Title:
Dielektrische keramische Zusammensetzung, dielektrischer Körper, keramisches Substrat,elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers
Kind Code:
B4


Abstract:

Dielektrische keramische Zusammensetzung, umfassend Al2TeO5 als Hauptbestandteil.




Inventors:
Miyauchi, Yasuharu (Tokyo, JP)
Suzuki, Toshiyuki (Tokyo, JP)
Kagomiya, Isao (Nagoya-shi, JP)
Ohsato, Hitoshi (Nagoya-shi, JP)
Application Number:
DE112010000971T
Publication Date:
06/25/2015
Filing Date:
03/01/2010
Assignee:
TDK Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:



Foreign References:
30704211962-12-25
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
1. Dielektrische keramische Zusammensetzung, umfassend Al2TeO5 als Hauptbestandteil.

2. Dielektrische keramische Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, umfassend TeO2 als einen Hilfsbestandteil.

3. Dielektrischer Körper, umfassend die dielektrische keramische Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2.

4. Keramisches Substrat, umfassend den dielektrischen Körper gemäß Anspruch 3.

5. Elektronisches Bauelement, umfassend den dielektrischen Körper gemäß Anspruch 3.

6. Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers, umfassend eine dielektrische keramische Zusammensetzung, enthaltend Al2TeO5 als Hauptbestandteil, umfassend: einen Calcinierschritt des Calcinierens einer Mischung, enthaltend Al2O3 und TeO2, um Al2TeO5 zu erhalten; und einen Brennschritt des Zugebens von TeO2 zu Al2TeO5, des Formens und des Sinterns, um einen gesinterten Körper zu erhalten.

7. Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers gemäß Anspruch 6, umfassend den Schritt des Glühens des gesinterten Körpers.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische keramische Zusammensetzung, einen dielektrischen Körper, ein keramisches Substrat, ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers.

Hintergrund

In den letzten Jahren wurde von elektronischen Bauelementen gefordert, dass sie eine größere Kapazität aufweisen und kleiner werden. Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC, Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken) haben Aufmerksamkeit als ein Material für gedruckte Leiterplatten für elektronische Bauelemente gewonnen. Ein LTCC kann im Allgemeinen bei 1000°C oder darunter gebrannt werden, wodurch ermöglicht wird, dass Ag und Cu, welche einen geringen Leitungswiderstand (conductive resistance) aufweisen, oder deren Legierungen, ein leitfähiges Muster bilden.

Die Verwendung eines Glasbestandteiles, wie SiO2 und B2O3, als ein Hauptbestandteil um ein Sintern bei niedriger Temperatur zu ermöglichen, wurde bei der Herstellung von LTCCs vorgeschlagen (z. B. Patentliteratur 1).

Liste der LiteraturstellenPatentliteratur

  • Patentliteratur 1: japanisches Patent JP 2641521 B2

Zusammenfassung der ErfindungTechnisches Problem

Wenn der oben beschriebene Glasbestandteil als ein Hauptbestandteil für eine dielektrische keramische Zusammensetzung verwendet wird, wird jedoch ein Qualitätsfaktor (Q-Wert) verringert. Folglich wird eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit einem hohen Qualitätsfaktor verlangt, bei welcher die Sinterfähigkeit bei niedriger Temperatur beibehalten wird.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht. Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine dielektrische keramische Zusammensetzung und einen dielektrischen Körper bereitzustellen, welche einen hohen Q·f-Wert aufweisen, und ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement, welche solch einen dielektrischen Körper enthalten. Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers bereitzustellen, welcher geeignet ist, einen dielektrischen Körper mit einem hohen Q·f-Wert zu bilden, auch wenn er bei niedriger Temperatur gesintert wird.

Lösung des Problems

Um die obengenannten Gegenstände zu erzielen, wird eine dielektrische keramische Zusammensetzung, umfassend Al2TeO5 als Hauptbestandteil gemäß eines Gegenstandes der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die dielektrische keramische Zusammensetzung weist einen ausreichend hohen Q-f-Wert auf, da ein Anteil eines Glasbestandteils reduziert wird. Des Weiteren weist die dielektrische keramische Zusammensetzung eine dielektrische Konstante auf, welche für Hochfrequenz-Bauelemente, wie einen Filter, geeignet ist. Daher wird die dielektrische keramische Zusammensetzung vorzugsweise als ein Material für Hochfrequenz-Bauelemente verwendet.

Es ist bevorzugt, dass die dielektrische keramische Zusammensetzung TeO2 als Hilfsbestandteil umfasst. TeO2 ist ein Oxid mit niedrigem Schmelzpunkt und dient als ein Sinterhilfsmittel. Daher kann, indem TeO2 als der Hilfsbestandteil enthalten ist, eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit ausgezeichneter Sintereigenschaft erhalten werden.

Gemäß eines weiteren Gegenstandes der vorliegenden Erfindung wird ein dielektrischer Körper, umfassend die oben beschriebene dielektrische keramische Zusammensetzung bereitgestellt. Da der dielektrische Körper die dielektrische keramische Zusammensetzung mit den oben beschriebenen Merkmalen umfasst, wird ein Anteil eines Glasbestandteiles ausreichend reduziert und ein a Q·f-Wert ist ausreichend hoch. Der elektrische Körper weist auch eine dielektrische Konstante auf, welche für Hochfrequenz-Bauelemente, wie einen Filter, geeignet ist. Daher wird der dielektrische Körper vorzugsweise für Hochfrequenz-Bauelemente verwendet.

Gemäß noch einem anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung werden ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement, umfassend den oben beschriebenen dielektrischen Körper, bereitgestellt. Da das keramische Substrat und das elektronische Bauelement den dielektrischen Körper mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweisen, besitzen sie hohe Q·f-Werte und werden vorzugsweise als Hochfrequenz-Bauelemente verwendet.

Gemäß noch eines anderen Gegenstandes der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers, enthaltend Al2O3 als Hauptbestandteil, einen Calcinierschritt des Calcinierens einer Mischung, enthaltend Al2O3 und TeO2, um Al2TeO5 zu erhalten und einen Brennschritt des Zugebens von TeO2 zu Al2TeO5, des Formens und des Sinterns, um einen gesinterten Körper zu erhalten.

Gemäß dieses Verfahrens kann ein dielektrischer Körper mit einem hohen Q·f-Wert und einer dielektrischen Konstante, welche für Hochfrequenz-Bauelemente geeignet ist, bei einer ausrechend niedrigen Brenntemperatur erhalten werden. Da der dielektrische Körper durch Sintern bei einer ausreichend niedrigen Brenntemperatur erhalten werden kann, kann billiges Ag oder Cu als ein Material für die Verdrahtungsmuster bei der Herstellung des keramischen Substrats, des elektronischen Bauelements und dergleichen verwendet werden. Daher können die Herstellungskosten für den dielektrischen Körper deutlich reduziert werden.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Verfahren einen Schritt des Glühens (annealing) des gesinterten Körpers umfasst. Durch das Glühen des gesinterten Körpers kann ein dielektrischer Körper mit einem höheren Q·f-Wert erhalten werden.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine dielektrische keramische Zusammensetzung und ein dielektrischer Körper, welche einen hohen Q·f-Wert aufweisen, und ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement, welche solch einen dielektrischen Körper enthalten, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Körpers, welcher geeignet ist, einen dielektrischen Körper mit einem hohen Q·f-Wert zu formen, auch bei einer niedrigen Sintertemperatur bereitgestellt werden.

Gemäß des Verfahrens zur Herstellung des dielektrischen Körpers der vorliegenden Erfindung kann der dielektrische Körper durch Sintern bei einer ausreichend niedrigen Temperatur erzeugt werden. Daher können Ag oder Cu als ein Material für ein Elektrodenmuster verwendet werden. Daher kann ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement, welche den dielektrischen Körper mit einem hohen Q·f-Wert enthalten, mit geringen Kosten hergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt ein XRD (Röntgenbeugungs)-Diagramm, welches die Veränderung über die Zeit beim Brennen eines dielektrischen Körpers darstellt, welcher durch ein Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform erhalten wurde.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauelements gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauelements gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauelements gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

5 zeigt ein XRD-Diagramm, welches ein XRD-Messergebnis eines gesinterten Körpers gemäß des Vergleichsbeispiels 1 darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen

Eine dielektrische keramische Zusammensetzung, ein dielektrischer Körper, ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement gemäß der bevorzugten Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Der dielektrische Körper gemäß der Ausführungsform umfasst eine dielektrische keramische Zusammensetzung, enthaltend Al2TeO5 als Hauptbestandteil und TeO2 als einen Hilfsbestandteil. Hier bedeutet ”Hauptbestandteil”, dass dessen Anteil relativ zu der gesamten dielektrischen keramischen Zusammensetzung 50 Masse% oder mehr beträgt, während ”Hilfsbestandteil” bedeutet, dass dessen Anteil relativ zu der gesamten dielektrischen keramischen Zusammensetzung weniger als 50 Masse% beträgt.

Um eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit einem höheren Q·f-Werk herzustellen, beträgt der Anteil von Al2TeO5 in der dielektrischen keramischen Zusammensetzung vorzugsweise 50 bis 100 Masse%, noch bevorzugter 60 bis 100 Masse%. Wenn der Anteil von Al2TeO5 weniger als 50 Masse% beträgt, ist es schwierig, einen ausreichend hohen Q·f-Wert zu erhalten.

In dem dielektrischen Körper, welcher ein gesinterter Körper ist, bildet Al2TeO5 hauptsächlich Kristallkörner des gesinterten Körpers. Auf der anderen Seite kann TeO2 hauptsächlich in den Korngrenzen des gesinterten Körpers existieren. TeO2 wird bei Erwärmung einfach in die flüssige Phase geschmolzen und weist demzufolge eine Funktion auf, das Sintern der dielektrischen keramischen Zusammensetzung zu unterstützen. Indem 10 bis 25 Masse% TeO2 enthalten sind, kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit ausreichend ausgezeichneten Sintereigenschaften und einem ausreichend hohen Q·f-Wert erhalten werden. Im übrigen kann TeO2 in Al2TeO5, welches Kristallkörner bildet, aufgelöst werden oder kann als unterschiedliche Kristalle, getrennt von den Kristallen aus Al2TeO5, in den Kristallkörnern vorhanden sein.

Der dielektrische Körper gemäß der Ausführungsform weist eine dielektrische Konstante auf, welche für Hochfrequenz-Bauelemente geeignet ist und weist einen hohen Q·f-Wert auf. Daher kann der dielektrische Körper gemäß der Ausführungsform vorzugsweise als Hochfrequenz-Bauelemente, wie ein keramisches Substrat und ein elektronisches Bauelement, verwendet werden.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Das Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers gemäß der Ausführungsform umfasst: einen Mischschritt des Mischens von Al2O3 und TeO2, um eine Mischung herzustellen; einen Calcinierschritt des Calcinierens der hergestellten Mischung, um Al2TeO5 zu erhalten; und einen Zugabeschritt des Zugebens von TeO2 zu Al2TeO5 und Mischen dieser, um eine Mischung aus Al2TeO5 und TeO2 herzustellen; einen Brennschritt des Formens der Mischung aus Al2TeO5 und TeO2 und des Brennens derselben, um einen gesinterten Körper zu erhalten; und einen Glühschritt des Glühen des gesinterten Körpers, um einen dielektrischen Körper zu erhalten. Diese Schritte werden nachfolgend im Detail erläutert.

In dem Mischschritt wird z. B. ein kommerziell erhältliches Al2O3-Pulver und kommerziell erhältliches TeO2-Pulver mit einem Molverhältnis von 1:1 vermischt, um eine Mischung herzustellen. Um eine gleichmäßig gemischte Mischung zu erhalten, ist es bevorzugt, dass Ethanol zu dem Al2O3-Pulver und dem TeO2-Pulver zugegeben wird, und dass diese nass miteinander vermischt werden. Wenn sie nass vermischt werden, ist es bevorzugt, dass die Mischung vor dem Calcinierschritt unter Verwendung eines normalen Trockners oder dergleichen ausreichend getrocknet wird.

In dem Calcinierschritt wird die in dem Mischschritt hergestellte Mischung unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen elektrischen Ofens oder dergleichen calciniert, und Al2O3 und TeO2 reagieren, um Al2TeO5 zu erhalten. Um den Schritt zu verkürzen, während die Reaktion ausreichend fortschreitet, ist es bevorzugt, dass die Calciniertemperatur 550 bis 650°C beträgt und die Calcinierdauer 5 bis 20 Stunden. Dieses Calcinieren kann in Luftatmosphäre durchgeführt werden. Wenn die Calciniertemperatur 650°C überschreitet, kann TeO2 verdampfen und daher eine Abweichung der Zusammensetzung auftreten.

Bei dem Zugabeschritt wird kommerziell erhältliches TeO2-Pulver zu dem in dem Calcinierschritt erhaltenen Al2TeO5 zugegeben. indem eine Zugabemenge des TeO2-Pulvers relativ zu der Al2TeO5 verändert wird, kann eine Zusammensetzung einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung, welche schließlich erhalten wird, eingestellt werden. Um einen hohen Standard sowohl bezüglich der hoher Sinterleistung und eines hohen Q·f-Wertes des erhaltenen dielektrischen Körpers zu erzielen, beträgt die Zugabemenge des TeO2-Pulvers vorzugsweise 10 bis 50 Masse%, relativ zu dem gesamten Al2TeO5, noch bevorzugter 20 bis 50 Masse%, des Weiteren bevorzugt 30 bis 45 Masse%.

Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Mischschritt ist es bevorzugt, dass Ethanol zu dem Al2TeO5- und dem TeO2-Pulver zugegeben wird, und dass diese miteinander unter Verwendung einer Kugelmühle oder dergleichen nass vermischt werden. Das in diesem Schritt zugegebene TeO2-Pulver dient als ein Sinterhilfsmittel in dem später beschriebenen Brennschritt. Durch Zugabe des TeO2-Pulvers kann die Erzeugung anderer Phasen als Al2TeO5 und TeO2 unterdrückt werden und ein ausreichend dichter gesinterter Körper kann sogar bei niedriger Brenntemperatur erhalten werden. im Übrigen ist es, wenn das Nassmischen durchgeführt wird, bevorzugt, dass die Mischung aus Al2TeO5 und TeO2 vor dem später beschriebenen Brennschritt unter Verwendung eines normalen Trockners oder dergleichen getrocknet wird.

In dem Brennschritt wird die Mischung aus Al2TeO5 und TeO2 zunächst durch ein normales Formverfahren, wie eine einachsige Presse oder kaltisostatische Presse (CIP) geformt, um eine vorbestimmte Gestalt zu erhalten, um einen geformten Körper zu erhalten. Der erhaltene geformte Körper wird in Luftatmosphäre gebrannt, um einen gesinterten Körper (dielektrischen Körper) herzustellen. Damit das Sintern ausreichend fortschreitet, während die niedrigste mögliche Brenntemperatur beibehalten wird, beträgt die Brenntemperatur vorzugsweise 750 bis 950°C, noch bevorzugter 800 bis 950°C, noch bevorzugter 850 bis 950°C. Die Brenndauer kann z. B. 1 bis 20 Stunden betragen. Da TeO2 ein Oxid mit niedrigem Schmelzpunkt ist, kann ein dichter gesinterter Körper bei niedriger Brenntemperatur erhalten werden, wie oben beschrieben.

Der gesinterte Körper, welcher in dem Brennschritt erhalten wird, umfasst die oben beschriebene dielektrische keramische Zusammensetzung und kann als ein dielektrischer Körper für ein keramisches Substrat oder ein elektronisches Bauelement verwendet werden. Dieser dielektrische Körper enthält Al2TeO5 als Hauptbestandteil und TeO2 als Hilfsbestandteil. Daher weist der dielektrische Körper eine dielektrische Konstante, welche für Hochfrequenz-Bauelemente geeignet ist, und einen hohen Q·f-Wert auf. Zum Beispiel wird der dielektrische Körper vorzugsweise für elektronische Bauelemente, wie einen Filter, verwendet. Um die Hochfrequenzeigenschaften des Q·f-Wertes und dergleichen weiterzuverbessern, ist es bevorzugt, dass der gesinterte Körper, welcher in dem Brennschritt erhalten wird, der später beschriebenen Glühbehandlung unterworfen wird.

Bei der Glühbehandlung wird der gesinterte Körper in Luftatmosphäre für 1 bis 100 Stunden bei einer niedrigeren Temperatur als der Brenntemperatur während des Brennschritts erwärmt (Glühtemperatur). Dadurch wird die Zusammensetzung des gesinterten Körpers weiter homogenisiert und daher kann ein dielektrischer Körper mit noch besseren Hochfrequenzeigenschaften erhalten werden. Die Glühtemperatur beträgt vorzugsweise 200 bis 900°C, noch bevorzugter 300 bis 800°C.

Durch die oben beschriebenen Schritte kann ein dielektrischer Kärper, umfassend eine dielektrische Zusammensetzung mit einer dielektrischen Konstante, welche für Hochfrequenz-Bauelemente geeignet ist, und einem ausreichend hohen Q·f-Wert erhalten werden. Im Übrigen weist der dielektrische Körper gemäß dieser Ausführungsform vorzugsweise eine Dichte von 4,7 g/cm3 oder mehr, noch bevorzugter 4,75 g/cm3 oder mehr auf. Wenn die Dichte des dielektrischen Körpers weniger als 4,7 g/cm3 beträgt, kann das Sintern nicht ausreichend fortschreiten und ausreichend ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften werden verschlechtert.

Ein Verhältnis von Al2TeO5 und TeO2 in dem dielektrischen Körper und der dielektrischen keramischen Zusammensetzung gemäß der Ausführungsform kann durch Verändern der Brenntemperatur und der Brenndauer in dem Brennschritt eingestellt werden. Wenn z. B. die Brenndauer verlängert wird oder die Brenntemperatur erhöht wird, erhöht sich ein Verdampfungsvolumen von TeO2 und daher neigt das Verhältnis von TeO2 relativ zu Al2TeO5 dazu klein zu sein.

1 zeigt ein XRD (Röntgenbeugungs)-Diagramm, welches die Veränderung beim Brennen der dielektrischen Körper, welche durch das Herstellungsverfahren gemäß der Ausführungsform erhalten werden, über die Zeit darstellt. Die in den Diagrammen 1 bis 4 angegebenen dielektrischen Körper wurden jeweils erhalten, indem sie bei der Brenntemperatur von 900°C gebrannt wurden. Die Brenndauer wurde zwischen 1 bis 10 Stunden variiert. Die Diagramme 1, 2, 3 und 4 sind XRD-Diagramme der dielektrischen Körper, welche erhalten wurden, nachdem sie für 1 Stunde, 3 Stunden, 5 Stunden und 10 Stunden gebrannt wurden.

Wie in 1 dargestellt, wird der Anteil von TeO2 verringert, wenn die Brenndauer länger ist. das Diagramm 4 zeigt, dass eine dielektrische keramische Zusammensetzung erhalten wird, die nur aus Al2TeO5 besteht. Die Zusammensetzung jedes dielektrischen Körpers kann durch XRD-Beugung untersucht werden.

Durch das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers kann ein dielektrischer Körper mit Hochfrequenzeigenschaften bei ausreichend niedriger Temperatur erhalten werden. Daher wird der dielektrische Körper, welcher durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren erhalten wird, vorzugsweise für ein keramisches Substrat ((LTCC-Substrat), ein elektronisches Bauelement oder dergleichen verwendet.

Nachfolgend wird das elektronische Bauelement gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Herstellungsverfahren erläutert.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht des elektronischen Bauelements der vorliegenden Erfindung. In einem elektronischen Bauelement 100, welches in 2 dargestellt ist, sind Anschlüsse 120 an einem Paar einander gegenüberliegenden Seitenflächen eines dielektrischen Körpers (keramisches Substrat) 110 bereitgestellt. Die Anschlüsse 120 schließen die Umgebung der Endbereiche des dielektrischen Körpers 110 von den Seitenflächen ein. Beispiele eines elektronischen Bauelements mit solch einer Form umfassen einen laminierten keramischen Kondensator und eine laminierte Spule.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauelements gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einem elektronischen Bauelement 200, welches in 3 dargestellt ist, ist ein Anschluss 220 an jeder der vier Seitenflächen eines dielektrischen Körpers (keramisches Substrat) 210 bereitgestellt. Die Anschlüsse 220, die an einem Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen des dielektrischen Körpers 210 bereitgestellt sind, liegen einander gegenüber. Beispiele eines elektronischen Bauelements mit solch einer Form umfassen einen laminierten Tiefpassfilter, einen laminierten Hochpassfilter, einen laminierten Bandpassfilter, einen laminierten Balun, einen laminierten Koppler und dergleichen.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauelements gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einem elektronischen Bauelement 300, welches in 4 dargestellt ist, ist ein Anschluss 320 an jeder Seitenfläche eines Paares von einander gegenüberliegenden Seitenflächen der vier Seitenflächen eines dielektrischen Körpers (keramisches Substrat) 310 bereitgestellt und zwei Anschlüsse 320 sind an jeder Seitenfläche eines anderen Paars einander gegenüberliegender Seitenfläche bereitgestellt. Der Anschluss 320 an jeder Seitenfläche ist ausgebildet, um dem Anschluss 320 an der gegenüberliegenden Seitenfläche gegenüber zu liegen. Beispiele eines elektronischen Bauelements mit solch einer Form umfassen einen laminierten Tiefpassfilter, einen laminierten Hochpassfilter, einen laminierten Bandpassfilter, einen laminierten Balun, einen laminierten Kuppler und dergleichen.

Die elektronischen Bauelemente 100, 200, und 300 können eine Struktur aufweisen, bei welchen eine innere Elektrode in den dielektrischen Körpern (keramisches Substrat) 110, 210 und 310 gebildet wird und ein Ende der Inneren Elektrode ist mit den Anschlüssen 120, 220 und 320 verbunden ist, welche an den Seitenflächen der dielektrischen Körper 110, 210 und 310 bereitgestellt sind. Ein elektronisches Bauelement mit verschiedenen unterschiedlichen Eigenschaften kann erhalten werden, abhängig von der Form der inneren Elektrode, des Verbindungsverfahrens und dergleichen. Die dielektrischen Körper 110, 210 und 310 umfassen die dielektrische keramische Zusammensetzung mit den oben beschriebenen Eigenschaften. Da die dielektrischen Körper 110, 210 und 310 bei niedriger Temperatur gebrannt und gesintert werden, kann billiges Ag oder Cu als innere Elektrode und für die Anschlüsse verwendet werden.

Die elektronischen Bauelemente 100, 200 und 300 können gemäß eines Verfahrens hergestellt werden, wie folgt. Zunächst wird eine Mischung aus Al2TeO5 und TeO2 auf die gleiche Weise wie bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers hergestellt. Ein organischer Träger wird zu der Mischung zugegeben, wenn benötigt, um eine Paste herzustellen, und die Paste wird auf ein Basismaterialfilm, wie Polyethylenterephthalat, aufgebracht. Nach dem Aufbringen wird der organische Träger durch Trocknen entfernt und ein Rohbogen, enthaltend Al2TeO5 und TeO2, wird gebildet. Im Übrigen wird der organische Träger hergestellt, indem ein Bindemittel in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst wird. Terpineol, Butylcarbitol, Aceton, Toluol, Isopropylalkohol oder dergleichen kann als das Lösungsmittel verwendet werden. Ethylcellulose, Polyvinylbutyral oder dergleichen können als das Bindemittel verwendet werden. Des Weiteren kann der organische Träger einen Weichmacher, wie Di-n-butylphthalat, enthalten.

Eine leitfähige Paste, enthaltend Ag oder Cu, wird auf den gebildeten Rohbogen aufgebracht, um eine innere Elektrode mit einer vorbestimmten Form zu bilden. Eine Vielzahl von Rohbögen, auf welchen die leitfähige Paste aufgebracht ist, werden wie benötigt hergestellt und laminiert, um einen laminierten Körper zu erhalten. Des Weiteren wird die leitfähige Paste auf den laminierten Körper aufgebracht, um die Anschlüsse 120, 220 und 320 zu bilden, welche jeweils eine vorbestimmte Form aufweisen.

Anschließend wird der organische Träger aus der leitfähigen Paste durch Trocknen entfernt und die gleichen Schritte, wie der Brennschritt und der Glühschritt des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Herstellung des dielektrischen Körpers werden durchgeführt. Entsprechend können elektronische Bauelemente 100, 200 und 300, bei welchen die innere Elektrode in den dielektrischen Körpern 110, 210 und 310 gebildet ist und die Anschlüsse 120, 220 und 320 an den Seitenflächen der dielektrischen Körper 110, 210 und 310 bereitgestellt sind, erhalten werden.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf die Beispiele und ein Vergleichsbeispiel erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachfolgend beschriebenen Beispiele beschränkt.

(Beispiel 1]Herstellung eines dielektrischen Körpers>(Mischschritt)

Ein kommerziell erhältliches Al2O3-Pulver (Reinheit 99,99 Masse%) und TeO2-Pulver (Reinheit 99,9 Masse%) wurden gewogen, um ein Molverhältnis von 1:1 aufzuweisen. Das gewogene Al2O3-Pulver, TeO2-Pulver und Ethanol wurden in einer Kugelmühle für 24 Stunden nass gemischt. Nachfolgend wurde das Ethanol durch Trocknen entfernt, um eine Mischung, enthaltend das Al2O3-Pulver und das TeO2-Pulver, zu erhalten.

(Calcinierschritt)

Nachfolgend wurde die Mischung calciniert, indem sie auf 620°C für 10 Stunden in Luftatmosphäre erwärmt wurde, um einen calcinierten Körper (Al2TeO5) zu erhalten.

(Zugabeschritt)

Das TeO2-Pulver (Reinheit 99,9 Masse%) und Ethanol wurden zu dem erhaltenen calcinierten Pulver zugegeben und in einer Kugelmühle nass gemischt. Eine Zugabemenge des TeO2-Pulvers betrug 35 Masse%, relativ zu einer Gesamtmenge an Al2TeO5.

(Formschritt)

Die durch das Nassmischen erhaltene Mischung wurde einachsig unter einem Druck von 200 MPa gepresst, um einen geformten Körper mit einer Säulenform herzustellen (Durchmesser: 12 mm).

(Brennschritt)

Der geformte Körper wurde unter Verwendung eines elektrischen Ofens bei 900°C für 2 Stunden in Luftatmosphäre gebrannt, um einen dielektrischen Körper (gesinterten Körper) zu erhalten, welcher eine dielektrische keramische Zusammensetzung umfasst. Dies war ein dielektrischer Körper gemäß Beispiel 1.

<Überprüfung>(Analyse der Zusammensetzung)

Die Zusammensetzung des dielektrischen Körpers wurde durch XRD analysiert. Die durch XRD ermittelten Verbindungen sind in Tabelle 1^ dargestellt.

(Analyse der Hochfrequenzeigenschaften)

Die Hochfrequenzeigenschaften des erzeugten dielektrischen Körpers wurden gemäß JIS R 1627 analysiert. Insbesondere wurde eine Resonanzfrequenz f0, ein Q·f-Wert, eine dielektrische Konstante εr, und eine Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz τf unter Verwendung eines Netzwerkanalysators als eine Messeinrichtung gemessen. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

(Dichtemessung)

Die Dichte des erzeugten dielektrischen Körpers wurde aus einer Abmessung der Säule und einem Messwert der Masse berechnet. Das Resultat ist in Tabelle 1 dargestellt.

[Beispiele 2 bis 13]

Dielektrische Körper wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Zugabemenge an TeO2 in dem Zugabeschritt und eine Brenndauer in dem Brennschritt, wie in Tabelle 1 dargestellt, geändert wurden. Diese waren dielektrische Körper gemäß der Beispiele 2 bis 13. Jeder dielektrische Körper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 überprüft. Die Überprüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

[Beispiel 14]

Der dielektrische Körper gemäß Beispiel 5 wurde einer Glühbehandlung unterworfen, indem er bei 750°C 24 Stunden in Luftatmosphäre erwärmt wurde. Es war ein dielektrischer Körper gemäß Beispiel 14. Dieser dielektrische Körper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 überprüft. Die Überprüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

[Beispiel 15]

Der dielektrische Körper gemäß Beispiel 5 wurde einer Glühbehandlung unterworfen, indem er bei 750°C 36 Stunden in Luftatmosphäre erwärmt wurde. Es war ein dielektrischer Körper gemäß Beispiel 15. Der dielektrische Körper wurde ähnlich wie in Beispiel 1 überprüft. Die Überprüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

[Vergleichsbeispiel 1]

Ein dielektrischer Körper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Calcinierschritt nicht durchgeführt wurde. Insbesondere wurde eine Mischung, enthaltend Al2O3-Pulver und TeO2-Pulver geformt und gebrannt, um den dielektrischen Körper zu bilden. Anschließend wurde der dielektrische Körper auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 überprüft. Die Überprüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Jeder der dielektrischen Körper gemäß den Beispielen 1 bis 15 umfasste eine dielektrische keramische Zusammensetzung, enthaltend AL2Teo5 als Hauptbestandteil und TeO2 als einen Hilfsbestandteil. Jeder der dielektrischen Körper gemäß der Beispiele 1 bis 15 wies eine dielektrische Konstante, welche für Hochfrequenz-Bauelemente geeignet war, und einen hohen Q·f-Wert auf. Insbesondere die dielektrischen Körper gemäß der Beispiele 14 und 15, welche einer Glühbehandlung unterworfen wurden, wiesen hohe Q·f-Werte auf. Auf der anderen Seite wies der dielektrische Körper gemäß des Vergleichsbeispiels 1 einen Q·f-Wert auf, welcher deutlich niedriger war als die der dielektrischen Körper gemäß der Beispiele 1 bis 15.

5 zeigt ein XRD-Diagramm, welches ein XRD-Messergebnis des dielektrischen Körpers gemäß des Vergleichsbeispiels 1 darstellt. Wie in 5 gezeigt wurde, wenn der dielektrische Körper ohne Durchführen des Calcinierschritts durchgeführt wurde, eine dielektrische keramische Zusammensetzung, enthaltend Al2TeO5 als Hauptbestandteil nicht erhalten und eine große Menge an unreagiertem Al2O3 blieb zurück.

Des Weiteren wird in dem XRD-Diagramm, welches 5 dargestellt ist, bestätigt, dass die Intensität an einer niedrigen Winkelseite von 2θ erhöht war. Dieses Phänomen wird als ein Halo bezeichnet, welches für ein amorphes Glas spezifisch ist. Es zeigt, dass eine Glasphase, abgeleitet von TeO2 in dem dielektrischen Körper gemäß des Vergleichsbeispiels 1 existiert. Der Q·f-Wert des dielektrischen Körpers gemäß des Vergleichsbeispiels 1 war aufgrund der Existenz der Glasphase niedrig.

Industrielle Anwendbarkeit

Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine dielektrische keramische Zusammensetzung und der dielektrische Körper, welcher einen hohen Q·f-Wert aufweisen, und das keramische Substrat und das elektronische Bauelement, welche solch einen dielektrischen Körper enthalten, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann das Verfahren zur Herstellung des dielektrischen Körpers, welches geeignet ist, um den dielektrischen Körper mit einem Q·f-Wert auch bei niedriger Sintertemperatur zu bilden, bereitgestellt werden.

Bezugszeichenliste

100, 200, 300
elektronische Bauelemente
110, 210, 310
dielektrische Körper
120, 220, 320
Anschlüsse