JPH06215629A - 高周波用低温焼結性磁器組成物 - Google Patents
高周波用低温焼結性磁器組成物Info
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Abstract
できる比誘電率の低い高周波用低温焼結性磁器組成物を
提供すること。 【構成】 5〜23mol%のZrO2 粉末と77〜9
5mol%のガラス粉末とからなり、ガラス粉末は特に
B2 O3 を含有している。
Description
ンデンサ、インダクタ、共振器等の磁器部分を構成する
低温焼結性磁器組成物に関するものである。
クタ、共振器等の磁器材料を構成する磁器組成物として
は、例えばBaO−TiO2 −Re系(但し、Re:希
土類元素)、ZrO2 −SnO2 −TiO2 系、Ba
(Zn1/3 Ta2/3 )O3 複合ペロブスカイト等が知ら
れている。
焼結温度が1100〜1600℃とかなり高いので、例
えば積層磁器コンデンサの誘電体材料として使用する場
合は、内部電極としてタングステン、モリブデン、パラ
ジウム等の高融点金属を使用しなければならない。しか
し、これらの高融点金属は電気伝導度が低いので、この
積層磁器コンデンサを高周波回路で使用した場合は誘電
体損失が大きくなり、Qが低下してしまうという問題が
あった。
100と高いので、例えば高周波用の積層磁器コンデン
サの誘電体材料として使用した場合は、自己共振周波数
が比較的低周波側で発生することによって高周波領域で
はコンデンサとして機能しなくなるという問題があっ
た。
成物を、900℃以下の比較的低い温度の焼成で製造す
ることができる高周波用低温焼結性磁器組成物を提供す
ることを目的とする。
緻密に焼結し、比誘電率εr が10以下、Qが500以
上、比誘電率εr の温度係数τεが0±60ppm/℃
の磁器組成物を形成することができる高周波用低温焼結
性磁器組成物を提供することを目的とする。
温焼結性磁器組成物は、ZrO2 粉末とガラス粉末とを
焼結したものからなり、ZrO2 粉末(X)とガラス粉
末(Y)のモル比率が、5mol%≦X≦23mol
%,77mol%≦Y≦95mol%,X+Y=100
mol%,の範囲にある。
成範囲を、5mol%≦X≦23mol%、77mol
%≦Y≦95mol%としたのは、ZrO2 粉末が23
mol%を越え、ガラス粉末が77mol%未満になる
と、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られなくなり、
ZrO2 粉末が5mol%未満になり、ガラス粉末が9
5mol%を越えると、900℃の焼成において発泡、
反り、変形を生じるようになるからである。
において、ガラス粉末は、酸化物換算表記に従ったと
き、主成分が、SiO2 ,Al2 O3 ,B2 O3 ,(B
aa,Cab )O,TiO2 からなり、SiO2 (A),
Al2 O3 (B),B2 O3 (C),(Baa,Cab )
O(D)及びTiO2 (E)のモル比率が、15mol
%≦A≦70mol%,0mol%<B≦15mol
%,0mol%<C≦10mol%,5mol%≦D≦
60mol%,10mol%≦a≦90mol%,10
mol%≦b≦90mol%,a+b=100mol
%,4mol%≦E≦15mol%,A+B+C+D+
E=100mol%,の範囲にあることが好ましい。
5mol%≦A≦70mol%としたのは、SiO2 が
15mol%未満になると、ガラス成分がガラス化しな
くなり、SiO2 が70mol%を越えると、900℃
の焼成で緻密な焼結体が得られなくなるからである。
mol%<B≦15mol%としたのは、Al2 O3 が
0mol%ではガラス成分がガラス化せず、Al2 O3
が15mol%を越えると、900℃の焼成で緻密な焼
結体が得られなくなるからである。
ol%<C≦10mol%としたのは、B2 O3 が0m
ol%では900℃の焼成で緻密な焼結体が得られなく
なり、B2 O3 が10mol%を越えると、900℃の
焼成において発泡、反り、変形を生じるようになるから
である。
囲を、5mol%≦D≦60mol%としたのは、(B
aa,Cab )Oが5mol%未満では、900℃の焼成
で緻密な焼結体が得られなくなり、(Baa,Cab )O
が60mol%を越えると、比誘電率εr の温度係数τ
εが悪化するからである。
成範囲を、10mol%≦a≦90mol%、10mo
l%≦b≦90mol%としたのは、BaOが10mo
l%未満になり、CaOが90mol%を越えると、9
00℃の焼成で緻密な焼結体が得られなくなり、BaO
が90mol%を越え、CaOが10mol%未満にな
ると、900℃の焼成において発泡、変形、反りを生じ
るようになるからである。
ol%≦E≦15mol%としたのは、TiO2 が4m
ol%未満になると、比誘電率εr の温度係数τεが悪
化し、TiO2 が15mol%を越えると、900℃の
焼成で緻密な焼結体が得られなくなるからである。
は、ガラス成分を例えば1400〜1500℃の高温で
溶融させ、これを水中に滴下して急冷させるか、鉄板上
に流して急冷させることにより得られるが、これ以外の
急冷方法を用いてもよい。また、上述のガラス成分の各
原料は酸化物に限定されるものではなく、炭酸塩、水酸
化物のように焼成で酸化物になり得るものであれば使用
できることはもちろんである。
ラス成分の各原料(SiO2 ,CaCO3 ,BaCO
3 ,Al2 O3 ,TiO2 ,B2 O3 )を表1の実施
例1の欄に示すように各々秤量し、これらをボールミル
で十分に混合してガラス成分のバッチ(batch) を作成し
た。
℃で1時間加熱して溶融し、溶融物を鉄板上に流して急
冷し、フレーク状のガラス片を得た。そして、このガラ
ス片をボールミルで微粉砕し、平均粒径0.4〜1.0
μmのガラス粉末を得た。
を表1に示すようなモル比で配合し、これらをボール
ミルに入れて15時間混合し、均質な混合粉末を得た。
VA)を加えて造粒し、これを成形機の型内に入れ、5
00kg/cm2 の圧力で加圧成形し、直径9.8m
m、厚さ0.6mmの円板状の成形物を得た。
に載せて焼成炉に入れ、大気雰囲気中において350℃
で6時間保持し、成形物中の有機バインダーを燃焼除去
させ、その後、炉内温度を900℃まで上昇させ、この
温度で2時間保持させて成形物を焼結させ、磁器素体を
得た。
トを塗布して焼付け、一対の電極を設けた測定用のコン
デンサを得た。そして、このコンデンサについて、比誘
電率εr 、Q及び比誘電率εr の温度係数τεを測定し
た。比誘電率εr 及びQは、20℃,1MHz,1V
rms の条件で測定し、比誘電率εr の温度係数τεは、
−55〜+125℃(20℃基準)の温度範囲において
測定した。結果は表1の電気的特性の欄に示す通りと
なった。
比較例1〜14の条件及び結果も記載されている。これ
らの例における各原料成分の割合(mol%)はこれら
の表の左欄に記載されている通りである。実験方法は実
施例1と同様である。結果はこれらの表の右欄に示す通
りとなった。
ながら、各原料成分の好適な範囲(mol%)について
検討する。
2 粉末が5〜23mol%、ガラス粉末が77〜95m
ol%の場合は、所望の磁器組成物が得られる。しか
し、比較例1に示すように、ZrO2 粉末が0mol
%、ガラス粉末が100mol%の場合は、900℃の
焼成において発泡、反り、変形を生ずる。また、比較例
2に示すように、ZrO2 粉末が30mol%、ガラス
粉末が70mol%の場合は、900℃の焼成で緻密な
焼結体が得られない。従って、ZrO2 粉末(X)は、
5mol%≦X≦23mol%の範囲が好適であり、ガ
ラス粉末(Y)は、77mol%≦Y≦95mol%の
範囲が好適である。
が10mol%の場合は、所望の磁器組成物が得られ
る。しかし、比較例9に示すように、SiO2 が10m
ol%の場合は、ガラス成分がガラス化せず、また、比
較例10に示すように、SiO2 が75mol%の場合
は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られない。従っ
て、SiO2 (A)は、15mol%≦A≦70mol
%の範囲が好適である。
3 が15mol%の場合は、所望の磁器組成物が得られ
る。しかし、比較例7に示すように、Al2 O3 が0m
ol%の場合は、ガラス成分がガラス化せず、また、比
較例8に示すように、Al2O3 が20mol%の場合
は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られない。従っ
て、Al2 O3 (B)は、0mol%<B≦15mol
%の範囲が好適である。
が10mol%の場合は、所望の磁器組成物が得られ
る。しかし、比較例5に示すように、B2 O3 が0mo
l%の場合は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られ
ず、また、比較例6に示すように、B2 O3 が15mo
l%の場合は、900℃の焼成において発泡、反り、変
形を生じる。従って、B2 O3 (C)は、0mol%<
C≦10mol%の範囲が好適である。
(Baa,Cab )Oが5mol%,60mol%の場合
は、所望の磁器組成物が得られる。しかし、比較例11
に示すように、(Baa,Cab )Oが0mol%の場合
は、900℃の焼成で緻密な焼結体が得られず、また、
比較例12に示すように、(Baa,Cab )Oが70m
ol%の場合は、比誘電率εr の温度係数τεが+75
ppm/℃と悪くなる。従って、(Baa,Cab )O
(D)は、5mol%≦D≦60mol%の範囲が好適
である。
aOが略10mol%〜90mol%,CaOが略10
mol%〜90mol%の場合は、所望の磁器組成物が
得られる。しかし、比較例13に示すように、BaOが
略5mol%,CaOが略95mol%の場合は、90
0℃の焼成で緻密な焼結体が得られず、また、比較例1
4に示すように、BaOが略95mol%,CaOが略
5mol%の場合は、900℃の焼成において発泡、反
り、変形を生じる。従って、BaO(a)及びCaO
(b)は、10mol%≦a≦90mol%、10mo
l%≦b≦90mol%の範囲が好適である。
O2 が4mol%〜15mol%の場合は、所望の磁器
組成物が得られる。しかし、比較例3に示すように、T
iO2 が0mol%の場合は、比誘電率εr の温度係数
τεが+73ppm/℃と悪化し、また、比較例4に示
すように、TiO2 が20mol%の場合は、900℃
の焼成で緻密な焼結体が得られない。従って、TiO2
(E)は、4mol%≦E≦15mol%の範囲が好適
である。
900℃以下の比較的低い温度の焼成で得ることができ
るので、内部導体としてAgやCuのような電気伝導度
の良い金属を使用することができ、従って、Qを高める
ことができるという効果がある。
度の焼成で高周波用磁器組成物を得ることができるの
で、焼成のためのエネルギーコストを低減させることが
できるという効果がある。
物の比誘電率を低下させたので、高周波域における電気
的特性を良好ならしめることができるという効果があ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 ZrO2 粉末とガラス粉末の混合物を焼
結したものからなり、ZrO2 粉末(X)とガラス粉末
(Y)のモル比率が、 5mol%≦X≦23mol%, 77mol%≦Y≦95mol%, X+Y=100mol%, の範囲にあることを特徴とする高周波用低温焼結性磁器
組成物。 - 【請求項2】 前記ガラス粉末は、酸化物換算表記に従
ったとき、主成分が、SiO2 ,Al2 O3 ,B2 O
3 ,(Baa,Cab )O,TiO2 からなり、SiO2
(A),Al2 O3 (B),B2 O3 (C),(Baa,
Cab )O(D)及びTiO2 (E)のモル比率が、 15mol%≦A≦70mol%, 0mol%<B≦15mol%, 0mol%<C≦10mol%, 5mol%≦D≦60mol%, 10mol%≦a≦90mol%, 10mol%≦b≦90mol%, a+b=100mol%, 4mol%≦E≦15mol%, A+B+C+D+E=100mol%, の範囲にあるものであることを特徴とする請求項1記載
の高周波用低温焼結性磁器組成物。
Priority Applications (1)
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JP4360443A JP3067919B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 高周波用低温焼結性磁器組成物 |
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JPH06215629A true JPH06215629A (ja) | 1994-08-05 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002167274A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Kyocera Corp | 低温焼結磁器組成物およびそれを用いた多層配線基板 |
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JPH04275976A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-01 | Ngk Insulators Ltd | 誘電体磁器組成物 |
JPH04367537A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Matsushita Electric Works Ltd | ガラス組成物および回路用基板 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4360443A patent/JP3067919B2/ja not_active Expired - Fee Related
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