TWI331136B - - Google Patents

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TWI331136B
TWI331136B TW095109005A TW95109005A TWI331136B TW I331136 B TWI331136 B TW I331136B TW 095109005 A TW095109005 A TW 095109005A TW 95109005 A TW95109005 A TW 95109005A TW I331136 B TWI331136 B TW I331136B
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Tomohiro Arashi
Yasuharu Miyauchi
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Tdk Corp
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1331136 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種介電瓷組成物,其係以可使用一 Ag或以Ag作爲主成分之合金等導體作爲內部導體的方式 具有低溫燒結性。 【先前技術】 近年,汽車電話、行動電話等之移動體通訊領域的成 長極顯著。繼而,在此等移動體通訊中係可使用數 100MHz〜數GHz左右的所謂準微波之高頻帶。因此,即 使在移動體通訊機器中所使用之共振器、過濾器、電容器 等之電子裝置中,高頻特性亦受重視。 又,有關近年之移動體通訊的普及,除服務之提昇 外,通訊機器之小型化及低價格化成爲重要因素。因此, 即使關於高頻裝置,亦要求小型化及低價格化。例如在共 振器用材質中爲實現小型化,在使用頻率中比介電率高、 介電損失小且共振頻率之溫度特性變化小之介電瓷組成物 愈被要求。 滿足如此要求之高頻裝置的材質,從以往即已知有 BaO-稀土族金屬氧化物- Ti02系之介電瓷組成物。 進而,爲了高頻裝置之小型化,目前於內部具備電極 或配線等之導體(以下,於高頻裝置之內部具備之電極或 配線等之導體稱爲「內部導體」)之表面封裝型的零件 (SMD : Surface Mount Device)乃成爲主流。 -4 · (2) 1331136 於內部形成電極或配線等之導體,必須 物與電極或配線等之導體同時進行燒成。但 氧化物-Ti02系之介電瓷組成物係燒成溫度t 〜1400°C,故與此之組合所使用之電極或配 質,係被限定於可承受高溫之鈀(Pd)或鉑 金屬。 然而,此等重金屬因很昂貴,故爲實現 化,宜爲低電阻之導體且可使用廉價的Ag、 作爲內部導體。 因此,已提出一種於以BaO-稀土族氧仆 爲主成分之材質中添加B2〇3等的副成分; 此,可以低於Ag、Cu等之導體的融點之溫 組成物,以 Ag ' Cu等之導體作爲內部導體 (例如,參照特開200 1 -3 1468號公報、特開 公報)。 另外,爲實現更進一步之裝置的小型化 使具有高比介電率之介電瓷組成物、與具有 介電瓷組成物接合,使複數之高頻裝置一體 多層型裝置(例如,參照特開平9-139320號 然而,形成如此之多層型裝置時,若具 之介電瓷組成物、與具有低比介電率之介電 成材質雙方相異,雙方燒成時之收縮行爲及 不一致’故若使具有前述高比介電率之介電 具有前述低比介電率之介電瓷組成物接合並 使介電瓷組成 ,BaO-稀土族 匕較高達1300 線等的導體材 (Pt )等之重 裝置之低價格 Cu等之導體 ;物-Ti02系作 之技術,若依 度燒成介電瓷 而可同時燒成 平 6-40767 號 ^亦提出一種 低比介電率之 化的高特性之 公報)。 有高比介雩率 瓷組成物的組 線膨脹係數會 瓷組成物、與 燒成,於接合 -5- (3) (3)1331136 面會產生缺陷。 從如此之觀點,形成多層型裝置時,具有高比介電率 之介電瓷組成物與具有低比介電率之介電瓷組成物,基本 上宜從同一材質或類似之材質所構成,具備約類似之物 性。 但,適於小型之高頻裝置的材質之BaO -稀土族氧化 物-Ti02系之介電瓷組成物,如記載於前述之專利文獻 1,具有極高的比介電率,即使僅添加副成分,要製造複 合化(多層型裝置)所要求之比介電率的BaO-稀土族氧 化物-Ti02系介電瓷組成物可謂很困難。 【發明內容】 (發明之揭示) 依據如此之實情,本發明爲創新者,其目的在於提供 —種即使含有BaO、稀土族氧化物及Ti02作爲主成分之 組成系,亦可確實地使用 Ag或以Ag作爲主成分之合金 等導體作爲內部導體的方式,使在低溫下之燒結性更安 定、確實者之介電瓷組成物及其製造方法。 進一步,其目的在於提供一種溫度變化所產生之共振 頻率變化小,且具有比介電率低於BaO-稀土族氧化物-Ti〇2系介電瓷組成物之比介電率的介電瓷組成物及其製造 方法。 爲解決如此之課題,本發明之介電瓷組成物的構成, 其特徵在於:含有以組成式{ a (xBaO · yNd203 · ZTi02)+点 ⑧ (4) (4)1331136 (2MgO· Si02)}表示之成分作爲主成分,且表示Ba0、 Nd203與Ti〇2之莫耳比率的x、y、z分別在於 9 (莫耳%)各X各22 (莫耳%)、 9 (莫耳%)各29 (莫耳%)、 61(莫耳%) sz^74(莫耳%)之範圍內,同時並滿 足 x + y + z=100(莫耳%)的關係, 表示前述主成分中之各成分的體積比率之α、点分別在於 15(體積 %) $α€75(體積 %) ' 25(體積%) 體積%)的範圍,同時並滿 足 〇: +泠=100(體積%)之關係, 相對於前述主成分而言,含有鋅氧化物、硼氧化物、銅氧 化物及鹼土族金屬氧化物作爲副成分,此等之副成分分別 以aZnO、bB203、cCuO、及dRO (R爲鹼土族金屬)表 示時, 表示前述各副成分對前述主成分之重量比率的a、b、 c及d分別具有 〇.1(重量%) SaS12.〇(重量 %)、 〇_1(重量 %) Sb$12.0(重量 %)、 0-1(重量%) Sc$9.0(重量 %)、 〇.2(重量%) SdS5.0(重量%)之關係。 又’本發明之較佳的態樣,前述鹼土族金屬R爲至少 —種選自Ba、Sr、Ca之群。 (5) 1331136 又’本發明之較佳的態樣,介電瓷組成物中含有鎂橄 欖石(2MgO · Si02)結晶所成。 又’本發明之較佳的態樣,進一步含有Ag作爲副成 分所成。 又’本發明之較佳的態樣,Ag對前述主成分之重量 比率以 eAg表示時,爲0.3(重量%) $e$3.0(重量 % )。 φ 又’本發明之較佳的態樣,具有燒成溫度爲87〇。(:以 下之物性所成。 又’本發明之較佳的態樣,具有比介電率爲5 〇以下 之物性所成。 又,本發明之較佳的態樣,具有比介電率爲20〜4〇 的範圍且Q · f値爲4000GHz以上之物性所成。 本發明之介電瓷組成物之製造方法,係使含鋇之原 料、含铷之原料、含鈦之原料、含鎂之原料、含矽之原 • 料、含鋅之原料、含硼之原料、含銅之原料及含鹼土族金 屬之原料進行燒成,製造Ba0-Nd203-Ti02-Mg0-Si02-Zn〇-B2〇3-CU〇-R〇 (R爲鹼土族金屬)系介電瓷組成物, 其特徵在於: 使用錶橄欖石(2MgO . Si〇2 )粉末作爲前述含鎂之 原料及含矽之原料所成。 本發明之介電瓷組成物之製造方法,係使含有一含鋇 之原料、含鉚之原料、含鈦之原料、含鎂之原料、含矽之 原料、含鋅之原料、含硼之原料、含銅之原料、含鹼土族 -8 - ⑧ (6) (6)1331136 金屬之原料及銀(Ag)之混合物進行燒成,而製造“0-Nd203-Ti02-MgO-Si〇2-ZnO-B203-CuO-RO(R 爲鹼 土族金 屬)-Ag系介電瓷組成物,其特徵在於: 使用鎂橄欖石(2MgO · Si02 )粉末作爲前述含鎂之 原料及含矽之原料所成。 本發明係以特定的比率含有BaO、Nd203、Ti02、 MgO及Si02作爲介電瓷組成物之主成分,並以特定的比 率含有ZnO、B2〇3及CuO作爲前述介電瓷組成物之副成 分,進一步含有鹼土族金屬氧化物R〇(R:鹼土族金屬) 做爲前述副成分,俾以可確實地使用 Ag或以Ag作爲主 成分之合金等導體作爲內部導體的方式,可形成在低溫下 之燒結性更安定、確實者。進一步,可得到溫度變化所產 生之共振頻率變化小且具有比介電率低於BaO-稀土族氧 化物-Ti02系介電瓷組成物之比介電率的介電瓷組成物, 並可提供適宜形成多層型裝置之介電瓷組成物。 除上述之副成分外,進一步藉由添加含有Ag作爲副 成分,以更進一步使低溫之燒成成爲可能,即使以比較低 溫進行燒成,亦可得到安定之靜電容量或絕緣電阻値。 【實施方式】 (用以實施發明之最佳形態) 以下,說明用以實施本發明之最佳型態。最初,說明 有關本發明之介電瓷組成物的構成。 -9- (7) (7)1331136 [介電瓷組成物之說明] 本發明之介電瓷組成物,係含有表示成組成式{ α (xBaO . yNd203 · zTi02) + p(2Mg0 . Si02)}之主成分》 進一步本發明之介電瓷組成物,相對於此主成分而含 有鋅氧化物、硼氧化物、銅氧化物及鹼土族金屬氧化物特 定量作爲副成分。本發明之更較佳的態樣,含有作爲副成 分之Ag特定量。 以下,進一步說明有關本發明之介電瓷組成物的主成 分組成及副成分組成。首先,說明有關主成分組成。 (有關主成分組成之說明) 如前述般本發明之介電瓷組成物的構成,係含有表示 成組成式{a ( xBaO · yNd2〇3 * zTi02 ) + β (2Mg〇· Si〇2) }之主成分,且表示BaO、Nd203與Ti02之莫耳比 率(莫耳%)的x、y、z分別在於 9 (莫耳%) ^ 22 (莫耳 %)、 9 (莫耳 % ) S y ‘ 29 (莫耳 % )、 61(莫耳%) Szg74(莫耳%)之範圍內,同時並滿 足 x + y + z=100(莫耳%)的關係。 進一步表示主成分中之各成分的體積比率(體積%) 之α、/3分別在於 15 (體積 %) S S 75 (體積%)、 25(體積%) $/3^85(體積%)的範圍,同時並滿 -10- (S) (8) (8)1331136 足 α +泠=100 (體積% )之關係。 B ao之含有比率X係尋求上述條件之範圍內,亦即9 (莫耳%)SxS22(莫耳%),宜爲10(莫耳%)客xg 19(莫耳%),更宜爲14(莫耳%)SxSl9(莫耳%)。 若此BaO之含有比率不足9(莫耳%),介電損失變 大,產生Q· f値下降之傾向,高頻裝置之電力損失變 大。此外,若BaO之含有比率超過22 (莫耳% ),則損及 低溫燒結性而產生無法形成介電瓷組成物之傾向,進而, 介電損失變大,Q· f値大幅降低,故造成高頻裝置之電 力損失變大之不佳情形。
Nd203之含有比率係尋求上述條件之範圍內,亦即9 (莫耳%)SyS29(莫耳%),宜爲9(莫耳%)$丫$22 (莫耳%),更宜爲12(莫耳%)SyS17(莫耳%)。 若此Nd203之含有比率不足9 (莫耳%),介電損失 變大,產生Q· f値下降之傾向,高頻裝置之電力損失變 大。此外,若Nd203之含有比率超過29(莫耳%),介電 損失變大,產生Q· f値降低之傾向,同時亦產生共振頻 率之溫度係數Tf亦朝負方向變大之傾向,因此,高頻裝 置之電力損失變大,隨溫度而高頻裝置之共振頻率易變 動。
Ti02之含有比率係尋求上述條件之範圍內,亦即61 (莫耳%) Sz$74(莫耳%),宜爲61.5(莫耳%) 74 (莫耳%),更宜爲65 (莫耳% ) g z盔71 (莫耳% )。 -11 - (9) (9)1331136 若此Ti02之含有比率不足61(莫耳%),介電損失 變大,產生Q*f値下降之傾向,共振頻率之溫度係數if 亦朝負方向變大之傾向。因此,高頻裝置之電力損失變 大,隨溫度而高頻裝置之共振頻率易變動。此外,若Ti02 之比率超過74 (莫耳% ),則損及低溫燒結性,而產生無 法形成介電瓷組成物之傾向。 又,在上述主成分之組成式中,α, /3分別表示本發 明之介電瓷組成物的主成分即(1) BaO、Nd203及Ti02 ' 與(2 ) MgO及Si02之體積比率。 如上述般α與A係滿足 15 (體積 % ) S $ 75 (體積 % )、 25 (體積%) $ /3 $ 85 (體積%)、 ^+/3=100(體積%)之關係,進而,α與;5之較佳 範圍係25 (體積%> ) S a $ 65 (體積% ) 、35 (體積% ) S/3S75(體積%)、更宜爲35(體積%) $α$55(體 積%) 、45(體積 %) $/3$65(體積%)。 若α之値超過75 (體積%)、沒之値不足25 (體積 % ),前述介電瓷組成物之比介電率ε r產生變大之傾 向’同時並共振頻率之溫度係數Tf產生朝正方向變大之 傾向。因此,因比介電率ε r變大,故與BaO-稀土族氧化 物-Ti〇2系介電瓷組成物接合之多層型裝置的高特性化變 難’因共振頻率之溫度係數tf變大,故隨溫度而高頻裝 置之共振頻率易變動。與此相反地,若α之値不足15(體 積%)、沒之値超過85 (體積%),前述介電瓷組成物之 -12- 1331136 do) 共振頻率的溫度係Tf產生朝負方向變大之傾向。因此, 產生隨溫度而高頻裝置之共振頻率易變動的不佳情形。 在本發明中作爲主成分之一部分所含有的MgO及 Si 02宜爲以鎂橄欖石結晶之型態含有於介電瓷組成物中。 是否於介電瓷組成物中含有錶撤檀石結晶,係可錯X 線繞射裝置(XRD )來確認。 以BaO- Nd203 -Ti02系化合物作爲主成分之介電瓷組 成物,係具有er = 55〜105之高比介電率。另外,鎂橄欖 石係矽單體且具有低至e r = 6.8之低比介電率。以含有 BaO- Nd203 -Ti02系化合物與鎂橄欖石結晶作爲本實施型 態之介電瓷組成物的主成分,可降低介電瓷組成物之比介 電率。 又,以BaO· Nd203 -Ti02系化合物作爲主成分之介電 瓷組成物之共振頻率的溫度係數Tf常具有正値。另外, 鎂橄欖石係單體且具有Tf = -65(Ppm/K)與負之共振頻率 的溫度係數》以含有BaO- Nd203 -Ti02系化合物與鎂橄欖 石結晶作爲介電瓷組成物的主成分,正之共振頻率的溫度 係數與負之共振頻率的溫度係數會抵消,可使介電瓷組成 物之共振頻率的溫度係數爲零附近。進一步,以增減主成 分中之鎂橄欖石結晶的含有率,可調整本實施形態之介電 瓷組成物的共振頻率之溫度係數。 又,以BaO- Nd203 -Ti02系化合物作爲主成分之介電 瓷組成物係Q· f= 20 00〜8000GHz左右。另外,鎂橄欖石 係單體且Q · f=200000GHz與介電損失很小。以含有BaO- -13- (11) 1331136
Nd203 -Ti02系化合物與鎂橄欖石結晶作爲介電瓷組成物 的主成分,可得到低介電損失之介電瓷組成物。 本實施形態之介電瓷組成物系主要可以低於Ag或以 Ag作爲主成分之合金等的導體融點的溫度燒成,故藉於 上述之主成分添加所希望的副成分來構成。 (有關副成分之說明) 如前述般,本發明之介電瓷組成物係含有鋅氧化物、 硼氧化物' 銅氧化物及鹼土族金屬氧化物作爲副成分。進 一步就更佳之態樣,除此等之副成分以外而可含有銀 (Ag )。 此等之副成分分別表示爲 aZnO、bB203、cCuO及 dRO (R爲鹼土族金屬)時,表示前述各副成分對前述主 成分之重量比率(重量%)的a、b、c及d分別以成爲 0.1(重量 %) SaS12.0(重量 %)、 0.1(重量%) SbS12.0(重量 %)、 0.1(重量%) ScS9.0(重量 %)、 0·2(重量%) $4$5.0(重量%)之方式構成。 進一步含有作爲副成分之Ag時,對於前述主成分之 Ag副成分的重量比率(重量%)表示爲e時,以0.3(重 量%) Se$3.0(重量 %),宜爲 1·0(重量 %) Se$2.0 (重量% )之方式構成。 如上述般,對於主成分之鋅氧化物之含有比率,就 ZnO換算求出〇.1(重量%)SaS12.0(重量%),宜爲 -14-
Cs) (12) (12)1331136 0.5(重量%)$3$9.0(重量%),更宜爲1.0(重量% ) Sa盔7.0(重量%)。 若對於主成分之鋅氧化物的含有比率就ZnO換算不足 0 · 1 (重量% ),則產生介電瓷組成物之低溫燒結效果變成 不充分者的傾向。此外,若對於主成分之鋅氧化物的含有 比率就ZnO換算超過12.0(重量% ),介電損失變大,產 生Q . f降低之傾向。 又,對於主成分之硼氧化物之含有比率,就B203換 算求出〇.1(重量%) Sb各12_0(重量%),宜爲0.5(重 量%) SbS9.0(重量%),更宜爲1.0(重量%) SbS 7 _ 0 (重量 % )。 若對於主成分之硼氧化物的含有比率就B2〇3換算不 足0.1 (重量% ),則產生介電瓷組成物之低溫燒結效果 變成不充分者的傾向。此外,若對於主成分之硼氧化物的 含有比率就B2〇3換算超過12.0(重量%),介電損失變 大,產生Q· f降低之傾向。 又,對於主成分之銅氧化物之含有比率,就CuO換算 求出〇.1(重量%) ScS9.0(重量%),宜爲〇.5(重量 %) ScS6.0(重量%>),更宜爲 1.0(重量%) Sc$4.〇 (重量% )。 若對於主成分之銅氧化物的含有比率就CuO換算不足 0.1 (重量% ),則產生介電瓷組成物之低溫燒結效果變成 不充分者的傾向。此外,若對於主成分之銅氧化物的含有 比率就CuO換算超過9.0(重量% ),介電損失變大,產 -15- (13) (13)1331136 生Q · f降低之傾向。 在本發明中’爲進一步提昇介電瓷組成物之低溫燒結 效果(可以更低溫度燒結之效果),除上述之副成分,尙 可進一步添加鹼土族金屬氧化物。亦即,所添加之鹼土族 金屬氧化物就R〇(R爲鹼土族金屬)換算,相對於主成 分爲〇.2(重量%) Sd$5_0(重量%)、宜0.5 (重量% ) Sd$3.5(重量%)、更宜1.0(重量%)$(1$3.0(重量 % )。 鹼土族金屬之R可舉例Ba、Sr、Ca作爲適當例。此 等亦可混合2種以上而使用。 對於主成分之驗土族金屬氧化物的含有比率就RO(R 爲鹼土族金屬)換算若不足0.2(重量% ),無法期待更 進一步之低溫燒結性的效果。此外,對於主成分之鹼土族 金屬氧化物的含有比率就R〇(R爲鹼土族金屬)換算若 超過5.0(重量%),雖可期待低溫燒結性之效果,但介 電損失變大,產生Q · f値降低之傾向。 又,使用Ba作爲鹼土族金屬R時,對於主成分之鹼 土族金屬氧化物的含有比率就BaO換算,宜爲0.5 (重量 %) $£^3.5(重量%)的範圍。又,使用Sr作爲鹼土族 金屬R時,對於主成分之鹼土族金屬氧化物的含有比率就 SrO換算,宜爲0.4(重量%) $dS2.5(重量%)的範 圍。又,使用Ca作爲鹼土族金屬R時,對於主成分之鹼 土族金屬氧化物的含有比率就CaO換算,宜爲〇.2(重量 %) $(1$1.5(重量%)的範圍。 -16- (14) 1331136 進而,如上述般,本發明更加之態樣,可更進— 昇介電瓷組成物之低溫燒結性效果(可以更低溫度燒 效果),即使以比較低溫進行燒成,亦可得到安定之 容量或絕緣電阻値,故除了上述特定之副成分外,進 含有銀(Ag)。藉由於本發明之介電瓷組成物中含窄 作爲副成分,俾可於內部導體中抑制Ag從使用Ag写 合金時之內部導體擴散至介電體材料中。若對於主成 Ag的含有比率不足0.3(重量%),無法期待更進一 低溫燒結性效果。進一步,Ag擴散之抑制變成不充 因Ag擴散所產生之不佳情形,例如,產生:因介電 之Ag含量不均一化所造成的介電率參差不齊發生, 導體之Ag量降低所造成的導體與介電體材料之間的 發生,在與外部之連接部份中的內部導體之引入所造 導體不良等。此外,對於主成分之Ag的含有比率若 3 · 〇 (重量% ),雖可期待低溫燒結性之效果,但介電 變大,產生Q*f値降低之傾向。進一步,超過介電 之Ag擴散的容許攝入量,產生介電體材料中之Ag 折,且對電壓負荷壽命等之信賴性有不良影響,故不1 在本發明中之介電瓷組成物係含有 BaO、Nd2 Ti〇2、MgO及Si〇2作爲主成分,含有ZnO、B2O3、 及RO ( R爲鹼土族金屬)作爲副成分,更佳之態樣 有Ag。尤其,藉由含有MgO於Si02(尤其鎂橄欖 晶)作爲主成分,俾可形成比介電率低於BaO-稀土 化物-Ti02系介電瓷組成物之一般比介電率。 步提 結之 靜電 一步 r Ag K Ag 分之 步之 分, 體內 內部 空隙 成的 超過 損失 體中 的偏 _。 0 3、 CuO 係含 石結 族氧 -17- (15) 1331136 又,尤其藉由含有R〇(R爲鹼土族金屬)作爲副成 . 分,更佳之態樣含有Ag作爲副成分,爲確實使與Ag或 以Ag作爲主成分之合金等的導體同時燒成,可看到更進 一步之低溫燒結性的改善。 又,在本發明中之介電瓷組成物的材質,因與Ba〇-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物之材質類似,燒成時 之收縮行爲及線膨脹係數與BaO-稀土族氧化物-Ti02系介 φ 電瓷組成物同等,亦即,使本發明之介電瓷組成物與 BaO-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物接合,進行燒 成,即使製造多層型裝置,亦於接合面很難產生缺陷。因 此,本發明中之介電瓷組成物係與BaO -稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物接合,可製造高特性之多層型裝置。 又,本發明之介電瓷組成物係亦可在本發明之目的及 作用效果的範圍內含有其他之化合物及元素。尤其,藉由 相對於主成分含有錳氧化物,可抑制介電損失至很小。 # 如上述般,本發明之介電瓷組成物係爲以低價格提供 小型之裝置,必須使廉價的Ag或以Ag作爲主成分之合 金等的導體作爲內部導體。因此,於介電瓷組成物係尋求 可於使用來作爲內部電極之導體的融點以下燒成之低溫燒 結性。又’因介電瓷組成物之介電特性亦受燒成溫度影 響,故可尋求燒成溫度爲860°C〜1〇〇〇°C,宜爲870°C〜 940 °C。 又,有關本發明之重要特性的介電瓷組成物之介電損 失,追加以下說明。 -18- (16) 1331136 若對理想上之介電體施加交流,電流與電壓具有90 度之相位差。但,若交流之頻率變高,變成高頻,介電體 之電性分極或極性分子之配向無法追縱高頻之電場變化, 或,藉由電子或離子傳導,電束密度相對於電場而具有相 位之遲延,電流與電壓係具有9 0度以外的相位。介電損 失係前述高頻之能量的一部分成爲熱而發散的現象。介電 損失之大小係以現實之電流與電壓之相位差與理想之電流 φ 與電壓之相位差90度之差即損失角度(5的正切tan (5之相 反數Q(Q = l/tan5 )所表示。本發明中之介電瓷組成物的 介電損失之評估中,係使用前述Q與共振頻率之積即Q· f之値。若介電損失變小,則Q · f變大,若介電損失變 大,則Q · f變小。介電損失係亦指高頻裝置之電力損 失,故尋求Q*f値大的介電瓷組成物。進一步,多層型 裝置時,爲高特性化,尋求縮小介電損失,Q· f値宜爲 4000GHz以上,Q . f値更宜爲4500GHz以上。 φ 又,本發明之目的之一在於與具有高比介電率之
BaO-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物接合,可形成多 層型裝置,因此,課題爲提供一種具有比介電率低於 BaO-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物之比介電率的介 電瓷組成物。BaO-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物之 比介電率已報告有50〜105者,本發明之介電瓷組成物的 比介電率er被要求爲50以下。進一步,爲了高特性之多 層型裝置,宜比介電率er爲40以下,比介電率εr爲35 以下,尤宜爲25〜35。 •19- (17) (17)1331136 又,有關本發明中之重要特性及介電瓷組成物的共振 頻率的溫度係數Tf(ppm/K),追加以下說明。係以下述 式(1 )算出。
Tf=[fT-fref/fref(T-T ref)] X 1 000000(ppm/K)···式(1) 此處,fT表示溫度T中之共振頻率(kHz) ,:fref表示 基準溫度Tref中之共振頻率(kHz)。 共振頻率之溫度係數if的絕對値大小意指介電瓷組 成物對溫度變化之共振頻率的變化量之大小。電容器、介 電體濾波器等之高頻裝置係必須減少因溫度造成之共振頻 率變化,故要求減少本發明之介電瓷組成物的共振頻率之 溫度係數Tf的絕對値。 又,將本發明中之介電瓷組成物利用於介電體共振器 時,爲進一步減少共振頻率之溫度變化,要求共振頻率之 溫度係數 tf 爲-40(ppm/K)〜+40(ppm/K)。進一步, 爲高特性之多層型裝置,較佳爲-28 ( ppm/K )〜+28 (ppm/K ),更佳爲-20 ( ppm/K)〜+20 ( ppm/K)。 又,介電瓷組成物之低溫燒結性的評估係只要判斷是 否徐緩地降低燒成溫度而燒成,燒結至所希望之介電體高 頻特性可測定的程度即可。又,有關介電瓷組成物之介電 特性的評估係關於介電損失、因溫度變化所產生的共振頻 率變化(共振頻率之溫度係數)及比介電率,只要依日本 工業規格「微波用Fine Ceramics的介電特性之試驗方 (18) 1331136 法」(JIS R 1 627 1 996年度)而測定進行評估即可。 _ [介電瓷組成物之製造方法的說明] 其次,說明有關本發明之介電瓷組成物的製造方法。 依作爲副成分之Ag的有無添加而分開說明。亦即, 分開成:只要使用ZnO、B2〇3、CuO、鹼土族金屬氧化物 R〇(R:鹼土族金屬)作爲介電瓷組成物的副成分而未添 # 加作爲副成分之Ag的第1製造方法形態;與,使用Zn〇、 B2O3、CuO、驗土族金屬氧化物R〇(R:驗土族金屬)作 爲介電瓷組成物的副成分以外尙進一步有添加Ag之第2 製造方法形態而進行說明。 第1製造方法形態(未添加作爲副成分之Ag) 本發明之介電瓷組成物之製造方法,係使含有一含鋇 之原料 '含铷之原料、含鈦之原料、含鎂之原料、含砂之 • 原料、含鋅之原料、含硼之原料、含銅之原料及含鹼土族 金屬之原料進行燒成,而製造Ba〇-Nd203-Ti〇2.MgCKSiQ2_ ZnO-BaCh-CuO-RO (R爲鹼土族金屬)系介電瓷組成物, 其特徵在於:使用鎂橄欖石(2Mg〇 · Si〇2)粉末作爲含錶 之原料及含矽之原料。 本發明之介電瓷組成物的製造用原料係可使用氧化物 及/或藉燒成成爲氧化物的化合物。藉燒成成爲氧化物的 化合物可例示如碳酸鹽 '硝酸鹽、草酸鹽、氫氧化物硫 化物、有機金屬化合物等。 -21 - (19) 1331136 在圖1中係表示本發明之介電瓷組成物的第1製造方 . 法形態(未添加Ag)。 以下,依據圖1而詳細說明本發明之介電瓷組成物的 製造方法》 首先,準備成爲主成分之原料的一部分例如碳酸鋇、 氫氧化铷及氧化鈦,同時並秤量特定量而進行混合,進行 鍛燒。 φ 上述之混合係於滿足上述之關係組成式之範圍內混合 組成式X BaO · y Nd203 . z Ti02之莫耳比的X、y及z。 碳酸鋇、氫氧化鉚及氧化鈦之混合係可藉乾式混合、 濕式混合等之混合方式例如以球磨機使用純水、乙醇等的 溶劑之混合方式來進行。混合時間只要爲4〜24小時左右 即可。 其後,所混合之原料以100 °C〜200 °C、宜爲120 °C〜 140°C乾燥12〜36小時左右,此後,進行鍛燒。 • 锻燒係從碳酸鋇、氫氧化铷及氧化鈦之混合物原料進 行BaO- Nd203 -Ti02系化合物的合成之步驟,宜以鍛燒溫 度 1 100°C 〜1 500°c、宜爲 1 100°c 〜1 350°c 進行 1〜24 小 時左右。 所合成之BaO- Nd203 -Ti02系化合物係爲形成粉末, 進行粉碎而乾燥。粉碎係可藉乾式粉碎、濕式粉碎等之粉 碎方式例如以球磨機使用純水、乙醇等的溶劑之粉碎方式 來進行。粉碎時間只要爲4〜24小時左右即可。 所粉碎之粉末的乾燥係只要以100°C〜200°C、較佳係 •22- (20) 1331136 120°C〜140°C之乾燥溫度進行12〜36小時左右 此做法而可得到BaO- Nd203 -Ti02系化合物之粉 其次,準備主成分之其他原料即氧化鎂與氧 量特定量命進行混合,進行鍛燒。氧化鎂與氧化 係藉由乾式混合、濕式混合等之混合方式例如以 用純水、乙醇等的溶劑之混合方式來進行。混合 爲4〜24小時左右即可。 其後,所混合之原料以100 °C〜200 °C、宜爲 14〇乞乾燥12〜36小時左右,此後,進行鍛燒。 鍛燒係從氧化鎂與氧化矽之混合物原料進行 的合成之步驟,宜以 1 lOOt〜15〇〇 t、宜爲 1 3 50°C之處理溫度進行1〜24小時左右。 如此做法而以含有BaO- Nd203 -Ti02系化合 欖石結晶作爲主成分,藉鎂橄欖石結晶的效果, 電瓷組成物之比介電率ε r,共振頻率之溫度係 件’可減少介電損失。因此,爲增大鎂橄欖石 果’必須減少未被合成爲鎂橄欖石之未反應的前 前述原料之混合宜以鎂之莫耳數成爲矽之莫耳數丨 行混合。 所合成之鎂橄積石係爲形成粉末,粉碎後被 碎係可藉乾式粉碎'濕式粉碎等之粉碎方式例如 使用純水、乙醇等的溶劑之粉碎方式來進行。粉 要爲4〜24小時左右即可。 所粉碎之粉末的乾燥係只要以100°C〜200。(: 即可。如 末。 化矽,秤 矽之混合 球磨機使 時間只要 12〇t 〜 鎂橄欖石 1 1 0 0 〇c 〜 物與鎂橄 可降低介 數爲零附 之添加效 述原料, 的2倍進 乾燥。粉 以球磨機 碎時間只 、較佳係 -23- (21) 1331136 l2〇°C〜l4〇°C之乾燥溫度進行12〜36小時左右即可。如 . 此做法而可得到鎂橄欖石之粉末。 如圖1所示般’從含鎂之原料、含矽的原料合成鎂橄 檀石,並非粉碎而得到鎂橄檀石粉末,亦可使用市售之錶 橄欖石。亦即,以例如球磨機使用純水、乙醇等之溶劑之 粉碎方式粉碎市售之鎂橄橫石,以100 °c〜200 °C、宜以 1 2 0 °C〜1 4 〇 °C乾燥1 2〜3 6小時左右而得到鎂橄欖石粉 • 末。 然後’使前述之BaO- Nd2〇3 -Ti〇2系化合物的粉末' 與前述鎂橄欖石粉末以滿足前述副成分之組成的方式於特 定的範圍砰量之鋅氧化物、硼氧化物、銅氧化物、鹼土族 金屬碳酸鹽混合而成爲原料混合粉末。 混合係可藉乾式混合、濕式混合等之混合方式例如以 球磨機使用純水、乙醇等的溶劑之混合方式來進行。混合 時間只要爲4〜24小時左右即可》 φ 混合終了後,使原料混合粉末以100°C〜200。(:、宜爲 120°C〜140°C乾燥12〜36小時左右。 其次’使原料混合粉末以燒成溫度以下之溫度例如 700°C〜800°C進行再度的鍛燒1~丨〇小時左右。此锻燒因 在低溫下進行,鎂橄欖石係不融解而以結晶的形態於介電 瓷組成物中含有鎂橄欖石。其後,粉碎已鍛燒之原料混合 粉末而進行乾燥。粉碎係可藉乾式粉碎 '濕式粉碎等之粉 碎方式例如以球磨機使用純水 '乙醇等的溶劑之粉碎方式 來進行。粉碎時間只要爲4〜24小時左右即可。所粉碎之 -24- -140 (22) 1331136 粉末的乾燥係只要以l〇〇°C〜200°C、較佳係120°C产 °C之乾燥溫度進行1 2〜3 6小時左右即可。如此地, 進行再度之鍛燒及粉碎,可使主成分與副成分均一化 謀求在後述步驟製造之本實施形態的介電瓷組成物材 一化。 對於如上述般所得到之粉末,使聚乙烯醇系 '丙 系、乙基纖維素系等之有機黏結劑混合後,成型爲所 的形狀,燒成此成型物而燒結。成型係除薄片法或印 等之濕式成型外,亦可爲沖壓成型等之乾式成型,可 所希望的形狀而適當選擇成型方法。又,燒成係例如 如空氣中之氧環境來進行,燒成溫度係尋求一使用來 內部電極之Ag或以Ag作爲主成分之合金等的導體 點以下,例如860°C〜1000°C、宜爲870°C〜940°C。 多層型裝置係於內部一體化地製作電容器、感應 之介電裝置,由所圍繞之複數陶瓷層所構成之多層陶 板所製作的。多層陶瓷基板係準備複數片介電特性相 陶瓷材料的綠帶(G r e e n s h e e t ),使成爲內部電極之 配置於界面’或形成通孔而層合,同時燒成而製造。 發明之介電瓷組成物成型的綠帶' 與以往公知之 BaO-稀土族氧化物-Ti02系介電瓷組成物成型的綠 合’可製造一使用本發明之介電瓷組成物的多層陶 板。 第2製造方法形態(有添加作爲副成分之Ag ) 藉由 ,可 質均 烯酸 希望 刷法 依照 宜以 作爲 之融 體等 瓷基 異之 導體 以本 一般 帶層 瓷基 -25- (23) 1331136 本發明之介電瓷組成物之製造方法,係使含有—含鋇 • 之原料、含铷之原料 '含欽之原料、含鎂之原料、含砂之 原料、含鋅之原料、含硼之原料、含銅之原料、含鹼土族 金屬之原料及銀(Ag)進行燒成’而製造BaO-Nd2〇3-Ti〇2-MgO-Si〇2-ZnO-B2〇3-CuO-R〇 (R 爲驗土 族金屬)_ Ag系介電瓷組成物的方法,其特徵在於:使用鎂橄欖石 (2MgO · Si〇2 )粉末作爲含鎂之原料及含矽之原料。 # 本發明之介電瓷組成物的製造用原料係主要地可使用 氧化物及/或藉燒成成爲氧化物的化合物。關於Ag係可使 用藉金屬Ag及/或鍛燒時之熱處理而成爲金屬Ag之化合 物。 藉燒成成爲氧化物的化合物可例示如碳酸鹽、硝酸 鹽、草酸鹽、氫氧化物、硫化物、有機金屬化合物等。Ag 之添加係可舉例如以金屬銀(Ag )或硝酸銀(AgN〇3 )、 酸化銀(Ag20 )、氯化銀(AgCl )之形態添加。 Φ 在圖2中係表示本發明之介電瓷組成物的第2製造方 法形態(有添加作爲副成分之Ag )。 以下,依據圖2而詳細說明本發明之介電瓷組成物的 製造方法。 首先,準備成爲主成分之原料的一部分例如碳酸鋇、 氫氧化_及氧化鈦,同時並秤量特定量而進行混合,進行 鍛燒。 上述之混合係於滿足上述之關係組成式之範圍內混合 組成式xBaO· yNd203. zTi02之莫耳比的X、y及z。 -26- (24) (24)1331136 碳酸鋇'氫氧化鋤及氧化鈦之混合係可藉乾式混合、 濕式混合等之混合方式例如以球磨機使用純水、乙醇等的 溶劑之混合方式來進行。混合時間只要爲4〜24小時左右 即可。 其後’所混合之原料以100°c〜20CTC、宜爲120。(:〜 140°C乾燥12〜36小時左右,此後,進行锻燒。 鍛燒係從碳酸鋇、氫氧化铷及氧化鈦之混合物原料進 行BaO- Nd2〇3 -Ti02系化合物的合成之步驟,宜以锻燒溫 度 1 1 00°C 〜1 500°C、宜爲 1 1 〇〇°C 〜1 350。(:進行 1 〜24 小 時左右。 所合成之BaO- Nd2〇3 -Ti02系化合物係爲形成粉末, 進行粉碎而乾燥。粉碎係可藉乾式粉碎 '濕式粉碎等之粉 碎方式例如以球磨機使用純水 '乙醇等的溶劑之粉碎方式 來進行。粉碎時間只要爲4〜24小時左右即可。 所粉碎之粉末的乾燥係只要以l〇〇°C〜200°C、較佳係 120C〜140C之乾燥溫度進行12〜36小時左右即可。如 此做法而可得到BaO- Nd2〇3 -Ti02系化合物之粉末。 其次’準備主成分之其他原料即氧化鎂與氧化矽,秤 量特定量而進行混合’進行鍛燒。氧化鎂與氧化矽之混合 係藉由乾式混合、濕式混合等之混合方式例如以球磨機使 用純水、乙醇等的溶劑之混合方式來進行。混合時間只要 爲4〜24小時左右即可。 其後’所混合之原料以1〇〇 °C〜200 °C、宜爲1201〜 140 °C乾燥12〜36小時左右,此後,進行鍛燒。 •27- (25) (25)1331136 鍛燒係從氧化鎂與氧化矽之混合物原料進行鎂橄欖石 的合成之步驟’宜以1100 t〜1 500 °c、宜爲1100 r〜 1350C之處理溫度進行1〜24·小時左右。 如此做法而以含有BaO- Nd203 -Ti02系化合物與鎂橄 欖石結晶作爲主成分,藉鎂橄欖石結晶的效果,可降低介 電瓷組成物之比介電率er’共振頻率之溫度係數爲零附 件,可減少介電損失。因此,爲增大鎂橄欖石之添加效 果’必須減少未被合成爲鎂橄欖石之未反應的前述原料, 前述原料之混合宜以鎂之莫耳數成爲矽之莫耳數的2倍進 行混合。 所合成之鎂橄欖石係爲形成粉末,粉碎後被乾燥。粉 碎係可藉乾式粉碎、濕式粉碎等之粉碎方式例如以球磨機 使用純水 '乙醇等的溶劑之粉碎方式來進行。粉碎時間只 要爲4〜24小時左右即可。 所粉碎之粉末的乾燥係只要以100 °C〜200 °C、較佳係 120 °C〜140 °C之乾燥溫度進行12〜36小時左右即可。如 此做法而可得到鎂橄欖石之粉末。 如圖2所示般,從含鎂之原料、含矽的原料合成鎂橄 欖石,並非粉碎而得到鎂橄欖石粉末,亦可使用市售之鎂 橄欖石。亦即,以例如球磨機使用純水、乙醇等之溶劑之 粉碎方式粉碎市售之鎂橄欖石,以1〇〇 eC〜200 eC、宜以 120°C〜14(TC乾燥12〜36小時左右而得到鎂橄欖石粉 末0 然後,使前述之BaO- Nd203 -Ti02系化合物的粉末、 (26) 1331136 與目|』述鎂橄欖石粉末以滿足前述副成分之組成的方式於特 定的範圍秤量之鋅氧化物、硼氧化物、銅氧化物、鹼土族 金屬碳酸鹽混合而成爲原料混合粉末。 混合係可藉乾式混合、濕式混合等之混合方式例如以 球磨機使用純水、乙醇等的溶劑之混合方式來進行。混合 時間只要爲4〜2 4小時左右即可。 混合終了後,使原料混合粉末以iOO·^〜200»c、宜爲 120 °C〜140 °C乾燥12〜36小時左右。 其次’使原料混合粉末以燒成溫度以下之溫度例如 700°C〜800°C進行再度的鍛燒1〜1〇小時左右。此锻燒因 在低溫下進行,鎂橄欖石係不融解而以結晶的形態於介電 瓷組成物中含有鎂橄欖石。 其後,粉碎已鍛燒之原料混合粉末之際,進行金屬 Ag之添加。其後,進行乾燥處理。又 Ag之添加係並非 粉末時,亦可於鍛燒之前的混合時進行。其時係Ag之添 加的形態如前述般形成金屬 Ag、AgN03、Ag20、AgCl 等。 粉碎係可藉乾式粉碎、濕式粉碎等之粉碎方式例如以 球磨機使用純水 '乙醇等的溶劑之粉碎方式來進行。粉碎 時間只要爲4〜24小時左右即可。所粉碎之粉末的乾燥係 只要以100 °C〜200 °C、較佳係120 °C〜1401:之乾燥溫度 進行12〜36小時左右即可。如此地,藉由進行再度之锻 燒及粉碎,可使主成分與副成分均一化,可謀求在後述步 驟製造之本實施形態的介電瓷組成物材質均一化。 -29- (S) (27) (27)1331136 對於如上述般所得到之粉末,使聚乙烯醇系、丙烯酸 系、乙基纖維素系等之有機黏結劑混合後,成型爲所希望 的形狀’燒成此成型物而燒結。成型係除薄片法或印刷法 等之濕式成型外’亦可爲沖壓成型等之乾式成型,可依照 所希望的形狀而適當選擇成型方法。又,燒成係例如宜以 如空氣中之氧環境來進行’燒成溫度係尋求一使用來作爲 內部電極之Ag或以Ag作爲主成分之合金等的導體之融 點以下,例如860°C〜1000°C '宜爲870°C〜940t。 多層型裝置係於內部一體化地製作電容器、感應體等 之介電裝置’由所圍繞之複數陶瓷層所構成之多層陶瓷基 板所製作的。多層陶瓷基板係準備複數片介電特性相異之 陶瓷材料的綠帶(Green sheet),使成爲內部電極之導體 配置於界面,或形成通孔而層合,同時燒成而製造。以本 發明之介電瓷組成物成型的綠帶、與以往公知之一般 BaO-稀土族氧化物-TiO 2系介電瓷組成物成型的綠帶層 合,可製造一使用本發明之介電瓷組成物的多層陶瓷基 板。 以下,表示具體的實施例,更詳細地說明本發明。 (實驗例1 ) (試料之製作與所希望之物性的測定方法) 以下述之要領製造如表1所示之各種介電瓷組成物的 試料。特定主成分組成α '沒、X、y、及z、以及特定副 成分組成之添加量的a'b'c及d或R之定義係如上述 -30- (28) 1331136 般。 . 有關基本的製造方法而舉例說明本發明試料No.8。 首先,使用主成分之原料即BaC03'Nd(0H)3、及 Ti02,锻燒後之 BaO-Nd203-TiO2 系化合物的 BaO、Nd203 及Ti02之莫耳比即x、y及z以成爲下述表1之試料No.8 的主成分組成之欄所示般進行秤量。亦即,以x=18.5 (莫 耳%) 、7=15.4(莫耳%)及z = 66.1 (莫耳%)之方式秤 • 量。 於所秤量之原料中加入純水,形成漿液濃度25 %,以 球磨機濕式混合1 6小時,其後,以120°C乾燥24小時。 此乾燥之粉末在空氣中進行锻燒(1200 °C、4小時)。於 鍛燒後之Ba0-Nd203-Ti02系化合物中加入純水,形成漿 液濃度25%,以球磨機粉碎16小時,其後,以120°C乾燥 24小時,製作BaO-Nd2〇3-Ti〇2系化合物之粉末。 其次,使用主成分之其他原料的MgO、Si02,以鎂之 # 莫耳數成爲矽之莫耳數的2倍之方式進行秤量,以成爲漿 液濃度2 5 %之方式加入純水,以球磨機濕式混合1 6小 時,其後,以120°C乾燥24小時。 此乾燥之粉末在空氣中進行鍛燒(1200 °C、3小 時)。於锻燒後之鎂橄欖石中加入純水,形成漿液濃度 25%,以球磨機粉碎16小時,其後,以120 °C乾燥24小 時,製作鎂橄欖石之粉末》 然後,準備副成分之原料即ZnO、B2〇3、CuO與 B aC〇3。 -31 - (29) (29)1331136 其次,所粉碎之前述BaO- Nd203 ·Ή02系化合物的粉 末與所粉碎之前述鎂橄欖石的粉末之混合比率以下述表1 所示般進行調配,同時相對於此主成分,表示爲aZnO、 bB203、cCuO、dBaO之副成分比率表示成表1試料No.8 的副成分添加量之欄進行般調配而得到原料混合粉末。亦 即,以成爲α =55 (體積% )、召=45 (體積% ) 、a = 6.0 (重量 %) 、15 = 4.5(重量%) 、〇 = 3.0(重量%)及 d = 0.69 (重量% )之方式秤量’以成爲漿液濃度25 %之方式加入 純水,以球磨機濕式混合16小時,其後,以120 r乾燥 24小時而得到原料混合粉末。 如此做法所得到之原料混合粉末在空氣中進行再度之 鍛燒(750°C、2小時),得到鍛燒粉末。 使所得到之锻燒粉末以成爲漿液濃度25 %之方式加入 純水’再度以球磨機濕式粉碎1 6小時後,以1 20。(:乾燥 24小時’此再度粉碎之粉末中加入聚乙烯醇水溶液作爲黏 結劑而造粒’成型爲直徑12mm X高6mm之圓柱狀,以表 1之試料No. 8之燒成溫度的欄所示之溫度、亦即870t燒 成1小時而得到介電瓷組成物。 切削如此做法所得到之介電瓷組成物的表面,製成直 徑10mm X高5mm之圓柱顆粒而成爲測定用試料No.8。 對於試料No.8之介電瓷組成物而依據日本工業規格 「微波用Fine Ceramics的介電特性之試驗方法」(JIS r 1 6 27 19 96年度)而測定比介電率ε r、Q . f値 '共振頻率 之溫度係數if。測定時,測定頻率爲8.2GHz,又,以-40 -32- (30) 1331136 〜85°C之溫度範圍測定共振頻率,依上述之式(i)的計 . 算式算出共振頻率之溫度係數τί。 試料N 〇. 8係如表1所示般,完成上述各物性之測 定,可知在870 °C之低溫下充分燒結。又,各物性之測定 結果如表1所不般,比介電率ε r = 25.2、Q. f = 4957 (GHz) '共振頻率之溫度係數xf=-2 ( ppm/K)。 依如此之試料No.8之製造方法,而製作如表1所示 鲁 之各種試料。求得在一定之組成範圍的試料群中是否可分 配燒成溫度(850〜910C)至何種程度的低溫燒成,同時 並(於表1中記載有「不可測定」之試料,.係表示未進行 燒結至介電體高頻特性可測定之程度),有關可燒結之試 料,求得比介電率er、Q· f値(測定頻率之範圍爲7.6〜 8.2GHz) '及共振頻率之溫度係數Tf。 結果表示於下述表1中。又,表1中,*所附加之試 料係表示比較例。 -33 - 1331136
ι-δ ψ r f(ppm/k) 不可測定 不可測定 CsJ 〇 不可測定 不可測定 CNJ CSl CO 不可測定 了 LO in in CO CO Pp Pj* CO t-· 駿 w. m ΛτττΠ IpuT 〇-f (GHz) 5044 4998 '4982 4957 4901 4843 4551 4847 4794 4708 4398 4528 4485 4467 4422 3776 3744 k. (〇 25.4 Ο) in OJ 26. 9 CM m CSJ O Κϊ 卜 σ> in CNJ OJ cd 〇 GO CNJ CO od CNJ 〇> cii CNJ OO CNJ CO GO 04 对 oo CNJ LO OO CNJ CO OO CNJ 卜 oo CNJ 燒成溫度 P s oo ο 00 S OO S 00 〇 S OO s GO o oo § 00 O s oo s CO o oo § CO O 5; s 〇0 S OO o oo § OO o s S OO S OO 副成分添加量 w 1 1 1 1 j 0 0 CO 0 CO QQ 0 0 ^~N CO CQ ^co 0 0 /»**S CO s ✓—X .co 0 ^c? 0 0 S CO QQ ^co 0 〇 1 1 1 1 〇> (O 〇 σ> CO o σ> (O o Οϊ (O 〇 σ> CO o CM 卜 Cvj CSJ - OJ Γ— CNJ 卜 3.44 CO ai 5 CO CO CO LO CO LT> 〇 o co ο CO o PO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o c^i o CO o CO o CO O CO o oo ◦ CO ◦ CO o CO 〇 CO 〇 CO -Ω m 对 ΙΟ to m in LD tn in 对· IX) 一 in 一 LD 对· Ln m in m 一 m 一 m in 寸· LO Ln LO in 一 CO 〇 <〇 ο <ό o <£> 〇 C£> 〇 <d 〇 CO o C£> o ς〇 o <〇 o (d o <d o <£> 〇 cd 〇 cd o cd o ya o C£> 〇 CO o cd 〇 cb o (D o CD 主成分組成 N CO co (Ο ςο 7~~ cd <〇 CD CO CO CO cd (O CO <〇 (d (O cd CO cd (O CD <〇 C£> <〇 T— cd <〇 cd CO cd CO cd <·〇 cd ς〇 ▼—· cd CO T— cd CO C£) ς〇 T—· <〇 >* 15.4 寸 tn ΙΟ 对 Ln 寸 LT> 甘 LT> in 呀 in T~ 寸 LO u?· Ln l〇 LO 对 LO tn T*— LO 对 ΙΛ IX) LO 对 L〇 甘 L〇 T-· 寸 L〇 X L〇 CO ▼— \η oo LO OO m GO Lf) OO r· in oo m oo in oo T-*· LO OO LT> OO m oo lO oo ▼-· LO OO LT3 OO in 〇o in od to oo in oo Ln od LO OO in od LO OO ▼— CQ. in in in ΙΛ in ΙΛ in in in in in ΙΛ to in in tn to in in Ln b L〇 LT> ιο m in m ir> in Ln Ln m LO in in m in Ln in Ln in in to Lf3 m LO Ln un LO LO in m in m in ID in m Uf5 LO in in in LT> 試料No. *1 (比較) *2(比較) *3(比較) *4(比較) *5(比較) <〇 r— oo 05 o 二 CNJ T— CO LA <〇 P— CO O) s *21 (比較) *22 (比較) θ -34- 1331136
Cs-I 谳 1 介電體高頻特性 r f(ppm/k) 不可測定 不可測定 CvJ csj CNJ 不可測定 CO un in LO CT5 o OO OO 00 不可測定 不可測定 — — Q-f (GHz) 4812 4877 4820 4628 I 4773 I I I 4650 4199 4393 4423 4376 4389 4800 4834 4795 to LO Ln cvi CO E\i CO csi 〇 cvi OO c>i CD GO CVI 〇> oo CNJ LO OO CNJ O σ> CNJ CM 〇> CNJ CO 〇> CM σ> CM 26.6 28.3 28.8 燒成溫度 s 00 g 00 o CO g 00 o 5; ο in co s oo o oo 〇 σ> oo o 5; o LO OO s 00 o CO .〇 cr> 〇〇 O s; ο in oo g GO o oo 〇 〇> CO 〇 s I 副成分添加量 CO N ώ έ ώ ώ y—s ώ «—N ώ /—s ώ ^—\ ώ CO «··"> CO CO έ y—s o o "To o «3 T3 O r-p o o 0. 47 〇 CO CO T" CO t— (O T- CO r— CO CO CNj CO CO C4 CO CO oi co co csi CO CO csi 0.25 in CM 〇 LO CM 〇 in CNJ o’ LO CNJ o 〇 o CO o CO o CO o CO o CO o CO 〇 CO o CO o CO 〇 CO o CO o CO o CO o co o CO 〇 CO o co 〇 CO o co o CO JD in 寸 LT> 一 tn 寸* LD 一 m 寸· LO ΙΛ 寸 Ln — LO — Ln — in 一 in — in 一 ir> — in 对_ in in LO 一 LO 寸· Ln 对 CO o CO o <〇 o <d o to o CO 〇 «〇 〇 CO· o CO 〇 CO o (O o <£) o CO o <〇 o CO o CO o (O o CO o CO o CO o co 主成分組成 CO CO T— C£> (O (d CO r·· <0 CD cd CD cd (O T*— CO CO cd CO cd CO ς〇 CO <d CD CO CD CO to cd (O (d CO (d co <£> CD <d co cd co CO CD >% 々 i>n l〇 兮 ΙΟ r» 对 LO 寸 IT) y— 对 LO sj· LT> 寸 in T— 寸 LO ▼-· 寸 in τ-> 呀 LO 寸 LO 兮 LO L〇 寸 iri 呀 in 对 LO 'r- Lf> 寸 LO LO X Ln oo LD GO m 00 m 〇d in oo tn oo in oo Ln 〇o r- LO OO r- m oo T·"· in oo in oo y— oo VO oo ▼>— in cd in oo to oo LO OO Ln oo y— in od OCL ΙΛ in in to to in LA ΙΛ in 写 in tn ΙΛ in in ΙΟ 穿 in ¢5 tn LO in in m in IT) Ln m LD LT3 in LO LO in i_n tn in in LA to in in Lf> LO L〇 Ln in ιο LO un LT3 LO LO ir> LO l〇 m tn 試料No. CO CNJ ΙΛ CSI <〇 CNJ CO CNJ cn csl CM CO CO CO LD CO CO c〇 oo CO C7> CO o 5 -35- (S) 1331136 33
介電體高頻特性 τ f (ppm/k) 不可測定 •cf CO CO CO o 〇 T~ σ> O) 05 Q-f (GHz) 4577 4698 4642 4605 4123 4251 ] 4247 4258 4271 to 〇 OO CsJ CM 〇> CVJ 寸 〇> CNJ m σ> C\J O ai CNJ tn 05 CVJ (O 〇> CNi 卜 σ> CSi 29.7 丨燒酽 s oo § OO o oo § OO o o uo oo g CO o ES § oo O O) 副成分添加置 〇 ca CO (O o «V CO CO o <3 CO CO o <s CO CO o ^ci o CO <〇 o <3 <〇 eg ▼— <3 CO CNi ▼— g CO CNJ <3 <〇 CSJ o (O CNJ o o CO o CO o CO o CO o CO o ri o CO o CO o CO o CQ >Q in in in m — in 一 in in — in 寸· LO 甘’ in eg o (O O (O o cd o (O o CO 〇 〇 ς〇 o o <〇 〇 主成分組成 N 66.1 T— ς〇 CO T·— (O CO «Γ- to iO CD CO (d *»— CO CO ς〇 <D T·— CO c〇 <〇 (O LO 对 in 丄5.4J 呀 ui 寸 in 15.4 15.4— 寸 to 丄5.4」 15.4 X LT3 OO in 00 in oo T— Ln oo to GO L〇 GO T—· in oo tA od T- LO od Ln oo LO in in LO in in ΙΛ IO Uj) in in L〇 Ln in uo Ln in xr> in in in m \r> in tn ιο ΙΛ LT3 tn Ln 試料No. ΙΛ CO 5 s CSI LO (34) 1331136 從表1之結果,本發明之效果係很明確。亦即,若判 斷試料Ν〇·*3 (比較)之燒成溫度880°C作爲比較之基準 値’則在本發明中係藉由含有鹼土族金屬氧化物特定量作 爲副成分,可使燒成溫度下降至870t:(試料No.8 )、 86〇°C (試料 No.12) 、850°C (試料 No.16) 、870°C (試 料 No.25 ) ' 860 °C (試料 No.29 ) 、85〇t (試料 Ν〇·33) ' 8 70〇C (試料 Νο·40) 、860°C (試料 Νο·44)、 85〇°C (試料 Νο·48 )。 又,試料Νο·*21(比較)及試料Νο·*22(比較)係 可使燒成溫度降至850Τ:或860°C,但鹼土族金屬氧化物 之添加量過多而Q · f値無法達到4000GHz,介電損失有 變大之不佳情形。 [實驗例2] (試料之製作與所希望的物性之測定方法) • 然後,以與上述實施例1相同的製造方法製造如下述 表2所示之各種介電瓷組成物的試料。 在表2中,係改變各種特定主成分組成之α、冷、 x'y、及ζ、以及副成分組成之添加量的a、b、c之値, 進行硏究此等之參數的影響之實驗。又,鹼土族金屬R係 使用Ca,其含有比率d係以0.63重量%成爲一定。 結果表示於下述表2中。又,表2中所示之燒成溫度 (°C )之値係一律爲870eC。 -37- 1331136
1-¾ 介電體高頻特性 r f(ppm/k) 了 in cp Ρ-» CNJ oo r- CJJ LO CO CO CO 不可測定 CO r- σ> V Γ-» co m CO Cj3 LO 不可測定 Q-f (GHz) 7428 | 7159 | 6488 5961 5408 4644 4474 4316 2998 4010 6082 2856 1 6172 I 5342 | 2753 2982 5025 6838 U) <y> σ> ΟΪ o 14.3 CO 00 in csi OJ GO 00 CO 00 § (£> ?3 卜 CO CsJ σ> 卜 CO 00 CNJ 寸 LO CNJ 〇> 7— LO σ> τ— CO CM o 燒成溫度 (°C) o oo o oo o ES o 00 o 00 o 00 o oo 〇 00 〇 oo o oo o 00 ο CO o oo o oo o 00 o 00 ο oo 〇 00 o oo ο oo 副成分添加量 -〇 〇 co (O Ο <3 CO CD 〇 /""S c3 CO (O o CO «〇 o /-"N CO <〇 o <3 CO (O o CO CO o CO KO d Q o CO <·〇 o o CO iO o’ ^¢0 o CO 必 o o CO <〇 o o CO <〇 o s CO (O o o CO CO o’ <»—V cS CO <〇 o ^co ο CO (Ο ο «3 〇 c〇 co 〇 o CO co 〇 ^co o CO (O o 〇 〇 CO 〇 OO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO o CO ο CO o co o CO o co LO 寸 l〇 一 LO 一 un in — LO 一 w> 一 Ln in 一 m 一 m 々· LO 一 LO in in 对· Uf5 对* in 一 LO 一 in 一 in 寸 CQ o (O o <£> o cd o cd o <d o CO o cd o <〇 o (d o ccP o cd o cd o (O 〇 CO o o <d ο <ό o <d o cd o cd 主成分組成 rsi CO CO T~ cd CO CO CO T* (O (O (O CO CO cd (〇 T— ς〇 (O CO CO ς〇 i〇 CO ς〇 (O <〇 CO CO CO CO CO £ <〇 s <£> cvj ΙΛ ς〇 <ό LQ o Csj (〇 CO σ> CO co CD >» 呀 LO 对 LO 々 LO T— in 对 in ixi 々 ixi in 卜 ς〇* csi I-- 卜 cd P— cvi 卜 P— LT) T~ r- oo 卜 Γ- ς〇 CM Lf5 ?3 卜 T·* 卜 X in oo m 00 LO 00 r*~ in oo in 00* LO OO r— LO 00 Ln 00 卜 CD 卜 (d 卜 CO CM r- oo r— P-* (£> r- <£> 卜 ς〇 ν— r- <£> LO cd ▼*- r- 00 ▼— r- QQ. in 〇> LO 00 j£) m CO LO l〇 LD CO L〇 CNJ ID LA in in Ln LO l〇 ΙΛ to ΙΛ in ιο ¢3 in lO T— in CNJ in CO ΙΛ in CD in LO 00 in in in LO tn in in in in LO L〇 Lf> in in Lf> UO LO m LO 1*0 LO ir> m m 試料No. * 53(比較) s LO in CO Ln c? oo in σ> tn *60 (比較) *61 (比較) CNJ to CO CO *64 (比較) *65 (比較) CO iO CO *68 (比較) *69 (比較) o F: *72 (比較) -38 1331136
f T f(ppm/k) 不可測定 OO CO 〇 CO 不可測定 Ρ-» in CJJ 不可測定 L〇 CO 了 CO 1 w. !ξρπ 贓 Q-f (GHz) 「4812 ] 4887 | 4752 | 3604 4597 5163 4522 3370 4848 5068 4671 3055 to 寸 29.3 1 28 5 1 〇 cn 29.3 CM LO σ> 28.3 1 29.2 1 28.2 寸 燒成溫度 〇3 ο oo 〇 OO 〇 OO 〇 oo o oo Ο oo o oo 〇 oo 〇 OO o 00 Ο ES ο 00 .Ο CO o GO o CO 副成分添加量 o o <3 N <3 c3 s 1o o ^co o <3 <3 ο ^to o <〇·">* (0 o 〇 CO CO CO CO CO (O CO ς〇 CO ς〇 CO (O CO ς〇 CO (O CO ς〇 CO CO CO «ο CO (Ο CO to CO to CO <£> o' o c> 〇 o o o o’ 〇 o ο ο ο o o o o o CO o o CO 〇 o CO 〇 o CO O CO o CO S LO ιη o (O o c^i r-· CO CO CO CO ο Ο LO 一 m in LO in 一 0.05 LO o o CO o O) o <d ιη in 一 ιη 一 in 七 in CO s o LO o o CO 〇 O) o r— o (£> o C£> o «〇 o <£> o (d ο ς〇 ο <£> ο <£> o (O o CO 主成分組成 IM CO. CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO T— CO i£> T—· cd CO CO CO <0 CO (Ο CO CO co CO ς〇 CO (O CO <〇 > 兮 对 灯 々 对 对 寸 呀 寸 甘 寸 兮 寸 寸 寸 LO uo in LT) m* ΊΡ— lh in ΙΛ τ— in T— LO ΙΟ ΙΟ τ— ir> l〇 V-· in T— X LO in in ΙΛ in in LO in m 00 ιο ιη LO to in οό 00 00 GO 00 T—· GO 'T— od 00 τ— od ΟΟ 00 00 oo 〇〇· r-· cq. in in LO in lO LA ΙΛ ΙΛ ΙΛ Uj) tn 1Λ ΙΛ l〇 l〇 to in ir> in in m LO m ιο to in in LO Ln in LO m m in m LO LO ιη ιη LO in ir> LO s 試料No. * 73(比較) Ln CO *77 (比較) *78 (比較) σ> g *82 (比較) *83 (比較) LO 00 CO oo *87 (比較) -39- (37) (37)1331136 從表2之結果,本發明之效果很明確。 從上述完成之各實驗結果,本發明之效果很明確。亦 即本發明係以特定的比率含有BaO、Nd203、Ti02、MgO 及Si02作爲介電瓷組成物之主成分,並以特定的比率含 有ZnO、B2〇3及CuO作爲前述介電瓷組成物之副成分, 進一步含有鹼土族金屬氧化物RO(R:鹼土族金屬)做爲 前述副成分,故可確實地使用 Ag或以Ag作爲主成分之 合金等導體作爲內部導體的方式,俾可形成在低溫下之燒 結性更安定、確實者。進一步,可得到溫度變化所產生之 共振頻率變化小且具有比介電率低於BaO-稀土族氧化物-Ti〇2系介電瓷組成物之比介電率的介電瓷組成物,並可提 供適宜形成多層型裝置之介電瓷組成物。 (實驗例3) 其次,進行用以確認作爲副成分之A g的添加進一步 對低溫燒結性之影響的實驗。亦即,進行含有ZnO、 B2〇3、CuO '鹼土族金屬氧化物RO(R:鹼土族金屬)、 及Ag作爲介電瓷組成物的副成分之情形的實驗,依Ag 添加,而確認出可進一步低溫燒成化。 (試料之製作與所希望之物性的測定方法) 以下述之要領製造介電瓷組成物的試料。特定主成分 組成0:、沒、X、y、及z '以及特定副成分組成之添加量 的a、b、c及d或R之定義係如上述般。 •40- (38) 1331136 首先,使用主成分之原料即BaC03、Nd(OH) 3、及 . Ti02,鍛燒後之 BaO-Nd203-Ti02 系化合物的 BaO、Nd203 及Ti02之莫耳比即x、y及z以成爲下述般進行秤量。亦 即,以 χ=18·5 (莫耳 % ) 、y=15.4 (莫耳 % )及 ζ = 66·1 (莫耳%)之方式秤量。 於所秤量之原料中加入純水,形成漿液濃度25 %,以 球磨機濕式混合16小時,其後,以120°C乾燥24小時。 φ 此乾燥之粉末在空氣中進行鍛燒(1200°C、4小時)。於 鍛燒後之Ba0-Nd203-Ti02系化合物中加入純水,形成漿 液濃度2 5 %,以球磨機粉碎1 6小時,其後,以1 2 0。(:乾燥 24小時’製作Ba0-Nd203 -Ti02系化合物之粉末。 其次,使用主成分之其他原料的MgO ' Si02,以鎂之 莫耳數成爲矽之莫耳數的2倍之方式進行秤量,以成爲漿 液濃度25%之方式加入純水,以球磨機濕式混合16小 時,其後,以120°C乾燥24小時。 # 此乾燥之粉末在空氣中進行鍛燒(1200 °C、3小 時)。於鍛燒後之鎂橄欖石中加入純水,形成漿液濃度 25%,以球磨機粉碎16小時,其後,以120 eC乾燥24小 時,製作鎂橄欖石之粉末。 然後,準備副成分之原料即ZnO、B2〇3、CuO與 B a C 0 3 〇 其次,所粉碎之前述BaO· Nd203 -Ti02系化合物的粉 末與所粉碎之前述鎂橄欖石的粉末之混合比率以成爲α =55體積% '召=45體積%之方式調配,同時相對於此主成 -41 ·
1331136 (39) 分,表示爲aZnO、bB203、cCuO ' dCaO之副成分比率以 • 成爲a = 6.0重量%、b = 2.0重量%、c = 3.〇重量%及d = 0.6重 量%之方式秤量,以成爲漿液濃度25 %之方式加入純水, 以球磨機濕式混合1 6小時,其後,以1 2 0 °C乾燥2 4小時 而得到原料混合粉末。 如此做法所得到之原料混合粉末在空氣中進行再度之 鍛燒(750°C、2小時),得到锻燒粉末。 • 使所得到之鍛燒粉末以成爲漿液濃度25%之方式加入 乙醇,再度以球磨機濕式粉碎1 6小時。 在此粉碎時,以相對於燒成物中之主成分而含有率爲 1.0重量%、2.0重量%之方式(亦含有—不含有Ag之〇重 量%者而合計3種之組成物試樣)製作金屬Ag作爲副成 分後,以100°C乾燥24小時❶ 於如此做法所得到之乾燥後的介電體粉末中,加入作 爲丙烯酸樹脂黏結劑、分散劑、可塑劑、及有機溶劑之甲 # 苯而以球磨機進行混合,而製作介電體糊劑。然後,使用 上述介電體糊劑而於PET膜上,形成厚70/zm之綠帶。 用以測定熱收縮行爲之綠帶層合體試樣,係使從PET 膜剝離之特定片數的綠帶進行層合、壓接而製作綠基板, 然後,切割成特定之大小(長:12.0mm X幅寬:4.0mm X 厚2.0mm )而得到。 繼而’製作晶片電容器作爲用以測定靜電容量與絕緣 電組之試樣。亦即,於上述綠帶上印刷Ag電極糊劑後, 從PET膜剝離綠帶。然後,使此等之綠帶與保護用綠帶 -42- ⑧ (40) 1331136 (不印刷Ag電極糊劑者)層合 '壓接。具有Ag電極之 • 薄片的層合片數爲2片。然後,切割成特定大小而得到綠 • 晶片’而進行去黏結劑處理、燒成後,燒結Ag作爲端子 電極’得到晶片電容器。將如此做法完成之晶片電容器的 槪略構成圖表示於圖6(A)及(B)中。在圖6中,符號 1爲Ag內部電極,符號2爲介電體層,符號3爲Ag端子 電極。 • 使用一用以測定以上述要領所製作之熱收縮行爲的試 樣、及晶片電容器評估用試樣,進行以下述所示之要領進 行(1)熱收縮行爲及(2)晶片電容器評估(靜電電容 Cp之測定及絕緣電組IR之測定)。 (1 )熱收縮行爲 以熱機械分析裝置(Max Science公司製:TMA 4 0 00S ) ’以測定溫度範圍:室.溫〜i000°C、昇溫速度: # l〇°C /分的條件,進行熱收縮測定》 將測定溫度與收縮率(負之膨脹率)的關係表示於圖 3的圖。從此等之測定結果,與Ag = 〇wt %之情形比較,隨 Ag之含有率變成多達l.Owt%' 2.0wt%,圖表係產生偏移 至低溫側的傾向,藉Ag之添加,可謀求更進一步之低溫 燒成化。 (2)晶片電容器評估(靜電電容Cp之測定及絕緣電組 IR之測定) 43 - (41) 1331136 於測定係使用一藉860。(:、880 °C '及9001之各燒成 • 溫度進行燒成之晶片電容器。 « 靜電電容Cp之測定 以精密 LCR 計(Hewlett-Packard 公司製:4284A ), 頻率_ 1kHz、輸入訊號基準(測定電壓):lVrms之條件 下’測定靜電電容Cp。又,測定數爲各15個。 • 測定結果表示於圖4 ( a)〜(C )中,從此等之測定 結果,可知隨Ag之添加,靜電容量Cp會增加。此係如下 述表3所示’隨Ag之添加,爲£r增加所產生之效果。 (•絕緣電阻IR之測定) 以數位絕緣計(東亞電波工業製:D S Μ - 8 1 0 3 ),測 定一施加DC50V 30秒後之絕緣電阻IR。測定數爲各5 個。 Φ 測定結果表示於圖5(A)〜(C)中,從此等之測定 結果’可知隨Ag之添加,可進—步低溫燒成,,故在 860°C以上之燒成溫度中,可得到iR爲ι.0Ε+13Ω以上 者。 進一步’如下述表3所示般,測定介電體高頻特性 (ε r、Q . f値、及Tf )後,使副成分爲ΖηΟ ' Β2〇3 ' CuO、CaO之試樣 '與於此等之副成分中進—步添加Ag 之試樣中’係未看到很大的特性之差異。但,如表4所示 般,於靜電電容(Cp)、絕緣電阻(IR)係可看到增加。 (S) -44 - (42) (42)1331136 又’表中之靜電電容(Cp)與絕緣電阻(IR)中的 ◎、及◦係從圖4、圖5讀取之測定結果,◎係參差不齊 特別少,可得到符合本發明之目的之高的値者,〇爲本發 明之目的的範圍內,但與附有◎者比較,可得到略差之 値。 又,如上述般,比介電率er、Q· f値、及共振頻率 之溫度係數if係依據日本工業規格「微波用 Fine Ceramics的介電特性之試驗方法」(JIS R 1627 1996年 度)而測定比介電率ε r、Q · f値、共振頻率之溫度係數 Tf。測定時’測定頻率爲7.4〜7_8GHz ’又,以-40〜85°C 之溫度範圍測定共振頻率’依上述之式(1)的計算式算 出共振頻率之溫度係數Tf。
-45 1331136 43 ε谳 介電體高頻特性 r f(ppm/k) in in 0-f (GHz) 5281 5166 4876 U) 29.4 S' 32.8 燒成溫度 y—s P S 00 S CO S 00 副成分添加量 09 1 o o csi <3 <3 <3 0. 60 g o 0. 60 〇 o CO .〇 CO o CO -Q o C\j o c\i o csi CO o o (d 〇 <0 主成分組成 Nl CO <〇 66.1 >% uo 15.4 LO X 18.5 UO CO m C30 t— <n in in m ΙΛ in Ift in LA 試料No. CO CO σ> CO g
(44) 1331136 表4 試料No. 靜電電容(Cp) 絕緣電阻(IR) 88 〇 〇 89 ◎ ◎ 90 ◎ ◎ 產業上之利用可能性 φ 本發明之介電瓷組成物係可廣泛地利用於各種電子零 件產業。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明中之介電瓷組成物的製造方法之適宜一 態樣的流程圖, 圖2係本發明中之介電瓷組成物的製造方法之適宜一 態樣的流程圖, φ 圖3係表示Ag添加量另外的熱收縮行爲(加熱試樣 時之溫度與收縮率之關係)之圖表, 圖4(A)〜(C)係分別表示在特定之燒成溫度中的 靜電容量Cp之測定結果的圖面, 圖5(A)〜(C)係分別表示在特定之燒成溫度中的 絕緣電阻IR之測定結果的圖面, 圖6(A)係表示晶片電容器之一例的平面圖,圖6 (B)係在圖6(A)中所示之晶片電容器的I-Ι線中之截 面圖。 -47-

Claims (1)

1331136 ⑴ 十、申請專利範圍 1. 一種介電瓷組成物,其特徵在於:含有以組成式 (xBaO . yNd203 . zTi02) + p(2Mg0 · Si02)}表示之成分作爲 主成分,且表示BaO、Nd203與Ti02之莫耳比率的x、 y ' z分別在於 9 (莫耳 %) S 22 (莫耳 %)、 9 (莫耳 % ) S y S 29 (莫耳 % )、 61(莫耳%) SzS74(莫耳%)之範圍內,同時並滿 足 \ + 丫 + 2=100(莫耳%)的關係, 表示前述主成分中之各成分的體積比率之α、0分別在於 15(體積%) $«$75(體積%)、 25(體積%) $/5$85(體積%)的範圍,同時並滿 足 α +;5 =100 (體積%)之關係, 相對於前述主成分而言,含有鋅氧化物、硼氧化物、銅氧 化物及驗土族金屬氧化物作爲副成分,此等之副成分分· g|J 以aZnO、bB203、cCuO'及dRO(R爲鹼土族金屬)表示 時, 表示前述各副成分對前述主成分之重量比率的a、b、 c及d分別具有 0.1 (重量 $ aS 12.0 (重量 %)、 〇_ 1 (重量 % )盔 b S 12.0 (重量 % )、 〇.1(重量 %) ScS9_0(重量 %)、 (2) 1331136 〇.2(重量%) SdS5.0(重量%)之關係。 . 2·如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中前述 鹼土族金屬R爲至少一種選自Ba、Sr、Ca之群。 3·如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中含有 鎂橄欖石(2MgO. Si02)結晶所成。 4·如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中進一 步Ά有Ag作爲副成分所成。 φ 5·如申請專利範圍第4項之介電瓷組成物,其中Ag 之金屬成分對前述主成分的重量比率以eAg表示時,爲 〇-3(重量 %) $e$3.0(重量 %)。 6·如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中具有 燒成溫度爲870°C以下之物性所成。 7·如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中具有 比介電率爲50以下之物性所成。 8. 如申請專利範圍第1項之介電瓷組成物,其中具有 9 比介電率爲20〜40的範圍且Q.f値爲4000GHz以上之 物性所成。 9. 一種介電瓷組成物之製造方法,係使含鋇之原料、 含_之原料、含鈦之原料、含鎂之原料、含矽之原料、含 辞之原料、含硼之原料、含銅之原料及含鹼土族金屬之原 料進行燒成,製造 BaO-Nd2〇3-Ti〇2-]vigO-Si〇rZiiO-;B2〇3. CuO-RO(R爲鹼土族金屬)系介電瓷組成物其特徵在於: 使用鎂橄欖石(2Mg〇· Si 〇2)粉末作爲前述含鎂之 原料及含矽之原料所成。 *49- (3) (3)明 1136 10.—種介電瓷組成物之製造方法係使含有一含鋇 之原料 '含鉚之原料、含鈦之原料、含鎂之原料、含矽之 原料 '含鋅之原料、含硼之原料、含銅之原料、含鹼土族 金屬之原料及銀(Ag)之混合物進行燒成,製造 Ba0-Nd203-Ti02-Mg0-Si02-Zn0-B203-Cu0-R0 ( R 爲 鹼土族金屬)-Ag系介電瓷組成物,其特徵在於: 使用鎂橄欖石(2MgO · Si〇2 )粉末作爲前述含鎂之 原料及含矽之原料所成。
-50- ⑧
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