TWI302816B - Polymer-ceramic dielectric composition, embedded capacitor using the dielectric composition and printed circuit board having the capacitor embedded therein - Google Patents

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«e 1302816 九、發明說明： [相關申請案] 本申請案係基於2005年11月2曰在韓國申請的第 • 20〇5-1〇4336號案作為優先權的主張，於該案中所揭示之 戶斤有内容其合併於本案中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種聚合物-陶瓷介電複合物、使用該介 電複合物之埋置電容器（embeddedcapacit〇r)、及具有内 馨藏於其中的電容器之印刷電路板。更具體而言，本發明係 有關一種可確保因用來使陶瓷表面帶電的界面極化 (interfacial polarization)所造成的高介電常數之聚 合物-陶瓷介電複合物、以及使用該介電複合物之電容器及 印刷電路板。 " 【先前技術】 被安裝在印刷電路板上的各種被動元件正成為將最終 籲產品的尺寸縮小化之一大障礙。尤其當嵌入半導體主動元 件且半導體主動元件的輸入/輸出端子數且不斷增加時， 需要確保有足夠的空間以便在主動元件附近儘量容納眾多 的被動元件。 電容器是代表性的被動元件。有利的方式是以儘量接 近輸入端之方式配置各電容器，以便在高操作頻率下實現 電容器的低電感值。 為了滿足尺寸縮小化及高頻下的低電感值之要求，現 在正積極進行對埋置電容器的研究。具有内藏於其中的電 93776 5 1302816 η 容器之印刷電路板將有助於最終產品尺寸之顯著縮減。此 外，因為可在離主動元件較短的距離上配置埋置電容器之 故，所以線長被最小化，因而可大幅減少電感值，並可有 • 利地除掉高頻雜訊。

Samina，U. S· Α·所提出申請的美國專利5, 079, 069、 5, 261，153、及5, 800, 575中提出了代表性的埋置電容器。 將具有電容特性的額外介電層加入至印刷電路板（pr i的 Circuit Board ;簡稱PCB)的内層中，而製造埋置電容器。 籲已知··即使在使用被稱為FR4的一種PCB材料，也可實現 該介電層的電容特性。也已知··可使用聚合物-陶瓷介電複 合物形成該介電層，以便得到所需的電容值。 聚合物-陶瓷介電複合物的介電常數受到被用來作為 / w龟複合物基貝（matrix )的聚合物的介電常數之影塑， 這是因為該聚合物具有比陶瓷低的介電常數。因此，必須 增加陶瓷粉末的比例，以便製造出具有高介電常數的介 φ材料。 關於XI— 點，Cabot Corporation 建議了使 6〇 至 95 % 的鈦酸鋇基（bari um t i tanate-based)陶竟散佈在聚合物。 中之聚合物基質複合材料（請參閱美國專利公報 20〇2-〇〇4〇〇85)。 然而，當陶瓷粉末的比例增加時，介電層對金屬薄 片的黏著性會減弱，而造成印刷電路板的不良的加工特 之限制。 寸注 另一方面，美國專利公報2002_0040085揭示了可在 93776 6 1302816 欽酉夂鋇（BaTl〇3)基陶兗的表面上塗佈諸如錯（Zr )、給 (Hf^鈮（Nb)、鈣（Ca)、鑭（La)、以及鉍（Bi)的氧 化物等的至屬氧化物，以便改善該聚合物基質複合材料的 機械，電，特性。該專利公報中並未特別提到被加入金屬 j力月匕及里而述及係在Cabot Corporat i on先前提出申 口月的美國專利6, 268, 054 (美國專利申請案〇8/923, 68〇 (1 997))中提供了詳細說明。 美國專利6, 268, 054係有關一種使用陶莞作為介電材 料之積層料晶片（MuHllayerCeramieC：hip，·簡稱 MLCC)。該專利述及··基於對於航的處理或特性之強化， 在鈦酸鋇基陶究上塗佈諸如鍅m、鑭、以及麵 白^乳化物等的金屬氧化物。與該等金屬氧化物有關的最明 確之祝明為：當需要具有X7R介電特性的陶究電容時，提 供具有諸如氧化銳、氧键、或氧化歛配合氧化錄或氧化 鈷而成的摻雜劑之鈦酸鋇微粒將是有用的。 亦即，據信：係為了改善鐵電材料的溫度特性 入該等金屬以塗佈鈦酸鋇基之㈣。諸如金屬氧化物 順電性（Paraelectric)材料圍住鈦酸鋇基鐵電材料的表 面，以便形成核殼結構，因而確保MLCC中之 的電容特性。 H下 在結論中’ Cabot Corporation想要將MLcc 鈦酸鋇基陶莞應用於聚合物—陶瓷介電材料之領域。用 八然而，雖然將MLCC中使用的陶变應用於聚合物— 介電材料，但是該介電材料的介電常數仍然很少或毫並改 93776 7 1302816 Η丨 變。因為聚合物-陶瓷介電材料的 •物，無法在只增％陶究粉末的介電吊數主係取决於聚合 合材料的介電常數之改盖。如：吊1之情形下實現該複 •料的介電常數增加⑽倍或圖所示，雖然將陶竞材 聚合物—陶莞介電材料之介電常數但^包含該陶莞材料的 即，自第1圖的圖形可明顯看出.取^又有很大的改變。亦 的介電常數係取決於具有較低二:;物'陶究介電複合物 如 c-t corporation -聚合物。因此， I ηΛΛ r明的吴國專利公刼 2002-0040085所揭示者，必須將 ㈣，以便改善聚合物—陶究介電置增加到60至 【發明内容】 m丨電材枓的介電常數' 常數目的在於提供—種可增加陶莞粉末的介電 书數之聚合物—陶瓷介電複合物。 本發明之另-目的在於提供—種使用該合 電容器及印刷電路板。 籾炙 根據本發明的—態樣，為了達到上述之目的，提供了 種艰合物-陶兗介電複合物，該聚合物_陶究介電複合物 包含聚合物以及被散佈在該聚合物中之陶瓷，其中係由具 有，ΑΒ〇3表示的鈣鈦礦（per〇vskite)結構之材料以及/金 屬氧化物摻雜劑構成該陶瓷，且該陶瓷具有一帶電表面。 該金屬氧化物摻雜劑的金屬具有與―⑴的B部位元素 不同的原子價。鈦酸鋇（BaTi〇3)是AB〇3的最具代表性之 例子。該金屬氧化物摻雜劑之金屬具有與+4不同的原子 價’且可自其中包含鈮（Nb)、銻（Sb)、鑭（u)、釔（γ)、 93776 8 .1302816 及猛（Μη)的-組金屬中選出該金屬。鐘的氧化物亦可被 •用來作為該金屬氧化物摻雜劑，這是因為在室溫下具有+4 的原子價，但其原子價在高溫下改變為+3。 在一貫施例中，本發明的聚合物—陶瓷介電複合物包含 聚合物以及被散佈在該聚合物中之陶曼，其中係由欽酸鎖 以及0.05至2 mol%(摩爾百分率）的氧化銳構成該陶竟。 在一另外的實施例中，本發明的聚合物_陶瓷介電複合 物包含聚合物以及被散佈在該聚合物中之陶兗，其中係由 鈦酸鋇、0.05至l〇mol%的氧化鈮、以及〇〇5至i〇m〇i% 的氧化飼構成該陶瓷。 當加入氡化鈮及氧化鈣作為金屬氧化物摻雜劑時，氧 化銳/氧化趟之比率最好是自U至4。 主要係在攝氏800至U00度的溫度下鍛燒(caicine) 該陶曼，而或者可在攝氏U00度或更高的溫度下洪烤該 陶瓷。 • 根據本發明的聚合物-陶瓷介電複合物之陶瓷具有帶 電表面。 根據本發明的另-態樣，提供了一種埋置電容器，該 埋置電容器包含第一電極薄膜、第_ β ☆ π 包位/寻胰、罘一電極溥膜、以及介電 層，其中係由聚合物-陶堯介電複合物構成該介電層。 亦即，本發明的埋置電容器包含第一電極薄膜、第二 電極薄膜、以及介電層，其中係由聚合物_陶莞介電複合物 構成該介電層，該聚合物-陶究介電複合物包含聚合物以及 被散佈在該聚合物中之陶-亮，且係由具有以刷3表示的妈 93776 9 1302816 鈦礦結構之材料以及金屬氧化物摻雜劑構成該陶瓷，且該 陶瓷具有帶電表面（electrically charged surface)〇 在一實施例中，本發明的埋置電容器包含第一電極薄 膜第一電極薄膜、以及介電層，其中係由聚合物—陶瓷介 電複合物構成該介電層，該聚合物—陶瓷介電複合物包含聚 合物以及被散佈在該聚合物中之陶竞，且係由鈦酸鎖以及 0 · 0 5至2 mo 1 %的氧化銳構成該陶瓷。 | 在另貝她例中，本發明的埋置電容器包含第一電極 薄膜：第二電極薄膜、以及介電層，其中係由聚合物—陶瓷 ’:電複口物構成該介電層’該聚合物—陶瓷介電複合物包含 來口物以及被散佈在該聚合物中之陶究，且係由欽酸鎖、 〇·〇5至1〇_的氧化銳、以及〇_i〇m〇i%的氧化 鈣構成該陶兗。 根據本發明的聚合物―陶t介電複合物之陶竟具有帶 電表面。 的另一態樣’提供了-種包含内藏於其中 的包合态之印刷電路板。 容積聚t物—陶宪介電複合物較佳是包含w 俨曰勺=v〇u)的陶究、以及剩餘部分的聚合物，更 二二是至包 的聚合物。 V〇U的陶究、以及剩餘部分 明的Γ::::來製造埋置電容器的聚合物皆可用於本發 …合物。該聚合物選自由下列所組成之群組:; 93776 10 1302816 氧樹脂、聚醢亞胺（polyimide)、聚石炭酸酯 (polycarbonate )、聚乙烯（polyethylene )、聚對苯二甲 酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate)、聚丙稀 (polypropylene)、聚苯乙烯（polystyrene)、聚氧化二 曱苯（polyphenylene oxide)、聚酯（polyester)、聚醯 胺（polyamide)、以及以上各者的混合物。 【實施方式】 現在將詳細說明本發明。 已經由實驗發現：當用於MLCC的陶瓷將應用於聚合物 -陶瓷介電材料時，該等聚合物-陶瓷介電材料的介電常數 會減少。基於該貫驗的發現，已經由設計用來誘發鐵電材 料中之界面極化的新成分，而實現了本發明。將根據下文 中之貫驗結果而提供對新成分的設計之解說。 表1顯示出用於MLCC的陶瓷（X5R及X7R)之成分， 且表2顯示出該等介電複合物之電氣特性，其中每一介電 籲複合物包含15 v〇U的X5R& X7R、以及剩餘部分的聚合 物。為了比較，係在與該等介電複合物相同的條件下量測 鈦酸鋇粉末的電氣特性，且在表2中顯示出結果。 表1

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,u韦ΐϋ，畜應用MLC(：中 ：^ X5R及X7R時，該等介带姑七^目士 L 用的陶| 常數值。這些結果 於聚合物-陶瓷介電材料。 末應用 第2圖係顯示當陶瓷的含量— 介電複合物的介電常數改變之圖形，其中;: 介電稷合物包含鈦酸鋇陶£ ^ 尤 =)+_)+ …。該二 物的介電常數隨著陶聽末量的增加 气電 •二雖f鈦酸鋇陶究粉末具有比贿陶_嶋高的；電常 著的差異。尤1在且右t 物的介電常數並沒有顯 等聚八物陶害:： 1%或更少的陶究粉末時，該 “ Λ 衫_介電常數值是大致相同的。 而言人，直^的貫驗結果確認··就用於MLCC的陶究之設計 值:—法達到聚合物’瓷介電複合物的高介電常數 中使 W 、’酉文鋇中之鈦離子因在攝氏125度 93776 12 1302816 几生的四方相-立方相（tetra—cubic phase)間之移動 •而遷私，因而誘發離子極化，而可使鈦酸鋇具有一介電常 數=係將該離子極化用於MLCC。用於MLCC的其他成分被 用來形成一核殼（core—shell)結構，因而確保在變動溫 度或移動居禮溫度（Curietemperal;ure)下的電容特性。 美國專利6, 268，054及美國專利公報2002-0040085 I及.基於對於MIXC的加工或特性之強化，而在陶瓷中包 含諸如鍅、給、鈮、鈣、鑭、以及鉍的氧化物等的金屬氧 化物。然而，無法期望自該等美國專利的觀念得到對聚合 物-陶瓷介電複合物的介電常數之改善，因此，將介電複合 物中之陶瓷含量無可避免地增加到60至95%的程度。 在本發明的聚合物-陶瓷介電複合物内誘發極化，而導 致介電常數的改善。特別係在聚合物與陶瓷間之界面上誘 發極化。在作為絕緣體的聚合物與陶瓷間之界面上誘發之 極，使陶瓷表面帶電。因為到目前為止所開發的聚合^一 鲁陶瓷介電材料中使用的陶瓷之表面是不帶電的，所以在聚 合物/陶瓷界面上不誘發極化。 極化是一種電荷因電場而重排或位移造成之現象。極 化包括下列不同的機制··離子極化、電子極化、排向極化 (orientational p〇larizati〇n)(或電偶極矩極化 (dipolar polarization))、以及界面極化（或空間電荷 極化（space-charge polarization))。低頻範圍中之去耦 合電容（decoupling capacitor)之介電常數可因界面極 化而大幅增加。界面極化是一種發生在不同的介電材料間 93776 13 1302816 之界面上的現象，且與 同。σ有在不π A ”内誘每的極化有所不 ”有在不冋的材料間之界面上 界面極化。亦即，右立A + h ^何訏，才會誘發 P有思地在陶瓷微粒的表面上彦味堂^ 以便在聚合物/陶瓷界 '何 高的介電常數。 H間電何極化，而形成較

為了在陶莞微粒的表面上產生電荷，必 質提供給陶£微粒的表面。例如，當將—適當J元辛 力:欽酸鎖粉末時，即產峨電子，而誘發界面極化素 ，备雜金屬必須在陶£的表面上產生電荷。為達到此 :目的，該摻雜金屬需要有比鈦的原子價低或高之原子 價。可與鈦結合的適#的摻雜金屬之例子包括·· 子價的鈮；具有+3原子價的銻、鑭、釔、及錳；以及具有 +2原子價的μ。雖,紐在室溫下具有+4的原子價，但其原 子價在高溫下改變為+2或+3。係以這些金屬的氧化物^形 式施加這些金屬。 ^ *在本發明的聚合物—陶瓷介電複合物中，可使陶瓷的表 面帶電’而誘發界面極化。該陶瓷包括具有以αβ〇3表示的 鈣鈦礦結構之材料。此種材料的例子包括鈦酸鋇 (BaTi〇3)、鈦酸鉛（PbTi〇3)、錯酸鉛（pbZr〇3)、錯鈦酸 鉛（Pb(Ti，Zr)〇3)、錳鈮酸鉛（Pb(Mn，Nb)〇3)、鈦酸鳃 (SrTi〇3)、鈦酸鈣（caTi〇3)、以及鈦酸鎂（MgTi〇3)。 …將金屬氧化物按雜劑加入陶瓷時，可使該陶瓷的表面 τ電。係自具有與AB〇3的B部位元素不同的原子價之金屬 中選出該金屬氧化物摻雜劑之金屬。該金屬較佳係具有比 93776 14 1302816 部位元素的原子價高之原子價。如果 有如同鈦及锆的+4原子價，則該金 70素具 是具㈣原子㈣鈮、或具㈣原子價ϋ屬 該金屬更佳係具有與該Β部位元+ 次鑭。 凡素不同的原子價且且 似於該Β部位元素的原子半徑之金屬，以便促二二、 該Β部位元素間之取代。 ^孟屬與 該金屬氧化物摻雜劑的金屬取代了舰的μ部 心而刪表面帶電。可量測該陶究的導電係 測该聚合物-陶莞介電複合物在整個頻率範圍内的介電常 數’以便確認是否在1 kfiz 4更低 & ^ 測到介電常數㈣紗m h貝半之低頻乾圍中觀 吊婁有大w的祜加，而決定該取代的適當性。 "第3圖顯示出其中包含由鈦酸鋇及二氧化鐘所構成且 -乳化鐘的含量有變化的陶究之聚合m 複 =電常數之變化。此時，該介電複合物包含2“〇;%的 該陶瓷及剩餘部分的聚合物。 人旦第3圖之圖形示出：介電常數一開始隨著二氧化錳的 =增加而增加’而該介電常數係自2 _的二氧化猛 開始之後迅速減少。加入二氧化鐘，以便使陶曼表面 ΓΙ。因為限制陶堯表面上出現的較佳電荷量，以便確保 :本發明的介電複合物之高介電常數，所以該金屬氧化 摻雜劑的較佳含量也受到限制。 帶+使根據本發明的聚合物_陶兗介電複合物之陶究表面 :電’以便誘發界面極化，而導致介電常數的增加。相反 ，傳統聚合物-陶瓷介電複合物的陶瓷表面是不帶電的。 93776 15 1302816 :本發明的聚合物-陶莞介電複合物中，決 =:料:種類’選擇具有與她的㈣位元素不同 •因貝之至屬’且加入該金屬的氧化物，使陶瓷表面帶 ί化的：巧面極化。可量測該陶£的導電係數，或在 :化的頻率下1測該聚合物_陶莞介電複合物的介電常 :力確認嶋面是否帶電。根據在本發明 ，二Tf氧ί物摻雜劑時，在1 kHz或更低頻率的低頻 之’丨電常數增加了大約至4⑽。 _ 、 ::將參照將氧化銳用來作為該金屬氧化物摻雜劑， 物二：明的聚合物—陶莞介電複合物，但是該金屬氧化 物接雜劑並不限於氧化鈮。 因為鈦酸鋇（BaTiO^㈣位元素具有+4的原 而鈮具有+5的原子價’所以可將氧化鈮 全屬化 半徑—二，的原子半徑類似之原子 當加入的氧化鈮之量為〇.〇5至2， 該介電複合物的介電常數是最高= 二㈣化鈮之量太少，則介電常數的增加係可忽略 二因：果氧化銳的下限含量最好是被限制⑽^ 成介多，，造 一㈣心電祕（dlelectricl〇ss)的增加 才曰丁 ;丨电苇數皈著變動的温度而改變之電容溫 ⑽特性的惡化。因此，氧化銳的上限含量最=被限 93776 16 1302816 制在2 mol%。 旦一=氧化銳加入欽酸鋇的情形中，必須使氧化 里耗圍乍化，且必須提高因氧化銳的加入而使介 加的量。為了符合這些要求，該陶究進一步包含氧化=冒 乳化触用來增加界面阻障的厚度 介電複合物的介電常數之增加最大化”將^物'陶究 此時，氧化鈮/氧化舞之比率最好是 氧化鈮相之比率小於"或大於“:的: 電带數的增加相較於不加入氧化鈣時係不明顯的。 在使用陶·末之前，可先在攝氏8gg至i，伽 溫度下鍛燒該陶瓷粉末，且〔 又、 高的溫度下燒結該嶋末==氏u。◦度或更 也可實現介電常數的增加喊在锻燒該陶聽末時， ”/本二明的聚合物’兗介電複合物最好是包含10至7〇 二“:陶T及剩餘部分的聚合物。少於1〇 ν〇ι%的陶 :二:ί到足夠高的介電常數。同時’多於70祕的 =二Γ :交差的剝離強度(_—)，而 合物中：陶瓷SI1題。當，據本發明的聚合物-陶瓷介電複 性3里增加時’將改善該介電複合物的電氣特 極化發明的介電複合物，陶究的介電常數可因界面 :”因而無須過度增加陶瓷含量。因此，本發明 的二圍復合物之優點在於··陶兗含量被限制在15至55讀 的粑圍，且最好是被限制在15至50 νο1%的範圍。 壬何可被用來製造埋置電容器的任何聚合物皆可用於 93776 17 1302816 本發明的介電複合物。該用於本發明的介電複合物中的聚 合物係選自由下列所組成之群組：環氧樹脂、聚醯亞胺、 *聚碳酸酯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚 I & # ' XK氧化甲苯H聚酿胺、以及以上各項的 混合物。 本發明亦提供了一種使用料電複合物的埋置電容 Γ本發明的埋置電容器包含第-電極薄膜、第二電極薄 t以及介電層，其中係使用聚合物-陶变介電複合物形成 该介電層。 γ任何可被應用於電容的導電金屬皆可用來形成該第一 弟：電極薄膜，且該等導電金屬的例+包括翻、金、銀、 銅、錄、及鈀。該等電極薄膜最

UnO的厚度。…賴取好-具有至刚微米 f j 乂下職序製造本發明的埋置電容11。首先，將根 據本發明的聚合物_陶 將祀 .極薄片，並佶 是口物之水料施加到金屬電 以諸如到刀成化’而形成—疊片（laminate)。係 加步驟。然後，：Ue:=g)等的 造一電容器。 且片上宜奚另一金屬電極薄片，而製

電複ί:在兩個金屬薄片上形成本發明的聚合物-陶瓷介 电硬口物，以便得到兩個 π陶U 合物的該等表面配置成 :上形成有介電複 片，而製造電容 f面之方式來疊壓該等兩個疊 無須漿陶究含量;;加到：二 1合物，究介電複 物或更大之情形下具有高介電常 93776 18 1302816 數’因而^保介電層與該等金屬薄片之間有良好的黏著性。 電路板㈣也提供了—種具有内藏於其巾㈣容11之印刷 係將電容疊壓在一聚合物基材上，而使 在印刷電路板中。如Sanmina，u.s.A•的美國專利被内臧 5,079,069 ^ 5,261,153 ^ 5,800,575 不、、’、可將核心聚合物用來作為電容器的介電層。 然後，將參照下文中之例子而更詳細地說明:發明。 例子 [例子1] _根據表3所示之複合物而製備陶瓷粉末（本發明的陶 瓷1至6 )。使用乙醇作為溶劑，並使用氧化錯磨球 (zirc〇niaball)，而對每一陶兗粉末進行球磨及混合u 小牯。在攝氏200度的溫度下將該混合物乾燥、鍛燒、及 /或烘烤12小時。係在每分鐘攝氏5度的溫度上升率下將 該混合物加熱，並將該混合物保持在最終溫度下2小時， 且將該混合物冷卻，以執行該锻燒步驟。用乙醇作為溶劑， 並使用氧化錯磨球，而在24小時中將經過熱處理的混合物 研磨成粉末，並在攝氏度的溫度下乾燥被研磨成 末。 將乾煉後的陶瓷粉末與20 v〇1%的雙酚A (bisphen〇i A)樹脂（環氧樹脂類型）混合。更具體而言，係在丙酮中 混合雙酚A樹脂、作為硬化劑的二氰二胺 (diCyanoguanidine)、以及作為分散劑的Re 61〇，而執 93776 19 1302816 行該混合步驟，並將該混合物與陶瓷粉末摻人 ^ σ 从製備漿 料。此時，將雙酚Α樹脂與該硬化劑間之比率锏 7 ϋ用 $ β 〇 · 8.5 (重量對重量比（w/w))，並在與該漿料複合物的總容 積間之比率為0.01 V〇l〇/G的用量下使用該分散 、心谷 耿剑。如同在 本叙明的例子1中，將鈦酸鋇粉末（傳統的陶瓷D盥雔 酚A樹脂混合。 /、又 將厚度為100微米的漿料施加到厚度為35微米的銅板 上，並在攝氏170度的溫度下將該漿料硬化2〇分鐘，以形 成介電層。在該介電層的二表面上形成電極，而製成電容^ 然後，根據IPC-TM-650測試手冊，在！ kHz的頻率下^吏 用阻抗分析儀（H P 4 2 9 4 A)量測該介電層的介電常數及介電 損耗。於表3中顯示出結果。 表3

93776 20 1302816 鈦酸鋇時，造成介電常數在整個頻率範圍（特別是低頻範 圍）上的增加。在1 kHz或更低的低頻範圍中計算時，介 電常數增加大約34%至大約49%。考慮到界面極化造成介電 常數在低頻範圍中迅速增加之現象，可作出因氧化鈮的加 入誘發了界面極化之結論，且因而使陶瓷的表面帶電。 [例子2] 除了進一步將氧化舞加入陶瓷之外，並重複例子1的 程序，將鍛燒後的材料研磨成粉末，以便具有大約丨微米 的平均微粒直徑，並將所形成的粉末與44 v〇1%的樹脂摻 合0

表

、表4的結果顯示出··加入氧化鈮及氧化鈣時 電複合物的介電常數之大幅增加。 隹’、、、:已參恥别文中之實施例而說明了本發明，但是並 =將這，實施例用來限制本發明的範圍。具有與最後的申 請專利範圍巾揭示的本發0㈣技術精神大致相同的結構以 ^ 相同的作業及效果之所有修改都被視為在本發明的 : 、、例如，例子1及2中將鈦酸鋇用來作為以AB〇3表 不的材料’但是本發明中亦可使用其他類型的ABQ3。此外， 93776 1302816 原子價的銳被用來使陶究表 亦可使：諸如鐘等的其他金屬氧化物摻雜劑吨明中 電複文:_可得知，根據本發明的聚合‘陶莞介 電稷3物，使陶究的表面帶電，以便 Μ" :上的極化’因而使介電常數增加。可在益；心·ί: 因此，本發明的介電藉人…物之兩介電常數。

並配合各附圖，將可更清楚 目的、特徵、以及其他優點， 參照前文中之詳細說明 地了解本發明的上述及其他 在該等附圖中： 罘1圖係顯示隨著改變介電複合物中的陶瓷的介 ?而得到之承合物_陶瓷介電複合物的介電常數之變化之 模擬效果之圖形； 一罘2圖係顯示是當陶瓷的含量改變時的各聚合物一陶 鲁瓷介電複合物的介電常數改變之圖形，其中每一聚合物一 陶瓷介電複合物包含鈦酸鋇陶瓷粉末或BCTZ陶瓷粉末； 第3圖係顯示由鈦酸鋇及作為含量有變動的金屬氧化 物摻雜劑的二氧化錳所構成之陶瓷的介電常數變化之圖 形；以及 第4圖係顯示在變動頻率下的鈦酸鋇粉末以及由鈦酸 鎖粉末及氧化鈮構成的陶瓷之介電常數變化之圖形。 93776 22

Claims (1)

1302816 十、申請專利範圍： • h 一種聚合物-陶瓷介電複合物，包含聚合物以及被散佈 在該聚合物中之陶瓷，其中係由具有以abo3表示的鈣 鈦礦結構之材料以及金屬氧化物摻雜劑構成該陶瓷，且 該陶瓷具有帶電表面。 2 ·如申請專利範圍第i項之介電複合物，其中該金屬氧化 物摻雜劑的金屬具有與該AB〇3的B部位元素不同的原 子價。 3·如申請專利範圍第1項之介電複合物，其中該金屬氧化 物摻雜劑在1 kHz或更低頻率的低頻範圍中將該ab〇3 之介電常數增加了 34%至49%。 4·如申請專利範圍第i項之介電複合物，其中該ab〇3係 選自下列所組成之群組：鈦酸鋇（BaTi03)、鈦酸鉛 (PbTl〇3)、鍅酸鉛（PbZr03 )、锆鈦酸鉛（Pb(Ti，Zr)03 )、 欽酸銷（SrTi〇3 )、鈦酸鈣（CaTi〇3 )、鈦酸鎂（MgTi03 )、 鲁 以及上述各者的混合物。 •如申請專利範圍第i項之介電複合物，其中該AB〇3是 鈦酸鋇。 6·如申請專利範圍第4項之介電複合物，其中該金屬氧化 物摻雜劑係選自下列所組成之群組：鈮、銻、鑭、釔及 缝的氧化物。 • σ申請專利範圍第6項之介電複合物，其中該金屬氧化 物知雜劑是氧化鈮，且係以0.05至2 mol%的含量被添 力口。 23 93766 7 13〇2816 8. ，申請專利範圍第7項之介電複合物，其中該金 勿摻雜劑是氧化鈮，且係以0.05至10 m〇1%的含量 加，以及加入0.05至10 m〇1%的含量之氧化 金屬氧化物摻雜劑。 马另一 9. 如申請專利_第8項之介電複合物，其中氧化就/氧 化鈣之比率是自1.3至4。 平 ίο.如申請專利範圍第8項之介電複合物，其中主要係在攝 .氏800至1，4〇〇度的溫度下鍛燒該陶瓷。 U·如申請專利範圍第8項之介電複合物，其中主要係在 攝氏800至1，4〇〇度的溫度下鍛燒該陶瓷，並在攝氏 1，000度或更高的溫度下烘烤該陶瓷。 12·如申請專利範圍第β之介電複合物，其中該聚合物- 陶竟介電複合物包含10至70感的陶究以及剩餘部 分的聚合物。 α如中請專利範圍第β之介電複合物，其㈣聚合物_ > ^介電複合物包含15至55謹的陶兗以及剩餘部 分的聚合物。 14t申請專利範圍第1項之介電複合物，其中該聚合物係 廷自下列所組成之群組環氧樹脂、聚酿亞胺、聚碳酸 來？ #小對笨二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯乙 烯、聚氧化二曱苯、聚酯、聚醯胺、以及上述各者的混 合物。 申請專利範㈣13項之介電複合物，其中該介電複 “勿在1 kHz的頻率下具有26至45的介電常數。 93766 24 1302816 16.-種埋置電容，包含第一電極薄臈、第二電極薄膜、以 及介電層，其中該介電層係由聚合物·陶究介電複合物 所構成，該聚合物-陶瓷介電複合物包含聚合物以及被 散佈在該聚合物中之陶究，且該陶究係由具有以A叫 表示的鈣鈦礦結構之材料以及金屬氧化物摻雜劑所構3 成，且該陶瓷具有帶電表面。 17. 如申請專職㈣16項之埋置電容器，其中該金屬氧 化物摻雜劑的金屬具有與該A B 〇 3的B部位元素不同的 原子價。 18. 如申請專利範圍第16項之埋置電容器，其中該金屬氧 化物摻雜劑在1 kHz或更低頻率的低頻範圍中將該 ABO3之介電常數增加了 34%至49%。 19·如申請專利範圍帛16 J頁之埋置電容器，其中該AB〇3 係選自下列所組成之群組··鈦酸鋇（BaTi〇3)、鈦酸鉛 (PbTi〇3 )、鍅酸鉛（pbZr〇3 )、锆鈦酸鉛（)、 鈦酉夂鳃（SrTi〇3 )、鈦酸鈣（CaTi〇3)、鈦酸鎂（MgTi〇3)、 以及上述各項的混合物。 2〇·如申請專利範圍第16項之埋置電容器，其中該ab〇3 是鈦酸鋇。 21.如申请專利範圍第19項之埋置電容器，其中該金屬氧 化物摻雜劑係選自下列所組成之群組：鈮、銻、鑭、釔 及短的氧化物。 2·如申％專利範圍第21項之埋置電容器，其中該金屬氧 化物換雜劑是氧化鈮，且係以0.05至2 mol%的含量被 25 93766 1302816 添加。 23. 如申請專利_ 21項之埋置電容器，纟中 化物摻雜劑是氧化銳，且係以0.〇5至10 mol%的含量被 添加；以及加入0.05至10m〇1%的含量之氧化 一金屬氧化物摻雜劑。 … 24. ，申請專利範圍第23項之埋置電容器，其中氧化銳/ 氧化鈣之比率是自1.3至4。 Μ.如申請專利範圍第23項之埋置電容器，其中主要 攝氏800至L400度的溫度下鍛燒該陶瓷。 26.如申請專利範圍第23項之埋置電容器，1中 攝氏_幻，度的溫度下鍛燒該陶究，並在攝氏 1000度或更高的溫度下烘烤該陶瓷。 專利範圍第16項之埋置電容器，其中該聚合物_ 電複合物包含10至70vol%的陶究以及剩餘部 为的聚合物。 專利範圍第16項之埋置電容器，其中該聚合物_ 陶瓷介電複合物包含15 i 10/ ,, 分的聚合物。 5 v°1%的陶究以及剩餘部 饥如申請專利範圍第16項之埋置電容器4中該聚合物 t選自下騎組成之群組：環氧樹脂、聚❹胺、聚碳 酉夂醋、聚乙婦、聚對苯二甲酸乙二醇酉旨、聚丙烯、聚笨 乙婦、聚氧化二f苯、聚醋、聚醯胺、以及上述各者的 混合物。 3。·如申請專利範圍第28項之埋置電容器，其中該介電複 93766 26 1302816 合物在1 kHz的頻牵τ曰^ 儿-種包含埋置於其中的電Π45:介電常數。 容器包含第-電極薄膜 TO _電路板，其中該電 該介電層係由聚合二二 物-陶瓷介電複合物包合取人此 苒成°亥聚口 中之陶蜜，且^ 及被散佈在該聚合物 播^ °"旬尤係由具有以ΑΒ〇3表示的鈣鈦礦姓 料以及金屬氧化物摻雜劑所構成，且職具有σ f電表面。 32·如申料職㈣31項之㈣】電路板，其巾該金屬氧 化物摻雜劑的金屬具有與該伽3㈣部位元素不同的 原子價。 33·如申明專利範圍第31項之印刷電路板，其中該金屬氧 化物摻雜劑在1 kHz或更低頻率的低頻範圍中將該 八8〇3之介電常數增加了 34%至49%。 34·如申請專利範圍第31項之印刷電路板，其中該 abo3 係選自下列所組成之群組：鈦酸鋇（BaTi03)、鈦酸鉛 (PbTl〇3 )、鍅酸鉛（PbZr03 )、錯鈦酸鉛（pb(Ti，Zr)03 )、 欽酸錄（SrTi03)、鈦酸鈣（CaTi03)、鈦酸鎂（MgTi03)、 以及上述各者的混合物。 35·如申請專利範圍第3 1項之印刷電路板，其中該AB〇3 是鈦酸鋇。 36·如申請專利範圍第34項之印刷電路板，其中該金屬氧 化物摻雜劑係選自下列所組成之群組：銳、銻、鑭、釔 及錳的氧化物。 27 93766 ,1302816 專】乾圍罘35項之印刷電路板， 化物摻雜劑是氣仆护〇 ^ ，、肀4至屬虱 虱化鈮，且係以0.〇5至2mol%的含量被 38.=f : Γ範圍第37項之印刷電路板，其中該金屬氧 =接雜劑是氧化銳，且係以〇.〇5至1〇一 子皮添加，以及力口人。《 H ^ ^ ^ 〇·05至10 m〇1%的含量之氧化鈣作為 另一孟屬氧化物摻雜劑。

W申請專利範圍第38項之印刷電路板，其中氧化鈮/ 乳化鈣之比率是自1·3至4。 4〇·如申請專㈣圍第34項之印刷電路板，其巾主要係在 攝氏800至1，4〇〇度的溫度下鍛燒該陶瓷。 41. 如申請專利範圍第34項之印刷電路板，其中主要係在 攝氏800至1，4〇〇度的溫度下鍛燒該陶瓷，並在攝氏 1，〇〇〇度或更高的溫度下烘烤該陶瓷。 42. 如：請專利範圍第31項之印刷電路板，其中該聚合物_ 陶瓷^電衩合物包含1〇至7〇 ν〇1%的陶瓷以及剩餘部 分的聚合物。 43,如申請專利範圍第31項之印刷電路板，其中該聚合物_ 陶瓷介電衩合物包含15至55 ν〇1%的陶瓷以及剩餘部 分的聚合物。 44·如申請專利範圍第31項之印刷電路板，其中該聚合物 係選自下列所組成之群組：環氧樹脂、聚醯亞胺、聚碳 酸酯、聚乙烯、聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯 乙烯、聚氧化一曱笨、聚酯、聚酿胺以及上述各者的混 93766 28 1302816 合物。 45.如申請專利範圍第43項之印刷電路板，其中該介電複 合物在1 kHz的頻率下具有26至45的介電常數。

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