(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＣａＴｉＯ３を含有し、一般式でｘＭｇＴｉＯ３・ｙＭｇ２ＴｉＯ４・ｚＣａＴｉＯ３と表される組成において、
ｘ、ｙ、ｚがモル％でそれぞれ、７５．８≦ｘ≦８２．５、１４．１≦ｙ≦１８．１、１．５≦ｚ≦６．１の範囲にあるセラミックスであり、
ＳｉＯ２が２０重量部、ＣａＯが５．６重量部、ＢａＯが６．４重量部、Ｌｉ２Ｏが１２重量部及び、Ｂ２Ｏ３が５０重量部を含有し、これらにＴｉＯ２を２重量部、Ａｌ２Ｏ３を４重量部それぞれ添加した結晶化ガラスを、該セラミックス１００重量部に対して、２５〜３０重量部添加したことを特徴とする誘電体磁器組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波やミリ波等の高周波領域で使用される誘電体フィルタや共振器等の材料に適した誘電体磁器組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を中心とする移動体通信分野が急速な発展を遂げている一方、それらの端末機器で使用される電子部品には小型化、薄型化、高機能化という要求が益々強くなっている。誘電体フィルタや共振器の分野でも例外ではなく、この様な要求を実現するために構造の改良のみならず、材料の改良も必要になってきている。
誘電体フィルタや共振器に用いられる誘電体磁器組成物は、誘電率が高く、誘電損失が小さい、すなわち、Ｑ値が高いことが望まれている。また、誘電体フィルタや共振器が積層型電子部品の場合、誘電体磁器組成物と銀や銅等の導体パターンを積層し、これらの積層体を焼成する必要があるため、銀や銅等の融点よりも低い温度で焼結することが可能な誘電体磁器組成物が望まれている。さらに、バンドパスフィルタに用いられる誘電体磁器組成物としては共振周波数における温度係数が小さいことが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８１５４９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の誘電体磁器組成物において、誘電率が比較的高く、Ｑ値が高いものとしてＭｇＴｉＯ３−ＣａＴｉＯ３等が知られている。しかしながら、これらの従来の誘電体磁器組成物は、焼成温度が高いという問題があり、小型化、薄型化が可能な積層型電子部品に用いることができず、電子部品の小型化、薄型化に貢献できなかった。また、これらの従来の誘電体磁器組成物は、焼成温度を低くするために添加物を加えると、共振周波数における温度係数が高くなるので、特にバンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域における信号の挿入損失が大きく、バンドパスフィルタとして十分な特性を得られなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、誘電率とＱ値を高く、共振周波数における温度係数を小さくして、誘電体フィルタや共振器等の小型化、低損失化を可能にすると共に、銀や銅等の融点よりも低い温度で焼結する、内部導体と同時焼成可能な誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の誘電体磁器組成物は、ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＣａＴｉＯ３を含有し、一般式でｘＭｇＴｉＯ３・ｙＭｇ２ＴｉＯ４・ｚＣａＴｉＯ３と表される組成において、ｘ、ｙ、ｚがモル％でそれぞれ、７５．８≦ｘ≦８２．５、１４．１≦ｙ≦１８．１、１．５≦ｚ≦６．１の範囲にあるセラミックスであり、このセラミックス１００重量部に対して、結晶化ガラスを２５〜３０重量部添加する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘電体磁器組成物は、ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＣａＴｉＯ３を含有し、一般式でｘＭｇＴｉＯ３・ｙＭｇ２ＴｉＯ４・ｚＣａＴｉＯ３と表される組成において、ｘ、ｙ、ｚがモル％でそれぞれ、７５．８≦ｘ≦８２．５、１４．１≦ｙ≦１８．１、１．５≦ｚ≦６．１の範囲にあるセラミックスであり、このセラミックス１００重量部に対して、結晶化ガラスを２５〜３０重量部添加するので、誘電率とＱ値を向上させることができると共に、共振周波数における温度係数を改善することができ、さらに、焼結温度も銀や銅等の融点よりも低くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の誘電体磁器組成物の特性を説明するための表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の誘電体磁器組成物は、ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＣａＴｉＯ３を含有し、一般式でｘＭｇＴｉＯ３・ｙＭｇ２ＴｉＯ４・ｚＣａＴｉＯ３と表されるセラミックスであり、ｘ、ｙ、ｚがモル％でそれぞれ、７５．８≦ｘ≦８２．５、１４．１≦ｙ≦１８．１、１．５≦ｚ≦６．１の範囲にあるセラミックス主成分に結晶化ガラスが添加される。この結晶化ガラスは、セラミックス主成分１００重量部に対して、２５〜３０重量部添加される。また、この結晶化ガラスは、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有し、これにＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を添加して、結晶化させたものが用いられる。
【００１０】
本発明の誘電体磁器組成物は、セラミックス主成分１００重量部に対して、２５〜３０重量部の範囲で結晶化ガラスの量を調節することにより、焼結温度を低くすることが可能になる。また、ＭｇＴｉＯ３とＭｇ２ＴｉＯ４とＣａＴｉＯ３の比率を前述の範囲で調節することにより、誘電率とＱ値を向上させることができる。さらに、結晶化ガラスは、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有するガラスに、ＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を所定量添加することにより、共振周波数における温度係数を小さくすることができると共に、積層型電子部品の誘電体層間の導体パターンを構成する銀や銅等の融点よりも低い９００℃以下の温度で焼結が可能になる。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の誘電体磁器組成物の実施例について説明する。
まず、本発明による誘電体磁器組成物の製造方法について説明する。ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有するガラス原料にＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を添加し、これらを所定比率で秤量、混合し、焼成して結晶化させた後、粉砕することにより結晶化ガラス粉末が形成される。そして、ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＣａＴｉＯ３等のセラミック原料粉末とこの結晶化ガラス粉末を所定の組成となるように秤量して、これをボールミル等を用いて１６時間湿式混合し、これを乾燥させて脱水した。これらの混合粉末を８００〜８５０℃で仮焼し、この仮焼粉末をボールミル等を用いて２０時間湿式粉砕した。この粉砕物を乾燥、脱水した後、これにバインダーを加えて混合し、ふるいを用いて造粒した。この造粒粉末に３ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて円柱状に形成し、大気中において８５０〜１０５０℃で焼成することにより本発明による材料を得た。
【００１２】
本発明の誘電体磁器組成物の特性の測定は、前述の誘電体磁器組成物を成形、焼成して評価サンプルを得て行った。この特性の測定は、Ｈａｋｋｉ＆Ｃｏｌｅｍａｎ法により、周波数が７〜８ＧＨｚにおける比誘電率（εｒ）とＱ値（Ｑｆ）を測定した。また、共振周波数における温度係数（τｆ）は、誘電体フィルタや共振器等の通過帯域である７〜８ＧＨｚにおいて−２５〜８５℃の温度範囲で測定した。
【００１３】
図１は、ｘＭｇＴｉＯ３・ｙＭｇ２ＴｉＯ４・ｚＣａＴｉＯ３において、それぞれの組成のモル比ｘ、ｙ、ｚを変え、かつ、結晶化ガラスの添加量と結晶化ガラスを構成する組成の比率を変えたときの焼結温度、比誘電率（εｒ）、Ｑ値（Ｑｆ）及び、共振周波数における温度係数を表にまとめたものである。なお、結晶化ガラスは、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有し、これにＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を添加して、結晶化させたものを用い、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有し、これにＴｉＯ２とＺｒＯ２を添加して、結晶化させたものと対比した。試料Ｎｏの＊印は本発明の範囲外のものであることを示している。
本発明の誘電体磁器組成物は、ＭｇＴｉＯ３の比率ｘが７５．８≦ｘ≦８２．５、Ｍｇ２ＴｉＯ４の比率ｙが１４．１≦ｙ≦１８．１、ＣａＴｉＯ３の比率ｚが１．５≦ｚ≦６．１、結晶化ガラスの添加量が２５〜３０重量部の範囲内で、比誘電率が１５〜１７、Ｑ値が１００００以上にすることができた。この時、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有する結晶化ガラスに、ＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を添加することにより、共振周波数における温度係数を小さくでき、ＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の添加量をそれぞれＴｉＯ２が２重量部、Ａｌ２Ｏ３が４重量部とすることにより、共振周波数における温度係数を０±２０ｐｐｍ以内、焼結温度を９００℃以下にすることができた。
【００１４】
この様に本発明の誘電体磁器組成物は、ｘの値が７５．８≦ｘ≦８２．５、ｙの値が１４．１≦ｙ≦１８．１、ｚの値が１．５≦ｚ≦６．１、結晶化ガラスの添加量が２５〜３０重量部の範囲内で、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ及び、Ｂ２Ｏ３を含有する結晶化ガラスに添加されるＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の添加量をそれぞれＴｉＯ２が２重量部、Ａｌ２Ｏ３が４重量部とすることにより、積層タイプの誘電体フィルタ等において望まれる比誘電率１５〜１７、Ｑ値が１００００以上、共振周波数における温度係数が０±２０ｐｐｍ以内の特性を得ることができると共に、焼結温度を銀や銅等の融点よりも低い９００℃以下とすることができる。
また、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体や共振器等に用いることにより、誘電体や共振器等の小型化、低損失化が可能になる。さらに、本発明の誘電体磁器組成物は、焼結温度を銀や銅等の融点よりも低くできるので、銀や銅によって形成された内部導体が積層体内に形成される積層タイプの誘電体フィルタ等にも利用が可能になる。
【図１】
0005422329.tif 000002