[发明专利]电介质陶瓷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及电介质陶瓷组合物，特别涉及适合于在微米波、毫米波等高频区域使用的电子零部件的电介质陶瓷组合物。

背景技术

在高频区域，作为具有高介电常数且具有高Q值的电介质陶瓷组合物，已知的有专利文献1～专利文献4所公开的组合物。

专利文献1所公开的电介质陶瓷组合物的特征在于：以TiO₂：22～43重量％、ZrO₂：38～58重量％、SnO₂：9～26重量％为主要成分，还在其中添加并含有7重量％以下的ZnO、10重量％以下的NiO。该主要成分可用通式(Zr，Sn)TiO₄来表示。在专利文献1中，当TiO₂比上述范围少时，则比介电常数εr降低；而当TiO₂比上述范围多时，则共振频率的温度特性在正侧过于增大。另外，当ZrO₂比上述范围少或多时，则共振频率的温度特性在正侧过于增大。再者，当SnO₂比上述范围少时，则共振频率的温度特性在正侧过于增大，而且Q值也会降低；当SnO₂比上述范围多时，则共振频率的温度特性在负侧过于增大。进而ZnO和NiO各自都比上述范围多时，则Q值降低。

为了得到比专利文献1所公开的电介质陶瓷组合物更高的Q值，专利文献2提出了如下的方案：在专利文献1所公开的电介质陶瓷组合物中进一步含有7重量％以下的Ta₂O₅；专利文献3提出了如下的方案：在专利文献1所公开的电介质陶瓷组合物中进一步含有5重量％以下的Nb₂O₅。

另外，专利文献4提出了如下的方案：以烧结温度低至1100℃以下为前提，作为介电常数高、Q值大、以及共振频率的温度特性低的电介质陶瓷组合物，相对于专利文献1所公开的主要成分，使其含有3～20重量份至少包括B和Si的玻璃。

电介质陶瓷组合物一般供作烧结体使用。一般在与组成、所要求的介电特性相适应的温度下进行烧结。但是，在工业化的生产规模中，严格控制烧结温度是极为困难的，或者想严格控制烧结温度时，烧结所花费的成本是极高的。因此，现实生产中的烧结温度将随着烧结条件以及炉子的规模和性能的不同而具有一定程度的幅度范围。其结果，即使是作为同一批次生产的电介质陶瓷，在介电特性的烧结温度依存性较大的情况下，根据烧结温度的幅度范围而使各个体之间的介电特性产生偏差。如果希望这种偏差较小，则有必要抑制作为基本的介电特性的比介电常数εr对烧结温度的依存性。

另一方面，电介质陶瓷组合物作为烧结体而安装在电子设备内，但要求具有针对其制造过程中的处理的机械强度。在装配到电子设备中之后，该强度也要求能够应对施加到该电子设备上的机械应力和冲击。

专利文献1：特公昭55-34526号公报

专利文献2：特公平4-59267号公报

专利文献3：特公平5-6762号公报

专利文献4：特开2001-220230号公报

发明内容

本发明是基于这样的技术课题而完成的，目的在于提供一种电介质陶瓷组合物，其可以抑制比介电常数εr对烧结温度的依存性，而且可以提高机械强度。

以专利文献1～专利文献4所公开的电介质陶瓷组合物的主要成分为前提，作为可以抑制比介电常数εr对烧结温度的依存性、提高机械强度的组合物，发现氧化硅(SiO₂)是有效的。另外，还发现含有预定量的氧化铌(Nb₂O₅)对提高机械强度是有效的。进而发现：含有预定量的氧化钾(K₂O)在抑制比介电常数εr对烧结温度的依存性方面是有效的。

本发明的电介质陶瓷组合物是基于以上见解而完成的，其特征在于：在图1所示的ZrO₂、SnO₂和TiO₂的三元组成图中，以由

点A(ZrO₂＝48mol％、SnO₂＝12mol％、TiO₂＝40mol％)、

点B(ZrO₂＝36mol％、SnO₂＝24mol％、TiO₂＝40mol％)、