(57)【要約】【課題】コンデンサ材料等として電子部品に用いられる高誘電率のペーストであって、誘電率が１５以上で誘電損失が小さく、また粘度が０．５〜５０Ｐと塗工性にも優れた、高誘電率ペーストとそれを用いた電子部品を提供することにある。【解決手段】エポキシ樹脂（硬化剤、硬化促進剤を含む）７５〜２５％（ｖｏｌ）と、シランカップリング剤の最小被覆面積が７０ｍ２／ｇ以上であるチタン酸バリウム２５〜７５％（ｖｏｌ）とからなる、高誘電率ペーストとすることによって、また前記シランカップリング剤が、アミノシランカップリング剤或いはエポキシシランカップリング剤である高誘電率ペーストとすることによって、解決される。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（硬化剤、硬化促進剤を含む）７５〜２５％（ｖｏｌ）と、シランカップリング剤の最小被覆面積が７０ｍ２／ｇ以上であるチタン酸バリウム２５〜７５％（ｖｏｌ）とからなることを特徴とする、高誘電率ペースト。
【請求項２】
前記シランカップリング剤が、アミノシランカップリング剤であることを特徴とする、請求項１に記載の高誘電率ペースト。
【請求項３】
前記シランカップリング剤が、エポキシシランカップリング剤であることを特徴とする、請求項１に記載の高誘電率ペースト。
【請求項４】
前記チタン酸バリウムには、カルシウム、錫、ジルコニウム、ストロンチウム、ニオブの少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の高誘電率ペースト。
【請求項５】
前記高誘電率ペーストの粘度が、０．５〜５０Ｐであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載される、高誘電率ペースト。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載される高誘電率ペーストを用いたことを特徴とする、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ材料等として電子部品に用いられる、高誘電率のペースト並びに電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような技術として、特許文献１が知られている。すなわち、誘電体粉末が高い固形分比率で含有されていても低粘度で、塗工が容易である誘電体ペーストおよびこの誘電体ペーストから得られ、表面が平滑で、膜厚が均一であり、かつ高誘電率、低誘電損失である誘電体膜を提供するために、芳香族液晶ポリエステルと、溶媒と、誘電体粉末とを含有し、前記溶媒としてハロゲン置換フェノール化合物並びに前記芳香族液晶ポリエステルを、特定量含む誘電体ペーストとすることによって、前記課題を解決できるとしている。本発明もこのような課題を解決できる、高誘電率のペーストを目的としているが、本発明ではエポキシ樹脂をベース樹脂とするものである。また、高誘電率粉末であるチタン酸バリウムのアスペクト比に関しては、特許文献２が知られている。すなわち、結晶軸の配向が容易で特性に優れ、異方特性を有する電子セラミック製品等の製造用として好適なものとして、アスペクト比が５０〜１５０である繊維状チタン酸バリウムが、開示されている。しかしながら、このような繊維状のチタン酸バリウムは、分散性があまり良くなく、また表面処理効果がでにくく、好ましくない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−６０５９５号公報
【特許文献２】
特開平７−１７２８３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、コンデンサ材料等として電子部品に用いられる高誘電率のペーストであって、誘電率が１５以上で誘電損失が小さく、また粘度が０．５〜５０Ｐと塗工性にも優れた、高誘電率ペーストとそれを用いた電子部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、エポキシ樹脂（硬化剤、硬化促進剤を含む）７５〜２５％（ｖｏｌ）と、シランカップリング剤の最小被覆面積が７０ｍ２／ｇ以上であるチタン酸バリウム２５〜７５％（ｖｏｌ）とからなる高誘電率ペーストとすることによって、解決される。
【０００６】
また請求項２や３に記載されるように、前記シランカップリング剤が、アミノシランカップリング剤或いはエポキシシランカップリング剤である、請求項１に記載の高誘電率ペーストとすることによって、解決される。
【０００７】
さらに、請求項４に記載されるように、前記チタン酸バリウムには、カルシウム、錫、ジルコニウム、ストロンチウム、ニオブの少なくとも１種を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の高誘電率ペーストとすることによって、解決される。
【０００８】
また、請求項５に記載されるように、前記高誘電率ペーストの粘度が、０．５〜５０Ｐである、請求項１〜４のいずれかに記載される高誘電率ペーストとすることによって、解決される。
【０００９】
さらにまた、請求項６に記載されるような、前記請求項１〜５のいずれかに記載される高誘電率ペーストを用いて、電子部品とすることによって、解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、エポキシ樹脂（硬化剤、硬化促進剤を含む）７５〜２５％（ｖｏｌ）と、シランカップリング剤の最小被覆面積が７０ｍ２／ｇ以上であるチタン酸バリウム２５〜７５％（ｖｏｌ）とからなる高誘電率ペーストであって、コンデンサ材料等として電子部品に用いることができる、高誘電率のペーストが得られる。具体的には、誘電率が１５以上で誘電損失が小さな、塗工性にも優れた高誘電率ペーストである。
【００１１】
まず使用される前記エポキシ樹脂について説明すると、特に制限されるものではないが、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、多官能性グリシジルアミン樹脂等が使用される。中でもビスフェノール型エポキシ樹脂が、好ましく用いられる。またこれらのエポキシ樹脂は、数平均分子量が１００〜１０００程度のものが良い。これは、コンデンサ等の電子部品を効率よく製造できることになり、また得られた高誘電ペーストが低誘電損失のものとなるためである。そしてこのエポキシ樹脂は、７５〜２５％（ｖｏｌ）の割合で配合される。
【００１２】
つぎに、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）について説明すると、この高誘電率粉末は、球状もしくは不定形のものが誘電率（ε）を顕著に増大させ易くできるため、好ましい。通常０．１〜２μｍ程度のものが使用される。そしてこのようなチタン酸バリウム粉末は、その表面をシランカップリング剤によって、表面処理されて使用される。なお、ウイスカー状のものは、分散性があまり良くなく、表面処理の効果もでにくいので好ましくない。
【００１３】
そして、このチタン酸バリウムの粉末は、前記エポキシ樹脂中に均一に分散させる必要がある。このために撹拌処理等を十分に行う必要があるが、これだけでは限界があった。このため本発明では、前記チタン酸バリウム粉末をシランカップリング剤によって、表面処理して用いることを考えた。しかしながら、単に表面処理するだけでは、得られたペーストの誘電損失が大きくなって、好ましくないことを確認したので、シランカップリング剤の種類や表面処理量について検討した。その結果、シランカップリング剤の最小被覆面積は、チタン酸バリウム１グラム当り７０ｍ２以上とするのが、好ましいことを確認したものである。そして、このように表面処理されたチタン酸バリウムは、２５〜７５％（ｖｏｌ）の範囲で配合される。
【００１４】
以上のような配合割合とするのは、前記エポキシ樹脂が７５％（ｖｏｌ）を越えると誘電率が低くなり、また２５％（ｖｏｌ）未満では接着性が低下して、塗工性も悪くなるためである。また前記チタン酸バリウム粉末が、２５％（ｖｏｌ）未満では、誘電率が１５以上にならず、７５％（ｖｏｌ）を超えて添加すると、粘度が高くなりすぎて塗工性が悪くなり、また誘電損失が０．０１を越えるので、好ましくない。このような高誘電率ペーストは、ボールミル、ビーズミル、ロールミルや三本ロール等で混練して、製造できる。そしてこのようにして得られた高誘電率ペーストは、コンデンサ材料等の電子部品として有用なものである。
【００１５】
また、前記シランカップリング剤によって表面処理されたチタン酸バリウムは、請求項４に記載されるように、カルシウム、錫、ジルコニウム、ストロンチウム或いはニオブの少なくとも１種を含む記載の高誘電率ペーストとすることによって、前記チタン酸バリウムのキュリー点を室温付近に下げることができ、室温付近での高誘電率特性を有するものとなり好ましい。このようなカルシウム（Ｃａ）、錫（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ニオブ（Ｎｂ）は、前記チタン酸バリウムの焼成反応時に添加して、製造される。そしてその添加量は、前記チタン酸バリウム１００重量部に対して、カルシウム、錫、ジルコニウム、ストロンチウム、ニオブから選ばれた少なくとも１種を０．１〜３０重量部とするのが良い。
【００１６】
また、以上のような高誘電率ペーストは、請求項５に記載されるような、前記高誘電率ペーストの粘度が０．５〜５０Ｐである、高誘電率ペーストとすることによって、特に塗工性を好ましいものとすることができる。これは、粘度が０．５Ｐ未満であると、前記ペーストが流れて塗膜の厚みが薄くなり、目的とする塗膜が得られない。また前記ペーストの粘度が５０Ｐを越えると、逆に塗膜が厚くなりすぎて目的とする塗膜が得られず、好ましくない。このような粘度範囲となるようにするには、前述のエポキシ樹脂の数平均分子量を選定したり、溶剤であるトルエン、メチルエチルケトン、キシレン等を用いて、粘度を調整することによって得ることができる。そしてこのような粘度範囲の前記ペーストは、自動塗工機やスクリーン印刷において、塗工性に優れたものとなる。
【００１７】
つぎに、前記高誘電率ペーストを用いた電子部品に関する発明について説明する。請求項６に記載されるように、前記請求項１〜５に記載される高誘電率ペーストを用いたコンデンサ等の電子部品について説明する。このような電子部品としては、前記基板内蔵型コンデンサ以外にも、コイルやフィルターと印刷配線回路、増幅素子や機能素子と組合わせて、アンテナ、ＲＦモジュール、ＶＣＯ（電圧制御発振回路）、パワーアンプ等の高周波電子回路や光ピックアップなどに用いられる高周波用電子部品が挙げられる。いずれにしても近年の小型化、高周波領域（１０ＧＨｚ程度）用の電子部品として、使用することが可能となる。
【００１８】
具体的に述べると、高温硬化型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤ−８１２５）、酸無水物系の硬化剤（ヘキサヒドロ無水フタル酸）と硬化促進剤（トリスジメチルアミノメチルフェノール）４０％（ｖｏｌ）に、アミノシランカップリング剤並びにエポキシシランカップリング剤で表面処理したチタン酸バリウム微粉末（εが約１６５００）６０％（ｖｏｌ）を添加・混合して、高誘電率ペーストとした前記高誘電率ペーストの粘度は、１０Ｐであった。そしてこのペーストを銅箔上に、自動塗工機を用いて塗布して、薄膜のコンデンサ部を形成し、ついで硬化処理を行った後、電極をイオンスパッタによって形成した基板内蔵型コンデンサは、誘電率（ε）が１００であった。このように本発明によれば、塗工性に優れ、高誘電率のものが得られる。
【００１９】
【実施例】
以下に実験例を示して、本発明の効果を述べる。表１に記載される各種ペースト試料について、誘電率、誘電損失並びに粘度（Ｐ）を測定した。この高誘電率ペーストは、高温硬化型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤ−８１２５）５２％（ｗｔ）、酸無水物系の硬化剤（ヘキサヒドロ無水フタル酸）４７％（ｗｔ）と硬化促進剤（トリスジメチルアミノメチルフェノール）１％（ｗｔ）を混合したものを、２０〜８０％（ｖｏｌ）の範囲で用意し、これに被覆面積量を変えたアミノシランカップリング剤（信越化学社製、ＫＢＭ６０３）並びにエポキシシランカップリング剤（信越化学社製、ＫＢＭ４０３）で表面処理したチタン酸バリウム粉末を２０〜８０％（ｖｏｌ）の範囲で混合（室温）したものである。まず粘度（Ｐ）を、Ｂ型粘度計で測定した後、銅箔上に自動塗工機を用いて数十μｍの厚さに塗布し、１２０℃で加熱硬化させて試料としたものである。この試料について、ＬＣＺメータにより静電容量を測定し、誘電損失並びに誘電率（１ＭＨｚ、室温）を求めた。結果は、表１に示した。
【００２０】
【表１】
2004253219.tif 000002
【００２１】
結果は表１から明らかなとおり、実施例１〜１６に示される本発明の高誘電率ペーストは、目的とする高誘電率と低誘電率損失で、好ましい粘度のものであった。すなわち、エポキシ樹脂が２５〜７５％（ｖｏｌ）で、シランカップリング剤の最小被覆面積が７０ｍ２／ｇ以上のチタン酸バリウムが、２５〜７５％（ｖｏｌ）の範囲の高誘電率ペーストは、誘電率（ε）が１５以上と高誘電率のもので、誘電損失が０．０１以下で、粘度が０．５〜５０Ｐの塗工性に優れたものとなる。これに対して、本発明の範囲を外れる比較例１〜６のものは、誘電率が１５未満で、誘電損失が（０．０１を越え）、粘度も低いもの或いは高いものとなっている。すなわち、比較例１や４に示されるように、エポキシ樹脂とチタン酸バリウムの組成割合が本発明範囲であっても、アミノシランやエポキシシランの最小被覆面積が小さいと、前記シランカップリング剤を多く使用することになるため、誘電損失が大きくなり好ましくない。また、比較例２、３、５や６のように、エポキシ樹脂とチタン酸バリウムの組成割合が本発明範囲を外れると、アミノシランやエポキシシランの最小被覆面積が本発明範囲であっても、誘電率が１５未満となったり、粘度が５０Ｐを越えて塗工性が悪くなり、好ましくない。よって、本発明の組成範囲の高誘電率ペーストとすべきである。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、エポキシ樹脂（硬化剤、硬化促進剤を含む）７５〜２５％（ｖｏｌ）と、シランカップリング剤の最小被覆面積が７００ｍ２／ｇ以上であるチタン酸バリウム２５〜７５％（ｖｏｌ）とからなる、高誘電率ペーストとすることによって、また前記シランカップリング剤として、アミノシランカップリング剤或いはエポキシシランカップリング剤を用いた高誘電率ペーストとすることによって、目的とする高誘電率と誘電損失並びに粘度のものが得られる。具体的には、前記シランカップリング剤で表面処理することによって、誘電率（ε）が１５以上と高誘電率で、誘電損失が０．０１以下と小さく、また粘度が０．５〜５０Ｐと塗工性にも優れた、高誘電率ペーストとなる。そしてこのような高誘電率のペーストは、薄膜の塗膜を容易に製造することができるものとなる。
【００２３】
また前記チタン酸バリウムには、カルシウム、錫、ジルコニウム、ストロンチウム、ニオブの少なくとも１種を含む高誘電率ペースとすることによって、前記チタン酸バリウムのキュリー点を室温付近に下げることができ、室温付近での高誘電率特性を有するものとなる。さらには、前記高誘電率ペーストの粘度が、０．５〜５０Ｐである高誘電率ペーストとすることによって、塗工性にも優れた、高誘電率ペーストとなる。そしてこのような高誘電率のペーストは、薄膜の塗膜を容易に製造することができるものとなる。
【００２４】
また、前記の高誘電率ペーストを電子部品に用いることによって、コンデンサやコイル、フィルター等の印刷配線回路、増幅素子や機能素子と組合わせて、アンテナ、ＲＦモジュール、ＶＣＯ（電圧制御発振回路）、パワーアンプ等の高周波電子回路や光ピックアップ等に用いられる、高周波用電子部品とすることができる。そして近年の小型化、高周波領域（１０ＧＨｚ程度）用の電子部品としても、使用することが可能となる。しかも、前記粘度範囲の高誘電率ペーストとしたので、塗工性に優れたものであるから、効率よく電子部品を製造することができ、実用的なものである。