[发明专利]玻璃陶瓷组合物及使用了该组合物的电子部件和叠层式LC复合部件

说明书

技术领域

本发明涉及低温下可烧结、且具备高抗弯强度的玻璃陶瓷组合物，以及使用了该组合物的在高频下具备良好电气特性和对树脂基板的安装可靠性、且容易制造的电子部件和叠层式LC复合部件。

背景技术

近年，随着用于移动电话等通信领域的电子部件的小型化和高频化，开始使用将电容器和线圈集成在1个部件内的叠层式LC复合部件。这些叠层式LC复合部件使在由介电常数较低的玻璃陶瓷组合物组成的绝缘体层中设置内部电极而构成的电容器和线圈互连，就可形成如图1所示的电路构成的图2、图3及图4所示的叠层式LC复合部件之内部。这里所示的叠层式LC复合部件是低频滤波器的例子，通过在绝缘体层1内设置内部电极2～5，形成电容器C1、C2和线圈L，获得图1所示电路。此外，在外部形成外部电极6～9。

为了减少叠层式LC复合部件的损耗，必须使用金、银、铜等具有高导电率的金属作为内部电极。但是，因为这些金属的熔点较低，例如银的熔点约为960℃，所以，绝缘体组合物必须即使在900℃左右的低温下，也能够进行致密地烧结。因此，开发了在氧化铝(Al₂O₃)等介电常数较低的陶瓷粉末中混入玻璃粉，通过低温烧结而获得的玻璃陶瓷组合物，作为比电容率较低、且能够与银和铜等高导电率电极同时烧结的绝缘体组合物。

叠层式LC复合部件的面积比一般的电子部件大，另外同时要求高度较低，所以，大多数情况下为大型薄板状。因此，要求构成叠层式LC复合部件的玻璃陶瓷组合物所组成的绝缘体具备较高的机械强度。但是，以往的玻璃陶瓷组合物，例如，日本专利第2597341号记载的叠层电感器用玻璃陶瓷组合物与氧化铝等普通的陶瓷相比，其抗弯强度非常小，不足150MPa，此外，大多数情况下，热膨胀系数也较小，在7ppm/K以下，其与安装叠层式LC复合部件的玻璃环氧树脂等基板(热膨胀系数一般为14ppm/K左右)间的热膨胀系数差非常大，在将叠层式LC复合部件安装到树脂基板上时的焊接工序中由于因热而产生的应力作用，容易在绝缘体层上出现龟裂等缺陷。根据发明者们的研究，为了不使安装可靠性下降，要求构成绝缘体层的玻璃陶瓷组合物的抗弯强度达到150PMa以上，且热膨胀系数在9ppm/K以上。

但是，为使玻璃陶瓷组合物能够在900℃左右的较低温度下烧结，往往使玻璃粉末中包含大量氧化硼(B₂O₃)和会对环境造成不良影响的氧化铅(PbO)，以使软化点有所降低。例如，日本专利公报平6-8189号记载的氧化物电介质材料中，B₂O₃占整个玻璃陶瓷组合物的4～12重量％，如果其含量不足，则在1000℃以下的温度下不能够进行致密地烧结。

但是，氧化硼含量较高的玻璃陶瓷组合物在构成层叠体的未烧结片状物的制造过程中，当在玻璃陶瓷组合物粉末中混入溶剂和粘合剂制成淤浆时，如果不对玻璃陶瓷组合物粉末的含水率作严格的控制，有时会出现淤浆凝胶化的情况，这成为能够在较低温度下进行烧结形成玻璃陶瓷组合物时的大问题。

本发明解决了上述问题，其目的是提供玻璃陶瓷组合物和使用了该组合物的电子部件，以及提供以高导电率的银或铜为内部电极的高频电气特性良好的叠层LC复合部件。该玻斑陶瓷组合物由于抗弯强度大且热膨胀系数适度，所以对树脂基板的安装可靠性较高，由于玻璃粉末中氧化硼的含量较少，所以容易制备。

发明的揭示

本发明的玻璃陶瓷组合物和使用了该组合物的电子部件通过对55～65重量％由40～50重量％的SiO₂、30～40重量％的BaO、3～8重量％的Al₂O₃、8～12重量％的La₂O₃和3～6重量％B₂O₃所组成的玻璃组合物，和45～35重量％的镁橄榄石(Mg₂SiO₄)构成的混合物进行成型烧结而获得。