JP3311924B2 - 磁器組成物および磁器の製造方法 - Google Patents
磁器組成物および磁器の製造方法Info
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- JP3311924B2 JP3311924B2 JP04252496A JP4252496A JP3311924B2 JP 3311924 B2 JP3311924 B2 JP 3311924B2 JP 04252496 A JP04252496 A JP 04252496A JP 4252496 A JP4252496 A JP 4252496A JP 3311924 B2 JP3311924 B2 JP 3311924B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温での焼成が可
能で、特に銅を配線とする多層基板に適した磁器組成物
に関するものであり、例えば高周波で用いられるマイク
ロ波、ミリ波用の配線基板や、マイクロ波、ミリ波領域
で用いられる誘電体共振器、誘電体導波路、誘電体アン
テナに用いられる磁器に関するものである。
能で、特に銅を配線とする多層基板に適した磁器組成物
に関するものであり、例えば高周波で用いられるマイク
ロ波、ミリ波用の配線基板や、マイクロ波、ミリ波領域
で用いられる誘電体共振器、誘電体導波路、誘電体アン
テナに用いられる磁器に関するものである。
【0002】
【従来技術】近年、高度情報化時代を迎え、情報伝送は
より高速化・高周波化が進行する傾向にある。自動車電
話やパーソナル無線等の移動無線、衛星放送、衛星通信
やCATV等のニューメディアでは、機器のコンパクト
化が推し進められており、これに伴い誘電体共振器等の
マイクロ波用回路素子に対しても小型化が強く望まれて
いる。
より高速化・高周波化が進行する傾向にある。自動車電
話やパーソナル無線等の移動無線、衛星放送、衛星通信
やCATV等のニューメディアでは、機器のコンパクト
化が推し進められており、これに伴い誘電体共振器等の
マイクロ波用回路素子に対しても小型化が強く望まれて
いる。
【0003】このようなマイクロ波用回路素子の大きさ
は、使用電磁波の波長が基準となる。比誘電率εrの誘
電体中を伝播する電磁波の波長λは、真空中の伝播波長
をλ0 とするとλ=λ0 /(εr)1/2 となる。したが
って、回路素子は、使用される回路用基板の誘電率が大
きい程、小型になる。
は、使用電磁波の波長が基準となる。比誘電率εrの誘
電体中を伝播する電磁波の波長λは、真空中の伝播波長
をλ0 とするとλ=λ0 /(εr)1/2 となる。したが
って、回路素子は、使用される回路用基板の誘電率が大
きい程、小型になる。
【0004】さらに、多層回路基板に種々の電子部品や
入出力端子等を接続する工程上で基板に加わる応力から
基板が破壊したり、欠けを生じたりすることを防止する
為に材料の機械的強度が高いことも要求されている。
入出力端子等を接続する工程上で基板に加わる応力から
基板が破壊したり、欠けを生じたりすることを防止する
為に材料の機械的強度が高いことも要求されている。
【0005】そこで、上述した高誘電率化および高強度
化等の要求を満足するため、例えば、特開平06−13
2621号公報には、樹脂中に無機誘電体粒子を分散
し、また高誘電率ガラス繊維で強化された回路用基板が
提案されている。この回路基板では比誘電率が高いため
機器の小型化を促進でき、また、高誘電率ガラス繊維で
強化されているため高強度である。
化等の要求を満足するため、例えば、特開平06−13
2621号公報には、樹脂中に無機誘電体粒子を分散
し、また高誘電率ガラス繊維で強化された回路用基板が
提案されている。この回路基板では比誘電率が高いため
機器の小型化を促進でき、また、高誘電率ガラス繊維で
強化されているため高強度である。
【0006】また、銅を配線層とする回路基板に適した
絶縁材料として、800〜1000℃で焼成可能なガラ
スセラミックス材料が知られている。このガラスセラミ
ック材料は、硼珪酸ガラスなどのガラス粉末に、Al2
O3 、石英などのセラミックなどのフィラー粉末を添加
して焼成したものであり、銅配線との同時焼成による多
層化が可能である点で有利である。
絶縁材料として、800〜1000℃で焼成可能なガラ
スセラミックス材料が知られている。このガラスセラミ
ック材料は、硼珪酸ガラスなどのガラス粉末に、Al2
O3 、石英などのセラミックなどのフィラー粉末を添加
して焼成したものであり、銅配線との同時焼成による多
層化が可能である点で有利である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
06−132621号公報に示された回路基板では、焼
成温度が400℃程度であり銅等を配線導体として用い
ての多層化、微細な配線化ができないという問題があっ
た。
06−132621号公報に示された回路基板では、焼
成温度が400℃程度であり銅等を配線導体として用い
ての多層化、微細な配線化ができないという問題があっ
た。
【0008】また、従来のガラスセラミック材料は、そ
の誘電率は、そのほとんどが誘電率10より低い低誘電
率のものであり、高周波用の機器の小型化のための高誘
電率化の点では十分に検討されておらず、また、強度の
点でもせいぜい20kg/mm2 程度であり、さらなる
強度の向上が望まれている。
の誘電率は、そのほとんどが誘電率10より低い低誘電
率のものであり、高周波用の機器の小型化のための高誘
電率化の点では十分に検討されておらず、また、強度の
点でもせいぜい20kg/mm2 程度であり、さらなる
強度の向上が望まれている。
【0009】従って、本発明は、800〜1000℃で
焼成することが可能であり、1GHz以上の高周波領域
においても高い比誘電率と、低い誘電正接を有するとと
もに高強度の磁器組成物と、その製造方法を提供するこ
とを目的とする。
焼成することが可能であり、1GHz以上の高周波領域
においても高い比誘電率と、低い誘電正接を有するとと
もに高強度の磁器組成物と、その製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を鋭意検討した結果、ガラスの軟化流動を利用して80
0〜1000℃で焼成することにより、配線導体として
金、銀及び銅を用いた多層化、微細配線化が可能である
こと、また、高誘電率のSrTiO3 、Al2O3 、お
よびこれと特定のガラスを組み合わせて、結晶相として
SrTiO3 等のペロブスカイト型酸化物結晶相、Ti
O2 (ルチル型)結晶相と、Al2 O3結晶相を析出さ
せることにより、高い比誘電率を得ることができるこ
と、さらに結晶相として、スピネル型結晶相(ZnO・
Al2 O3 、MgO・Al2 O3 )を析出させてガラス
相を完全に結晶化させることにより高強度化を達成する
ことができることを知見し、本発明に至った。
を鋭意検討した結果、ガラスの軟化流動を利用して80
0〜1000℃で焼成することにより、配線導体として
金、銀及び銅を用いた多層化、微細配線化が可能である
こと、また、高誘電率のSrTiO3 、Al2O3 、お
よびこれと特定のガラスを組み合わせて、結晶相として
SrTiO3 等のペロブスカイト型酸化物結晶相、Ti
O2 (ルチル型)結晶相と、Al2 O3結晶相を析出さ
せることにより、高い比誘電率を得ることができるこ
と、さらに結晶相として、スピネル型結晶相(ZnO・
Al2 O3 、MgO・Al2 O3 )を析出させてガラス
相を完全に結晶化させることにより高強度化を達成する
ことができることを知見し、本発明に至った。
【0011】即ち、本発明の磁器組成物は、少なくとも
B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 およびZnOを含むガ
ラスを10〜40重量%と、SrTiO3 を5〜70重
量%と、Al2 O3 を1〜70重量%とからなることを
特徴とするもので、かかる組成物からなる混合粉末を成
形後、非酸化性雰囲気中、800℃〜1000℃で焼成
することによって、構成結晶相として、少なくともSr
とTiを含むペロブスカイト型結晶相と、少なくともZ
nおよびAlを含むスピネル型結晶相と、ルチル型結晶
相と、Al2 O3 結晶相を含み、誘電率が10以上、抗
折強度が20kg/mm2 以上の磁器を得ることを特徴
とするものである。
B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 およびZnOを含むガ
ラスを10〜40重量%と、SrTiO3 を5〜70重
量%と、Al2 O3 を1〜70重量%とからなることを
特徴とするもので、かかる組成物からなる混合粉末を成
形後、非酸化性雰囲気中、800℃〜1000℃で焼成
することによって、構成結晶相として、少なくともSr
とTiを含むペロブスカイト型結晶相と、少なくともZ
nおよびAlを含むスピネル型結晶相と、ルチル型結晶
相と、Al2 O3 結晶相を含み、誘電率が10以上、抗
折強度が20kg/mm2 以上の磁器を得ることを特徴
とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の磁器組成物は、少なくと
もB2 O3 、SiO2 、Al2 O3 およびZnOを含む
ガラス成分を10〜40重量%と、フィラー成分とし
て、SrTiO3 を5〜70重量%と、Al2 O3 を1
〜70重量%の割合で含むものである。
もB2 O3 、SiO2 、Al2 O3 およびZnOを含む
ガラス成分を10〜40重量%と、フィラー成分とし
て、SrTiO3 を5〜70重量%と、Al2 O3 を1
〜70重量%の割合で含むものである。
【0013】ここで、組成を上記の範囲に限定したの
は、少なくともB2 O3 、SiO2 、Al2 O3 および
ZnOを含むガラス成分量が10重量%より少ないか、
言い換えればSrTiO3 、Al2 O3 とからなるフィ
ラー成分量が90重量%より多いと、800〜1000
℃の温度で磁器が十分に緻密化することができず、逆
に、上記ガラス量が40重量%より多いか、言い換えれ
ば上記フィラー量が60重量%より少ないと、700℃
以下の低温で緻密化してしまい、銅等の配線導体と同時
に焼成することができないためである。上記ガラスの望
ましい範囲は10〜30重量%である。
は、少なくともB2 O3 、SiO2 、Al2 O3 および
ZnOを含むガラス成分量が10重量%より少ないか、
言い換えればSrTiO3 、Al2 O3 とからなるフィ
ラー成分量が90重量%より多いと、800〜1000
℃の温度で磁器が十分に緻密化することができず、逆
に、上記ガラス量が40重量%より多いか、言い換えれ
ば上記フィラー量が60重量%より少ないと、700℃
以下の低温で緻密化してしまい、銅等の配線導体と同時
に焼成することができないためである。上記ガラスの望
ましい範囲は10〜30重量%である。
【0014】一方、フィラー成分において、SrTiO
3 の量が5重量%より少なく、またはAl2 O3 量が7
0重量%より多いと、誘電率は10より低くなり、Sr
TiO3 が70重量%より多いか、またはAl2 O3 量
が1重量%より少ないと、誘電率が50より大きくな
り、10〜20GHz以上の高周波領域では導体損失が
50dB/m以上となり、信号の伝搬が困難となってし
まうためである。特に、SrTiO3 は10〜50重量
%、Al2 O3 は20〜50重量%であることが望まし
い。
3 の量が5重量%より少なく、またはAl2 O3 量が7
0重量%より多いと、誘電率は10より低くなり、Sr
TiO3 が70重量%より多いか、またはAl2 O3 量
が1重量%より少ないと、誘電率が50より大きくな
り、10〜20GHz以上の高周波領域では導体損失が
50dB/m以上となり、信号の伝搬が困難となってし
まうためである。特に、SrTiO3 は10〜50重量
%、Al2 O3 は20〜50重量%であることが望まし
い。
【0015】また、上記ガラス成分の具体的な組成とし
ては、B2 O3 42〜50重量%、SiO2 8〜15重
量%、Al2 O3 1.5〜3重量%、ZnO32〜40
重量%の割合で含み、他の成分としてNa2 O、Li2
O、K2 Oなどのアルカリ金属酸化物を5.5〜7.5
重量%の割合で含んでもよい。
ては、B2 O3 42〜50重量%、SiO2 8〜15重
量%、Al2 O3 1.5〜3重量%、ZnO32〜40
重量%の割合で含み、他の成分としてNa2 O、Li2
O、K2 Oなどのアルカリ金属酸化物を5.5〜7.5
重量%の割合で含んでもよい。
【0016】この磁器組成物は、800〜1000℃の
温度範囲での焼成によって相対密度95%以上まで緻密
化することができる。具体的な磁器の製造方法として
は、上記の組成物を所望の成形手段、例えば、金型プレ
ス,冷間静水圧プレス,押出し成形、ドクターブレード
法、圧延法等により任意の形状に成形後、大気中やN2
やAr等の非酸化性雰囲気中で800〜1000℃、特
に900〜1000℃の温度で焼成する。
温度範囲での焼成によって相対密度95%以上まで緻密
化することができる。具体的な磁器の製造方法として
は、上記の組成物を所望の成形手段、例えば、金型プレ
ス,冷間静水圧プレス,押出し成形、ドクターブレード
法、圧延法等により任意の形状に成形後、大気中やN2
やAr等の非酸化性雰囲気中で800〜1000℃、特
に900〜1000℃の温度で焼成する。
【0017】この焼成によって得られる磁器は、構成結
晶相として、SrおよびTiを含む、例えばSrTiO
3 等のペロブスカイト型酸化物結晶相、ZnおよびA
lを含む、例えば、ZnAl2 O4 (ガーナイト)等の
スピネル型結晶相と、TiO2(ルチル型)結晶相と、
Al2 O3 結晶相を含むものである。
晶相として、SrおよびTiを含む、例えばSrTiO
3 等のペロブスカイト型酸化物結晶相、ZnおよびA
lを含む、例えば、ZnAl2 O4 (ガーナイト)等の
スピネル型結晶相と、TiO2(ルチル型)結晶相と、
Al2 O3 結晶相を含むものである。
【0018】そこで、図1に焼成により得られた磁器の
組織の概略図を示した。図1に示すように、本発明にお
ける磁器は、ペロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )
結晶相1、スピネル型(ガーナイト:ZnAl2 O4 )
結晶相2と、TiO2 (ルチル型)結晶相3と、Al2
O3 結晶相4と、ガラス相5とから構成されている。
組織の概略図を示した。図1に示すように、本発明にお
ける磁器は、ペロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )
結晶相1、スピネル型(ガーナイト:ZnAl2 O4 )
結晶相2と、TiO2 (ルチル型)結晶相3と、Al2
O3 結晶相4と、ガラス相5とから構成されている。
【0019】ペロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )
結晶相1は磁器中における主結晶相として存在する。な
お、スピネル型結晶相はZnO・Al2 O3 やMgO・
Al2O3 の結晶相である。また、ガラスはほとんど結
晶化し、残ったガラス相5は三重点に存在するが、まれ
に確認できる程度である。
結晶相1は磁器中における主結晶相として存在する。な
お、スピネル型結晶相はZnO・Al2 O3 やMgO・
Al2O3 の結晶相である。また、ガラスはほとんど結
晶化し、残ったガラス相5は三重点に存在するが、まれ
に確認できる程度である。
【0020】この組織においては、ペロブスカイト型酸
化物結晶、スピネル型結晶、Al2O3 結晶、TiO2
(ルチル)結晶の順でその存在割合が少なくなるのが望
ましい。なお、ペロブスカイト型酸化物結晶相1は、平
均粒径0.1〜1μmの粒子として、スピネル型結晶相
2は、平均粒径0.1〜1μmの粒子として、TiO2
(ルチル型)結晶相3は、平均粒径0.1〜1μmの粒
子として、さらにAl2 O3 結晶相4は平均粒径0.1
〜1μmの粒子として存在することが望ましい。なお、
上記平均粒径はいずれも長径における平均値である。
化物結晶、スピネル型結晶、Al2O3 結晶、TiO2
(ルチル)結晶の順でその存在割合が少なくなるのが望
ましい。なお、ペロブスカイト型酸化物結晶相1は、平
均粒径0.1〜1μmの粒子として、スピネル型結晶相
2は、平均粒径0.1〜1μmの粒子として、TiO2
(ルチル型)結晶相3は、平均粒径0.1〜1μmの粒
子として、さらにAl2 O3 結晶相4は平均粒径0.1
〜1μmの粒子として存在することが望ましい。なお、
上記平均粒径はいずれも長径における平均値である。
【0021】このように本発明によれば、焼結体中にペ
ロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )結晶相を存在さ
せ、同時にTiO2 (ルチル型)結晶相を存在させるこ
とにより比誘電率を向上することができる。また、焼成
温度を調整してガラスをほとんど反応させ、焼結体中に
スピネル型結晶相を析出させる。これらの結晶相は各結
晶相のネットワークを補強する形態で存在するため、機
械的強度の高い焼結体を得ることができる。
ロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )結晶相を存在さ
せ、同時にTiO2 (ルチル型)結晶相を存在させるこ
とにより比誘電率を向上することができる。また、焼成
温度を調整してガラスをほとんど反応させ、焼結体中に
スピネル型結晶相を析出させる。これらの結晶相は各結
晶相のネットワークを補強する形態で存在するため、機
械的強度の高い焼結体を得ることができる。
【0022】本発明における磁器組成物は、特に金、
銀、銅などを配線する絶縁基板として用いることができ
るが、具体的には、出発原料として、B2 O3 ーSiO
2 ーAl2 O3 ーZnO系ガラス粉末、フィラー成分と
してSrTiO3 粉末、Al2O3 粉末を前述した組成
を満足するように混合する。
銀、銅などを配線する絶縁基板として用いることができ
るが、具体的には、出発原料として、B2 O3 ーSiO
2 ーAl2 O3 ーZnO系ガラス粉末、フィラー成分と
してSrTiO3 粉末、Al2O3 粉末を前述した組成
を満足するように混合する。
【0023】上記フィラー成分としては、各金属の酸化
物粉末のほかに、焼結過程で酸化物を形成し得る炭酸
塩、酢酸塩、硝酸塩等の形態でも添加できる。なお、調
合組成において、SrTiO3 粉末は分散性を高め高い
誘電率や低い誘電正接を得るために1.5μm以下、特
に1.0μm以下の微粉末であることが望ましい。ま
た、Al2 O3 粉末も、分散性を高め高誘電率のSrT
iO3 との組み合わせにより安定して目的の誘電率を得
られるために1.5μm以下、特に1.0μm以下の微
粉末であることが望ましい。
物粉末のほかに、焼結過程で酸化物を形成し得る炭酸
塩、酢酸塩、硝酸塩等の形態でも添加できる。なお、調
合組成において、SrTiO3 粉末は分散性を高め高い
誘電率や低い誘電正接を得るために1.5μm以下、特
に1.0μm以下の微粉末であることが望ましい。ま
た、Al2 O3 粉末も、分散性を高め高誘電率のSrT
iO3 との組み合わせにより安定して目的の誘電率を得
られるために1.5μm以下、特に1.0μm以下の微
粉末であることが望ましい。
【0024】上記のような割合で添加混合した混合粉末
に適宜バインダ−を添加した後、所定形状に成形し、N
2 、Ar等の非酸化性雰囲気、又は大気中において80
0℃〜1000℃で0.1〜5時間焼成することにより
得られるものである。この時の焼成温度が800℃より
低いと、磁器が十分に緻密化せず、1000℃を越える
と銅導体を用いることが出来なくなるためである。
に適宜バインダ−を添加した後、所定形状に成形し、N
2 、Ar等の非酸化性雰囲気、又は大気中において80
0℃〜1000℃で0.1〜5時間焼成することにより
得られるものである。この時の焼成温度が800℃より
低いと、磁器が十分に緻密化せず、1000℃を越える
と銅導体を用いることが出来なくなるためである。
【0025】また、かかる磁器組成物を用いて配線基板
を作製する場合には、例えば、上記のようにして調合し
た混合粉末を公知のテープ成形法、例えばドクターブレ
ード法、圧延法等に従い、絶縁層形成用のグリーンシー
トを作製した後、そのシートの表面に配線層用のメタラ
イズとして、銀、金、銅の粉末、特に望ましくは銅粉末
を含む金属ペーストを用いて、グリーンシート表面に配
線パターンにスクリーン印刷し、場合によってはシート
にスルーホールを形成してホール内に上記ペーストを充
填する。その後、複数のシートを積層圧着した後、
N2 、Ar等の非酸化性雰囲気中で800〜1000℃
の温度で焼成することにより、配線層と絶縁層とを同時
に焼成することができる。
を作製する場合には、例えば、上記のようにして調合し
た混合粉末を公知のテープ成形法、例えばドクターブレ
ード法、圧延法等に従い、絶縁層形成用のグリーンシー
トを作製した後、そのシートの表面に配線層用のメタラ
イズとして、銀、金、銅の粉末、特に望ましくは銅粉末
を含む金属ペーストを用いて、グリーンシート表面に配
線パターンにスクリーン印刷し、場合によってはシート
にスルーホールを形成してホール内に上記ペーストを充
填する。その後、複数のシートを積層圧着した後、
N2 、Ar等の非酸化性雰囲気中で800〜1000℃
の温度で焼成することにより、配線層と絶縁層とを同時
に焼成することができる。
【0026】以下、本発明を次の例で説明する。
【0027】
実施例1 ガラスとして表1の5種の組成のガラスを準備した。
【0028】
【表1】
【0029】また、フィラー成分として、平均粒径が1
μm以下のSrTiO3 、平均粒が0.3μm、1μm
および2μmのAl2 O3 粉末を表2の組成に従い混合
した。そして、この混合物に有機バインダー、可塑剤、
トルエンを添加し、ドクターブレード法により厚さ30
0μmのグリーンシートを作製した。そして、このグリ
ーンシートを5枚積層し、50℃の温度で100kg/
cm2 の圧力を加えて熱圧着した。得られた積層体を水
蒸気含有/窒素雰囲気中で、700℃で脱バインダーし
た後、乾燥窒素中で表2の条件において焼成して多層基
板用磁器組成物の焼結体を得た。
μm以下のSrTiO3 、平均粒が0.3μm、1μm
および2μmのAl2 O3 粉末を表2の組成に従い混合
した。そして、この混合物に有機バインダー、可塑剤、
トルエンを添加し、ドクターブレード法により厚さ30
0μmのグリーンシートを作製した。そして、このグリ
ーンシートを5枚積層し、50℃の温度で100kg/
cm2 の圧力を加えて熱圧着した。得られた積層体を水
蒸気含有/窒素雰囲気中で、700℃で脱バインダーし
た後、乾燥窒素中で表2の条件において焼成して多層基
板用磁器組成物の焼結体を得た。
【0030】得られた焼結体について誘電率、抗折強度
を以下の方法で評価した。誘電率は、試料形状 直径5
0mm、厚み1mmの試料を切り出し、10GHzにて
ネットワークアナライザー、シンセサイズドスイーパー
を用いて誘電体円柱共振器法により測定した。測定で
は、φ50のCu板治具の間に試料の誘電体基板を挟ん
で測定した。共振器のTE011 モードの共振特性より、
誘電率を算出した。抗折強度は、試料形状長さ70m
m,厚さ3mm,幅4mmとし、JIS−C−2141
の規定に準じて3点曲げ試験を行った。測定の結果は表
2に示した。
を以下の方法で評価した。誘電率は、試料形状 直径5
0mm、厚み1mmの試料を切り出し、10GHzにて
ネットワークアナライザー、シンセサイズドスイーパー
を用いて誘電体円柱共振器法により測定した。測定で
は、φ50のCu板治具の間に試料の誘電体基板を挟ん
で測定した。共振器のTE011 モードの共振特性より、
誘電率を算出した。抗折強度は、試料形状長さ70m
m,厚さ3mm,幅4mmとし、JIS−C−2141
の規定に準じて3点曲げ試験を行った。測定の結果は表
2に示した。
【0031】また、比較例として、フィラー成分とし
て、SrTiO3 に代わり、TiO2を用いて同様に焼
結体を作製し評価した(試料No.23、24)。また、
試料No.19〜22は、ガラスC,Dを用いて、フィラ
ーとして平均粒径が1.0μmのSrTiO3 粉末と平
均粒径が0.3μmのAl2 O3 粉末を用いて同様に評
価した。
て、SrTiO3 に代わり、TiO2を用いて同様に焼
結体を作製し評価した(試料No.23、24)。また、
試料No.19〜22は、ガラスC,Dを用いて、フィラ
ーとして平均粒径が1.0μmのSrTiO3 粉末と平
均粒径が0.3μmのAl2 O3 粉末を用いて同様に評
価した。
【0032】
【表2】
【0033】表2の結果から明らかなように、結晶相と
してペロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )結晶相、
スピネル型(ガーナイト:ZnAl2 O4 )結晶相と、
TiO2 (ルチル型)結晶相と、Al2 O3 相が析出し
た本発明は、いずれも誘電率が10以上、10GHzで
の誘電正接が15×10-4以下、強度が20kg/mm
2 以上の高い値を示した。
してペロブスカイト型酸化物(SrTiO3 )結晶相、
スピネル型(ガーナイト:ZnAl2 O4 )結晶相と、
TiO2 (ルチル型)結晶相と、Al2 O3 相が析出し
た本発明は、いずれも誘電率が10以上、10GHzで
の誘電正接が15×10-4以下、強度が20kg/mm
2 以上の高い値を示した。
【0034】これに対して、ガラス量が10重量%未満
である試料No.1では、焼成温度を1400℃まで高め
ないと緻密化することができず、比誘電率は50より高
く誘電正接が高いものであった。
である試料No.1では、焼成温度を1400℃まで高め
ないと緻密化することができず、比誘電率は50より高
く誘電正接が高いものであった。
【0035】また、比較例として、フィラーとしてTi
O2 を用いた試料No.23、No.24では、それぞれ誘
電正接が100と120で、かなり高くなった。また、
結晶化ガラスCおよびDを用いた試料No.19〜22で
は、ガラスの軟化点が高いため800℃〜1000℃で
十分に緻密化できず、いずれも高誘電率、低誘電正接、
高強度の焼結体は得ることができなかった。
O2 を用いた試料No.23、No.24では、それぞれ誘
電正接が100と120で、かなり高くなった。また、
結晶化ガラスCおよびDを用いた試料No.19〜22で
は、ガラスの軟化点が高いため800℃〜1000℃で
十分に緻密化できず、いずれも高誘電率、低誘電正接、
高強度の焼結体は得ることができなかった。
【0036】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の低温焼成磁
器組成物は、1.0GHz以上のの高周波帯において高
い誘電率と低い誘電正接を示し、かつ高強度を有するた
めに、マイクロ波用回路素子等において小型化が可能と
なり、さらに、基板材料の高強度化により入出力端子部
に施すリードの接合や実装における基板の信頼性を向上
できる。しかも、800〜1000℃で焼成できるた
め、Au、Ag、Cu等による配線を同時焼成により形
成することができる。
器組成物は、1.0GHz以上のの高周波帯において高
い誘電率と低い誘電正接を示し、かつ高強度を有するた
めに、マイクロ波用回路素子等において小型化が可能と
なり、さらに、基板材料の高強度化により入出力端子部
に施すリードの接合や実装における基板の信頼性を向上
できる。しかも、800〜1000℃で焼成できるた
め、Au、Ag、Cu等による配線を同時焼成により形
成することができる。
【図1】本発明の磁器組成物の組織の概略図である。
1 ペロブスカイト型酸化物結晶相 2 スピネル型結晶相 3 TiO2 (ルチル型)結晶相 4 Al2 O3 結晶相 5 ガラス相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H01L 23/15 H01L 23/14 C
Claims (3)
- 【請求項1】少なくともB2 O3 、SiO2 、Al2 O
3 およびZnOを含むガラス10〜40重量%と、Sr
TiO3 5〜70重量%と、Al2 O3 1〜70重量%
とからなることを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項2】構成結晶相として、少なくともSrとTi
を含むペロブスカイト型結晶相と、少なくともZnおよ
びAlを含むスピネル型結晶相と、ルチル型結晶相と、
Al2 O3 結晶相を含み、誘電率が10以上、抗折強度
が20kg/mm2 以上であることを特徴とする磁器組
成物。 - 【請求項3】少なくともB2 O3 、SiO2 、Al2 O
3 およびZnOを含むガラスを10〜40重量%と、S
rTiO3 を5〜70重量%と、Al2 O3 を1〜70
重量%の割合で含む混合粉末を成形後、非酸化性雰囲気
中、800℃〜1000℃で焼成することを特徴とする
磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04252496A JP3311924B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 磁器組成物および磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04252496A JP3311924B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 磁器組成物および磁器の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09235160A JPH09235160A (ja) | 1997-09-09 |
JP3311924B2 true JP3311924B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=12638479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04252496A Expired - Fee Related JP3311924B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 磁器組成物および磁器の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3311924B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3861582B2 (ja) * | 1999-10-12 | 2006-12-20 | 株式会社村田製作所 | 圧電セラミック、圧電セラミック電子部品、および圧電セラミックの製造方法 |
GB2495639A (en) * | 2010-05-07 | 2013-04-17 | Murata Manufacturing Co | High-temperature structural material, structural body for soli electrolyte fuel cell, and solid electrolyte fuel cell |
JP6976710B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2021-12-08 | 京セラ株式会社 | 多孔質セラミック体、吸着用部材および多孔質セラミック体の製造方法 |
US20210032167A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-02-04 | Skyworks Solutions, Inc. | Temperature-stable, low-dielectric constant material with an ultra-low loss tangent |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP04252496A patent/JP3311924B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH09235160A (ja) | 1997-09-09 |
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