KR101931108B1

KR101931108B1 - 미드-k ltcc 조성물 및 디바이스

Info

Publication number: KR101931108B1
Application number: KR1020177000855A
Authority: KR
Inventors: 월터 사임즈; 그레고리 알. 프린즈바크; 존 제이. 말로니; 제임스 이. 헨리; 오빌 더블유. 브라운; 스리니바산 스리드하란; 이어-쉔 허; 스탠리 왕; 조지 이. 그래디; 조지 이. 사코스케
Original assignee: 페로 코포레이션
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2018-12-20
Also published as: TWI594971B; EP3166905A4; EP3166905A1; CN106536448B; KR20170020436A; CN106536448A; US9892853B2; TW201634425A; EP3166905B1; US20170110246A1; WO2016007255A1

Abstract

LTCC 디바이스는 소성에 의해 희토류, 산화 알루미늄, 산화 실리콘 및 산화 비스무트 중 선택되는 적어도 하나로 도핑된 알칼라인 토류 티탄산염의 기지를 포함하는 유전체 물질을 형성하는 전구체 물질의 혼합물을 포함하는 유전체 조성물로 부터 생산된다.

Description

미드-K LTCC 조성물 및 디바이스{MID-K LTCC COMPOSITIONS AND DEVICES}

본 발명은 유전체 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 귀금속 금속화와 함께 저온 동시 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramic, LTCC) 분야로 사용될 수 있는 도핑된 바륨-티탄산염(barium-titanate) 기반 유전체 조성물에 관한 것이다.

LTCC 시스템에 사용되는 첨단 소재는 무선 분야에 사용되고, 1 MHZ의 측정 주파수에서 K는 4-8, 500보다 큰 Q의 유전체를 포함한다.

10 내지 120의 K 값, 500보다 큰 Q 값(클수록 좋다)을 갖는 유전체 물질에 대한 수요가 증가하고 있다. 또한, 이러한 물질이 특히 L8 테이프와 같은 첨단의 LTCC 유전체와 함께 동시 소성(뒤틀림이 없고, 좋은 접착을 유지하는)되는 것에 대한 수요가 있다.

본 발명은 소성 후에 500보다 크거나, 1000보다 큰 Q 값의 유전체 재료에 관한 것이다.

본 발명은 (a) Mid K LTCC 응용에 적합한 유전체 조성물, (b) 소성 최대 온도가 875℃ 또는 그 이하인 유전체 물질, (c) 독립 소성뿐만 아니라 최신의 BaO-CaO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂ 테이프 유전체와 동시 소성할 수 있는 좋은 접착 및 뒤틀림 또는 계면에서 지나친 반응이 없는 유전체 물질에 관한 것이다.

본 발명의 유전체 조성물은 평균 약 0.5 내지 5 미크론의 직경(D₅₀ 파티클 크기)을 갖는 균일하고 밀집된 결정립 미세구조를 포함한다. 균일하고, 밀집된 결정립 미세구조는 5 미크론 보다 얇은 유전층을 갖는 높은 신뢰성 다중층 커패시터를 성취하는데 결정적이다.

일 실시 예에서, 본 발명은 소성하자마자 적어도 하나의 희토류 원소로 도핑된 바륨-티타산염 또는 칼슘-티탄산염 기지를 포함하는 유전체 물질을 형성하는 전구체 물질의 혼합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.

일 실시 예에서, 본 발명은 소성하자마자 바륨-티탄산염 및/또는 칼슘-티탄산염과 같은 알칼라인 토류의 티탄산염의 기지, 비스무트, 네오디뮴, 사마륨, 가돌리늄 및 란타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나로 도핑된 기지를 포함하는 유전체 물질을 형성하는 전구체 물질의 혼합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물에 관한 것이고, 하기를 포함하는 고체부(solid portion)를 포함한다:

약 0.5 중량% 내지 약 50 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);

약 0.1 중량% 내지 약 60 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);

약 0.1 중량% 내지 약 60 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)

약 0 중량% 내지 약 40 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 35 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);

약 0 중량% 내지 약 10 중량% ZnO;

약 0 중량% 내지 약 10 중량% CuO; 및

약 0 중량% 내지 약 8 중량% LiF.

다른 실시 예에서, 본 발명은 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물에 관한 것이고, 하기를 포함하는 고체부를 포함한다:

약 5 중량% 내지 약 25 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);

약 0.5 중량% 내지 약 45 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);

약 3 중량% 내지 약 58 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)

약 1 중량% 내지 약 30 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 30 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% LiF.

약 14 중량% 내지 약 27 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);

약 1 중량% 내지 약 43 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);

약 21 중량% 내지 약 58 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)

약 8 중량% 내지 약 20 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% LiF.

약 10 중량% 내지 약 28 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);

약 1 중량% 내지 약 13 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);

약 22 중량% 내지 약 58 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)

약 9 중량% 내지 약 19 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 28 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);

약 1 중량% 내지 약 5 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% CuO; 및

약 0.5 중량% 내지 약 3 중량% LiF.

약 5 중량% 내지 약 50 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);

약 0.1 중량% 내지 약 50 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);

약 0.1 중량% 내지 약 50 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂);및

약 0.1-40 중량% Bi₂O₃.

이 실시 예는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다:

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% LiF.

약 0.5 중량% 내지 약 50 중량% BaO;

약 0 중량% 내지 약 40 중량% CaO;

약 0 중량% 내지 약 10 중량% SrO;

약 0 중량% 내지 약 10 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% B₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 40 중량% Al₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 40 중량% SiO₂;

약 1 중량% 내지 약 70 중량% TiO₂;

약 0 중량% 내지 약 30 중량% Bi₂O₃;

약 0 내지 약 30 중량% Nd₂O₃;

약 0 내지 약 40 중량% Sm₂O₃;

약 0 내지 약 10 중량% CuO; 및

약 0 내지 약 10 중량% LiF.

이 실시 예의 대안으로, 상기 페이스트는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다:

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% SrO;

약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 40 중량% Al₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 40 중량% SiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 내지 약 30 중량% Nd₂O₃;

약 0.1 내지 약 40 중량% Sm₂O₃;

약 0.1 내지 약 10 중량% CuO; 및

약 0.1 내지 약 10 중량% LiF.

약 5 중량% 내지 약 25 중량% BaO;

약 0 중량% 내지 약 20 중량% CaO;

약 0 중량% 내지 약 5 중량% SrO;

약 0 중량% 내지 약 7 중량% ZnO;

약 0.5 중량% 내지 약 25 중량% B₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 35 중량% Al₂O₃;

약 1 중량% 내지 약 35 중량% SiO₂;

약 2 중량% 내지 약 65 중량% TiO₂;

약 0 중량% 내지 약 20 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 25 중량% Nd₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 35 중량% Sm₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 5 중량% CuO; 및

약 0 중량% 내지 약 5 중량% LiF.

이 실시 예의 대안으로, 상기 페이스트는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% CaO;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% SrO;

약 0.1 중량% 내지 약 7 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 35 중량% Al₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 25 중량% Nd₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 35 중량% Sm₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% LiF.

약 15 중량% 내지 약 25 중량% BaO;

약 0 중량% 내지 약 15 중량% CaO;

약 0 중량% 내지 약 3 중량% SrO;

약 0 중량% 내지 약 6 중량% ZnO;

약 1 중량% 내지 약 15 중량% B₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 30 중량% Al₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 30 중량% SiO₂;

약 3 중량% 내지 약 60 중량% TiO₂;

약 0 중량% 내지 약 17 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 20 중량% Nd₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 30 중량% Sm₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 3 중량% CuO; 및

약 0 중량% 내지 약 3 중량% LiF.

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% CaO;

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% SrO;

약 0.1 중량% 내지 약 6 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% Al₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% SiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 17 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% Nd₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% Sm₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% LiF.

약 0.5 중량% 내지 약 50 중량% BaO;

약 0.5 중량% 내지 약 60 중량% TiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 40 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% SiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 40 중량% B₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% LiF.

약 5 중량% 내지 약 40 중량% BaO;

약 10 중량% 내지 약 60 중량% TiO₂;

약 5 중량% 내지 약 25 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% SiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% B₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 15 중량% LiF.

이 실시 예의 대안으로,

약 15 중량% 내지 약 30 중량% BaO;

약 40 중량% 내지 약 57 중량% TiO₂;

약 8 중량% 내지 약 18 중량% Bi₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% SiO₂;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% B₂O₃;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% LiF.

약 12 중량% 내지 약 18 중량% BaO;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% CaO;

약 0.1 중량% 내지 약 7 중량% ZnO;

약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% B₂O₃;

약 30 중량% 내지 약 40 중량% TiO₂;

약 8 중량% 내지 약 16 중량% Bi₂O₃;

약 0 중량% 내지 약 3 중량% CuO; 및

약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% LiF.

다른 실시 예에서, 본 발명은 소성된 전기 또는 전자 부품에 관한 것이고, 소성 전에 여기서 공개된 어떤 유전체 페이스트를 포함하고, 소성 전에 하기를 포함하는 전도성 페이스트와 함께한다: (a) 60-90 중량% Ag + Pd + Pt + Au, (b) 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제, (c) 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿, 및 (d) 10- 40 중량% 유기부(organic portion). 상기 전기 또는 전자 부품은 높은 Q 레조네이터(high Q resonators), 밴드 패스 필터(band pass filters), 무선 패키징 시스템(wireless packaging systems) 및 이들 조합일 수 있다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 전자 부품을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 여기서 공개된 어떤 유전체 페이스트를 기판에 도포하는 단계; 및 상기 유전체 물질을 소결하기 충분한 온도에서 상기 기판을 소성하는 단계를 포함한다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 테이프를 상기 유전체 페이스트로 라미네이팅하는 단계를 포함하는 전자 부품을 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 테이프는 5-25 중량% BaO, 1-10 중량% CaO, 2-13 중량% B₂O₃, 30-55 중량% Al₂O₃, 15-40 중량% SiO₂, 및 0.01-13 중량% TiO₂을 포함하는 고체부를 포함할 수 있다.

복수의 실시 예는 다중층 기판을 형성하기 위해 여기서 공개된 무연 및 무카드뮴 유전체 물질 또는 페이스트의 적어도 한 개의 층과 10보다 작은 유전 상수를 갖는 테이프 또는 페이스트의 적어도 한 개의 교대 분리 층이 조합되되, 상기 교대하는 층은 다른 유전 상수를 갖는 동시-소성 방법을 포함한다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 전자 부품을 형성하는 방법에 관한 것으로, 여기서 공개된 어떤 유전체 물질의 입자를 도포하는 단계 및 상기 유전체 물질을 소결하기 충분한 온도에서 상기 기판을 소성하는 단계를 포함한다. 여기서 각각의 수치는(비율, 온도, 기타) "약"으로 시작되는 것으로 추측된다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 10 내지 100, 바람직하게 20 내지 80의 유전 상수 K를 갖는 소성된 유전체 물질 또는 페이스트에 관한 것이다.

본원의 모든 실시 예에서 상기 유전체 물질은 예를 들어 결정질 및 비정질의 어떠한 비율의 다른 상을 더 포함할 수 있고, 예를 들어 1:99 내지 99:1은 몰% 또는 중량%로 표현되고, 10:90, 20:80, 30:70, 40:60: 50:50, 60:40, 70:30, 80:20 및 90:10과 그 중간의 모든 값이 포함된다. 일 실시 예에서, 상기 유전체 페이스트는 10-30 중량% 결정질 유전체 및 70-90중량% 비정질 유전체를 포함한다.

본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징은 이하에서 보다 완전하게 기술되고, 특히 청구항에서 지적되며, 다음의 기술은 특정한 예시적인 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명되지만, 이들은 본 발명의 원리가 채용될 수 있는 다양한 방법 중 일부를 나타내는 것이다.

도 1은 본 발명의 유전체에 대한 소성 프로파일을 도시적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 유전체에 대한 열 기계 분석을 도시적으로 나타낸 것이다.

LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)는 상대적으로 낮은 온도(1000℃ 보다 낮은)에서 소성되는 Ag, Au, Pt 또는 Pd 또는 이들의 조합과 같은 낮은 저항 금속 도체와 함께 동시 소성되는 다중층, 유리 세라믹 기판 기술이다. 가끔은 이것은 "글래스 세라믹(Glass Ceramics)"이라고 불리며, 글래스 및 알루미나 또는 다른 세라믹 필러(filler)로 이루어질 수 있다. 여기서 글래스는 프릿(frit) 형태로 제공될 수 있다. 일부 LTCC 제형(formulation)은 재결정 글래스이다. 여기서 글래스는 그 자리에서 형성될 수 있거나 또는 조성물에 더해질 수 있는 프릿 형태로 제공될 수 있다. 어떤 상황에서는, 니켈 및 이의 합금과 같은 비금속(base metal)이 이상적으로는 10^-12 내지 10^-8 기압의 산소 분압과 같은 비산화성 분위기에서 사용될 수 있다. "비금속(base metal)"은 금, 은, 팔라듐, 및 백금을 제외한 어떠한 금속이다. 금속 합금은 망간, 크롬, 코발트 및 알루미늄을 포함할 수 있다.

유전체 물질의 슬러리로부터 테이프 캐스팅은 절단되고, 비아(via)로 알려진 구멍이 형성되어 층간 전기적 연결을 가능하게 한다. 상기 비아는 전도성 페이스트로 채워진다. 그 후 회로 패턴이 필요에 따라 동시 소성된 저항체와 함께 프린트 된다. 인쇄된 다중층 기판은 적층된다. 열 및 압력이 상기 스택에 층을 함께 접착하기 위해 가해진다. 그 후 저온 소결(<1000℃ )이 수행된다. 소결된 스택은 최종 치수로 잘리고, 필요에 따라 후-소성 처리가 완료된다.

다중층 구조는 자동차 분야에 유용하며, 약 5 세라믹, 예를 들어 3-7 또는 4-6 층을 가질 수 있다. RF 분야에서, 구조는 10-25 세라믹 층을 가질 수 있다. 배선 기판으로서는, 5-8 세라믹 층이 사용될 수 있다.

유전체 페이스트 (Dielectric Pastes). 유전체 층을 형성하기 위한 페이스트는 본원에서 공개된 원료 유전체 물질과 함께 유기 비히클을 혼합하여 얻어질 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 소성시 이러한 산화물 및 복합 산화물로 변환되는 전구체 화합물 (탄산염, 질산염, 황산염, 인산염)도 또한 유용하다. 상기 유전체 물질은 이들 산화물 또는 이들 산화물의 전구체 및 적절한 비율로 그들의 혼합을 포함하는 혼합물을 선택함으로써 얻어진다. 원료 유전체 물질에서 이러한 혼합물의 상기 비율은 소성 후에 바람직한 유전층 조성이 얻어질 수 있게 결정된다. 상기 원료 유전체 물질은 일반적으로 약 0.1 내지 약 3 미크론의 평균 입자 직경을 갖는 분말 형태로 사용되고, 더욱 바람직하게는 약 1 미크론 또는 이하이다.

유기 비히클 (Organic Vehicle). 본원의 페이스트는 유기부(organic portion)를 포함한다. 상기 유기부는 유기 비히클이거나 또는 유기 비히클을 포함하고, 유기 비히클은 유기 용매 내의 바인더이고 또는 물 내의 바인더이다. 여기서 사용된 바인더의 선택은 치명적이지 않고, 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose), 폴리비닐 부탄올(polyvinyl butanol), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose) 및 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose)와 같은 통상적인 결합제 및 이들의 조합물이 용매와 함께 적절하다. 상기 유기 용매 또한 치명적이지 않고, 특정 적용 방법 (즉, 프린팅 또는 쉬팅(sheeting))에 따라 부틸 카르비톨(butyl carbitol), 아세톤, 톨루엔, 에탄올, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르(diethylene glycol butyl ether)와 같은 통상적인 유기 용매; 2,2,4- 트리메틸 펜타네디올 모노이소부티레이트(Texanol®)(2,2,4-trimethyl pentanediol monoisobutyrate (Texanol^®)); 알파-테르피네올(alpha-terpineol); 베타-테르피네올(beta-terpineol); 감마 테르피네올(gamma terpineol); 트리데실 알콜(tridecyl alcohol); 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르(Carbitol®)(diethylene glycol ethyl ether(Carbitol^®)), 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르(Butyl Carbitol^®)(diethylene glycol butyl ether (Butyl Carbitol^®)) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol); 및 이들의 혼합 중에서 선택될 수 있다. Texanol® 상표하에 판매되는 제품은 Eastman Chemical Company(Kingsport, TN)로부터 가능하다; Dowanol® 및 Carbitol® 상표하에 판매되는 것들은 Dow Chemical Co.(Midland, MI)로부터 가능하다.

본 발명의 유전체 페이스트의 상기 유기부에는 특별한 제한이 없다. 일 실시 예에서, 본 발명의 유전체 페이스트는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 유기부 또는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 유기부를 포함한다. 대안적으로, 상기 페이스트는 바인더 약 1 내지 5 중량% 및 유기 용매 및 약 10 내지 50 중량%를 포함할 수 있으며, 유전체 성분(고체부)과 균형을 이룬다. 일 실시 예에서, 본 발명의 유전체 페이스트는 다른 곳에서 공개된 약 60 내지 약 90 중량%의 고체부 및 이 단락 및 전 단락에서 설명된 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 유기물 부분을 포함한다. 필요하다면, 본 발명의 페이스트는 분산제(dispersants), 가소제(plasticizers), 유전체 화합물 및 절연성 화합물과 같은 다른 첨가물을 약 10 중량% 이하로 함유할 수 있다.

필러 (Filler). 상이한 유전체 조성물의 테이프 층 사이의 팽창 불일치를 최소화하기 위해, 코디어라이트(cordierite), 알루미나(alumina), 지르콘(zircon), 용융 실리카(fused silica), 알루미늄규산염(aluminosilicates) 및 이들의 조합과 같은 필러가 1-30 중량%, 바람직하게는 2-20 중량%, 더욱 바람직하게는 2-15 중량% 하나 또는 그 이상의 본원의 유전체 페이스트에 첨가될 수 있다.

소성(Firing). 내부 전극 층-형성 페이스트에서 도체타입에 따라 결정되는 분위기에서 상기 유전체 스택(둘 또는 그 이상의 층)은 소성된다. 소성은 약 700 내지 약 1000℃, 바람직하게는 약 800 내지 약 900℃, 보다 바람직하게는 약 825 내지 약 875℃에서 수행된다. 소성은 공기 중에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 상기 소성 분위기는 약 10^-12 내지 약 10^-8 기압의 산소 분압을 가질 수 있다. 상기 산소 농도가 모니터링 될 때, 약 10^-12 기압보다 낮은 부분 압력에서의 소결은 이러한 낮은 압력에서 상기 도체는 비이상적으로 소결될 수 있고, 상기 유전체 층으로부터 분리될 수 있기 때문에 피해야 되고, 약 10^-8 기압 이상의 산소 분압에서는, 상기 내부 전극 층이 산화될 수 있다. 그러나 환원 분위기(H₂, N₂ 또는 H₂ /N₂)는 Bi₂O₃를 유전체 페이스트에서 금속 비스무트로 바람직하지 않게 감소시킬 수 있다.

본원에서 공개된 LTCC 조성물 및 디바이스를 위한 어플리케이션은 밴드 패스 필터(고 패스 또는 저 패스), 셀률러 어플리케이션을 포함하는 무선 통신을 위한 무선 트랜스미터 및 리시버, 전력 앰플리파이어 모듈(PAM), RF 전공정 모듈(FEM), WiMAX2 모듈, LTE-어드밴스드 모듈, 전달 제어 유닛 (transmission control units , TCU), 전동식 조향(electronic power steering, EPS), 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS), 다양한 센서 모듈, 레이더 모듈, 압력 센서, 카메라 모듈, 소형 아웃라인 튜너 모듈, 디바이스 및 컴포넌트를 위한 얇은 프로파일 모듈, 및 IC 테스터 보드를 포함한다. 밴드 패스 필터는 커패시터와 인덕터라는 두 가지 주요 부품으로 구성되어있다. 낮은 K 물질은 상기 인덕터 설계에 적합하지만, 충분한 커패시턴스를 생성하기 위해 보다 많은 활성 영역을 요구하기 때문에 커패시터 설계에 적합하지 않다. 높은 K 재질은 반대의 결과를 가져올 것이다. 본 발명자는 중간 K (10-100) LTCC 물질과 함께 낮은 K (4-8) LTCC 물질이 동시 소성될 수 있고, 단일 컴포넌트로 넣을 수 있음을 발견하였고, 성능을 최적화하기 위해 낮은 K 물질은 인덕터 영역을 디자인하는데, 높은 K 물질은 커패시터 영역을 디자인하는데 사용될 수 있다.

실시 예

하기 실시 예는 본 발명의 바람직한 측면을 예시하기 위해 제공되며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

개요(Overview). 개별 물질의 평가; L8, L20, L40 및 ULF840.

실시 예 1. L8 분말.

L8 VWG 분말 특성

특성	값
열 팽창 (RT-260 ℃) (x 10-7/ ℃)	50.0
밀도 (g/cc)	3.35
표면적 (m2/g)	3.1
K 값	7.4
Q 값	>1000
입자 크기 (미크론)
D₁₀	1.30
D₅₀	2.50
D₉₀	5.80

L8VWG 테이프 샘플은 PVB 수지 시스템과 표준 닥터 블레이드 캐스팅으로 이루어지는 슬러리를 사용하여 생산된다. 라미네이트된 테이프 샘플은 3000 psi의 정수압 라미네이션 조건을 사용하여 생산되었다. 상기 라미네이트된 부분은 소성 범위를 확립하기 위해 825℃, 850℃ 및 875℃ 온도에서 15, 30 및 60 분의 균열 시간(dwell time)으로 소성하였다. 상기 라미네이트 성형체의 밀도, 소성 밀도, 측정된 XY 수축, 및 % 이론 밀도는 하기의 표에 나타내었다.

L8 VWG 테이프 라미네이트 소성 매트릭스(Tape Laminate Firing Matrix)

소성 온도 (승온(ramp)-균열(soak))	라미네이트 밀도 (g/cc)	소성 밀도 (g/cc) %	%XY 수축	% 이론 밀도
825℃ 8℃ 승온 15분 균열	2.19	3.15	14.4	94.0
825℃ 8℃ 승온 30 분 균열	2.19	3.14	14.2	93.7
825℃ 8℃ 승온 60 분 균열	2.19	3.12	14.2	93.1

850℃ 8℃ 승온 15 분 균열	2.19	3.13	14.2	93.4
850℃ 8℃ 승온 30 분 균열	2.19	3.12	14.3	93.1
850℃ 8℃ 승온 60 분 균열	2.18	3.09	14.2	92.2

875℃ 8℃ 승온 15 분 균열	2.18	3.08	14.0	91.2
875℃ 8℃ 승온 30 분 균열	2.19	3.08	14.1	91.9
875℃ 8℃ 승온 60 분 균열	2.18	3.06	14.0	91.0

실시 예 2. L20 유전체 물질은 하기 표 3의 범위에 포함되는 제형에 따라 제조되었다.

L20 유전체 제형

산화물(Oxide)	중량%
BaO	0.5-50
CaO	0.1-40
B₂O₃	0.1-50
Al₂O₃	0-20
SiO₂	0.1-40
TiO₂	1-40
Bi₂O₃	0.1-40
Nd₂O₃	0.1-30

L20 유전체 물질의 전기적 및 물리적 특성은 아래의 표 4에 나타내었다.

본 발명의 L20 유전체 물질의 전기 및 물리 특성.

특성	값
열 팽창 (RT-260 ℃) (x 10-7/ ℃)	87.0
밀도 g/cc	4.34
K 값	22.2
Q 값	1050
입자 크기 (미크론)
D₁₀	1.69
D₅₀	2.81
D₉₀	4.80
D₉₅	5.57

B74001 프탈레이트 프리 바인더(Phthalate Free Binder)를 2 mil의 흰색 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 상에 테이프를 형성하기 위해 사용하여 L20 슬러리가 생산되었다. 상기 L20 테이프는 하기의 특성을 갖는다:

테이프 두께 (microns)	그린 시트 밀도(g/cc)	라미네이트 밀도 (g/cc)	인장 특성 파손 응력, kPa
75	2.51	2.92	4500

L20 테이프의 인장 강도 데이터를 하기의 표에 나타내었다.

시험(Run)	파손 (자동 로드 드랍 - Lbf)	파손 시 인장 응력 (자동 로드 드랍 -kPa)	계수 (자동 Young's - ksi)
1	0.89	4173	7.73
2	1.02	4676	7.40
3	1.17	5267	7.81
4	0.63	2917	7.51
5	0.99	4708	7.62
6	0.93	4344	9.48
7	0.87	3937	8.12
8	0.67	6162	10.22
9	1.07	4830	7.43
10	0.977	4596	8.68
11	1.15	5196	12.85
12	1.04	4940	8.44
13	1.03	4757	7.36
14	0.92	4451	7.92
15	1.22	5589	9.37
최대	1.22	5589	12.85
평균	0.97	4501	8.53
최소	0.63	2917	7.36
표준 편차	0.16	733.91	1.48

L20 테이프 라미네이트는 소성된 밀도, XY 수축 및 캠버(camber)의 결정을 위해 생산되었다. 대략 0.040" 두께로 3000psi에서 생산된 L20 테이프 라미네이트는 0.5"x0.5"로 그린 컷(green cut)되었다.

L20의 라미네이트는 시에라 썸(Sierra therm) 가마를 이용하여 850 ℃ 에서 30 분간 도 1에 보여진 프로파일과 함께 소성되었다. 50 mil(1.27 mm) 두께 보다 작은 부분은 일반적으로 물질의 로딩에 의존한 베이크아웃을 위해 분당 2 ℃ 승온을 사용한다. 50 mil(1.27 mm)보다 두꺼운 부분을 위한 베이크아웃 소결 승온률은 분당 1 ℃이다. 바인더 연소 동안 적어도 50 공기 교환의 공기 교환률을 제공하는 것이 유리하다. 소결 승온 온도는 450 ℃ 내지 850 ℃에서 분당 4 내지 8 ℃이며, 균열 시간은 30분이다.

소결 결과( Firing results ). L20 라미네이트 성형체를 ZrO₂ 펠트 상에서 소결하였다. 부품은 또한 ZrO₂ 세터(setter) 상에 C12 탄소 세터 테이프를 사용하여 소결되었다.

블랭크 라미네이트의 소결 결과

L20 소결	소결 밀도	% 이론 밀도	% XY 수축	% 켐버(Camber)
850 ℃ - 30 분	3.91 g/cc	90.1	15.3	1.02

소성된 L20 -1210 크기 칩에서는 측정할 수 있는 휨(camber)은 없엇다.

전기적 특성(Electrical Properties). 소성된 L20 유전체 상에 도체를 만들기 위해 후 소성할 수 있는 Au 표면 도체(CN30-025JH)와 함께 후 소성 단계(850 ℃, 60분-벨트 로(belt furnace))가 사용되었고, 커패시턴스, %df, K 및 Q를 결정하기 위해 단일 플레이트 커패시터를 형성하였다. HP4192A LF 임피던스 미터가 표 8에 보여진 바와 같이 1MHz의 세팅에서 사용되었다:

커패시턴스 pFd	%df	K 값	Q
26.4	0.0009	21.2	1111

실시 예 3. L40 테이프는 PVB 레진 시스템 및 표준 닥터 블레이드 테이프 캐스팅 공정을 사용하여 생산되었다.

L40 테이프 특성

테이프 두께- 미크론	그린 시트 밀도 (g/cc)	라미네이트 밀도 (g/cc)
35	2.17	2.87

소성 밀도 및 XY 수축을 결정하기 위한 L40 테이프 라미네이트는 생산되었고, 3000psi 하에서 0.034" 두께로 생산되었고, 0.5" x 0.5"로 그린 컷 되었다. L40의 라미네이트는 시에라 썸(Sierra therm) 가마를 이용하여 850 ℃ 에서 30 분간 상기 도 1에 보여진 프로파일과 함께 소성되었다.

L40 블랭크 라미네이트 소성 결과:

L40 소성 프로파일	소성 밀도- g/cc	% XY 수축
850 ℃ 30 분	4.26	20.8

전기적 특성; 소성된 L40 유전체 상에 도체를 만들기 위해 후 소성할 수 있는 Au 표면 도체(CN30-025JH) 와 함께 후 소성 단계(850℃, 60분-벨트 로(belt furnace))가 사용되었고, 커패시턴스, %df, K 및 Q를 결정하기 위해 단일 플레이트 커패시터를 형성하였다. HP4192A LF 임피던스 미터가 1MHz의 세팅에서 사용되었다.

L40 전기적 데이터

커패시턴스 pFd	%df	K 값	Q
53.02	0.0005	46.1	2000

실시 예 4. ULF840은 표 12에 보여진 것과 같은 다음의 전형적인 특성을 지닌 상업적으로 이용 가능한 유전체 분말이다.

특성	값
밀도 g/cc	5.60
K 값	84
Q 값	>3000
입자 크기 (미크론)
D₁₀	0.4
D₅₀	0.7
D₉₀	1.1
표면적(m2/g)	6.2

이 평가를 위해 생산된 표 13에 보여진 ULF840 테이프는 PVB 기판 레진 시스템을 사용하여 만들어졌다.

테이프 두께 mils	그린 시트 밀도 g/cc	소결 밀도 g/cc
1.16	2.63	5.60

실시 예 5. 본 발명자들은 그린 테이프의 라미네이트된 구조 내에서 상이한 K 값의 유전체 물질로 Ferro사의 L8 LTCC 유전체 재료를 동시 소성하는 것을 조사하였다. 초기에 L8과 함께 동시 소성 호환성을 평가하기 위해 3개의 물질(Ferro사 ULF840, L20, 및 L40) 이 선택되었다. 상기 초기 작업은 동시 소성 호환성의 결정을 위한 상기 4 물질의 테이프 시편(표준 L8 850℃ 소성 프로파일을 사용하여)을 동시 소성하는 것을 포함한다.

물질:

1) L8 -10 mil 두께 테이프

2) ULF840 - 1.16 mil 두께 테이프

3) L40 -1.27 mil 두께 테이프

4) L20 -3 mil 두께 테이프

절차:

1) 라미네이트는 2" x 2" 포맷으로 다음의 방법으로 생산되었다:

A. L8 테이프를 기본 부품으로 사용하는 별도의 부품이 포함된 3 세트의 라미네이트로 L8베이스/테이프 소재에 ULF840, L20 및 L40의 단일 레이어를 추가했다. 분리부(seperate part)와 함께 L8 테이프를 기초 물질로 사용하는 3 세트의 라미네이트가 L8 베이스/테이프 물질로 ULF840, L20 및 L40 단일 층을 더했다.

2) 정수압 프레스를 사용하여, 3000 psi, 70℃ 에서 10분간 유지를 하고, 압력 없는 10분이 따랐다.

3). 도 1과 같이 표준 L8 프로파일(베이크 아웃, 램프 및 균열 시간)과 함께, 850℃ 및 875℃에서 소성하였다. 휨 또는 뒤틀림을 위해 소성 부(fired part)가 관찰되었고, 가능하다면 측정되었다.

그린 시트 밀도

물질	그린 시트 밀도 g/cc
L8-10	1.89
ULF 840	2.63
LTCC40	2.38
L20	2.51

3 가지 조합에 대한 현미경 사진(미도시)은 L8/L20의 우수한 평탄도와 L8/ULF840 및 L8/L40의 조정 필요성을 나타낸다.

도 2는 L8과 함께한 ULF 840, L20 및 L40을 비교하는 열 기계 분석(Thermomechanical Analysis, TMA) 데이터를 나타낸다.

추가적인 장점 및 조정이 당업자에게 쉽게 일어날 것이다. 따라서, 보다 넓은 관점에서의 본 발명은 여기에 도시되고 설명된 특정 세부 사항 및 예시적인 실시 예에 제한되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구 범위 및 그 균등에 의해 정의된 바와 같은 일반적인 발명 개념의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

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15 중량% 내지 25 중량% BaO;
0 중량% 내지 15 중량% CaO;
0 중량% 내지 3 중량% SrO;
0 중량% 내지 6 중량% ZnO;
1 중량% 내지 15 중량% B₂O₃;
0 중량% 내지 9 중량% Al₂O₃;
0 중량% 내지 30 중량% SiO₂;
3 중량% 내지 60 중량% TiO₂;
0 중량% 내지 17 중량% Bi₂O₃;
0 내지 20 중량% Nd₂O₃;
0 내지 30 중량% Sm₂O₃;
0 내지 3 중량% CuO; 및
0 내지 3 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물.
0.5 중량% 내지 50 중량% BaO;
0.5 중량% 내지 60 중량% TiO₂;
0.1 중량% 내지 40 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 30 중량% SiO₂;
0 중량% 내지 30 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 40 중량% B₂O₃;
0.1 중량% 내지 30 중량% CuO; 및
0.1 중량% 내지 30 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물.
제 39항에 있어서,
5 중량% 내지 40 중량% BaO;
10 중량% 내지 60 중량% TiO₂;
5 중량% 내지 25 중량% Bi₂O₃;
0.1 중량% 내지 15 중량% SiO₂;
0.1 중량% 내지 15 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 15 중량% B₂O₃;
0.1 중량% 내지 15 중량% CuO; 및
0.1 중량% 내지 15 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물.
제 39항에 있어서,
15 중량% 내지 30 중량% BaO;
40 중량% 내지 57 중량% TiO₂;
8 중량% 내지 18 중량% Bi₂O₃;
0.1 중량% 내지 5 중량% SiO₂;
0.1 중량% 내지 5 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 5 중량% B₂O₃;
0.1 중량% 내지 5 중량% CuO; 및
0.1 중량% 내지 5 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물.
12 중량% 내지 18 중량% BaO;
0.1 중량% 내지 5 중량% CaO;
0.1 중량% 내지 7 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 5 중량% B₂O₃;
30 중량% 내지 40 중량% TiO₂;
8 중량% 내지 16 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 3 중량% CuO; 및
0.1 중량% 내지 3 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물.
a. 60-88.5 중량% Ag + Pd + Pt + Au;
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 소성 전에 포함하는 전도성 페이스트와 함께하고, 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성된 전기 또는 전자 부품에 있어서,
상기 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물은
0.5 중량% 내지 50 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);
0.1 중량% 내지 60 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);
0.1 중량% 내지 60 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)
0 중량% 내지 40 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 35 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);
0 중량% 내지 10 중량% ZnO;
0 중량% 내지 10 중량% CuO; 및
0 중량% 내지 8 중량% LiF;를 포함하는 소성된 전기 또는 전자 부품.
a. 60-88.5 중량% (Ag + Pd + Pt + Au);
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 소성 전에 포함하는 전도성 페이스트와 함께하고, 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성된 전기 또는 전자 부품에 있어서,
상기 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물은
10 중량% 내지 28 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);
1 중량% 내지 13 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);
22 중량% 내지 58 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)
9 중량% 내지 19 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 28 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);
1 중량% 내지 5 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 3 중량% CuO; 및
0.5 중량% 내지 3 중량% LiF;를 포함하는 소성된 전기 또는 전자 부품.
a. 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 기판에 도포하는 단계;
b. 5-25 중량% BaO, 1-10 중량% CaO, 2-13 중량% B₂O₃, 30-55 중량% Al₂O₃, 15-40 중량% SiO₂, 및 0.01-13 중량% TiO₂를 포함하는 고체부를 포함하는 유전체 조성물 테이프에 라미네이팅하는 단계; 및
c. 상기 유전체 페이스트를 소결하기 충분한 온도에서 상기 기판을 소성하는 단계;를 순서대로 포함하는 전자 부품 형성 방법에 있어서,
상기 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물은
0.5 중량% 내지 50 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);
0.1 중량% 내지 60 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);
0.1 중량% 내지 60 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂)
0 중량% 내지 40 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 35 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);
0 중량% 내지 10 중량% ZnO;
0 중량% 내지 10 중량% CuO; 및
0 중량% 내지 8 중량% LiF;를 포함하는 전자 부품 형성 방법.
제 45항에 있어서,
상기 소성은 800 내지 900℃의 온도에서 수행되는 전자 부품 형성 방법.
삭제
삭제
0.5 중량% 내지 50 중량% (BaO + CaO + SrO + MgO);
0.1 중량% 내지 60 중량% (Al₂O₃ + B₂O₃);
0.1 중량% 내지 60 중량% (SiO₂ + TiO₂ + ZrO₂);
0 중량% 내지 40 중량% Bi₂O₃;
0 중량% 내지 35 중량% (Nd₂O₃+ Gd₂O₃+ La₂O₃+ Sm₂O₃);
0 중량% 내지 10 중량% ZnO;
0 중량% 내지 10 중량% CuO; 및
0 중량% 내지 8 중량% LiF;를 포함하는 고체부를 포함하는 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 테이프를 포함(bear)하는 적어도 하나의 기판을 제공하는 단계;
상기 테이프에 적어도 하나의 비아(via)를 형성하는 단계;
a. 60-88.5 중량% Ag + Pd + Pt + Au;
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 포함하는 전도성 페이스트와 함께 적어도 하나의 비아를 채우는 단계; 및
상기 테이프 및 전도성 페이스트를 1000℃까지의 온도에서 소성하는 단계; 를 포함하는 LTCC 디바이스 생산 방법.
a. 60-88.5 중량% Ag + Pd + Pt + Au;
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 소성 전에 포함하는 전도성 페이스트와 함께하고, 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성된 전기 또는 전자 부품에 있어서,
상기 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물은
0.5 중량% 내지 50 중량% BaO;
0 중량% 내지 40 중량% CaO;
0 중량% 내지 10 중량% SrO;
0 중량% 내지 10 중량% ZnO;
0.1 중량% 내지 20 중량% B₂O₃;
0 중량% 내지 40 중량% Al₂O₃;
0 중량% 내지 40 중량% SiO₂;
1 중량% 내지 70 중량% TiO₂;
0 중량% 내지 30 중량% Bi₂O₃;
0 내지 30 중량% Nd₂O₃;
0 내지 40 중량% Sm₂O₃;
0 내지 10 중량% CuO; 및
0 내지 10 중량% LiF;를 포함하는 소성된 전기 또는 전자 부품.
a. 60-88.5 중량% Ag + Pd + Pt + Au;
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 소성 전에 포함하는 전도성 페이스트와 함께하고, 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성된 전기 또는 전자 부품에 있어서,
상기 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물은
5 중량% 내지 25 중량% BaO;
0 중량% 내지 20 중량% CaO;
0 중량% 내지 5 중량% SrO;
0 중량% 내지 7 중량% ZnO;
0.5 중량% 내지 25 중량% B₂O₃;
0 중량% 내지 35 중량% Al₂O₃;
1 중량% 내지 35 중량% SiO₂;
2 중량% 내지 65 중량% TiO₂;
0 중량% 내지 20 중량% Bi₂O₃;
0 내지 25 중량% Nd₂O₃;
0 내지 35 중량% Sm₂O₃;
0 내지 5 중량% CuO; 및
0 내지 5 중량% LiF;를 포함하는 소성된 전기 또는 전자 부품.
제51항에 있어서,
a. 60-88.5 중량% Ag + Pd + Pt + Au;
b. 전이 금속의 규화물, 탄화물, 질화물 및 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1-10 중량% 첨가제;
c. 0.5-10 중량%의 적어도 하나의 글래스 프릿; 및
d. 10-38.5 중량% 유기부;를 소성 전에 포함하는 전도성 페이스트와 함께하고, 무연 및 무카드뮴 유전체 페이스트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성된 전기 또는 전자 부품으로서,
15 중량% 내지 25 중량% BaO;
0 중량% 내지 15 중량% CaO;
0 중량% 내지 3 중량% SrO;
0 중량% 내지 6 중량% ZnO;
1 중량% 내지 15 중량% B₂O₃;
0 중량% 내지 30 중량% Al₂O₃;
0 중량% 내지 30 중량% SiO₂;
3 중량% 내지 60 중량% TiO₂;
0 중량% 내지 17 중량% Bi₂O₃;
0 내지 20 중량% Nd₂O₃;
0 내지 30 중량% Sm₂O₃;
0 내지 3 중량% CuO; 및
0 내지 3 중량% LiF;를 포함하는 소성된 전기 또는 전자 부품.