JP3377915B2 - 誘電体磁器組成物および電子部品 - Google Patents
誘電体磁器組成物および電子部品Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波，ミリ
波等の高周波領域において使用され、種々の共振器用材
料やＭＩＣ用誘電体基板材料、誘電体導波路用材料や積
層型セラミックコンデンサ等に用いることができる誘電
体磁器組成物、および共振器，フィルター，コンデンサ
等の電子部品に関するものである。
波等の高周波領域において使用され、種々の共振器用材
料やＭＩＣ用誘電体基板材料、誘電体導波路用材料や積
層型セラミックコンデンサ等に用いることができる誘電
体磁器組成物、および共振器，フィルター，コンデンサ
等の電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、誘電体磁器は、マイクロ波やミリ波
等の高周波領域において、誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電
体基板や導波路等に広く利用されている。
等の高周波領域において、誘電体共振器、ＭＩＣ用誘電
体基板や導波路等に広く利用されている。
【０００３】従来より、この種の誘電体磁器としては、
例えば、特開昭５７−６９６０７号公報に開示されるよ
うなものが知られている。この公報に開示される誘電体
磁器は、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 において３．９≦ｘ≦４．
１の組成物１００重量部に対して、１〜２６重量部のＺ
ｎＯを添加してなるものである。
例えば、特開昭５７−６９６０７号公報に開示されるよ
うなものが知られている。この公報に開示される誘電体
磁器は、ＢａＯ−ｘＴｉＯ2 において３．９≦ｘ≦４．
１の組成物１００重量部に対して、１〜２６重量部のＺ
ｎＯを添加してなるものである。
【０００４】このような誘電体磁器では、比誘電率が３
０〜４０で、測定周波数ｆ＝３．５〔ＧＨｚ〕における
Ｑ値が４５００程度（Ｑｆ＝１５７５０〔ＧＨｚ〕）で
あり、さらに共振周波数の温度係数τｆを−２５〜＋２
５〔ｐｐｍ／℃〕の範囲で制御することができる。
０〜４０で、測定周波数ｆ＝３．５〔ＧＨｚ〕における
Ｑ値が４５００程度（Ｑｆ＝１５７５０〔ＧＨｚ〕）で
あり、さらに共振周波数の温度係数τｆを−２５〜＋２
５〔ｐｐｍ／℃〕の範囲で制御することができる。
【０００５】しかしながら、前記の誘電体磁器組成物
は、その特性を十分発揮させるためには、通常１２００
℃以上の高温で焼成を行う必要がある。これに対して、
内部電極を有する積層型の誘電体共振器やフィルタに応
用するには、内部電極に用いるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕあるい
はＡｌなどの金属の融点よりも低い温度で焼成すること
が可能でなければならない。
は、その特性を十分発揮させるためには、通常１２００
℃以上の高温で焼成を行う必要がある。これに対して、
内部電極を有する積層型の誘電体共振器やフィルタに応
用するには、内部電極に用いるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕあるい
はＡｌなどの金属の融点よりも低い温度で焼成すること
が可能でなければならない。
【０００６】このような問題を解決したものとして、特
開平５−３２５６４１号公報に開示されるものが知られ
ている。この公報に開示される誘電体磁器組成物は、一
般式(1-a-b)BaO・aSrO・bCaO・x (1-c)TｉO2 ・ cZrO2
・yZnO・(0≦a+b ≦0.4, 0≦c ≦0.2, 3.1≦x ≦5.4, 0
≦y ≦2.9)で表される組成物１００重量部に対して、副
成分として、Ｂ2 Ｏ3 粉末またはＢ2 Ｏ3 をガラス成分
の一つとして含むガラス粉末をＢ2 Ｏ3 に換算して０．
１〜７．５重量部の割合において配合してなるものであ
る。特性としては比誘電率が約２５〜４０、測定周波数
ｆ＝３．０〔ＧＨｚ〕におけるＱ値が８４００程度（Ｑ
ｆ＝２５２００〔ＧＨｚ〕）であり、さらに共振周波数
の温度係数τｆを制御することができ、これらの特性を
確保しつつ、その焼成温度を９００℃付近に低下させる
ことができる。
開平５−３２５６４１号公報に開示されるものが知られ
ている。この公報に開示される誘電体磁器組成物は、一
般式(1-a-b)BaO・aSrO・bCaO・x (1-c)TｉO2 ・ cZrO2
・yZnO・(0≦a+b ≦0.4, 0≦c ≦0.2, 3.1≦x ≦5.4, 0
≦y ≦2.9)で表される組成物１００重量部に対して、副
成分として、Ｂ2 Ｏ3 粉末またはＢ2 Ｏ3 をガラス成分
の一つとして含むガラス粉末をＢ2 Ｏ3 に換算して０．
１〜７．５重量部の割合において配合してなるものであ
る。特性としては比誘電率が約２５〜４０、測定周波数
ｆ＝３．０〔ＧＨｚ〕におけるＱ値が８４００程度（Ｑ
ｆ＝２５２００〔ＧＨｚ〕）であり、さらに共振周波数
の温度係数τｆを制御することができ、これらの特性を
確保しつつ、その焼成温度を９００℃付近に低下させる
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、、上記
特開平５−３２５６４１号公報に開示される誘電体磁器
では、ガラス成分としてＢ2 Ｏ3 を添加しているため、
９００℃程度で低温焼成できるが、セラミックス自体が
本来有するＱ値が低下し、Ｑｆ値は２５２００程度であ
り、誘電体磁器の誘電特性に関してますますの高性能化
が必要になっている近年においては、無負荷Ｑｆ値が未
だ低いという問題があった。
特開平５−３２５６４１号公報に開示される誘電体磁器
では、ガラス成分としてＢ2 Ｏ3 を添加しているため、
９００℃程度で低温焼成できるが、セラミックス自体が
本来有するＱ値が低下し、Ｑｆ値は２５２００程度であ
り、誘電体磁器の誘電特性に関してますますの高性能化
が必要になっている近年においては、無負荷Ｑｆ値が未
だ低いという問題があった。
【０００８】また、特開昭５７−６９６０７号公報に開
示されるＢａＯ−ｘＴｉＯ2 にＺｎＯを添加した組成物
については、上記したようにＱｆ＝１５７５０と未だ低
いうえに、焼成温度が１２００℃以上と高く、一方ガラ
ス等を添加して低温焼成化を図った場合は、Ｑ値等の特
性がさらに劣化するという課題があった。
示されるＢａＯ−ｘＴｉＯ2 にＺｎＯを添加した組成物
については、上記したようにＱｆ＝１５７５０と未だ低
いうえに、焼成温度が１２００℃以上と高く、一方ガラ
ス等を添加して低温焼成化を図った場合は、Ｑ値等の特
性がさらに劣化するという課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決すべく、鋭意検討した結果、Ｂａ−Ｔｉ系誘電
体磁器組成物において、亜鉛含有化合物、硼素含有化合
物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有すること
により、比誘電率が２０以上で、Ｑｆ値が３００００
〔ＧＨｚ〕以上であり、共振周波数の温度係数τｆを−
４０〜＋４０〔ｐｐｍ／℃〕の範囲で、かつ、焼成温度
を９５０℃以下とすることができることを見い出し、本
発明に至ったのである。
点を解決すべく、鋭意検討した結果、Ｂａ−Ｔｉ系誘電
体磁器組成物において、亜鉛含有化合物、硼素含有化合
物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有すること
により、比誘電率が２０以上で、Ｑｆ値が３００００
〔ＧＨｚ〕以上であり、共振周波数の温度係数τｆを−
４０〜＋４０〔ｐｐｍ／℃〕の範囲で、かつ、焼成温度
を９５０℃以下とすることができることを見い出し、本
発明に至ったのである。
【００１０】即ち、本発明の誘電体磁器組成物は、金属
元素として少なくともＢａ，Ｔｉを含有する複合酸化物
であって、これらのモル比による組成式をＢａＯ・ｘ
（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、
３．５≦ｘ≦４．５、０≦ａ≦０．２０を満足する主成
分１００重量部に対して、亜鉛含有化合物をＺｎＯ換算
で４〜３０重量部、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１
〜２０重量部、アルカリ金属含有化合物をアルカリ金属
炭酸塩換算で１〜１０重量部添加含有するものである。
元素として少なくともＢａ，Ｔｉを含有する複合酸化物
であって、これらのモル比による組成式をＢａＯ・ｘ
（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、
３．５≦ｘ≦４．５、０≦ａ≦０．２０を満足する主成
分１００重量部に対して、亜鉛含有化合物をＺｎＯ換算
で４〜３０重量部、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１
〜２０重量部、アルカリ金属含有化合物をアルカリ金属
炭酸塩換算で１〜１０重量部添加含有するものである。
【００１１】また、本発明の電子部品は、誘電体磁器
と、該誘電体磁器の内部および／または表面に導体を具
備した電子部品であって、前記誘電体磁器が、金属元素
として少なくともＢａ，Ｔｉを含有する複合酸化物であ
って、これらのモル比による組成式をＢａＯ・ｘ（Ｔｉ
1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、３．５≦
ｘ≦４．５、０≦ａ≦０．２０を満足する主成分１００
重量部に対して、亜鉛含有化合物をＺｎＯ換算で４〜３
０重量部、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重
量部、アルカリ金属含有化合物をアルカリ金属炭酸塩換
算で１〜１０重量部添加含有するものである。ここで、
誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および／または表面
に形成された導体とが同時焼成して形成される。
と、該誘電体磁器の内部および／または表面に導体を具
備した電子部品であって、前記誘電体磁器が、金属元素
として少なくともＢａ，Ｔｉを含有する複合酸化物であ
って、これらのモル比による組成式をＢａＯ・ｘ（Ｔｉ
1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、３．５≦
ｘ≦４．５、０≦ａ≦０．２０を満足する主成分１００
重量部に対して、亜鉛含有化合物をＺｎＯ換算で４〜３
０重量部、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重
量部、アルカリ金属含有化合物をアルカリ金属炭酸塩換
算で１〜１０重量部添加含有するものである。ここで、
誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および／または表面
に形成された導体とが同時焼成して形成される。
【００１２】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、組成式ＢａＯ
・ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 で表されるＢａ−Ｔｉ系誘
電体磁器組成物において、亜鉛含有化合物、硼素含有化
合物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有するこ
とにより、比誘電率が２０〜４０で、Ｑｆ値が３０００
０〔ＧＨｚ〕以上であり、−４０〜８５℃の温度範囲で
共振周波数の温度係数τｆを−４０〜＋４０〔ｐｐｍ／
℃〕の範囲で、かつ、焼成温度を９５０℃以下とするこ
とが可能となり、Ａｇを主成分とする導体を具備した電
子部品を、誘電体磁器と導体を同時焼成して形成するこ
とが可能となる。
・ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 で表されるＢａ−Ｔｉ系誘
電体磁器組成物において、亜鉛含有化合物、硼素含有化
合物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有するこ
とにより、比誘電率が２０〜４０で、Ｑｆ値が３０００
０〔ＧＨｚ〕以上であり、−４０〜８５℃の温度範囲で
共振周波数の温度係数τｆを−４０〜＋４０〔ｐｐｍ／
℃〕の範囲で、かつ、焼成温度を９５０℃以下とするこ
とが可能となり、Ａｇを主成分とする導体を具備した電
子部品を、誘電体磁器と導体を同時焼成して形成するこ
とが可能となる。
【００１３】即ち、本発明においては、Ｔｉの一部をＺ
ｒで置換することにより、Ｑｆ値を３００００以上と大
幅に向上することができる。
ｒで置換することにより、Ｑｆ値を３００００以上と大
幅に向上することができる。
【００１４】また、主成分に亜鉛含有化合物を添加する
ことによってもある程度Ｑｆ値を向上することができ、
しかも共振周波数の温度係数τｆをプラスからマイナス
側に移行させることができる。
ことによってもある程度Ｑｆ値を向上することができ、
しかも共振周波数の温度係数τｆをプラスからマイナス
側に移行させることができる。
【００１５】そして、硼素含有化合物およびアルカリ金
属含有化合物を組み合わせて添加含有することにより、
上記の特性を維持しつつ、焼成温度を９５０℃以下とす
ることができ、８５０〜９５０℃の比較的低温で、Ａｇ
を含有する導体金属と同時焼成でき、高周波領域で優れ
た特性を示す。
属含有化合物を組み合わせて添加含有することにより、
上記の特性を維持しつつ、焼成温度を９５０℃以下とす
ることができ、８５０〜９５０℃の比較的低温で、Ａｇ
を含有する導体金属と同時焼成でき、高周波領域で優れ
た特性を示す。
【００１６】本発明においては、硼素含有化合物とアル
カリ金属含有化合物を同時に添加含有することに特徴が
あるが、その理由について説明する。上記主成分に対し
て硼素含有化合物のみを配合した場合には、その配合量
が少ないと焼成温度を十分に低下させることができず、
Ａｇの融点温度以下の温度で焼結させることができな
い。
カリ金属含有化合物を同時に添加含有することに特徴が
あるが、その理由について説明する。上記主成分に対し
て硼素含有化合物のみを配合した場合には、その配合量
が少ないと焼成温度を十分に低下させることができず、
Ａｇの融点温度以下の温度で焼結させることができな
い。
【００１７】また、配合量が多いと焼結温度は低下する
が、硼素含有化合物は、焼成時等の高温下で主成分のＢ
ａＯ−ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 系と反応するので、配
合量が多すぎた場合は、焼成後においてＢａＴｉ4 Ｏ9
結晶相の残存量が少なくなり、高いＱ値を維持すること
ができない。従って、硼素含有化合物のみを添加した場
合には、低い焼結温度と高周波領域での誘電特性が共に
優れた誘電体磁器組成物を得ることができないからであ
る。
が、硼素含有化合物は、焼成時等の高温下で主成分のＢ
ａＯ−ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 系と反応するので、配
合量が多すぎた場合は、焼成後においてＢａＴｉ4 Ｏ9
結晶相の残存量が少なくなり、高いＱ値を維持すること
ができない。従って、硼素含有化合物のみを添加した場
合には、低い焼結温度と高周波領域での誘電特性が共に
優れた誘電体磁器組成物を得ることができないからであ
る。
【００１８】即ち、硼素含有化合物のみを添加した場合
は、その添加量がＢ2 Ｏ3 換算で１重量部未満では焼結
温度が９５０℃以下にはならない。また、Ｂ2 Ｏ3 換算
で２０重量部よりも多い場合には焼結温度を９５０℃以
下に低下できるが、硼素含有化合物は焼成時等高温下に
おいて上述したように高Ｑ値のＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相と
反応するため、Ｑ値が低下してしまうからである。
は、その添加量がＢ2 Ｏ3 換算で１重量部未満では焼結
温度が９５０℃以下にはならない。また、Ｂ2 Ｏ3 換算
で２０重量部よりも多い場合には焼結温度を９５０℃以
下に低下できるが、硼素含有化合物は焼成時等高温下に
おいて上述したように高Ｑ値のＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相と
反応するため、Ｑ値が低下してしまうからである。
【００１９】この組成物の場合、硼素含有化合物の添加
による組成物の焼結温度低下効果と焼成後の磁器組成物
の誘電特性向上効果とは背反関係にあり、硼素含有化合
物のみを添加した組成物では、低い焼結温度と高いＱ値
等の優れた誘電特性とを共に備えた組成物を得ることが
困難である。
による組成物の焼結温度低下効果と焼成後の磁器組成物
の誘電特性向上効果とは背反関係にあり、硼素含有化合
物のみを添加した組成物では、低い焼結温度と高いＱ値
等の優れた誘電特性とを共に備えた組成物を得ることが
困難である。
【００２０】一方、主成分にＬｉ，Ｎａ等のアルカリ金
属含有化合物のみを添加した場合には、たとえ添加量を
増加させたとしても、組成物の焼結温度を低下させるこ
とが殆どできず、９５０℃以下で焼結できる組成物を得
ることができない。
属含有化合物のみを添加した場合には、たとえ添加量を
増加させたとしても、組成物の焼結温度を低下させるこ
とが殆どできず、９５０℃以下で焼結できる組成物を得
ることができない。
【００２１】これに対して、硼素含有化合物とアルカリ
金属含有化合物とを、各々特定量比で組み合わせ添加配
合した本発明の組成物では、硼素含有化合物とＢａＴｉ
4 Ｏ9 結晶相との過度の反応が抑制され、かつ、硼素含
有化合物のみの添加の場合と比較してさらに焼結温度を
低下させることができると同時にＱ値の低下を抑制でき
る。
金属含有化合物とを、各々特定量比で組み合わせ添加配
合した本発明の組成物では、硼素含有化合物とＢａＴｉ
4 Ｏ9 結晶相との過度の反応が抑制され、かつ、硼素含
有化合物のみの添加の場合と比較してさらに焼結温度を
低下させることができると同時にＱ値の低下を抑制でき
る。
【００２２】本発明は、上記した特定組み合わせ配合組
成により、従来困難とされていた誘電体磁器組成物の焼
結温度の低温度化とＱ値向上を同時に達成したもので、
Ａｇを主成分とする金属導体との同時焼成が可能とな
る。
成により、従来困難とされていた誘電体磁器組成物の焼
結温度の低温度化とＱ値向上を同時に達成したもので、
Ａｇを主成分とする金属導体との同時焼成が可能とな
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、Ｂ
ａ−Ｔｉ系誘電体磁器組成物において、例えば、Ｔｉの
一部をＺｒで置換するとともに、亜鉛含有化合物、硼素
含有化合物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有
するものである。モル比による組成式を、ＢａＯ・ｘ
（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、３．５≦ｘ≦４．
５としたのは、ｘが３．５よりも小さい場合には磁器中
にＢａ4 Ｔｉ13Ｏ30結晶相が析出し、共振周波数の温度
係数τｆが＋４０ ppm/ ℃ よりも大きくなるからであ
る。またｘが４．５よりも大きい場合には焼結性が低下
するとともに、ＴｉＯ2 結晶相が形成して、温度係数τ
ｆが＋４０ ppm/ ℃ よりも大きくなるからである。ｘ
はＱｆ値が高いＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相が形成されやすい
という点から、３．８〜４．２であることが望ましい。
ａ−Ｔｉ系誘電体磁器組成物において、例えば、Ｔｉの
一部をＺｒで置換するとともに、亜鉛含有化合物、硼素
含有化合物、アルカリ金属含有化合物を所定量添加含有
するものである。モル比による組成式を、ＢａＯ・ｘ
（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、３．５≦ｘ≦４．
５としたのは、ｘが３．５よりも小さい場合には磁器中
にＢａ4 Ｔｉ13Ｏ30結晶相が析出し、共振周波数の温度
係数τｆが＋４０ ppm/ ℃ よりも大きくなるからであ
る。またｘが４．５よりも大きい場合には焼結性が低下
するとともに、ＴｉＯ2 結晶相が形成して、温度係数τ
ｆが＋４０ ppm/ ℃ よりも大きくなるからである。ｘ
はＱｆ値が高いＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相が形成されやすい
という点から、３．８〜４．２であることが望ましい。
【００２４】また、Ｚｒ量ａを０≦ａ≦０．２０の範囲
内としたのは、Ｔｉの一部をＺｒで置換することによ
り、温度係数の曲がりの改善と比誘電率を低下させるこ
とができるからであり、一方、ａが０．２０よりも大き
くなるとＱｆ値が低下するからである。ＴｉのＺｒによ
る置換量ａは、高いＱｆ値を得るという観点から０．１
２〜０．１５であることが望ましい。
内としたのは、Ｔｉの一部をＺｒで置換することによ
り、温度係数の曲がりの改善と比誘電率を低下させるこ
とができるからであり、一方、ａが０．２０よりも大き
くなるとＱｆ値が低下するからである。ＴｉのＺｒによ
る置換量ａは、高いＱｆ値を得るという観点から０．１
２〜０．１５であることが望ましい。
【００２５】さらに、主成分１００重量部に対して亜鉛
含有化合物をＺｎＯ換算で４〜３０重量部以下添加含有
させたのは、亜鉛含有化合物が４重量部よりも少ない場
合には共振周波数の温度係数τｆが大きくなるととも
に、焼成温度が９５０℃より大きくなるからであり、３
０重量部よりも多い場合には共振周波数の温度係数τｆ
が小さくなり、実用的でないからである。亜鉛含有化合
物の含有量は、共振周波数の温度係数τｆをより０に近
くするという観点から主成分１００重量部に対して８．
５〜１３．１９重量部添加含有することが望ましい。
含有化合物をＺｎＯ換算で４〜３０重量部以下添加含有
させたのは、亜鉛含有化合物が４重量部よりも少ない場
合には共振周波数の温度係数τｆが大きくなるととも
に、焼成温度が９５０℃より大きくなるからであり、３
０重量部よりも多い場合には共振周波数の温度係数τｆ
が小さくなり、実用的でないからである。亜鉛含有化合
物の含有量は、共振周波数の温度係数τｆをより０に近
くするという観点から主成分１００重量部に対して８．
５〜１３．１９重量部添加含有することが望ましい。
【００２６】また、本発明では、上記主成分１００重量
部に対して、硼素含有化合物をＢ2Ｏ3 換算で１〜２０
重量部、アルカリ金属含有化合物を該アルカリ金属炭酸
塩換算で１〜１０重量部添加含有してなるものである
が、このように主成分１００重量部に対して、硼素含有
化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部添加したのは、
Ｂ2 Ｏ3 の添加量が１重量部未満の場合には１０００℃
でも焼結せず、Ａｇとの同時焼成ができなくなり、逆に
２０重量部を越える場合には結晶相が変化し、誘電特性
が劣化するからである。よって、硼素含有化合物の添加
量は、主成分に対してＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部に
特定され、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは５〜
１５重量部が望ましい。硼素含有化合物としては、金属
硼素、Ｂ2Ｏ3 、コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等があ
る。
部に対して、硼素含有化合物をＢ2Ｏ3 換算で１〜２０
重量部、アルカリ金属含有化合物を該アルカリ金属炭酸
塩換算で１〜１０重量部添加含有してなるものである
が、このように主成分１００重量部に対して、硼素含有
化合物をＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部添加したのは、
Ｂ2 Ｏ3 の添加量が１重量部未満の場合には１０００℃
でも焼結せず、Ａｇとの同時焼成ができなくなり、逆に
２０重量部を越える場合には結晶相が変化し、誘電特性
が劣化するからである。よって、硼素含有化合物の添加
量は、主成分に対してＢ2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部に
特定され、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは５〜
１５重量部が望ましい。硼素含有化合物としては、金属
硼素、Ｂ2Ｏ3 、コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等があ
る。
【００２７】また、アルカリ金属含有化合物を該アルカ
リ金属炭酸塩換算で１〜１０重量部添加したのは、アル
カリ金属含有化合物、例えばリチウム含有化合物の添加
量が１重量部未満の場合には９５０℃以下では焼結しな
いか、あるいはＱｆ値が低下し、逆に、１０重量部を越
える場合には結晶相が変化し、誘電特性が劣化するから
である。よって、アルカリ金属含有化合物の添加量は、
主成分１００重量部に対してアルカリ金属炭酸塩換算、
例えばＬｉ2 ＣＯ3 換算で１〜１０重量部に特定され、
とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは２〜５重量部が
望ましい。
リ金属炭酸塩換算で１〜１０重量部添加したのは、アル
カリ金属含有化合物、例えばリチウム含有化合物の添加
量が１重量部未満の場合には９５０℃以下では焼結しな
いか、あるいはＱｆ値が低下し、逆に、１０重量部を越
える場合には結晶相が変化し、誘電特性が劣化するから
である。よって、アルカリ金属含有化合物の添加量は、
主成分１００重量部に対してアルカリ金属炭酸塩換算、
例えばＬｉ2 ＣＯ3 換算で１〜１０重量部に特定され、
とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは２〜５重量部が
望ましい。
【００２８】また、本発明では、アルカリ金属含有化合
物は硼素含有化合物よりも少ない量だけ添加することが
高Ｑ値という点から望ましい。
物は硼素含有化合物よりも少ない量だけ添加することが
高Ｑ値という点から望ましい。
【００２９】アルカリ金属としては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋを
例示することができ、この中でもＬｉが特に望ましい。
アルカリ金属含有化合物としては、上記アルカリ金属の
炭酸塩，酸化物、水酸化物等を例示することができる。
例示することができ、この中でもＬｉが特に望ましい。
アルカリ金属含有化合物としては、上記アルカリ金属の
炭酸塩，酸化物、水酸化物等を例示することができる。
【００３０】本発明の誘電体磁器組成物は、原料粉末と
して、ＢａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＺｎＯ粉末を
準備し、これらを上記した組成比となるように秤量し、
ＺｒＯ2 ボールにより粉砕混合し、この混合粉末を大気
中等の酸化性雰囲気において１０５０〜１１５０℃で仮
焼した後、例えば、Ｂ2 Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 を所定量添
加して再度ＺｒＯ2 ボールにより粉砕混合し、この仮焼
粉末をプレス成形やドクタ−ブレ−ド法等の公知方法に
より所定形状に成形し、大気中または酸素雰囲気中にお
いて９００〜９５０℃で２〜１０時間焼成することによ
り得られる。
して、ＢａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＺｎＯ粉末を
準備し、これらを上記した組成比となるように秤量し、
ＺｒＯ2 ボールにより粉砕混合し、この混合粉末を大気
中等の酸化性雰囲気において１０５０〜１１５０℃で仮
焼した後、例えば、Ｂ2 Ｏ3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 を所定量添
加して再度ＺｒＯ2 ボールにより粉砕混合し、この仮焼
粉末をプレス成形やドクタ−ブレ−ド法等の公知方法に
より所定形状に成形し、大気中または酸素雰囲気中にお
いて９００〜９５０℃で２〜１０時間焼成することによ
り得られる。
【００３１】原料粉末は、焼成により酸化物を生成する
水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を用いても良い。
本発明の誘電体磁器中には、不可避不純物として、Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｈｆ，Ｓｎ等が含まれる
こともある。
水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を用いても良い。
本発明の誘電体磁器中には、不可避不純物として、Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｈｆ，Ｓｎ等が含まれる
こともある。
【００３２】本発明の誘電体磁器組成物では、高Ｑ値の
ためには、ＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相中に高Ｑ値であるＢａ
3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相が均一に分散させ、ＢａＴｉ
4 Ｏ9 結晶相，Ｂａ3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相にＺｒを
固溶させることが望ましいが、このためには、特に１０
５０〜１１５０℃の温度で６時間以上仮焼することが必
要である。その理由は、１０５０℃よりも低温で６時間
未満の仮焼では、Ｂａ3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相が形成
され難いからである。
ためには、ＢａＴｉ4 Ｏ9 結晶相中に高Ｑ値であるＢａ
3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相が均一に分散させ、ＢａＴｉ
4 Ｏ9 結晶相，Ｂａ3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相にＺｒを
固溶させることが望ましいが、このためには、特に１０
５０〜１１５０℃の温度で６時間以上仮焼することが必
要である。その理由は、１０５０℃よりも低温で６時間
未満の仮焼では、Ｂａ3 Ｔｉ12Ｚｎ7 Ｏ34結晶相が形成
され難いからである。
【００３３】本発明の電子部品は、誘電体磁器と、該誘
電体磁器の内部および／または表面に形成された導体と
を具備する電子部品であって、誘電体磁器が前記誘電体
磁器組成物からなり、導体がＡｇを主成分とするもので
ある。導体としては、例えば、ＡｇやＡｇを含む合金か
ら構成されており、Ａｇを含む合金としてはＡｇ−Ｐｄ
があるが、導通抵抗がより低いという点からＡｇから構
成されることが最も望ましい。電子部品としては、共振
器、コンデンサ、フィルタ、インダクタ等がある。電子
部品の他に、誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および
／または表面に形成された導体とを具備する基板にも、
本発明の誘電体磁器組成物を適用できる。基板として
は、前記電子部品を内蔵した基板等がある。特に高周波
用途に適した電子部品や基板に最適である。
電体磁器の内部および／または表面に形成された導体と
を具備する電子部品であって、誘電体磁器が前記誘電体
磁器組成物からなり、導体がＡｇを主成分とするもので
ある。導体としては、例えば、ＡｇやＡｇを含む合金か
ら構成されており、Ａｇを含む合金としてはＡｇ−Ｐｄ
があるが、導通抵抗がより低いという点からＡｇから構
成されることが最も望ましい。電子部品としては、共振
器、コンデンサ、フィルタ、インダクタ等がある。電子
部品の他に、誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および
／または表面に形成された導体とを具備する基板にも、
本発明の誘電体磁器組成物を適用できる。基板として
は、前記電子部品を内蔵した基板等がある。特に高周波
用途に適した電子部品や基板に最適である。
【００３４】
【実施例】原料として純度９９％以上のＢａＣＯ3 ，Ｔ
ｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＺｎＯの粉末を用いて、上記した組
成式のｘ，ａ，Ｚｎ量が表１に示す割合となるように秤
量し、純水を媒体とし、ＺｒＯ2 ボールを用いたボ−ル
ミルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥
（脱水）し、大気中において１１００℃で６時間仮焼し
た。
ｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＺｎＯの粉末を用いて、上記した組
成式のｘ，ａ，Ｚｎ量が表１に示す割合となるように秤
量し、純水を媒体とし、ＺｒＯ2 ボールを用いたボ−ル
ミルにて２０時間湿式混合した。次にこの混合物を乾燥
（脱水）し、大気中において１１００℃で６時間仮焼し
た。
【００３５】この仮焼物にＢ2 Ｏ3 およびアルカリ金属
含有化合物を表１に示す割合で添加して、粉砕粒径が
１．０μｍ以下になるように粉砕し、誘電特性評価用の
試料として直径１０ｍｍ高さ８ｍｍの円柱状に１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力でプレス成形し、これを表１に示す温度
で大気中において２時間焼成し、直径８ｍｍ、高さ６ｍ
ｍの円柱状の試料を得た。
含有化合物を表１に示す割合で添加して、粉砕粒径が
１．０μｍ以下になるように粉砕し、誘電特性評価用の
試料として直径１０ｍｍ高さ８ｍｍの円柱状に１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力でプレス成形し、これを表１に示す温度
で大気中において２時間焼成し、直径８ｍｍ、高さ６ｍ
ｍの円柱状の試料を得た。
【００３６】誘電特性の評価は、前記試料を用いて誘電
体円柱共振器法にて周波数６ＧＨｚにおける比誘電率と
Ｑ値を測定した。Ｑ値と測定周波数ｆとの積で表される
値、即ちＱｆ値を表１に記載した。また、−４０〜８５
℃の温度範囲における共振周波数を測定し、２５℃での
共振周波数を基準にして−４０℃における共振周波数の
温度係数τｆを算出した。これらの結果を表１に記載し
た。
体円柱共振器法にて周波数６ＧＨｚにおける比誘電率と
Ｑ値を測定した。Ｑ値と測定周波数ｆとの積で表される
値、即ちＱｆ値を表１に記載した。また、−４０〜８５
℃の温度範囲における共振周波数を測定し、２５℃での
共振周波数を基準にして−４０℃における共振周波数の
温度係数τｆを算出した。これらの結果を表１に記載し
た。
【００３７】
【表１】
【００３８】この表１から、本発明の誘電体磁器組成物
では、比誘電率が２０以上、Ｑｆ値が３００００〔ＧＨ
ｚ〕以上、共振周波数の温度係数τｆが±４０〔ｐｐｍ
／℃〕の範囲内で、焼成温度が９５０℃以下の優れた特
性を有することが判る。
では、比誘電率が２０以上、Ｑｆ値が３００００〔ＧＨ
ｚ〕以上、共振周波数の温度係数τｆが±４０〔ｐｐｍ
／℃〕の範囲内で、焼成温度が９５０℃以下の優れた特
性を有することが判る。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｂ
ａ−Ｔｉ系誘電体磁器組成物において、亜鉛含有化合
物、硼素含有化合物およびアルカリ金属含有化合物を所
定量添加含有することにより、比誘電率が２０以上で、
Ｑｆ値が３００００〔ＧＨｚ〕以上、共振周波数の温度
係数τｆを−４０〜＋４０〔ｐｐｍ／℃〕で、かつ、焼
成温度を９５０℃以下とすることができ、これによりマ
イクロ波やミリ波などの周波数領域において使用される
共振器，フィルター，コンデンサ等の電子部品や種々の
共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材料、誘電体導波路
用材料等に最適とすることができる。
ａ−Ｔｉ系誘電体磁器組成物において、亜鉛含有化合
物、硼素含有化合物およびアルカリ金属含有化合物を所
定量添加含有することにより、比誘電率が２０以上で、
Ｑｆ値が３００００〔ＧＨｚ〕以上、共振周波数の温度
係数τｆを−４０〜＋４０〔ｐｐｍ／℃〕で、かつ、焼
成温度を９５０℃以下とすることができ、これによりマ
イクロ波やミリ波などの周波数領域において使用される
共振器，フィルター，コンデンサ等の電子部品や種々の
共振器用材料やＭＩＣ用誘電体基板材料、誘電体導波路
用材料等に最適とすることができる。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−315858（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−325641（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−259319（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−268753（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−239261（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−56519（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−290636（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−235157（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−69607（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−119735（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−211564（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/42 - 35/50
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】金属元素として少なくともＢａ、Ｔｉを含
有する複合酸化物であって、これらのモル比による組成
式を、 ＢａＯ・ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、 ３．５≦ｘ≦４．５ ０≦ａ≦０．２０ を満足する主成分１００重量部に対して、亜鉛含有化合
物をＺｎＯ換算で４〜３０重量部、硼素含有化合物をＢ
2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部、アルカリ金属含有化合物
をアルカリ金属炭酸塩換算で１〜１０重量部添加含有す
ることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および
／または表面に導体を具備した電子部品であって、前記
誘電体磁器が、金属元素として少なくともＢａ、Ｔｉを
含有する複合酸化物であって、これらのモル比による組
成式を、 ＢａＯ・ｘ（Ｔｉ1-a Ｚｒa ）Ｏ2 と表した時、前記ｘ、ａが、 ３．５≦ｘ≦４．５ ０≦ａ≦０．２０ を満足する主成分１００重量部に対して、亜鉛含有化合
物をＺｎＯ換算で４〜３０重量部、硼素含有化合物をＢ
2 Ｏ3 換算で１〜２０重量部、アルカリ金属含有化合物
をアルカリ金属炭酸塩換算で１〜１０重量部添加含有し
てなり、かつ、前記導体がＡｇを主成分とすることを特
徴とする電子部品。 - 【請求項３】誘電体磁器と、該誘電体磁器の内部および
／または表面に形成された導体とが同時焼成して形成さ
れることを特徴とする請求項２記載の電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518196A JP3377915B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518196A JP3377915B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09315854A JPH09315854A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3377915B2 true JP3377915B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=15145737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13518196A Expired - Fee Related JP3377915B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377915B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13518196A patent/JP3377915B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09315854A (ja) | 1997-12-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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