JP3405634B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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Description
使用される誘電体磁器組成物に関するもので、共振器、
コンデンサ、フィルタ等の電子部品またはそれらを内蔵
した基板、高周波集積回路(MIC)用の配線基板等に
適する誘電体磁器組成物に関する。
機器に使用する電子部品や基板として誘電体セラミック
スが広く利用されている。例えばIC基板やハイブリッ
ド基板にはセラミックスが用いられており、小型、高密
度化を実現するために多層化が図られている。従来、こ
の多層基板用のセラミックス材料としては、アルミナ系
材料が用いられている。
ナ系材料は1600〜1700℃という高温で焼成する
ため、内部に回路パターンを構成するための導体材料と
しては比抵抗の高いW、Moを用いなければならず、ま
た、高温で焼成するための設備と焼成のコストが高価に
なる等の問題があった。
下の低温で焼成可能で、かつ、高Q値であり、高周波電
子部品や基板の小型化と高性能化を安価に実現できる誘
電体磁器組成物を提供することを目的とする。
物は、金属元素として少なくともMg、Ti、Bを含有
する複合酸化物からなる誘電体磁器組成物であって、M
g 3 Ti(BO 3 ) 2 O 2 を主結晶相とするものであ
る。また、本発明の誘電体磁器組成物は、金属元素とし
てMg、Ti、Bを含有する複合酸化物からなる誘電体
磁器組成物であって、これらの金属元素酸化物のモル比
による組成式をaMgO・bTiO2・cB2O3と表
した時、前記a、b、cが、55≦a≦65、15≦b
≦25、15≦c≦25、a+b+c=100を満足す
るものである。
つ低温焼結可能なMg3Ti(BO3)2O2 を主結晶
相とするため、1350℃以下という低温で焼成可能
で、かつ、高Q値であり、高周波電子部品や基板の小型
化と高性能化を安価に実現できる。
g 3 Ti(BO 3 ) 2 O 2 を主結晶相とするものであ
る。このような結晶相を主結晶相とするものであれば良
く、Mg3Ti(BO3)2O2の単独の結晶相からな
る組成物や、このMg3Ti(BO3)2O2に他の結
晶相が含有するものも本発明の範囲内である。例えば、
Mg3Ti(BO3)2O2を含有する組成物に、他の
結晶相を含有する組成物と組み合わせて成るコンポジッ
トの形態においても優れた特性を示す。
aTiO3 −MgTiO3 系、BaO−TiO3 系、Z
rO2 −SnO2 −TiO2 系、SrTiO3 系、Ba
ZrO3 系、SrSnO3 系、BaO−TiO2 −希土
類系、BaMg1/3 Ta2/3O3 系、BaMg1/3 Nb
2/3 O3 系、BaZn1/3 Nb2/3 O3 系、BaZn
1/3 Ta2/3 O3 系等がある。
i(BO3)2O2からなる結晶相と他の結晶相が存在
していても良いが、Mg3Ti(BO3)2O2が主結
晶相である必要があり、さらにMg3Ti(BO3)2
O2単独からなることが最も望ましい。
比による組成式をaMgO・bTiO2 ・cB2 O3 と
表した時、a、b、cが、55≦a≦65、15≦b≦
25、15≦c≦25、a+b+c=100を満足する
ものである。
65、15≦b≦25、15≦c≦25としたのは、
a、b、cいずれもこの範囲を外れるとQf値が低下す
る(Qf<10000)からである。Qf値がより高い
という観点から、Qf値が15000以上の特性を有す
る56.25≦a≦65、17.5≦b≦25、17.
5≦c≦25の範囲が望ましく、Qf値が20000以
上の特性を有する58.12≦a≦62.5、18.7
5≦b≦22.5、18.75≦c≦22.5の範囲が
最も望ましい。
物としてZrを含有する場合がある。また、Al,S
i,P,Li,Na,K,Caを添加しても良い。
gCO3 、TiO2 、B2 O3 の各原料粉末を所定量に
秤量し、該原料粉末を混合粉砕した後、大気中等の酸化
性雰囲気において700〜1200℃で0.5〜4時間
仮焼する。得られた仮焼物を粉砕し、この後、プレス成
形やドクターブレード法等の周知の方法により所定形状
に成形し、該成形体を大気中等の酸化性雰囲気あるいは
窒素雰囲気にて900〜1350℃の範囲で0.5〜4
時間焼成することにより得られる。
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や基板において、前記誘電
体磁器として用いることができ、導体としてAg,C
u,Au,Niおよびこれらを含む合金を主成分とする
ものを使用できる。電子部品としては、共振器、コンデ
ンサ、フィルタ、インダクタ等があり、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。導体としては、
導通抵抗がより低いという点からAgおよびCuが最も
望ましい。
3 の各原料粉末を表1に示す割合で秤量し、該原料粉末
に媒体として純粋を加えて20時間ZrO2 ボールを用
いたボールミルにて混合、平均粒径を1μm程度に粉砕
した後、該混合・粉砕物を乾燥した。次に該乾燥物を解
砕した後、700〜850℃で2時間仮焼した。
ボールミルにて20時間粉砕した後、バインダーとして
ポリビニルアルコールを1重量%加えてから造粒し、該
造粒物を約1ton/cm2 の圧力でプレス成形して直
径10mm、高さ5〜8mmの円柱形状の成形体を得
た。その後、前記成形体を大気中にて表1に示す温度で
2時間焼成した。得られた磁器の両端面を平面研磨し、
直径約8mm、高さ約3.5〜6mmの円柱状の誘電体
特性評価用試料を作製した。
て誘電体円柱共振器法により、共振周波数10〜13G
Hzで比誘電率εrとQ値を測定するとともに、−40
〜+85℃の範囲における共振周波数の温度係数τfを
測定した。なおQ値は1GHzでのQ値(Q×f(fは
測定周波数))に換算した。また、共振周波数の温度係
数τfは、25℃での共振周波数を基準にして−40℃
および+85℃における共振周波数の温度係数τfを算
出した結果、すべての試料について共振周波数の温度係
数τfが±60ppm/℃の範囲内であった。また、試
料の結晶相をX線回折測定(XRD)により同定した。
表1において試料No.1はMg3 Ti(BO3 )2 O2
からなる組成物であり、試料No.2〜10はMg3 Ti
(BO3)2 O2 が主結晶であった。この結果を表1に
記す。
成物では、比誘電率εr が8〜14、Qf値が7000
以上の優れた特性を有することが判る。特に、結晶相が
Mg3 Ti(BO3 )2 O2 からなる試料No.1ではQ
f値が25000であり、Mg3 Ti(BO3 )2 O2
が主結晶である試料No.2〜10は比誘電率εr が8〜
12、Qf値が12000以上の優れた特性を有するこ
とが判る。
純度99%以上のCaTiO3 を8重量%の混合原料粉
末に媒体として純水を加えて、24時間ZrO2 ボール
を用いたボールミルにて混合した後、該混合物を乾燥
し、次いで該乾燥物を大気中において1200℃の温度
で1時間仮焼した。
O3 粉末を13重量部、Li2 CO3 粉末を7.5重量
部添加し、ボールミルにて24時間、混合した後、バイ
ンダーとしてポリビニルアルコールを1重量%加えてか
ら造粒し、該造粒物を約1t/cm2 の加圧力でプレス
成形して直径約12mm、高さ10mmの円柱状の成形
体を成形した。
温度で4時間加熱して脱バインダー処理し、引き続いて
大気中において900℃で60分間焼成した。かくして
得られた円柱体の両端面を平面研磨し、直径約9mm、
高さ約5mmの円柱状の誘電体特性評価用試料を作製し
た。
して求めたところ、比誘電率εrが20、Qfが320
00、かつ共振周波数の温度係数τfが±60以内の優
れた特性を有することを確認した。また、試料の結晶相
をX線回折測定(XRD)により確認した。X線回折パ
ターンを図1に示す。この図1から試料にはMg3 Ti
(BO3 )2 O2 なる結晶相を含む誘電体磁器組成物で
あることが判る。
〜1350℃の比較的低温でAg系やCu系、Au系等
の導体金属と同時に焼成でき、Q値が高い等の特徴を有
し、高周波電子部品の小型化と高性能化を安価に実現で
きる。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】金属元素として少なくともMg、Ti、B
を含有する複合酸化物からなる誘電体磁器組成物であっ
て、Mg 3 Ti(BO 3 ) 2 O 2 を主結晶相とすること
を特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項2】金属元素としてMg、Ti、Bを含有する
複合酸化物からなる誘電体磁器組成物であって、これら
の金属元素酸化物のモル比による組成式を aMgO・bTiO2・cB2O3 と表した時、前記a、b、cが 55≦a≦65 15≦b≦25 15≦c≦25 a+b+c=100 を満足することを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13517996A JP3405634B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13517996A JP3405634B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09315853A JPH09315853A (ja) | 1997-12-09 |
JP3405634B2 true JP3405634B2 (ja) | 2003-05-12 |
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ID=15145690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13517996A Expired - Fee Related JP3405634B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3405634B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284807A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Kyocera Corp | 回路基板 |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13517996A patent/JP3405634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH09315853A (ja) | 1997-12-09 |
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