介电瓷组合物和电子部件制造技术

本发明专利技术提供一种介电瓷组合物。本发明专利技术的介电瓷组合物的特征在于，具有的组成中含有１００重量份的钛酸钡系介电体，以及作为副成分含有合计为４～１０重量份的从由ＣｕＯ、ＺｎＯ和ＭｇＯ构成的组中选出的至少一种与Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及介电瓷组合物，例如钛S吏钡系介电乾组合物，该组合物适合用于制造使用低温共烧陶瓷(LTCC )材料的陶资多层基板或层叠型的压电元件。
技术介绍
近年，通过将安装于陶瓷基板表面的电容或电感器等受动部件内置于陶瓷 多层基板，以实现电子设备的小型化和高密度化。为了制作这样的陶瓷多层基 板，利用刮板法将由介电瓷组合物与有机溶剂的混合浆料制作成生片，将其干 燥后，在该生片上面印刷配线导体。并且，将与前述同样的介电瓷组合物的生 片进行层叠，制成层叠物，同时烧成。这样的陶瓷多层基板为了能高速地进行高性能的信号处理，而使用比电阻 小的Ag或Cu来作为配线导体。因此，正在开发在比Ag的熔点962。C和Cu 熔点1084。C低的温度下，可与它们同时烧成的各种陶瓷材料。可是，上述陶瓷多层基板为了抑制杂散电容或配线间的耦合电容等，通常 适合使用介电率为IO以下的材料，另一方面，在陶瓷多层基板内部形成电容 时，优选构成电容的陶瓷的介电率高。钛酸钡系的介电资组合物通常介电率高，可能在陶瓷多层基板内部形成高 容量的电容。但是，烧结温度高，需要1150 1200。C以上，所以，不能使用 Ag或Cu作为同时烧成的配线导体。因此，需要可在1000。C以下的温度烧结 的、具有实用的介电率和介电损耗的钛酸钡系的介电瓷组合物。另一方面，用作压电元件时，以往一直使用的PZT含有作为环境负荷物 质的铅，因此，需要开发无铅组成的压电材料，钛酸钡系陶瓷组合物作为其备 选而引人注意。另外，利用刮板法形成生片，用作层叠型的压电元件时，对可以抑制高价 的Pt或Pd的使用的低温烧结技术的开发是很重要的，但是，公开的无铅系压 电陶覺组合物的烧成温度需要在1000。C以上。对于钛酸钡系的介电瓷组合物，已知有各种在先文献。在日本特开平5-120915号公才艮中，记载了为了可以低温烧成而添加铅。在曰本特开昭54-53300号公报中，记载了添加氧化铜和氧化铋、。在曰本特开昭61-251561号公报中，记载了添加氧化铜。此外，在日本特开2001-143955号公报、日本特开2000-226255号公才艮、日本特开2000-264724号公报、日本特开2003-335575号公报中，公开了钬酸钡系的介电覺组合物。另外，无铅系的压电陶瓷组合物，在例如日本特开平11-228226号公报、日本特开平11-228228号公报、日本特开平10-297969号乂>报、日本特许2942535号/>才艮、日本特开平11-29356号公才艮、曰本特开2002-160967号爿>净艮、日本特开2002-265262号公报中有所记载。
技术实现思路
但是，在以往技术中，例如铅是必须的，因此，从铅的环境负荷的角度考 虑而不优选。或者，即使可以低温烧结，但得到的介电瓷组合物的电气特性低， 例如，介电率为1000以下，而且介电损耗也具有变大的倾向，并不是很实用。 另外，不含铅、在1000。C以下的低温可以致密地烧结的压电性陶瓷材料，到 现在为止还没有提供。本专利技术的课题是提供一种在IOO(TC以下的温度可烧结的、新型的钛酸钡 系的介电陶乾组合物。本专利技术涉及介电瓷组合物，其特征在于，具有的组成中含有100重量份 的钛酸钡系介电体以及副成分，所述的副成分为合计4~10重量份的从由CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种与Bi203，从由CuO、 ZnO和MgO构 成的组中选出的至少一种的合计量与Bi2(V的摩尔比在1.5:1.0 1.0:5.0的范围。另外，本专利技术涉及含有该介电陶瓷组合物的电子部件。根据本专利技术，可以提供在1000。C以下的温度可烧结的钛酸钡系的介电陶 瓷组合物。而且，该介电陶瓷组合物不需要含有铅这样的对环境产生过度负担 的成分，并且，也不需要添加用于降低烧结温度的玻璃成分，是突破性的组合 物。通过利用本专利技术的介电瓷组合物，可以将由银等烧结温度比较低的金属构成的导电膜，与介电瓷组合物同时烧成，这样，可以提供以往难以制造的各种电子部件。从这一点来看，本专利技术在工业上的优点极大。附图说明子的截面图。 具体实施例方式例如，在使用Ag导体的LTCC材料中，内置高电容的受动部件变得重要 起来，可以工业制造这样的电子部件，将新的制品送入市场。另夕卜，根据本专利技术可以提供无铅的可低温烧结的压电性陶瓷，所以，在例 如需要层叠压电执行器这样的压电性陶资的用途中，是可以有用地应用。在本专利技术的介电瓷组合物中，介电率没有特别限制。但是，在像介质电容 器这样需要高介电率的用途中，优选介电率例如为1000以上。钛酸钡系介电体是指以钛酸钡为主成分的介电体。具体地，在原料阶段， 可以是钛酸钡的煅烧物，或者可以是烧结后生成钛酸钡的氧化钛和氧化钡的混 合物。另外，当使钛酸钡系介电体整体为100摩尔％时，100摩尔％的整体可 以由钛酸钡构成。或者，在介电体的钇位置上，30摩尔％以下可以由锶、钙、 镁来取代。另外，在介电体的钛位置上，30摩尔％以下，可以用锆取代。在主成分100摩尔％中，可以用从由SrTi03 、 CaTi03 、 MgTi03和BaZr03 构成的组中选出的至少一种来耳又代0 30摩尔°/。。在本专利技术中，作为副成分，具有的组成含有合计为4~10重量份的从由 CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种和Bi203。这里，在原料混合 物的阶段，副成分按如下所示添加。(1 ) 将从由CuO、 ZnO和MgO构成的组'中选出的至少 一种和Bi203 ， 以独立的氧化物的形式一块添加。(2) 添加乂人由CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种和Bi203 的复合氧化物。(3) 将(1)的多种氧化物和(2)的复合氧化物这两者都添加。(2)、 (3)的复合氧化物可以通过煅烧来生成。另外，作为复合氧化物， 可以例示CuBi204。通过使从由CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种和Bi203的合 计量为4重量份以上，可以提高在1000。C以下烧成时的陶瓷的介电率，例如 可以为1000以上。另外，介电损耗也可能降低。从提高介电率的观点考虑， 更优选所述副成分的合计量为4.5重量份以上，进一步优选为5.0重量份以上。另外，通过使所述副成分的合计量为10.0重量份以下，可以提高陶瓷的 介电率。从这个观点考虑，更优选所述副成分的合计量为9.0重量份以下。从由CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种的合计量与Bi203的 摩尔比(从由CuO、 ZnO和MgO构成的组中选出的至少一种的合计量Bi203 ) 在1.5:1.0 1.0:5.0的范围内。更优选的是1.5:1.0 1.0:2.0。这样，可以进一步提 高陶瓷的介电率，进一步降低介电损耗，另外可以实现在100(TC以下的低温 烧成。本专利技术的介电瓷组合物优选在900 100(TC下烧结。如果小于900。C则难以 烧结。另外，通过使烧结温度在IOO(TC以下，可以开展前述的广泛用途，在 工业上有很大优点。烧结温度更优选为980。C以下。另外，使用Ag作为导体 时，优选使烧结温度为95(TC以下。将本专利技术的陶瓷组合物用作电容时，可知通过高温烧成BaTi03的组成控 制来提高介电特性的手段也是可以应用的。例如，根据添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电瓷组合物，其特征在于，具有的组成中含有：１００重量份的钛酸钡系介电体以及副成分，所述副成为为合计为４～１０重量份的从由ＣｕＯ、ＺｎＯ和ＭｇＯ构成的组中选出的至少一种与Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］，且从由ＣｕＯ、ＺｎＯ和ＭｇＯ构成的组中选出的至少一种的合计量与Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］的摩尔比在１．５∶１．０～１．０∶５．０的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川朋之，井出良律，小田切正，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，双信电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]