專利名稱：合成多層陶瓷電子部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于多層電路板的合成多層陶瓷電子部件及其制造方法，而多層電路板包括例如微波諧振器、濾波器或多層電容器。本發(fā)明尤其涉及一種合成多層陶瓷電子部件，它層迭有含高介電常數(shù)材料的高介電常數(shù)層與含低介電常數(shù)材料的低介電常數(shù)層。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電子設(shè)備已變得更小、更輕和更簿，并且一直要求把應(yīng)用于這類電子設(shè)備的電子部件做成超小型化。然而，諧振器等常規(guī)電子部件是獨(dú)立設(shè)計(jì)構(gòu)制的，僅憑這些器件的超小型化還不足以使電子設(shè)備超小型化。為此，提出了各種多層陶瓷基片，包括其內(nèi)有電容器或諧振器等的電子部件。
這類多層陶瓷基片必須再超小型化，而且必須應(yīng)用于高頻信號(hào)，為此已研究提出了各種合成多層基片材料。具體而言，已經(jīng)提出了包含低介電常數(shù)層與高介電常數(shù)層的各種合成多層陶瓷電子部件。在這種陶瓷電子部件中，在低介電常數(shù)層上形成布線或裝上半導(dǎo)體器件，高介電常數(shù)層形成在低介電常數(shù)層里面，且包含高介電常數(shù)和低介電損耗的材料，由此構(gòu)成電容器或諧振器。日本待審專利申請(qǐng)公告號(hào)12-264724描述過(guò)一例這樣的合成多層陶瓷電子部件。
然而，這種合成多層陶瓷電子部件組合了低和高的介電常數(shù)材料，因而造成兩種材料在界面處脫層，或由于這兩種材料之間收縮型面或熱膨脹系數(shù)不同，形成的基片有形變。
在高頻應(yīng)用中，必須使用低電阻、低熔點(diǎn)的銅、銀等導(dǎo)體。因此，由于陶瓷必須與低熔點(diǎn)的這些導(dǎo)體整體燒制，與這些導(dǎo)體聯(lián)用的陶瓷材料必須以低于或等于1000℃的溫度燒制。
在應(yīng)用于微波區(qū)、毫米波區(qū)與其它高頻區(qū)時(shí)，基片材料必須具有低的介電損耗。為得到能以低于或等于1000℃的溫度燒制的基片材料，除了陶瓷外，還必須包括某種玻璃等燒結(jié)輔料。然而，玻璃等燒結(jié)輔料常會(huì)增大基片材料的介電損耗。為此，不大容易得到能以小于或等于1000℃的低溫?zé)魄医殡姄p耗低的基片材料。

發(fā)明內(nèi)容
在此情況下，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種合成多層陶瓷電子部件及其制造方法，該部件可防止不同類材料之間界面的脫層或變形，能以低溫?zé)?，且適用于高頻場(chǎng)合。
具體地說(shuō)，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種合成多層陶瓷電子部件，它包括相互層迭的高介電常數(shù)層和至少一個(gè)低介電常數(shù)層，前者包括一種高介電常數(shù)材料，相對(duì)介電常數(shù)εγ等于或大于約20，后者包括一種低介電常數(shù)材料，相對(duì)介電常數(shù)εγ小于或等于約10。在這種合成多層陶瓷電子部件中，高介電常數(shù)材料主要包括氧化鋇-二氧化鈦-三氧化二鐵(BaO-TiO2-ReO3/2)介質(zhì)和第一玻璃成分，這里的BaO-TiO2-ReO3/2介質(zhì)由下式表示xBaO-yTiO2-EreO3/2，式中x、y與z為％克分子，且滿足下列條件8 x 18，525 y 65，20 z 40，且x+y+z＝100，Re為稀土元素，低介電常數(shù)材料包括陶瓷與第二玻璃成分的合成物。
利用這一結(jié)構(gòu)，高介電常數(shù)層可運(yùn)用其高介電常數(shù)構(gòu)成電容器或諧振器。此外，尤其在微波區(qū)或毫米波區(qū)，由于玻璃成分的結(jié)晶作用，高介電常數(shù)材料在高頻區(qū)呈現(xiàn)低的介電損耗，因而可構(gòu)成高頻特性優(yōu)異的電容器或諧振器。該高介電常數(shù)材料能以小于或等于1000℃的低溫?zé)?，且能使用主要含金、銀或銅等低電阻金屬的導(dǎo)體。
低介電常數(shù)層的低相對(duì)介電常數(shù)εγ小于或等于約10，可構(gòu)成絕緣體。
運(yùn)用高、低介電常數(shù)層相組合，本發(fā)明可提供一種包含諧振器或電容器的高頻特性優(yōu)異的合成多層陶瓷電子部件。
高介電常數(shù)材料中，第一玻璃成分最好包括10～25％重量SiO2～40％重量B2O3、25～55％重量MgO、0～20％重量ZnO、0～15％重量Al2O3、0.5～10％重量Li2O和0～10％重量RO，而R是至少Ba、Sr與Ca之一。
基于高介電常數(shù)材料的總重量，作為輔助成分，高介電常數(shù)材料日子好還包括小于或等于3％重量的CuO與0.1～10％重量的TiO2。
相對(duì)于65～85％重量的BaO-TiO2-ReO3/2介質(zhì)，高介電常數(shù)材料可以包括15～35％重量的第一玻璃成分。
較佳地，在低介電常數(shù)材料中，陶瓷為尖晶石(MgAl2O4)，第二玻璃成分包括30～50％克分子的二氧化硅SiO2、0～20％克分子的氧化硼B(yǎng)2O3和20～55％克分子的氧化鎂MgO。
根據(jù)第二玻璃成分的總量，第二正玻璃成分最好還包括小于或等于30％克分子的至少CaO、SrO與BaO之一。
第二玻璃成分最好包括0～15％克分子的氧化鋁Al2O3。
根據(jù)第二玻璃成分的總重量，第二玻璃成分還可包括小于或等于10％重量的選自Li2O、K2O與Na2O的至少一種堿金屬氧化物。
根據(jù)低介電常數(shù)材料的總重量，低介電常數(shù)材料還可包括小于或等于3％重量的氧化銅CuO。
較佳地，低介電常數(shù)材料中的陶瓷是MgAl2O4，第二玻璃成分是硼硅玻璃，而且在低介電常數(shù)層中，MgAl2O4晶相和至少M(fèi)g3B2O6晶相與Mg2B2O5晶相之一是預(yù)期的主晶相。
在此情況下，低介電常數(shù)層可以包括5～80％重量的MgAl2O4晶相和5～70％重量的至少M(fèi)g3B2O6晶相與Mg2B2O5晶相之一。
或者，低介電常數(shù)材料中的陶瓷是MgAl2O4，第二玻璃成分可能是硼硅玻璃，而且在該低介電常數(shù)層中，MgAl2O4晶相、Mg2SiO4晶相、Mg2SiO4晶相和至少M(fèi)g3B2O6晶相與Mg2B2O5晶相之一可預(yù)期為主晶相。
此時(shí)，低介電常數(shù)層可以包括5～80％重量的MgAl2O4晶相和5～70％總重量的Mg2SiO4晶相和至少M(fèi)gB2O6晶相之一。
這樣配置后，低介電常數(shù)材料能以小于或等于1000℃的低溫整體燒制，還能與主要包括金、銀或銅等低相對(duì)電阻的金屬的導(dǎo)體共同燒制。此外，由于玻璃成分在高介電常數(shù)材料中的結(jié)晶度，低介電常數(shù)層在高頻區(qū)尤其在微波區(qū)或毫米波區(qū)能量現(xiàn)低的介電損耗，從而得到高頻特性優(yōu)異的合成多層陶瓷電子部件。
硼硅玻璃最好包括8～60％重量的硼氧化物B2O3、10～50％重量的二氧化硅SiO2和10～55％重量的氧化鎂MgO。
硼硅玻璃可以包括0～20％重量的至少一種氧化物形式的堿金屬氧化物。
在低介電常數(shù)材料中，陶瓷與第二玻璃成分的重量比最好是20∶80～80∶20。
在該合成多層陶瓷電子部件中，低、高介電常數(shù)材料之間熱膨脹系數(shù)之差最好小于或等于0.5ppm/℃。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種合成多層陶瓷電子部件的制造方法，其中合成多層陶瓷電子部件包括一層迭體，含有至少一個(gè)相對(duì)介電常數(shù)εγ等于或大于20的高介電常數(shù)層和至少一個(gè)相對(duì)介電常數(shù)εγ小于或等于10的低介電常數(shù)層。該方法包括步驟制備有至少一層第一陶瓷生片與至少一層第二陶瓷生的層迭體，在將兩層第三陶瓷生片壓緊夾在層迭體頂面與低面之間的條件下，燒制該層迭體。在該方法中，第一陶瓷生片包括構(gòu)成高介電常數(shù)層的高介電常數(shù)材料成分，第二陶瓷生片包括構(gòu)成低介電常數(shù)層的低介電常數(shù)材料成分，而第三陶瓷生片包括燒結(jié)溫度高于低、高介電常數(shù)材料的燒結(jié)溫度的陶瓷。
利用這種結(jié)構(gòu)，可防止該層迭體在其頂面與底面沿某一平面內(nèi)方向收縮，由此獲得尺度精密度優(yōu)良的合成多層陶瓷電子部件。


圖1是BaO-TiO2-ReO3/2陶瓷成分的三元成分圖，該成分用作本發(fā)明的介電陶瓷成分，圖2和3分別是多層陶瓷模塊的縱向剖視圖與展開(kāi)透視圖，該模塊作為包含本發(fā)明一實(shí)施例的多層陶瓷基片的陶瓷電子部件。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明本發(fā)明的合成多層陶瓷電子部件有一種多層結(jié)構(gòu)，它包括至少一層含上述特定高介電常數(shù)材料的高介電常數(shù)層和至少一層含上述定低介電常數(shù)材料的低介電常數(shù)層。高介電常數(shù)材料包括的陶瓷成分，含有上述公式表示的BaO-TiO2-Re3/2介質(zhì)，且在高頻區(qū)具有含人滿意的介電特性。
該高介電常數(shù)層的相對(duì)介電常數(shù)εγ等于或大于20，故能構(gòu)成電容或諧振器等器件。
高介電常數(shù)材料主要包括上述公式表示的BaO-Tio2-ReO3/2介質(zhì)和規(guī)定成分的第一玻璃成分。運(yùn)用這種結(jié)構(gòu)，能以小于或等于1000℃的溫度燒制，因而能與下述實(shí)例中示出的銀、金或銅等高導(dǎo)電金屬一起燒制。
此外，在高頻區(qū)，尤其在微波區(qū)與毫米波區(qū)，該高介電常數(shù)材料呈現(xiàn)出等于或大于20的高相對(duì)介電常數(shù)，且具有優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性。它還具有高Q系數(shù)，因?yàn)楹谝徊ＡС煞值牟ＡС煞謺?huì)結(jié)晶，從而得到Mg2B2O5、Mg3B2O6、BaTi4O9、Ba2Ti9O20、Mg2TiO4、Mg2SiO4、ZnAl2O4、ZnTiO3、Zn2TiO4、Zn2Ti3O8、LiAlSiO4和其它高Q系數(shù)的晶體。
應(yīng)用于BaO-TiO3-ReO3/2介質(zhì)中的稀土元素Re不作具體限制，包括Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，這些元素可以單獨(dú)或組合使用。
把BaO-TiO3-ReO3/2介質(zhì)的成分定為xBaO-yTiO2-zReO3/2，理由如下。
圖1是BaO-TiO3-ReO3/2介電陶瓷成分的三元成分圖，實(shí)線P包圍的區(qū)域?qū)?yīng)于由xBaO-yTiO2-zReO3/2表示的成分。
在圖1的A區(qū)中，x等于或大于18，無(wú)法燒結(jié)BaO-TiO3-ReO3/2陶瓷成分，即使以等于或大于1400℃的溫度燒制，只能得到多孔的陶瓷。在B區(qū)，y大于65而z小于20，得到的陶瓷具有低劣的溫度特性。具體而言，當(dāng)用這種陶瓷制成含電容器的其片時(shí)，該電容器與溫度相關(guān)的靜電電容變化偏向高負(fù)值。在C區(qū)中，x小于8，得到的介電陶瓷具有過(guò)低的相對(duì)介電常數(shù)，且可燒結(jié)性不穩(wěn)定。在D區(qū)中，z超過(guò)40而y小于52.5，得到的陶瓷呈現(xiàn)出靜電電容偏向高正值的溫度相依變化，而相對(duì)介電常數(shù)減小。
第一玻璃成分最好包括10～25％重量的SiO2、10～40％重量的B2O3、25～55％重量的MgO、0～20％重量的ZnO、0～15％重量的Al2O3、0.5～10％重量的LiO和0～10％重量的RO，其中R是至少Ba、Sr與Ca之一。第一玻璃成分不一定含ZnO、Al2O3和RO。
B2O3成分用束降低玻璃成分的粘度，加快燒結(jié)高介電常數(shù)材料的介電陶瓷成分。還可得到Mg2B2O5、MgB2O6和其它高Q系數(shù)的晶體。然而，若B2O3含量超過(guò)40％重量，得到的高介電常數(shù)材料會(huì)降低抗潮性，若含量低于10％重量，則高介電常數(shù)材料變不能以小于或等于1000℃的溫度燒結(jié)。SiO2可制成Mg2SiO4、LiAlSiO4與其它高Q系數(shù)的晶體。若SiO2含量超過(guò)25％重量，玻璃成分的軟化點(diǎn)會(huì)增高，介電陶瓷成分的燒結(jié)性變劣，若含量小于10％重量，則得到的高介電常數(shù)材料有時(shí)缺氣足夠的抗潮性。
MgO用于加速BaO-TiO3-ReO3/2陶瓷成分與第一玻璃成分的反應(yīng)，降低第一玻璃成分的軟化點(diǎn)。此外，MgO可制得Mg2B2O5、MgB2O6、Mg2TiO4、Mg2SiO4和其它高Q系數(shù)晶體。
若MgO含量小于25％重量，高介電常數(shù)材料會(huì)降低可燒結(jié)性，不能在小于或等于1000℃的溫度充分燒結(jié)，若含量超過(guò)55％重量，該材料會(huì)劣化抗潮性，玻璃成分無(wú)法玻璃化。
Li2O用束降低玻璃成分的軟化點(diǎn)。若Li2O含量超過(guò)10％重量，得到的高介電常數(shù)材料會(huì)降低抗潮性，若含量小于0.5％重量，則玻璃成分的軟化點(diǎn)會(huì)增高，使該材料不能充分燒結(jié)。
ZnO用束提高高介電常數(shù)材料的Q系數(shù)，可制得ZnAl2O4、ZnTiO3、Zn2TiO4、Zn2Ti3O8和其它高Q系數(shù)晶體。若ZnO含量超過(guò)20％重量，高介電常數(shù)材料會(huì)降低可燒結(jié)性。Al2O3用束增強(qiáng)抗潮性，若其含量超過(guò)10％重量，則高介電常數(shù)材料的可燒結(jié)性會(huì)劣化。
BaO、CaO與SrO可增強(qiáng)燒結(jié)性。若這些成分的含量超過(guò)10％重量，高介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低。BaO可制得BaTi4O9、Ba2Ti9O20和其它高Q系數(shù)晶體。
根據(jù)材料總重量，高介電常數(shù)材料最好還包括小于或等于3％重量的CuO作為輔助成分，該輔助成分CuO作為燒結(jié)輔料。然而，若CuO含量超過(guò)3％重量，得到的高介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低，或靜電電容的熱系數(shù)偏向變正值。除了上述主成分外，高介電常數(shù)材料還可包括0.1～10％重量的TiO2作為輔助成分。TiO2用束增強(qiáng)玻璃成分的結(jié)晶度。然而，根據(jù)高介電常數(shù)材料的總重量，若TiO2含量超過(guò)10％，會(huì)劣化可燒結(jié)性。
若高介電常數(shù)材料中第一玻璃成分含量小于15％重量，得到的材料會(huì)變得耐燒結(jié)。若含量超過(guò)35％重量，則高介電常數(shù)材料會(huì)劣化抗潮性或降低相對(duì)介電常數(shù)。因此，相對(duì)于65～85％重量的BaO-TiO2-ReO3/2介質(zhì)，高介電常數(shù)材料最好包括15～35％重量的第一玻璃成分。
低介電常數(shù)材料包括陶瓷和第二玻璃成分。作為陶瓷，使用MgAl2O4較為有利。
可將各種玻璃成分用作第二玻璃成分，只要它們能制成相對(duì)介電常數(shù)小于或等于10的低介電常數(shù)層。較佳地，將下述第一與第二類玻璃成分用作第二玻璃成分。
第一類第二玻璃成分包括30～50％克分子(較佳為35～45％克分子)的二氧化硅SiO2、0～20％克分子(較佳為5～15％克分子)的硼氧化物B2O3和20～55％克分子(較佳為25～35％克分子)的氧化鎂MgO。
若二氧化硅含量小于30％克分子，得到的低介電常數(shù)材料的結(jié)晶度會(huì)降低，且Q系數(shù)劣化。反之，若含量超過(guò)50％克分子，得到的正玻璃成分會(huì)提高溶化溫度。
硼氧化物主要用作熔劑。若第二玻璃成分中的硼氧化物含量超過(guò)20％克分子，得到的低介電常數(shù)材料會(huì)劣化抗潮性。
MgO用于在制造時(shí)降低成分的熔化溫度，并構(gòu)成結(jié)晶下班的晶體成分。尤其是MgO-B2O3化合物的Qf(Q系數(shù)與頻率f的乘積)等于或大于16萬(wàn)千兆赫茲，在優(yōu)良的高頻特性中起主要作用。若MgO含量小于20％克分子，得到的低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低，若含量超過(guò)55％克分子，由于沉淀的晶體量增多，該低介電常數(shù)材料會(huì)降低強(qiáng)度。
第一類第二玻璃成分還可包括0～15％克分子的鋁氧化物Al2O3，其含量可以為0％克分子，就是說(shuō)，可以不一定包含鋁氧化物。
若鋁氧化物Al2O3含量超過(guò)15％克分子，得到的燒結(jié)密實(shí)體可能不夠稠密，Q值會(huì)降低。若有鋁氧化物，其下限大于0％克分子的Al2O3。
更佳地，根據(jù)第二下班成分的總克分子含量，第一類第二玻璃成分還包括小于或等于30％克分子的至少一種堿土金屬氧化物(選自BaO、SrO和CaO)。
堿土金屬氧化物用來(lái)降低玻璃在制造期間的熔化溫度，并且增大玻璃的熱膨脹系數(shù)。若這些堿土金屬氧化物的含量超過(guò)30％克分子，低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低。
根據(jù)第二玻璃成分的總重量，第一類第二玻璃成分較佳地包括小于或等于10％重量(更佳為2～5％重量)的至少一種選自Li2O、K2O和Na2O的的堿金屬氧化物。這些堿金屬氧化物用于降低玻璃在制造期間的熔化溫度。若堿金屬氧化物含量超過(guò)10％重量，低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低。
第一類第二玻璃成分較佳地還包括小于或等于15％重量、更佳地小于或等于10％重量的氧化ZnO。氧化鋅用來(lái)降低燒結(jié)溫度。然而，若ZnO含量超過(guò)15重量，得到的燒結(jié)密實(shí)體會(huì)變成不夠稠密。
較佳地，第一類第二玻璃成分還包括小于或等于3％重量、更佳地小于或等于2％重量的氧化銅CuO。氧化銅用于降低燒結(jié)溫度。然而，若氧化銅含量超過(guò)3％重量，低介電常數(shù)材料會(huì)降低Q系數(shù)。
應(yīng)用于低介電常數(shù)材料的第二類第二玻璃成分包括硼硅玻璃。在應(yīng)用第二類第二玻璃成分得到的低介電常數(shù)層中，主結(jié)晶相以下述第一與第二方式沉淀。在第一沉淀方式中，MgAl2O4晶相和至少M(fèi)gB2O6與Mg2B2O5晶相之一被沉淀為主晶相。
得到的各自包含以第一或第二方式沉淀的主晶相的低介電常數(shù)層，都能構(gòu)成各自的相對(duì)介電常數(shù)小于或等于10且高頻特性優(yōu)異的絕緣層。
在能獲得以第一或第二方式沉淀的主晶相的低介電常數(shù)材料中，硼硅玻璃最好包括8～60％重量的硼氧化物B2O3、10～50％重量的二氧化硅SiO2和10～55％重量的氧化鎂MgO。
硼硅玻璃中硼氧化物B2O3的含量最好為8～60％重量。硼氧化物主要用作溶劑。若硼氧化物B2O3含量小于8％重量，硼硅玻璃的熔化溫度可能過(guò)高，若含量超過(guò)60％重量，則低介電常數(shù)材料的抗潮性會(huì)劣化。
二氧化硅SiO2含量較佳為10～50％重量，更佳為13～38％重量。若二氧化硅含量小于10％重量，硼硅玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性會(huì)下降，若含量超過(guò)50％重量，硼硅玻璃的熔化溫度會(huì)升高。
在硼硅玻璃中，氧化鎂MgO的含量較佳為10～55％重量，更佳為35～53％重量。MgO在玻璃制造期間用束降低溶化溫度，并構(gòu)成結(jié)晶玻璃中的晶體成分，尤其是MgO-B2O3化合物的Qf(Q系數(shù)與頻率f的乘積)等于或大于幾萬(wàn)千兆赫茲，在優(yōu)異的高頻特性中起到重要作用。若MgO含量小于10％重量，低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低，若量超過(guò)55％重量，由于沉淀的晶體過(guò)量，會(huì)降低低介電常數(shù)材料的強(qiáng)度。
當(dāng)使用第二類第二玻璃成分時(shí)，控制該系統(tǒng)中氧化鎂與硼氧化物之比，能有選擇地沉淀Mg3B2O6晶相或Mg2B2O5晶相。具體而主，若MgO與B2O3的克分子比大于3∶1，可選擇地沉淀Mg3B2O6晶相。反之，若MgO與B2O3的克分子比小于3∶1，則能選擇地沉淀Mg2B2O5晶相。
硼硅玻璃最好還包括小于或等于20％重量的至少一種堿金屬氧化物。堿金屬氧化物用來(lái)降低玻璃在制造期間的熔化溫度，并降低燒結(jié)溫度。然而，若堿金屬氧化物含量超過(guò)20％重量，低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)會(huì)降低。
硼硅玻璃最好還包括小于或等于20％重量的鋁氧化物Al2O3。添加鋁氧化物能提高低介電常數(shù)材料的化學(xué)穩(wěn)定性，但若其含量超過(guò)20％重量，得到的燒結(jié)密實(shí)體有時(shí)會(huì)不夠稠密。
在第一沉淀方式中，根據(jù)晶結(jié)相總重量，燒結(jié)的密實(shí)體最好包括5～80％重量的MgAl2O4晶相和5～70％重量的Mg3B2O6晶相和、或沉淀在基中的Mg2B2O5晶相。當(dāng)在該范圍內(nèi)沉淀晶相時(shí)，低介電常數(shù)材料具有高可靠性、含人滿意的可燒結(jié)性，足夠的機(jī)械強(qiáng)度和高Q系數(shù)。若MgAl2O4晶相的含量小于5％重量，低介電常數(shù)材料會(huì)降低強(qiáng)度，若含量超過(guò)80％重量。通過(guò)以低于或等于1000℃的溫度燒制，低介電常數(shù)材料不會(huì)變得足夠稠密。
此外，若MgAl2O4晶相含量小于5％重量，填料成分的相對(duì)含量減少，昂貴玻璃的相對(duì)含量增多，從而增大了成本。若含量超過(guò)80％重量，通過(guò)以小于或等于1000℃的溫度燒制，低介電常數(shù)材料可能變得不夠稠密。若Mg3B2O6和/或Mg2B2O5晶相總含量小于5％重量，氧化鎂(MgO)與硼氧化物(B2O3)不能充分發(fā)生反應(yīng)，低介電常數(shù)材料就會(huì)劣化可燒結(jié)性與可靠性，并減小Q系數(shù)。為使這兩種晶相沉淀得大于70％重量，就必須增加昂貴玻璃的量，從而提高了成本。
在第二沉淀方式中，根據(jù)晶相總重量，低介電常數(shù)材料最好包括5～80％重量的MgAl2O4晶相和5～70％總重量的Mg2SiO4晶相和至少沉淀在其中的Mg3B2O6與Mg2B2O5晶相之一。當(dāng)在該范圍內(nèi)沉淀晶相時(shí)，得到的低介電常數(shù)材料具有充分的可燒結(jié)性，足夠的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)異的高頻特性和高的熱膨脹系數(shù)。若MgAl2O4晶相含量小于5％重量，低介電常數(shù)材料的機(jī)械強(qiáng)度地降低，若含量超過(guò)80％重量，通過(guò)以小于或等于1000℃的溫度燒制，低介電常數(shù)材料會(huì)變得不夠稠密。若MgSiO4晶相和至少M(fèi)g3B2O6與Mg2B2O5晶相之一的總含量小于5％重量，氧化鎂(MgO)與硼氧化物(B2O3)不能充分地發(fā)生反應(yīng)，因而低介電常數(shù)材料的可燒結(jié)性與可靠性會(huì)劣化，Q系數(shù)減小。若總含量超過(guò)70％重量，則必須增加昂貴玻璃的量，從而增大了成本。
通過(guò)應(yīng)用MgAl2O4陶瓷與專用硼硅玻璃，與低熔點(diǎn)金屬材料(銅或銀)一起燒制可得到低介電常數(shù)材料，它具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的高頻特性和高的熱膨脹系數(shù)。
本發(fā)明中，低介電常數(shù)材料在15GHz頻率下測(cè)量時(shí)，最好具有等于或大于700的Q系數(shù)。當(dāng)Q系數(shù)在15GHz下等于或大于700時(shí)，有利于將該低介電常數(shù)材料應(yīng)用于高頻場(chǎng)合(如頻率等于或大于1GHz)的電路板。
本發(fā)明中，可將在溫度為700～1000℃下煅燒玻璃成分而得到的混合物用作第二玻璃成分。
在該低介電常數(shù)材料中，陶瓷與第二玻璃成分的重量比較佳為20∶80～80∶20，更佳為30∶70～50∶50。若陶瓷重量比高于上述范圍，會(huì)降低燒結(jié)密實(shí)體的密度。反之，若玻璃成分重量比超出上述范圍，會(huì)減小低介電常數(shù)材料的Q系數(shù)。
在本發(fā)明的合成多層陶瓷電子部件中，低介電常數(shù)層與高介電常數(shù)層的熱膨脹系數(shù)之差最好小于或等于0.5ppm/℃。當(dāng)合成多層陶瓷電子部件滿足這一要求時(shí)，可防止實(shí)際應(yīng)用時(shí)因燒制或加熱使得到的基片脫層。
在本發(fā)明一方法中，以下法制造合成多層陶瓷電子部件。開(kāi)始時(shí)，把含高介電常數(shù)材料成分的陶瓷漿料，粘劑與溶劑形成片狀，得到第一陶瓷生片。同樣地，把低介電常數(shù)材料成分，粘劑與溶劑拌成漿料，再把漿料形成片狀而得到第二陶瓷生片。將至少一層第一陶瓷生片與至少一層第二陶瓷生片層迭為層迭體。可按一般多層電容器或多層陶瓷基片的制造方法執(zhí)行制造該陶瓷生片并形成層迭體的這些步驟。
接著，把兩層第三陶瓷生片層迭到層迭體的頂面和底面上，燒制該層迭體。將一種陶瓷生片用作第三陶瓷生片，它主要包含的陶瓷具有比高、低介電常數(shù)材料更高的燒結(jié)溫度。這樣，當(dāng)燒結(jié)該層迭體而得到本發(fā)明的合成多層陶瓷電子部件時(shí)，第三陶瓷生片不以該溫度(即第一與第二陶瓷生片的燒結(jié)溫度)燒結(jié)。燒結(jié)操作不會(huì)在頂面與底面中以平面內(nèi)方向收縮燒結(jié)的層迭體，只以厚度方向收縮層迭體。利用這種結(jié)構(gòu)，即使在燒制期間高、低介電常數(shù)材料呈現(xiàn)不同的收縮型面，得到的合成多層陶瓷電子部件也具有足夠的平整度。
對(duì)構(gòu)成第三陶瓷生片的陶瓷材料不作具體限制，只要它們的燒結(jié)溫度比高、低介電常數(shù)材料的高就行。例如，可將不以小于或等于1000℃的溫度燒結(jié)且含有氧化鋁的生片用作第三陶瓷生片。
將參照本發(fā)明合成多層陶瓷電子部件的特定例子進(jìn)一步詳述本發(fā)明。
實(shí)例1(1)制備高介電常數(shù)材料制備陶瓷成分作為原料，BaCO3、TiO、Nd2O3、Sm2O3與Pr2O3經(jīng)稱量和充分混合，得到BaO2TiO2與ReO3/2(稀土氧化物)的成分比如表1所列的混合物?；旌衔镆?150℃煅燒1小時(shí)，得到的煅燒混合物經(jīng)粉化而形成表1所列出的陶瓷成分S1～S10。

制備第一玻璃成分作為原料，B2O3、SiO2、ZnO、MgO、Li2O、Al2O3、BaO、CaO、SrO經(jīng)稱量和充分混合，得到成分比如表2所列的混合物?；旌衔锝?jīng)1100～1400℃溫度熔化，投入水中淬冷，再濕磨而得到表2的玻璃成分G1～G24。

制備構(gòu)成高介電常數(shù)層的介電陶瓷添加第一玻璃成分G1～G24并以表3和4的成分比與上述制備的陶瓷成分S1～S10混合。作為輔助成分，分別加入CuO與TiO2粉并以表3的比例與混合物充分混合，得到高介電常數(shù)材料成分。接著，加入適量粘劑，增塑劑和溶劑，與高介電常數(shù)材料成分拌和，得到漿料。
上述制備的每種漿料用刮刀形成50um原的片，把得到的陶瓷生片切成30mm長(zhǎng)，10mm寬的矩形陶瓷生片，把多層矩形陶瓷生片層迭后壓緊，得到0.5mm原的層迭體。然后，層迭體以800～1100℃溫度燒制1小時(shí)，得到表3的板狀介電陶瓷樣品K1～K25和表4的介電陶瓷樣品K26～K43。
測(cè)定每塊板狀介電陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)，Q系數(shù)和熱膨脹系數(shù)x或靜電電容溫度相依變化B(ppm/℃)。相對(duì)介電常數(shù)在1MHz下測(cè)定，Q系數(shù)用應(yīng)用介質(zhì)諧振器的方法測(cè)定，結(jié)果列于表3和4。



表4說(shuō)明，介質(zhì)陶瓷K37、K40和K43都具有小于或等于2000的低Qf。
(2)制備低介電常數(shù)材料作為原料粉，Mg(OH)2與Al2O3粉經(jīng)稱量得到化學(xué)計(jì)量成分的MgAl2O4，濕混合16小時(shí)。得到的混合物干燥后，以1350℃溫度煅燒2小時(shí)而粉化。然后稱量作為陶瓷粉的粉化成分，每種第二玻璃成分A～Q的成分列于表5，作為燒結(jié)輔料，必要時(shí)以表6的比例將CuO粉與該粉化成分混合，得到低介電常數(shù)材料成分。接著將該成分用適量粘劑成粒，得到的顆粒以2000kg/cm2壓力模壓，得到直徑為12mm，厚7mm的盤(pán)狀生坯。生坯在空氣中以900～1000℃燒制2小時(shí)，得到盤(pán)狀絕緣陶瓷樣品。在15GHz下用應(yīng)用兩端短路的介質(zhì)諧振器的方法，測(cè)定各樣品的相對(duì)介電常數(shù)和Q系數(shù)。
分別用各絕緣陶瓷材料制備陶瓷漿料，并用刮刀形成50um原的片，得到陶瓷生片。在陶瓷生片上印制Ag制作的電極圖案，得到多層電容器層迭體，將其以900℃燒制30分鐘，得到長(zhǎng)方形陶瓷燒結(jié)密實(shí)體。在燒結(jié)實(shí)體上形成外電極，構(gòu)成多層陶瓷電容器。對(duì)多層電容器加50伏電壓，該電容器可承受120℃、相對(duì)濕度95％和2個(gè)大氣壓達(dá)200小時(shí)，然后恢復(fù)原狀。為評(píng)估其抗潮性，測(cè)定所得多層電容器的絕緣電阻變化狀況。測(cè)定上述制備的各絕緣陶瓷的熱膨脹系數(shù)，結(jié)果示于表6。
(玻璃成分)



(3)制造合成多層陶瓷電子部件用上述(1)與(2)評(píng)估中制備的高介電常數(shù)材料的成分K18和低介電常數(shù)材料的成分L8，分別制備第一與第二陶瓷生片。燒制后，高介電常數(shù)材料的第一陶瓷生片厚250um，低介電常數(shù)材料的第二陶瓷生片厚125um。分別將第一與第二陶瓷生片切成成5*5cm的方形層。接著，將兩層第二陶瓷生片層迭到第一陶瓷生片的項(xiàng)面和底面并壓緊，得到層迭體。然后燒制該層迭體，得到表7列出的合成多層陶瓷燒結(jié)密實(shí)體T11與T16。
運(yùn)用上述制備的每種高、低介電常數(shù)材料的成分，分別制備一系列第一與第二陶瓷生片。以上述同樣方法將兩層第二陶瓷生片層迭到第一陶瓷生片的頂面和底面上并壓緊，得到一層迭體，然后把燒制后厚度為200um的兩層氧化鋁生片層迭到該層迭體的頂面和底面上并壓緊(以厚度方向加壓)。以某一燒制溫度燒制直接夾在兩層含氧化鋁的第三陶瓷生片之間并壓緊的所得的層迭體，該燒制溫度可燒結(jié)第一與第二陶瓷生片，但不燒結(jié)第三陶瓷生片。然后去除第三陶瓷生片，得到合成多層燒結(jié)的密實(shí)體T1～T10、T12～T15和T17～T23。
對(duì)上述制備的每個(gè)合成多層陶瓷燒結(jié)密實(shí)體的高、低介電常數(shù)層之間的界面作顯微觀察。據(jù)顯微觀察，把既無(wú)開(kāi)裂也無(wú)脫層的樣品評(píng)為完整性良好，在表7中標(biāo)以○。把出現(xiàn)開(kāi)裂或脫層的樣品為完整性差，標(biāo)以×。
在上述制備的合成多層陶瓷燒結(jié)密實(shí)體中，以陶瓷生片平面內(nèi)方向收縮百分率小于或等于1％而且既無(wú)碎片也無(wú)脫層的樣品，被定為能無(wú)收縮地?zé)?，在?中標(biāo)為○，把不能滿足這些要求的樣品標(biāo)為×。
結(jié)果列于表7

實(shí)例2在實(shí)例2中，除了按下述方法制備低介電常數(shù)材料以外，均重量實(shí)例1的步驟。
制備低介電常數(shù)材料作為原料粉，稱量Mg(OH)2與Al2O3粉，得到化學(xué)計(jì)量成分MgAl2O4，濕混合16小時(shí)。得到的混合物干燥后，以1350℃溫度煅燒2小時(shí)而粉化。在得到的混合物中，作為陶瓷粉的粉化成分稱量到比例為20～80％重量，使具有表8成分且用作燒結(jié)輔料的第二玻璃成分和適量粘劑同粉化成分混合，得到低介電常數(shù)材料成分。然后用適量粘劑使該成分成粒，以200Mpa壓力模壓得到的顆粒，從而得到直徑12mm、厚7mm的盤(pán)狀生坯。
在空氣中以850～1000℃燒制以上制備的盤(pán)狀生坯2小時(shí)，得到絕緣陶瓷樣品。在15GHz下以應(yīng)用介質(zhì)諧振器的方法測(cè)定該樣品的相對(duì)介電常數(shù)和Q系數(shù)，結(jié)果列于表9。
上述制備的每種盤(pán)狀樣品經(jīng)粉化，用x射線衍射測(cè)定(XRO)光譜和分析，以確定有無(wú)Mg-Al2O4、Mg3B2O6、Mg2B2O5、Mg2SiO4晶相，結(jié)果列于表9。在表9中，SP、KO、SU和FO分別表示MgAl2O4、Mg3B2O6、Mg2B2O5、Mg2SiO4晶相。
將上述制備的每種由低介電常數(shù)材料組成的絕緣陶瓷切割成適當(dāng)大小，在室溫在600℃溫度范圍內(nèi)測(cè)定切割樣品的熱膨脹系數(shù)，結(jié)果列于表9。
(玻璃成分)


實(shí)例1同樣的方法制備和評(píng)估一系列合成多層陶瓷燒結(jié)密實(shí)體，但是使用上述制備與評(píng)估的低介電常數(shù)材料成分。實(shí)例2中，合成陶瓷燒密實(shí)體(表10中陶瓷燒結(jié)密實(shí)體T33、T40、T43和T48)經(jīng)燒制得到，不使用含氧化鋁的第三陶瓷生片，而合成多層陶瓷燒結(jié)密實(shí)體(表10中陶瓷燒結(jié)密實(shí)體T31、T32、T34～T39、T41、T42、T44～T46、T47、T49～T59)在制備時(shí)將該層迭體與含氧化鋁的第三陶瓷生片夾在一起并燒制得到的層迭體，并且評(píng)估這些燒結(jié)密實(shí)體，結(jié)果列于表10。
表10中，合成物T49與T50的符號(hào)表示在兩材料的界面中觀察到大的孔隙。

下面說(shuō)明本發(fā)明合成多層陶瓷電子部件的構(gòu)成實(shí)施例。
圖2和3分別是作為合成多層陶瓷電子部件的多層陶瓷模塊的剖視圖與拓展透視圖，該部件包含本發(fā)明一實(shí)施的多層陶瓷基片。
多層陶瓷模塊1包括多層陶瓷基片2。
多層陶瓷基片2包括作為低介電常數(shù)層的絕緣陶瓷層3a與3b，和作為高介電常數(shù)層并夾在絕緣陶瓷層3a與3b之間的多層陶瓷層4。
在陶瓷層4中，多根內(nèi)電極5相互鄰近排列，中間扦有一層陶瓷層4的構(gòu)成層，由此構(gòu)成多層電容器單元C1和C2。
陶瓷層3a與3b和陶瓷層4包括包根通孔電極6與6a和內(nèi)布線。
將電子部件9～11將到多層陶瓷基片2的頂面。作為電子部件9～11，可以使用半導(dǎo)體器件與片狀多層電容器等合適的電子部件。通孔電極6與6a和內(nèi)布線把這些電子部件9～11電連接至電容器單元C1與C2，由此構(gòu)成本實(shí)施例中多層陶瓷模塊1的電路。
導(dǎo)電帽8固定在多層陶瓷基片2的頂面，并且電氣連接至從多層陶瓷基片2的頂面穿透到底面的通孔電極6a。外電極7形成于多層陶瓷基片2的下面，且電氣連接至通孔電極6與6a。圖中未示出的其它外電極只形成于多層陶瓷基片2的下面，并通過(guò)內(nèi)布線電氣連接至電子部件9～11/或電容單元C1與C2。
這樣，通過(guò)只在多層陶瓷基片2的下面形成外電極7而與外界連接，很容易利用下面將多層陶瓷模塊表面安裝在例如印刷電路板上。
根據(jù)本實(shí)施例，帽8包括一種導(dǎo)電材料，通過(guò)通孔電極6a電氣連接至外電極7，從而能對(duì)電子部件9～11作電磁屏蔽。然而，帽8不一定包括導(dǎo)電材料。
在本實(shí)施例的多層陶瓷模塊1中，多層陶瓷基片2包括和為高介電常數(shù)的陶瓷層4，從而構(gòu)成上述的多層電容單元C1與C2。相應(yīng)地，內(nèi)電極5、外布線電極和通孔電極6與6a都可用銀或銅等低阻庸價(jià)金屬制作，而且多層陶瓷基片2能與這些金屬一起燒制。電容單元C1與C2可用能整體菜同燒制的多層陶瓷基片2形成，從而使多層陶瓷模塊1超小型化。此外，陶瓷層4具有高介電常數(shù)和高Q系數(shù)，得到的多層陶瓷模塊適用于高頻場(chǎng)合。
運(yùn)用整塊燒制陶瓷層迭體的已知技術(shù)，很容易得到多層陶瓷基片2。具體而言，起先制備主要包含本發(fā)明介電陶瓷成分材料的陶瓷生片，印制電極圖案以構(gòu)成例如內(nèi)電極5，外布線和通孔電極6與6a，再相互層迭帶圖案的陶瓷生片，就得到了層迭體。獨(dú)立地制備絕緣陶瓷層3a與3b的陶瓷生片，形成外電極7和通孔電極6與6a的電極圖案。把適量層數(shù)的有圖案的陶瓷生片層迭到上述制備的層迭體上，得到的層迭體沿厚度方向加壓和燒制，即可得到多層陶瓷基片2。
多層電容單元C1和C2包括和為高介電常數(shù)層而夾在內(nèi)電極5之間陶瓷層4，內(nèi)電極5沿厚度方向相互鄰近排列，用于產(chǎn)生靜電電容。因此，面積相對(duì)小的內(nèi)電極5能產(chǎn)生高的靜電電容，從而使得到的多層陶瓷模塊1進(jìn)一步超小型化。
其它實(shí)施例和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，本發(fā)明不受上述具體內(nèi)容的限制。
權(quán)利要求
1.一種包括層迭體的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，包括具有高介電常數(shù)材料的高介電常數(shù)層，所述高介電常數(shù)材料包括(a)xBaO-yTiO2-zReO3/2介質(zhì)，其中x、y和z為％克分子，并滿足條件8≤x≤18，52.5≤y≤65，20≤z≤40，且x+y+z＝100，Re為稀土元素，和(b)第一玻璃成分，其中高介電常數(shù)層的相對(duì)介電常數(shù)εγ等于或大于20，和至少一個(gè)包括低介電常數(shù)材料的低介電常數(shù)層，所述低介電常數(shù)材料包含陶瓷與第二玻璃成分的合成物，其中低介電常數(shù)層的相對(duì)介電常數(shù)εγ小等或等于10。
2.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，高介電常數(shù)中的第一玻璃成分包括約10～25％重量的SiO2，約10～40％重量B2O3，約25～55％重量MgO，0～20％重量ZnO，0～15％重量Al2O3，約0.5～10％重量的Li2O，和0～10％重量的RO，其中R至少是選自Ba、Sr和Ca的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，根據(jù)高介電常數(shù)材料的總重量，作為輔助成分，高介電常數(shù)材料還包括小于或等于3％重量的CuO和0.1～10％重量的TiO2。
4.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，相對(duì)于65～85％重量的xBaO-yTiO2-zReO3/2介質(zhì)，高介電常數(shù)材料包括15～35％重量的第一玻璃成分。
5.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，低介電常數(shù)材料中的陶瓷是MgAl2O4，第二玻璃成分包括約30～50％克分子的二氧化硅SiO2，0～20％克分子的硼氧化物B2O3，和約20～55％克分子的氧化鎂MgO。
6.如權(quán)利要求5所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，根據(jù)玻璃成分的總含量，第二玻璃成分還包括小于或等于30％克分子的至少一種選自CaO、SrO和BaO的氧化物。
7.如權(quán)利要求5所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，根據(jù)第二玻璃成分的總重量，第二玻璃成分包括小于或等于15％克分子的鋁氧化物Al2O3。
8.如權(quán)利要求5所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，根據(jù)第二玻璃成分的總重量，第二玻璃分成還包括小于或等于10％重量的至少一種選自Li2O、K2O和Na2O的堿金屬氧化物。
9.如權(quán)利要求5所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，根據(jù)低介電常數(shù)材料的總重量，所述低介電常數(shù)材料還包括小于或等于3％重量的氧化銅CuO。
10.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，低介電常數(shù)材料中的陶瓷是MgAl2O4，第二玻璃成分是硼硅玻璃，低介電常數(shù)層包括沉淀的晶相，含有MgAl2O4晶相、至少M(fèi)g3B2O6與Mg2B2O5晶相之一和任選的Mg2SiO4晶相。
11.如權(quán)利要求10所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，硼硅玻璃包括約8～60％重量的硼氧化物B2O3，約10～50％重量的二氧化硅SiO2，和約10～55％重量的氧化鎂MgO。
12.如權(quán)利要求10所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，硼硅玻璃包括小于或等于20％重量的堿金屬氧化物。
13.如權(quán)利要求10所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，沉淀的低介電常數(shù)層的晶相包括約5～80％重量的MgAl2O4晶相，和約5～70％重量的Mg2SiO4晶相、Mg3B2O6晶相與Mg2B2O5晶相之和。
14.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，低介由常數(shù)材料所含的陶瓷與第二玻璃成分的重量比為20∶80～80∶20。
15.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，高、低介電常數(shù)材料的熱膨脹系數(shù)之差小于或等于0.5ppm/℃。
16.如權(quán)利要求1所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，所述合成多層陶瓷電子部件在其內(nèi)部還包括一含Cu、Ag和Au的導(dǎo)體。
17.一種含層迭體的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，包括相對(duì)介電常數(shù)εγ至少為20的高介電常數(shù)層，包括65～85％重量的高介電常數(shù)材料和15～35％重量的第一玻璃成分，根據(jù)高介電常數(shù)材料的總重量，將達(dá)到3％重量的CuO和0.1～10％重量的TiO2用作輔助成分，和至少一個(gè)低介電常數(shù)層，其相對(duì)介電常數(shù)εγ不大于10，并包括含一合成物的低介電常數(shù)材料，所述合成物包括20～80％重量的MgAl2O4陶瓷和80～20％重量的第二玻璃成分，其中高介電常數(shù)材料包括xBaO-yTiO3-zReO3/2介質(zhì)，其中x、y與z為％克分子并滿足8≤x≤18，52.5≤y≤65，20≤z≤40，且x+y+z＝100，Re為稀土元素，高介電常數(shù)材料的第一玻璃成分包括約10～25％重量的SiO2，約10～40％重量的B2O3，約25～55％重量MgO，0～20％重量ZnO，0～15％重量Al2O3，約0.5～10％重量的Li2O，和0～10％重量的RO，這里R是至少一種選自Ba、Sr、Ca的成分，第二玻璃成分包括約30～50％克分子的二氧化硅SiO2，0～20％克分子的硼氧化物B2O3，和約20～55％克分子的氧化鎂MgO，和根據(jù)SiO2、B2O3、MgO的總含量，還包括30％克分子的至少一種選自CaO、SrO與BaO的氧化物，達(dá)到15％克分子的鋁氧化物Al2O3、達(dá)到10％重量的至少一種選自Li2O、K2O、Na2O的堿金屬氧化物，達(dá)到15％重量的氧化鋅ZnO和達(dá)到3％重量的氧化銅CuO，而且其中高、低介電常數(shù)材料的熱膨脹系數(shù)之差小于或等于0.5ppm/℃。
18.如權(quán)利要求17所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，低介電常數(shù)材料包括一種由30～50％重量的MgAl2O4陶瓷與50～30％重量的第二玻璃成分組成的合成物，而第二玻璃成分包含2～5％重量的所述堿金屬氧化物，達(dá)10％重量的所述氧化鋅和達(dá)2％重量的所述氧化銅。
19.一種含層迭體的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，包括相對(duì)介電常數(shù)εγ至少為20的高介電常數(shù)層，包括65～85％重量的高介電常數(shù)材料和15～35％重量的第一玻璃成分，根據(jù)高介電常數(shù)材料的總重量，將達(dá)到3％重量的CuO和0.1～10％重量的TiO2用作輔助成分，和至少一個(gè)低介電常數(shù)層，其相對(duì)介電常數(shù)εγ不大于10，并包括含一合成物的低介電常數(shù)材料，所述合成物包括20～80％重量的MgAl2O4陶瓷和80～20％重量的第二玻璃成分，其中，高介電常數(shù)材料包括xBaO-yTiO3-zReO3/2介質(zhì)，其中x、y與z為％克分子并滿足8 x 18，52.5 y 65，20 z 40，且x+y+z＝100，Re為稀土元素，高介電常數(shù)材料的第一玻璃成分包括約10～25％重量的SiO2，約10～40％重量的B2O3，約25～55％重量MgO，0～20％重量ZnO，0～15％重量Al2O3，約0.5～10％重量的Li2O，和0～10％重量的RO，這里R是至少一種選自Ba、Sr、Ca的成分，第二玻璃成分是硼硅玻璃，包括約9～60％重量的硼氧化物B2O3，約10～50％克分子的二氧化硅SiO2，和約10～55％克分子的氧化鎂MgO，還飯知達(dá)20％克分子的鋁氧化物Al2O3，達(dá)20％重量的至少一種堿金屬氧化物，達(dá)30％重量的氧化鋅ZnO和小于或等于10％重量的氧化銅CuO，低介電常數(shù)層包括沉淀的晶相，含有MgAl2O4晶相，至少一種Mg3B2O6與Mg2b2O5晶相和任選的Mg2SiO4晶相，而且其中高、低介電常數(shù)材料的熱膨脹系數(shù)之差小于或等于0.5ppm/℃。
20.如權(quán)利要求19所述的合成多層陶瓷電子部件，其特征在于，低介電常數(shù)材料包括一由30～50％重量的MgAl2O4陶瓷與50～30％重量的第二玻璃成分組成的合成物，而硼硅玻璃包括13～38％克分子的二氧化硅SiO2和35～53％克分子的氧化鎂MgO。
21.一種制造合成多層陶瓷電子部件的方法，所述合成多層陶瓷電子部件包括至少一種相對(duì)介電常數(shù)等于或大于20的高介電常數(shù)層，和至少一種相對(duì)介電常數(shù)小于或等于10且與高介電常數(shù)層相層迭的低介電常數(shù)層，其特征在于，所述方法包括以下步驟提供一層迭體，包括至少一層第一陶瓷生片，和至少一層第二陶瓷生片，把兩層第三陶瓷生片壓到層迭體的頂面與底面之間并將其夾住，和燒制夾在兩層第三陶瓷生片之間的層迭體，其中第一陶瓷生片包含構(gòu)成高介電常數(shù)的高介電常數(shù)材料成分，第二陶瓷生片包含構(gòu)成低介電常數(shù)層的低介電常數(shù)材料成分，和第三陶瓷生片的燒結(jié)溫度高于高、低兩種介電常數(shù)材料的燒結(jié)溫度。
全文摘要
一種合成多層陶瓷電子部件,它包括相互層迭的高介電常數(shù)層和至少一個(gè)低介電常數(shù)層。高介電常數(shù)層包括一種高介電常數(shù)材料,相對(duì)介電常數(shù)εγ的為20或更大,低介電常數(shù)層包括一種低介電常數(shù)材料,相對(duì)介電常數(shù)εγ約為10或更小。高介電常數(shù)材料主要包含BaO－TiO
文檔編號(hào)H05K1/16GK1360320SQ01143780
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者杉本安隆, 近川修, 森直哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所