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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische keramische Zusammensetzung
und deren Verwendung für
einen laminierten keramischen Kondensator. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung eine dielektrische keramische Zusammensetzung
und deren Verwendung für
einen laminierten keramischen Kondensator, wobei die Dicke einer
dielektrischen keramischen Schicht auf ca. 1 μm reduziert werden kann.
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Bekannte
dielektrische Zusammensetzungen werden beispielsweise in den Patentdokumenten
1, 2, 3 und 4 vorgeschlagen.
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Nichtreduzierende
dielektrische Porzellanzusammensetzungen werden in den Patentdokumenten
1, 2 und 3 vorgeschlagen. Im wesentlichen enthält jede dieser nichtreduzierenden
dielektrischen Porzellanzusammensetzungen hauptsächlich 92,0–99,4 mol% BaTiO3 0,3–4 mol%
Re2O3 (wobei Re
wenigstens ein Seltenerdeelement ausgewählt aus Tb, Dy, Ho und Er repräsentiert),
und 0,3–4
mol% Co2O3, und
zusätzlich
0,2–4 mol%
BaO, 0,2–3
mol% MnO und 0,5–5
mol% MgO.
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Jede
der nichtreduzierenden dielektrischen Porzellanzusammensetzungen
kann sogar unter einem geringen Sauerstoffpartialdruck gebrannt
werden, ohne dass es zu einer Konversion der Struktur zu einem Halbleiter
kommt, und weist eine dielektrische Konstante von 3000 oder mehr
auf, einen Isolationswiderstand von 11 oder mehr im Sinne von log
IR. Darüber
hinaus liegt die Temperaturcharakteristik der dielektrischen Konstante
in dem Bereich von ±15%
in einem weiten Temperaturbereich von –55°C bis +125°C bezüglich des Kapazitätwertes
bei 25°C.
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Darüber hinaus
wird eine dielektrische keramische Zusammensetzung und ein laminierter
keramischer Kondensator in dem Patentdokument 4 vorgeschlagen. Die
dielektrische keramische Zusammensetzung enthält hauptsächlich Bariumtitanat und zusätzlich die
folgenden Elemente: Re (Re repräsentiert
wenigstens ein Seltenerdeelement, das aus Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,
Ho, Er, Tm und Yb ausgewählt
ist), Ca, Mg und Si. Die Formel der chemischen Zusammensetzung der
dielektrischen keramischen Zusammensetzung wird repräsentiert
durch 100BamTiO3 +
aReO3/2 + bCaO + cMgO + dSiO2 (wobei
die Koeffizienten 100, a, b, c und d molare Anteile repräsentieren),
wobei die Koeffizienten 100, a, b, c und d jeweils die jeweiligen
Verhältnisse
erfüllen: 0,990 ≤ m ≤ 1,030, 0,5 ≤ a ≤ 6,0, 0,10 ≤ b ≤ 5,00, 0,010 ≤ c ≤ 1,000, bzw.
0,05 ≤ d ≤ 2,00.
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Die
dielektrische keramische Zusammensetzung hat eine dielektrische
Konstante von 3000 oder mehr, erfüllt die B-Charakteristik der
JIS und die X7R Charakteristik der EIA, und hat eine lange „beschleunigte Lebensdauer" des Isolationswiderstandes
unter hoher Temperatur und hoher Spannung, was in einer hervorragenden
Zuverlässigkeit
resultiert, selbst wenn die Dicke der dielektrischen keramischen
Zusammensetzung verringert ist.
- Patentdokument 1: Japanische
nicht geprüfte
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 05-009066 A (Ansprüche und
Absatz Nr. [0009])
- Patentdokument 2: Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer JP 05-009067 A (Ansprüche und
Absatz Nr. [0009])
- Patentdokument 3: Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer JP 05-009068 A (Ansprüche und
Absatz Nr. [0009])
- Patentdokument 4: Japanische Patentanmeldung JP 2001-39765 A (Ansprüche und
Absätze
Nr. [0066] and [0067]).
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Ferner
ist aus der
U.S. 6,310,761
B1 eine dielektrische keramische Zusammensetzung bekannt
mit der Formel 100Ba
mTiO
3 +
aReO
3/2 + bCaO + cSiO
2,
die zusätzlich
Mn und Cu enthält.
Darüber
hinaus offenbart die
DE
199 37 999 A1 eine dielektrische Keramik mit der Zusammensetzung
(Ba
1-xCa
x)
mTiO
3 + αRe
2O
3 + βMgO + γMnO, die
eine Si-haltige Subkomponente umfasst.
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In
den vergangenen Jahren wurde bei der Entwicklung elektronischer
Technologien ein rascher Fortschritt bei der Miniaturisierung elektrischer
Komponenten erzielt und Trends zur Miniaturisierung und höheren Kapazitäten laminierter
keramischer Kondensatoren erhielten Bedeutung. Jedoch sind die herkömmlichen
dielektrischen keramischen Zusammensetzungen unter der Voraussetzung
ausgelegt, dass die Zusammensetzungen bei geringen Feldstärken genutzt
werden. Dies führt
dazu, dass der Gebrauch einer dünnen
Schicht einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung, das heißt der Gebrauch
einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung bei hohen Feldstärken Nachteile
in Form signifikanter Verringerungen des Isolationswiderstandes,
der dielektrischen Stärke
und der Zuverlässigkeit
mit sich bringt. Daher ist es bei einer herkömmlichen dielektrischen keramischen
Zusammensetzungen erforderlich, die Nennspannung in. Abhängigkeit
der Dicke zu reduzieren, wenn die Dicke der keramischen dielektrischen
Schicht reduziert ist.
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In
jeder der dielektrischen keramischen Zusammensetzungen, die in den
Patentdokumenten 1–4
vorgeschlagen sind, ist es möglich,
einen laminierten keramischen Kondensator mit hervorragender Zuverlässigkeit
bereit zu stellen und zwar durch Ausbilden einer dielektrischen
keramischen Schicht aus der dielektrischen keramischen Zusammensetzung.
Wird jedoch die Dicke der dielektrischen keramischen Schicht auf
ca. 1 μm reduziert
ist es nachteiligerweise schwierig, die Zuverlässigkeit des resultierenden
laminierten keramischen Kondensators sicherzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde fertig gestellt, um die oben genannten
Probleme zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dielektrische
keramische Zusammensetzung und einen laminierten keramischen Kondensator
mit hoher dielektrischer Konstante von 3000 oder mehr, einem geringen
dielektrischen Verlust von 5% oder weniger, wobei die Temperaturcharakteristik
der dielektrischen Konstante die B-Eigenschaften erfüllt (die Änderungsrate
der Kapazität
bezüglich
der Kapazität
bei 20°C
ist innerhalb des Bereiches von ±10% zwischen –25°C und +85°C), mit einem
hohen spezifischen Widerstand von 1011 Ωm oder mehr und
mit einer hohen Zuverlässigkeit,
das heißt
mit einer mittleren Ausfallzeit von 100 Stunden oder mehr in einem
beschleunigten Zuverlässigkeitstest
(150°C,
Gleichstromfeldstärke:
10 V/μm)
bereitzustellen, selbst wenn die Dicke der dielektrischen keramischen
Schicht auf ca. 1 μm
reduziert ist.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erfüllen in
einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung, die durch die
folgende Formel der chemischen Zusammensetzung repräsentiert wird:
100(Ba1-xCax)mTiO3 + aMnO + bCuO
+ cSiO2 + dRe2O3 (wobei die Koeffizienten 100, a, b, c und
d jeweils einen molaren Anteil repräsentieren, wobei Re wenigstens
ein Element repräsentiert,
das aus der Gruppe Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm und Yb ausgewählt ist),
m, x, a, b, c und d die folgenden jeweiligen Verhältnisse erfüllen: 0,990 ≤ m ≤ 1,030, 0,04 ≤ x ≤ 0,20, 0,01 ≤ a ≤ 5, 0,05 ≤ b ≤ 5, 0,2 ≤ c ≤ 8, und 0,05 ≤ d ≤ 2,5.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung
der dielektrischen keramischen Zusammensetzung für einen laminierten keramischen
Kondensator mit einer Vielzahl laminierter dielektrischer keramischer
Schichten gelehrt; interne Elektroden, von denen jede zwischen dielektrischen
keramischen Schichten angeordnet ist; und externe Elektroden, die
elektrisch mit den jeweiligen internen Elektroden verbunden sind,
wobei die dielektrischen keramischen Schichten aus der dielektrischen
Zusammensetzung gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der Erfindung bestehen.
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Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in dem laminierten
keramischen Kondensator gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt jede der internen Elektroden aus wenigstens einem
leitfähigem
Material ausgewählt
aus der Gruppe Nickel, Nickellegierung, Kupfer und Kupferlegierung
ausgebildet.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht eines laminierten keramischen Kondensators
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 1 erläutert. Beispielsweise
umfasst ein laminierter keramischer Kondensator 1, wie
dies in 1 gezeigt ist, in dieser Ausführungsform
eine Vielzahl dielektrischer keramischer Schichten 2 (in
diesem Ausführungsbeispiel
fünf Schichten);
ein Laminat enthaltend eine Vielzahl erster interner Elektroden 3A und
eine Vielzahl zweiter interner Elektroden 3B, wobei jede
der ersten internen Elektroden 3A zwischen dielektrischen
keramischen Schichten 2 angeordnet ist und wobei jede der
zweiten internen Elektroden 3B zwischen dielektrischen
keramischen Schichten 2 angeordnet ist; und eine erst externe
Elektrode 4A die an einem Ende des Laminates angeordnet
und elektrisch mit der ersten internen Elektrode 3A verbunden
ist, und eine zweite externe Elektrode 4B, die an dem anderen
Ende des Laminates angeordnet und elektrisch mit der zweiten internen
Elektrode 3B verbunden ist.
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Wie
dies aus 1 hervorgeht, erstreckt sich
die erste interne Elektrode 3A von einem Ende der dielektrischen
keramischen Schicht 2 (linkes Ende in 1)
in die Nähe
des anderen Endes (des rechten Endes), und die zweite interne Elektrode 3B erstreckt
sich von dem rechten Ende der dielektrischen keramischen Schicht 2 in
die Nähe
des linken Endes. Die erste und zweite interne Elektrode 3A und 3B sind
jede aus einem leitfähigen
Material aufgebaut. Jedes beliebige Basismetall ausgewählt aus
der Gruppe Nickel, Nickellegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen
und dergleichen kann vorzugsweise als leitfähiges Material eingesetzt werden. Darüber hinaus
kann eine kleine Menge eines keramischen Pulvers in das leitfähige Material
eingeführt
werden, um strukturelle Effekte in den internen Elektroden zu verhindern.
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Wie
dies aus 1 hervorgeht, ist die erste
externe Elektrode 4A elektrisch mit der ersten internen Elektrode 3A in
dem Laminat verbunden und die zweite externe Elektrode 4B ist
elektrisch mit der zweiten internen Elektrode 3B in dem
Laminat verbunden. Jede der ersten und zweiten externen Elektroden 4A und 4B kann
aus einem beliebigen verschiedener bekannter leitfähiger Materialien,
wie beispielsweise Ag, Pd, Legierungen von Ag und Pd und Kupfer
aufgebaut sein. Jede der ersten und zweiten externen Elektroden 4A und 4B können in
geeigneter Weise durch einen bekannten Herstellprozeß ausgebildet
werden.
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Jede
der dielektrischen keramischen Schichten 2 besteht aus
einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel.
Diese dielektrische keramische Zusammensetzung ist ein Kompositoxid
das durch die folgende Formel der chemischen Zusammensetzung repräsentiert
ist: 100(Ba1-xCax)mTiO3 + aMnO + bCuO
+ cSiO2 + dRe2O3. Die Koeffizienten, das heißt 100,
a, b, c und d der Komponenten der dielektrischen keramischen Zusammensetzung
repräsentieren
jede einen molaren Anteil. Re repräsentiert wenigstens ein Selteneredeelement
ausgewählt
aus der Gruppe V, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm und Yb. Darüber hinaus
erfüllen
m, x, a, b, c und d in der Formel der chemischen Zusammensetzung
die jeweiligen Verhältnisse:
0,990 ≤ m ≤ 1,030, 0,04 ≤ x ≤ 0,20, 0,01 ≤ a ≤ 5, 0,05 ≤ b ≤ 5, 0,2 ≤ c ≤ 8, und 0,05 ≤ d ≤ 2,5.
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(Ba1-xCax)mTiO3 ist eine Komponente, in der Ba-Ionen im
Bariumtitanat teilweise durch Ca-Ionen ersetzt sind. Die Ersetzungsrate
x der Ca-Ionen zu Ba-Ionen von weniger als 0,04 (Austauschrate:
4%) ist nicht bevorzugt, da die mittlere Ausfallzeit in einem Hochtemperaturbelastungstest
geringer als 100 Stunden ist. Die Austauschrate x von über 0,20
(Austauschrate: 20%) ist ebenfalls nicht bevorzugt, da die dielektrische
Konstante geringer als 3000 ist und die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% liegt.
Das Verhältnis
von Ba1-xCax zu
Ti (m = Ba1-xCax/Ti) von
weniger als 0,990 ist nicht bevorzugt, da der spezifische Widerstand
geringer als 1011 Ωm ist. Das Verhältnis m
von über
1,030 ist ebenfalls nicht bevorzugt, da die dielektrische Konstante
geringer als 3000, die Rate der Änderung
der dielektrischen Kon stante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% und
die mittlere Ausfallzeit reduziert ist.
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Der
molare Anteil a von MnO von weniger als 0,01 bezüglich 100 von (Ba1-xCax)mTiO3 ist
nicht bevorzugt, da der spezifische Widerstand geringer als 1011 Ωm
ist. Der molare Anteil a von über
5 ist ebenfalls nicht bevorzugt, da die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% liegt
und der spezifische Widerstand geringer als 1011 Ωm ist.
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Der
molare Anteil b von CuO von weniger als 0,05 ist nicht bevorzugt,
da die mittlere Ausfallzeit kürzer als
100 Stunden ist. Ein molarer Anteil b von über 5 ist ebenfalls nicht bevorzugt,
da die Rate der Änderung der
dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% ist.
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Der
molare Anteil c von SiO2 von weniger als
0,2 ist nicht bevorzugt, da die dielektrische Konstante geringer
als 3000, der dielektrische Verlust tan δ höher als 5%, die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% und
die mittlere Ausfallzeit kürzer
als 100 Stunden ist. Der molare Anteil c von mehr als 8 ist ebenfalls
nicht bevorzugt, da die Rate der Änderung der dielektrischen
Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise 10% oder mehr ist und die mittlere
Ausfallzeit kürzer
als 100 Stunden ist.
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Der
molare Anteil d von Re2O3 von
weniger als 0,05 ist nicht bevorzugt, da die mittlere Ausfallzeit
kürzer
als 100 Stunden ist. Ein molarer Anteil d von über 2,5 ist ebenfalls nicht
bevorzugt, da die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur nachteiligerweise außerhalb des Bereiches von ±10% liegt.
Wenn eine Vielzahl von Arten von Seltenerdeelementen Re enthalten
ist, wird die Gesamtheit der molaren Anteile der Vielzahl der Arten
der Seltenerdeelemente Re als d definiert.
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Der
Prozeß zur
Herstellung eines Materialpulvers, das in der dielektrischen keramischen
Zusammensetzung verwendet wird, ist nicht in besonderer Weise beschränkt und
jeder Herstellprozeß kann
verwendet werden, solange die Komponente erhalten wird, die durch
(Ba1-xCax)mTiO3 erhalten wird.
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Beispielsweise
kann die Komponente, die durch (Ba1-xCax)mTiO3 repräsentiert
wird, durch einen Herstellschritt produziert werden, der das Mischen
von BaCO3, TiO2,
und CaCO3 umfasst, und durch einen weiteren
Schritt der Reaktion BaCO3, TiO2,
und CaCO3 durch Wärmebehandlung.
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Das
Materialpulver der dielektrischen Zusammensetzung kann hergestellt
werden durch einen Schritt der Mischung der Komponente repräsentiert
durch (Ba1-xCax)mTiO3 und Oxiden
von Mn, Cu, Si und Re (wobei Re wenigstens ein Seltenerdeelement
ausgewählt
aus Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm und Yb repräsentiert), wobei
es sich um zusätzliche
Komponenten handelt.
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Darüber hinaus
umfassen Beispiele für
den Herstellprozeß der
Komponente repräsentiert
durch (Ba1-xCax)mTiO3 die hydrothermale
Synthese, die Hydrolyse und die nasse Synthese, wie beispielsweise
ein Sol-Gel-Verfahren.
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Die
Ausgangsmaterialien von Mn, Cu, Si, Re (wobei Re wenigstens ein
Seltenerdeelement ausgewählt
aus Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm und Yb repräsentiert),
die zusätzliche
Komponenten darstellen, sind nicht auf pulverförmige Oxide beschränkt, solange
eine dielektrische Keramik gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt werden kann. Ein Carbonat oder eine Lösung eines
Alkoxides, eine organometallische Komponente oder dergleichen kann
eingesetzt werden. Bei der Verwendung dieser Materialien wird keine
Verschlechterung der Eigenschaften erhalten.
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Derartige
Materialpulver werden gebrannt, um die oben beschriebene dielektrische
keramische Zusammensetzung zu erhalten.
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Bei
Verwendung der oben beschriebenen dielektrischen keramischen Zusammensetzung
ist es möglich,
einen laminierten keramischen Kondensator mit einer hohen dielektrischen
Konstante von 3000 oder mehr, einem geringen dielektrischen Verlust
von 5% oder weniger herzustellen, wobei die Temperaturcharakteristik
der dielektrischen Konstante die B-Eigenschaften (innerhalb ±10%) erfüllt, mit
einem hohen spezifischen Widerstand von 1011 Ωm oder mehr
und einer hohen Zuverlässigkeit,
das heißt
eine mittlere Ausfallzeit von 100 Stunden oder mehr in einem beschleunigten
Zuverlässigkeitstest
(Hochtemperaturbelastungstest) aufweist, selbst wenn die Dicke der
dielektrischen keramischen Schicht auf ca. 1 μm reduziert ist. Daher ist es möglich, einen
laminierten keramischen Kondensator herzustellen, in dem die Nennspannung
nicht reduziert werden muss, selbst wenn die Dicke der dielektrischen
keramischen Schicht auf ca. 1 μm
reduziert ist, wobei der laminierte keramische Kondensator die weitere
Miniaturisierung und höhere
Kapazitäten
in der Zukunft ermöglicht.
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Darüber hinaus
kann bei dem laminierten keramischen Kondensator in dieser Ausführungsform
die interne Elektrode als einem Basismetall, wie beispielsweise
Nikkel, einer Nickellegierung, Kupfer oder einer Kupferlegierung
bestehen, da der laminierte keramische Kondensator in einer reduzierenden
Atmosphäre
gebrannt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand spezifischer Beispiele
erläutert.
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Beispiel 1
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In
diesem Beispiel wurde ein laminierter keramischer Kondensator mit
dem Materialpulver hergestellt, nachdem das Materialpulver der dielektrischen
keramischen Zusammensetzung hergestellt wurde. Zunächst wurden
hochreines TiO
2, BaCO
3 und
CaCO
3, die die Ausgangsmaterialien bildeten,
hergestellt. Die Ausgangsmaterialien wurden derart eingewogen, dass
Ti, Ba und Ca in den Mengen enthalten waren, die durch die Proben
A bis N gemäß Tabelle
1 repräsentiert
sind, und wur den dann gemischt und pulverisiert, um Pulver herzustellen.
Diese Pulver wurden getrocknet und dann auf 1000°C oder mehr aufgeheizt um (Ba,
Ca)TiO
3 Materialpulver zu synthetisieren,
die Zusammensetzungen gemäß der Proben
A–N in
Tabelle 1 aufweisen und die jeweils eine mittlere Partikelgröße 0,20 μm aufweisen.
Zusätzlich
wurden ein CuO Pulver, ein MnCO
3 Pulver, ein
SiO
2 Pulver und ein Re
2O
3 Pulver (wobei Re wenigstens ein Selteneredeelement,
ausgewählt
aus Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm und Yb repräsentiert),
wobei es sich um andere Materialpulver handelt, hergestellt. Die
in der Tabelle mit dem * markierten Pulver A-D sind solche, in denen
x und m außerhalb
des Bereiches der vorliegenden Erfindung sind. Tabelle 1
(Ba1-xCax)mTiO3 |
Pulver | x | m |
*A | 0.038 | 1.003 |
*B | 0.22 | 1.005 |
*C | 0.08 | 0.988 |
*D | 0.10 | 1.032 |
E | 0.08 | 1.001 |
F | 0.042 | 1.001 |
G | 0.05 | 1.011 |
H | 0.08 | 1.004 |
I | 0.14 | 1.007 |
J | 0.17 | 1.02 |
K | 0.19 | 1.005 |
L | 0.08 | 0.992 |
M | 0.08 | 1.015 |
N | 0.08 | 1.027 |
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Anschließend wurden
die Pulver in einer Weise gewogen, dass die Zusammensetzungen gemäß der Tabellen
2 und 3 erhalten wurden und dann gemischt, um die Mischungen zu
erhalten, die durch die Proben Nr. 1 bis 69 erhalten wurden. Dann
wurden diese Mischungen in einem Bereich zwischen 1000°C und 1050°C calciniert,
und zwar für
zwei Stunden, um Calcinate zu erhalten. Ein Polyvenyl-Butyral-Bindemittel und ein
organisches Lösungsmittel,
wie beispielsweise Ethanol, wurden jedem Calcinat zugegeben und
die resultierenden Mischungen wurden mit Kugelmühlen naß gemischt um keramische Slurries
zu erhalten. Jeder der resultierenden keramischen Slurries wurden
durch eine Schicht-Form mittels der „Doktorblade-Methode" geformt, um eine
rechteckige keramische Grünfolie
mit einer Dicke von 1,4 μm
zu erhalten. Anschließend
wurde eine leitfähige
Paste hauptsächlich
bestehend aus Nickel (Ni) auf jede der resultierenden keramischen
Grünfolien durch
Drucken aufgebracht, um einen leitfähigen Pastenfilm zur Ausbildung
einer internen Elektrode bereitzustellen. Ein Ende des leitfähigen Pastenfilms
wird an einem ersten Ende der keramischen Grünfolie angeordnet und das andere
Ende des leitfähigen
Pastenfilms wurde weg von einem zweiten Ende der keramischen Grünfolie angeordnet.
In Tabelle 2 sind die mit dem * markierten Proben Nr. 1–12 solche
Proben, in denen einer der Parameter x, m, a, b, c und d außerhalb
des limitierten Bereichs der vorliegenden Erfindung lagen. Tabelle 2
100(Ba1-xCax)mTiO3 + aMnO + bCuO + cSiO2 +
dRe2O3 |
Probe | Seltenerdelement | benutztes
Pulver | x | m | a | b | c | d |
*No.
1 | Y | A | 0.038 | 1.003 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
2 | Y | B | 0.22 | 1.005 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
3 | Y | C | 0.08 | 0.988 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
4 | Y | D | 0.10 | 1.032 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
5 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.005 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
6 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 5.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
*No.
7 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.04 | 2.00 | 0.5 |
*No.
8 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 5.300 | 2.00 | 0.5 |
*No.
9 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 0.10 | 0.5 |
*No.
10 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 8.20 | 0.5 |
*No.
11 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.04 |
*No.
12 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 2.6 |
No.
13 | Y | F | 0.042 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
14 | Y | G | 0.05 | 1.011 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
15 | Y | H | 0.08 | 1.004 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
16 | Y | I | 0.14 | 1.007 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
17 | Y | J | 0.17 | 1.02 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
18 | Y | K | 0.19 | 1.005 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
19 | Y | L | 0.08 | 0.992 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
20 | Y | M | 0.08 | 1.015 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
21 | Y | N | 0.08 | 1.027 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
22 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.012 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
23 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.100 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
24 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.400 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
25 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.700 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
26 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 1.000 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
27 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 2.000 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
28 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 3.500 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
29 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 4.800 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
30 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.055 | 2.00 | 0.5 |
No.
31 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.100 | 2.00 | 0.5 |
No.
32 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.700 | 2.00 | 0.5 |
No.
33 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 1.000 | 2.00 | 0.5 |
No.
34 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 2.500 | 2.00 | 0.5 |
No.
35 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 4.700 | 2.00 | 0.5 |
Tabelle 3
100(Ba1-xCax)mTiO3 + aMnO + bCuO + cSiO2 +
dRe2O3 |
Probe | Seltenerdelement | benutztes
Pulver | x | m | a | b | c | d |
No.
36 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 0.25 | 0.5 |
No.
37 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 0.50 | 0.5 |
No.
38 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 1.00 | 0.5 |
No.
39 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 4.00 | 0.5 |
No.
40 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 6.00 | 0.5 |
No.
41 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 7.80 | 0.5 |
No.
42 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.055 |
No.
43 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.2 |
No.
44 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.7 |
No.
45 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1 |
No.
46 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 2 |
No.
47 | Y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 2.45 |
No.
48 | S
m | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
49 | S
m | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
50 | E
u | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
51 | E
u | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
52 | G
d | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
53 | G
d | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
54 | T
b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
55 | T
b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
56 | D
y | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
57 | D
y | E | 0.08 | 1.00.1 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
58 | H
o | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
59 | H
o | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
60 | E
r | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
61 | E
r | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
62 | T
m | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.6 |
No.
63 | T
m | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
64 | Y
b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5 |
No.
65 | Y
b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1.5 |
No.
66 | Y,
G d | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.25 each |
No.
67 | Y,
G d | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 1
each |
No.
68 | D
y, Y b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.400 | 2.00 | 0.5
each |
No.
69 | D
y, Y b | E | 0.08 | 1.001 | 0.200 | 0.
00 | 2.00 | 0.5
each |
-
Anschließend wurde
eine Vielzahl der keramischen Grünfolien
von derselben Art derart aufeinander gestapelt, dass das erste Ende,
in dem die leitfähigen
Pastenfilme angeordnet wurden, und das zweite Ende alternierend
angeordnet waren. Der resultierende Stapel wurde zwischen keramischen
Grünfolien
aufgenommen, von denen keines einen Film aus leitfähiger Paste
aufweist und wurde dann einer Pressverbindung unterzogen, um das
Laminat zu erhalten. Das resultierende Laminat wurde auf 350°C in einer
N
2 Atmosphäre aufgeheizt, um das Bindemittel
zu zersetzen, und dann für
ca. 2 Stunden in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt, die ein H
2 Gas, ein N
2 Gas
und ein H
2O Gas enthält und einen Sauerstoffpartialdruck
von 10
–9 bis 10
–12 MPa
bei einer Temperatur gemäß Tabellen
4 und 5 aufweist. Tabelle 4
Probe | Brenntemperatur
(°C) | Dielektrische Konstante
(εr) | Dielektrischer
Verlust tan δ (%) | Rate
der Änderung
der dielektrischen Konstante (%) | spez.
Widerstand Log ρ (ρ:Ωm) | Mittlere
Ausfallzeit (h) |
*No.
1 | 1150 | 3420 | 4.1 | –7.1 | 11.5 | 20 |
*No.
2 | 1150 | 2700 | 4.2 | –11.1 | 11.5 | 40 |
*No.
3 | 1150 | 3200 | 3.5 | –7.5 | 9.3 | nicht
messbar |
*No.
4 | 1150 | 2400 | 12.5 | –12.8 | 9.5 | nicht
messbar |
*No.
5 | 1150 | 3100 | 4.3 | –9.4 | 9.4 | nicht
messbar |
*No.
6 | 1100 | 3280 | 5.8 | –12.1 | 10.5 | 20 |
*No.
7 | 1250 | 3310 | 4.4 | –7.2 | 11.5 | 10 |
*No.
8 | 1150 | 3380 | 4.1 | –12.3 | 11.4 | 150 |
*No.
9 | 1150 | 2400 | 7.8 | –12.5 | 9.5 | 15 |
*No.
10 | 1150 | 3250 | 4.1 | –11.8 | 11.5 | 40 |
*No.
11 | 1150 | 3250 | 4.2 | –6.5 | 11.3 | 5 |
*No.
12 | 1150 | 3600 | 4.8 | –11.2 | 11.2 | 120 |
No.
13 | 1150 | 3450 | 4.4 | –7.5 | 11.4 | 110 |
No.
14 | 1150 | 3500 | 4.7 | –7.2 | 11.3 | 140 |
No.
15 | 1150 | 3620 | 4.8 | –6.9 | 11.4 | 170 |
No.
16 | 1150 | 3400 | 4.1 | –6.1 | 11.2 | 230 |
No.
17 | 1150 | 3210 | 3.7 | –8.5 | 11.3 | 150 |
No.
18 | 1150 | 3150 | 3.4 | –9.1 | 11.5 | 115 |
No.
19 | 1150 | 3210 | 3.8 | –7.8 | 11.1 | 110 |
No.
20 | 1150 | 3150 | 3.7 | –8.5 | 11.3 | 130 |
No.
21 | 1150 | 3200 | 3.4 | –8.9 | 11.5 | 140 |
No.
22 | 1150 | 3230 | 4.2 | –5.4 | 11.1 | 115 |
No.
23 | 1150 | 3300 | 4.1 | –6.1 | 11.3 | 120 |
No.
24 | 1150 | 3310 | 3.7 | –5.8 | 11.5 | 140 |
No.
25 | 1150 | 3250 | 3.6 | –5.7 | 11.3 | 160 |
No.
26 | 1125 | 3380 | 3.6 | –6.5 | 11.1 | 175 |
No.
27 | 1125 | 3250 | 3.3 | –7.8 | 11.4 | 200 |
No.
28 | 1100 | 3280 | 3.1 | –8.8 | 11.5 | 170 |
No.
29 | 1100 | 3300 | 3.2 | –9.4 | 11.4 | 120 |
No.
30 | 1150 | 3100 | 3.8 | –8.1 | 11.3 | 105 |
No.
31 | 1150 | 3280 | 3.2 | –7.5 | 11.1 | 130 |
No.
32 | 1150 | 3300 | 4.1 | –7.2 | 11.2 | 170 |
No.
33 | 1150 | 3350 | 3.8 | –7.5 | 11.5 | 150 |
Tabelle 5
Probe | Brenntemperatur | Dielektrische Konstante
(εr) | Dielektrischer
Verlust tan δ (%) | Rate
der Änderung
der dielektrischen Konstante (%) | spez.
Widerstand (ρ:Ωm) | Mittlere
Ausfallzeit (h) |
No.
34 | 1150 | 3310 | 3.5 | –9.0 | 11.4 | 160 |
No.
35 | 1150 | 3120 | 3.2 | –9.6 | 11.3 | 150 |
No.
36 | 1175 | 3050 | 4.5 | –9.1 | 11.1 | 110 |
No.
37 | 1175 | 3200 | 4.1 | –8.5 | 11.3 | 130 |
No.
38 | 1150 | 3300 | 3.5 | –8.1 | 11.2 | 150 |
No.
39 | 1150 | 3350 | 3.1 | –7.5 | 11.4 | 150 |
No.
40 | 1100 | 3500 | 3.8 | –8.1 | 11.1 | 130 |
No.
41 | 1100 | 3320 | 3.7 | –8.5 | 11.1 | 115 |
No.
42 | 1150 | 3380 | 4.1 | –7.1 | 11.5 | 110 |
No.
43 | 1150 | 3350 | 4.0 | –7.5 | 11.4 | 115 |
No.
44 | 1150 | 3370 | 3.5 | –7.8 | 11.4 | 120 |
No.
45 | 1150 | 3250 | 3.1 | –8.5 | 11.3 | 150 |
No.
46 | 1150 | 3100 | 3.8 | –8.8 | 11.1 | 210 |
No.
47 | 1150 | 3050 | 4.5 | –9.5 | 11.1 | 230 |
No.
48 | 1150 | 3310 | 4.3 | –8.3 | 11.4 | 110 |
No.
49 | 1150 | 3070 | 3.5 | –9.1 | 11.2 | 170 |
No.
60 | 1150 | 3290 | 4.2 | –8.5 | 11.5 | 115 |
No.
51 | 1150 | 3090 | 3.2 | –9.2 | 11.3 | 185 |
No.
52 | 1150 | 3300 | 4.1 | –7.7 | 11.4 | 120 |
No.
53 | 1150 | 3100 | 3.3 | –9.6 | 11.1 | 190 |
No.
54 | 1150 | 3450 | 4.2 | –8.0 | 11.3 | 120 |
No.
55 | 1175 | 3210 | 3.3 | –9.4 | 11.2 | 195 |
No.
56 | 1150 | 3300 | 4.3 | –8.1 | 11.4 | 110 |
No.
57 | 1150 | 3100 | 3.2 | –9.1 | 11.1 | 220 |
No.
58 | 1150 | 3330 | 4.1 | –7.8 | 11.5 | 115 |
No.
59 | 1150 | 3060 | 3.5 | –9.2 | 11.1 | 240 |
No.
60 | 1150 | 3320 | 4.3 | –7.7 | 11.3 | 115 |
No.
61 | 1160 | 3050 | 3.1 | –9.6 | 11.1 | 190 |
No.
62 | 1160 | 3310 | 4.4 | –7.8 | 11.4 | 110 |
No.
63 | 1150 | 3050 | 3.1 | –9.2 | 11.1 | 180 |
No.
64 | 1150 | 3380 | 4.5 | –7.5 | 11.5 | 120 |
No.
65 | 1150 | 3120 | 3.0 | –9.4 | 11.1 | 185 |
No.
66 | 1150 | 3450 | 4.2 | –7.9 | 11.4 | 110 |
No.
67 | 1150 | 3110 | 3.1 | –9.1 | 11.1 | 200 |
No.
68 | 1150 | 3450 | 4.3 | –7.7 | 11.5 | 115 |
No.
69 | 1150 | 3100 | 3.2 | –9.5 | 11.1 | 195 |
-
Eine
Silberpaste enthaltend eine B2O3-SiO2-BaO-basierte Glasmasse wurde an beiden
Enden des gebrannten Laminates aufgebracht und bei 600°C in einer
N2 Atmosphäre gebrannt, um externe Elektroden
zu erhalten, von denen jede elektrisch mit der internen Elektrode
verbunden ist. Auf diese Weise wurde ein laminierter keramischer
Kondensator umfassend die dielektrisch keramische Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung erhalten.
-
Die äußeren Abmessungen
jedes der resultierenden laminierten keramischen Kondensatoren (Proben Nr.
1 bis 69) betrugen 5 mm in der Breite, 5,7 mm in der Länge und
2,4 mm in der Dicke. Die Dicke jeder der dielektrischen keramischen
Schichten betrug 1,0 μm.
Die Anzahl der effektiven dielektrischen keramischen Schichten betrug
5. Die Fläche
jeder der gegenüberliegenden
Elektroden betrug 16,3 × 10–6 m2 pro Schicht.
-
Anschließend wurden
die elektrischen Eigenschaften, die Aufschluß über die Leistungsfähigkeit
des laminierten keramischen Kondensators geben, der Proben 1 bis
69 gemessen.
-
Die
Kapazität
C und der dielektrische Verlust tan δ wurden mittels einer automatischen
Brückenmessung
gemäß JIS 5102
gemessen. Die dielektrische Konstante εr wurde
aus der resultierenden Kapazität
C berechnet. Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Ergebnisse.
-
Um
den Isolationswiderstand IR zu messen, wurde ein Isolationswiderstandstestgerät benutzt.
Dies bedeutet, dass eine Spannung von 4 V DC für eine Minute angewandt wurde
und der Isolationswiderstand IR bei +25°C gemessen wurde, und dann wurde
der spezifische Widerstand ρ berechnet.
Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Ergebnisse in Form von log ρ.
-
Bezüglich der
Rate der Änderung
der Kapazität
C mit der Temperatur wurde die Rate der Änderung ΔC/C20°C in
dem Bereich von –25°C bis +85°C bezüglich einer Kapazität bei 20°C bestimmt.
Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Ergebnisse in Form der Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur.
-
Bezüglich eines
Hochtemperaturbelastungstest wurden 10 V DC bei 150°C angelegt
und eine Änderung
in dem Isolationswiderstand IR mit der Zeit gemessen. In dem Hochtemperaturbelastungstest
wurde ein Zustand, in dem die der Isolationswiderstand IR jeder
Probe den Wert 105 Ω oder weniger erreichte als
Fehler/Ausfall definiert. Nachdem eine Zeit, die zum erreichen des
Ausfalls benötigt
wurde, gemessen wurde, wurde eine mittlere Ausfallszeit bestimmt.
Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Ergebnisse.
-
Wie
dies aus den Meßergebnissen
der Tabellen 4 und 5 hervorgeht, wurde gefunden, dass jeder der laminierten
keramischen Kondensatoren (Proben Nr. 13–69), von denen jeder die dielektrische
Zusammensetzung mit einer Zusammensetzung innerhalb des Bereiches
der vorliegenden Erfindung aufweist, einen hoch zuverlässigen laminierten
keramischen Kondensator darstellt, der eine mittlere Ausfallzeit
von 100 Stunden oder mehr in einem Hochtemperaturbelastungstest
aufweist, der eine hohe dielektrische Konstante εr von
3000 oder mehr, einen geringen dielektrischen Verlust tan δ von 5% oder
weniger aufweist, wobei die Rate der Änderung der dielektrischen Änderung
der dielektrischen Konstante die B-Eigenschaften (innerhalb ±10%) erfüllt, und
der einen hohen spezifischen Widerstand ρ von 1011 Ωm (log ρ von 11)
oder mehr aufweist, trotz der Tatsache, dass die Dicke der dielektrischen
keramischen Schicht auf ca. 1 μm
reduziert war.
-
Darüber hinaus,
wie dies aus den Proben 66–69
hervorgeht, war es möglich,
einen laminierten keramischen Kondensator mit ausreichenden elektrischen
Eigenschaften in der selben Weise wie für die Proben 13–65 zu erhalten,
wenn die Menge d, die die Gesamtheit der molaren Verhältnisse
der Oxide von zwei Seltenerdeelemente darstellt, innerhalb des Bereiches
von 0,05 ≤ d ≤ 2,5 relativ
zu 100 von (Ba, Ca)TiO3, war, selbst wenn
die Dicke der dielektrischen keramischen Schicht auf ca. 1 μm reduziert
war.
-
Im
Gegensatz dazu, wie dies aus den Meßergebnissen der Proben 1–12 gemäß Tabelle
4 hervorgeht, wurde gefunden, dass wenn irgendeine der Gehalte der
Oxide außerhalb
des begrenzten Bereiches der vorliegenden Erfindung lag, der resultierende
keramische Kondensator eine verschlechterte Leistungsfähigkeit hatte,
selbst wenn die Gehalte der anderen Oxide innerhalb der limitierten
Bereiche der vorliegenden Erfindung lagen, wie dies unten beschrieben
wird.
-
In
dem Fall der Probe Nr. 1, in der Pulver A verwendet wurde, in dem
Ba-Ionen in (Ba1-xCax)mTiO3 teilweise durch
Ca-Ionen ersetzt waren und die Ersatzrate x der Ca-Ionen geringer
war als 0,04, war die mittlere Ausfallzeit bei dem Hochtemperaturbelastungstest
20 Stunden, was sehr kurz war. Im Fall von Probe Nr. 2, in der Pulver
B verwendet wurde, in dem die Austauschrate x 0,20 überschritt,
war die dielektrische Konstante εr nachteiligerweise 2700, was unter 3000
ist, die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur war nachteiligerweise – 11,1%, und die mittlere Ausfallzeit
war 40 Stunden, was kurz war.
-
Im
Fall von Probe Nr. 3, in der Pulver C verwendet wurde, in dem das
Verhältnis
m, das heißt Ba1-xCax/Ti, geringer
als 0,990 war, war der Logarithmus des Widerstandes 9,3, das heißt der spezifische
Widerstand war geringer als 1011 Ωm und die
mittlere Ausfallzeit konnte nicht erfaßt werden, was schrecklich
war. Im Fall von Probe Nr. 4, bei der Pulver D verwendet wurde,
in der das Verhältnis
m den Wert 1,03 überschritt, war
die dielektrische Konstante εr 2400, was geringer war als 3000, der dielektrische
Verlust tan δ war
12,5%, was geringer war als 5%, die Rate der Änderung der dielektrischen
Konstante bezüglich
der Temperatur war –12.8%,
was schlechter war als ±10%
und die mittlere Ausfallzeit konnte nicht gemessen werden, was schrecklich
war.
-
Im
Fall von Probe Nr. 5, in der der molare Anteil a von MnO geringer
war als 0,01 bezüglich
100 von (Ba1-xCax)mTiO3, war der spezifische
Widerstand geringer als 1011 Ωm, und die
mittlere Ausfallzeit konnte nicht gemessen werden, was schrecklich
war. In Fall von Probe Nr. 6, in der das molare Verhältnis a
5 überschritt, war
die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur –12,1%,
was schlechter war als ±10%,
der spezifische Widerstand war geringer als 1011 Ωm, und die
mittlere Ausfallzeit war 20 Stunden, was sehr kurz war.
-
Im
Fall von Probe Nr. 7, in der der molare Anteil b von CuO geringer
war als 0,05 war die mittlere Ausfallzeit 10 Stunden, was sehr kurz
war. Im Fall von Probe Nr. 8, in der der molare Anteil b 5 überschritt,
war die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperaturen –12,3%,
was schlechter war als ±10%.
-
Im
Fall von Probe Nr. 9, in der der molare Anteil c von SiO2 geringer war als 0,2 war die dielektrische Konstante
2400, was gering war, der dielektrische Widerstand tan δ war größer als
7,8%, die Rate der Änderungen
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur war –12,5%,
was schlecht war, und die mittlere Ausfallzeit war 15 Stunden, was
sehr kurz war. Im Fall von Probe Nr. 10, in der der molare Anteil
c 8 überschritt, war
die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur –11,8%,
was schlecht war, die mittlere Ausfallzeit war 40 Stunden, was kurz
war.
-
Im
Fall von Probe Nr. 11, in der der molare Anteil d von Re2O3 geringer war
als 0,05, war die mittlere Ausfallzeit 5 Stunden, was sehr kurz
war. Im Fall von Probe Nr. 12, in der der molare Anteil d 2,5 überschritt, war
die Rate der Änderung
der dielektrischen Konstante bezüglich
der Temperatur –11,2%,
was schlecht war.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele
limitiert. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden
können,
ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird
wenigstens ein Seltenerdeelement, ausgewählt aus der Vielzahl der Arten
von Seltenerdeelementen genutzt. Wenn eine Vielzahl von Arten von
Seltenerdeelementen genutzt wird, sollte die Gesamtmenge d der molaren
Anteile der Oxide der Vielzahl der Arten der Seltenerdeelemente
die Beziehung: 0,05 ≤ d ≤ 2,5 erfüllen.
-
Gemäß des 1.
bis 3. Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine
dielektrische keramische Zusammensetzung und deren Verwendung für einen
laminierten keramischen Kondensator zu schaffen, mit einer hohen
dielektrischen Konstante von 3000 oder mehr, mit einem geringen
dielektrischer Verlust von 5% oder weniger, wobei die Temperaturcharakteristik
der dielektrischen Konstante die B-Eigenschaften erfüllt, mit
einem hohen spezifischen Widerstand von 1011 Ωm oder mehr,
und mit einer hohen Zuverlässigkeit,
das heißt
dass eine mittlere Ausfallzeit von 100 Stunden oder mehr in einem
beschleunigten Zuverlässigkeitstest
(150°C,
DC Feldstärke:
10 V/μm)
erhalten wird, selbst wenn die Dicke der dielektrischen Keramikschichten
auf ca. 1 μm
reduziert ist.
-
Die
vorliegende Erfindung kann in geeigneter Weise verwendet wurden,
um eine dielektrische keramische Zusammensetzung und deren Verwendung
für einen
laminierten keramischen Kondensator zu schaffen.