JPH0714746A - 低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法 - Google Patents
低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH0714746A JPH0714746A JP17380393A JP17380393A JPH0714746A JP H0714746 A JPH0714746 A JP H0714746A JP 17380393 A JP17380393 A JP 17380393A JP 17380393 A JP17380393 A JP 17380393A JP H0714746 A JPH0714746 A JP H0714746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- firing
- capacitor material
- firing temperature
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラスの結晶化反応を利用することによって
高誘電性微粒子の析出温度が９００℃以下であって低温
焼成基板の焼成に際して、誘電性物質の分解を起こすこ
となく、常に安定した誘電率特性を有する低温焼成基板
用のコンデンサ材料の製造方法を提供することを目的と
する。 【構成】 主成分を酸化鉛とするフリットガラスと、酸
化チタンまたは酸化ニオビウムとを９００℃以下の温度
で焼結することにより結晶化反応を行わせることを特徴
とする低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法。
高誘電性微粒子の析出温度が９００℃以下であって低温
焼成基板の焼成に際して、誘電性物質の分解を起こすこ
となく、常に安定した誘電率特性を有する低温焼成基板
用のコンデンサ材料の製造方法を提供することを目的と
する。 【構成】 主成分を酸化鉛とするフリットガラスと、酸
化チタンまたは酸化ニオビウムとを９００℃以下の温度
で焼結することにより結晶化反応を行わせることを特徴
とする低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子材料分野において
回路基板、特に低温焼成回路基板用として用いられるコ
ンデンサ材料の製造方法に関するものである。
回路基板、特に低温焼成回路基板用として用いられるコ
ンデンサ材料の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多層セラミック基板を作成する材料とし
ては、従来から広く使用されてきたアルミナ系材料があ
る。
ては、従来から広く使用されてきたアルミナ系材料があ
る。
【０００３】アルミナ基板は、その焼成に１５００〜１
６００℃というきわめて高い温度を必要とするので多量
の熱エネルギーを必要とする上に、多層回路基板を作成
するために層間に使用する導電物質をタングステン、モ
リブデンなど電気抵抗の大きな高融点金属を使用しなく
てはならず、作成された多層回路基板における配線抵抗
が大きくなり、電気信号の伝送損失を考慮すると回路基
板の大容量化のための配線パターンの微細化に限界があ
り、さらに焼成に際してこれらの金属材料の酸化を防ぐ
ために還元性雰囲気が必要となるなど製造コストが著し
く高くなり、また特性的にも大きな制約を生ずるなどの
問題があった。またさらにアルミナ基板材料を使用する
ときは、上記したように焼成温度が高すぎるために、内
挿材料として、コンデンサ、抵抗体、コイル等を挿入し
て多層基板を作成することはできなかった。
６００℃というきわめて高い温度を必要とするので多量
の熱エネルギーを必要とする上に、多層回路基板を作成
するために層間に使用する導電物質をタングステン、モ
リブデンなど電気抵抗の大きな高融点金属を使用しなく
てはならず、作成された多層回路基板における配線抵抗
が大きくなり、電気信号の伝送損失を考慮すると回路基
板の大容量化のための配線パターンの微細化に限界があ
り、さらに焼成に際してこれらの金属材料の酸化を防ぐ
ために還元性雰囲気が必要となるなど製造コストが著し
く高くなり、また特性的にも大きな制約を生ずるなどの
問題があった。またさらにアルミナ基板材料を使用する
ときは、上記したように焼成温度が高すぎるために、内
挿材料として、コンデンサ、抵抗体、コイル等を挿入し
て多層基板を作成することはできなかった。
【０００４】これらの問題を解決し得る基板材料とし
て、最近約１０００℃以下の温度、好ましくは８００℃
〜９００℃程度の温度で焼成することができるガラス複
合系、ガラス結晶化系等の低温焼成基板材料の開発が進
められておりその一部は実用化されるに至っている。そ
してこのような低温焼成基板によるときは、回路基板の
導電材料として従来から使用されている電気抵抗率の低
い金、銀、銀−パラジウム、銅等の金属材料を使用する
ことができ、またコンデンサ等に内挿材料を積層するこ
とが可能となるので、高密度多機能型の回路基板を作成
することができるようになった。
て、最近約１０００℃以下の温度、好ましくは８００℃
〜９００℃程度の温度で焼成することができるガラス複
合系、ガラス結晶化系等の低温焼成基板材料の開発が進
められておりその一部は実用化されるに至っている。そ
してこのような低温焼成基板によるときは、回路基板の
導電材料として従来から使用されている電気抵抗率の低
い金、銀、銀−パラジウム、銅等の金属材料を使用する
ことができ、またコンデンサ等に内挿材料を積層するこ
とが可能となるので、高密度多機能型の回路基板を作成
することができるようになった。
【０００５】このような高密度多機能型の多層回路基板
において、内挿するコンデンサ材料の公表されている作
成仕様によれば、高誘電率材料の粉末にバインダーとし
て低軟化点非晶質ガラスフリットを添加して作成するこ
とが一般的である。そしてこの複合材料をドクターブレ
ード法で形成したグリーンシート上にスクリーン印刷で
塗布して、そのシートを必要数積層して焼成することに
より基板の焼成と同時に焼結させてコンデンサを形成す
る。
において、内挿するコンデンサ材料の公表されている作
成仕様によれば、高誘電率材料の粉末にバインダーとし
て低軟化点非晶質ガラスフリットを添加して作成するこ
とが一般的である。そしてこの複合材料をドクターブレ
ード法で形成したグリーンシート上にスクリーン印刷で
塗布して、そのシートを必要数積層して焼成することに
より基板の焼成と同時に焼結させてコンデンサを形成す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、焼結中に高誘
電体粉末材料のバインダーとして添加したガラスフリッ
トが該高誘電体基板の一部を分解するために、多くの場
合においてコンデンサの特性を設計目標値通りに安定し
て発揮させることができない。例えば、強誘電体粉末材
料としてＢａＴｉＯ３とＣａＴｉＯ３との混合粉末を使
用し、この混合粉末にＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｐ
ｂＯ−ＣａＯ系のガラスフリットをバインダーとして添
加したものをグリーンシートに塗布して低温焼成基板の
焼成温度に相当する８５０℃の温度に焼成したときに、
強誘電体材料の一部が分解されて、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ
８やＣａＴｉＳｉＯ５など誘電率の低い化合物を生成す
ることが報告されており（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＳＨ
Ｍ．Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．１，ｐ２４〜３０、１９９
３）、このような化合物の生成量の多寡は常に一定でな
いために、予めコンデンサの設計特性値に折り込むこと
ができないのでコンデンサ材料として使用することが困
難となる。
電体粉末材料のバインダーとして添加したガラスフリッ
トが該高誘電体基板の一部を分解するために、多くの場
合においてコンデンサの特性を設計目標値通りに安定し
て発揮させることができない。例えば、強誘電体粉末材
料としてＢａＴｉＯ３とＣａＴｉＯ３との混合粉末を使
用し、この混合粉末にＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｐ
ｂＯ−ＣａＯ系のガラスフリットをバインダーとして添
加したものをグリーンシートに塗布して低温焼成基板の
焼成温度に相当する８５０℃の温度に焼成したときに、
強誘電体材料の一部が分解されて、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ
８やＣａＴｉＳｉＯ５など誘電率の低い化合物を生成す
ることが報告されており（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＳＨ
Ｍ．Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．１，ｐ２４〜３０、１９９
３）、このような化合物の生成量の多寡は常に一定でな
いために、予めコンデンサの設計特性値に折り込むこと
ができないのでコンデンサ材料として使用することが困
難となる。
【０００７】本発明は、コンデンサを内挿入した低温焼
成多層回路基板の焼成に際しての上記の問題を解決し、
ガラスの結晶化反応を利用することによって高誘電性微
粒子の析出温度が９００℃以下であって、焼成に際して
の分解が起こらず、常に安定した誘電率特性を有する低
温焼成基板用コンデンサの製造方法を提供することを目
的とするものである。
成多層回路基板の焼成に際しての上記の問題を解決し、
ガラスの結晶化反応を利用することによって高誘電性微
粒子の析出温度が９００℃以下であって、焼成に際して
の分解が起こらず、常に安定した誘電率特性を有する低
温焼成基板用コンデンサの製造方法を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、主成分を酸化鉛とするフリットガラス
と、酸化チタンまたは酸化ニオビウムとを９００℃以下
の温度で焼成することにより結晶化反応を行わせること
を特徴とする低温焼成基板用コンデンサの製造方法であ
る。
めの本発明は、主成分を酸化鉛とするフリットガラス
と、酸化チタンまたは酸化ニオビウムとを９００℃以下
の温度で焼成することにより結晶化反応を行わせること
を特徴とする低温焼成基板用コンデンサの製造方法であ
る。
【０００９】
【作用】以下に本発明の詳細およびその作用について述
べる。
べる。
【００１０】本発明においては、高誘電体粉末とガラス
フリットの混合物をグリーンシートに塗布して低温焼成
多層基板を焼成する場合に、ガラスフリットによって高
誘電体粉末の一部が分解してしまう弊害を排除するため
に、低温焼成基板の焼成温度である１０００℃以下の温
度、好ましくは９００℃以下の温度で焼成を行った場合
に、ガラスフリット成分と結晶化反応を起して高誘電性
結晶粒子を生成するような物質をガラスフリットに添加
混合し、基板を焼成することによって高誘電体結晶粒子
をガラスマトリックス中に均一微細に析出させるもので
ある。
フリットの混合物をグリーンシートに塗布して低温焼成
多層基板を焼成する場合に、ガラスフリットによって高
誘電体粉末の一部が分解してしまう弊害を排除するため
に、低温焼成基板の焼成温度である１０００℃以下の温
度、好ましくは９００℃以下の温度で焼成を行った場合
に、ガラスフリット成分と結晶化反応を起して高誘電性
結晶粒子を生成するような物質をガラスフリットに添加
混合し、基板を焼成することによって高誘電体結晶粒子
をガラスマトリックス中に均一微細に析出させるもので
ある。
【００１１】本発明によるときは、得られる誘電率特性
値は５０〜２００（１ＭＨｚ）程度であるが、常に安定
した誘電率特性を示すので低温焼成基板材料に内挿して
同時焼成を行うことによって積層することが可能なコン
デンサ材料として活用することができる。
値は５０〜２００（１ＭＨｚ）程度であるが、常に安定
した誘電率特性を示すので低温焼成基板材料に内挿して
同時焼成を行うことによって積層することが可能なコン
デンサ材料として活用することができる。
【００１２】本発明の実施にあたり、添加物の酸化チタ
ン（ＴｉＯ２）粉末または酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）粉
末との結晶化反応をさせるためのガラスフリットとして
は、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系を基本成分とし
て、これにＢ２Ｏ３またはＲＯ（Ｒ＝Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎ）を任意成分として含むものが選定され
る。添加物を焼成中にガラス成分中のＰｂＯと選択的に
短時間で反応させるためには、ガラス成分中のＰｂＯの
含有率を高くして添加物との反応が起こりやすいように
してやる必要がある。
ン（ＴｉＯ２）粉末または酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）粉
末との結晶化反応をさせるためのガラスフリットとして
は、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系を基本成分とし
て、これにＢ２Ｏ３またはＲＯ（Ｒ＝Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎ）を任意成分として含むものが選定され
る。添加物を焼成中にガラス成分中のＰｂＯと選択的に
短時間で反応させるためには、ガラス成分中のＰｂＯの
含有率を高くして添加物との反応が起こりやすいように
してやる必要がある。
【００１３】ガラスフリットにおける基本成分中のＳｉ
Ｏ２は、ガラスの基本骨格をなす不可欠なガラス構成成
分であり、またＡｌ２Ｏ３はガラスの耐候性や硬度を高
め、且つガラスの分相化を抑制する成分である。特にＰ
ｂＯ−ＳｉＯ２二成分系ガラスにおいては、ＰｂＯの含
有率が７０重量％以上になるとガラスにミクロ的な分相
現象が現われるので、この分相の現象を解消するために
は、Ａｌ２Ｏ３の添加は必須である。
Ｏ２は、ガラスの基本骨格をなす不可欠なガラス構成成
分であり、またＡｌ２Ｏ３はガラスの耐候性や硬度を高
め、且つガラスの分相化を抑制する成分である。特にＰ
ｂＯ−ＳｉＯ２二成分系ガラスにおいては、ＰｂＯの含
有率が７０重量％以上になるとガラスにミクロ的な分相
現象が現われるので、この分相の現象を解消するために
は、Ａｌ２Ｏ３の添加は必須である。
【００１４】任意成分中のＲＯは、ガラスの溶融性を向
上させるとともに耐候性をも高める成分であり、またＢ
２Ｏ３は、少量の添加でガラスの溶融性を向上し且つ靭
性を促進する効果を有する作用を発揮するものである
が、その含有量が約２％以上になると添加物の結晶化反
応が著しく阻害されるようになるのでこれ以下に抑える
必要がある。本発明において結晶化反応を効果的に起こ
させるための好ましいガラス組成は、重量％でＰｂＯ５
０〜９０％、ＳｉＯ２１０〜５０％、Ａｌ２Ｏ３１〜１
０％、Ｂ２Ｏ３０〜２％、ＲＯ０〜１０％である。
上させるとともに耐候性をも高める成分であり、またＢ
２Ｏ３は、少量の添加でガラスの溶融性を向上し且つ靭
性を促進する効果を有する作用を発揮するものである
が、その含有量が約２％以上になると添加物の結晶化反
応が著しく阻害されるようになるのでこれ以下に抑える
必要がある。本発明において結晶化反応を効果的に起こ
させるための好ましいガラス組成は、重量％でＰｂＯ５
０〜９０％、ＳｉＯ２１０〜５０％、Ａｌ２Ｏ３１〜１
０％、Ｂ２Ｏ３０〜２％、ＲＯ０〜１０％である。
【００１５】なおガラスフリットの主成分をなすＰｂＯ
は、ＰｂＯのほかに、またはその一部としてＢａＯやＳ
ｒＯで置換することもできる。
は、ＰｂＯのほかに、またはその一部としてＢａＯやＳ
ｒＯで置換することもできる。
【００１６】本発明において、ガラスフリットに酸化チ
タンまたは酸化ニオブの粉末を添加混合して焼成を行っ
た場合に、結晶化反応はガラスの軟化点付近の温度から
起こるがそのときの反応は次の如くである。
タンまたは酸化ニオブの粉末を添加混合して焼成を行っ
た場合に、結晶化反応はガラスの軟化点付近の温度から
起こるがそのときの反応は次の如くである。
【００１７】即ち、酸化チタンを添加する場合における
結晶化反応は、次の反応式によるものと推定される。
結晶化反応は、次の反応式によるものと推定される。
【００１８】ＰｂＯ＋ＴｉＯ２→ＰｂＴｉＯ３ この反応によってガラスマトリックス中に析出するＰｂ
ＴｉＯ３はペロブスカイト型の結晶構造を有し、誘電率
約２００近傍であって均一微細に析出するので低温焼成
基板に内挿した場合に十分なコンデンサ機能を有するも
のである。上記の複合化合物の形態をＳＥＭで観察する
と、サブミクロンの球状粒子が緻密にガラスマトリック
ス中に析出していることが判かる。
ＴｉＯ３はペロブスカイト型の結晶構造を有し、誘電率
約２００近傍であって均一微細に析出するので低温焼成
基板に内挿した場合に十分なコンデンサ機能を有するも
のである。上記の複合化合物の形態をＳＥＭで観察する
と、サブミクロンの球状粒子が緻密にガラスマトリック
ス中に析出していることが判かる。
【００１９】示差走査発熱量測定法（ＤＳＣ）で解析す
ると、温度５６０〜６８０℃から結晶化反応が開始して
いることが判かるが、その開始温度はＰｂＯの添加量に
よって変化し添加量が多いほど低温側に移行するので、
焼成温度との関連においてその含有量によって結晶化開
始温度の調整を行うことができる。
ると、温度５６０〜６８０℃から結晶化反応が開始して
いることが判かるが、その開始温度はＰｂＯの添加量に
よって変化し添加量が多いほど低温側に移行するので、
焼成温度との関連においてその含有量によって結晶化開
始温度の調整を行うことができる。
【００２０】焼成中の結晶化反応の機構としては２つの
パターンが考えられる。１つは、ガラスの軟化点以上の
温度で添加されたＴｉＯ２粉末粒子の一部がガラス中に
溶出し、それがガラス成分中のＰｂＯと反応してＰｂＴ
ｉＯ３結晶粒子として析出するものである。この析出粒
子は特に微細で０．０５〜０．２μｍの粒径のものであ
る。
パターンが考えられる。１つは、ガラスの軟化点以上の
温度で添加されたＴｉＯ２粉末粒子の一部がガラス中に
溶出し、それがガラス成分中のＰｂＯと反応してＰｂＴ
ｉＯ３結晶粒子として析出するものである。この析出粒
子は特に微細で０．０５〜０．２μｍの粒径のものであ
る。
【００２１】また他の１つは、ＴｉＯ２粉末粒子の周り
からＰｂＯとの反応が進行して上記の複合酸化物を生成
するものである。この場合においては、添加するＴｉＯ
２粉末粒子に平均粒径が１μｍを超える大きな粒径のも
のを使用するときは、短時間の焼成では、ガラス中のＰ
ｂＯとＴｉＯ２粉末粒子との反応が不十分となって、Ｔ
ｉＯ２粒子の中心部に未反応のＴｉＯ２成分が残留する
ので、反応を十分に行わせるためには、平均粒径が１μ
ｍ以下の分散性のよいＴｉＯ２粉末を使用する必要があ
る。
からＰｂＯとの反応が進行して上記の複合酸化物を生成
するものである。この場合においては、添加するＴｉＯ
２粉末粒子に平均粒径が１μｍを超える大きな粒径のも
のを使用するときは、短時間の焼成では、ガラス中のＰ
ｂＯとＴｉＯ２粉末粒子との反応が不十分となって、Ｔ
ｉＯ２粒子の中心部に未反応のＴｉＯ２成分が残留する
ので、反応を十分に行わせるためには、平均粒径が１μ
ｍ以下の分散性のよいＴｉＯ２粉末を使用する必要があ
る。
【００２２】また、ガラスフリットへの添加物を酸化ニ
オブとした場合には、結晶化反応は次の化学式により起
こるものと推定される。
オブとした場合には、結晶化反応は次の化学式により起
こるものと推定される。
【００２３】 ４ＰｂＯ＋３Ｎｂ２Ｏ５→ＰｂＮｂ２Ｏ６＋Ｐｂ３Ｎｂ４Ｏ１３ 上記の反応によって、２種類の高誘電体結晶粒子を均一
に且つ微細に焼結体中に生成させることができる。それ
ぞれの複合酸化物の形態をＳＥＭで観察するとサブミク
ロンのオーダーの球状粒子が緻密にガラスマトリックス
中に生成していることが判かる。
に且つ微細に焼結体中に生成させることができる。それ
ぞれの複合酸化物の形態をＳＥＭで観察するとサブミク
ロンのオーダーの球状粒子が緻密にガラスマトリックス
中に生成していることが判かる。
【００２４】この場合においても、示差走査熱量測定法
によって解析すると、５３０〜６００℃の温度範囲にお
いて、結晶化反応が開始されており、結晶化反応の開始
温度はＴｉＯ２添加の場合と同様にガラス中のＰｂＯの
含有量が多くなる程開始温度が低下する傾向があるの
で、その調整はＰｂＯの含有量の調整によって行うこと
ができる。
によって解析すると、５３０〜６００℃の温度範囲にお
いて、結晶化反応が開始されており、結晶化反応の開始
温度はＴｉＯ２添加の場合と同様にガラス中のＰｂＯの
含有量が多くなる程開始温度が低下する傾向があるの
で、その調整はＰｂＯの含有量の調整によって行うこと
ができる。
【００２５】Ｎｂ２Ｏ５添加の場合の結晶化反応機構と
しては、焼成中にＮｂ２Ｏ５の粉末粒子の周りからガラ
ス成分中のＰｂＯとの反応が進行して、上記の複合酸化
物が生成するものと思われる。そして、この場合におい
てもＴｉＯ２添加の場合と同様に添加Ｎｂ２Ｏ５粉末粒
子の平均粒径が１μｍを超えると、短時間で十分な結晶
化反応を行わせることができないので添加粉末粒子の平
均粒径を１μｍ以下とすることが必要である。
しては、焼成中にＮｂ２Ｏ５の粉末粒子の周りからガラ
ス成分中のＰｂＯとの反応が進行して、上記の複合酸化
物が生成するものと思われる。そして、この場合におい
てもＴｉＯ２添加の場合と同様に添加Ｎｂ２Ｏ５粉末粒
子の平均粒径が１μｍを超えると、短時間で十分な結晶
化反応を行わせることができないので添加粉末粒子の平
均粒径を１μｍ以下とすることが必要である。
【００２６】以上説明したように、高誘電体粉末中にバ
インダーとしてガラス粉末を添加する方法に依らず、ガ
ラス粉末中にガラスフリット成分と焼成中に結晶化反応
を起し高誘電率の複合酸化物を生成するような物質を必
要な量だけ添加して焼成を行うときは、高誘電体の一部
分解を招くことなく安定的に所望の高誘電率特性を有す
る材料を再現性よく得ることができるので効率的であ
る。しかも、この高誘電率特性を有する材料は、９００
℃以下の比較的低温の焼成によって結晶化反応を起こさ
せることができるので、１０００℃以下、好ましくは９
００℃以下の温度で焼成が行われる低温焼成多層基板に
内挿されるコンデンサ材料の製造方法としてきわめて有
効である。
インダーとしてガラス粉末を添加する方法に依らず、ガ
ラス粉末中にガラスフリット成分と焼成中に結晶化反応
を起し高誘電率の複合酸化物を生成するような物質を必
要な量だけ添加して焼成を行うときは、高誘電体の一部
分解を招くことなく安定的に所望の高誘電率特性を有す
る材料を再現性よく得ることができるので効率的であ
る。しかも、この高誘電率特性を有する材料は、９００
℃以下の比較的低温の焼成によって結晶化反応を起こさ
せることができるので、１０００℃以下、好ましくは９
００℃以下の温度で焼成が行われる低温焼成多層基板に
内挿されるコンデンサ材料の製造方法としてきわめて有
効である。
【００２７】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。 実施例１ 表１に示すＡ、Ｂ、Ｃの３種類のガラス組成の酸化物を
デジタル天秤にて秤量し、混合粗原料を擂潰機で１〜２
時間擂潰して混合した。次に混合粉末を白金坩堝に入れ
て、電気炉中で１１００〜１２００℃の温度で１〜２時
間溶融した。溶融の途中で溶融ガラスを数回白金棒で撹
拌してガラスの均質性を高め、ガラスが清澄したらステ
ンレス板上にガラスを流出させ、赤味のあるうちに該ス
テンレス板を５００〜６００℃に保持した電気炉中に入
れてガラスを徐冷した。得られたガラスの熱膨張係数
（室温〜４００℃）、転移点、降伏点はガラスの泡のな
い部分を切り出して常法に従って測定した。表１にそれ
ぞれのガラスの熱膨張係数、転移点および降伏点を示
す。
デジタル天秤にて秤量し、混合粗原料を擂潰機で１〜２
時間擂潰して混合した。次に混合粉末を白金坩堝に入れ
て、電気炉中で１１００〜１２００℃の温度で１〜２時
間溶融した。溶融の途中で溶融ガラスを数回白金棒で撹
拌してガラスの均質性を高め、ガラスが清澄したらステ
ンレス板上にガラスを流出させ、赤味のあるうちに該ス
テンレス板を５００〜６００℃に保持した電気炉中に入
れてガラスを徐冷した。得られたガラスの熱膨張係数
（室温〜４００℃）、転移点、降伏点はガラスの泡のな
い部分を切り出して常法に従って測定した。表１にそれ
ぞれのガラスの熱膨張係数、転移点および降伏点を示
す。
【００２８】
【表１】 ─────────────────────────────── 組成（ｗｔ％） Ａ Ｂ Ｃ ─────────────────────────────── ＰｂＯ ７０．９２ ７５．９２ ８０．９２ ＳｉＯ２ ２６．０８ ２１．０８ １６．０８ Ａｌ２Ｏ３ ２．４４ ２．４４ ２．４４ ＣａＯ ０．５１ ０．５１ ０．５１ Ｂ２Ｏ３ ０．０５ ０．０５ ０．０５ ─────────────────────────────── 熱膨張係数 ７３．２ ８１．１ ９０．９ （×１０−７／℃） ─────────────────────────────── 転移点（℃） ４９４ ４６７ ４２７ ─────────────────────────────── 降伏点（℃） ５４０ ５０６ ４６３ ─────────────────────────────── 室温に冷えたガラスをスタンプミルで粗粉砕し、次に耐
摩耗性のあるボールミルで一般的に常用されているエチ
ルアルコールやイソプロパノール等の溶剤を適当量加
え、回転数１００ｒｐｍで約３日間湿式粉砕を行い、ス
ラリー状になった懸濁液を容器に移して、温度６０〜１
２０℃の防爆型乾燥炉中で乾燥させて平均粒径約２μｍ
のガラスフリットを得た。
摩耗性のあるボールミルで一般的に常用されているエチ
ルアルコールやイソプロパノール等の溶剤を適当量加
え、回転数１００ｒｐｍで約３日間湿式粉砕を行い、ス
ラリー状になった懸濁液を容器に移して、温度６０〜１
２０℃の防爆型乾燥炉中で乾燥させて平均粒径約２μｍ
のガラスフリットを得た。
【００２９】次に、このガラスフリットと平均粒径０．
６４μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）とをそれぞれ表２に
示す重量組成になるように秤量し、両者をボールミルで
７２時間湿式混合した。なお、表２に示すガラスフリッ
ト重量と酸化チタンの重量の選定に当たっては、ガラス
フリット成分中のＰｂＯ量と化学量論的に反応し得るだ
けの酸化チタン量を選定した。勿論ガラスフリットの量
を上記の量論比以上の重量として混合した場合において
も、焼成によって得られる焼結組成物の誘電率は若干低
下するものの、焼成中に結晶化反応が容易に完結されて
誘電性粒子であるＰｂＴｉＯ３粒子が十分に生成するの
で差し支えない。
６４μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）とをそれぞれ表２に
示す重量組成になるように秤量し、両者をボールミルで
７２時間湿式混合した。なお、表２に示すガラスフリッ
ト重量と酸化チタンの重量の選定に当たっては、ガラス
フリット成分中のＰｂＯ量と化学量論的に反応し得るだ
けの酸化チタン量を選定した。勿論ガラスフリットの量
を上記の量論比以上の重量として混合した場合において
も、焼成によって得られる焼結組成物の誘電率は若干低
下するものの、焼成中に結晶化反応が容易に完結されて
誘電性粒子であるＰｂＴｉＯ３粒子が十分に生成するの
で差し支えない。
【００３０】湿式混合を終えた混合粉末は１２０℃で４
８時間乾燥を行って１５ｍｍφの有底の筒状金型に充填
し、上方から２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧して平均
厚さ０．５〜１ｍｍになるようにプレス成形した。次に
得られたプレスペレットを空気中で昇温時間４０分で最
高温度８７５〜９００℃に加熱し、最高温度で２０分間
保持する焼成を行うことによって緻密な焼結体を得た。
これらの焼結体の熱膨張係数（室温〜４００℃）、誘電
率、誘電損失およびＸ線回折による析出結晶相の同定お
よびピーク高さの比較を表２に示す。
８時間乾燥を行って１５ｍｍφの有底の筒状金型に充填
し、上方から２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧して平均
厚さ０．５〜１ｍｍになるようにプレス成形した。次に
得られたプレスペレットを空気中で昇温時間４０分で最
高温度８７５〜９００℃に加熱し、最高温度で２０分間
保持する焼成を行うことによって緻密な焼結体を得た。
これらの焼結体の熱膨張係数（室温〜４００℃）、誘電
率、誘電損失およびＸ線回折による析出結晶相の同定お
よびピーク高さの比較を表２に示す。
【００３１】なお、誘電率、誘電損失の測定には、焼結
ペレットの両面に銀ペーストを印刷により塗布し、６０
０℃で焼成して電極を形成した試料を使用した。
ペレットの両面に銀ペーストを印刷により塗布し、６０
０℃で焼成して電極を形成した試料を使用した。
【００３２】
【表２】 ─────────────────────────────────── ガラスフリット（ｇ） Ａ：９８．４７ Ｂ：９１．９８ Ｃ：８６．３０ ─────────────────────────────────── ＴｉＯ２（ｇ） ２５．００ ２５．００ ２５．００ ─────────────────────────────────── 熱膨張係数（×10-7／℃) ５２．６ ３１．１ ２０．９ ─────────────────────────────────── 誘電率（１ＭＨｚ） ４７ ５５ ７４ ─────────────────────────────────── 誘電損失（１ＭＨｚ）％ １．３ １．４ １．６ ─────────────────────────────────── 実施例２ 実施例１において使用したＡ、Ｂ、Ｃ３種類のガラスフ
リットを使用した。
リットを使用した。
【００３３】次に、この平均粒径が約２μｍのＡ、Ｂ、
Ｃ３種類のガラスフリットと平均粒径１μｍの酸化ニオ
ブ（Ｎｂ２Ｏ５）とをそれぞれ表３に示す重量組成にな
るように秤量し、両者をボールミルで７２時間湿式混合
した。なお、表２に示すガラスフリット重量と酸化チタ
ンの重量の選定に当たっては、先ず初めにガラスフリッ
ト成分中のＰｂＯ量と化学量論的に反応し得るだけの酸
化ニオブ量を選定して添加し焼成を行ったが、この場合
においてはＡ、Ｂ、Ｃのガラスとも多孔質の焼結体しか
得られなかった。そこでその改善策として、ガラスフリ
ットの量を上記の量論比の２倍の重量（表３のガラス重
量）にしてガラスの流動性を高めて焼成を行ったとこ
ろ、何れのガラスにおいても十分に緻密な焼結体を得る
ことができた。ガラスフリット量を量論比以上に添加し
た場合には当然焼結体組成物の誘電率は若干低下するも
のの、焼成中に結晶化反応が容易に完結されて誘電性粒
子であるＰｂＮｂ２Ｏ５およびＰｂ３Ｎｂ４Ｏ１３粒子
が十分に生成するのでなんら差し支えない。
Ｃ３種類のガラスフリットと平均粒径１μｍの酸化ニオ
ブ（Ｎｂ２Ｏ５）とをそれぞれ表３に示す重量組成にな
るように秤量し、両者をボールミルで７２時間湿式混合
した。なお、表２に示すガラスフリット重量と酸化チタ
ンの重量の選定に当たっては、先ず初めにガラスフリッ
ト成分中のＰｂＯ量と化学量論的に反応し得るだけの酸
化ニオブ量を選定して添加し焼成を行ったが、この場合
においてはＡ、Ｂ、Ｃのガラスとも多孔質の焼結体しか
得られなかった。そこでその改善策として、ガラスフリ
ットの量を上記の量論比の２倍の重量（表３のガラス重
量）にしてガラスの流動性を高めて焼成を行ったとこ
ろ、何れのガラスにおいても十分に緻密な焼結体を得る
ことができた。ガラスフリット量を量論比以上に添加し
た場合には当然焼結体組成物の誘電率は若干低下するも
のの、焼成中に結晶化反応が容易に完結されて誘電性粒
子であるＰｂＮｂ２Ｏ５およびＰｂ３Ｎｂ４Ｏ１３粒子
が十分に生成するのでなんら差し支えない。
【００３４】湿式混合を終えた混合粉末は１２０℃で４
８時間乾燥を行って１５ｍｍφの有底の筒状金型に充填
し、上方から２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧して平均
厚さ０．５〜１ｍｍになるようにプレス成形した。な
お、この場合において成形をしやすくするために混合粉
末を予め適当な大きさに造粒して用いても一向差し支え
ない。次に、得られたプレスペレットを空気中で昇温時
間４０分で最高温度８７５〜９００℃に加熱し、最高温
度で２０分間保持する焼成を行うことによって緻密な焼
結体を得た。これらの焼結体の熱膨張係数（室温〜４０
０℃）、誘電率、誘電損失およびＸ線回折による析出結
晶相の同定およびピーク高さの比較を表３に示す。な
お、誘電率、誘電損失の測定には、焼結ペレットの両面
に銀ペーストを印刷により塗布し、６００℃で焼成して
電極を形成した試料を使用した。
８時間乾燥を行って１５ｍｍφの有底の筒状金型に充填
し、上方から２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧して平均
厚さ０．５〜１ｍｍになるようにプレス成形した。な
お、この場合において成形をしやすくするために混合粉
末を予め適当な大きさに造粒して用いても一向差し支え
ない。次に、得られたプレスペレットを空気中で昇温時
間４０分で最高温度８７５〜９００℃に加熱し、最高温
度で２０分間保持する焼成を行うことによって緻密な焼
結体を得た。これらの焼結体の熱膨張係数（室温〜４０
０℃）、誘電率、誘電損失およびＸ線回折による析出結
晶相の同定およびピーク高さの比較を表３に示す。な
お、誘電率、誘電損失の測定には、焼結ペレットの両面
に銀ペーストを印刷により塗布し、６００℃で焼成して
電極を形成した試料を使用した。
【００３５】
【表３】 ──────────────────────────────────── ガラスフリット量（ｇ） Ａ：８８．８０ Ｂ：８２．９４ Ｃ：７７．８２ ──────────────────────────────────── Ｎｂ２Ｏ５量（ｇ） ２５．００ ２５．００ ２５．００ ──────────────────────────────────── 熱膨張係数（×10-7／℃) ６１．９ ６９．０ ７３．０ ──────────────────────────────────── 誘電率（１ＭＨｚ） ３５ ４２ ４６ ──────────────────────────────────── 誘電損失（１ＭＨｚ）％ ０．２ ０．２ ０．２ ──────────────────────────────────── 生成結晶相の回折線 ＰｂＮｂ２Ｏ５： 同 左 同 左 Ｐｂ３Ｎｂ４Ｏ１３ ピーク高さの比率 ＝１：１ ＝１：２ ＝１：３ ────────────────────────────────────
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように本発明の方法によると
きは、安定した誘電率特性を有するコンデンサ材料を９
００℃以下の焼成温度において得ることができ、しかも
その誘電率や熱膨張係数を所望の設計値通りに任意に調
整することができるので、９００℃以下の焼成温度で使
用する低温焼成多層基板の内挿用コンデンサ材料の製造
方法として優れた効果を有するものであるといえる。
きは、安定した誘電率特性を有するコンデンサ材料を９
００℃以下の焼成温度において得ることができ、しかも
その誘電率や熱膨張係数を所望の設計値通りに任意に調
整することができるので、９００℃以下の焼成温度で使
用する低温焼成多層基板の内挿用コンデンサ材料の製造
方法として優れた効果を有するものであるといえる。
Claims (2)
- 【請求項１】 主成分を酸化鉛とするフリットガラス粉
末に、酸化チタン粉末または酸化ニオブ粉末を混合し、
この混合物を焼成することによって結晶化反応を行わせ
ることを特徴とする低温焼成基板用コンデンサ材料の製
造方法。 - 【請求項２】 酸化チタン粉末または酸化ニオブ粉末の
平均粒径は１μｍ以下である請求項１記載の低温焼成基
板用コンデンサ材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173803A JP2626478B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173803A JP2626478B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714746A true JPH0714746A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2626478B2 JP2626478B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15967454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173803A Expired - Lifetime JP2626478B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626478B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106927821A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-07 | 湖南云平环保科技有限公司 | 高介电常数陶瓷电容器材料及其制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522013A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-16 | Nikka Chemical Ind Co Ltd | Dyestuff solublizing aid |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5173803A patent/JP2626478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522013A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-16 | Nikka Chemical Ind Co Ltd | Dyestuff solublizing aid |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106927821A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-07 | 湖南云平环保科技有限公司 | 高介电常数陶瓷电容器材料及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2626478B2 (ja) | 1997-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4749665A (en) | Low temperature fired ceramics | |
| EP0916438B1 (en) | Nickel powder and process for preparing the same | |
| JP5076907B2 (ja) | フォルステライト粉末の製造方法、フォルステライト粉末、フォルステライト焼結体、絶縁体セラミック組成物、および積層セラミック電子部品 | |
| JP2501740B2 (ja) | 低温焼成セラミックス基板 | |
| JP2001114554A (ja) | 低温焼成セラミック組成物及びセラミック多層基板 | |
| CN101550002A (zh) | 电介质陶瓷组合物、电子部件及其制造方法 | |
| US5858893A (en) | Ceramic composition with low dielectric constant and method of making same | |
| JP7206156B2 (ja) | アルミナ質焼結体及び配線基板 | |
| CN1307122C (zh) | 介质陶瓷组合物、介质陶瓷和含有介质陶瓷的层压陶瓷部件 | |
| JP2626478B2 (ja) | 低温焼成基板用コンデンサ材料の製造方法 | |
| US7176154B2 (en) | Ceramic composition and ceramic wiring board | |
| EP0033979B1 (en) | Thick film silver compositions for silver terminations for reduced barium titanate capacitors | |
| JPH0557229B2 (ja) | ||
| US6190790B1 (en) | Resistor material, resistive paste and resistor using the resistor material, and multi-layered ceramic substrate | |
| JP4337818B2 (ja) | 磁器組成物 | |
| JP2004026543A (ja) | 誘電体磁器組成物およびこれを用いた積層セラミック部品 | |
| US6407020B1 (en) | Ceramics composition | |
| JPH07242439A (ja) | 低温焼成ガラスセラミック基板およびその製造方法 | |
| JP3631589B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および積層体 | |
| JP4534413B2 (ja) | 高周波部品用低誘電率磁器組成物の製造方法 | |
| EP1315231A2 (en) | Dielectric ceramic composition and laminated ceramic parts using the same | |
| JP3336176B2 (ja) | ガラスセラミック焼結体 | |
| KR100474249B1 (ko) | 유전체 세라믹 조성물 및 제조방법 | |
| JP3411190B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| KR100506877B1 (ko) | 내환원성 유전체 조성물 및 이에 적용된 유리프릿 |