專利名稱：絕緣體陶瓷組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如多層電路基板的絕緣體陶瓷組合物，更具體地說，涉及可適宜地用于安裝半導(dǎo)體元件和各種電子部件的復(fù)合多層電路基板并可與銅、銀等導(dǎo)體材料一起焙燒的絕緣體陶瓷組合物。
近年來，高速高頻電子設(shè)備已經(jīng)增加。對(duì)于安裝在電子設(shè)備上的電子部件中，還要求高速高頻集成，此外，還要求高密度安裝。為滿足這些要求，迄今，多層電路基板已被用作安裝半導(dǎo)體元件和各種電子部件的基板。在多層電路基板中，導(dǎo)體電路和電子部件功能元件被整合在基板上，以使電子設(shè)備小型化。
氧化鋁被經(jīng)常地用作構(gòu)成上述多層電路基板的材料。
氧化鋁的焙燒溫度較高，為1500-1600℃。因此，作為整合在由氧化鋁制成的多層電路基板上的導(dǎo)體電路材料，通常不得不使用高熔點(diǎn)金屬，如Mo、Mo-Mn和W。但存在的問題是，這些高熔點(diǎn)金屬的電阻大。
因此，非常希望能使用比上述高熔點(diǎn)金屬的電阻低和價(jià)格低廉的金屬(如銅等)作為導(dǎo)體材料。為能夠使用銅作為導(dǎo)體材料，已有使用可在1000℃以下的低溫焙燒的玻璃陶瓷、晶化玻璃等的方案提出(例如，日本特許公開公報(bào)1997年第238774號(hào))。
但存在的問題是，上述公知的可低溫焙燒的基板材料不易同時(shí)滿足高機(jī)械強(qiáng)度和高Q值的要求。
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可通過低溫焙燒而得到、并可與銀、銅等較低熔點(diǎn)的導(dǎo)體材料一起焙燒、具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高Q值和優(yōu)異的高頻特性的絕緣體陶瓷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供用上述絕緣體陶瓷構(gòu)成的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異、Q值高、高頻特性優(yōu)異的陶瓷多層基板、陶瓷電子部件和疊層陶瓷電子部件。
本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的。本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物的特征在于，它包含(A)MgO-MgAl2O4陶瓷粉末、(B)玻璃粉末，該玻璃粉末含有約13-50重量％的氧化硅(以SiO2計(jì))、約3-60重量％的氧化硼(以B2O3計(jì))和約0-20重量％的氧化鋁(以Al2O3計(jì))。
在上述玻璃粉末100重量％中，以SiO2計(jì)，氧化硅的含量約為13-50重量％，較好地約為20-30重量％。若氧化硅的含量在約13重量％以下，則所得燒結(jié)體的結(jié)晶度降低，Q值下降。而若氧化硅的含量在約50重量％以上，則其玻璃熔點(diǎn)上升。
在上述玻璃粉末中，以B2O3計(jì)，氧化硼的含量約為3-60重量％，較好地為30-60重量％。氧化硼主要起助熔劑的作用。若氧化硼的含量在約3重量％以下，則其熔點(diǎn)變得太高，而若大于約60重量％，則所得燒結(jié)體的耐濕性下降。
此外，在上述玻璃粉末中，以Al2O3計(jì)，氧化鋁的含量約為0-20重量％。氧化鋁的含量可以是0重量％。換言之，氧化鋁并非必不可少。因此，不含氧化鋁的本發(fā)明絕緣體陶瓷組合物表示為包含下述組分的絕緣體陶瓷組合物(A)MgO-MgAl2O4陶瓷粉末，(B)玻璃粉末，該玻璃粉末含有約13-50重量％的氧化硅(以SiO2計(jì))、約3-60重量％的氧化硼(以B2O3計(jì))。
含有上述氧化鋁時(shí)，若其含量大于約20重量％(以Al2O3計(jì))，則不能得到致密的燒結(jié)體，Q值變小。含有氧化鋁時(shí)，以Al2O3計(jì)，其下限大于0重量％。
在本發(fā)明中，較好的是，在上述玻璃粉末中還含有占總重量的約10-40％的至少一種堿土金屬氧化物，所述堿土金屬氧化物選自BaO、SrO、CaO和MgO。更好的是，上述堿土金屬氧化物占玻璃粉末總重量的約20-30％。
上述堿土金屬氧化物的作用是降低制造玻璃時(shí)的熔點(diǎn)，并在晶化玻璃中起結(jié)晶構(gòu)成成分的作用。若上述堿土金屬氧化物的含量在約10重量％以下，則熔點(diǎn)可能上升，而若大于約40重量％，則結(jié)晶析出量可能增加，基板強(qiáng)度可能下降。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，較好的是，上述玻璃粉末含有占玻璃粉末總重量的約10％以下的選自Li2O、K2O和Na2O中的至少一種堿金屬氧化物，更好的是，占玻璃粉末總重量的約2-5％。堿金屬氧化物的作用是降低熔點(diǎn)。若堿金屬氧化物的含量大于約10重量％，則Q值可能下降。
在本發(fā)明中，上述絕緣體陶瓷組合物可含有氧化鋅，以ZnO計(jì)，其含量較好地在約15重量％以下，更好地在約10重量％以下。氧化鋅的作用是降低焙燒溫度。但若氧化鋅的含量大于約15重量％，則可能得不到致密的燒結(jié)體。上述氧化鋅可作為玻璃成分含于上述絕緣體陶瓷組合物中。
在本發(fā)明中，以CuO計(jì)，氧化銅的含量較好地占總重量的約3％以下，更好地占2％％以下。氧化銅的作用是降低焙燒溫度。但若氧化銅的含量大于約3重量％，則Q值可能下降。
在本發(fā)明的特定方面中，當(dāng)上述MgO-MgAl2O4陶瓷粉末的組成重量比用式xMgO-yMgAl2O4表示時(shí)，x和y最好分別滿足10≤x≤90、10≤y≤90且x+y=100的關(guān)系。將表示MgO的重量百分比的x設(shè)定在約1-90的范圍內(nèi)的理由是，若x大于約90，MgO的耐濕性可能出現(xiàn)問題。而若在約10以下，則可能需要增加昂貴的玻璃的添加量以在1000℃以下焙燒。
在本發(fā)明中，較好的是，將上述陶瓷粉末和玻璃粉末以約20∶80至80∶20之重量比摻和，更好的是，以約40∶60至60∶40之重量比摻和。若陶瓷粉末之摻和比高于上述范圍，則燒結(jié)體密度可能下降，而若玻璃粉末之摻和比高于上述范圍，則Q值可能下降。
在本發(fā)明的另一特定方面，提供通過將本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物焙燒而得到的絕緣體陶瓷。在此情況下，由于將上述絕緣體陶瓷組合物在1000℃以下的低溫焙燒而得到上述絕緣體陶瓷，因此，可將上述絕緣體陶瓷組合物與低熔點(diǎn)金屬(如銀和銅)一起焙燒。由此，本發(fā)明的絕緣體陶瓷適合用于使用由這些低熔點(diǎn)金屬制成的導(dǎo)體材料的陶瓷多層基板等。
尤其是，由于使用在高頻帶顯示高Q的MgO-MgAl2O4材料(在14GHz的Q×f值≥70000 GHz)作為陶瓷粉末，因此，即使減少玻璃的添加量，也可在1000℃以下的溫度進(jìn)行制備并可得到高Q值的絕緣體陶瓷。
本發(fā)明的絕緣體陶瓷在測(cè)定頻率10GHz的Q值最好在約400以上。若Q值在約400以上，則可用作近年來的高頻帶電路元件基板。
可使用經(jīng)過約700-1400℃煅燒的玻璃組合物作為上述玻璃粉末。
本發(fā)明的陶瓷多層基板提供具有由本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物制成的絕緣性陶瓷層的陶瓷板和形成于該陶瓷板的絕緣陶瓷層內(nèi)的多個(gè)內(nèi)部電極。
在本發(fā)明的陶瓷多層基板的一個(gè)特定方面，具有比上述絕緣性陶瓷層介電常數(shù)高的第二陶瓷層層疊在上述絕緣性陶瓷層的至少一個(gè)面上。
在本發(fā)明的陶瓷多層基板的另一個(gè)特定方面，多個(gè)內(nèi)部電極夾插至少一部分上述絕緣性陶瓷層而層疊，從而構(gòu)成單片電容器。
在本發(fā)明的另一個(gè)特定方面，多個(gè)內(nèi)部電極具有夾插至少一部分上述絕緣性陶瓷層而層疊的電容器內(nèi)部電極和彼此連接以構(gòu)成疊層電感器的線圈導(dǎo)體。
本發(fā)明的陶瓷電子部件具有本發(fā)明的陶瓷多層基板和安裝在該陶瓷多層基板上并與上述多個(gè)內(nèi)部電板一起構(gòu)成電路的至少一個(gè)電子部件。
在本發(fā)明的上述陶瓷電子部件的一個(gè)特定方面，在上述電子部件元件的周圍，還具有固定在上述陶瓷多層基板上的帽罩。
該帽罩最好是導(dǎo)電性的。
在本發(fā)明的上述陶瓷電子部件的一個(gè)特定方面，還具有僅形成于上述陶瓷多層基板的底面上的多個(gè)外部電極、與上述外部電極電連接的并與上述內(nèi)部電極或電子部件元件電連接的多個(gè)通孔導(dǎo)體。
本發(fā)明的疊層陶瓷電子部件的特征在于，具有用本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物制成的陶瓷燒結(jié)體、配置在該陶瓷燒結(jié)體上的多個(gè)內(nèi)部電極、形成于該陶瓷燒結(jié)體外表面上并與內(nèi)部電極中的一個(gè)電連接的多個(gè)外部電極。
在本發(fā)明的疊層陶瓷電子部件的一個(gè)特定方面，多個(gè)內(nèi)部電極夾插陶瓷層而層疊配置，從而構(gòu)成電容器單元。
在本發(fā)明的疊層陶瓷電子部件的另一個(gè)特定方面，上述多個(gè)內(nèi)部電極除了上述構(gòu)成電容器單元的內(nèi)部電極之外，還包括彼此連接而構(gòu)成疊層電感器的多個(gè)線圈導(dǎo)體。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的作為使用陶瓷多層基板的陶瓷電子部件的陶瓷層疊模塊的垂直剖面圖；圖2是圖1所示陶瓷多層模塊的透視組裝圖；圖3是說明用來制造本發(fā)明第二實(shí)施例的疊層陶瓷電子部件的陶瓷生料片和形成于該生料片上的電極圖案的透視組裝圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的疊層陶瓷電子部件的透視圖；圖5是圖4所示疊層陶瓷電子部件的電路構(gòu)成。
下面先對(duì)本發(fā)明的絕緣體陶瓷的具體實(shí)施例進(jìn)行說明，然后說明本發(fā)明的陶瓷多層基板、陶瓷電子部件和疊層陶瓷電子部件，以使本發(fā)明變得清楚。
制備Mg(OH)2粉末和Al2O3粉末作為原料粉末。稱取上述兩粉末，使最終得到的燒結(jié)體的重量組成比用式xMgO-yMgAl2O4表示時(shí)10≤x≤90、10≤y≤90且x+y=100，將它們混合16小時(shí)，然后干燥。將干燥后的混合物在1400℃煅燒2小時(shí)，然后粉碎。
然后，如下表2所示，將上述煅燒過的原料20-80重量％與具有下表1所示組成的玻璃粉末(燒結(jié)助劑)、ZnO和CuO以下表2所示合適比例攙和，加入適量粘合劑后制成顆粒。將制成顆粒的樣品號(hào)1-52的各混合物在200MPa的壓力下模壓成型，得到直徑12mm、厚7mm的圓柱形成型物。
將上述成型物在900-1000℃于空氣中焙燒2小時(shí)，得到表2和表3所示樣品號(hào)1-52的圓柱形絕緣體陶瓷。
使用上面得到的各圓柱形絕緣體陶瓷，通過兩端短路電介質(zhì)共振法測(cè)定在共振頻率(10GHz)的相對(duì)介電常數(shù) 和Q值。結(jié)果見下面的表2和表3。
關(guān)于上述圓柱形絕緣體陶瓷，按JIS R1601進(jìn)行3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，評(píng)價(jià)抗彎強(qiáng)度。樣品號(hào)2-7、9-29、39-40和42-52的樣品的相對(duì)密度在98％以上，并具有200MPa的高抗彎強(qiáng)度。
表1
表2 表3 在樣品No.1中沒有MgO，在樣品No.8中沒有MgAl2O4。這二個(gè)樣品的相對(duì)密度低至96％，Q值低至350。
在樣品No.30-32中，由于使用了表1所示的玻璃G，因此，相對(duì)密度在97％以下，Q值在380以下。
同樣地，在樣品No.33-34、35-37、38和41中，由于分別使用了表1所示的玻璃H、I、J和K，因此，相對(duì)密度低至97％以下，Q值低至380以下。
即，若將本發(fā)明范圍以外的絕緣體陶瓷在1000℃以下的低溫焙燒，則其相對(duì)密度低至97％以下，Q值低至380以下。
另一方面，即使將本發(fā)明的絕緣體陶瓷在1000℃以下的低溫焙燒，其相對(duì)密度仍然高達(dá)98％以上，顯示優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度(200MPa以上)，而且，其介電常數(shù)小，在測(cè)定頻率10GHz的Q值高達(dá)400以上。由此可知，能提供最適合高頻電子部件并可在低溫焙燒的絕緣體陶瓷組合物。
下面，對(duì)使用本發(fā)明絕緣體陶瓷的陶瓷多層基板、陶瓷電子部件和疊層陶瓷電子部件進(jìn)行說明。
圖1是作為包含本發(fā)明一實(shí)施例的陶瓷多層基板的陶瓷電子部件的陶瓷多層模塊的剖視圖，圖2是其透視組裝圖。
用陶瓷多層基板2構(gòu)成陶瓷多層模塊1。
在陶瓷多層基板2中，例如通過將玻璃加入到鈦酸鋇中而制成并具有較高介電常數(shù)的電介質(zhì)陶瓷層4夾在由本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物制成的絕緣性陶瓷層3a和3b之間。
在電介質(zhì)陶瓷層4中，多個(gè)內(nèi)部電極5配置在彼此相鄰的位置上并夾插電介質(zhì)陶瓷層4中的一個(gè)，從而構(gòu)成單片電容器單元C1和C2。
多個(gè)通路孔電極6和6a以及內(nèi)部配線形成于絕緣性陶瓷層3a和3b以及電介質(zhì)陶瓷層4中。
另一方面，電子部件元件9-11安裝在陶瓷多層基板2的頂面上?？墒褂煤线m的電子部件元件(如半導(dǎo)體器件和片狀單片電容器)作為電子部件元件9-11。這些電子部件元件9-11和電容器單元C1和C2通過上述通路孔電極6和內(nèi)部作配線電連接，構(gòu)成本發(fā)明的陶瓷多層模塊1的電路。
導(dǎo)電性帽罩8固定在上述陶瓷多層基板2的頂面上。導(dǎo)電性帽罩8與從頂面向底面貫穿陶瓷多層基板2的通路孔電極6電連接。外部電極7、7形成于陶瓷多層基板2的底面，外部電極7、7與通路孔6和6a電連接。與上述外部電極7類似的其它外部電極(圖中未標(biāo)出)僅形成于陶瓷多層基板2的底面。其它外部電極通過上述內(nèi)部配線與電子部件元件9-11以及電容器單元C1和C2電連接。
通過僅在陶瓷多層基板2的底面形成用于與外部連接的外部電極7，可利用底面?zhèn)热菀椎卦谟∷㈦娐坊宓缺砻嫔习惭b陶瓷層疊模塊。
在本實(shí)施例中，由于帽罩8由導(dǎo)電性材料制成并通過通路孔電極6與外部電極7電連接，因此，電子部件元件9-11可用導(dǎo)電性帽罩進(jìn)行電磁屏蔽。但帽罩8并非一定由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。
在本發(fā)明的陶瓷多層模塊1中，由于上述絕緣性陶瓷層3a和3b使用本發(fā)明的絕緣體陶瓷，因此，介電常數(shù)低，Q值高，由此，可提供適合在高頻使用的陶瓷多層模塊1。此外，由于上述絕緣性陶瓷層3a和3b顯示優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，因此，可構(gòu)成也具有優(yōu)異機(jī)械強(qiáng)度的陶瓷多層模塊1。
上述陶瓷多層基板2可容易地用共知的陶瓷層疊整體焙燒技術(shù)而得到。即，制備主要由本發(fā)明的絕緣體陶瓷材料組成的陶瓷生料片，印刷用于構(gòu)成內(nèi)部電極5、外部電路及通路孔6和6a等的電極圖案，將它們層疊。另外，將合適數(shù)目的用于在其頂面和底面形成絕緣性陶瓷層3a和3b的陶瓷生料片(用于構(gòu)成外部電路的電極圖案、通路孔電極6和6a形成于該陶瓷生料片上)層疊并在厚度方向上加壓。焙燒如此得到的層疊物，可容易地得到陶瓷多層基板2。
圖3-圖5是用于說明作為本發(fā)明第2結(jié)構(gòu)實(shí)施例的疊層陶瓷電子部件的透視組裝圖、透視外觀圖和電路圖。圖4所示疊層陶瓷電子部件20是LC過濾器。在陶瓷燒結(jié)體21中，構(gòu)成電感L和電容C的電路的構(gòu)成見后述。陶瓷燒結(jié)體21用本發(fā)明的絕緣體陶瓷構(gòu)成。外部電極23a、23b、24a和24b形成于陶瓷燒結(jié)體21的外表面上，圖5所示LC共振電路位于外部電極23a、23b、24a和24b之間。
上述陶瓷燒結(jié)體21的構(gòu)成將通過下面結(jié)合圖3對(duì)其制造方法的說明而變得清楚。
將有機(jī)賦形劑加入到本發(fā)明的絕緣體陶瓷材料中，得到陶瓷料漿。用合適的片材成形法將該料漿制成陶瓷生料片。將由此得到的陶瓷生料片干燥，然后沖孔，制成具有規(guī)定大小的矩形陶瓷生料片21a至21m。
視需要，在陶瓷生料片21a至21m上形成用于構(gòu)成通路孔電極28的穿孔。另外，印刷導(dǎo)電糊膏，形成線圈導(dǎo)體26a和26b、電容器內(nèi)部電極27a至27c和線圈導(dǎo)體26c和26d，將導(dǎo)電糊膏充入上述通路孔28的穿孔中，形成通路孔電極28。
然后，將陶瓷生料片21a至21m按附圖所示層疊，在厚度方向加壓，得到層疊物。
將所得層疊物焙燒，得到陶瓷燒結(jié)體21。
用薄膜制造方法(如導(dǎo)電糊膏涂布烘焙法、真空鍍膜法、電鍍法或?yàn)R射法等)在上面所得陶瓷燒結(jié)體21上形成圖4所示外部電極23a至24b?？捎纱酥频茂B層陶瓷電子部件20。
由圖3可知，圖5所示電感單元L1由線圈導(dǎo)體26a和26b組成，電感單元L2由線圈導(dǎo)體26c和26d組成，電容器C由內(nèi)部電極27a至27c組成。
在本實(shí)施例的疊層陶瓷電子部件20中，LC過濾器的結(jié)構(gòu)見如上所述。由于陶瓷燒結(jié)體21與第1實(shí)施例的陶瓷多次基板2類似，是用本發(fā)明的絕緣體陶瓷構(gòu)成的，因此，它可通過低溫焙燒而得到，由此，可作為內(nèi)部電極的上述線圈導(dǎo)體26a至26c或作為電容器的內(nèi)部電極27a至27c，使用低熔點(diǎn)金屬(如銅、銀和金)與陶瓷整體焙燒。此外，可構(gòu)成在高頻具有高Q值、適合在高頻使用的LC過濾器。另外，由于上述絕緣體陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度大，還可提供機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的LC過濾器。
在上述第1和第2結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，以陶瓷多層模塊1和構(gòu)成LC過濾器的疊層陶瓷電子部件20為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的陶瓷電子部件和疊層陶瓷電子部件不限于這些結(jié)構(gòu)。即，可適用于各種陶瓷多層基板(如用于多片模塊的陶瓷多層基板和用于混合集成電路的陶瓷多層基板)或在這些陶瓷多層基板上安裝了電子部件元件的各種陶瓷電子部件，還可適用于各種片型疊層電子部件(如片型單片式電容器)和片型疊層電介質(zhì)天線。
在本發(fā)明的絕緣體陶瓷中，由于有MgO-MgAl2O4陶瓷粉末和具有上述特定組成的玻璃粉末，因此，可在1000℃以下的低溫焙燒。由于可與低熔點(diǎn)金屬(如銅和銀)制成的導(dǎo)體材料一起焙燒且這些導(dǎo)體材料可用于內(nèi)部電極等，因此，本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物可適宜地用于可通過低溫焙燒而得到的陶瓷多層基板且可降低多層基板等的成本。此外，通過將本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物焙燒而得到的絕緣體陶瓷在高頻帶具有高Q值，由此，可提供高Q值的高頻多層基板。
在本發(fā)明中，當(dāng)上述玻璃粉末還含有相當(dāng)于玻璃粉末重量的約10-40％的選自BaO、SrO、CaO和MgO的至少一種堿土金屬氧化物時(shí)，可降低玻璃粉末制造時(shí)的熔化溫度，并可減少本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物的制造成本。
當(dāng)上述玻璃粉末含有相當(dāng)于玻璃粉末總重量的約10％以下的選自Li2O、K2O和Na2O的至少一種堿金屬氧化物時(shí)，可降低玻璃粉末制造時(shí)的熔化溫度，并可減少玻璃粉末的制造成本和抑制Q值的下降。
此外，當(dāng)上述絕緣體陶瓷組合物含有以ZnO計(jì)約在15％以下的氧化鋅時(shí)，可降低絕緣體陶瓷組合物的焙燒溫度，并可得到致密的燒結(jié)體。
當(dāng)含有占總重量的約3％以下的氧化銅時(shí)，同樣地，可降低焙燒溫度，并可得到高Q值的絕緣體陶瓷。
當(dāng)上述MgO-MgAl2O4陶瓷粉末的重量組成比由式xMgO-yMgAl2O4(式中，10≤x≤90、10≤y≤90且x+y=100)時(shí)，可通過低溫焙燒得到致密的燒結(jié)體，而且，即使在低溫焙燒，也能減少玻璃粉末的使用量，并一定能得到介電常數(shù)低、在高頻帶的Q值高的絕緣體陶瓷。
當(dāng)上述陶瓷粉末和玻璃粉末的重量比約為20∶80至80∶20時(shí)，可得到致密的絕緣體陶瓷，并可用玻璃粉末抑制Q值的下降。
由于本發(fā)明的絕緣體陶瓷可通過焙燒本發(fā)明的絕緣體陶瓷組合物而得到，因此，可通過低溫焙燒而得到，從而可降低絕緣體陶瓷的成本。此外，本發(fā)明的絕緣體陶瓷具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高Q值和低介電常數(shù)。因此，如在例如陶瓷基板和陶瓷多層基板中使用，則可得到機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異、Q值高的陶瓷基板和陶瓷多層基板。
由于本發(fā)明的陶瓷多層基板具有包含由本發(fā)明絕緣體陶瓷制成的絕緣體陶瓷層的陶瓷板，因此，可在低溫焙燒，從而可使用電阻低、價(jià)格低廉的金屬(如銅、銀等)作為構(gòu)成內(nèi)部電極的材料。而且，由于上述絕緣性陶瓷層的機(jī)械強(qiáng)度大、介電常數(shù)小、Q值高，因此，可提供適合在高頻使用的陶瓷多層基板。
當(dāng)將介電常數(shù)比上述絕緣性陶瓷層高的第2陶瓷層層疊在絕緣性陶瓷層的至少一個(gè)表面上時(shí)，通過設(shè)定第2陶瓷層的組成和層疊形式，可根據(jù)要求對(duì)其強(qiáng)度和耐環(huán)境特性進(jìn)行適宜調(diào)整。
當(dāng)夾插至少一部分絕緣性陶瓷層而將多個(gè)內(nèi)部電極層疊從而構(gòu)成單片電容器時(shí)，由于本發(fā)明的絕緣體陶瓷的介電常數(shù)低、Q值高，因此，所得絕緣體陶瓷適合在高頻使用。
此外，由于本發(fā)明的絕緣體陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度大，因此，可構(gòu)成機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的單片電容器。
當(dāng)多個(gè)內(nèi)部電極包括構(gòu)成單片電容器的內(nèi)部電極和多個(gè)彼此連接、構(gòu)成疊層電感器的線圈導(dǎo)體時(shí)，由于本發(fā)明的絕緣體陶瓷的介電常數(shù)小、在高頻的Q值高和機(jī)械強(qiáng)度大，因此，可容易地構(gòu)成適合在高頻使用的小型LC共振電路。
在至少一個(gè)電子部件元件層疊在本發(fā)明的陶瓷多層基板上的本發(fā)明的陶瓷電子部件中，利用上述電子部件元件和陶瓷多層基板內(nèi)的電路構(gòu)成，可提供適合在高頻使用的各種小型陶瓷電子部件。
將帽罩固定在圍繞電子部件元件的陶瓷多層基板上時(shí)，由于可用帽罩保護(hù)電子部件元件，因此，可提供防潮性等優(yōu)異的陶瓷電子部件。
使用導(dǎo)電性帽罩時(shí)，可將上述被圍繞的電子部件元件電磁屏蔽。
僅在陶瓷多層基板的底面上形成外部電極時(shí)，可容易地從陶瓷多層基板的底面一側(cè)安裝在印刷電路基板等的表面上。
在本發(fā)明的疊層陶瓷電子部件中，由于多個(gè)內(nèi)部電極形成于本發(fā)明的絕緣體陶瓷中，因此，可在低溫焙燒，從而可使用電阻小、價(jià)格低廉的金屬(如銀和銅)作為內(nèi)部電極的構(gòu)成材料。此外，絕緣體陶瓷的介電常數(shù)小、Q值高，因此，可提供適合在高頻使用的單片電容器。由于上述絕緣體陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度大，因此，可構(gòu)成機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的單片電容器。
在本發(fā)明的疊層陶瓷電子部件中，當(dāng)多個(gè)內(nèi)部電極構(gòu)成單片電容器時(shí)，由于本發(fā)明的絕緣體陶瓷的介電常數(shù)小、Q值高，因此，適合在高頻使用。
在本發(fā)明的層疊陶瓷電子部件中，當(dāng)多個(gè)內(nèi)部電極包括構(gòu)成單片電容器的內(nèi)部電極和構(gòu)成疊層電感器的線圈導(dǎo)體時(shí)，由于如上所述，本發(fā)明的絕緣體陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異、介電常數(shù)小、在高頻的Q值高，因此，可容易地構(gòu)成機(jī)械強(qiáng)度大、適合在高頻使用的LC共振電路。
權(quán)利要求
1．絕緣體陶瓷組合物，它包含(A)MgO-MgAl2O4陶瓷粉末；(B)玻璃粉末，該玻璃粉末含有以SiO2計(jì)的約13-50重量％的氧化硅、以B2O3計(jì)的約3-60重量％的氧化硼和以Al2O3計(jì)的約0-20重量％的氧化鋁；(C)約相當(dāng)于上述玻璃粉末總重量的約10％以下的選自Li2O、K2O和Na2O中的至少一種堿金屬氧化物；(D)相當(dāng)于組合物的約15重量％的以ZnO計(jì)的氧化鋅；(E)相當(dāng)于上述玻璃粉末總重量的約3％以下的以CuO計(jì)的氧化銅。
2．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述玻璃粉末含有相當(dāng)于玻璃粉末總重量的約10-40％的選自BaO、SrO、CaO和MgO的至少一種堿土金屬氧化物。
3．如權(quán)利要求2所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述MgO-MgAl2O4陶瓷粉末的重量組成比用式xMgO-yMgAl2O4表示，式中，10≤x≤90,10≤y≤90且x+y=100。
4．如權(quán)利要求3所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述陶瓷粉末和玻璃粉末的重量比約為20∶80至80∶20。
5．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述玻璃粉末含有0％以上的至少一種堿金屬氧化物。
6．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述組合物含有0％以上的氧化鋅。
7．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述組合物含有0％以上的氧化銅。
8．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述MgO-MgAl2O4陶瓷粉末的重量組成比由式xMgO-yMgAl2O4表示，式中，10≤x≤90,10≤y≤90且x+y=100。
9．如權(quán)利要求1所述的絕緣體陶瓷組合物，其中，所述陶瓷粉末和玻璃粉末的重量比約為20∶80至80∶20。
10．絕緣體陶瓷，它包含焙燒過的權(quán)利要求1的絕緣體陶瓷組合物。
11．陶瓷多層基板，它由包括權(quán)利要求10的絕緣體陶瓷組合物的絕緣性陶瓷層的陶瓷板和在該陶瓷板的絕緣性陶瓷層內(nèi)的多個(gè)內(nèi)部電極組成。
12．如權(quán)利要求11所述的陶瓷多層基板，它具有介電常數(shù)比所述絕緣性陶瓷層高并層疊在該絕緣性陶瓷層的至少一個(gè)表面上的第2陶瓷層。
13．如權(quán)利要求11所述的陶瓷多層基板，其中，所述多個(gè)內(nèi)部電極與夾插在這些內(nèi)部電極之間的至少一部分絕緣性陶瓷層層疊，構(gòu)成電容器。
14．如權(quán)利要求13所述的陶瓷多層基板，其中，一對(duì)內(nèi)部電極夾插至少一部分絕緣性陶瓷層而層疊，構(gòu)成電容器，其它的所述多個(gè)內(nèi)部電極包含彼此連接的線圈導(dǎo)體，構(gòu)成電感器。
15．絕緣體陶瓷，包含焙燒過的權(quán)利要求4的絕緣體陶瓷組合物。
16．陶瓷多層基板，它由包括權(quán)利要求15的絕緣體陶瓷組合物的絕緣性陶瓷層的陶瓷板和在該陶瓷板的絕緣性陶瓷層內(nèi)的多個(gè)內(nèi)部電極組成。
17．如權(quán)利要求16所述的陶瓷多層基板，它具有介電常數(shù)比所述絕緣性陶瓷層高并層疊在該絕緣性陶瓷層的至少一個(gè)表面上的第2陶瓷層。
18．如權(quán)利要求16所述的陶瓷多層基板，其中，所述多個(gè)內(nèi)部電極與夾插在這些內(nèi)部電極之間的至少一部分絕緣性陶瓷層層疊，構(gòu)成電容器。
19．如權(quán)利要求16所述的陶瓷多層基板，其中，一對(duì)內(nèi)部電極夾插至少一部分絕緣性陶瓷層而層疊，構(gòu)成電容器，其它的所述多個(gè)內(nèi)部電極包含彼此連接的線圈導(dǎo)體，構(gòu)成電感器。
全文摘要
一種絕緣體陶瓷組合物,可在1000℃的低溫焙燒,并可與銀和銅一起焙燒,由此得到的燒結(jié)體具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度,Q值高,適合在高頻使用。該絕緣體陶瓷組合物由(A)MgO－MgAl
文檔編號(hào)C03C8/14GK1312565SQ0111096
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2001年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月6日
發(fā)明者近川修, 森直哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所