KR101084710B1

KR101084710B1 - 전자부품용 유전체 세라믹 조성물

Info

Publication number: KR101084710B1
Application number: KR1020100004017A
Authority: KR
Inventors: 박정현; 박재관; 이항원; 최영진
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2011-11-22
Also published as: KR20110084002A

Abstract

본 발명은 전자부품용 유전체 세라믹 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보로실리케이트계 유리프리트와 xZnO-yA₂O₅-zBO₂(이때, A는 Nb, V, P 또는 이들의 혼합원소이고, B는 Ti, Zr, Sn 또는 이들의 혼합원소이다)로 표시되는 복합금속산화물 분말을 포함하는 조성물로, 950℃ 이하의 온도에서 소결되며, 마이크로파 대역에서의 유전율(k) 15 이상, 품질계수(Qxf) 1,000 GHz 이상, 공진주파수 온도계수(τ_f) -100∼+150 ppm/℃의 유전특성을 갖는 전자부품용 유전체 세라믹 조성물에 관한 것이다.

Description

전자부품용 유전체 세라믹 조성물{Dielectric Ceramics Composition for Electric Component}

이동통신 및 정보통신 분야의 발전에 따라 다기능화 및 고집적화가 요구되고 있다. 전자부품의 다기능화 및 고집적화를 위해서는 기판의 배선밀도를 높이는 것과 개별 부품 또는 모듈의 크기와 무게를 줄이는 것 즉, 소형화 및 경량화는 필연적이다. 그러나, 기존의 유전체 세라믹 조성물들은 대체적으로 1300℃ 이상의 높은 소결 온도를 가지므로 상대적으로 텅스텐(W)이나 몰리브데늄(Mo)과 같은 높은 용융점을 가지는 금속을 사용할 수밖에 없다. 이러한 고 용융점의 전극 재료들은 그 값도 고가인데다, 전극으로서의 특성에 있어서도 상대적으로 은(Ag)이나 구리(Cu)보다 낮기 때문에 특히 고주파 대역으로 넘어가면서는 은(Ag)이나 구리(Cu) 전극을 활용할 수 있는 유전체 세라믹 조성물들의 필요성이 대두되었다.

이러한 상황에서 저온 동시소성 세라믹 (Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC) 기술이 각광을 받고 있다. LTCC 기술이라 함은, 소자 및 회로가 인쇄된 세라믹 후막(thick film) 테이프를 적층하고, 전극을 3차원적으로 연결한 후, 이를 950℃ 이하의 저온에서 동시소성하여 일체화된 세라믹 다층 회로 구조를 얻는 소재 및 공정 기술을 말한다.

LTCC 기판은 950℃ 이하의 온도에서 소성되므로 내부전극으로 은(Ag)을 사용할 수 있다. LTCC 기판의 대표적인 제조방법은 고온에서 소결되는 유전체 세라믹스에 유리프리트를 첨가하는 방법, V₂O₅나 CuO, PbO 등의 첨가제를 넣어 액상소결을 유도하는 방법, 유리 자체를 결정화시켜 제조하는 방법이 있다.

기존의 LTCC 유전체 조성물은 1 MHz에서의 유전율(k)이 10 이하인 유전체 조성물이 각광을 받았는데, 이는 신호전송의 고속화와 전송 특성 향상을 위해서는 유전율이 낮을수록 유리하기 때문이다. 유전율(k) 10 이하의 대표적인 저유전율 LTCC 조성물이 미국특허등록 제5,242,867호, 제4,191,583호, 제5,258,335호, 제4,323,652호, 제4,959,330호, 제5,821,181호, 제5,416,049호 등에 개시되어 있다. 상기 LTCC 조성물은 대부분이 보로실리케이트계 유리프리트 50∼90 중량%와 Al₂O₃, SiO₂ 등의 충전재(filler) 10∼50 중량%로 구성된다. 여기에서 유리의 역할은 700℃ 미만에서 연화(softening)되고 850℃ 부근에서 액상을 형성하여 LTCC의 적정 소성온도인 850∼950℃의 온도영역에서 치밀화를 이루는 역할을 하는 것이다. 그리고, 충전재의 역할은 소성과정에서 기판의 형상을 일정하게 유지함과 동시에 소성체의 기계적 강도를 증가시키는 역할을 하게 된다. LTCC 유전체 조성물에는 알칼리금속 산화물이 되도록 적게 포함된 보로실리케이트계 유리가 주로 사용되는데, 이는 유전손실 값이 낮은 특징을 갖기 때문이다.

그러나 단순한 배선기판으로서의 활용이 아닌 복합 모듈을 위한 다층 패키징 개념에서는 캐패시터, 공진기 필터, 듀플렉서 등 다양한 수동 전자부품들을 패키징 내부에 구현하는 것이 필요하다. 이들 소자들을 고주파 영역에서 구현하기 위해서는 유전율(k)이 10 이상으로 높고, 품질계수(Qxf) 역시 1000 GHz 이상으로 높으면 높을수록 좋고, 공진주파수 온도계수(τ_f)가 바람직하게는 ㅁ30 ppm/℃ 범위의 유전특성을 갖는 유전체 조성물들이 요구된다. 유전율이 크면서 유전특성이 우수한 조성일수록 신호전송 회로 폭과 유전체의 두께를 줄여 소형화에 유리하다.

고주파에 활용이 가능한 유전율이 큰 조성물로서 미국특허등록 제5,872,071호에서는, 마이크로파 대역에서의 유전율(k)이 40인 ZrO₂-SnO₂-TiO₂ 조성물에 BaCuO₂-CuO 형태의 소결 첨가제를 0.1∼50 중량% 범위로 첨가하여 소결온도를 1000℃ 정도로 낮춘 사례가 있다. 이 경우 유전율은 35∼40, 품질계수는 7,000∼35,000 GHz 정도로 보고되었다. 그리고 이외에도 미국특허등록 제5,872,071호, 제5,616,528호, 제6,472,074호, 제5,723,395호, 제4,628,404호, 제4,500,942호에서는 BaTi₄O₉, (MgCa)TiO₃ 등이 포함되고 유전율(k) 20∼80 범위인 유전체 조성물을 저온소성하는 사례들이 알려진 바 있다. 그러나 이런 선행발명의 문제점은 은(Ag)과 안전하게 동시소성할 수 있도록 950℃ 이하, 좀 더 바람직하게는 900℃ 이하의 온도에서 소성하기가 어렵거나 유전체 세라믹스와 저온 소결 첨가제 사이의 화학적 상호확산으로 인한 유전율 및 품질계수와 같은 유전특성을 감소시키는 문제, 그리고 전극과 유전체 간의 상호반응하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 마이크로파 대역에서 15 이상의 고유전율과 1000 GHz 이상의 고품질계수를 갖고 950℃ 이하의 저온에서 동시소성이 가능한 새로운 유전체 조성물을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 보로실리케이트계 유리프리트 5∼35 중량%; 및 하기 화학식 1로 표시되는 복합금속산화물 분말 65∼95 중량%; 를 포함하는 유전체 세라믹 조성물을 그 특징으로 한다.

[화학식 1]

xZnO-yA₂O₅-zBO₂

상기 화학식 1에서, A는 Nb, V, P, 또는 이들로부터 선택된 2종 또는 3종의 혼합원소이고; B는 Ti, Zr, Sn, 또는 이들로부터 선택된 2종 또는 3종의 혼합원소이며; x, y, 및 z는 각 산화물의 몰비로서 20.5≤x≤35.5 몰%, 20.5≤y≤35.5 몰%, 29≤z≤59 몰%를 만족한다.

본 발명의 유전체 세라믹 조성물은 950℃ 이하 바람직하게는 800∼950℃에서 소결되며, 마이크로파 대역에서 유전율(k) 15 이상 바람직하게는 15∼40 범위이고, 품질계수(Qxf)는 1,000 GHz 이상 바람직하게는 1,000∼25,000 GHz이고, 공진주파수 온도계수(τ_f)는 -100∼+150 ppm/℃ 범위를 만족한다.

본 발명의 유전체 세라믹 조성물은 캐패시터, 공진기 필터, 듀플렉서 등 마이크로파 대역에서 사용되는 다양한 전자부품 소재로 적용이 가능하다.

도 1은 실시예 1, 3 및 5에서 제조된 유전체 세라믹 조성물을 소성한 뒤, 그 파단면을 주사전자현미경(SEM)을 통해 그 치밀화 정도를 확인한 사진이다.

본 발명은 보로실리케이트계 유리프리트에 특정의 금속산화물을 일정 함량비로 포함시켜 950℃ 이하의 저온에서 최적 치밀화가 일어나도록 소결성을 향상시키고, 유전특성의 조절이 가능하도록 하는 새로운 조성의 유전체 세라믹 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서는 유전체 조성물의 유전손실을 최소화하기 위하여 여러 유리프리트 조성 중에서도 유전손실이 가장 적은 보로실리케이트 계열의 유리프리트를 사용한다. 보로실리케이트계 유리프리트는 SiO₂와 B₂O₃를 주조성으로 하고, 여기에 Al₂O₃, Li₂O 및 알칼리금속 및 알칼리토금속 산화물이 첨가되어 이루어진다. 망목형성 산화물인 SiO₂와 B₂O₃의 전체 함량은 70∼98 몰% 범위를 유지하는 것이 좋다. Li₂O는 알칼리금속 산화물로서 유리프리트의 융점을 낮추고 점성유동을 원활히 하기 위해서 첨가된다. 알칼리토금속 산화물로는 MgO, CaO, SrO, 및 ZnO 중에서 선택된 2 종 이상을 포함한다. 본 발명의 유전체 조성물에 포함되는 보로실리케이트계 유리프리트의 조성을 구체적으로 예시하면, SiO₂45∼75 몰%, B₂O₃15∼25 몰%, Al₂O₃0.5∼3 몰%, Li₂O 및 Na₂O 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 알칼리금속 산화물 0∼5 몰%, 및 MgO, CaO, SrO, 및 ZnO 중에서 선택된 적어도 2종 이상의 알칼리토금속 산화물 0.1∼30 몰%를 포함하여 이루어진다.

본 발명에서는 다수의 예비실험을 거쳐서 1400∼1600℃ 온도 범위에서 용융하여 보로실리케이트계 유리프리트를 제조하였다. 하기 표 1은 본 발명에서 사용하는 유리프리트의 일 구현예로서, 본 발명이 제안하는 조성 성분 및 조성비 범위 내에서 가변할 수도 있다. 이러한 조성변화는 유전손실값을 최소화하면서도 1400∼1600℃의 온도에서 유리용융이 잘 이루어지는 조건을 중심으로 선정한 값이다. 제조된 유리프리트를 딜라토메터에 의해 측정한 유리전이온도(T_g) 및 연화온도(T_s), 그리고 전기적 특성은 하기 표 1에 나타내었다.

Code	유리 프리트 조성물 (Mole %)									물리 및 유전적 특성(@1 MHz)
Code	SiO₂	B₂O₃	Al₂O₃	Li₂O	Na₂O	SrO	MgO	CaO	ZnO	T_g(℃)	T_s(℃)	유전율 (k)	유전손실 (%)
GA	72.0	24.0	2.0	1.0	-	1.0	-	-	-	703	722	4.80	0.10
GB	71.0	23.0	2.0	1.0	-	2.3	0.7	-	-	733	764	4.45	0.10
GC	70.1	22.1	2.0	0.8	-	3.5	1.5	-	-	750	780	4.43	0.12
GD	69.0	21.0	2.0	-	-	-	-	4.0	4.0	637	718	4.22	0.08
GE	68.0	20.0	2.0	-	-	-	-	7.0	3.0	664	737	4.32	0.05
GF	68.0	20.2	1.9	-	-	-	-	9.0	0.9	720	769	4.70	0.04
LA	56.0	19.7	1.0	0.3	-	-	10.0	10.0	3.0	669	712	5.5	0.11
LB	58.0	15.8	2.0	-	0.5	-	10.0	11.5	2.2	691	739	5.3	0.13
LC	45.0	25.0	0.8	0.1	0.1	-	-	15.0	14.0	653	691	5.8	0.11
LD	50.3	22.7	0.9	0.3	0.2	0.5	1.7	14.9	8.5	667	706	5.7	0.16
LE	60.2	20.1	1.5	2.0	-	7.2	-	6.0	3.0	663	710	5.5	0.15

상기 표 1에 의하면, 유리프리트는 1 MHz에서의 유전율이 4.22∼5.80 정도이고, 유전손실값은 0.04∼0.16 정도의 유전 특성을 나타내고 있고, 유리전이온도(T_g)가 637∼750℃이고, 연화온도(T_s)가 691∼780℃ 정도의 물리적 특성을 나타내고 있다. 망목형성산화물인 SiO₂와 B₂O₃의 합이 70 몰% 이상이 되도록 함으로써 화학적 내구성을 향상시켰다. 기존의 공개된 특허에 비해서 본 발명에서는 알칼리금속 산화물을 배제되거나 가능한 소량 첨가하여 내화학성을 향상시키고 유전손실값이 낮게하는 효과를 얻고 있다.

또한, 본 발명에서는 유전체 조성물의 유전특성을 조절하기 위하여, 유리프리트와 함께 상기 화학식 1로 표시되는 복합금속산화물 분말을 포함하여 이루어진다. 상기 화학식 1의 조성을 갖는 복합금속산화물은 음(-)의 공진주파수 온도계수(τ_f)를 가지며, 주 결정상으로 익사이오라이트(Ixiolite) 결정상을 석출시킨다. 보다 좋기로는, 상기 화학식 1의 조성을 갖는 복합금속산화물은 마이크로파 대역에서의 유전율이 25 이상 바람직하게는 27∼41, 품질계수(Qxf) 10,000 GHz 이상 바람직하게는 10,000∼45,000, 및 공진주파수 온도계수 -75∼-50 ppm/℃의 유전특성을 갖는 것이다.

하기 표 2에는 대표적인 xZnO-yA₂O₅-zBO₂ 복합금속산화물의 조성과 유전특성을 정리하여 나타내었다. xZnO-yA₂O₅-zBO₂ 복합금속산화물의 합성 온도는 1000∼1300℃이다.

Code	유전체 세라믹스 조성물 (Mole %)							유전특성
Code	ZnO	Nb₂O₅	V₂O₅	P₂O₅	TiO₂	ZrO₂	SnO₂	유전율 (k)	품질계수 (GHz)	τ_f (ppm/℃)
1A	33.3	33.3	-	-	33.4	-	-	36.3	48,700	-72
1B	20.5	20.5	-	-	59.0	-	-	40.6	39,100	-75
1C	35.5	35.5	-	-	29.0	-	-	33.6	58,000	-74
1D	24.3	16.5	3.2	0.1	55.9	-	-	35.8	44,000	-69
1E	30.7	29.9	0.1	0.1	39.2	-	-	37.1	42,000	-70
1F	33.0	33.0	0.2	0.2	33.6	-	-	36.0	43,500	-68
2A	33.5	33.5	-	-	-	33.0	-	28.2	38,000	-70
2B	25.6	27.8	0.5	-	-	46.1	-	27.1	30,000	-66
2C	30.8	31.0	0.7	0.1	-	37.4	-	28.1	32,200	-71
2D	29.6	30.2	2.0	-	10.0	28.2	-	30.0	33,100	-72
2F	25.9	26.8	0.2	0.1	28.3	18.7	-	34.1	34,000	-65
2G	30.1	29.6	0.3	-	5.1	34.9	-	29.3	32,500	-68
3A	34.7	34.9	0.5	-	20.2	-	10.1	33.8	22,200	-73
3B	33.7	33.9	-	0.3	5.8	-	26.3	30.7	18,000	-58
3C	32.2	35.0	-	0.2	7.0	-	25.6	31.6	15,500	-65
3D	32.0	33.5	1.1	-	-	5.5	27.9	30.1	11,100	-55
3E	32.8	34.5	0.2	0.1	-	7.1	25.3	28.5	11,000	-67

또한, 본 발명에서는 950℃ 이하의 온도에서 최적 치밀화가 일어나도록 소결성을 향상시키고, 유전특성의 조절이 가능한 유전체 조성물 제조를 위하여 추가로 또 다른 금속산화물 분말을 더 포함할 수 있다. 추가로 포함되는 금속산화물 분말은 마이크로파 대역에서의 유전율(k)이 100 이상, 그리고 양(+)의 공진주파수 온도계수(τ_f)를 가지는 금속산화물로서, 예를 들면 TiO₂, CaTiO₃, SrTiO₃, 및 BaTiO₃중에서 선택된 적어도 1종을 추가로 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유전체 세라믹 조성물의 제조방법은 하기와 같은 4단계 제조과정을 수행하여 이루어진다.

제 1단계는, 상기 화학식 1의 조성비를 만족하는 범위내에서 금속전구체를 정확히 칭량한 후 혼합 및 볼 밀링하여, 상기 화학식 1로 표시되는 복합금속산화물 분말을 제조하는 단계이다. 이렇게 제조된 복합금속산화물 분말은 750∼1200℃의 온도에서 2시간 동안 소결하여 주 결정상인 익사이오라이트(Ixiolite) 결정상을 유지하고, 마이크로파 대역에서의 유전율(k) 27∼41, 품질계수(Qxf) 10,000∼45,000, 공진주파수 온도계수 -75∼-50 ppm/℃을 가지고 있다.

제 2단계는, 상기 제 1단계과정에서 제조된 xZnO-yA₂O₅-zBO₂ 복합금속산화물 분말에 TiO₂, CaTiO₃, SrTiO₃, 및 BaTiO₃중에서 선택된 금속산화물을 혼합 및 볼 밀링하여 유전체 분말을 제조하는 단계이다. xZnO-yA₂O₅-zBO₂ 복합금속산화물 분말 50∼95 중량%에, TiO₂, CaTiO₃, SrTiO₃, 및 BaTiO₃중에서 선택된 금속산화물은 5∼50 중량% 범위로 혼합 사용할 수 있다. 이로써, 유전체 세라믹 조성물의 유전율 상승 및 공진주파수 온도계수를 음의 값으로부터 끌어올리는 효과를 얻을 수 있다.

제 3단계는, 유리프리트를 제조하는 단계이다. 본 발명에서 적용되는 보로실리케이트계 유리프리트 조성의 사례는 상기 표 1에 나타내었다. 조성설계는 기본적으로 SiO₂와 B₂O₃를 주조성으로 하고 여기에 Al₂O₃를 일부 첨가하였다. 아울러 알칼리토금속 산화물로서 MgO, CaO, SrO, ZnO와, 알칼리금속 산화물로서 Li₂O, Na₂O로부터 선택하여 첨가하였다.

유리프리트의 구체적 제조방법은 다음과 같다: SiO₂, B₂O₃, Al₂O₃와 MgO, CaO, SrO, ZnO, Li₂O, Na₂O 중 적어도 2종 이상의 원료 분말을 정량비로 칭량하여 볼밀링한 다음 건조하여 분쇄하는 단계; 상기 분말을 백금도가니에 넣어서 1400∼1600℃의 온도에서 용융하는 단계; 상기 용융액을 ??칭 롤러에 투입하여 ??칭함으로써 판상의 유리를 얻는 단계; 및 상기 판상 유리를 분쇄하여 유리 프리트 분말을 얻는 단계; 를 포함하여 이루어진다. 상기 방법으로 제조된 유리프리트는 알루미나 유발에서 1차 조분쇄하고, 에탄올을 용매로 지르코니아볼과 함께 24시간 볼밀링을 통하여 2.5 ㎛ 이하의 미분말을 제조하여 사용한다.

제 4단계는, 상기 제 2단계에서 제조된 유전체 분말에 상기 제 3단계에서 제조된 유리프리트를 일정 비율로 혼합하여 본 발명이 목적하는 유전체 세라믹 조성물을 제조하는 단계이다. 구체적으로는 제 2단계에서 제조된 유전체 분말 65∼95 중량%와 유리 프리트 5∼35 중량% 비율로 혼합되며, 제조 과정은 프리트와 필러를 상기 비율로 혼합하는 단계, 혼합된 분말을 일정압력으로 성형하는 단계, 및 상기 성형체를 800∼900℃의 온도 범위에서 소결하는 단계를 포함한다.

이상의 제조방법을 통하여 제조된 유전체 세라믹 조성물은 전체적으로 소성밀도가 95% 이상이고, 첨부도면 도 1의 전자현미경 사진을 통해 확인하였듯이 기공이 없이 치밀화된 조직을 얻을 수 있었다. 하기 표 3에는 본 발명이 특징으로 하는 유전체 세라믹 조성물의 대표적 조성과 유전특성을 나타내었다.

실시예	유리 프리트		유전체 분말				소결 온도 (℃)	유전율 (k)	품질 계수 (GHz)	τ _f (ppm/℃)
실시예	종류	함량 (중량%)	종류	함량 (중량%)	종류	함량 (중량%)	소결 온도 (℃)	유전율 (k)	품질 계수 (GHz)	τ _f (ppm/℃)
실시예1	GF	20	1A	72	TiO₂	8	900	31.3	18,000	-50
실시예2	GF	20	1A	68	TiO₂	12	900	33.9	21,500	+11
실시예3	LC	15	1E	68	TiO₂	17	875	34.0	15,800	+28
실시예4	LC	20	1E	68	TiO₂	12	875	30.9	14,300	+9
실시예5	LE	15	2B	68	TiO₂	17	875	35.6	12,500	+61
실시예6	GD	20	1C	70	CaTiO₃	10	875	32.5	10,900	+21
실시예7	GD	20	1C	65	CaTiO₃	15	875	36.6	8,800	+33
실시예8	GF	23	2C	70	CaTiO₃	7	900	28.3	6,900	+15
실시예9	LB	20	2C	60	CaTiO₃	20	875	39.3	5,200	+98
실시예10	LE	15	3A	70	CaTiO₃	15	850	38.6	7,900	+72
실시예11	GD	20	1B	75	SrTiO₃	5	875	26.4	6,800	-41
실시예12	LA	23	1B	70	SrTiO₃	7	875	30.0	5,200	-10
실시예13	LC	15	2B	68	SrTiO₃	17	875	35.5	4,000	+48
실시예14	LC	15	3C	68	SrTiO₃	17	875	34.8	4,100	+52
실시예15	GB	25	1A	60	BaTiO₃	15	900	33.7	2,200	+115
실시예16	GB	25	1A	56	BaTiO₃	19	850	36.8	1,300	+140
실시예17	LC	30	2A	60	BaTiO₃	10	875	27.1	1,800	+58
실시예18	LD	33	3E	45	BaTiO₃	12	875	27.9	1,400	+54

상기 표 3에서 나타낸 바와 같이, 유전체 세라믹 조성물은 마이크로파 대역에서의 유전율(k) 15∼40 범위, 품질계수(Qxf) 1,000∼25,000 GHz, 공진주파수 온도계수(τ_f) -100∼+150 ppm/℃ 범위로 제어되는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명이 특징으로 하는 유전체 세라믹 조성물은 950℃ 이하의 저온에서 소결이 가능하고 마이크로파 대역에서의 유전특성이 우수하므로 캐패시터, 공진기 필터, 듀플렉서 등의 다양한 전자부품 소재로 유용하다.

Claims

보로실리케이트계 유리프리트 5∼35 중량%; 및
하기 화학식 1로 표시되는 복합금속산화물 분말 65∼95 중량%; 를 포함하는 유전체 세라믹 조성물 :
[화학식 1]
xZnO-yA₂O₅-zBO₂
상기 화학식 1에서, A는 Nb, V, P, 또는 이들로부터 선택된 2종 또는 3종의 혼합원소이고; B는 Ti, Zr, Sn, 또는 또는 이들로부터 선택된 2종 또는 3종의 혼합원소이며; x, y, 및 z는 각 산화물의 몰비로서 20.5≤x≤35.5 몰%, 20.5≤y≤35.5 몰%, 29≤z≤59 몰%를 만족한다.
청구항 1에 있어서,
상기 보로실리케이트계 유리프리트는 SiO₂45∼75 몰%, B₂O₃15∼25 몰%, Al₂O₃0.5∼3 몰%, Li₂O 및 Na₂O 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 알칼리금속 산화물 0∼5 몰%, 및 MgO, CaO, SrO, 및 ZnO 중에서 선택된 적어도 2종 이상의 알칼리토금속 산화물 0.1∼30 몰%를 포함하는 유전체 세라믹 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 xZnO-yA₂O₅-zBO₂복합금속산화물 분말에 추가로 TiO₂, CaTiO₃, SrTiO₃, 및 BaTiO₃ 중 적어도 1종 이상의 금속산화물을 더 포함하며, 상기 xZnO-yA₂O₅-zBO₂복합금속산화물 분말 50∼95 중량%에 대하여 TiO₂, CaTiO₃, SrTiO₃, 및 BaTiO₃ 중 적어도 1종 이상의 금속산화물이 5∼50 중량% 범위로 더 포함되는 유전체 세라믹 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 xZnO-yA₂O₅-zBO₂복합금속산화물 분말은 ZnO 20.5∼35.5 몰%, Nb₂O₅ 15.5∼35.5 몰%, P₂O₅0∼5 몰%, V₂O₅0∼5 몰%, 및 TiO₂, ZrO₂, 및 SnO₂ 중 적어도 1종 이상 5∼59 몰%로 이루어져 있는 유전체 세라믹 조성물.
청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 xZnO-yA₂O₅-zBO₂복합금속산화물 분말은 750∼1200℃에서 열처리되어 주결정상으로 익사이오라이트(Ixiolite)상이 존재하며, 마이크로파 대역에서의 유전율(k) 27∼41, 품질계수(Qxf) 10,000∼45,000, 공진주파수 온도계수 -75∼-50 ppm/℃ 범위의 유전특성을 가지는 유전체 세라믹 조성물.
청구항 1 내지 4항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
800∼950℃에서 소결되며, 마이크로파 대역에서의 유전율(k)은 15∼40, 품질계수(Qxf)는 1,000∼25,000 GHz, 공진주파수 온도계수(τ_f)는 -100∼+150 ppm/℃ 범위인 유전체 세라믹 조성물.