PL214708B1 - Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layer - Google Patents
Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layerInfo
- Publication number
- PL214708B1 PL214708B1 PL383410A PL38341007A PL214708B1 PL 214708 B1 PL214708 B1 PL 214708B1 PL 383410 A PL383410 A PL 383410A PL 38341007 A PL38341007 A PL 38341007A PL 214708 B1 PL214708 B1 PL 214708B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- dielectric
- paste
- layer
- lead
- temperature
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 claims description 4
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IOIFRTZBJMZZFO-UHFFFAOYSA-N dysprosium(3+) Chemical compound [Dy+3] IOIFRTZBJMZZFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+) Chemical compound [La+3] CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DOSGOCSVHPUUIA-UHFFFAOYSA-N samarium(3+) Chemical compound [Sm+3] DOSGOCSVHPUUIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910003093 Y2/3Cu3Ti4O12 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910002966 CaCu3Ti4O12 Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFALLOAWJMBLGU-UHFFFAOYSA-N [Bi+3].[Fe+3] Chemical compound [Bi+3].[Fe+3] YFALLOAWJMBLGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEKIOVUSGKFJMC-UHFFFAOYSA-N [Cu+2].[O-2].[Ta+5] Chemical compound [Cu+2].[O-2].[Ta+5] BEKIOVUSGKFJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001566 impedance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest bezołowiowa pasta grubowarstwowa przeznaczona na dielektryk w kondensatorach typu II z zaporową warstwą wewnętrzną.The subject of the invention is a lead-free thick film paste for the dielectric in type II capacitors with a barrier inner layer.
Znany jest materiał o składzie CaCu3Ti4O12 opisany w publikacjach: Sinclair, D. C., Adams, T.The material with the composition of CaCu3Ti4O12 is known and is described in the publications: Sinclair, D. C., Adams, T.
B., Morrison, F. D., West A.R., One-step internal barrier layer capacitor. App. Phys. Lett., 2002, 80;B., Morrison, F. D., West A.R., One-step internal barrier layer capacitor. App. Phys. Lett., 2002, 80;
[12], 2153-2155 i Lixin Xe, Neaton. J. B., Cohen, M. H., Vanderbilt, D., Homes, C. C., First-principles study of the structure and lattice dielectric response of CaCu3Ti4O12. Phys. Rev. B, 2002, 65, 214112.[12], 2153-2155 and Lixin Xe, Neaton. J. B., Cohen, M. H., Vanderbilt, D., Homes, C. C., First-principles study of the structure and lattice dielectric response of CaCu3Ti4O12. Phys. Rev. B, 2002, 65, 214112.
Materiał ten w formie ceramiki i monokryształu wykazuje kolosalną odpowiedź dielektryczną z przeni5 kalnością względną ε' do 105 w temperaturze pokojowej, która jest praktycznie niezależna od częstotliwości pomiędzy DC i 106 Hz dla przedziału temperatur 100 - 600 K. Przenikalność elektryczna spada gwałtownie do wartości około 100 po obniżeniu temperatury poniżej 100 K a także dla częstotliwości powyżej kilkudziesięciu MHz. Na podstawie badań metodą spektroskopii impedancyjnej Sinclair i współautorzy wykazali, że wysoka przenikalność elektryczna tego materiału nie jest samoistną cechą kryształu. Ceramika CCTO stanowi jednoetapowo otrzymany kondensator z zaporową warstwą wewnętrzną, w którym izolujące granice międzyziarnowe oddzielają półprzewodnikowe ziarna. W przypadku monokryształów mechanizm tworzenia warstw zaporowych jest przypuszczalnie związany z bliźniakowaniem.This material in the form of ceramic and the single crystal has a dielectric response of colossal 5 kalnością move relative ε 'of 5 to 10 at room temperature, which is practically independent of the frequencies between DC and 10 6 Hz for a temperature range of 100 - 600 K. permittivity decreases rapidly to values of about 100 after lowering the temperature below 100 K and also for frequencies above several dozen MHz. On the basis of impedance spectroscopy research, Sinclair et al. Showed that the high electric permeability of this material is not an intrinsic feature of the crystal. CCTO ceramics is a one-stage capacitor with a barrier inner layer, in which insulating intergrain boundaries separate semiconductor grains. In the case of single crystals, the barrier layer formation mechanism is presumably related to twinning.
Znany jest również materiał o składzie Cu2Ta4O12 z publikacji B. Renner, P. Lunkenheimer, M. Schetter, A. Loidl, A. Reller, S. G. Ebbinghaus, Dielectric behavior of copper tantalum oxide, Journal of Applied Physics, 96 [8] 2004, 4400-4404. Autorzy ci wyznaczali przenikalność elektryczną i przewodnictwo monokrystalicznych próbek w bardzo szerokim zakresie częstotliwości do GHz w zakresie 5 temperatur 25 - 500 K. Badany materiał wykazywał niezwykle wysoką (do 105) przenikalność elektryczną, prawie niezależną od częstotliwości i temperatury w szerokim zakresie. Wykazano, że przyczyną bardzo dużych przenikalności są międzyfazowe efekty polaryzacyjne wynikające z tworzenia się kondensatorów z zaporową warstwą powierzchniową.The material with the composition of Cu2Ta4O12 is also known from the publications of B. Renner, P. Lunkenheimer, M. Schetter, A. Loidl, A. Reller, SG Ebbinghaus, Dielectric behavior of copper tantalum oxide, Journal of Applied Physics, 96 [8] 2004, 4400-4404. These authors induced the permittivity and conductivity of single-crystal sample in a very wide range of frequencies up to 5 GHz in the range of the temperature 25 - 500 K. The test material showed extremely high (10 5) dielectric, almost independent of frequency and temperature over a wide range. It has been shown that the cause of very high permeabilities are interfacial polarization effects resulting from the formation of capacitors with a barrier surface layer.
Znana jest nieferroelektryczna ceramika o ogólnym wzorze AFe1/2B1/2O3 (A = Ba, Sr, Ca; B = Nb,There is known nonferroelectric ceramics with the general formula AFe1 / 2B1 / 2O3 (A = Ba, Sr, Ca; B = Nb,
Ta, Sb) opisana w publikacji: Raevski, P., Prosandeev, S. A., Bogatin, A. S., Malitskaya, M. A., Jastrabik L.,Ta, Sb) described in the publication: Raevski, P., Prosandeev, S. A., Bogatin, A. S., Malitskaya, M. A., Jastrabik L.,
High dielectric permittivity in AF1/2B1/2O3 nonferroelectric perovskite ceramics (A = Ba, Sr, Ca; B = Nb, Ta,High dielectric permittivity in AF1 / 2B1 / 2O3 nonferroelectric perovskite ceramics (A = Ba, Sr, Ca; B = Nb, Ta,
Sb). J. Appl. Phys., 2003, 93, [7], 4130. Dla tej ceramiki stwierdzono, że na krzywej zależności przeni2 kalności elektrycznej od temperatury występuje skok od niskich wartości, (poniżej 102) do bardzo wysokich (ponad 103 - 104). Powyżej progu przenikalność utrzymuje się na niemal stałym, wysokim poziomie w szerokim zakresie temperatur od 173 K do 373 K. Autorzy publikacji uważają, że za obserwowane właściwości dielektryczne odpowiedzialny jest mechanizm polaryzacji Maxwella-Wagnera. Sugerują, że zarówno zależność rezystancji od temperatury spiekania jak i nieliniowa zależność prądu od pola elektrycznego są spowodowane częściową redukcją badanych materiałów w wysokich temperaturach i późniejszym ponownym utlenianiem obszaru granic międzyziarnowych podczas chłodzenia. W rezultacie tworzą się półprzewodnikowe ziarna z cienką utlenioną izolacyjną warstwą na granicach ziaren. Utrata niewielkich ilości tlenu prowadzi do tworzenia wakancji tlenowych i wolnych elektronów i w konsekwencji przewodnictwa typu n, co potwierdziły pomiary metodę Seebecka.Sat). J. Appl. Phys., 2003, 93, [7], 4130. To the ceramics, it was found that in curve 2 kalności transfer power from the temperature jump occurs from a low value (less than 10 2) to very high (10 + 3 - 10 4 ). Above the threshold, the permeability remains at an almost constant, high level in a wide temperature range from 173 K to 373 K. The authors of the publication believe that the Maxwell-Wagner polarization mechanism is responsible for the observed dielectric properties. They suggest that both the sintering temperature dependence of the resistance and the nonlinear current-electric field dependence are caused by a partial reduction of the tested materials at high temperatures and the subsequent re-oxidation of the grain boundaries area during cooling. As a result, semiconductor grains are formed with a thin oxidized insulating layer at the grain boundaries. The loss of small amounts of oxygen leads to the formation of oxygen vacancies and free electrons and, consequently, n-type conductivity, which was confirmed by the Seebeck method.
Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego P-367927 bezołowiowy ceramiczny materiał dielektryczny, który zawiera wolframian (VI) żelaza (III) bizmutu (III) miedzi (I) Bi1/2Cu1/2(Fe2/3Wi1/3)O3 w ilości odA lead-free ceramic dielectric material is known from the Polish patent application P-367927, which contains iron (III) bismuth (III) tungstate (VI) of copper (I) Bi1 / 2Cu1 / 2 (Fe2 / 3Wi1 / 3) O3 in an amount from
85% molowych do 100% molowych tytanianu (IV) baru (II) BaTiO3 w ilości od 0% molowych do 15% molowych, ponadto korzystnie zawierający tlenek manganu ((IV) MnO2 w ilości od 0,2-2%molowych.85 mole% to 100 mole% titanate (IV), barium (II), BaTiO3 in an amount of 0 mol% to 15 mol%, further preferably comprising a manganese oxide ((IV) MnO 2 in an amount of 0.2-2 mol%.
Kompozycja na dielektryk kondensatorów według zgłoszenia P-367927 oparta jest na Bi1/2Cu1/2(Fe2/3W1/3)O3, mającym gęsto upakowaną strukturę perowskitu, analogiczną do ferroelektrycznego relaksora zawierającego ołów - Pb(Fe2/3 Wi1/3)O3.The capacitor dielectric composition of application P-367927 is based on Bi1 / 2Cu1 / 2 (Fe2 / 3W1 / 3) O3, having a densely packed perovskite structure analogous to the ferroelectric lead-containing relaxer - Pb (Fe2 / 3 Wi1 / 3) O3.
Istotą wynalazku jest grubowarstwowa pasta składająca się z 40 - 70% wagowych części nieorganicznej, zawierającej proszek jednego ze złożonych tlenków A2/3Cu3Ti4O12 (A = Bi, Y, La, Sm, Dy) oraz 30 - 60% wagowych części organicznej, najkorzystniej roztworu etylocelulozy w terpineolu.The essence of the invention is a thick-layer paste consisting of 40 - 70% by weight of an inorganic part, containing a powder of one of the complex oxides A2 / 3Cu3Ti4O12 (A = Bi, Y, La, Sm, Dy) and 30 - 60% by weight of an organic part, most preferably a solution of ethylcellulose in terpineol.
Pasta według nowego zgłoszenia patentowego ma strukturę charakteryzującą się dużym udziałem wakancji kationowych i niską liczbą koordynacyjną kationu Cu, co wpływa na łatwość deformacji komórki elementarnej. Zmienny stopień utlenienia jonu miedzi wpływa na możliwość tworzenia się izolacyjnych warstewek na granicach półprzewodnikowych ziaren podczas procesu chłodzenia po spiekaniu kondensatorów i w konsekwencji może prowadzić do samorzutnego tworzenia się kondensatorów z zaporową warstwą wewnętrzną.The paste according to the new patent application has a structure characterized by a high proportion of cationic vacancies and a low coordination number of the Cu cation, which makes the unit cell easy to deform. The variable degree of oxidation of the copper ion affects the possibility of the formation of insulating films on the semiconductor grain boundaries during the cooling process after sintering the capacitors and, consequently, may lead to the spontaneous formation of capacitors with an internal barrier layer.
PL 214 708 B1PL 214 708 B1
P r z y k ł a d wykonania grubowarstwowej pasty.Example of making a thick-layer paste.
Syntezę materiału ceramicznego stanowiącego nieorganiczną część pasty grubowarstwowej według wynalazku przeprowadzono w temperaturze 1173 - 1373 K przez 5 h. Przygotowano pastę grubowarstwową przez zmieszanie zmielonego uprzednio proszku ceramicznego z organicznym nośnikiem. W wyniku trzykrotnego druku i wypalania w temperaturze 1143 K otrzymano zwarte warstwy. Maksymalne wartości przenikalności elektrycznej warstw wynosiły od 700 - 5000 w zakresie częstotliwości od 10 Hz do 1 MHz. Maksima na krzywych zależności przenikalności od temperatury ulegały przesunięciu i obniżały się ze wzrostem częstotliwości. Z pomiarów impedancji przeprowadzonych w funkcji częstotliwości w zakresie 10 Hz do 2 MHz i temperatury w zakresie od 218 do 773 K wynika, że materiał ceramiczny jest niejednorodny elektrycznie, złożony z półprzewodnikowych ziaren i słabo przewodzących granic międzyziarnowych. Wskazuje to na tworzenie się kondensatorów z wewnętrzną warstwą zaporową jako przyczynę wysokiej przenikalności elektrycznej warstw.The synthesis of the ceramic material constituting the inorganic part of the thick-layer paste according to the invention was carried out at a temperature of 1173-1373 K for 5 hours. A thick-layer paste was prepared by mixing the previously ground ceramic powder with an organic carrier. As a result of printing three times and firing at 1143 K, compact layers were obtained. The maximum values of the electric permeability of the layers ranged from 700 to 5000 in the frequency range from 10 Hz to 1 MHz. The peaks in the permeability-temperature curves shifted and decreased with increasing frequency. The impedance measurements carried out as a function of the frequency in the range of 10 Hz to 2 MHz and the temperature in the range of 218 to 773 K show that the ceramic material is electrically heterogeneous, composed of semiconductor grains and weakly conductive grain boundaries. This points to the formation of capacitors with an internal barrier layer as the cause of the high dielectricity of the layers.
Bezołowiowa kompozycja grubowarstwowa o składzie według wynalazku może być wykorzystana do wykonania kondensatorów grubowarstwowych typu II.The lead-free thick film composition according to the invention can be used to make type II thick film capacitors.
P r z y k ł a d zastosowania grubowarstwowej pasty I.Example of application of the thick-layer paste I.
Wykonano kondensator grubowarstwowy, w którym warstwę dielektryczną otrzymano w wyniku naniesienia sitodrukiem i wypalenia w odpowiedniej temperaturze pasty, której część nieorganiczną stanowił proszek Bi2/3Cu3Ti4O12.A thick-film capacitor was made, in which the dielectric layer was obtained by screen printing and firing a paste at a suitable temperature, the inorganic part of which was Bi2 / 3Cu3Ti4O12 powder.
Kompozycję złożoną z tlenków Bi2O3, CuO i TiO2, naważonych i zmielonych w proporcjach stechiometrycznych odpowiadających Bi2/3Cu3Ti4O12 kalcynowano w temperaturze 1173 K przez 5 h. Otrzymany produkt syntezy mielono w alkoholu izopropylowym w młynku kulowym przez 7 h i suszono.The composition of oxides Bi2O3, CuO and TiO2, weighed and ground in stoichiometric proportions corresponding to Bi2 / 3Cu3Ti4O12, was calcined at the temperature of 1173 K for 5 hours. The obtained product of the synthesis was ground in isopropyl alcohol in a ball mill for 7 hours and dried.
Przygotowano pastę grubowarstwową, w której skład wchodziło 60% wagowych proszku Bi2/3Cu3Ti4O12 oraz 40% wagowych części organicznej w postaci 10% roztworu etylocelulozy w terpineolu.A thick-layer paste was prepared which consisted of 60% by weight of Bi2 / 3Cu3Ti4O12 powder and 40% by weight of the organic part in the form of a 10% solution of ethyl cellulose in terpineol.
Wykonano kondensator grubowarstwowy przy zastosowaniu metody sitodruku. Elektrody kondensatora nadrukowano z pasty Ag. Dolną elektrodę nanoszono przez sito 260 mesh na podłoże AI2O3. Warstwę przewodzącą suszono w temperaturze około 393 K, a następnie wypalano w powietrzu w przelotowym VI - strefowym piecu BTU w ciągu 45 min., przy czym czas przebywania w temperaturze maksymalnej 1153 K wynosił 10 min. Następnie nanoszono przez sito 260 mesh warstwę z przygotowanej pasty, suszono i wypalano w temperaturze maksymalnej 1143 K (10 min. w piku). Operacje te powtarzano 3 razy. Otrzymana potrójna warstwa dielektryczna miała grubość około 25 mikrometrów. Z kolei nanoszono górną elektrodę srebrową i wypalano w temperaturze maksymalnej 1123 K.A thick film capacitor was made using the screen printing method. The capacitor electrodes were printed with Ag paste. The lower electrode was applied through a 260 mesh screen to an Al2O3 substrate. The conductive layer was dried at about 393 K and then fired in air in a VI - Zone BTU furnace for 45 minutes, the residence time at a maximum temperature of 1153 K was 10 minutes. Then a layer of the prepared paste was applied through a 260 mesh screen, dried and fired at a maximum temperature of 1143 K (10 min. Peak). These operations were repeated 3 times. The resulting triple dielectric layer was about 25 micrometers thick. The upper silver electrode was then applied and fired at a maximum temperature of 1123 K.
Otrzymany kondensator grubowarstwowy charakteryzował się wysoką maksymalną przenikalnością elektryczną względną od 1700 przy 1 MHz do 5000 przy 10 Hz.The obtained thick film capacitor was characterized by a high maximum relative electric permeability from 1700 at 1 MHz to 5000 at 10 Hz.
P r z y k ł a d zastosowania grubowarstwowej pasty II.Example of applying a thick layer paste II.
Wykonano kondensator grubowarstwowy, w którym warstwę dielektryczną otrzymano w wyniku naniesienia sitodrukiem i wypalenia w odpowiedniej temperaturze pasty, której część nieorganiczną stanowił proszek Y2/3Cu3 Ti4O12.A thick-film capacitor was made, in which the dielectric layer was obtained by screen printing and firing a paste at a suitable temperature, the inorganic part of which was Y2 / 3Cu3 Ti4O12 powder.
Kompozycję złożoną z tlenków Y2O3, CuO i TiO2, naważonych i zmielonych w proporcjach stechiometrycznych odpowiadających Y2/3Cu3Ti4O12 kalcynowano w temperaturze 1273 K przez 5 h. Otrzymany produkt syntezy mielono w alkoholu izopropylowym w młynku kulowym przez 7 h i suszono.The composition of oxides Y2O3, CuO and TiO2, weighed and ground in stoichiometric proportions corresponding to Y2 / 3Cu3Ti4O12, was calcined at the temperature of 1273 K for 5 h. The obtained product of the synthesis was ground in isopropyl alcohol in a ball mill for 7 h and dried.
Przygotowano pastę grubowarstwową, w której skład wchodziło 55% wagowych proszku Y2/3Cu3Ti4O12 oraz 45% wagowych części organicznej w postaci 10% roztworu etylocelulozy w terpineolu.A thick-layer paste was prepared which consisted of 55% by weight of Y2 / 3Cu3Ti4O12 powder and 45% by weight of the organic part in the form of a 10% solution of ethyl cellulose in terpineol.
Wykonano kondensator grubowarstwowy przy zastosowaniu metody sitodruku. Elektrody kondensatora nadrukowano z pasty Ag. Dolną elektrodę nanoszono przez sito 260 mesh na podłoże Al2O3. Warstwę przewodzącą suszono w temperaturze około 393 K, a następnie wypalano w powietrzu w przelotowym VI - strefowym piecu BTU w ciągu 45 min., przy czym czas przebywania w temperaturze maksymalnej 1173 K wynosił 10 min. Następnie nanoszono przez sito 260 mesh warstwę z przygotowanej pasty, suszono i wypalano w temperaturze maksymalnej 1163 K (10 min. w piku). Operacje te powtarzano 3 razy. Otrzymana potrójna warstwa dielektryczna miała grubość około 25 mikrometrów. Z kolei nanoszono górną elektrodę srebrową i wypalano w temperaturze maksymalnej 1153 K.A thick film capacitor was made using the screen printing method. The capacitor electrodes were printed with Ag paste. The lower electrode was applied through a 260 mesh screen to an Al2O3 substrate. The conductive layer was dried at a temperature of about 393 K and then fired in air in a VI - Zone BTU furnace for 45 minutes, the residence time at a maximum temperature of 1173 K was 10 minutes. Then a layer of the prepared paste was applied through a 260 mesh screen, dried and fired at a maximum temperature of 1163 K (10 min. Peak). These operations were repeated 3 times. The resulting triple dielectric layer was about 25 micrometers thick. The upper silver electrode was then applied and fired at a maximum temperature of 1153 K.
Otrzymany kondensator grubowarstwowy charakteryzował się maksymalną przenikalnością elektryczną względną 800 - 1000 i niewielkimi zmianami w zakresie częstotliwości 10 Hz - 1 MHz i w zakresie temperatur 218 - 523 K.The obtained thick film capacitor was characterized by a maximum relative electric permeability of 800 - 1000 and slight changes in the frequency range of 10 Hz - 1 MHz and in the temperature range of 218 - 523 K.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383410A PL214708B1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383410A PL214708B1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL383410A1 PL383410A1 (en) | 2009-03-30 |
| PL214708B1 true PL214708B1 (en) | 2013-09-30 |
Family
ID=42984876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL383410A PL214708B1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214708B1 (en) |
-
2007
- 2007-09-21 PL PL383410A patent/PL214708B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL383410A1 (en) | 2009-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sinclair et al. | CaCu 3 Ti 4 O 12: One-step internal barrier layer capacitor | |
| Rhouma et al. | Comparative studies of pure, Sr-doped, Ni-doped and co-doped CaCu3Ti4O12 ceramics: enhancement of dielectric properties | |
| Thongyong et al. | Effect of Zn2+ and Nb5+ co-doping ions on giant dielectric properties of rutile-TiO2 ceramics | |
| US7697263B2 (en) | High-temperature dielectric materials and capacitors made therefrom | |
| JP7366604B2 (en) | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic capacitor containing the same | |
| Thomas et al. | Structural and dielectric properties of A-and B-sites doped CaCu3Ti4O12 ceramics | |
| Yang et al. | Dielectric constant versus voltage and non-Ohmic characteristics of Bi2/3Cu3Ti4O12 ceramics prepared by different methods | |
| KR20050108368A (en) | High dielectric constant insulating film, thin-film capacitive element, thin-film multilayer capacitor, and method for manufacturing thin-film capacitive element | |
| KR102710734B1 (en) | Dielectric material, preparing method thereof, and device comprising dielectric material | |
| KR20050092438A (en) | Composition for thin film capacitance element, insulating film of high dielectric constant, thin film capacitance element, thin film laminated capacitor and method for manufacturing thin film capacitance element | |
| Naveed et al. | Conduction mechanism and impedance spectroscopy of (MnFe2O4) x/CuTl-1223 nanoparticles-superconductor composites | |
| Subbarao | Ceramic dielectrics for capacitors | |
| Kuo et al. | Donor-and acceptor-cosubstituted BaTiO3 for nonreducible multilayer ceramic capacitors | |
| Yan et al. | Enhanced electrical properties of BaTiO3-based thermosensitive ceramics for multilayer chip thermistors applications by addition of (Bi0. 5Na0. 5) TiO3 | |
| JPS623569B2 (en) | ||
| TW426864B (en) | Dielectric ceramic composition | |
| Fisoldin et al. | Electrical properties of Sn doped SrTiO3 | |
| PL214708B1 (en) | Lead-free thick layer paste for dielectric of condensers with internal barrier layer | |
| JP2023184543A (en) | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic capacitor containing the same | |
| JP4788274B2 (en) | Oxide conductor porcelain and resistor having CTR characteristics | |
| JP2934387B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor porcelain | |
| Szwagierczak et al. | Dielectric properties of high permittivity ceramics based on Dy2/3CuTa4O12 | |
| Lekshmi et al. | High permittivitty (La0. 5Sr0. 5) CoO3-δ-La (Co0. 5Ti0. 5) O3-δ ceramic composites for next generation MIM capacitors | |
| PL197685B1 (en) | Lead-free ceramics | |
| Liu et al. | Synthesis and dielectric properties of Cu3Ti2Ta2O12 ceramics |