KR100787110B1 - 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법 - Google Patents

저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 저온소결이 가능하면서도 우수한 마이크로파 유전특성을 갖는 고주파 소자의 적층화에 적합한 마이크로파 유전체 세라믹스를 개발하였다.
즉, 본 발명에 의한 마이크로파 유전체 세라믹스는 코디어라이트에 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O(이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다)로 되는 글라스 프릿을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 최소한 어느 하나로 되는 첨가제를 더 첨가하여 이루어진다. 이때, 상기 글라스 프릿은 20 내지 50 vol%의 범위로 첨가되고, 상기 첨가제는 0.1 내지 10 wt%의 범위로 첨가된다.
저온소성, LTCC, 마이크로파유전체세라믹스, 유전율, 유전손실, 코디어라이트, 글라스프릿, 저온동시소결세라믹스

Description

저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법 {LOW TEMPERATURE CO-FIRED MICROWAVE DIELECTRIC CERAMICS AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 있어서 실시예 5 조성 시편의 광학현미경 사진.
도 2는 본 발명의 실시예 1~16에 있어서 BaCO3의 첨가량 변화에 따른 유전율 및 유전손실의 마이크로파 유전특성을 나타내는 그래프.
본 발명은 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 저온소결이 가능하면서도 우수한 마이크로파 유전특성을 갖는 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 개인 휴대용 단말기 등의 이동통신과 유비쿼터스를 표방하는 블루투스 시장의 확대와 함께, 이들 기기를 구성하는 핵심부품인 마이크로파 필터(microwave filter), 듀플렉서(duplexer), 공진기(resonator), 집적회로기판 등 고주파 소자의 소형화, 고경량화, 표면 실장화가 가능한 적층화의 요구가 증가하고 있다.
이러한 고주파 소자의 재료로서는 유전체 세라믹스가 사용되며, 이를 위하여 상기 유전체 세라믹스는 다음과 같은 마이크로파 유전특성이 요구된다.
첫째, 유전체 세라믹스 내부의 마이크로파 파장은 유전율의 1/2승에 반비례하여 단축되므로, 마이크로파 소자의 소형화를 위해서는 유전율(dielectric constant:εr)이 커야한다. 반면에, RF(Radio Frequency)/마이크로웨이브용 모듈의 기판에 형성되는 마이크로파 전송선(microwave transmission line)의 경우에는 그 전송속도를 빠르게 하기 위해서는 오히려 유전율이 작아야 한다.
둘째, 고효율의 동작을 위해서는 작동 주파수대에서의 유전손실이 작아 품질계수(quality factor: Q)의 값이 커야 하고, 다시 말해 이의 역수인 유전손실(tanδ)이 작아야 한다. 또한, 통상적으로 상기 품질계수는 이의 값과 해당 공진 주파수(f)의 곱인 Q×f의 값으로서 그 우열이 평가되거나 또는 상기 품질계수의 역수인 유전손실 값으로 평가된다.
셋째, 동작 주파수의 정밀한 작동을 위해서는 공진 주파수의 온도계수(TCF(Temperature Coefficient Factor): τf)가 가능한 0 근처의 값을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 최근에 들어서는 고주파 소자의 적층화를 구현하기 위하여 유전체 세라믹스의 그린시트에 도체의 패턴을 인쇄하여 적층한 후 이를 소결하는 기술 등이 개발되고 있다. 이는 인덕터, 캐패시터, 저항 등을 하나의 모듈 내에 별도의 리드선 없이 구현할 수 있으므로, 패키지의 부피를 현저히 줄일 수 있게 된다.
그런데, 내부 도체로서는 도전성이 우수한 Ag나 Cu 등을 사용하므로, 이러한 도체와의 동시 소결이 불가피하게 되어, 결국 높은 품질계수와 낮은 공진 주파수의 온도계수를 지니면서도 대략 950℃이하의 저온에서 소결 가능한 저온 동시소결 세라믹스(Low Temperature Co-Fired Ceramics: LTCC)가 강력히 요구되고 있다. 이를 위하여, 최근까지 저온소결이 가능한 유전체 세라믹스가 개발되고 있으나, 대부분이 저온소결시 치밀화가 불충분하거나, 소결제의 첨가에 따른 유전율의 저하, 품질계수의 저하 또는 유전손실의 급격한 증가 등 마이크로파 유전특성이 크게 저하되는 것이 큰 문제점으로 지적되고 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 코디어라이트(cordierite)에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿(glass frit)을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 어느 하나를 첨가함으로써 저온소결이 가능하면서도 우수한 마이크로파 유전특성을 갖는 마이크로파 유전체 세라믹스 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로서, 본 발명의 일 관점에 의한 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스는 코디어라이트에 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O(이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다)로 되는 글라스 프릿을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나로 되는 첨가제를 더 첨가한 조성으로 될 수 있다. 이때, 상기 글라스 프릿은 20 내지 50 vol%의 범위로 첨가될 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 0.1 내지 10 wt%의 범위로 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 의한 저온 소결용 마이크로파 유전체 세라믹스의 제조방법은 글라스 프릿 조성물을 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O (이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다)에 따라 혼합하고 이를 용융시키는 제1단계와, 상기 용융물을 소정의 시트로 성형하고 이를 분쇄하여 글라스 프릿 조성물을 제조하는 제2단계와, 상기 제조된 글라스 프릿 조성물을 코디어라이트와, BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 최소한 어느 하나로 되는 첨가제와 혼합하여 건조하는 제3단계와, 상기 건조된 파우더를 성형하고 이를 소결하는 제4단계로 구성될 수 있다. 이때, 상기 제4단계의 소결온도는 800 내지 950℃의 범위로 될 수 있다. 또한, 상기 제1단계의 용융온도는 1300℃로 될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 조성은 통상적인 코디어라이트(cordierite: 2MgO-2Al2O3-5SiO2)를 포함한다. 상기 통상적인 코디어라이트 조성은 순수 코디어라이트 결정질 조성으로서 1200℃ 이상의 고온에서 완전한 결정상을 나타내며, 그 유전율(εr)은 약 4.2, 유전손실(tanδ)은 약 0.0015(@100kHz), 열팽창계수(TCE)는 약 2.83 ppm/℃이다. 따라서, 비록 우수한 마이크로파 유전특성을 갖지만 그 소결온도가 매우 높다는 문제점이 있으므로, 그 조성 자체는 본 발명이 지향하는 저온 동시 소결 세라믹스(Low Temperature Co-Fired Ceramics: LTCC)로서는 사용될 수 없다.
그러나, 이러한 코디어라이트에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 또는 B2O3-ZnO-Na2O-SiO2-Al2O3계 등의 글라스 프릿(glass frit)을 첨가함으로써 조성물의 용융점을 저하시켜 저온소결을 달성할 수 있게 된다. 즉, 상기 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계는 유리전이온도(Tg)가 대략 445℃, 유전율(εr)이 대략 8.8, 유전손실(tanδ; @1MHz)이 대략 12×10-4 정도이고, 상기 B2O3-ZnO-Na2O-SiO2-Al2O3계는 유리전이온도(Tg)가 대략 460℃, 유전율(εr)이 대략 6.7, 유전손실(tanδ; @1MHz)은 대략 6.5×10-4 정도이다. 따라서, 이러한 낮은 유리전이온도를 갖는 이들 글라스 프릿을 상기 코디어라이트에 첨가함으로써 상기 코디어라이트의 유리전이온도가 크게 저하될 수 있으므로, 저온소결이 가능해진다. 이러한 기술내용은 본 출원인의 이전의 특허출원 제10-2006-134609호(2006. 12. 27 출원)에 상세히 개시되어 있다.
더 나아가, 본 출원인은 이러한 저온소결이 가능한 조성물의 마이크로파 유전특성을 더욱 개선하기 위하여, 상기와 같은 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 어느 하나로 되는 첨가제를 더 첨가시킨 결과, 저온의 소결온도가 그대로 유지되면서도 그 마이크로파 유전특성이 크게 향상된다는 것을 알아내었다.
따라서, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 마이크로파 유전체 세라믹스 는 상기 코디어라이트에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 첨가한 조성에 첨가제인 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나를 더 첨가한 조성을 기본조성으로 한다. 이때, 상기 글라스 프릿 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계는 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O (이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다.)로 되고, 이의 첨가량은 20∼50vol%로 됨이 바람직하며, 20∼40vol%로 됨이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 코디어라이트에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 첨가한 조성에 더 첨가되는 첨가제로서 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나는 0.1∼10wt% 첨가됨이 바람직하며, 0.3∼9wt% 첨가됨이 더욱 바람직하다. 이러한 첨가제의 첨가에 따라, 본 발명의 본 구현예에 따른 마이크로파 유전체 세라믹스의 소결온도는 바람직하기로는 800-950℃, 더욱 바람직하기로는 850-925℃, 더더욱 바람직하기로는 850-900℃ 범위의 저온으로 유지되면서도, 그 마이크로파 유전특성, 특히 유전손실(tanδ)이 1GHz에서 대략 3.0×10-3보다도 낮은 우수한 값을 유지하게 되어, 매우 우수한 마이크로파 유전특성을 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하며 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 하술하는 실시예들은 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~16
본 실시예들에 있어서는 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 코디어라이트에 첨가한 조성에 첨가제로서 BaCO3를 더 첨가한 조성을 사용하였다.
먼저 순도 99.9% 이상의 시약을 사용하여 PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, K2O를 소정의 조성비로 칭량하여 폴리에틸렌 용기에서 혼합하였으며, 본 실시예들에서 사용된 상기 조성비는 아래 표 1에 나타낸다. 상기 혼합된 파우더는 백금 도가니에 넣어 1300℃에서 1시간 유지하여 용융시킨 후, 이를 금속 롤러 사이에 부어서 얇은 시트(sheet) 형태의 리본 커렛을 만들고 이를 분쇄하였다. 상기 분쇄공정은 제조된 글라스를 디스크밀을 통해서 1차 분쇄한 후, 다시 알루미나 용기에 지르코니아 볼을 이용하여 에탄올을 용매로 24시간 동안 볼 밀링하여 글라스 프릿을 제조하였다. 상기 제조된 글라스 프릿을 상용 코디어라이트에 30, 40 vol%의 조성비로 칭량한 후, 이에 첨가제로서 BaCO3를 파우더 대비 0.3~9wt%를 더 첨가하여 에탄올을 용매로 24시간 습식 혼합한 후 건조하였다. 상기 혼합 및 건조된 파우더를 지름 12mm인 금속 몰드에 넣고 1000psi의 압력을 가하여 펠릿 형태의 성형체를 제조하였고, 이를 850-925℃에서 2시간 동안 소결하였다. 상기 소결된 시편의 양면에 전극을 도포한 후 RF Impedance/Material Analyzer(E4991A, Agilent Co. Ltd, USA)로 각각의 유전특성을 측정하였다.
본 실시예들에서 사용한 각 조성비와 이의 유전특성을 표 1에 나타내며, 여기서 유전손실은 1GHz에서 측정된 값이다. 특히, 실시예 5의 시편의 광학현미경 사 진을 도 1에 나타내며, BaCO3의 첨가량 변화에 따른 유전율 및 유전손실의 마이크로파 유전특성을 도 2에 나타낸다.
표 1
실시예 코디어라이트함량 (vol%) PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계에서의 각 성분의 함량(wt%) 첨가제 함량(wt%) 유전율 (εr) 유전손실 (tanδ: ×10-3)
PbO SiO2 B2O3 Al2O3 K2O BaCO3
1 60 50 30 10 10 0 0.5 5 2.8
2 60 50 33 10 5 2 2 3.4 2.57
3 60 50 35 10 4 1 3 4.4 2.44
4 60 55 30 12 3 0 1 4.7 2.13
5 60 55 34 5 5 1 3 4.6 2.36
6 60 55 35 6 3 1 4 4.9 1.72
7 60 60 30 5 5 0 7 5.1 1.52
8 60 60 35 4 5 1 8 4.3 1.36
9 70 50 30 10 10 0 1 4.5 2.1
10 70 50 30 15 4 1 1.5 4.0 2.12
11 70 50 40 5 5 0 3 3.2 1.88
12 70 55 30 12 2 1 2 3.7 1.88
13 70 55 34 5 5 1 4 4.5 1.76
14 70 55 35 7 2 1 5 4.1 0.91
15 70 60 30 5 3 2 3 5.1 2.01
16 70 60 35 2 2 1 9 4.8 1.76
실시예 17~32
본 실시예들에 있어서는 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 코디어라이트에 첨가한 조성에 첨가제로서 Nb2O5를 더 첨가한 조성을 사용하였다.
따라서, 첨가제로서 BaCO3 대신에 Nb2O5를 사용한 것 이외의 모든 제조 및 측정 공정은 상기 실시예 1~16과 동일하다. 본 실시예들에서 사용된 조성비와 이의 유전특성을 표 2에 나타낸다.
표 2
실시예 코디어라이트함량 (vol%) PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계에서의 각 성분의 함량(wt%) 첨가제 함량(wt%) 유전율 (εr) 유전손실 (tanδ:×10-3)
PbO SiO2 B2O3 Al2O3 K2O Nb2O5
17 60 50 30 10 10 0 0.5 5.8 2.55
18 60 50 33 10 5 2 1 5.6 2.11
19 60 50 35 10 4 1 2 5.6 1.97
20 60 55 30 12 3 0 1 5.7 2.36
21 60 55 34 5 5 1 2 5.9 2.26
22 60 55 35 6 3 1 4 5.4 1.95
23 60 60 30 5 5 0 3 5.4 1.87
24 60 60 35 4 5 1 5 5.6 1.62
25 70 50 30 10 10 0 1 5.9 2.3
26 70 50 30 15 4 1 1.5 5.7 2.0
27 70 50 40 5 5 0 3 5.5 1.98
28 70 55 30 12 2 1 0.5 5.6 2.48
29 70 55 34 5 5 1 2 5.6 2.12
30 70 55 35 7 2 1 4 5.9 1.98
31 70 60 30 5 3 2 3 6.4 2.33
32 70 60 35 2 2 1 5 5.9 2.0
실시예 33~48
본 실시예들에 있어서는 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 코디어라이트에 첨가한 조성에 첨가제로서 TiO2를 더 첨가한 조성을 사용하였다.
마찬가지로, 첨가제로서 BaCO3 대신에 TiO2를 사용한 것 이외의 모든 제조 및 측정 공정은 상기 실시예 1~16과 동일하다. 본 실시예들에서 사용된 조성비와 이의 유전특성을 표 3에 나타낸다.
표 3
실시예 코디어라이트 함량 (vol%) PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계에서의 각 성분의 함량(wt%) 첨가제 함량(wt%) 유전율 (εr) 유전손실 (tanδ:×10-3)
PbO SiO2 B2O3 Al2O3 K2O TiO2
33 60 50 30 10 10 0 1 5.7 2.16
34 60 50 33 10 5 2 0.5 5.5 1.82
35 60 50 35 10 4 1 1.5 5.5 2.38
36 60 55 30 12 3 0 1 5.6 2.31
37 60 55 34 5 5 1 3 5.4 2.56
38 60 55 35 6 3 1 5 5.8 2.83
39 60 60 30 5 5 0 2 6.1 2.45
40 60 60 35 4 5 1 5 6.0 2.77
41 70 50 30 10 10 0 0.5 5.8 2.01
42 70 50 30 15 4 1 1 5.6 2.25
43 70 50 40 5 5 0 3 5.7 2.4
44 70 55 30 12 2 1 1.5 5.5 2.22
45 70 55 34 5 5 1 3 6.0 2.4
46 70 55 35 7 2 1 4 5.9 2.68
47 70 60 30 5 3 2 2 5.7 2.37
48 70 60 35 2 2 1 5 6.4 2.89
실시예 49~64
본 실시예들에 있어서는 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 코디어라이트에 첨가한 조성에 첨가제로서 ZnO를 더 첨가한 조성을 사용하였다.
마찬가지로, 첨가제로서 BaCO3 대신에 ZnO를 사용한 것 이외의 모든 제조 및 측정 공정은 상기 실시예 1~16과 동일하다. 본 실시예들에서 사용된 조성비와 이의 유전특성을 표 4에 나타낸다.
표 4
실시예 코디어라이트함량 (vol%) PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계에서의 각 성분의 함량(wt%) 첨가제 함량(wt%) 유전율 (εr) 유전손실 (tanδ:×10-3)
PbO SiO2 B2O3 Al2O3 K2O ZnO
49 60 50 30 10 10 0 0.3 5.71 2.09
50 60 50 33 10 5 2 1.5 5.68 2.17
51 60 50 35 10 4 1 3 5.75 2.49
52 60 55 30 12 3 0 2 5.71 2.1
53 60 55 34 5 5 1 4 5.65 2.41
54 60 55 35 6 3 1 5 5.69 2.62
55 60 60 30 5 5 0 0.5 5.72 2.19
56 60 60 35 4 5 1 4 5.66 2.35
57 70 50 30 10 10 0 0.5 5.73 2.19
58 70 50 30 15 4 1 2 5.79 2.28
59 70 50 40 5 5 0 4 5.77 2.57
60 70 55 30 12 2 1 1 5.68 2.2
61 70 55 34 5 5 1 1.5 5.71 2.36
62 70 55 35 7 2 1 4 5.65 2.51
63 70 60 30 5 3 2 2 5.76 2.33
64 70 60 35 2 2 1 5 5.79 2.64
실시예 65~80
본 실시예들에 있어서는 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 코디어라이트에 첨가한 조성에 첨가제로서 ZrO를 더 첨가한 조성을 사용하였다.
마찬가지로, 첨가제로서 BaCO3 대신에 ZrO를 사용한 것 이외의 모든 제조 및 측정 공정은 상기 실시예 1~16과 동일하다. 본 실시예들에서 사용된 조성비와 이의 유전특성을 표 5에 나타낸다.
표 5
실시예 코디어라이트 함량 (vol%) PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계에서의 각 성분의 함량(wt%) 첨가제 함량(wt%) 유전율 (εr) 유전손실 (tanδ:×10-3)
PbO SiO2 B2O3 Al2O3 K2O ZrO
65 60 50 30 10 10 0 0.2 5.51 2.51
66 60 50 33 10 5 2 2 5.48 2.36
67 60 50 35 10 4 1 4 5.47 2.1
68 60 55 30 12 3 0 0.5 5.5 2.43
69 60 55 34 5 5 1 1.5 5.51 2.11
70 60 55 35 6 3 1 4 5.54 2.03
71 60 60 30 5 5 0 2 5.48 2.1
72 60 60 35 4 5 1 5 5.47 1.89
73 70 50 30 10 10 0 0.85 5.52 2.47
74 70 50 30 15 4 1 2 5.51 2.23
75 70 50 40 5 5 0 5 5.49 1.98
76 70 55 30 12 2 1 1.5 5.45 2.36
77 70 55 34 5 5 1 2 5.49 2.15
78 70 55 35 7 2 1 4 5.55 1.81
79 70 60 30 5 3 2 3 5.54 2.17
80 70 60 35 2 2 1 5 5.56 1.93
이상과 같이, 본 발명의 여러 실시예들에 있어서 코디어라이트에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 어느 하나를 더 첨가함으로써, 850-925℃ 범위의 저온으로 유지되면서도, 그 마이크로파 유전특성, 특히 유전손실(tanδ)이 매우 낮은 값을 지녀 우수한 마이크로파 유전특성을 가지는 LTCC로서의 적용이 유망하다.
한편, 이상 기술한 본 발명의 바람직한 실시예들의 제반 유전특성은 조성분말의 평균입도, 분포 및 비표면적과 같은 분말특성과, 원료의 순도, 불순물 첨가량 및 소결 조건에 따라 통상적인 오차범위 내에서 다소 변동이 있을 수 있음은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 지극히 당연한 것이다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허 청구 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 코디어라이트에 PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-K2O계 글라스 프릿을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나를 더 첨가함으로써, 소결온도가 낮으면서도 매우 낮은 유전손실 특성의 향상된 마이크로파 유전특성을 갖는다.
따라서, 본 발명에 의한 마이크로파 유전체 세라믹스는 우수한 마이크로파 유전특성을 가지면서도, 저온으로 내부 도체 전극과 동시소성이 가능한 LTCC로서 고주파 소자의 적층화에 매우 적합하다.

Claims (6)

  1. 코디어라이트에 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O(이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다)로 되는 글라스 프릿을 첨가한 조성에 BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나로 되는 첨가제를 더 첨가한 조성으로 되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 글라스 프릿은 20 내지 50 vol%의 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 첨가제는 0.1 내지 10 wt%의 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물.
  4. 글라스 프릿 조성물을 조성식 aPbO-bSiO2-cB2O3-dAl2O3-eK2O (이때, 50wt%≤a≤60wt%, 30wt%≤b≤40wt%, 5wt%≤c≤15wt%, 3wt%≤d≤10wt%, 0wt%≤e≤5wt%이다)에 따라 혼합하고 이를 용융시키는 제1단계와;
    상기 용융물을 소정의 시트로 성형하고 이를 분쇄하여 글라스 프릿 조성물을 제조하는 제2단계와;
    상기 제조된 글라스 프릿 조성물을 코디어라이트와, BaCO3, Nb2O5, TiO2, ZnO, ZrO 중의 적어도 어느 하나로 되는 첨가제와 혼합하여 건조하는 제3단계와;
    상기 건조된 파우더를 성형하고 이를 소결하는 제4단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4단계의 소결온도는 800 내지 950℃의 범위로 되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물의 제조방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1단계의 용융온도는 1300℃로 되는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스 조성물의 제조방법.
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