JPH08259263A - ガラスセラミックス誘電体材料 - Google Patents
ガラスセラミックス誘電体材料Info
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- JPH08259263A JPH08259263A JP7094384A JP9438495A JPH08259263A JP H08259263 A JPH08259263 A JP H08259263A JP 7094384 A JP7094384 A JP 7094384A JP 9438495 A JP9438495 A JP 9438495A JP H08259263 A JPH08259263 A JP H08259263A
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- glass
- ceramic
- powder
- dielectric material
- dielectric
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- Glass Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波領域の周波数において高い比誘電
率と低い誘電損失を有し、且つ、低温で焼成可能である
ため、電極や導体材料として銀や銅が使用可能であり、
しかも機械的強度が高く、耐熱性が良好であり、マイク
ロ波用回路部品材料として好適なガラスセラミックス誘
電体材料を提供する。 【構成】 重量百分率でガラス粉末４０〜９０％、セラ
ミックス粉末６０〜１０％からなり、該ガラス粉末がＳ
ｉＯ2 １０〜３５％、Ｌｎ2 Ｏ3 （ランタノイド系酸化
物） ５〜３５％、ＴｉＯ2 １５〜５０％、ＲＯ（アル
カリ土類金属酸化物） ３〜４５％、Ｂｉ2 Ｏ3 １〜３
０％、ＺｒＯ2 ０〜２５％からなることを特徴とする。
セラミックス粉末としては、１ＧＨｚにおいて比誘電率
９以上、且つ、誘電損失２０×１０-4以下のセラミック
ス材料を使用することが好ましい。
率と低い誘電損失を有し、且つ、低温で焼成可能である
ため、電極や導体材料として銀や銅が使用可能であり、
しかも機械的強度が高く、耐熱性が良好であり、マイク
ロ波用回路部品材料として好適なガラスセラミックス誘
電体材料を提供する。 【構成】 重量百分率でガラス粉末４０〜９０％、セラ
ミックス粉末６０〜１０％からなり、該ガラス粉末がＳ
ｉＯ2 １０〜３５％、Ｌｎ2 Ｏ3 （ランタノイド系酸化
物） ５〜３５％、ＴｉＯ2 １５〜５０％、ＲＯ（アル
カリ土類金属酸化物） ３〜４５％、Ｂｉ2 Ｏ3 １〜３
０％、ＺｒＯ2 ０〜２５％からなることを特徴とする。
セラミックス粉末としては、１ＧＨｚにおいて比誘電率
９以上、且つ、誘電損失２０×１０-4以下のセラミック
ス材料を使用することが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にマイクロ波領域の
周波数、具体的には、０．１ＧＨｚ以上の周波数におい
て高い比誘電率と低い誘電損失を有し、マイクロ波用回
路部品材料として好適なガラスセラミックス誘電体材料
に関するものである。
周波数、具体的には、０．１ＧＨｚ以上の周波数におい
て高い比誘電率と低い誘電損失を有し、マイクロ波用回
路部品材料として好適なガラスセラミックス誘電体材料
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高度情報化時代を迎え、情報伝達は、よ
り高速化、高周波化の傾向にある。自動車電話やパーソ
ナル無線に代表される移動体通信機器、衛星放送、衛星
通信、ＣＡＴＶ等に代表されるニューメディア機器で
は、機器のコンパクト化が強く推し進められており、こ
れに伴い誘電体共振器等のマイクロ波用回路素子に対し
ても小型化が強く望まれている。
り高速化、高周波化の傾向にある。自動車電話やパーソ
ナル無線に代表される移動体通信機器、衛星放送、衛星
通信、ＣＡＴＶ等に代表されるニューメディア機器で
は、機器のコンパクト化が強く推し進められており、こ
れに伴い誘電体共振器等のマイクロ波用回路素子に対し
ても小型化が強く望まれている。
【０００３】マイクロ波用回路素子の大きさは、使用電
磁波の波長が基準になる。比誘電率εの誘電体中を伝播
する電磁波の波長λは、真空中の波長をλ0 とすると、 λ＝λ0 ／√ε となる。回路素子は、εの平方根に反比例して小型化で
きるが、また素子の比誘電率が大きいと、電磁波エネル
ギーが素子内に集中するため、電磁波の漏れが少なくな
るという利点もある。
磁波の波長が基準になる。比誘電率εの誘電体中を伝播
する電磁波の波長λは、真空中の波長をλ0 とすると、 λ＝λ0 ／√ε となる。回路素子は、εの平方根に反比例して小型化で
きるが、また素子の比誘電率が大きいと、電磁波エネル
ギーが素子内に集中するため、電磁波の漏れが少なくな
るという利点もある。
【０００４】上記事情から近年では、回路部品材料とし
て、マイクロ波領域の周波数において高い比誘電率を有
するセラミックスが各種開発されている。
て、マイクロ波領域の周波数において高い比誘電率を有
するセラミックスが各種開発されている。
【０００５】また上記の周波数において高い比誘電率を
有するガラス繊維によって樹脂を補強した材料も開発さ
れ、特開平４−３２２００７号公報、特開平４−３６７
５３７号公報において具体的に開示されている。
有するガラス繊維によって樹脂を補強した材料も開発さ
れ、特開平４−３２２００７号公報、特開平４−３６７
５３７号公報において具体的に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したセラミックス
材料として、例えばＢａＯ−ＴｉＯ2 系セラミック、Ｂ
ａＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミック、複合ペロブ
スカイト系セラミック、ＺｒＯ2 −ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2
系セラミック等が知られている。これらのセラミックス
材料は、高誘電率、低誘電損失であり、しかも強度が高
いものである。しかしながらこれらの材料をシート状に
成形し、複数枚を積層した後、焼成して積層型の高周波
デバイスや回路基板を作製する場合、１２００℃以上の
温度で焼成する必要があるため、電極や導体材料として
銀や銅を使用することができず、より耐熱性に優れた高
価な材料を使用する必要があり、材料コストが高くなる
という欠点を有している。
材料として、例えばＢａＯ−ＴｉＯ2 系セラミック、Ｂ
ａＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミック、複合ペロブ
スカイト系セラミック、ＺｒＯ2 −ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2
系セラミック等が知られている。これらのセラミックス
材料は、高誘電率、低誘電損失であり、しかも強度が高
いものである。しかしながらこれらの材料をシート状に
成形し、複数枚を積層した後、焼成して積層型の高周波
デバイスや回路基板を作製する場合、１２００℃以上の
温度で焼成する必要があるため、電極や導体材料として
銀や銅を使用することができず、より耐熱性に優れた高
価な材料を使用する必要があり、材料コストが高くなる
という欠点を有している。
【０００７】また上記したガラス繊維によって樹脂を補
強した材料は、セラミックスに比べて切断、孔開け加工
等の点で優れているが、０．１ＧＨｚ以上の周波数で、
１０以上の比誘電率を得ようとすると、従来より回路基
板に広く用いられてきたエポキシ樹脂に代えて、ポリフ
ッ化ビニリデン（ε＝１３）やシアノ樹脂（ε＝１６〜
２０）のような比誘電率の高い樹脂を使用する必要があ
る。しかしながらこのような樹脂は、高周波（特に１０
０ＭＨｚ以上）での誘電損失（ｔａｎδ）が高く、マイ
クロ波用回路基板材料としては性能が良くない。しかも
このような樹脂を使用した回路基板は、基本的に耐熱性
が低いという欠点もある。
強した材料は、セラミックスに比べて切断、孔開け加工
等の点で優れているが、０．１ＧＨｚ以上の周波数で、
１０以上の比誘電率を得ようとすると、従来より回路基
板に広く用いられてきたエポキシ樹脂に代えて、ポリフ
ッ化ビニリデン（ε＝１３）やシアノ樹脂（ε＝１６〜
２０）のような比誘電率の高い樹脂を使用する必要があ
る。しかしながらこのような樹脂は、高周波（特に１０
０ＭＨｚ以上）での誘電損失（ｔａｎδ）が高く、マイ
クロ波用回路基板材料としては性能が良くない。しかも
このような樹脂を使用した回路基板は、基本的に耐熱性
が低いという欠点もある。
【０００８】本発明の目的は、マイクロ波領域の周波数
において高い比誘電率と低い誘電損失を有し、且つ、低
温で焼成可能であるため、電極や導体材料として銀や銅
が使用可能であり、しかも機械的強度が高く、耐熱性が
良好であり、マイクロ波用回路部品材料として好適なガ
ラスセラミックス誘電体材料を提供することである。
において高い比誘電率と低い誘電損失を有し、且つ、低
温で焼成可能であるため、電極や導体材料として銀や銅
が使用可能であり、しかも機械的強度が高く、耐熱性が
良好であり、マイクロ波用回路部品材料として好適なガ
ラスセラミックス誘電体材料を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の実験
を重ねた結果、ＳｉＯ2 、Ｌｎ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｒ
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 を主成分とする結晶性のガラス粉末と、
高誘電率、低誘電損失のセラミックス粉末とを組み合わ
せることにより、上記目的を達成できるガラスセラミッ
クス材料が得られることを見いだし、本発明として提案
するものである。
を重ねた結果、ＳｉＯ2 、Ｌｎ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｒ
Ｏ、Ｂｉ2 Ｏ3 を主成分とする結晶性のガラス粉末と、
高誘電率、低誘電損失のセラミックス粉末とを組み合わ
せることにより、上記目的を達成できるガラスセラミッ
クス材料が得られることを見いだし、本発明として提案
するものである。
【００１０】即ち、本発明のガラスセラミックス誘電体
材料は、重量百分率でガラス粉末４０〜９０％、セラミ
ックス粉末６０〜１０％からなり、該ガラス粉末がＳｉ
Ｏ2１０〜３５％、Ｌｎ2 Ｏ3 ５〜３５％、ＴｉＯ2 １
５〜５０％、ＲＯ ３〜４５％、Ｂｉ2 Ｏ3 １〜３０
％、ＺｒＯ2 ０〜２５％からなることを特徴とする。
材料は、重量百分率でガラス粉末４０〜９０％、セラミ
ックス粉末６０〜１０％からなり、該ガラス粉末がＳｉ
Ｏ2１０〜３５％、Ｌｎ2 Ｏ3 ５〜３５％、ＴｉＯ2 １
５〜５０％、ＲＯ ３〜４５％、Ｂｉ2 Ｏ3 １〜３０
％、ＺｒＯ2 ０〜２５％からなることを特徴とする。
【００１１】本発明において、ガラス粉末とセラミック
ス粉末の割合を上記のように限定した理由は、ガラス粉
末が４０％より少ない（即ち、セラミックス粉末が６０
％より多い）と焼成時に緻密化し難いために、焼成体の
強度が著しく低下したり焼成体内部に多数の気孔が生じ
て誘電率が低下する。一方、ガラス粉末が９０％より多
い（即ち、セラミックス粉末が１０％より少ない）とガ
ラス成分が焼成体表面から浮き出し、表面に印刷される
導体との接着強度が低下する。
ス粉末の割合を上記のように限定した理由は、ガラス粉
末が４０％より少ない（即ち、セラミックス粉末が６０
％より多い）と焼成時に緻密化し難いために、焼成体の
強度が著しく低下したり焼成体内部に多数の気孔が生じ
て誘電率が低下する。一方、ガラス粉末が９０％より多
い（即ち、セラミックス粉末が１０％より少ない）とガ
ラス成分が焼成体表面から浮き出し、表面に印刷される
導体との接着強度が低下する。
【００１２】またガラス粉末の組成限定理由は以下の通
りである。
りである。
【００１３】ＳｉＯ2 はガラスのネットワークフォーマ
ーであり、その含有量は１０〜３５％、好ましくは１５
〜３０％である。ＳｉＯ2 が１０％より少ないとガラス
化範囲より外れ、安定したガラスが得られなくなり、３
５％より多いとガラスの比誘電率が低くなる。
ーであり、その含有量は１０〜３５％、好ましくは１５
〜３０％である。ＳｉＯ2 が１０％より少ないとガラス
化範囲より外れ、安定したガラスが得られなくなり、３
５％より多いとガラスの比誘電率が低くなる。
【００１４】Ｌｎ2 Ｏ3 （Ｌａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｐｒ
6 Ｏ11、Ｎｄ2 Ｏ3 等のランタノイド系酸化物）は比誘
電率を高める成分であるとともに析出結晶の構成成分と
なり、その含有量は合量で５〜３５％、好ましくは１０
〜３０％である。Ｌｎ2 Ｏ3の合量が５％より少ないと
析出結晶量が少なくなり、比誘電率が低下するとともに
焼成体の強度が低下し、３５％より多いとガラス成形時
に失透し易くなる。
6 Ｏ11、Ｎｄ2 Ｏ3 等のランタノイド系酸化物）は比誘
電率を高める成分であるとともに析出結晶の構成成分と
なり、その含有量は合量で５〜３５％、好ましくは１０
〜３０％である。Ｌｎ2 Ｏ3の合量が５％より少ないと
析出結晶量が少なくなり、比誘電率が低下するとともに
焼成体の強度が低下し、３５％より多いとガラス成形時
に失透し易くなる。
【００１５】ＴｉＯ2 も比誘電率を高める成分であると
ともに析出結晶の構成成分となる。またＳｉＯ2 と同じ
くガラスのネットワークフォーマーとなり、その含有量
は１５〜５０％、好ましくは２０〜４５％である。Ｔｉ
Ｏ2 が１５％より少ないと析出結晶量が少なくなって比
誘電率が低下するとともに焼成体の強度が低下し、５０
％より多いとガラス成形時に失透し易くなる。
ともに析出結晶の構成成分となる。またＳｉＯ2 と同じ
くガラスのネットワークフォーマーとなり、その含有量
は１５〜５０％、好ましくは２０〜４５％である。Ｔｉ
Ｏ2 が１５％より少ないと析出結晶量が少なくなって比
誘電率が低下するとともに焼成体の強度が低下し、５０
％より多いとガラス成形時に失透し易くなる。
【００１６】ＲＯ（ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等のアルカ
リ土類金属酸化物）も比誘電率を高める成分であるとと
もに析出結晶の構成成分となり、その含有量は合量で３
〜４５％、好ましくは５〜３５％である。ＲＯが３％よ
り少ないと析出結晶が少なくなって比誘電率が低下する
とともに焼成体の強度が低下し、また溶解性が悪くな
る。ＲＯが４５％より多いとガラス成形時に失透し易く
なる。
リ土類金属酸化物）も比誘電率を高める成分であるとと
もに析出結晶の構成成分となり、その含有量は合量で３
〜４５％、好ましくは５〜３５％である。ＲＯが３％よ
り少ないと析出結晶が少なくなって比誘電率が低下する
とともに焼成体の強度が低下し、また溶解性が悪くな
る。ＲＯが４５％より多いとガラス成形時に失透し易く
なる。
【００１７】なおＲＯの各成分は、ＢａＯ ３〜３５
％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１５％の範囲で
あることが好ましく、特にＢａＯ ５〜３０％、ＣａＯ
０〜１０％、ＳｒＯ ０〜１０％であることが望まし
い。
％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１５％の範囲で
あることが好ましく、特にＢａＯ ５〜３０％、ＣａＯ
０〜１０％、ＳｒＯ ０〜１０％であることが望まし
い。
【００１８】Ｂｉ2 Ｏ3 は比誘電率を高めるとともに溶
解性を向上させる成分であり、その含有量は１〜３０
％、好ましくは３〜２５％である。Ｂｉ2 Ｏ3 が１％よ
り少ないと比誘電率が低下するとともに溶解性が悪くな
り、３０％より多いと析出結晶量が少なくなって焼結体
の強度が低下する。
解性を向上させる成分であり、その含有量は１〜３０
％、好ましくは３〜２５％である。Ｂｉ2 Ｏ3 が１％よ
り少ないと比誘電率が低下するとともに溶解性が悪くな
り、３０％より多いと析出結晶量が少なくなって焼結体
の強度が低下する。
【００１９】ＺｒＯ2 はガラスの化学的耐久性を高める
成分であり、その含有量は０〜２５％、好ましくは０〜
２０％である。ＺｒＯ2 が２５％より多いと溶解性が悪
くなる。
成分であり、その含有量は０〜２５％、好ましくは０〜
２０％である。ＺｒＯ2 が２５％より多いと溶解性が悪
くなる。
【００２０】またこれらの成分の他にＰｂＯを３０％ま
で添加しても差し支えない。
で添加しても差し支えない。
【００２１】本発明において使用するセラミックス粉末
としては、高い比誘電率、低い誘電損失の材料であれば
種々のものが使用できる。特に１ＧＨｚにおける比誘電
率が９以上、且つ、誘電損失が２０×１０-4以下のセラ
ミックス材料を使用することが好ましい。
としては、高い比誘電率、低い誘電損失の材料であれば
種々のものが使用できる。特に１ＧＨｚにおける比誘電
率が９以上、且つ、誘電損失が２０×１０-4以下のセラ
ミックス材料を使用することが好ましい。
【００２２】このようなセラミックス材料の好適な例と
して、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＺｒＳｉＯ4 、ＺｒＴｉ
Ｏ4 、ＴｉＯ2 、ＢａＴｉ4 Ｏ9 やＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20や
ＣａＴｉＯ3 やＳｒＴｉＯ3 等のＲＯ−ＴｉＯ2 系セラ
ミック、Ｎｄ4 Ｔｉ9 Ｏ24やＬａ4 Ｔｉ9 Ｏ24等のＬｎ
2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミック、及びＢａＮｄ2 Ｔｉ5
Ｏ14やＳｒＰｒ2 Ｔｉ3 Ｏ10等のＲＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＯ2 系セラミックの群より選択された１種又は２種以
上組み合わせて使用することができる。
して、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＺｒＳｉＯ4 、ＺｒＴｉ
Ｏ4 、ＴｉＯ2 、ＢａＴｉ4 Ｏ9 やＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20や
ＣａＴｉＯ3 やＳｒＴｉＯ3 等のＲＯ−ＴｉＯ2 系セラ
ミック、Ｎｄ4 Ｔｉ9 Ｏ24やＬａ4 Ｔｉ9 Ｏ24等のＬｎ
2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミック、及びＢａＮｄ2 Ｔｉ5
Ｏ14やＳｒＰｒ2 Ｔｉ3 Ｏ10等のＲＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＯ2 系セラミックの群より選択された１種又は２種以
上組み合わせて使用することができる。
【００２３】
【作用】本発明のガラスセラミックス誘電体材料は、焼
成することによりガラス中からＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20、Ｃａ
ＴｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 等のＲＯ−ＴｉＯ2 系結晶や、
Ｌａ4 Ｔｉ9 Ｏ24、Ｎｄ4 Ｔｉ9 Ｏ24等のＬｎ2 Ｏ3 −
ＴｉＯ2 系結晶や、ＳｒＰｒ2 Ｔｉ3 Ｏ10、ＢａＮｄ2
Ｔｉ5 Ｏ14等のＲＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系結晶が析
出する。さらにこれらの系の結晶中にＰｂＯやＢｉ2 Ｏ
3 が含まれる場合もある。上記各結晶は、高い比誘電
率、低い誘電損失及び高い機械的強度を有するため、こ
れらの特性に優れた焼成体を得ることができる。
成することによりガラス中からＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20、Ｃａ
ＴｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 等のＲＯ−ＴｉＯ2 系結晶や、
Ｌａ4 Ｔｉ9 Ｏ24、Ｎｄ4 Ｔｉ9 Ｏ24等のＬｎ2 Ｏ3 −
ＴｉＯ2 系結晶や、ＳｒＰｒ2 Ｔｉ3 Ｏ10、ＢａＮｄ2
Ｔｉ5 Ｏ14等のＲＯ−Ｌｎ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系結晶が析
出する。さらにこれらの系の結晶中にＰｂＯやＢｉ2 Ｏ
3 が含まれる場合もある。上記各結晶は、高い比誘電
率、低い誘電損失及び高い機械的強度を有するため、こ
れらの特性に優れた焼成体を得ることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明のガラスセラミックス誘電体材
料を実施例に基づき説明する。
料を実施例に基づき説明する。
【００２５】表１は、本実施例で使用するガラス粉末
（試料Ａ〜Ｆ）を示すものである。
（試料Ａ〜Ｆ）を示すものである。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１のガラス試料は以下のように調製し
た。
た。
【００２８】まず原料として、純珪粉、酸化ランタン、
酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウム、
酸化チタン、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸スト
ロンチウム、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化鉛
を準備し、表中の各組成となるように原料を調合した
後、白金坩堝に入れて１４００〜１５００℃で３〜６時
間溶融してから、水冷ローラーによって薄板状に成形し
た。次いでこの成形体を粗砕した後、水を加えてボール
ミルにより湿式粉砕し、平均粒径が１．５〜３．０μｍ
の粉末とした。
酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウム、
酸化チタン、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸スト
ロンチウム、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化鉛
を準備し、表中の各組成となるように原料を調合した
後、白金坩堝に入れて１４００〜１５００℃で３〜６時
間溶融してから、水冷ローラーによって薄板状に成形し
た。次いでこの成形体を粗砕した後、水を加えてボール
ミルにより湿式粉砕し、平均粒径が１．５〜３．０μｍ
の粉末とした。
【００２９】こうして得られたガラス粉末は、１ＧＨｚ
の周波数で１７．１〜２３．４の比誘電率と１５〜２２
×１０-4の誘電損失を有していた。
の周波数で１７．１〜２３．４の比誘電率と１５〜２２
×１０-4の誘電損失を有していた。
【００３０】また表２は、本実施例で使用するセラミッ
クス粉末（試料ａ〜ｇ）を示すものである。
クス粉末（試料ａ〜ｇ）を示すものである。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２中、試料ａのＡｌ2 Ｏ3 と試料ｂのＺ
ｒＯ2 は市販品を使用した。またそれ以外のセラミック
ス粉末は、原料として酸化ジルコニウム、純珪粉、酸化
チタン、炭酸バリウム、酸化ネオジウムを準備し、表２
のセラミックスとなるように各原料を調合した後、水を
加えてボールミルにより２４時間湿式混合し、次いで乾
燥させてから、表中の焼成条件で焼成し、この焼成物を
ボールミルで平均粒径が１．５〜３．０μｍになるまで
粉砕することによって作製した。
ｒＯ2 は市販品を使用した。またそれ以外のセラミック
ス粉末は、原料として酸化ジルコニウム、純珪粉、酸化
チタン、炭酸バリウム、酸化ネオジウムを準備し、表２
のセラミックスとなるように各原料を調合した後、水を
加えてボールミルにより２４時間湿式混合し、次いで乾
燥させてから、表中の焼成条件で焼成し、この焼成物を
ボールミルで平均粒径が１．５〜３．０μｍになるまで
粉砕することによって作製した。
【００３３】こうして得られたセラミックス粉末は、１
ＧＨｚの周波数で、９．０〜１００．０の比誘電率と、
０．５〜８．０×１０-4の誘電損失を有していた。
ＧＨｚの周波数で、９．０〜１００．０の比誘電率と、
０．５〜８．０×１０-4の誘電損失を有していた。
【００３４】表３、４は、表１のガラス粉末と、表２の
セラミックス粉末とを混合して作製したガラスセラミッ
クス誘電体材料（試料Ｎｏ．１〜１６）を示すものであ
る。
セラミックス粉末とを混合して作製したガラスセラミッ
クス誘電体材料（試料Ｎｏ．１〜１６）を示すものであ
る。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】これらのガラスセラミック誘電体材料から
なるグリーンシートを作製し、その複数枚を積層し焼結
させる方法を以下に述べる。
なるグリーンシートを作製し、その複数枚を積層し焼結
させる方法を以下に述べる。
【００３８】まずガラス粉末とセラミック粉末を表中の
割合で混合した後、所定量の結合剤、可塑剤及び溶剤を
添加してスラリーを調製する。結合剤としては、例えば
ポリビニルブチラール樹脂、メタアクリル酸樹脂等、可
塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル等、溶剤として
は、例えばトルエン、メチルエチルケトン等を使用する
ことができる。
割合で混合した後、所定量の結合剤、可塑剤及び溶剤を
添加してスラリーを調製する。結合剤としては、例えば
ポリビニルブチラール樹脂、メタアクリル酸樹脂等、可
塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル等、溶剤として
は、例えばトルエン、メチルエチルケトン等を使用する
ことができる。
【００３９】次いで上記のスラリーをポリエステルフィ
ルム上にドクターブレード法によって塗布し、厚みが約
０．２ｍｍのグリーンシートを作製する。その後、この
グリーンシートを乾燥させ、所定寸法に切断してから、
機械的加工を施してスルーホールを形成し、導体や電極
となる低抵抗金属材料をスルーホール及びグリーンシー
ト表面に印刷する。次いでこのようなグリーンシートの
複数枚を積層し、熱圧着によって一体化する。
ルム上にドクターブレード法によって塗布し、厚みが約
０．２ｍｍのグリーンシートを作製する。その後、この
グリーンシートを乾燥させ、所定寸法に切断してから、
機械的加工を施してスルーホールを形成し、導体や電極
となる低抵抗金属材料をスルーホール及びグリーンシー
ト表面に印刷する。次いでこのようなグリーンシートの
複数枚を積層し、熱圧着によって一体化する。
【００４０】このようにして得た積層グリーンシート
を、約３℃／分の速度で約５００℃まで昇温し、この温
度で約３０分保持することによってグリーンシート中の
有機物質を除去する。その後、約１０℃／分の速度で表
中の焼成温度まで昇温し、その温度で表中の焼成時間保
持して焼結させる。
を、約３℃／分の速度で約５００℃まで昇温し、この温
度で約３０分保持することによってグリーンシート中の
有機物質を除去する。その後、約１０℃／分の速度で表
中の焼成温度まで昇温し、その温度で表中の焼成時間保
持して焼結させる。
【００４１】表３、４から明らかなように、実施例の各
試料は９００〜９２０℃の低温で焼成可能であり、得ら
れた焼成体は１ＧＨｚの周波数で１６．５〜５１．２の
比誘電率と１２〜２２×１０-4の誘電損失を有してい
た。しかも曲げ強度が１９００ｋｇ／ｃｍ2以上と高
く、熱膨張係数が８０〜９６×１０-7／℃であった。
試料は９００〜９２０℃の低温で焼成可能であり、得ら
れた焼成体は１ＧＨｚの周波数で１６．５〜５１．２の
比誘電率と１２〜２２×１０-4の誘電損失を有してい
た。しかも曲げ強度が１９００ｋｇ／ｃｍ2以上と高
く、熱膨張係数が８０〜９６×１０-7／℃であった。
【００４２】なお、表中の比誘電率と誘電損失は、イン
ピーダンスアナライザーを使用し、２５℃の温度での値
を求めた。熱膨張係数は、石英押棒式のディラトメータ
ーを使用して測定した。また軟化点は、周知のファイバ
ー法によって測定した。さらに曲げ強度は、１０×４５
×１ｍｍの大きさとなるように作製した焼成体を３点荷
重測定法によって測定した。
ピーダンスアナライザーを使用し、２５℃の温度での値
を求めた。熱膨張係数は、石英押棒式のディラトメータ
ーを使用して測定した。また軟化点は、周知のファイバ
ー法によって測定した。さらに曲げ強度は、１０×４５
×１ｍｍの大きさとなるように作製した焼成体を３点荷
重測定法によって測定した。
【００４３】また実施例では、本発明のガラスセラミッ
クの製造方法として、グリーンシートの例を挙げたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、一般にセラミ
ックの製造に用いられる各種の方法を適用することが可
能である。
クの製造方法として、グリーンシートの例を挙げたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、一般にセラミ
ックの製造に用いられる各種の方法を適用することが可
能である。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明のガラスセラミック
ス誘電体材料は、１０００℃以下の低温で焼成すること
が可能であり、電極や導体材料として銀や銅を使用する
ことができる。またマイクロ波領域の周波数において高
い比誘電率と低い誘電損失を有し、しかも耐熱性と機械
的強度が高いため、マイクロ波用回路部品材料として好
適である。
ス誘電体材料は、１０００℃以下の低温で焼成すること
が可能であり、電極や導体材料として銀や銅を使用する
ことができる。またマイクロ波領域の周波数において高
い比誘電率と低い誘電損失を有し、しかも耐熱性と機械
的強度が高いため、マイクロ波用回路部品材料として好
適である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量百分率でガラス粉末４０〜９０％、
セラミックス粉末６０〜１０％からなり、該ガラス粉末
がＳｉＯ2 １０〜３５％、Ｌｎ2 Ｏ3 （ランタノイド系
酸化物） ５〜３５％、ＴｉＯ2 １５〜５０％、ＲＯ
（アルカリ土類金属酸化物） ３〜４５％、Ｂｉ2 Ｏ3
１〜３０％、ＺｒＯ2 ０〜２５％からなることを特徴と
するガラスセラミックス誘電体材料。 - 【請求項２】 セラミックス粉末が、１ＧＨｚにおいて
比誘電率９以上、且つ、誘電損失２０×１０-4以下のセ
ラミックス材料からなることを特徴とする請求項１のガ
ラスセラミックス誘電体材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09438495A JP3624406B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ガラスセラミックス誘電体材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09438495A JP3624406B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ガラスセラミックス誘電体材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259263A true JPH08259263A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3624406B2 JP3624406B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=14108804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09438495A Expired - Fee Related JP3624406B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ガラスセラミックス誘電体材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624406B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6045893A (en) * | 1997-12-09 | 2000-04-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Multilayered electronic part with minimum silver diffusion |
| CN114671613A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-28 | 华南理工大学 | 一种玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN114890676A (zh) * | 2021-06-21 | 2022-08-12 | 桂林电子科技大学 | 一种高介电高储能微晶玻璃介质材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP09438495A patent/JP3624406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6045893A (en) * | 1997-12-09 | 2000-04-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Multilayered electronic part with minimum silver diffusion |
| CN114890676A (zh) * | 2021-06-21 | 2022-08-12 | 桂林电子科技大学 | 一种高介电高储能微晶玻璃介质材料及其制备方法 |
| CN114890676B (zh) * | 2021-06-21 | 2023-07-07 | 桂林电子科技大学 | 一种高介电高储能微晶玻璃介质材料及其制备方法 |
| CN114671613A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-28 | 华南理工大学 | 一种玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624406B2 (ja) | 2005-03-02 |
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