JPH10338544A - 誘電体ペースト - Google Patents
誘電体ペーストInfo
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- JPH10338544A JPH10338544A JP14738397A JP14738397A JPH10338544A JP H10338544 A JPH10338544 A JP H10338544A JP 14738397 A JP14738397 A JP 14738397A JP 14738397 A JP14738397 A JP 14738397A JP H10338544 A JPH10338544 A JP H10338544A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導体ペーストと同じ８５０〜９００℃程度で
焼成でき、広い範囲の誘電率で高い耐湿信頼度が得られ
る誘電体ペーストを提供しようとするものである。 【構成】 高い誘電率を有する誘電体粉末と、低温での
焼成で結晶化すると共に８００℃以上でその結晶が溶解
して少量の結晶が析出する低温結晶性ガラス粉末との混
合粉末を基体としてなる誘電体ペーストとする。高い誘
電率を有する誘電体粉末は、ＢａＴｉＯ3を主成分と
し、低温結晶性ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、
及びＺｎＯからなり５２０℃近辺で結晶化ピークを有す
るガラスであって、混合粉末中の体積比を３５〜６５％
とする。低温結晶性ガラスの混合粉末中の体積比が４５
％以下の場合には、混合粉末の３〜１５重量％のＡｌ2
Ｏ3粉末を添加する。
焼成でき、広い範囲の誘電率で高い耐湿信頼度が得られ
る誘電体ペーストを提供しようとするものである。 【構成】 高い誘電率を有する誘電体粉末と、低温での
焼成で結晶化すると共に８００℃以上でその結晶が溶解
して少量の結晶が析出する低温結晶性ガラス粉末との混
合粉末を基体としてなる誘電体ペーストとする。高い誘
電率を有する誘電体粉末は、ＢａＴｉＯ3を主成分と
し、低温結晶性ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、
及びＺｎＯからなり５２０℃近辺で結晶化ピークを有す
るガラスであって、混合粉末中の体積比を３５〜６５％
とする。低温結晶性ガラスの混合粉末中の体積比が４５
％以下の場合には、混合粉末の３〜１５重量％のＡｌ2
Ｏ3粉末を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電率が１００〜７
００程度で且つ高い耐湿信頼性が得られる誘電体ペース
トに関わり、コンピュータ他の情報機器、自動車、制御
機器他の電子回路の小型、高密度化を求められる分野で
用いられる回路やＬ／Ｃフィルター類の製造に用いられ
る誘電体ペーストに関する。
００程度で且つ高い耐湿信頼性が得られる誘電体ペース
トに関わり、コンピュータ他の情報機器、自動車、制御
機器他の電子回路の小型、高密度化を求められる分野で
用いられる回路やＬ／Ｃフィルター類の製造に用いられ
る誘電体ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、厚膜コンデンサはセラミック基
板上に厚膜導体ペーストを印刷、焼成し、その上に誘電
体ペーストを印刷、焼成し、更にその上に導体ペースト
を印刷、焼成して上部電極を形成して作成される。前記
誘電体ペーストは、一般に、誘電体粉末とガラス粉末の
混合物を有機ビヒクルに分散させたものが用いられ、印
刷焼成後に求められる誘電率は、誘電体粉末とガラス粉
末の混合比によって求められる。このため、大容量のコ
ンデンサを形成する場合には、ガラスの量が極少量とな
り、焼成誘電体膜が多孔質と成ってしまうため、防湿の
ために結晶化ガラスと非晶質ガラスの二種類のガラスペ
ーストを重ねて印刷、焼成して保護コートを行う必要が
あった。一方、求める誘電率が低い場合は、混合するガ
ラスの量が多くなるので、例えば９５０℃以上の高温で
焼成すれば、保護コートは前記の様な二層構造にする必
要はない。しかし、高温で焼成すると誘電率が低下する
ので、所望誘電率を得るためには誘電体ペースト中のガ
ラス含有量を少なくする必要があり、二層構造の保護コ
ートを必要としない誘電率の範囲が狭くなる。また、導
体ペーストは通常８５０〜９００℃で焼成されるので、
誘電体ペーストも同じ温度で焼成できることが望まれ
る。
板上に厚膜導体ペーストを印刷、焼成し、その上に誘電
体ペーストを印刷、焼成し、更にその上に導体ペースト
を印刷、焼成して上部電極を形成して作成される。前記
誘電体ペーストは、一般に、誘電体粉末とガラス粉末の
混合物を有機ビヒクルに分散させたものが用いられ、印
刷焼成後に求められる誘電率は、誘電体粉末とガラス粉
末の混合比によって求められる。このため、大容量のコ
ンデンサを形成する場合には、ガラスの量が極少量とな
り、焼成誘電体膜が多孔質と成ってしまうため、防湿の
ために結晶化ガラスと非晶質ガラスの二種類のガラスペ
ーストを重ねて印刷、焼成して保護コートを行う必要が
あった。一方、求める誘電率が低い場合は、混合するガ
ラスの量が多くなるので、例えば９５０℃以上の高温で
焼成すれば、保護コートは前記の様な二層構造にする必
要はない。しかし、高温で焼成すると誘電率が低下する
ので、所望誘電率を得るためには誘電体ペースト中のガ
ラス含有量を少なくする必要があり、二層構造の保護コ
ートを必要としない誘電率の範囲が狭くなる。また、導
体ペーストは通常８５０〜９００℃で焼成されるので、
誘電体ペーストも同じ温度で焼成できることが望まれ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の要望に鑑
み、この発明は、８５０〜９００℃で焼成でき、広い範
囲の誘電率で高い耐湿信頼性が得られる誘電体ペースト
を提供することを目的とする。
み、この発明は、８５０〜９００℃で焼成でき、広い範
囲の誘電率で高い耐湿信頼性が得られる誘電体ペースト
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、高い
誘電率を有する誘電体粉末と、低温での焼成で結晶化す
ると共に８００℃以上でその結晶が溶解して少量の結晶
が析出する低温結晶性ガラス粉末との混合粉末を基体と
してなる誘電体ペーストによって達成される。特に、高
い誘電率を有する誘電体粉末は、ＢａＴｉＯ3を主成分
とする誘電体ペーストによって達成される。また、低温
結晶性ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、及びＺｎ
Ｏからなり５２０℃近辺で結晶化ピークを有するガラス
であって、混合粉末中の体積比が３５〜６５％である請
求項１または請求項２の誘電体ペーストによって達成さ
れる。更に、この発明の目的は、低温結晶性ガラスの混
合粉末中の体積比が４５％以下の場合には、混合粉末の
３〜１５重量％のＡｌ2Ｏ3粉末を添加する誘電体ペース
トによって達成される。
誘電率を有する誘電体粉末と、低温での焼成で結晶化す
ると共に８００℃以上でその結晶が溶解して少量の結晶
が析出する低温結晶性ガラス粉末との混合粉末を基体と
してなる誘電体ペーストによって達成される。特に、高
い誘電率を有する誘電体粉末は、ＢａＴｉＯ3を主成分
とする誘電体ペーストによって達成される。また、低温
結晶性ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、及びＺｎ
Ｏからなり５２０℃近辺で結晶化ピークを有するガラス
であって、混合粉末中の体積比が３５〜６５％である請
求項１または請求項２の誘電体ペーストによって達成さ
れる。更に、この発明の目的は、低温結晶性ガラスの混
合粉末中の体積比が４５％以下の場合には、混合粉末の
３〜１５重量％のＡｌ2Ｏ3粉末を添加する誘電体ペース
トによって達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】高誘電率の誘電体粉末として、Ｂ
ａＴｉＯ3を用い、表１に示す種々のガラス粉末と混合
し、有機ビヒクルに分散させて誘電体ペーストを作成し
た。次いでＡｇＰｄ導体ペーストを電極として、８５０
℃１０分間で焼成し、電極間に前記誘電体ペーストの焼
結層を設けて厚膜コンデンサを形成して、誘電体粉末と
ガラスの混合比（体積比）と誘電率及び絶縁破壊電圧と
の関係を調べた。その結果の誘電率のデータを図１に、
絶縁破壊電圧のデータを図２に示す。図１より、誘電率
はその対数が誘電体粉末の体積比率（％）に比例して増
加し、混合したガラスに関しては、表１のＮｏ．７以外
は全てほぼ同一直線上（実線）に乗るが、Ｎｏ．７のガ
ラスの場合は、ＢａＴｉＯ3体積比率３５〜６５％の範
囲でより高い誘電率のほぼ平行した直線上（点線）に乗
ることが判る。一方、絶縁破壊電圧は図２に示す通り、
誘電体とガラスの混合比には関係なく分布しているが、
表１のＮｏ．７のガラスを用いてより高い誘電率が得ら
れる範囲ではより高い値を示している。
ａＴｉＯ3を用い、表１に示す種々のガラス粉末と混合
し、有機ビヒクルに分散させて誘電体ペーストを作成し
た。次いでＡｇＰｄ導体ペーストを電極として、８５０
℃１０分間で焼成し、電極間に前記誘電体ペーストの焼
結層を設けて厚膜コンデンサを形成して、誘電体粉末と
ガラスの混合比（体積比）と誘電率及び絶縁破壊電圧と
の関係を調べた。その結果の誘電率のデータを図１に、
絶縁破壊電圧のデータを図２に示す。図１より、誘電率
はその対数が誘電体粉末の体積比率（％）に比例して増
加し、混合したガラスに関しては、表１のＮｏ．７以外
は全てほぼ同一直線上（実線）に乗るが、Ｎｏ．７のガ
ラスの場合は、ＢａＴｉＯ3体積比率３５〜６５％の範
囲でより高い誘電率のほぼ平行した直線上（点線）に乗
ることが判る。一方、絶縁破壊電圧は図２に示す通り、
誘電体とガラスの混合比には関係なく分布しているが、
表１のＮｏ．７のガラスを用いてより高い誘電率が得ら
れる範囲ではより高い値を示している。
【０００６】
【表１】
【０００７】以上の結果より、表１のＮｏ．７ガラスと
ＢａＴｉＯ3を用いれば誘電率が１００〜７００の範囲
で、絶縁破壊電圧が３０Ｖ／μｍ以上であり、高い耐湿
信頼性が得られると考えられる。表１のＮｏ．７ガラス
のみが、この様に得意な現象を示す理由は十分に解明は
出来ないが、以下のように考えられる。このガラスは表
１に示した通り、５１５℃に結晶化ピークを有する低温
結晶化ガラスフリットであるが、Ｘ線回折により調べた
結果、５３０〜６００℃で焼成するとＰｂＺｎ2Ｂ2Ｏ6
の結晶をかなり多量に析出するが、７００℃焼成では前
記の結晶は析出せず別の結晶が析出するものと想像さ
れ、更に８００〜９５０℃で焼成すると７００℃で析出
したと同じ結晶が少量析出することが判った。実際の焼
成過程では、低温でＰｂＺｎ2Ｂ2Ｏ6が析出するが、７
００℃以上ではこの結晶は溶融してガラス化し、新たに
別の結晶が析出するものと思われ、この一連の変化が誘
電率と絶縁破壊電圧とを高くする作用をしていると考え
られる。他の低温結晶ガラス（表１のＮｏ．８、９）の
場合は、８５０℃で焼成しても低温で焼成した時に析出
する結晶と同じ結晶が同程度に析出することも確かめ
た。以下に、具体的実施例を説明する。
ＢａＴｉＯ3を用いれば誘電率が１００〜７００の範囲
で、絶縁破壊電圧が３０Ｖ／μｍ以上であり、高い耐湿
信頼性が得られると考えられる。表１のＮｏ．７ガラス
のみが、この様に得意な現象を示す理由は十分に解明は
出来ないが、以下のように考えられる。このガラスは表
１に示した通り、５１５℃に結晶化ピークを有する低温
結晶化ガラスフリットであるが、Ｘ線回折により調べた
結果、５３０〜６００℃で焼成するとＰｂＺｎ2Ｂ2Ｏ6
の結晶をかなり多量に析出するが、７００℃焼成では前
記の結晶は析出せず別の結晶が析出するものと想像さ
れ、更に８００〜９５０℃で焼成すると７００℃で析出
したと同じ結晶が少量析出することが判った。実際の焼
成過程では、低温でＰｂＺｎ2Ｂ2Ｏ6が析出するが、７
００℃以上ではこの結晶は溶融してガラス化し、新たに
別の結晶が析出するものと思われ、この一連の変化が誘
電率と絶縁破壊電圧とを高くする作用をしていると考え
られる。他の低温結晶ガラス（表１のＮｏ．８、９）の
場合は、８５０℃で焼成しても低温で焼成した時に析出
する結晶と同じ結晶が同程度に析出することも確かめ
た。以下に、具体的実施例を説明する。
【０００８】
【実施例１】重量比でＳｉＯ2３．５％、Ｂ2Ｏ3９．５
％、ＰｂＯ７０．８％及びＺｎＯ１６．２％からなる表
１のＮｏ．７ガラスの平均粒径１．１μｍの粉末と、平
均粒径０．７６μｍのＢａＴｉＯ3粉末を、表２に示す
割合で混合した混合粉末にエチルセルロースのα−ター
ピネオール溶液（有機ビヒクル）を加え、ロールミルで
混練して誘電体ペーストを作製した。９６％アルミナ基
板上にＡｇＰｄ導体ペーストを印刷後８５０℃で焼成
し、その上に前記誘電体ペーストを印刷し８５０℃で焼
成後、更に誘電体ペーストを印刷、乾燥し、その上に上
部電極用ＡｇＰｄ導体ペーストを印刷乾燥し、８５０℃
で焼成して厚膜コンデンサを形成した。このコンデンサ
の特性を測定した結果を表２に示した。誘電率、絶縁破
壊電圧は、図１、図２にプロットした値である。ｔａｎ
δはＡがやや大きいが他は差がない。絶縁抵抗と絶縁破
壊電圧はＢａＴｉＯ3量が多い程低くなっている。Ｆで
は、誘電体膜にブリスタ（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が生じた。
このことより、ＢａＴｉＯ3の量が少ない領域ではブリ
スタが発生するものと思われる。
％、ＰｂＯ７０．８％及びＺｎＯ１６．２％からなる表
１のＮｏ．７ガラスの平均粒径１．１μｍの粉末と、平
均粒径０．７６μｍのＢａＴｉＯ3粉末を、表２に示す
割合で混合した混合粉末にエチルセルロースのα−ター
ピネオール溶液（有機ビヒクル）を加え、ロールミルで
混練して誘電体ペーストを作製した。９６％アルミナ基
板上にＡｇＰｄ導体ペーストを印刷後８５０℃で焼成
し、その上に前記誘電体ペーストを印刷し８５０℃で焼
成後、更に誘電体ペーストを印刷、乾燥し、その上に上
部電極用ＡｇＰｄ導体ペーストを印刷乾燥し、８５０℃
で焼成して厚膜コンデンサを形成した。このコンデンサ
の特性を測定した結果を表２に示した。誘電率、絶縁破
壊電圧は、図１、図２にプロットした値である。ｔａｎ
δはＡがやや大きいが他は差がない。絶縁抵抗と絶縁破
壊電圧はＢａＴｉＯ3量が多い程低くなっている。Ｆで
は、誘電体膜にブリスタ（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が生じた。
このことより、ＢａＴｉＯ3の量が少ない領域ではブリ
スタが発生するものと思われる。
【０００９】
【表２】
【００１０】
【実施例２】実施例１における誘電体膜のブリスター発
生を防止するため、実施例１と同じ誘電体及びガラスを
用い、表３に示す割合で平均粒径０．５μｍのＡｌ2Ｏ3
粉末を添加し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを作成
した。この特性を表３に示した。ここでも誘電率と絶縁
破壊電圧は、図１、図２にプロットした値である。ｔａ
ｎδは小さく、絶縁抵抗は高い。
生を防止するため、実施例１と同じ誘電体及びガラスを
用い、表３に示す割合で平均粒径０．５μｍのＡｌ2Ｏ3
粉末を添加し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを作成
した。この特性を表３に示した。ここでも誘電率と絶縁
破壊電圧は、図１、図２にプロットした値である。ｔａ
ｎδは小さく、絶縁抵抗は高い。
【００１１】
【表３】
【００１２】
【実施例３】実施例１で用いたガラスフリットに、高誘
電率誘電体粉末として、Ｂａ（Ｓｎ，Ｔｉ）Ｏ3、Ｂａ
ＴｉＯ3／Ｂｉ2（ＳｎＯ3）3、及びＳｒＴｉＯ3を重量
比１：１で混合し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを
作成した。この特性を表４に示した。この場合の何れの
誘電体粉末も絶縁抵抗値は高く、絶縁破壊電圧は３０Ｖ
／μｍ以上であり、十分な耐湿信頼性があると考えられ
る。
電率誘電体粉末として、Ｂａ（Ｓｎ，Ｔｉ）Ｏ3、Ｂａ
ＴｉＯ3／Ｂｉ2（ＳｎＯ3）3、及びＳｒＴｉＯ3を重量
比１：１で混合し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを
作成した。この特性を表４に示した。この場合の何れの
誘電体粉末も絶縁抵抗値は高く、絶縁破壊電圧は３０Ｖ
／μｍ以上であり、十分な耐湿信頼性があると考えられ
る。
【００１３】
【表４】
【００１４】
【実施例４】実施例１の表２Ｅ、実施例２の表３ｂのペ
ーストについて、実施例１と同様にして三層厚膜コンデ
ンサを作成し、その表面にオーバーコートガラスを５３
０℃で焼成付与したサンプルについて、８５℃、８５％
ＲＨで２００Ｖ直流バイアスの湿中負荷試験を行った
が、１，０００時間迄は不良が生じなかった。
ーストについて、実施例１と同様にして三層厚膜コンデ
ンサを作成し、その表面にオーバーコートガラスを５３
０℃で焼成付与したサンプルについて、８５℃、８５％
ＲＨで２００Ｖ直流バイアスの湿中負荷試験を行った
が、１，０００時間迄は不良が生じなかった。
【００１５】
【比較例】高誘電率誘電体粉末として実施例１と同じＢ
ａＴｉＯ3を用い、これに表１に示したガラス粉末を表
５の割合で混合し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを
作成した。この特性は表５に示す通り、誘電率も絶縁抵
抗値も全体的に低いことが判る。
ａＴｉＯ3を用い、これに表１に示したガラス粉末を表
５の割合で混合し、実施例１と同様に厚膜コンデンサを
作成した。この特性は表５に示す通り、誘電率も絶縁抵
抗値も全体的に低いことが判る。
【００１６】
【表５】
【００１７】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、導体ペー
ストが焼成される通常の焼成温度で焼成しても、誘電率
１００〜７００の範囲で耐湿信頼性の高い誘電体層を形
成でき、機器の小型、高密化に寄与できる効果が得られ
る。
ストが焼成される通常の焼成温度で焼成しても、誘電率
１００〜７００の範囲で耐湿信頼性の高い誘電体層を形
成でき、機器の小型、高密化に寄与できる効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】誘電体ＢａＴｉＯ3粉末とガラス粉末を混合し
た誘電体ペーストにおけるＢａＴｉＯ3の体積比（％）
と、このペーストの焼成体の誘電率の関係を示す特性図
である。
た誘電体ペーストにおけるＢａＴｉＯ3の体積比（％）
と、このペーストの焼成体の誘電率の関係を示す特性図
である。
【図２】誘電体ペーストのＢａＴｉＯ3の体積比（％）
と、誘電体ペースト焼成体の絶縁破壊電圧の関係を示す
特性図である。
と、誘電体ペースト焼成体の絶縁破壊電圧の関係を示す
特性図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 高い誘電率を有する誘電体粉末と、低温
での焼成で結晶化すると共に８００℃以上でその結晶が
溶解して少量の結晶が析出する低温結晶性ガラス粉末と
の混合粉末を基体としてなる誘電体ペースト。 - 【請求項２】 高い誘電率を有する誘電体粉末は、Ｂａ
ＴｉＯ3を主成分とすることを特徴とする請求項１の誘
電体ペースト。 - 【請求項３】 低温結晶性ガラスは、ＳｉＯ2、Ｂ
2Ｏ3、ＰｂＯ、及びＺｎＯからなり５２０℃近辺で結晶
化ピークを有するガラスであって、混合粉末中の体積比
が３５〜６５％であることを特徴とする請求項１または
請求項２の誘電体ペースト。 - 【請求項４】 低温結晶性ガラスの混合粉末中の体積比
が４５％以下の場合には、混合粉末の３〜１５重量％の
Ａｌ2Ｏ3粉末を添加することを特徴とする請求項３の誘
電体ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738397A JP3174534B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 誘電体ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738397A JP3174534B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 誘電体ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338544A true JPH10338544A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3174534B2 JP3174534B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15429020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14738397A Expired - Fee Related JP3174534B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 誘電体ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174534B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210044A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toray Ind Inc | 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子回路部品の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP14738397A patent/JP3174534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210044A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Toray Ind Inc | 感光性誘電体ペーストおよびそれを用いた電子回路部品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174534B2 (ja) | 2001-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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