TWI433184B - 超低溫燒製的ｘ７ｒ與ｂｘ陶瓷介電組成物與其製法 - Google Patents

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Description

超低溫燒製的X7R與BX陶瓷介電組成物與其製法
本發明關於無鉛及無鎘鈦酸鋇為主介電組成物，而且更特別是具有相當小比例之客離子(如鋅、硼、鉍、鈰、鎢、銅、錳、釹、鈮、銀、鋇、矽、與鎳)分散於鈦酸鋇結晶基質內的鈦酸鋇為主之介電組成物。此介電組成物可用於形成具有由鈀或銀、或兩者之混合物或合金形成之內電極的多層陶瓷片電容器。
特別地，本發明關於一種無鉛、無鎘、超低溫燒製介電陶瓷組成物系統，其中介電常數在大溫度範圍內不改變超過其基值之15%。在施加DC偏壓時，此介電常數亦在大溫度範圍內不改變超過其基值之25%。更特別地，本發明關於一種介電常數超過2000之介電陶瓷組成物，其係藉由在不超過1000℃之溫度燒製基本陶瓷氧化物混合物而形成。
多層陶瓷片電容器(MLCC)已廣泛地作為迷你、高電容及高可靠度電子組件。依照高性能電子設備之漸增要求，多層陶瓷片電容器亦已遭遇更小、更高電容、更低成本、及更高可靠度之市場要求。緊縮的環境法規影響了電容器的喜好，因此介電組成物為無鉛與鎘。
多層陶瓷片電容器通常藉由形成介電層形成漿料與內電極形成漿料之交錯層而製造。此層一般藉壓片、印刷或類似技術，繼而同時燒製而形成。通常內電極係由導體( 如鈀、金、銀、或以上之合金)形成。
無鉛與鎘之習知陶瓷介電調配物經常需要超過1250℃之燒結溫度。加入鉛或鎘或含鉛及/或鎘可將燒結溫度由高於1250℃降至約1050℃至約1150℃之範圍，使得具有小於80%之銀及超過20%之鈀的金屬成分之金屬漿料可作為內電極。
電子工業協會(EIA)對電容之溫度係數(TCC)指定已知為X7R特性之標準。X7R特性要求在－55℃至＋125C溫度範圍之電容變化不大於±15%。對於設計用於高電壓應用之MLCC，業界亦對電容隨所施加DC偏壓(TCVC)之溫度係數指定已知為BX特性之標準。BX特性要求在施加DC偏壓時，在－55℃至＋125℃溫度範圍之電容變化不大於±25%。X7R與BX特性之電容偏差百分比係相對25℃之參考溫度而測量。
基於以上，此技藝缺少一種製造可在低於1000℃燒製，具有大於2000之介電常數，無任何形式之鉛與鎘，及適合用於具有超過80%之Ag與小於20%之Pd的內Pd/Ag電極之介電陶瓷組成物系統的方法。此外此技藝缺少一種在燒製形成電子裝置時具穩定TCC(溫度特性)且亦在施加DC偏壓時具穩定TCVC(隨DC偏壓之溫度特性)之介電材料。此材料可使用較不昂貴之電極材料，包括一種含較少Pd(其相對昂貴)及較多Ag(其相對不昂貴)，如至少80%之Ag與小於20%之Pd、約85%Ag/15%Pd、約 90Ag%/10%Pd、或約95%Ag/5%Pd、或約99%Ag/1%Pd、至多100%之Ag，及其間之值(重量%)，但不犧牲電容器性能的金屬成分。
本發明提供一種可用於製造與含至少80%之Ag與小於20%之Pd(金屬之混合物或合金)的內電極相容之陶瓷多層電容器的介電組成物系統。此介電材料及由其製得之電容器無任何形式之鉛與鎘。電容器可由本發明之介電組成物形成而呈現低介電損失之穩定介電常數，亦及在施加DC偏壓時為低介電損失之穩定介電常數。
本發明之介電組成物包括一種平均直徑為約0.5至約3微米之粒子的均勻稠密微結構。均勻及稠密粒子微結構對於得到介電層薄於約5微米之高可靠度多層電容器為重要的。
在第一具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、Bi2 O3 、CeO2 、WO3 、Ag2 O、CuO、BaO、SiO2 、與MnO氧化物之摻合物，如表1之A欄。較佳具體實施例發現於表1之B及C欄。在全部說明書及所附申請專利範圍中，其在各數值之前以文字「約」推定，除非另有特別地敘述。「約」不適用於選自銀、鈀、其混合物及其合金之包括至少80%之Ag與小於20%的Pd金屬部份。
在表1之具體實施例中，使用Ag2 O、BaO與SiO2 均為視需要的，如A欄之下限零及B與C欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約2重量%之量存在，較佳為約0.05至約0.5重量%，而且更佳為約0.1至約0.25重量%。在使用BaO時(提供額外之Ba使主要存在於BaTiO3 之Ba過量)，其最廣義以不超過1重量%之量存在，較佳為0.05至約0.5重量%，而且更佳為約0.1至約0.25重量%。在使用SiO2 時，其以不超過約0.5重量%之量存在，較佳為0.01至約0.25重量%，而且更佳為約0.02至約0.2重量%。應了解，在此之全部介電調配物，即在表1、2、3、4、9、及12中，為燒製前成分之摻合物。
在包括Nd2 O3 與TiO2 之第二具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、Bi2 O3 、CeO2 、WO3 、Nd2 O3 、TiO2 、Ag2 O、CuO、與MnO氧化物之摻合物。各氧化物成分之重量%示於表2。廣義調配物在D欄，而較佳具體實施例示於E及F欄。
在表2之具體實施例中，使用Ag2 O為視需要的，如D欄之下限零及E與F欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約2.5重量%之量存在，較佳為約0.01至約2.5重量%，更佳為約0.05至約0.5重量%，而且仍更佳為約0.1至約0.25重量%。
在包括NiO、Nb2 O5 與BaSO4 之第三具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、NiO、Nb2 O5 、Bi2 O3、CeO2 、WO3 、Ag2 O、CuO、BaSO4 、與MnO氧化物之摻合物。這些具體實施例之調配物示於表3，廣義調配物在G欄，及較佳具體實施例在H及J欄。
在表3之具體實施例中，Ag2 O之使用為視需要的，如G欄之下限零及H與J欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約0.5重量%之量存在，較佳為約0.01至約0.5重量%，更佳為約0.01至約0.25重量%，而且仍更佳為約0.05至約0.2重量%。
本發明之以上及其他特點在以下更詳細地敘述，而且在申請專利範圍中特別地指出，以下說明詳述本發明之特定描述性具體實施例，然而其僅為其中可使用本發明原理之一些方式的指示。
本發明提供一種可用於製造與含至少80%之Ag與小於20%之Pd(金屬之混合物或合金)的內電極相容之陶瓷多層電容器的介電組成物系統。此介電材料及由其製得之電容器無任何形式之鉛與鎘。電容器可由本發明之介電組 成物形成而呈現低介電損失之穩定介電常數，亦即在施加DC偏壓時為低介電損失之穩定介電常數。
本發明之介電組成物包括一種平均直徑為約0.5至約3微米之粒子的均勻稠密微結構。均勻及稠密粒子之微結構對於要得到介電層薄於約5微米之高可靠度多層電容器為重要的。
在第一具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、Bi2 O3 、CeO2 、WO3 、Ag2 O、CuO、BaO、SiO2 、與MnO氧化物之摻合物，如表1之A欄。較佳具體實施例發現於表1之B及C欄。在全部說明書及所附申請專利範圍中，其在各數值之前以文字「約」推定，除非另有特別地敘述。「約」不適用於選自銀、鈀、其混合物及其合金之包括至少80%之Ag與小於20%的Pd金屬部份。
在表1之具體實施例中，Ag2 O、BaO與SiO2 之使用均 為視需要的，如A欄之下限零及B與C欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約2重量%之量存在，較佳為約0.05至約0.5重量%，而且更佳為約0.1至約0.25重量%。在使用BaO時(提供額外之Ba使主要存在於BaTiO3 之Ba過量)，其最廣義以不超過1重量%之量存在，較佳為0.05至約0.5重量%，而且更佳為約0.1至約0.25重量%。在使用SiO2 時，其以不超過約0.5重量%之量存在，較佳為0.01至約0.25重量%，而且更佳為約0.02至約0.2重量%。應了解，在此之全部介電調配物，即在表1、2、3、7、12、及15中，為燒製前成分之摻合物。
在包括Nd2 O3 與TiO2 之第二具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、Bi2 O3 、CeO2 、WO3 、Nd2 O3 、TiO2 、Ag2 O、CuO、與MnO氧化物之摻合物。各氧化物成分之重量%示於表2。廣義調配物在D欄，而較佳具體實施例示於E及F欄。
在表2之具體實施例中，Ag2 O之使用為視需要的，如D欄之下限零及E與F欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約2.5重量%之量存在，較佳為約0.01至約2.5重量%，更佳為約0.05至約0.5重量%，而且仍更佳為約0.1至約0.25重量%。
在包括NiO、Nb2 O5 與BaSO4 之第三具體實施例中，本發明之介電組成物在燒製前包括BaTiO3 、ZnO、B2 O3 、NiO、Nb2 O5 、Bi2 O3 、CeO2 、WO3 、Ag2 O、CuO、BaSO4 、與MnO氧化物之摻合物。這些具體實施例之調配物示於表3，廣義調配物在G欄，及較佳具體實施例在H及J欄。
在表3之具體實施例中，Ag2 O之使用為視需要的，如G欄之下限零及H與J欄之空白所示。在使用Ag2 O時，其最廣義以不超過全部氧化物含量之約0.5重量%之量存在 ，較佳為約0.01至約0.5重量%，更佳為約0.01至約0.25重量%，而且仍更佳為約0.05至約0.2重量%。
多層片電容器係藉由交錯地堆疊介電層與內電極形成胚片而製造。在此感興趣之內電極包括含如銀與鈀之混合物或合金；鉑、鉑與鈀之混合物或合金；及鉑、鈀與金之混合物或合金的金屬。形成介電層之介電組成物係藉由濕磨介電體之成分與有機媒液系統而製造。將介電組成物沈積在載體薄膜(如聚酯、聚丙烯)、或帶(如不鏽鋼)、紙、或基板(如鋁氧或玻璃)上，塗覆薄膜，及形成片，其與電極交錯地堆疊形成胚片。
較佳具體實施例包括含至少80%之Ag與小於20%之Pd、約85%Ag/15%Pd、約90Ag%/10%Pd、或約95%Ag/5%Pd、約99%Ag/1%Pd、至多100%之Ag，及其間之值(重量%)，但不犧牲電容器性能的金屬成分之內電極。
在形成胚片後，其藉由在空氣大氣中加熱至低於約350℃之溫度而去除有機媒液。一旦去除媒液則在分批窯或在隧道窯中將胚片在空氣中於約900℃至約1000℃之溫度燒製。對於去除黏合劑及燃製片均可使用各種加熱外形。多層陶瓷電容器之組態在此技藝為已知的。參考第1圖，其顯示多層陶瓷電容器1之例示結構。電容器1之外電極4係揭示於電容器片1之側表面上且電連接內電極層3。電容器片1具有多層交錯地堆疊之介電層2。電容器片1之形狀並不重要，雖然其經常為長方形。又大小並不重要，而且片可依照特定應用而具有合適之尺寸，其一般為1.0 至5.6毫米×0.5至5.0毫米×0.5至1.9毫米之範圍。內電極層3係堆疊使得其在相反端以片1之相反側表面交錯地暴露。即一組內電極層3暴露於片1之一側表面，及另一組內電極層3暴露於片1之相反側表面。將一個外電極4電接觸一組內電極層3而施加於片1的一側表面，及將另一個外電極4電接觸另一組內電極層3而施加於片1的相反側表面。
熟悉此技藝者已知，其可預先摻合任何或全部以上氧化物(除了BaTiO3 )形成預混合物，或前反應形成中間化合物。只要最終組成物(以氧化物表示)相同則效果相同。如碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物、草酸鹽、乙酸鹽、與有機金屬化合物具有相同效果對熟悉此技藝者為顯而易知的，只要以所需量提供所需金屬離子。
其他化合物可存在於介電材料，其條件為其他化合物不負面地影響介電性質。此化合物通常在原料中如雜質而發現。
介電組成物在此有細結晶粒，其一般具有約0.5－3微米之平均大小，較佳為粒度小於約0.7微米。各介電層具有至多約50微米之厚度。較佳為各介電層之厚度為約2微米至約10微米。在此可使用組成物製造具有薄介電層之多層陶瓷片電容器，以確保電容器隨使用壽命之降解最小。
在片電容器中堆疊之介電層數量通常為約2至約800層，而且更佳為約3至約400層。本發明之多層陶瓷片電容器通常藉由使用漿料以習知印刷及片化法形成胚片，及 燒製片而製造。在燒製後，將片於如鋁氧或矽石之介質中搖動乾燥而去角。然後將例如含銀或銀與鈀之混合物或合金的導電性漿料塗布於兩端以將暴露之內電極連接在一起而製造端子。然後將片在空氣中於約800℃終端燒製以在兩端將導體(例如銀)燒結成實心導體墊，而形成多層電容器。端子為外電極4，如第1圖所示。
介電漿料。 用於形成介電層之漿料可藉由混合有機媒液與介電原料而得，如在此所揭示。亦有用為在燒製時轉化成此氧化物與複合氧化物之先質化合物，如上所述。介電材料係藉由選擇含此氧化物或此氧化物之先質的化合物，及以合適比例混合之而得。此化合物在介電原料中之比例係決定使得在燒製後可得所需介電層組成物。介電原料通常以平均粒度為約0.1至約3微米，而且更佳為約1微米或更小之粉末形式使用。
有機媒液。 有機媒液為於有機溶劑中之黏合劑或於水中之黏合劑。在此使用之黏合劑之選擇並不重要；習知黏合劑，如乙基纖維素、聚乙烯丁醇、乙基纖維素、與羥丙基纖維素、及其組合，適合與溶劑一起。有機溶劑亦不重要且可依照特定之應用方法(即印刷或壓片)選自習知有機溶劑，如丁基卡必醇、丙酮、甲苯、乙醇、二乙二醇丁醚；2,2,4－三甲基戊二醇單異丁酸酯(TexanolTM )；α－烯醇；β－烯醇；γ－烯醇；三癸醇；二乙二醇乙醚(CarbitolTM )、二乙二醇丁醚(Butyl CarbitolTM )、與丙二醇；及其摻合物。商標為Texanol之產品係由Eastman Chemical Company,Kingsport,TN市售；商標為Dowanol及Carbitol之產品係由Dow Chemical Co.,Midland,MI市售。或者黏合劑可選自聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAC)組合水。
其對各漿料(介電或電極漿料)之有機媒液含量並無特殊限制。漿料經常含約1至5重量%之黏合劑及約10至50重量%之有機溶劑，其餘為金屬成分(電極用)或介電成分(介電層用)。如果需要，則各漿料可含至多10重量%之其他添加劑，如分散劑、塑性劑、介電化合物、及絕緣化合物。
內電極。 用於形成內電極層之漿料係藉由混合導電性材料與有機媒液而得。在此使用之導電性材料包括導體，如在此所述之銀與鈀金屬及其合金，及各種在燒製時轉化成此導體之化合物，例如氧化物、有機金屬化合物與松脂酸鹽。合適Ag/Pd漿料之一個實例為得自Ferro Corporation之EL44－010 Ag/Pd漿料，其含90重量%之Ag與10重量%之Pd。
參考第1圖，形成內電極層3之導體通常為銀/鈀混合物或合金。內電極層之厚度可按適合特定應用而決定，但是此層一般為至多約5微米厚。較佳為內電極層具有約0.5至約3微米，而且更佳為約1至約2微米之厚度。
外電極。 形成外電極4之導體通常使用Ag或Ag/Pd混合物或Ag與Pd之合金。其可決定外電極層之厚度以適合特定應用，但是此層一般為至多約10微米至約50微米 厚，較佳為約20至約40微米厚。用於形成外電極之漿料係藉如內電極用之相同方法製備。
胚片之形成。胚片則可由介電層形成漿料及內電極層形成漿料製備。在印刷方法之情形，胚片係藉由將漿料以薄層形式交錯地印刷至聚酯薄膜(例如聚對酞酸乙二酯(PET))基板上，將薄層堆疊切成預定形狀，及將其自基板分離而製備。亦有用為一種壓片方法，其中胚片係藉由自介電層形成漿料形成胚薄片，將內電極層形成漿料印刷至各胚薄片上，及堆疊經印刷之胚薄片而製備。
乾燥。 有機媒液可在習知條件下，在空氣大氣中藉由以0.01℃至20℃/小時，更佳為約0.03－0.1℃/小時之速率加熱，保持溫度為約150℃至約350℃，更佳為約250℃，及保持時間為約30－700分鐘，更佳為約200－300分鐘而去除(「乾燥」)。在將有機媒液自胚片去除後將其燒製。其可使片在燒製前冷卻至室溫，或者在去除有機媒液後直接燒製而未冷卻。
燒製。 然後將胚片在大氣中於約900℃至約1000℃之溫度燒製。此介電組成物進行介電體之完全熔融及電極燒結需要不超過1000℃。將燒製溫度保持約2小時以增強稠化。較低保持溫度提供不充分之稠化，而較高保持溫度可導致非常大之粒子。燒製溫度一般為每分鐘5℃，雖然可使用1℃、2℃、10℃、15℃、或20℃之其他上升溫度(每分鐘)。
有機媒液去除及燒製可連續地或分別地進行。如果為 連續地，則此方法包括有機媒液去除，將溫度提高至燒製溫度而未冷卻，在此溫度保持指定時間，然後冷卻。如果為分別地，則在去除有機媒液及冷卻後將片之溫度升至燒結溫度。所得片可例如在印刷或轉印外電極形成漿料及燒製形成外電極之前(端子)，在端面藉滾筒打光及/或噴砂而拋光。外電極形成漿料之燒製可在空氣中於約600℃至約800℃之溫度進行約10分鐘至約1小時。如果必要，則藉電鍍或此技藝已知之其他方法在外電極上形成墊。本發明之多層陶瓷片電容器可藉例如焊接而安裝在印刷電路板上。
通常介電組成物在此可用於製造一種介電常數大於約2000，散逸因子小於約2%，符合X7R與BX標準之多層陶瓷片電容器，其中介電體包括在此他處所述之任何介電材料、與選自銀、鈀及其混合物與其合金之內電極材料層的經燒製交錯堆疊層組合。
此外本發明亦包括一種形成電子組件之方法，其包括：將在此他處所述之任何介電材料層、與包括選自銀、鈀、其合金、及其混合物之金屬部份的內電極材料層，交錯地塗布至基板上形成堆疊，及在不超過1000℃之溫度燒製堆疊使得介電體熔融且金屬燒結。
[實施例] 實例
製備具Ag/Pd電極(包括至少80重量%之銀，20層有效層，各層具有5至15微米之厚度)之多層陶瓷電容器且 在空氣中於900℃至1000℃燒結。進行物理及電測量。經燒製片呈現超過2000之介電常數、在1 KHz小於4.00%之DF、在－55℃至＋125℃為小於±15%之TCC、在施加約1.5伏特/微米之DC偏壓時為小於±25%之TCVC、及在125℃為大於20秒之RC。介電瓦解電壓超過40伏特/微米。其提供以下例示組成物以描述本發明之較佳態樣，但不意圖限制本發明之範圍。
實例1－4
藉由在水中混合、摻合及/或研磨適量(以重量%計)如表4所示之氧化物而形成介電組成物。
在研磨後將粉末乾燥及粉碎。最終粉末具有0.4－0.9微米之平均粒度。然後加入100克之各以上粉末與28.8克之有機媒液(包括聚乙烯丁醇、甲苯與甲醇)，及濕磨24小時而製備帶式流延用漿液。將濕漿液塗覆在聚酯薄膜上形成介電胚帶。介電胚帶之厚度依欲對其實行之指定測試而為約20至約30微米。使用習知Ag/Pd漿料，藉習知網版印刷法將90%Ag/10%Pd或95%Ag/5%Pd之電極印刷至經乾燥介電胚帶上。堆疊總共20片加不印刷電極之上下面層，而且在5100 psi[~347大氣壓力]下及130℉之溫度黏結 形成胚片。在切成合適尺寸使得在燒結及收縮(其一般在長度及寬度方向為為15%至20%)後，片尺寸為約0.120”(L)×0.060”(W)(EIA1206大小)，依照表5之燒除循環將胚片加熱以去除有機媒液。
在冷卻至室溫時，在Nabertherm分批窯中將使用表4之粉末之片(實例1－4)在表6所述之條件下燒製而得多層電容器片。
對於全部之實例，將片置於ZrO2 定型器或封閉Al2 O3 坩堝中，及在空氣中於900℃至950℃之溫度燒結。將如此得到之片藉搖動去角。將得自Ferro Corporation ofCleveland,Ohio之TK33008外電極形成Ag漿料塗佈至端面，而且在空氣中於720℃燒製約15分鐘形成外電極。如此處理之多層電容器具有約0.120”(L)×0.06”(W)(EIA1206大小)，但高度不同之尺寸。介電層為10至15微米厚，及內銀/鈀電極層為約1.5微米厚。如”920/6”之值表 示燒製係在920℃之保持溫度進行6小時。
然後在1 KHz之測試頻率與1.0 V RMS之測試電壓測量這些多層片電容器之電容(Cap.)、散逸因子(DF)、溫度特性(TCC)的電性質。亦測量絕緣電阻(IR)及瓦解電壓(BDV)。由片之物理尺寸及其有效介電體厚度與有效介電層數量可計算組成物之介電常數(K)、絕緣電阻×電容常數(RC)、及瓦解強度。結果示於表7。
由實例1－4之組成物製造之例示片具有非常高之介電常數、低DF、稠密之微結構、及高瓦解強度。TCC符合X7R標準，而且在25℃與125℃之RC均超過EIA規格。
亦測量實例2之片隨所施加DC偏壓之TCC。表8之結果顯示非常穩定之性質。此片符合BX特性：在施加約1.6伏特/微米或更小之DC偏壓時TCVC±25%。
實例5－11
以如實例1－4所揭示之確實相同方式形成介電組成物。組成物敘述於表9。
以如實例1－4所揭示之相同方式處理及測試粉末。燒製條件及電性質歸納於表10。由實例5－11之組成物製造之例示片具有非常高之介電常數、低DF、稠密之微結構、及高瓦解電壓。TCC符合X7R標準，而且在25℃與125℃之IR均超過EIA規格。
亦測量實例7之片隨所施加DC偏壓之TCC。表11之結果顯示非常穩定之性質。此片符合BX特性：在施加約1.6伏特/微米或更小之DC偏壓時TCVC±25%。
實例12
以如實例1－4所揭示之確實相同方式形成介電組成物。組成物敘述於表12。
以如實例1－4之相同方式處理及測試粉末。燒製條件及電性質歸納於表13。
由實例12之組成物製造之例示片具有非常高之介電常數、低DF、稠密之微結構、及高瓦解強度。TCC符合X7R標準，而且在25℃與125℃之IR均超過EIA規格。
亦測量實例12之片隨所施加DC偏壓之TCC。表14之結果顯示非常穩定之性質，表示其在施加約2.3伏特/微米或更小之DC偏壓時符合BX特性。
額外優點及修改對熟悉此技藝者為顯而易知的。因此本發明於廣義態樣不限於在此所示及所述之指定細節及描述例。因而可進行各種修改而不背離本發明一般概念之精神或範圍，如所附申請專利範圍及其等致物所界定。
1‧‧‧多層陶瓷電容器
2‧‧‧介電層
3‧‧‧內電極層
4‧‧‧外電極
第1圖為依照本發明之一個較佳具體實施例的多層陶瓷片電容器之橫切面圖。

Claims (25)

  1. 一種用於製造多層陶瓷電容器之無鉛及無鎘陶瓷介電組成物，其包括：a.約85至約98重量%之BaTiO3 ，b.約0.3至約2.5重量%之ZnO，c.約0.05至約1重量%之B2 O3， d.約1至約8重量%之Bi2 O3 ，e.約0.05至約1.5重量%之CeO2 ，f.約0.01至約2重量%之WO3 ，g.約0.01至約0.5重量%之CuO，及h.約0.01至約0.5重量%之MnO。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其包括：a.約90至約97重量%之BaTiO3 ，b.約0.5至約2重量%之ZnO，c.約0.1至約0.8重量%之B2 O3， d.約1.5至約6重量%之Bi2 O3 ，e.約0.1至約1重量%之CeO2 ，f.約0.2至約1.7重量%之WO3 ，g.約0.05至約0.35重量%之CuO，及h.約0.03至約0.3重量%之MnO。
  3. 如申請專利範圍第1項之組成物，其包括：a.約90.5至約96.5重量%之BaTiO3 ，b.約0.7至約1.7重量%之ZnO，c.約0.15至約0.4重量%之B2 O3， d.約2至約5重量%之Bi2 O3 ，e.約0.2至約0.7重量%之CeO2 ，f.約0.4至約1.4重量%之WO3 ，g.約0.05至約0.25重量%之CuO，及h.約0.04至約0.2重量%之MnO。
  4. 如申請專利範圍第1項之組成物，其進一步包括Ag2 O，其中Ag2 O之含量不超過約2重量%。
  5. 如申請專利範圍第2項之組成物，其進一步包括BaO與SiO2 至少之一，其中BaO之含量不超過約1重量%，及SiO2 之含量不超過約0.5重量%。
  6. 一種用於製造多層陶瓷電容器之無鉛及無鎘陶瓷介電組成物，其包括：a.約85至約98重量%之BaTiO3 ，b.約0.2至約2重量%之ZnO，c.約0.1至約1重量%之B2 O3， d.約1至約4重量%之Bi2 O3 ，e.約0.1至約1重量%之CeO2 ，f.約0.1至約1.5重量%之WO3 ，g.約0.05至約0.5重量%之Nd2 O3 ，h.約0.01至約0.5重量%之TiO2 ，i.約0.01至約0.5重量%之CuO，及j.約0.01至約0.5重量%之MnO。
  7. 如申請專利範圍第6項之組成物，其包括：a.約92至約97重量%之BaTiO3 ， b.約0.5至約1.5重量%之ZnO，c.約0.15至約0.7重量%之B2 O3， d.約1.7至約3.3重量%之Bi2 O3 ，e.約0.2至約0.7重量%之CeO2 ，f.約0.4至約1.2重量%之WO3 ，g.約0.05至約0.3重量%之Nd2 O3 ，h.約0.05至約0.3重量%之TiO2 ，i.約0.015至約0.07重量%之CuO，及j.約0.02至約0.07重量%之MnO。
  8. 如申請專利範圍第6項之組成物，其包括：a.約93.5至約96.5重量%之BaTiO3 ，b.約0.6至約1.2重量%之ZnO，c.約0.2至約0.5重量%之B2 O3， d.約2至約3重量%之Bi2 O3 ，e.約0.25至約0.6重量%之CeO2 ，f.約0.5至約1重量%之WO3 ，g.約0.1至約0.25重量%之Nd2 O3 ，h.約0.08至約0.2重量%之TiO2 ，i.約0.02至約0.06重量%之CuO，及j.約0.03至約0.06重量%之MnO。
  9. 如申請專利範圍第6項之組成物，其進一步包括Ag2 O，其中Ag2 O之含量不超過約2.5重量%。
  10. 如申請專利範圍第7項之組成物，其進一步包括約0.05至約0.5重量%之Ag2 O。
  11. 一種用於製造多層陶瓷電容器之無鉛及無鎘陶瓷介電組成物，其包括：a.約85至約98重量%之BaTiO3 ，b.約0.5至約2重量%之ZnO，c.約0.1至約1.5重量%之B2 O3， d.約0.05至約0.5重量%之NiO，e.約0.1至約1重量%之Nb2 O5 ，f.約0.5至約3重量%之Bi2 O3 ，g.約0.1至約5重量%之CeO2 ，h.約0.2至約2重量%之WO3 ，i.約0.01至約0.5重量%之CuO，j.約0.05至約0.5重量%之BaSO4 ，及k.約0.01至約0.5重量%之MnO。
  12. 如申請專利範圍第11項之組成物，其包括：a.約92至約96重量%之BaTiO3 ，b.約1至約2重量%之ZnO，c.約0.2至約0.6重量%之B2 O3， d.約0.1至約0.4重量%之NiO，e.約0.2至約0.7重量%之Nb2 O5 ，f.約1.5至約2.5重量%之Bi2 O3 ，g.約0.2至約0.45重量%之CeO2 ，h.約0.3至約1重量%之WO3 ，i.約0.02至約0.4重量%之CuO，j.約0.1至約0.3重量%之BaSO4 ，及 k.約0.03至約0.35重量%之MnO。
  13. 如申請專利範圍第11項之組成物，其包括：a.約93至約95重量%之BaTiO3 ，b.約1至約1.5重量%之ZnO，c.約0.3至約0.5重量%之B2 O3， d.約0.15至約0.35重量%之NiO，e.約0.3至約0.5重量%之Nb2 O5 ，f.約1.7至約2.3重量%之Bi2 O3 ，g.約0.25至約0.35重量%之CeO2 ，h.約0.5至約0.8重量%之WO3 ，i.約0.02至約0.2重量%之CuO，j.約0.12至約0.25重量%之BaSO4 ，及k.約0.04至約0.2重量%之MnO。
  14. 如申請專利範圍第11項之組成物，其進一步包括Ag2 O，其中Ag2 O之含量不超過約0.5重量%。
  15. 如申請專利範圍第12項之組成物，其進一步包括0.1至約0.2重量%之Ag2 O。
  16. 一種多層陶瓷片電容器，其具有大於約2000之介電常數、小於約2%之散逸因子，而且符合X7R與BX標準，其包括以下交錯地堆疊之燒製組合：a.如申請專利範圍第1項之介電材料層，及b.包括選自銀、鈀、其混合物與其合金之金屬部份的內電極材料層。
  17. 如申請專利範圍第16項之電容器，其中金屬部份包括 至少80重量%之銀、及小於20重量%之鈀。
  18. 一種多層陶瓷片電容器，其具有大於約2000之介電常數、小於約2%之散逸因子，符合X7R與BX標準，其包括以下交錯地堆疊之燒製組合：a.如申請專利範圍第6項之介電材料層，及b.包括選自銀、鈀、其混合物與其合金之金屬部份的內電極材料層。
  19. 如申請專利範圍第18項之電容器，其中金屬部份包括至少80重量%之銀、及小於20重量%之鈀。
  20. 一種多層陶瓷片電容器，其具有大於約2000之介電常數、小於約2%之散逸因子、符合X7R與BX標準，其包括以下交錯地堆疊之燒製組合：a.如申請專利範圍第11項之介電材料層，及b.包括選自銀、鈀、其混合物及其合金之金屬部份的內電極材料層。
  21. 如申請專利範圍第20項之電容器，其中金屬部份包括至少80重量%之銀、及小於20重量%之鈀。
  22. 一種形成電子組件之方法，其包括：a.將以下i.如申請專利範圍第1項之介電材料層，及ii.包括選自銀、鈀、其混合物、及其合金之金屬部份的內電極材料層，交錯地塗布至基板上形成堆疊，及b.在不超過1000℃之溫度燒製堆疊使得介電體熔融且 金屬燒結。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中金屬部份包括至少80重量%之銀、及小於20重量%之鈀。
  24. 一種形成電子組件之方法，其包括：a.將以下i.申請專利範圍第6項之介電材料層，及ii.包括選自銀、鈀、其混合物、及其合金之金屬部份的內電極材料層，交錯地塗布至基板上形成堆疊，及b.在不超過1000℃之溫度燒製堆疊使得介電體熔融且金屬燒結。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中金屬部份包括至少80重量%之銀、及小於20重量%之鈀。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8305731B2 (en) * 2007-11-06 2012-11-06 Ferro Corporation Lead and cadmium free, low temperature fired X7R dielectric ceramic composition and method of making
WO2010038890A1 (ja) * 2008-09-30 2010-04-08 双信電機株式会社 複合電子部品
US8081057B2 (en) * 2009-05-14 2011-12-20 Hung-Chih Chiu Current protection device and the method for forming the same
CN102020465A (zh) * 2010-11-04 2011-04-20 仙桃市中星电子材料有限公司 抗还原性的多层陶瓷电容介质陶瓷材料
CN103073305B (zh) * 2011-10-26 2016-03-02 东莞华科电子有限公司 烧结添加组合物、介电陶瓷组合物、及它们的应用
KR20130106569A (ko) * 2012-03-20 2013-09-30 삼성전기주식회사 유전체 조성물 및 이를 포함하는 세라믹 전자부품
WO2016007255A1 (en) 2014-07-09 2016-01-14 Ferro Corporation Mid-k ltcc compositions and devices
KR102005291B1 (ko) 2015-02-27 2019-07-30 페로 코포레이션 로우-k 및 미드-k ltcc 유전체 조성물 및 소자
JP2016160132A (ja) * 2015-03-02 2016-09-05 Tdk株式会社 誘電体組成物及び電子部品
TWI634092B (zh) 2015-07-23 2018-09-01 菲洛公司 與鎳電極倂用之ｃｏｇ介電組成物及形成電子組件之方法
US10065894B2 (en) 2015-08-05 2018-09-04 Ferro Corporation High-K LTCC dielectric compositions and devices
US10730803B2 (en) 2015-09-29 2020-08-04 The Penn State Research Foundation Cold sintering ceramics and composites
CN105428065B (zh) * 2016-01-26 2018-02-23 株洲宏达陶电科技有限公司 一种开路模式多芯组合陶瓷电容器及其制备方法
JP6795422B2 (ja) * 2017-02-16 2020-12-02 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296426A (en) 1990-06-15 1994-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low-fire X7R compositions
US5128289A (en) 1990-12-07 1992-07-07 Ferro Corporation X7R dielectric ceramic composition and capacitor made therefrom
US5550092A (en) 1995-02-10 1996-08-27 Tam Ceramics Inc. Ceramic dielectrics compositions
GB9504443D0 (en) 1995-03-06 1995-04-26 Cookson Group Plc Temperature stable dielectric
JP3161278B2 (ja) 1995-04-26 2001-04-25 株式会社村田製作所 誘電体磁器組成物
US5571767A (en) 1995-08-21 1996-11-05 Ferro Corporation Low fire X7R dielectric compositions and capacitors made therefrom
US5646080A (en) 1995-11-20 1997-07-08 Tam Ceramics, Inc. Dielectric stable at high temperature
EP0865052A3 (en) 1997-02-25 2000-01-05 TDK Corporation High dielectric-constant ceramic composition, and its fabrication process
JP3305626B2 (ja) 1997-07-22 2002-07-24 太陽誘電株式会社 誘電体磁器組成物とこの誘電体磁器組成物を用いたセラミック電子部品
TW434600B (en) 1998-02-17 2001-05-16 Murata Manufacturing Co Dielectric ceramic composition, laminated ceramic capacitor, and method for producing the laminate ceramic capacitor
KR100418590B1 (ko) 1998-05-20 2004-02-11 도호 티타늄 가부시키가이샤 티탄산바륨 분말
US6185087B1 (en) 1999-04-08 2001-02-06 Kemet Electronics Corp. Multilayer ceramic chip capacitor with high reliability compatible with nickel electrodes
JP3760364B2 (ja) 1999-07-21 2006-03-29 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
US6403513B1 (en) 1999-07-27 2002-06-11 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
DE60041120D1 (de) 1999-10-05 2009-01-29 Tdk Corp Verfahren zur herstellung einer dielektrischen, keramischen zusammensetzung
JP3361091B2 (ja) 2000-06-20 2003-01-07 ティーディーケイ株式会社 誘電体磁器および電子部品
JP3417911B2 (ja) 2000-08-21 2003-06-16 ティーディーケイ株式会社 誘電体磁器組成物の製造方法と誘電体層含有電子部品の製造方法
US6723673B2 (en) 2000-08-31 2004-04-20 Mra Laboratories, Inc. High dielectric constant very low fired X7R ceramic capacitor, and powder for making
WO2002051770A1 (fr) 2000-12-25 2002-07-04 Tdk Corporation Compositions a base de porcelaine dielectrique et pieces electroniques associees
EP1327616B9 (en) 2002-01-15 2011-04-13 TDK Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
CN1252755C (zh) 2002-10-14 2006-04-19 清华大学 温度稳定型的贱金属内电极多层陶瓷电容器介电材料
JP4100173B2 (ja) 2003-01-08 2008-06-11 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
US6828266B1 (en) 2003-05-16 2004-12-07 Ferro Corporation X7R dielectric composition
JP3992647B2 (ja) 2003-05-28 2007-10-17 Ｔｄｋ株式会社 抵抗体ペースト、抵抗体および電子部品
JP4203452B2 (ja) 2004-06-28 2009-01-07 Ｔｄｋ株式会社 積層型セラミックコンデンサの製造方法
US7230817B2 (en) 2005-04-15 2007-06-12 Ferro Corporation Y5V dielectric composition
US7161795B1 (en) 2005-09-26 2007-01-09 Ferro Corporation COG dielectric composition for use with copper electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
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