KR20040025177A - Low temperature cofired ceramic composition, and its use - Google Patents

Low temperature cofired ceramic composition, and its use Download PDF

Info

Publication number
KR20040025177A
KR20040025177A KR1020020057019A KR20020057019A KR20040025177A KR 20040025177 A KR20040025177 A KR 20040025177A KR 1020020057019 A KR1020020057019 A KR 1020020057019A KR 20020057019 A KR20020057019 A KR 20020057019A KR 20040025177 A KR20040025177 A KR 20040025177A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
glass
low temperature
fired
temperature
Prior art date
Application number
KR1020020057019A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100496135B1 (en
Inventor
홍국선
김동완
이효종
손석호
성정현
홍창배
이용하
Original Assignee
(주) 알엔투테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 알엔투테크놀로지 filed Critical (주) 알엔투테크놀로지
Priority to KR10-2002-0057019A priority Critical patent/KR100496135B1/en
Publication of KR20040025177A publication Critical patent/KR20040025177A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100496135B1 publication Critical patent/KR100496135B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/04Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors

Abstract

PURPOSE: Provided is a low temperature co-firing dielectric ceramic composition, which has a high dielectric constant, low dielectric loss and excellent stability of dielectric constant against temperature so as to reduce the volume of multilayer ceramic module-type electronic components and to improve the characteristic property of the component. CONSTITUTION: The ceramic composition comprises: (a) x(Ba,Sr)O·y(Ti,Zr)O2·z(Nb,Ta)2O5 as a main component, (b) a firing aid, and (b) a bonding modifier, wherein the main component is represented by the formula of x(aBaO,(1-a)SrO)·y(bTiO 2,(1-b)ZrO2)·z(cNb2O5,(1-c)Ta2O5), in which 0.15<=x<=0.3, 0.15<=y<=0.3 and 0.4<=z<=0.7, and 0<a<=1, 0<b<=1, and 0<c<=1; the firing aid comprises one or more compounds selected from the group consisting of B2O3, ZnO, CuO, V2O5, Sb2O5 , Bi2O3 and Ag2O; and the bonding modifier is represented by the formula of αXβYγ(SiO2), in which 0.01<=α<=1, 0.1<=β<=4 and 0.1<=γ<=8, and X is a substance comprising one or more elements selected from the group consisting of Na, K, Mg, Ca and Ba, and Y is one or more elements selected from the group consisting of B and Al.

Description

저온 동시 소성 유전체 세라믹 조성물, 및 이의 용도{LOW TEMPERATURE COFIRED CERAMIC COMPOSITION, AND ITS USE}LOW TEMPERATURE COFIRED CERAMIC COMPOSITION, AND ITS USE

[기술분야][Technical Field]

본 발명은 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, 소결조제, 및 접합 조절제를 포함하는 세라믹 조성물, 이를 이용한 이종 세라믹 접합체, 및 수동 집적 소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 은, 구리, 니켈, 금, 은-팔라듐 합금, 은-백금 합금 등의 금속은 물론 유리를 기지로 하는 이종의 저온 동시 소성형 세라믹과 접합하여 동시 소성함으로써 적층(Multilayer)형 소자 또는 다층 구조의 세라믹 인쇄 회로 기판을 만들 수 있는 유전체 세라믹 조성물 및 그 용도에 관한 것이다.The present invention provides a ceramic composition comprising a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 , a sintering aid, and a bonding regulator, a heterogeneous ceramic assembly using the same, And passive integrated devices. More specifically, a multilayer device is formed by bonding and co-firing with metals such as silver, copper, nickel, gold, silver-palladium alloys, silver-platinum alloys as well as heterogeneous low-temperature co-fired ceramics based on glass. Or it relates to a dielectric ceramic composition capable of making a ceramic printed circuit board of a multi-layer structure and its use.

[종래기술][Private Technology]

정보 통신 산업의 비약적인 발전에 따라, 전자 및 이동 통신용 기기들도 점차 소형화, 다기능화, 고특성화 되어가는 추세이다. 이에 따라 이들을 구성하는 전자 부품에도 이러한 요구가 급증하고 있는 실정이며, 유전체를 이용하는 부품도 예외일 수 없다. 이미 규소계(Si) 및 갈륨-비소계(GaAs)계 반도체 능동 소자의 경우, 박막화와 적층화를 통해 상기 요구를 충족해 가고 있다. 유전체를 이용하는 수동 소자의 경우도 후막화와 다층화를 통한 MLCC나 칩 인덕터(Chip Inductor)로 대응해 가고 있으나 이러한 단품의 소형 및 고특성화로는 상위 기술의 발전을 따라잡을 수 없는 실정에 이르렀다.With the rapid development of the information and telecommunications industry, electronic and mobile communication devices are also becoming smaller, more versatile, and more specialized. Accordingly, such demands are rapidly increasing in the electronic components constituting them, and components using dielectrics are no exception. Silicon-based (Si) and gallium-arsenic (GaAs) -based semiconductor active devices have already met the above requirements through thinning and stacking. Passive devices using dielectrics are also responding to MLCCs or chip inductors through thickening and multilayering, but the small size and high characteristics of these products cannot keep up with the development of higher technology.

수동 소자의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이 저온 동시 소성 세라믹(LTCC, Low Temperature Cofired Ceramic)을 이용한 수동 소자의 집적화이다. 이는 2개 이상의 커패시터와 인덕터 및 저항을 구성하는 전극회로를 그린 시트 (Green Sheet)라 부르는 소성되지 않은 유전체 세라믹상에 배선하여, 이를 3차원으로 적층한 후, 전극과 세라믹을 동시에 소성함으로써 다수의 수동 소자를 한 개의 칩(Chip) 형태로 구현하는 기술이다. 이러한 저온 동시 소성 세라믹을 이용한 수동 집적 소자로는 칩 안테나, 커플러(Coupler), 적층형 LC 필터, 다이플렉서(Diplexer), 칩 발룬(Chip Balun) 등이 널리 쓰이고 있다.In order to solve this problem of passive devices, integration of passive devices using low temperature cofired ceramics (LTCC). This is accomplished by wiring the electrode circuit, which constitutes two or more capacitors, inductors, and resistors, onto an unfired dielectric ceramic called a green sheet, laminating them in three dimensions, and then firing the electrodes and ceramics simultaneously. It is a technology that implements a passive device in the form of one chip. As passive integrated devices using such low-temperature cofired ceramics, chip antennas, couplers, stacked LC filters, diplexers, and chip baluns are widely used.

한편 다량의 수동 소자를 내장한 저온 동시 소성 세라믹 기판 위에 다수의 반도체 능동 소자를 표면 실장하여 하나의 독립적 기능을 할 수 있도록 하는 세라믹 다중 칩 모듈화(MCM-C, Multi Chip Module-Ceramic) 기술도 상용화되고 있다. 이러한 모듈 부품으로는 안테나 스위치 모듈(Antenna Switch Module), 프론트 엔드 모듈(FEM, Front End Module), 파워앰프 모듈(PAM, Power Amplifier Module)등이 있다.In addition, ceramic multi-chip modularization (MCM-C, Multi Chip Module-Ceramic) technology is commercialized, which enables surface-mounting of multiple semiconductor active devices on a low-temperature, co-fired ceramic substrate with a large number of passive devices to perform one independent function. It is becoming. Such module components include an antenna switch module, a front end module (FEM), and a power amplifier module (PAM).

상기 용도로 사용할 수 있는 저온 동시 소성형 유전체 세라믹은 i)저항손실 (Resistivity loss)이 작아 전기적 특성이 우수한 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속을 회로 전극으로 사용하여야 하므로 이들의 융점보다 낮은 온도에서 소성이 완료되어야 하고, ii) 규소나 갈륨비소계 반도체 소자와의 열팽창 계수가 비등해야 하며, iii) 유전 특성이 용도에 적합해야 함은 물론, iv) 온도에 따른 유전 상수의 변화가 적어야 한다.Low-temperature co-fired dielectric ceramics that can be used for the above purposes are: i) Metals such as silver (Ag) and copper (Cu), which have excellent electrical characteristics due to their low resistance loss, should be used as circuit electrodes. Firing should be completed at low temperatures, ii) the coefficient of thermal expansion with silicon or gallium arsenide semiconductor devices should be boiling, iii) the dielectric properties should be suitable for the application, and iv) the change in dielectric constant with temperature It should be small.

상기 요구 조건에 부합하여 현재 가장 널리 쓰이고 있는 저온 동시 소성형 세라믹은 규산염계 유리(Silicate Glass)를 주상으로(Main Phase) 하여, 900?? 이하에서 소성되는 조성물이 주종을 이루고 있다. 이들은 그 형태에 따라, 1) 재결정화 유리를 이용하는 유리 세라믹계(Glass Ceramic), 2) 기지상인 유리와 세라믹 충진재(Ceramic Filler)와의 반응을 통해 생성되는 반응 결정상을 주상으로 하는 유리-세라믹 화합물계, 및 3)기지상인 유리와 세라믹 충진재(Ceramic Filler)와의 반응이 없는 비반응성 액상 소결(NLPS, Non-Reactive Liquid Phase Sintering)을 이용하는 유리-세라믹 혼합물계의 3가지로 크게 구분된다.The low temperature co-fired ceramics, which are widely used in accordance with the above requirements, are made of silicate-based glass as the main phase. The composition to be baked below is dominant. Depending on their form, they are 1) glass ceramic based on recrystallized glass, 2) glass-ceramic compound based on the reaction crystal phase produced through the reaction between a known phase glass and a ceramic filler. And 3) glass-ceramic mixture systems using non-reactive liquid phase sintering (NLPS) without reaction between base glass and ceramic filler (Ceramic Filler).

그러나 상기 상용화되고 있는 규산염 유리계 저온 동시 소성 세라믹은 각각의 장단점을 가지고 있다. 장점으로는 소성이 용이하고, 유전 상수가 10 이하로 낮아 디지털신호를 처리하는 능동소자를 탑재할 경우 신호 지연이 작으며, 열팽창계수가 규소나 갈륨 비소계 반도체의 그것과 유사하고 가격이 저렴하다는 것이다. 그러나 유전율이 낮아서 높은 커패시턴스를 갖는 커패시터를 구현하려면 적층수를 늘려야 하며, TE Mode의 공진기(Resonator)를 내장할 경우 크기 감소에 한계가 있다. 또한 유전 손실(Dielectric Loss)이 커서 특성의 회로 구현이 어렵고, 유전 상수의 온도 안정성이 떨어져 온도에 따른 특성 변화가 심하다는 단점을 가지고 있다.However, commercially available silicate glass-based low temperature cofired ceramics have their advantages and disadvantages. Its advantages include easy firing, low dielectric constant of less than 10, and low signal delay when mounting active elements that process digital signals. The coefficient of thermal expansion is similar to that of silicon or gallium arsenide-based semiconductors, and the cost is low. will be. However, low capacitance permits the implementation of capacitors with high capacitance, which requires increasing the number of stacked layers, and incorporating a TE mode resonator has a limitation in size reduction. In addition, due to the large dielectric loss (Dielectric Loss), it is difficult to implement the circuit of the characteristic, the temperature stability of the dielectric constant has a disadvantage that the characteristic change with temperature is severe.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 저온 동시 소성형 유리계 세라믹의 단점을 극복하고자 접합 조절제(Adhesive Modifier)를 첨가하여 치밀화 거동을 제어함으로써, 이를 저온 동시 소성형 유리계 세라믹에 삽입 혹은 접합하고, 은(Ag), 구리(Cu)등의 금속 전극과 동시 소성할 수 있는, 저온 동시 소성형 세라믹 조성물을 제공하는 것이다.In order to solve the problems of the prior art as described above, in order to overcome the disadvantages of the low-temperature co-fired glass-based ceramic by controlling the densification behavior by adding an adhesive modifier (Adhesive Modifier), it is inserted or bonded to the low-temperature co-fired glass-based ceramic The present invention provides a low-temperature co-fired ceramic composition capable of co-firing with metal electrodes such as silver (Ag) and copper (Cu).

본 발명의 또다른 목적은 부품 내부의 온도변화에 안정하고, 우수한 특성을 갖는 이종 세라믹 접합체를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a heterogeneous ceramic assembly which is stable to temperature changes inside a part and has excellent characteristics.

본 발명의 또다른 목적은 부품 내부의 온도변화에 안정하고, 우수한 특성을 갖는 수동 집적 소자를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a passive integrated device which is stable to temperature changes inside a component and has excellent characteristics.

본 발명의 또다른 목적은 부품 내부의 온도변화에 안정하고, 우수한 특성을 갖는 수동 집적 소자를 내장하여, 전자 부품의 소형화, 고 특성화, 다 기능화를 가능하게 한 다중 칩 모듈을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a multi-chip module which is capable of miniaturization, high characterization, and multifunctionality of electronic components by embedding a passive integrated device that is stable to temperature changes inside a component and has excellent characteristics.

도 1은 본 발명의 바람직한 일례에 따라, 인덕터층, 공진기, 반도체 능동 소자가 구비된, 유리계 저온 동시 소성용 세라믹과 고유전율 저온 동시 소성 세라믹의 다중 칩 모듈을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a multi-chip module of a glass-based low-temperature co-firing ceramic and a high dielectric constant low-temperature co-firing ceramic, provided with an inductor layer, a resonator, and a semiconductor active element, according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 접합 조절제가 첨가된 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 화합물과 붕규산염 유리계의 수축 거동을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing shrinkage behavior of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 compounds and a borosilicate glass system to which a bonding regulator is added.

도 3은 접합 조절제가 첨가된 고유전율 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 화합물과 반응성 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성형 세라믹을 동시 소결 접합후 단면 미세조직을 나타내는 도면이다.3 is a low-temperature co-fired ceramic having a high dielectric constant x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 compound and a reactive glass-ceramic mixture added with a bonding regulator Is a diagram showing a cross-sectional microstructure after simultaneous sintering bonding.

도 4는 실시예 7에 따른 MLCC의 구조와, 삽입된 고유전율 층의 두께의 변화에 따른 캐패시턴스(C)의 증가를 나타내는 도면이다.4 is a view showing an increase in capacitance C according to the structure of the MLCC according to Example 7 and the thickness of the inserted high dielectric constant layer.

*도면 부호** Drawing symbol *

1: 저유전율 유리계 세라믹1: low dielectric constant glass ceramic

2: 고유전율 저온 동시 소성 세라믹2: high dielectric constant low temperature co-fired ceramic

3: 내장 캐패시터층3: built-in capacitor layer

4: 내장 인덕터층4: built-in inductor layer

5: 공진기5: resonator

6: 반도체 능동 소자6: semiconductor active device

11: 유전율 6.5의 유리계 세라믹11: glass based ceramic of dielectric constant 6.5

12: 동시 소성한 유전율 42.5의 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 세라믹12: x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 -based ceramics having a dielectric constant of 42.5 co-fired

13: 동시 소성한 Ag 내부 전극13: Ag internal electrode cofired

14: 입출력을 위한 Ag 외부 전극14: Ag external electrode for input and output

15: 동시 소성한 유전율 42.5의 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 세라믹층의 두께15: Thickness of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 -based ceramic layer with co-fired dielectric constant of 42.5

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

(1) x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, (2) 소결조제, 및 (3) 접합 조절제를 포함하는 저유전율의 유리계 저온 동시 소성형 세라믹내에 삽입 혹은 접합하여 동시 소결용 유전체 세라믹 조성물로서,(1) a low dielectric constant containing a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 , (2) a sintering aid, and (3) a bonding regulator. A dielectric ceramic composition for co-sintering by inserting or bonding into a glass-based low temperature co-fired ceramic,

상기 (1)주성분은 하기 화학식 1로 표시되며,The main component (1) is represented by the following formula (1),

x(aBaO, (1-a)SrO)ㆍy(bTiO2, (1-b)ZrO2)ㆍz(cNb2O5, (1-c)Ta2O5)x (aBaO, (1-a) SrO) .y (bTiO 2 , (1-b) ZrO 2 ) .z (cNb 2 O 5 , (1-c) Ta 2 O 5 )

(상기 식에서 0.15≤x≤0.3, 0.15≤y≤0.3, 0.4≤z≤0.7이고, 0<a≤1, 0<b≤1, 및 0<c≤1인 상수이다)(Wherein 0.15≤x≤0.3, 0.15≤y≤0.3, 0.4≤z≤0.7, and 0 <a≤1, 0 <b≤1, and 0 <c≤1)

상기 (2)소결조제는 B2O3, ZnO, CuO, V2O5, Sb2O5, Bi2O3, 및 Ag2O로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하며,(2) the sintering aid comprises at least one compound selected from the group consisting of B 2 O 3 , ZnO, CuO, V 2 O 5 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , and Ag 2 O,

상기 (3)접합 조절제는 하기 화학식 2로 표시되는,Wherein (3) the bonding regulator is represented by the following formula (2),

αXβYγ(SiO2)αXβYγ (SiO 2 )

(상기 식에서, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8이고, X는 Na, K, Mg, Ca, 및 Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 화합물이고, 상기 Y는 B 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함한다) 저온 동시 소결용 유전체 세라믹 조성물에 관한 것이다.(In the above formula, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8, X is a compound containing at least one element selected from the group consisting of Na, K, Mg, Ca, and Ba, Y includes at least one element selected from the group consisting of B and Al).

또한, 본 발명은 상기 유전체 세라믹 조성물과, 유리계 저온 동시 소성 세라믹과 동시 소성함으로써 접합 또는 삽입하는 것을 특징으로 하는 저온 동시 소성 이종 세라믹의 접합체에 관한 것이다.The present invention also relates to a bonded body of low-temperature co-fired dissimilar ceramics, which is bonded or inserted by co-firing with the dielectric ceramic composition and a glass-based low-temperature co-fired ceramic.

또한, 본 발명은 상기 이종 세라믹 접합체와, 저융점 전극을 800~950??의 온도에서 동시 소성하여 제조된 수동 집적 소자에 관한 것이다.The present invention also relates to a passive integrated device manufactured by co-firing the heterogeneous ceramic assembly and the low melting electrode at a temperature of 800 to 950 °.

이하에서, 본 발명을 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, 소결조제, 및 접합 조절제를 포함하는 세라믹 조성물, 이를 이용한 이종 세라믹 접합체, 및 수동 집적 소자에 관한 것이다.The present invention provides a ceramic composition comprising a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 , a sintering aid, and a bonding regulator, a heterogeneous ceramic assembly using the same, And passive integrated devices.

상기 주성분의 구성 원소가 다른 원소로 치환되거나 두 가지 이상의 원소로 이루어진 고용체를 이룰 수 있으며, 소결 특성 향상을 위한 첨가제를 소량 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 이종의 유리계 저온 동시 소성 세라믹과 접합하여 동시 소성함으로써 그 특성을 향상시킬 수 있는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 조성물은 대한민국 공개공보 제2001-110577호에 기재되어 있다. 구체적으로, xBaO·yTiO2·zNb2O5계 조성물에 유전특성을 향상시키기 위하여 치환되는 구성원소로는, Ba는 Sr 및/또는 Ca로, Ti는 Sn 및/또는 Zr, Nb는 Ta로 치환하거나 이들과 고용체를 형성할 수 있다. 상기 주성분 은 화학식 1로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.The constituent elements of the main component may be substituted with other elements or may form a solid solution composed of two or more elements, and may contain a small amount of an additive for improving sintering properties. X (Ba, Sr) O · y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O which can be improved by bonding and co-firing with heterogeneous glass-based low temperature cofired ceramics according to the present invention The five- based composition is described in Korean Laid-Open Publication No. 2001-110577. Specifically, in the xBaO.yTiO 2 .zNb 2 O 5 -based composition, as a member to be substituted for improving dielectric properties, Ba is substituted with Sr and / or Ca, Ti is replaced with Sn and / or Zr, and Nb is substituted with Ta. A solid solution can be formed with these. It is preferable that the said main component is a compound represented by General formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

x(aBaO, (1-a)SrO)ㆍy(bTiO2, (1-b)ZrO2)ㆍz(cNb2O5, (1-c)Ta2O5)x (aBaO, (1-a) SrO) .y (bTiO 2 , (1-b) ZrO 2 ) .z (cNb 2 O 5 , (1-c) Ta 2 O 5 )

상기 식에서 (상기 식에서 0.15≤x≤0.3, 0.15≤y≤0.3, 0.4≤z≤0.7이고, 0<a≤1, 0<b≤1, 및 0<c≤1인 상수이다. 상기 화학식 1에서, 0.5≤a≤1이고, 0.5≤b≤1, 0.5≤c≤1인 상수인 것이 더욱 바람직하다. 이때 SrO과 CaCO3, SnO2과 ZrO2, 또는 Ta2O5의 양이온 치환량의 0.01∼50몰% 범위인 것이 가장 바람직하다. 치환량이 상기 범위를 벗어나면 유전손실 및 온도계수가 증가하게 되기 때문이다.(Wherein 0.15 ≦ x ≦ 0.3, 0.15 ≦ y ≦ 0.3, 0.4 ≦ z ≦ 0.7, and 0 <a ≦ 1, 0 <b ≦ 1, and 0 <c ≦ 1). It is more preferable that the constants are 0.5 ≦ a ≦ 1, 0.5 ≦ b ≦ 1, and 0.5 ≦ c ≦ 1, wherein 0.01 to the cation substitution amount of SrO and CaCO 3 , SnO 2 and ZrO 2 , or Ta 2 O 5 . Most preferably, it is in the range of 50 mol%, because the substitution loss outside the above range increases the dielectric loss and the temperature coefficient.

본 발명에 따른 상기 주성분으로 이루어진 세라믹 조성물은 1150 ℃ 이상의 온도에서 소결이 이루어지기 때문에 은, 구리, 은/팔라듐 합금등의 저융점 금속전극과는 동시소성을 할 수 없다. 소결조제를 첨가하여 1,000 ℃ 이하에서 소결이 가능하므로 순수 은과 같은 저융점 금속전극과 동시에 소결이 가능하다. 또한 유전율이 특히 크며 공진주파수 온도계수가 10 ppm/℃ 이하의 값을 갖기 때문에 온도안정성이 요구되는 부품, 예를 들어 온도안정 적층 캐패시터(NPO MLCC)에 사용할 수 있다.Since the ceramic composition composed of the main component according to the present invention is sintered at a temperature of 1150 ° C. or more, it cannot co-fire with low melting metal electrodes such as silver, copper, and silver / palladium alloys. Since the sintering aid can be added and sintered at 1,000 ° C. or lower, sintering can be performed simultaneously with a low melting point metal electrode such as pure silver. In addition, since the dielectric constant is particularly high and the resonant frequency thermometer has a value of 10 ppm / ° C or less, it can be used for components requiring temperature stability, for example, a temperature stable laminated capacitor (NPO MLCC).

본 발명에 사용 가능한 소결조제는 B2O3, ZnO, CuO, V2O5, Sb2O5, Bi2O3, 및 Ag2O 중에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으며, 바람직하게는 B2O3, ZnO 및 CuO의 혼합물이다. 본 발명에서 소결조제의 첨가량은 총 세라릭 조성물의 0.01 - 7 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하다. 소결조제의 첨가량이 0.01 - 7 중량부 이내일 경우 조성물의 소결을 촉진시키고 동시에 원조성의 유전특성을 향상시킬 수 있으나 그 범위를 벗어날 경우에 소결특성과 유전특성의 증가 효과를 기대할 수 없다.The sintering aid that can be used in the present invention may be at least one compound selected from B 2 O 3 , ZnO, CuO, V 2 O 5 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , and Ag 2 O, preferably B 2 O 3 , ZnO and CuO. In the present invention, the addition amount of the sintering aid is preferably included in the range of 0.01-7% by weight of the total ceramic composition. If the addition amount of the sintering aid is within 0.01-7 parts by weight, it is possible to promote the sintering of the composition and at the same time improve the dielectric properties of the aid, but when it is out of the range can not be expected to increase the sintering properties and dielectric properties.

본 발명에서 접합 조절제(Adhesive Modifier)는 이종의 유리계 저온 동시 소성형 세라믹과의 접합을 조절하는 기능을 하는 화합물로 상기 세라믹 조성물에 첨가하여 이종 세라믹 조성물과 소성하더라도 소결특성이나 유전특성의 저하가 없는 화합물이며, 그 예는 비정질(Amorphous) 유리상의 화합물이다. 상기 비정질 유리상 화합물의 예로는 하기 화학식 2을 갖는 화합물이다:In the present invention, an adhesive modifier is a compound that controls bonding with heterogeneous glass-based low-temperature co-fired ceramics, and when added to the ceramic composition and fired with the heterogeneous ceramic composition, deterioration of sintering characteristics or dielectric properties is not achieved. Compound, an example of which is an amorphous glassy compound. Examples of the amorphous glassy compound are compounds having the formula

[화학식 2][Formula 2]

αXβYγ(SiO2)αXβYγ (SiO 2 )

상기 식에서, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8이고, X는 Na, K, Mg, Ca, 및 Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 물질이고, 상기 Y는 B 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이다. 또한 상기 화학식 2의 바람직한 예로는 X는 (dNa,(1-d)K)·(eMg,(1-e)Ba)·(fCa,(1-f)Ba)의 화합물이며, 여기서 d,e,f는 각각 0≤c≤1, 0≤d≤1, 0≤c≤1의 범위를 갖는 상수이며 단 상기 d, e 및 f가 모두 0인 경우는 제외되며, Y는 (gAl,(1-g)B)의 화합물이며 여기서 g는 0≤g≤1의 범위를 갖는 상수이다.In the above formula, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8, X is a substance containing at least one element selected from the group consisting of Na, K, Mg, Ca, and Ba, Y is at least one element selected from the group consisting of B and Al. In addition, in a preferred example of Formula 2, X is a compound of (dNa, (1-d) K). (EMg, (1-e) Ba). (FCa, (1-f) Ba), wherein d, e , f are constants in the range of 0≤c≤1, 0≤d≤1, 0≤c≤1, except that d, e and f are all 0, and Y is (gAl, (1 -g) is a compound of B) wherein g is a constant having a range of 0≤g≤1.

본 발명의 세라믹 조성물에 첨가되는 접합 조절제의 함량은 총 세라믹 조성물에 대해 0.01~10 중량%이다. 상기 범위를 초과하여 접합 조절제를 첨가할 경우 상기 주성분의 소결 수축 거동을 제어하기 어렵고, 유전 손실의 증가와 유전율의 저하를 초래할 수 있다. 본 발명의 세라믹 조성물은 접합 조절제를 포함함으로써, 저온 동시 소성형 세라믹의 치밀화 거동을 제어하여 상기 주성분을 저온 동시 소성형 유리계 세라믹에 삽입 혹은 접합하고, 은(Ag), 구리(Cu)등의 금속 전극과 동시 소성할 수 있는 기능을 제공한다. 두 가지 이종 세라믹 재료간에 온도에 따른 수축거동을 도표로 나타내면 도 2와 같으며, 이종 세라믹 재료간의 동시 소성 시, 수축 거동의 편차를 제어할 수 있는 접합 조절제를 선택하여 첨가하는 것이 필요하다.The content of the bonding regulator added to the ceramic composition of the present invention is 0.01 to 10% by weight based on the total ceramic composition. When the bonding regulator is added over the above range, it is difficult to control the sintering shrinkage behavior of the main component, which may cause an increase in dielectric loss and a decrease in dielectric constant. The ceramic composition of the present invention comprises a bonding regulator, thereby controlling the densification behavior of the low temperature co-fired ceramic, and inserting or bonding the main component into the low-temperature co-fired glass-based ceramic, such as silver (Ag), copper (Cu), and the like. Provides the ability to co-fire with metal electrodes. 2 shows the shrinkage behavior according to temperature between the two different ceramic materials as shown in FIG. 2, and it is necessary to select and add a bonding regulator that can control the variation of the shrinkage behavior during simultaneous firing between the two different ceramic materials.

도 2는 본 발명의 바람직한 일례에 따른 접합 조절제가 첨가된 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물과 결정화 유리계 저온동시소성 세라믹간 이종 접합체의 수축 거동을 나타낸다. 이러한 이종 재료간의 소결 거동의 차이에 의해 생기는 수축 편차와 응력을 첨가된 접합 조절제에 의한 이종 재료간의 계면 반응성을 제어하여 조절하는 것이 본 발명에서 특히 중요하며, 이를 다시 상세하게 설명하면 다음과 같다.2 is a x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substituted compound and a crystallized glass-based low temperature to which a bonding regulator according to the present invention is added. The shrinkage behavior of the heterojunction between cofired ceramics is shown. It is particularly important in the present invention to control and control the interfacial reactivity between the dissimilar materials by the bonding regulator added to the shrinkage deviation and the stress caused by the difference in the sintering behavior between the dissimilar materials, which will be described in detail below.

동시 소결 1 단계로 유리 전이점(600~650℃)에서 붕규산염 유리와 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 조성물의 접합 계면에서 접합 조절제와 상기 이종 재료간의 고상 확산 반응을 통하여 SIO2-B2O3-Al2O3-Nb2O5-BaO계 반응물이 형성되며 이 반응물은 이종 재료간 접합 계면에 상호 정합성을 갖으며 안정한 망구조 (Network Structure)를 형성하여 강한 접합력을 나타내게 된다.Co-silicate glass and x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substituted composition at the glass transition point (600 ~ 650 ℃) Solid phase diffusion reaction between the bonding modifier and the dissimilar material at the bonding interface forms a SIO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -Nb 2 O 5 -BaO-based reactant, and the reactants are mutually compatible at the bonding interface between the dissimilar materials. It has a stable network structure and shows strong bonding force.

동시 소결 2단계는 750~800℃의 구간이며 고 유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계의 치밀화가 시작된다. 이때 접합 계면에 생성된 정합 반응 층은 치밀화가 완료되어 더 이상의 확산 반응을 억제하는 확산 장벽(Diffusion Barrier)으로 작용함과 동시에 상기 이종 재료간의 수축율 차이에의한 응력을 완화시키는 완충층(Buffer Layer)의 역할을 하게 된다. 만일 이 구간에서 접합 조절제에 의해 형성된 정합성을 갖는 SiO2-B2O3-Al2O3-Nb2O5-BaO계 계면 반응층의 접합력이 수축율 차이에 의한 응력 보다 약해지면 접합면에서 박리현상(Delamination)이 발생한다. 2단계에서 붕규산염 유리계 저온 동시 소성형 세라믹은 정합 계면 반응물의 구속으로 Z축 방향으로의 치밀화에 의한 수축만을 나타낸다.Simultaneous sintering step 2 is in the range of 750 ~ 800 ℃ and densification of x (Ba, Sr) O · y (Ti, Zr) O 2 · z (Nb, Ta) 2 O 5 system with high dielectric constant begins. At this time, the matching reaction layer formed at the junction interface acts as a diffusion barrier that completes densification and suppresses further diffusion reactions, and at the same time buffers the stress due to the difference in shrinkage between the dissimilar materials. It will play the role of. If the bonding force of the SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -Nb 2 O 5 -BaO-based interfacial reaction layer having the consistency formed by the bonding regulator in this section is weaker than the stress due to the difference in shrinkage, peeling from the bonding surface Delamination occurs. In the second step, the borosilicate glass-based low temperature co-fired ceramic shows only shrinkage due to densification in the Z-axis direction due to the constraint of the matched interface reactant.

동시소결 3단계는 동시 소결이 완료되는 구간으로서 연화점 이상의 온도인 825~875 ℃의 구간이다. 이 온도 구간에서 고 유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계의 수축은 계속 진행되어 완료되며, 붕규산염 유리계 저온 동시 소성형 세라믹은 급격한 X-Y축 방향으로의 수축 거동을 나타내나, 이미 유리계의 점도가 낮아진 이후이므로 이종 재료간의 수축율 차이에 의한 잔류 응력의 영향없이 상기 이종 재료간의 치밀화가 완성된다.The simultaneous sintering step 3 is a section in which simultaneous sintering is completed and is a section of 825 ~ 875 ° C., which is a temperature above the softening point. Shrinkage of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 system with high dielectric constant in this temperature range continues and is completed. The calcined ceramic exhibits a rapid shrinkage behavior in the XY axis direction, but since the viscosity of the glass system is already lowered, densification between the different materials is completed without the influence of residual stress due to the difference in shrinkage between the different materials.

본 발명은 또한 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, 소결조제, 및 접합 조절제를 포함하는 세라믹 조성물을 이용하여, 규산염 유리계 저온 소성 세라믹 조성물과의 이종 세라믹 접합체에 관한 것이다.The present invention also provides a silicate glass using a ceramic composition comprising a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 · z (Nb, Ta) 2 O 5 , a sintering aid, and a bonding regulator. A heterogeneous ceramic joined body with a low temperature calcined ceramic composition.

이종 접합 가능한 저온 동시 소성형 세라믹은 고유전율의 조성물과 접합하여 동시 소성이 가능한 유리계 저온 동시 소성형 세라믹이다. 그 예로는 규산염계 유리(Silicate Glass)를 주상으로(Main Phase) 하여, 900 ℃ 이하에서 소성되는 조성물로서, 그 형태에 따라, 1) 재결정화 유리를 이용하는 결정화 유리계(GlassCeramic), 2) 기지상인 유리와 세라믹 충진재(Ceramic Filler)와의 반응을 통해 생성되는 반응 결정상을 주상으로 하는 유리-세라믹 화합물계의, 및 3) 기지상인 유리와 세라믹 충진재(Ceramic Filler)와의 반응이 없는 비반응성 액상 소결(NLPS, Non-Reactive Liquid Phase Sintering)을 이용하는 유리-세라믹 혼합물계의 3 가지를 포함한다. 이들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 화합물이다.Low-temperature co-fired ceramics capable of dissimilar bonding are glass-based low-temperature co-fired ceramics capable of co-firing by bonding with a high dielectric constant composition. Examples include compositions that are silicate-based glass (main phase) and fired at 900 ° C. or lower, depending on the form: 1) glass-ceramic, 2) matrix using recrystallized glass. Non-reactive liquid phase sintering of glass-ceramic compounds based on the reaction crystal phase produced by the reaction between merchant glass and ceramic filler, and 3) non-reaction between the known glass and ceramic filler. Three types of glass-ceramic mixture systems using NLPS, Non-Reactive Liquid Phase Sintering. These are compounds known to those skilled in the art to which the present invention pertains.

재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹 조성물로는, 소성시 석출되는 규회석(Wollastonite, CaSiO3), 완화휘석(Enstatite, MgSiO3), 및 고토 감람석(Forsterite, Mg2SiO4)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재결정화 유리를 주성분으로 하는 유리 세라믹(Glass Ceramic) 계열의 저온 동시 소성 세라믹이다. 상기 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹 조성물은 950 ℃ 이하의 온도에서 소성이 가능하며, 특히 소성 중 재결정화 반응을 통해 CaSiO3, MgSiO3, 또는 Mg2SiO4와 같은 결정상이 형성되는 것이 특징이다. 이들의 밀도는 2.5~3.5g/cc 이며, 5.3~6.7사이의 유전율 값을 갖는다.Recrystallized glass-based low-temperature co-fired ceramic composition, 1 selected from the group consisting of wollastonite (CaSiO 3 ), loose graphite (Enstatite, MgSiO 3 ), and goto olivine (Forsterite, Mg 2 SiO 4 ) precipitated during firing Low-temperature co-fired ceramics based on glass ceramics based on more than one type of recrystallized glass. The recrystallized glass-based low temperature co-fired ceramic composition can be fired at a temperature of 950 ° C. or lower, and in particular, a crystal phase such as CaSiO 3 , MgSiO 3 , or Mg 2 SiO 4 is formed through a recrystallization reaction during firing. . Their density is between 2.5 and 3.5 g / cc and has a dielectric constant between 5.3 and 6.7.

유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹으로는, 비정질(Amorphous) 유리상의 장석(Feldspar, (K,Na,Ca,Ba)(AlㆍSi)4O8), 및 그 고용체로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 주성분으로서 30~99 부피%로 함유하며, 충진재(Filler)로서 결정질 세라믹을 1~70 부피%로 함유한 유리-결정질 세라믹 복합제로서, 동시 소성시 유리와 충진재가 반응하여 석출하는 BaAl2SiO8이나 회장석(Anorthite, CaAl2SiO8)을 포함하는 유리계 저온 동시 소성 세라믹을 사용할 수 있다. 상기 결정질 세라믹으로는 알루미나, TiO2, 또는 ZrO2등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹 조성물은 950 ℃ 이하의 온도에서 소성이 가능하며, 특히 충진재로 첨가되는 결정질 세라믹이 Al2O3일 경우 소성 중 유리와 세라믹의 반응을 통해 BaAl2SiO8또는CaAl2SiO8와 같은 반응 결정상이 형성되는 것이 특징이다. 이들의 밀도는 2.9~3.5g/cc 이며, 6.0~8.5사이의 유전율 값을 갖는다.As a glass-ceramic compound-based low-temperature co-fired ceramic, a compound selected from the group consisting of amorphous glassy feldspar (Feldspar, (K, Na, Ca, Ba) (AlSi) 4 O 8 ), and a solid solution thereof Is a glass-crystalline ceramic composite containing 30 to 99% by volume as a main component and 1 to 70% by volume of crystalline ceramic as a filler, and BaAl 2 SiO 8 is precipitated by the reaction of glass and the filler during co-firing. In addition, a glass-based low temperature co-fired ceramic containing an annealite (Anorthite, CaAl 2 SiO 8 ) can be used. The crystalline ceramics include, but are not limited to, alumina, TiO 2 , or ZrO 2 . The glass-ceramic compound-based low temperature co-fired ceramic composition can be fired at a temperature of 950 ° C. or lower, and in particular, when the crystalline ceramic added as the filler is Al 2 O 3 , BaAl 2 SiO 8 is formed through the reaction between glass and ceramic during firing. Or a reaction crystal phase such as CaAl 2 SiO 8 is formed. Their density is between 2.9 and 3.5 g / cc and has a dielectric constant between 6.0 and 8.5.

유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹으로는, 비정질의 붕규산염 유리(Borosilicate Glass), 연붕규산염 유리(Lead Borosilicate Glass), 및 알칼리 혹은 알칼리 토금속을 포함한 붕규산염 유리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 30~99 부피%로 포함하며, 충진재로(Filler)로서 결정질 세라믹을 1~70 부피%로 함유하고, 동시 소성시 유리와 충진재가 반응하지 않는 비반응성 유리계 저온 동시 소성 세라믹를 사용할 수 있다. 상기 결정질 세라믹으로는 알루미나, TiO2, 또는 ZrO2등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹 조성물은 950 ℃ 이하의 온도에서 소성이 가능하며, 소성 중 유리와 충진재로 첨가되는 결정질 세라믹이 반응하지 않는 것이 특징이다. 이들의 밀도는 2.7~3.7g/cc 이며, 충진재의 종류에 따라 7.0~40 사이의 유전율 값을 갖는다.Glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramics include at least one member selected from the group consisting of amorphous borosilicate glass, lead borosilicate glass, and borosilicate glass containing alkali or alkaline earth metals. It includes 30 to 99% by volume, containing 1 to 70% by volume of the crystalline ceramic as a filler (Filler), and can be used a non-reactive glass-based low-temperature co-fired ceramic that does not react with the glass during the co-firing. The crystalline ceramics include, but are not limited to, alumina, TiO 2 , or ZrO 2 . The glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramic composition may be fired at a temperature of 950 ° C. or lower, and the glass and the crystalline ceramic added as a filler do not react during firing. Their density is 2.7 ~ 3.7g / cc, has a dielectric constant value of 7.0 ~ 40 depending on the type of filler.

본 발명의 구체적인 예에서, 이종 세라믹 접합체의 제조를 위한 방법으로는 상기 열거한 조성물을 에탄올, 톨루엔등의 용매와 함께 분쇄, 혼합하여 슬러리 형태로 만든 후, 이에 유기 바인더와 분산제 및 가소제를 첨가하여 혼합한 뒤 이를 니장 주입법(Tape Casting)을 이용하여 세라믹 그린 시트(Ceramic Green Sheet)로 제작한다. 이렇게 제작된 각 조성물의 세라믹 그린 시트는 원하는 크기로 절단하여 적층한 뒤, 이종의 적층물을 서로 접합, 혹은 삽입하여 60~80??의 온도에서 열간 가압(Hot Pressing) 또는 온간 정수압 가압(WIP, Warm Isostatic Press)를 통해 성형한다. 제작된 성형체는 원하는 크기로 절단한 뒤, 250~450 ℃의 온도에서 열처리하여 유기 바인더를 제거하고, 800~950 ℃의 온도에서 소성함으로써 이종 세라믹간의 접합체를 제조할 수 있다.In a specific example of the present invention, the method for producing a heterogeneous ceramic conjugate is a mixture of the above-mentioned composition with a solvent such as ethanol, toluene, pulverized and mixed to form a slurry, and then added with an organic binder, a dispersant and a plasticizer After mixing, it is manufactured as a ceramic green sheet using tape casting. The ceramic green sheets of the compositions thus prepared are cut and laminated to a desired size, and then the different types of laminates are bonded or inserted into each other to be hot pressed at a temperature of 60 to 80 ° or warm hydrostatic pressure (WIP). By warm isostatic press). The produced molded body may be cut to a desired size, and then heat treated at a temperature of 250 to 450 ° C. to remove the organic binder, and then fired at a temperature of 800 to 950 ° C. to form a bonded body between dissimilar ceramics.

본 발명은 또한, 상기 이종 세라믹 접합체를 제조하고, 저융점 금속전극과 동시 소성한 수동 집적 소자, 및 상기 수동 집적 소자와 능동 소자를 포함하는 다중 칩 모듈에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 저융점 금속전극을 800~950 ℃의 온도에서 동시 소성하여 제조된 수동 집적 소자를 제공한다.The present invention also relates to a passive integrated device that manufactures the hetero-ceramic ceramic assembly, co-fired with a low melting point metal electrode, and a multi-chip module including the passive integrated device and an active device. Preferably, it provides a passive integrated device manufactured by co-firing the low melting point metal electrode at a temperature of 800 ~ 950 ℃.

상기 저융점 금속전극은 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(NI), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd Alloy), 및 은-백금 합금(Ag-Pt Alloy) 전극으로 이루어지는 군에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The low melting metal electrode may be selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), nickel (NI), silver-palladium alloy (Ag-Pd Alloy), and silver-platinum alloy (Ag-Pt Alloy) electrode. It may be, but is not limited thereto.

본 발명의 구체적인 일례에서, 이종 저온 동시 세라믹간의 접합-동시 소성의 방법으로 수동 집적 소자나 다중 칩 모듈을 제조하는 방법은 다음과 같다. 상술한 바대로 제작된 각 조성물의 세라믹 그린 시트상에, 페이스트 (Paste) 상태로 제조한 상기 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(NI), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd Alloy), 및 은-백금 합금(Ag-Pt Alloy)을 스크린 인쇄법으로 인쇄하여 설계한 회로나 수동 소자을 구현한다. 회로가 구현된 각각의 그린 시트를 정렬, 적층한 후 상기 이종 세라믹간 접합체의 제조 방법에서와 동일한 방법으로 열처리하여 전극과 세라믹을 동시 소성하여 수동 집적 소자를 제작한다. 또한 동일한 벙법으로 제작된 수동 집적 소자가 내장된 이종 세라믹 접합체 기판상에 다수의 능동 소자를 탑재함으로써 다중 칩 모듈을 제작할 수 있다.In a specific example of the present invention, a method for manufacturing a passive integrated device or a multi-chip module by the method of bonding-simultaneous firing between dissimilar low temperature simultaneous ceramics is as follows. On the ceramic green sheet of each composition produced as described above, the silver (Ag), copper (Cu), nickel (NI), silver-palladium alloy (Ag-Pd Alloy), And a silver-platinum alloy (Ag-Pt Alloy) printed by screen printing to implement a circuit or a passive device designed. After aligning and stacking each of the green sheets in which the circuit is implemented, heat treatment is performed in the same manner as in the manufacturing method of the hetero-ceramic ceramic body, and simultaneously baking the electrode and the ceramic to manufacture a passive integrated device. In addition, a multi-chip module can be manufactured by mounting a plurality of active devices on a heterogeneous ceramic bonded substrate having a passive integrated device manufactured by the same method.

본 발명의 이종 저온 동시 세라믹간의 접합-동시 소성으로 기존의 낮은 유전 상수를 갖는(유전 상수 10 이하) 유리계 저온 동시 소성 세라믹으로 구현할 수 없었던 고 특성의 다층 유전체 복합 소자 및 세라믹 다중칩 모듈을 제작할 수 있다.The junction-simultaneous firing between dissimilar low-temperature co-ceramics of the present invention enables the fabrication of high-quality multi-layer dielectric composite devices and ceramic multi-chip modules that could not be realized by glass-based low-temperature co-fired ceramics having low dielectric constant (less than 10 dielectric constant). Can be.

본 발명의 구체적 일례인 다중 칩 모듈의 구조가 도 1에 나타내고 있으며, 여기서 캐패시터나 공진기는 고유전율, 고특성의 특허 조성물내에 형성되어 그 크기나 적층수를 최소화할 수 있으며, 특히 온도 안정성이 우수한 것이 특징이다. 저 유전율의 유리계 저온 동시 소성 세라믹 위에 실장된 반도체 능동 소자는, 유리계 기판의 낮은 유전율로 인해 신호 지연을 최소화할 수 있고, 상호간의 열 팽창 계수가 유사하여(약 3~5 ppm/℃) 열적 안정성을 도모할 수 있는 장점을 갖는다.The structure of a multi-chip module, which is a specific example of the present invention, is shown in FIG. 1, where a capacitor or a resonator is formed in a patent composition having a high dielectric constant and a high characteristic to minimize the size and the number of stacked layers. Is characteristic. Semiconductor active devices mounted on low dielectric constant glass based low temperature cofired ceramics can minimize signal delay due to the low dielectric constant of the glass substrate and have similar thermal expansion coefficients (about 3 to 5 ppm / ° C). It has an advantage of achieving thermal stability.

하기 예시적인 실시예를 들어 본 발명은 더욱 자세히 설명할 것이나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로 한정되는 의도는 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following illustrative examples, but the protection scope of the present invention is not intended to be limited to the following examples.

실시예 1Example 1

접합 조절제의 제조Preparation of Bonding Regulators

이때 접합 조절제의 제조는 다음 서술하는 방법으로 행하였다. 우선 99%이상의 순도를 갖는 SiO2, B2O3, NaCO3, BaCO3, CaCO3, KOH, MgO, Al2O3등의 원료를 원하는 조성으로 칭량한 뒤, 상술한 바와 동일한 방법으로 혼합, 건조한 후 백금 도가니에 장입하여 1350~1500 ℃에서 2시간 동안 열처리하여 용해하였다. 용해된 용탕은 급냉하여 비정질의 유리로 제조하였다. 이렇게 제조된 비정질 유리를 알루미나 유발과(Mortar) 공이(Pestle)로 조분쇄한 후, 상기와 동일한 방법으로 미분쇄하여 건조함으로써 비정질 유리상의 접합 조절제를 제작하였다. 표 1에는 상기와 같이 제작된 비정질 유리상을 갖는 접합 조절제의 최종 조성 및 소결 특성을 나타내었다.At this time, manufacture of a junction regulator was performed by the method of following description. First, raw materials such as SiO 2 , B 2 O 3 , NaCO 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , KOH, MgO, and Al 2 O 3 having a purity of 99% or more are weighed to a desired composition, and then mixed in the same manner as described above. After drying, charged into a platinum crucible and melted by heat treatment at 1350 ~ 1500 ℃ for 2 hours. The molten molten metal was quenched to give an amorphous glass. The amorphous glass thus prepared was coarsely pulverized with an alumina mortar pestle, and then pulverized and dried in the same manner as above to prepare an amorphous glass-like bonding regulator. Table 1 shows the final composition and sintering properties of the bonding regulator having an amorphous glass phase prepared as described above.

α(K,Na,Ca,Ba,Mg)β(B,Al)γ(SiO)2계 비정질 유리상을 갖는 접합 조절제의 조성 및 소결 특성Composition and Sintering Properties of Bonding Regulators with α (K, Na, Ca, Ba, Mg) β (B, Al) γ (SiO) 2 Amorphous Glass Phases No.No. 주조성Castability 소결온도(℃)Sintering Temperature (℃) 소결밀도(g/cc)Sintered Density (g / cc) NaNa KK MgMg CaCa BaBa BB AlAl SiSi A1A1 11.011.0 -- -- -- -- 13.513.5 1.01.0 75.575.5 875875 2.552.55 A2A2 -- 11.011.0 -- -- -- 13.513.5 1.01.0 75.575.5 875875 2.682.68 A3A3 -- -- 11.011.0 -- -- 13.513.5 1.01.0 75.575.5 875875 2.652.65 A4A4 -- -- -- 11.011.0 -- 13.513.5 1.01.0 75.575.5 875875 2.722.72 A5A5 -- -- -- -- 11.011.0 6.56.5 1.01.0 75.575.5 875875 3.053.05 B1B1 11.011.0 -- -- -- -- 13.513.5 37.537.5 45.045.0 875875 3.053.05 B2B2 -- 11.011.0 -- -- -- 13.513.5 37.537.5 45.045.0 875875 3.123.12 B3B3 -- -- 11.011.0 -- -- 13.513.5 37.537.5 45.045.0 875875 3.233.23 B4B4 -- -- -- 11.011.0 -- 13.513.5 37.537.5 45.045.0 875875 3.283.28 B5B5 -- -- -- -- 11.011.0 13.513.5 37.537.5 45.045.0 875875 3.313.31

실시예 2Example 2

x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)Ox (Ba, Sr) Oy (Ti, Zr) O 22 ㆍz(Nb,Ta)Z (Nb, Ta) 22 OO 55 계 치환 조성물에 소결 조제와 접합 조절제를 첨가한 저온 동시 소성형 세라믹Low Temperature Cofired Ceramics with Sintering Aid and Bonding Regulator Added to System-Based Substitution Compositions

순도 99.9%의 BaCO3, TiO2, ZrO2, 및 Nb2O5를 Ba : (Ti, Zr) : Nb의 몰비율이 1 : 1 : 4 가 되도록 칭량하고, 이를 폴리에틸렌 병에 증류수와 무게비로 1:1이 되도록 넣고 원활한 혼합을 위해 분산제 1중량%를 첨가한 후, 안정화 지르코니아 볼(Yttria Stabilized Zirconia)을 사용하여 24시간 혼합(mixing)하였다. 혼합된 슬러리를 오븐에서 100℃로 가열하여 수분을 제거한 후 알루미나 도가니에 담아서 1100 ℃에서 2시간 동안 하소(calcination)하였다.BaCO 3 , TiO 2 , ZrO 2 , and Nb 2 O 5 with a purity of 99.9% are weighed so that the molar ratio of Ba: (Ti, Zr): Nb is 1: 1: 4, and the polyethylene bottle is diluted with distilled water and weight ratio. 1 to 1% by weight of dispersant was added for smooth mixing, followed by mixing for 24 hours using stabilized zirconia balls (Yttria Stabilized Zirconia). The mixed slurry was heated to 100 ° C. in an oven to remove moisture, and then placed in an alumina crucible and calcined at 1100 ° C. for 2 hours.

하소된 분말에 소결조제로서 B2O3, ZnO, 및 CuO를 첨가하여 혼합하고, 상기 실시예 1에서 제조된 접합 조절제(Adhesive Modifier)를 0~10 중량%로 첨가하여, 상기 주성분의 혼합공정과 동일한 방식으로 24시간 분쇄(milling)한 후, 동일한 방법으로 건조하였다. 표 2에는 상기와 같이 제조된 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 조성물 중 선택된 대표 조성에 소결 조제로 B2O3, ZnO, CuO와 상기 표 1에 나타낸 접합 조절제를 첨가한 저온 동시 소성형 세라믹의 조성을 나타냈다.B 2 O 3 , ZnO, and CuO are added to the calcined powder as a sintering aid and mixed, and 0 to 10 wt% of the adhesive modifier prepared in Example 1 is added to the mixing process of the main components. After milling for 24 hours in the same manner as, and dried in the same manner. Table 2 shows B 2 O 3 , ZnO as a sintering aid in a representative composition selected from the x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based compositions prepared as described above. And the composition of the low temperature co-fired ceramic to which CuO and the bonding regulator shown in Table 1 were added.

시료sample 주조성Castability 소결조제(wt%)Sintering Aid (wt%) 접합 조절제(wt%)Bonding regulator (wt%) BaOBaO TiO2 TiO 2 ZrO2 ZrO 2 Nb2O5 Nb 2 O 5 B2O3 B 2 O 3 CuOCuO ZnOZnO A1A1 A2A2 A3A3 A4A4 A5A5 B1B1 B2B2 B3B3 B4B4 B5B5 1One 2525 12.512.5 12.512.5 4040 1One 1One 1One -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 22 33 22 -- -- -- -- -- -- -- -- 33 55 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 44 -- 33 22 -- -- -- -- -- -- -- 55 -- 55 -- -- -- -- -- -- -- -- 66 -- -- 33 22 -- -- -- -- -- -- 77 -- -- 55 -- -- -- -- -- -- -- 88 -- -- -- 33 22 -- -- -- -- -- 99 -- -- -- 55 -- -- -- -- -- -- 1010 -- -- -- -- 55 -- -- -- -- -- 1111 2525 2525 -- 4040 1One 1One 1One -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1212 -- -- -- -- -- 33 22 -- -- -- 1313 -- -- -- -- -- 55 -- -- -- -- 1414 -- -- -- -- -- -- 33 22 -- -- 1515 -- -- -- -- -- -- 55 -- -- 1616 -- -- -- -- -- -- -- 33 22 -- 1717 -- -- -- -- -- -- -- 55 -- -- 1818 -- -- -- -- -- -- -- -- 33 22 1919 -- -- -- -- -- -- -- -- 55 -- 2020 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 55

이렇게 준비된 원료는 에틸알코올(Ethyl Alcohol)과 톨루엔(Tolunene)을 분말의 80 중량%가 되게 하여 같은 방법으로 2시간 혼합하였다. 이때 혼합되는 에틸 알코올과 톨루엔의 중량비는 36:64가 되게 하였으며, 분산제로 Menhaden Fish Oil을 0.5~2 중량% 첨가하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리에 결합제로 폴리비닐 부티랄 (PVB, Polyvinyl Butyral)을 7~9 중량%, 가소제로 디옥틸 프탈레이트 (DOP, Dioctyl Phthalate)를 2~4 중량% 첨가한 후, 24시간 혼합하였다. 혼합이 완료된 슬러리를 실리콘 이형제가 도포되어 있는 PET 필름상에 니장 주입 (Tape Casting) 장치를 이용하여 도포한 후, 60~90 ℃에서 건조하여 접합에 필요한 그린 시트(Green Sheet)로 제작하였다.Thus prepared raw material was ethyl alcohol (Ethyl Alcohol) and toluene (Tolunene) to 80% by weight of the powder was mixed in the same way for 2 hours. At this time, the weight ratio of the mixed ethyl alcohol and toluene was 36:64, and 0.5 to 2% by weight of Menhaden Fish Oil was added as a dispersant to prepare a slurry. To the slurry was added 7 to 9% by weight of polyvinyl butyral (PVB, Polyvinyl Butyral) as a binder, 2 to 4% by weight of dioctyl phthalate (DOP, Dioctyl Phthalate) as a plasticizer, followed by mixing for 24 hours. The mixed slurry was applied onto a PET film to which a silicone release agent was applied using a tape casting device, and then dried at 60 to 90 ° C. to produce a green sheet required for bonding.

그린 시트는 15x15x1mm의 크기로 적층 절단하여, 850~900 ℃에서 2시간 소결한 뒤, 유전 특성을 휴렛 팩커드사의 HP4194 임피던스 분석기를 이용하여 측정하였다. 상기 세라믹 조성물의 소결 특성 및 유전특성을 하기 표 3에 나타냈다. 접합 조절제의 첨가에 의한 특성의 변화가 크지 않음을 표 3으로부터 알 수 있다.The green sheet was laminated cut to a size of 15 × 15 × 1 mm, sintered at 850 to 900 ° C. for 2 hours, and dielectric properties were measured using a Hewlett Packard HP4194 impedance analyzer. The sintering and dielectric properties of the ceramic composition are shown in Table 3 below. It can be seen from Table 3 that the change in properties due to the addition of the bonding regulator is not large.

시료 번호Sample number 소결온도(℃)Sintering Temperature (℃) 소결밀도(g/cc)Sintered Density (g / cc) 유전손실(Qxf)Dielectric loss (Qxf) 유전율(Er)Permittivity (Er) 공진주파수온도계수(Tcf, ppm/℃)Resonance Frequency Temperature Coefficient (Tcf, ppm / ℃) 1One 875875 5.05.0 5 x 10-5 5 x 10 -5 42.542.5 00 22 875875 4.84.8 7 x 10-5 7 x 10 -5 42.042.0 +15+15 33 875875 4.54.5 6 x 10-5 6 x 10 -5 42.042.0 +15+15 44 875875 4.54.5 5.5 x 10-5 5.5 x 10 -5 41.541.5 +10+10 55 875875 4.54.5 5.5 x 10-5 5.5 x 10 -5 41.541.5 +10+10 66 875875 4.64.6 6 x 10-5 6 x 10 -5 42.542.5 +18+18 77 875875 4.54.5 6 x 10-5 6 x 10 -5 41.541.5 +16+16 88 875875 4.74.7 6.5 x 10-5 6.5 x 10 -5 41.041.0 +5+5 99 875875 4.54.5 7 x 10-5 7 x 10 -5 41.041.0 +28+28 1010 875875 4.84.8 7 x 10-5 7 x 10 -5 40.540.5 -25-25 1111 890890 5.95.9 4.5 x 10-5 4.5 x 10 -5 40.540.5 -25-25 1212 890890 5.65.6 5 x 10-5 5 x 10 -5 39.539.5 -35-35 1313 890890 5.55.5 5 x 10-5 5 x 10 -5 39.539.5 +30+30 1414 890890 5.65.6 5 x 10-5 5 x 10 -5 40.540.5 +15+15 1515 890890 5.65.6 5 x 10-5 5 x 10 -5 40.540.5 +15+15 1616 890890 5.55.5 5.5 x 10-5 5.5 x 10 -5 39.039.0 +10+10 1717 890890 5.35.3 5.5 x 10-5 5.5 x 10 -5 39.039.0 +5+5 1818 890890 5.35.3 5.5 x 10-5 5.5 x 10 -5 39.539.5 00 1919 890890 5.85.8 6 x 10-5 6 x 10 -5 39.039.0 -15-15 2020 890890 5.75.7 6 x 10-5 6 x 10 -5 39.539.5 -10-10

실시예 3Example 3

재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹의 이종 세라믹 접합체Heterogeneous Ceramic Joint of Recrystallized Glass System Low Temperature Cofired Ceramic

3-1: 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹3-1: Recrystallized Glass System Low Temperature Cofired Ceramic

고유전율의 조성물과 접합하여 동시 소성이 가능한 유리계 저온 동시 소성세라믹으로서, 소성시 석출되는 규회석(Wollastonite, CaSiO3), 완화휘석(Enstatite, MgSiO3), 또는 고토 감람석(Forsterite, Mg2SiO4)등의 재결정화 유리를 주성분으로 하는 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹을 실시예 1에 기재한 비정질 유리상의 접합 조절제와 실질적으로 동일한 방법으로 제조하였다.A glass-based low-temperature co-fired ceramic that can be co-fired by bonding to a high-k dielectric composition, and is known as wollastonite (CaSiO 3 ), loose graphite (Enstatite, MgSiO 3 ), or goto olivine (Forsterite, Mg 2 SiO 4). Recrystallized glass-based low temperature co-fired ceramics containing, as a main component, recrystallized glass) were prepared in substantially the same manner as in the bonding control agent of the amorphous glass phase described in Example 1.

상기 실시예 2에 기재된 유기물 조합과 니장 주입법(Tape Casting)을 이용하여 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹의 그린 시트를 제작한 후, 15x15x1mm의 크기로 적층 절단하여, 850~900 ℃에서 30분 소결하였다. 상기 소결체의 유전 특성을 휴렛 팩커드사의 HP4194 임피던스 분석기를 이용하여 측정하였다. 하기 표 4에는 제조된 비정질 유리의 최종 조성을 나타냈다. 또한 표 5는 본 실시예에 따라 제조된 세라믹의 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)로 분석한 결과로서, 소결특성 및 유전특성을 나타내었다.After producing the green sheet of the recrystallized glass-based low-temperature co-fired ceramic using the organic compound combination and the tape casting method described in Example 2, laminated cut to a size of 15x15x1mm, sintered at 850 ~ 900 ℃ 30 minutes It was. The dielectric properties of the sintered body were measured using Hewlett Packard's HP4194 impedance analyzer. Table 4 shows the final composition of the prepared amorphous glass. In addition, Table 5 is a result of analysis by EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) of the ceramic prepared according to the present embodiment, showing the sintering characteristics and dielectric properties.

재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹 조성물의 화학조성Chemical Composition of Recrystallized Glass-based Low Temperature Cofired Ceramic Composition 실시예Example 화학조성(mole%)Chemical composition (mole%) SiSi CaCa KK MgMg ZnZn TiTi BB AlAl RR 3-13-1 4848 4747 1.51.5 1.01.0 0.50.5 0.50.5 -- 0.50.5 1.01.0 3-23-2 4545 4848 1.51.5 -- 0.20.2 1.01.0 1.01.0 1.81.8 1.51.5 3-33-3 4545 2.02.0 1.51.5 46.546.5 0.50.5 1.51.5 0.50.5 1.51.5 -- 3-43-4 4747 1.51.5 -- 4848 0.50.5 1.01.0 -- 2.02.0 -- 3-53-5 2929 3.03.0 3.03.0 6161 0.50.5 0.50.5 1.01.0 2.02.0 -- 3-63-6 3030 1.51.5 -- 6060 1.51.5 1.01.0 1.01.0 5.05.0 --

재결정화 유리 세라믹계 저온 동시 소성 세라믹의 소결특성 및 유전특성Sintering and Dielectric Properties of Recrystallized Glass Ceramic Low Temperature Cofired Ceramics 실시예Example 소결온도(℃)Sintering Temperature (℃) 소결밀도(g/cc)Sintered Density (g / cc) 유전손실(Tanδ)Dielectric loss (Tanδ) 유전율(Er)Permittivity (Er) 재결정상Recrystallization 3-13-1 850850 2.902.90 2 x 10-3 2 x 10 -3 5.65.6 CaSiO3 CaSiO 3 3-23-2 850850 2.852.85 2 x 10-3 2 x 10 -3 5.35.3 CaSiO3 CaSiO 3 3-33-3 875875 3.153.15 4 x 10-3 4 x 10 -3 5.85.8 MgSiO3 MgSiO 3 3-43-4 875875 3.203.20 5 x 10-3 5 x 10 -3 6.06.0 MgSiO3 MgSiO 3 3-53-5 875875 3.273.27 1 x 10-3 1 x 10 -3 6.56.5 Mg2SiO4 Mg 2 SiO 4 3-63-6 875875 3.303.30 0.5 x 10-3 0.5 x 10 -3 6.76.7 Mg2SiO4 Mg 2 SiO 4

3-2: 이종 세라믹 접합체3-2: heterogeneous ceramic assembly

상기 실시예 2과 동일한 방법으로 접합 조절제가 5중량%로 첨가된 고유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물의 그린 시트를 제작하였다.X (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substitution type having a high dielectric constant to which the bonding regulator is added at 5 wt% in the same manner as in Example 2 A green sheet of the compound was produced.

상기 치환형 화합물의 그린 시트와 접합할 이종 세라믹으로서, 상기 실시예 3-1에서 제조된 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹의 그린 시트를 제조하였다.As a dissimilar ceramic to be bonded to the green sheet of the substituted compound, a green sheet of the recrystallized glass-based low temperature co-fired ceramic prepared in Example 3-1 was prepared.

상기 두 그린 시트를 각각 15mm x 5mm x 5mm의 크기로 재단하여 접합한 뒤, 10~50 Mpa의 압력으로 온간 정수압 가압(WIP, Warm Isostatic Press)하여 접합 성형하였다. 이렇게 얻은 접합 성형체를 350 ℃에서 2시간 동안 열처리하여 유기 결합제를 제거한 뒤, 분당 5 ℃씩 승온하여 875 ℃에서 2시간 동안 소결하였다. 소결 및 치밀화 거동은 TMA와 DSC를 통해 분석하였다.The two green sheets were cut and bonded to a size of 15 mm x 5 mm x 5 mm, respectively, and then joined and molded by warm hydrostatic pressure (WIP, Warm Isostatic Press) at a pressure of 10 to 50 Mpa. The bonded molded product thus obtained was heat treated at 350 ° C. for 2 hours to remove the organic binder, and then heated at 5 ° C. per minute and sintered at 875 ° C. for 2 hours. Sintering and densification behaviors were analyzed by TMA and DSC.

재결정화 유리계 저온 소성 세라믹은 600~650 ℃에서 유리 전이점을 (Tg, Glass Transition Temperature)을 보이며, 825~850 ℃에서 연화되어 점성 유동 소결 기구에 의해 급격히 수축하였다. 반면 고유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환 조성물은 750 ℃에서 체 확산 (Volume Diffusion)을 통해 소결이 시작되어 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹에 비해 느린 속도로 치밀화되었다. 두 재료간의 온도에 따른 수축거동을 도표로 나타내면 도 2와 같다. 도 2는 접합 조절제가 첨가된 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물과 재결정화 유리계 세라믹의 수축 거동을 나타낸다.Recrystallized glass-based low temperature calcined ceramics exhibited a glass transition point (Tg, Glass Transition Temperature) at 600 to 650 ° C., softened at 825 to 850 ° C. and rapidly contracted by a viscous flow sintering mechanism. On the other hand, x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substitution compositions having high dielectric constants started sintering through volume diffusion at 750 ° C. It was densified at a slow rate compared to the recrystallized glass-based low temperature cofired ceramics. 2 shows the shrinkage behavior according to the temperature between the two materials. FIG. 2 shows shrinkage behavior of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 based substituted compounds and recrystallized glass-based ceramics to which a bonding regulator is added.

실시예 4Example 4

유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹의 이종 세라믹 접합체Heterogeneous Ceramic Joint of Glass-Ceramic Compound Low Temperature Cofired Ceramic

상기 실시예 2과 동일한 방법으로 접합 조절제가 5중량%로 첨가된 고유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물의 그린 시트를 제조하였다.X (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substitution type having a high dielectric constant to which the bonding regulator is added at 5 wt% in the same manner as in Example 2 A green sheet of the compound was prepared.

상기 치환형 화합물의 그린 시트와 동시 소성하여 접합할 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹으로는 비정질(Amorphous) 유리상의 장석(Feldspar, (K,Na,Ca,Ba)(AlㆍSi)4O8), 및 그 고용체중 하나를 가지며, 충진재(Filler)로서 결정질 세라믹을 1~70 부피부로 함유한 유리-결정질 세라믹 복합제로서, 동시 소성시 유리와 충진재가 반응하여 석출하는 BaAl2SiO8이나 회장석(Anorthite, CaAl2SiO8)을 포함하는 유리계 저온 동시 소성 세라믹을 선택하였다.Glass-ceramic compound-based low-temperature co-fired ceramics to be co-fired with the green sheet of the substituted compound include amorphous glassy Feldspar, (K, Na, Ca, Ba) (Al.Si) 4 O 8 ) and a glass-crystalline ceramic composite having one of its solid solutions and containing 1 to 70 parts by volume of crystalline ceramic as a filler, and BaAl 2 SiO 8 or glass which reacts and precipitates when co-fired. A glass-based low temperature co-fired ceramic containing feldspar (Anorthite, CaAl 2 SiO 8 ) was selected.

상기 실시예 3-2와 실질적으로 동일한 방법으로, 상기 실시예 2에 따른 치환형 화합물의 그린 시트와 유리-세라믹 화합물계 저온 동시소성 세라믹의 그린 시트를 접합성형, 소결하고, 그 특성을 분석하였다.In substantially the same manner as in Example 3-2, the green sheet of the substituted compound according to Example 2 and the green sheet of the glass-ceramic compound-based low temperature cofired ceramic were bonded and sintered, and the characteristics thereof were analyzed. .

표 6과 표 7에는 제조된 실험에 사용한 붕규산염 유리와 결정질 복합제의 조성을 분석한 결과와 이종 접합체의 소결 특성 및 유전 특성을 나타내었다. 본 발명의 이종 접합체는 상호 반응에 의한 특성의 저하 없이 우수한 접합성을 갖는다.Table 6 and Table 7 show the results of analyzing the composition of the borosilicate glass and the crystalline composite used in the prepared experiments and show the sintering characteristics and dielectric properties of the heterojunction. The heterozygote of the present invention has excellent bondability without deterioration in properties due to mutual reaction.

유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹의 조성Composition of Glass-Ceramic Compound Low Temperature Cofired Ceramics 시료번호Sample Number 유리의 화학조성(mole%)Chemical composition of glass (mole%) 결정질 세라믹 (vol%)Crystalline ceramics (vol%) 반응결정상Reaction crystal phase SiSi CaCa KK MgMg BaBa TiTi BB AlAl α-Al2O3 α-Al 2 O 3 Mg2SiO4 Mg 2 SiO 4 3Al2O3-2SiO2 3Al 2 O 3 -2SiO 2 A1A1 58.458.4 5.05.0 1.61.6 5.65.6 8.68.6 9.69.6 8.88.8 2.42.4 1515 -- -- Al8B2O15-BaAl2Si2O8 Al 8 B 2 O 15 -BaAl 2 Si 2 O 8 A2A2 2525 -- -- A3A3 3535 -- -- B1B1 58.458.4 8.08.0 1.61.6 5.65.6 5.65.6 9.69.6 8.88.8 2.42.4 -- 1515 -- Mg2Al4Si6O18 Mg 2 Al 4 Si 6 O 18 B2B2 -- 2525 -- B3B3 -- 3535 -- C1C1 55.455.4 11.011.0 1.61.6 5.65.6 5.65.6 9.69.6 8.88.8 2.42.4 -- -- 1515 CaAl2SiO8 CaAl 2 SiO 8 C2C2 -- -- 2525 C3C3 -- -- 3535

이종 접합체의 소결 특성 및 유전 특성Sintering and Dielectric Properties of Heterostructures 시료번호Sample Number 소결온도(℃)Sintering Temperature (℃) 소결밀도(g/cc)Sintered Density (g / cc) 유전손실(Tanγ)Dielectric loss (Tanγ) 유전율(Er)Permittivity (Er) A1A1 875875 3.13.1 4 X 10-3 4 X 10 -3 6.56.5 A2A2 875875 3.23.2 2.5 X 10-3 2.5 X 10 -3 7.17.1 A3A3 875875 3.33.3 1.0 X 10-3 1.0 X 10 -3 7.87.8 B1B1 875875 2.92.9 5 X 10-3 5 X 10 -3 5.95.9 B2B2 875875 3.03.0 5 X 10-3 5 X 10 -3 6.26.2 B3B3 875875 3.153.15 4.5 X 10-3 4.5 X 10 -3 6.56.5 C1C1 875875 2.92.9 5 X 10-3 5 X 10 -3 6.16.1 C2C2 875875 3.273.27 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 6.56.5 C3C3 875875 3.333.33 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 6.76.7

상기 열거한 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹은 소결시 충진재로 첨가한 결정질 세라믹과 유리가 반응하여 2차 반응 결정상을 형성하는 것을 특징으로 한다. x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물과 상기 유리계 저온 동시 소성형 세라믹에 충진재로 첨가되는 결정질 세라믹은 소결 온도에서 상호 반응성이 없으며, 첨가된 접합 조절제로 인해 전술한 실시예 3과 동일한 소결 거동으로 건전한 동시 소결 접합성을 나타냈다.The glass-ceramic compound-based low temperature co-fired ceramics listed above are characterized in that the crystalline ceramic added as a filler during sintering reacts with the glass to form a secondary reaction crystal phase. x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substituted compounds and crystalline ceramics added as fillers to the glass-based low-temperature cofired ceramics at sintering temperature There was no mutual reactivity, and the added sintering behavior resulted in sound co-sintering bondability with the same sintering behavior as in Example 3 above.

도 3은 접합 조절제가 첨가된 고유전율 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물과 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성형 세라믹의 동시 소결 접합후 단면 미세조직을 나타내는 도면이다. 도 3에는 A3 시편 내에 접합 조절제 B5를 5 중량 % 첨가한 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 조성물을 삽입하여 동시 소성한 시편의 단면을 주사 전자 현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 조사한 미세구조를 나타내었다. 여기서 A는 삽입된 고 유전율 재료, B는 저 유전율을 갖는 유리계 동시 소성형 세라믹, C는 접합 조절제에 의해 형성된 확산 장벽(Diffusion Barrier)및 접합 완충층(Buffer Layer)으로 작용하는 반응 생성물 층이다.3 is a low-temperature co-firing type of a high dielectric constant x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 ㆍ z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substituted compound and a glass-ceramic compound added with a bonding regulator A cross-sectional microstructure after co-sintering of ceramics. 3 is a specimen co-fired by inserting x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based composition to which 5 wt% of the bonding regulator B5 is added into the A3 specimen. The cross section of the microstructure was shown by scanning electron microscopy (SEM). Where A is a high dielectric constant material inserted, B is a glass-based cofired ceramic having a low dielectric constant, and C is a reaction product layer that acts as a diffusion barrier and a junction buffer layer formed by a junction regulator.

실시예 5Example 5

유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹의 이종 세라믹 접합체Heterogeneous Ceramic Joints of Glass-Ceramic Mixture-based Low Temperature Cofired Ceramics

상기 실시예 2와 동일한 방법으로 접합 조절제가 5중량%로 첨가된 고유전율을 갖는 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물의 그린 시 트를 제작하였다,X (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substitution type having a high dielectric constant to which the bonding regulator is added in an amount of 5% by weight in the same manner as in Example 2 A green sheet of the compound was prepared,

이와 동시 소성하여 접합할 유리계 저온 동시 소성형 세라믹으로는 주성분으로서 비정질의 붕규산염 유리(Borosilicate Glass), 연붕규산염 유리(Lead Borosilicate Glass), 알칼리 혹은 알칼리 토금속을 포함한 붕규산염 유리 중 하나 이상을 가지며, 충진재로(Filler)로서 결정질 세라믹을 1~70 부피부(vol%) 함유하고, 동시 소성시 유리와 충진재가 반응하지 않는 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹을 선택하였다.Glass-based low temperature co-fired ceramics to be bonded by co-firing include at least one of amorphous borosilicate glass, lead borosilicate glass, borosilicate glass including alkali or alkaline earth metal as a main component. As a filler, a glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramic containing 1 to 70 parts by volume (vol%) of crystalline ceramics and in which the glass and the filler do not react at the time of co-firing was selected.

상기 실시예 3-2와 실질적으로 동일한 방법으로, 상기 실시예 2에 따른 치환형 화합물의 그린 시트와 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시소성 세라믹 그린 시트를 접합성형, 소결하고, 그 특성을 분석하였다.In substantially the same manner as in Example 3-2, the green sheet and the glass-ceramic mixture-based low temperature cofired ceramic green sheet of the substituted compound according to Example 2 were bonded and sintered, and the characteristics thereof were analyzed.

표 8는 제조된 실험에 사용한 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹의 조성을 분석한 결과를 나타냈고, 표 9는 이를 이용하여 제조한 이종 세라믹 접합체의 소결 특성 및 유전 특성을 나타내었다. 본 발명의 이종 접합체는 상호 반응에 의한 특성의 저하 없이 우수한 접합성을 갖는다.Table 8 shows the results of analyzing the composition of the glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramics used in the prepared experiments, and Table 9 shows the sintering characteristics and the dielectric properties of the dissimilar ceramic joints manufactured using the same. The heterozygote of the present invention has excellent bondability without deterioration in properties due to mutual reaction.

유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹의 조성Composition of Glass-Ceramic Mixture-based Low Temperature Cofired Ceramics 시료번호Sample Number 유리의 화학조성(mole%)Chemical composition of glass (mole%) 결정질 세라믹 (vol%)Crystalline ceramics (vol%) SiSi CaCa KK PbPb CoCo TiTi BB ZnZn AlAl α-Al2O3 α-Al 2 O 3 (MgCa)TiO3 (MgCa) TiO 3 A1A1 69.369.3 8.58.5 1.71.7 -- 0.50.5 -- 11.511.5 -- 8.58.5 1515 -- A2A2 2525 -- A3A3 3535 -- B1B1 8.58.5 16.516.5 1.51.5 -- 0.50.5 13.513.5 9.59.5 -- 5050 1515 -- B2B2 2525 -- B3B3 3535 -- C1C1 68.568.5 6.56.5 2.02.0 6.56.5 0.50.5 3.03.0 9.59.5 1.51.5 2.02.0 1515 -- C2C2 2525 -- C3C3 3535 -- D1D1 58.558.5 6.56.5 2.02.0 1.51.5 0.50.5 3.53.5 11.011.0 15.015.0 1.51.5 -- 5555 D2D2 -- 6565 D3D3 -- 7575

이종 접합체의 소결특성 및 유전특성Sintering and Dielectric Properties of Heterostructures 시료번호Sample Number 소결온도(℃)Sintering Temperature (℃) 소결밀도(g/cc)Sintered Density (g / cc) 유전손실(Tanδ)Dielectric loss (Tanδ) 유전율(Er)Permittivity (Er) A1A1 860860 2.72.7 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 7.17.1 A2A2 860860 2.92.9 3.5 X 10-3 3.5 X 10 -3 7.57.5 A3A3 860860 3.13.1 2.5 X 10-3 2.5 X 10 -3 7.97.9 B1B1 875875 3.23.2 3.0 X 10-3 3.0 X 10 -3 7.87.8 B2B2 875875 3.23.2 2.5 X 10-3 2.5 X 10 -3 7.97.9 B3B3 875875 3.33.3 1.5 X 10-3 1.5 X 10 -3 8.18.1 C1C1 875875 2.92.9 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 7.87.8 C2C2 875875 3.13.1 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 8.08.0 C3C3 875875 3.23.2 5.0 X 10-3 5.0 X 10 -3 8.28.2 D1D1 850850 3.53.5 3.5 X 10-3 3.5 X 10 -3 1616 D2D2 850850 3.63.6 4.0 X 10-3 4.0 X 10 -3 17.517.5 D3D3 850850 3.73.7 5.0 X 10-3 5.0 X 10 -3 1919

상기 열거한 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹은 소결시 충진재로 첨가한 결정질 세라믹과 유리가 반응하지 않는 것을 특징으로 한다. x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 치환형 화합물과 상기 유리계 저온 동시 소성형 세라믹에 충진재로 첨가되는 결정질 세라믹 역시 소결 온도에서 상호 반응성이 없으며 전술한 실시예 3과 동일한 소결 거동에 의해 건전한 동시 소결 접합성을 나타냈다.The glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramics listed above are characterized in that the crystalline ceramic added as a filler during sintering does not react with the glass. x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based substituted compounds and crystalline ceramics added as fillers to the glass-based low-temperature cofired ceramics also at sintering temperatures There was no mutual reactivity and the same sintering behavior as in Example 3 described above showed sound co-sintering bonding.

실시예 7: 적층형 세라믹 캐패시터Example 7: Multilayer Ceramic Capacitor

본 발명의 구체적인 활용 방안으로서 실시예 2에 나타낸 접합 조절제가 첨가된 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5계 조성물로서 표 2의 시료 6번과, 실시예 4의 표 6에 나타낸 A1 시료를 접합한 후, 동시 소성하여 적층형 세라믹 캐패시터를(MLCC) 제작하고 그 특성을 평가하였다.Samples of Table 2 as x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 -based compositions to which the bonding regulator shown in Example 2 was added as a specific application of the present invention After bonding No. 6 and the A1 samples shown in Table 6 of Example 4, co-firing was performed to produce a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and the characteristics thereof were evaluated.

도 4에 본 실험에 사용한 MLCC의 구조를 나타냈으며, 상기 MLCC에 삽입된 고유전율층의 두께 변화(15)에 따른 캐패시턴스(C)의 증가를 측정하여 표 10에 나타내었다.The structure of the MLCC used in this experiment is shown in FIG. 4, and the increase in capacitance (C) according to the thickness change 15 of the high dielectric constant layer inserted into the MLCC is measured and shown in Table 10.

e(mm)e (mm) 00 0.120.12 0.240.24 0.360.36 0.480.48 0.600.60 C(pF)C (pF) 0.9610.961 6.1146.114 7.5387.538 8.2538.253 8.8458.845 9.5719.571

상기 표 10에서 알 수 있듯이 유전율 6.5인 유리계 저온 동시 소성형 세라믹만을 사용했을 때에(두께=0) 비해, 고유전율 조성물을 전체 두께의 10%인 0.12 mm 두께로 삽입하여 동시 소성함으로써 전체 시료의 크기 증가 없이, 약 6.4배에 달하는 캐패시턴스를 갖는 고 특성의 MLCC를 제작할 수 있었다.As can be seen from Table 10, when only glass-based low-temperature co-fired ceramics having a dielectric constant of 6.5 were used (thickness = 0), the high dielectric constant composition was co-fired by inserting at a thickness of 0.12 mm, which is 10% of the total thickness of the entire sample. Without increasing the size, high-performance MLCCs with capacitances of about 6.4 times could be fabricated.

본 발명은 x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, 소결조제, 및 접합 조절제를 포함하는 세라믹 조성물, 이를 이용한 이종 세라믹 접합체, 및 수동 집적 소자를 제공하여, 삽입 혹은 접합되는 재료의 유전율을 높이고, 유전 특성과 온도 안정성이 우수해, 기존의 낮은 유전 상수를 갖는(유전 상수 10 이하) 유리계 저온 동시 소성 세라믹만으로는 구현할 수 없었던 고 특성의 필터, MLCC, 커플러 등의 다층 유전체 복합 소자 및 안테나 스위치 모듈, 프론트 엔드 모듈등의 세라믹 다중칩 모듈을 소형화하여 제작할 수 있다는 장점이 있다.The present invention provides a ceramic composition comprising a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 , a sintering aid, and a bonding regulator, a heterogeneous ceramic assembly using the same, And passive integrated devices, which increase the dielectric constant of materials to be inserted or bonded, and have excellent dielectric properties and temperature stability, which could not be realized with glass-based low temperature co-fired ceramics having low dielectric constants (below 10). Multi-layer dielectric composite devices such as high-performance filters, MLCCs, couplers, and ceramic multi-chip modules such as antenna switch modules and front end modules can be manufactured in a compact size.

Claims (13)

(1) x(Ba,Sr)Oㆍy(Ti,Zr)O2ㆍz(Nb,Ta)2O5의 주성분, (2)소결조제, 및 (3)접합 조절제를 포함하는 세라믹 조성물로서,A ceramic composition comprising (1) a main component of x (Ba, Sr) O.y (Ti, Zr) O 2 .z (Nb, Ta) 2 O 5 , (2) sintering aid, and (3) junction regulator. , 상기 (1)주성분은 하기 화학식 1로 표시되며,The main component (1) is represented by the following formula (1), [화학식 1][Formula 1] x(aBaO, (1-a)SrO)ㆍy(bTiO2, (1-b)ZrO2)ㆍz(cNb2O5, (1-c)Ta2O5)x (aBaO, (1-a) SrO) .y (bTiO 2 , (1-b) ZrO 2 ) .z (cNb 2 O 5 , (1-c) Ta 2 O 5 ) (상기 식에서 0.15≤x≤0.3, 0.15≤y≤0.3, 0.4≤z≤0.7이고, 0<a≤1, 0<b≤1, 및 0<c≤1인 상수이다)(Wherein 0.15≤x≤0.3, 0.15≤y≤0.3, 0.4≤z≤0.7, and 0 <a≤1, 0 <b≤1, and 0 <c≤1) 상기 (2)소결조제는 B2O3, ZnO, CuO, V2O5, Sb2O5, Bi2O3, 및 Ag2O로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하며,(2) the sintering aid comprises at least one compound selected from the group consisting of B 2 O 3 , ZnO, CuO, V 2 O 5 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , and Ag 2 O, 상기 (3)접합 조절제는 하기 화학식 2로 표시되는,Wherein (3) the bonding regulator is represented by the following formula (2), [화학식 2][Formula 2] αXβYγ(SiO2)αXβYγ (SiO 2 ) (상기 식에서, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8이고, X는 Na, K, Mg, Ca, 및 Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 물질이고, 상기 Y는 B 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이다)(In the above formula, 0.01≤α≤1, 0.1≤β≤4, 0.1≤γ≤8, X is a substance containing at least one element selected from the group consisting of Na, K, Mg, Ca, and Ba, Y is at least one element selected from the group consisting of B and Al) 저온 동시 소성 유전체 세라믹 조성물.Low temperature cofired dielectric ceramic composition. 제 1 항에 있어서, 상기 주성분은 화학식 1에서 0.5≤a≤1이고, 0.5≤b≤1이고, 0.5≤c≤1인 화합물인 유전체 세라믹 조성물.The dielectric ceramic composition of claim 1, wherein the main component is a compound of Formula 1, wherein 0.5 ≦ a ≦ 1, 0.5 ≦ b ≦ 1, and 0.5 ≦ c ≦ 1. 제 1 항에 있어서, 상기 소결조제의 함량은 0.01~7 중량%인 유전체 세라믹 조성물.The dielectric ceramic composition of claim 1, wherein the content of the sintering aid is 0.01 to 7 wt%. 제 1 항에 있어서, 상기 소결조제는 B2O3, ZnO 및 CuO의 혼합물인 유전체 세라믹 조성물.The dielectric ceramic composition of claim 1, wherein the sintering aid is a mixture of B 2 O 3 , ZnO, and CuO. 제 1 항에 있어서, 상기 접합 조절제의 함량은 0.01~10 중량%인 유전체 세라믹 조성물.The dielectric ceramic composition of claim 1, wherein the content of the bonding regulator is 0.01 to 10 wt%. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 2에 나타난 X는 (dNa,(1-d)K)·(eMg,(1-e)Ba)·(fCa,(1-f)Ba)로 나타내는 화합물이며(여기서, d,e,f는 각각 0≤c≤1, 0≤d≤1, 0≤c≤1의 범위를 갖는 상수이며, 단 상기 d, e 및 f가 모두 0인 경우는 제외됨), Y는 (gAl,(1-g)B)로 나타내는 화합물(여기서, g는 0≤g≤1의 범위를 갖는 상수)인 유전체 세라믹 조성물.2. The compound of claim 1, wherein X represented by Chemical Formula 2 is a compound represented by (dNa, (1-d) K) · (eMg, (1-e) Ba) · (fCa, (1-f) Ba) ( Here, d, e, f is a constant having a range of 0≤c≤1, 0≤d≤1, 0≤c≤1, except when the d, e and f are all 0), Y Is a compound represented by (gAl, (1-g) B), where g is a constant having a range of 0 ≦ g ≦ 1. 제 1항 내지 6항중 어느 한 항에 따른 유전체 세라믹 조성물과, 규산염 유리계 저온 동시 소성 세라믹을 동시 소성함으로써 접합 또는 삽입되는 것을 특징으로 하는 저온 동시 소성 이종 세라믹 접합체.A low-temperature co-fired hetero-ceramic ceramic body according to any one of claims 1 to 6, wherein the dielectric ceramic composition according to any one of claims 1 to 6 is bonded or inserted by co-firing a silicate glass-based low-temperature co-fired ceramic. 제 7 항에 있어서, 상기 규산염 유리계 저온 동시 소성 세라믹은 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹, 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹, 또는 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹인, 저온 동시 소성 이종 세라믹 접합체.The low temperature cofired heterogeneous ceramic according to claim 7, wherein the silicate glass low temperature cofired ceramic is a recrystallized glass low temperature cofired ceramic, a glass-ceramic compound low temperature cofired ceramic, or a glass-ceramic mixture low temperature cofired ceramic. Ceramic junction. 제 8 항에 있어서, 상기 재결정화 유리계 저온 동시 소성 세라믹은 동시 소성시 재결정화 반응을 통해 규회석(Wollastonite, CaSiO3), 완화휘석(Enstatite, MgSiO3), 및 고토 감람석(Forsterite, Mg2SiO4)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 형성되는 것인 이종 세라믹 접합체.The method of claim 8, wherein the recrystallized glass-based low-temperature co-fired ceramic is a wollastonite (CaSiO 3 ), loose graphite (Enstatite, MgSiO 3 ), and Goto olivine (Forsterite, Mg 2 SiO) through the recrystallization reaction during co-firing At least one member selected from the group consisting of 4 ) is a heterogeneous ceramic assembly. 제 8 항에 있어서, 상기 유리-세라믹 화합물계 저온 동시 소성 세라믹은 주 성분으로서 비정질(Amorphous) 유리상의 장석(Feldspar, (K,Na,Ca,Ba)(AlㆍSi)4O8), 및 그 고용체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 30~99 부피%로 포함하고, 충진재(Filler)로서 결정질 세라믹을 1~70 부피%로 함유하며, 동시 소성시 유리와 충진재가 반응하여 BaAl2SiO8및 회장석(Anorthite, CaAl2SiO8)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 석출되는 것인 이종 세라믹 접합체.9. The method according to claim 8, wherein the glass-ceramic compound-based low temperature co-fired ceramic is composed of amorphous glassy feldspar (Feldspar, (K, Na, Ca, Ba) (Al.Si) 4 O 8 ), and It contains 30 to 99% by volume of at least one selected from the group consisting of a solid solution, 1 to 70% by volume of crystalline ceramics as a filler, and BaAl 2 SiO reacts with glass and filler during co-firing 8 and at least one member selected from the group consisting of feldspar (Anorthite, CaAl 2 SiO 8 ) is a different ceramic assembly. 제 8 항에 있어서, 상기 유리-세라믹 혼합물계 저온 동시 소성 세라믹은 주 성분으로서 비정질의 붕규산염 유리(Borosilicate Glass), 연붕규산염 유리(Lead Borosilicate Glass), 및 알칼리 혹은 알칼리 토금속을 포함한 붕규산염 유리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 30~99 부피%이며, 충진재로(Filler)로서 상기 유리와 동시 소성시 반응하지 않는 결정질 세라믹으로 Al2O3및 (MgCa)TiO3로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 1~70 부피%로 포함되는 것인, 이종 세라믹 접합체.The method of claim 8, wherein the glass-ceramic mixture-based low temperature co-fired ceramic is a borosilicate glass containing amorphous borosilicate glass, lead borosilicate glass, and alkali or alkaline earth metal as main components. One or more selected from the group consisting of Al 2 O 3 and (MgCa) TiO 3 as a crystalline ceramic which does not react upon co-firing with the glass as a filler (Filler) is 30 ~ 99% by volume The heterogeneous ceramic joined body is contained in 1 to 70% by volume or more. 제 7 항에 따른 이종 세라믹 접합체와, 저융점 전극을 800~950 ℃의 온도에서 동시 소성하여 제조된 수동 집적 소자.The passive integrated device manufactured by co-firing the heterogeneous ceramic assembly according to claim 7 and the low melting electrode at a temperature of 800 ~ 950 ℃. 제 12 항에 있어서, 상기 저융점 전극은 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(NI), 은-팔라듐 합금(Ag-Pd Alloy), 및 은-백금 합금(Ag-Pt Alloy) 전극으로 이루어지는 군에서 선택되는 것인 수동 집적 소자.The method of claim 12, wherein the low melting electrode comprises silver (Ag), copper (Cu), nickel (NI), silver-palladium alloy (Ag-Pd Alloy), and silver-platinum alloy (Ag-Pt Alloy) electrode. Passive integrated device is selected from the group consisting of.
KR10-2002-0057019A 2002-09-18 2002-09-18 Low temperature cofired ceramic composition, and its use KR100496135B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0057019A KR100496135B1 (en) 2002-09-18 2002-09-18 Low temperature cofired ceramic composition, and its use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0057019A KR100496135B1 (en) 2002-09-18 2002-09-18 Low temperature cofired ceramic composition, and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040025177A true KR20040025177A (en) 2004-03-24
KR100496135B1 KR100496135B1 (en) 2005-06-16

Family

ID=37328137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0057019A KR100496135B1 (en) 2002-09-18 2002-09-18 Low temperature cofired ceramic composition, and its use

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100496135B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10177372B2 (en) 2015-08-13 2019-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Metal oxide composite and method of preparing the same
JP2020126895A (en) * 2019-02-01 2020-08-20 Tdk株式会社 Multilayer electronic component
CN116120059A (en) * 2022-12-21 2023-05-16 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 Large-dielectric-constant microwave dielectric ceramic and preparation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6054721B2 (en) * 1977-12-15 1985-12-02 日本電気株式会社 Paste composition for forming insulators
JPS63156062A (en) * 1986-08-28 1988-06-29 株式会社東芝 High permittivity ceramic composition and manufacture
JPH04214070A (en) * 1991-02-25 1992-08-05 Kyoritsu Yogyo Genryo Kk Ram material composition for manufacturing porcelain having high dielectric constant
JP3161278B2 (en) * 1995-04-26 2001-04-25 株式会社村田製作所 Dielectric porcelain composition
JPH09315858A (en) * 1996-03-25 1997-12-09 Ngk Spark Plug Co Ltd Low temperature burning dielectric ceramics and its production
DE19638195A1 (en) * 1996-09-19 1998-04-02 Bosch Gmbh Robert Lead-free dielectric paste
KR100276271B1 (en) * 1998-12-01 2000-12-15 이형도 A dielectric ceramic composition with low temperature sintering and a method for manufacturing multi layer ceramic capacitor using it
KR100359721B1 (en) * 1999-05-07 2002-11-04 (주)세렉트론 Dielectric Ceramic Compositions able to be cofired with metal
KR100401942B1 (en) * 2000-11-17 2003-10-17 홍국선 Dielectric Ceramic Compositions and Manufacturing Process the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10177372B2 (en) 2015-08-13 2019-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Metal oxide composite and method of preparing the same
JP2020126895A (en) * 2019-02-01 2020-08-20 Tdk株式会社 Multilayer electronic component
CN116120059A (en) * 2022-12-21 2023-05-16 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 Large-dielectric-constant microwave dielectric ceramic and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR100496135B1 (en) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5343853B2 (en) Glass ceramic composition, glass ceramic sintered body and multilayer ceramic electronic component
US6376055B1 (en) Composition for ceramic substrate and ceramic circuit component
US6602616B2 (en) Composite multilayer ceramic electronic parts and method of manufacturing the same
KR100426219B1 (en) Dielectric Ceramic Compositions and Manufacturing Method of Multilayer components thereof
CN102307825B (en) Sintered body of low temperature cofired ceramic and multilayer ceramic substrate
US8040657B2 (en) Ceramic multilayer substrate
US8383533B2 (en) Low-temperature sintering ceramic material and ceramic substrate
US5757611A (en) Electronic package having buried passive components
US7687015B2 (en) Method for producing laminated dielectric
JP5316545B2 (en) Glass ceramic composition and glass ceramic substrate
KR20060003861A (en) Lead-free glass for forming dielectric, glass ceramics composition for forming dielectric, dielectric and method for producing laminated dielectric
JP2008037739A (en) Glass ceramic composition, glass-ceramic sintered body and lamination type ceramic electronic component
JP2001114554A (en) Low-temperature burnable ceramic composition and ceramic multilayer substrate
JP4295682B2 (en) Multilayer wiring board
JPH10149949A (en) Lc composite parts
JP3903781B2 (en) Composite multilayer ceramic electronic component and method for manufacturing the same
KR100496135B1 (en) Low temperature cofired ceramic composition, and its use
KR20020087144A (en) Method for Preparing Dielectric Ceramic Compositions for Low Temperature Co-fired Ceramic Substrate
CN116133997A (en) Glass, glass ceramic and laminated ceramic electronic component
KR100478127B1 (en) Dielectric Ceramic Composition
CN113072379A (en) High-dielectric high-mechanical-strength glass ceramic sintered substrate and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130527

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140605

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150522

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170322

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190605

Year of fee payment: 15