电介质陶瓷及其制造方法技术

本发明专利技术涉及电介质陶瓷及其制造方法。其特征在于，所述电介质陶瓷为以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的烧结后的电介质陶瓷，所述烧结助剂具有以一定量为界限，随着其含量的增加，致密化温度降低，随着其含量的减少，致密化温度下降后上升的特点，并且，所述烧结助剂的含量低于上述一定量，为处于致密化温度低的区域内的量。该电介质陶瓷的制造方法的特征在于添加所述量的烧结助剂。其中使用的钙钛矿型氧化物用通式ＡＢＯ↓［３］表示，Ａ－ｓｉｔｅ／Ｂ－ｓｉｔｅ比为０．９８～１．０３，所述烧结助剂为Ｂ及Ｌｉ、或Ｓｉ取代部分Ｂ得到的Ｂ、Ｌｉ及Ｓｉ，Ｂ、Ｌｉ及Ｓｉ的含量为相对于所述钙钛矿型氧化物１００摩尔％、换算成Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｌｉ↓［２］Ｏ及ＳｉＯ↓［２］为０．１～４．０摩尔％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电介质陶瓷，具体而言，涉及添加少量烧结助剂，在低温下进行烧成、致密化得到的。
技术介绍
近年，随着以手机为代表的移动通信等的发展及普及，作为用于该移动通信的电子部件的材料，电介质陶瓷组合物的需求逐渐增大。以往，在电子部件中，同时烧成电介质陶瓷组合物与导通电阻小的Ag、Cu等内部导体时，使大量烧结助剂(玻璃成分)混合于作为主要成分的钙钛矿型氧化物中，实现低温烧成化(例如，参见专利文献1及2)。专利文献1公开的电介质陶瓷组合物以钙钛矿型氧化物为主要成分，且相对于该主要成分“含有5重量％以上、低于40重量％玻璃成分，该玻璃成分用通式aLi2O·bBaO·cB2O3·(1-a-b-c)SiO2表示时，a、b、c的值以摩尔比表示分别在0≤a＜0.25、0.1＜b＜0.5、0.1＜c＜0.5、0.3＜a+b+c＜0.8的范围内”，由于为了在1050℃以下的低温下使其烧结而含有大量玻璃成分，故介电常数小，介电损耗大，并且玻璃成分中含有的BaO偏离作为主要成分的钙钛矿型氧化物ABO3的A-site/B-site比，结果存在烧结性变差之类问题。专利文献2公开了下述低温烧成陶瓷组合物的专利技术，相对于100重量份选自钙钛矿型氧化物等的至少一种陶瓷粉末，“含有10～30重量％SiO2；10～60重量％选自MgO、CaO、BaO及SrO中的至少一种；20～50重量％Al2O3及B2O3中的至少1种；0～30重量％选自Li2O、Na2O及K2O中的至少1种，上述成分的总量为95重量％以上，并且含有1～20重量份软化点为600℃以下的低软化点玻璃”，还公开了“本专利技术的使用软化点玻璃的试样No.1～9即使玻璃量为20重量％以下，也均在1050℃以下的烧成温度被致密化至吸水率为0.1％以下，是具有相对介电常数为6.0～120、Q值为2000以上的优良介电特性的试样。”(段落 )，但是相对于钙钛矿型氧化物，使玻璃量为10重量％以上烧成得到的试样的相对介电常数低(表2)。另外，专利文献2公开的低温烧成陶瓷组合物因低软化点玻璃含有的碱土类氧化物偏离作为主要成分的钙钛矿型氧化物ABO3的A-site/B-site比，结果存在烧结性变差的问题。也已知以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有少量烧结助剂(玻璃成分)的电介质陶瓷组合物(参见专利文献3)。专利文献3公开的专利技术为“一种电介质陶瓷组合物，该电介质陶瓷组合物相对于100重量份作为杂质的碱金属氧化物的含量为0.03重量％以下的BaTiO3，含有0.5～3.0重量份Nb2O5、0.1～1.0重量份Co2O3、0.05～0.5重量份MnO2、及0.05～2.0重量份以BaO-B2O3-Li2O-SiO2为主要成分的氧化物玻璃”，由于氧化物玻璃的含量少，故介电常数大，介电损耗小，但是氧化物玻璃中含有的BaO偏离主要成分BaTiO3的Ba/Ti比，结果烧结性变差，烧成温度高达1200～1250℃(表3)。如上所述，现有的低温烧成技术中，烧成温度与介电常数为权衡(trade-off)关系，无法在低温下烧成高介电常数的电介质材料。特开昭63-224105号公报[专利文献2]特开2003-2682号公报[专利文献3]特开平5-6710号公报
技术实现思路
本专利技术欲解决上述问题，通过在钙钛矿型氧化物中使用低于以往的烧结助剂，在低温下烧成，提供高介电常数的。本专利技术为了解决上述问题，采用下面的方法。(1)一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷为以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的烧结后的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂具有以一定量为界限，随着其含量的增加，致密化温度降低，随着其含量的减少，致密化温度下降后上升的特性，并且，所述烧结助剂的含量低于上述一定量，为处于致密化温度低的区域内的量。(2)如上述(1)所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述致密化温度为1080℃以下。(3)如上述(1)或(2)所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物用通式ABO3表示，A-site/B-site比为0.98～1.03。(4)如上述(1)～(3)中的任一项所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂为含有B及Li的烧结助剂。(5)如上述(4)所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂是Si取代部分B所得到的烧结助剂。(6)一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷为以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物用通式ABO3表示，A-site/B-site比为0.98～1.03，所述烧结助剂为B及Li，或Si取代部分B得到的B、Li及Si，相对于100摩尔％所述钙钛矿型氧化物，B、Li及Si的含量，换算成B2O3、Li2O及SiO2为0.1～4.0摩尔％。(7)如上述(6)所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物ABO3中，A-site由选自Ba、Sr、Ca及Pb中的一种以上元素形成，B-site由选自Ti、Zr、Sn及Hf中的一种以上元素形成。(8)如上述(6)或(7)所述的电介质陶瓷，其特征在于，Si取代部分B的比例，换算成B2O3及SiO2，SiO2/(B2O3+SiO2)的比为90％以下。(9)如上述(6)～(8)中的任一项所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂中含有的Li含量，换算成B2O3、Li2O及SiO2，相对于(B2O3+Li2O+SiO2)的总量100摩尔％，Li2O为14～60摩尔％。(10)一种电介质陶瓷的制造方法，所述电介质陶瓷的制造方法为向以钙钛矿型氧化物为主要成分的原料化合物中添加烧结助剂，混合粘合剂成型，进行脱粘合剂后，烧成，其特征在于，作为所述烧结助剂，使用具有下述特性的烧结助剂以一定量为界限，随着其含量的增加，致密化温度下降，随着其含量的减少，致密化温度下降后上升，烧结助剂的添加量低于上述一定量，为处于致密化温度低的区域内的量。(11)如上述(10)所述的电介质陶瓷的制造方法，其特征在于，所述致密化温度为1080℃以下，在1080℃以下烧成。(12)如上述(10)或(11)所述的电介质陶瓷的制造方法，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物用通式ABO3表示，A-site/B-site比为0.98～1.03。(13)如上述(10)～(12)中的任一项所述的电介质陶瓷的制造方法，其特征在于，所述烧结助剂为含有B及Li的烧结助剂。(14)如上述(13)所述的电介质陶瓷的制造方法，其特征在于，所述烧结助剂为Si取代部分B所得到的烧结助剂。根据本专利技术，通过向以BaTiO3为代表的钙钛矿型氧化物中添加低于以往的烧结助剂，在1080℃以下的温度烧结，可以得到致密化后的电介质陶瓷。另外，使用含有少量导致介电常数降低的烧结助剂的电介质陶瓷，能得到具有优良特性的电子部件。附图说明 表示本专利技术的烧结助剂的添加量区域的简图。表示烧结助剂的添加量与致密化温度(烧结温度)的关系图。具体实施例方式本专利技术人发现在烧成钙钛矿型氧化物制造电介质陶瓷时，如果改变烧结助剂的添加量，如图1所示，则随着烧结助剂的添加量的减少，致密化温度上升，但是如果比一定量还少，则随着烧结助剂的添加量减少，致密化温度暂时下降，并再度上升，从而完成了本专利技术。以往，为了使致密化温度下降至例如1080℃以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷为以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的烧结后的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂具有以一定量为界限，随着其含量的增加，致密化温度降低，随着其含量的减少，致密化温度下降后上升的特性，并且，所述烧结助剂的含量低于上述一定量，为处于致密化温度低的区域内的量。

【技术特征摘要】
JP 2005-11-22 337390/20051.一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷为以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的烧结后的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂具有以一定量为界限，随着其含量的增加，致密化温度降低，随着其含量的减少，致密化温度下降后上升的特性，并且，所述烧结助剂的含量低于上述一定量，为处于致密化温度低的区域内的量。2.如权利要求1所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述致密化温度为1080℃以下。3.如权利要求1或2所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物用通式ABO3表示，A-site/B-site比为0.98～1.03。4.如权利要求1～3中的任一项所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂为含有B及Li的烧结助剂。5.如权利要求4所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂是Si取代部分B所得到的烧结助剂。6.一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷是以钙钛矿型氧化物为主要成分、含有烧结助剂的烧结后的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物用通式ABO3表示，A-site/B-site比为0.98～1.03，所述烧结助剂为B及Li、或Si取代部分B得到的B、Li及Si，B、Li及Si的含量相对于所述钙钛矿型氧化物100摩尔％，换算成B2O3、Li2O及SiO2为0.1～4.0摩尔％。7.如权利要求6所述的电介质陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿型氧化物ABO3，A-site由选自Ba、Sr、Ca及Pb中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹冈伸介，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]