DE69839391T2 - Leitpaste und nichtreziproke schaltungselemente damit - Google Patents

Leitpaste und nichtreziproke schaltungselemente damit Download PDF

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Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige Keramikteile und eine Leitpaste, die zur Bildung von Außenleitern für die Teile verwendet werden soll, insbesondere integrierte, nicht reziproke Vorrichtungen, die auf Funkanwendungen und dergleichen, die in Mikrowellen- und Milliwellenzonen verwendet werden, montiert werden sollen sowie eine Leitpaste, die zur Bildung von Außenleitern für die Vorrichtungen verwendet werden soll.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es gibt durch die in letzter Zeit erfolgte starke Entwicklung von mit Funkverkehr zusammenhängender Technologie eine zunehmende Nachfrage nach Elektronikteilen zur Verwendung in einem Hochfrequenzband von Hunderten MHz bis mehreren GHz oder höher. Funkanwendungen, wie tragbare Telefone, haben eine geringe Größe, und Hochfrequenzelektronikteile, die an derartige Geräte montiert werden sollen, müssen klein und preisgünstig sein. Unter Berücksichtigung dieser Situation werden gemäß verschiedenen Integrationstechniken mehrschichtige Keramikteile produziert.
  • Zur Herstellung von mehrschichtigen Keramikteilen werden ein Keramikmaterial und ein Leitermaterial miteinander gebrannt, und die so produzierten Teile sollen eine oder mehrere Funktionen ausüben. Es wird zur Herstellung dieser mehrschichtigen Keramikteile ein Verfahren verwendet, wobei ein Keramikmaterial und ein Leitermaterial durch Bedrucken oder Lagenbildung zu einem Laminat laminiert werden, anschließend das resultierende Laminat zu Teilen mit einer gewünschten Form und einer gewünschten Größe geschnitten wird und danach dieselben gebrannt werden, oder anschließend das Laminat gebrannt und danach in Teile mit einer gewünschten Form und einer gewünschten Größe geschnitten wird, wobei gegebenenfalls danach die Außenleiterteile um die Teile herum gebildet werden.
  • Die mehrschichtigen Keramikteile sind daher so aufgebaut, dass sie einen innerer Leiter zwischen den angrenzenden Keramikschichten aufweisen. Als innerer Leiter, der für Hochfrequenz, insbesondere für Mikrowellen geeignet ist, werden allgemein Ag, Cu oder dergleichen verwendet.
  • Um nach dem oben beschriebenen Verfahren mehrschichtige Keramikteile mit befriedigenden Eigenschaften zu erhalten, wird es als notwendig angesehen, den innerer Leiter am Schmelzen zu hindern, und es wird gesagt, dass die Teile bei einer Temperatur gebrannt werden müssen, die nicht über dem Schmelzpunkt des inneren Leiters liegt. Es ist aus diesen Gründen daher schwierig, für den inneren Leiter für Keramikmaterialien, die bei hohen Temperaturen gebrannt werden sollen, ein Leitermaterial mit einem niedrigen spezifischen Widerstand, jedoch einem niedrigen Schmelzpunkt, wie Ag oder Cu, zu verwenden.
  • Wir, die Anmelder der vorliegenden Erfindung, haben die oben genannten Probleme berücksichtigt und sorgfältig untersucht und als Ergebnis in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei-8-197156 eine Zusammensetzung vorgeschlagen, die Silber mit einem hinzugefügten festgelegten Oxid als innerer Leiter umfasst. Der innere Leiter mit der Zusammensetzung kann zusammen mit den oben genannten Keramikmaterialien gebrannt werden.
  • In konventionellen mehrschichtigen Keramikteilen, insbesondere nicht reversiblen Vorrichtungen, wie Isolatoren oder Zirkulatoren, wird das Kernelement andererseits beispielsweise durch Sintern von Ferrit vom Granattyp (YIG: Y3Fe5O19) gebildet, danach mit einem inneren Leiter aus Ag- oder Cu-Folie oder dergleichen integriert und elektrisch mit anderen Teilen verbunden, wobei die Kupferfolie aus dem Element herausgeführt wird. Bei diesen konventionellen mehrschichtigen Keramikteilen ist der innere Leiter demnach mit der äußeren Elektrode integriert, und die Teile benötigen keine zusätzliche äußere Elektrode.
  • Wenn der innere Leiter jedoch gebildet wird, während er in der oben beschrieben Weise zusammen mit Keramiken gebrannt wird, benötigen die mehrschichtigen Keramikteile zusätzliche äußere Elektroden. Es sollte in diesem Fall überlegt werden, eine Paste für Innenelektroden wie jene für äußere Elektroden zu verwenden. Äußere Elektroden dürfen, wenn sie um irreversible Vorrichtungen und dergleichen herum gebildet werden, jedoch den Gütewert der Vorrichtungen nicht herabsetzen und müssen eine gute Benetzbarkeit durch Lot haben. Die äußeren Elektroden müssen in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften ein gutes Haftvermögen an den Vorrichtungen haben, insbesondere unter anspruchsvollen Bedingungen eines Heizzyklus und dergleichen. Die äußeren Elektroden, die aus der Paste für innere Elektroden hergestellt sind, erfüllen die Anforderungen jedoch nicht.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung liefert in ihren bevorzugten Ausführungsformen vorteilhafterweise eine Leitpaste für äußere Elektroden mit hervorragender Montagefähigkeit, hoher Montagezuverlässigkeit und hervorragenden elektrischen Eigenschaften für gemeinsam mit den inneren Elektroden gebrannten und nicht reziproken Vorrichtungen, und liefert die nicht reziproke Vorrichtungen, die diese umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch jegliche der folgenden Aspekte (1) bis (6) bereitgestellt:
    • (1) Eine Leitpastenzusammensetzung, die ein leitendes Material, das Silber als wesentliche Komponente enthält, und einen inorganischen Binder dispergiert in einem Bindemittel aufweist, wobei der inorganische Binder, was die Oxide betrifft, 10 bis 60 Gewichtsprozent Bleioxid (PbO), 5 bis 15 Gewichtsprozent Boroxid (B2O3), 2 bis 15 Gewichtsprozent Siliziumoxid {SiO2), 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Manganoxid (MnO) und und 0,1 bis 80 Gewichtsprozent Vanadiumoxid (V2O5) aufweist.
    • (2) Die Leitpastenzusammensetzung nach (1), wobei das leitende Material eine mittlere Korngröße von 1,0 bis 10 μm hat.
    • (3) Die Leitpastenzusammensetzung nach (1) oder (2), wobei der Anteil des inorganischen Binders 0,5 bis 10 Gewichtsprozent bezogen auf das leitende Material beträgt.
    • (4) Die Leitpastenzusammensetzung nach einem von (1) bis (3), wobei das inorganische Bindemittel eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 20 μm hat.
    • (5) Die Leitpastenzusammensetzung nach einem von (1) bis (3), wobei der inorganische Binder Bleioxid-Boroxid-Siliziumoxid-Manganoxid als Glasfritte enthält und Vanadiumoxid als Metalloxid enthält.
    • (6) Eine nicht reziproke Vorrichtung, die eine äußere Elektrode enthält, wie sie beim Brennen der Leitpastenzusammensetzung nach einem von (1) bis (5) entsteht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht, die den Umriss des Aufbaus eines magnetischen Drehers eines Zirkulators mit drei Anschlüssen zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Gesamtaufbau eines Zirkulators mit drei Anschlüssen zeigt.
  • 3 ist eine perspektivische Umrissansicht zur Erläuterung eines Teils des Produktionsverfahrens für den magnetischen Dreher von 1.
  • 4 ist eine perspektivische Umrissansicht zur Erläuterung eines weiteren Teils des Produktionsverfahrens für den magnetischen Dreher von 1.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die erfindungsgemäße Leitpaste umfasst ein leitendes Material, das Silber als wesentliche Komponente und einen inorganischen Binder in einem Bindemittel dispergiert enthält, wobei das inorganische Bindemittel, was die Oxide betrifft,
    10 bis 60 Gewichtsprozent Bleioxid,
    5 bis 15 Gewichtsprozent Boroxid,
    2 bis 15 Gewichtsprozent Siliziumoxid,
    0,1 bis 15 Gewichtsprozent Manganoxid und
    0,1 bis 80 Gewichtsprozent Vanadiumoxid aufweist,
    vorzugsweise
    20 bis 50 Gewichtsprozent Bleioxid,
    8 bis 13 Gewichtsprozent Boroxid,
    4 bis 10 Gewichtsprozent Siliziumoxid,
    1 bis 10 Gewichtsprozent Manganoxid und
    20 bis 70 Gewichtsprozent Vanadiumoxid.
  • Hiervon sind natürlich allgemein Bleioxid, Boroxid, Siliziumoxid und Manganoxid die Komponenten der Glasfritte, und Vanadiumoxid ist ein Metalloxid. Die Glasfritte hat vorzugsweise einen Erweichungspunkt zwischen 400 und 600°C oder so.
  • Die Gründe für die Definition des inorganischen Binders sind wie folgt:
    Wenn Bleioxid und Boroxid unter den definierten Bereichen liegen, wird der Erweichungspunkt des Glases zu hoch, was dazu führt, dass die Sinterfähigkeit des Leiters, wie Ag oder dergleichen, deutlich verlangsamt wird und keine guten Gütecharakteristika erhalten werden können. Wenn die Werte andererseits über den definierten Bereichen liegen, ist der Erweichungspunkt des Glases zu niedrig, was dazu führt, dass die Glaskomponenten zu sehr zu Elementkonstruktionen diffundieren und die Adhäsionsfestigkeit der Konstruktionen herabsetzen.
  • Wenn Siliziumoxid unter dem definierten Bereich liegt, sind die Komponenten schwierig zu verglasen, wenn es jedoch über dem Bereich liegt, wird der Erweichungspunkt des Glases zu hoch.
  • Wenn Manganoxid und Vanadiumoxid unter den definierten Bereichen liegen, wird die Diffusion von Bleioxid zu Elementkonstruktionen deutlich gefördert, wodurch die Adhäsionsfestigkeit der Konstruktionen herabgesetzt wird. Liegen sie jedoch über den Bereichen, bluten die Komponenten, insbesondere Vanadiumoxid, zu der Elektrodenoberfläche hin aus, wodurch die Lotbenetzbarkeit der Oberfläche reduziert wird.
  • Die inorganischen Binderkomponenten liegen allgemein in Form von PbO für Bleioxid, B2O3 für Boroxid, SiO2 für Siliziumoxid, MnO für Manganoxid und V2O5 für Vanadiumoxid vor, und das Glas liegt in Form von PbO-B2O3-SiO2-MnO vor. Diese können ihre stöchiometrische Zusammensetzung in gewissem Maße überschreiten.
  • Der inorganische Binder stellt in der erfindungsgemäßen Leiterpaste vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.%, insbesondere 1 bis 5 Gew.%, bezogen auf das darin enthaltene Leitermaterial. Wenn der Gehalt an inorganischem Binder unter dem definierten Bereich liegt, kann die Zusammensetzung keine befriedigende Adhäsionsfestigkeit gewährleisten. Liegt sie jedoch über den Bereichen, blutet der inorganische Binder zu der Elektrodenoberfläche hin aus, wodurch die Lotbenetzbarkeit der Oberfläche reduziert wird. Die mittlere Korngröße des leitenden Materials und des inorganischen Binders liegen, obwohl sie nicht spezifisch definiert sind, zwischen 0,1 und 10 μm.
  • Das leitende Material enthält notwendigerweise Ag und ist vorzugsweise 100% Ag. Das leitende Material kann zusätzlich zu Ag jedoch ferner einen oder mehrere von Au, Pd und Pt enthalten. Die zusätzlichen Elemente können in Form von Legierungen mit Ag vorliegen, jedoch in Form unabhängiger Körner, die mit Ag gemischt sind. Die Gesamtmenge der zusätzlichen Elemente beträgt vorzugsweise höchstens 10 Gew.%, bezogen auf Ag.
  • Das leitende Material und der inorganische Binder sind in einem Bindemittel dispergiert, um die äußere Leitpaste der Erfindung zu erhalten. Das Bindemittel umfasst einen organischen Binder und ein Lösungsmittel. Der organische Binder ist nicht speziell definiert und kann geeigneterweise von jeglichen ausgewählt werden, die allgemein als Binder für Leitpasten verwendet werden. Der organische Binder enthält Ethylcellulose, Acrylharze und Butyralharze. Das Lösungsmittel beinhaltet Terpineol, Butylcarbitol und Kerosin. Die Menge an organischem Binder und Lösungsmittel in der Paste ist nicht speziell definiert und kann jede gebräuchliche Menge sein. Der Gehalt an organischem Binder kann beispielsweise zwischen 1 und 5 Gew.% liegen, und der Lösungsmittelgehalt kann zwischen 10 und 50 Gew.% liegen. Der Bindemittelgehalt der Leitpaste liegt vorzugsweise zwischen 5 und 70 Gew.%. Es ist erwünscht, dass die Viskosität der Leiterpaste so kontrolliert wird, dass sie zwischen 300 und 300.000 ps (poise) liegt.
  • Die äußere Leitpaste kann gegebenenfalls verschiedene Dispergiermittel enthalten. Es ist erwünscht, dass die Gesamtmenge der Dispergiermittel höchstens 1 Gew.% beträgt.
  • Die Dicke des äußeren Leiters ist nicht speziell definiert und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von seiner Verwendung bestimmt werden. Sie kann allgemein zwischen 5 und 50 μm liegen.
  • Der äußere Leiter kann nach seiner Bildung mit Ni, Sn, Pb-Sn-Legierung oder dergleichen plattiert werden. Das Plattieren verbessert die Benetzbarkeit des äußeren Leiters mit Lot. Die metallplattierte Schicht kann einschichtig oder mehrschichtig sein. Vorzugsweise werden Ni/Pb-Sn-Legierung oder Sn in dieser Reihenfolge gebildet. Der Sn-Gehalt der Pb-Sn-Legierung beträgt vorzugsweise 10 bis 80 Gew.%. Die Dicke der Plattierungsschicht liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 μm.
  • Kernelement
  • Das magnetische Material, welches das Kernelement bilden kann, ist nicht speziell definiert, und es können verschiedene magnetische Materialien hierfür verwendet werden. Bevorzugt ist beispielsweise Ferrit vom Granattyp oder dergleichen, das im Wesentlichen aus Yttriumoxid und Eisenoxid besteht, und mehr bevorzugt ist besonders YIG (Yttrium-Eisen-Granat: Y3Fe5O12). Es kann gewünschtenfalls Manganoxid, Aluminiumoxid und Seltenerdoxide in einer Menge von 0,001 bis 30 Gew.% enthalten.
  • Innerer Leiter
  • Das leitende Material für den inneren Leiter ist nicht speziell definiert, ist vorzugsweise jedoch ein Edelmetall, welches in Luft gebrannt oder gesintert werden kann, da es gemeinsam mit dem Ferrit-Kern gebrannt werden muss. Ag, Au, Pd und Pt sind als Edelmetall bevorzugt, und Ag ist besonders bevorzugt. In diesem Fall kann das Verfahren des geschmolzenen Leiters Anwendung finden, welches in der der Anmelderin gehörenden japanischen Patentanmeldung Nr. Hei-8-197156 beschrieben ist, die bereits erwähnt wurde. Es wird speziell eine Leitpaste verwendet, die ein leitendes Material umfasst, das Silber als wesentliche Komponente und ein Metalloxid in einem Bindemittel dispergiert umfasst, wobei das Metalloxid eines oder mehrere von Ga-Oxiden, La-Oxiden, Pr-Oxiden, Sm-Oxiden, Eu-Oxiden, Gd-Oxiden, Dy-Oxiden, Er-Oxiden, Tm-Oxiden und Yb-Oxiden ist und die Menge des Metalloxids 0,1 bis 20 Gewichtsteile beträgt, bezogen auf 100 Gewichtsteile des leitenden Materials. Die Leitpaste liegt sandwichartig zwischen Schichten eines magnetischen Materials und wird bei einer Temperatur gebrannt, die nicht unter dem Schmelzpunkt des leitenden Materials, jedoch unter dessen Siedepunkt liegt, wodurch innere Leiterschichten und magnetische Schichten gebildet werden.
  • In dem Brenn- oder Sinterschritt reagieren die Metalloxide in der Leiterpaste mit dem magnetischen Material, und das resultierende Produkt setzt die Grenzflächenenergie von Silber herab. Die Benetzbarkeit des geschmolzenen Silbers wird infolgedessen erhöht, und der Silberleiter diffundiert gleichförmig durch den Bereich der inneren Leiterschicht in Elementkonstruktionen, wodurch die Bildung von Hohlräumen darin verhindert wird. Da kein Hohlraum gebildet wird, kann kein Gas, welches in Hohlräume expandieren kann, soweit vorhanden, zu Rissbildung der Elementkonstruktionen führen. Die meisten der oben genannten Metalloxide reagieren außerdem beim Brennen mit Elementkonstruktionen und diffundieren in diese, und es liegt im Wesentlichen kein Oxid in dem Leiter vor. Die inneren Leiterschichten haben demnach den Leiterwiderstand des reinen Silbers, oder ihr Leiterwiderstand ist nahezu derselbe wie derjenige von reinem Silber.
  • Die Dicke des inneren Leiters ist nicht speziell definiert und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von seiner Verwendung bestimmt werden. Sie kann allgemein zwischen 5 und 100 μm liegen.
  • Die Lotbenetzbarkeit (der Kontaktwinkel) des äußeren Leiters ist vorzugsweise nicht größer als 35°, insbesondere 5° bis 35°, was den mittleren Kontaktwinkel betrifft. Die Adhäsionsfestigkeit ist bevorzugt nicht geringer als 1,5 kg, mehr bevorzugt 1,5 bis 3 kg. Der äußere Leiter wird bei seinem Adhäsionstest auf ein YIG-Substrat gedruckt, um darauf eine Elektrodenstruktur mit einer festgelegten Form zu bilden, ein Leitungsdraht wird an die Elektrodenoberfläche gelötet, und es wird mit einem Zugprüfgerät an dem Leitungsdraht gezogen, um die Adhäsionsfestigkeit des äußeren Leiters zu bestimmen. Die Lotbenetzbarkeit des äußeren Leiters kann wie folgt bestimmt werden. Eine Struktur des äußeren Leiters mit einer festgelegten Form wird auf einem YIG-Substrat gebildet, mehrere Lotkugeln mit einer festgelegten Größe werden auf die Struktur gesetzt, das so verarbeitete Substrat wird durch einen Reflow-Ofen geschickt und der Kontaktwinkel zwischen jeder Kugel und der Strukturoberfläche gemessen. Die Daten werden gemittelt, und der durchschnittliche Wert gibt die Lotbenetzbarkeit des äußeren Leiters an.
  • Als nächstes werden die erfindungsgemäße äußere Leitpaste und ein Verfahren zur Herstellung einer irreversiblen Vorrichtung, welche diese umfasst, nachfolgend beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße irreversible Vorrichtung wird hergestellt, indem durch übliche Lagenbildung, Bedruckung oder dergleichen unter Verwendung einer magnetischen Paste und einer inneren Leitpaste ein grüner Kern mit einem darin befindlichen inneren Leiter hergestellt wird, danach gebrannt wird, danach durch Tauchen, Bedrucken, Transferieren oder dergleichen ein äußerer Leiter darauf gebildet wird und gebrannt wird.
  • Magnetische Paste
  • Die magnetische Paste wird hergestellt, indem ein magnetisches Material und ein organisches Bindemittel geknetet werden. Das magnetische Material ist im Allgemeinen ein Pulver mit der vorgesehenen magnetischen Zusammensetzung. Das Verfahren zur Herstellung des magnetischen Materials ist nicht speziell definiert. Es wird beispielsweise eine Trockensynthese verwendet, indem eine Mischung aus Y2O3, Fe2O3 und anderen Nebenkomponenten zur Festphasenreaktion calciniert wird. Alternativ wird ein Niederschlag, wie er durch Ausfällung, Sol-Gel-Reaktion, Alkalihydrolyse, Niederschlagmischen oder dergleichen gebildet wird, mit anderen Nebenkomponenten gemischt und die resultierende Mischung calciniert, um das magnetische Material zu erhalten. Als Nebenkomponenten werden eine oder mehrere von Oxiden und verschiedenen Verbindungen verwendet, die zu Oxiden gebrannt werden können, beispielsweise Carbonate, Oxalate, Nitrate, Hydroxide, organische Metallverbindungen, usw.
  • Die mittlere Korngröße des magnetischen Materials kann in Abhängigkeit von der mittleren Korngröße der Magnetschicht bestimmt werden, die aus dem Material gebildet werden soll. Das magnetische Material kann im Allgemeinen ein Pulver mit einer mittleren Korngröße von 0,3 bis 3,0 μm sein.
  • Das organische Bindemittel wird hergestellt, indem ein Binder in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird. Der Binder für das organische Bindemittel ist nicht speziell definiert und kann ein beliebiger sein, der hier beispielhaft für den äußeren Leiter genannt wurde. Das organische Lösungsmittel ist auch nicht speziell definiert und kann aus beliebigen, die zuvor beispielhaft für die äußere Leitpaste genannt wurden, gemäß dem Bedruckungsverfahren, dem Lagenbildungsverfahren und anderen Verfahren, die für die magnetische Paste verwendet werden sollen, ausgewählt werden.
  • Innere Leitpaste
  • Die innere Leitpaste wird hergestellt, indem die oben genannten verschiedenen leitenden Metalle und Legierungen und das oben genannte organische Bindemittel geknetet werden. Wenn gewünscht, können verschiedene Oxide, organische Metallverbindungen, Harzverbindungen und andere hinzugegeben werden. Das Knetverfahren kann mittels eines Dreiwalzenverfahrens oder dergleichen gesteuert werden.
  • Äußere Leitpaste
  • Die äußere Leitpaste wird hergestellt, indem ein leitendes Material und der spezielle erfindungsgemäße inorganische Binder in dem oben genannten Bindemittel dispergiert und in einem Dreiwalzensystem oder dergleichen geknetet werden.
  • Gehalt an organischem Bindemittel
  • Der Gehalt jeder oben genannten Paste an organischem Bindemittel ist nicht speziell definiert, kann jedoch jeglicher gebräuchliche sein. Der Kindergehalt kann beispielsweise zwischen 1 und 5 Gew.% liegen, und der Lösungsmittelgehalt kann zwischen 10 und 50 Gew.% liegen. Wenn gewünscht, kann jede Paste ein oder mehrere Additive aus verschiedenen Dispergiermitteln, Weichmachern, dielektrischen Substanzen und isolierenden Substanzen enthalten. Es ist erwünscht, dass die Gesamtmenge dieser Additive höchstens 10 Gew.% beträgt.
  • Bildung einer grünen Schicht
  • In dem Lagenbildungsverfahren wird die magnetische Paste zur Bildung von grünen Schichten verwendet, die dann in festgelegte Formen geschnitten werden. Für ein Substrat werden zwei grüne Schichten hergestellt. Darin werden mit einer Stanzmaschine oder dergleichen durchgehende Löcher gebildet, um die durchgehende Verbindung der inneren Elektroden für die oberen und unteren Schichten zu gewährleisten. Auf die grünen Schichten mit den durchgehenden Löchern wird eine innere Elektrodenpaste gedruckt, um darauf eine festgelegte Struktur zu bilden, und getrocknet. Mehrere grüne Schichten ohne durchgehende Löcher werden aufeinander angeordnet, und die grüne Schicht mit durchgehenden Löchern wird darauf angeordnet, und darauf werden noch weitere grüne Schichten angeordnet. Diese werden mittels Wärme und Druck laminiert, um eine grüne Schicht herzustellen. Die Gesamtdicke der grünen Schicht beträgt allgemein 0,5 bis 2,0 mm oder so, obwohl sie nicht spezifisch definiert ist.
  • Binderentfernungs- und Sinterschritt
  • Es ist erwünscht, dass die Rinderentfernung unter den nachfolgend genannten Bedingungen durchgeführt wird.
    • Aufheizgeschwindigkeit: 5 bis 300°C/h, insbesondere 10 bis 100°C/h.
  • Heiztemperatur, worauf die grüne Schicht geheizt gehalten wird:
    • 400 bis 600°C, insbesondere 450 bis 550°C.
  • Heizdauer, während der die grüne Schicht auf der Heiztemperatur gehalten wird: 0 bis 1 Stunde, insbesondere 0 bis 0,5 Stunden.
    • Atmosphäre: in Luft.
  • Die grüne Schicht wird nach Entfernen des Binders gesintert. Die Atmosphäre für das Sintern kann geeigneterweise in Abhängigkeit von dem Typ des leitenden Materials in der inneren Leitpaste festgelegt werden, die grüne Schicht wird vorzugsweise jedoch in Luft gesintert.
  • Es ist erwünscht, dass der Sinterschritt unter den nachfolgend genannten Bedingungen durchgeführt wird.
    • Aufheizgeschwindigkeit: 100 bis 500°C/h, insbesondere 200 bis 400°C/h.
  • Brenntemperatur, worauf die grüne Schicht zum Brennen gehalten wird: 1300 bis 1550°C, insbesondere 1400 bis 1500°C.
  • Brennzeit, während der die grüne Schicht auf der Brenntemperatur gehalten wird: 0,5 bis 3 Stunden, insbesondere 1 bis 2 Stunden.
  • Schneideschritt
  • Das gebrannte Substrat wird zu Kernen mit einer festgelegten Form geschnitten. Hierfür kann eine Dicing- Maschine oder dergleichen verwendet werden.
  • Beschichtungsschritt für die äußere Leitpaste
  • Die hergestellte äußere Leitpaste wird auf die Kerne aufgebracht, die in der gleichen Weise wie oben erwähnt hergestellt worden sind. Das Beschichtungsverfahren ist nicht speziell definiert. Es können beispielsweise Transfer, Bedrucken oder dergleichen verwendet werden. Transfer ist für die seitlichen Oberflächen der Kerne bevorzugt, bei denen die inneren Leiter der Außenseite ausgesetzt sind; das Bedrucken ist jedoch für die oberen und unteren Oberflächen bevorzugt, welche geerdet werden. Die Dicke der äußeren Leitpaste, die auf jeden Kern aufgebracht werden soll, ist nicht speziell definiert und kann geeigneterweise in Abhängigkeit von der Größe der gesinterten Chips gesteuert werden, die mit der Paste beschichtet werden sollen. Die Dicke kann jedoch allgemein im Bereich zwischen 10 und 100 μm oder so liegen. Die Chips werden getrocknet, nachdem sie so mit der äußeren Leitpaste beschichtet worden sind. Es ist erwünscht, dass die Chips 10 Minuten bis eine Stunde bei einer Temperatur im Bereich zwischen 60 und 150°C getrocknet werden.
  • Sinterschritt für den äußeren Leiter
  • Die in der oben genannten Weise mit dem äußeren Leiter so beschichteten Chips werden gebrannt. Es ist in Bezug auf die Brennbedingungen beispielsweise erwünscht, dass sie in Luft bei einer Temperatur im Bereich zwischen 700 und 900°C gebrannt werden. Sie werden allgemein in einem Fließbandofen oder dergleichen gebrannt. In diesem Fall können die Chips in einem Zeitraum von 30 Minuten bis 2 Stunden oder so den Fließbandofen durchlaufen, und die Brennzeit, während der die Chips auf der Brenntemperatur gehalten werden, kann zwischen 0 und 30 Minuten liegen.
  • Es kann, wenn gewünscht, eine Plattierschicht über dem äußeren Leiter gebildet werden. Es sind zuvor bevorzugte Beispiele für die Plattierschicht genannt worden, die nach jedem üblichen Plattierverfahren, wie Elektroplattieren, stromlosem Plattieren oder dergleichen, gebildet werden können.
  • Ein Beispiel für die nicht reziproken Vorrichtungen, auf die sich die Erfindung bevorzugt anwenden lässt, ist ein Zirkulator, der nachfolgend beschrieben wird. Der Zirkulator, auf den die Erfindung vorzugsweise angewendet wird, ist in JP-A-6-343005 illustriert. Dieser weist einen magnetischen Dreher auf. Der magnetische Dreher weist auf: einen inneren Leiter, ein isolierendes magnetisches Teil, das gemeinsam mit dem inneren Leiter in einer solchen Weise gebrannt und integriert ist, dass das Teil den inneren Leiter in einem engen Kontaktzustand umgibt, mehrere Anschlusselektroden, die elektrisch mit einem Ende des inneren Leiters verbunden sind, mehrere Kondensatoren, die jeweils mit jeder Anschlusselektrode verbunden sind, um so mit der Hochfrequenz zu schwingen, die an die Elektroden angelegt wird, sowie einen Permanentmagnet zur Anregung, durch den ein magnetisches Gleichfeld an den magnetischen Dreher angelegt wird. In dem Zirkulator mit diesem Aufbau gibt es in dem magnetischen Teil keinen diskontinuierlichen Bereich. Der Hochfrequenzmagnetfluss bildet daher hier eine kontinuierliche geschlossene Schleife in dem magnetischen Dreher, bildet jedoch kein antimagnetisches Feld. Der Zirkulator kann aus diesen Gründen klein bemessen sein, sein Band kann verbreitert sein, sein Eigenverlust kann reduziert sein und sein Preis kann reduziert sein.
  • 1 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht, die den Umriss des Aufbaus eines magnetischen Drehers eines Zirkulators mit drei Anschlüssen zeigt, der ein Beispiel für den oben genannten Zirkulator ist. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Gesamtaufbau des Zirkulators zeigt. 3 und 4 sind Ansichten zur Erläuterung eines Teils des Produktionsverfahrens für den magnetischen Dreher des Zirkulators.
  • Wie dargestellt, ist der Zirkulator vom Typ mit drei Anschlüssen. Der magnetische Dreher 20 ist daher so aufgebaut, dass seine planare Struktur die Form eines gleichseitigen Sechsecks hat. Seine planare Struktur ist jedoch nicht immer auf ein derartiges gleichseitiges Sechseck begrenzt, sondern kann in jeglicher Form von nicht-gleichseitigen Sechsecken oder anderen Vielecken vorliegen, vorausgesetzt, dass der magnetische Dreher ein gleichförmiges rotierendes magnetisches Feld erzeugen kann. In dem magnetischen Dreher, dessen planare Struktur wie dargestellt vieleckig ist, kann der nicht in Anspruch genommene Raum effektiv genutzt werden, wenn Schaltkreisvorrichtungen, wie Resonanzkondensatoren und andere, um ihn herum befestigt werden, was dazu führt, dass die gesamte Größe des magnetischen Drehers reduziert werden kann.
  • In 1 ist 10 eine magnetische Schicht, wie sie in einem Körper gemeinsam gebrannt wird, und ein innerer Leiter (Kernleiter) 11 mit einer festgelegten Struktur wird gebildet, während er von der magnetischen Schicht 10 umgeben ist. Der innere Leiter 11 ist mit streifenartigen Windungsstrukturen ausgestattet, die sich jeweils in drei radiale Richtungen erstrecken (vertikal zu mindestens einer Seite des Sechsecks). Die streifenartigen Windungsstrukturen, die sich in die gleiche Richtung erstrecken, sind jeweils elektrisch miteinander verbunden. Die magnetische Schicht wirkt bei diesem Aufbau als Isolator. Ein Ende jeder Windungsstruktur ist elektrisch mit einer äußeren Elektrode 12 verbunden, die abwechselnd an den Seitenoberflächen der magnetischen Schicht 10 bereitgestellt wird. Ein Erdleiter (Erdelektrode) 13 wird an den oberen und unteren Oberflächen der magnetischen Schicht 10, und an deren Seitenoberflächen, die nicht mit der äußeren Elektrode 12 der magnetischen Schicht 10 ausgestattet sind, bereitgestellt. Das andere Ende jeder Windungsstruktur ist an jeder Seitenoberfläche elektrisch mit dem Erdleiter 13 verbunden.
  • Wie in 2 gezeigt ist, worin der gesamte Aufbau des Zirkulators zu sehen ist, sind die drei äußeren Elektroden (12) des magnetischen Drehers 20 elektrisch mit den Resonanzkondensatoren 21a, 21b beziehungsweise 21c verbunden. Für diese Kondensatoren sind Hochfrequenzkondensatoren bevorzugt, beispielsweise Hochfrequenzkondensatoren mit Durchführung für hohe Selbstresonanzfrequenz, wie jene, die zuvor von der Anmelderin in JP-A-5-251262 vorgeschlagen und offenbart wurden. In dem Zirkulator wird durch Verwendung dieser Kondensatoren mit Durchführung, welche einen breiten Arbeitsfrequenzbereich haben, die Herabsetzung des Gütewerts des Zirkulators verhindert.
  • Oberhalb und unterhalb des magnetischen Drehers 20 werden Permanentmagnete 22 bzw. 23 zur Anregung bereitgestellt (siehe 2), durch die ein Gleichstrom-Magnetfeld 14 (siehe 1) an den magnetischen Dreher 20 angelegt wird.
  • Als nächstes wird in Bezug auf die 3 und 4 ein Verfahren zur Herstellung des Zirkulators mit dem oben genannten Aufbau beschrieben.
  • Es werden eine obere Lage 40, eine Interschichtlage 41 und eine untere Lage 42 hergestellt, die alle aus dem gleichen isolierenden magnetischen Material gefertigt sind. Die Dicke der oberen Lage 40 und der unteren Lage 42 liegt allgemein zwischen 0,5 und 2 mm oder so, wobei mehrere Lagen auf eine Dicke von jeweils 100 bis 200 μm oder so (vorzugsweise 160 μm) laminiert werden. Die Dicke jeder Interschichtlage 41 liegt zwischen 30 und 200 μm, vorzugsweise etwa 160 μm.
  • Allgemein wird ein Ferrit vom Granattyp als magnetisches Material für hohe Frequenz verwendet. Bevorzugt als Ferrit vom Granattyp für hohe Frequenz ist der YIG-Typ (Yttrium-Eisen-Granat). Es kann sich konkret um einen substituierten Granat-Ferrit mit einer grundlegenden Zusammensetzung von Y3Fe5O12 handeln, dem verschiedene Elemente zugefügt werden. Wenn die Zusammensetzung des substituierten Granat-Ferrits durch die Formel (Y3-xAx)(Fe5-y1-y2B'y1B''y2)O12 wiedergegeben wird, kann das Element A, welches Y ersetzen kann, mindestens eines von Ca und Gd sein und zusätzlich mindestens eines von Ho, Dy und Ce als geringfügige Nebenadditive sein, die zur Verbesserung der Charakteristika der Verbindung dienen. Das Element B', welches Fe ersetzen kann, kann mindestens eines von V, Al, Ge und Ga sein; B'' kann mindestens eines von Sn, Zr und In sein, und zusätzlich mindestens eines von Mn, Co und Si als geringfügige Additive, die der Verbesserung der Charakteristika der Verbindung dienen. Die Substitutionsmenge ist vorzugsweise wie folgt: 0 ≤ x ≤ 1,5, 0 ≤ y1 ≤ 1,5, 0 ≤ y2 ≤ 0,5.
  • Das Atomverhältnis der Charakteristika verbessernden geringfügigen Additive in der oben angegebenen Formel ist allgemein höchstens 0,2.
  • Das Verhältnis von (Y einschließlich Substituentelementen):(Fe einschließlich Substituentelementen):O kann gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis von 3:5:12 verschoben sein.
  • Die Lagen des magnetischen Materials werden aus einer magnetischen Paste gebildet, umfassend das magnetische Material und ein Bindemittel.
  • Auf den oberen Oberflächen der Zwischenschichtlage 41 und auf den oberen Oberflächen der Zwischenschichtlage 41 und der unteren Lage 42 sind drei Paare von Windungsstrukturen aus zwei streifenartigen Strukturen gebildet, die die oberen inneren Leiter 44a und unteren inneren Leiter 45b beziehungsweise 45c sind. Diese werden durch Bedrucken oder Transfer einer inneren Leitpaste auf jede Oberfläche hergestellt. Jede Struktur in jedem Paar erstreckt sich in dieselbe radiale Richtung (vertikal zu mindestens einer Seite des Sechsecks). Die obere Lage 40, die Zwischenschichtlage 41 und die untere Lage 42, die in der oben angegebenen Weise gebildet wurden, werden nun in dieser Reihenfolge laminiert und unter Wärme und Druck gestapelt. Infolgedessen sind die trisymmetrischen Windungsstrukturen auf beiden Oberflächen der Zwischenschichtlage 41 angeordnet. Alle Anschlüsse des Zirkulators mit drei Anschlüssen haben wegen ihrer symmetrischen Konfiguration die gleichen Ausbreitungscharakteristika.
  • Der Stapel aus der oberen Lage 40, der Zwischenschichtlage 41 und der unteren Lage 42 wie in 3 wird bei einer Temperatur gebrannt, die nicht unter dem Schmelzpunkt des leitenden Materials, jedoch unter dessen Siedepunkt liegt. Das Brennen kann einmal oder mehrmals erfolgen. Wenn mehrmals gebrannt wird, sollte mindestens ein Brennvorgang bei einer Temperatur erfolgen, die nicht unter dem Schmelzpunkt des leitenden Materials liegt. Infolge des Brennens befindet sich das magnetische Material, welches die obere Lage 40, die Zwischenschichtlage 41 und die untere Lage 42 bildet, in einem kontinuierlichen Zustand und die Lagen sind miteinander integriert.
  • Die obere Lage 40, die Zwischenschichtlage 41 und die untere Lage 42 sind in 3 als gleichseitige Sechsecke beschrieben. In der vorliegenden Erfindung werden diese Lagen jedoch, da sie bei einer Temperatur gebrannt werden, die nicht unter dem Schmelzpunkt des leitenden Materials liegt, nach dem Brennen geschnitten, um so zu verhindern, dass die Schmelze des leitenden Materials herausfließt.
  • Infolge des bereits genannten Sinterschritts ist ein Ende der oberen inneren Leiter 44a elektrisch über einen Leiter mit einem Ende der unteren inneren Leiter 45b, 45c verbunden.
  • Nach dem Brennen und Schneiden wird jeder magnetische Dreher trommel-poliert, wodurch die inneren Leiter, die sich an den Seitenoberflächen befinden, der Außenwelt ausgesetzt sind und an den Ecken des gesinterten Körpers abgeschrägt werden. Als nächstes wird, wie in 4, eine äußere Elektrode 46 gebildet, indem sie abwechselnd an den Seitenoberflächen des magnetischen Drehers gebrannt wird, und ein Erdleiter 47 befindet sich an den oberen und unteren Oberflächen des magnetischen Drehers und an dessen Seitenoberflächen, die nicht mit der äußeren Elektrode 46 des magnetischen Drehers versehen sind. Infolgedessen ist das andere Ende der oberen inneren Leiter 44a, das an den Seitenoberflächen des magnetischen Drehers der Außenwelt ausgesetzt sind, elektrisch mit jeder äußeren Elektrode (46) verbunden, während das andere Ende der unteren inneren Leiter 45b, 45c, das an den Seitenoberflächen des magnetischen Drehers der Außenwelt ausgesetzt ist, an jeder Seitenoberfläche des magnetischen Drehers elektrisch mit dem Erdleiter (47) verbunden ist. Die Resonanzkondensatoren 21a, 21b und 21c sind wie in 2 durch Reflowlöten oder dergleichen mit jeder äußeren Elektrode (46) des magnetischen Drehers verbunden. Als nächstes wird um den magnetischen Dreher herum ein Metallgehäuse aufgebaut, welches sowohl als Permanentmagnet zur Anregung als auch als Magnetquelle zum Anlegen eines Gleichstrom-Magnetfelds an den magnetischen Dreher dient, um einen Zirkulator fertigzustellen.
  • Das oben angegebene Konstruktionsbeispiel bezieht sich auf einen Zirkulator mit drei Anschlüssen. Ohne sich nur auf die dargestellte Form zu beschränken, ist die vorliegende Erfindung auf jegliche anderen Zirkulatoren mit mehreren Anschlüssen anwendbar. Neben den bereits genannten Zirkulatoren mit den konzentrierten Parametern ist die Erfindung ferner auf Zirkulatoren mit verteiltem Parameter anwendbar, wobei der magnetische Dreher mit dem Kondensatorschaltkreis integriert ist und in den Anschlussschaltkreis ein Impedanzwandler eingebaut ist, um den Arbeitsfrequenzbereich zu verbreitern. Die erfindungsgemäße Entwicklung von Zirkulatoren, die bereits erwähnt wurden, erleichtert die Konstruktion anderer nicht reziproker Vorrichtungen, wie Isolatoren.
  • BEISPIELE
  • Als nächstes werden anschließend konkrete Erfindungsbeispiele beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • An sich magnetische Materialien, Y2O3 (mittlere Korngröße: 1,0 μm) und Fe2O3 (mittlere Korngröße: 1,0 μm), wurden gemischt, um eine stöchiometrische Zusammensetzung von Y3Fe5O12 herzustellen. Unabhängig davon wurden Additive von Mn3O4 und Al2O3 in einer Menge von 1 Gew.% beziehungsweise 0,5 Gew.%, bezogen auf Y3Fe5O12, hergestellt. Diese Pulvermaterialien wurden in einer Kugelmühle mit Wasser gemischt und getrocknet. Die resultierende Pulvermischung wurde 4 Stunden bei 1300°C calciniert, um ein magnetisches Material herzustellen. Das so calcinierte Pulver wurde gemahlen, es wurden ein organischer Binder aus Acrylharz und ein organisches Lösungsmittel aus Methylenchlorid und Aceton zugefügt und weiter gemischt, um eine Aufschlämmung zu erhalten. Die resultierende Aufschlämmung wurde mit der Rakel zu magnetischen grünen Schichten ausgestrichen.
  • Als nächstes wurde ein innerer Leiter hergestellt, der aus Ag-Pulver (mittlere Korngröße: 4,0 μm) und Ga2O3 in einer Menge von 1,6 Gew.%, bezogen auf Ag, zusammengesetzt war, wozu ein organischer Binder aus Acrylharz und Ethylcelluloseharz und ein organisches Lösungsmittel aus Butylcarbitol und Hexylcarbitol gegeben wurden. Sie wurden in einem Dreiwalzen-Mischsystem geknetet, um eine innere Leitpaste herzustellen.
  • Als nächstes wurde ein äußeres Leitmaterial hergestellt, das aus Ag-Pulver (mittlere Korngröße: 4,0 μm) und einem inorganischen Binder, dessen Zusammensetzung in Tabelle 1 gezeigt ist, in einer Menge von 2 Gew.%, bezogen auf Ag, zusammengesetzt war, wozu ein organischer Binder aus Acrylharz und Ethylcelluloseharz und ein organisches Lösungsmittel aus Butylcarbitol und Hexylcarbitol gegeben wurden. Diese wurden in einem Dreiwalzen-Mischsystem geknetet, um eine äußere Leitpaste herzustellen.
  • Um eine festgelegte Dicke zu erhalten, wurden mehrere magnetische grüne Schichten aufeinander gestapelt und danach mit einer anderen grünen Schicht, auf die Durchleitpaste gedruckt worden war, und schließlich mit einer festgelegten Anzahl weiterer anderer grünen Schichten laminiert, und diese wurden mittels thermischer Kompression miteinander verbunden, um eine grüne Schicht zu erhalten.
  • Als nächstes wurde die resultierende grüne Schicht eine Stunde bei 1480°C in Luft gesintert, um ein gesintertes Substrat zu erhalten. Das resultierende gesinterte Substrat wurde in festgelegte symmetrische sechseckige Kerne geschnitten. Die Seitenoberflächen jedes Kerns, an denen der innere Leiter der Außenseite ausgesetzt war, und die oberen und unteren Oberflächen derselben wurden mit der äußeren Leitpaste beschichtet, getrocknet und 10 Minuten lang in Luft bei 850°C gesintert, wodurch um jeden Kern herum ein äußerer Leiter gebildet wurde. So wurden nicht reziproke Vorrichtungen erhalten.
  • Die Anfangsadhäsionsfestigkeit des äußeren Leiters für die nicht reziproken Vorrichtungen, deren Adhäsionsfestigkeit nach 100 Heizzyklen (–40°C bis +85°C, die Laufzeit bei jeder Temperatur betrug in jedem Zyklus eine Stunde), seine Benetzbarkeit mit Lot (Kontaktwinkel) und sein Gütewert wurden gemessen. Kurz gesagt wurde die Adhäsionsfestigkeit des äußeren Leiters wie folgt gemessen:
    Eine Elektrodenstruktur mit einer Quadratgröße von 2 mm × 2 mm wurde auf ein YIG-Substrat gedruckt, ein Leitungsdraht wurde auf die Elektrodenoberfläche gelötet und an dem Leitungsdraht wurde mit einem Zugprüfgerät gezogen, um die Adhäsionsfestigkeit des äußeren Leiters zu bestimmen. Die Adhäsionsfestigkeit des äußeren Leiters wurde nach dem Heizzyklustest in der gleichen Weise wie oben gemessen. Die Benetzbarkeit des äußeren Leiters mit Lot wurde wie folgt gemessen. Eine Struktur des äußeren Leiters mit einer rechteckigen Größe von 40 mm × 50 mm wurde auf einem YIG-Substrat gebildet, auf die Struktur wurden zehn Lotkugeln mit einem Durchmesser von 1 mm gesetzt, das so verarbeitete Substrat wurde durch einen Reflow-Ofen geschickt und der Kontaktwinkel zwischen jeder Kugel und der Strukturoberfläche gemessen. Die Daten wurden gemittelt. Die Gütecharakteristika jeder Vorrichtung wurden bei 850 MHz gemessen. Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    Probe Nr. Zusammensetzungsverhältnis des inorganischen Binders zugefügte Menge (Gew. %) Adhäsionsfestigkeit (kg) Kontaktwinkel (°) Güte
    PbO B2O3 SiO2 MnO V2O5 Anfangswert nach Heizzyklus
    1* 7* 13 10 10 60 2 1,2 0,7 35 87
    2* 75* 5 2 2 12 2 1,0 0,3 38 150
    3* 46* 4* 10 10 30 2 1,1 0,7 40 78
    4* 49* 16* 10 10 15 2 1,4 0,5 36 140
    5* 50 15 1* 10 34 2 0,4 0,1 44 80
    6* 50 15 18* 10 7 2 1,4 0,7 38 81
    7* 30 10 5 0* 55 2 2,6 0,9 37 134
    8* 30 10 10 17* 33 2 2,2 1,8 87 100
    9* 60 20 13 7 0* 2 2,4 0,6 30 144
    10* 10 5 2 1 82 2 2,5 1,6 80 98
    11 10 15 10 8 57 2 2,5 2,0 33 145
    12 60 10 10 10 5 2 2,6 2,1 38 143
    13 30 5 6 4 55 2 2,2 1,9 30 140
    14 40 15 5 1 39 2 2,4 1,9 32 144
    15 20 15 1 10 54 2 2,4 2,1 29 150
    16 30 5 6 1 58 2 2,2 20 30 147
    17 20 5 6 16 53 2 2,0 1,9 32 151
    18 60 15 15 9 1 2 2,4 1,9 27 140
    19 10 5 2 3 80 2 2,2 2,1 27 149
    20 30 10 6 4 50 2 2,7 2,5 22 155
    21* 30 10 6 4 50 0,1* 0,3 0,1 30 130
    22* 30 10 6 4 50 11* 2,1 21 87 88
    • * zeigt ein Überschreiten des Schutzumfangs der Erfindung.
  • Die obigen Beispiele verifizieren die Vorteile der Erfindung.
  • Vorteile der Erfindung
  • Wie zuvor beschrieben wurde, liefert die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen eine Leitpaste für äußere Elektroden mit hervorragender Montagefähigkeit, hoher Montagezuverlässigkeit und hervorragenden elektrischen Eigenschaften für gemeinsam gebrannte mit innerer Elektrode, nicht-reziproke Vorrichtungen und liefert die nicht reziproken Vorrichtungen, die diese umfassen.

Claims (6)

  1. Eine Leitpastenzusammensetzung, die ein leitendes Material, das Silber als wesentliche Komponente enthält, und einen inorganischen Binder dispergiert in einem Bindemittel aufweist, wobei der inorganische Binder, was die Oxide betrifft, 10 bis 60 Gewichtsprozent Bleioxid (PbO), 5 bis 15 Gewichtsprozent Boroxid (B2O3), 2 bis 15 Gewichtsprozent Siliziumoxid (SiO2), 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Manganoxid (MnO), und 0,1 bis 80 Gewichtsprozent Vanadiumoxid (V2O5) aufweist.
  2. Leitpastenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das leitende Material eine mittlere Korngröße von 1,0 bis 10 μm hat.
  3. Leitpastenzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil des inorganischen Binders 0,5 bis 10 Gewichtsprozent bezogen auf das leitende Material beträgt.
  4. Leitpastenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der inorganische Binder eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 20 μm hat.
  5. Leitpastenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der inorganische Binder Bleioxid-Boroxid-Siliziumoxid-Manganoxid als Glasfritte enthält und Vanadiumoxid als Metalloxid enthält.
  6. Eine nicht reziproke Vorrichtung, die eine äußere Elektrode enthält, wie sie beim Brennen der Leitpastenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 entsteht.
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