JP3103803B1 - Dielectric porcelain composition and method for producing the same - Google Patents

Dielectric porcelain composition and method for producing the same

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JP3103803B1 JP11207461A JP20746199A JP3103803B1 JP 3103803 B1 JP3103803 B1 JP 3103803B1 JP 11207461 A JP11207461 A JP 11207461A JP 20746199 A JP20746199 A JP 20746199A JP 3103803 B1 JP3103803 B1 JP 3103803B1
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Abstract

【要約】 【課題】 PbO、Bi23等の環境汚染物質を含有せ
ず、ガラス組成物を使用しなくても低温焼成が可能であ
る誘電体磁器組成物であり、さらに、AgまたはAg合
金を内部導体として使用しても、Agの拡散による誘電
特性のバラツキが極めて少なく、かつ、内部導体と誘電
体間の空隙の発生や、内部導体の外部接続導体部におけ
る引き込み発生のないマイクロ波用誘電体磁器を可能と
する誘電体磁器組成物と、その製造方法を提供する。 【解決手段】 誘電体磁器組成物を、一般式xBaO・
yNd23・zTiO2(ただし、6≦x≦23、13
≦y≦30、64≦z≦68、x+y+z=100の関
係を有する)で表される主成分に対して、副成分として
Cu酸化物をCuO換算にて0.1〜3.0重量%、Z
n酸化物をZnO換算にて0.1〜4.0重量%、B酸
化物をB23換算にて0.1〜3.0重量%、Agを
0.3〜1.5重量%の範囲で含有したものとする。
A dielectric porcelain composition that does not contain environmental pollutants such as PbO and Bi 2 O 3 and can be fired at a low temperature without using a glass composition. Further, Ag or Ag is used. Even if an alloy is used as the internal conductor, the dispersion of the dielectric characteristics due to the diffusion of Ag is extremely small, and no microwave is generated between the internal conductor and the dielectric and no draw-in occurs in the external connection conductor of the internal conductor. And a method for producing the same. SOLUTION: The dielectric ceramic composition is represented by a general formula xBaO ·
yNd 2 O 3 .zTiO 2 (provided that 6 ≦ x ≦ 23, 13
≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y + z = 100) with respect to the main component represented by 0.1 to 3.0% by weight of Cu oxide as a subcomponent in terms of CuO. Z
0.1 to 4.0% by weight of n oxide in terms of ZnO, 0.1 to 3.0 wt% of B oxide in terms of B 2 O 3, the Ag 0.3 to 1.5 wt% Shall be contained within the range.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は誘電体磁器組成物、
特にAgまたはAgを主成分とする合金を内部導体とし
て使用できるような低温燒結性を有する誘電体磁器組成
物と、その製造方法に関する。
The present invention relates to a dielectric porcelain composition,
In particular, the present invention relates to a dielectric ceramic composition having low-temperature sinterability such that Ag or an alloy containing Ag as a main component can be used as an internal conductor, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車電話、携帯電話等の移動体
通信分野の成長が著しい。これら移動体通信では、数1
00MHz〜数GHzのいわゆる準マイクロ波と呼ばれ
る高周波帯が使用される。そのため、移動体通信機器に
用いられる共振器、フィルター、コンデンサー等の電子
デバイスにおいても高周波特性が重視される。また、近
年の移動体通信の普及に関しては、サービスの向上の他
に通信機器の小型化および低価格化が重要な因子となっ
ている。そのため、上記の電子デバイスに関しても小型
化・低価格化が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the field of mobile communication such as automobile telephones and portable telephones has been remarkably growing. In these mobile communications,
A high-frequency band called quasi-microwave of 00 MHz to several GHz is used. For this reason, high-frequency characteristics are also emphasized in electronic devices such as resonators, filters, and capacitors used in mobile communication devices. As for the spread of mobile communications in recent years, miniaturization and cost reduction of communication devices have become important factors in addition to the improvement of services. For this reason, the electronic devices described above are also required to be reduced in size and cost.

【0003】例えば、共振器用材料では高周波特性の向
上と小型化を達成するために、使用周波数において以下
の(1)〜(4)のような特性が要求される。 (1)比誘電率が大きいこと:マイクロ波付近で使用さ
れる共振器は、誘電体中において波長が誘電率の平方根
の逆数に比例して短縮されることを利用する場合が多
く、そのため共振器の長さは誘電率の平方根の逆数に比
例して短くできる。 (2)Qが大きいこと:マイクロ波材料では、誘電損失
の評価としてQ=1/tanδで定義されるQを用い、
このQが大きいことは損失が小さいことを表す。 (3)誘電率の温度変化が小さいこと:共振器やフィル
ター等の共振周波数の温度変化を極力抑えるため、誘電
率の温度変化は小さいことが望ましい。(4)低温燒結
が可能であること:電子デバイスの小型化を実現するた
めに、内部に導体電極を内蔵した表面実装型の部品(S
MD:Surface Mount Device)が主流となりつつある
が、その場合、電子デバイスの損失特性を向上させるた
めに、内部導体電極としては低抵抗であるAgもしくは
Cuを用いることが望ましい。しかし、AgやCuは融
点が低く、使用される誘電体磁器組成物としては、これ
らの融点以下の温度で燒結が可能であることが要求され
る。この同時燒結の問題は、AgやCu等を内部導体電
極とした温度補償用コンデンサー材料とするときにも同
様に指摘される。
For example, in a resonator material, the following characteristics (1) to (4) are required at a working frequency in order to achieve an improvement in high-frequency characteristics and a reduction in size. (1) Large relative permittivity: A resonator used near microwaves often utilizes the fact that the wavelength in a dielectric is shortened in proportion to the reciprocal of the square root of the permittivity. The length of the vessel can be shortened in proportion to the reciprocal of the square root of the permittivity. (2) Large Q: In a microwave material, Q defined by Q = 1 / tan δ is used for evaluation of dielectric loss.
A large Q indicates a small loss. (3) A small change in the permittivity with temperature: It is desirable that the change in the permittivity with temperature is small in order to minimize the change in the temperature of the resonance frequency of the resonator or the filter. (4) Low-temperature sintering is possible: In order to realize the miniaturization of electronic devices, surface-mount components (S
Although MD (Surface Mount Device) is becoming mainstream, it is desirable to use low-resistance Ag or Cu as the internal conductor electrode in order to improve the loss characteristics of the electronic device. However, Ag and Cu have low melting points, and the dielectric ceramic composition used is required to be capable of sintering at a temperature lower than these melting points. The problem of simultaneous sintering is also pointed out when a temperature compensating capacitor material using Ag, Cu or the like as an internal conductor electrode is used.

【0004】従来、マイクロ波用誘電体磁器の材料とし
ては、BaO−4TiO2系、BaO−希土類酸化物−
TiO2系等の組成系がよく知られている。特に、Ba
O−Nd23−TiO2系は、誘電率およびQ値が高い
ことから広範な研究がなされている。近年では、この組
成系での低温燒結化も行なわれており、特許第2613
722号(主成分仮焼の後に所定粒径まで粉砕を行い、
これに副成分を添加するもの);特許第2781500
号、特許第2781501号、特許第2781502
号、特許第2781503号、特許第2786977号
(これらは、副成分としてガラスを使用する);特開平
5−234420号公報、特開平6−211564号公
報、特開平6−223625号公報、特開平7−697
19号公報、特開平8−55518号公報、特開平8−
55519号公報、特開平8−167322号公報、特
開平8−167323号公報、特開平8−167324
号公報、特開平8−208328号公報、特開平8−2
08329号公報(これらは、副成分としてガラスを含
有する);特開平3−290359号公報、特開平3−
295854号公報、特開平3−295855号公報、
特開平3−295856号公報、特開平6−11602
3号公報、特開平6−150719号公報、特開平6−
162822号公報、特開平8−55518号公報、特
開平8−167322号公報、特開平8−167323
号公報、特開平8−167324号公報、特開平8−2
08328号公報、特開平8−208329号公報、特
開平8−245262号公報(これらは、副成分として
Ge酸化物を含有する);その他、特開昭61−564
07号公報、特開平2−44609号公報、特開平5−
97508号公報、特開平6−116023号公報、特
開平8−157257号公報、特開平8−277161
号公報等に記載されている。
Conventionally, as a material of the dielectric ceramic for microwave, BaO-4TiO 2 system, BaO-rare earth oxide -
Composition systems such as TiO 2 are well known. In particular, Ba
The O—Nd 2 O 3 —TiO 2 system has been extensively studied because of its high dielectric constant and Q value. In recent years, low-temperature sintering with this composition system has also been carried out.
No. 722 (after calcination of the main component, pulverized to a predetermined particle size,
Patent No. 2781500).
No. 2,781,501, Patent No. 2,781,502
Nos. 2,781,503 and 2,786,977 (these use glass as an auxiliary component); JP-A-5-234420, JP-A-6-211564, JP-A-6-223625, and JP-A-6-223625. 7-697
No. 19, JP-A-8-55518, JP-A-8-55518
55519, JP-A-8-167322, JP-A-8-167323, JP-A-8-167324
JP-A-8-208328, JP-A-8-208328
08329 (these contain glass as an auxiliary component); JP-A-3-290359, JP-A-3-290.
295854, JP-A-3-295855,
JP-A-3-295856, JP-A-6-11602
No. 3, JP-A-6-150719, JP-A-6-150719
JP-A-162822, JP-A-8-55518, JP-A-8-167322, JP-A-8-167323
JP-A-8-167324, JP-A-8-167324
JP-A-08328, JP-A-8-208329, and JP-A-8-245262 (these contain a Ge oxide as an auxiliary component);
07, JP-A-2-44609, and JP-A-5-
97508, JP-A-6-116023, JP-A-8-157257, JP-A-8-277161
No., etc.

【0005】これらのものは、ほとんどがBaO−希土
類酸化物−TiO2を主成分とするものであり、これに
ガラス組成物、あるいは、ガラス組成物と数種の副成分
を添加する形で低温焼結化を可能としている。また、上
述の誘電体材料の多くは、主成分中もしくは添加成分中
にPbO、Bi23等を含有している。これは、Pb
O、Bi23が誘電率の増大等のような特性向上効果と
ともに低温焼結助成効果を有し、このような両方の効果
を利用することにより、低温焼結高周波用材料を可能と
するためである。
[0005] These things, which mostly a main component BaO- rare earth oxide -TiO 2, which the glass composition, or a low temperature in a manner of adding the glass composition and several sub-components Sintering is possible. Many of the above-mentioned dielectric materials contain PbO, Bi 2 O 3, or the like in the main component or the additive component. This is Pb
O and Bi 2 O 3 have a low-temperature sintering assisting effect as well as a property improving effect such as an increase in dielectric constant. By utilizing both of these effects, a low-temperature sintering high-frequency material is made possible. That's why.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、BaO
−Nd23−TiO2系の誘電体磁器は、誘電率および
Qが高く、誘電率の温度係数が小さいことから、マイク
ロ波用誘電体として利用されている。特に、近年におい
てBaO−Nd23−TiO2系での低温焼結化が実現
されるようになったが、それらのほとんどは、特性の向
上と低温焼結助成のために、上記のようにPbO、Bi
23の少なくとも一方を含有している。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, BaO
-Nd 2 O 3 -TiO 2 based dielectric ceramic has a dielectric constant and the Q is high, since the temperature coefficient of the dielectric constant is small, are used as a microwave dielectric. In particular, in recent years, low-temperature sintering in the BaO—Nd 2 O 3 —TiO 2 system has been realized, but most of them have been described above for the purpose of improving characteristics and promoting low-temperature sintering. PbO, Bi
Contains at least one of 2 O 3 .

【0007】しかしながら、近年においては地球規模の
環境保護運動がいっそう高まりを見せている。そのた
め、電子部品の分野においてもPbO、Bi23等の環
境汚染物質の低減が要望されている。また、このような
環境汚染物質を含有する場合、製造工程における廃液の
処理施設等、特殊設備も必要となり、製造コストの面か
らも、環境汚染物質を含有しないことが望まれる。さら
に、PbO、Bi23等は高温において蒸発しやすい物
質であるため、製造時の品質のばらつきの要因ともなり
やすく、この点からもPbO、Bi23を含まないこと
が望まれている。
[0007] In recent years, however, the global environmental protection movement has been increasing. Therefore, reduction of environmental pollutants such as PbO and Bi 2 O 3 is demanded also in the field of electronic components. In addition, when such an environmental pollutant is contained, special facilities such as a waste liquid treatment facility in a manufacturing process are required, and it is desired not to contain an environmental pollutant from the viewpoint of production cost. Further, since PbO, Bi 2 O 3, and the like are substances that easily evaporate at high temperatures, they tend to cause variations in quality at the time of manufacturing, and from this point, it is desired that PbO, Bi 2 O 3 be not contained. I have.

【0008】また、従来の誘電体磁器組成物は、上述の
ように、そのほとんどが焼結助成のための添加物として
ガラス組成物を必須としているが、これにより、予め所
定のガラスを作製する必要があり、製造工程増加による
コストの増大、および、不安定要素の増大を来してい
た。また、ガラスを製造する際には、ガラス化条件によ
りガラスの組成的制限を受けるため、必ずしも最適な組
成となり得ず、誘電体磁器の特性劣化の要因となる。こ
れに対して、ガラスを添加しない誘電体磁器の研究も行
われているが、その多くは1000℃以上の温度におけ
る焼成が必要であるため、例えば、Agを内部導体とし
て使用することができないとういう問題があった。
As described above, most of the conventional dielectric porcelain compositions essentially require a glass composition as an additive for sintering, but a predetermined glass is prepared in advance. This necessitates an increase in cost due to an increase in the number of manufacturing steps and an increase in unstable factors. In addition, when producing glass, the composition of the glass is restricted by vitrification conditions, so that an optimum composition cannot always be obtained, which causes deterioration of the characteristics of the dielectric ceramic. On the other hand, studies have been made on dielectric porcelain without addition of glass, but most of them require firing at a temperature of 1000 ° C. or higher, and thus, for example, cannot use Ag as an internal conductor. There was a problem.

【0009】さらに、従来の誘電体磁器組成物は、Ag
を内部導体として焼成した場合、内部導体のAgが誘電
体中に拡散する。このAgの拡散は、Agの濃度勾配に
より発生するため、誘電体内部におけるAgの濃度は均
一ではなく、例えば、Ag導体周辺ではAg濃度が高
く、Ag導体から離れた部位ではAg濃度が低いといっ
た濃度分布が生じる。このようにAgが誘電体内に拡散
した場合、その濃度によって誘電特性が変化するため、
Agを内部導体とした電子部品においては、部位によっ
て異なる誘電特性をもつことになり、所望のデバイス特
性が得られず、デバイス特性のバラツキを生じる等の不
具合の要因となる。また、上記のAgの誘電体内への拡
散により、内部導体のAg量が減少し、これによって
も、所望のデバイス特性が得られず、デバイス特性にバ
ラツキを生じることになる。
Further, the conventional dielectric porcelain composition is made of Ag
Is fired as an internal conductor, Ag of the internal conductor diffuses into the dielectric. Since the diffusion of Ag occurs due to the concentration gradient of Ag, the concentration of Ag inside the dielectric is not uniform. For example, the Ag concentration is high around the Ag conductor, and the Ag concentration is low at a portion away from the Ag conductor. A concentration distribution results. When Ag diffuses into the dielectric in this manner, the dielectric properties change depending on the concentration,
An electronic component using Ag as an internal conductor has different dielectric characteristics depending on the portion, and cannot provide desired device characteristics, causing a problem such as a variation in device characteristics. Further, the diffusion of Ag into the dielectric reduces the amount of Ag in the internal conductor, thereby failing to obtain desired device characteristics and causing variations in device characteristics.

【0010】さらに、内部導体から誘電体内へのAgの
拡散量が多い場合、内部導体と誘電体との間に隙間が生
じたり、外部との接続のための導体部分に引き込みが発
生し、導通不良等の不具合の原因となる。特に近年にお
いて高周波部品の小型化が急速に進行しており、これに
伴い内部導体のファインパターン化と薄層化も進んでい
るため、上記の内部導体と誘電体素地との間の隙間や、
内部導体の外部接続部分における引き込みによる不具合
は大きな問題となっている。
Further, when the amount of Ag diffused from the inner conductor into the dielectric is large, a gap is formed between the inner conductor and the dielectric, or the conductor portion for connection to the outside is pulled in, and the conduction is reduced. It causes a defect such as a defect. Especially in recent years, the miniaturization of high-frequency components has been rapidly progressing, and with this, the fine patterning and thinning of the internal conductor have also been progressing, so the gap between the internal conductor and the dielectric substrate,
The drawback caused by drawing in the external connection portion of the internal conductor is a serious problem.

【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、PbO、Bi23等の環境汚染物質を含
有せず、ガラス組成物を使用しなくても低温燒結が可能
である誘電体磁器組成物であり、さらに、AgまたはA
g合金を内部導体として使用しても、Agの拡散による
誘電特性のバラツキが極めて少なく、かつ、内部導体と
誘電体間の空隙の発生や、内部導体の外部接続導体部に
おける引き込み発生のないマイクロ波用誘電体磁器を可
能とする誘電体磁器組成物と、その製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and does not contain environmental pollutants such as PbO and Bi 2 O 3 and can be sintered at a low temperature without using a glass composition. A dielectric porcelain composition, further comprising Ag or A
Even when the g alloy is used as the internal conductor, the dispersion of the dielectric properties due to the diffusion of Ag is extremely small, and no voids are generated between the internal conductor and the dielectric, and no pull-in occurs in the external connection conductor of the internal conductor. An object of the present invention is to provide a dielectric porcelain composition capable of forming a wave dielectric porcelain, and a method for producing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の誘電体磁器組成物は、主成分が一般
式xBaO・yNd23・zTiO2(ただし、6≦x
≦23、13≦y≦30、64≦z≦68、x+y+z
=100の関係を有する)で表され、該主成分に対して
副成分としてCu酸化物をCuO換算で0.1〜3.0
重量%、Zn酸化物をZnO換算で0.1〜4.0重量
%、B酸化物をB23換算で0.1〜3.0重量%、A
gを0.3〜1.5重量%の範囲で含有するような構成
とした。
In order to achieve the above object, the dielectric ceramic composition of the present invention has a main component represented by a general formula xBaO.yNd 2 O 3 .zTiO 2 (where 6 ≦ x
≦ 23, 13 ≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y + z
= 100), and a Cu oxide as a subcomponent with respect to the main component is 0.1 to 3.0 in terms of CuO.
% By weight, Zn oxide 0.1 to 4.0% by weight in terms of ZnO, B oxide 0.1 to 3.0% by weight in terms of B 2 O 3 , A
g in the range of 0.3 to 1.5% by weight.

【0013】本発明の誘電体磁器組成物の製造方法は、
BaO、Nd23およびTiO2の各原料を混合後、1
100℃以上の温度にて仮焼を行い、一般式xBaO・
yNd23・zTiO2(ただし、6≦x≦23、13
≦y≦30、64≦z≦68、x+y+z=100の関
係を有する)で表される母材粉末を作成する工程と、該
母材粉末に対して副成分としてCu酸化物をCuO換算
で0.1〜3.0重量%、Zn酸化物をZnO換算で
0.1〜4.0重量%、B酸化物をB23換算で0.1
〜3.0重量%、Agを0.3〜1.5重量%の範囲と
なるように混合した粉末を、該粉末の燒結温度以下の温
度にて再び仮焼し、該仮焼粉末を所定の粒径まで粉砕す
る工程と、を有するような構成とした。
The method for producing the dielectric porcelain composition of the present invention comprises:
After mixing the respective raw materials of BaO, Nd 2 O 3 and TiO 2 , 1
Calcination is performed at a temperature of 100 ° C or higher, and the general formula xBaO
yNd 2 O 3 .zTiO 2 (provided that 6 ≦ x ≦ 23, 13
≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y + z = 100), and Cu oxide as a sub-component of 0 in CuO conversion as a sub-component with respect to the base material powder. 0.1 to 3.0 wt%, Zn oxide is 0.1 to 4.0 wt% in terms of ZnO, and B oxide is 0.1 in terms of B 2 O 3.
A powder obtained by mixing Ag powder in a range of 0.3-1.5% by weight and Ag in a range of 0.3-1.5% by weight is calcined again at a temperature not higher than the sintering temperature of the powder. And a step of pulverizing to a particle size of

【0014】また、本発明の誘電体磁器組成物の製造方
法は、BaO、Nd23およびTiO2の各原料を混合
後、1100℃以上の温度にて仮焼を行い、一般式xB
aO・yNd23・zTiO2(ただし、6≦x≦2
3、13≦y≦30、64≦z≦68、x+y+z=1
00の関係を有する)で表される母材粉末を作成する工
程と、該母材粉末に対して副成分としてCu酸化物をC
uO換算で0.1〜3.0重量%、Zn酸化物をZnO
換算で0.1〜4.0重量%、B酸化物をB23換算で
0.1〜3.0重量%の範囲となるように混合した粉末
を、該粉末の燒結温度以下の温度にて再び仮焼し、該仮
焼粉末に更に副成分としてAgを前記母材粉末に対し
0.3〜1.5重量%の範囲となるように添加した後、
所定の粒径まで粉砕する工程と、を有するような構成と
した。
Further, the method for producing a dielectric ceramic composition of the present invention is characterized in that, after mixing each of BaO, Nd 2 O 3 and TiO 2 , the mixture is calcined at a temperature of 1100 ° C. or higher to obtain a general formula xB
aO · yNd 2 O 3 · zTiO 2 ( however, 6 ≦ x ≦ 2
3, 13 ≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y + z = 1
And a Cu oxide as a sub-component with respect to the matrix powder.
0.1 to 3.0% by weight in terms of uO, Zn oxide is ZnO
0.1 to 4.0 wt% in terms of, B oxide B 2 O 3 The mixed powder to be in the range of 0.1 to 3.0 wt% in terms of powder of sintering temperature below the temperature After calcining again, Ag is further added to the calcined powder as a subcomponent so as to be in a range of 0.3 to 1.5% by weight based on the base material powder.
Pulverizing to a predetermined particle size.

【0015】さらに、本発明の誘電体磁器組成物の製造
方法は、副成分のAgの添加形態が金属Ag粉、AgN
3、Ag2OおよびAgClの少なくとも1種であるよ
うな構成、1回目の仮焼を1100〜1350℃の範囲
内の所定温度にて行うような構成とした。
Further, in the method for producing a dielectric ceramic composition according to the present invention, the additive form of Ag as a sub-component may be metal Ag powder, AgN
The structure was such that it was at least one of O 3 , Ag 2 O and AgCl, and the first calcining was performed at a predetermined temperature in the range of 1100 to 1350 ° C.

【0016】このような本発明では、所定の組成範囲に
あるBaO−Nd23−TiO2系主成分とともに所定
の含有量で添加されたCu酸化物、Zn酸化物およびB
酸化物により、誘電特性がほぼ維持されたまま、誘電体
磁器組成物の燒結温度がAgもしくはAgを主成分とす
る合金の融点以下となり、さらに、副成分として所定の
含有量で添加されたAgが、AgまたはAg合金を内部
導体として使用した場合のAgの誘電体内への拡散を抑
制する作用をなす。
According to the present invention, a Cu oxide, a Zn oxide and a B oxide added in a predetermined content together with a BaO—Nd 2 O 3 —TiO 2 main component in a predetermined composition range are provided.
By the oxide, the sintering temperature of the dielectric porcelain composition becomes equal to or lower than the melting point of Ag or an alloy containing Ag as a main component while the dielectric properties are substantially maintained. Has the effect of suppressing the diffusion of Ag into the dielectric when Ag or an Ag alloy is used as the internal conductor.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0018】誘電体磁器組成物 本発明の誘電体磁器組成物は、一般式xBaO・yNd
23・zTiO2で表される主成分に対して、副成分と
してCu酸化物、Zn酸化物、B酸化物およびAgを含
有するものである。
Dielectric Ceramic Composition The dielectric ceramic composition of the present invention has a general formula xBaO.yNd
It contains Cu oxide, Zn oxide, B oxide and Ag as subcomponents with respect to the main component represented by 2 O 3 .zTiO 2 .

【0019】上記の主成分は、x、y、zが下記の関係
を満足する組成である。 6≦x≦23 13≦y≦30 64≦z≦68 x+y+z=100
The above main component has a composition in which x, y and z satisfy the following relationship. 6 ≦ x ≦ 23 13 ≦ y ≦ 30 64 ≦ z ≦ 68 x + y + z = 100

【0020】また、主成分に対して含有される各副成分
の含有量は、下記の範囲内で設定される。 Cu酸化物:CuO換算にて0.1〜3.0重量% Zn酸化物:ZnO換算にて0.1〜4.0重量% B酸化物 :B23換算にて0.1〜3.0重量% Ag :0.3〜1.5重量%
The content of each subcomponent contained in the main component is set within the following range. Cu oxide: CuO translated at 0.1-3.0 wt% Zn oxide: 0.1 to 4.0 wt% B oxide in terms of ZnO: 0.1-3 in terms of B 2 O 3 0.0% by weight Ag: 0.3 to 1.5% by weight

【0021】上記のような主成分の組成範囲、副成分の
含有範囲は、本発明にて目標とする誘電特性に基づいて
設定され、以下、これについて説明する。
The composition range of the main component and the content range of the subcomponent as described above are set based on the dielectric properties targeted in the present invention, which will be described below.

【0022】本発明では、誘電特性の評価を、低温燒
結性、比誘電率、誘電率の温度係数(以下、TCC
で表す)、Q(1/tanδ)特性に関して、以下の
ように行うものである。
In the present invention, the evaluation of the dielectric properties is based on the low-temperature sinterability, the relative dielectric constant, and the temperature coefficient of the dielectric constant (hereinafter, TCC).
) And Q (1 / tan δ) characteristics are performed as follows.

【0023】低温燒結性 本発明の目的は、AgまたはAgを主成分とする合金を
内部導体とする電子デバイスに用いられる低温燒結可能
な誘電体磁器組成物を提供することにあり、低温燒結性
は最重要特性である。具体的には、920℃での焼成後
に燒結体密度が5.0g/cm3以上のものを実用可能
であると判断する。
An object of the present invention is to provide a low-temperature sinterable dielectric porcelain composition for use in an electronic device having Ag or an alloy containing Ag as a main component as an internal conductor. Is the most important property. Specifically, it is determined that a sintered body having a sintered body density of 5.0 g / cm 3 or more after firing at 920 ° C. is practicable.

【0024】比誘電率 例えば、本発明の誘電体磁器組成物が高周波用の誘電体
共振器に用いられた場合、共振器の長さは誘電率の大き
さに依存するので、共振器の小型化を図るためには誘電
率が大きい方が有利である。しかし、本発明の誘電体磁
器組成物は、上記の誘電体共振器の他にも、Agまたは
Agを主成分とした合金を内部導体とする種々の電子デ
バイスに使用可能であり、好ましい誘電率の値は一概に
は決定できない。したがって、本発明では誘電率の値は
特に考慮しないものとする。
Relative Dielectric Constant For example, when the dielectric ceramic composition of the present invention is used for a dielectric resonator for high frequency, the length of the resonator depends on the magnitude of the dielectric constant. It is advantageous to have a large dielectric constant in order to achieve a higher dielectric constant. However, the dielectric ceramic composition of the present invention can be used for various electronic devices having Ag or an alloy containing Ag as a main component as an internal conductor, in addition to the above-described dielectric resonator, and has a preferable dielectric constant. Cannot be determined unconditionally. Therefore, the present invention does not particularly consider the value of the dielectric constant.

【0025】TCC 本発明では、TCC(ppm/℃)は下記の式で算出さ
れる。 TCC=[(C85℃−C-25℃)/C25℃]×(1/1
10℃)×106 ここで、TCC:−25℃〜85℃の誘電率の温度係数 C85℃ :85℃でのキャパシタンス C-25℃ :−25℃でのキャパシタンス C25℃ :25℃でのキャパシタンス
TCC In the present invention, TCC (ppm / ° C.) is calculated by the following equation. TCC = [(C 85 ℃ -C -25 ℃) / C 25 ℃] × (1/1
10 ° C.) × 10 6 where TCC: temperature coefficient of dielectric constant between −25 ° C. and 85 ° C. C 85 ° C . : capacitance at 85 ° C. C −25 ° C . : capacitance at −25 ° C. C 25 ° C . : at 25 ° C. Capacitance

【0026】例えば、誘電体共振器ではTCCが±30
ppm/℃以内であることが好ましく、誘電体フィルタ
ではTCCが±100ppm/℃以内であることが好ま
しく、さらに、温度補償用コンデンサーではTCCは広
範な値をもつ方が利用領域が広くなる。そして、本発明
の誘電体磁器組成物を、このような誘電体共振器、誘電
体フィルタ、温度補償用コンデンサ等に利用可能とする
ためには、TCCの目標として0近傍が好ましいが、T
CCの絶対値が大きくても特に問題とはならない。
For example, the dielectric resonator has a TCC of ± 30.
It is preferably within ppm / ° C., the TCC of the dielectric filter is preferably within ± 100 ppm / ° C., and in the case of a capacitor for temperature compensation, the TCC having a wide value has a wider use area. In order to make the dielectric ceramic composition of the present invention applicable to such dielectric resonators, dielectric filters, temperature compensating capacitors, etc., the target of TCC is preferably near 0,
Even if the absolute value of CC is large, there is no particular problem.

【0027】Q特性 上述のように、本発明の目的はAgやAgを主成分とす
る合金を内部導体とする電子デバイスに用いられる低温
燒結可能な誘電体磁器組成物を提供することにあり、Q
特性の低下は電子デバイスの損失が大きくなることを意
味するので、ある程度以上のQ特性が必要となる。そこ
で、本発明では、Q特性の目標を1000以上とする。
As described above, an object of the present invention is to provide a dielectric ceramic composition which can be sintered at a low temperature and is used for an electronic device having Ag or an alloy containing Ag as a main component as an internal conductor. Q
Since a decrease in the characteristics means that the loss of the electronic device increases, a certain degree of Q characteristics is required. Therefore, in the present invention, the target of the Q characteristic is set to 1000 or more.

【0028】上述のような評価を受ける低温燒結性、
比誘電率、TCC、および、Q特性等の誘電特性
は、誘電体磁器組成物の主成分組成により大きく影響さ
れ、主成分組成が上記の本発明の組成範囲から外れる
と、以下のような不具合が生じる。
Low-temperature sinterability evaluated as described above,
The dielectric properties such as the relative dielectric constant, TCC, and Q property are greatly affected by the main component composition of the dielectric ceramic composition, and if the main component composition is out of the above-described composition range of the present invention, the following problems occur. Occurs.

【0029】まず、BaOの割合が6モル%未満である
と、誘電率が低下するとともに、低温燒結性も低下(9
20℃での焼成後において燒結体密度が5.0g/cm
3未満となる)する。低温燒結性の低下は、Agまたは
Agを主成分とする合金を内部導体とする電子デバイス
の提供という本発明の目的に対して致命的であるため、
低温燒結性の確保が可能な範囲にBaO量を限定した。
また、BaOが23モル%を超えると、誘電率が大きく
なり低温燒結性が向上し、TCCが大きくマイナス側に
シフトするとともに、Q特性が低下(1000未満)す
る。Q特性の低下は、電子デバイスの損失増大を来すこ
とになり好ましくないため、Q特性の確保(1000以
上)が可能な範囲にBaO量を限定した。
First, if the proportion of BaO is less than 6 mol%, the dielectric constant is lowered and the low-temperature sinterability is also lowered (9).
After firing at 20 ° C., the sintered body density is 5.0 g / cm.
Less than 3 ). Since the decrease in low-temperature sinterability is fatal to the object of the present invention of providing an electronic device having Ag or an alloy containing Ag as a main component as an internal conductor,
The amount of BaO was limited to a range in which low-temperature sinterability could be ensured.
When BaO exceeds 23 mol%, the dielectric constant increases, the low-temperature sinterability improves, the TCC largely shifts to the minus side, and the Q characteristic deteriorates (less than 1000). Since a decrease in the Q characteristic causes an increase in the loss of the electronic device, which is not preferable, the BaO amount is limited to a range in which the Q characteristic can be secured (1000 or more).

【0030】次に、Nd23の割合が13モル%未満の
場合、誘電率が増加し、低温燒結性が向上するものの、
TCCおよびQ特性の低下(1000未満)が生じるの
で、Q特性の確保が可能な範囲にNd23量を限定し
た。一方、Nd23が30モル%を超えると、誘電率が
低下するとともに、低温燒結性が低下(920℃での焼
成後において燒結体密度が5.0g/cm3未満)する
ので好ましくない。
Next, when the proportion of Nd 2 O 3 is less than 13 mol%, the dielectric constant is increased and the low-temperature sinterability is improved.
Since the TCC and Q characteristics deteriorate (less than 1000), the amount of Nd 2 O 3 is limited to a range where the Q characteristics can be ensured. On the other hand, if Nd 2 O 3 exceeds 30 mol%, the dielectric constant is lowered and the low-temperature sinterability is lowered (the sintered body density after firing at 920 ° C. is less than 5.0 g / cm 3 ), which is not preferable. .

【0031】また、TiO2の割合が64モル%未満の
場合、TCCがプラス側に大きくなるとともに、Q特性
が悪化(1000未満)するので好ましくない。一方、
TiO2の割合が68モル%を超えると、低温燒結性が
低下するとともに、TCCがマイナス側に大きくなる。
このため、低温燒結性の確保が可能な範囲にTiO2
を限定した。
On the other hand, when the proportion of TiO 2 is less than 64 mol%, the TCC increases to the positive side and the Q characteristic deteriorates (less than 1000), which is not preferable. on the other hand,
When the proportion of TiO 2 exceeds 68 mol%, the low-temperature sinterability decreases and the TCC increases to the minus side.
For this reason, the amount of TiO 2 is limited to a range where low-temperature sintering can be ensured.

【0032】本発明の誘電体磁器組成物における副成分
組成が上記の範囲から外れると、以下のような不具合が
生じる。
If the composition of the sub-components in the dielectric ceramic composition of the present invention is out of the above range, the following problems occur.

【0033】まず、Cu酸化物の割合が、主成分に対し
てCuO換算にて0.1重量%未満であると、Cu酸化
物による低温燒結効果が不充分なものとなる。また、
3.0重量%を超えると、Q特性が低下(1000未
満)して好ましくないとともに、温度に対して誘電率が
非直線的に変化するため、電子デバイスとしては使用し
にくいものとなる。特に、Cu酸化物の割合は主成分に
対してCuO換算にて0.5〜1.5重量%の範囲が好
ましい。
First, when the proportion of Cu oxide is less than 0.1% by weight in terms of CuO with respect to the main component, the low-temperature sintering effect of Cu oxide becomes insufficient. Also,
If the content exceeds 3.0% by weight, the Q characteristic is lowered (less than 1000), which is not preferable, and the dielectric constant changes non-linearly with temperature, so that it is difficult to use as an electronic device. In particular, the proportion of the Cu oxide is preferably in the range of 0.5 to 1.5% by weight in terms of CuO with respect to the main component.

【0034】また、Zn酸化物の割合が、主成分に対し
てZnO換算にて0.1重量%未満であると、Zn酸化
物による低温燒結効果が不充分なものとなり好ましくな
い。一方、4.0重量%を超えても、含有量の増加にし
たがって低温燒結性が向上するわけではなく、逆に低温
燒結性が低下するとともに、誘電率の低下、Q特性の低
下等の誘電特性の劣化を引き起こすことになり好ましく
ない。
On the other hand, if the proportion of Zn oxide is less than 0.1% by weight in terms of ZnO with respect to the main component, the low-temperature sintering effect of the Zn oxide becomes insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the content exceeds 4.0% by weight, the low-temperature sinterability does not necessarily improve with an increase in the content. Conversely, the low-temperature sinterability decreases and the dielectric constant and the Q characteristic decrease. This leads to deterioration of characteristics, which is not preferable.

【0035】さらに、B酸化物の割合が、主成分に対し
てB23換算にて0.1重量%未満であると、B酸化物
による低温燒結効果が不充分なものとなる。また、3.
0重量%を超えても、含有量の増加にしたがって低温燒
結性が向上するわけではなく、逆に低温燒結性が低下す
るとともに、誘電率の低下、Q特性の低下等の誘電特性
の劣化を引き起こすことになり好ましくない。
Further, when the proportion of the B oxide is less than 0.1% by weight in terms of B 2 O 3 with respect to the main component, the low-temperature sintering effect of the B oxide becomes insufficient. Also, 3.
If the content exceeds 0% by weight, the low-temperature sinterability does not necessarily improve with an increase in the content. Conversely, the low-temperature sinterability decreases, and the dielectric properties such as a decrease in the dielectric constant and a decrease in the Q characteristic deteriorate. It is not preferable because it causes it.

【0036】また、本発明の誘電体磁器組成物に副成分
としてAgを含有させるのは、内部導体としてAgまた
はAg合金を使用した場合の内部導体から誘電体素地中
へのAgの拡散を抑制するためである。このような副成
分のAgの含有量が主成分に対して0.3重量%未満で
あると、上記のAg拡散の抑制が不十分となり、Ag拡
散による不具合、例えば、誘電体内のAg含有量の不均
一化による誘電率のバラツキ発生、内部導体のAg量低
減による導体と誘電体素地との間での空隙発生、外部と
の接続部分における内部導体の引き込みによる導通不良
等を起こすことになる。また、Agの含有量が増大する
につれて誘電率が大きくなる傾向にあるが、Agの含有
量が主成分に対して1.5重量%を超えると、誘電体中
でのAg拡散の許容取り込み量を超えてしまい、誘電体
素地中においてAgの偏析を生じるようになり、電圧負
荷寿命等の信頼性に悪影響を及ぼすことになり好ましく
ない。
The reason why the dielectric porcelain composition of the present invention contains Ag as a sub-component is that when Ag or an Ag alloy is used as the internal conductor, the diffusion of Ag from the internal conductor into the dielectric substrate is suppressed. To do that. When the content of Ag as the subcomponent is less than 0.3% by weight with respect to the main component, the above-described suppression of the Ag diffusion is insufficient, and a problem due to the Ag diffusion, for example, the Ag content in the dielectric material Inconsistencies in the dielectric constant cause variations in the dielectric constant, a reduction in the amount of Ag in the internal conductor causes voids between the conductor and the dielectric substrate, and poor conduction due to drawing in of the internal conductor at the connection with the outside. . Also, as the Ag content increases, the dielectric constant tends to increase. However, if the Ag content exceeds 1.5% by weight with respect to the main component, the allowable uptake of Ag diffusion in the dielectric material is increased. , And Ag segregation occurs in the dielectric substrate, which adversely affects reliability such as voltage load life, which is not preferable.

【0037】誘電体磁器組成物の製造方法 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。
Next, a method for producing the dielectric ceramic composition of the present invention will be described.

【0038】まず、主成分であるバリウム,ネオジム、
チタンの酸化物を用意し、所定量を秤量し混合して、仮
焼を行う。上記の混合は、一般式xBaO・yNd23
・zTiO2(ただし、6≦x≦23、13≦y≦3
0、64≦z≦68、x+y+z=100の関係を有す
る)を満足する範囲内で混合する。尚、主成分原料とし
ては、酸化物である必要はなく、例えば、炭酸塩、水酸
化物、硫化物等のように熱処理により酸化物となるもの
を使用しても、酸化物を使用した場合と同等の誘電体磁
器組成物を得ることができる。
First, barium and neodymium, which are the main components,
A titanium oxide is prepared, a predetermined amount is weighed, mixed and calcined. The above mixture has the general formula xBaO.yNd 2 O 3
ZTiO 2 (however, 6 ≦ x ≦ 23, 13 ≦ y ≦ 3
0, 64 ≦ z ≦ 68, and x + y + z = 100). The main component material does not need to be an oxide. For example, when a material that becomes an oxide by heat treatment, such as a carbonate, a hydroxide, or a sulfide, is used. Can be obtained.

【0039】主成分原料の混合は、例えば、水等を用い
た湿式混合等により行うことができ、混合時間は4〜2
4時間程度で設定することができる。仮焼は、主成分原
料の混合物から(BaO−希土類酸化物−TiO2)化
合物の合成を行う工程であり、1100℃以上、好まし
くは1100〜1350℃で1〜24時間程度行うこと
が望ましい。
The main component materials can be mixed by, for example, wet mixing using water or the like, and the mixing time is 4 to 2 minutes.
It can be set in about 4 hours. The calcination is a step of synthesizing a (BaO-rare earth oxide-TiO 2 ) compound from a mixture of the main component materials, and is preferably performed at 1100 ° C. or more, preferably 1100 to 1350 ° C. for about 1 to 24 hours.

【0040】次に、副成分であるCu酸化物、Zn酸化
物、B酸化物およびAgの所定量を秤量し、上記の仮焼
した主成分(母材粉末)に混合する。すなわち、母材粉
末に対して副成分としてのCu酸化物がCuO換算で
0.1〜3.0重量%、Zn酸化物がZnO換算で0.
1〜4.0重量%、B酸化物がB23換算で0.1〜
3.0重量%、Agが0.3〜1.5重量%の範囲とな
るように混合する。尚、Cu、Zn、Bに関しても、主
成分原料と同様に、酸化物である必要はなく、例えば、
炭酸塩、水酸化物、硫化物等のように熱処理により酸化
物となるものを使用することにより、酸化物を使用した
場合と同等の誘電体磁器組成物を得ることができる。ま
た、Agに関しても、金属Agである必要はなく、例え
ば、AgNO 3、Ag2OおよびAgClのように熱処理
により金属Agとなるものを使用することにより、金属
Agを使用した場合と同等の誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。上記の主成分と副成分との混合は、例え
ば、水等を用いた湿式混合等により行うことができる。
Next, Cu oxide and Zn oxide as sub-components
Predetermined amounts of the product, B oxide and Ag are weighed and calcined as
Mixed with the main component (base material powder). That is, the base material powder
Cu oxide as a sub-component with respect to powder
0.1 to 3.0% by weight, Zn oxide is 0.1% in terms of ZnO.
1 to 4.0% by weight, B oxide is BTwoOThree0.1 ~
3.0% by weight and Ag in the range of 0.3 to 1.5% by weight.
And mix as needed. In addition, also regarding Cu, Zn and B,
Like the component raw materials, it need not be an oxide, for example,
Oxidation by heat treatment such as carbonates, hydroxides, sulfides, etc.
The use of oxides
A dielectric ceramic composition equivalent to the case can be obtained. Ma
In addition, Ag does not need to be metallic Ag.
AgNO Three, AgTwoHeat treatment like O and AgCl
By using a material that becomes metal Ag by
It is possible to obtain the same dielectric ceramic composition as when Ag is used.
Can be. The above mixture of main component and sub-component
For example, it can be performed by wet mixing using water or the like.

【0041】次に、上記の混合粉砕物に対して、その燒
結温度以下の温度、例えば、650〜850℃にて1〜
10時間程度で再度の仮焼を行い、その仮焼粉末を所定
の粒径まで粉砕する。このような再度の仮焼を行うこと
により、主成分と副成分とを均一に分散させることが可
能になるとともに、粒度分布の狭い粉体を得ることがで
き、後工程の成型等の作業性を向上させることができ
る。
Next, the above-mentioned mixed and pulverized material is heated at a temperature lower than its sintering temperature, for example, at 650 to 850 ° C.
The calcining is performed again in about 10 hours, and the calcined powder is pulverized to a predetermined particle size. By performing such recalcination, the main component and the subcomponent can be uniformly dispersed, and a powder having a narrow particle size distribution can be obtained. Can be improved.

【0042】上述のようにして得られた粉末に対して、
ポリビニルアルコール系、アクリル系、エチルセルロー
ス系のような有機バインダーを混合した後、所望の形状
に成型を行い、この成型物を焼成して燒結する。成型は
シート法や印刷法等の湿式成型の他、プレス成型等の乾
式成型でもよく、所望の形状に応じて成型方法を適宜選
択することが可能である。また、焼成は、例えば、空気
中のような酸素雰囲気にて行うことが望ましく、焼成温
度は内部導体として用いるAgまたはAg合金の融点以
下、好ましくは850〜950℃の範囲で設定すること
ができ、焼成時間は0.1〜24時間程度が好ましい。
With respect to the powder obtained as described above,
After mixing an organic binder such as a polyvinyl alcohol type, an acrylic type, and an ethyl cellulose type, the mixture is molded into a desired shape, and the molded product is fired and sintered. The molding may be wet molding such as a sheet method or a printing method, or dry molding such as a press molding, and a molding method can be appropriately selected according to a desired shape. Further, for example, the firing is desirably performed in an oxygen atmosphere such as in air, and the firing temperature can be set at a temperature equal to or lower than the melting point of Ag or an Ag alloy used as the internal conductor, preferably in a range of 850 to 950 ° C. The firing time is preferably about 0.1 to 24 hours.

【0043】次に、本発明の誘電体磁器組成物の製造方
法の他の態様について説明する。まず、主成分であるバ
リウム,ネオジム、チタンの酸化物を用意し、所定量を
秤量し混合して、仮焼を行う。上記の混合も、一般式x
BaO・yNd23・zTiO2(ただし、6≦x≦2
3、13≦y≦30、64≦z≦68、x+y+z=1
00の関係を有する)を満足する範囲内で混合する。ま
た、主成分原料としては、酸化物である必要はなく、例
えば、炭酸塩、水酸化物、硫化物等のように熱処理によ
り酸化物となるものを使用しても、酸化物を使用した場
合と同等の誘電体磁器組成物を得ることができる。
Next, another embodiment of the method for producing the dielectric ceramic composition of the present invention will be described. First, oxides of barium, neodymium, and titanium, which are main components, are prepared, weighed and mixed in predetermined amounts, and calcined. The above mixture is also represented by the general formula x
BaO · yNd 2 O 3 · zTiO 2 ( however, 6 ≦ x ≦ 2
3, 13 ≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y + z = 1
(Having a relationship of 00). In addition, the main component material does not need to be an oxide. For example, when an oxide is used even if a material that becomes an oxide by heat treatment, such as a carbonate, a hydroxide, or a sulfide, is used. Can be obtained.

【0044】主成分原料の混合は、例えば、水等を用い
た湿式混合等により行うことができ、混合時間は4〜2
4時間程度で設定することができる。仮焼は、主成分原
料の混合物から(BaO−希土類酸化物−TiO2)化
合物の合成を行う工程であり、1100℃以上、好まし
くは1100〜1350℃で1〜24時間程度行うこと
が望ましい。
The mixing of the main component materials can be performed by, for example, wet mixing using water or the like, and the mixing time is 4 to 2 minutes.
It can be set in about 4 hours. The calcination is a step of synthesizing a (BaO-rare earth oxide-TiO 2 ) compound from a mixture of the main component materials, and is preferably performed at 1100 ° C. or more, preferably 1100 to 1350 ° C. for about 1 to 24 hours.

【0045】次に、副成分であるCu酸化物、Zn酸化
物およびB酸化物の所定量を秤量し、上記の仮焼した主
成分(母材粉末)に混合する。すなわち、母材粉末に対
して副成分としてCu酸化物がCuO換算で0.1〜
3.0重量%、Zn酸化物がZnO換算で0.1〜4.
0重量%、B酸化物がB23換算で0.1〜3.0重量
%の範囲となるように混合する。尚、この場合も、主成
分と同様に、Cu、Zn、Bは酸化物である必要はな
く、例えば、炭酸塩、水酸化物、硫化物等のように熱処
理により酸化物となるものを使用することにより、酸化
物を使用した場合と同等の誘電体磁器組成物を得ること
ができる。上記の主成分と副成分との混合は、例えば、
水等を用いた湿式混合等により行うことができる。
Next, predetermined amounts of Cu oxide, Zn oxide and B oxide as subcomponents are weighed and mixed with the calcined main component (base material powder). That is, Cu oxide as a sub-component with respect to the base material powder is 0.1 to
3.0% by weight, Zn oxide is 0.1 to 4.0 in terms of ZnO.
0 wt%, B oxide is mixed in a range of 0.1 to 3.0 wt% in terms of B 2 O 3. Also in this case, similarly to the main components, Cu, Zn, and B do not need to be oxides. For example, those that become oxides by heat treatment, such as carbonates, hydroxides, and sulfides, are used. By doing so, it is possible to obtain a dielectric ceramic composition equivalent to the case where an oxide is used. The mixture of the main component and the subcomponent is, for example,
It can be performed by wet mixing using water or the like.

【0046】次に、上記の混合粉砕物に対して、その燒
結温度以下の温度、例えば、650〜850℃にて1〜
10時間程度で再度の仮焼を行う。このような再度の仮
焼を行うことにより、主成分と副成分とを均一に分散さ
せることが可能になるとともに、粒度分布の狭い粉体を
得ることができ、後工程の成型等の作業性を向上させる
ことができる。
Next, the above-mentioned mixed and pulverized material is heated at a temperature lower than the sintering temperature, for example, 650 to 850 ° C.
The calcination is performed again in about 10 hours. By performing such recalcination, the main component and the subcomponent can be uniformly dispersed, and a powder having a narrow particle size distribution can be obtained. Can be improved.

【0047】次いで、2回目の仮焼により得た仮焼粉末
に、副成分であるAgを所定量秤量して混合(上記の母
材粉末に対してAgが0.3〜1.5重量%の範囲とな
るように混合)し、仮焼粉を所定の粒径まで粉砕する。
Agに関しては、金属Agである必要はなく、例えば、
AgNO3、Ag2OおよびAgClのように熱処理によ
り金属Agとなるものを使用することにより、金属Ag
を使用した場合と同等の誘電体磁器組成物を得ることが
できる。
Next, a predetermined amount of Ag as an accessory component was weighed and mixed with the calcined powder obtained by the second calcining (0.3 to 1.5% by weight of Ag with respect to the base material powder). And calcined powder is ground to a predetermined particle size.
Regarding Ag, it is not necessary to be metallic Ag, for example,
The use of AgNO 3 , Ag 2 O and AgCl, which become metallic Ag by heat treatment, allows the use of metallic Ag.
The same dielectric porcelain composition as in the case of using can be obtained.

【0048】上述のようにして得られた粉末に対して、
ポリビニルアルコール系、アクリル系、エチルセルロー
ス系のような有機バインダーを混合した後、所望の形状
に成型を行い、この成型物を焼成して燒結する。成型は
シート法や印刷法等の湿式成型の他、プレス成型等の乾
式成型でもよく、所望の形状に応じて成型方法を適宜選
択することが可能である。また、焼成は、例えば、空気
中のような酸素雰囲気にて行うことが望ましく、焼成温
度は内部導体として用いるAgまたはAg合金の融点以
下、好ましくは850〜950℃の範囲で設定すること
ができ、焼成時間は0.1〜24時間程度が好ましい。
With respect to the powder obtained as described above,
After mixing an organic binder such as a polyvinyl alcohol type, an acrylic type, and an ethyl cellulose type, the mixture is molded into a desired shape, and the molded product is fired and sintered. The molding may be wet molding such as a sheet method or a printing method, or dry molding such as a press molding, and a molding method can be appropriately selected according to a desired shape. Further, for example, the firing is desirably performed in an oxygen atmosphere such as in air, and the firing temperature can be set at a temperature equal to or lower than the melting point of Ag or an Ag alloy used as the internal conductor, preferably in a range of 850 to 950 ° C. The firing time is preferably about 0.1 to 24 hours.

【0049】上述のような本発明の製造方法により製造
される誘電体磁器組成物は、AgまたはAgを主成分と
する合金の融点以下での低温燒結が可能である。このた
め、低抵抗であるAgやAg合金のような融点の低い金
属を内部導体として電子部品を構成することが可能とな
り、さらに、副成分として含有されるAgが、内部導体
から誘電体内へのAg拡散を抑制するので、誘電特性の
不均一性が防止され、かつ、内部導体と誘電体間の空隙
の発生や、内部導体の外部接続部位における引き込み発
生が防止され、結果として高周波用デバイスの諸特性の
向上、小型化、低コスト化が可能となる。
The dielectric ceramic composition produced by the production method of the present invention as described above can be sintered at a low temperature below the melting point of Ag or an alloy containing Ag as a main component. For this reason, it is possible to configure an electronic component using a metal having a low melting point, such as Ag or an Ag alloy, which has low resistance, as an internal conductor, and furthermore, Ag contained as a subcomponent is transferred from the internal conductor to the dielectric. Since the Ag diffusion is suppressed, the non-uniformity of the dielectric properties is prevented, and the generation of a gap between the internal conductor and the dielectric and the occurrence of pull-in at the external connection portion of the internal conductor are prevented. Various characteristics can be improved, and miniaturization and cost reduction can be achieved.

【0050】また、本発明では、副成分としてガラス組
成物を含有する必要がないので、誘電特性の向上に加え
て、ガラス製造工程削減による低コスト化と不安定要因
の除去が可能となる。さらに、PbO、Bi23等の環
境汚染物質を含有していないので、近年の環境保護の要
請に適応した電子デバイスを提供することが可能になる
とともに、廃液処理等の特殊な設備を必要としないた
め、製造コストの低減が可能となる。また、PbO、B
23は高温において蒸発しやすい物質であるが、本発
明ではこれらの蒸発性物質を含有しないので、製造工程
時の不安定性の除去にも効果のある誘電体磁器組成物が
可能となる。
Further, in the present invention, since it is not necessary to contain a glass composition as an auxiliary component, it is possible to reduce the cost and reduce the instability factor by reducing the glass manufacturing steps, in addition to improving the dielectric properties. Furthermore, since it does not contain environmental pollutants such as PbO and Bi 2 O 3, it is possible to provide electronic devices adapted to recent environmental protection requirements, and special equipment such as waste liquid treatment is required. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. PbO, B
Although i 2 O 3 is a substance that easily evaporates at a high temperature, the present invention does not contain these evaporating substances, so that a dielectric porcelain composition that is effective in removing instability during the manufacturing process can be obtained. .

【0051】[0051]

【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0052】[実施例1]まず、主成分原料として、B
aCO3、Nd(OH)3およびTiO2を用いて、仮焼後
のBaO、Nd23およびTiO2の混合比が下記の表
1の主成分組成の欄に示されるものとなるように秤量
し、スラリー濃度30%となるように純水を加え、ボー
ルミルにて16時間湿式混合し、その後、乾燥した。こ
の乾燥した粉末に対して空気中にて仮焼(1250℃、
2時間)を行った。
Example 1 First, B was used as a main component material.
Using aCO 3 , Nd (OH) 3 and TiO 2 , the mixture ratio of BaO, Nd 2 O 3 and TiO 2 after calcination is as shown in the column of main component composition in Table 1 below. It was weighed, pure water was added so as to have a slurry concentration of 30%, and wet-mixed in a ball mill for 16 hours, and then dried. The dried powder is calcined in air (1250 ° C.,
2 hours).

【0053】次に、上記のようにして得た母材粉末に対
して、副成分としてのCuO、ZnO、B23、Agを
それぞれ下記の表1中の副成分組成の欄に示す割合とな
るように秤量し、スラリー濃度33%となるように純水
を加え、ボールミルにて24時間湿式混合し、その後、
乾燥した。この乾燥した粉末に対して空気中にて再度の
仮焼(750℃、2時間)を行った。このようにして得
た仮焼粉末をスラリー濃度33%となるように純水を加
えボールミルにて24時間湿式粉砕した後、乾燥して誘
電体磁器組成物(試料1〜7)を得た。
Next, CuO, ZnO, B 2 O 3 , and Ag as sub-components were added to the base material powder obtained as described above in proportions shown in the column of sub-component composition in Table 1 below. And pure water was added so as to obtain a slurry concentration of 33%, and wet-mixed in a ball mill for 24 hours.
Dried. The dried powder was again calcined in air (750 ° C., 2 hours). The calcined powder thus obtained was added with pure water so as to have a slurry concentration of 33%, wet-ground with a ball mill for 24 hours, and dried to obtain a dielectric ceramic composition (Samples 1 to 7).

【0054】次いで、上記のようにして得られた各誘電
体磁器組成物100重量部に対して、バインダーとして
エチルセルロースを6重量部、溶剤としてテルピネオー
ルを90重量部加え、らいかい機にて混合後、3本ロー
ルにて分散し、誘電体ペーストを作成した。この誘電体
ペーストおよびAgペーストをスクリーン印刷法により
交互に積層後、4.5mm×3.2mmのグリーンチッ
プに切断した。このグリーンチップを空気中で2時間焼
成(焼成温度は920℃とした)した後、端子導体とし
てAgを焼き付けて、図1に示されるような構造をもつ
チップコンデンサーを作製した。図1において、チップ
コンデンサーは、Agの内部導体1と誘電体2とが交互
に積層され、最外層のAg内部導体1は、それぞれ端子
導体3に接続されたものである。
Next, 6 parts by weight of ethylcellulose as a binder and 90 parts by weight of terpineol as a solvent are added to 100 parts by weight of each of the dielectric ceramic compositions obtained as described above, and mixed with a grinder. And dispersed by three rolls to form a dielectric paste. The dielectric paste and the Ag paste were alternately laminated by a screen printing method, and then cut into green chips of 4.5 mm × 3.2 mm. The green chip was fired in air for 2 hours (the firing temperature was 920 ° C.), and then Ag was baked as a terminal conductor to produce a chip capacitor having a structure as shown in FIG. In FIG. 1, the chip capacitor is such that Ag internal conductors 1 and dielectrics 2 are alternately laminated, and the outermost Ag internal conductors 1 are connected to terminal conductors 3 respectively.

【0055】次に、上記の各チップコンデンサーについ
て、低温燒結性(誘電体2の燒結密度が5.0g/cm
3以上を実用レベルとする)、誘電率ε、Q(=1/t
anδ)、および、TCC(−25℃から85℃の誘電
率の温度係数)を測定し、結果を下記の表1に示した。
尚、表1中の燒結密度の単位は(g/cm3)、誘電率
εおよびQは無次元、TCCの単位は(ppm/℃)で
ある。
Next, for each of the above chip capacitors, the low-temperature sintering property (the sintering density of the dielectric 2 was 5.0 g / cm).
3 or more as a practical level), dielectric constant ε, Q (= 1 / t
an δ) and TCC (temperature coefficient of dielectric constant from −25 ° C. to 85 ° C.), and the results are shown in Table 1 below.
In Table 1, the unit of sintering density is (g / cm 3 ), the dielectric constants ε and Q are dimensionless, and the unit of TCC is (ppm / ° C.).

【0056】また、試料1と試料5の誘電体磁器組成物
を用いて作製したチップコンデンサーに関して、Ag内
部導体1まで研磨(図1(B)に鎖線矢印で示される個
所)し、Ag内部導体1からの距離によるAgの濃度分
布をEPMA(Electron Probe Micro Analyzer)による
WDS(Wavelength Dispersive Spectrometer)により分
析し、結果を図2に示した。
Further, the chip capacitors manufactured using the dielectric ceramic compositions of Samples 1 and 5 were polished to the Ag internal conductor 1 (at the location indicated by the dashed arrow in FIG. 1B), and the Ag internal conductor was polished. The Ag concentration distribution according to the distance from 1 was analyzed by WDS (Wavelength Dispersive Spectrometer) using EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), and the results are shown in FIG.

【0057】[0057]

【表1】 表1に示されるように、副成分であるAgの含有量にか
かわらず、低温燒結性、誘電率ε、Q特性、TCCは、
全て実用上問題のないレベルである。しかし、高周波デ
バイスを設計する際に最も重要な要素である誘電率εに
関しては、Agの含有量が増えるにつれて大きくなって
いる。
[Table 1] As shown in Table 1, low-temperature sinterability, dielectric constant ε, Q characteristic, and TCC
All levels are practically acceptable. However, the dielectric constant ε, which is the most important factor when designing a high-frequency device, increases as the Ag content increases.

【0058】ここで、図2に示されるように、Agを含
有していない誘電体磁器組成物(試料1)を用いて作製
したチップコンデンサーでは、内部導体1からAgが誘
電体2中に拡散し、内部導体1近傍の誘電体素地中のA
g濃度が高く、内部導体1からの距離が大きくなるにし
たがって、Ag濃度が減少する濃度分布が存在してい
る。これに対して、Agを所定量含有する本発明の誘電
体磁器組成物(試料5)を用いて作製したチップコンデ
ンサーでは、誘電体素地中のAg濃度がほぼ均一であ
り、内部導体1からのAgの拡散が抑制されていること
が確認された。そして、上述のように、Agを含有して
いない誘電体磁器組成物(試料1)を用いて作製したチ
ップコンデンサーでは、誘電体素地中にAgの濃度分布
を生じているが、これと同時に、誘電率分布も生じてい
る。このため、Agを含有していない誘電体磁器組成物
では、設計値通りのデバイス特性を得ることが難しい。
しかし、Agを所定量含有する本発明の誘電体磁器組成
物を用いて作製したチップコンデンサーでは、内部導体
からのAgの拡散が抑制され、Ag濃度がほぼ均一とな
るので、誘電体素地中の誘電特性のバラツキを極めて少
ないものとすることができ、所望の設計値通りのデバイ
ス特性が可能となる。
Here, as shown in FIG. 2, in the chip capacitor manufactured using the dielectric ceramic composition containing no Ag (sample 1), Ag diffuses from the internal conductor 1 into the dielectric 2. A in the dielectric body near the inner conductor 1
There is a concentration distribution in which the Ag concentration decreases as the g concentration increases and the distance from the internal conductor 1 increases. On the other hand, in the chip capacitor manufactured using the dielectric ceramic composition of the present invention (sample 5) containing a predetermined amount of Ag, the Ag concentration in the dielectric body is substantially uniform, and the It was confirmed that the diffusion of Ag was suppressed. As described above, in the chip capacitor manufactured using the dielectric porcelain composition containing no Ag (sample 1), the concentration distribution of Ag is generated in the dielectric base material. There is also a dielectric constant distribution. For this reason, it is difficult for a dielectric ceramic composition containing no Ag to obtain device characteristics as designed.
However, in a chip capacitor manufactured using the dielectric ceramic composition of the present invention containing a predetermined amount of Ag, diffusion of Ag from the internal conductor is suppressed, and the Ag concentration becomes substantially uniform. Variations in dielectric characteristics can be made extremely small, and device characteristics as desired design values can be achieved.

【0059】次に、上述のチップコンデンサーと同様の
方法により、スクリーン印刷法により導通試験用のグリ
ーンチップを作製し、空気中にて920℃で2時間焼成
した後、端子導体としてAgを焼き付けて、図3に示さ
れるような内部導体1(幅W=100μm)と誘電体2
と端子導体3とを備えた導通試験用のサンプルを作製し
た。この導通試験用サンプルの両端の端子導体3間の導
通をテスターにて測定し、導通不良率を下記の表2に示
した。また、導通試験用サンプルを内部導体1の部位ま
で研磨し、図4に示されるような内部導体1の端部に生
じている空隙の大きさGを測定して、下記の表2に示し
た。
Next, a green chip for a continuity test is prepared by a screen printing method in the same manner as in the above-mentioned chip capacitor, baked in air at 920 ° C. for 2 hours, and then baked with Ag as a terminal conductor. , An inner conductor 1 (width W = 100 μm) and a dielectric 2 as shown in FIG.
A sample for continuity test provided with the terminal conductor 3 was prepared. The continuity between the terminal conductors 3 at both ends of the continuity test sample was measured with a tester, and the continuity failure rate is shown in Table 2 below. In addition, the continuity test sample was polished to the position of the internal conductor 1 and the size G of the void generated at the end of the internal conductor 1 as shown in FIG. 4 was measured. .

【0060】[0060]

【表2】 表2に示されるように、内部導体1と誘電体2との間に
生じる空隙は、使用する誘電体磁器組成物のAg含有量
が増加するにしたがって減少する。このことより、誘電
体磁器組成物にAgを含有させることで、内部導体から
のAgの拡散が抑制され、内部導体の端部に発生する空
隙を原因とする不具合(内部導体パターン面積の変化、
電磁気結合量の変化によるデバイス特性のバラツキ)を
低減することができ、設計値通りのデバイス特性を安定
して得られることが確認された。また、導通不良率の結
果から、Agの含有量が0.3重量%未満(試料1、
2)の場合、内部導体1の端子導体3との接続部分にお
いて、Agの拡散が原因である内部導体の引き込みが発
生し導通不良を生じることが明らかである。しかし、A
gを0.3重量%以上含有する場合、内部導体1からの
Agの拡散が抑制され、これにより、内部導体1の端子
導体3との接続部分における引き込みが抑えられ、結果
として導通不良が防止される。ただし、Agの含有量が
1.5重量%を超える場合(試料7)、コンデンサー特
性および導通の両方において問題は生じないが、誘電体
素地中のAgの取り込み量の限界を超え、極度なAgの
偏析が生じ、コンデンサーとしての寿命に悪影響を及ぼ
す。
[Table 2] As shown in Table 2, the gap generated between the inner conductor 1 and the dielectric 2 decreases as the Ag content of the dielectric ceramic composition used increases. From this, by containing Ag in the dielectric ceramic composition, the diffusion of Ag from the internal conductor is suppressed, and a defect (change in the area of the internal conductor pattern,
It has been confirmed that variation in device characteristics due to a change in the amount of electromagnetic coupling can be reduced, and device characteristics as designed can be stably obtained. Also, from the result of the conduction failure rate, the content of Ag was less than 0.3% by weight (sample 1,
In the case of 2), it is apparent that at the connection portion of the internal conductor 1 with the terminal conductor 3, the internal conductor is pulled in due to the diffusion of Ag, resulting in poor conduction. But A
When g is contained in an amount of 0.3% by weight or more, the diffusion of Ag from the internal conductor 1 is suppressed, whereby the pull-in of the connection portion of the internal conductor 1 with the terminal conductor 3 is suppressed, and as a result, poor conduction is prevented. Is done. However, when the Ag content exceeds 1.5% by weight (Sample 7), there is no problem in both the capacitor characteristics and the conduction, but the Ag content in the dielectric material exceeds the limit and the extreme Ag content is exceeded. Segregation occurs, which adversely affects the life of the capacitor.

【0061】[実施例2]主成分原料として、BaCO
3、Nd(OH)3およびTiO2を用いて、仮焼後のBa
O、Nd23およびTiO2の混合比が下記の表3の主
成分組成の欄に示されるものとなるように秤量し、スラ
リー濃度30%となるように純水を加え、ボールミルに
て16時間湿式混合し、その後、乾燥した。この乾燥し
た粉末に対して空気中にて仮焼(1250℃、2時間)
を行った。
Example 2 BaCO was used as a main component material.
3, using a Nd (OH) 3 and TiO 2, Ba after calcination
The mixture was weighed so that the mixing ratio of O, Nd 2 O 3 and TiO 2 was as shown in the column of main component composition in Table 3 below, and pure water was added so as to have a slurry concentration of 30%. Wet mixed for 16 hours and then dried. The dried powder is calcined in air (1250 ° C, 2 hours)
Was done.

【0062】次に、上記のようにして得た母材粉末に対
して、副成分としてのCuO、ZnO、B23、AgN
3(Agとして換算)をそれぞれ下記の表3中の副成
分組成の欄に示す割合となるように秤量し、スラリー濃
度33%となるように純水を加え、ボールミルにて24
時間湿式混合し、その後、乾燥した。この乾燥した粉末
に対して空気中にて再度の仮焼(750℃、2時間)を
行った。このようにして得た仮焼粉末をスラリー濃度3
3%となるように純水を加えボールミルにて24時間湿
式粉砕した後、乾燥して誘電体磁器組成物(試料8〜1
3)を得た。
Next, CuO, ZnO, B 2 O 3 , AgN as subcomponents were added to the base material powder obtained as described above.
O 3 (converted as Ag) was weighed so as to have the ratio shown in the subcomponent composition column in Table 3 below, and pure water was added so that the slurry concentration was 33%.
Wet mixed for hours and then dried. The dried powder was again calcined in air (750 ° C., 2 hours). The calcined powder thus obtained was subjected to slurry concentration 3
Pure water was added to a concentration of 3%, and the mixture was wet-ground with a ball mill for 24 hours, then dried and dried to obtain a dielectric ceramic composition (samples 8 to 1).
3) was obtained.

【0063】次いで、上記のようにして得られた各誘電
体磁器組成物を用いて、実施例1と同様にして誘電体ペ
ーストを作成した。この誘電体ペーストおよびAgペー
ストを用いて、実施例1と同様にして図1に示されるよ
うな構造をもつチップコンデンサー、および、図3に示
されるような導通試験用のサンプルを作製した。
Next, a dielectric paste was prepared in the same manner as in Example 1 using each of the dielectric ceramic compositions obtained as described above. Using this dielectric paste and Ag paste, a chip capacitor having a structure as shown in FIG. 1 and a sample for a continuity test as shown in FIG. 3 were produced in the same manner as in Example 1.

【0064】次に、上記の各チップコンデンサーについ
て、実施例1と同様に、低温燒結性(誘電体2の密度が
5.0g/cm3以上を実用レベルとする)、誘電率
ε、Q(=1/tanδ)、および、TCC(−25℃
から85℃の誘電率の温度係数)を測定し、結果を下記
の表3に示した。また、導通試験用のサンプルについ
て、実施例1と同様に導通不良率を測定し、結果を下記
の表4に示した。
Next, for each of the above chip capacitors, as in Example 1, low-temperature sintering (the density of the dielectric 2 is 5.0 g / cm 3 or more as a practical level), dielectric constants ε and Q ( = 1 / tan δ) and TCC (−25 ° C.)
To 85 ° C.) and the results are shown in Table 3 below. The conduction failure rate of the sample for the conduction test was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4 below.

【0065】[0065]

【表3】 表3に示されるチップコンデンサーの評価結果より、副
成分であるAgの含有量にかかわらず、低温燒結性、誘
電率ε、Q特性、TCCは、全て実用上問題のないレベ
ルである。しかし、この場合においても、高周波デバイ
スを設計する際に最も重要な要素である誘電率εに関し
ては、Agの含有量が増えるにつれて大きくなってい
る。そして、Agの含有量が不充分な誘電体磁器組成物
(試料8)を用いて作製したチップコンデンサーでは、
誘電体素地中に図2に示されるようなAgの濃度分布を
生じ、これと同時に、誘電率分布も発生しており、Ag
を含有していない、あるいは、含有量が不充分(0.3
重量%未満)な誘電体磁器組成物では、設計値通りのデ
バイス特性を得ることが難しいことが確認された。
[Table 3] From the evaluation results of the chip capacitors shown in Table 3, the low-temperature sinterability, the dielectric constant ε, the Q characteristic, and the TCC are all at levels that do not pose any practical problems irrespective of the content of Ag as a subcomponent. However, even in this case, the dielectric constant ε, which is the most important factor when designing a high-frequency device, increases as the Ag content increases. And, in the chip capacitor manufactured using the dielectric ceramic composition having insufficient Ag content (sample 8),
An Ag concentration distribution as shown in FIG. 2 is generated in the dielectric substrate, and at the same time, a dielectric constant distribution is also generated.
Is not contained or the content is insufficient (0.3
It was confirmed that it was difficult to obtain device characteristics as designed with a dielectric porcelain composition of less than 10% by weight.

【0066】[0066]

【表4】 表4に示される導通不良率の結果から、副成分であるA
gの添加形態を変えても、実施例1と同様に、Agの含
有量が0.3重量%未満(試料8)の場合、内部導体1
の端子導体3との接続部分において、Agの拡散が原因
である内部導体の引き込みが発生し導通不良を生じるこ
とが明らかである。しかし、Agを0.3重量%以上含
有する場合、内部導体1からのAgの拡散が抑制され、
これにより、内部導体1の端子導体3との接続部分にお
ける引き込みが抑えられ、結果として導通不良が防止さ
れる。ただし、Agの含有量が1.5重量%を超える
(試料13)場合には、コンデンサー特性および導通の
両方において問題は生じないが、誘電体素地中のAgの
取り込み量の限界を超え、極度なAgの偏析が生じ、コ
ンデンサーとしての寿命に悪影響を及ぼす。
[Table 4] From the results of the conduction failure rate shown in Table 4, A
Even when the addition form of g was changed, as in Example 1, when the Ag content was less than 0.3% by weight (sample 8), the internal conductor 1
It is clear that at the connection portion with the terminal conductor 3, the internal conductor caused by the diffusion of Ag occurs and the poor conduction occurs. However, when 0.3% by weight or more of Ag is contained, diffusion of Ag from the internal conductor 1 is suppressed,
As a result, pulling in of the connection portion between the internal conductor 1 and the terminal conductor 3 is suppressed, and as a result, poor conduction is prevented. However, when the Ag content exceeds 1.5% by weight (Sample 13), there is no problem in both the capacitor characteristics and conduction, but the limit of the amount of Ag taken into the dielectric material is exceeded, Ag segregation occurs, adversely affecting the life of the capacitor.

【0067】上述のように、Agの添加形態をAgNO
3に変えた場合にも、Ag粉として添加した場合と同様
の効果が奏されることが確認された。
As described above, the addition form of Ag was changed to AgNO.
It was confirmed that the same effect as in the case of adding as Ag powder was obtained also when changing to 3 .

【0068】[実施例3]主成分原料として、BaCO
3、Nd(OH)3およびTiO2を用いて、仮焼後のBa
O、Nd23およびTiO2の混合比が下記の表5の主
成分組成の欄に示されるものとなるように秤量し、スラ
リー濃度30%となるように純水を加え、ボールミルに
て16時間湿式混合し、その後、乾燥した。この乾燥し
た粉末に対して空気中にて仮焼(1250℃、2時間)
を行った。
Example 3 As a main component material, BaCO
3, using a Nd (OH) 3 and TiO 2, Ba after calcination
The mixture was weighed so that the mixing ratio of O, Nd 2 O 3 and TiO 2 was as shown in the column of main component composition in Table 5 below, pure water was added so as to have a slurry concentration of 30%, and the mixture was ball-milled. Wet mixed for 16 hours and then dried. The dried powder is calcined in air (1250 ° C, 2 hours)
Was done.

【0069】次に、上記のようにして得た母材粉末に対
して、副成分としてのCuO、ZnO、B23をそれぞ
れ下記の表5中の副成分組成の欄に示す割合となるよう
に秤量し、スラリー濃度33%となるように純水を加
え、ボールミルにて24時間湿式混合し、その後、乾燥
した。この乾燥した粉末に対して空気中にて再度の仮焼
(750℃、2時間)を行った。このようにして得た仮
焼粉末に、母材粉末に対し下記の表5の副成分組成の欄
に示す割合となるように秤量したAgを添加し、スラリ
ー濃度33%となるように純水を加えボールミルにて2
4時間湿式粉砕した後、乾燥して誘電体磁器組成物(試
料14〜19)を得た。
Then, CuO, ZnO, and B 2 O 3 as sub-components are respectively in the proportions shown in the column of sub-component composition in Table 5 below with respect to the base material powder obtained as described above. And pure water was added so as to obtain a slurry concentration of 33%, and wet-mixed in a ball mill for 24 hours, and then dried. The dried powder was again calcined in air (750 ° C., 2 hours). To the calcined powder thus obtained, Ag weighed so as to have a ratio shown in the subcomponent composition column in Table 5 below with respect to the base material powder was added, and pure water was added so that the slurry concentration was 33%. With a ball mill 2
After wet pulverization for 4 hours, it was dried to obtain a dielectric ceramic composition (samples 14 to 19).

【0070】次いで、上記のようにして得られた各誘電
体磁器組成物を用いて、実施例1と同様にして誘電体ペ
ーストを作成し、この誘電体ペーストおよびAgペース
トを用い、実施例1と同様にして図1に示されるような
構造をもつチップコンデンサー、および、図3に示され
るような導通試験用のサンプルを作製した。
Next, using each of the dielectric ceramic compositions obtained as described above, a dielectric paste was prepared in the same manner as in Example 1, and this dielectric paste and Ag paste were used. A chip capacitor having a structure as shown in FIG. 1 and a sample for a continuity test as shown in FIG.

【0071】次に、上記の各チップコンデンサーについ
て、実施例1と同様に、低温燒結性(誘電体2の密度が
5.0g/cm3以上を実用レベルとする)、誘電率
ε、Q(=1/tanδ)、および、TCC(−25℃
から85℃の誘電率の温度係数)を測定し、結果を下記
の表5に示した。また、導通試験用のサンプルについ
て、実施例1と同様に導通不良率を測定し、結果を下記
の表6に示した。
Next, for each of the above-mentioned chip capacitors, similarly to Example 1, low-temperature sintering (the density of the dielectric 2 is 5.0 g / cm 3 or more as a practical level), dielectric constants ε and Q ( = 1 / tan δ) and TCC (−25 ° C.)
To 85 ° C.), and the results are shown in Table 5 below. Further, the conduction failure rate of the sample for the conduction test was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 6 below.

【0072】[0072]

【表5】 表5に示されるチップコンデンサーの評価結果より、副
成分であるAgの含有量にかかわらず、低温燒結性、誘
電率ε、Q特性、TCCは、全て実用上問題のないレベ
ルである。しかし、この場合においても、高周波デバイ
スを設計する際に最も重要な要素である誘電率εに関し
ては、Agの含有量が増えるにつれて大きくなってい
る。そして、Agの含有量が不充分な誘電体磁器組成物
(試料14)を用いて作製したチップコンデンサーで
は、誘電体素地中に図2に示すようなAgの濃度分布を
生じ、これと同時に、誘電率分布も発生しており、Ag
を含有していない、あるいは、含有量が不充分(0.3
重量%未満)な誘電体磁器組成物では、設計値通りのデ
バイス特性を得ることが難しいことが確認された。
[Table 5] From the evaluation results of the chip capacitors shown in Table 5, the low-temperature sinterability, the dielectric constant ε, the Q characteristic, and the TCC are all at levels that do not pose any practical problems regardless of the content of Ag as a subcomponent. However, even in this case, the dielectric constant ε, which is the most important factor when designing a high-frequency device, increases as the Ag content increases. In the chip capacitor manufactured using the dielectric porcelain composition having insufficient Ag content (sample 14), the Ag concentration distribution as shown in FIG. 2 occurs in the dielectric substrate, and at the same time, A dielectric constant distribution also occurs, and Ag
Is not contained or the content is insufficient (0.3
It was confirmed that it was difficult to obtain device characteristics as designed with a dielectric porcelain composition of less than 10% by weight.

【0073】[0073]

【表6】 表6に示される導通不良率の結果から、副成分であるA
gの添加時期を変えても、実施例1と同様に、Agの含
有量が0.3重量%未満(試料14)の場合、内部導体
1の端子導体3との接続部分において、Agの拡散が原
因である内部導体の引き込みが発生し導通不良を生じる
ことが明らかである。しかし、Agを0.3重量%以上
含有する場合、内部導体1からのAgの拡散が抑制さ
れ、これにより、内部導体1の端子導体3との接続部分
における引き込みが抑えられ、結果として導通不良が防
止される。ただし、Agの含有量が1.5重量%を超え
る場合(試料19)には、コンデンサー特性および導通
の両方において問題は生じないが、誘電体素地中のAg
の取り込み量の限界を超え、極度なAgの偏析が生じ、
コンデンサーとしての寿命に悪影響を及ぼす。
[Table 6] From the results of the conduction failure rate shown in Table 6, A
Even if the addition time of g is changed, as in Example 1, when the Ag content is less than 0.3% by weight (sample 14), the diffusion of Ag at the connection portion of the inner conductor 1 with the terminal conductor 3 is performed. It is evident that the internal conductor is pulled in due to the above phenomenon, resulting in poor conduction. However, when Ag is contained in an amount of 0.3% by weight or more, the diffusion of Ag from the internal conductor 1 is suppressed, whereby the connection of the internal conductor 1 with the terminal conductor 3 is suppressed, resulting in poor conduction. Is prevented. However, when the Ag content exceeds 1.5% by weight (sample 19), there is no problem in both the capacitor characteristics and the conduction, but the Ag in the dielectric substrate is not affected.
Exceeding the limit of the amount of incorporation, extreme segregation of Ag occurs,
It adversely affects the life of the capacitor.

【0074】上述のように、Agの添加時期に関して
は、2回目の仮焼後の粉砕工程において添加しても、他
の副成分と同時に添加する場合(実施例1、2)と同様
の効果が奏されることが確認された。
As described above, regarding the timing of adding Ag, even if it is added in the pulverizing step after the second calcining, the same effect as in the case of adding simultaneously with other subcomponents (Examples 1 and 2). Was confirmed to be played.

【0075】[実施例4]主成分原料として、BaCO
3、Nd(OH)3およびTiO2を用いて、仮焼後のB
aO、Nd23およびTiO2の混合比が下記の表7中
の主成分組成の欄に示されるものとなるように秤量し、
スラリー濃度30%となるように純水を加え、ボールミ
ルにて16時間湿式混合し、その後、乾燥した。この乾
燥した粉末に対して空気中にて仮焼(1250℃、2時
間)を行った。
Example 4 BaCO was used as a main component material.
3, using a Nd (OH) 3 and TiO 2, after calcination B
aO, Nd 2 O 3, and TiO 2 were weighed so that the mixing ratio was as shown in the column of main component composition in Table 7 below,
Pure water was added to a slurry concentration of 30%, and the mixture was wet-mixed in a ball mill for 16 hours, and then dried. The dried powder was calcined in air (1250 ° C., 2 hours).

【0076】次に、上記のようにして得た母材粉末に対
して、副成分としてのCuO、ZnO、B23、Ag
を、それぞれ下記の表7の副成分組成の欄に示す割合と
なるように秤量し、スラリー濃度33%となるように純
水を加え、ボールミルにて24時間湿式混合し、その
後、乾燥した。この乾燥した粉末に対して空気中にて再
度の仮焼(750℃、2時間)を行った。このようにし
て得た仮焼粉末にスラリー濃度33%となるように純水
を加えボールミルにて24時間湿式粉砕した後、乾燥し
て誘電体磁器組成物(試料20〜48)を得た。
Then, CuO, ZnO, B 2 O 3 , Ag as sub-components were added to the base material powder obtained as described above.
Were weighed so as to have the ratios shown in the column of the subcomponent composition in Table 7 below, pure water was added so as to have a slurry concentration of 33%, and wet-mixed in a ball mill for 24 hours, and then dried. The dried powder was again calcined in air (750 ° C., 2 hours). Pure water was added to the calcined powder thus obtained so as to have a slurry concentration of 33%, wet-pulverized by a ball mill for 24 hours, and dried to obtain dielectric ceramic compositions (samples 20 to 48).

【0077】次いで、上記のようにして得られた各誘電
体磁器組成物を用いて、実施例1と同様にして誘電体ペ
ーストを作成し、この誘電体ペーストおよびAgペース
トを用いて、実施例1と同様にして図1に示されるよう
な構造をもつチップコンデンサーを作製した。ただし、
試料20は焼成温度を1300℃とした。
Next, a dielectric paste was prepared in the same manner as in Example 1 using each of the dielectric ceramic compositions obtained as described above, and the dielectric paste and the Ag paste were used in the same manner as in Example 1. A chip capacitor having a structure as shown in FIG. However,
Sample 20 had a firing temperature of 1300 ° C.

【0078】次に、上記の各チップコンデンサーについ
て、実施例1と同様に、低温燒結性(誘電体2の密度が
5.0g/cm3以上を実用レベルとする)、誘電率
ε、Q(=1/tanδ)、および、TCC(−25℃
から85℃の誘電率の温度係数)を測定し、結果を下記
の表7に示した。
Next, for each of the above-mentioned chip capacitors, as in Example 1, low-temperature sintering (the density of the dielectric 2 is 5.0 g / cm 3 or more as a practical level), dielectric constants ε and Q ( = 1 / tan δ) and TCC (−25 ° C.)
From 85 ° C. to 85 ° C.), and the results are shown in Table 7 below.

【0079】[0079]

【表7】 表7に示されるように、CuOおよびB23を含有する
もののZnOを含有しない場合(試料21〜25)、9
20℃での燒結密度が5.0g/cm3未満となってし
まい、所望の低温燒結性が確保できない。また、従来の
公知技術によれば、B23の含有が最も低温燒結性の向
上に効果があると考えられている。しかし、試料21〜
25の結果から明らかなように、B23の含有量を増大
させても、含有量が1.5重量%までは低温燒結性の向
上が確認されるが、その低温燒結性の向上には限界があ
る。さらにB23の含有量を増大させていった場合、逆
に低温燒結性が低下する。以上のことから、CuO、B
23およびAgを含有するのみでは、所望の低温燒結性
が確保できないことが確認された。一方、CuO、Zn
O、B23およびAgを含有しても、B23の含有量が
3重量%を超える場合(試料41)、920℃での燒結
密度が5.0g/cm3未満となってしまい、所望の低
温燒結性が確保できない。
[Table 7] As shown in Table 7, when CuO and B 2 O 3 are contained but ZnO is not contained (Samples 21 to 25), 9
The sintering density at 20 ° C. becomes less than 5.0 g / cm 3 , and the desired low-temperature sinterability cannot be secured. Further, according to the conventional known technology, it is considered that the content of B 2 O 3 is most effective in improving the low-temperature sinterability. However, samples 21-
As is clear from the results of FIG. 25, even when the content of B 2 O 3 is increased, the improvement in low-temperature sinterability is confirmed up to a content of 1.5% by weight. Has limitations. Further, when the content of B 2 O 3 is increased, the low-temperature sinterability decreases. From the above, CuO, B
It was confirmed that the desired low-temperature sinterability could not be ensured only by containing 2 O 3 and Ag. On the other hand, CuO, Zn
Even if O, B 2 O 3 and Ag are contained, when the content of B 2 O 3 exceeds 3% by weight (sample 41), the sintered density at 920 ° C. becomes less than 5.0 g / cm 3. As a result, the desired low-temperature sinterability cannot be secured.

【0080】これに対して、本発明の範囲内でCuO、
ZnO、B23およびAgを含有する場合(試料26〜
31、32〜40)、920℃の焼成温度であっても、
燒結密度が目標とする5.0g/cm3以上となる。ま
た、このときの誘電特性をみると、Q特性も高く(10
00以上)実用上充分な誘電体磁器を得られることが確
認された。さらに、誘電率εおよびTCCに着目する
と、これらはZnOあるいはB23の含有量変化の影響
をほとんど受けていないので、本発明では主成分組成の
有する誘電特性を維持したままでZnOおよびB23
有による低温燒結性の向上効果が得られることが確認さ
れた。
On the other hand, CuO,
When ZnO, B 2 O 3 and Ag are contained (Samples 26 to 26)
31, 32-40), even at a firing temperature of 920 ° C,
The sintering density becomes the target of 5.0 g / cm 3 or more. Looking at the dielectric characteristics at this time, the Q characteristics are also high (10
(00 or more) It was confirmed that a practically sufficient dielectric ceramic could be obtained. Furthermore, focusing on the dielectric constants ε and TCC, since these are hardly affected by the change in the content of ZnO or B 2 O 3 , the present invention maintains the dielectric properties of the main component composition while maintaining the dielectric properties of ZnO and BCC. It was confirmed that the effect of improving the low-temperature sinterability by the inclusion of 2 O 3 was obtained.

【0081】ただし、上記のZnOによる低温燒結性の
向上は、ZnO含有量の増大につれて大きくなるもので
はなく、例えば、CuOを1重量%、B23を1重量
%、Agを0.5重量%含有する場合には、ZnO含有
量が2重量%(試料28)程度のときに最も低温燒結性
が良好(燒結密度が最大)である。そして、さらにZn
O含有量が増大すると、低温燒結性が徐々に低下し、Z
nO含有量が4重量%を超えると(試料31)、920
℃での燒結密度が5.0g/cm3未満となってしま
い、所望の低温燒結性が確保できない。
However, the improvement of the low-temperature sinterability by ZnO does not increase as the ZnO content increases. For example, CuO is 1% by weight, B 2 O 3 is 1% by weight, and Ag is 0.5% by weight. When the ZnO content is about 2 wt% (sample 28), the low-temperature sinterability is the best (the sintering density is maximum) when the ZnO content is about 2 wt% (sample 28). And further Zn
When the O content increases, the low-temperature sinterability gradually decreases, and Z
When the nO content exceeds 4% by weight (sample 31), 920
As a result, the sintering density at a temperature of less than 5.0 g / cm 3 is not attained, and the desired low-temperature sinterability cannot be secured.

【0082】また、上記のB23による低温燒結性の向
上は、B23含有量の増大につれて大きくなるものでは
なく、例えば、CuOを1重量%、ZnOを2重量%、
Agを0.5重量%含有する場合(試料32、34、3
7、39〜41)には、B23含有量が1.5〜2重量
%(試料37、39)程度のときに最も低温燒結性が良
好(燒結密度が最大)である。そして、さらにB23
有量が増大すると、低温燒結性が徐々に低下し、上述の
ようにB23含有量が3重量%を超えると(試料4
1)、920℃での燒結密度が5.0g/cm3未満と
なってしまい、所望の低温燒結性が確保できない。
[0082] In addition, improvement in low-temperature sintering property by the above-described B 2 O 3 is, B 2 O 3 content of not larger with increasing, for example, 1 wt% of CuO, 2 wt% of ZnO,
When 0.5% by weight of Ag is contained (samples 32, 34, 3
7, 39 to 41), when the B 2 O 3 content is about 1.5 to 2% by weight (samples 37 and 39), the low-temperature sinterability is the best (the sintering density is maximum). When the B 2 O 3 content further increases, the low-temperature sinterability gradually decreases. As described above, when the B 2 O 3 content exceeds 3% by weight (sample 4).
1) Since the sintering density at 920 ° C. is less than 5.0 g / cm 3 , a desired low-temperature sintering property cannot be secured.

【0083】さらに、B23、ZnOおよびAgを含有
するもののCuOを含有しない場合(試料42)、92
0℃での燒結密度が5.0g/cm3未満となってしま
い、所望の低温燒結性が確保できない。しかし、B
23、ZnOおよびAgに加えてCuOを本発明の範囲
内で含有する場合(試料43〜47)、920℃の焼成
温度であっても、燒結密度が目標とする5.0g/cm
3以上となる。このようなCuOによる低温燒結性の向
上効果は、CuOの含有量増大にともなって大きくなっ
ている(燒結密度が増大している)。また、このときの
誘電特性をみると、Q特性も目標とする1000以上で
あることから、実用上充分な誘電体磁器を得られること
が確認された。一方、誘電率εおよびTCCがCuOの
含有量変化の影響をほとんど受けていないので、本発明
では主成分組成の有する誘電特性を維持したままでCu
O含有による低温燒結性の向上効果が得られることが確
認された。
Further, when B 2 O 3 , ZnO and Ag are contained but CuO is not contained (sample 42), 92
The sintering density at 0 ° C. is less than 5.0 g / cm 3 , and the desired low-temperature sintering property cannot be secured. But B
When CuO is contained in the range of the present invention in addition to 2 O 3 , ZnO and Ag (samples 43 to 47), the target sintering density is 5.0 g / cm even at a firing temperature of 920 ° C.
3 or more. Such an effect of improving the low-temperature sinterability by CuO increases as the content of CuO increases (the sintering density increases). In addition, the dielectric characteristics at this time were found to have a Q characteristic of 1000 or more, which is the target, and thus it was confirmed that a practically sufficient dielectric ceramic could be obtained. On the other hand, since the dielectric constant ε and TCC are hardly affected by the change in the content of CuO, in the present invention, while maintaining the dielectric properties of the main component composition, Cu
It was confirmed that the effect of improving the low-temperature sinterability by the O content was obtained.

【0084】ただし、CuO含有量が本発明の範囲であ
る3重量%を超えると(試料48)、Q特性が急激に低
下してしまい、所望の誘電体磁器を得ることができな
い。
However, when the CuO content exceeds the range of the present invention, that is, 3% by weight (sample 48), the Q characteristic is rapidly lowered, and a desired dielectric porcelain cannot be obtained.

【0085】上述のように、副成分としてのCuO、Z
nO、B23、Agを本発明の範囲内(CuO含有量
0.1〜3.0重量%、ZnO含有量0.1〜4.0重
量%、B23含有量0.1〜3.0重量%、Ag含有量
0.3〜1.5重量%)で含有せしめることにより、A
gの融点以下での低温燒結性を備えた誘電体磁器組成物
を得ることができ、これを用いることにより、実用上充
分な誘電特性を備える誘電体磁器を作製できることが明
らかとなった。
As described above, CuO, Z
nO, B 2 O 3, within the scope of the present invention the Ag (CuO content 0.1 to 3.0 wt%, ZnO content of 0.1 to 4.0 wt%, B 2 O 3 content of 0.1 To 3.0% by weight and an Ag content of 0.3 to 1.5% by weight).
It has been clarified that a dielectric ceramic composition having a low-temperature sintering property at a melting point of not more than g can be obtained, and by using this, a dielectric ceramic having practically sufficient dielectric properties can be produced.

【0086】[実施例5]主成分原料として、BaCO
3、Nd(OH)3およびTiO2を用いて、仮焼後のB
aO、Nd23およびTiO2の混合比が下記の表8中
の主成分組成の欄に示されるものとなるように秤量し、
スラリー濃度30%となるように純水を加え、ボールミ
ルにて16時間湿式混合し、その後、乾燥した。この乾
燥した粉末に対して空気中にて仮焼(1250℃、2時
間)を行った。
Example 5 As a main component material, BaCO
3, using a Nd (OH) 3 and TiO 2, after calcination B
aO, Nd 2 O 3, and TiO 2 were weighed so that the mixing ratio was as shown in the column of main component composition in Table 8 below.
Pure water was added to a slurry concentration of 30%, and the mixture was wet-mixed in a ball mill for 16 hours, and then dried. The dried powder was calcined in air (1250 ° C., 2 hours).

【0087】次に、上記のようにして得た母材粉末に対
して、副成分としてのCuO、ZnO、B23、Ag
を、それぞれ下記の表8の副成分組成の欄に示す割合と
なるように秤量し、スラリー濃度33%となるように純
水を加え、ボールミルにて24時間湿式混合し、その
後、乾燥した。この乾燥した粉末に対して空気中にて再
度の仮焼(750℃、2時間)を行った。このようにし
て得た仮焼粉末にスラリー濃度33%となるように純水
を加えボールミルにて24時間湿式粉砕した後、乾燥し
て誘電体磁器組成物(試料49〜76)を得た。
Next, CuO, ZnO, B 2 O 3 , Ag as subcomponents were added to the base material powder obtained as described above.
Were weighed so as to have the proportions shown in the column of the subcomponent composition in Table 8 below, pure water was added so that the slurry concentration was 33%, and the mixture was wet-mixed with a ball mill for 24 hours, and then dried. The dried powder was again calcined in air (750 ° C., 2 hours). Pure water was added to the calcined powder thus obtained so as to have a slurry concentration of 33%, wet-ground with a ball mill for 24 hours, and dried to obtain dielectric ceramic compositions (samples 49 to 76).

【0088】次いで、上記のようにして得られた各誘電
体磁器組成物を用いて、実施例1と同様にして誘電体ペ
ーストを作成し、この誘電体ペーストおよびAgペース
トを用いて、実施例1と同様にして図1に示されるよう
な構造をもつチップコンデンサーを作製した。
Next, using each of the dielectric ceramic compositions obtained as described above, a dielectric paste was prepared in the same manner as in Example 1, and the dielectric paste and the Ag paste were used to prepare the dielectric paste. A chip capacitor having a structure as shown in FIG.

【0089】次に、上記の各チップコンデンサーについ
て、実施例1と同様に、低温燒結性(誘電体2の密度が
5.0g/cm3以上を実用レベルとする)、誘電率
ε、Q(=1/tanδ)、および、TCC(−25℃
から85℃の誘電率の温度係数)を測定し、結果を下記
の表8に示した。
Next, for each of the above-mentioned chip capacitors, as in Example 1, low-temperature sintering (the density of the dielectric 2 is 5.0 g / cm 3 or more as a practical level), dielectric constants ε and Q ( = 1 / tan δ) and TCC (−25 ° C.)
From 85 ° C.), and the results are shown in Table 8 below.

【0090】[0090]

【表8】 表8に示されるように、主成分であるBaO、Nd23
およびTiO2の組成が本発明の範囲内にある場合、誘
電体磁器組成物は低温燒結性を備え(920℃での焼成
後の燒結密度が5.0g/cm3以上)、得られた誘電
体磁器の誘電特性は実用上充分であることが確認され
た。そして、Nd23の割合が減りBaOの割合が増す
にしたがって、誘電率εが大きくなるとともに、Qが減
少する傾向がある。また、TCCはTiO2の割合が増
すにしたがって、正方向にシフトする傾向がみとめられ
た。
[Table 8] As shown in Table 8, the main components BaO and Nd 2 O 3
When the composition of TiO 2 and TiO 2 is within the range of the present invention, the dielectric ceramic composition has low-temperature sinterability (the sintering density after firing at 920 ° C. is 5.0 g / cm 3 or more), and the obtained dielectric It was confirmed that the dielectric properties of the body porcelain were practically sufficient. As the proportion of Nd 2 O 3 decreases and the proportion of BaO increases, the permittivity ε tends to increase and Q tends to decrease. Further, it was observed that TCC tended to shift in the positive direction as the proportion of TiO 2 increased.

【0091】一方、BaOの含有量が6モル%未満の場
合(試料72、73)、低温燒結性を確保することがで
きず、誘電率も低下する。BaO含有量が23モル%を
超える場合(試料74〜76)、Q特性が低下(100
0未満)することが確認された。
On the other hand, when the content of BaO is less than 6 mol% (samples 72 and 73), the low-temperature sinterability cannot be ensured and the dielectric constant decreases. When the BaO content exceeds 23 mol% (samples 74 to 76), the Q characteristic deteriorates (100%).
(Less than 0).

【0092】また、Nd23の含有量が13モル%未満
の場合(試料74〜76)、Q特性が低下(1000未
満)し、Nd23含有量が30モル%を超える場合(試
料72)、低温燒結性を確保することができないことが
確認された。
When the content of Nd 2 O 3 is less than 13 mol% (samples 74 to 76), the Q characteristic deteriorates (less than 1000), and when the Nd 2 O 3 content exceeds 30 mol% ( In sample 72), it was confirmed that low-temperature sinterability could not be ensured.

【0093】さらに、TiO2の含有量が64モル%未
満の場合(試料54、55、74)、Q特性が低下(1
000未満)し、TiO2含有量が68モル%を超える
場合(試料51、52)、低温燒結性を確保することが
できないことが確認された。
Further, when the content of TiO 2 is less than 64 mol% (samples 54, 55 and 74), the Q characteristic deteriorates (1).
When the TiO 2 content exceeds 68 mol% (samples 51 and 52), it was confirmed that low-temperature sinterability could not be ensured.

【0094】上述のように、主成分であるBaO、Nd
23およびTiO2の組成を本発明の範囲内とすること
により、小さな温度係数を保ったまま、40から80以
上という広範な誘電率を選択することができ、その所定
の誘電率を維持したままAgの融点以下での燒結が可能
な誘電体磁器組成物を得られることが明らかとなった。
As described above, the main components BaO and Nd
By setting the composition of 2 O 3 and TiO 2 within the range of the present invention, it is possible to select a wide dielectric constant of 40 to 80 or more while maintaining a small temperature coefficient, and maintain the predetermined dielectric constant. It has been clarified that a dielectric ceramic composition which can be sintered below the melting point of Ag can be obtained as it is.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば所
定の組成範囲にあるBaO−Nd23−TiO2系主成
分とともに、Cu酸化物、Zn酸化物、B酸化物および
Agが含有されるので、誘電特性を低下させることな
く、AgまたはAgを主成分とする合金の融点以下で燒
結可能な誘電体磁器組成物が得られる。これにより、低
抵抗であるAgやAg合金のような融点の低い金属を内
部導体として電子部品を構成することが可能となり、結
果として高周波用デバイスの諸特性の向上、小型化、低
コスト化が可能となる。さらに、副成分として含有され
るAgが、内部導体から誘電体内へのAg拡散を抑制す
るので、誘電特性の不均一性が防止され、かつ、内部導
体と誘電体間の空隙の発生や、内部導体の外部接続部位
における引き込み発生が防止される。さらに、本発明で
は、副成分としてガラス組成物を含有する必要がないの
で、誘電特性等の特性劣化を防止することができ、か
つ、ガラス製造の工程が不要となるので、低コスト化と
不安定要因の除去が可能となる。また、本発明では、P
bO、Bi23等の環境汚染物質を含有していないの
で、近年の環境保護の要請に適応した電子デバイスを提
供することが可能になるとともに、その製造工程におい
て廃液処理等の特殊な設備を必要としないため、製造コ
ストの低減が可能となる。さらに、PbO、Bi23
高温において蒸発しやすい物質であるが、本発明ではこ
れらの蒸発性物質を含有しないので、製造工程時の不安
定性の除去も可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, a Cu oxide, a Zn oxide, a B oxide, and an Ag oxide together with a BaO—Nd 2 O 3 —TiO 2 main component having a predetermined composition range. As a result, a dielectric ceramic composition that can be sintered at a temperature equal to or lower than the melting point of Ag or an alloy containing Ag as a main component without lowering the dielectric properties can be obtained. As a result, it is possible to configure an electronic component using a metal having a low melting point, such as Ag or an Ag alloy, which has a low resistance, as an internal conductor. As a result, various characteristics of a high-frequency device can be improved, and miniaturization and cost reduction can be achieved. It becomes possible. Furthermore, since Ag contained as a sub-component suppresses Ag diffusion from the internal conductor into the dielectric, non-uniformity of the dielectric characteristics is prevented, and voids between the internal conductor and the dielectric are generated, and The occurrence of pull-in at the external connection portion of the conductor is prevented. Further, in the present invention, it is not necessary to contain a glass composition as an auxiliary component, so that deterioration of characteristics such as dielectric characteristics can be prevented, and a glass manufacturing process is not required. It is possible to remove the stability factor. In the present invention, P
Since it does not contain environmental contaminants such as bO and Bi 2 O 3, it is possible to provide an electronic device adapted to recent environmental protection requirements, and special equipment such as waste liquid treatment in the manufacturing process. Is not required, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, PbO and Bi 2 O 3 are substances that easily evaporate at a high temperature. Since the present invention does not contain these evaporable substances, instability during the manufacturing process can be removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】チップコンデンサーの一例を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は(A)に示されるチップコン
デンサーのI−I線における断面図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a chip capacitor;
(A) is a plan view, and (B) is a cross-sectional view taken along line II of the chip capacitor shown in (A).

【図2】実施例1において、チップコンデンサーの誘電
体素地中のAgの濃度分布を分析した結果を示す図であ
る。
FIG. 2 is a view showing a result of analyzing a concentration distribution of Ag in a dielectric body of a chip capacitor in Example 1.

【図3】導通試験用のサンプルの例を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は(A)に示されるサンプルの
II−II線における断面図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a sample for a continuity test;
(A) is a plan view, (B) is the sample shown in (A).
It is sectional drawing in the II-II line.

【図4】図3(A)に示されるサンプルのIII−III線に
おける拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III of the sample shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内部導体 2…誘電体 3…端子導体 1: Internal conductor 2: Dielectric 3: Terminal conductor

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−330161(JP,A) 特開 平9−188561(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/42 - 35/49 CA(STN) REGISTRY(STN)Continuation of the front page (56) References JP-A-10-330161 (JP, A) JP-A-9-188561 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 35 / 42-35/49 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主成分が一般式xBaO・yNd23
zTiO2(ただし、6≦x≦23、13≦y≦30、
64≦z≦68、x+y+z=100の関係を有する)
で表され、該主成分に対して副成分としてCu酸化物を
CuO換算で0.1〜3.0重量%、Zn酸化物をZn
O換算で0.1〜4.0重量%、B酸化物をB23換算
で0.1〜3.0重量%、Agを0.3〜1.5重量%
の範囲で含有することを特徴とする誘電体磁器組成物。
1. The method according to claim 1, wherein the main component is a general formula xBaO.yNd 2 O 3.
zTiO 2 (provided that 6 ≦ x ≦ 23, 13 ≦ y ≦ 30,
64 ≦ z ≦ 68, x + y + z = 100)
And 0.1 to 3.0% by weight of Cu oxide in terms of CuO as a subcomponent with respect to the main component, and Zn oxide as Zn
O conversion by 0.1 to 4.0 wt%, 0.1 to 3.0 wt% of B oxide in terms of B 2 O 3, the Ag 0.3 to 1.5 wt%
A dielectric ceramic composition characterized by being contained in the range of:
【請求項2】 BaO、Nd23およびTiO2の各原
料を混合後、1100℃以上の温度にて仮焼を行い、一
般式xBaO・yNd23・zTiO2(ただし、6≦
x≦23、13≦y≦30、64≦z≦68、x+y+
z=100の関係を有する)で表される母材粉末を作成
する工程と、該母材粉末に対して副成分としてCu酸化
物をCuO換算で0.1〜3.0重量%、Zn酸化物を
ZnO換算で0.1〜4.0重量%、B酸化物をB23
換算で0.1〜3.0重量%、Agを0.3〜1.5重
量%の範囲となるように混合した粉末を、該粉末の燒結
温度以下の温度にて再び仮焼し、該仮焼粉末を所定の粒
径まで粉砕する工程と、を有することを特徴とする誘電
体磁器組成物の製造方法。
2. After mixing the respective raw materials of BaO, Nd 2 O 3 and TiO 2 , the mixture is calcined at a temperature of 1100 ° C. or more, and the general formula xBaO.yNd 2 O 3 .zTiO 2 (where 6 ≦
x ≦ 23, 13 ≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y +
z has a relationship of z = 100), and 0.1 to 3.0% by weight of Cu oxide in terms of CuO as a subcomponent with respect to the base material powder, Zn oxide 0.1 to 4.0% by weight in terms of ZnO, and B oxide as B 2 O 3
A powder obtained by mixing 0.1 to 3.0% by weight and Ag in a range of 0.3 to 1.5% by weight is calcined again at a temperature lower than the sintering temperature of the powder. Pulverizing the calcined powder to a predetermined particle size.
【請求項3】 BaO、Nd23およびTiO2の各原
料を混合後、1100℃以上の温度にて仮焼を行い、一
般式xBaO・yNd23・zTiO2(ただし、6≦
x≦23、13≦y≦30、64≦z≦68、x+y+
z=100の関係を有する)で表される母材粉末を作成
する工程と、該母材粉末に対して副成分としてCu酸化
物をCuO換算で0.1〜3.0重量%、Zn酸化物を
ZnO換算で0.1〜4.0重量%、B酸化物をB23
換算で0.1〜3.0重量%の範囲となるように混合し
た粉末を、該粉末の燒結温度以下の温度にて再び仮焼
し、該仮焼粉末に更に副成分としてAgを前記母材粉末
に対し0.3〜1.5重量%の範囲となるように添加し
た後、所定の粒径まで粉砕する工程と、を有することを
特徴とする誘電体磁器組成物の製造方法。
3. After mixing the respective raw materials of BaO, Nd 2 O 3 and TiO 2 , they are calcined at a temperature of 1100 ° C. or more, and the general formula xBaO.yNd 2 O 3 .zTiO 2 (where 6 ≦
x ≦ 23, 13 ≦ y ≦ 30, 64 ≦ z ≦ 68, x + y +
z has a relationship of z = 100), and 0.1 to 3.0% by weight of Cu oxide in terms of CuO as a subcomponent with respect to the base material powder, Zn oxide 0.1 to 4.0% by weight in terms of ZnO, and B oxide as B 2 O 3
The powder mixed so as to be in the range of 0.1 to 3.0% by weight in terms of conversion is calcined again at a temperature lower than the sintering temperature of the powder, and Ag is further added to the calcined powder as an auxiliary component. And pulverizing the powder to a predetermined particle size after adding the powder to the material powder in a range of 0.3 to 1.5% by weight.
【請求項4】 副成分のAgの添加形態が金属Ag粉、
AgNO3、Ag2OおよびAgClの少なくとも1種で
あることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の
誘電体磁器組成物の製造方法。
4. The additive form of the secondary component Ag is metal Ag powder,
The method for producing a dielectric ceramic composition according to claim 2 or 3, wherein the method is at least one of AgNO 3 , Ag 2 O, and AgCl.
【請求項5】 1回目の仮焼を1100〜1350℃の
範囲内の所定温度にて行うことを特徴とする請求項2乃
至請求項4のいずれかに記載の誘電体磁器組成物の製造
方法。
5. The method for producing a dielectric ceramic composition according to claim 2, wherein the first calcination is performed at a predetermined temperature in the range of 1100 to 1350 ° C. .
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