KR100592603B1 - 유전체 자기 - Google Patents
유전체 자기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100592603B1 KR100592603B1 KR1020030004195A KR20030004195A KR100592603B1 KR 100592603 B1 KR100592603 B1 KR 100592603B1 KR 1020030004195 A KR1020030004195 A KR 1020030004195A KR 20030004195 A KR20030004195 A KR 20030004195A KR 100592603 B1 KR100592603 B1 KR 100592603B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mass
- glass
- dielectric
- pillar
- inorganic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 135
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N gallium nitrate Inorganic materials [Ga+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229940084478 ganite Drugs 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 21
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 93
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 11
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 25
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 18
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 17
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 folisterite Chemical compound 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000003098 Ganglion Cysts Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000005400 Synovial Cyst Diseases 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010344 co-firing Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910052634 enstatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910001676 gahnite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N magnesium;dihydroxy(oxo)silane Chemical compound [Mg+2].O[Si](O)=O BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
본 발명의 과제는 Ag계 금속 및 Cu계 금속 등의 저(低)저항 도체와 동시소결이 가능하고, 기계적 강도에 뛰어나며 또한 GHz대에 있어서 뛰어난 유전특성을 얻을 수 있는 유전체 자기를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 Si를 20~30질량 %, B를 5~30질량 %, Al을 20~30질량%, Ca를 10~20질량%, Zn을 10~20질량 % 함유하는 혼합분말을 조합하고, 이 혼합분말을 용융시킨 후 급냉하여 가라스 프릿을 얻었다. 그 후 가라스 프릿을 분말모양으로 하고, 무기필라분말인 가나이트 필라와 티타니아 필라를 혼합한다. 이어서 바인더 등을 투입하여 슬러리모양으로 한 유전체 자기용 조성물을 얻고 그 후 이를 성형하여 1000℃이하의 온도로 소성하여 얻는다. 상기 혼합분말을 또한 Li, K 및 Na중 최소한 1종의 알칼리 금속을 0.2~5질량%함유할 수 있다.
Description
본 발명은 유전체 자기(본 명세서에서는 dielectric ceramic이라 하지만 dielectric material or dielectric sintered body라고도 함)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 저온소결성 및 기계적 강도에 뛰어나고 또한 GHz대에 있어서 뛰어난 유전특성을 갖는 유전체 자기에 관한 것이다. 본 발명의 유전체 자기는 전자부품으로서 널리 이용된다. 특히 전자부품 및 전자부품을 실장하는 배선기판 그 안에서도 다층으로 형성되는 다층배선기판 등으로서 적절하고 또한 GHz대에서 사용되는 고주파용도의 전자부품이나 그 패키지 및 다층배선 기판 등으로서 적합하다.
종래부터 각종 전자부품이나 전자부품을 실장하는 배선기판 등으로서 유전체 자기가 사용된다. 이와같은 용도로 이용되는 유전체 자기에는 1000℃이하라는 저온에 있어서 소결할 수 있는 것 및 기계적 강도가 큰 것 등이 필요하다. 지금까지 이와같은 요구를 충족할 수 있는 유전체 기기로서 주로 가라스(연화점이 500~800정도이고 알루미노 붕규산을 베이스로 하여 산화연, 알칼리 토류금속 산화물, 알칼리 금속산화물 및 산화아연 등을 함유하는 가라스가루)와 무기필라(알루미나, 뮬라이트, 코디에 라이트, 티탄, 지르콘, 폴스테라이트, 지르코니아 및 석영 등)에서 얻 어지는 것이 이용되었다.
이와같은 유전체 기기는 일본국 특개소 53-60914공보, 일본국 특개소 60-235744호 공보, 일본국 특개소 63-239895호 공보, 일본국 특개평 3-33026호 공보, 일본국 특개평 7-135379호 공보 및 일본국 특개평 9-208258호 공보 등에 개시되고 있다. 이들 유전체의 유전손실은 1MHz에 있어서 6 X 10-4 ~ 20 X 10-4정도이다.
최근은 그 사용이 늘어나고 있는 GHz대에서의 유전손실이 작은 것이 특히 요구되고 있다. 이 때문에 Ag계 금속 및 Cu계 금속 등의 저저항 도체와 100℃이하로 동시 소성할 수 있어 기계적 강도가 높고 또한 얻어진 소결체에 있어서 휘어짐(warp, curve or camber)이 적은 (휘어짐이 적은 것으로 치수안정성이 좋아져 GHz대역에서의 사용에 있어서도 전송 손실을 억제할 수있다) 유전체 자기가 필요하게 되었다.
그러나 뛰어난 저온소결성, 기계적 강도 및 GHz대에서의 뛰어난 유전특성을 동시에 달성하는 것은 곤란하였다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로 Ag계 금속 및 Cu계 금속 등의 저저항 도체와 동시 소결이 가능하며 기계적 강도에 뛰어나고 또한 GHz대에 있어서 뛰어난 유전특성을 발휘하는 유전체 자기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 발명의 유전체 자기는 무기필라와 가라스를 함유하고, 이 무기필라와 이 가라스와의 합계를 100질량 %로 한 경우에 이 무기필라를 20~60중량%, 이 가라스를 40~80질량 % 함유하고, 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량 %로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 Si를 20~30질량 %, B를 5~30질량 %, Al을 20~30질량%, Ca를 10~20질량%, Zn을 10~20질량 %, Li, Na 및 K중 최소한 1종의 알칼리 금속을 합계 0.2~5질량% 함유하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 유전체 자기는 3GHz에서의 유전손실을 50 X 10-4이하로 할 수 있다. 또한 3GHz에서의 비유전율을 6~13으로 할 수 있다. 또 25~400℃에서의 열팽창 계수를 5~10ppm/℃로 할 수 있다. 또한 항절강도를 185MPa이상으로 할 수 있다.
(2) 본 발명의 유전체 자기는 무기필라와 가라스를 함유하는 유전체 자기용 조성물을 1000℃이하로 소성하여 이루어지는 유전체 자기로서, 이 유전체 자기용 조성물에는 이 무기필라와 이 가라스와의 합계량을 100질량 %로 한 경우에 이 무기필라가 20~60질량% 함유되고, 이 가라스가 40~80질량% 함유되며 또한 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 Si가 20~30질량%, B가 5~30질량%, Al이 20~30질량%, Ca가 10~20질량 %, Zn이 10~20질량%, Li, Na 및 K 중 최소한 1종의 알칼리 금속이 합계 0.2~5질량% 함유되는 것을 특징으로 한다.
(3) 본 발명의 유전체 자기는 무기필라와 가라스를 함유하고, 무기필라와 가 라스와의 합계를 100질량%로 한 경우에 이 무기필라를 20~60질량%, 이 가라스를 40~80질량% 함유하고, 이 가라스는 이 가라스 전체를 10질량%로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 이 Si를 20~30질량%, 이 B를 5~30질량 %, 이 Al을 20~30질량%, 이 Ca를 10~20질량%, 이 Zn을 10~20질량% 함유하며 또한 Li, Na 및 K를 함유하지 않는 것을 특징으로 한다.
(4) 본 발명의 유전체 자기는 무기필라와 가라스를 함유하는 유전체 자기용 조성물을 1000℃이하에서 소성하여 이루어지는 유전체 자기로서, 이 유전체 자기용 조성물에는 이 무기필라와 이 가라스와의 합계량을 100질량%로 한 경우에, 이 무기필라가 20~60질량% 함유되고, 이 가라스가 40~80질량% 함유되며 또한 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에, 각각 산화물 환산으로 Si가 20~30질량%, B가 5~30질량%, Al이 20~30질량 %, Ca가 10~20질량 %, Zn이 10~20질량 % 함유되며 또한 Li, Na 및 K는 함유되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유전체 자기는 3GHz에서의 유전손실을 50 X 10-4이하로 할 수 있다.
본 발명의 유전체 자기는 3GHz에서의 비유전율을 6~13으로 할 수 있다.
본 발명의 유전체 자기는 25~400℃에서의 열팽창 계수를 5~10ppm/℃으로 할 수 있다.
본 발명의 유전체 자기는 항절강도(bending strength(or flexural strength))를 185MPa이상으로 할 수 있다.
상기 무기필라는 가나이트 필라(가나이트(gahnite)로 이루어지는 필라) 및 티타니아 필라(티타니아로 이루어지는 필라)로 할 수 있다.
상기 가라스의 가라스 전이점 Tg와 굴복점(bending point) Mg와의 온도차는 30~45℃로 할 수 있다.
다음 본 발명을 상세하게 설명한다.
상기 「무기필라」는 그 종류 및 함유량 등에 의해 유전체 자기의 유전특성 및 기계적 특성을 변화시킬 수 있는 것이다. 무기필라를 구성하는 재질로서는 예를들어 카나이트, 티타니아, 알루미나, 티탄산염(티탄산 마그네슘, 티탄산 칼슘, 티탄산 스트론튬, 티탄산 바륨 등), 뮬라이트, 지르코니아, 석영, 코디에라이트, 폴스테라이트, 와라스트 나이트, 아노사아트, 엔스타타이트, 디옵사이트, 아켈마 나이트, 게레나이트 및 스피넬 등을 들 수 있다. 이들 중 고주파대역(특히 GHz대역)에서의 비유전율(다음 단순히 「εγ」이라 함)을 크게할 수 있기 때문에 가나이트, 티타니아, 티탄산염, 알루미나가 바람직하다. 또 기계적 강도를 향상시킬 수 있기 때문에 가나이트, 티타니아, 지르코니아, 알루미나가 바람직하다. 이들 한 종류만이라도 좋고 2종류 이상이라도 좋다.
또한 유전체 자기의 각종특성(유전특성 및 기계적 강도 등)을 조정하기 위해 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 예를들어 유전특성 중 고주파 대역(특히 GHz대역)에서의 공진주파수의 온도 의존성(다음 단순히 「τf」라 함)을 낮게 억제하기 (τf의 절대치를 작게 억제한다) 위해서 τf가 마이너스 값이 되는 무기필라와 플러스 값이 되는 무기필라를 조합하여 이용할 수 있다. 이 조합으로서는 가나이 트와 티타니아, 가나이트와 티탄산염, 알루미나와 티탄산염, 가나이트와 알루미나와 티탄산염 등을 들 수 있다.
그 중에서도 가나이트 필라와 티타니아 필라와의 조합은 충분한 기계적 강도를 발휘시키고 또한 소성에 의한 휘어짐을 방지하면서 고주파 대역(GHz 대역)에서의 큰 εγ 및 절대치가 작은 τf을 얻을 수 있다.
무기필라는 무기필라와 가라스와의 합계를 100질량 %로 한 경우에 20~60질량%(더욱 바람직하게는 30~60질량%, 더욱 바람직하게는 40~50질량 %)가 함유된다. 20질량% 미만이면 가라스가 용출하여 소성지그가 반응하는 경우가 있고,또 충분한 항절강도가 얻어지기 어려운 경우도 있어 바람직하지 않다. 한편 60질량%를 넘으면 1000℃이하에서의 소결이 곤란하게 되는 경우가 있어 저저항도체와의 동시소성을 달성할 수 없게 되는 경우가 있다.
또 가나이트 필라와 티타니아 필라가 병용되는 경우, 무기필라 전체에 차지하는 가나이트 필라와 티타니아 필라와의 합계량은 50질량%이상(더욱 바람직하게는 80질량%, 더욱 바람직하게는 90질량%, 100질량%라도 좋다)으로 하는 것이 바람직하다. 50질량% 미만이면 가나이트 필라와 티타니아 필라를 함유하는 효과가 충분히 발휘되기 어려운 경향에 있다.
또한 가나이트 필라의 함유량 mG(질량환산)에 대한 티타니아 팔라의 함유량 mT(질량환산)의 비인 mT/mG는 0.1~1.5인 것이 바람직하고, 0.6~0.9인 것이 더욱 바람직하다. 0.1미만이면 τf의 절대치를 작게 억제하는 효과를 얻기 어려운 경향에 있다.
또 무기필라의 형상은 특별히 한정되지 않고 예를들어 입자모양, 비늘편모양, 섬유모양(특히 위스커) 등 여러가지 형상으로 할 수 있지만 통상 입자모양이다. 또한 그 키기도 특별히 한정되지 않지만 통상 그 크기는 1~10㎛(입자형상의 경우에는 평균입자지름)으로 하는 것이 바람직하다. 10㎛를 넘어 크면 유전체 자기의 조직이 과도하게 거칠게 되는 경향에 있다. 또 1㎛미만이라도 유전체 자기의 특성에 영향은 없지만 제조에 곤란을 동반하는 경우가 있다.
또한 무기필라는 통상 유전체 자기의 제조시에 무기필라 분말 등으로서 첨가된 형상 및 크기대로 유전체 자기중에 존재한다. 그러나 제조시에 가라스 분말 등으로서 첨가되고, 소성에 의해 결정질 성분(아노사이트, 스피넬 및 가나이트 등)으로서 석출한 것도 포함한다.
상기 「가라스」는 그 조성 및 함유량 등에 의해 소성온도 및 유전특성을 변화시킬 수 있는 성분이다. 이 가라스는 무기필라와 가라스와의 합계를 100질량%로 한 경우에 40~80질량%(더욱 바람직하게는 40~70질량%, 더욱 바람직하게는 50~60질량%)이다. 이 가라스가 40질량% 미만이면 소성온도를 1000℃이하로 하는 것이 곤란하게 되어 바람직하지 않고 80질량%를 넘으면 기계적 강도가 저하하여 고주파역에서의 유전특성도 충분하지 않게 되는 경향에 있다. 특히 εr이 작아지므로 바람직하지 않다.
본 발명의 일 양태에서의 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하는 경우는 상기 가라스는 최소한 Si원소, B원소, Al원소, Ca원소 및 Zn원소와, Li원소, Na원소 및 K원소 중 최소한 1종의 알칼리 금속원소(다음 단순히 「X」로서 나타냄)를 함유한다. 이들이 가라스내에서 어떠한 화합물로서 함유되는 지는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하는 경우는 상기 「산화물 환산」은 Si, B, Al, Ca 및 Zn 및 X의 각각이 가라스안에서 어떠한 화합물로서 존재하는 지에 관계없이 Si는 SiO2로서, B는 B2O3로서, Al은 Al2O3로서, Ca는 CaO로서, Zn은 ZnO로서, X는 X2O로서 각각 환산하는 것으로 한다.
본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하지 않는 경우는 상기 가라스는 최소한 Si원소, B원소, Al원소, Ca원소 및 Zn원소를 함유한다. 이들이 가라스내에서 어떠한 화합물로서 함유되는 지는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하지 않는 경우는 상기 「산화물 환산」은 Si, B, Al, Ca 및 Zn의 각각이 가라스 안에서 어떠한 화합물로서 존재하는 지에 관계없이 Si는 SiO2로서, B는 B2O3로서, Al은 Al2O3로서, Ca는 CaO로서, Zn은 ZnO로서 각각 환산하는 것으로 한다.
또 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에, 이들의 각 원소의 각각의 함유량은 Si는 산화물 환산으로 20~30질량%(더욱 바람직하게는 20~27질량%, 더욱 바람직하게는 21~25질량%)이다. Si의 함유량이 20질량%미만이면 가라스의 연화온도가 너무 낮아지고 저저항 도체와의 동시 소결성이 충분하지 않게 되어 휘어짐을 일으키는 경우가 있어 바람직하지 않으며 또 εr이 과도하게 커지는 경우가 있어 바람직하지 않다. 한편 30질량%를 넘으면 εr은 적절한 값으로 할 수 있지만 소결에 필요로 하는 온도가 높아지므로 이 대로는 저저항배선과의 동시 소결이 곤란하게 되는 경우가 있다. 이에 대해 가라스 성분의 배합미율을 증가시켜 소결시킬 수 있지만 이번에는 유전손실이 과도하게 증가하는 경향에 있어 바람직하지 않다.
B는 산화물 환산으로 5~30질량%이다. B의 함유량이 5질량%미만이면 소결가능한 온도가 너무 높아져 저저항 도체와의 동시소결성이 충분하지 않게 되고, 휘어짐을 일으키는 경우가 많아져 바람직하지 않다. 한편 30질량%를 넘으면 가라스의 연화온도가 너무 낮아지고, 저저항 도체와의 동시 소결성이 충분하지 않게 되어 휘어짐을 일으키는 경우가 있다. 또 유전체 자기중에서의 가라스의 화학적 안정성이 저하하여 내약품성이 충분히 얻어지지 않게 되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.
이 B의 함유량을 10~30질량%로 함으로써 제조시에 소성온도를 750~950℃의 범위로 폭넓게 조정할 수 있게 된다. 또 15~30질량%로 함으로써 상기에 덧붙여 저저항 도체와의 동시 소결성이 특히 양호하게 되고, 휘어짐의 발생을 특히 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한 20~30질량%로 함으로써 상기에 덧붙여 유전체 자기의 내약품성이 특히 높아지고, 예를들어 다층배선 기판의 제조시의 도금공정에 있어서 유전체 자기의 용해 및 침식을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 Al의 함유량은 산화물 환산으로 20~30질량%(더욱 바람직하게는 21~29질량%, 더더욱 바람직하게는 22~26질량%)이다. Al의 함유량이 20질량%미만이면 유전체의 기계적 강도가 충분히 얻어지지 않게 되며 특히 10질량%미만에서는 가라스의 안정성이 손상될 경향에 있어 바람직하지 않다. 한편 30질량%를 넘으면 소결가능한 온도가 너무 높아져 바람직하지 않다.
또 Ca의 함유량은 산화물 환산으로 10~20질량%(더욱 바람직하게는 12~20질량%, 더더욱 바람직하게는 15~18질량%)이다. Ca의 함유량이 10질량%미만이면 가라스의 용융성이 충분히 향상되지 않는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 한편 20질량%를 넘으면 열팽창 계수가 너무 커지게 되는 경우가 있어 바람직하지 않다.
또한 Zn의 함유량은 산화물 환산으로 10~20질량%(더욱 바람직하게는 10~18질량%, 더더욱 바람직하게는 11~16질량%)이다. Zn의 함유량이 10질량%미만이면 저저항 도체와의 동시 소결성이 충분하지 않게 되어 휘어짐을 일으키게 되어 바람직하지 않다. 한편 20질량%를 넘으면 유전체 자기의 내약품성이 충분히 얻어지지 않게 될 경우가 있어 바람직하지 않다.
또 본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하는 경우는 X의 함유량은 산화물 환산으로 0.2~5질량%이다. X의 함유량이 0.2질량%미만이면, 가라스의 전이점이 너무 높아지는 경우가 있어 소결성을 저해할 염려가 생기므로 바람직하지 않다. 한편 5질량%를 넘으면 가라스의 가라스 전이점이 과도하게 낮아지는 경우가 있어 가라스만이 과소결이 되므로 바람직하지 않다.
또한 X는 Li, Na 및 K 중 최소한 어느 하나에 의해 상기 범위가 되고 있으면 된다. 그러나 다층배선 기판 등에 저저항 도체로서 Ag계 금속을 이용할 경우 Li는 함유하지 않는 것이 바람직하다. 이에 따라 Ag의 마이그레이션의 발생을 극히 효과적으로 억제할 수 있다.
또 본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하지 않는 경우라 함는 상기 가라스에, Li, Na 및 K는 실질적으로 함유되지 않는 것을 말한다. 즉 적극적으로는 함유되지 않지만 제조상 불가피적으로 함유되는 경우도 있다. 이 경우는 Li, Na 및 K가 함유되는 것에 의한 영향이 나타나지 않을 정도 즉 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에 0.2질량%미만(더욱 바람직하게는 함유되지 않는다)인 것이 바람직하다. 다층배선 기판 등에 저저항 도체로서 Ag계 금속을 이용하는 경우에 있어서 서로 인접하는 배선간의 거리가 극히 짧은 경우나 절연층(insulating layer or insulating ceramic layer)의 두께가 극히 얇은 경우 등과 같이 특히 Ag의 마이그레이션의 발생이 걱정될 경우는 상기 가라스로서 알칼리 금속을 포함하지 않는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상술한 이들 각 원소의 산화물 환산에서의 바람직한 함유량은 각각의 조합으로 할 수 있다. 즉 예를들어,
본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하는 경우에는,
Si의 함유량이 20~27질량%이고, B의 함유량이 10~30질량%이며, Al의 함유량이 21~29질량%이고, Ca의 함유량이 12~20질량%이며, Zn의 함유량이 10~18질량%이 고, 또한 X의 함유량이 0.2~5질량%인 것으로 할 수 있다. 또한 Si의 함유량이 21~15질량%이고, B의 함유량이 15~30질량%이며, Al의 함유량이 22~26질량%이고, Ca의 함유량이 15~18질량%이며, Zn의 함유량이 11~16질량%이고 또한 X의 함유량은 0.2~5질량%인 것으로 할 수 있다.
또 본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하지 않는 경우에는 예를들어,
Si의 함유량이 20~27질량%이고, B의 함유량이 10~30질량%이며, Al의 함유량이 21~29질량%이고, Ca의 함유량이 12~20질량%이며, Zn의 함유량이 10~18질량%인 것으로 할 수 있다. 또한 Si의 함유량이 21~25질량%이고, B의 함유량이 15~30질량%이며, Al의 함유량이 22~26질량%이고, Ca의 함유량이 15~18질량%이며, Zn의 함유량이 11~16질량%인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 유전체 자기에 의하면 1~15GHz(특히 3~10GHz)에서의 유전손실을 50 X 10-4이하(또한 40 X 10-4이하, 특히 30 X 10-4이하, 통상 20 X 10
-4이상)으로 할 수 있다. 일반적으로 유전손실은 사용주파수가 높아짐에 따라 커지지만 본 발명의 유전체 자기에 있어서는 GHz대에서의 유전손실을 상기와 같이 작게 억제할 수 있다. 이 유전손실은 가라스의 조성뿐만 아니라 무기필라에 의해서도 변화시킬 수 있다. 이 때문에 제조시에 첨가하는 무기필라의 조성 및 양 및 소성온도 등의 소성조건에 의해 조정할 수 있다. 또한 본 출원에서는 고주파에서의 유전특성을 평가하는 값으로서 3GHz에 있어서 얻어지는 유전특성치를 대표치로 하여 측정·평가 하고 있다. 3GHz을 선택한 이유는 무선 LAN등으로 자주 이용되는 대역(예를들어 2.4~2.5GHz)이므로 종래품과의 비교평가가 행해지기 쉽기 때문이다.
또한 1~15GHz(특히 3~10GHz)에서의 εr를 6~13(또한 7~13, 특히 9~13)으로 할 수 있다. 일반적을 εr는 사용주파수가 높아짐에 따라 낮아진다. 이 εr가 너무 작으면 GHz대역에서 사용하기 위해서는 그 만큼 큰 유전체 자기를 얻을 필요가 있기 때문에 소형화를 도모하는 것이 곤란하게 된다. 따라서 GHz대역에서의 사용을 고려하면 εr가 큰 것이 바람직하다. 이에 따라 GHz대역에서 사용하는 경우에도 각종의 전자부품 등을 소형화할 수 있다.
또 1~15GHz(특히 3~10GHz)에서의 τf(온도범위 :25~80℃)를 -20~10ppm/℃(또한 -10~10ppm/℃, 특히 -10~5ppm℃)로 할 수 있다. 일반적으로 공진주파수의 온도계수는 사용주파수가 높아짐에 따라 절대치가 마이너스측으로 커진다. 절대치가 마이너스측으로 크면 패키지 기판으로서 사용하는 경우에 밴드패스 필터를 내장하는 것이 곤란하게 되어 전기적인 신뢰성이 저하하게 된다. 따라서 GHz대역에서의 사용을 고려하면 τf의 절대치가 작은 것이 바람직하다. 이에 따라 GHz대역에서 사용하는 경우에도 각 종의 전자부품 등을 안정되게 작동시킬 수 있다.
또한 25℃부터 400℃까지 승온시킨 경우의 열팽창 계수를 5~10ppm/℃로 할 수 있다. 일반적으로 최근 사용되고 있는 프린트 배선기판의 열팽창 계수는 13~14ppm/℃정도이며 또 IC등의 반도체 부품의 열팽창 계수는 3~4ppm/℃정도이다. 따라서 유전체 자기를 다층배선 기판 등으로서 사용하는 경우에는 이들 프린트 배 선판의 열팽창 계수와 반도체 부품의 열팽창 계수와의 양쪽에 의해 가까운 열팽창 계수를 갖는 것이 필요하며, 본 발명의 유전체 자기는 이를 만족하는 것이다.
또 항절강도를 160Mpa이상(또한 180MPa이상, 특히 190MPa이상)으로 할 수 있다. 항절강도가 160MPa이상이면 본 발명의 유전체 자기에서 얻어지는 다층배선 기판이나 전자부품 등의 제품을 낙하시킨 경우에도 그 충격에 의한 파손을 억제할 수 있다. 또한 GHz대역에서 사용되는 다층배선 기판이나 전자부품 등에는 전자실드를 위해 씨일링 등의 금구가 납땜되는 경우가 있지만 이 납땜 공정에 과해지는 열응력에 의한 파손을 억제할 수 있다.
본 발명의 유전체 자기에서는 1~15GHz(특히 3~10GHz)에서의 유전손실이 50 X 10-4이하이고, εr이 6~13이며, τf가 -20~10ppm/℃이고, 25~400℃에서의 열팽창 계수가 5~10ppm/℃이며, 또한 항절강도가 160MPa이상인 유전체 자기를 얻을 수 있다. 또한 1~15GHz(특히 3~10GHz)에서의 유전손실이 40 X 10-4이하이고, εr가 7~13이며, τf이 -10~10ppm/℃이며, 25~400℃에서의 열팽창 계수가 5~10ppm/℃이고, 또한 항절강도가 185MPa이상인 유전체 자기를 얻을 수 있다.
특히 무기필라로서 가나이트 필라와 티타니아 필라와의 양쪽이 함유되는 경우에는 3~10GHz에서의 εr이 9~13이고, τf이 -15~0ppm/℃이며, 또한 항절강도가 180MPa이상인 유전체 자기를 얻을 수 있다.
또한 가나이트 필라와 티타니아 필라와의 양쪽을 함유하고, 또한 이들 무기 필라와 가라스와의 합계를 100질량%로 한 경우에, 무기필라를 30~60질량%가 되도록 함유하는 경우에는 3~10GHz에서의 εr이 10~13이고, τf이 -15~0ppm/℃이며, 또한 항절강도가 190MPa이상인 유전체 자기를 얻을 수 있다.
또 가나이트 필라와 티타니아 필라와의 양쪽을 함유하고, 이들 무기필라와 가라스와의 합계를 100질량%로 한 경우에, 무기필라를 30~60질량%가 되도록 함유하고 또한 mT/mG가 0.6이상이 되도록 함유하는 경우에는 3~10GHz에서의 εr
이 10~13이고, τf이 -30~0ppm/℃이며, 또한 항절강도가 190Mpa이상인 유전체 자기를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에서의 유전손실 εr, τf, 열팽창 계수 및 항절강도는 모두 후술하는 실시예에서의 측정방법과 같은 방법에 의한 것이다.
본 발명의 유전체 자기를 얻는 방법은 특별히 한정되지 않지만 예를들어 다음의 방법에 의해 얻을 수 있다. 즉,
본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하는 경우에는,
무기필라분말과, 가라스 분말 전체를 100중량%로 한 경우에, 각각 산화물 환산으로 Si를 20~30질량%, B를 5~30질량%, Al을 20~30질량%, Ca를 10~20질량%, Zn을 10~20질량%, Li, Na 및 K중 최소한 한 종류의 알칼리 금속을 합계로 0.2~5질량% 함유하는 가라스 분말을, 이 무기필라 분말과 이 가라스 분말과의 합계량을 100질량%로 한 경우에, 이 무기필라 분말이 20~60질량%이고, 이 가라스 분말이 40~80질량% 가 되도록 배합하여 얻어진 유전체 자기용 조성물을 온도 1000℃이하로 소성한다.
한편 본 발명의 일 양태에서의 상기 가라스가 알칼리 금속원소를 포함하지 않는 경우에는,
무기필라 분말과, 가라스분말 전체를 100질량%로 한 경우에, 각각 산화물 환산으로 Si를 20~30질량%, B를 5~30질량%, Al을 20~30질량%, Ca를 10~20질량%, Zn을 10~20질량% 함유하고 또한 Li, Na 및 K등의 알칼리 금속을 함유하지 않은 가라스 분말을, 이 무기필라 분말과 이 가라스 분말과의 합계량을 100질량%로 한 경우에, 이 무기필라 분말이 20~60질량%이고, 이 가라스 분말이 40~80질량%가 되도록 배합하여 얻어진 유전체 자기용 조성물을 온도 1000℃이하로 소성한다.
이 제조방법에서의 상기 무기필라 분말로서는 상기 무기필라의 분말을 적용할 수 있는 외에, 소성에 의해 상기 무기필라가 되는 티탄, 알루미늄 및 지르코늄 등의 각 분말을 들 수 있다. 이들 중 한 종류만을 이용해도 좋고 2종류 이상을 병용해도 좋다.
또 무기필라 분말의 입자지름은 특별히 한정되지 않지만 통상 1~10㎛으로 하는 것이 바람직하다. 10㎛를 넘어 크면 얻어지는 유전체 자기의 조직이 과도하게 거칠어 지고, 1㎛미만이면 분쇄에 필요로 하는 시간이 길어짐과 동시에 취급도 곤란하게 되는 경향에 있다.
또한 무기필라 분말은 배합한 전 량이 유전체 자기중에 있어서 무기필라로서 존재할 필요는 없고, 그 일부가 유전체 자기중의 가라스에 용해하는 것으로 가라스로서 존재하고 있어도 된다.
또 가라스 분말은 예를들어 상기 조성이 되도록 조합된 원료분말을 가열용융시킨 후, 급냉하여 프릿으로 하고, 이 프릿을 분쇄하는 것으로 얻을 수 있다. 가라스 분말에 함유되는 각 원소의 함유량에 대해서는 상기 유전체 자기중에 함유되는 가라스의 양과 동일한 이유를 갖는다.
또한 가라스 분말의 입자지름은 특별히 한정되지 않지만 통상 1~10㎛으로 할 수 있다. 10㎛를 넘어 크면 특히 시트형상으로 성형할 때 바람직하지 않은 영향을 일으킬 경우가 있고, 1㎛미만이면 분쇄에 필요로 하는 시간이 길어짐과 동시에 취급도 곤란하게 되는 경향에 있다.
또한 가라스 분말은 배합한 전 량이 유전체 자기중에 있어서 가라스로서 존재할 필요는 없고, 그 일부가 유전체 자기중에서 석출함으로써 무기필라로서 존재해도 좋다.
또 가라스 분말의 가라스 전이점 Tg는 특별히 한정되지 않지만 560~670℃(더욱 바람직하게는 570~660℃ 더욱 바람직하게는 570℃~640℃)인 것이 바람직하다. 이 범위이면 Ag계 금속(Ag단체, Ag/Pd합금, Ag/Pt합금, Ag/Cu합금, Ag/Au합금 등)이나 Cu계 금속(Cu단체에 소량의 다른 원소를 함유하는것 등) 등의 저저항 도체와의 동시 소결성을 특히 양호하게 유지할 수 있고 또한 소결에 의한 휘어짐을 특히 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 가라스 분말의 굴복점 Mg(At라고도 함. 열팽창 곡선에서의 연화점(softening point)으로 외관상 팽창이 정지하여 수축(shrinkage)이 시작하는온도.)는 특별히 한정되지 않지만 Tg와의 온도차가 30~45℃(더욱 바람직하게는 30~40℃, 더욱 바람직하게는 30~38℃)인 것이 바람직하다. Tg와 Mg와의 온도차가 이 범위내이면 소성에 의한 수축의 불균형을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서 높은 치수 정밀도로 전자부품이나 배선기판의 설계를 행할 수 있다.
유전체 자기용 조성물 안에서의 무기필라 분말과 가라스 분말과의 혼합비율은 상기 유전체 자기와 동일한 이유에서 무기필라 분말이 30~60질량%(가라스 분말은 40~70질량%)이 되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 또한 무기필라 분말이 40~60질량%(가라스 분말은 40~60질량%)가 되도록 배합하는 것이 더욱 바람직하고, 45~55질량%(가라스 분말은 45~55질량%)가 되도록 배합하는 것이 더욱 바람직하다.
또 유전체 자기용 조성물은 무기필라 분말과 가라스 분말만으로 이루어져도 좋고, 이 이외에 예를들어 바인더, 용제, 가소제 및 분산제 등을 함유할 수도 있다. 이 유전체 자기용 조성물의 형상은 특별히 한정되지 않고 예를들어 분말모양, 슬러리 모양 및 페이스트모양 등으로 할 수 있다. 또한 이 유전체 자기용 조성물은 이들 분말, 슬러리 및 페이스트 등을 각종 성형법(분말은 압분, CIP, HIP 등, 슬러리 및 페이스트는 닥터블레이드법, 스크린 인쇄법, 프레스 성형법 등)을 이용하여 성형한 성형체라도 좋다.
또한 소성은 1000℃이하(통상 750℃이상, 더욱 바람직하게는 800~990, 더욱 바람직하게는 850~990℃, 특히 바람직하게는 900~980℃)로 행하는 것이 바람직하다. 1000℃를 넘는 온도에 있어서는 많은 저저항 도체와의 동시 소결이 곤란하게 되므로 바람직하지 않다.
(실시예)
다음 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
〔1〕알칼리 금속원소를 포함하는 가라스를 이용하고, 가나이트 필라를 함유하지 않는 유전체 자기
(1) 가라스 분말의 조제
표 1에 도시하는 비율로 SiO2분말, B2O3분말, Al2O
3분말, CaO분말, ZnO분말, Na2CO3분말, K2CO3분말 등의 외, MgO분말, BaO분말, SrO분말 및 ZrO분말을 혼합하여 원료분말을 조합했다. 얻어진 원료분말을 가열용융시킨 후 물에 투입하여 급냉함과 동시에 분쇄시켜 가라스 프릿을 얻었다. 이 가라스 프릿을 볼밀로 다시 분쇄하여 평규입자지름 3㎛의 가라스 분말 10종(가라스 No1~10)을 얻었다.
〔표 1〕 * IMG〔T01〕
단 표 1안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(2) 가라스 분말의 Tg 및 Mg측정
상기 (1)에서 얻어진 가라스 분말 10종의 Tg 및 Mg를, 시차 열측정장치(주식회사 리가쿠제, 형식「THERMOFLEX TAS 300 TG810D」)에 의해 측정하고 표 2에 Tg, Mg 및 Mg-Tg의 값을 각각 나타냈다.
〔표 2〕 * IMG〔T02〕
단 표 2안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(3) 그린시트(유전체 자기용 조성물)의 제조
상기 (2) 까지 얻어진 가라스 분말 10종의 각각과, 무기필라 분말인 알루미나 분말을 표 1과 같이 각각 50질량%의 비율이 되도록 칭량하고, 볼밀로 혼합하 여 혼합분말을 얻었다. 얻어진 혼합분말에 바인더(아크릴 수지), 가소제{디브틸 브타레이트(DBP)} 및 용제(톨엔)를 첨가하고, 혼련하여 슬러러 10종을 조합했다. 얻어진 각 슬러리를 닥터 블레이드법에 의해 소성후의 두께가 100㎛가 되도록 시트모양으로 성형하여 10종류의 그린시트를 얻었다.
(4) 제 1측정용 자기(유전특성 측정용)의 제조 및 유전특성의 측정
상기 (3)에서 얻어진 10종류의 그리시트를 각각 소정형상으로 박아 뚫은시트편을 10장씩 열압착에 의해 적층하고, 이어서 900℃에 있어서 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 각 자기를 세로 50mm, 가로 50mm, 두께 0.635mm의 판모양으로 연마가공하고, 제 1측정용 자기 10종을 얻었다. 이 제1 측정용 자기를 이용하여 유전체 공진기 섭동법에 의해 25℃, 3GHz에 있어 유전손실 및 εr을 측정했다. 그 결과를 도 3에 도시했다
〔표 3〕 * IMG〔T03〕
단 표 3안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(5) 제 2측정용 자기(열팽창 계수측정용)의 제조 및 열팽창 계수의 측정
상기 (3)에서 얻어진 10종의 그린시트를 소정 형상으로 박아 뚫은 시트편을 20장씩 열압착에 의해 적층하고 이어서 900℃에 있어 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 자기를 세로 3mm, 가로 3mm, 높이 1.6mm의 기둥모양으로 연마가공하고, 제 2측정용 자기 10종을 얻었다. 이 제 2측정용 자기를 이용하여 25℃부터 400℃까지 승온시켰을 때 열팽창 계수를 시차 팽창식 열기계 분석장치(주식회사 리 가쿠사 제품, 형식 「TMA8140C」)를 이용하여 측정했다. 그 결과를 표 3에 병기했다.
(6) 제 3측정용 자기(동시소결성 측정용)의 제조 및 동시소결성의 평가
상기 (3)에서 얻어진 10종의 그린시트의 소정위치에 Ag페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 두께 15㎛로 인쇄했다. 또한 이 Ag페이스트층 상에 별도의 그린시트를 열압착에 의해 적층한 후 이 그린시트 상에도 마찬가지로 Ag페이스트를 인쇄하고, 다시 동일한 작업을 반복하여 그린시트 5장이 적층되며, 각 층 사이에 Ag페이스트가 소정의 패턴형상으로 인쇄된 미소성 적층체를 얻었다. 이 미소성 적층체를 직경 4cm의 크기로 박아뚫고, 900℃에서 15분 소성하여 저저항 도체가 배설된 제 3측정용 자기 10종을 얻었다.
① 소성에 의한 휘어짐의 평가
얻어진 10종의 제 3측정용 자기를 평면상에 조용히 놓고, 평면에서의 최고위치와 최저위치(평면과의 접촉위치)와의 차를 계측하여 그 차가 50㎛미만(실사용상 문제가 없는 정도의 휨) 또는 휘어짐을 발생하지 않은 경우에는 「◎」으로 나타내고, 50㎛를 넘는 것에는 「X」로 각각 표 4에 도시했다.
〔표 4〕 * IMG〔T04〕
단 표 4안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
② 소성에 의한 Ag의 확산의 유무
얻어진 10종의 제 3측정용 자기를 적층방향으로 절단하고, 그 절단면을 EPMA(전자프롭·마이크로 애널라이저)에 의해 분석했다. 그 결과 Ag의 자기내로의 확산이 인정되는 것 중 그 확산거리가 5㎛미만인 것은 「◎」, 확산거리가 5~10㎛인 것은 「O」, 확산거리가 10㎛를 넘는 것은 「X」로 판정하여 표 4에 병기했다.
(7) 제 4측정용 자기(항절강도 측정용)의 제조 및 항절강도의 측정
상기 (3)에서 얻어진 그린시트중 실험예 1, 2 및 4에 이르는 것을 소정형상으로 박아 뚫은 시트편을 10장씩 열압착에 의해 적층하고, 이어서 900℃에 있어서 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 자기를 세로 4mm, 가로 3mm, 길이 36mm의 기둥모양으로 연마가공하여 제 4측정용 자기 3종을 얻었다. 이 제 4측정용 자기를 이용하여 JIS R 1601에 따라 그 항절강도(3점 구부림)를 측정했다. 이 결과를 표 4에 병기했다.
(8) 실험예 1~10의 효과
표 1~4의 결과에서 실험예 3~10은 모두 900℃의 저온에 있어서 소결할 수 있고, 어느 정도의 유전특성은 발휘가능하다. 그러나 가라스 분말의 열특성이 양호하지 않기 때문에 유전체 자기에 휘어짐을 일으키거나 어느 하나의 유전특성이 충분히 얻어지지 않는 것이나, 소성에 의해 저저항 도체의 확산을 일으키거나 항절강도가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있는 등, 각 특성을 충분히 균형있게 구비하는 것이 얻어지지 않는다. 이에 대해 본 발명품인 실험예 1 및 2에서는 모두 온도 900℃에서 저저항 도체와 동시 소결가능하고 또한 모든 유전특성에 있어서 양호한 값 (유전손실 38~40 X 10-4, εr7.2~7.4, 항절강도 210~260MPa)을 나타내고 있다. 또 저저항 도체를 구성하는 성분의 확산및 기판의 휘어짐이 인정되지 않고 충분히 큰 항절강도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한 열팽창 계수도 6.1~6.2ppm/℃이고 배선기판으로서 이용하는데 적합한 특성을 나타내고 있다.
〔2〕알칼리 금속원소를 포함하는 가라스를 이용하여 가나이트 필라를 함유하는 유도체 자기
(1) 제 5측정용 자기(유전체 특성측정용)의 제조 및 유전특성의 측정
가라스 분말로서 상기 〔1〕(1)에서 얻어진 가라스 No1, No2, No4, No6 및 No9를 이용하고, 무기필라 분말로서 가나이트 분말, 티타니아 분말 및 티탄산 칼슘분말을 이용하며, 표 5에 도시하는 조합 및 비율로 혼합하고 상기 〔1〕(3)과 마찬가지로 하여 그린시트를 얻었다. 그 후 상기 〔1〕(4)와 마찬가지로 소성하고, 연마가공을 행하여 제 5측정용 자기 11종을 얻었다. 얻어진 유전체 자기 중 소성시에 발포한 실험예 11, 휘어짐을 일으킨 실험예 19~21을 제외한 7종에 대해 상기 〔1〕(4)와 마찬가지로 하여 3GHz에서의 비유전율 εr, 온도 25~80℃에서의 공진주파수의 온도계수 τf를 측정했다. 그 결과를 표 5에 병기했다.
〔표 5〕 * IMG〔T05〕
단 표 5안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(2) 제 6측정용 자기(동시소결송 측정용)의 제조 및 동시 소결성의 평가
상기 〔1〕(6)과 마찬가지로 휘어짐을 측정하고, 같은 평가기준에 의해 표 5에, 「◎」또는 「X」를 도시했다.
(3) 제 7측정용 자기(항절강도 측정용)의 제조 및 항절강도의 측정
상기 〔2〕(1) 및 (2)에 있어서 발포 및 휘어짐을 일으키지 않았던 자기를 얻을 수 있었던 상기 〔2〕(1)의 그린시트를 이용한 이외는 상기 〔1〕(7)과 마찬가지로 하여 제 7측정용 자기 7종을 얻었다. 그 후 마찬가지의 측정방법에 의해 항절강도를 측정하여 표 5에 병기했다.
(4) 실험예 11~21의 효과
표 5의 결과에서 실험예 12~18은 모두 900℃의 저온에 있어서 소결할 수 있었다. 이에 대해 실험예 11에서는 가라스와 무기필라와의 비율이 본 발명의 범위외에 있었기 때문에 소성시에 발포하고, 유전체 자기로서 사용할 수 없는 것이었다. 또 실험예 19~21에서는 휘어짐을 일으켰다.
또 가라스만인 경우의 εr은 통상 6정도이다. 이에 대해 무기필라가 가나이트 필라와 티타니아 필라인 유전체 자기(실험예 12~16 및 18)의 εr은 9.5~19.7로 크게 할 수 있었다. 또한 τf도 -15~1ppm/℃와 절대치가 작은 값을 얻을 수 있었다. 한편 무기필라가 가나이트 필라와 티탄산 칼슘필라인 유전체 자기(실험예 17)에서도 εr은 11.2로 크게할 수 있고 동시에 τf도 7ppm/℃와 절대치가 작은 값을 얻을 수 있었다.
또한 무기필라가 가나이트 필라와 티탄산 칼슘필라인 유전체 자기에서는 165MPa의 항절강도가 얻어졌다. 또 특히 무기필라가 가나이트 필라와 티탄니아 필라인 유전체 자기에서는 180~220MPa의 극히 뛰어난 항절강도가 얻어졌다.
또 자기전체를 100질량%로 한 경우에, 가나이트 필라와 티타니아 필라를 합 계 41~47질량% 함유하고, 또한 가나이트 필라(mG)와 타티니아 필라(mT)와의 비 m
T/mG가 0.71~0.76인 경우에, 10.3~10.6의 큰 εr를 유지하며 190~192MPa의 높은 항절강도를 유지하면서 τf는 -3~1ppm/℃와 매운 작은 값으로 억제되는 것을 알 수 있다.
〔3〕알칼리 금속원소를 포함하지 않는 가라스를 이용하여 가나이트 필라를 함유하지 않는 유전체 자기
(1) 가라스 분말의 조제
표 6에 도시하는 비율로 SiO2분말, B2O3분말, Al2O
3분말, CaO분말, ZnO분말 등 외, MgO분말, BaO분말, SrO분말 및 ZrO2분말을 혼합하여 원료분말을 조합했다. 얻어진 원료분말을 가열용융시킨 후 물에 투입하여 냉각함과 동시에 분쇄시켜 가라스 프릿을 얻었다. 이 가라스 프릿을 볼밀로 다시 분쇄하고, 평균입자지름 3㎛의 가라스 분말 11종(가라스 No1~11)을 얻었다.
〔표 6〕 * IMG〔T01〕
단 표 6안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(2) 가라스 분말의 Tg 및 Mg측정
상기 (1)에서 얻어진 가라스 분말 11종의 Tg 및 Mg를, 시차 열측정장치(주식회사 리가쿠제, 형식 「THERMOFLEX TAS 300 TG810D」)에 의해 측정하고, 표 7에 Tg, Mg 및 Mg-Tg의 값을 각각 나타냈다.
〔표 7〕 * IMG〔T02〕
단 표 7안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(3) 그린시트(유도체 자기용 조성물)의 제조
상기 (2)까지 얻어진 가라스 분말 11종의 각각과, 무기필라 분말인 알루미나 분말을 표 6과 같이 각각 50질량%의 비율이 되도록 칭량하고, 볼밀로 혼합하여 혼합분말을 얻었다. 얻어진 혼합분말에 바인더(아크릴 수지), 가소제{디부틸 부타레이트(DBP)} 및 용제(톨엔)를 첨가하고, 혼련하여 슬러리 11종을 조합했다. 얻어진 각 슬러리를 닥터블레이드법에 의해 소성후의 두께가 100㎛가 되도록 시트모양으로 성형하여 11종류의 그린시트를 얻었다.
(4) 제 1측정용 자기(유전특성 측정용)의 제조 및 유전특성의 측정
상기 (3)에서 얻어진 11종류의 그린시트를 각각 소정형상으로 박아 뚫은 시트편을 11장씩 열압착에 의해 적층하고, 이어서 900℃에 있어서 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 각 자기를 세로 50mm, 가로 50mm, 두께 0.635mm의 판모양으로 연마가공하여, 제 1측정용 자기 11종을 얻었다. 이 제1 측정용 자기를 이용하여 유전체 공진기 섭동법에 의해 25℃, 3GHz에 있어서 유전손실 및 εr를 측정했다. 그 결과를 표 8에 도시했다.
〔표 8〕 * IMG〔T03〕
단 표 8안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(5) 제 1측정용 자기(열팽창 계수 측정용)의 제조 및 열팽창 계수의 측정
상기 (3)에서 얻어진 11종의 그린시트를 소정형상으로 박아뚫은 시트편을 20장씩 열압착에 의해 적층하고, 이어서 900℃에 있어 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 자기를 세로 3mm, 가로 3mm, 높이 1.6mm의 기둥모양으로 연마가공하여 제 2측정용 자기 11종을 얻었다. 이 제 2측정용 자기를 이용하여 25℃부터 400℃까지 승온시켰을 때의 열패창 계수를 시차 패창식 열기계 분석장치(주식회사 리가쿠사제, 형식 「TMA8140C」)를 이용하여 측정했다. 그 결과를 표 8에 병기했다.
(6) 제 3측정용 자기(동시소결성 측정용)의 제조 및 동시소결성의 평가
상기 (3)에서 얻어진 11종의 그린시트의 소정위치에 Ag페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 두께 15㎛로 인쇄했다. 또한 이 Ag페이스트층 위에 별도의 그린시트를 열압착에 의해 적층한 후 이 그린시트 상에도 마찬가지로 Ag페이스트를 인쇄하고 또한 동일 작업을 반복하여 그린시트 5장이 적층되며, 각 층 사이에 Ag페이스트가 소정의 패턴형상으로 인쇄된 미소성 적층체를 얻었다. 이 미소성 적층체를 4cm의 크기로 박아뚫고, 900℃에서 15분 소성하여 저저항 도체가 배치된 제 3측정용 자기 11종을 얻었다.
얻어진 11종의 제 3측정용 자기를 평면상에 조용히 놓고 평면에서의 최고위치와 최저위치(평면과의 접촉위치)와의 차를 계측하여 그 차가 50㎛미만(실사용상 문제가 없는 정도의 휨) 또는 휘어짐을 일으키지 않는 경우에는 「◎」으로 나타내고, 50㎛를 넘는 것에는 「X」로 각각 표 8에 병기했다.
(7) 제 4측정용 자기(항절강도 측정용)의 제조방법 및 항절강도의 측정
상기 (3)에서 얻어진 그린시트 중 실험예 1,2,3 및 4에 해당하는 것을 소정형상으로 박아뚫은 시트편을 11장씩 열압착에 의해 적층하고, 계속해서 900℃ 에 있어서 15분간 소성하여 자기를 얻었다. 얻어진 자기를 세로 4mm, 가로 3mm, 길이 36mm의 기둥모양으로 연마가공하여 제 4측정용 자기 3종을 얻었다. 이 제 4측정용 자기를 이용하여 JIS R 1601에 따라 그 항절강도(3점 구부림)를 측정했다. 이 결과를 표 8에 병기했다.
(8) 실험예 1~11의 효과
표 6~8의 결과에서 실험예 4~11은 모두 900℃의 저온에 있어서 소결할 수 있고, 어느 정도의 유전특성은 발휘가능하다. 그러나 가라스분말의 열특성이 양호하지 않으므로 유전체 자기에 휘어짐을 일으키거나, 어느 하나의 유전특성이 충분히 얻어지지 않는 것이나, 소성에 의해 저저항도체의 확산을 일으키거나 항절강도가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있는 등, 각 특성을 충분히 균형있게 구비하는 것이 얻어지지 않는다. 이에 대해 본 발명품인 실험예 1~3에서는 모두 온도 900℃에서 저저항 도체와 동시 소결이 가능하고 또한 모든 유전특성에 있어서 양호한 값(유전손실 30~39 X 10-4, εr7.5~7.6, 항절강도 260~270MPa)을 나타내고 있다. 또 저저항 도체를 구성하는 성분의 확산 및 기판의 휘어짐이 인정되지 않고 충분히 큰 항절강도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한 열팽창 계수도 5.3~5.4ppm/℃이고 배선기판으로서 이용하는 데 적합한 특성을 나타내고 있다.
〔4〕알칼리 금속원소를 포함하지 않는 가라스를 이용하여 가나이트 필라를 함유하는 유전체 자기
(1) 제 5측정용 자기(유전체 특성 측정용)의 제조 및 유전특성의 측정
가라스 분말로서 상기 〔1〕(1)에서 얻어진 가라스 No1, No2 및 No3를 이용하고, 무기필라 분말로서 가나이트 분말, 티타니아 분말 및 티탄산 칼슘분말의 각각을 이용하며, 표 9에 도시하는 조합 및 비율로 혼합하고, 상기 〔1〕(3)과 마찬가지로 하여 그린시트를 얻었다. 그 후 상기 〔1〕(4)와 마찬가지로 소성하고, 연마가공을 행하여 제 5측정용 자기 9종을 얻었다. 얻어진 유전체 자기 중 소성시에 발포한 실험예 12를 제거한 8종에 대해 상기 〔1〕(4)와 마찬가지로 하여 3GHz에서의 비유전율 εr, 온도 25~80℃에서의 공진주파수의 온도계수 τf을 측정했다. 그 결과를 표 9에 병기했다.
〔표 9〕 * IMG〔T04〕
단 표 9안의 「*」는 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
(2) 제 6측정용 자기(동시소결성 측정용)의 제조 및 동시 소결성의 평가
상기 〔1〕(6)과 마찬가지로 하여 휘어짐을 측정하고, 같은 평가기준에 의해 표 9에, 「◎」또는 「X」를 도시했다.
(3) 제 7측정용 자기(항절강도 측정용)의 제조 및 항절강도의 측정
상기 〔2〕(1)에 있어서 발포를 일으키지 않았던 자기를 얻을 수 있었던 상기 〔2〕(1)의 그린시트를 이용한 이외는 상기 〔1〕(7)과 마찬가지로 하여 제 7측정용 자기 8종을 얻었다. 그 후 동일한 측정방법에 의해 항절강도를 측정하여 표 9에 병기했다.
(4) 실험예 12~20의 효과
표 9의 결과에서 실험예 13~20은 모두 900℃의 저온에 있어서 소결할 수 있었다. 이에 대해 실험예 12에서는 가라스와 무기필라와의 비율이 본 발명의 범위밖에 있었기 때문에 소성시에 발포하여 유전체 자기로서 사용할 수 없는 것이었다.
또한 가라스만의 경우 εr은 통상 6정도이다. 이에 대해 무기필라가 가나이트 필라와 티타니아 필라인 유전체 자기(실험예 13~17, 19 및 20)의 εr는 9.3~10.5로 크게할 수 있었다. 또 τf도 -16 ~ -2pmm/℃로 절대치가 작은 값을 얻을 수 있었다. 한편 무기필라가 가나이트 필라와 티탄산 칼슘필라인 유전체 자기(실험예 18)에서도 εr은 10.7로 크게 할 수 있고 동시에 τf도 7ppm/℃와 절대치가 작은 값을 얻을 수 있었다.
또한 무기필라가 가나이트필라와 티탄산 칼슘필라인 유전체 자기에서는 165MPa의 항절강도가 얻어졌다. 또 특히 무기필라가 가나이트 필라와 티타니아필라인 유전체 자기에서는 180~222MPa의 극히 뛰어난 항절강도가 얻어졌다.
또 자기전체를 100질량%로 한 경우에, 가나이트 필라와 티타니아 필라를 합계 41~47질량% 함유하고, 또한 가나이트 필라(mG)와 티타니아 필라(mT)와의 비 m
T/mG가 0.71~0.76인 경우에, 10.1~10.4의 큰 εr를 유지하고 190~193MPa의 높은 항절강도를 유지하면서 τf은 -5 ~ -2ppm/℃와 매우 작은 값으로 억제할 수 있는 것을 알았다.
본 발명의 유전체 자기에 의하면 Ag계 금속 및 Cu계 금속 등의 저저항 도체와 동시 소결이 가능하며 기계적 강도에 뛰어나고 또한 GHz대에 있어 뛰어난 유전특성을 얻을 수 있다.
Claims (17)
- 무기필라와 가라스를 함유하고, 이 무기필라와 이 가라스와의 합계를 100질량 %로 한 경우에 이 무기필라를 20~60중량%, 이 가라스를 40~80질량 % 함유하고, 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량 %로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 Si를 20~30질량 %, B를 5~30질량 %, Al을 20~30질량%, Ca를 10~20질량%, Zn을 10~20질량 %, Li, Na 및 K중 최소한 1종의 알칼리 금속을 합계 0.2~5질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 무기필라와 가라스를 함유하고, 무기필라와 가라스와의 합계를 100질량 %로 한 경우에 이 무기필라를 20~60질량%, 이 가라스가 40~80질량% 함유하며, 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 이 Si를 20~30질량%, 이 B를 5~30질량%, 이 Al를 20~30질량%, 이 Ca를 10~20질량 %, 이 Zn을 10~20질량% 함유하고 또한 Li, Na 및 K를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 무기필라와 가라스를 함유하는 유전체 자기용 조성물을 1000℃이하로 소성(sinter)하여 이루어지는 유전체 자기로서, 이 유전체 자기용 조성물에는 이 무기필라와 이 가라스와의 합계량을 100질량 %로 한 경우에, 이 무기필라가 20~60질량% 함유되고, 이 가라스가 40~80질량% 함유되며 또한 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에 각각 산화물 환산으로 Si가 20~30질량%, B가 5~30질량%, Al이 20~30질량%, Ca가 10~20질량 %, Zn이 10~20질량%, Li, Na 및 K 중 최소한 1종의 알칼리 금속이 합계 0.2~5질량% 함유되는 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 무기필라와 가라스를 함유하는 유전체 자기용 조성물을 1000℃이하에서 소성하여 이루어지는 유전체 자기로서, 이 유전체 자기용 조성물에는 이 무기필라와 이 가라스와의 합계량을 100질량%로 한 경우에, 이 무기필라가 20~60질량% 함유되고, 이 가라스가 40~80질량% 함유되며 또한 이 가라스는 이 가라스 전체를 100질량%로 한 경우에, 각각 산화물 환산으로 Si가 20~30질량%, B가 5~30질량%, Al이 20~30질량 %, Ca가 10~20질량 %, Zn이 10~20질량 % 함유되며 또한 Li, Na 및 K는 함유되지 않는 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 무기필라는 가나이트 필라 및 티타니아 필라인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,3GHz에서의 유전손실이 50 X 10-4이하인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,3GHz에서의 비유전율이 6~13인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,25~400℃에서의 열팽창 계수를 5~10ppm/℃인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,항절강도가 185MPa이상인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 3항에 있어서,상기 가라스의 가라스 전이점 Tg는 560~670℃인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 4항에 있어서,상기 가라스의 가라스 전이점 Tg는 560~670℃인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,상기 무기필라는 가나이트 필라 및 티타니아 필라인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,3GHz에서의 유전손실이 50 X 10-4이하인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,3GHz에서의 비유전율이 6~13인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,25~400℃에서의 열팽창 계수를 5~10ppm/℃인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,항절강도가 185MPa이상인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
- 제 1항 내지 제 4항 및 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,가라스 전이점 Tg과 굴복점 Mg사이의 온도차는 30내지 45℃인 것을 특징으로 하는 유전체 자기.
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2002-00145408 | 2002-05-20 | ||
| JP2002145407A JP4358480B2 (ja) | 2001-07-31 | 2002-05-20 | 誘電体磁器 |
| JP2002145406A JP4358479B2 (ja) | 2001-07-31 | 2002-05-20 | 誘電体磁器 |
| JPJP-P-2002-00145409 | 2002-05-20 | ||
| JPJP-P-2002-00145406 | 2002-05-20 | ||
| JP2002145409A JP2003112972A (ja) | 2001-07-31 | 2002-05-20 | 誘電体磁器 |
| JP2002145408A JP2003112971A (ja) | 2001-07-31 | 2002-05-20 | 誘電体磁器 |
| JPJP-P-2002-00145407 | 2002-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030090488A KR20030090488A (ko) | 2003-11-28 |
| KR100592603B1 true KR100592603B1 (ko) | 2006-06-23 |
Family
ID=29407972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030004195A Expired - Fee Related KR100592603B1 (ko) | 2002-05-20 | 2003-01-22 | 유전체 자기 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6852655B2 (ko) |
| EP (2) | EP1498396A1 (ko) |
| KR (1) | KR100592603B1 (ko) |
| CN (1) | CN1243681C (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100942615B1 (ko) * | 2001-12-25 | 2010-02-17 | 엔지케이 스파크 플러그 캄파니 리미티드 | 유전물질, 유전소성체 및 이것을 이용한 배선기판 |
| WO2004094338A1 (ja) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Asahi Glass Company, Limited | 誘電体形成用無鉛ガラス、誘電体形成用ガラスセラミックス組成物、誘電体および積層誘電体製造方法 |
| US7521387B2 (en) * | 2004-09-21 | 2009-04-21 | General Electric Company | Alkali-free composite sealant materials for solid oxide fuel cells |
| US7969077B2 (en) * | 2006-06-16 | 2011-06-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Spark plug with an improved seal |
| US20110124484A1 (en) * | 2008-06-18 | 2011-05-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing aluminum titanate-based ceramics |
| US20110177897A1 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-21 | Peter Ward | Tensioner |
| KR102002411B1 (ko) * | 2017-04-05 | 2019-07-23 | 주식회사 영일프레시젼 | 아연알루미늄산화염을 포함하는 방열시트 |
| CN109608050B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-11-12 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种高频低介低损耗微晶玻璃/陶瓷系ltcc基板材料及其制备方法 |
| JP6738505B1 (ja) * | 2020-05-28 | 2020-08-12 | 黒崎播磨株式会社 | 静電チャック用誘電体 |
| CN113072379A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 一种高介电高机械强度玻璃陶瓷烧结基板及其制备方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB426129A (en) | 1933-08-28 | 1935-03-28 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to refractory glasses |
| JPS6050733B2 (ja) | 1976-11-13 | 1985-11-09 | 松下電工株式会社 | ガラス組成物 |
| JPS55113641A (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-02 | Asahi Glass Co Ltd | Insulating glass composition |
| JPS60235744A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-22 | Asahi Glass Co Ltd | セラミック基板用組成物 |
| JP2507418B2 (ja) | 1986-05-02 | 1996-06-12 | 旭硝子株式会社 | 回路基板用組成物 |
| JPH0633147B2 (ja) | 1986-12-02 | 1994-05-02 | 株式会社日立ビルシステムサービス | 乗客コンベアの清掃装置 |
| JPH02212336A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-23 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスセラミック組成物及びその用途 |
| JP2958324B2 (ja) | 1989-06-29 | 1999-10-06 | 太平洋セメント株式会社 | ガラスセラミックス系基板用の組成物 |
| JP2624149B2 (ja) | 1993-11-09 | 1997-06-25 | 住友金属鉱山株式会社 | 低温焼成ガラスセラミック基板用組成物 |
| JP3647130B2 (ja) | 1996-02-06 | 2005-05-11 | 昭栄化学工業株式会社 | 絶縁体ガラス組成物とこれを用いた厚膜多層回路絶縁層用ガラス組成物 |
| JP3358589B2 (ja) * | 1999-06-08 | 2002-12-24 | 株式会社村田製作所 | セラミック基板用組成物、グリーンシートおよびセラミック回路部品 |
| JP2003112971A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-04-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器 |
| JP2003112972A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-04-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器 |
-
2003
- 2003-01-22 KR KR1020030004195A patent/KR100592603B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-29 CN CNB031035396A patent/CN1243681C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-30 EP EP04022819A patent/EP1498396A1/en not_active Withdrawn
- 2003-01-30 US US10/354,074 patent/US6852655B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-30 EP EP03002116A patent/EP1364920A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1459427A (zh) | 2003-12-03 |
| EP1498396A1 (en) | 2005-01-19 |
| US20030216240A1 (en) | 2003-11-20 |
| KR20030090488A (ko) | 2003-11-28 |
| US6852655B2 (en) | 2005-02-08 |
| EP1364920A1 (en) | 2003-11-26 |
| CN1243681C (zh) | 2006-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6214930B2 (ja) | 多層配線基板 | |
| EP2194766B1 (en) | Ceramic multilayer substrate | |
| US7605101B2 (en) | Laminate, ceramic substrate and method for making the ceramic substrate | |
| EP2397452B1 (en) | Sintered body of low temperature cofired ceramic (ltcc) and multilayer ceramic substrate | |
| KR101290089B1 (ko) | 저온 소결 세라믹 재료 및 세라믹 기판 | |
| WO2010058697A1 (ja) | ガラスセラミック組成物およびガラスセラミック基板 | |
| US10262797B2 (en) | Multilayer body and electronic component | |
| KR100592603B1 (ko) | 유전체 자기 | |
| CN115119394A (zh) | 层叠体以及电子部件 | |
| EP2157585A1 (en) | Method for production of laminated dielectric material | |
| JP4295682B2 (ja) | 多層配線基板 | |
| WO2008157675A1 (en) | Insulation paste for a metal core substrate and electronic device | |
| CN118284586A (zh) | 玻璃陶瓷和电子部件 | |
| US6764746B2 (en) | Low temperature-fired porcelain articles and electronic parts | |
| JP4358480B2 (ja) | 誘電体磁器 | |
| US20030171202A1 (en) | Low temperature-fired porcelain and electronic parts | |
| EP1612194A1 (en) | Low-temperature co-fired ceramic material and multilayer wiring board using the same | |
| JP2003112972A (ja) | 誘電体磁器 | |
| JP4358479B2 (ja) | 誘電体磁器 | |
| JP2005217170A (ja) | 複合積層セラミック電子部品 | |
| JP7056764B2 (ja) | ガラスセラミック材料、積層体、及び、電子部品 | |
| JP2003112971A (ja) | 誘電体磁器 | |
| JP4166731B2 (ja) | 低温焼成基板材料及びそれを用いた多層配線基板 | |
| JP4655715B2 (ja) | 低温焼成基板材料及びそれを用いた多層配線基板 | |
| CN109156083B (zh) | 多层陶瓷基板及电子装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20030122 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20050211 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20030122 Comment text: Patent Application |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20060317 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20060615 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20060614 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090609 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20090609 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |