TW201714856A - 低介電常數及中介電常數之低溫共燒陶瓷（ｌｔｃｃ）介電組成物及裝置 - Google Patents

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Abstract

由包含先質材料混合物(其在燒製時形成包含鋇-鎢-矽主體之介電材料)之介電組成物所製造之LTCC裝置。

Description

低介電常數及中介電常數之低溫共燒陶瓷(LTCC)介電組成物及裝置
本發明關於介電組成物，更特定而言關於呈現介電常數K=6-12或至多約50且Q因數非常高，及可用於使用貴金屬金屬化之低溫共燒陶瓷(LTCC)應用的基於鋇-矽-鎢酸鹽之介電組成物。
用於無線應用LTCC系統之最新技術材料使用在1MHz之測量頻率，介電常數K=4-8且Q因數為約500-1,000之介電體。其通常使用混合高濃度的BaO-CaO-B2O3低軟化溫度玻璃之陶瓷粉末，使陶瓷可低溫稠化(在875℃或更低)而達成。此大體積玻璃會有降低該陶瓷之Q值的不欲影響。
本發明關於介電組成物，更特定而言關於呈現介電常數K=6-12或至多約50，例如約1至約50、或約6至約45，且Q因數非常高，及可用於使用貴金屬金屬化之低溫共燒陶瓷(LTCC)應用的基於鋇-矽-鎢酸鹽之介電組成物。Q因數=1/Df，其中Df為介電損失正切。 高頻應用所需的高Q值(大於1,000)介電材料之需求持續增加。
本發明亦關於一種在燒製成為稠密陶瓷體時符合COG規格工業標準，同時維持高Q值(例如在1MHz之測量頻率，Q值大於1,000、2,000、5,000、10,000、15,000、20,000、30,000、40,000、50,000、或以上之間的任何值、或甚至更高)之介電材料組成物。
廣義而言，本發明之陶瓷材料包括混合適量的BaCO3、WO3、與SiO2，將這些材料在水性介質中一起研磨成粒度D50為約0.2至1.5微米而製造之主體。將此研磨液乾燥及在約800至1,000℃煅燒約1至5小時而形成包括BaO、WO3、與SiO2之主體材料。然後將生成的主體材料以機械粉碎且混合助熔劑，及再度在水性介質中研磨至約0.5至1.0微米之粒度D50。將已研磨陶瓷粉末乾燥及粉碎而製造細微分割粉末。生成粉末可被壓製成圓柱形小粒，及在約775至約900℃，較佳為約800至約890℃，更佳為約800至約875℃，更佳為約825至約875℃，或者為約845至約885℃，且甚至更佳為約840至約860℃或850至860℃之溫度燒製。最佳單值為850℃或880℃。燒製進行約1至約200分鐘，較佳為約5至約100分鐘，更佳為約10至約50分鐘，仍更佳為約20至約40分鐘，且最佳為約30分鐘的時間。
本發明之一具體實施例為一種包含先質材料混合物(其在燒製時形成無鉛且無鎘之鋇-鎢-矽氧化物主體材料，及本身或組合其他氧化物而形成介電材料)之組成物。
在一較佳具體實施例中，該主體材料無鉛。在一替代性具體實施例中，該主體材料無鎘。在一更佳具體實施例中，該主體材料無鉛且無鎘。
在一較佳具體實施例中，該主體材料包含(i)30-45重量百分比，較佳為37-44重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比，較佳為51-58重量百分比之WO3，及(iii)1-10重量百分比，較佳為3-7重量百分比之SiO2。
在一較佳具體實施例中，該主體材料包含(i)30-50重量百分比，較佳為30-45重量百分比，更佳為37-44重量百分比之BaO，(ii)40-70重量百分比，較佳為45-65重量百分比，更佳為51-58重量百分比之WO3，及(iii)0.1-15重量百分比，較佳為1-10重量百分比，更佳為3-7重量百分比之SiO2。
在一較佳具體實施例中，該主體材料包含(i)30-50重量百分比，較佳為30-45重量百分比，更佳為37-44重量百分比之BaO，(ii)40-70重量百分比，較佳為45-65重量百分比，更佳為51-58重量百分比之WO3，及(iii)0.1-15重量百分比，較佳為1-10重量百分比，且更佳為3-7重量百分比之SiO2。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同5-15重量百分比之BaSiO3、0.1-4重量百分比之BaCO3、0.1-4重量百分比之H3BO3、與0.1-2重量百分比之LiF、或以上之等效物。視情況可包括至多1重量百分比之CuO。
在一較佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同8-13重量百分比之BaSiO3、0.5-3重量百分比之BaCO3、0.5-3重量百分比之H3BO3、與0.1-1重量百分比之LiF、或以上之等效物。視情況可包括至多0.5重量百分比之CuO。在一進一步較佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同9-11重量百分比之BaSiO3、1-2重量百分比之BaCO3、1-2重量百分比之H3BO3、與0.2-0.9重量百分比之LiF、或以上之等效物。視情況亦可包括至多0.5重量百分比之CuO，例如0.1至5重量百分比。
在另一具體實施例中，本發明之介電組成物包括90-99.9重量百分比之任何此主體材料，連同0.2-3重量百分比之BaCO3、0-3重量百分比之H3BO3、0.1重量百分比之LiF、0-0.5重量百分比之CuO、0-1.5重量百分比之Li2CO3、與0-1重量百分比之SiO2、或任何以上之等效氧化物。在此段之全部具體實施例中，該主體材料為該介電組成物之70-99.99重量百分比，較佳為75-99.9重量百分比，更佳為80-99.9重量百分比，且仍更佳為90-99.9重量百分比。在一仍更佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同10-11重量百分比之BaSiO3、1.2-1.8重量百分比之BaCO3、1.1-1.7重量百分比之H3BO3、與0.3-0.8重量百分比之LiF、或以上之等效物。所屬技術領域已知，等效物表示金屬之最終燒製氧化物形式，例如關於H3BO3為B2O3，或關於BaCO3為BaO。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同0.1-3重量百分比之BaCO3、與0.5-4重量百分比之H3BO3、或以上之等效物。視情況可包括至多2重量百分比之LiF、1重量百分比之CuO、至多2重量百分比之Li2CO3、及/或至多2重量百分比之SiO2。在一較佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同0.5-2重量百分比之BaCO3、與0.7-2重量百分比之H3BO3、或以上之等效物。視情況可包括至多1重量百分比之LiF、0.5重量百分比之CuO、至多1重量百分比之Li2CO3、及/或至多1重量百分比之SiO2。在此段之全部具體實施例中，該主體材料為該介電組成物之80-99.99重量百分比，較佳為85-99.9重量百分比，且更佳為90-99重量百分比。在一仍更佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同1.2-1.8重量百分比之BaCO3、1.1-1.7重量百分比之H3BO3、與0.3-0.8重量百分比之LiF、或以上之等效物。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同0.5-2重量百分比之BaCO3、0.1-2重量百分比之H3BO3、與0.1-1重量百分比之Li2CO3、或以上之等效物。視情況可包括至多2重量百分比之LiF、至多1重量百分比之CuO、至多7重量百分比之SiO2、至多2重量百分比之ZrO2、及至多15或至多50重量百分比之CaTiO3。在一較佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連 同0.8-1.5重量百分比之BaCO3、0.3-1重量百分比之H3BO3、與0.1-0.8重量百分比之Li2CO3、或以上之等效物。視情況可包括至多1重量百分比之LiF、0.5重量百分比之CuO、5重量百分比之SiO2、1重量百分比之ZrO2、及/或10重量百分比之CaTiO3。在此具體實施例中，該主體材料為該介電組成物之80-99.99重量百分比，較佳為85-99.9重量百分比，且更佳為84-99重量百分比。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同0.2-2重量百分比之BaCO3、0.5-5重量百分比之H3BO3、0.1-2重量百分比之Li2CO3、0.01-0.5重量百分比之SiO2、1-10重量百分比之ZnO、0.1-3重量百分比之CuO、及30-50重量百分比之CaTiO3、或以上之等效物。在一較佳具體實施例中，一種介電組成物包括他處揭示之任何主體材料，連同0.5-1重量百分比之BaCO3、2-4重量百分比之H3BO3、0.5-1.4重量百分比之Li2CO3、0.03-0.07重量百分比之SiO2、5-8重量百分比之ZnO、0.3-0.7重量百分比之CuO、及35-45重量百分比之CaTiO3、或以上之等效物。在此具體實施例中，該主體材料為該介電組成物之30-60重量百分比，較佳為40-55重量百分比，且更佳為45-50重量百分比。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之SiO2，(d)0-10重量百分 比之CaO，(d)0-10重量百分比之TiO2，(e)0.1-5重量百分比之B2O3，(f)0.1-5重量百分比之Li2O，及(g)0-5重量百分比之LiF。
在另一具體實施例中，一種介電組成物包括(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之SiO2，(d)1-15重量百分比之SrO，(d)0-10重量百分比之TiO2，(e)0.1-5重量百分比之B2O3，(f)0.1-5重量百分比之Li2O，及(g)0.1-1重量百分比之CuO。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)80-99重量百分比之主體材料，其包含(i)30-45重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)8-13重量百分比之BaSiO3，(c)0.5-3重量百分比之BaCO3，(d)0.5-3重量百分比之H3BO3，(e)0.1-1重量百分比之LiF，及(f)0至0.5重量百分比之CuO，或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)90-99.9重量百分比之主體材料，其包含(i)30-45重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)0.5-2重量百分比之BaCO3，(c)1-3重量百分比之H3BO3，(d)0.1-1重量百分比之LiF，及(e)0至0.5重量百分比之CuO、0-1重量百分比之Li2CO3、與0-1重量百分比之SiO2、或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)87-99.9重量百分比之主體材料，其包含(i)30-45重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)0.8-1.5重量百分比之BaCO3，(c)0.3-1重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0.1-0.7重量百分比之SiO2，(h)0-1重量百分比之ZrO2，(i)0-10重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)37-99.7重量百分比之主體材料，其包含(i)30-50重量百分比之BaO，(ii)45-65重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)0.1-2重量百分比之BaCO3，(c)0.1-5重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之CuO，(e)0.1-2重量百分比之Li2CO3，(f)0-5重量百分比之SiO2，(g)0-1重量百分比之ZrO2，(h)0-10重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)87-99.9重量百分比之主體材料，其包含(i)30-45重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)0.8-1.5重量百分比之BaCO3，(c)0.3-1重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之 LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0.5重量百分比之SiO2，(h)0-1重量百分比之ZrO2，(i)0-10重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含(a)85-99重量百分比之主體材料，其包含(i)30-45重量百分比之BaO，(ii)50-60重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘，連同(b)0.7-1.7重量百分比之BaCO3，(c)0.1-1重量百分比之H3BO3，(d)0.1-1重量百分比之LiF，(e)0至0.7重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0.01-0.6重量百分比之SiO2，(h)4-13重量百分比之ZnO，(i)0-15重量百分比之SrTiO3，(j)0-50重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其包含：(a)10-55重量百分比之BaO，(b)15-60重量百分比之WO3，(c)0.5-15重量百分比之SiO2，(d)0-27重量百分比之CaO，(e)0-35重量百分比之TiO2，(f)0-15重量百分比之SrO，(g)0.05-5重量百分比之B2O3，(h)0.05-5重量百分比之Li2O，(i)0-5重量百分比之LiF，(j)0-5重量百分比之CuO，及(k)0-10重量百分比之ZnO。
本發明之一具體實施例為一種無鉛且無鎘介電組成物，其包含：(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之 SiO2，(d)0-10重量百分比之CaO，(e)0-10重量百分比之TiO2，(f)0.1-5重量百分比之B2O3，(g)0.1-5重量百分比之Li2O3，(h)0.05-5重量百分比之Li2O，(i)0-5重量百分比之LiF，(j)0-5重量百分比之CuO，及(k)0-10重量百分比之ZnO。
對於各界限為零重量百分比之組成範圍，該範圍被視為亦教示下限為0.01重量百分比或0.1重量百分比之範圍。如60-90重量百分比之Ag+Pd+Pt+Au的教示表示，任何或全部所列成分均可以所述範圍存在於該組成物中。
在另一具體實施例中，本發明關於一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含他處揭示之任何主體材料。
在另一具體實施例中，本發明關於一種電氣或電子組件，其在燒製之前包含在此所述之任何介電糊體，連同包含以下之導電糊體：(a)60-90重量百分比之Ag+Pd+Pt+Au，(b)1-10重量百分比之選自由過渡金屬之矽化物、碳化物、氮化物、及硼化物所組成的群組之添加劑，(c)0.5-10重量百分比之至少一種玻料，及(d)10-40重量百分比之有機部分。該電氣或電子組件可為高Q共振器、帶通濾波器、無線封裝系統、及其組合。
在另一具體實施例中，本發明關於一種形成電子組件之方法，其包含：將在此揭示之任何介電糊體塗佈於基板；及將該基板在足以燒結該介電材料之溫度燒製。
在另一具體實施例中，本發明關於一種形成電子組件之方法，其包含：將在此揭示之任何介電材料的粒子施加於基板，及將該基板在足以燒結該介電材料之溫度燒製。
在另一具體實施例中，一種本發明之方法包括形成電子組件，其包含：(a1)將在此揭示之任何介電組成物塗佈於基板，或(a2)將包含在此揭示之任何介電組成物的帶狀物施加於基板，或(a3)將在此揭示之任何介電組成物的複數個粒子緊壓而形成單片複合基板；及(b)將該基板在足以燒結該介電材料之溫度燒製。
一種本發明之方法為將至少一層介電常數大於10之在此揭示之任何介電材料，結合至少一交錯分離層介電常數小於10之帶狀物或糊體共燒，而形成多層基板之方法，其中該交錯層之介電常數不同。
應了解，在此各數值(百分比、溫度等)被設定前置「約」。在此任何具體實施例中，該介電材料可包含不同相，例如任何比例的結晶及非晶，例如以莫耳百分比或重量百分比表示為1：99至99：1(結晶：非晶)。其他比例包括10：90、20：80、30：70、40：60、50：50、60：40、70：30、80：20、與90：10、及其間的全部值。在一具體實施例中，該介電糊體包括10-30重量百分比之結晶介電體、及70-90重量百分比之非晶介電體。
本發明之以上及其他特徵在以下更完整地說明，尤其是在申請專利範圍中指示，以下說明詳細敘述本發明之特定例示性具體實施例，然而，其僅提示可使用本發明原理之許多方面的一部分。
LTCC(低溫共燒陶瓷)為以低電阻金屬導體如Ag、Au、Pt、或Pd、或其組合，在相對低燒製溫度(低於1,000℃)共燒之多層玻璃陶瓷基板技術。有時其被稱為「玻璃陶瓷」，因為其主要組成物可由玻璃及氧化鋁或其他陶瓷填料組成。一些LTCC調配物為再結晶玻璃。在此玻璃可以玻料之形式提供，其可原處形成或被添加到組成物。在一些狀況可使用卑金屬，如鎳及其合金，理想上在非氧化大氣中，如氧分壓為10-12至10-8之大氣。「卑金屬」為金、銀、鈀、與鉑以外之任何金屬。合金金屬可包括Mn、Cr、Co、及/或Al。
切割來自介電材料研磨液之流延帶，及形成已知為通孔之洞而造成層間的電連接。將該通孔以導電糊體充填。然後如所需連同共燒電阻而印刷出電路圖案。堆疊多層印刷基板。對該堆疊施加熱及壓力而將層黏結在一起。然後進行低溫(<1,000℃)燒結。將燒結堆疊鋸成最終尺寸，且如所需完成後燒製處理。
可用於汽車應用之多層結構可具有約5層陶瓷層，例如3-7或4-6層。在RF應用中，結構可具有10-25層陶瓷層。至於配線基板則可使用5-8層陶瓷層。
介電糊體。如在此所揭示，用以形成介電層之糊體可藉由混合有機媒液與未加工介電材料而得到。亦可使用在燒製時轉化成此等氧化物及複合氧化物之先質化合物(碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽)，如以上所述。該介電材料係選擇含這些氧化物之化合物、或這些氧化物之先質，及將其以適當的比例混合而得到。決定此等化合物在未加工介電材料中的比例，使得在燒製之後可得到所欲的介電層組成物。未加工介電材料(如他處所揭示)通常以平均粒度為約0.1至約3微米，且較佳為約1微米或以下之粉末形式使用。
有機媒液。該糊體在此包括有機部分。該有機部分為或包括有機媒液，其為有機溶劑中的黏合劑、或水中的黏合劑。在此使用的黏合劑之選擇並不嚴格；習知黏合劑，如乙基纖維素、聚乙烯基丁醇、乙基纖維素、與羥丙基纖維素、及其組合，均適合與溶劑一起使用。有機溶劑亦不嚴格，且可依照特定塗佈方法(即印刷或片化)選自習知有機溶劑，如丁基卡必醇、丙酮、甲苯、乙醇、二乙二醇丁基醚、2,2,4-三甲基戊二醇單異丁酸酯(Texanol®)、α-松脂醇、β-松脂醇、γ-松脂醇、十三碳醇、二乙二醇乙基醚(Carbitol®)、二乙二醇丁基醚(Butyl Carbitol®)、與丙二醇、及其摻合物。以Texanol®商標銷售的產品得自田納西州Kingsport之Eastman Chemical Company；以Dowanol®與Carbitol®商標銷售者得自密西根州Midland之Dow Chemical Co.。
本發明介電糊體之有機部分無特殊限制。在一具體實施例中，本發明之介電糊體包括約10重量百分比至約40重量百分比，在另一具體實施例為約10重量百分比至約30重量百分比之有機媒液。該糊體經常含有約1至5重量百分比之黏合劑、及約10至50重量百分比之有機溶劑，其餘為介電成分(固體部分)。在一具體實施例中，本發明之介電糊體包括約60至約90重量百分比之他處揭示的固體部分、及約10重量百分比至約40重量百分比之在此及前段揭示的有機部分。如果需要，則本發明之糊體可含有至多約10重量百分比之其他添加劑，如分散劑、塑化劑、介電化合物、及絕緣化合物。
填料。為了使不同介電組成物之帶層之間的膨脹錯置最小，其可將填料，如菫青石、氧化鋁、鋯石、熔融矽石、鋁矽酸鹽、及其組合，以1-30重量百分比，較佳為2-20重量百分比，且更佳為2-15重量百分比之量，加到一種或以上的該介電糊體。
燒製。然後將介電堆疊(二層或以上)在依照內電極層形成糊體中的導體型式而決定之大氣中燒製。若內電極層係由卑金屬導體(如鎳與鎳合金)形成，則燒製大氣可具有約10-12至約10-8atm之氧分壓。其應避免以低於約10-12atm之分壓燒結，因為在此低壓，導體會不正常燒結且可能從介電層分離。在高於約10-8atm之氧分壓，內電極層可能被氧化。最佳為約10-11至約10-9atm之氧分壓。亦可將在此揭示的介電組成物在周圍空 氣中燒製。然而，還原大氣(H2、N2、或H2/N2)會不欲地從介電糊體將Bi2O3還原成金屬鉍。
在此揭示的LTCC組成物及裝置之應用包括帶通濾波器(高通或低通)，電信用無線傳送器及接收器，包括蜂巢式應用、功率放大器模組(PAM)、RF前端模組(FEM)、WiMAX2模組、LTE升級模組、傳輸控制單位(TCU)、電力轉向(EPS)、引擎管理系統(EMS)、各種感應器模組、雷達模組、壓力感應器、照相機模組、小型調諧器模組、裝置及組件用之薄形模組、及IC測試板。帶通濾波器含有二主要部分，一為電容器，另一為感應器。由於需要更多產生充分電容之有效區域，低K材料適用於設計感應器，但不適合用於設計電容器。高K材料則相反。本發明人已發現，低K(4-8)/中K(10-100)LTCC材料可被共燒及置入單一組件中，低K材料可用於設計感應器區域，及高K材料可用於設計電容器區域，而具有最適性能。
[實施例]
現提供以下實施例以描述本發明之較佳態樣，且不意圖限制本發明之範圍。
如在下表中所見到，混合適量的BaCO3、WO3、與SiO2，然後在水性介質中一起研磨成約0.2至1.5微米之粒度D50。將此研磨液乾燥及在約800至1,000℃煅燒約1至5小時而形成包括BaO、WO3、與SiO2之主體材料。然後將生成的主體材料以機械粉碎且混合助熔劑，及再度在水性介質中研磨成約0.5至1.0微米之粒 度D50。將已研磨陶瓷粉末乾燥及粉碎而製造細微分割粉末。將生成粉末壓製成圓柱形小粒，及在850℃之溫度燒製約30分鐘，除了調配物24係在約880℃燒製約30分鐘。調配物係以重量百分比表示。
以下表7及8提出表1-5所述調配物之性質及性能資料。
表9包括選擇介電調配物在約850℃燒製約30分鐘之後的重量百分比(調配物24係在約880℃燒製約30分鐘)。
所屬技術領域者可容易得知額外的優點及修改。因此，本發明之廣義態樣不限於在此所示及揭述的指定細節及例證性實施例。因而可進行各種修改而不背離一般發明概念之精神或範圍，其如所述申請專利範圍及其等效物所界定。
本發明之進一步具體實施例在以下項目提出。
第1項：一種包含先質材料混合物(其在燒製時形成包含鋇-鎢-矽氧化物主體材料之無鉛且無鎘介電材料)之組成物。
第2項：依照第1項之組成物，其中該介電材料呈現1至50之介電常數。
第3項：依照第1項之組成物，其中該介電材料呈現6至45之介電常數。
第4項：一種主體材料，其包含：(i)30-50重量百分比之BaO，(ii)45-65重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘。
第5項：一種無鉛且無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)80-99.9重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)8-13重量百分比之BaSiO3，(c)0.5-3重量百分比之BaCO3，(d)0.5-3重量百分比之H3BO3，(e)0.1-1重量百分比之LiF，及(f)0至0.5重量百分比之CuO，或任何以上之等效氧化物。
第6項：一種無鉛且無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)90-99.9重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)0.2-3重量百分比之BaCO3，(c)0-3重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0-1.5重量百分比之Li2CO3，及 (g)0-1重量百分比之SiO2，或任何以上之等效氧化物。
第7項：一種無鉛且無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)37-99.7重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)0.1-2重量百分比之BaCO3，(c)0.1-5重量百分比之H3BO3，(d)0至1重量百分比之CuO，(e)0.1-2重量百分比之Li2CO3，(f)0-5重量百分比之SiO2，(g)0-1重量百分比之ZrO2，(h)0-10重量百分比之ZnO，(i)0-15重量百分比之SrTiO3，及(j)0-50重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
第8項：一種包含先質混合物(其在燒製時形成無鉛且無鎘介電材料)之無鉛且無鎘組成物，其包含：(a)10-55重量百分比之BaO，(b)15-60重量百分比之WO3，(c)0.5-15重量百分比之SiO2，(d)0-27重量百分比之CaO，(e)0-35重量百分比之TiO2，(f)0-15重量百分比之SrO，(g)0.05-5重量百分比之B2O3，(h)0.05-5重量百分比之Li2O， (i)0-5重量百分比之LiF，(j)0-5重量百分比之CuO，及(k)0-10重量百分比之ZnO。
第9項：如第1-8項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為至少20,000之Q值。
第10項：如第1-8項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為小於0.00005之介電損失正切Df。
第11項：如第1-8項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現6-45之介電常數K。
第12項：一種電氣或電子組件，其在燒製之前包含如第1-8項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，連同包含以下之導電糊體：a. 60-90重量百分比之Ag+Pd+Pt+Au，b. 1-10重量百分比之選自由過渡金屬之矽化物、碳化物、氮化物、及硼化物所組成的群組之添加劑，c. 0.5-10重量百分比之至少一種玻料，及d. 10-40重量百分比之有機部分。
第13項：如第12項之電氣或電子組件，其中該電氣或電子組件選自由高Q共振器、電磁干涉濾波器、帶通濾波器、無線封裝系統、及其組合所組成的群組。
第14項：一種形成電子組件之方法，其包含：(a1)將如第1-8項中任一項之介電組成物塗佈於基板，或(a2)將包含如第1-8項中任一項之介電組成物的帶狀物施加於基板，或(a3)將如第1-8項中任一項之介電組成物的複數個粒子緊壓而形成單片複合基板；及(b)將該基板在足以燒結該介電材料之溫度燒製。
第15項：如第14項之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
第16項：如第14項之方法，其中該燒製係在約845℃至約885℃之溫度進行。
第17項：如第14-16項中任一項之方法，其中該燒製係在空氣中進行。
第18項：一種將至少一層介電常數大於10之如第1-8項中任一項之介電材料，結合至少一交錯分離層介電常數小於10之帶狀物或糊體共燒，而形成多層基板之方法，其中該交錯層之介電常數不同。
第19項：如第18項之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
第20項：如第18項之方法，其中該燒製係在約845℃至約885℃之溫度進行。
第21項：如第18-20項中任一項之方法，其中該燒製係在空氣中進行。
第22項：一種包含先質材料混合物(其在燒製時形成包含鋇-鎢-矽氧化物主體材料之無鉛且無鎘介電材料)之組成物。
第23項：依照第22項之組成物，其中該介電材料呈現1至20之介電常數。
第24項：依照第22項之組成物，其中該介電材料呈現6至12之介電常數。
第25項：一種主體材料，其包含：(a)30-45重量百分比之BaO，(b)50-60重量百分比之WO3，(c)1-10重量百分比之SiO2，(d)無鉛，及(e)無鎘。
第26項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含：(a)80-99.9重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)8-13重量百分比之BaSiO3，(c)0.5-3重量百分比之BaCO3，(d)0.5-3重量百分比之H3BO3，(e)0.1-1重量百分比之LiF，及(f)0至0.5重量百分比之CuO，或任何以上之等效氧化物。
第27項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含： (a)90-99.9重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)0.5-2重量百分比之BaCO3，(c)1-3重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0-1重量百分比之Li2CO3，及(g)0-1重量百分比之SiO2，或任何以上之等效氧化物。
第28項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含：(a)87-99.9重量百分比之第4項之主體材料，連同(b)0.8-1.5重量百分比之BaCO3，(c)0.3-1重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0-5重量百分比之SiO2，(h)0-1重量百分比之ZrO2，及(i)0-10重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
第29項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其包含：(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之SiO2， (d)0-10重量百分比之CaO，(e)0-10重量百分比之TiO2，(f)0.10-5重量百分比之B2O3，(g)0.1-5重量百分比之Li2O3，及(h)0.1-5重量百分比之LiF。
第30項：如第22-29項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為至少20,000之Q值。
第31項：如第22-29項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為小於0.00005之介電損失正切Df。
第32項：如第22-29項中任一項之無鉛且無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現6-12之介電常數K。
第33項：一種電氣或電子組件，其在燒製之前包含如第22-29項中任一項之無鉛且無鎘介電材料或糊體，連同包含以下之導電糊體：(a)60-90重量百分比之Ag+Pd+Pt+Au，(b)1-10重量百分比之選自由過渡金屬之矽化物、碳化物、氮化物、及硼化物所組成的群組之添加劑，e. 0.5-10重量百分比之至少一種玻料，及f. 10-40重量百分比之有機部分。
第34項：如第33項之電氣或電子組件，其中該電氣或電子組件選自由高Q共振器、帶通濾波器、無線封裝系統、及其組合所組成的群組。
第35項：一種形成電子組件之方法，其包含：(a1)將如第22-29項中任一項之介電組成物塗佈於基板，或(a2)將包含如第22-29項中任一項之介電組成物的帶狀物施加於基板，或(a3)將如第22-29項中任一項之介電組成物的複數個粒子緊壓而形成單片複合基板；及(f)將該基板在足以燒結該介電材料之溫度燒製。
第36項：如第35項之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
第37項：如第35項之方法，其中該燒製係在約825℃至約875℃之溫度進行。
第38項：如第35-37項中任一項之方法，其中該燒製係在空氣中進行。
第39項：一種將至少一層如第22-29項中任一項之介電材料，結合至少一交錯分離層介電常數大於12之帶狀物或糊體共燒，而形成多層基板之方法，其中該交錯層之介電常數不同。
第40項：如第39項之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
第41項：如第39項之方法，其中該燒製係在約825℃至約875℃之溫度進行。
第42項：如第39-41項中任一項之方法，其中該燒製係在空氣中進行。
第43項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其在燒製之前包含：(a)85-99重量百分比之如第4項之主體材料，連同(b)0.7-1.7重量百分比之BaCO3，(c)0.1-1重量百分比之H3BO3，(d)0.1-1重量百分比之LiF，(e)0至0.7重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0.01-6重量百分比之SiO2，及(h)4-13重量百分比之SrTiO3，或任何以上之等效氧化物。
第44項：一種無鉛且無鎘介電組成物，其包含：(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之SiO2，(d)1-15重量百分比之SrO，(e)0.1-10重量百分比之TiO2，(f)0.1-5重量百分比之B2O3，(g)0.1-5重量百分比之Li2O，及(h)0.1-1重量百分比之CuO。

Claims (23)

  1. 一種包含先質材料混合物之組成物，(其中該先質材料混合物在燒製時形成包含鋇-鎢-矽氧化物主體材料之無鉛無鎘介電材料)。
  2. 如請求項1之組成物，其中該介電材料呈現1至50之介電常數。
  3. 一種主體材料，其包含：(i)30-50重量百分比之BaO，(ii)45-65重量百分比之WO3，(iii)1-10重量百分比之SiO2，(iv)無鉛，及(v)無鎘。
  4. 如請求項3之主體材料，其中該主體材料包含：(a)30-45重量百分比之BaO，(b)50-60重量百分比之WO3，(c)1-10重量百分比之SiO2，(d)無鉛，及(e)無鎘。
  5. 一種無鉛無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)80-99.9重量百分比之請求項3或4之主體材料，連同(b)8-13重量百分比之BaSiO3，(c)0.5-3重量百分比之BaCO3，(d)0.5-3重量百分比之H3BO3，(e)0.1-1重量百分比之LiF，及 (f)0至0.5重量百分比之CuO，或任何以上之等效氧化物。
  6. 一種無鉛且無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)90-99.9重量百分比之請求項5之主體材料，連同(b)0.2-3重量百分比之BaCO3，(c)0-3重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0-0.5重量百分比之CuO，(f)0-1.5重量百分比之Li2CO3，及(g)0-1重量百分比之SiO2，或任何以上之等效氧化物。
  7. 一種無鉛無鎘介電材料，其在燒製之前包含：(a)37-99.7重量百分比之請求項5之主體材料，連同(b)0.1-2重量百分比之BaCO3，(c)0.1-5重量百分比之H3BO3，(d)0至1重量百分比之CuO，(e)0.1-2重量百分比之Li2CO3，(f)0-5重量百分比之SiO2，(g)0-1重量百分比之ZrO2，(h)0-10重量百分比之ZnO，(i)0-15重量百分比之SrTiO3，及(j)0-50重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
  8. 一種無鉛無鎘組成物，其包含先質混合物，(該先質混合物在燒製時形成無鉛無鎘介電材料)，該無鉛無鎘組成物包含： (a)10-55重量百分比之BaO，(b)15-60重量百分比之WO3，(c)0.5-15重量百分比之SiO2，(d)0-27重量百分比之CaO，(e)0-35重量百分比之TiO2，(f)0-15重量百分比之SrO，(g)0.05-5重量百分比之B2O3，(h)0.05-5重量百分比之Li2O，(i)0-5重量百分比之LiF，(j)0-5重量百分比之CuO，及(k)0-10重量百分比之ZnO。
  9. 一種形成電子組件之方法，其包含：(a1)將如請求項5-8中任一項之介電組成物塗佈於基板，或(a2)將包含如請求項5-8中任一項之介電組成物的帶狀物施加於基板，或(a3)將如請求項5-8中任一項之介電組成物的複數個粒子緊壓而形成單片複合基板；及(c)將該基板在足以燒結該介電材料之溫度下燒製。
  10. 如請求項9之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
  11. 一種進行共燒之方法，其係將至少一層介電常數大於10之如請求項5-8中任一項之介電材料，結合至少一交錯分離層介電常數小於10之帶狀物或糊體進行共燒，以形成多層基板，其中該交錯層之介電常數不同。
  12. 如請求項11之方法，其中該燒製係在約800℃至約900℃之溫度進行。
  13. 一種包含先質材料混合物之組成物，(其中該先質材料混合物在燒製時形成包含鋇-鎢-矽氧化物主體材料之無鉛無鎘介電材料)。
  14. 如請求項13之組成物，其中該介電材料呈現1至20之介電常數。
  15. 一種無鉛無鎘介電組成物，其在燒製之前包含：(a)90-99.9重量百分比之請求項4之主體材料，連同(b)0.5-2重量百分比之BaCO3，(c)1-3重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0-1重量百分比之Li2CO3，及(g)0-1重量百分比之SiO2，或任何以上之等效氧化物。
  16. 一種無鉛無鎘介電組成物，其在燒製之前包含：(a)87-99.9重量百分比之請求項3之主體材料，連同(b)0.8-1.5重量百分比之BaCO3，(c)0.3-1重量百分比之H3BO3，(d)0-1重量百分比之LiF，(e)0至0.5重量百分比之CuO，(f)0.1-0.8重量百分比之Li2CO3，(g)0-5重量百分比之SiO2，(h)0-1重量百分比之ZrO2，及 (i)0-10重量百分比之CaTiO3，或任何以上之等效氧化物。
  17. 一種無鉛無鎘介電組成物，其包含：(a)20-70重量百分比之BaO，(b)20-70重量百分比之WO3，(c)0.1-10重量百分比之SiO2，(d)0-10重量百分比之CaO，(e)0-10重量百分比之TiO2，(f)0.10-5重量百分比之B2O3，(g)0.1-5重量百分比之Li2O3，及(h)0.1-5重量百分比之LiF。
  18. 如請求項5-8、15-17中任一項之無鉛無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為至少20,000之Q值。
  19. 如請求項5-8、15-17中任一項之無鉛無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現在1MHz測量時為小於0.00005之介電損失正切Df。
  20. 如請求項5-8、15-17中任一項之無鉛無鎘介電材料，其中在燒製之後，該燒製組成物呈現6-12之介電常數K。
  21. 一種電氣或電子組件，其在燒製之前包含如請求項5-8、15-17中任一項之無鉛無鎘介電材料或糊體，連同包含以下之導電糊體：(a)60-90重量百分比之Ag+Pd+Pt+Au， (b)1-10重量百分比之選自由過渡金屬之矽化物、碳化物、氮化物、及硼化物所組成的群組之添加劑，(c)0.5-10重量百分比之至少一種玻料，及(d)10-40重量百分比之有機部分。
  22. 如請求項21之電氣或電子組件，其中該電氣或電子組件選自由高Q共振器、電磁干涉濾波器、帶通濾波器、無線封裝系統、及其組合所組成的群組。
  23. 一種進行共燒之方法，其係將至少一層如請求項5-8、15-20中任一項之介電材料，結合至少一交錯分離層介電常數大於12之帶狀物或糊體進行共燒，以形成多層基板，其中該交錯層之介電常數不同。
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