JP2683144B2 - Dielectric paste - Google Patents

Dielectric paste

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JP2683144B2
JP2683144B2 JP2176971A JP17697190A JP2683144B2 JP 2683144 B2 JP2683144 B2 JP 2683144B2 JP 2176971 A JP2176971 A JP 2176971A JP 17697190 A JP17697190 A JP 17697190A JP 2683144 B2 JP2683144 B2 JP 2683144B2
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    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、厚膜ハイブリッドICにおける印刷コンデン
サ等に用いられる誘電体ペーストに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dielectric paste used for a printed capacitor or the like in a thick film hybrid IC.

「従来の技術」 近年、電子部品の高集積化を目的として、アルミナ等
のセラミックス基板上に、電極または導体回路、コンデ
ンサ、抵抗体等をスクリーン印刷法により形成し、500
〜1000℃の温度で焼成することより、厚膜ハイブリッド
ICを製造することが行なわれている。
"Prior art" In recent years, for the purpose of high integration of electronic parts, electrodes or conductor circuits, capacitors, resistors, etc. are formed on a ceramic substrate such as alumina by a screen printing method.
Thick film hybrid by firing at a temperature of ~ 1000 ° C
ICs are being manufactured.

これらの厚膜ハイブリッドICを構成する素子としてコ
ンデンサおよび抵抗体等があるが、このうちIC中にて大
きな面積を占めるのはコンデンサである。この中でもバ
イパス用の大容量コンデンサにおいては、その単位面積
当たりの容量によって基板の大きさが左右される。従っ
て電子部品の高集積化を計るうえでは、基板面積の低減
が必要であるため、小型で大容量を持つコンデンサが要
望されている。
Capacitors, resistors, and the like are included in the elements of these thick film hybrid ICs, and of these, the capacitors occupy a large area in the IC. Among them, in a large capacity bypass capacitor, the size of the substrate is affected by the capacity per unit area. Therefore, in order to increase the degree of integration of electronic components, it is necessary to reduce the area of the substrate. Therefore, there is a demand for a small capacitor having a large capacity.

このため強誘電体粉末をコンデンサ用の誘電体ペース
トに使用し、スクリーン印刷法により、大容量のコンデ
ンサを得ることが検討されている。
Therefore, it has been considered to use a ferroelectric powder in a dielectric paste for a capacitor and obtain a large-capacity capacitor by screen printing.

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら従来の強誘電体粉末として用いられるBa
TiO3系、タングステンブロンズ型や複合ペロブスカイト
型粉末の焼成には、いずれも1000℃以上が必要であるた
め、コンデンサの電極材料に耐熱性の高いものを用いな
ければならず、パラジウムや白金等の高価な材料を使用
する必要が生じる不都合があった。
"Problems to be solved by the invention" However, Ba used as a conventional ferroelectric powder
Since firing of TiO 3 -based, tungsten bronze-type or composite perovskite-type powder requires 1000 ° C or higher, it is necessary to use a highly heat-resistant capacitor electrode material, such as palladium or platinum. There was the inconvenience of having to use expensive materials.

このため強誘電体粉末の焼成温度の低下を計る目的
で、ガラスフリットを混合した誘電体ペーストが開発さ
れている。
For this reason, a dielectric paste mixed with glass frit has been developed for the purpose of measuring the decrease in the firing temperature of the ferroelectric powder.

このようなガラスフリット混合誘電体ペーストとして
は、たとえばPb(Mg1/3Nb2/3)O3とPb(Ni1/3Nb2/3)O3
とガラスフリットとを混合したもの、BaTiO3とBa(ZrT
i)O3とガラスフリットとを混合したもの、強誘電体とZ
nO,Fe2O3,NiO,TiO2,CuO等の添加剤とバインダガラスと
を混合したものなどが提案されている。
Examples of such glass frit mixed dielectric paste include Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 and Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3
Mixed with glass frit, BaTiO 3 and Ba (ZrT
i) a mixture of the O 3 and glass frit, ferroelectric and Z
A mixture of additives such as nO, Fe 2 O 3 , NiO, TiO 2 , CuO and binder glass has been proposed.

ところがガラスフリットの誘電率は強誘電体粉末のそ
れに比べ低いため、混合比率に制限を受けるという欠点
があった。
However, since the dielectric constant of the glass frit is lower than that of the ferroelectric powder, there is a drawback that the mixing ratio is limited.

すなわちガラスフリットの混合比率が低いと、焼成温
度を下げることができず、この逆にガラスフリットの混
合比率を増加させると、焼成温度を下げることはできる
が、強誘電体粉末の含有量が減少するためにコンデンサ
の比誘電率は1000〜1800程度と低下し、コンデンサの単
位面積当たりの容量も200〜400pF程度と小さくなるとい
う不都合があった。
That is, if the mixing ratio of the glass frit is low, the firing temperature cannot be lowered. Conversely, if the mixing ratio of the glass frit is increased, the firing temperature can be lowered, but the content of the ferroelectric powder decreases. Therefore, the relative permittivity of the capacitor is reduced to about 1000 to 1800, and the capacitance per unit area of the capacitor is also reduced to about 200 to 400 pF.

上記課題を解決できるものとして特願平1−261476号
において提案された誘電体ペーストがある。
There is a dielectric paste proposed in Japanese Patent Application No. 1-261476 which can solve the above problems.

この誘電体ペーストは、Pb(Mg1/3Nb2/3)O30.60〜0.
68モル、Pb(Ni1/3Nb2/3)O30.04〜0.16モル、PbTiO30.
22〜0.30モルの誘電体原料に対し、CuO2.0〜5.0重量
部、Bi2O30.3〜1.0重量部、Nd2O31.2〜2.6重量部を添加
して得られる組成物を焼成して粉砕した粉末をビヒクル
中に分散させたものである。この誘電体ペーストは比誘
電率が高く、誘電損失が低い印刷コンデンサを850℃の
低温焼成にて製造できるようにすることを意図してい
る。
This dielectric paste is Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.60-0.
68 mol, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.04 to 0.16 mol, PbTiO 3 0.
With respect to the dielectric material of 22 to 0.30 mol, CuO 2.0 to 5.0 parts by weight, Bi 2 O 3 0.3 to 1.0 parts by weight, Nd 2 O 3 1.2 to 2.6 parts by weight and the composition obtained by firing is fired. It is a pulverized powder dispersed in a vehicle. This dielectric paste is intended to enable the production of printed capacitors with high relative permittivity and low dielectric loss by low temperature firing at 850 ° C.

しかしながらこの誘電体ペーストを用いて得られる印
刷コンデンサの比誘電率は3200〜4100程度と未だ不十分
であり、また温度変化に伴う容量変化率(以下、容量変
化率と記す)が大きいという課題が残った。
However, the relative permittivity of a printed capacitor obtained by using this dielectric paste is still insufficient at about 3200 to 4100, and the rate of change in capacity with temperature change (hereinafter referred to as the rate of change in capacity) is large. The remaining.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、より高い
比誘電率を持ち、かつ容量変化率が小さい印刷コンデン
サをより低い焼成温度にて製造可能とする誘電体ペース
トを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dielectric paste capable of producing a printed capacitor having a higher relative dielectric constant and a small capacitance change rate at a lower firing temperature. To do.

「課題を解決するための手段」 本発明の誘電体ペーストでは、 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 0.60〜0.68モル、 Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 0.04〜0.16モル、 およびPbTiO30.22〜0.30モルが、合計1モルとなるよう
に配合された誘電体原料100重量部に対し、CuO2.0〜5.0
重量部、Bi2O30.3〜1.0重量部、Nd2O31.2〜2.6重量部を
添加し、さらにPbOを上記誘電体原料100重量部に対して
1.0〜6.0重量部添加した組成物を焼成、粉砕し、得られ
る粉末をビヒクル中に分散させることを課題解決の手段
とした。
"Means for Solving the Problems" In the dielectric paste of the present invention, Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.60 to 0.68 mol, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.04 to CuO2.0 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dielectric material in which 0.16 moles and 0.22 to 0.30 moles of PbTiO 3 are added so as to be 1 mole in total.
Parts by weight, Bi 2 O 3 0.3 to 1.0 parts by weight, Nd 2 O 3 1.2 to 2.6 parts by weight are added, and PbO is further added to 100 parts by weight of the dielectric material.
The composition of 1.0 to 6.0 parts by weight was calcined and pulverized, and the obtained powder was dispersed in the vehicle to solve the problem.

ここで0.60〜0.68モルのPb(Mg1/3Nb2/3)O3と0.04〜
0.16モルのPb(Ni1/3Nb2/3)O3と0.22〜0.30モルのPbTi
O3とからなる誘電体原料に誘電体層を形成するためのも
のである。また上記重量部のCuO、Bi2O3、Nd2O3の添加
は、誘電体原料を950℃以下の低温で焼成可能とすると
ともに、電極および基板上に誘電体層を密着させるため
のものである。さらに上記重量部のPbOの添加は誘電体
層の比誘電率をさらに向上させ、かつ温度による容量変
化率を低減させるためのものである。
Here, 0.60 to 0.68 mol of Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 and 0.04 to
0.16 mol of Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 and 0.22-0.30 mol of PbTi
It is for forming a dielectric layer on a dielectric material composed of O 3 . The addition of CuO, Bi 2 O 3 , and Nd 2 O 3 in the above parts by weight is for bonding the dielectric material onto the electrode and the substrate while allowing the dielectric material to be baked at a low temperature of 950 ° C or lower. Is. Furthermore, the addition of PbO in the above weight part is for further improving the relative permittivity of the dielectric layer and reducing the rate of change in capacitance with temperature.

Pb(Mg1/3Nb2/3)O3の配合量が0.60モル未満であり、
PbTiO3の配合量が0.22モル未満であると、Pb(Ni1/3Nb
2/3)O3の配合量が0.18モル以上となり、得られる印刷
コンデンサの誘電体層の比誘電率の低下が生じる。また
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3の配合量が0.68モルを越え、PbTiO3
の配合量が0.30モルを越えると、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3
配合量が0.02モル以下となり、誘電体原料の焼結性が低
下するので好ましくない。
The amount of Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 is less than 0.60 mol,
When the content of PbTiO 3 is less than 0.22 mol, Pb (Ni 1/3 Nb
The compounding amount of 2/3 ) O 3 becomes 0.18 mol or more, and the relative dielectric constant of the dielectric layer of the obtained printed capacitor decreases. Also
Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) the amount of O 3 exceeds 0.68 mol, PbTiO 3
If the compounding amount exceeds 0.30 mol, the compounding amount of Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 will be 0.02 mol or less, and the sinterability of the dielectric material will decrease, which is not preferable.

Pb(Ni1/3Nb2/3)O3の配合量が0.04モル未満である
と、誘電体原料の焼結性が低下して、得られる印刷コン
デンサの電気特性も悪化する。またPb(Ni1/3Nb2/3)O3
の配合量が0.16モルより多いと、得られる印刷コンデン
サの誘電体層の比誘電率が低下するので好ましくない。
If the amount of Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 blended is less than 0.04 mol, the sinterability of the dielectric material is reduced, and the electrical characteristics of the resulting printed capacitor are also deteriorated. Also Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3
If the compounding amount is more than 0.16 mol, the relative dielectric constant of the dielectric layer of the obtained printed capacitor is lowered, which is not preferable.

添加物のCuOの配合量が2.0重量部未満であり、Bi2O3
の配合量が0.3重量部未満であると、誘電体原料の焼結
性が低下し、得られる印刷コンデンサの電気特性が悪化
する。またCuOの配合量が5.0重量部を越えると、印刷コ
ンデンサの誘電体層の比誘電率の低下と誘電損失の増大
が生じ、実用に供することができなくなる。さらにBi2O
3の配合量が1.0重量部を越えると、印刷コンデンサの比
誘電率の低下、誘電損失の増大に加えて絶縁抵抗の低下
が生じるので好ましくない。
If the additive amount of CuO is less than 2.0 parts by weight, Bi 2 O 3
If the compounding amount is less than 0.3 parts by weight, the sinterability of the dielectric material is reduced and the electrical characteristics of the obtained printed capacitor are deteriorated. On the other hand, if the content of CuO exceeds 5.0 parts by weight, the relative dielectric constant of the dielectric layer of the printed capacitor will decrease and the dielectric loss will increase, making it unpractical. Bi 2 O
If the compounding amount of 3 exceeds 1.0 part by weight, the dielectric constant of the printed capacitor is lowered, the dielectric loss is increased, and the insulation resistance is lowered, which is not preferable.

Nd2O3の配合量が1.2重量部未満であると、印刷コンデ
ンサの温度による容量変化率を充分に低減することがで
きず、2.6重量部を越えるとその比誘電率の低下が生じ
るので好ましくない。
If the blending amount of Nd 2 O 3 is less than 1.2 parts by weight, the capacity change rate due to the temperature of the printed capacitor cannot be sufficiently reduced, and if it exceeds 2.6 parts by weight, the relative dielectric constant is lowered, which is preferable. Absent.

PbOの配合量が1.0重量部未満であると、印刷コンデン
サの比誘電率が充分に向上せず、かつ温度による容量変
化率が充分に低減されない。またPbOの添加量が6.0重量
部を越えると印刷コンデンサの絶縁抵抗が著しく劣化す
るので好ましくない。
If the compounding amount of PbO is less than 1.0 part by weight, the relative permittivity of the printed capacitor is not sufficiently improved, and the rate of change in capacity with temperature is not sufficiently reduced. Further, if the amount of PbO added exceeds 6.0 parts by weight, the insulation resistance of the printed capacitor is significantly deteriorated, which is not preferable.

また印刷コンデンサの比誘電率を向上させるために上
記成分の他にさらにLi2CO3を誘電体原料100重量部に対
して0.1〜0.5重量部添加しても良い。
In addition to the above components, Li 2 CO 3 may be added in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dielectric material in order to improve the relative dielectric constant of the printed capacitor.

Li2CO3の添加量が0.1重量部未満であると、印刷コン
デンサの比誘電率を充分に向上させる効果が期待でき
ず、0.5重量部を越えるとその誘電損失および温度によ
る容量変化率が増大し、実用に供することができなくな
るので好ましくない。
If the added amount of Li 2 CO 3 is less than 0.1 parts by weight, the effect of sufficiently improving the relative permittivity of the printed capacitor cannot be expected, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the dielectric loss and the rate of change in capacity due to temperature increase. However, it is not preferable because it cannot be put to practical use.

本発明の誘電体ペーストは、上記の添加物を含む誘電
体原料を仮焼、粉砕して誘電体仮焼粉とした後、樹脂を
高沸点の有機溶剤に溶解してなるビヒクルに所定濃度で
分散させて使用される。
The dielectric paste of the present invention is a dielectric raw material containing the above-mentioned additives, which is calcined and pulverized to obtain a dielectric calcined powder, and the resin is dissolved in a high-boiling organic solvent at a predetermined concentration in a vehicle. It is used dispersedly.

ビヒクルには、樹脂粘結体としてアクリル樹脂、エチ
ルセルロース、ニトロセルロースのうちの少なくとも1
種以上の樹脂を、高沸点有機溶剤としてブチルカルビト
ール、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール
等のうちの少なくとも1種以上の溶剤を用いるのが好適
である。
The vehicle contains at least one of an acrylic resin, ethyl cellulose, and nitrocellulose as a resin binder.
It is preferable to use at least one resin of at least one of butyl carbitol, butyl carbitol acetate, terpineol and the like as a high boiling organic solvent.

上記高沸点有機溶剤への残渣粘結体の混合比率は5〜
30wt%が好ましい。また上記誘電体原料と添加物とから
なる混合物のビヒクル中への混合比率は10〜20wt%が好
ましい。
The mixing ratio of the residual binder to the high boiling point organic solvent is 5 to
30 wt% is preferred. Further, the mixing ratio of the mixture of the dielectric material and the additive in the vehicle is preferably 10 to 20% by weight.

次に本発明の誘電体ペーストの製造方法の一例を示
す。
Next, an example of the method for producing the dielectric paste of the present invention will be described.

まず誘電体原料である酸化鉛(PbO)、酸化マグネシ
ウム(MgO)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ニッケル(Ni
O)および酸化チタン(TiO2)を、Pb(Mg1/3Nb2/3)O
30.60〜0.68モル、Pb(Ni1/3Nb2/3)O30.04〜0.16モ
ル、PbTiO30.22〜0.30モルとなるような比率にて配合す
る。次いでこの誘電体原料の配合物100重量部に対して
添加物としてのCuO、Bi2O3、Nd2O3、Li2CO3、PbOをCuO
2.0〜5.0重量部、Bi2O30.3〜1.0重量部、Nd2O31.2〜2.6
重量部、Li2CO30.1〜0.5重量部、PbO1.0〜6.0重量部の
比率で配合する。次にこれらをボールミルポット等の混
合粉砕装置に投入し、ジルコニアボールまたはそれに代
わる材質のボールと、水またはアルコール、アセトン等
の有機溶剤とともに24時間混合して、上記原料を充分に
混合する。次いでこれらをボールミルポットから取り出
し、水または有機溶剤を濾過、乾燥することにより除去
する。充分に乾燥させた混合粉末を50メッシュの篩で篩
分けした後、アルミナるつぼに入れて750℃で2〜5時
間仮焼して誘電体原料と添加物との仮焼物を得る。
First, dielectric materials such as lead oxide (PbO), magnesium oxide (MgO), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), nickel oxide (Ni
O) and titanium oxide (TiO 2 ) to Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O
3 0.60 to 0.68 mol, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.04 to 0.16 mol, and PbTiO 3 0.22 to 0.30 mol in such ratios. Next, CuO, Bi 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Li 2 CO 3 and PbO as additives were added to CuO based on 100 parts by weight of the mixture of the dielectric material.
2.0 to 5.0 parts by weight, Bi 2 O 3 0.3 to 1.0 parts by weight, Nd 2 O 3 1.2 to 2.6
Parts by weight, Li 2 CO 3 0.1 to 0.5 parts by weight, and PbO 1.0 to 6.0 parts by weight are added. Then, these are put into a mixing and pulverizing device such as a ball mill pot and mixed with zirconia balls or balls made of an alternative material thereof together with water or an organic solvent such as alcohol or acetone for 24 hours to sufficiently mix the above raw materials. Then, these are taken out from the ball mill pot, and water or an organic solvent is removed by filtering and drying. The sufficiently dried mixed powder is sieved with a 50-mesh sieve, put into an alumina crucible and calcined at 750 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a calcined product of a dielectric material and an additive.

仮焼後、この仮焼物を上記工程と全く同様にボールミ
ルポットに投入し、48〜72時間粉砕を行う。この粉砕の
後、濾過、乾燥することにより、誘電体仮焼粉を得る。
さらに誘電体仮焼粉に吸着した水および有機溶剤を除去
するために、120〜150℃で真空乾燥を行う。
After the calcination, the calcinated product is put into a ball mill pot exactly as in the above step, and pulverized for 48 to 72 hours. After this pulverization, filtration and drying are performed to obtain a calcined dielectric powder.
Further, in order to remove water and organic solvent adsorbed on the calcined dielectric powder, vacuum drying is performed at 120 to 150 ° C.

このようにして充分に乾燥された誘電体仮焼粉をビヒ
クル中に分散させる。
The sufficiently calcined dielectric calcined powder is dispersed in the vehicle.

誘電体仮焼粉をビヒクル中に分散させるには、誘電体
仮焼粉とビヒクルの量が少量であれば乳鉢等、多量であ
ればライカイ機、万能混合攪拌機等の混合機を用い、ま
ずこれらを粗練りする。さらにこれらを三本ロールにて
良く混練して誘電体仮焼粉末の粒径を整えた後、印刷に
必要な粘度を保持するために高沸点有機溶剤を加えて粘
度調整を行い、本発明の誘電体ペーストを得る。
To disperse the dielectric calcined powder in the vehicle, use a mixer such as a mortar if the amount of the dielectric calcined powder and the vehicle is small, or a mixer such as a universal mixer or universal mixing stirrer if the amount is large. Roughen. Furthermore, after thoroughly kneading these with a three-roll mill to adjust the particle size of the dielectric calcined powder, a high-boiling organic solvent is added to maintain the viscosity required for printing, and the viscosity is adjusted. Obtain a dielectric paste.

次に本発明の誘電体ペーストを用いて製造した印刷コ
ンデンサの一例を第1図および第2図に示した。
Next, an example of a printed capacitor manufactured by using the dielectric paste of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2.

この印刷コンデンサは、基板1上に下部電極2と誘電
体層3と上部電極4とを順次積層してなるものである。
このような印刷コンデンサは以下の工程により製造する
ことができる。
This printed capacitor comprises a substrate 1, a lower electrode 2, a dielectric layer 3, and an upper electrode 4 which are sequentially laminated.
Such a printed capacitor can be manufactured by the following steps.

まずアルミナ等の基板1上に銀系等の導電ペーストを
印刷し、850℃で10分間焼成して下部電極2を形成す
る。次いでこの下部電極2上に誘電体層3形成のため本
発明の誘電体ペーストを印刷、乾燥し、さらにこの上に
上部電極4形成のため導電ペーストを印刷、乾燥した
後、850℃で10分間焼成する。これより約30〜60μmの
膜厚の誘電体層3を有する印刷コンデンサを製造するこ
とができる。
First, a conductive paste of silver or the like is printed on the substrate 1 of alumina or the like and baked at 850 ° C. for 10 minutes to form the lower electrode 2. Next, the dielectric paste of the present invention is printed and dried on the lower electrode 2 to form the dielectric layer 3, and the conductive paste is further printed and dried on the lower electrode 2 to form the upper electrode 4, and then at 850 ° C. for 10 minutes. Bake. From this, it is possible to manufacture a printed capacitor having a dielectric layer 3 with a thickness of about 30 to 60 μm.

「作用」 本発明の誘電体ペーストを用いると、印刷コンデンサ
を従来より低温の850℃で焼成することが可能になると
ともに、従来より比誘電率が高く、容量変化率の小さい
特性を有する印刷コンデンサを形成することが可能にな
る。
[Operation] When the dielectric paste of the present invention is used, the printed capacitor can be fired at 850 ° C., which is a lower temperature than before, and the printed capacitor having a higher relative dielectric constant and a smaller capacitance change rate than before. Can be formed.

「実施例1」 Pb(Mg1/3Nb2/3)O30.64モル、Pb(Ni1/3Nb2/3)O30.
10モル、PbTiO30.26モルの組成になるように酸化鉛、酸
化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化チタ
ンの各粉末を配合して誘電体原料混合物とし、この誘電
体混合物100重量部に対して3重量部のCuOと0.5重量部
のBi2O3と1.8重量部のNd2O3と1.0〜6.0重量部のPbOを加
えた。次にこの混合粉末に分散媒としてアセトンを加
え、ジルコニアボールを投入したポットミルにて24時間
混合した。次いでこの混合物中のアセトンを濾過、乾燥
により除去し乾燥物とした後、さらに50メッシュの篩で
篩分けした。
Example 1 Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.64 mol, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.
10 mol, PbTiO 3 0.26 mol of lead oxide, magnesium oxide, niobium oxide, nickel oxide, titanium oxide were mixed to form a dielectric material mixture, to 100 parts by weight of this dielectric mixture. 3 parts by weight CuO, 0.5 parts by weight Bi 2 O 3 , 1.8 parts by weight Nd 2 O 3 and 1.0 to 6.0 parts by weight PbO were added. Next, acetone was added to this mixed powder as a dispersion medium, and the mixture was mixed for 24 hours in a pot mill charged with zirconia balls. Next, the acetone in this mixture was removed by filtration and drying to obtain a dried product, which was further sieved with a 50-mesh sieve.

次に、この篩分けした乾燥物をアルミナるつぼに入
れ、750℃で2〜5時間仮焼した。さらにこの仮焼物に
上記工程と同様、分散媒として水を加え、ジルコニアボ
ールを含んだポットミルにて72時間粉砕を行った。次い
でこの粉砕物中の水を濾過、乾燥により除去した後、さ
らに50メッシュの篩で篩分けし、誘電体仮焼粉とした。
さらにこの誘電体仮焼粉を120〜150℃で真空乾燥し、仮
焼物に吸着した水を除去した。
Next, the dried product thus sieved was put into an alumina crucible and calcined at 750 ° C. for 2 to 5 hours. Further, water was added to this calcined product as a dispersion medium in the same manner as in the above step, and the mixture was crushed for 72 hours in a pot mill containing zirconia balls. Next, the water in this pulverized product was removed by filtration and drying, and then it was further sieved with a 50-mesh sieve to obtain a calcined dielectric powder.
Further, this dielectric calcined powder was vacuum dried at 120 to 150 ° C. to remove water adsorbed on the calcined product.

次いで上記誘電体仮焼粉とビヒクルとの重量比率が10
0:17になるように配合し、これらを乳鉢で混合した後、
三本ロールで充分に混練して誘電体ペーストとした。
Next, the weight ratio of the above-mentioned dielectric calcined powder and vehicle was 10
After blending so as to be 0:17, mixing these in a mortar,
The mixture was thoroughly kneaded with a triple roll to obtain a dielectric paste.

ビヒクルにはブチルカルビトールに熱可塑性アクリル
樹脂を24wt%溶解してなるものを用いた。
The vehicle used was a butyl carbitol in which 24 wt% of a thermoplastic acrylic resin was dissolved.

このようにして得られた誘電体ペーストを用いてアル
ミナ基板上に印刷コンデンサを製造した。印刷コンデン
サの製造は次の手順で行った。
A printed capacitor was manufactured on an alumina substrate by using the dielectric paste thus obtained. The printed capacitor was manufactured by the following procedure.

まずアルミナ基板上に銀系の導電ペーストをスクリー
ン印刷し、850℃で10分間焼成してアルミナ基板上に下
部電極を形成する。次いで、この上に上記誘電体ペース
トをスクリーン印刷し、乾燥後、この上に更に上記銀系
の導電ペーストをスクリーン印刷、乾燥し、850℃で10
分間焼成した。このようにして得られた印刷コンデンサ
の誘電体層の厚みは約40μmであった。
First, a silver-based conductive paste is screen-printed on an alumina substrate and baked at 850 ° C. for 10 minutes to form a lower electrode on the alumina substrate. Then, the above-mentioned dielectric paste is screen-printed on this, and after drying, the above-mentioned silver-based conductive paste is further screen-printed on this and dried, and at 850 ° C., 10
Bake for a minute. The thickness of the dielectric layer of the printed capacitor thus obtained was about 40 μm.

次にこの印刷コンデンサの25℃における比誘電率、誘
電損失、絶縁抵抗と、−25〜85℃間の容量変化率を測定
した。これらの結果を第1表に示す。また従来例として
PbO無添加以外は上記と同様の条件で作成した誘電体ペ
ーストを用いた印刷コンデンサを製造し、上記電気的特
性を測定した結果も併せて示した。
Next, the relative permittivity, dielectric loss, and insulation resistance of this printed capacitor at 25 ° C and the rate of change in capacitance between -25 and 85 ° C were measured. Table 1 shows the results. As a conventional example
The results of measuring the above electrical characteristics by manufacturing a printed capacitor using a dielectric paste prepared under the same conditions as above except that PbO was not added are also shown.

第1表における結果から、従来の誘電体ペーストにPb
Oを1.0〜6.0重量部添加することにより、形成される印
刷コンデンサの比誘電率が向上し、かつ容量変化率が低
減することを確認できた。
From the results in Table 1, Pb was added to the conventional dielectric paste.
It was confirmed that by adding 1.0 to 6.0 parts by weight of O, the relative permittivity of the formed printed capacitor was improved and the rate of change in capacity was reduced.

「実施例2」 酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化ニッケ
ル、酸化チタンおよびCuO、Bi2O3、Nd2O3、Li2CO3、PbO
を第2表の各組成になるように配合し、実施例1と同様
の方法で誘電体ペーストを作成した。
"Example 2" lead oxide, magnesium oxide, niobium oxide, nickel oxide, titanium oxide and CuO, Bi 2 O 3, Nd 2 O 3, Li 2 CO 3, PbO
Were mixed so as to have the respective compositions shown in Table 2, and a dielectric paste was prepared in the same manner as in Example 1.

これらの誘電体ペーストを用いて実施例1と同様にア
ルミナ基板上に印刷コンデンサを形成し、この印刷コン
デンサの25℃における比誘電率、誘電損失、絶縁抵抗
と、−25℃〜85℃間の容量変化率を測定した。結果を第
3表に示す。
Using these dielectric pastes, a printed capacitor was formed on an alumina substrate in the same manner as in Example 1. The relative dielectric constant, dielectric loss, and insulation resistance of this printed capacitor at 25 ° C and between -25 ° C and 85 ° C. The capacity change rate was measured. The results are shown in Table 3.

第3表に示した結果から、従来の誘電体ペーストにさ
らにLi2CO3を0.15〜0.2重量部、PbOを4〜6重量部添加
することにより、形成される印刷コンデンサの比誘電率
が向上し、かつ温度による容量変化率が低減することを
確認できた。
From the results shown in Table 3 , by adding 0.15 to 0.2 parts by weight of Li 2 CO 3 and 4 to 6 parts by weight of PbO to the conventional dielectric paste, the relative permittivity of the printed capacitor formed is improved. It was also confirmed that the rate of change in capacity with temperature was reduced.

「発明の効果」 以上説明したように本発明の誘電体ペーストは、従来
より低温の850℃で焼成が可能であるとともに、従来よ
り高い比誘電率を持ち、かつ容量変化率が小さい印刷コ
ンデンサの形成が可能である。
"Effects of the Invention" As described above, the dielectric paste of the present invention can be fired at 850 ° C, which is a lower temperature than before, and has a higher relative dielectric constant than before and a small capacitance change rate. It can be formed.

従って本発明の誘電体ペーストを用いると、製造され
る印刷コンデンサの単位面積当たりの容量が従来の誘電
体ペーストを用いて製造される印刷コンデンサの容量に
比較して3〜4倍になるので、同一容量の印刷回路基板
を設計する場合には基板面積を1/3〜1/4に減少させるこ
とができ、高集積化が可能になる。
Therefore, when the dielectric paste of the present invention is used, the capacity per unit area of the printed capacitor manufactured is 3 to 4 times that of the printed capacitor manufactured using the conventional dielectric paste. When designing printed circuit boards with the same capacity, the board area can be reduced to 1/3 to 1/4, and high integration is possible.

また本発明の誘電体ペーストは850℃での焼成が可能
であるため、電極材料として高価なパラジウムや白金を
使用する必要がなく、より安価な銀を使用することがで
きる。
Moreover, since the dielectric paste of the present invention can be fired at 850 ° C., it is not necessary to use expensive palladium or platinum as an electrode material, and less expensive silver can be used.

従って本発明の誘電体ペーストによれば、低コストで
集積度の高い素子を製造することができる。
Therefore, according to the dielectric paste of the present invention, it is possible to manufacture an element having a high degree of integration at low cost.

また本発明の誘電体ペーストを用いて製造される印刷
コンデンサは、基板面積が小さく高集積化が可能である
ので、小型化要求の大きなハンディタイプの電気製品の
電子素子として好適である。
Further, the printed capacitor manufactured by using the dielectric paste of the present invention has a small substrate area and can be highly integrated, and thus is suitable as an electronic element of a handy type electric product which is greatly required to be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の誘電体ペーストを用いて製造された印
刷コンデンサの平面図、第2図は第1図に示した印刷コ
ンデンサのI−I線断面図である。 3……誘電体層。
FIG. 1 is a plan view of a printed capacitor manufactured by using the dielectric paste of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line I-I of the printed capacitor shown in FIG. 3 ... Dielectric layer.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 0.60〜0.68モル Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 0.04〜0.16モル および PbTiO3 0.22〜0.30モル が、合計1モルとなるように配合された誘電体原料100
重量部に対し、 CuO 2.0〜5.0重量部 Bi2O3 0.3〜1.0重量部 Nd2O3 1.2〜2.6重量部 を添加し、さらにPbOを上記誘電体原料100重量部に対し
て1.0〜6.0重量部添加した組成物を焼成し粉砕して得ら
れる粉末がビヒクル中に分散されてなることを特徴とす
る誘電体ペースト。
1. Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.60 to 0.68 mol Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 0.04 to 0.16 mol and PbTiO 3 0.22 to 0.30 mol in total 1 Dielectric raw material 100 formulated to be molar
CuO 2.0 to 5.0 parts by weight Bi 2 O 3 0.3 to 1.0 parts by weight Nd 2 O 3 1.2 to 2.6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the above dielectric raw material 1.0 to 6.0 parts by weight A dielectric paste, characterized in that a powder obtained by firing and pulverizing a composition added in parts is dispersed in a vehicle.
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