專利名稱：介質陶瓷組合物、介質陶瓷和含有介質陶瓷的層壓陶瓷部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及介質陶瓷組合物，所述組合物具有不超過10的介電常數εr、在例如微波或毫米波的高頻區具有大的Q值(Q值)、共振頻率f0的溫度系數τf的絕對值小、并且可與低電阻導體銀、銅等金屬一起燒結；本發明還涉及燒結所述介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷；以及使用所述介質陶瓷的層壓陶瓷部件，例如層壓介質諧振器、層壓介質濾波器和層壓介質基片。
背景技術：
近年來，隨著通訊網絡的快速發展，用于通訊的頻段已經擴大至覆蓋例如微波區或毫米波區的高頻區。對于高頻用的介質陶瓷組合物，要求使用通過燒結介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的介質諧振器具有大的無負荷Q值。并且，要求高頻用的介質陶瓷組合物其共振頻率f0的溫度系數τf的絕對值小。另一方面，當介質陶瓷的介電常數εr越大，則微波電路或毫米波電路的尺寸更小。然而，對于與微波區相應的高頻區，當介電常數εr過大時，電路的尺寸過度變小，結果需要高加工精度。因此，需要具有介電常數εr小的材料。
作為用于制造Q值大、共振頻率f0的溫度系數τf的絕對值小的介質諧振器的介質陶瓷組合物，已經提出了BaO-MgO-WO3基材料(參見JP(A)-6-236708(第11頁 段，表1-8))、MgTiO3-CaTiO3基材料(參見JP(A)-6-199568(第5頁 段，表1-3))等材料。然而，由上述陶瓷組合物得到的介質陶瓷的介電常數εr大于10。因此，需要可以制造具有低介電常數的介質陶瓷的介質陶瓷組合物。
鎂橄欖石(MgSO4)和礬土(Al2O3)，其分別具有7和10的較小的介電常數εr，已知是可以制造高頻率特性優良的介質陶瓷的介質陶瓷組合物。然而，共振頻率的溫度依賴性τf在負側大(-60ppm/℃)，以致這些組合物在需要溫度依賴性小的介質諧振器和介質濾波器等中的應用受到限制。
近年來，開發了通過層壓介質陶瓷形成的層壓陶瓷部件，例如層壓介質諧振器、層壓介質濾波器或層壓介質基片，并且通過介質陶瓷組合物和內部電極的同時燒結進行層壓化。然而，由于上述介質陶瓷組合物的燒結溫度為1300℃以上，故該組合物難于與內部電極同時燒結，為了形成層壓結構，內部電極的材料限于昂貴的耐高溫材料，例如鉑(Pt)。因此，需要使用低電阻且廉價的導體銀(Ag)、銀-鈀、銅等材料作為內部電極材料，可以在1000℃以下的低溫與內部電極同時燒結的介質陶瓷組合物。
作為介電常數小并可以低溫燒結的介質陶瓷，包括ZnAl2O4晶體、α-SiO2晶體、Zn2SiO4晶體和玻璃相的陶瓷是已知的(參見JP(A)-2002-338341(第10頁 段，表4等))。這些材料為含有玻璃相的印刷電路板材料，因此重視機械強度。然而，所述諧振器的Q值對于高頻介質陶瓷來說是不夠的。并且，在上述公報中并沒有關于共振頻率f0的溫度系數τf的記載。
另外，作為介電常數小并可以低溫燒結的介質陶瓷，包括SiO2、Al2O3、MgO和B2O3的陶瓷是已知的，其中同時存在ZnO和Al2O3的結晶相、ZnO和SiO2的結晶相、MgO和SiO2的結晶相，以及SiO2的無定形相或SiO2和B2O3的無定形相(參見JP(A)-2002-53368(第5頁 段，表2等))。這些材料為含有玻璃相的印刷電路板材料，因此重視機械強度。然而，所述諧振器的Q值對于高頻介質陶瓷來說是不夠的。并且，在上述公報中并沒有關于共振頻率f0的溫度系數τf的記載。
發明內容
本發明的目的是提供能夠解決上述問題的介質陶瓷組合物，通過與低電阻導體例如銀或銅的同時燒結，其可以在約800-1000℃的溫度燒結從而使得可以內插低電阻導體并與其多層化，并且其燒結形成介電常數εr為10以下的介質陶瓷、和Q×f0值大且共振頻率f0的溫度系數τf的絕對值為20ppm/℃以下且該值容易控制的諧振器。本發明的另一目的是提供層壓陶瓷部件，例如層壓介質諧振器、層壓介質濾波器和層壓介質基片，其具有通過燒結上述介質陶瓷組合物得到的介質層和以銀或銅為主成分的內部電極。
為實現上述目的，本發明第一個方面提供介質陶瓷組合物，基于100重量份的通式(1)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4表示的主成分，該組合物中含有5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足5.0≤a≤80.0摩爾％，5.0≤b≤70.0摩爾％，5.0≤c≤27.5摩爾％，0≤d≤30.0摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
在本發明的第一方面，玻璃成分可包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。
通過燒結上述介質陶瓷組合物，得到含有ZnAl2O4、Zn2SiO4和Zn2TiO4的各結晶相和玻璃相的介質陶瓷，或含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、TiO2和Zn2TiO4的各結晶相和玻璃相的介質陶瓷。
為實現上述目的，本發明的第二方面提供介質陶瓷組合物，其中基于100重量份的主成分，所述主成分包含通過煅燒通式(2)aZnO-bAl2O3-cSiO2-d(xCaO-(1-x)TiO2)所示的原料組合物得到的煅燒體，所述組合物含有2-30重量份(用Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足7.5≤a≤55.0摩爾％，5.0≤b≤65.0摩爾％，5.0≤c≤70.0摩爾％，7.5≤d≤27.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)并且x滿足0≤x≤0.75。
在本發明第二方面，主成分可含有ZnAl2O4結晶、Zn2SiO4結晶、和CaTiO3結晶和TiO2的至少一種結晶。在本發明第二方面，玻璃成分可包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。另外，在本發明第二方面，玻璃成分的組成可以是2.5-70wt％的SiO2、0-15wt％的Al2O3、10-55wt％的ZnO、0-35wt％的PbO、0-2wt％的Bi2O3、0-5wt％的BaO、0-2wt％的SrO、0-2wt％的SnO2、0-1wt％的ZrO2和10-50wt％的B2O3。
通過燒結上述介質陶瓷組合物，得到含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、和CaTiO3和TiO2的至少一種中的一種或多種結晶相和玻璃相的介質陶瓷。
上述介質陶瓷組合物可如下制造在900-1200℃煅燒通式(2)所示的各成分的摩爾分數a、b、c和d以及系數x在上述范圍之內的原料組合物，相對于包括由此得到的煅燒體的主成分100重量份，混合2-30重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物和5-150重量份玻璃成分。
為實現上述目的，本發明第三方面提供介質陶瓷組合物，其中基于100重量份通式(3)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3表示的主成分，所述組合物含有2-30重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足2.5≤a≤77.5摩爾％，2.5≤b≤77.5摩爾％，2.5≤c≤37.5摩爾％，10.0≤d≤17.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
在本發明第三方面，玻璃成分可包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。另外，在本發明的第三方面，玻璃成分的組成可以是2.5-70wt％的SiO2、0-15wt％的Al2O3、10-55wt％的ZnO、0-35wt％的PbO、0-2wt％的Bi2O3、0-5wt％的BaO、0-2wt％的SrO、0-2wt％的SnO2、0-1wt％的ZrO2和10-50wt％的B2O3。
通過燒結上述介質陶瓷組合物，得到含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、SrTiO3的各結晶相和玻璃相的介質陶瓷。
為實現上述目的，本發明第四方面提供介質陶瓷組合物，其中基于100重量份通式(4)aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4表示的主成分，所述組合物含有1-15重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c、d和e滿足0.10≤a≤0.72，0.08≤b≤0.62，0.02≤c≤0.22，0.12≤d≤0.22，0≤e≤0.08(a+b+c+d+e＝1)。
在本發明第四方面，玻璃成分可包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。另外，在本發明第四方面，玻璃成分的組成可以是2-70wt％的SiO2、0-15wt％的Al2O3、10-55wt％的ZnO、0-35wt％的PbO、0-2wt％的Bi2O3、0-30wt％的BaO、0-2wt％的SrO、0-2wt％的SnO2、0-1wt％的ZrO2和10-50wt％的B2O3。
通過燒結上述介質陶瓷組合物，得到含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2和CaTiO3的各結晶相和玻璃相的介質陶瓷，或含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3和Zn2SiO4的各結晶相和玻璃相的介質陶瓷。
并且，本發明提供介質陶瓷部件，其具有多個介質層、形成在介質層之間的內部電極和與內部電極電連接的外部電極，其特征在于介質層由通過燒結包括由通式(1)所示主成分的介質陶瓷組合物、包括通式(2)表示的原料組合物的煅燒體作為主成分的介質陶瓷組合物、包括由通式(3)所示主成分的介質陶瓷組合物、包括由通式(4)所示主成分的介質陶瓷組合物而得到的介質陶瓷構成，并且內部電極由元素銅或元素銀、或以銅或銀為主成分的合金材料制成。
由于本發明的介質陶瓷組合物可在1000℃以下的燒結溫度燒結，因此有可能與例如銅或銀的低電阻導體同時燒結。并且，通過燒結本發明的介質陶瓷組合物，有可能提供表現出10000(GHz)以上、或在某種情況下為20000(GHz)以上的大的Q×f0值并且介質損耗小的陶瓷，其中Q×f0值為共振頻率f0(GHz)和Q值的乘積。并且，本發明的介質陶瓷組合物可提供共振頻率的溫度系數τf的絕對值不超過20ppm/℃、溫度的影響少的陶瓷。并且，由本發明介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的介電常數εr不超過10，由此使用所述介質陶瓷得到的高頻器件或高頻電路的尺寸不會過分減小，而是可保持合適的尺寸，導致優良的加工精度和生產率。
附圖簡述
圖1為表示本發明層壓陶瓷部件的一個實施方案的透視圖；圖2為圖1所示層壓陶瓷部件的剖視圖；圖3為實施例2中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖；圖4為實施例13中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖；圖5為實施例33中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖；圖6為實施例44中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖；圖7為實施例68中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖；和圖8為實施例76中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖。
實施本發明的最佳方式以下，將描述本發明的實施方案。
(1)第一實施方案(與包括如上述通式(1)所示組合物作為主成分的介質陶瓷組合物相關的實施方案)基于100重量份通式(1)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4表示的主成分，本實施方案的介質陶瓷組合物含有5-150重量份的玻璃成分。
玻璃成分以玻璃或粉狀玻璃(玻璃粉)的形式使用。此處使用的玻璃表示無定型固體物質并可通過熔融得到。粉狀玻璃或玻璃粉通過粉碎玻璃得到。內部含有一部分結晶物質的結晶化玻璃也包括在玻璃之內。在下文中，僅僅稱為“玻璃”的玻璃包括粉狀玻璃和結晶化玻璃。在以下實施方案中也是如此。
用于本實施方案的玻璃成分包括PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃，以及含有其它金屬氧化物的玻璃。PbO基玻璃為含有PbO的玻璃，例子包括，含有PbO-SiO2、PbO-B2O3或PbO-P2O5的玻璃、或含有R2O-PbO-SiO2、R2O-CaO-PbO-SiO2、R2O-ZnO-PbO-SiO2或R2O-Al2O3-PbO-SiO2的玻璃(在此R2O為Na2O或K2O(以下實施方案中也是如此))。ZnO基玻璃為含有ZnO的玻璃，例子包括，含有ZnO-Al2O3-BaO-SiO2或ZnO-Al2O3-R2O-SiO2的玻璃。SiO2基玻璃為含有SiO2的玻璃，例子包括，含有SiO2-Al2O3-R2O或SiO2-Al2O3-BaO的玻璃。B2O3基玻璃為含有B2O3的玻璃，例子包括，含有B2O3-SiO2-ZnO或B2O3-Al2O3-R2O的玻璃。
作為本實施方案中使用的玻璃成分，除了PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃和B2O3基玻璃之外，還可使用含有各種氧化物的玻璃，例子包括，含有選自下組的兩種或多種氧化物的玻璃SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、CaO、SnO2、ZrO2和B2O3。無定形玻璃或結晶化玻璃可用作玻璃。當玻璃中含有PbO時，燒結溫度傾向于降低，然而無負荷Q值傾向于減小，因此玻璃中PbO成分的含量優選為40重量％以下。由于可得到高的無負荷Q值，因此含有ZnO成分、Al2O3成分、BaO成分、SiO2成分和B2O3成分的玻璃為更優選用于本實施方案的玻璃。
以下將說明本實施方案中組成的限定理由。如果基于用于通過燒結得到的陶瓷的母材的主成分100重量份，玻璃成分的含量少于5重量份，則不能在1000℃以下的溫度得到煅燒體；而如果玻璃成分的含量多于150重量份，在燒結時玻璃容易溶出，因而不能得到優選的燒結體。
不優選主成分中摩爾分數a小于5.0摩爾％，或超過80.0摩爾％。在前一種情形下，Q×f0值小于10000(GHz)；在后一種情形下，組合物不能在1000℃以下的溫度燒結。并且不優選主成分中摩爾分數b小于5.0摩爾％，或超過70.0摩爾％。在前一種情形下，不可能得到優選的燒結體；在后一種情形下，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。另外，不優選主成分中摩爾分數c小于5.0摩爾％，或超過27.5摩爾％。在這種情形下，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。另外，不優選主成分中摩爾分數d超過30.0摩爾％。在這種情形下，Q×f0值變得更小。本實施方案的介質陶瓷組合物可含有除主成分之外的其它成分，只要不損害本發明的目的即可。
當主成分中摩爾分數d為0摩爾％時，本實施方案的介質陶瓷組合物的主成分可由式aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2(a+b+c＝100摩爾％)表示。基于100重量份的三相主成分，含有5-150重量份的玻璃成分的介質陶瓷組合物也可達到本發明的效果。
包括含有aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4所示四成分晶體的主成分和玻璃成分的介質陶瓷組合物可以作為本實施方案中的最優選形式。向包括含有aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2所示三相主成分的晶體和玻璃成分的介質陶瓷組合物中加入Zn2TiO4，可降低燒結溫度，并且特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現諸如遷移的缺陷。
以下將說明本實施方案中介質陶瓷組合物以及通過燒結該介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的優選制造方法。構成前述主成分的各母材如下得到。通過以1∶1的摩爾比混合ZnO和Al2O3然后煅燒，得到ZnAl2O4。通過以2∶1的摩爾比混合ZnO和SiO2然后煅燒，得到Zn2SiO4。通過以2∶1的摩爾比混合ZnO和TiO2然后煅燒，得到Zn2TiO4。將預定量的上述ZnAl2O4、Zn2SiO4、TiO2和Zn2TiO4中的所需母材和玻璃粉與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將例如聚乙烯醇的有機粘合劑和水混合在所得粉末中。將混合物均質化、干燥并粉碎，隨后加壓成型(壓力約100-約1000kg/cm2)。所得成形物在825-925℃于例如空氣的含氧氣氛下燒結，由此可得到上述組成式表示的介質陶瓷。
以下將進一步說明本實施方案中介質陶瓷組合物以及通過燒結該介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的優選制造方法的另一例。將預定量的氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和二氧化鈦(TiO2)的各粉末中的所需起始原料與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將混合物在800-1200℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、TiO2和Zn2TiO4的粉末。預定量的玻璃粉末加入到由此得到的煅燒粉末中，然后與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將例如聚乙烯醇的有機粘合劑和水混合在所得粉末中。將混合物均質化、干燥并粉碎，隨后加壓成型(壓力大約100-1000kg/cm2)。所得成形物在825-925℃于例如空氣的含氧氣體中燒結，由此可得到上述組成式表示的介質陶瓷。作為鋅、鋁、硅和鈦的原料，除ZnO、Al2O3、SiO2和TiO2之外，還可使用其碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬化合物，每種化合物在煅燒時能夠轉化氧化物。
圖3表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷中包括aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2所示三相主成分的晶體和玻璃成分，其通過前述制造方法得到。圖4表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷中包括aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4所示四相主成分的晶體和玻璃成分，其通過前述制造方法得到。注意到可以通過使用后面的使用氧化物為起始物料的制造方法，以及通過使用煅燒時能夠轉化成氧化物的碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬氧化物作為起始物料的制造方法，得到具有目標晶體結構的介質陶瓷。
本實施方案中的介質陶瓷組合物用于制造介質諧振器。更具體而言，介質陶瓷組合物加工成合適的形狀和尺寸并煅燒，然后形成所需電極。并且，本實施方案中的介質陶瓷組合物用于得到各種類型的層壓陶瓷部件。更具體而言，例如聚乙烯醇縮丁醛的樹脂、例如鄰苯二甲酸二丁酯的增塑劑和例如甲苯的有機溶劑混合在介質陶瓷組合物中，然后使用刮刀方法進行片材成型。所得片材和半導體被層壓，并一體燒結。層壓介質部件的實例包括層壓介質諧振器、層壓陶瓷電容器、LC濾波器和介質基片。
根據本實施方案的層壓陶瓷部件包括多個介質層、形成在介質層之間的內部電極和與內部電極電連接的外部電極。介質層由通過煅燒介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷構成，內部電極由元素銅或元素銀，或以銅或銀為主成分的合金材料制成。根據本實施方案的層壓陶瓷部件可通過將含有介質陶瓷組合物的介質層與元素銅、元素銀或以銅或銀為主成分的合金材料同時燒結而得到。
層壓陶瓷部件實施方案的實例包括圖1所示的三板式諧振器。圖1表示根據本實施方案的三板式諧振器的透視圖，圖2為所述諧振器的剖視圖。如圖1和2所示，三板式諧振器為包括多個介質層1、形成在介質層之間的內部電極2和與內部電極電連接的外部電極3的層壓陶瓷部件。內部電極2設置在層壓介質層1的中央。形成內部電極2，使得從第一面A到與第一面A相對的第二面B貫通諧振器。僅僅第一面A為開放面。除第一面A之外，諧振器的五個面被外部電極3覆蓋，并且內部電極2和外部電極3在第二面B上彼此相連。內部電極2的材料包括銅或銀，或以銅或銀為主成分的合金材料。當使用根據本實施方案的介質陶瓷組合物時，燒結可在較低溫度下進行，因此這些用于內部電極的材料可用于進行同時煅燒。
(2)第二實施方案(與包括如上述通式(2)所述原料組合物的煅燒體為主成分的介質陶瓷組合物相關的實施方案)根據本實施方案的介質陶瓷組合物包括通式(2)aZnO-bAl2O3-cSiO2-d(xCaO-(1-x)TiO2)表示的原料組合物煅燒得到的煅燒體作為作為主成分，基于100重量份的主成分含有2-30重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，并且基于100重量份的主成分含有5-150重量份的玻璃成分。
作為主成分的煅燒體通過在900-1200℃煅燒預定量的原料得到，所述原料可以由上述通式(2)表示，并包括ZnO、Al2O3、SiO2和TiO2，并且必要時包括CaO。所得煅燒體含有ZnAl2O4晶體和ZnSiO4晶體，并且當原料組合物中含有CaO時，煅燒體中另外含有CaTiO3晶體。根據在某些情況下的原料組成，還可含有CaAl2Si2O8，Zn2TiO4，ZnTiO3，Zn2Ti3O8和TiO2晶體。
與第一實施方案中的情況相同，本實施方案中的介質陶瓷組合物中將要混合的玻璃成分包括PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃。并且作為本實施方案的玻璃成分，可使用包括各種金屬氧化物的玻璃，其實例包括，含有選自下組的兩種或多種氧化物的玻璃SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3。無定形玻璃或結晶化玻璃可用作玻璃。當玻璃中含有PbO時，燒結溫度傾向于降低，然而無負荷Q值傾向于減小，因此玻璃中PbO成分的含量優選為40重量％以下。由于可得到高的無負荷Q值，因此含有ZnO成分、Al2O3成分、BaO成分、SiO2成分和B2O3成分的玻璃為更優選用于本實施方案的玻璃。
最優選使用的玻璃組合物的實例包括含有以下成分的玻璃2.5-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-5重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2和10-50重量％的B2O3。
以下將說明本實施方案中組成的限定理由。基于作為陶瓷母材的主成分100重量份，如果玻璃成分的含量小于5重量份，則不能在1000℃以下的溫度得到優選的燒結體；如果玻璃成分的含量超過150重量份，則玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。在本實施方案中，最優選玻璃成分的含量為10-50重量份。這種含量可降低燒結溫度，并且特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現例如遷移的缺陷，并且同時增加Q×F0值。基于100重量份的主成分，作為副成分的Li2O的含量少于2重量份，或超過30重量份都是不優選的。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。
不優選主成分原料中摩爾分數a小于7.5摩爾％，或超過55.0摩爾％。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×F0值小于10000(GHz)。并且不優選主成分原料中摩爾分數b小于5.0摩爾％，或超過65.0摩爾％。在前一種情形下，Q×f0值小于10000(GHz)；在后一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體。并且不優選主成分原料中摩爾分數c小于5.0摩爾％，或超過70.0摩爾％。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×f0值小于10000(GHz)。并且不優選主成分原料中摩爾分數d小于7.5摩爾％，或超過27.5摩爾％。在這種情形下，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。并且不優選x的值超過0.75。在這種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)并且共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。本實施方案的介質陶瓷組合物可含有除主成分之外的其它成分，只要不損害本發明的目的。
當上述式(2)中的x值為0時，本實施方案中介質陶瓷組合物中主成分原料由下式表示aZnO-bAl2O3-cSiO2-dTiO2(a+b+c+d＝100mol％)。基于由四相主成分原料得到的煅燒體100重量份，含有2-30重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，并且基于100重量份的主成分含有5-150重量份的玻璃成分的介質陶瓷組合物也可達到本發明的效果。
包括由通式ZnO-Al2O3-SiO2-CaO-TiO2所示五相成分的主成分原料得到的煅燒體，并且基于100重量份煅燒體含有2-30重量份作為副成分的Li2O，基于100重量份主成分含有5-150重量份的玻璃成分的介質陶瓷組合物可作為本發明實施方案中最優選的形式。
與包括由四相成分主成分原料得到的煅燒體、作為副成分的Li2O和玻璃成分的介質陶瓷組合物相比，包括由五相成分主成分原料得到的煅燒體、作為副成分的Li2O和玻璃成分的介質陶瓷組合物可進一步降低燒結溫度，并且特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現例如遷移的缺陷。
以下將說明本實施方案中介質陶瓷組合物以及通過燒結該介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的優選制造方法。構成主成分的各母材如下得到。上述ZnO、Al2O3、SiO2、CaO和TiO2的所需母材以預定量稱量并與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將所得粉末在900-1200℃煅燒。將由此得到的主成分的煅燒粉末、作為副成分的Li2O和玻璃粉末以預定量稱量并與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將例如聚乙烯醇的有機粘合劑和水混合在所得粉末中。將混合物均質化、干燥并粉碎，隨后加壓成型(壓力大約100-1000kg/cm2)。所得成形物在850-950℃于例如空氣的含氧氣體中燒結，由此可得到本實施方案的介質陶瓷。
圖5表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過將作為副成分的Li2O、玻璃粉末與所述通式ZnO-Al2O3-SiO2-CaO-TiO2所示的五相成分的主成分原料的煅燒粉末混合并將其燒結得到。如圖5所示，本實施方案的介質陶瓷包括ZnAl2O4、Zn2SiO4、CaTiO3、CaAl2Si2O8和Zn2TiO3O8的結晶相和玻璃相。
如第一實施方案的情形所述，本實施方案中的介質陶瓷組合物用于制造介質諧振器。并且如第一實施方案的情形所述，由本實施方案中的介質陶瓷組合物可得到各種類型的層壓陶瓷部件，例如三板式諧振器。
(3)第三實施方案(與包括如上述通式(3)所示組合物作為主成分的介質陶瓷組合物相關的實施方案)基于100重量份通式(3)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3表示的主成分，本實施方案中的介質陶瓷組合物含有2-30重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，并且基于100重量份的主成分含有5-150重量份的玻璃成分。
將要混合在本實施方案的介質陶瓷組合物中的玻璃成分與第二實施方案中的玻璃成分相同。當玻璃中含有PbO時，燒結溫度傾向于降低，然而無負荷Q值傾向于減小，因此玻璃中PbO成分的含量優選為40重量％以下。由于可得到高的無負荷Q值，因此含有ZnO成分、Al2O3成分、BaO成分、SiO2成分和B2O3成分的玻璃為更優選用于本實施方案的玻璃。
最優選使用的玻璃組合物的實例包括含有以下成分的玻璃2.5-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-5重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2以及10-50重量％的B2O3。
以下將說明本實施方案中組成的限定理由。基于作為陶瓷母材的主成分100重量份，如果玻璃成分的含量小于5重量份，則不能在1000℃以下的溫度得到優選的燒結體；如果玻璃成分的含量超過150重量份，則玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。在本實施方案中，最優選玻璃成分的含量為20-50重量份。這種含量可降低燒結溫度，特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現例如遷移的缺陷，并且同時增加Q×f0值。基于100重量份的主成分，不優選作為副成分的Li2O的含量少于2重量份，或含量超過30重量份。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。
不優選主成分原料中摩爾分數a小于2.5摩爾％，或超過77.5摩爾％。在前一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)；在后一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體。并且不優選主成分原料中摩爾分數b小于2.5摩爾％，或超過77.5摩爾％。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)。并且不優選主成分原料中摩爾分數c小于2.5摩爾％，或超過37.5摩爾％。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)。并且不優選主成分原料中摩爾分數d小于10.0摩爾％，或超過17.5摩爾％。在這種情形下，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。本實施方案的介質陶瓷組合物可含有除主成分之外的其它成分，只要不損害本發明的目的。
以下將說明本實施方案中介質陶瓷組合物以及通過燒結該介質陶瓷組合物而得到的介質陶瓷的優選制造方法。構成本實施方案中介質陶瓷組合物主成分的各成分ZnAl2O4、Zn2SiO4、SiO2、SrTiO3可以分別制造，或作為混合物一次制造。當各成分分別制造時，每種元素的氧化物以預定比例混合，然后煅燒。例如，通過將ZnO與Al2O3以1∶1的摩爾比混合，然后在900-1200℃的溫度下煅燒，由此得到ZnAl2O4。同樣，通過將ZnO與SiO2以2∶1的摩爾比混合，然后煅燒得到Zn2SiO4。通過將SrO與TiO2以1∶1的摩爾比混合，然后煅燒得到SrTiO3。
當介質陶瓷組合物中的主成分以混合物的形式一次制造時，其可如下得到。也就是說，預定量的氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化鍶(SrO)、二氧化鈦(TiO)的各粉末中所需起始原料與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將混合物在900-1200℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、SiO2和SrTiO3的粉末。作為鋅、鋁、硅、鍶和鈦的原料，除ZnO、Al2O3、SiO2、SrO和TiO2之外，還可使用其碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬化合物，每種化合物在煅燒時能夠轉化成氧化物。
作為副成分的Li2O粉和玻璃粉與包括上述方式得到的煅燒粉末的主成分混合，由此得到本實施方案中的介質陶瓷組合物。在本實施方案中，可以使用以Li2O換算同等量的在煅燒時轉化成Li2O的化合物，例如Li2CO3代替Li2O。
當通過燒結介質陶瓷組合物得到介質陶瓷時，需要下列步驟。也就是說，作為主成分的ZnAl2O4、Zn2SiO4、SiO2和SrTiO3、作為副成分的Li2O和玻璃粉以預定量稱量，并與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，著將例如聚乙烯醇的有機粘合劑和水混合在所得粉末中。將混合物均質化、干燥并粉碎，隨后加壓成型(壓力大約100-1000kg/cm2)。所得成形物在825-975℃于例如空氣的含氧氣體中燒結，由此可得到包括ZnAl2O4、Zn2SiO4和SrTiO3結晶相和玻璃相的介質陶瓷。
圖6表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過將作為副成分的Li2O、玻璃成分與通式aZnAl2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3表示的主成分的煅燒粉末混合并將其燒結得到。如圖6所示，本實施方案的介質陶瓷包括ZnAl2O4、Zn2SiO4和SrTiO3的結晶相和玻璃相。主成分中的SiO2晶體在燒結中起重要作用。當主成分中不含SiO2晶體時，混合物不能在低溫下充分燒結。燒結前所含的SiO2晶體在燒結后通過X射線衍射沒有檢測到，推測在燒結后變成無定形SiO2。同樣，作為副成分的Li2O燒結后通過X射線衍射沒有檢測到，推測其在燒結后變成無定形Li2O。本實施方案的介質陶瓷中包括ZnAl2O4、Zn2SiO4和SrTiO3結晶相，并且只要不損害本發明的效果，還可存在少量的其它結晶相。通過使用氧化物作為起始物料的制造方法，以及通過使用在煅燒時可分別轉化為氧化物的碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬氧化物作為起始物料的制造方法，可以得到上述晶體結構。
如第一實施方案的情形所述，本實施方案中的介質陶瓷組合物用于制造介質諧振器。并且如第一實施方案的情形所述，由本實施方案中的介質陶瓷組合物可得到各種類型的層壓陶瓷部件，例如三板式諧振器。
(4)第四實施方案(與包括如上述通式(4)所示組合物作為主成分的介質陶瓷組合物相關的實施方案)基于通式(4)aMg2SiO4-bznAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4表示的主成分100重量份，本實施方案中的介質陶瓷組合物含有1-15重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，并且基于100重量份的主成分含有5-150重量份的玻璃成分。
不優選主成分中摩爾分數a小于0.10，或超過0.72。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)。并且不優選主成分中摩爾分數b小于0.08，或超過0.62。在前一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)；在后一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體。并且不優選主成分中摩爾分數c小于0.02，或超過0.22。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)。并且不優選主成分中摩爾分數d小于0.12，或超過0.22。在這種情形下，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值超過20ppm/℃。并且不優選主成分中摩爾分數e超過0.0g。在這種情形下，Q×f0值變得小于10000(GHz)。本實施方案的介質陶瓷組合物可含有除主成分之外的其它成分，只要不損害本發明的目的。
在本實施方案的介質陶瓷組合物中，用作副成分的鋰化合物包括Li2O，以及在煅燒時能夠轉化成氧化物的碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬氧化物。通常，使用Li2O或Li2CO3。將要添加的這些副成分的量按Li2O換算確定為上述的量。
與第一實施方案中的情況相同，本實施方案中的介質陶瓷組合物中將要混合的玻璃成分包括PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃。除上述玻璃之外，可使用包括各種金屬氧化物的玻璃，其實例包括含有選自下組的兩種或多種氧化物的玻璃SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3。無定形玻璃或結晶化玻璃可用作玻璃。當玻璃中含有PbO時，燒結溫度傾向于降低，然而無負荷Q值傾向于減小，因此玻璃中PbO成分的含量優選為40重量％以下。由于可得到高的無負荷Q值，因此含有ZnO成分、Al2O3成分、BaO成分、SiO2成分和B2O3成分的玻璃為更優選用于本實施方案的玻璃。
最優選使用的玻璃組合物的實例包括含有以下成分的玻璃2-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-30重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2和10-50重量％的B2O3。上述玻璃成分的使用使得可以在950℃以下的溫度燒結。
基于作為陶瓷母材的主成分100重量份，如果玻璃成分的含量小于5重量份，則不能在1000℃以下的溫度得到優選的燒結體；如果玻璃成分的含量超過150重量份，則玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。在本實施方案中，最優選玻璃成分的含量為10-50重量份。這種含量可降低燒結溫度，并且特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現例如遷移的缺陷，并且同時增加Q×f0值。基于100重量份的主成分，當作為副成分的Li2O的含量少于1重量份，或其含量超過15重量份時是不優選的。在前一種情形下，在1000℃以下的溫度不能得到優選的燒結體；在后一種情形下，玻璃在燒結時易于溶出，從而不能得到優選的燒結體。
當主成分的摩爾分數e為0時，本實施方案中介質陶瓷組合物的主成分由下式表示aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3，并且各摩爾分數a、b、c和d如下0.10≤a≤0.72，0.08≤b≤0.62，0.02≤c≤0.22，和0.12≤d≤0.22(a+b+c+d＝1)。基于100重量份的四相主成分，包括1-15重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，并且含有5-150重量份的玻璃成分的介質陶瓷組合物也可達到本發明的效果。
包括由通式aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4所示五相主成分，并且基于100重量份主成分含有1-15重量份(按Li2O換算)作為副成分的鋰化合物，基于100重量份主成分含有5-150重量份的玻璃成分的介質陶瓷組合物可作為本發明實施方案中最優選的形式。向包括四相主成分的介質陶瓷組合物中加入Zn2SiO4可降低燒結溫度，并且特別是在與低熔點金屬銀同時燒結時難于出現例如遷移的缺陷。
根據本實施方案的介質陶瓷通過燒結所述介質陶瓷組合物得到。所得介質陶瓷包括Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2和CaTiO3結晶相和玻璃相。當燒結前的介質陶瓷組合物中包括Zn2SiO4時，所得介質陶瓷中另外包括Zn2SiO4結晶相。雖然結晶相和玻璃相的組成與介質陶瓷組合物的組成基本相同，但晶粒和玻璃成分的表面部分反應形成堅硬的燒結體，而且在某種情況下，晶體成分和玻璃成分部分反應生成Zn2SiO4、Li2ZnSiO4、CaTiSiO5、Ca2TiSiO6、BaAl2Si2O8和Zn2Ti3O8中的至少一種晶體。
根據本實施方案的介質陶瓷表現出20000(GHz)以上的大的Q×f0值，其為共振頻率f0(GHZ)和Q值的乘積，并具有低的介質損耗。并且，共振頻率的溫度系數(τf)的絕對值不超過20ppm/℃，由此可降低溫度的影響。并且介電常數εr不超過10，由此使用所述介質陶瓷得到的高頻器件或高頻電路的尺寸不會過分減小，而是可保持合適的尺寸。因此，根據本實施方案的介質陶瓷具有良好的加工精度和生產率。
以下將說明本實施方案中介質陶瓷組合物以及通過燒結該介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷的優選制造方法。構成本實施方案中介質陶瓷組合物主成分的各成分Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3和Zn2SiO4以可分別制造，或作為混合物一次制造。當各成分分別制造時，每種元素的氧化物以預定比例混合，然后煅燒。例如，通過將MgO與SiO2以2∶1的摩爾比混合，然后在900-1300℃的溫度下煅燒，由此得到Mg2SiO4。將ZnO與Al2O3以1∶1的摩爾比混合，然后在900-1300℃的溫度下煅燒，由此得到ZnAl2O4。將CaO與TiO2以1∶1的摩爾比混合，然后煅燒得到CaTiO3。將ZnO與SiO2以2∶1的摩爾比混合，然后煅燒得到Zn2SiO4。
當介質陶瓷組合物中的主成分以混合物的形式一次制造時，其可如下得到。也就是說，預定量的氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化鈣(CaO)、二氧化鈦(TiO)的各粉末中的所需起始原料與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將混合物在900-1300℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3和Zn2SiO4的粉末。作為鎂、鋅、鋁、硅、鈣和鈦的原料，除MgO、ZnO、Al2O3、SiO2、CaO和TiO2之外，還可使用其碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬化合物，每種化合物在煅燒時能夠轉化成氧化物。
在煅燒時能夠轉化成Li2O的作為副成分的鋰化合物，例如碳酸鋰(Li2CO3)粉末、和玻璃粉與包括由上述方式得到的煅燒粉末的主成分混合，由此得到本實施方案中的介質陶瓷組合物。
當通過燒結介質陶瓷組合物得到介質陶瓷時，需要下列步驟。也就是說，Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3和Zn2SiO4中的所需主成分粉末、作為副成分的煅燒時能夠形成Li2O的鋰化合物粉末和玻璃粉以預定量稱量，并與例如水或醇的溶劑濕混合。然后，除去水、醇等后，將例如聚乙烯醇的有機粘合劑和水混合在所得粉末中。將混合物均質化、干燥并粉碎，隨后加壓成型(壓力大約100-1000kg/cm2)。所得成形物在800-950℃于例如空氣的含氧氣體中煅燒，由此可得到包括Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3結晶相和玻璃相的介質陶瓷。在某種情況下，由于主成分和副成分之間的反應，或者主成分與玻璃成分之間的反應，所述介質陶瓷中包括Li2ZnSiO4、CaTiSiO5、Ca2TiSiO6、BaAl2Si2O8和Zn2Ti3O8中的至少一種結晶相。這些結晶相為任選成分，并且即使存在其中一種，本發明的效果也不會受到損害。
圖7表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過將作為副成分的Li2O、玻璃成分與通式aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3所示的四相主成分的煅燒粉末混合并將其燒結得到。圖8表示本實施方案中介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過將作為副成分的Li2O、玻璃成分與通式aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4所示的五相主成分的煅燒粉末混合并將其燒結得到。
如圖7和8所示，由于主成分和副成分之間的反應，或者主成分與玻璃成分之間的反應，除了含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2和CaTiO3(在圖8的情形，另外含有Zn2SiO4)的主成分的結晶相和玻璃相之外，根據本實施方案的介質陶瓷中包括Li2ZnSiO4、CaTiSiO5、Ca2TiSiO6，BaAl2Si2O8和Zn2Ti3O8中的至少一種結晶相。然而，盡管在根據本實施方案的介質陶瓷中存在這些結晶相，本發明的效果不會受到損害。除上述結晶相外還可存在少量其它結晶相，只要其不會影響本發明的效果。通過使用各種元素的氧化物作為起始物料的制造方法，以及通過使用在煅燒時可分別轉化為氧化物的碳酸鹽、氫氧化物和有機金屬氧化物作為起始物料的制造方法，可以得到上述晶體結構。
如第一實施方案的情形所述，本實施方案中的介質陶瓷組合物用于制造介質諧振器。并且如第一實施方案的情形所述，由本實施方案中的介質陶瓷組合物可得到各種類型的層壓陶瓷部件，例如三板式諧振器。
本發明的實施例將詳述如下。
(1)與第一實施方案相關的實施例和比較例[實施例1]ZnO和Al2O3的粉末分別稱量以使其摩爾比為1∶1。稱量的粉末與乙醇(溶劑，在以下說明書中相同)和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1000℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到ZnAl2O4粉末。
同樣，ZnO和SiO2的粉末分別稱量以使其摩爾比為2∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1000℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到Zn2SiO4粉末。
隨后，由此得到的ZnAl2O4和Zn2SiO4粉末與TiO2粉末分別以7.5摩爾％、67.5摩爾％和25摩爾％的量稱量。然后將稱量的粉末混合，得到所述介質陶瓷組合物的主成分。
將主成分粉末和玻璃粉末以預定量稱量(總量為150g)，以使基于100重量份的主成分，含有6.0wt％的SiO2、11.0wt％的Al2O3、47.0wt％的ZnO、4.0wt％的BaO、0.2wt％的SrO、0.8wt％的CaO、1.0wt％的SnO2和30.0wt％的B2O3的玻璃粉末為3O重量份。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將將所得混合物干燥。
將所得混合粉末(表1中所述組成)粉碎。然后向粉碎的產物中加入適量的聚乙烯醇溶液，然后干燥。然后，所得產物成形為直徑10毫米、厚5毫米的顆粒，并將所得顆粒在925℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到具有本發明組成的介質陶瓷。
將由此得到的介質陶瓷加工成直徑8毫米、厚4毫米的大小，然后通過介質諧振方法測量，以計算在9-13GHz的諧振頻率Q×f0值、介電常數εr和諧振頻率的溫度系數。所得結果如表2所示。
并且，向通過混合主成分和玻璃粉末然后除去溶劑得到的干混粉末100g中加入9g聚乙烯醇縮丁醛粘合劑、6g鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，并加入60g甲苯和30g異丙醇溶劑，通過刮刀法產生厚度為100微米的生片(green sheet)。然后，施加200kg/cm2的壓力，在65℃的溫度下，通過熱壓粘合將20層生片層壓在一起。此時，印刷有銀圖案的層作為內電極設置在厚度方向的中央。將所得層壓制品在925℃燒結2小時后，將燒結體加工成厚度5.0毫米、高度1.5毫米(在層壓方向的尺寸)和長度9.5毫米(內部電極延伸方向的尺寸)，然后形成外部電極，得到如圖1和2所示的三板式諧振器。評價所得三板式諧振器在2.5GHz的諧振頻率的無負荷Q值。其結果如表2所示。
以與實施例1中相同的方法，以表1中所示組成比例分別稱量ZnAl2O4和Zn2SiO4粉末、TiO2粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例1中相同的條件下成形。所得顆粒在900-925℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例1相同的方法評價各種特性。其結果如表2所示。圖3表示實施例2中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖。
以與實施例1中相同的方法，以表1中所示組成比例分別稱量ZnAl2O4和Zn2SiO4粉末、TiO2粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例1中相同的條件下成形。如表2所示，所得顆粒在905-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例1相同的方法評價各種特性。其結果如表2所示。
ZnO和TiO2粉末被分別稱量，以使其摩爾比為2∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1000℃于空氣氣氛中煅燒2小時，得到Zn2TiO4結晶粉末。
然后以與實施例相同的方式，得到ZnAl2O4和Zn2SiO4粉末。
將由此得到的ZnAl2O4粉末、Zn2SiO4粉末和Zn2TiO4粉末、和TiO2粉末和玻璃粉以表1中所述組成比例分別稱量。將稱量的粉末混合并以與實施例1相同的條件成形。所得顆粒在875℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例1相同的方法評價各種特性。其結果如表2所示。
以與實施例11相同的方式，以表1中所示組成比例分別稱量ZnAl2O4、Zn2SiO4和Zn2TiO4粉末、TiO2粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例1中相同的條件下成形。如表2所示，所得顆粒在825-905℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例1相同的方法評價各種特性。其結果如表2所示。圖4表示實施例13中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖。
以與實施例11相同的方式，以表1中所示組成比例分別稱量ZnAl2O4、Zn2SiO4和Zn2TiO4粉末、TiO2粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例1中相同的條件下成形。如表2所示，所得顆粒在850-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例1相同的方法評價各種特性。其結果如表2所示。
(2)與第二實施方案相關的實施例和比較例[實施例23]分別以10.0摩爾％、35.0摩爾％、35.0摩爾％和20.0摩爾％的量稱量預定量(總共200g)的ZnO、Al2O3、SiO2和TiO2。稱量的材料粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合粉末粉碎。然后，粉碎的產物在1000℃于空氣氣氛中煅燒。將所得煅燒粉末粉碎得到主成分。
將主成分粉末和玻璃粉末以預定量(總量為150g)稱量，以使基于100重量份的主成分，含有6.0wt％的SiO2、12.0wt％的Al2O3、47.0wt％的ZnO、3.0wt％的BaO、1.0wt％的SrO、1.0wt％的SnO2和30.0wt％的B2O3的Li2O粉末和玻璃粉末分別為5重量份和20重量份。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將將所得混合物干燥。
將所得混合粉末粉碎。然后向粉碎產物中加入適量的聚乙烯醇溶液，然后干燥。然后，所得產物成形為直徑10毫米、厚為5毫米的顆粒，并將所得顆粒在925℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷。
將由此得到的介質陶瓷加工成直徑8毫米、厚為4毫米的大小，然后通過介質諧振方法測量，以計算9-13GHz的諧振頻率的Q×f0值、介電常數εr和諧振頻率的溫度系數。所得結果如表4所示。
并且，向通過混合主成分、Li2O粉末和玻璃粉末然后除去溶劑得到的100g干混粉末中加入9g聚乙烯醇縮丁醛粘合劑、6g鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，并加入60g甲苯和30g異丙醇作為溶劑，通過刮刀法產生厚度為100微米的生片。然后，施加200kg/cm2的壓力，在65℃的溫度下，通過熱壓粘合將20層生片層壓在一起。此時，印刷有銀圖案的層作為內電極設置在厚度方向的中央。將所得層壓制品在975℃燒結2小時后，所得燒結體被加工成厚度5.0毫米、高度1.5毫米和長度9.5毫米，然后形成外部電極，得到如圖1和2所示的三板式諧振器。評價所得三板式諧振器在2.5GHz的諧振頻率的無負荷Q值。其結果如表4所示。
以與實施例23中相同的方法，以表3中所示組成比例分別稱量主成分的煅燒粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例23中相同的條件下成形。如表3所示，所得顆粒在850-975℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例23相同的方法評價各種特性。其結果如表4所示。圖5表示實施例33中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖。
以與實施例23中相同的方法，以表3中所示組成比例分別稱量主成分的煅燒粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例23中相同的條件下成形。如表4所示，所得顆粒在875-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例23相同的方法評價各種特性。其結果如表4所示。
(3)與第三實施方案相關的實施例和比較例[實施例43]為得到含有75.0摩爾％量的ZnAl2O4、5.0摩爾％量的Zn2SiO4、5.0摩爾％量的SiO2和15.0摩爾％量的SrTiO3的主成分，稱量預定量(總量200g)的各種粉末，包括氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化鍶(SrO)和二氧化鈦(TiO2)。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將將所得混合物干燥。然后，粉碎的產物在1000℃于空氣氣氛中煅燒。將所得煅燒粉末粉碎得到主成分。
將主成分粉末和玻璃粉末以預定量(總量為150g)稱量，以使基于100重量份的主成分，含有6.0wt％的SiO2、12.0wt％的Al2O3、47.0wt％的ZnO、3.0wt％的BaO、1.0wt％的SrO、1.0wt％的SnO2和30.0wt％的B2O3的Li2O粉末和玻璃粉末分別為5重量份和20重量份。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將將所得混合物干燥。
將所得混合粉末粉碎。然后向粉碎產物中加入適量的聚乙烯醇溶液，然后干燥。然后，所得產物成形為直徑10毫米、厚為5毫米的顆粒，并將所得顆粒在975℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷。
將將由此得到的介質陶瓷加工成直徑8毫米、厚為4毫米的大小，然后通過介質諧振方法測量，以計算在9-13GHz的諧振頻率的Q×f0值、介電常數εr和諧振頻率的溫度系數。所得結果如表6所示。
并且，向通過混合主成分、Li2O粉末和玻璃粉末然后除去溶劑得到的100g干混粉末中加入9g聚乙烯醇縮丁醛粘合劑、6g鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，并加入60g甲苯和30g異丙醇作為溶劑，通過刮刀法產生厚度為100微米的生片。然后，施加200kg/cm2的壓力，在65℃的溫度下，通過熱壓粘合將20層生片層壓在一起。此時，印刷有銀圖案的層作為內電極設置在厚度方向的中央。將所得層壓制品在975℃燒結2小時后，所得燒結體被加工成厚度5.0毫米、高度1.5毫米和長度9.5毫米，然后形成外部電極，得到如圖1和2所示的三板式諧振器。評價所得三板式諧振器在2.5GHz的諧振頻率的無負荷Q值。其結果如表6所示。
以與實施例43中相同的方法，以表5中所示組成比例分別稱量主成分的煅燒粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例43中相同的條件下成形。如表6所示，所得顆粒在825-975℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例43相同的方法評價各種特性。其結果如表6所示。圖5表示實施例44中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過燒結介質陶瓷組合物得到，其中介質陶瓷組合物通過混合本發明aZnAlx2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3所示主成分、Li2O副成分和玻璃成分得到。
以與實施例43中相同的方法，以表5中所示組成比例分別稱量主成分的煅燒粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例43中相同的條件下成形。如表6所示，所得顆粒在825-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例43相同的方法評價各種特性。其結果如表6所示。
(4)與第四實施方案相關的實施例和比較例[實施例63]ZnO和SiO2的粉末分別稱量以使其摩爾比為2∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1200℃煅燒2小時。將所得煅燒體粉碎以得到Mg2SiO4粉末。另外，將ZnO和Al2O3稱量以使其摩爾比為1∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1100℃煅燒2小時。將所得煅燒體粉碎，得到ZnAl2O4粉末。另外，將CaO和TiO2稱量以使其摩爾比為1∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1250℃煅燒2小時。將所得煅燒體粉碎，得到CaTiO3粉末。
然后，分別以0.12、0.58、0.10和0.20的摩爾分數稱量Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2和CaTiO3，然后混合以得到主成分。然后，以預定量(總量為150g)稱量100重量份主成分、5重量Li2O粉末和25重量份玻璃粉，所述玻璃粉中含有6.0wt％的SiO2、12.0wt％的Al2O3、25.0wt％的ZnO、25.0wt％的BaO、1.0wt％的SrO、1.0wt％的SnO2和30.0wt％的B2O3。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥。
將所得混合物粉碎。然后向粉碎產物中加入適量的聚乙烯醇溶液，然后干燥。然后，所得產物成形成直徑10毫米、厚為5毫米的顆粒，并將所得顆粒在925℃燒結2小時，由此得到介質陶瓷。
將由此得到的介質陶瓷加工成直徑8毫米、厚為4毫米的大小，然后通過介質諧振方法測量，以計算在9-13GHz的諧振頻率的Q×f0值、介電常數εr和諧振頻率的溫度系數。所得結果如表8所示。
并且，向通過混合主成分、Li2O粉末和玻璃粉末然后除去溶劑得到的100g干混粉末中加入9g聚乙烯醇縮丁醛粘合劑、6g鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，并加入60g甲苯和30g異丙醇作為溶劑，通過刮刀法產生厚度為100微米的生片。然后，施加200kg/cm2的壓力，在65℃的溫度下，通過熱壓粘合將20層生片層壓在一起。此時，印刷有銀圖案的層作為內電極設置在厚度方向的中央。將所得層壓制品在925℃燒結2小時后，所得燒結體被加工厚度5.0毫米、高度1.5毫米和長度9.5毫米，然后形成外部電極，得到如圖1和2所示的三板式諧振器。評價所得三板式諧振器在2.5GHz的諧振頻率的無負荷Q值。其結果如表8所示。
以與實施例63中相同的方法，以表7中所示組成比例分別稱量主成分的粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例63中相同的條件下成形。如表7所示，所得顆粒在850-925℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例63相同的方法評價各種特性。其結果如表8所示。圖7表示實施例68中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過燒結介質陶瓷組合物得到，其中介質陶瓷組合物通過混合本發明aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3所示主成分、Li2O副成分和玻璃成分得到。
ZnO和SiO2的粉末分別稱量以使其摩爾比為2∶1。稱量的粉末與乙醇和ZrO2球一起加入到球磨機中并濕混合24小時。從溶液中除去溶劑后，將所得混合物干燥并在1100℃煅燒2小時。將所得煅燒體粉碎以得到Zn2SiO4粉末，作為主成分的材料。然后，以與實施例63中相同的方法，以表7中所示組成比例分別稱量主成分粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例63中相同的條件下成形。如表8所示，所得顆粒在800-900℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例63相同的方法評價各種特性。其結果如表8所示。圖8表示實施例76中得到的介質陶瓷的X射線衍射圖，所述介質陶瓷通過燒結介質陶瓷組合物得到，其中介質陶瓷組合物通過混合本發明aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4所示主成分、Li2O副成分和玻璃成分得到。
以與實施例63中相同的方法，以表7中所示組成比例分別稱量主成分粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例63中相同的條件下成形。如表8所示，所得顆粒在850-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例63相同的方法評價各種特性。其結果如表8所示。
以與實施例76中相同的方法，以表7中所示組成比例分別稱量主成分粉末、Li2O粉末和玻璃粉末。將稱量的粉末混合并在實施例63中相同的條件下成形。如表8所示，所得顆粒在825-1000℃于空氣氣氛中燒結2小時，由此得到介質陶瓷和諧振器(在某些比較例中沒有得到優選的燒結體)。所得介質陶瓷和諧振器以與實施例63相同的方法評價各種特性。其結果如表8所示。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
工業實用性根據本發明，可以提供可以在1000℃以下的溫度燒結的介質陶瓷組合物，并且所述介質陶瓷組合物燒結形成介質陶瓷，所述介質陶瓷具有不超過10的介電常數εr、在高頻區域的大的Q值，并且所述介質陶瓷的共振頻率的溫度系數τf的絕對值不超過20ppm/℃。由于所述介質陶瓷組合物可在1000℃以下的溫度燒結，因此可以減小燒結時的電力需求，以較低成本與例如銅或銀的低電阻導體進行同時燒結，并且提供具有包括銀或銅的內部電極的層壓陶瓷部件。
權利要求
1.介質陶瓷組合物，基于100重量份的通式(1)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4表示的主成分，所述介質陶瓷組合物含有5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足5.0≤a≤80.0摩爾％，5.0≤b≤70.0摩爾％，5.0≤c≤27.5摩爾％，0≤d≤30.0摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
2.根據權利要求1所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。
3.含有ZnAl2O4、Zn2SiO4和Zn2TiO4的結晶相和玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求1所述的介質陶瓷組合物得到。
4.含有ZnAl2O4、Zn2SiO4、TiO2和Zn2TiO4的結晶相和玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求1所述的介質陶瓷組合物得到。
5.介質陶瓷用原料組合物，其由通式(1)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cTiO2-dZn2TiO4表示，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足5.0≤a≤80.0摩爾％，5.0≤b≤70.0摩爾％，5.0≤c≤27.5摩爾％，0≤d≤30.0摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
6.介質陶瓷組合物，其中基于100重量份的主成分，所述主成分包括通過煅燒通式(2)aZnO-bAl2O3-cSiO2-d(xCaO-(1-x)TiO2)表示的原料組合物得到的煅燒體，所述組合物含有按Li2O換算2-30重量份作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足7.5≤a≤55.0摩爾％，5.0≤b≤65.0摩爾％，5.0≤c≤70.0摩爾％，7.5≤d≤27.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)并且x滿足0≤x≤0.75。
7.根據權利要求6所述的介質陶瓷組合物，其中主成分含有ZnAl2O4晶體、Zn2SiO4晶體、以及CaTiO3晶體和TiO2晶體中的至少一種。
8.根據權利要求6所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。
9.根據權利要求8所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分的組成是2.5-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-5重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2和10-50重量％的B2O3。
10.含有ZnAl2O4、Zn2SiO4的結晶相、以及CaTiO3和TiO2中的至少一種結晶相以及玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求6所述的介質陶瓷組合物得到。
11.介質陶瓷用原料組合物，其由通式(2)aZnO-bAl2O3-cSiO2-d(xCaO-(1-x)TiO2)表示，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足7.5≤a≤55.0摩爾％，5.0≤b≤65.0摩爾％，5.0≤c≤70.0摩爾％，7.5≤d≤27.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)并且x滿足0≤x≤0.75。
12.介質陶瓷組合物的制造方法，包括以下步驟在900-1200℃煅燒通式(2)aZnO-bAl2O3-cSiO2-d(xCaO-(1-x)TiO2)表示的原料組合物，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足7.5≤a≤55.0摩爾％，5.0≤b≤65.0摩爾％，5.0≤c≤70.0摩爾％，7.5≤d≤27.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)并且x滿足0≤x≤0.75，由此得到煅燒體，和基于包括煅燒體的主成分100重量份，將煅燒體與按Li2O換算2-30重量份的作為副成分的鋰化合物和5-150重量份的玻璃成分混合。
13.介質陶瓷組合物，其中基于100重量份通式(3)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3表示的主成分，所述組合物含有按Li2O換算2-30重量份的作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足2.5≤a≤77.5摩爾％，2.5≤b≤77.5摩爾％，2.5≤c≤37.5摩爾％，10.0≤d≤17.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
14.根據權利要求13所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。
15.根據權利要求13所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分的組成為2.5-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-5重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2和10-50重量％的B2O3。
16.含有ZnAl2O4、Zn2SiO4和SrTiO3的結晶相和玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求13所述的介質陶瓷組合物得到。
17.介質陶瓷用原料組合物，其由通式(3)aZnAl2O4-bZn2SiO4-cSiO2-dSrTiO3表示，其中各成分的摩爾分數a、b、c和d滿足2.5≤a≤77.5摩爾％，2.5≤b≤77.5摩爾％，2.5≤c≤37.5摩爾％，10.0≤d≤17.5摩爾％(a+b+c+d＝100摩爾％)。
18.介質陶瓷組合物，其中基于100重量份通式(4)aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4表示的主成分，所述組合物含有按Li2O換算1-15重量份的作為副成分的鋰化合物，和5-150重量份的玻璃成分，其中各成分的摩爾分數a、b、c、d和e滿足0.10≤a≤0.72，0.08≤b≤0.62，0.02≤c≤0.22，0.12≤d≤0.22，0≤e≤0.08(a+b+c+d+e＝1)。
19.根據權利要求18所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分包括一種或多種選自下組的玻璃PbO基玻璃、ZnO基玻璃、SiO2基玻璃、B2O3基玻璃、和包括選自由SiO2、Al2O3、ZnO、PbO、Bi2O3、BaO、SrO、SnO2、ZrO2和B2O3組成的組中的兩種或多種氧化物的玻璃。
20.根據權利要求18所述的介質陶瓷組合物，其中玻璃成分的組成為2-70重量％的SiO2、0-15重量％的Al2O3、10-55重量％的ZnO、0-35重量％的PbO、0-2重量％的Bi2O3、0-30重量％的BaO、0-2重量％的SrO、0-2重量％的SnO2、0-1重量％的ZrO2和10-50重量％的B2O3。
21.含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2和CaTiO3的結晶相和玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求18所述的介質陶瓷組合物得到。
22.含有Mg2SiO4、ZnAl2O4、SiO2、CaTiO3和Zn2SiO4的結晶相和玻璃相的介質陶瓷，其通過燒結權利要求18所述的介質陶瓷組合物得到。
23.介質陶瓷用原料組合物，其由通式(4)aMg2SiO4-bZnAl2O4-cSiO2-dCaTiO3-eZn2SiO4表示，其中各成分的摩爾分數a、b、c、d和e滿足0.10≤a≤0.72，0.08≤b≤0.62，0.02≤c≤0.22，0.12≤d≤0.22，0≤e≤0.08(a+b+c+d+e＝1)。
24.介質陶瓷部件，其具有多個介質層、形成在介質層之間的內部電極和與內部電極電連接的外部電極，其特征在于介質層由通過燒結權利要求1、6、13和18中任意一項所述的介質陶瓷組合物得到的介質陶瓷構成，并且內部電極由元素銅或元素銀、或以銅或銀為主成分的合金材料制成。
全文摘要
本發明提供介質陶瓷組合物，通過與低電阻導體例如銀或銅的同時燒結，其可以在約800－1000℃的溫度燒結從而使得可以內插低電阻導體并與其多層化，并且其燒結形成介電常數ε
文檔編號H01B3/12GK1741975SQ20048000283
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年1月24日
發明者石飛信一, 福田晃一, 河野孝史, 射場久善 申請人:宇部興產株式會社