本發(fā)明涉及一種陶瓷組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
高頻率用電介體磁器,近年來(lái)廣泛利用于例如電介體共振器和mic用電介體基板等中。在該種類的高頻率用電介體磁器中,為了實(shí)現(xiàn)小型化,要求相對(duì)介電常數(shù)εr和q值大。
另一方面,在高頻率用電介體磁器中,如果在導(dǎo)體材料中使用高熔點(diǎn)的鎢和鉬,則由于這些高熔點(diǎn)金屬的比電阻大,因此,特別是存在在陶瓷多層基板的高頻率特性上產(chǎn)生限界的缺點(diǎn),而且價(jià)格高。因此,作為導(dǎo)體材料,要求使用ag和cu等低電阻并且廉價(jià)的低熔點(diǎn)金屬。
但是,為了將導(dǎo)體材料和陶瓷材料同時(shí)煅燒而得到陶瓷燒結(jié)體,需要將陶瓷材料在比這些低熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)低的溫度下進(jìn)行煅燒。
因此,正在積極進(jìn)行作為陶瓷成分與玻璃成分的復(fù)合材料的低溫煅燒用陶瓷材料的研究,推進(jìn)使用該材料的陶瓷多層基板的實(shí)用化。
例如,在專利文獻(xiàn)1中,提出了一種陶瓷原料組合物,其中,包含:10~45重量%的由xbao-ytio2-zreo3/2(其中,x、y以及z表示摩爾%,8≤x≤18、52.5≤y≤65、以及20≤z≤40,x+y+z=100,re為稀土元素)表示的bao-tio2-reo3/2類陶瓷組合物、5~40重量%的氧化鋁、4~17.5重量%的b2o3、28~50重量%的sio2、0~20重量%的al2o3以及36~50重量%的mo(其中,mo為選自cao、mgo、sro以及bao中的至少一種),包含40~65重量%的硼硅酸玻璃組合物,并且所述bao-tio2-reo3/2類陶瓷組合物與所述氧化鋁的合計(jì)量為35重量%以上。
在該專利文獻(xiàn)1中,通過(guò)使其含有硼硅酸玻璃組合物,可以抑制煅燒時(shí)的陶瓷的收縮行為,另外,由于玻璃粘度高,因此,可以抑制與其他低溫煅燒基板相互擴(kuò)散。另外,通過(guò)使其含有上述陶瓷組合物,可以得到具有相對(duì)介電常數(shù)εr約為15的高相對(duì)介電常數(shù)的陶瓷原料組合物。
但是,上述專利文獻(xiàn)1的陶瓷原料組合物,雖然相對(duì)介電常數(shù)εr比較高,約為15,但為了應(yīng)對(duì)目前模塊商品等更小型化的要求,需要更高的相對(duì)介電常數(shù)εr。
然而,為了提高相對(duì)介電常數(shù)εr,需要降低玻璃組合物的含量,提高由填料組成的陶瓷粉末的含量。另一方面,玻璃組合物的含量降低時(shí),由于玻璃組合物的流動(dòng)性降低,因此通過(guò)煅燒處理陶瓷燒結(jié)體變得容易收縮。因此,為了容易控制煅燒時(shí)的收縮行為,需要增加玻璃組合物的含量。即,存在難以實(shí)現(xiàn)煅燒時(shí)的陶瓷燒結(jié)體的收縮行為的控制和高相對(duì)介電常數(shù)的情況。
本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的,其目的在于提供可以在控制煅燒時(shí)的收縮行為的同時(shí)使介電特性與以往相比顯著提高、并且可以確保可靠性的陶瓷組合物、使用該陶瓷組合物的陶瓷生片、以及陶瓷電子部件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),除了特定組成的硼硅酸玻璃之外,在規(guī)定范圍內(nèi)添加相對(duì)介電常數(shù)εr高的srtio3或catio3,另外在規(guī)定量以下的范圍內(nèi)使其含有特定的燒結(jié)助劑成分,由此,容易抑制燒結(jié)時(shí)的陶瓷燒結(jié)體的收縮行為的同時(shí),可以得到相對(duì)介電常數(shù)εr為45以上、且q值800以上的具有良好介電特性的低溫煅燒用陶瓷組合物。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
所述b2o3的含量例如為5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15。
所述tio2的含量例如為5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15。
所述al2o3的含量例如為3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14或14.5。
所述mo的含量例如為21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33或34。
所述srtio3或/和catio3的含量例如為26、27、28、29、30、31、32、33%、34、35、36、37、38、40、41、42、43或44。
優(yōu)選地,一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
優(yōu)選地,一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
本發(fā)明中的陶瓷生片,上述陶瓷組合物成形為片狀。
本發(fā)明中的陶瓷電子部件,具有由上述陶瓷組合物的燒結(jié)體構(gòu)成的第1陶瓷層。
發(fā)明效果
本發(fā)明通過(guò)采用上述技術(shù)方案可以得到容易控制煅燒時(shí)的陶瓷燒結(jié)體的收縮行為的同時(shí)介電特性提高的陶瓷組合物,可以得到能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述收縮行為的控制和介電特性的陶瓷組合物。具體而言,可以得到具有相對(duì)介電常數(shù)εr為45以上、q值為800以上、絕緣電阻logir為12以上的特性、并且容易控制煅燒時(shí)的收縮行為的燒結(jié)性良好的陶瓷組合物。
因此,可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)目前模塊商品等更小型化的高品質(zhì)、且介電特性良好的陶瓷生片以及陶瓷電子部件。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
實(shí)施例2
一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
實(shí)施例3
一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
實(shí)施例4
一種陶瓷組合物,所述陶瓷組合物按重量份數(shù)由如下組分組成:
m選自ca、mg、sr以及ba中的任意一種或者至少兩種的組合。
對(duì)比例1
其余與實(shí)施例1相同,除srtio3或/和catio3的含量為50。
對(duì)比例2
其余與實(shí)施例1相同,除tio2的含量為4。
對(duì)比例3
其余與實(shí)施例1相同,除tio2的含量為17。
對(duì)實(shí)施例1~4的陶瓷組合物進(jìn)行性能測(cè)試,實(shí)施例1~4的陶瓷組合物的相對(duì)介電常數(shù)εr為45以上且q值800以上,而對(duì)比例1~3的陶瓷組合物的相對(duì)介電常數(shù)為40,且q值為750,明顯低于實(shí)施例1~4。
申請(qǐng)人聲明,本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法,但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn),對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。