发明名称 用于介电质、介电陶瓷组成物、多层陶瓷电容器之玻璃料(Glass Frit)及其制造方法
摘要 本发明揭示一种用于介电质、介电陶瓷组成物、多层陶瓷电容器之玻璃料(glass frit)及其制造方法。该玻璃料具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2- hZrO2所示之组成,其中成分之比例,以莫耳百分比表示,满足20≦a≦35、20≦b≦35、20≦c≦30、3≦d≦5、2≦e≦2、2≦f≦10、1≦g≦12、1≦h≦7之条件,且a+b+c+d+e+f+g+h=100。该介电陶瓷组成物包括100重量份之(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3,0.5至2.5重量份之玻璃料,及1.0至5.0重量份之Mn化合物。此外,该多层陶瓷电容器及其制造方法亦使用具有上述组成之玻璃料。于硼矽酸锂玻璃中四配位体硼相对于三配位体硼之比例增加,因此增强结构性质,而成分Al2O3、TiO2及ZrO2增强耐酸性。
申请公布号 TWI261579 申请公布日期 2006.09.11
申请号 TW094123118 申请日期 2005.07.08
申请人 三星电机股份有限公司 发明人 金庆皓;申东叔;金珆;申孝顺;宋模;金益燮
分类号 C04B35/01;H01G4/12 主分类号 C04B35/01
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种用于介电质之玻璃料,具有:由式aSiO2-bB2O3-cLi 2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2所示之组成,其中成分之 比例,以莫耳百分比表示,满足20≦a≦35、20≦b≦35 、20≦c≦30、3≦d≦5、2≦e≦12、2≦f≦10、1≦g≦ 12及1≦h≦7之条件,且a + b + c + d + e + f + g + h = 100 。 2.如申请专利范围第1项之玻璃料,其中,SiO2之含量 满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足b/ c>0.9之条件。 3.如申请专利范围第1项之玻璃料,其中,SiO2之含量 满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足0. 93≦b/c≦1.66之条件。 4.如申请专利范围第1项之玻璃料,其中,SiO2之含量 满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足b/c< 0.9之条件。 5.如申请专利范围第1项之玻璃料,其中,SiO2之含量 满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足0.86 ≦b/c≦0.88之条件。 6.如申请专利范围第1项之玻璃料,其中,玻璃料中 四配位体硼(BO4)相对于三配位体硼(BO3)之比例系介 于3.235及3.437之间。 7.一种介电陶瓷组成物,包括: 100重量份之(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≦x≦0.1且0≦y≦0.1) 作为主成分; 0.5至2.5重量份之具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl 2O3-gTiO2-hZrO2所示组成之玻璃料;及 1.0至5.0重量份之Mn化合物, 其中R表示选自Mg及Sr之一种元素,且该玻璃料成分 之比例,以莫耳百分比表示,满足20≦a≦35、20≦b≦ 35、20≦c≦30、3≦d≦5、2≦e≦12、2≦f≦10、1≦g ≦12、1≦h≦7之条件,且a+b+c+d+e+f+g+h=100。 8.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, SiO2之含量满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之 比例满足b/c>0.9之条件。 9.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, SiO2之含量满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之 比例满足0.93≦b/c≦1.66之条件。 10.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, SiO2之含量满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比 例满足b/c<0.9之条件。 11.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, SiO2之含量满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比 例满足0.86≦b/c≦0.88之条件。 12.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, 玻璃料中四配位体硼(BO4)相对于三配位体硼(BO3)之 比例系介于3.235及3.437之间。 13.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,其中, 该主成分为Ca(Zr1-y Tiy)O3。 14.如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物,进一 步包括: 0.2至1.0重量份之选自ZrSiO4、SiO2、ZrO2及Al2O3所成组 群之至少一种填料。 15.一种多层陶瓷电容器,包括: 复数层介电陶瓷层; 形成于复数层介电陶瓷层间之Cu内电极,各介电陶 瓷层包括100重量份之(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≦x≦0.1且0 ≦y≦0.1)作为主成分,0.5至2.5重量份之具有由式aSiO 2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2所示组成之玻璃, 及1.0至5.0重量份之Mn化合物,其中R表示选自Mg及Sr 之一种元素,且该玻璃料成分之比例,以莫耳百分 比表示,满足20≦a≦35、20≦b≦35、20≦c≦30、3≦d ≦5、2≦e≦12、2≦f≦10、1≦g≦12、1≦h≦7之条件 ,且a + b + c + d + e + f + g + h = 100; 形成于堆叠体相反端并使其电性连结至内电极之 Cu外电极。 16.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,SiO2 含量满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比例 满足b/c>0.9之条件。 17.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,SiO2 之含量满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比 例满足0.93≦b/c≦1.66之条件。 18.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,SiO2 之含量满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例 满足b/c<0.9之条件。 19.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,SiO2 含量满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满 足0.86≦b/c≦0.88之条件。 20.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,玻璃 料中四配位体硼(BO4)相对于三配位体硼(BO3)之比例 系介于3.235及3.437之间。 21.如申请专利范围第15项之多层陶瓷电容器,其中, 该主成分为Ca(Zr1-y Tiy)O3。 22.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,该介 电陶瓷组成物进一步包括0.2至1.0重量份之选自 ZrSiO4、SiO2、ZrO2及Al2O3所成组群之至少一种填料。 23.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,于该 介电层表面之玻璃凝聚作用(agglomeration)不存在。 24.如申请专利范围第15项之陶瓷电容器,其中,该外 电极具有20至30m厚度。 25.一种制造多层陶瓷电容器之方法,包括步骤: 于如申请专利范围第7项之介电陶瓷组成物所形成 之介电薄片表面,形成Cu内电极; 藉由积层、加压及切割该具有Cu内电极形成于其 中之介电薄片而形成堆叠体; 于堆叠体之相反端施用Cu外电极用之糊料以使Cu外 电极电性连结至Cu内电极;及 同步烧结堆叠体及形成于其上之Cu外电极。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中,SiO2之含量 满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足b/ c>0.9之条件。 27.如申请专利范围第25项之方法,其中,SiO2之含量 满足20≦a≦25之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足0. 93≦b/c≦1.66之条件。 28.如申请专利范围第25项之方法,其中,SiO2之含量 满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足b/c< 0.9之条件。 29.如申请专利范围第25项之方法,其中,SiO2之含量 满足25<a≦35之条件,且B2O3相对于Li2O之比例满足0.86 ≦b/c≦0.88之条件。 30.如申请专利范围第25项之方法,其中,玻璃料中四 配位体硼(BO4)相对于三配位体硼(BO3)之比例系介于 3.235及3.437之间。 31.如申请专利范围第25项之方法,其中,该主成分为 Ca(Zr1-yTiy)O3。 32.如申请专利范围第25项之方法,其中,该介电陶瓷 组成物进一步包括相对于100重量份之主成分为0.2 至1.0重量份之选自ZrSiO4、SiO2、ZrO2及Al2O3所成组群 之至少一种填料。 33.如申请专利范围第25项之方法,其中,该Cu外电极 之糊料包括:40至70重量%之Cu金属;5至20重量%之(Ca1- xRx)(Zr1-yTiy)O3之陶瓷粉末(0≦x≦0.1且0≦y≦0.1,R表 示选自Mg及Sr之一种元素);1.6至5.6重量%之黏结剂; 及余量之溶剂。 34.如申请专利范围第25项之方法,其中,同步烧结包 括于200至600℃塑化该烧结体及该外电极5至40小时, 以及于900至970℃烧结该烧结体及该外电极9至12小 时。 图式简单说明: 第1图系硼及氧在硼矽酸锂玻璃中之键结结构图; 第2图系硼矽酸锂玻璃之结构分析之结果图; 第3图系硼矽酸锂玻璃中四配位体硼相对于三配位 体硼之比例图; 第4图系于实验室规模中,介电浆体黏度相对于时 间之变化图; 第5图系于工业规模中,介电浆体黏度相对于时间 之变化图; 第6图系烧结样本之微结构之显微照相图; 第7a图至第7c图系烧结样本之微结构之显微照相图 ,其中,第7a图显示包括习知玻璃料之样本之微结构 ,第7b图显示包括A11玻璃料之样本之微结构,第7c图 显示包括A11及填料之玻璃料之样本之微结构;及 第8图系使用Ni涂覆溶液测试耐酸性后,烧结样本之 显微照相图; 第9图系使用Sn涂覆溶液测试耐酸性后,烧结样本之 显微照相图。
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