JPH1125756A - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
誘電体磁器組成物Info
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- JPH1125756A JPH1125756A JP9173842A JP17384297A JPH1125756A JP H1125756 A JPH1125756 A JP H1125756A JP 9173842 A JP9173842 A JP 9173842A JP 17384297 A JP17384297 A JP 17384297A JP H1125756 A JPH1125756 A JP H1125756A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】９００〜１０５０℃の比較的低温で焼成でき、
比誘電率εｒが高く、共振周波数の温度係数τｆが比較
的小さく、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含有しない場合よりも
Ｑ値を高くできる誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】重量比による組成式をａＭｇＯ・ｂＣａＯ
・ｃＴｉＯ2 と表した時、ａ、ｂ、ｃが２５．０≦ａ≦
３５．０、０．３≦ｂ≦ ７．０、６０．０≦ｃ≦７
０．０、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、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3
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、Ｓｎ含有化合物
および／またはＺｒ含有化合物を酸化物換算で合計０．
３〜３．５重量部含有してなるものである。
比誘電率εｒが高く、共振周波数の温度係数τｆが比較
的小さく、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含有しない場合よりも
Ｑ値を高くできる誘電体磁器組成物を提供する。 【解決手段】重量比による組成式をａＭｇＯ・ｂＣａＯ
・ｃＴｉＯ2 と表した時、ａ、ｂ、ｃが２５．０≦ａ≦
３５．０、０．３≦ｂ≦ ７．０、６０．０≦ｃ≦７
０．０、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、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3
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、Ｓｎ含有化合物
および／またはＺｒ含有化合物を酸化物換算で合計０．
３〜３．５重量部含有してなるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波領域で
好適に使用されるとともに、低温焼成可能な誘電体磁器
組成物、特に、複数の誘電体層が積層され、誘電体層の
間に銀または銅を主成分とする内部導体を有する積層
体、例えば、共振器、コンデンサ、フィルタ等の電子部
品やそ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。
好適に使用されるとともに、低温焼成可能な誘電体磁器
組成物、特に、複数の誘電体層が積層され、誘電体層の
間に銀または銅を主成分とする内部導体を有する積層
体、例えば、共振器、コンデンサ、フィルタ等の電子部
品やそ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】従来より誘電体材料として各種誘電体セ
ラミックスが電子回路基板や電子部品等に広く使用され
ており、近年、携帯電話に代表される移動体通信等の高
周波機器の発展と普及に伴い、高周波領域で使用する電
子回路基板や電子部品として、誘電体セラミックスが積
極的に利用されるようになってきている。
ラミックスが電子回路基板や電子部品等に広く使用され
ており、近年、携帯電話に代表される移動体通信等の高
周波機器の発展と普及に伴い、高周波領域で使用する電
子回路基板や電子部品として、誘電体セラミックスが積
極的に利用されるようになってきている。
【０００３】従来、低誘電損失（Ｑ値が高い）で、共振
周波数の温度係数の小さい誘電体磁器組成物として、Ｍ
ｇＯ・ＣａＯ・ＴｉＯ2 の３成分組成の磁器組成物が知
られている。この組成物は比誘電率が２０程度、７〜８
ＧＨｚにおけるＱ値が８０００程度、共振周波数の温度
係数τｆが０近傍の値と優れた誘電特性を有する。
周波数の温度係数の小さい誘電体磁器組成物として、Ｍ
ｇＯ・ＣａＯ・ＴｉＯ2 の３成分組成の磁器組成物が知
られている。この組成物は比誘電率が２０程度、７〜８
ＧＨｚにおけるＱ値が８０００程度、共振周波数の温度
係数τｆが０近傍の値と優れた誘電特性を有する。
【０００４】しかしながら、この組成物は１３００℃以
上の高温で焼結する必要があり、この材料を積層体、例
えば、共振器用の誘電体磁器として使用した場合、パタ
ーンを形成する導体は前記誘電体磁器の焼結温度にて溶
融することなく、かつ酸化することがない高価な貴金属
であるパラジウム（融点１５５５℃）またはその合金を
使用する必要があり、コスト高になるという問題があっ
た。
上の高温で焼結する必要があり、この材料を積層体、例
えば、共振器用の誘電体磁器として使用した場合、パタ
ーンを形成する導体は前記誘電体磁器の焼結温度にて溶
融することなく、かつ酸化することがない高価な貴金属
であるパラジウム（融点１５５５℃）またはその合金を
使用する必要があり、コスト高になるという問題があっ
た。
【０００５】そこで、ＭｇＯ・ＣａＯ・ＴｉＯ2 の３成
分組成に対して、硼素含有化合物、およびリチウム含有
化合物を添加し、９００〜１０５０℃の低温焼成化を図
ったものが知られている（特開平８−２０８３３０号公
報）。
分組成に対して、硼素含有化合物、およびリチウム含有
化合物を添加し、９００〜１０５０℃の低温焼成化を図
ったものが知られている（特開平８−２０８３３０号公
報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８−２０８３３０号公報の誘電体磁器組成物は、硼
素含有化合物、リチウム含有化合物を添加したことによ
って導体としてＡｇやＣｕ等の電極材料と同時焼成でき
るものの、反面、十分なＱ値が得られないという問題が
あった。
開平８−２０８３３０号公報の誘電体磁器組成物は、硼
素含有化合物、リチウム含有化合物を添加したことによ
って導体としてＡｇやＣｕ等の電極材料と同時焼成でき
るものの、反面、十分なＱ値が得られないという問題が
あった。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
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、比誘電率εｒが高く、共振周波
数の温度係数τｆが比較的小さく、かつ十分Ｑ値が高い
等の特徴を有し、高周波電子部品や基板の小型化と高性
能化を実現できる誘電体磁器組成物を提供することを目
的とする。
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、比誘電率εｒが高く、共振周波
数の温度係数τｆが比較的小さく、かつ十分Ｑ値が高い
等の特徴を有し、高周波電子部品や基板の小型化と高性
能化を実現できる誘電体磁器組成物を提供することを目
的とする。
【０００８】
【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、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２５．０≦ａ≦３５．０、０．３
≦ｂ≦ ７．０、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、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ含有化合物およびＺｒ含有化合
物のうち少なくとも１種を酸化物換算で合計０．３〜
３．５重量部含有してなることを特徴とする。
物は、金属元素としてＭｇ、Ｃａ、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２５．０≦ａ≦３５．０、０．３
≦ｂ≦ ７．０、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、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ含有化合物およびＺｒ含有化合
物のうち少なくとも１種を酸化物換算で合計０．３〜
３．５重量部含有してなることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の誘電体磁器組成物は、金属
元素としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉを含有する複合酸化物であ
って、その組成式が（１００−ｘ）ＭｇＴｉＯ3 −ｘＣ
ａＴｉＯ3 （但し、式中ｘは重量比を表し、１≦ｘ≦１
５）で表される主成分と、該主成分１００重量部に対し
て、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ含有化合物およびＺｒ含有化合物の
うち少なくとも１種を酸化物換算で合計０．３〜３．５
重量部含有してなることを特徴とする。
元素としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉを含有する複合酸化物であ
って、その組成式が（１００−ｘ）ＭｇＴｉＯ3 −ｘＣ
ａＴｉＯ3 （但し、式中ｘは重量比を表し、１≦ｘ≦１
５）で表される主成分と、該主成分１００重量部に対し
て、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ含有化合物およびＺｒ含有化合物の
うち少なくとも１種を酸化物換算で合計０．３〜３．５
重量部含有してなることを特徴とする。
【００１０】
【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ＡｇやＣｕ等を主成分とする導体
金属と同時に焼成でき、誘電体磁器の比誘電率εｒやＱ
値が高く、かつ共振周波数の温度係数τｆを比較的小さ
くすることができ、高周波電子回路基板や電子部品の小
型化と高性能化を実現できる。
５０℃の比較的低温でＡｇやＣｕ等を主成分とする導体
金属と同時に焼成でき、誘電体磁器の比誘電率εｒやＱ
値が高く、かつ共振周波数の温度係数τｆを比較的小さ
くすることができ、高周波電子回路基板や電子部品の小
型化と高性能化を実現できる。
【００１１】特に、本発明の誘電体磁器組成物では、Ｓ
ｎ含有化合物およびＺｒ含有化合物のうち少なくとも１
種を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量部含有せしめ
たので、これらを含有しない場合よりもＱ値を大きく向
上することができる。
ｎ含有化合物およびＺｒ含有化合物のうち少なくとも１
種を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量部含有せしめ
たので、これらを含有しない場合よりもＱ値を大きく向
上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体磁器組成物は、金
属元素としてＭｇ、Ｃａ、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、ａ、
ｂ、ｃが２５．０≦ａ≦３５．０、０．３≦ｂ≦７．
０、６０．０≦ｃ≦７０．０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００を満
足する主成分１００重量部に対して、硼素含有化合物を
Ｂ2 Ｏ3 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、Ｓｎ、
Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類を酸化物換算で合計
０．３〜３．５重量部添加含有してなるものである。
属元素としてＭｇ、Ｃａ、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、ａ、
ｂ、ｃが２５．０≦ａ≦３５．０、０．３≦ｂ≦７．
０、６０．０≦ｃ≦７０．０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００を満
足する主成分１００重量部に対して、硼素含有化合物を
Ｂ2 Ｏ3 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、Ｓｎ、
Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類を酸化物換算で合計
０．３〜３．５重量部添加含有してなるものである。
【００１３】本発明において、組成式におけるＭｇＯの
重量比ａを２５≦ａ≦３５、ＣａＯの重量比ｂを、０．
３≦ｂ≦７としたのは、ＭｇＯの重量比ａが２５重量％
未満の場合やＣａＯの重量比ｂが７重量％を越える場合
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。
重量比ａを２５≦ａ≦３５、ＣａＯの重量比ｂを、０．
３≦ｂ≦７としたのは、ＭｇＯの重量比ａが２５重量％
未満の場合やＣａＯの重量比ｂが７重量％を越える場合
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。
【００１４】逆に、ＭｇＯの重量比ａが３５重量％を越
える場合やＣａＯの重量比ｂが０．３重量％未満の場合
には、共振周波数の温度係数τｆが負に大きくなりすぎ
てしまうからである。よって、ＭｇＯの重量比ａとＣａ
Ｏの重量比ｂは、２５．０≦ａ≦３５．０、０．３≦ｂ
≦７．０に特定され、とりわけ誘電体磁器の共振周波数
の温度係数τｆの観点からは２８．０≦ａ≦３４．０、
０．４≦ｂ≦６．５が好ましい。
える場合やＣａＯの重量比ｂが０．３重量％未満の場合
には、共振周波数の温度係数τｆが負に大きくなりすぎ
てしまうからである。よって、ＭｇＯの重量比ａとＣａ
Ｏの重量比ｂは、２５．０≦ａ≦３５．０、０．３≦ｂ
≦７．０に特定され、とりわけ誘電体磁器の共振周波数
の温度係数τｆの観点からは２８．０≦ａ≦３４．０、
０．４≦ｂ≦６．５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％を越える場合には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、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点から６
４≦ｃ≦６８が好ましい。
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％を越える場合には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、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点から６
４≦ｃ≦６８が好ましい。
【００１６】また、出発原料をＭｇＴｉＯ3 とＣａＴｉ
Ｏ3 にすることにより、さらにＱ値を向上させ、温度係
数の制御が容易となる。つまり、（１００−ｘ）ＭｇＴ
ｉＯ3 −ｘＣａＴｉＯ3 （但し、式中ｘは重量比を表わ
し、１≦ｘ≦１５）で表される主成分１００重量部に対
して、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも
１種類を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量部含有し
た場合である。
Ｏ3 にすることにより、さらにＱ値を向上させ、温度係
数の制御が容易となる。つまり、（１００−ｘ）ＭｇＴ
ｉＯ3 −ｘＣａＴｉＯ3 （但し、式中ｘは重量比を表わ
し、１≦ｘ≦１５）で表される主成分１００重量部に対
して、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも
１種類を酸化物換算で合計０．３〜３．５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１≦ｘ≦１５としたのは、ＣａＴｉＯ3 の重量比が１
重量％未満の場合には、共振周波数の温度係数τｆがマ
イナス側に大きくずれ、また、前記重量比が１５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１〜１５重量％に特定され、とりわけ、誘電体
磁器の共振周波数の温度係数τｆの観点からは１〜１０
重量％が好ましい。
を１≦ｘ≦１５としたのは、ＣａＴｉＯ3 の重量比が１
重量％未満の場合には、共振周波数の温度係数τｆがマ
イナス側に大きくずれ、また、前記重量比が１５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１〜１５重量％に特定され、とりわけ、誘電体
磁器の共振周波数の温度係数τｆの観点からは１〜１０
重量％が好ましい。
【００１８】また、本発明では、上記主成分に対して、
硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部、アル
カリ金属含有化合物を該アルカリ金属炭酸塩換算で１〜
１０重量部、Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類
を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量部添加含有して
なるものであるが、このように主成分１００重量部に対
して、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部
添加したのは、Ｂ2 Ｏ3 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Ｃｕとの同時
焼成ができなくなり、逆に２０重量部を越える場合には
結晶相が変化し、Ｑ値が低下するするからである。
硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部、アル
カリ金属含有化合物を該アルカリ金属炭酸塩換算で１〜
１０重量部、Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類
を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量部添加含有して
なるものであるが、このように主成分１００重量部に対
して、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部
添加したのは、Ｂ2 Ｏ3 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Ｃｕとの同時
焼成ができなくなり、逆に２０重量部を越える場合には
結晶相が変化し、Ｑ値が低下するするからである。
【００１９】よって、硼素含有化合物の添加量は、主成
分に対してＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部に特定され、
とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは３〜１５重量部
が望ましい。硼素含有化合物としては、金属硼素、Ｂ2
Ｏ3 、コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等がある。
分に対してＢ2 Ｏ3 換算で３〜２０重量部に特定され、
とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは３〜１５重量部
が望ましい。硼素含有化合物としては、金属硼素、Ｂ2
Ｏ3 、コレマナイト、ＣａＢ2 Ｏ4 等がある。
【００２０】また、アルカリ金属含有化合物を該アルカ
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、例えばリチウム含有化合物の添加
量が１重量部未満の場合には１１００℃でも焼結せず、
ＡｇまたはＣｕとの同時焼成ができなくなり、逆に、１
０重量部を越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の添
加量は、主成分１００重量部に対してアルカリ金属炭酸
塩換算、例えばＬｉ2 ＣＯ3 換算で１〜１０重量部に特
定され、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは３〜７
重量部が望ましい。
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、例えばリチウム含有化合物の添加
量が１重量部未満の場合には１１００℃でも焼結せず、
ＡｇまたはＣｕとの同時焼成ができなくなり、逆に、１
０重量部を越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の添
加量は、主成分１００重量部に対してアルカリ金属炭酸
塩換算、例えばＬｉ2 ＣＯ3 換算で１〜１０重量部に特
定され、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは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。
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】そして、本発明においては、硼素含有化合
物とアルカリ金属含有化合物を同時に添加含有すること
に特徴があるが、その理由について説明する。上記主成
分に対して硼素含有化合物のみを配合した場合には、そ
の配合量が少ないと焼成温度を十分に低下させることが
できず、ＡｇまたはＣｕの融点温度以下の温度で焼結さ
せることができない。
物とアルカリ金属含有化合物を同時に添加含有すること
に特徴があるが、その理由について説明する。上記主成
分に対して硼素含有化合物のみを配合した場合には、そ
の配合量が少ないと焼成温度を十分に低下させることが
できず、ＡｇまたはＣｕの融点温度以下の温度で焼結さ
せることができない。
【００２３】また、配合量が多いと焼結温度は低下する
が、硼素含有化合物は、焼成時等の高温下で主成分のＭ
ｇＴｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3 系と反応するので、配合量が
多すぎた場合は、焼成後においてＭｇＴｉＯ3 −ＣａＴ
ｉＯ3 の残存量が少なくなり、高いＱ値を維持すること
ができない。従って、硼素含有化合物のみを添加した場
合には、低い焼結温度と高周波領域における誘電特性が
共に優れた誘電体磁器組成物を得ることができないから
である。
が、硼素含有化合物は、焼成時等の高温下で主成分のＭ
ｇＴｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3 系と反応するので、配合量が
多すぎた場合は、焼成後においてＭｇＴｉＯ3 −ＣａＴ
ｉＯ3 の残存量が少なくなり、高いＱ値を維持すること
ができない。従って、硼素含有化合物のみを添加した場
合には、低い焼結温度と高周波領域における誘電特性が
共に優れた誘電体磁器組成物を得ることができないから
である。
【００２４】即ち、硼素含有化合物のみを添加した場合
は、その添加量がＢ2 Ｏ3 換算で３重量部未満では焼結
温度が１０５０℃以下にはならない。また、Ｂ2 Ｏ3 換
算で２０重量部よりも多い場合には焼結温度を１０５０
℃以下に低下できるが、硼素含有化合物は焼成時等高温
下において上述したようにＭｇＴｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3
と反応するため、Ｑ値が低下してしまうからである。
は、その添加量がＢ2 Ｏ3 換算で３重量部未満では焼結
温度が１０５０℃以下にはならない。また、Ｂ2 Ｏ3 換
算で２０重量部よりも多い場合には焼結温度を１０５０
℃以下に低下できるが、硼素含有化合物は焼成時等高温
下において上述したようにＭｇＴｉＯ3 −ＣａＴｉＯ3
と反応するため、Ｑ値が低下してしまうからである。
【００２５】この組成物の場合、硼素含有化合物の添加
による組成物の焼結温度低下効果と焼成後の磁器組成物
の誘電特性向上効果とは背反関係にあり、硼素含有化合
物のみを添加した組成物では、低い焼結温度と高いＱ値
等の優れた誘電特性とを共に備えた組成物を得ることが
困難である。
による組成物の焼結温度低下効果と焼成後の磁器組成物
の誘電特性向上効果とは背反関係にあり、硼素含有化合
物のみを添加した組成物では、低い焼結温度と高いＱ値
等の優れた誘電特性とを共に備えた組成物を得ることが
困難である。
【００２６】一方、主成分にＬｉ，Ｎａ，Ｋ等のアルカ
リ金属含有化合物のみを添加した場合には、たとえ添加
量を増加させたとしても、組成物の焼結温度を低下させ
ることが殆どできず、１０５０℃以下で焼結できる組成
物を得ることができない。
リ金属含有化合物のみを添加した場合には、たとえ添加
量を増加させたとしても、組成物の焼結温度を低下させ
ることが殆どできず、１０５０℃以下で焼結できる組成
物を得ることができない。
【００２７】これに対して、硼素含有化合物とアルカリ
金属含有化合物とを、各々特定量比で組み合わせ添加配
合した本発明の組成物では、硼素含有化合物とＭｇＴｉ
Ｏ3−ＣａＴｉＯ3 系等との過度の反応が抑制され、か
つ、硼素含有化合物のみの添加の場合と比較してさらに
焼結温度を低下させることができると同時にＱ値の低下
を抑制できる。
金属含有化合物とを、各々特定量比で組み合わせ添加配
合した本発明の組成物では、硼素含有化合物とＭｇＴｉ
Ｏ3−ＣａＴｉＯ3 系等との過度の反応が抑制され、か
つ、硼素含有化合物のみの添加の場合と比較してさらに
焼結温度を低下させることができると同時にＱ値の低下
を抑制できる。
【００２８】そして、本発明の誘電体磁器組成物では、
主成分１００重量部に対して、Ｓｎ含有化合物およびＺ
ｒ含有化合物のうち少なくとも１種を酸化物換算で合計
０．３〜３．５重量部含有するものである。ここで、Ｓ
ｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類を酸化物換算で
合計０．３〜３．５重量部含有したのは、この範囲外で
は、添加効果があまりないか、あるいはＳｎ、Ｚｒ含有
化合物をしない場合よりも逆にＱ値が低下するからであ
り、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは０．５〜
３．０重量部が望ましい。
主成分１００重量部に対して、Ｓｎ含有化合物およびＺ
ｒ含有化合物のうち少なくとも１種を酸化物換算で合計
０．３〜３．５重量部含有するものである。ここで、Ｓ
ｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種類を酸化物換算で
合計０．３〜３．５重量部含有したのは、この範囲外で
は、添加効果があまりないか、あるいはＳｎ、Ｚｒ含有
化合物をしない場合よりも逆にＱ値が低下するからであ
り、とりわけ誘電体磁器のＱ値の観点からは０．５〜
３．０重量部が望ましい。
【００２９】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。
を及ぼさない範囲でＳｉ、Ｚｎ、Ｍｎ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。
【００３０】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１１００〜１
３００℃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Ｂ2 Ｏ3とＬｉ2 ＣＯ3 、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 の各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。
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１１００〜１
３００℃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Ｂ2 Ｏ3とＬｉ2 ＣＯ3 、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 の各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。
【００３１】
実施例１ 先ず、純度９９％以上のＭｇＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｔｉ
Ｏ2 の各原料粉末を表１、２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、Ｚ
ｒＯ2 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１２０
０℃の温度で１時間仮焼した。
Ｏ2 の各原料粉末を表１、２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、Ｚ
ｒＯ2 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１２０
０℃の温度で１時間仮焼した。
【００３２】得られた仮焼物にＢ2 Ｏ3 粉末とＬｉ2 Ｃ
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 粉末を表１、２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１ｔｏｎ／ｃｍ2
の加圧力でプレス成形して直径約１２ｍｍ、高さ１０ｍ
ｍの円柱状の成形体を作製した。
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 粉末を表１、２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１ｔｏｎ／ｃｍ2
の加圧力でプレス成形して直径約１２ｍｍ、高さ１０ｍ
ｍの円柱状の成形体を作製した。
【００３３】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１、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。
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１、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。
【００３４】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。その結果を表１、２に記載した。
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。その結果を表１、２に記載した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】表１、２によれば、本発明の誘電体磁器組
成物では、９００〜１０５０℃の比較的低温で焼成で
き、さらに、比誘電率εｒが１８以上であり、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 を含有しない試料よりもＱ値を向上で
き、しかも７ＧＨｚにおけるＱ値が３０００以上を満足
し、さらに共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／
℃以内の優れた特性を有することが判る。尚、試料Ｎo.
５８はＬｉ2 ＣＯ3 の代わりにＮａ2 ＣＯ3 を用いた。
成物では、９００〜１０５０℃の比較的低温で焼成で
き、さらに、比誘電率εｒが１８以上であり、Ｓｎ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 を含有しない試料よりもＱ値を向上で
き、しかも７ＧＨｚにおけるＱ値が３０００以上を満足
し、さらに共振周波数の温度係数τｆが±４０ｐｐｍ／
℃以内の優れた特性を有することが判る。尚、試料Ｎo.
５８はＬｉ2 ＣＯ3 の代わりにＮａ2 ＣＯ3 を用いた。
【００３８】実施例２ 先ず、純度９９％以上のＭｇＴｉＯ3 、ＣａＴｉＯ3 の
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。
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。
【００３９】得られた仮焼物にＢ2 Ｏ3 とＬｉ2 Ｃ
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 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１ｔｏｎ／ｃｍ2 の加
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。
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 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１ｔｏｎ／ｃｍ2 の加
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。
【００４０】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
３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。誘電体特性の評価を、上記と同様にし
て求め、その結果を表３に記載した。
温度で４時間加熱して脱バインダー処理し、引き続き表
３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。誘電体特性の評価を、上記と同様にし
て求め、その結果を表３に記載した。
【００４１】
【表３】
【００４２】この表３によれば、本発明の誘電体磁器組
成物では、１０５０℃以下の比較的低温で焼成でき、比
誘電率εｒが１９以上、Ｑ値がＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含
有しない試料よりも高く、しかもＱ値を４０００以上と
することができ、さらに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判る。
成物では、１０５０℃以下の比較的低温で焼成でき、比
誘電率εｒが１９以上、Ｑ値がＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含
有しない試料よりも高く、しかもＱ値を４０００以上と
することができ、さらに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判る。
【００４３】
【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物では、所定の
組成からなる主成分１００重量部に対して、硼素含有化
合物をＢ2 Ｏ3 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、
Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種を酸化物換算で
合計０．３〜３．５重量部添加含有したので、１０５０
℃以下の比較的低温でＡｇやＣｕ等の導体金属と同時に
焼成でき、高周波領域において高い比誘電率を有すると
ともに、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含有しない場合よりもＱ
値を高くすることができ、電子部品や基板のより一層の
小型化と高性能化を実現できる。
組成からなる主成分１００重量部に対して、硼素含有化
合物をＢ2 Ｏ3 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、
Ｓｎ、Ｚｒ含有化合物の少なくとも１種を酸化物換算で
合計０．３〜３．５重量部添加含有したので、１０５０
℃以下の比較的低温でＡｇやＣｕ等の導体金属と同時に
焼成でき、高周波領域において高い比誘電率を有すると
ともに、ＳｎＯ2 、ＺｒＯ2 を含有しない場合よりもＱ
値を高くすることができ、電子部品や基板のより一層の
小型化と高性能化を実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久和 登代美 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】金属元素としてＭｇ、Ｃａ、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 ２５．０≦ａ≦３５．０ ０．３≦ｂ≦ ７．０ 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、
硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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１〜１
０重量部、Ｓｎ含有化合物およびＺｒ含有化合物のうち
少なくとも１種を酸化物換算で合計０．３〜３．５重量
部含有してなることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】金属元素としてＭｇ、Ｃａ、Ｔｉを含有す
る複合酸化物であって、その組成式が（１００−ｘ）Ｍ
ｇＴｉＯ3 −ｘＣａＴｉＯ3 （但し、式中ｘは重量比を
表し、１≦ｘ≦１５）で表される主成分と、該主成分１
００重量部に対して、硼素含有化合物をＢ2 Ｏ3 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、Ｓｎ含有化合物および
Ｚｒ含有化合物のうち少なくとも１種を酸化物換算で合
計０．３〜３．５重量部含有してなることを特徴とする
誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17384297A JP3411190B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17384297A JP3411190B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1125756A true JPH1125756A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3411190B2 JP3411190B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=15968180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17384297A Expired - Fee Related JP3411190B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411190B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013063909A (ja) * | 2006-11-30 | 2013-04-11 | Korea Inst Of Ceramic Engineering & Technology | 非ガラス系マイクロ波誘電体 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17384297A patent/JP3411190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013063909A (ja) * | 2006-11-30 | 2013-04-11 | Korea Inst Of Ceramic Engineering & Technology | 非ガラス系マイクロ波誘電体 |
| JP2013091599A (ja) * | 2006-11-30 | 2013-05-16 | Korea Inst Of Ceramic Engineering & Technology | 誘電体セラミックス組成物 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3411190B2 (ja) | 2003-05-26 |
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