KR101965954B1 - 유리-세라믹-페라이트 조성물 및 전자 부품 - Google Patents

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Abstract

항절 강도가 높고 또한 비투자율이 높은 재료 및 그 재료를 사용한 전자 부품을 제공한다. 유리, 페라이트 및 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물로서, 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 0.5∼5.0중량％의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0∼25.0중량％의 B2O3 및 70.0∼85.0중량％의 SiO2를 포함하고, 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10∼80중량％이고, 세라믹 필러는 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고, 조성물의 총 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1∼10중량％, 조성물의 총 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하, 조성물의 총 중량에 대한 페라이트 및 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 조성물이다.

Description

유리-세라믹-페라이트 조성물 및 전자 부품{GLASS-CERAMIC-FERRITE COMPOSITION AND ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 유리-세라믹-페라이트 조성물 및 이것을 사용한 전자 부품에 관한 것이다.
코일 부품은, 전자 기기의 노이즈 대책 등에 널리 사용되고 있다. 코일 부품으로서, 페라이트를 포함하는 자성체 조성물을 포함한 소체의 내부에 코일 도체가 매설된 전자 부품이 제안되어 있다.
특허문헌 1에는, 자성체 재료와 비자성체 재료를 함유하는 복합 페라이트 조성물로서, 자성체 재료와 비자성체 재료의 혼합 비율이 20중량％ : 80중량％∼80중량％ : 20중량％이고, 자성체 재료가 Ni-Cu-Zn계 페라이트이며, 비자성체 재료의 주성분이 적어도 Zn, Cu 및 Si의 산화물을 함유하고, 비자성체 재료의 부성분이 붕규산 유리를 함유하는 복합 페라이트 조성물이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 복합 페라이트 조성물은, 적층 칩 코일의 세라믹층으로서 사용할 수 있다.
일본 특허 공개 제2014-220469호 공보
최근, 항절 강도가 높아 크랙이 발생하기 어려운, 신뢰성이 높은 전자 부품이 요구되고 있다. 그 때문에, 전자 부품의 소체를 구성하는 재료로서, 항절 강도가 보다 높은 재료가 요구되고 있다. 한편, 고주파 대역의 노이즈를 제거할 수 있는 전자 부품이 요구되고 있다. 그 때문에, 전자 부품의 소체를 구성하는 재료로서, 고주파 대역에서 높은 비투자율을 갖는 재료가 요구되고 있다.
본 발명의 과제는, 항절 강도가 높고, 또한 비투자율이 높은 재료 및 그 재료를 사용한 전자 부품을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 상술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물에 있어서, 세라믹 필러로서 포르스테라이트를 사용하고, 페라이트의 함유량을 특정한 범위로 조절함으로써, 항절 강도가 높고, 또한 비투자율이 높은 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻을 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명의 제1 요지에 의하면, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물로서,
유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 유리-세라믹-페라이트 조성물이 제공된다.
본 발명의 제2 요지에 의하면, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물로서,
유리는, R(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종)과, Al을 포함하는 붕규산 유리이고, 상술한 유리는, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여 R2O로 환산하여 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 2.6중량％ 이하의 Al, 3.1중량％ 이상 7.8중량％ 이하의 B 및 32.7중량％ 이상 39.7중량％ 이하의 Si를 포함하고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 유리-세라믹-페라이트 조성물이 제공된다.
본 발명의 제3 요지에 의하면, 상술한 어느 하나의 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품이 제공된다.
본 발명의 제4 요지에 의하면, 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법으로서, 방법은,
유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것, 및
혼합물을 소성하여 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻는 것을 포함하고,
유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
혼합물의 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
혼합물의 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
혼합물의 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 방법이 제공된다.
본 발명의 제5 요지에 의하면, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와,
소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품의 제조 방법으로서, 방법은,
유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것,
혼합물을 시트로 성형하는 것,
시트 상에 도체 페이스트를 적용하여 도체 패턴을 형성하는 것,
도체 패턴이 형성된 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 것, 및
적층체를 소성하여, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품을 얻는 것을 포함하고,
유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
혼합물의 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
혼합물의 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
혼합물의 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 상기 특징을 가짐으로써, 높은 항절 강도 및 높은 비투자율을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 전자 부품은, 상기 특징을 가짐으로써, 높은 신뢰성을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법은, 상기 특징을 가짐으로써, 항절 강도가 높고 또한 비투자율이 높은 유리-세라믹-페라이트 조성물을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법은, 상기 특징을 가짐으로써, 신뢰성이 높은 전자 부품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 일례를 도시하는 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 다른 하나의 예를 도시하는 개략 단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하에 기재하는 실시 형태는 예시를 목적으로 하는 것이며, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 이하에 설명하는 구성 요소의 치수, 재질, 형상, 상대적 배치 등은, 특정적인 기재가 없는 한은 본 발명의 범위를 그것만으로 한정한다는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다. 또한, 각 도면이 나타내는 구성 요소의 크기, 형상, 위치 관계 등은 설명을 명확히 하기 위해 과장되어 있는 경우가 있다.
[유리-세라믹-페라이트 조성물]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함한다. 이하, 「유리-세라믹-페라이트 조성물」을 간단히 「조성물」이라고도 부르는 경우가 있다.
본 실시 형태에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물은, Ag를 포함하는 내부 도체를 사용한 경우에, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 소성할 수 있다. 내부 도체로서 Ag를 사용하는 경우, Ag의 융점 이하의 온도에서 소성을 행할 필요가 있다. 그러나, 조성물이, 페라이트 외에, 스테아타이트, 알루미나, 포르스테라이트 및 지르코니아 등의 세라믹 재료만을 포함하는 경우에는, 조성물의 소결 온도가 높아지기 때문에, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서는 조성물의 소결이 곤란하다고 생각된다. 이에 반해, 본 실시 형태에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 유리를 포함하므로, 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
유리로서, Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 알칼리 금속 원소 R과, Al을 포함하는 붕규산 유리(R2O-SiO2-B2O3-Al2O3 유리)를 사용할 수 있다. R 및 Al은 산화물 R2O 및 Al2O3의 형태로 유리에 포함된다고 생각된다. 단, R 및 Al이, 반드시 산화물 R2O 및 Al2O3의 형태로 유리에 포함될 필요는 없다. 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R2O, Al2O3, B2O3 및 SiO2의 함유량으로 나타낼 수 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O, 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함한다. 다른 방법으로서, 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R, Al, B 및 Si의 함유량으로 나타낼 수도 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 R2O로 환산하여 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 2.6중량％ 이하의 Al, 3.1중량％ 이상 7.8중량％ 이하의 B, 및 32.7중량％ 이상 39.7중량％ 이하의 Si를 포함한다. 유리의 조성이 상기 범위 내이면, 조성물을, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 소결시킬 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물에 포함되는 페라이트는, 스피넬 구조의 고용체인 강자성 페라이트인 것이 바람직하다. 스피넬 구조를 갖는 강자성 페라이트로서는, 예를 들어 Ni-Zn계 페라이트(Ni-Zn-Cu계 페라이트도 포함함), Mn-Zn계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Ni-Co계 페라이트 등을 들 수 있다. 유리-세라믹-페라이트 조성물은 1종류의 페라이트만을 포함해도 되고, 2종류 이상의 페라이트를 포함해도 된다. 그 중에서도, Ni-Zn계 페라이트, 특히 Ni-Zn-Cu계 페라이트는, 고주파 대역에서 충분히 높은 투자율을 가지므로, 고주파 용도에 적합하다. 그 때문에, 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 바람직하게는 Ni-Zn계 페라이트를 포함하고, 보다 바람직하게는 Ni-Zn-Cu계 페라이트를 포함한다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이다. 페라이트는, 유리보다도 높은 비투자율을 갖는다. 그 때문에, 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 페라이트를 10중량％ 이상 포함함으로써, 높은 비투자율을 가질 수 있다. 한편, 유리는, 페라이트보다도 낮은 비유전율을 갖는다. 그 때문에, 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 페라이트를 80중량％ 이하 포함함으로써, 낮은 비유전율을 가질 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은, 40중량％ 이하인 것이 바람직하다. 페라이트의 함유량이 40중량％ 이하이면, 조성물의 비유전율을 보다 한층 더 낮게 할 수 있고, 예를 들어 6.0 이하의 비유전율로 할 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은, 30중량％ 이상인 것이 바람직하다. 페라이트의 함유량이 30중량％ 이상이면, 조성물의 항절 강도를 보다 한층 더 높게 할 수 있다. 이것은, 페라이트의 함유량이 많으면, 조성물 중에 존재하는 페라이트 입자끼리의 결합이 강해지기 때문이라고 생각된다.
유리-세라믹-페라이트 조성물은, 세라믹 필러로서, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함한다. 포르스테라이트는, 화학식 2MgOㆍSiO2로 나타내어지는 세라믹 재료이다. 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 포르스테라이트를 포함함으로써, 높은 항절 강도를 갖는다.
포르스테라이트의 첨가에 의해 조성물의 항절 강도가 향상되는 메커니즘은, 어떠한 이론에도 구속되는 것은 아니지만, 대략 이하와 같다고 생각된다. 유리-세라믹-페라이트 조성물이 포르스테라이트를 포함하는 경우, 포르스테라이트를 포함하지 않는 경우와 비교하여, 조성물의 표면이 매끄러워진다. 조성물의 표면은, 예를 들어 반사 전자상의 관찰에 의해 확인할 수 있다. 조성물의 표면이 매끄러우면, 조성물에 부하가 가해졌을 때에, 크랙의 기점으로 될 수 있는 응력 집중 개소가 적어진다. 그 때문에, 조성물에 크랙이 발생하기 어려워, 높은 항절 강도를 가질 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이다. 포르스테라이트의 함유량이 1중량％ 이상이면, 유리-세라믹-페라이트 조성물의 항절 강도를 향상시킬 수 있다. 포르스테라이트의 함유량이 10중량％ 이하이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물에 포함되는 세라믹 필러는, 쿼츠를 포함해도 된다. 쿼츠는 유리보다도 선팽창 계수가 크다. 그 때문에, 쿼츠를 첨가함으로써, 조성물의 선팽창 계수를 크게 할 수 있다. 유리-세라믹-페라이트 조성물을 전자 부품의 소체로서 사용하는 경우, 조성물의 선팽창 계수를 크게 함으로써, 전자 부품을 기판에 실장할 때에, 전자 부품에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 조성물의 선팽창 계수를 크게 함으로써 크랙의 발생을 억제할 수 있는 메커니즘은, 어떠한 이론에도 구속되는 것은 아니지만, 대략 이하와 같다고 생각된다. 전자 부품을 기판에 실장할 때에, 전자 부품에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 크랙의 발생은, 전자 부품과 기판의 응력차에 기인하는 것으로 생각된다. 기판 및 칩을 구성하는 재료에도 의하지만, 일반적으로, 기판은, 전자 부품보다도 선팽창 계수가 크다. 전자 부품의 소체로서 사용되는 조성물의 선팽창 계수를 크게 하여, 기판의 선팽창 계수에 가깝게 함으로써, 전자 부품과 기판의 응력차를 작게 할 수 있다. 그 결과, 기판에 실장할 때에 전자 부품에 가해지는 열응력을 작게 할 수 있어, 전자 부품에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 쿼츠는 비유전율이 낮으므로, 쿼츠를 첨가함으로써 유리-세라믹-페라이트 조성물의 부유 용량을 억제할 수 있다. 이 때문에, 쿼츠를 첨가함으로써, 고주파 용도에 적합한 조성물을 얻을 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이다. 쿼츠는, 40중량％ 이하의 함유량으로, 조성물의 부유 용량을 충분히 억제할 수 있다. 또한, 쿼츠의 함유량이 40중량％ 이하이면, 충분한 항절 강도를 얻을 수 있다.
세라믹 필러는, 상술한 포르스테라이트 및 쿼츠 외에, 알루미나, 윌레마이트, 코디에라이트, 스테아타이트, 멀라이트 등을 포함해도 된다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율은 85중량％ 이하이다. 페라이트 및 세라믹 필러의 함유량의 합계가 85중량％ 이하인 경우, 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 15중량％ 이상의 유리를 포함하게 된다. 조성물에 있어서의 유리의 함유량이 15중량％ 이상이면, 조성물의 소결 온도를 낮게 할 수 있어, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 페라이트 및 쿼츠의 중량의 합계의 비율은 40중량％ 이상인 것이 바람직하다. 페라이트 및 쿼츠는 모두, 유리보다도 선팽창 계수가 크므로, 페라이트 및 쿼츠의 함유량의 합계가 40중량％ 이상이면, 유리-세라믹-페라이트 조성물의 선팽창 계수를 크게 할 수 있다. 선팽창 계수가 큰 유리-세라믹-페라이트 조성물을, 전자 부품의 소체로서 사용한 경우, 전자 부품을 기판에 실장할 때에, 전자 부품에 가해지는 열응력을 작게 할 수 있다. 그 결과, 전자 부품을 기판에 실장할 때에 전자 부품에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물은, 상술한 유리, 페라이트 및 세라믹 필러 외에, 지르코니아를 포함해도 된다.
유리-세라믹-페라이트 조성물의 조성은, 예를 들어 유도 결합 플라스마 발광 분석법(ICP-AES) 및 X선 회절법(XRD)을 조합함으로써 동정할 수 있다.
[유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법]
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법에 대하여 이하에 설명한다. 본 실시 형태에 따른 방법은,
유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것, 및
혼합물을 소성하여 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻는 것을 포함한다.
본 실시 형태에 따른 방법에 있어서, 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R2O, Al2O3, B2O3 및 SiO2의 함유량으로 나타낼 수 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함한다. 다른 방법으로서, 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R, Al, B 및 Si의 함유량으로 나타낼 수도 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 R2O로 환산하여 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 2.6중량％ 이하의 Al, 3.1중량％ 이상 7.8중량％ 이하의 B 및 32.7중량％ 이상 39.7중량％ 이하의 Si를 포함한다. 유리의 조성이 상기 범위 내이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
유리-세라믹-페라이트 조성물에 포함될 수 있는 페라이트로서 상술한 것을, 혼합물에 포함되는 페라이트로서 마찬가지로 사용할 수 있다. 혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이다. 페라이트의 함유량이 10중량％ 이상이면, 높은 비투자율을 갖는 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 페라이트의 함유량이 80중량％ 이하이면, 낮은 비유전율을 갖는 조성물을 얻을 수 있다. 혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 40중량％ 이하인 것이 바람직하다. 페라이트의 함유량이 40중량％ 이하이면, 보다 한층 더 낮은 비유전율을 갖는 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은, 30중량％ 이상인 것이 바람직하다. 페라이트의 함유량이 30중량％ 이상이면, 항절 강도가 보다 한층 더 높은 조성물을 얻을 수 있다.
세라믹 필러는 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함한다. 혼합물이 세라믹 필러로서 포르스테라이트를 포함하면, 항절 강도가 높은 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻을 수 있다.
혼합물의 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이다. 포르스테라이트의 함유량이 1중량％ 이상이면, 항절 강도가 높은 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻을 수 있다. 포르스테라이트의 함유량이 10중량％ 이하이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
세라믹 필러는, 쿼츠를 포함해도 된다. 혼합물이 세라믹 필러로서 쿼츠를 포함하면, 부유 용량이 작아, 고주파 용도에 적합한 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻을 수 있다. 혼합물의 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이다. 혼합물이 40중량％ 이하의 쿼츠를 포함하는 경우, 부유 용량이 충분히 억제된 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 쿼츠의 함유량이 40중량％ 이하이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
세라믹 필러는, 상술한 포르스테라이트 및 쿼츠 외에, 알루미나, 윌레마이트, 코디에라이트, 스테아타이트, 멀라이트 등을 포함해도 된다.
혼합물의 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율은 85중량％ 이하이다. 페라이트 및 세라믹 필러의 함유량의 합계가 85중량％ 이하인 경우, 혼합물은, 15중량％ 이상의 유리를 포함하게 된다. 이 경우, 조성물의 소결 온도를 낮게 할 수 있어, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
혼합물의 중량에 대한, 페라이트 및 쿼츠의 중량의 합계의 비율은 40중량％ 이상인 것이 바람직하다. 페라이트 및 쿼츠의 함유량의 합계가 40중량％ 이상이면, 선팽창 계수가 큰 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻을 수 있다.
혼합물은 페이스트나 슬러리에 포함되어 있어도 된다. 페이스트나 슬러리는, 혼합물(즉, 상술한 유리, 페라이트 및 세라믹 필러) 외에, 톨루엔, 에탄올 등의 용제, 아크릴, 폴리비닐부티랄 등의 바인더, 프탈산디옥틸 등의 가소제를 포함해도 된다.
또한, 상술한 혼합물의 조성은, 이 혼합물을 사용하여 얻어지는 유리-세라믹-페라이트 조성물의 조성과 실질적으로 동일하다고 생각해도 무방하다.
이하에 설명하는 수순으로, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 상술한 비율로 포함하는 혼합물을 준비한다. 먼저, 상술한 유리 조성으로 되도록, 유리의 출발 원료로 되는 산화물 또는 탄산염을 조합하여, Pt 도가니에 넣는다. Pt 도가니 내의 출발 원료를 용융하여, 유리 융액을 얻는다. 출발 원료의 용융 온도 및 용융시간은, 유리 조성에 따라서 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 1400℃ 이상 1600℃ 이하의 온도에서 3시간 용융해도 된다. 이 유리 융액을 급냉한 후, 분쇄하여 유리 분말을 얻는다. 얻어진 유리 분말과, 세라믹 필러로서의 포르스테라이트 분말 및/또는 쿼츠 분말과, 페라이트 분말을, 소정의 비율로 혼합함으로써, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비할 수 있다.
다음에, 혼합물을 소성하여 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻는다. 혼합물을 소성하는 경우에는, 혼합물을, 상술한 용제, 바인더 및 가소제 등과 혼합함으로써, 슬러리나 페이스트를 준비하고, 이 슬러리나 페이스트를 소성해도 된다. 소성 분위기는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 Ag 등의 산화되기 어려운 재료를 포함하는 내부 도체와 동시 소성하는 경우에는, 대기 분위기에서 소성을 행해도 되고, Cu 등의 산화되기 쉬운 재료를 포함하는 내부 도체와 동시 소성하는 경우에는, 질소 분위기 등의 저산소 분위기에서 소성을 행하는 것이 바람직하다. 소성 온도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1000℃도 이하여도 된다. 본 실시 형태에 따른 방법에 있어서는, 혼합물이 유리를 포함하므로, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
상술한 방법에 의해 얻어진 유리-세라믹-페라이트 조성물에 대하여, 이하에 설명하는 방법에 의해 조성물이 소결되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
하나의 방법으로서, 유리-세라믹-페라이트 조성물의 함수율 측정에 의해, 소결을 확인할 수 있다. 구체적으로는, 침수 전후의 시료 중량을 측정하고, 침수 후의 중량 증가분을 침수 전의 중량으로 나누어 산출한다. 함수율이 0.5％ 이상이면, 조성물이 소결되지 않았다고 판단하고, 함수율이 0.5％ 미만이면, 조성물이 소결되었다고 판단한다.
다른 하나의 방법으로서, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 유성의 잉크(예를 들어 적색의 잉크)에 침지한 후, 물로 세정한다. 세정 후의 조성물을 눈으로 관찰하여, 잉크의 색이 남아 있으면 소결되지 않았다고 판단하고, 잉크의 색이 남아 있지 않으면 소결되었다고 판단한다.
이와 같이 하여 얻어진 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 포르스테라이트를 소정의 비율로 포함하므로, 매끄러운 표면을 갖는다. 그 때문에, 유리-세라믹-페라이트 조성물은 높은 항절 강도를 갖는다. 또한, 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 페라이트를 소정의 비율로 포함하므로, 높은 비투자율을 갖는다.
[전자 부품]
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 전자 부품은, 상술한 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비한다.
내부 도체는 Ag, Cu, Pt, Pd, Au 등의 도전성 재료를 포함해도 된다. 내부 도체는 1종류의 도전성 재료만을 포함해도 되고, 2종류 이상의 도전성 재료를 포함해도 된다. 그 중에서도, Ag는 도체 저항이 작으므로, 내부 도체는 Ag를 포함하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 전자 부품은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같은 적층 코일 부품, 도 2에 도시한 바와 같은 코일과 콘덴서를 포함하는 LC 필터, 또는 콘덴서 등이어도 된다.
도 1은 적층 코일 부품의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시한 적층 코일 부품(10)은, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체(11)와, 소체(11)의 내부에 설치된 내부 도체(12)와, 소체의 외표면에 형성된 외부 전극(13 및 14)을 구비한다. 내부 도체(12)는 코일 형상으로 연장되는 코일 도체(12)이다. 코일 도체(12)는 한쪽의 단부에 있어서 외부 전극(13)과 전기적으로 접속하고, 다른 쪽의 단부에 있어서 외부 전극(14)과 전기적으로 접속한다.
도 2는 LC 필터의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2에 도시한 LC 필터(20)는 유리 세라믹층(21)과, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체(이하, 페라이트층이라고도 부름)(22)를 포함하는 적층 구조를 갖는다.
유리 세라믹층(21)의 내부에는, 복수의 콘덴서 전극(23)이 서로 대향하는 상태로 형성되어 있고, 이에 의해 콘덴서(24)가 구성되어 있다. 한편, 페라이트층(22)의 내부에는, 내부 도체(25)가 설치되어 있다. 이 내부 도체(25)는 코일 형상으로 연장되는 코일 도체(25)이며, 이에 의해 인덕터(26)가 구성되어 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않지만, LC 필터(20)는 콘덴서(24)와 인덕터(26)를 접속하는 접속 도체, 입출력 단자로 되는 단자 전극, 및 어스 단자로 되는 단자 전극을 더 구비한다. 이 중, 입출력 단자로 되는 단자 전극 및 어스 단자로 되는 단자 전극은, LC 필터(20)의 외표면에 형성된다.
본 실시 형태에 따른 전자 부품은, 항절 강도가 높고 또한 비투자율이 높은 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체를 포함하고 있으므로, 실장 시에 크랙이 발생하기 어렵고, 또한 고주파 용도에 적합하다.
[전자 부품의 제조 방법]
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 방법은, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품의 제조 방법으로서, 방법은,
유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것,
혼합물을 시트로 성형하는 것,
시트 상에 도체 페이스트를 적용하여 도체 패턴을 형성하는 것,
도체 패턴이 형성된 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 것, 및
적층체를 소성하여, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품을 얻는 것을 포함한다.
혼합물은, 상술한 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법에 있어서 사용하는 혼합물과 마찬가지의 것이어도 된다. 이하의 설명에 있어서, 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법에 있어서 사용한 혼합물에 대하여 상술한 구성과 공통되는 사항에 대하여, 기술을 생략하는 경우가 있다. 특히, 마찬가지의 구성에 의한 마찬가지의 작용 효과에 대해서는, 이하의 설명에 있어서는 거듭하여 언급하지 않지만, 특별한 설명이 없는 한, 상술한 구성과 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것으로 한다.
본 실시 형태에 따른 방법에 있어서, 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R2O, Al2O3, B2O3 및 SiO2의 함유량으로 나타낼 수 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함한다. 다른 방법으로서, 유리의 조성은, 이하에 나타내는 바와 같이, R, Al, B 및 Si의 함유량으로 나타낼 수도 있다. 유리는, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 R2O로 환산하여 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 2.6중량％ 이하의 Al, 3.1중량％ 이상 7.8중량％ 이하의 B 및 32.7중량％ 이상 39.7중량％ 이하의 Si를 포함한다. 유리의 조성이 상기 범위 내이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
혼합물의 중량에 대한 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이다. 페라이트의 함유량이 10중량％ 이상이면, 높은 비투자율을 갖는 소체를 얻을 수 있다. 또한, 페라이트의 함유량이 80중량％ 이하이면, 낮은 비유전율을 갖는 소체를 얻을 수 있다.
세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함한다. 혼합물이 세라믹 필러로서 포르스테라이트를 포함함으로써, 항절 강도가 높은 소체를 얻을 수 있다. 혼합물의 중량에 대한 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이다. 포르스테라이트의 함유량이 1중량％ 이상이면, 항절 강도가 높은 소체를 얻을 수 있다. 포르스테라이트의 함유량이 10중량％ 이하이면, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
세라믹 필러는 쿼츠를 포함해도 된다. 혼합물이 세라믹 필러로서 쿼츠를 포함하면, 부유 용량이 작아, 고주파 용도에 적합한 소체를 얻을 수 있다. 혼합물의 중량에 대한 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이다. 혼합물이 40중량％ 이하의 쿼츠를 포함하는 경우, 부유 용량이 충분히 억제된 소체를 얻을 수 있다. 또한, 쿼츠의 함유량이 40중량％ 이하이면, 충분한 항절 강도를 얻을 수 있다.
혼합물의 중량에 대한, 페라이트 및 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율은 85중량％ 이하이다. 페라이트 및 세라믹 필러의 함유량의 합계가 85중량％ 이하인 경우, 혼합물은 15중량％ 이상의 유리를 포함하게 된다. 이 경우, 조성물의 소결 온도를 낮게 할 수 있어, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 조성물을 소결시킬 수 있다.
혼합물은 페이스트나 슬러리에 포함되어 있어도 된다. 페이스트나 슬러리는, 혼합물(즉, 상술한 유리, 페라이트 및 세라믹 필러) 외에, 톨루엔, 에탄올 등의 용제, 아크릴, 폴리비닐부티랄 등의 바인더, 프탈산디옥틸 등의 가소제를 포함해도 된다.
또한, 상술한 혼합물의 조성은, 이 혼합물을 사용하여 얻어지는 소체의 조성과 실질적으로 동일하다고 생각해도 무방하다.
이하에 설명하는 수순으로, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 상술한 비율로 포함하는 혼합물을 준비한다. 먼저, 상술한 유리 조성으로 되도록, 유리의 출발 원료로 되는 산화물 또는 탄산염을 조합하여, Pt 도가니에 넣는다. Pt 도가니 내의 출발 원료를 용융하여, 유리 융액을 얻는다. 출발 원료의 용융 온도 및 용융시간은, 유리 조성에 따라서 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 1400℃ 이상 1600℃ 이하의 온도에서 3시간 용융해도 된다. 이 유리 융액을 급냉한 후, 분쇄하여 유리 분말을 얻는다. 얻어진 유리 분말과, 세라믹 필러로서의 포르스테라이트 분말 및/또는 쿼츠 분말과, 페라이트 분말을, 소정의 비율로 혼합함으로써, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비할 수 있다.
다음에, 혼합물을 시트로 성형한다. 혼합물을 성형하는 경우, 혼합물을, 상술한 용제, 바인더 및 가소제 등과 혼합함으로써, 슬러리나 페이스트를 준비하고, 이 슬러리나 페이스트를 사용하여 시트로 성형해도 된다. 시트의 성형 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 닥터 블레이드법 등의 방법을 사용하여 시트를 성형할 수 있다.
다음에, 시트 상에 도체 페이스트를 적용하여 도체 패턴을 형성한다.
도체 페이스트는, Ag, Cu, Pt, Pd, Au 등의 금속 분말을 포함해도 된다. 내부 도체는, 1종류의 금속 분말만을 포함해도 되고, 2종류 이상의 금속 분말을 포함해도 된다. 그 중에서도, Ag는 도체 저항이 작으므로, 도체 페이스트는 Ag를 포함하는 것이 바람직하다. 도체 페이스트는, 상술한 금속 분말 외에, 유기 바인더 및 용제를 포함해도 된다. 도체 페이스트는 분산제 등의 다양한 첨가제를 더 포함해도 된다. 이 도체 페이스트를, 스크린 인쇄법 등의 방법에 의해, 시트 상에 소정의 패턴으로 인쇄함으로써, 도체 패턴을 형성할 수 있다.
이와 같이 도체 패턴이 형성된 시트를 소정 매수 적층하여, 적층체를 형성한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같은 적층 코일 부품을 제조하는 경우, 코일 도체 패턴이 형성된 소정 매수의 시트를 적층한 후, 이들 시트를, 도체 패턴이 형성되어 있지 않은 시트 사이에 끼움 지지하여, 적층체를 얻을 수 있다.
얻어진 적층체를 소성하여, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품을 얻는다. 소성 분위기는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도체 패턴이 Ag 등의 산화되기 어려운 재료를 포함하는 경우에는, 대기 분위기에서 소성을 행해도 되고, 도체 패턴이 Cu 등의 산화되기 쉬운 재료를 포함하는 경우에는, 질소 분위기 등의 저산소 분위기에서 소성을 행하는 것이 바람직하다. 소성 온도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1000℃ 이하여도 된다. 도체 패턴이 Ag를 포함하는 경우, Ag와의 동시 소성이 가능한 930℃ 이하의 소성 온도에서 소성을 행하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 전자 부품에 대하여, 상술한 방법에 의해, 소체가 소결되었는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 얻어진 전자 부품에, 외부 전극 등을 적절히 형성해도 된다.
이와 같이 하여 얻어진 전자 부품은, 소체가 포르스테라이트를 소정의 비율로 포함하므로, 매끄러운 표면을 갖는다. 그 때문에, 소체가 높은 항절 강도를 가지므로, 실장 시에 크랙이 발생하기 어려워 신뢰성이 높은 전자 부품을 얻을 수 있다. 또한, 전자 부품은, 소체가 페라이트를 소정의 비율로 포함하고, 따라서 높은 비투자율을 갖는다. 그 때문에, 고주파 용도에 적합한 전자 부품을 얻을 수 있다.
[실시예]
(혼합물의 제조)
표 1에 나타내는 유리 조성으로 되도록, 유리의 출발 원료로 되는 산화물 또는 탄산염을 조합하여, Pt 도가니에 넣었다. Pt 도가니 내의 출발 원료를, 유리 조성에 따라서 1400℃ 이상 1600℃ 이하의 온도에서 3시간 용융하여, 유리 융액을 얻었다. 이 유리 융액을 급냉한 후, 분쇄하여, 예 1∼34에 관한 유리 분말을 얻었다. 얻어진 유리 분말과, 세라믹 필러로서의 포르스테라이트 분말 및/또는 쿼츠 분말과, Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을, 표 1에 나타내는 비율로 혼합하여, 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는, 예 1∼34에 관한 혼합물을 준비하였다. 그리고, 혼합물을 용제, 바인더 및 가소제와 함께 충분히 혼합하였다.
(시트의 제작)
상술한 혼합물을, 닥터 블레이드법에 의해 성형하여, 예 1∼34에 관한 시트를 얻었다. 이들 시트를 사용하여, 이하에 나타내는 바와 같이 시료를 제작하고, 물성 측정을 행하였다. 또한, 각 물성 측정 전에, 얻어진 각 시료에 대하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 소결되었는지 여부를 확인하였다. 시료를 유성의 잉크(예를 들어 적색의 잉크)에 침지한 후, 물로 세정하였다. 세정 후의 시료를 눈으로 관찰하여, 잉크의 색이 남아 있으면 소결되지 않았다고 판단하고, 잉크의 색이 남아 있지 않으면 소결되었다고 판단하였다. 소결되지 않은 시료는, 표 2에 「소결되지 않음」으로 나타내고, 물성 측정은 행하지 않았다.
(유전율 측정)
상술한 시트를 소정의 크기로 커트하고, 시트의 표면에 Ag를 포함하는 전극 페이스트를 인쇄하여 Ag 전극 패턴을 형성하였다. Ag 전극 패턴을 형성하지 않은 시트를 소정 매수 적층하고, 또한 Ag 전극 패턴이 형성된 시트를 상하 표면에 배치한 적층체를, 저산소 분위기 하에서 900℃에서 소성하여, 예 1∼34의 단판 콘덴서(사이즈 : 6㎜×6㎜×0.4㎜t)를 제작하였다. 얻어진 단판 콘덴서에 대하여, LCR 미터(애질런트 테크놀로지사제, 상품명 HP4284A)에 의해 정전 용량을 측정하였다. 측정한 정전 용량과, 전극 면적과, 전극간 거리에 기초하여 비유전율을 산출하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(투자율 측정)
상술한 시트를 소정의 크기로 커트하고, 소정 매수의 시트를 적층한 후, 링 형상으로 펀칭하여 적층체를 얻었다. 이 적층체를 저산소 분위기 하에서 900℃에서 소성하여, 예 1∼34의 시료(사이즈 : 16㎜φ×0.8㎜t)를 제작하였다. 얻어진 링 형상의 시료에 대하여, 임피던스 애널라이저(애질런트 테크놀로지사제, 상품명 : 4991A)를 사용하여 비투자율을 측정하였다. 측정 조건은, 측정 주파수 10㎒, 측정 온도 20℃로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(항절 강도 측정)
상술한 시트를 소정의 크기로 커트하고, 소정 매수의 시트를 적층하여 적층체를 얻었다. 이 적층체를 저산소 분위기 하에서 900℃에서 소성하여, 예 1∼34의 시료(사이즈 : 30㎜×4㎜×0.8㎜t)를 제작하였다. 얻어진 시료에 대하여, JIS R1601에 따라서 3점 굽힘 시험을 행하여 파단 강도를 측정하고, 항절 강도를 구하였다. 파단 강도 측정은 시마즈 세이사꾸쇼제의 오토그래프를 사용하여 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(선팽창 계수)
상술한 시트를 소정의 크기로 커트하고, 소정 매수의 시트를 적층하여 적층체를 얻었다. 이 적층체를 저산소 분위기 하에서 900℃에서 소성하여, 예 1∼34의 시료(사이즈 : 10㎜×4㎜×0.8㎜t)를 제작하였다. 얻어진 시료에 대하여, NETZSCH제의 DILATO 미터를 사용하여 열팽창률을 측정하고, 선팽창 계수를 구하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112017049204821-pat00001
Figure 112017049204821-pat00002
표 2에 나타내는 바와 같이, 예 2, 3, 5, 6, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 20, 22, 23, 24, 25, 28, 29, 30, 32, 33 및 34에 관한 시료는, 1.2 이상의 높은 비투자율 및 190㎫ 이상의 높은 항절 강도를 가졌다. 또한, 페라이트의 함유량이 30중량％ 이상이었던 예 22, 23, 24, 32, 33 및 34에 관한 시료는, 항절 강도가 보다 높은 경향을 나타냈다. 또한, 페라이트의 함유량이 40중량％ 이하이었던 예 2, 3, 5, 6, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 20, 24, 25, 28, 29, 30, 32, 33 및 34에 관한 시료는, 6.0 이하의 낮은 비유전율을 가졌다. 또한, 상기 페라이트 및 상기 쿼츠의 중량의 합계의 비율이 40중량％ 이상이었던 예 2, 3, 5, 6, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 20, 22, 23, 24, 25, 28, 29, 32 및 33에 관한 시료는, 6.0 이하의 낮은 비유전율을 가졌다. 한편, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 0.5중량％보다 적은 K2O를 포함한 예 1의 시료, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 5.0 중량％보다 많은 Al2O3를 포함한 예 7의 시료, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 10.0중량％보다 적은 B2O3를 포함한 예 8의 시료, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 85.0중량％보다 큰 SiO2를 포함한 예 15의 시료, 포르스테라이트의 함유량이 10중량％보다 큰 예 16의 시료, 페라이트의 함유량이 80중량％보다 크고 페라이트 및 세라믹 필러의 함유량의 합계가 85중량％보다 큰 예 21의 시료, 및 쿼츠의 함유량이 40중량％보다 크고 페라이트 및 세라믹 필러의 함유량의 합계가 85중량％보다 큰 예 31의 시료는 모두, 900℃의 소성 온도에서 소결되지 않았다. 또한, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 5.0중량％보다 많은 K2O를 포함한 예 4의 시료, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 25.0중량％보다 많은 B2O3를 포함한 예 11의 시료, 유리의 총 중량을 기준으로 하여 70.0중량％보다 적은 SiO2를 포함한 예 12의 시료, 포르스테라이트를 포함하지 않는 예 19의 시료, 및 쿼츠의 함유량이 40중량％보다 많은 예 27의 시료는 모두, 190㎫보다 낮은 항절 강도를 가졌다. 또한, 페라이트의 함유량이 10중량％보다 적은 예 26의 시료는, 1.2 미만의 낮은 비투자율을 가졌다.
본 발명에 따른 유리-세라믹-페라이트 조성물은, 고주파 용도의 전자 부품에 적합하게 사용할 수 있다.
10 : 적층 코일 부품
11 : 소체
12 : 내부 도체(코일 도체)
13 : 외부 전극
14 : 외부 전극
20 : LC 필터
21 : 유리 세라믹층
22 : 소체(페라이트층)
23 : 콘덴서 전극
24 : 콘덴서
25 : 내부 도체(코일 도체)
26 : 인덕터

Claims (9)

  1. 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물로서,
    상기 유리는, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
    상기 세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 상기 페라이트 및 상기 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 유리-세라믹-페라이트 조성물.
  2. 유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 유리-세라믹-페라이트 조성물로서,
    상기 유리는, R(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종)과, Al을 포함하는 붕규산 유리이고, 상기 유리는, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여 R2O로 환산하여 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여 2.6중량％ 이하의 Al, 3.1중량％ 이상 7.8중량％ 이하의 B 및 32.7중량％ 이상 39.7중량％ 이하의 Si를 포함하고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
    상기 세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 상기 페라이트 및 상기 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 유리-세라믹-페라이트 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한 상기 페라이트의 중량의 비율이 40중량％ 이하인 유리-세라믹-페라이트 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리-세라믹-페라이트 조성물의 총 중량에 대한, 상기 페라이트 및 상기 쿼츠의 중량의 합계의 비율이 40중량％ 이상인 유리-세라믹-페라이트 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 상기 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내부 도체는 Ag를 포함하는 전자 부품.
  7. 유리-세라믹-페라이트 조성물의 제조 방법으로서, 그 방법은,
    유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것, 및
    상기 혼합물을 소성하여 유리-세라믹-페라이트 조성물을 얻는 것을 포함하고,
    상기 유리는, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
    상기 세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
    상기 혼합물의 중량에 대한, 상기 페라이트 및 상기 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 방법.
  8. 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 상기 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품의 제조 방법으로서, 그 방법은,
    유리와, 페라이트와, 세라믹 필러를 포함하는 혼합물을 준비하는 것,
    상기 혼합물을 시트로 성형하는 것,
    상기 시트 상에 도체 페이스트를 적용하여 도체 패턴을 형성하는 것,
    상기 도체 패턴이 형성된 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 것, 및
    상기 적층체를 소성하여, 유리-세라믹-페라이트 조성물을 포함하는 소체와, 상기 소체 내에 설치된 내부 도체를 구비하는 전자 부품을 얻는 것을 포함하고,
    상기 유리는, 그 유리의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량％ 이상 5.0중량％ 이하의 R2O(R은 Li, Na 및 K로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종), 5.0중량％ 이하의 Al2O3, 10.0중량％ 이상 25.0중량％ 이하의 B2O3 및 70.0중량％ 이상 85.0중량％ 이하의 SiO2를 포함하고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 페라이트의 중량의 비율은 10중량％ 이상 80중량％ 이하이고,
    상기 세라믹 필러는, 포르스테라이트 및 쿼츠 중 적어도 포르스테라이트를 포함하고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 포르스테라이트의 중량의 비율은 1중량％ 이상 10중량％ 이하이고,
    상기 혼합물의 중량에 대한 상기 쿼츠의 중량의 비율은 40중량％ 이하이고,
    상기 혼합물의 중량에 대한, 상기 페라이트 및 상기 세라믹 필러의 중량의 합계의 비율이 85중량％ 이하인 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도체 페이스트가 Ag를 포함하는 방법.
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