JP3439959B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents

誘電体磁器組成物

Info

Publication number
JP3439959B2
JP3439959B2 JP26631697A JP26631697A JP3439959B2 JP 3439959 B2 JP3439959 B2 JP 3439959B2 JP 26631697 A JP26631697 A JP 26631697A JP 26631697 A JP26631697 A JP 26631697A JP 3439959 B2 JP3439959 B2 JP 3439959B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
containing compound
terms
alkali metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26631697A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11111056A (ja
Inventor
秀司 中澤
誠一郎 平原
辰治 古瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP26631697A priority Critical patent/JP3439959B2/ja
Publication of JPH11111056A publication Critical patent/JPH11111056A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3439959B2 publication Critical patent/JP3439959B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体磁器組成物に
関し、特に、共振器、コンデンサ、フィルタ等の電子部
品や、これらを内蔵した基板等に適する誘電体磁器組成
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、誘電体材料として各種誘電体セラ
ミックスが、共振器、コンデンサ、フィルタ等の電子部
品やこれらを内蔵した基板に使用されている。そして、
近年においては、携帯電話をはじめとする移動体通信等
の発達および普及に伴い、電子回路基板や電子部品の材
料として、誘電体セラミックスの需要が増大しつつあ
る。
【0003】電子部品や基板において、誘電体セラミッ
クスと内部導体を同時焼成するに際しては、従来の誘電
体セラミックスの焼成温度が1100℃以上という高温
であったため、導体材料としては、比較的高融点である
Pt、Pd、W、Mo等が使用されていた。これら高融
点の導体材料は導通抵抗が大きいため、従来の電子部品
や基板において、共振回路やインダクタンスのQ値が小
さくなってしまい、導体線路の伝送損失が大きくなる等
の問題があった。
【0004】そこで、係る問題点を解決すべく、導通抵
抗の小さいAg、Cu等と同時焼成可能な、低温焼成の
誘電体セラミックスが提案されている。例えば、本出願
人が先に出願した特開平8−208330号公報に開示
された誘電体磁器組成物は、MgO、CaO、TiO2
とB2 3 、Li2 CO3 からなるものであり、900
〜1050℃の比較的低温でAgやCu等の内部導体と
同時に焼成できるものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8−208330号公報に開示された誘電体磁器組成物
は、比誘電率εrが20以上の組成では共振周波数の温
度係数τfがプラス側に大きくなりすぎ、高周波電子部
品や基板の小型化と特性の安定化という2つを同時に満
足することは困難であった。
【0006】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
誘電体磁器組成物の比誘電率εrが大きい組成におい
て、共振周波数の温度係数τfを0に近い値に安定化さ
せることができ、高周波電子部品や基板の小型化と特性
の安定化を実現することができる誘電体磁器組成物を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体磁器組成
物は、金属元素としてMg、CaおよびTiを含有する
複合酸化物であって、これらの金属元素酸化物の重量比
による組成式を、aMgO・bCaO・cTiO2と表
した時、前記a、b、cが23.0≦a≦31.0、
1.5≦b≦9.0、60.0≦c≦70.0、a+b
+c=100を満足する主成分と、該主成分100重量
部に対して、B含有化合物をB23換算で3〜20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、Nd含有化合物をNd 2 3 換算で
0.5〜6.0重量部含有してなるとともに、MgTi
3 及びCaTiO 3 (CaTiO 3 中にNdが固溶する
場合を除く)を主結晶相とすることを特徴とする。
【0008】また、金属元素としてMg、CaおよびT
iを含有する複合酸化物であって、その組成式が(10
0−x)MgTiO3・xCaTiO3(但し、式中xは
重量比を表し、8≦x≦20)で表される主成分と、該
主成分100重量部に対して、B含有化合物をB23
算で3〜20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、Nd含有化合物を
Nd 2 3 換算で0.5〜6.0重量部含有してなるとと
もに、MgTiO 3 及びCaTiO 3 (CaTiO 3 中に
Ndが固溶する場合を除く)を主結晶相とすることを特
徴とする。
【0009】
【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、900〜10
50℃の比較的低温で焼成できるとともに、比誘電率ε
rやQ値が高く、かつ共振周波数の温度係数τfを小さ
くできる。
【0010】即ち、本発明の誘電体磁器組成物では、
d含有化合物をNd 2 3 換算で0.5〜6.0重量部含
有せしめたので、比誘電率εrを20以上、共振周波数
の温度係数τfを±30ppm/℃以内に制御でき、高
周波電子部品や基板の小型化と特性の安定化を実現でき
る。
【0011】本発明の誘電体磁器組成物は、金属元素と
してMg、CaおよびTiを含有する複合酸化物であっ
て、これらの金属元素酸化物の重量比による組成式を、
aMgO・bCaO・cTiO2と表した時、前記a、
b、cが23.0≦a≦31.0、1.5≦b≦9.
0、60.0≦c≦70.0、a+b+c=100を満
足する主成分と、該主成分100重量部に対して、B含
有化合物をB23換算で3〜20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、Nd含有化合物をNd 2 3 換算で0.5〜6.0重
量部含有してなるとともに、MgTiO 3 及びCaTi
3 (CaTiO 3 中にNdが固溶する場合を除く)を主
結晶相とすることを特徴とする。
【0012】本発明において、組成式におけるMgOの
重量比aを23.0≦a≦31.0、CaOの重量比b
を1.5≦b≦9.0とし、また、主成分100重量部
に対して、さらにNd含有化合物をNd 2 3 換算で0.
5〜6.0重量部含有したのは、MgOの重量比aが2
3重量%未満の場合、CaOの重量比bが9重量%を超
える場合あるいはNd含有化合物が0.5重量部未満の
場合には、共振周波数の温度係数τfが正に大きくなり
すぎてしまうからである。
【0013】逆に、MgOの重量比aが31重量%を超
える場合、CaOの重量比bが1.5重量%未満の場合
あるいはNd含有化合物が6重量部を超える場合には、
比誘電率εrあるいはQ値が低下するからである。
【0014】よって、MgOの重量比a、CaOの重量
比bとNd含有化合物の量は、それぞれ、23.0≦a
≦31.0、1.5≦b≦9.0、合計0.5〜6.0
重量部に特定され、とりわけ共振周波数の温度係数τ
f、比誘電率εrあるいはQ値向上の観点からは23.
0≦a≦28.0、4.0≦b≦9.0、合計0.5〜
4重量部が好ましい。
【0015】さらに、TiO2 の重量比cを60≦c≦
70としたのは、TiO2 の重量比cが60重量%未満
あるいは70重量%を超える場合にはQ値が低下するか
らである。よって、TiO2 の重量比cは60≦c≦7
0に特定され、とりわけQ値向上の観点から64≦c≦
68が好ましい。
【0016】また、出発原料をMgTiO3とCaTi
3にすることにより、さらに比誘電率εrやQ値を向
上させ、温度係数の制御が容易となる。つまり、(10
0−x)MgTiO3・xCaTiO3(但し、式中xは
重量比を表し、8≦x≦20)で表される主成分と、該
主成分100重量部に対して、B含有化合物をB23
算で3〜20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、Nd含有化合物を
Nd 2 3 換算で0.5〜6.0重量部含有した場合であ
る。
【0017】ここで、主成分中のCaTiO3 の重量比
を8≦x≦20としたのは、CaTiO3 の重量比が8
重量%未満の場合には、比誘電率εrが低下し、また、
前記重量比が20重量%を越える場合には共振周波数の
温度係数τfがプラス側に大きくずれるからである。よ
って、CaTiO3 の重量比xは8〜20重量%に特定
され、とりわけ、共振周波数の温度係数τfと比誘電率
εr向上の観点からは10〜17重量%が好ましい。
【0018】また、本発明では、上記主成分に対して、
B含有化合物をB2 3 換算で3〜20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
重量部含有するものである。このように主成分100重
量部に対して、B含有化合物をB2 3 換算で3〜20
重量部添加したのは、B含有化合物の添加量が3重量部
未満の場合には1100℃でも焼結せず、AgまたはC
uとの同時焼成ができなくなり、逆に20重量部を超え
る場合には結晶相が変化し、Q値が低下するするからで
ある。よってB含有化合物量は、主成分に対してB2
3 換算で3〜20重量部に特定され、とりわけQ値向上
の観点からは3〜9重量部が望ましい。
【0019】B含有化合物としては、金属硼素、B2
3 、コレマナイト、CaB2 4 等がある。
【0020】また、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重量部添加したのは、アルカ
リ金属含有化合物、例えばLi含有化合物量が1重量部
未満の場合には1100℃でも焼結せず、AgまたはC
uとの同時焼成ができなくなり、逆に、10重量部を超
える場合には結晶相が変化し、Q値が低下するからであ
る。よって、アルカリ金属含有化合物量は、主成分10
0重量部に対してアルカリ金属炭酸塩換算、例えばLi
2 CO3 換算で1〜10重量部に特定され、とりわけQ
値向上の観点からは3〜7重量部が望ましい。
【0021】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、酸化物等を例示することができる。
【0022】尚、本発明においては、誘電特性に悪影響
を及ぼさない範囲でSi、Zn、Mn、Zr等の酸化物
を添加含有しても良く、この場合さらに低温焼成が可能
となる。
【0023】本発明の誘電体磁器組成物は、例えば、M
gCO3、CaCO3、TiO2の各原料粉末を所定量と
なるように秤量し、混合粉砕し、これを1100〜13
00℃の温度で大気中で1〜3時間仮焼する。得られた
仮焼物に、例えばB23とLi2CO3の各粉末、および
Nd 2 3 粉末を所定量となるように秤量し、混合粉砕
し、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た後、大気中等の酸化性雰囲気ま
たは窒素雰囲気中等の非酸化性雰囲気において、900
〜1050℃において0.5〜2.0時間焼成すること
により得られる。
【0024】本発明の誘電体磁器組成物は、不可避不純
物として、Al、Fe、Hf、Snが混入する場合があ
る。また、結晶相としては、MgTiO3 、CaTiO
3 を主結晶相とし、(Mg,Ti)2 (BO3 )Oが析
出する場合もある。また、平均結晶粒径は2〜3μmで
ある。
【0025】
【実施例】
実施例1 先ず、純度99%以上のMgCO3 、CaCO3 、Ti
2 の各原料粉末を表1に示す量となるように秤量し、
該原料粉末に媒体として純水を加えて24時間、ZrO
2 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。
【0026】得られた仮焼物にB2 3 、Li2
3 、Ta2 3 、Nd2 3 の粉末を表1に示す割合
となるように秤量し、上記ボールミルにて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
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。
【0027】その後、前記成形体を大気中、400℃の
温度で4時間加熱して脱バインダー処理し、引き続き大
気中において表2に示す各温度で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、誘電体特
性評価用試料を作製した。
【0028】誘電体特性の評価は、前記評価用試料を用
いて誘電体円柱共振器法により、共振周波数を6〜8G
Hzに設定して各試料の比誘電率εrと7GHzにおけ
る1/tanδ、即ちQ値を測定するとともに、−40
〜+85℃の温度範囲における共振周波数の温度係数τ
fを測定した。これらの結果を表2に記載した。尚、表
1、2の試料No.13〜17は参考試料である。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】表1、2によれば、本発明の誘電体磁器組
成物では、焼成温度が900〜1050℃と比較的低温
であり、さらに、比誘電率εrが20以上、7GHzに
おけるQ値が2000以上、かつ共振周波数の温度係数
τfが±30以内の優れた特性を有することができるこ
とがわかる。尚、試料No.8、9については、アルカリ
金属含有化合物として、Li2 CO3 の代わりにそれぞ
れNa2 CO3 2CO3 を用いた。
【0032】実施例2 先ず、純度99%以上のMgTiO3 、CaTiO3
各原料粉末を表3に示す量となるように秤量し、該原料
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1200℃の温度で1時間
仮焼した。
【0033】得られた仮焼物にB2 3 、Li2
3 、Ta2 3 、Nd2 3 の粉末を表3に示す割合
となるように秤量し、上記ボールミルにて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
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作製した。
【0034】その後、前記成形体を大気中、400℃の
温度で4時間加熱して脱バインダー処理し、引き続き表
4に示す各温度で大気中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、誘電体特性評価用
試料を作製した。誘電体特性の評価は、上記と同様にし
て求め、その結果を表4に記載した。尚、表3、4の試
料No.12〜16は参考試料である。
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】これらの表3、4によれば、本発明の誘電
体磁器組成物では、焼成温度が850〜1050℃と比
較的低温であり、さらに、比誘電率εrが21.5以
上、Q値が3000以上、かつ共振周波数の温度係数τ
fが±20以内の優れた特性を有することがわかる。
【0038】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、誘電体
磁器組成物の比誘電率εrが20以上の組成において、
共振周波数の温度係数τfを0に近い値に安定化させる
ことができ、高周波電子部品や基板において小型化、特
性の安定化を実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−208330(JP,A) 特開 平6−92727(JP,A) 特開 昭54−138008(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 3/12 C04B 35/46

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属元素としてMg、CaおよびTiを含
    有する複合酸化物であって、これらの金属元素酸化物の
    重量比による組成式を aMgO・bCaO・cTiO2 と表した時、前記a、b、cが 23.0≦a≦31.0 1.5≦b≦9.0 60.0≦c≦70.0 a+b+c=100 を満足する主成分と、該主成分100重量部に対して、
    B含有化合物をB23換算で3〜20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、Nd含有化合物をNd 2 3 換算で0.5〜6.0
    重量部含有してなるとともに、MgTiO 3 及びCaT
    iO 3 (CaTiO 3 中にNdが固溶する場合を除く)を
    主結晶相とすることを特徴とする誘電体磁器組成物。
  2. 【請求項2】金属元素としてMg、CaおよびTiを含
    有する複合酸化物であって、その組成式が(100−
    x)MgTiO3・xCaTiO3(但し、式中xは重量
    比を表し、8≦x≦20)で表される主成分と、該主成
    分100重量部に対して、B含有化合物をB23換算で
    3〜20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、Nd含有化合物をNd
    2 3 換算で0.5〜6.0重量部含有してなるととも
    に、MgTiO 3 及びCaTiO 3 (CaTiO 3 中にN
    dが固溶する場合を除く)を主結晶相とすることを特徴
    とする誘電体磁器組成物。
JP26631697A 1997-09-30 1997-09-30 誘電体磁器組成物 Expired - Fee Related JP3439959B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26631697A JP3439959B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 誘電体磁器組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26631697A JP3439959B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 誘電体磁器組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11111056A JPH11111056A (ja) 1999-04-23
JP3439959B2 true JP3439959B2 (ja) 2003-08-25

Family

ID=17429242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26631697A Expired - Fee Related JP3439959B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 誘電体磁器組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3439959B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11111056A (ja) 1999-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0534802A1 (en) Dielectric ceramic composition containing zinc oxide-boron oxide-silica glass, method of preparation and use thereof as resonator and filter
JP4632534B2 (ja) 誘電体磁器及びその製造方法
JP2002104870A (ja) 誘電体磁器および積層体
JP2001130952A (ja) 誘電体磁器および積層体
JP2781500B2 (ja) 低温焼成用誘電体磁器組成物
US5629252A (en) Method for manufacturing a dielectric ceramic composition dielectric ceramic and multilayer high frequency device
JP3439959B2 (ja) 誘電体磁器組成物
EP0671370B1 (en) Dielectric ceramic compositions
JP3793549B2 (ja) 誘電体磁器組成物および積層体
JP3411190B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3595090B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP2781501B2 (ja) 低温焼成用誘電体磁器組成物
JP4249690B2 (ja) 高周波用誘電体磁器および積層体
JP3839868B2 (ja) 誘電体磁器組成物及び電子部品
JP3631589B2 (ja) 誘電体磁器組成物および積層体
JP3420430B2 (ja) 誘電体磁器組成物及び電子部品
JP3215004B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3870015B2 (ja) 誘電体磁器組成物及びその製造方法
JP3523413B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3085635B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3404220B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP3754827B2 (ja) 高周波用誘電体磁器組成物および積層体
JP3193157B2 (ja) 低温焼成用誘電体磁器組成物及びそれを用いて得られた誘電体共振器若しくは誘電体フィルター並びにそれらの製造方法
JP3631607B2 (ja) 高周波用誘電体磁器および積層体
JP3215012B2 (ja) 誘電体磁器組成物

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100613

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees