JP3067917B2 - 高周波用低温焼結性磁器組成物 - Google Patents
高周波用低温焼結性磁器組成物Info
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Description
ンデンサ、インダクタ、共振器等の磁器部分を構成する
高周波用低温焼結性磁器組成物に関するものである。
クタ、共振器等の磁器材料を構成する磁器組成物として
は、例えばBaO−TiO2 −Re系(但し、Re:希
土類元素)、ZrO2 −SnO2 −TiO2 系、Ba
(Zn1/3 Ta2/3 )O3 複合ペロブスカイト等が知ら
れている。
物は焼結温度が1100〜1600℃とかなり高いの
で、例えば積層磁器コンデンサの誘電体材料として使用
する場合は、内部電極としてタングステン、モリブデ
ン、パラジウム等の高融点金属を使用しなければならな
い。しかし、これらの高融点金属は電気伝導度が低いの
で、この積層磁器コンデンサを高周波回路で使用した場
合は誘電体損失が大きくなり、Qが低下してしまうとい
う問題があった。
100と高いので、例えば高周波用の積層磁器コンデン
サの誘電体材料として使用した場合は、自己共振周波数
が比較的低周波側で発生することによって高周波領域で
はコンデンサとして機能しなくなるという問題があっ
た。
成物を、900℃以下の比較的低い温度の焼成で製造す
ることができる高周波用低温焼結性磁器組成物を提供す
ることを目的とする。
緻密に焼結し、比誘電率εr が10以下、Qが500以
上、比誘電率εr の温度係数τεが0±60ppm/℃
の高周波用低温焼結性磁器組成物を提供することを目的
とする。
温焼結性磁器組成物は、石英粉末とガラス粉末との混合
物を焼結したものからなり、石英粉末(X)とガラス粉
末(Y)のモル比率が、29mol%≦X≦55mol
%,45mol%≦Y≦71mol%,X+Y=100
mol%,の範囲にある。
が好ましい。また、石英粉末及びガラス粉末の組成範囲
を、29mol%≦X≦55mol%、45mol%≦
Y≦71mol%としたのは、石英粉末が55mol%
を越え、ガラス粉末が45mol%未満になると、90
0℃の焼成で緻密な焼結体が得られなくなり、石英粉末
が29mol%未満になり、ガラス粉末が71mol%
を越えると、900℃の焼成において発泡、反り、変形
を生じるようになるか、比誘電率εrが悪化するからで
ある。
物において、ガラス粉末は、酸化物換算表記に従ったと
き、主成分が、SiO2 ,Al2 O3,B2 O3 ,
(Baa,Cab )O,TiO2 からなり、SiO2
(A),Al2 O3 (B),B2 O3 (C),(B
aa,Cab )O(D)及びTiO2 (E)のモル比
率が、15mol%≦A≦70mol%,0mol%<
B≦15mol%,0mol%<C≦10mol%,5
mol%≦D≦60mol%,10mol%≦a≦90
mol%,10mol%≦b≦90mol%,a+b=
100mol%,4mol%≦E≦15mol%,A+
B+C+D+E=100mol%,の範囲にある。
5mol%≦A≦70mol%としたのは、SiO2 が
15mol%未満になると、ガラス成分がガラス化しな
くなり、SiO2 が70mol%を越えると、900℃
の焼成で緻密な焼結体が得られなくなるからである。
mol%<B≦15mol%としたのは、Al2 O3 が
0mol%ではガラス成分がガラス化せず、Al2 O3
が15mol%を越えると、900℃の焼成で緻密な焼
結体が得られなくなるからである。
ol%<C≦10mol%としたのは、B2 O3 が0m
ol%では900℃の焼成で緻密な焼結体が得られなく
なり、B2 O3 が10mol%を越えると、900℃の
焼成において発泡、反り、変形を生じるようになるから
である。
囲を、5mol%≦D≦60mol%としたのは、(B
aa,Cab )Oが5mol%未満では、900℃の焼成
で緻密な焼結体が得られなくなり、(Baa,Cab )O
が60mol%を越えると、比誘電率εr の温度係数τ
εが悪化するからである。
成範囲を、10mol%≦a≦90mol%、10mo
l%≦b≦90mol%としたのは、BaOが10mo
l%未満になり、CaOが90mol%を越えると、9
00℃の焼成で緻密な焼結体が得られなくなり、BaO
が90mol%を越え、CaOが10mol%未満にな
ると、900℃の焼成において発泡、変形、反りを生じ
るようになるからである。
ol%≦E≦12mol%としたのは、TiO2が4m
ol%未満になると、Q及び比誘電率εrの温度係数τ
εが悪化し、TiO2が12mol%を越えると、90
0℃の焼成で緻密な焼結体が得られなくなるか、比誘電
率εrが悪化するからである。
は、ガラス成分を例えば1400〜1500℃の高温で
溶融させ、これを水中に滴下して急冷させるか、鉄板上
に流して急冷させることにより得られるが、これ以外の
急冷方法を用いてもよい。また、上述のガラス成分の各
原料は酸化物に限定されるものではなく、炭酸塩、水酸
化物のように焼成で酸化物になり得るものであれば使用
できることはもちろんである。
ラス成分の各原料(SiO2 ,CaCO3 ,BaCO
3 ,Al2 O3 ,TiO2 ,B2 O3 )を表1の実施
例1の欄に示すように各々秤量し、これらをボールミル
で十分に混合してガラス成分のバッチ(batch) を作成し
た。
℃で2時間加熱して溶融し、溶融物を鉄板上に流してフ
レーク状のガラス片を得た。そして、このガラス片をボ
ールミルで微粉砕し、平均粒径0.4〜1.0μmのガ
ラス粉末を得た。
を表1に示すようなモル比で配合し、これらをボール
ミルに入れて15時間混合し、均質な混合粉末を得た。
VA)を加えて造粒し、これを成形機の型内に入れ、5
00kg/cm2 の圧力で加圧成形し、直径9.8m
m、厚さ0.6mmの円板状の成形物を得た。
に載せて焼成炉に入れ、大気雰囲気中において350℃
で6時間保持し、成形物中の有機バインダーを燃焼除去
させ、その後、炉内温度を900℃まで上昇させ、この
温度で2時間保持させて成形物を焼結させ、磁器素体を
得た。
トを塗布して焼付け、一対の電極を設けた測定用のコン
デンサを得た。そして、このコンデンサについて、比誘
電率εr 、Q及び比誘電率εr の温度係数τεを測定し
た。比誘電率εr 及びQは、20℃,1MHz,1V
rms の条件で測定し、比誘電率εr の温度係数τεは、
−55〜+125℃(20℃基準)の温度範囲において
測定した。結果は表1の電気的特性の欄に示す通りと
なった。
比較例1〜14の条件及び結果も記載されている。これ
らの例における各原料成分の割合(mol%)はこれら
の表の左欄に記載されている通りである。実験方法は実
施例1と同様である。結果はこれらの表の右欄に示す通
りとなった。
ながら、各原料成分の好適な範囲(mol%)について
検討する。なお、以下で述べられている実施例1,1
3,14,15,16,22,23及び26は参考例で
ある。
末が29〜55mol%、ガラス粉末が45〜71mo
l%の場合は、所望の磁器組成物が得られる。しかし、
比較例1に示すように、石英粉末が10mol%、ガラ
ス粉末が90mol%の場合は、900℃の焼成におい
て発泡、反り、変形を生ずる。また、比較例2に示すよ
うに、石英粉末が60mol%、ガラス粉末が40mo
l%の場合は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られ
ない。従って、石英粉末(X)は、29mol%≦X≦
55mol%の範囲が好適であり、ガラス粉末(Y)
は、45mol%≦Y≦71mol%の範囲が好適であ
る。
iO2 が15mol%,70mol%の場合は、所望の
磁器組成物が得られる。しかし、比較例7に示すよう
に、SiO2 が10mol%の場合は、ガラス成分がガ
ラス化せず、また、比較例8に示すように、SiO2 が
75mol%の場合は、900℃の焼成で緻密な焼結体
が得られない。従って、SiO2 (A)は、15mol
%≦A≦70mol%の範囲が好適である。
3 が15mol%の場合は、所望の磁器組成物が得られ
る。しかし、比較例5に示すように、Al2 O3 が0m
ol%の場合は、ガラス成分がガラス化せず、また、比
較例6に示すように、Al2O3 が20mol%の場合
は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られない。従っ
て、Al2 O3 (B)は、0mol%<B≦15mol
%の範囲が好適である。
が10mol%の場合は、所望の磁器組成物が得られ
る。しかし、比較例9に示すように、B2 O3 が0mo
l%の場合は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られ
ず、また、比較例10に示すように、B2 O3 が15m
ol%の場合は、900℃の焼成において発泡、反り、
変形を生じる。従って、B2 O3 (C)は、0mol%
<C≦10mol%の範囲が好適である。
(Baa,Cab )Oが5mol%,60mol%の場合
は、所望の磁器組成物が得られる。しかし、比較例11
に示すように、(Baa,Cab )Oが0mol%の場合
は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られず、また、
比較例12に示すように、(Baa,Cab )Oが70m
ol%の場合は、比誘電率εr の温度係数τεが+78
ppm/℃と悪くなる。従って、(Baa,Cab )O
(D)は、5mol%≦D≦60mol%の範囲が好適
である。
aOが10mol%〜90mol%,CaOが10mo
l%〜90mol%の場合は、所望の磁器組成物が得ら
れる。しかし、比較例13に示すように、BaOが略5
mol%,CaOが略95mol%の場合は、900℃
の焼成で緻密な焼結体が得られず、また、比較例14に
示すように、BaOが略95mol%,CaOが略5m
ol%の場合は、900℃の焼成において発泡、反り、
変形を生じる。従って、BaO(a)及びCaO(b)
は、10mol%≦a≦90mol%、10mol%≦
b≦90mol%の範囲が好適である。
iO2が12mol%の場合は、所望の無機組成物が得
られる。しかし、比較例3に示すように、TiO2が0
mol%の場合は、Qが580、比誘電率εrの温度係
数τεが+87ppm/℃と悪化し、また、比較例4に
示すように、TiO2が20mol%の場合は、900
℃の焼成で緻密な焼結体が得られない。従って、TiO
2(E)は、4mol%≦E≦12mol%の範囲が好
適である。
900℃以下の比較的低い温度の焼成で得ることができ
るので、内部導体としてAgやCuのような電気伝導度
の良い金属を使用することができ、従って、Qを高める
ことができるという効果がある。
度の焼成で高周波用磁器組成物を得ることができるの
で、焼成のためのエネルギーコストを低減させることが
できるという効果がある。
物の比誘電率を低下させたので、高周波域における電気
的特性を良好ならしめることができるという効果があ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 石英粉末とガラス粉末の混合物を焼結し
たものからなり、石英粉末(X)とガラス粉末(Y)の
モル比率が、29 mol%≦X≦55mol%, 45mol%≦Y≦71mol%, X+Y=100mol%, の範囲にあり、 前記ガラス粉末は、酸化物換算表記に従ったとき、主成
分が、SiO2,Al2O3,B2O3,(Baa,C
ab)O,TiO2からなり、SiO2(A),Al2
O3(B),B2O3(C),(Baa,Cab)O
(D)及びTiO2(E)のモル比率が、 15mol%≦A≦70mol%, 0mol%<B≦15mol%, 0mol%<C≦10mol%, 5mol%≦D≦60mol%, 10mol%≦a≦90mol%, 10mol%≦b≦90mol%, a+b=100mol%, 4mol%≦E≦12mol%, A+B+C+D+E=100mol%, の範囲にあることを特徴とする比誘電率の低い高周波用
低温焼結性磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360441A JP3067917B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 高周波用低温焼結性磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360441A JP3067917B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 高周波用低温焼結性磁器組成物 |
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JPH06215628A JPH06215628A (ja) | 1994-08-05 |
JP3067917B2 true JP3067917B2 (ja) | 2000-07-24 |
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ID=18469417
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS62278145A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | Matsushita Electric Works Ltd | ガラスセラミツク焼結体 |
JPS63295473A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Shoei Kagaku Kogyo Kk | 回路基板用誘電体材料 |
JPH04275976A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-01 | Ngk Insulators Ltd | 誘電体磁器組成物 |
JPH04367537A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Matsushita Electric Works Ltd | ガラス組成物および回路用基板 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4360441A patent/JP3067917B2/ja not_active Expired - Fee Related
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