DE2347709A1 - Dielektrische massen - Google Patents

Dielektrische massen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gedruckte Schaltungen und insbesondere neuartige Massen für die Herstellung dielektrischer Schichten, die in solchen Schaltungen Verwendung finden,
Die Dickfilmtechnik wendet Druckmethoden (wie Siebdruck oder Schablonendruck) an, um Leiter- oder Isolatormassen usw. (üblicherweise Dispersionen von anorganischen Feststoffen in einem flüssigen, inerten Träger) in gewünschten Mustern auf einem dielektrischen Substrat abzuscheiden. In den US-PSs 3 683 245 und 3 679 94-3 werden Kondensatoren offenbart, die durch aufeinanderfolgendes Aufdrucken von Leiter- und Isolatorschichten auf ein Substrat hergestellt werden.
Verschiedene Bestimmungen, die zur Einschätzung der Qualität von Kondensatoren herangezogen werden, sind der Temperatur-
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koeffizient der Kapazität (TKK) und der Gütefaktor (Q). Der TKK von Kondensatoren wird in Teilen je Million/0 C (ppm/pC) ausgedrückt und wurde in der Weise berechnet, dass die Kapazitätsänderung zwischen -5O°C . und +25° C und zwischen +25° G und +125° G unter Verwendung einer automatischen Kapazitätsmessbrücke (General Radio) gemessen wurde. Q ist ein Mass für den Leistungsverlust in einem Schwingungskreis (je höher der Q-Wert, desto geringer der Leistungsverlust); Q wurde hier mit einem Q-Messinstrument der Firma Marconi Instruments Ltd. bestimmt.
Gewisse für den Verbrauch bestimmte elektronische Schaltungen verlangen hochbeständige Kondensatoren mit einem negativen T'emperaturkoeffizienten der Kapazität (TKK) wie auch einem hohen Gütefaktor (Q) sogar bei 1 Megahertz. Die Dielektrizitätskonstante dieser Kondensatordielektrika ist üblicherweise niedrig (sie liegt im Bereich von 10 bis 50). Druckfähige, dielektrische Dickfilmmassen mit negativem TKK und hohem Q bei 1 Megahertz sind zurzeit nicht verfügbar; infolgedessen werden für die Hybrid-Schaltungen diskrete Chip-Kondensatoren verwendet, anstatt dass die Dickfilmtechnik herangezogen wird. Chip-Kondensatoren sind kostspielig und verlangen einen gesonderten Lötschritt, um das Chip an dem Schaltkreis zu befestigen.
Die bei Dickfilmtechniken verwendeten, kristallisierbaren Glasmassen (wie diejenigen der US-PS 5 656 984-» in denen die kristallisierende Hauptphase ein Barium-Aluminium-Feldspat, BaA^SipOg, ist) haben hohe Q-Werte, aber einen positiven TKK und können infolgedessen für gewisse Anwendungsgebiete nicht verwendet werden.
Es besteht ein Bedarf an dielektrischen Massen, die in der Lage sind, Dickfilmkondensatoren mit hohem Gütefaktor (oberhalb 700) sogar bei 1 Megahertz und verminderdem TKK zu ergeben. Vorzugsweise ist ein negativer TKK erwünscht. Ein wei-
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teres Ziel sind dielektrische Massen, die "bei Temperaturen unterhalb 1000° C gebrannt oder gesintert werden können, wobei derartige Brenntemperaturen ein Brennen mit typischen, niedrig-schmelzenden Elektrodenmassen gestatten, die oft bei der Herstellung von Diekfilmschaltüngen Verwendung finden.
Die vorliegende Erfindung betrifft (fein-zerteilte) Pulvermassen, die bei der Herstellung von dielektrischen Schichten, die in gedruckten Schaltungen verwendet werden sollen, nützlich sind. Die Pulvermassen bestehen im wesentlichen aus 1 bis 40 % Oalciumtitanat und 60 bis 99 % einer teilweise kristallisierbaren Glasfritte, wobei jeder Bestandteil ?einzerteilt ist. Die Gläser weisen die in der Tabelle I angegebenen Bestandteile und Mengenverhältnisse auf.
Tabelle I
Glasmassen Gew.% -
Bestandteil Brauchbar
Bevorzugt 25 - 40 %
SiO2 50 -. 55 % 5 - 15 %
TiO2 8 - 10 % 7 - 12 %
Al2O5 10 - 12 % 10 - 50 %
BaO 12 - 26 % 10 - 26 %
ZnO 10 - 26 % 2 - 10 %
GaO 6 - 10 % 2 - 8 %
B2O3 2 - 8 % 0 - 2 %
MgO 0 - 2 % 0 - 4%.
Bi2O5 0 - 4 %
(BaO insgesamt plus 50 - 40 %)
ZnO. 50 - 40 %
Die Massen können entweder trocken oder als Dispersion in einem inerten, flüssigen Träger auf ein Substrat aufgedruckt (üblicherweise siebgedruckt) werden. In der Dispersion liegen
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im allgemeinen 0,4 bis 9 Teile solcher anorganischen Peststoffe je Teil Träger (auf Gewicht bezogen) vor. Wenn die erfindungsgemässen Gläser gebrannt werden, erhält man ein dichtes Dielektrikum. Die erfindungsgemässen Massen sind unterhalb 1000° C brennbar und infolgedessen sehr nützlich in Verbindung mit Dickfilmschaltungen, bei denen oft von niedrig-schmelzenden Metallen Gebrauch gemacht wird. Oft werden diese Massen bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 950° C gebrannt. Der Glasanteil (ausschliesslich des Calciumtitanats) enthält 20 bis 48 Gew.% Kristalle, die in einer glasartigen Matrix dispergiert sind. Die Kristalle stellen Celsian als Hauptbestandteil ausser geringen Mengen an Sphen und Zinkorthosilikat dar. Die erhaltenen dielektrischen Schichten ergeben Kondensatoren mit hohem Q-Vert (oberhalb 700) und herabgesetztem QIKK; mit bestimmten bevorzugten Massen, die 15 bis 40 % Calciumtitanat und 85 bis 60 % Glas aufweisen, treten sogar negative TKK-Werte auf.
Die durch Brennen (Sintern) der erfindungsgemässen Massen hergestellten, dichten, hohe Q-Werte aufweisenden, dielektrischen Schichten bestehen aus Oalciumtitanat-Teilchen und Celsian-Kristallen in einer glasartigen Matrix. In geringerer Menge vorhandene kristalline Phasen sind Sphen und Zinkorthosilikat.
In den erfindungsgemässen, verbesserten Pulvermassen liegen zwei wesentliche Bestandteile vor, nämlich Calciumtitanat und das Glas der Tabelle I. Die Gläser in den erfindungsgemässen Massen nützen verschiedene Bestandteile in einer kritischen Kombination von Eigenschaften erfolgreich derart aus, dass sie sehr wünschenswerte Eigenschaften aufweisen.
Ein physikalisches Gemisch der Glasbestandteile (oder von Vorläufern derselben) bildet, wenn es aus de.m geschmolzenen Zustand abgeschreckt wird, stabile Gläser. Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Gläser wendet man bestimmte kritische Mengenverhältnisse der Glasbildner an. Wenn die Gläser fein
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zermahlen und mit Calciumtitanat gemischt worden sind und die sich ergebende Masse auf Substrate aufgedruckt Und aufgebrannt worden ist, werden Kristallkeimbildung und teilweise Kristallisation des Glases während desselben verhältnismässig einfachen Brennschemas in einem einzigen Schritt und infolgedessen viel rascher durchgeführt, als es mit herkömmlichen, kristallisierenden Gläsern der Fall ist. Sobald einmal das Glas erweicht und genügend lang um zu kristallisieren bei der Brenntemperatur gehalten wird, wird es weniger thermoplastisch.
Das teilweise kristallisierte Glas in dem erfindungsgemässen, gebrannten Dielektrikum enthält eine kristalline Phase, die 20 bis 48 Gew.% des Gesamtgewichts von Glas und Kristallen (ausschliesslich des Calciumtitanats) ausmacht. Die beim Brennen gebildeten Kristalle sind Celsian (BaAl2Si2Og) als Hauptkristallphase und Sphen (CaTiSiO1-) und Zinkorthosilikat /"(ZnO^SiO,-/ als Nebenkristallphasen, Spuren von TiO2 können beim Brennen oberhalb 950° C zugegen sein. Diese kristallinen Phasen werden durch Röntgenstrahlenbeugung identifiziert. Ihre relative Häufigkeit in dem gebrannten Dielektrikum ist natürlich von der Brenndauer und -temperatur und der Zusammensetzung des speziell als Ausgangsmaterial verwendeten Glases abhängig. Ein Glas aus beispielsweise 30 % SiO2, 10 % TiO2, 10 % Al2O5, 26 % BaO, 12 % ZnO, 6 % CaO, 4 % B2O und 2 % MgO liefert, wenn es in Abwesenheit von Calciumcitanat in einem 45 Minuten-Zyklus in einem Förderbandofen auf eine Maximal temp era tür von 85O bis 900° C erhitzt wird, wobei es 10 Minuten bei der Maximaltemperatur bleibt, ein Dielektrikum, das über 40 % (aber nicht mehr als 48 %) Kristalle aufweist, wobei 36 % ßelsian, 5 bis 6 % Sphen und höchstens 2% Zinkorthosilikat sind.
Die Mengenverhältnisse der Bestandteile in den ungebrannten Gläsern in den erfindungsgemässen Massen und daher auch in den erfindungsgemässen, gebrannten Dielektrika haben sich als
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wichtig erwiesen, wie in den Beispielen und den unten gebrachten Vergleichsversuchen gezeigt wird. Das Glas ist ein bleifreies, teilweise kristallisierbares Glas mit den nachstehenden Bestandteilen. Siliciumdioxid bestimmt die Erweichungsmerkmale, die Wärmeausdehming und die chemische Beständigkeit der gebrannten Dielektrikums und stellt einen Bestandteil der gebrannten, kristallinen Phase dar. Die Gläser enthalten 25 bis 40 Gew.% Kieselsäure.
Titandioxid ist der Kristallisationskatalysator und stellt ebenfalls einen Bestandteil der kristallinen Phase dar. Titandioxid macht 5 bis 15 % des Glases aus.
Tonerde ist ein Bestandteil der primären Kristallphase, die sich beim Brennen bildet, nämlich des Celsians. Tonerde liegt in einer Menge von 7 bis 12 % des Glases vor. Bariumoxid und Zinkoxid liegen in der gebildeten Kristallphase in Mengen von 12 bis JO % bzw. 10 bis 26 %f bezogen auf das Glas, vor, wobei die gesamte Menge dieser Oxide im- Bereich von $0 bis 40 % liegt. Diese Oxide tragen zu der Fähigkeit dieser Gläser bei, sich bei niedrigen Temperaturen brennen zu lassen.
Calciumoxid liegt in einer Menge von 2 bis 10 % des Glases vor, um den Schmelzpunkt des Glases so weit zu erniedrigen, dass Glas in herkömmlichen Öfen ohne Schwierigkeit geschmolzen werden kann. Es ist auch einer der Bestandteile der kristallinen Phase
Boroxid (Boric oxide) (2 bis 8 %) liegt in dem Glas als die Viscosität herabsetzendes Mittel vor. Fakultativ sind MgO (O bis 4- %) und Bi2O5 (O bis 4 %); bevorzugte und optimale Mengenanteile sämtlicher dieser Glasbestandteile sind in der Tabelle I angegeben.
Es versteht sich, dass andere Bestandteile vorhanden sein können, welche bei der Herstellung der erfindungsgemässen Gläser und infolgedessen der erfindungsgemäss, teilweise ' 40981 3/1109
«■· ("* mm
kristallisierten Dielektrika Verwendung finden können und die keine starken ungünstigen Wirkungen mit sich "bringen.
Die Gläser werden erfindungsgemäss aus geeignet zusammengesetzen Partien von Oxiden (oder Oxidvorläufer) hergestellt, indem irgendeine in geeigneter Weise zusammengesetzte Partie, welche die vorgeschriebenen Verbindungen in den vorgeschriebenen Mengenverhältnissen liefert, aufgeschmolzen wird. Mealloxide bilden stabile Glaser, wenn sie aus dem geschmolzenen Zustand unter Bildung der Gläser abgeschreckt werden. Verwendbar ist eine physikalische Mischung von Metalloxiden oder Oxidvorläufern, wie Metallhydroxiden oder -carbonaten. Die bei der Herstellung der Gläser zu verwendende Partie wird zunächst durchmischt und dann zu einem praktisch homogenen, fliessfähigen Glas aufgeschmolzen. Die !Temperatur, welche während dieses Schmelzschritts eingehalten wird, ist zwar nicht kritisch, liegt aber üblicherweise innerhalb des Bereichs von 145O bis I5OO0 C, so dass eine rasche. Homogenisierung der Schmelze erzielt werden kann. Uachdem man ein homogenes, fliessfähiges Glas erhalten hat, giesst man es im allgemeinen in Wasser oder eine andere Flüssigkeit, um eine Glasfritte zu bilden.
Das CaIciumtitanat und Gläser, die erfindungsgemäss verwendet werden, liegen jeweils in fein-zerteilter Porm vor. Die Glasfritte und das Calciumtitanat werden daher in einer herkömmlichen Mühle (Kugelmühle oder Schwingmühle) vor dem Dispergieren in dem Träger (falls ein solcher verwendet ist) und dem Drucken fein zermahlen. Pulver mit einer durchschnittlichen TeilchengrÖsse im Bereich von 1 bis 15 Mikron (Durchmesser) werden im allgemeinen bevorzugt, und klar bevorzugt werden solche mit durchschnittlicher TeilchengrÖsse von nicht über 10 Mikron. Im allgemeinen sollten praktisch keine Teilchen in diesem bevorzugten Teilchengrössenbereich 37 Mikron in der Grosse überschreiten, d. h. die Teilchen sollten durch
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ein 400 Maschen-Sieb (US-Standardsiebskala) hindurchtreten.
Die erfindungsgemässen Massen werden als Film auf vorgebrannte, metallisierte, keramische, dielektrische Substrate in herkömmlicher Weise aufgedruckt. Im allgemeinen werden bevorzugt Sieb- oder Schablonenmethoden angewandt. Die Masse wird als fein-zerteiltes Pulver entweder -trocken oder in Form einer Dispersion in einem inerten, flüssigen Träger aufgedruckt. Jede beliebige inerte Flüssigkeit kann als Träger verwendet werden. So können als Träger Wasser oder irgendeine von verschiedenen organischen Flüssigkeiten mit oder ohne Verdikkungs- und/oder Stabilisierungsmittel und/oder anderen gewöhnlichen Zusatzstoffe dienen. Beispielhaft für die organischen Flüssigkeiten, die verwendet werden können, sind die aliphatischen Alkohole; Ester solcher Alkohole, z. B. die Acetate und Propionate; Terpene, wie Kiefernöl, Terpineol und dgl.; Lösungen von Harzen, wie Polymethacrylate von niederen Alkoholen, oder Lösungen von Äthyleellulose in Lösungsmitteln, wie Kiefernöl, und der Monobutyläther des Ithylenglykol-monoacetats. Der Träger kann flüchtige Flüssigkeiten enthalten oder aus ihnen bestehen, damit ein rasches Absetzen nach dem Auftragen auf das Substrat gefördert wird.
Das Verhältnis von inertem Träger zu Feststoffen kann beträchtlich variieren und hängt von der Art und Weise ab, in der die Dispersion aufgebracht werden soll, und der Art des verwendeten Trägers. Im allgemeinen verwendet man 0,4 bis 9 Gew.teile Feststoffe je G-ew.teil Träger, um eine Dispersion der gewünschten Konsistenz herzustellen. Vorzugsweise verwendet man 2 bis 4 Teile Feststoffe je Teil Träger.
Wie oben angezeigt, werden die erfindungsgemässen Massen auf vorgebrannte keramische Substrate (mit sich darauf befindenden vorgebrannten Metallisierungen) aufgedruckt, und danach wird das bedruckte Substrat wieder gebrannt, um das Glas in den erfindungsgemässen Massen reifen zu lassen und so eine teil-
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weise Kristallisation des Glase in dem sich ergebenden Dielektrikum auszulösen. Im allgemeinen wird die Masse in dem Temperaturbereich 800 bis 950° C gebrannt, um das Glas darin reifen zu lassen und das teilweise kristalline Dielektrikum zu bilden. Vorzugsweise wird das Brennen bei einer Spitzentemperatur von etwa 875 bis 900° C, im typischen Falle während insgesamt bis zu 45 Minuten, wobei man die Spitzentemperatur 10 Minuten lang einhält, ausgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert und mit den schlechteren Ergebnissen, die bei den Vergleichsversuehen erhalten wurden, verglichen. In den Beispielen und auch sonst in der Beschreibung und den Ansprüchen sind sämtliche Teile, Verhältnisse und Prozentangaben von Stoffen oder Bestandteilen aufs Gewicht bezogen. Die hier verwendeten Titanate und Glasfritten waren sämtlich fein zerteilt (sie traten durch ein 400 Maschen-Sieb hindurch).
Die Dielektrizitätskonstante wurde' aus der Kapazität (C) in Picofarad bestimmt, wobei die Dielektrizitätskonstante (K) wie folgt errechnet wurde:
07224 χ A »
wobei t und A die Dicke und die Fläche des Dielektrikums in Zoll (inches, 2,5*tcnt) sind. TKK und Q wurden, wie oben beschrieben, bestimmt.
Beispiele 1 bia 4
Eine Palladium-Silber-Elektrodenmasse (Pd/Ag-Verhältnis: 1/4; mit geringen Mengen an organischem Bindemittel) wurde unter Verwendung eines 200 Maschen-Siebes auf ein vor gebranntes, dichtes Tonerde (96 ^»Substrat aufgebrannt; die bedruckten Substrate wurden jeweils .10 Minuten lang bei 900° C gebrannt, um die Elektroden zu versintern.
- 9 - , 4098 13/1109
/ο
Dann wurde die erf indungsgeraässe, dielektrische Masse zweimal (2CX) Maschen-Sieb) als Dispersion von 3,30 Teilen des dielektrischen Pulvers in 1,15 feilen eines inerten, flüssigen Trägers unter Durchführung eines Trocknungszwischenschrittes aufgedruckt. Die Zusammensetzung des dielektrischen Pulvers ist in der Tabelle II» ausgedrückt als Gew.% anorganischer Feststoffe, wiedergegeben. Der Träger war 10 % Äthylcellulose und 90 % Terpineol. Eine obere Elektrode (Pd/Ag-Verhältnis: i/2j mit geringen Mengen an organischem Bindemittel) wurde über das Dielektrikum gedruckt (16J? Maschen-Sieb) und getrocknet. Die dielektrische Schicht und die obere Elektrode wurden bei 900° C 10 Minuten lang zusammen gebrannt.
In der Tabelle II sind die Eigensch aften aufgeführt, die in den. sich ergebenden, gebrannten Kondensatoren angetroffen wurden. Die Dielektrizitätskonstante (K) und der Gütefaktor (Q) (bei 1 Megahertz) waren beide bei jedem Kondensator· der Beispiele 1 bis 4 ausgezeichnet. Der TKK-Wert war ebenfalls niedrig und im Falle der Beispiele 2 bis 4 negativ. Der TKK-Wert des Beispiels 1 iet bei manchen Anwendungen nützlich, obgleich er infolge des niedrigen öalciumtitanat -Niveaus (10 %) nicht negativ ist.
VerKleichsversuohe
In &en Vergleichsversuchen wird die Arbeitsweise der Beispiele 1 bis 4 zur Herstellung von Kondensatoren mit der der Abänderung angewandt, dass das Verhältnis von Feststoffen, zu Träger in den Schritt» in welchem das Dielektrikum aufgedruckt wird, 7/3 betrug. Es wurde gezeigt, dass verschiedene, nicht erfindimgsgemässe Titanate und Gläser den. erfindungsgemässen Massen unterlegen sind.
- 10 -
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Ver^leichsversuche A und B
Eine dielektrische Mass« mit einem Caleiumtitanat/Glas-Verhältnis innerhalb des erfindungsgemässen Bereichs, in der aber nieht-erfindungsgemässe Gläser verwendet wurden, ergab, wie gefunden wurde, ausgeprägt schlechtere Ergebnisse als diejenigen, die mit den erfindungsgemässen Hassen erhalten wurden« Im Vergleichsversuch A wurde ein nicht-kristallisierbares Glas und im Vergleichsversuch B ein teilweise kristallisierbares Glas verwendet (das letztere -war ein Glas gemäss der US-PS 3 684 536). Die erhaltenen Eigenschaften sind in der Tabelle II wiedergegeben. Ein schlechterer Q-Wert wird in den Vergleichsversuchen A und B angetroffen; im Vergleichsversuch A ist der TKK-Wert ausgeprägt schlechter.
Vergleichsversuche 0 und I)
Anstelle des erfindungsgemässen CaIciumtitanate wurde Stron— tiumtitanat verwendet. Im Vergleichsversuch G wurde ein nichterfindungsgemässes teilweise kristallisierbares Glas (dasjenige des Vergleichsversuchs B), aber im Vergleichsversueh D das teilweise kristallisierbare Glas gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet. Strontiumtitanat erniedrigte den TKK-Wert; aber der Q-Wert ist niedriger als bei Calciumtitanat, selbst wenn das erfindungsgemässe Glas verwendet wird.
409813/1.109
a b e 1 1 e II
Beispiel Nr.
ZusaEmensetzung des Dielektrikums Glasfritte Nr.* Glasfritte CaIciumtitanat Strontiumtitanat
Gütefaktor (Q) bei 1 Megahertz
TKK (Teile je Million/oO)
bei 250C bis 125°C bei -500C bis 25oC
Dielektrizitätskonstante
bei 250C und 1 Kilohertz
13,7 17,S 23,8 24,3
Vergleichsversuch
1
90
10		 1
85
15		 1
80
20		 1
70
30		 2
85
15		 3
85
15		 3
85
15		 1
85
15
1470 1193 1160 737 251 505 570 573
+41
+ 30		 -22
-48		 -73
-149		 -233
-367		 +544
+118		 -10
-15		 -97
-289		 -67
-120
11,8 25,5 22,0 18,4
Das erfindun-gsgemässe Glas Nr. 1 enthielt 30,0 % SiO2, 10,0 % TiO2, 4,0 % B2O.,, 10,0 % Al
' 26,0 % BaO, if?,0 % ZnO, 6,0 % CaO und 2,0 % Mg.0
Glas Nr. 2 enthielt 56,5 % SiO2, 4,5% B2O7, 9,1 % Al2O3, 17,2 % PbO, 2,4 % Na3O, 1,7
' und 8,6 % CaO.
Glas Nr. 3 enthielt 27,0 % SiO2, 12,0 % TiO2, 11,0 % Al2O5, 8,0 % BaO, 32,0 % PbO und
10 % ZnO.

Claims (1)

  1. 23Λ7709
    Amin - EL 22 21. September 1973
    Patentanspruch .
    Für das Drucken von dielektrischen Schichten in gedruckten Schaltungen nützliche Pulvermasse, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermasse im wesentlichen aus 1 bis 40 Gew.% CaIciumtitanat und 60 bis 99 Gew.% einer Glasfritte aus
    25 bis 40 Gew.% SiO2
    5 bis 15 Gew.% TiO2
    - 7 bis 12 Gew.% Al2O3
    10 bis $0 Gew.% BaO 10 bis 26 Gew.% ZnO
    2 bis 10 Gew.% CaO
    2 bis 8 Gew.% B2O5
    O bis 2 Gew.% MgO und
    O bis 4 Gew.%
    besteht, wobei BaO und ZnO insgesamt JO bis 40 Gew.% des Glases ausmachen.
    A0981 3/1109 - 13 -
    ORIGINAL INSPECTED
DE2347709A 1972-09-22 1973-09-21 Dielektrische Masse Expired DE2347709C3 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659672A1 (de) * 1976-12-30 1978-07-13 Siemens Ag Kondensatordielektrikum mit inneren sperrschichten und verfahren zu seiner herstellung

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4061584A (en) * 1974-12-13 1977-12-06 General Electric Company High dielectric constant ink for thick film capacitors
US3957496A (en) * 1975-09-23 1976-05-18 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Molybdenum sealing glass-ceramic composition
US4071881A (en) * 1976-03-30 1978-01-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Dielectric compositions of magnesium titanate and devices thereof
US4089038A (en) * 1976-03-30 1978-05-09 E. I. Du Pont De Nemours And Co. Dielectric compositions of zirconates and/or aluminates and devices thereof
US4396721A (en) * 1981-08-05 1983-08-02 Lawless William N Glass ceramic materials having controllable temperature coefficients of dielectric constant
US4506026A (en) * 1982-12-22 1985-03-19 Tam Ceramics, Inc. Low firing ceramic dielectric for temperature compensating capacitors
JPS59137265U (ja) * 1983-03-07 1984-09-13 小松フオ−クリフト株式会社 コンテナスプレツダの安全装置
EP0253343A1 (de) * 1986-07-15 1988-01-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Glaskeramische dielektrische Zusammensetzungen
DE3788432T2 (de) * 1986-07-15 1994-06-09 Du Pont Glaskeramische dielektrische Zusammensetzungen.
US4820661A (en) * 1986-07-15 1989-04-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Glass ceramic dielectric compositions
US4948759A (en) * 1986-07-15 1990-08-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Glass ceramic dielectric compositions
EP0253341A1 (de) * 1986-07-15 1988-01-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Glaskeramische dielektrische Massen
JPH0272695A (ja) * 1988-09-07 1990-03-12 Toshiba Lighting & Technol Corp 混成集積回路
JPH0812271B2 (ja) * 1989-06-10 1996-02-07 動力炉・核燃料開発事業団 遮蔽物付多層スラブタンク
US5137848A (en) * 1990-12-13 1992-08-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Dielectric composition containing kerf additive
US5397830A (en) * 1994-01-24 1995-03-14 Ferro Corporation Dielectric materials
US5714246A (en) * 1994-05-13 1998-02-03 Ferro Corporation Conductive silver low temperature cofired metallic green tape
US5801108A (en) * 1996-09-11 1998-09-01 Motorola Inc. Low temperature cofireable dielectric paste
US5858893A (en) * 1997-08-12 1999-01-12 Motorola Inc. Ceramic composition with low dielectric constant and method of making same
KR100539490B1 (ko) * 2002-01-28 2005-12-29 쿄세라 코포레이션 유전체 자기 조성물 및 유전체 자기
JP3988533B2 (ja) * 2002-05-23 2007-10-10 株式会社村田製作所 ガラスセラミック組成物、ガラスセラミック、およびセラミック多層基板
CN103360049B (zh) * 2012-03-31 2016-08-24 深圳光启创新技术有限公司 一种介质陶瓷
CN104464991B (zh) * 2013-09-12 2017-06-06 中国振华集团云科电子有限公司 一种线性正温度系数热敏电阻浆料的制备方法
KR101931108B1 (ko) * 2014-07-09 2018-12-20 페로 코포레이션 미드-k ltcc 조성물 및 디바이스
KR102561933B1 (ko) * 2016-02-25 2023-08-01 삼성전기주식회사 Ntc 써미스터용 조성물 및 이를 이용한 ntc 써미스터
EP3802446A4 (de) * 2018-07-11 2022-03-23 Ferro Corporation Dielektrische zusammensetzungen mit hohem q-wert für ltcc und vorrichtungen
CN116924774A (zh) * 2022-04-02 2023-10-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种高强度低介复合微波介质陶瓷材料及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279947A (en) * 1966-10-18 High capacitance device
US3035937A (en) * 1959-09-16 1962-05-22 Ceramic Dev Corp Method for producing glazes
US3464836A (en) * 1964-11-02 1969-09-02 Anaconda Wire & Cable Co Ceramic filament,electrical apparatus made therewith and method of making same
GB1180908A (en) * 1966-11-17 1970-02-11 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to processes for Forming an Insulating Coating on Silicon, and to Coated Silicon
US3586522A (en) * 1967-06-01 1971-06-22 Du Pont Glass-ceramics containing baal2si208 crystalline phase

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659672A1 (de) * 1976-12-30 1978-07-13 Siemens Ag Kondensatordielektrikum mit inneren sperrschichten und verfahren zu seiner herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
CA1012344A (en) 1977-06-21
JPS4976100A (de) 1974-07-23
FR2200214A1 (de) 1974-04-19
FR2200214B1 (de) 1976-06-18
GB1390888A (en) 1975-04-16
DE2347709C3 (de) 1978-06-15
DE2347709B2 (de) 1977-10-13
IT993927B (it) 1975-09-30
US3787219A (en) 1974-01-22
JPS5636765B2 (de) 1981-08-26

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