CN1106651C - 介质膏及使用介质膏的厚膜电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种介质膏，该介质膏包含玻璃粉末、铅钙钛矿混合物的电介质粉末和有机载体，其中所述玻璃粉末具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，其中x+y+z是100个摩尔，且x、y和z的每个值都在三元图中通过五点A(25，5，70)，B(10，20，70)，C(10，60，30)，D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上或由它们围成的区域中。这种介质膏允许在低于870℃的低温下通过烧结形成致密的电介质膜。

Description

介质膏及使用介质膏的厚膜电容器
本发明涉及介质膏及使用介质膏的厚膜电容器，特别涉及一种介质膏(这种介质膏作用制造陶瓷振荡器的负载电容器的材料)及使用这种介质膏的厚膜电容器。
目前正使用一种厚膜电容器，例如，作为厚膜集成电路的元件。作为用于这种厚膜电容器的电介质物质，主要使用一种主要由钛酸钡陶瓷组成，并且按要求添加玻璃成分的介质膏。
例如，在第51-48159号日本公开特许公报中揭示了一个例子，这个例子中将BaTiO3-CaSnO3-CaSiO3陶瓷用作电介质物质，还有在日本第51-150098号公开特许公报中揭示了一个例子，这个例子中将BaTi3-(Pb，Sr)(Ti，Sn)O3和玻璃作为电介质物质。然后，如上所述，通过将上述电介质物质和玻璃的粉末分散在有机载体中制成介质膏，通过用丝网印刷等将其加到在例如矾土之类的绝缘物质上，之后在空气中烧结得到这种厚膜电容器。
随着数字IC技术的进步，使用压电陶瓷的陶瓷振荡器作为电子设备的参考信号(或时钟信号)产生元件被广泛地应用。通常，这种陶瓷振荡器和作为负载电容器的电容器连接，遵循在构成一个振荡电路所需的谐振器的温度特性。另外，随着近代电子设备的小型化，对电子部件如陶瓷振荡器的小型化的要求也增加了。
为此，进行了使用厚膜电容器代替分立型电容器作为连接到陶瓷振荡器的负载电容器的尝试，以获得内装电容器的陶瓷振荡器。但是，通过使用上述传统介质膏制造的厚膜电容器有如下的问题。
即，有一个问题，由于为了得到较高的介电常数，传统的介质膏包含较多的电介质粉末，因此获得的电介质厚膜的尺寸不好。为了弥补尺寸方面的缺陷，必需在超过900℃的温度下对其进行烧结。但是，在这样的高温下进行烧结，可能对在烧结之前已经在基片上形成的另一个电路元件如已经形成在基片上的厚膜电容器的电容器电极产生负面的影响。例如，由于当通过烘焙的方法形成上述电容器电极时烧结温度通常是850℃到900℃，当介质膏在超过900℃温度下进行烧结时电容器电极可能受到不希望有的扩散、反应等等。因此，要尽可能在低温烧结介质膏。
本发明的一个目的是提供一种解决了上述问题的介质膏和使用这种介质膏的厚膜电容器。
本发明提供了一种介质膏，这种介质膏包含玻璃粉末、铅钙钛矿混合物电介质粉末和有机载体，其中玻璃粉末具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，其中x+y+z是100个摩尔，且x、y和z的值在由三元图上通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上和它们围成的区域中。
用上述介质膏，即使在相对较低的温度下例如870℃下烧结，也可获得致密的电介质厚膜。相应地，使用本发明的介质膏可以得到在抗潮性等方面的可靠性更好的厚膜电容器。
在上述介质膏中，x、y和z的值最好在三元图上由通过四点F(15，30，55)、G(30，45，25)、H(45，30，25)和I(45，5，50)的线上和由它们围成的区域中。用较好的介质膏，能进一步提高抗潮性的可靠性。
上述介质膏中，电介质粉末的居里点最好在从120℃到500℃的范围中。
上述介质膏使得可以得到电容的温度特性显示为正特性的厚膜电容器，以及可以(特别地作为包含具有正温度特性的谐振器的陶瓷振荡器的负载电容器)有利地使用厚膜电容器。
在上述介质膏中，就玻璃粉末和电介质粉末的总量而言，可包含范围在从大约35重量％到大约95重量％的玻璃粉末及包含范围在从大约65重量％到大约5重量％的电介质粉末。较好地，包含玻璃粉末的范围从大约40至90重量％。上述介质膏使得即使在介质膏的烧结温度低于850℃的较低温度值下也可使形成的电介质厚膜为致密厚膜。
在上述介质膏中，玻璃粉末可包含大于大约80摩尔％的主要成分和小于大约20摩尔％的添加成分，其中主要成分具有表示为xBi2O3-yPbO-zSiO2的成分，而x+y+z是100个摩尔，而且x、y和z的每一个值都在由三元图中通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上和由它们的线围成的区域中，添加成分是从由TiO2、ZrO2、BaO和SrO组成的组中选出的至少一种。
可进一步改进从包含玻璃的介质膏得到的电介质厚膜的介质常数，而且容易进行对厚膜电容器中电容-温度特性(TCC)的控制。
本发明还提供了一种厚膜电容器，这种电容器包括介质膜，该介质膜包含玻璃和电介质物质，所述电介质物质包括铅钙钛矿的混合物介质，其中玻璃具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，其中x+y+z是100个摩尔，而且x、y和z的每个值都在三元图中由通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上和由它们围成的区域内。
根据本发明的厚膜电容器，添如陶瓷振荡器等可以通过将此厚膜电容器合并在电子部件中代替分立型的电容器使其小型化或更薄。例如，作为负载电容器使用本发明的厚膜电容器使得可以得到一种振荡器，这种振荡器振动频率的波动更小，并将此厚膜电容器合并到陶瓷振荡器中可以使陶瓷电容器做得更薄或小型化。
在上述厚膜电容器中，x、y和z的每一个值最好三元图中通过四点F(15，30，55)、G(30，45，25)、H(45，30，25)和I(45，5，50)的线上和由它们围成的区域内。
在上述厚膜电容器中，电介质物质的居里点最好在从大约120℃到500℃的范围中。
在上述厚膜电容器中，就玻璃和电介质物质的总量而论，可包含在从大约35重量％到大约95重量％的范围中的玻璃和在从大约65重量％到大约5重量％的范围中的电介质物质。
在上述厚膜电容器中，玻璃粉末包含大于80摩尔％的主要成分和小于20摩尔％的添加成分，其中所述主要成分具有表示为xBi2O3-yPbO-zSiO2的成分，而x+y+z是100个摩尔，而且x、y和z的值都在三元图上通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上和由它们围成的区域中，所述添加成分是从由TiO2，ZrO2，BaO和SrO组成的组中选出的至少一种。
上述厚膜电容器可以用作陶瓷振荡器的负载电容元件，该振荡器包含具有正温度特性的谐振器。
本发明还提供了对具有电介质厚膜的厚膜电容器使用上述介质膏，其中介质膏用于提供电介质厚膜。
从下面结合附图的实施例可更好地理解本发明。
图1是xBi2O3-yPbO-zSiO2的三元图，显示了包含在本发明的介质膏中的玻璃粉末的较佳的成分范围。
图2是截面图，显示了设置有在本发明的第一至第三实施例中制造的厚膜电容器1的厚膜印刷电路器件2。
图3是截面图，显示了一个陶瓷振荡器13，该振荡器中合并了厚膜电容器11和12，而且是在本发明的第四实施例中制造的。
第一实施例
图2是截面图，显示了一个厚膜印刷电路器件，该器件设置有一个要在第一实施例中制造的厚膜电容器1。厚膜印刷电路器件有一个由电绝缘材料制成的基片2以及顺序地在基片上形成下层导体3介质厚膜4和上层导体5(经介质薄膜4和上层导体3面对)，这些层顺序地形成在基底2上。
本发明的介质膏用于形成上述介质膜4。即，当形成了下层导体3(该导体成为厚膜电容器1的一个电容器电极)后，将介质膏设置在下层导体3上，然后烧结，形成介质膜4。此后，制造上层导体5(该导体成为厚膜电容器1的另一个电容器电极)。对这样得到的厚膜电容器的特性将如后所述在第一实施例中加以评价。
介质膏制作方法如下。
分别准备Bi2O3、PbO和SiO2作为玻璃成分的原材料，并进行混合，从而得到如表1中所示的玻璃成分(摩尔％)。然后，把这样得到的混合物在1100℃到1500℃的温度下熔化以制成熔化玻璃。然后，在将该熔化玻璃放入纯水中进行急冷后，把它磨碎而得到玻璃粉末。
                 表1
    样品号     Bi2O3     PbO     SiO2
    12     2510     520     7070
    34567891011121314     10359045153045100206070     606055304530107070400     305550552525803010030
表1中所示的每一个样品的成分在图1中画成三元图。在图1中，带圈的数字和表1中的样品号对应。
同时，把用(Pb0.97Sr0.03){(Sb0.5Sn0.5)0.05Zr0.46Ti0.49}O3表示的铅钙钛矿混合物的陶瓷磨碎以得到电介质粉末，该陶瓷具有280℃的居里点。
然后，把这些玻璃粉末和电介质粉末用有机载体混合在一起，从而玻璃粉末/电介质粉末/有机载体＝35/35/30(重量％)，并且加以捏合以制备介质膏。这里的有机载体是通过将丙烯酸树脂溶解在α-萜品醇中得到的。
然后，把如上所述得到的介质膏用作介质厚膜4以制造厚膜印刷电路器件1，该装置具有如图2所示的厚膜电容器。
即，通过提供矾土基片作为基片2，通过在其上丝网印刷Ag/Pd膏及通过在850℃对它进行烧结形成直径为8mm的下层导体3。然后，通过对预先在下层导体3上的丝网印刷预先制备的介质膏和在如表2所示从850℃到890℃对其进行烧结形成具有直径6mm的盘状介质膜4。然后，通过制备固性的Ag浆，通过在介质膜4上对其进行丝网印刷及通过加热进行固化，在介质膜4上形成直径为4mm的上层导体5。
这样，完成了具有厚膜电容器1的厚膜印刷电路器件2。
下面，为了找出厚膜电容器1的特性，也就是找出如表2中所示的电容、介质损耗、介电常数和电容-温度特性(TTC)的特性，作必要的测量以评价介质膜4的特性。至于电容和介质损耗(tanδ)，则在频率为1MHz，电压为1Vrms和温度为25℃的条件下进行测量，且介电常数(εr)由得到的电容和厚膜电容器1的尺寸计算出来。另外，通过在将样品放置在温度为85℃及相对湿度为85％的大气中后施加100V的直流电压一分钟的方法测得绝缘电阻(IR)。在频率为1MHz及电压为1Vrms的条件下测出温度从-20℃到+80℃的电容-温度特性(TCC)。
                                 表2
  样品号   烧结温度(℃)     电容(pF)  介质损耗(％)   介质常数(εr)  绝缘电阻对数IR(Ω)      TCC(％/℃)
    1234567891011121314     870870850850850850850850850890850850850850     138166276442436177226397304110221331     1.01.21.51.71.61.31.41.61.50.81.92.3     253050807932417255204060     ＞9＞9＞9＞9＞9＞11＞11＞11＞11＞9＜9＜9     0.040.050.090.180.160.070.070.160.100.040.070.10
在表1和表2中，把样品1到9包含在本发明的范围内。至于包含在所使用的介质膏中的玻璃粉末或包含在得到的厚膜电容器1的介质厚膜5中的玻璃的成分，样品1到9具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，而它们的成分(x，y，z)的比落在由图1中所示的三元图中的点A(25，5，70)、点B(10，20，70)、点C(10，60，30)、点D(35，60，5)和点E(90，5，5)所围成的区域内。
样品1到9允许厚膜电容器1具有的介电常数为25到80，介质损耗小于1.7％，在湿度测试后用log IR表示的绝缘电阻(IR)超过9，且得到正斜度为0.04到0.18％的电容温度系数。另外，样品1到9允许通过在低于870℃的温度下烧结形成的介质厚膜5得到具有上述特性的厚膜电容器1。
再注意上述样品1到9中的样品6到9，它们的湿度测试可靠性被进一步改进，其log IR在湿度测试后超过11。至于包含在这里使用的介质膏中的玻璃粉末或包含在厚膜电容器1的介质厚膜5中的玻璃的成分，样品6到9具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，且成分(x，y，z)的比在如图1中所示的三元图上由点F(15，30，55)、点G(30，45，25)、点H(45，30，25)和点I(45，5，50)围成的区域中。
还要注意，在样品6到9中，在850℃的相对较低的温度通过烧结形成介质厚膜5。
与之形成对比，在位于大量SiO2的区域中的样品10如表2所示需要890℃的烧结温度，因为这样得到的玻璃的软化点太高，在870℃以下烧结几乎不能得到介质膜4。但是，即使在890℃的温度烧结，这样得到的厚膜电容器1的介电常数仅为20。
另外，样品11不好，因为介质损耗大到1.9％且log IR小于9。可以认为位于样品11所处的范围中的玻璃其介质膜4的致密性较差。
还有，样品12不好，因为介质损耗大到2.3％且log IR小于9。可以认为位于样品12所处的范围中的玻璃具有较低的玻璃化程度而且其介质膜4的致密性较差。
在表2中样品13和14没有给出特性值，因为它们测不出来。
第二实施例
通过混合在第一实施例中制备的样品8的玻璃粉末和也是在第一实施例中使用的铅钙钛矿混合物的电介质粉末，从而它们的比如下面表3所示，通过添加有机载体从而(玻璃粉末+电介质粉末)/有机载体＝70/30(重量％)，及通过对其进行捏合来制备介质膏。注意，作为有机载体，类似于第一实施例使用一种通过将丙烯酸树脂溶解在α-萜品醇中得到的有机载体。
                  表3
    样品号     玻璃粉末     电介质粉末
    2-12-22-32-42-52-62-72-8     95重量％90重量％70重量％50重量％40重量％35重量％30重量％10重量％     5重量％10重量％30重量％50重量％60重量％65重量％70重量％90重量％
然后，通过使用如上所述得到的介质膏，以和第一实施例相同的方法制造厚膜电容器1。注意，将制造介质厚膜5的烧结温度设定在850℃。在此之后，以和第一实施例中相同的方法求出这样得到的厚膜电容器1的特性，也就是，电容、介质损耗、介电常数，湿度测试后的绝缘电阻及TCC。表4显示了这些结果。
                          表4
  样品号     电容(pF)  介质损耗(％)  介电常数εr 绝缘电阻log IR(Ω)     TCC(％/℃)
    2-12-22-32-42-52-62-72-8     138160304397447491530784     1.50.51.41.61.61.72.02.4     25295572818996142     ＞9＞9＞9＞9＞9＞9＜9＜9     0.060.060.130.160.180.190.210.23
从表3和表4显见，样品2-7和2-8不好，因为介质损耗超过2.0％且以logIR表示的湿度测试后的绝缘电阻(IR)小于9。这表示当介质膏的烧结温度是850℃或更低时(如本实施例)，介质膜4不可制成致密的厚膜。注意，虽然在形成介质膜4中介质膏仅被印刷了一次，但可以认为即使增加印刷次数以增加介质厚膜的厚度，湿度测试后的绝缘性也不增加，虽然而起始绝缘性可能增加。
与之形成对比，样品2-1到2-6表示了较好的结果，介质损耗小于1.7％且所log IR湿度测试后的绝缘电阻(IR)超过9。从这一事实可以说，包含在用于形成介质厚膜4的介质膏中的玻璃粉末和电介质粉末的比最好是这样的，即，就玻璃和电介质物质的总量而论，玻璃在从大约35重量％到95重量％的范围中，而电介质物质在从65重量％到5重量％的范围中。
第三实施例
现在制造具有如图2中所示的厚膜电容器的厚膜印刷电路器件2。
首先，用于形成设置在厚膜印刷电路器件2中的介质厚膜5的介质膏制造如下。
分别制备好BiO3、PbO、SiO2、TiO2、ZrO2和BaCO3作为玻璃成分的原材料，并将它们混合，从而得到如表5中所示的玻璃成分(摩尔％)。然后，在1100℃到1500℃的温度下熔化得到的混合物，以按照和第一实施例的相同的方法制出熔化玻璃。然后，在将该熔化玻璃放入纯水中急冷后，将其磨碎以得到玻璃粉末。
                          表5
样品号    Bi2O3     PbO    SiO2    TiO2   ZrO2   BaO   SrO
  3-13-23-33-43-53-63-7     2824.52824.52824.528     2824.52824.52824.528     24212421242124     2030 2030 2030 20
  3-83-93-10     24.52835     24.52835     212430 5 5 5     305
在表5中，样品3-1到3-9的玻璃粉末除了主要成分Bi2O3、PbO和SiO2之外还包含TiO2、ZrO2、BaO和SrO中的至少一种作为添加成分。样品3-1、3-3、3-5、3-7和3-9包含80摩尔％的主要成分和20摩尔％的添加成分。另一方面，样品3-2、3-4、3-6和3-8包含70摩尔％的主要成分30摩尔％的添加成分。样品3-10的玻璃粉末只包含主要成分Bi2O3、PbO和SiO2。
同时，电介质粉末以类似于第一实施例中使用方法制备，该粉末通过将(居里点为280℃、用(Pb0.97Sr0.03){(Sb0.5Sn0.5)0.05Zr0.46Ti0.49}O3)表示的铅钙钛矿混合物陶瓷磨碎得到。
另外，类似于第一实施例中使用的有机载体，使用一种通过将丙烯酸树脂溶解在α-萜品醇中得到的有机载体。
然后，将玻璃粉末、电介质粉末和有机载体混合，从而玻璃粉末/电介质粉末/有机载体＝35/35/30(重量％)，并将其捏合以制备介质膏。
然后，将如上所述而得到的介质膏用作电介质膜4以制造厚膜印刷电路器件。这里，除了为在下层导体3上形成电介质膜4，对所有的样品都在850℃的温度下烧结被丝网印刷在下层导体3上的介质膏之外，具有厚膜电容器1的厚膜印刷电路器件通过和第一实施例相同的设计和方法完成。
在此之后，以和第一实施例相同的方法求出。这样得到的厚膜电容器1的特性，即，电容、介质损耗、介电常数，绝缘电阻和电容-温度特性(TCC)。表6表示出这些结果。
                           表6
样品号 电容(pF) 介质损耗(％) 介电常数εr 绝缘电阻log IR(Ω) TCC(％/℃)
3-1 359 1.8 65 ＞11 0.09
3-23-33-43-53-63-73-83-93-10 387353419332426354277381293 2.41.73.41.72.61.82.91.61.5 706476607764506953 ＜19＞11＜19＞11＜19＞11＜19＞11＞11 -0.10-0.100.16-0.140.10
注意，表6中样品3-2、3-4、3-6和3-8 TCC的测量值无法求出。
如从表5和6中显见，包含20摩尔％或更少的TiO2、ZrO2、BaO和SrO中至少一种的样品3-1、3-3、3-5、3-7和3-9与包含超过大约20摩尔％的相同的添加成分的样品3-2、3-4、3-6和3-8相比，允许介电常数进一步提高。
另外，可通过包含大约20摩尔％或更少的上述添加成分比较容易地进行TCC的控制，或更具体地说，TCC的变化，这在把总共包含大约20摩尔％或更少的TiO2、ZrO2、BaO和SrO中的至少一种的样品3-1、3-3、3-5、3-7和3-9之间以及把不包含添加成分的样品3-10与样品3-1、3-3、3-5、3-7和3-9相比是显然的。
同时，包含大于20摩尔％添加成分的样品3-2、3-4、3-6和3-8使得介质损耗(tanδ)和绝缘电阻劣化。可以认为是因为不能得到好的介质厚膜(因为这样得到的玻璃的玻璃化程度可能劣化，或晶体熔化温度可能降低)。
第四实施例
图3是显示陶瓷振荡器13的截面图，该振荡器具有厚膜电容器11和12，在这个第四实施例中将制造该振荡器。
陶瓷振荡器13有一由电绝缘材料制成的基片14。在基片14上，对称地顺序地形成下层导体15和16、介质厚膜17和18及上层导体19和20(上层导体19和20经介质厚膜17和18分别面对下层导体15和16以组成厚膜电容器11和12)。
在上层导体19和20上设置导电粘接剂21和22以经导电粘接剂21和22把一个由压电陶瓷构成的谐振器元件23与上层导体19和20电气连接及机械固定。
本发明的介质膏被用于形成上述介质厚膜17和18。
下面将解释用于制造陶瓷振荡器13的方法。
首先，通过制备一矾土基片作为基片14，通过在其上进行丝网印刷Ag/Pd及通过在850℃将其进行烧结形成2.5mm见方的下层导体15和16。然后，通过将第一实施例的样品9、第二实施例的样品2-4和2-5和第三实施例的样品3-9的介质膏丝网印刷到下层导体15和16及通过在850℃的温度进将它们进行烧结而在下层导体15和16上形成2.0mm见方的介质厚膜17和18。然后，通过制备热固化Ag浆，通过将其丝网印刷在介质厚膜17和18上及通过对它们进行加热和固化，在介质厚膜17和18上形成1.5mm见方的上层导体19和20。另外，经导电粘接剂21和22把由PZT压电陶瓷构成的谐振器元件23固定在上层导体上。这样，做成了厚膜电容器11和12被合并在其中的陶瓷振荡器13。
然后，求出这样得到的陶瓷振荡器13的振荡频率的起始偏差、振荡频率的温度特性(-40℃到+125℃)及谐振电阻。表7显示了这些结果。
                            表7
  样品号   振荡频率的起始偏差(％) 振荡频率的温度特性(％)   谐振电阻(Ω)
    92-42-53-9     0.10.080.090.1     0.030.010.050.02     15151515
如表7中所示，使用包括本发明的介质膏的厚膜电容器11和12的应用允许获得振荡频率波动较小的陶瓷振荡器13。另外，由于厚膜电容器11和12可被用作陶瓷振荡器13的负载电容器，可以使陶瓷振荡器13做得更薄和小型化。
其他实施例
虽然在上述实施例中已经将(Pb0.97Sr0.03){(Sb0.5Sn0.5)0.05Zr0.46Ti0.49}O3用作铅钙钛矿混合物电介质物质，但本发明并不被限制于此。可以使用各种铅钙钛矿混合物，如PbTiO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3系、PbTiO3-Pb(Mg1/2w1/2)O3系、PbTiO3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3系、PbZrO3系、PbZrO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3系、PbZrO3-Pb(Mg1/2W1/2)O3系、PbZrO3-Pb(Ni1/2W1/2)O3系、PbZrO3-Pb(Zr1/3Nb2/3)O3系和Pb(Zn1/3Nb2/3)O3系等等。然后，通过选出居里点落在从120℃到500℃的范围中的样品可以得到(电容温度系数显示出正特性)的厚膜电容器。
另外，虽然在上述的实施例中通过将丙烯酸树脂溶解在α-萜品醇中而得到的物质被用作介质膏的有机载体，但本发明并不被限制于此。除此之外，需要的话可以将乙基纤维素树脂、硝化纤维素树脂、丁基树脂等等用作树脂成分，而将醇溶剂如丁卡必醇，酯溶剂如丁卡必醇醋酸盐也可使用。还可以根据预计的使用添加可塑剂如邻苯二甲酸酯。
另外，本发明的介质膏不仅可以用于获得形成在绝缘的基片(如上述实施例中描述的矾土基片)上的厚膜电容器，还可用于形成在介质基片(如多层的陶瓷基片)上的电容器。
还有，虽然厚膜电容器1或11和12的下层导体电极4或15和16是由Ag/Pd以烘培的方法形成的，而上层导体5或19和20(作为另一个电容器电极)是由热固化Ag浆形成的，但本发明并不被限制于此。可分别把烘培型导体如Ag、Ag/Pt和Au用作下层导体而烘培型导体或热固体导体如Ag、Ag/Pt、Au、Ag/Pd和Cu用作上层导体。
虽然已经参照特定的实施例对本发明进行了详细地描述，但对熟悉本领域人员而言显然可在不背离本发明的精神和范围的情况下作各种不同的变化和修改。

Claims (20)

1.一种介质膏，包含玻璃粉末、铅钙钛矿混合物的电介质粉末和有机载体，其特征在于所述玻璃粉末包含表示为xBi2O3-yPbO-zSiO2的成分，其中x+y+z是100个摩尔份，而且x、y和z的值都在三元图上通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上或由它们围成的区域内。
2.如权利要求1所述的介质膏，其特征在于所述x、y和z的值都在三元图上通过四点F(15，30，55)、G(30，45，25)、H(45，30，25)和I(45，5，50)的线上或由它们围成的区域内。
3.如权利要求2所述的介质膏，其特征在于所述电介质粉末的居里点在从大约120℃到500℃的范围内。
4.如权利要求1到3中任一条所述的介质膏，其特征在于就玻璃粉末和电介质粉末总量而言，所述玻璃粉末包含在从大约35重量％到95重量％的范围中，而所述电介质粉末包含在从大约65重量％到5重量％的范围中。
5.如权利要求4所述的介质膏，其特征在于所述玻璃粉末是大于大约80摩尔％的主要成分和小于大约20摩尔％的添加成分，所述主要成分具有表示为xBi2O3-yPbO-zSiO2的成分，所述添加成分是从包括TiO2、ZrO2、BaO和SrO的组中选出的至少一种。
6.如权利要求其1所述的介质膏，其特征在于电介质粉末的居里点在从大约120℃到500℃的范围中。
7.如权利要求6所述的介质膏，其特征在于就玻璃粉末和电介质粉末的总量而言，玻璃粉末为大约35到95重量％而电介质粉末为大约65到5重量％
8.如权利要求7所述的介质膏，其特征在于所述玻璃粉末是大于大约80摩尔％的一种成分，所述成分为由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，及少于大约20摩尔％的附加成分，所述附加成分从由TiO2、ZrO2、BaO和SrO组成的组中选出。
9.如权利要求1所述的介质膏，其特征在于将玻璃粉末和电介质粉末的总量而言，玻璃粉末是大约35到95重量％，电介质粉末是大约65到5重量％。
10.如权利要求1所述的介质膏，其特征在于所述玻璃粉末是大于大约80摩尔％的一种成分，所述成分为由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，及少于大约20摩尔％的附加成分，所述附加成分从由TiO2、ZrO2、BaO和SrO组成的组中选出。
11.一种厚膜电容器，包含介质厚膜，所述介质厚膜包含玻璃和铅钙钛矿混合物电介质物质，其特征在于所述玻璃具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，其中x+y+z是100个摩尔，而且x、y和z的值都在三元图上通过五点A(25，5，70)、B(10，20，70)、C(10，60，30)、D(35，60，5)和E(90，5，5)的线上或由它们围成的区域内。
12.如权利要求11所述的厚膜电容器，其特征在于所述x、y和z的值都在三元图中通过四点F(15，30，55)、G(30，45，25)、H(45，30，25)和I(45，5，50)的线上或由它们围成的区域内。
13.如权利要求12所述的厚膜电容器，其特征在于所述电介质物质的居里点在从大约120℃到500℃的范围中。
14.一种陶瓷振荡器，其特征在于包括具有正温度特性的谐振器和如权利要求13所述的厚膜电容器。
15.如权利要求13所述的厚膜电容器，其特征在于就所述玻璃粉末和所述电介质物质的总量而言，范围中的所述玻璃包含在从大约35到95的重量％范围中，及所述电介质物质包含在从大约65到5的重量％范围中。
16.如权利要求15所述的厚膜电容器，其特征在于所述玻璃包含大于大约80摩尔％的主要成分和小于大约20摩尔％的添加成分，所述主要成分具有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，所述添加成分是从包括TiO2、ZrO2、BaO和SrO的组中选出的至少一种。
17.如权利要求11所述的厚膜电容器，其特征在于所述介质基片的居里点在从大约120℃到500℃的范围中。
18.一种陶瓷振荡器，其特征在于包含具有正温度特性的谐振器和如权利要求16所述的厚膜电容器。
19.如权利要求11所述的厚膜电容器，其特征在于就玻璃粉末和电介质物质的总量而言，玻璃是从大约35到95重量％，而电介质物质是从大约65到5重量％。
20.如权利要求11所述的厚膜电容器，其特征在于所述玻璃包括大于大约80摩尔％成分，所述成分有由xBi2O3-yPbO-zSiO2表示的成分，及少于大约20摩尔％的附加成分，所述附加成分从由TiO2、ZrO2、BaO和SrO组成的组中选出。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3407716B2 (ja) * 2000-06-08 2003-05-19 株式会社村田製作所 複合積層電子部品

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027209A (en) * 1975-10-02 1977-05-31 Sprague Electric Company Ceramic capacitor having a silver doped dielectric of (Pb,La)(Zr,Ti)O3
US5164882A (en) * 1990-12-17 1992-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic capacitor
DE4406812C1 (de) * 1994-03-02 1995-07-06 Fraunhofer Ges Forschung Niedrig sinternde keramische Dielektrika mit hohen DK-Werten für Green-Tape-Systeme

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1646891B2 (de) * 1966-02-04 1972-01-27 E I Du Pont de Nemours and Co , Wilmington, Del (V St A ) Keramisches dielektrikum
US4377840A (en) * 1981-07-16 1983-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Screen-printable dielectric composition
US4511601A (en) * 1983-05-13 1985-04-16 North American Philips Corporation Copper metallization for dielectric materials
JPS63142707A (ja) * 1986-12-04 1988-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミツク発振子
US4906405A (en) * 1987-05-19 1990-03-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductor composition and method of manufacturing a multilayered ceramic body using the composition
US5055958A (en) * 1989-03-31 1991-10-08 Tdk Corporation Surface-reinforced glass and magnetic head having surface-reinforced glass
US5011803A (en) * 1990-01-10 1991-04-30 Kemet Electronics Corporation Lead magnesium niobate ceramic dielectrics having low sintering temperatures
JP2711618B2 (ja) * 1992-06-30 1998-02-10 ティーディーケイ株式会社 誘電体組成物、多層配線基板および積層セラミックコンデンサ
US5344592A (en) * 1993-02-16 1994-09-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Organic vehicle for electronic composition
JPH07161223A (ja) * 1993-12-10 1995-06-23 Murata Mfg Co Ltd 導電性ペーストおよび積層セラミックコンデンサ
JP3327045B2 (ja) * 1995-04-28 2002-09-24 株式会社村田製作所 誘電体ペースト及びそれを用いた厚膜コンデンサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027209A (en) * 1975-10-02 1977-05-31 Sprague Electric Company Ceramic capacitor having a silver doped dielectric of (Pb,La)(Zr,Ti)O3
US5164882A (en) * 1990-12-17 1992-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic capacitor
DE4406812C1 (de) * 1994-03-02 1995-07-06 Fraunhofer Ges Forschung Niedrig sinternde keramische Dielektrika mit hohen DK-Werten für Green-Tape-Systeme

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