JPH0859344A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH0859344A JPH0859344A JP6224203A JP22420394A JPH0859344A JP H0859344 A JPH0859344 A JP H0859344A JP 6224203 A JP6224203 A JP 6224203A JP 22420394 A JP22420394 A JP 22420394A JP H0859344 A JPH0859344 A JP H0859344A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率、Ｑ値が高く、高温にも安定でしかも
比較的低温で焼結可能な誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物を
主成分として、１７重量％以下のＢｉ2Ｏ3と１０重量％
以下のＰｂＯを含有した高周波用磁器組成物に、５重量
％以上６０重量％以下のＳｉＯ2と４０重量％以上８０
重量％以下のＢａＯと５重量％以上２０重量％以下のＢ
2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2の少なくとも１種を
１０重量％以下とＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｐ
ｂＯのうち少なくとも１種を１５重量％以下を含むガラ
ス組成物を混合し、さらに副成分として、これらの混合
物１００重量部に対し３重量部以下のＣｕＯ並びにＳｒ
ＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種
を２０重量部以下を添加する。
比較的低温で焼結可能な誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物を
主成分として、１７重量％以下のＢｉ2Ｏ3と１０重量％
以下のＰｂＯを含有した高周波用磁器組成物に、５重量
％以上６０重量％以下のＳｉＯ2と４０重量％以上８０
重量％以下のＢａＯと５重量％以上２０重量％以下のＢ
2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2の少なくとも１種を
１０重量％以下とＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｐ
ｂＯのうち少なくとも１種を１５重量％以下を含むガラ
ス組成物を混合し、さらに副成分として、これらの混合
物１００重量部に対し３重量部以下のＣｕＯ並びにＳｒ
ＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種
を２０重量部以下を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体磁器組成物に関す
る。具体的にいうと、マイクロ波用共振器、フィルタ、
積層コンデンサ等に用いられる誘電体や多層回路基板用
セラミック素材として用いられる誘電体磁器組成物に関
する。
る。具体的にいうと、マイクロ波用共振器、フィルタ、
積層コンデンサ等に用いられる誘電体や多層回路基板用
セラミック素材として用いられる誘電体磁器組成物に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波用の共振器やフィルタ
等の電子部品の小型化を図るため、空胴共振器を高い比
誘電率を有するセラミック誘電体に置き換える努力がな
されてきた。これは誘電体の比誘電率をεとすると、誘
電体内部では電磁波の持つ波長が自由空間の波長の１／
εに短縮される効果を利用し、共振器やフィルタ等の小
型化を図るものである。
等の電子部品の小型化を図るため、空胴共振器を高い比
誘電率を有するセラミック誘電体に置き換える努力がな
されてきた。これは誘電体の比誘電率をεとすると、誘
電体内部では電磁波の持つ波長が自由空間の波長の１／
εに短縮される効果を利用し、共振器やフィルタ等の小
型化を図るものである。
【０００３】ところが、空胴共振器として使用できる温
度係数を持つセラミック誘電体材料の比誘電率εはこれ
までのところ１００以下に限定されていて、最近のさら
なる小型化の要求には応えられなくなってきた。
度係数を持つセラミック誘電体材料の比誘電率εはこれ
までのところ１００以下に限定されていて、最近のさら
なる小型化の要求には応えられなくなってきた。
【０００４】セラミック誘電体材料の比誘電率εの値の
制約の下でこの要求に応えるために、従来よりマイクロ
波回路で知られているＬＣ共振器を用いる方法は有効で
あり、積層コンデンサや多層回路基板などで実用化され
ている積層工法をＬＣ回路の構成に応用すれば、よりい
っそうの小型化と高い信頼性を合わせ持つ電子部品を作
製することができる。
制約の下でこの要求に応えるために、従来よりマイクロ
波回路で知られているＬＣ共振器を用いる方法は有効で
あり、積層コンデンサや多層回路基板などで実用化され
ている積層工法をＬＣ回路の構成に応用すれば、よりい
っそうの小型化と高い信頼性を合わせ持つ電子部品を作
製することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層工
法によってマイクロ波帯域で高いＱ値を持つＬＣ共振器
を得るためには、積層コンデンサや多層回路基板に内蔵
する内部電極の導電率が高いことが必要とされる。すな
わち誘電体や多層回路基板と同時焼成される内部電極に
は金、銀又は銅などの導電率の高い金属材料を使用する
ことが必要となる。このため、誘電体材料は、高誘電
率、高Ｑ値、高温度安定性に加えて融点の低い金属材料
からなる内部電極と同時に焼成できる低温焼結材料であ
ることが必要となるが、このような要求をすべて満たす
誘電体材料は見出されていない。
法によってマイクロ波帯域で高いＱ値を持つＬＣ共振器
を得るためには、積層コンデンサや多層回路基板に内蔵
する内部電極の導電率が高いことが必要とされる。すな
わち誘電体や多層回路基板と同時焼成される内部電極に
は金、銀又は銅などの導電率の高い金属材料を使用する
ことが必要となる。このため、誘電体材料は、高誘電
率、高Ｑ値、高温度安定性に加えて融点の低い金属材料
からなる内部電極と同時に焼成できる低温焼結材料であ
ることが必要となるが、このような要求をすべて満たす
誘電体材料は見出されていない。
【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、誘電率やＱ
値が高く、また温度安定性がよくて、しかも比較的低温
で焼結可能な誘電体磁器組成物を提供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、誘電率やＱ
値が高く、また温度安定性がよくて、しかも比較的低温
で焼結可能な誘電体磁器組成物を提供することにある。
【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、ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物を主成
分とする高周波用磁器組成物にガラス組成物を混合した
ことを特徴としている。
物は、ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物を主成
分とする高周波用磁器組成物にガラス組成物を混合した
ことを特徴としている。
【０００８】また、副成分としてＣｕＯを添加したり、
ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも
１種を添加することにしてもよい。
ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも
１種を添加することにしてもよい。
【０００９】前記高周波用磁器組成物は、xＢａＯ−yＴ
ｉＯ2−zＮｄＯ3/2系磁器組成物（２．５≦x≦１５，５
２．５≦y≦７０，１５≦z≦４５，x＋y＋z＝１００）
を主成分として、１７重量％以下のＢｉ2Ｏ3と１０重量
％以下のＰｂＯを含有していることが好ましい。
ｉＯ2−zＮｄＯ3/2系磁器組成物（２．５≦x≦１５，５
２．５≦y≦７０，１５≦z≦４５，x＋y＋z＝１００）
を主成分として、１７重量％以下のＢｉ2Ｏ3と１０重量
％以下のＰｂＯを含有していることが好ましい。
【００１０】また、前記ガラス組成物は、５重量％以上
６０重量％以下のＳｉＯ2と、４０重量％以上８０重量
％以下のＢａＯと、５重量％以上２０重量％以下のＢ2
Ｏ3と、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2，ＴｉＯ2の少なくとも１種
を１０重量％以下と、ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｚｎ
Ｏ，ＰｂＯのうち少なくとも１種を１５重量％以下を含
むことが好ましい。
６０重量％以下のＳｉＯ2と、４０重量％以上８０重量
％以下のＢａＯと、５重量％以上２０重量％以下のＢ2
Ｏ3と、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2，ＴｉＯ2の少なくとも１種
を１０重量％以下と、ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｚｎ
Ｏ，ＰｂＯのうち少なくとも１種を１５重量％以下を含
むことが好ましい。
【００１１】さらに、前記高周波用磁器組成物を３０重
量％以上９５重量％以下と前記ガラス組成物を５重量％
以上７０重量％以下とを混合し、これらの混合物１００
重量部に対し、ＣｕＯを３重量部以下と、ＳｒＴｉ
Ｏ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を２
０重量部以下とを含むことが好ましい。
量％以上９５重量％以下と前記ガラス組成物を５重量％
以上７０重量％以下とを混合し、これらの混合物１００
重量部に対し、ＣｕＯを３重量部以下と、ＳｒＴｉ
Ｏ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を２
０重量部以下とを含むことが好ましい。
【００１２】
【作用】ＢａＯとＴｉＯ2とＮｄＯ3/2を主成分とする高
周波用磁器組成物とガラス組成物との混合物から誘電体
磁器組成物を構成すると、比抵抗の小さい銀や金あるい
は銅のいずれかを主成分とする導体の融点より低い温度
で焼結することができる。しかも、高周波域特にマイク
ロ波、ミリ波領域において比誘電率が高く、温度安定性
に優れた誘電体磁器組成物を得ることができる。
周波用磁器組成物とガラス組成物との混合物から誘電体
磁器組成物を構成すると、比抵抗の小さい銀や金あるい
は銅のいずれかを主成分とする導体の融点より低い温度
で焼結することができる。しかも、高周波域特にマイク
ロ波、ミリ波領域において比誘電率が高く、温度安定性
に優れた誘電体磁器組成物を得ることができる。
【００１３】また、高周波用磁器組成物とガラス組成物
との混合物に副成分としてＣｕＯを添加すれば、さらに
焼結温度を下げることができ、Ｑ値や誘電率を高くする
ことができる。
との混合物に副成分としてＣｕＯを添加すれば、さらに
焼結温度を下げることができ、Ｑ値や誘電率を高くする
ことができる。
【００１４】さらに、ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，Ｍｇ
ＴｉＯ3の少なくとも１種を添加すれば、回路パターン
によって内部にキャパシタが形成された多層回路基板等
における当該キャパシタの静電容量の温度変化率を小さ
くすることができる。
ＴｉＯ3の少なくとも１種を添加すれば、回路パターン
によって内部にキャパシタが形成された多層回路基板等
における当該キャパシタの静電容量の温度変化率を小さ
くすることができる。
【００１５】したがって、このような誘電体磁器組成物
を用いることにより、金や銀、銅などの比抵抗の低い内
部電極との同時焼成が可能となり、これらの内部電極を
内蔵化した高周波特性に優れた誘電体や多層回路基板な
どを得ることが可能になる。また、この誘電体磁器組成
物を用いれば、積層工法により高Ｑ値を持つＬＣ共振器
やＬＣフィルターなどの電子部品をさらに小型化するこ
とが可能になる。
を用いることにより、金や銀、銅などの比抵抗の低い内
部電極との同時焼成が可能となり、これらの内部電極を
内蔵化した高周波特性に優れた誘電体や多層回路基板な
どを得ることが可能になる。また、この誘電体磁器組成
物を用いれば、積層工法により高Ｑ値を持つＬＣ共振器
やＬＣフィルターなどの電子部品をさらに小型化するこ
とが可能になる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の誘電体磁器組成物は、xＢａＯ−yＴｉＯ2−zＮｄ
Ｏ3/2系磁器組成物を主成分とする高周波用磁器組成物
にガラス組成物を混合したものであって、さらにその混
合物に副成分として、ＣｕＯならびにＳｒＴｉＯ3，Ｃ
ａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を添加したも
のである。以下、本発明の誘電体磁器組成物について詳
しく述べる。
発明の誘電体磁器組成物は、xＢａＯ−yＴｉＯ2−zＮｄ
Ｏ3/2系磁器組成物を主成分とする高周波用磁器組成物
にガラス組成物を混合したものであって、さらにその混
合物に副成分として、ＣｕＯならびにＳｒＴｉＯ3，Ｃ
ａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を添加したも
のである。以下、本発明の誘電体磁器組成物について詳
しく述べる。
【００１７】図１に示すものは、本発明に係る誘電体磁
器組成物に用いる高周波用磁器組成物の主成分であるＢ
ａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の組成範囲を表
わした組成図である。このＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2
系磁器組成物の組成比は、xＢａＯ−yＴｉＯ2−zＮｄＯ
3/2と表わしたとき、各組成のモル比x，y，zが、 ２．５≦ x ≦１５ ５２．５≦ y ≦７０ １５≦ z ≦４５ x ＋ y ＋ z ＝１００ となる範囲であって、図１の斜線を施した領域内にあ
る。図１に示すＡ領域にあっては焼結が困難となって、
通常焼結に必要な温度である１４００℃になると多孔質
の磁器しか得られなくなる。Ｂ領域にあっては温度特
性、すなわち多層回路基板の内部に形成されたキャパシ
タの静電容量の温度変化率がプラス側で大きくなりすぎ
る。Ｃ領域においてもＢ領域と同様に温度変化率がプラ
ス側で大きくなりすぎるとともに、焼結も不安定にな
る。また、Ｄ領域にあっては温度変化率がマイナス側で
大きくなってくるとともに焼結が進まなくなる。ここ
で、静電容量の温度変化率とは、基準温度Ｔ0（例え
ば、２０℃）における例えば多層回路基板に設けたキャ
パシタの静電容量をＣ0、温度Ｔにおける静電容量をＣ
＝Ｃ0＋ΔＣとするとき、次の式中のＡ（ppm／℃）及
びＢ（ppm／℃2）で表わされるものである。 ΔＣ／Ｃ0×１０6＝Ａ×（Ｔ−Ｔ0）＋Ｂ×（Ｔ−Ｔ0）2 ……
器組成物に用いる高周波用磁器組成物の主成分であるＢ
ａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の組成範囲を表
わした組成図である。このＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2
系磁器組成物の組成比は、xＢａＯ−yＴｉＯ2−zＮｄＯ
3/2と表わしたとき、各組成のモル比x，y，zが、 ２．５≦ x ≦１５ ５２．５≦ y ≦７０ １５≦ z ≦４５ x ＋ y ＋ z ＝１００ となる範囲であって、図１の斜線を施した領域内にあ
る。図１に示すＡ領域にあっては焼結が困難となって、
通常焼結に必要な温度である１４００℃になると多孔質
の磁器しか得られなくなる。Ｂ領域にあっては温度特
性、すなわち多層回路基板の内部に形成されたキャパシ
タの静電容量の温度変化率がプラス側で大きくなりすぎ
る。Ｃ領域においてもＢ領域と同様に温度変化率がプラ
ス側で大きくなりすぎるとともに、焼結も不安定にな
る。また、Ｄ領域にあっては温度変化率がマイナス側で
大きくなってくるとともに焼結が進まなくなる。ここ
で、静電容量の温度変化率とは、基準温度Ｔ0（例え
ば、２０℃）における例えば多層回路基板に設けたキャ
パシタの静電容量をＣ0、温度Ｔにおける静電容量をＣ
＝Ｃ0＋ΔＣとするとき、次の式中のＡ（ppm／℃）及
びＢ（ppm／℃2）で表わされるものである。 ΔＣ／Ｃ0×１０6＝Ａ×（Ｔ−Ｔ0）＋Ｂ×（Ｔ−Ｔ0）2 ……
【００１８】ここで、ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁
器組成物においては、１次の温度変化率Ａは０に近似す
るので、次の式のようにその温度変化率は２次の温度
変化率Ｂによって表わされる。 ΔＣ／Ｃ0×１０6＝Ｂ×（Ｔ−Ｔ0）2 ……
器組成物においては、１次の温度変化率Ａは０に近似す
るので、次の式のようにその温度変化率は２次の温度
変化率Ｂによって表わされる。 ΔＣ／Ｃ0×１０6＝Ｂ×（Ｔ−Ｔ0）2 ……
【００１９】誘電体磁器組成物に用いる高周波用磁器組
成物は、図１の斜線で施した組成範囲内にあるＢａＯ−
ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物に、１７重量％以下の
Ｂｉ2Ｏ3と１０重量％以下のＰｂＯが含まれるようにし
たものである。Ｂｉ2Ｏ3及びＰｂＯを添加することによ
って、より安定した特性を有する高周波用磁器組成物が
得られるが、Ｂｉ2Ｏ3を１７重量％以下を越えて、ある
いは、ＰｂＯを１０重量％を越えて添加すると高周波用
磁器組成物が焼結せず、溶解する。
成物は、図１の斜線で施した組成範囲内にあるＢａＯ−
ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物に、１７重量％以下の
Ｂｉ2Ｏ3と１０重量％以下のＰｂＯが含まれるようにし
たものである。Ｂｉ2Ｏ3及びＰｂＯを添加することによ
って、より安定した特性を有する高周波用磁器組成物が
得られるが、Ｂｉ2Ｏ3を１７重量％以下を越えて、ある
いは、ＰｂＯを１０重量％を越えて添加すると高周波用
磁器組成物が焼結せず、溶解する。
【００２０】次に、ガラス組成物について述べる。ガラ
ス組成物は、５重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ
2と、４０重量％以上８０重量％以下のＢａＯと、５重
量％以上２０重量％以下のＢ2Ｏ3と、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ
2，ＴｉＯ2の少なくとも１種を１０重量％以下と、Ｓｒ
Ｏ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＰｂＯのうち少なくとも
１種を１５重量％以下含むものが好ましい。
ス組成物は、５重量％以上６０重量％以下のＳｉＯ
2と、４０重量％以上８０重量％以下のＢａＯと、５重
量％以上２０重量％以下のＢ2Ｏ3と、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ
2，ＴｉＯ2の少なくとも１種を１０重量％以下と、Ｓｒ
Ｏ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＰｂＯのうち少なくとも
１種を１５重量％以下含むものが好ましい。
【００２１】ガラス組成物中Ｂ2Ｏ3はガラス粘度を低下
させる働きを有し、誘電体磁器組成物の焼結を促進させ
ることができる。しかし、ガラス組成物中ホウ素成分が
Ｂ2Ｏ3として２０重量％を越えると作製されたセラミッ
クグリーンシート上にホウ酸結晶として析出し、５重量
％未満であれば１０００℃以下での焼結が困難になる。
させる働きを有し、誘電体磁器組成物の焼結を促進させ
ることができる。しかし、ガラス組成物中ホウ素成分が
Ｂ2Ｏ3として２０重量％を越えると作製されたセラミッ
クグリーンシート上にホウ酸結晶として析出し、５重量
％未満であれば１０００℃以下での焼結が困難になる。
【００２２】ＢａＯはＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁
器組成物とガラス組成物との反応を促進させ、ガラス組
成物の軟化点を下げる働きがある。ＢａＯがガラス組成
物中４０重量％未満であればＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ
3/2系磁器組成物との反応が進まず、１０００℃以下で
の焼結が困難になる。しかし、ＢａＯは作製された多層
回路基板等のＱ値に悪影響を及ぼし、ガラス組成物中８
０重量％を越えるとＱ値が著しく悪化してしまう。
器組成物とガラス組成物との反応を促進させ、ガラス組
成物の軟化点を下げる働きがある。ＢａＯがガラス組成
物中４０重量％未満であればＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ
3/2系磁器組成物との反応が進まず、１０００℃以下で
の焼結が困難になる。しかし、ＢａＯは作製された多層
回路基板等のＱ値に悪影響を及ぼし、ガラス組成物中８
０重量％を越えるとＱ値が著しく悪化してしまう。
【００２３】ＳｉＯ2がガラス組成物中６０重量％を越
えるとガラス化温度が高くなりすぎ、１５００℃以下で
はガラス化しない。また５重量％未満であると焼結体の
収縮率のばらつきが大きくなって、多層回路基板として
の実用に耐えない。
えるとガラス化温度が高くなりすぎ、１５００℃以下で
はガラス化しない。また５重量％未満であると焼結体の
収縮率のばらつきが大きくなって、多層回路基板として
の実用に耐えない。
【００２４】Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2はガラス組成
物及び多層回路基板の化学的耐久性を高める働きをする
が、ガラス組成中１０重量％を越えるとガラス組成物の
溶融温度が高くなり、基板の焼結温度も高くなる。
物及び多層回路基板の化学的耐久性を高める働きをする
が、ガラス組成中１０重量％を越えるとガラス組成物の
溶融温度が高くなり、基板の焼結温度も高くなる。
【００２５】ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＰｂＯ
の添加量がガラス組成中１５重量％を越えると多層回路
基板の収縮率が不安定になる。なお、Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏ，
Ｌｉ2Ｏのアルカリ成分が０．０１重量％未満だとガラ
ス化温度及び焼結温度が高くなりすぎ、７重量％を越え
ると基板の化学的耐久性及びＱ値が悪くなる。
の添加量がガラス組成中１５重量％を越えると多層回路
基板の収縮率が不安定になる。なお、Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏ，
Ｌｉ2Ｏのアルカリ成分が０．０１重量％未満だとガラ
ス化温度及び焼結温度が高くなりすぎ、７重量％を越え
ると基板の化学的耐久性及びＱ値が悪くなる。
【００２６】次に副成分としてのＣｕＯについてである
が、ＣｕＯは誘電体磁器組成物の焼結温度を下げるとと
もに、Ｑ値、誘電率を高める。しかし、高周波用磁器組
成物とガラス組成物との混合物１００重量部に対し３重
量部を越えると誘電率が低下して、Ｑ値が劣化する。な
お、ＣｕＯの添加はガラス組成物の一部としてガラス組
成物を合成する際に添加してもよく、またＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の一部としてＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の合成時に添加することと
しても差し支えない。
が、ＣｕＯは誘電体磁器組成物の焼結温度を下げるとと
もに、Ｑ値、誘電率を高める。しかし、高周波用磁器組
成物とガラス組成物との混合物１００重量部に対し３重
量部を越えると誘電率が低下して、Ｑ値が劣化する。な
お、ＣｕＯの添加はガラス組成物の一部としてガラス組
成物を合成する際に添加してもよく、またＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の一部としてＢａＯ−Ｔｉ
Ｏ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の合成時に添加することと
しても差し支えない。
【００２７】最後にＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴ
ｉＯ3の添加は温度安定性をコントロールする効果があ
るが、高周波用磁器組成物とガラス組成物との混合物１
００重量部に対し２０重量部を越えると誘電体磁器組成
物の焼結性が悪くなる。
ｉＯ3の添加は温度安定性をコントロールする効果があ
るが、高周波用磁器組成物とガラス組成物との混合物１
００重量部に対し２０重量部を越えると誘電体磁器組成
物の焼結性が悪くなる。
【００２８】このように、本発明の誘電体磁器組成物に
あっては、比抵抗の小さい銀、金又は銅の何れかを主成
分とする導体の融点より低い温度で焼結することがで
き、これらの導体を内蔵化した高周波特性に優れたセラ
ミック多層回路基板を得ることができる。また、磁性体
と同時に焼結して得られる集中定数用のＬＣフィルター
等の誘電体材料としても用いることができる。
あっては、比抵抗の小さい銀、金又は銅の何れかを主成
分とする導体の融点より低い温度で焼結することがで
き、これらの導体を内蔵化した高周波特性に優れたセラ
ミック多層回路基板を得ることができる。また、磁性体
と同時に焼結して得られる集中定数用のＬＣフィルター
等の誘電体材料としても用いることができる。
【００２９】以下、本発明について具体的実施例に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００３０】具体的実施例１ 〔高周波用磁器組成物の調整〕最初に誘電体磁器組成物
中の高周波用磁器組成物を作製した。まず、ＢａＯとＴ
ｉＯ2とＮｄＯ3/2のモル比が表１の主成分の欄に示すよ
うな組成比となるように、ＢａＣＯ3，ＴｉＯ2，ＮｄＯ
3/2を秤量混合した。次に、Ｂｉ2Ｏ3及びＰｂＯの粉末
を表１の副成分の欄に示す組成比（主成分１００モルに
対するモル比）となるように、ＢａＣＯ3，ＴｉＯ2，Ｎ
ｄＯ3/2混合物中に添加し、十分に混合したのち、１１
５０℃で１時間仮焼した。ついで、この仮焼物を粉砕し
て混合したのち１３００〜１４００℃で焼成した。この
焼成物を再び粉砕して、表１に示す高周波用磁器組成物
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ
９を作製した。
中の高周波用磁器組成物を作製した。まず、ＢａＯとＴ
ｉＯ2とＮｄＯ3/2のモル比が表１の主成分の欄に示すよ
うな組成比となるように、ＢａＣＯ3，ＴｉＯ2，ＮｄＯ
3/2を秤量混合した。次に、Ｂｉ2Ｏ3及びＰｂＯの粉末
を表１の副成分の欄に示す組成比（主成分１００モルに
対するモル比）となるように、ＢａＣＯ3，ＴｉＯ2，Ｎ
ｄＯ3/2混合物中に添加し、十分に混合したのち、１１
５０℃で１時間仮焼した。ついで、この仮焼物を粉砕し
て混合したのち１３００〜１４００℃で焼成した。この
焼成物を再び粉砕して、表１に示す高周波用磁器組成物
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ
９を作製した。
【００３１】
【表１】
【００３２】ついで、Ｓ１〜Ｓ９までの各高周波用磁器
組成物の比誘電率、Ｑ値及び静電容量の温度変化率Ｂ
（ppm／℃2）を測定した。この測定結果を表１に示す。
このようにして作製した高周波用磁器組成物Ｓ１〜Ｓ９
のうち、静電容量の温度変化率Ｂの小さかった（−９７
ppm／℃2）試料Ｓ２と、静電容量の温度変化率が最も大
きかった（−９ppm／℃2）試料Ｓ６を選択し、以下に示
す誘電体磁器組成物の調整に用いた。
組成物の比誘電率、Ｑ値及び静電容量の温度変化率Ｂ
（ppm／℃2）を測定した。この測定結果を表１に示す。
このようにして作製した高周波用磁器組成物Ｓ１〜Ｓ９
のうち、静電容量の温度変化率Ｂの小さかった（−９７
ppm／℃2）試料Ｓ２と、静電容量の温度変化率が最も大
きかった（−９ppm／℃2）試料Ｓ６を選択し、以下に示
す誘電体磁器組成物の調整に用いた。
【００３３】〔ガラス組成物の調整〕ガラス組成物につ
いては、表２に示す組成比（重量比）となるように、Ｂ
2Ｏ3，ＢａＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｌｉ2Ｏ，Ｎａ
2Ｏ，Ｋ2Ｏ，ＣａＯをそれぞれ秤量し十分混合したの
ち、１１００℃〜１４００℃の温度で溶融し、水中に投
入して急冷後、湿式粉砕してガラス組成物Ｇ１，Ｇ２，
Ｇ３，Ｇ４をそれぞれ作製した。
いては、表２に示す組成比（重量比）となるように、Ｂ
2Ｏ3，ＢａＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｌｉ2Ｏ，Ｎａ
2Ｏ，Ｋ2Ｏ，ＣａＯをそれぞれ秤量し十分混合したの
ち、１１００℃〜１４００℃の温度で溶融し、水中に投
入して急冷後、湿式粉砕してガラス組成物Ｇ１，Ｇ２，
Ｇ３，Ｇ４をそれぞれ作製した。
【００３４】
【表２】
【００３５】〔誘電体磁器組成物の調整〕実施例１〜８の作製 上述のようにして得られた高周波用磁器組成物Ｓ２に、
表３に示す組成比となるようにそれぞれＧ１〜Ｇ４のガ
ラス組成物を加え、この高周波用磁器組成物とガラス組
成物との混合物１００重量部に対し、副成分として表３
に示す割合となるようにＣｕＯ粉末を加えて十分に混合
したのち調合原料とした。さらに、これらの調合原料に
対して適当量のバインダ、可塑剤、溶剤を加え、混練し
てスラリーを得た。
表３に示す組成比となるようにそれぞれＧ１〜Ｇ４のガ
ラス組成物を加え、この高周波用磁器組成物とガラス組
成物との混合物１００重量部に対し、副成分として表３
に示す割合となるようにＣｕＯ粉末を加えて十分に混合
したのち調合原料とした。さらに、これらの調合原料に
対して適当量のバインダ、可塑剤、溶剤を加え、混練し
てスラリーを得た。
【００３６】こうして得たスラリーをドクターブレード
法により厚さ１ｍｍのシート状に成形し、成形されたセ
ラミックグリーンシートを縦３０ｍｍ横１０ｍｍの大き
さにカットして、０．５ｍｍの厚さに圧着した。この
後、気中、１０００℃以下の温度で１時間焼成し、実施
例１〜８の板状の誘電体磁器組成物（実施例試料）を得
た。
法により厚さ１ｍｍのシート状に成形し、成形されたセ
ラミックグリーンシートを縦３０ｍｍ横１０ｍｍの大き
さにカットして、０．５ｍｍの厚さに圧着した。この
後、気中、１０００℃以下の温度で１時間焼成し、実施
例１〜８の板状の誘電体磁器組成物（実施例試料）を得
た。
【００３７】実施例９〜１６の作製 また、高周波用磁器組成物Ｓ６についても同様にして、
ＣｕＯが添加された実施例９〜１６の板状の誘電体磁器
組成物（実施例試料）を得た。
ＣｕＯが添加された実施例９〜１６の板状の誘電体磁器
組成物（実施例試料）を得た。
【００３８】
【表３】
【００３９】〔特性の測定〕上述のようにして得られた
実施例１〜１６の実施例試料について、比誘電率、Ｑ
値、静電容量の温度変化率Ｂの各特性について測定し
た。なお、比誘電率εは、周波数１ＭＨｚで測定した。
また、静電容量の温度変化率Ｂは、上記の誘電体磁器組
成物の両面に電極膜を設けて静電容量がＣのキャパシタ
を形成し、雰囲気温度Ｔを変化させたときに静電容量の
変化ΔＣ／Ｃ0を上述の式でトレースし、その係数か
ら温度変化率Ｂ（ppm/℃2）を求めた。但し、Ｃ0はＴ＝
２０℃のときの静電容量である。
実施例１〜１６の実施例試料について、比誘電率、Ｑ
値、静電容量の温度変化率Ｂの各特性について測定し
た。なお、比誘電率εは、周波数１ＭＨｚで測定した。
また、静電容量の温度変化率Ｂは、上記の誘電体磁器組
成物の両面に電極膜を設けて静電容量がＣのキャパシタ
を形成し、雰囲気温度Ｔを変化させたときに静電容量の
変化ΔＣ／Ｃ0を上述の式でトレースし、その係数か
ら温度変化率Ｂ（ppm/℃2）を求めた。但し、Ｃ0はＴ＝
２０℃のときの静電容量である。
【００４０】このように、高周波用磁器組成物にガラス
組成物を加え、さらにＣｕＯを添加することにより、焼
成温度を１０００℃以下にすることができた。また、比
誘電率も高いものが得られ、Ｑ値も高くすることができ
た。
組成物を加え、さらにＣｕＯを添加することにより、焼
成温度を１０００℃以下にすることができた。また、比
誘電率も高いものが得られ、Ｑ値も高くすることができ
た。
【００４１】なお、表４に示す割合となるようにあらか
じめＣｕＯを混合した〜のガラス組成物を作成して
おき、最終的に高周波用磁器組成物とガラス組成物並び
にＣｕＯの量がそれぞれ表３の割合となるように誘電体
磁器組成物を作成することとしてもよい。
じめＣｕＯを混合した〜のガラス組成物を作成して
おき、最終的に高周波用磁器組成物とガラス組成物並び
にＣｕＯの量がそれぞれ表３の割合となるように誘電体
磁器組成物を作成することとしてもよい。
【００４２】
【表４】
【００４３】具体的実施例２ 次に副成分としてＳｒＴｉＯ3の効果を確かめるため
に、次の実施例２１から５２までの実施例試料を作成し
た。 〔高周波用磁器組成物の調整〕具体的実施例１と同様に
してＳ２及びＳ６の高周波用磁器組成物を作成した。 〔ガラス組成物の調整〕ガラス組成物についても、具体
的実施例１と同様にしてＧ１〜Ｇ４のガラス組成物を作
成した。実施例２１〜３６の作製 高周波用磁器組成物Ｓ２に、表５に示す組成比となるよ
うにそれぞれＧ１〜Ｇ４のガラス組成物を加え、高周波
用磁器組成物とガラス組成物との混合物１００重量部に
対し、副成分としてＣｕＯ粉末０．０６重量部及びＳｒ
ＴｉＯ3粉末１０重量部又は２０重量部を加えて調合原
料とした。さらに、これらの調合原料に対して適当量の
バインダ、可塑剤、溶剤を加え、混練してスラリーを得
た。
に、次の実施例２１から５２までの実施例試料を作成し
た。 〔高周波用磁器組成物の調整〕具体的実施例１と同様に
してＳ２及びＳ６の高周波用磁器組成物を作成した。 〔ガラス組成物の調整〕ガラス組成物についても、具体
的実施例１と同様にしてＧ１〜Ｇ４のガラス組成物を作
成した。実施例２１〜３６の作製 高周波用磁器組成物Ｓ２に、表５に示す組成比となるよ
うにそれぞれＧ１〜Ｇ４のガラス組成物を加え、高周波
用磁器組成物とガラス組成物との混合物１００重量部に
対し、副成分としてＣｕＯ粉末０．０６重量部及びＳｒ
ＴｉＯ3粉末１０重量部又は２０重量部を加えて調合原
料とした。さらに、これらの調合原料に対して適当量の
バインダ、可塑剤、溶剤を加え、混練してスラリーを得
た。
【００４４】こうして得たスラリーをドクターブレード
法により厚さ１ｍｍのシート状に成形し、成形されたセ
ラミックグリーンシートを縦３０ｍｍ横１０ｍｍの大き
さにカットして、０．５ｍｍの厚さに圧着した。この
後、気中、１０００℃以下の温度で１時間焼成し、実施
例２１〜３６の板状の誘電体磁器組成物（実施例試料）
を得た。
法により厚さ１ｍｍのシート状に成形し、成形されたセ
ラミックグリーンシートを縦３０ｍｍ横１０ｍｍの大き
さにカットして、０．５ｍｍの厚さに圧着した。この
後、気中、１０００℃以下の温度で１時間焼成し、実施
例２１〜３６の板状の誘電体磁器組成物（実施例試料）
を得た。
【００４５】
【表５】
【００４６】実施例３７〜５２の作製 また、高周波用磁器組成物Ｓ６についても表６の組成比
となるように同様にして、実施例３７〜５２の板状の誘
電体磁器組成物（実施例試料）を得た。
となるように同様にして、実施例３７〜５２の板状の誘
電体磁器組成物（実施例試料）を得た。
【００４７】
【表６】
【００４８】〔特性の測定〕上述のようにして得られた
実施例２１〜５２の実施例試料について、比誘電率、Ｑ
値、静電容量の温度変化率Ｂの各特性について測定し
た。なお、測定は具体的実施例１で測定したのと同様な
方法で行った。
実施例２１〜５２の実施例試料について、比誘電率、Ｑ
値、静電容量の温度変化率Ｂの各特性について測定し
た。なお、測定は具体的実施例１で測定したのと同様な
方法で行った。
【００４９】その測定結果を表５及び表６に示す。この
結果から明らかなように、実施例２１〜５２の誘電体磁
器組成物によれば約９００℃程度の低い温度で焼結させ
ることができた。また、その比誘電率も１ＭＨｚの高周
波領域において高い値を示し、Ｑ値も良好な値を示して
いる。また、温度変化率Ｂも小さなものとすることがで
き、温度特性も優れたものであった。
結果から明らかなように、実施例２１〜５２の誘電体磁
器組成物によれば約９００℃程度の低い温度で焼結させ
ることができた。また、その比誘電率も１ＭＨｚの高周
波領域において高い値を示し、Ｑ値も良好な値を示して
いる。また、温度変化率Ｂも小さなものとすることがで
き、温度特性も優れたものであった。
【００５０】以上のように、ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ
3/2系磁器組成物を主成分とする高周波用磁器組成物と
ガラス組成物とを混合し、さらにＣｕＯあるいはＣｕＯ
及びＳｒＴｉＯ3を混合することにより、低温焼結材料
にもかかわらず、高い比誘電率、Ｑ値を持ち、また、そ
の組成を適宜選ぶことにより、静電容量の温度変化率が
±１０ｐｐｍ／℃2以下の高温度安定性に優れた誘電体
磁器組成物を提供することが可能になる。
3/2系磁器組成物を主成分とする高周波用磁器組成物と
ガラス組成物とを混合し、さらにＣｕＯあるいはＣｕＯ
及びＳｒＴｉＯ3を混合することにより、低温焼結材料
にもかかわらず、高い比誘電率、Ｑ値を持ち、また、そ
の組成を適宜選ぶことにより、静電容量の温度変化率が
±１０ｐｐｍ／℃2以下の高温度安定性に優れた誘電体
磁器組成物を提供することが可能になる。
【００５１】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物によれば、比
抵抗の小さい銀や金あるいは銅のいずれかを主成分とす
る導体の融点より低い温度で焼結することができる。し
かも、高周波域特にマイクロ波、ミリ波領域において比
誘電率が高く、温度安定性に優れた誘電体磁器組成物を
得ることができる。
抵抗の小さい銀や金あるいは銅のいずれかを主成分とす
る導体の融点より低い温度で焼結することができる。し
かも、高周波域特にマイクロ波、ミリ波領域において比
誘電率が高く、温度安定性に優れた誘電体磁器組成物を
得ることができる。
【００５２】また、高周波用磁器組成物とガラス組成物
との混合物に副成分としてＣｕＯを添加すれば、さらに
焼結温度を下げることができ、Ｑ値や誘電率を高くする
ことができる。
との混合物に副成分としてＣｕＯを添加すれば、さらに
焼結温度を下げることができ、Ｑ値や誘電率を高くする
ことができる。
【００５３】さらに、ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉＯ3，Ｍｇ
ＴｉＯ3の少なくとも１種を添加すれば、回路パターン
によって内部にキャパシタが形成された多層回路基板に
おける当該キャパシタの静電容量の温度変化率を小さく
することができる。
ＴｉＯ3の少なくとも１種を添加すれば、回路パターン
によって内部にキャパシタが形成された多層回路基板に
おける当該キャパシタの静電容量の温度変化率を小さく
することができる。
【００５４】したがって、このような誘電体磁器組成物
を用いることにより、金や銀、銅などの比抵抗の低い内
部電極との同時焼成が可能となり、これらの内部電極を
内蔵化した高周波特性に優れた誘電体や多層回路基板を
得ることが可能になる。また、この誘電体磁器組成物を
用いれば、積層工法により高誘電率、高Ｑ値を持つＬＣ
共振器やＬＣフィルターなどの電子部品をさらに小型化
することが可能になる。
を用いることにより、金や銀、銅などの比抵抗の低い内
部電極との同時焼成が可能となり、これらの内部電極を
内蔵化した高周波特性に優れた誘電体や多層回路基板を
得ることが可能になる。また、この誘電体磁器組成物を
用いれば、積層工法により高誘電率、高Ｑ値を持つＬＣ
共振器やＬＣフィルターなどの電子部品をさらに小型化
することが可能になる。
【図１】本発明の誘電体磁器組成物に用いたＢａＯ−Ｔ
ｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の組成範囲を示す組成図
である。
ｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成物の組成範囲を示す組成図
である。
Claims (6)
- 【請求項１】 ＢａＯ−ＴｉＯ2−ＮｄＯ3/2系磁器組成
物を主成分とする高周波用磁器組成物にガラス組成物を
混合したことを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 副成分としてＣｕＯを添加したことを特
徴とする請求項１に記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項３】 副成分としてＳｒＴｉＯ3，ＣａＴｉ
Ｏ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を添加したことを特
徴とする請求項１又は２に記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項４】 前記高周波用磁器組成物はxＢａＯ−yＴ
ｉＯ2−zＮｄＯ3/2系磁器組成物（２．５≦x≦１５，５
２．５≦y≦７０，１５≦z≦４５，x＋y＋z＝１００）
を主成分として、１７重量％以下のＢｉ2Ｏ3と１０重量
％以下のＰｂＯを含有していることを特徴とする請求項
１，２又は３に記載の誘電体磁器組成物。 - 【請求項５】 前記ガラス組成物は、５重量％以上６０
重量％以下のＳｉＯ2と、４０重量％以上８０重量％以
下のＢａＯと、５重量％以上２０重量％以下のＢ2Ｏ
3と、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2，ＴｉＯ2の少なくとも１種を
１０重量％以下と、ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，
ＰｂＯのうち少なくとも１種を１５重量％以下とを含む
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の誘電
体磁器組成物。 - 【請求項６】 前記高周波用磁器組成物を３０重量％以
上９５重量％以下と前記ガラス組成物を５重量％以上７
０重量％以下とを混合し、さらに、これらの混合物１０
０重量部に対し、ＣｕＯを３重量部以下と、ＳｒＴｉＯ
3，ＣａＴｉＯ3，ＭｇＴｉＯ3の少なくとも１種を２０
重量部以下とを含むことを特徴とする請求項４又は５に
記載の誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224203A JPH0859344A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224203A JPH0859344A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859344A true JPH0859344A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16810145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6224203A Pending JPH0859344A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859344A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0973173A2 (en) * | 1998-07-15 | 2000-01-19 | TDK Corporation | Dielectric porcelain composition |
| KR100406351B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2003-11-19 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물과 이를 이용한 자기커패시터 및 그제조방법 |
| US8455381B2 (en) | 2004-10-26 | 2013-06-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic material composition, ceramic substrate, and nonreciprocal circuit device |
| CN107675177A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-09 | 天津城建大学 | 一种CaBi6O10‑Cu2O‑NiOOH三元复合薄膜的制备方法 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6224203A patent/JPH0859344A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0973173A2 (en) * | 1998-07-15 | 2000-01-19 | TDK Corporation | Dielectric porcelain composition |
| EP0973173A3 (en) * | 1998-07-15 | 2000-08-02 | TDK Corporation | Dielectric porcelain composition |
| KR100406351B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2003-11-19 | 삼성전기주식회사 | 유전체 자기 조성물과 이를 이용한 자기커패시터 및 그제조방법 |
| US8455381B2 (en) | 2004-10-26 | 2013-06-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic material composition, ceramic substrate, and nonreciprocal circuit device |
| CN107675177A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-09 | 天津城建大学 | 一种CaBi6O10‑Cu2O‑NiOOH三元复合薄膜的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |