、積層セラミックコイルおよび積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主成分として、Znの酸化物単独ならびにMgの酸化物およびZnの酸化物から選ばれる1つと、Cuの酸化物と、Siの酸化物と、副成分として、Siの酸化物、Znの酸化物、Baの酸化物、Caの酸化物、Srの酸化物およびLiの酸化物から選ばれる少なくとも1つと、Bの酸化物と、を含み、ガラス軟化点が750℃以下であるガラス成分と、を含有し、前記ガラス成分の含有量が、前記主成分100重量%に対して、1.5〜15重量%である誘電体磁器組成物。
【選択図】なし
Description
主成分として、Znの酸化物単独ならびにMgの酸化物およびZnの酸化物から選ばれる1つと、Cuの酸化物と、Siの酸化物と、
副成分として、Siの酸化物、Baの酸化物、Caの酸化物、Srの酸化物、Liの酸化物およびZnの酸化物から選ばれる少なくとも1つと、Bの酸化物と、を含み、ガラス軟化点が750℃以下であるガラス成分と、を含有し、
前記ガラス成分の含有量が、前記主成分100重量%に対して、1.5〜15重量%であることを特徴とする。
コイル導体および非磁性体層で構成されるコイル部と、
内部電極層および誘電体層で構成されるコンデンサ部と、を有し、
前記コイル導体および/または前記内部電極層が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が、上記のいずれかの誘電体磁器組成物で構成されている。
コイル導体および非磁性体層で構成されるフィルタ部と、
磁性体層で構成される外層部と、を有し、
前記コイル導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が、上記のいずれかの誘電体磁器組成物で構成されている。
内部電極層および誘電体層で構成されるコンデンサ部と、
コイル導体および非磁性体層を有するコモンモードフィルタ部と、
磁性体層で構成される外層部と、を有し、
前記コイル導体および/または前記内部電極層が、導電材としてAgを含み、
前記非磁性体層が、上記のいずれかの誘電体磁器組成物で構成されている。
コイル導体および非磁性体層が積層されて構成されるコイル部を有する積層セラミックコイルであって、
前記コイル導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が、上記のいずれかの誘電体磁器組成物で構成されている。
内部電極層と、誘電体層と、が交互に積層してある素子本体を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記内部電極層が、導電材としてAgを含んでおり、
前記誘電体層が、上記のいずれかの誘電体磁器組成物で構成されている。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る積層複合電子部品としてのLC複合電子部品1は、本体積層部11を主要部とし、図示上の左側面に外部電極21、22、23、24、図示上の右側面に外部電極25、26、27、28、図示上の手前側側面に外部電極20、図示上の背面側側面に外部電極29を有している。LC複合電子部品1の形状に特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法とすればよいが、通常、(0.8〜3.2mm)×(0.6〜1.6mm)×(0.3〜1.0mm)程度である。まず、本実施形態に係るLC複合電子部品の構造について説明する。
コンデンサ部30を構成する誘電体層32および/またはコイル部40を構成する非磁性体層42は、本発明に係る誘電体磁器組成物を含有する。ただし、好ましくは、非磁性体層42が、本発明の誘電体磁器組成物で構成してあり、コンデンサ部30を構成する誘電体層32は、比較的誘電率が高い酸化チタン系の誘電体磁器組成物で構成してある。
なお、bは、1.00−c−dの範囲内となる。したがって、bが0の場合、すなわち、MgOが含有されない場合もあり得るが、以下の理由により、bは0より大きいことが好ましい。
本実施形態のLC複合電子部品は、従来のLC複合電子部品と同様に、非磁性体グリーンシートおよび誘電体グリーンシートを作製し、これらのグリーンシートを積層し、グリーン状態の本体積層部11を形成し、これを焼成した後、外部電極20〜29を形成することにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明する。
まず、非磁性体層42を構成することとなる非磁性材料の原料を準備する。本実施形態では、非磁性体材料の原料として、本発明の誘電体磁器組成物の原料を用いる。
ガラス成分は、該ガラス成分を構成する酸化物等の原料を混合して、焼成し、その後急冷し、ガラス化させることで得られる。
まず、誘電体層32を構成することとなる誘電体材料の主成分原料を塗料化して、誘電体層用ペーストを調製する。誘電体層用ペーストは、上記の非磁性体層用ペーストと同様に調製すればよい。
次に、上記にて作製した各非磁性体グリーンシートおよび誘電体グリーンシートを、順に積層し、グリーン状態の本体積層部11を形成する。
次に、誘電体グリーンシートおよび非磁性体グリーンシートを順次積層することにより作製したグリーン状態の本体積層部を焼成する。焼成条件としては、昇温速度を好ましくは50〜500℃/時間、さらに好ましくは200〜300℃/時間、保持温度を好ましくは840〜900℃、温度保持時間を好ましくは0.5〜8時間、さらに好ましくは1〜3時間、冷却速度を好ましくは50〜500℃/時間、さらに好ましくは200〜300℃/時間とする。
まず、本発明に係る誘電体磁器組成物原料を構成する主成分原料として、MgO、ZnO、CuO、SiO2を準備した。また、副成分原料として、B2O3−SiO2−BaO−CaO系ガラスを準備した。なお、B2O3−SiO2−BaO−CaO系ガラスとしては、市販のガラスを用いた。このガラスのガラス軟化点は、700℃であった。
得られた焼結体に対し、ネットワークアナライザー(HEWLETT PACKARD社製8510C)を使用して、共振法(JIS R 1627)により、比誘電率(単位なし)を算出した。評価基準は、7.50以下を良好とした。結果を表1に示す。
比誘電率の測定条件と同条件下で、Q値を算出し、これに共振周波数frを掛けて、f・Q値(GHz)を求めた。f・Q値は、高い方が好ましい。評価基準は、10000GHz以上を良好とした。結果を表1に示す。
まず、電極を形成した焼結体に対し、絶縁抵抗計(HEWLETT PACKARD社製4329A)を使用して、25℃においてDC25Vを30秒間印加した後の抵抗値を測定した。そして、この測定値と、焼結体の電極面積および厚みとから、絶縁抵抗ρ(Ω・m)を算出した。本実施例では、20個の試料について測定を行い、その平均を求めることにより評価した。評価基準は、1.0×1010Ω・m以上を良好とした。結果を表1に示す。
得られた焼結体に対し、熱膨張計(BRUKER AXS社製TD5000SA)を使用して、室温から700℃までの熱膨張を測定し、熱膨張係数α(10−7/℃)を算出した。結果を表1に示す。
得られた焼結体に対し、X線回折装置(スペクトリス社製PANalytical−MPD)を使用してX線回折を行った。X線源としてCu−Kα線を用い、測定条件は、電圧45kV、電流40mAで、2θ=20°〜60°の範囲を、ステップ幅0.033°、計数時間0.20secとした。
これに対して、ガラス成分の含有量が本発明の範囲内である場合には(試料3〜8)、十分に焼結し、かつ、良好な特性を示していることが確認できる。
ガラス成分の組成および含有量を表2に示す組成または値とし、上記の一般式におけるa、b、c、dを表2に示す値とした以外は、試料1と同様にして、誘電体磁器組成物を作製し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。なお、各ガラス成分のガラス軟化点は表2に示す温度であった。
これに対し、ガラス成分の組成が本発明の組成であり、かつガラス軟化点が本発明の範囲内である場合には(試料11〜19)、十分に焼結し、かつ、良好な特性を示していることが確認できる。
上記の一般式中におけるa、c、dを表3〜5に示す値とした以外は、実施例1と同様にして、誘電体磁器組成物を作製し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表3〜5に示す。
これに対し、aの値が本発明の好ましい範囲内である場合には(試料24〜28)、十分に焼結し、かつ、良好な特性を示していることが確認できる。
これに対し、cの値が本発明の好ましい範囲内である場合には(試料34〜40)、十分に焼結し、かつ、良好な特性を示していることが確認できる。また、表4においては、b(MgO量)とc(ZnO量)との比を変化させている。このようにすることで、比誘電率、絶縁抵抗およびf・Q値の特性を良好に維持しつつ、線膨張係数を40〜120×10−7/℃の範囲で任意に設定できることが確認できる。これは、以下のX線回折の結果からも説明される。
これに対し、dの値が本発明の好ましい範囲内である場合には(試料43〜48)、十分に焼結し、かつ、良好な特性を示していることが確認できる。
11… 本体積層部
20〜29… 外部電極
30… コンデンサ部
31… 内部電極
32… 誘電体層
40… コイル部
41… コイル導体
42… 非磁性体層
Claims (8)
- 主成分として、Znの酸化物単独ならびにMgの酸化物およびZnの酸化物から選ばれる1つと、Cuの酸化物と、Siの酸化物と、
副成分として、Siの酸化物、Baの酸化物、Caの酸化物、Srの酸化物 Liの酸化物およびZnの酸化物から選ばれる少なくとも1つと、Bの酸化物と、を含み、ガラス軟化点が750℃以下であるガラス成分と、を含有し、
前記ガラス成分の含有量が、前記主成分100重量%に対して、1.5〜15重量%であることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 結晶相として、フォルステライト型結晶相および/またはウィレマイト型結晶相を含むことを特徴とする請求項1に記載の誘電体磁器組成物。
- 前記主成分を、一般式a(bMgO・cZnO・dCuO)・SiO2で表したときに、aが1.5〜2.4、cが0.10〜0.98、dが0.02〜0.18(ただし、b+c+d=1.00)であることを特徴とする請求項1または2に記載の誘電体磁器組成物。
- コイル導体および非磁性体層で構成されるコイル部と、
内部電極層および誘電体層で構成されるコンデンサ部と、を有し、
前記コイル導体および/または前記内部電極層が、導電材としてAgを含んでおり、前記非磁性体層が、請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成されている積層複合電子部品。 - コイル導体および非磁性体層で構成されるフィルタ部と、
磁性体層で構成される外層部と、を有し、
前記コイル導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が、請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成されている積層コモンモードフィルタ。 - 内部電極層および誘電体層で構成されるコンデンサ部と、
コイル導体および非磁性体層を有するコモンモードフィルタ部と、
磁性体層で構成される外層部と、を有し、
前記コイル導体および/または前記内部電極層が、導電材としてAgを含み、
前記非磁性体層が、請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成されている積層複合電子部品。 - コイル導体および非磁性体層が積層されて構成されるコイル部を有する積層セラミックコイルであって、
前記コイル導体が、導電材としてAgを含んでおり、
前記非磁性体層が、請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成されている積層セラミックコイル。 - 内部電極層と、誘電体層と、が交互に積層してある素子本体を有する積層セラミックコンデンサであって、
前記内部電極層が、導電材としてAgを含んでおり、
前記誘電体層が、請求項1〜3のいずれかに記載の誘電体磁器組成物で構成されている積層セラミックコンデンサ。
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