JP3454065B2 - 誘電体ペーストおよびそれを用いた厚膜コンデンサ - Google Patents

誘電体ペーストおよびそれを用いた厚膜コンデンサ

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
    • C03C8/12—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead containing titanium or zirconium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘電体ペースト
およびそれを用いて製造された厚膜コンデンサに関する
もので、特に、セラミック発振子の負荷容量を形成する
ための材料として有用な誘電体ペーストおよびそれを用
いて製造された厚膜コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】厚膜コンデンサは、たとえば厚膜集積回
路などの構成素子として用いられている。このような厚
膜コンデンサのための誘電体としては、チタン酸バリウ
ム系磁器を主成分とし、所望によりガラス成分などを添
加したものが主に用いられている。
【０００３】たとえば、特開昭５１−４８１５９号公報
には、ＢａＴｉＯ3 −ＣａＳｎＯ3−ＣａＳｉＯ3 系磁
器を誘電体として用いる例が記載されており、特開昭５
１−１５００９７号公報には、ＢａＴｉＯ3 −（Ｐｂ，
Ｓｒ）（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ3 とガラスとを誘電体として用
いる例が記載されている。そして、この厚膜コンデンサ
は、上記誘電体粉末と所望によりガラス粉末とを有機ビ
ヒクルに分散させて誘電体ペーストとした後、たとえば
アルミナなどの絶縁基板上にスクリーン印刷法などによ
り付与し、その後、空気中で焼成することにより、得ら
れるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ディジタルＩＣ技術の
発展に伴い、電子機器の基準信号発生用素子などとし
て、圧電セラミックを用いたセラミック発振子が広く用
いられるようになってきている。そして、通常、このよ
うなセラミック発振子には、発振回路の構成上必要な共
振子温度特性に合わせたコンデンサが負荷容量として接
続されている。また、近年の電子機器の小型化に伴い、
セラミック発振子などの電子部品に対しても小型化の要
求が強くなってきている。
【０００５】このため、セラミック発振子に接続する負
荷容量として、ディスクリートタイプのコンデンサの代
わりに、厚膜コンデンサを用いて、コンデンサ内蔵のセ
ラミック発振子を得る試みがなされている。しかしなが
ら、前述した従来の誘電体ペーストを用いて製造された
厚膜コンデンサの場合には、次のような問題を有してい
る。
【０００６】すなわち、従来の誘電体ペーストにおいて
は、高誘電率を得るために誘電体粉末を高率で含有させ
ているため、得られる誘電体膜の緻密性が劣るという問
題がある。この緻密性の不足を補うためには、９００℃
を越える高温での焼成が必要である。しかしながら、こ
のような高温での焼成は、基板上に既に形成されている
厚膜コンデンサのための一方の容量電極など、この焼成
工程前に既に基板上に形成されている他の回路要素に対
して悪影響を及ぼすことがある。たとえば、上述の容量
電極が焼付けで形成される場合、その焼成温度は一般的
に８５０℃ないし９００℃であるため、誘電体ペースト
が９００℃を越える温度で焼成されるときには、容量電
極において不所望な拡散や反応等が生じ得る。したがっ
て、誘電体ペーストにあっては、できるだけ低温での焼
成が可能であることが望まれる。
【０００７】そこで、この発明の目的は、上述した問題
を解決し得る誘電体ペーストおよびそれを用いて製造さ
れた厚膜コンデンサを提供しようとすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、まず、ガラ
ス粉末と、鉛系ペロブスカイト化合物からなる誘電体粉
末と、有機ビヒクルとを含有する、誘電体ペーストに向
けられる。この発明において特徴となるのは、ガラス粉
末の組成である。すなわち、この発明では、ガラス粉末
は、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 （ただし、
ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成を有し、か
つ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３元組成
図において、点Ａ（２５，５，７０）、点Ｂ（１０，２
０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３０）、点Ｄ（３５，
６０，５）、および点Ｅ（９０，５，５）で囲まれた領
域内にあることを特徴としている。
【０００９】この発明は、また、上述した誘電体ペース
トを用いた厚膜コンデンサにも向けられる。この厚膜コ
ンデンサは、ガラスと、鉛系ペロブスカイト化合物から
なる誘電体とを含有する膜を誘電体膜とするものであっ
て、ガラスは、前述したガラス粉末の場合と同様、ｘＢ
ｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 （ただし、ｘ，ｙ，ｚ
の単位はモル％）で表される組成を有し、かつ、その組
成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３元組成図におい
て、点Ａ（２５，５，７０）、点Ｂ（１０，２０，７
０）、点Ｃ（１０，６０，３０）、点Ｄ（３５，６０，
５）、および点Ｅ（９０，５，５）で囲まれた領域内に
あることを特徴としている。
【００１０】この発明において、より好ましくは、ｘＢ
ｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で表されるガラスまた
はガラス粉末の組成において、その組成比（ｘ，ｙ，
ｚ）が、図１に示す３元組成図において、点Ｆ（１５，
３０，５５）、点Ｇ（３０，４５，２５）、点Ｈ（４
５，３０，２５）、および点Ｉ（４５，５，５０）で囲
まれた領域内にあるように選ばれる。
【００１１】また、この発明において、好ましくは、誘
電体粉末または誘電体として、キュリー点が１２０℃な
いし５００℃の範囲内にあるものが選ばれる。また、こ
の発明において、ガラス粉末と誘電体粉末との間での組
成比率、またはガラスと誘電体との間での組成比率に関
して、これらガラスと誘電体との合計量に対して、ガラ
スが３５重量％ないし９５重量％の範囲、誘電体が６５
重量％ないし５重量％の範囲で含有するように選ばれ
る。
【００１２】また、この発明において、好ましくは、ガ
ラス粉末またはガラスは、（１）ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂ
Ｏ−ｚＳｉＯ2 で表される組成を有し、かつ、その組成
比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図にお
いて、点Ａ（２５，５，７０）、点Ｂ（１０，２０，７
０）、点Ｃ（１０，６０，３０）、点Ｄ（３５，６０，
５）、および点Ｅ（９０，５，５）で囲まれた領域内に
ある主成分を８０モル％以上と、（２）ＴｉＯ2 、Ｚｒ
Ｏ2 、ＢａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれた少な
くとも１種の添加成分を全量で２０モル％以下とを含有
するようにされる。
【００１３】また、この発明に係る厚膜コンデンサは、
正の温度特性を有する共振子で構成されているセラミッ
ク発振子のための負荷容量として特に有利に用いられ
る。
【００１４】
【実施例１】図２は、この実施例１で作製しようとす
る、厚膜コンデンサ１を備える厚膜印刷回路装置２を示
す断面図である。厚膜印刷回路装置２は、電気絶縁性材
料からなる基板３を備え、基板３上には、下層導体４、
誘電体膜５、および、誘電体膜５を介して下層導体４と
対向して厚膜コンデンサ１を構成するための上層導体６
が順次形成されている。
【００１５】上述の誘電体膜５を形成するため、この発
明に係る誘電体ペーストが用いられる。すなわち、厚膜
コンデンサ１のための一方の容量電極となる下層導体４
を形成した後、この下層導体４上に誘電体ペーストが塗
布され、次いで焼成されることによって、誘電体膜５が
形成され、その後、厚膜コンデンサ１のための他方の容
量電極となる上層電極６が形成される。実施例１では、
後述するように、このようにして得られた厚膜コンデン
サ１について、特性が評価される。
【００１６】まず、以下のようにして、誘電体ペースト
を作製した。すなわち、ガラス成分の出発原料として、
Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、およびＳｉＯ 2 をそれぞれ準備
し、これらを以下の表１に示すガラス組成（モル％）と
なるように混合した後、得られた混合物を１１００℃な
いし１５００℃の温度下で溶融させて溶融ガラスを作製
した。その後、この溶融ガラスを純水中に投入して急冷
した後、粉砕してガラス粉末を得た。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１に示した各試料に係る組成は、図１の
３元組成図においてプロットされている。図１におい
て、丸で囲んだ数字は、表１の試料番号に対応してい
る。他方、２８０℃のキュリー点を有する（Ｐｂ0.97Ｓ
ｒ0.03）｛（Ｓｂ0.5 Ｓｎ 0.5 ）0.05Ｚｒ0.46Ｔ
ｉ0.49｝Ｏ3 で表される鉛系ペロブスカイト化合物の磁
器を粉砕して誘電体粉末を得た。
【００１９】次に、これらガラス粉末および誘電体粉末
を、有機ビヒクルとともに、ガラス粉末／誘電体粉末／
有機ビヒクル＝３５／３５／３０（重量％）となるよう
に調合し、混練して誘電体ペーストを作製した。なお、
有機ビヒクルとしては、アクリル樹脂をα−テルピネオ
ールに溶解したものを用いた。次に、以上のようにして
得られた誘電体ペーストを誘電体膜５として用いて、図
２に示す厚膜コンデンサ１を備える厚膜印刷回路装置２
を作製した。
【００２０】すなわち、基板３としてアルミナ基板を準
備し、その上にＡｇ／Ｐｄペーストをスクリーン印刷
し、８５０℃で焼成して、直径８mmの下層導体４を形成
した。次いで、先に作製した誘電体ペーストを下層導体
４上にスクリーン印刷し、後の表２に示すような８５０
℃ないし８９０℃の各温度で焼成し、下層導体４上に直
径６mmの円板状の誘電体膜５を形成した。次に、熱硬化
性のＡｇペーストを準備し、これを誘電体膜５上にスク
リーン印刷し、加熱硬化させることにより、誘電体膜５
上に直径４mmの上層導体６を形成した。
【００２１】このようにして、厚膜コンデンサ１を備え
る厚膜印刷回路装置２を完成させた。次に、厚膜コンデ
ンサ１の特性、すなわち、以下の表２に示すように、静
電容量、誘電損失、比誘電率、絶縁抵抗、および容量値
温度特性（ＴＣＣ）の各特性を求めるべく、必要な測定
を実施し、それによって、誘電体膜５の特性を評価し
た。静電容量および誘電損失（tan δ）については、周
波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓ、温度２５℃の条件で測
定し、また、得られた静電容量と厚膜コンデンサ１の寸
法とから比誘電率（εr ）を算出した。また、試料を温
度８５℃、相対湿度８５％の雰囲気に放置した後、直流
電圧１００Ｖを１分間印加して絶縁抵抗（ＩＲ）を測定
した。また、−２０℃ないし＋８０℃での容量値温度特
性（ＴＣＣ）を周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの条件
下で測定した。
【００２２】
【表２】
【００２３】表１および表２において、試料１ないし９
がこの発明の範囲内のものである。これら試料１ないし
９は、用いられた誘電体ペーストに含まれていたガラス
粉末または得られた厚膜コンデンサ１の誘電体膜５に含
まれるガラスの組成に関して、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ
−ｚＳｉＯ2 で表される組成を有しており、その組成比
（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３元組成図において、点
Ａ（２５，５，７０）、点Ｂ（１０，２０，７０）、点
Ｃ（１０，６０，３０）、点Ｄ（３５，６０，５）、お
よび点Ｅ（９０，５，５）で囲まれた領域内に入ってい
る。
【００２４】これら試料１ないし９によれば、比誘電率
が２５ないし８０、誘電損失が１．７％以下、耐湿試験
後の絶縁抵抗（ＩＲ）がlog ＩＲに換算して９を越え、
静電容量の温度係数が０．０４ないし０．１８％／℃の
正の傾きを有する厚膜コンデンサ１を得ることができ
る。また、これら試料１ないし９によれば、８７０℃以
下の温度での焼成で形成された誘電体膜５をもって、上
述のような特性を有する厚膜コンデンサ１を得ることが
できる。
【００２５】上述した試料１ないし９のうち、さらに試
料６ないし９に注目すると、耐湿試験後のlog ＩＲが１
１を越え、耐湿信頼性に関して一層改善されている。こ
れら試料６ないし９は、用いられた誘電体ペーストに含
まれていたガラス粉末または得られた厚膜コンデンサ１
の誘電体膜５に含まれるガラスの組成に関して、ｘＢｉ
2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で表される組成における
組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す３元組成図におい
て、点Ｆ（１５，３０，５５）、点Ｇ（３０，４５，２
５）、点Ｈ（４５，３０，２５）、および点Ｉ（４５，
５，５０）で囲まれた領域内に入っている。
【００２６】また、これら試料６ないし９では、８５０
℃という比較的低い温度での焼成で誘電体膜５が形成さ
れたことにも注目すべきである。これらに対して、図１
においてＳｉＯ2 が多い領域にある試料１０では、得ら
れるガラスの軟化点が高くなりすぎて８７０℃以下の温
度での焼成によっては誘電体膜５が得られ難く、表２に
示したように、８９０℃の焼成温度が必要である。しか
しながら、８９０℃の温度で焼成しても、得られた厚膜
コンデンサ１は、２０の比誘電率しか有していない。
【００２７】また、試料１１では、誘電損失が１．９％
と大きく、またlog ＩＲが９未満となり、好ましくな
い。図１において、このような試料１１が位置する領域
にあるものは、誘電体膜５の緻密性が劣るためであると
考えられる。また、試料１２では、誘電損失が２．３％
と大きく、またlog ＩＲが９未満となり、好ましくな
い。図１において、このような試料１２が位置する領域
にあるものは、ガラス化度が低く、誘電体膜５の緻密性
が劣るためであると考えられる。
【００２８】また、試料１３および試料１４に関して
は、表２において、特性値が記載されていないが、これ
らは測定が不可能であったことを意味している。
【００２９】
【実施例２】実施例１において用意した試料８に係るガ
ラス粉末と、同じく実施例１で用いた鉛系ペロブスカイ
ト化合物の誘電体粉末とを、以下の表３に示す比率とな
るように混合し、それに有機ビヒクルを、（ガラス粉末
＋誘電体粉末）／有機ビヒクル＝７０／３０（重量比）
となるように添加し、混練して誘電体ペーストを作製し
た。なお、有機ビヒクルとしては、実施例１と同様、ア
クリル樹脂をα−テルピネオールに溶解したものを用い
た。
【００３０】
【表３】
【００３１】次に、上述のようにして得られた誘電体ペ
ーストを用いて、実施例１と同様にして、厚膜コンデン
サ１を作製した。なお、誘電体膜５の形成にあたっての
焼成温度は、８５０℃とした。その後、実施例１と同
様、得られた厚膜コンデンサ１の特性、すなわち、静電
容量、誘電損失、比誘電率、耐湿試験後の絶縁抵抗、お
よびＴＣＣを求めた。これらの結果が以下の表４に示さ
れている。
【００３２】
【表４】
【００３３】表３および表４からわかるように、試料２
−７および試料２−８では、誘電損失が２．０％を越
え、また、耐湿試験後の絶縁抵抗（ＩＲ）がlog ＩＲに
換算して９未満となり、好ましくない。このことは、こ
の実施例のように、誘電体ペーストの焼成温度が８５０
℃以下とされたときには、誘電体膜５が緻密な膜として
形成され得ないことを示している。なお、誘電体膜５の
形成にあたっての誘電体ペーストの印刷を１回しか行な
わなかったが、たとえ印刷回数を増やして誘電体膜の厚
みを増しても、初期の絶縁性は向上するが、耐湿試験後
の絶縁性は向上しないと考えられる。
【００３４】これに対して、試料２−１ないし試料２−
６では、誘電損失が１．７％以下であり、また、耐湿試
験後の絶縁抵抗（ＩＲ）がlog ＩＲに換算して９を越
え、好ましい結果を示している。このことから、誘電体
膜５の形成のために用いられる誘電体ペーストに含有さ
れるガラス粉末と誘電体粉末との比は、これらガラスと
誘電体との合計量に対して、ガラスが３５重量％ないし
９５重量％の範囲、誘電体が６５重量％ないし５重量％
の範囲にあることが好ましい、と言える。
【００３５】
【実施例３】図２に示した厚膜コンデンサ１を備える厚
膜印刷回路装置２を作製した。まず、厚膜印刷回路装置
２に備える誘電体膜５を形成するための誘電体ペースト
を、以下のようにして作製した。すなわち、ガラス成分
の出発原料として、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｉＯ2 、Ｔ
ｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＢａＣＯ3 およびＳｒＯをそれぞれ
準備し、これらを以下の表５に示すガラス組成（モル
％）となるように混合した後、実施例１と同様、得られ
た混合物を１１００℃ないし１５００℃の温度下で溶融
させて溶融ガラスを作製した。その後、この溶融ガラス
を純水中に投入して急冷した後、粉砕してガラス粉末を
得た。
【００３６】
【表５】
【００３７】表５において、試料３−１ないし３−９に
係るガラス粉末は、主成分としてのＢｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ
およびＳｉＯ2 の他、添加成分として、ＴｉＯ2 、Ｚｒ
Ｏ2、ＢａＯおよびＳｒＯの少なくとも１種を含有して
いる。これら試料３−１ないし３−９において、試料３
−１、３−３、３−５、３−７および３−９では、主成
分が８０モル％、添加成分が２０モル％含有し、他方、
試料３−２、３−４、３−６および３−８では、主成分
が７０モル％、添加成分が３０モル％含有している。ま
た、試料３−１０に係るガラス粉末は、主成分としての
Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯおよびＳｉＯ2 のみを含有してい
る。
【００３８】他方、誘電体粉末として、実施例１で用い
たものと同様、２８０℃のキュリー点を有する（Ｐｂ
0.97Ｓｒ0.03）｛（Ｓｂ0.5 Ｓｎ0.5 ）0.05Ｚｒ0.46Ｔ
ｉ0.49｝Ｏ3 で表される鉛系ペロブスカイト化合物の磁
器を粉砕して得られた誘電体粉末を用意した。また、有
機ビヒクルとして、実施例１で用いたものと同様、アク
リル樹脂をα−テルピネオールに溶解したものを用意し
た。
【００３９】次に、これらガラス粉末、誘電体粉末およ
び有機ビヒクルを、実施例１と同様、ガラス粉末／誘電
体粉末／有機ビヒクル＝３５／３５／３０（重量％）と
なるように調合し、混練して誘電体ペーストを作製し
た。次いで、以上のようにして得られた誘電体ペースト
を誘電体膜５として用いて、図２に示す厚膜コンデンサ
１を備える厚膜印刷回路装置２を作製した。ここで、下
層導体４上に誘電体膜５を形成するため、下層導体４上
にスクリーン印刷された誘電体ペーストを、すべての試
料につき、８５０℃の温度で焼成したことを除いて、実
施例１と同様の設計および方法をもって、厚膜コンデン
サ１を備える厚膜印刷回路装置２を完成させた。
【００４０】その後、実施例１と同様、得られた厚膜コ
ンデンサ１の特性、すなわち、静電容量、誘電損失、比
誘電率、絶縁抵抗、および容量値温度特性（ＴＣＣ）の
各特性を求めた。これらの結果が以下の表６に示されて
いる。
【００４１】
【表６】
【００４２】なお、表６において、試料３−２、３−
４、３−６および３−８については、ＴＣＣの測定値が
記載されていないが、これらは求めなかった。表５およ
び表６からわかるように、添加成分として、ＴｉＯ2 、
ＺｒＯ2 、ＢａＯおよびＳｒＯの少なくとも１種を全量
で２０モル％以下含有している試料３−１、３−３、３
−５、３−７および３−９と、同添加成分を２０モル％
を超えて含有している試料３−２、３−４、３−６およ
び３−８とを、それぞれ、比較したとき、前者によれ
ば、比誘電率のさらなる向上を図ることができる。
【００４３】また、ＴＣＣに注目したとき、ＴｉＯ2 、
ＺｒＯ2 、ＢａＯおよびＳｒＯの少なくとも１種の添加
成分を全量で２０モル％以下含有している試料３−１、
３−３、３−５、３−７および３−９の間、さらには、
同添加成分を含有していない試料３−１０と試料３−
１、３−３、３−５、３−７および３−９との間で比較
すればわかるように、上述の添加成分を全量で２０モル
％以下で含有させることにより、ＴＣＣの制御、より特
定的には、ＴＣＣを変化させることが比較的容易であ
る。
【００４４】他方、添加成分が全量で２０モル％を超え
て含有している試料３−２、３−４、３−６および３−
８では、誘電損失（tan δ）および絶縁抵抗の劣化が引
き起こされている。これは、得られたガラスのガラス化
度が悪くなったり、結晶の融解温度が低くなったりし
て、良好な誘電体膜が得られなかったためであると考え
られる。
【００４５】
【実施例４】図３は、この実施例４で作製しようとす
る、厚膜コンデンサ１１および１２を組み込んだセラミ
ック発振子１３を示す断面図である。セラミック発振子
１３は、電気絶縁性材料からなる基板１４を備え、基板
１４上には、対称的態様で、下層導体１５および１６、
誘電体膜１７および１８、ならびに、誘電体膜１７およ
び１８を介して下層導体１５および１６とそれぞれ対向
して厚膜コンデンサ１１および１２を構成するための上
層導体１９および２０が順次形成されている。
【００４６】上層導体１９および２０上には、それぞ
れ、導電接着剤２１および２２が付与され、これら導電
接着剤２１および２２を介して、圧電セラミックをもっ
て構成される共振子エレメント２３が上層導体１９およ
び２０に対して電気的に接続されるとともに機械的に保
持される。上述の誘電体膜１７および１８を形成するた
め、この発明に係る誘電体ペーストが用いられる。
【００４７】次に、セラミック発振子１３の製造方法に
ついて説明する。まず、基板１４としてアルミナ基板を
準備し、その上にＡｇ／Ｐｄペーストをスクリーン印刷
し、８５０℃で焼成して、２．５mm角の正方形状の下層
導体１５および１６をそれぞれ形成した。次いで、実施
例１における試料９、実施例２における試料２−４およ
び試料２−５、ならびに実施例３における試料３−９に
係る各誘電体ペーストを下層導体１５および１６上にス
クリーン印刷し、８５０℃の温度で焼成し、下層導体１
５および１６上に２．０mm角の誘電体膜１７および１８
をそれぞれ形成した。次に、熱硬化性のＡｇペーストを
準備し、これを誘電体膜１７および１８上にスクリーン
印刷し、加熱硬化させることにより、誘電体膜１７およ
び１８上に１．５mm角の上層導体１９および２０を形成
した。さらに、上層導体１９および２０上に、導電接着
剤２１および２２を介して、ＰＺＴ圧電セラミックをも
って構成される共振子エレメント２３を固着させた。
【００４８】このようにして、厚膜コンデンサ１１およ
び１２を組み込んだセラミック発振子１３を完成させ
た。次に、得られたセラミック発振子１３について、発
振周波数の初期偏差、発振周波数の温度特性（−４０℃
ないし＋１２５℃）、および共振抵抗を求めた。それら
の結果を以下の表７に示す。
【００４９】
【表７】
【００５０】表７に示すとおり、この発明に係る誘電体
ペーストをもって構成された厚膜コンデンサ１１および
１２を用いることにより、発振周波数の変動の少ない発
振子１３を得ることができる。また、セラミック発振子
１３の負荷容量として、厚膜コンデンサ１１および１２
を用いることができるため、セラミック発振子１３を低
背かつ小型にすることができる。
【００５１】
【他の実施例】上記実施例では、鉛系ペロブスカイト化
合物からなる誘電体として、（Ｐｂ0. 97Ｓｒ0.03）
｛（Ｓｂ0.5 Ｓｎ0.5 ）0.05Ｚｒ0.46Ｔｉ0.49｝Ｏ3 を
用いたが、これに限定されるものではない。その他、た
とえば、ＰｂＴｉＯ3 系、ＰｂＴｉＯ3 −Ｐｂ（Ｍｇ
1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系、ＰｂＴｉＯ3 −Ｐｂ（Ｍｇ1/2
Ｗ1/2）Ｏ3 系、ＰｂＴｉＯ3 −Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系、ＰｂＺｒＯ3 系、ＰｂＺｒＯ3 −Ｐｂ
（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系、ＰｂＺｒＯ3 −Ｐｂ（Ｍ
ｇ1/ 2 Ｗ1/2 ）Ｏ3 系、ＰｂＺｒＯ3 −Ｐｂ（Ｎｉ1/2
Ｗ1/2 ）Ｏ3 系、ＰｂＺｒＯ 3 −Ｐｂ（Ｚｒ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系などの
種々の鉛系ペロブスカイト化合物を用いることができ
る。そして、キュリー点が１２０℃ないし５００℃の範
囲内のものを選ぶことにより、静電容量の温度係数が正
特性を示す厚膜コンデンサを得ることができる。
【００５２】また、上記実施例では、誘電体ペースト用
の有機ビヒクルとして、アクリル樹脂をα−テルピネオ
ールに溶解したものを用いたが、これに限定されるもの
ではない。その他、たとえば、樹脂成分としては、エチ
ルセルロース系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ブチラ
ール系樹脂などを、また、溶剤成分としては、ブチルカ
ルビトールなどのアルコール系溶剤、ブチルカルビトー
ルアセテートや酢酸エステルなどのエステル系溶剤、あ
るいはケロシンなどを、適宜用いることができる。さら
に、用途に応じて、フタル酸エステルなどの可塑剤を添
加することも可能である。
【００５３】また、この発明に係る誘電体ペーストは、
上記実施例のように、アルミナ基板のような絶縁性基板
上に形成される厚膜コンデンサを得る場合だけでなく、
たとえば多層セラミック基板等の誘電体基板上にコンデ
ンサを形成する場合にも適用することができる。また、
上記実施例においては、厚膜コンデンサ１または１１お
よび１２の一方の容量電極としての下層導体４または１
５および１６が、焼付けによるＡｇ／Ｐｄで構成され、
他方の容量電極としての上層導体６または１９および２
０が、熱硬化型Ａｇペーストをもって形成されたが、こ
れらに限定されるものではない。その他、下層導体とし
ては、たとえば、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｔ、Ａｕなどの焼付け
型の導体を、また、上層導体としては、たとえば、Ａ
ｇ、Ａｇ／Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ／Ｐｄ、Ｃｕなどの焼付け
型あるいは熱硬化型の導体をそれぞれ用いることができ
る。
【００５４】
【発明の効果】このように、この発明に係る誘電体ペー
ストによれば、ガラス粉末と、鉛系ペロブスカイト化合
物からなる誘電体粉末とを含有し、ガラス粉末と誘電体
粉末との合計量に対して、ガラス粉末が３５重量％ない
し９５重量％の範囲、誘電体粉末が６５重量％ないし５
重量％の範囲で含有し、ガラス粉末は、ｘＢｉ2 Ｏ3 −
ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモ
ル％）で表される組成を有し、かつ、その組成比（ｘ，
ｙ，ｚ）が、図１に示す３元組成図において、点Ａ（２
５，５，７０）、点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１
０，６０，３０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点
Ｅ（９０，５，５）で囲まれた領域内にあるように選ば
れているので、たとえば８５０℃以下といった比較的低
温の焼成であっても、緻密な誘電体膜を得ることができ
る。したがって、この発明に係る誘電体ペーストを用い
ることにより、耐湿性などの信頼性に優れた厚膜コンデ
ンサを得ることができる。
【００５５】また、この発明に係る厚膜コンデンサによ
れば、その誘電体膜が、上述した誘電体ペーストを焼成
して得られるものであって、ガラスと、鉛系ペロブスカ
イト化合物からなる誘電体とを含有し、ガラスと誘電体
との合計量に対して、ガラスが３５重量％ないし９５重
量％の範囲、誘電体が６５重量％ないし５重量％の範囲
で含有し、ガラスは、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉ
Ｏ2 （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される
組成を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１
に示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７０）、
点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３
０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，
５，５）で囲まれた領域内にあるので、この厚膜コンデ
ンサを、ディスクリートタイプのコンデンサの代わり
に、セラミック発振子などの電子部品に組み込むことに
より、電子部品の小型化ないしは薄型化を図ることがで
きる。たとえば、この発明に係る厚膜コンデンサをセラ
ミック発振子の負荷容量として用いると、発振周波数の
変動の少ない発振子を得ることができるとともに、この
厚膜コンデンサをセラミック発振子に内蔵すれば、セラ
ミック発振子を低背かつ小型にすることができる。
【００５６】この発明において、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂ
Ｏ−ｚＳｉＯ2 で表されるガラスまたはガラス粉末の組
成において、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、図１に示す
３元組成図において、点Ｆ（１５，３０，５５）、点Ｇ
（３０，４５，２５）、点Ｈ（４５，３０，２５）、お
よび点Ｉ（４５，５，５０）で囲まれた領域内にあるよ
うに選ばれていると、耐湿信頼性をさらに優れたものと
することができる。
【００５７】また、この発明において、誘電体粉末また
は誘電体として、キュリー点が１２０℃ないし５００℃
の範囲内にあるものが選ばれると、静電容量の温度係数
が正特性を示す厚膜コンデンサを得ることができ、この
厚膜コンデンサを正の温度特性を有する共振子をもって
構成されたセラミック発振子の負荷容量として有利に用
いることができる。
【００５８】
【００５９】また、この発明において、上述したような
ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ 2 で表される組成を
有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１
に示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７０）、
点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３
０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，
５，５）で囲まれた領域内にあるものを主成分として８
０モル％以上含有し、これに加えて添加成分としてＴｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、ＢａＯおよびＳｒＯからなる群から選
ばれた少なくとも１種を全量で２０モル％以下含有する
ものを、ガラス粉末またはガラスとすると、当該ガラス
粉末を含む誘電体ペーストから得られた誘電体膜または
当該ガラスを含む誘電体膜の比誘電率のさらなる向上を
図ることができるとともに、たとえば厚膜コンデンサに
おける容量値温度特性（ＴＣＣ）の制御を容易にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る誘電体ペーストに含まれるガラ
ス粉末の好ましい組成範囲を示す、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰ
ｂＯ−ｚＳｉＯ2 の３元組成図である。
【図２】この発明の実施例１ないし３で作製した、厚膜
コンデンサ１を備える厚膜印刷回路装置２を示す断面図
である。
【図３】この発明の実施例４で作製した、厚膜コンデン
サ１１および１２を組み込んだセラミック発振子１３を
示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１２ 厚膜コンデンサ ４，１５，１６ 下層導体 ５，１７，１８ 誘電体膜 ６，１９，２０ 上層導体 １３ セラミック発振子 ２３ 共振子エレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/02 C03C 3/102 C03C 8/20 H01G 4/08 H01G 4/33

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス粉末と、鉛系ペロブスカイト化合
    物からなる誘電体粉末と、有機ビヒクルとを含有する、
    誘電体ペーストであって、ガラス粉末と誘電体粉末との合計量に対して、ガラス粉
    末が３５重量％ないし９５重量％の範囲、誘電体粉末が
    ６５重量％ないし５重量％の範囲で含有し、 ガラス粉末は、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ
    2 （ただし、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組
    成を有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の
    図１に示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７
    ０）、点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，
    ３０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，
    ５，５）で囲まれた領域内にあることを特徴とする、誘
    電体ペースト。
  2. 【請求項２】 ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で
    表されるガラス粉末の組成において、その組成比（ｘ，
    ｙ，ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図において、点
    Ｆ（１５，３０，５５）、点Ｇ（３０，４５，２５）、
    点Ｈ（４５，３０，２５）、および点Ｉ（４５，５，５
    ０）で囲まれた領域内にあることを特徴とする、請求項
    １に記載の誘電体ペースト。
  3. 【請求項３】 誘電体粉末のキュリー点は、１２０℃な
    いし５００℃の範囲内にあることを特徴とする、請求項
    １または２に記載の誘電体ペースト。
  4. 【請求項４】 ガラス粉末は、 ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で表される組成を
    有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１
    に示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７０）、
    点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３
    ０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，
    ５，５）で囲まれた領域内にある主成分を８０モル％以
    上と、 ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＢａＯおよびＳｒＯからなる群か
    ら選ばれた少なくとも１種の添加成分を全量で２０モル
    ％以下とを含有することを特徴とする、請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の誘電体ペースト。
  5. 【請求項５】 ガラスと、鉛系ペロブスカイト化合物か
    らなる誘電体とを含有する膜を誘電体膜とする、厚膜コ
    ンデンサであって、ガラスと誘電体との合計量に対して、ガラスが３５重量
    ％ないし９５重量％の範囲、誘電体が６５重量％ないし
    ５重量％の範囲で含有し、 ガラスは、ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 （ただ
    し、ｘ，ｙ，ｚの単位はモル％）で表される組成を有
    し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１に
    示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７０）、点
    Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３０）、
    点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，５，５）
    で囲まれた領域内にあることを特徴とする、厚膜コンデ
    ンサ。
  6. 【請求項６】 ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で
    表されるガラスの組成において、その組成比（ｘ，ｙ，
    ｚ）が、添付の図１に示す３元組成図において、点Ｆ
    （１５，３０，５５）、点Ｇ（３０，４５，２５）、点
    Ｈ（４５，３０，２５）、および点Ｉ（４５，５，５
    ０）で囲まれた領域内にあることを特徴とする、請求項
    ５に記載の厚膜コンデンサ。
  7. 【請求項７】 誘電体のキュリー点は、１２０℃ないし
    ５００℃の範囲内にあることを特徴とする、請求項５ま
    たは６に記載の厚膜コンデンサ。
  8. 【請求項８】 ガラスは、 ｘＢｉ2 Ｏ3 −ｙＰｂＯ−ｚＳｉＯ2 で表される組成を
    有し、かつ、その組成比（ｘ，ｙ，ｚ）が、添付の図１
    に示す３元組成図において、点Ａ（２５，５，７０）、
    点Ｂ（１０，２０，７０）、点Ｃ（１０，６０，３
    ０）、点Ｄ（３５，６０，５）、および点Ｅ（９０，
    ５，５）で囲まれた領域内にある主成分を８０モル％以
    上と、 ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、ＢａＯおよびＳｒＯからなる群か
    ら選ばれた少なくとも１種の添加成分を全量で２０モル
    ％以下とを含有することを特徴とする、請求項５ないし
    ７のいずれかに記載の厚膜コンデンサ。
  9. 【請求項９】 正の温度特性を有する共振子をもって構
    成されているセラミック発振子のための負荷容量として
    用いられる、請求項５ないし８のいずれかに記載の厚膜
    コンデンサ。
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