DE112004001599B4

DE112004001599B4 - Dielektrische keramische Zusammensetzung und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE112004001599B4
Application number: DE112004001599T
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Nagaokakyo Takeda
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-07-24
Also published as: JP4297114B2; WO2005023727A1; TW200516614A; TWI251844B; DE112004001599T5; JPWO2005023727A1

Abstract

Dielektrische keramische Zusammensetzung, die eine durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebene Zusammensetzung als Grundbestandteil umfasst, wobei Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ die folgenden Bedingungen erfüllt:
0,7 ≤ a ≤ 0,95,
0,05 ≤ b ≤ 0,3,
0,4 ≤ c ≤ 0,6
0,4 ≤ d ≤ 0,6 und
0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft dielektrische keramische Zusammensetzungen, die bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gebrannt werden, sowie keramische elektronische Bauelemente, die durch Verwendung derselben gebildet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung dielektrische keramische Zusammensetzungen, die als dielektrische Materialien für Träger verwendet werden, die Nichtleiter, Kondensatoren mittleren und hohen Drucks sowie geschichtete Keramikkondensatoren einsetzen, und betrifft beispielsweise keramische elektronische Bauelemente, die durch Verwendung derselben gebildet werden.
Stand der Technik
Zusammensetzung auf Ag(Nb, Ta)O₃-Basis sind herkömmliche dielektrische keramische Zusammensetzungen, mit denen die vorliegende Erfindung befasst ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine Technik das Sintern dieser dielektrischen keramischen Zusammensetzungen auf Ag(Nb, Ta)O₃-Basis bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur durch Zugeben von CuO ermöglicht (zum Beispiel Nichtpatent-Schrift 1).
Die Nichtpatent-Schrift 1 gibt an, dass ein dielektrisches Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von etwa 400 für Mikrowellen durch Zugeben von CuO zu Ag(Nb, Ta)O₃ und Brennen des sich ergebenden Gemisches bei 900°C in der Atmosphäre erhalten werden kann. Im Einzelnen wird offenbart, dass CuO bei 1 bis 5 Gew.% von Ag(Nb, Ta)O₃ zugegeben wird. Insbesondere wird beschrieben, dass elektrische Eigenschaften einer Zusammensetzung, bei der CuO bei 3 Gew.% zugegeben wird, wenn das Molverhältnis von Nb und Ta, Nb/Ta in Ag(Nb, Ta)O₃ 1 beträgt, die relative Dielektrizitätskonstante also 398 ist und Q bei 2,248 GHz 176 beträgt.
Wenn die in der Nichtpatent-Schrift 1 offenbarte Zusammensetzung ferner durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO_3+e wiedergegeben wird, sind 0,84 ≤ a ≤ 0,964, 0,036 ≤ b ≤ 0,16, c = 0,5 und d = 0,5 und 1,036 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,16.
Die in der Nichtpatent-Schrift 1 beschriebene dielektrische keramische Zusammensetzung kann vorteilhafterweise bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gesintert werden, doch liegt die relative Dielektrizitätskonstante bei etwa 400, was für die Verwendung der Zusammensetzung in einem Gebiet, das eine große elektrostatische Kapazität erfordert, nicht unbedingt geeignet ist. Dies liegt daran, dass CuO lediglich als Sinterzusatz dient. Eine solche Zugabe von CuO senkt die relative Dielektrizitätskonstante.
In einem Gebiet, in dem eine große elektrostatische Kapazität erforderlich ist, zum Beispiel bei geschichteten Keramikkondensatoren, sind Materialien auf BaTiO₃-Basis als dielektrisches Material allgemein bekannt. Da Materialien auf BaTiO₃-Basis die Eigenschaften als ferroelektrisches Material ausnutzen, weisen sie nachteilige Eigenschaften wie Änderung der Kapazität aufgrund Gleichstrom-Überlagerung und Änderung der Kapazität aufgrund Alterung auf. Wenn daher die ferroelektrischen Materialien, wie Materialien auf SaTiO₃-Basis, in der Praxis bei Erzeugnissen eingesetzt werden, muss eine erhebliche relative Dielektrizitätskonstante, d. h. eine relative Dielektrizitätskonstante bei Anlegen einer Spannung, bei der Auslegung der Erzeugnisse berücksichtigt werden, was kompliziert ist.

Nichtpatent-Schrift 1: Hyo Tae Kim, Thomas Shrout, Clive Randall und Michael Lanagan, „Low-Temperature Sintering and Dielectric Properties of Ag(Nb, Ta)O₃ composite Ceramics", Journal of the American Society, Bd. 85, Nr. 11, S. 2738–2744 (2002).

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine dielektrische keramische Zusammensetzung an die Hand zu geben, die die oben erwähnten Probleme lösen kann, insbesondere bei niedriger Temperatur gesintert werden kann und doch eine relativ hohe Dielektrizitätskeramik ermöglicht.
Mittel zum Lösen des Problems
Die vorliegende Erfindung ist auf eine dielektrische keramische Zusammensetzung gerichtet, die den Grundbestandteil enthält, der eine durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebene Zusammensetzung aufweist. Um die oben erwähnten technischen Probleme zu lösen, erfüllt das Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,95, 0,05 ≤ b ≤ 0,3, 0,4 ≤ c ≤ 0,6 und 0,4 ≤ d ≤ 0,6 und erfüllt ferner die Bedingungen 0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02.
Bei der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung werden bevorzugt die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,8 und 0,2 ≤ b ≤ 0,3 erfüllt.
Weiterhin kann die dielektrische keramische Zusammensetzung einen Zusatzstoff enthalten, sie enthält also bevorzugt auf 100 Gewichtsteile des oben erwähnten Grundbestandteils ein Si-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es in SiO₂ umgewandelt wird, und/oder ein Mn-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es in MnO₂ umgewandelt wird
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf die Verwendung der genannten dielektrischen Keramikzusammensetzung für ein keramisches elektronisches Bauelement gerichtet, das einen dielektrischen keramischen Abschnitt sowie einen so angeordneten leitenden Abschnitt aufweist, dass er an dem dielektrischen keramischen Abschnitt anliegt. Der dielektrische keramische Abschnitt des keramischen elektronischen Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird typischerweise aus einer gesinterten Masse der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung hergestellt.
Beispiele für solche keramischen elektronischen Bauelemente schließen keramische Träger ein, die Nichtleiter, Einschicht-Keramikkondensatoren und geschichtete Keramikkondensatoren verwenden. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung bei den geschichteten Keramikkondensatoren vorteilhaft eingesetzt werden. Bei den geschichteten Keramikkondensatoren sieht der oben erwähnte dielektrische Keramikabschnitt mehrere geschichtete dielektrische Keramiklagen vor und der oben erwähnte leitende Abschnitt sieht mehrere Innenelektroden vor, die jeweils entlang der Grenzfläche zwischen den dielektrischen Keramiklagen so angeordnet sind, dass sie einander durch die dielektrische Keramiklage gegenüberliegen.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Wie aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich wird, kann die erfindungsgemäße dielektrische keramische Zusammensetzung bei einer Temperatur von 1.000°C oder weniger gesintert werden. Bei einer solchen gesinterten Masse kann die relative Dielektrizitätskonstante bei 25°C auf 550 oder mehr angehoben werden, da Cu durch die Substitution zwischen Ag und Cu in Kristallgitter eindringt. Weiterhin erfüllen die Kennwerte von elektrostatischer Kapazität/Temperatur B-Kennwerte (das Verhältnis der Kapazitätsänderung beträgt bei dem Temperaturbereich von –25°C bis 85°C 10% oder weniger) der JIS-Norm. Da ferner die gesinterte Masse der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung ein paraelektrisches Material ist, ändert sich die praktische relative Dielektrizitätskonstante kaum.
Wenn bei der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,8 und 0,2 ≤ b ≤ 0,3 erfüllt sind, kann die Sintertemperatur weiter gesenkt und die relative Dielektrizitätskonstante auf 600 oder mehr weiter angehoben werden.
Wenn die erfindungsgemäße dielektrische keramische Zusammensetzung weiterhin auf 100 Gewichtsteile des Grundbestandteils, wiedergegeben durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃, als Zusatzstoff ein Si-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es in SiO₂ umgewandelt wird, und/oder ein Mn-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es in MnO₂ umgewandelt wird, enthält, kann der dielektrische Tangens (Tan δ) verbessert und der Isolationswiderstand erhöht werden.
Somit kann die erfindungsgemäße dielektrische keramische Zusammensetzung vorteilhaft bei keramischen elektronischen Bauelementen eingesetzt werden, die einen dielektrischen keramischen Abschnitt und einen so angeordneten leitenden Abschnitt, dass er an dem dielektrischen keramischen Abschnitt anliegt, enthalten. Weiterhin kann die dielektrische keramische Zusammensetzung vorteilhaft bei geschichteten Keramikkondensatoren eingesetzt werden, wobei der dielektrische keramische Abschnitt mehrere geschichtete dielektrische Keramiklagen vorsieht und der leitende Abschnitt mehrere Innenelektroden vorsieht, die jeweils entlang der Grenzfläche zwischen den dielektrischen keramischen Lagen so angeordnet sind, dass sie einander durch die dielektrischen Keramiklagen gegenüberliegen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht, die einen geschichteten Keramikkondensator 1 als Beispiel für ein keramisches elektronisches Bauelement zeigt, das durch Verwenden einer erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung gebildet wird.
2 ist eine Kurvendarstellung, die die Kennlinie von Kapazitätsänderungsverhältnis/Temperatur der in Beispiel 4 erfindungsgemäß erzeugten geschichteten Keramikkondensatorproben zeigt.

1: geschichteter Keramikkondensator
2: dielektrische Keramiklage
3, 4: Innenelektrode
5: Schichtkörper

Beste Art der Ausübung der Erfindung
1 ist eine Querschnittansicht, die einen geschichteten Keramikkondensator 1 als Beispiel für ein keramisches elektronisches Bauelement zeigt, das durch Verwenden einer erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung gebildet wurde.
Der geschichtete Keramikkondensator 1 weist einen Schichtkörper 5 auf, der durch mehrere geschichtete dielektrische Keramiklagen 2 und mehrere Innenelektroden 3 und 4 gebildet wurde. Die Innenelektroden liegen an den dielektrischen Keramiklagen 2 an und sind jeweils entlang der Grenzfläche zwischen den dielektrischen Keramiklagen 2 so angeordnet, dass sie einander durch die dielektrische Keramiklage 2 gegenüberliegen.
Die Außenelektroden 8 und 9 sind jeweils an sich gegenseitig gegenüberliegenden Endflächen 6 und 7 des Schichtkörpers 5 angeordnet. Eine Außenelektrode 8 ist mit der Innenelektrode 3 elektrisch verbunden und die andere Außenelektrode 9 ist mit den Innenelektroden 4 elektrisch verbunden. Die Innenelektroden 3 und die Innenelektroden 4 sind abwechselt in der Schichtungsrichtung des Schichtkörpers 5 angeordnet.
Bei einem solchen geschichteten Keramikkondensator 1 bestehen die dielektrischen Keramiklagen 2 aus der gesinterten Masse der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung.
Die oben erwähnte dielektrische keramische Zusammensetzung weist eine Zusammensetzung auf, die durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ als Grundbestandteil wiedergegeben wird. Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ erfüllt die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,95, 0,05 ≤ b ≤ 0,3, 0,4 ≤ c ≤ 0,6 und 0,4 ≤ d ≤ 0,6 und erfüllt auch die Bedingungen 0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02. Diese Beschränkungen erfolgen aus folgenden Gründen: Wenn a < 0,7, nimmt der Isolationswiderstand ab. Wenn dagegen a > 0,95, fällt die relative Dielektrizitätskonstante stark auf unter 550. Daher wird a auf die Bedingung 0,7 ≤ a ≤ 0,95 beschränkt.
Wenn b < 0,05, fällt die relative Dielektrizitätskonstante stark auf unter 550 und gleichzeitig steigt die für das Sintern erforderliche Temperatur auf über 1.000°C. Wenn dagegen b > 0,3, steigt der dielektrische Tangens (tan δ) und gleichzeitig sinkt der Isolationswiderstand. Daher wird b auf die Bedingung 0,05 ≤ b ≤ 0,3 beschränkt.
Wenn c < 0,4 oder c > 0,6, werden die Kennwerte von elektrostatischer Kapazität/Temperatur schlechter. Daher wird c auf die Bedingung 0,4 ≤ c ≤ 0,6 beschränkt.
Wenn c < 0,4 oder c > 0,6, werden die Kennwerte von elektrostatischer Kapazität/Temperatur schlechter. Daher wird d auf die Bedingung 0,4 ≤ d ≤ 0,6 beschränkt.
Wenn die oben erwähnten a und b weiterhin die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,8 und 0,2 ≤ b ≤ 0,3 erfüllen, kann die zum Sintern erforderliche Temperatur gesenkt und die relative Dielektrizitätskonstante auf 600 oder mehr angehoben werden.
Wenn ferner (a + b)/(c + d) < 0,95, dringt ein in den Innenelektroden 3 und 4 enthaltener Metallbestandteil wie Silber in die dielektrischen Keramiklagen 2 ein, so dass er in den Innenelektroden 3 und 4 ein Entkoppeln verursacht, d. h. einen Elektrodenbruch, was eine Abnahme der Kapazität und eine Abnahme des Isolationswiderstands verursacht. Wenn dagegen (a + b)/(c + d) > 1,02, fällt die relative Dielektrizitätskonstante stark auf 550 oder weniger. Daher ist es erforderlich, die Bedingungen 0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02 zu erfüllen.
Bezüglich (a + b)/(c + d) der in der oben erwähnten Nichtpatent-Schrift 1 beschriebenen Zusammensetzung ist wie vorstehend beschrieben 1,036 ≤ (a + b)(c + d) ≤ 1,16. Dies ist außerhalb der Bedingungen 0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02 der erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung.
Wenn die Zusammensetzung weiterhin als Zusatzstoff ein Si-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es in SiO₂ umgewandelt wird, und/oder ein Mn-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es zu MnO₂ umgewandelt wird, auf 100 Gewichtsteile des Grundbestandteils, der eine durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebene Zusammensetzung aufweist, enthält, kann der dielektrische Tangens (tan δ) verbessert und auch der Isolationswiderstand erhöht werden.
Wenn der Anteil an Si-Oxid und/oder Mn-Oxid 5 Gewichtsteile übersteigt, wird der dielektrische Tangens (tan δ) schlechter und der Isolationswiderstand sinkt ebenfalls. Daher sind die Anteile des Si-Oxids und des Mn-Oxids auf bis zu 5 Gewichtsteile beschränkt.
Nun werden der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung und BEISPIELE beschrieben, die zum Ermitteln des bevorzugteren Schutzumfangs ausgeführt wurden.
(BEISPIEL 1)

Jedes Pulver von Ag₂O, CuO, Nb₂O₅ und Ta₂O₅ wurde so hergestellt, dass die Werte von a, b, c und d der durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebenen Zusammensetzung wie in Tabelle 1 gezeigt waren. Die sich ergebenden Pulveraufbereitungen wurden bei einer Temperatur von 700 bis 900°C in einer oxidierenden Atmosphäre 5 Stunden lang durch einen Elektroofen kalziniert. [Tabelle 1]

Probe Nr.	Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃				Brenntemperatur [°C]
Probe Nr.	a	b	c	d	Brenntemperatur [°C]
*1	0,600	0,400	0,400	0,600	875
2	0,700	0,300	0,500	0,500	875
3	0,800	0,200	0,550	0,450	875
4	0,850	0,150	0,600	0,400	900
5	0,900	0,100	0,400	0,600	925
6	0,950	0,050	0,400	0,600	950
*7	0,980	0,020	0,600	0,400	1025
*8	0,700	0,300	0,300	0,700	900
*9	0,700	0,300	0,200	0,800	900
*10	0,800	0,200	0,700	0,300	975
*11	0,980	0,020	0,800	0,200	1100

Dann wurden die kalzinierten Pulver gemahlen und mit einem Harz auf Butyral-Basis, einem Plastifizierungsmittel und einem organischen Lösungsmittel gemischt. Die sich ergebenden keramischen Schlicker wurden durch ein Rakelverfahren zu keramischen Grünfolien geformt.
Dann wurde eine elektrisch leitende Paste, die eine Ag-Pd-Legierung als elektrisch leitendes Material enthielt, auf die keramischen Grünfolien gedruckt. Mehrere keramische Grünfolien wurden geschichtet und bei Erhitzen durch Druck verbunden, um Mutterblöcke herzustellen. Dann wurden die Mutterblöcke durch eine Würfelschneidemaschine zu einer vorbestimmten Größe und Form zugeschnitten. Dadurch wurden grüne Plättchen erhalten, die zu Schichtkörpern werden sollten, die an einzelnen geschichteten Keramikkondensatoren vorgesehen werden würden.
Die grünen Plättchen wurden in der Atmosphäre entfettet und wurden dann in einer oxidierenden Atmosphäre 2 Stunden lang bei den in der Spalte „Brenntemperatur" von Tabelle 1 gezeigten Temperaturen gebrannt. Dadurch wurden die Schichtkörper für die geschichteten Keramikkondensatoren erhalten.
Dann wurde eine elektrisch leitende Paste, die Ag als elektrisch leitendes Material enthielt, an den Endflächen jedes der Schichtkörper aufgebracht und dann wärmebehandelt, um Außenelektroden zu bilden.
Die so erhaltenen geschichteten Keramikkondensatorproben wurden bezüglich jeder in Tabelle 2 gezeigten Größe beurteilt.
In Tabelle 2 wurden „ϵ" (relative Dielektrizitätskonstante) und „tan δ" (dielektrischer Tangens) mit Hilfe eines LCR-Meters unter den Bedingungen von 1 kHz und 1 Vrms bei Raumtemperatur ermittelt.
„log ρ" (Isolationswiderstand) zeigt die Werte des spezifischen Widerstands (ρ) durch deren Logarithmus bei Anlegen eines elektrischen Felds von 10 kV/mm an den Proben bei Raumtemperatur.
„Gleichstrom-Relativität" zeigt die relativen Dielektrizitätskonstanten bei Anlegen eines elektrischen Felds von 20 kV/mm an den Proben.

Die „Ermittlung der B-Kennwerte" sind die Ergebnisse der Beurteilung von B-Kennwerten der JIS-Norm, und „O" zeigt, dass die Probe B-Kennwerte erfüllte, und „X" zeigt, dass die Probe dies nicht tat. [Tabelle 2]

Probe Nr.	ϵ	tan δ [%]	log ρ [Ωm]	Gleichstrom-Relativität	Ermittlung der B-Kennwerte
*1	700	8,0	8,0	Nicht messbar	Nicht messbar
2	650	4,5	10,0	640	O
3	620	3,5	10,5	610	O
4	590	2,5	11,0	580	O
5	590	2,0	11,0	580	O
6	570	1,0	11,0	555	O
*7	490	0,5	11,5	480	O
*8	550	4,5	10,0	535	X
*9	560	5,0	10,0	550	X
*10	560	4,0	10,0	550	X
*11	380	0,3	12,0	370	X

In den Tabellen 1 und 2 liegen die Proben mit einer mit * gekennzeichneten Probennummer außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezug auf die Tabellen 1 und 2 konnten die Proben 2 bis 6, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, bei einer Brenntemperatur von 1.000°C oder weniger gesintert werden. Daher versteht sich, dass eine Ag-Pd-Legierung oder Ag, wie in diesem BEISPIEL verwendet, problemlos in den Innenelektroden verwendet werden können.
Ferner konnten die Proben 2 bis 6, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, einen „ϵ" von 550 oder höher aufweisen. Daher konnte die Kapazität des geschichteten Keramikkondensators erhöht und dessen Dicke gesenkt werden.
Da die dielektrische Keramik mit einer in diesem BEISPIEL erzeugten Zusammensetzung paraelektrisch war, trat eine wesentliche Änderung der relativen Dielektrizitätskonstante kaum auf. Dies lässt sich den Vergleichen von „ϵ" und der „Gleichstrom-Relativität" entnehmen.
Bei Probe 1 dagegen, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lag, war a < 0,7 und b > 0,3. Bei dieser Probe betrug „tan δ" 5% oder mehr und „log ρ" 9 Ωm oder weniger. Ferner waren sowohl die „Gleichstrom-Relativität" als auch die „Ermittlung der B-Kennwerte" nicht messbar.
Bei Probe 7, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lag, war a > 0,95 und b < 0,05. Bei dieser Probe überstieg die „Brenntemperatur" 1.000°C und „ϵ" sank auf 550 oder darunter.
Bei den Proben 8 und 9, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, war c < 0,4 und d > 0,6. Diese Proben erfüllten nicht die B-Kennwerte in „Ermittlung der B-Kennwerte".
Bei den Proben 10 und 11, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, war c > 0,6 und d < 0,4 und die B-Kennwerte bei „Ermittlung der B-Kennwerte" wurden nicht erfüllt. Insbesondere war bei der Probe 11a > 0,95 und b < 0,05. Bei dieser Probe sank „ϵ" auf 550 oder darunter und die „Brenntemperatur" stieg auf über 1.000°C, wie bei Probe 7.
Die Proben 2 und 3 aus den Proben 2 bis 6, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, erfüllten weiterhin die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,8 und 0,2 ≤ b ≤ 0,3. Bei den Proben 2 und 3 konnte „ϵ" auf 600 oder mehr erhöht und die „Brenntemperatur" auf eine Temperatur unter der der anderen Proben 4 bis 6, die ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen, gesenkt werden.
(BEISPIEL 2)

Es wurde jedes Pulver von MnCO₃ und SiO₂ zusätzlich zu den Zusammensetzungen in BEISPIEL 1 hergestellt. Es wurden die in Tabelle 3 gezeigten Zusammensetzungen hergestellt und es wurden wie in BEISPIEL 1 geschichtete Keramikkondensatorproben erzeugt, wobei lediglich das Brennen bei den in der Spalte „Brenntemperatur" von Tabelle 3 gezeigten Temperaturen ausgeführt wurde. [Tabelle 3]

Probe Nr.	Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃				MnO₂-Anteil [Gewichtsteil]	SiO₂-Anteil [Gewichtsteil]	Brenntemperatur [°C]
Probe Nr.	a	b	c	d	MnO₂-Anteil [Gewichtsteil]	SiO₂-Anteil [Gewichtsteil]	Brenntemperatur [°C]
12	0,700	0,300	0,500	0,500	0,2	0,0	875
13	0,800	0,200	0,550	0,450	2,0	0,0	875
14	0,850	0,150	0,600	0,400	5,0	0,0	900
*15	0,900	0,100	0,400	0,600	6,0	0,0	925
16	0,950	0,050	0,400	0,600	0,0	0,2	950
17	0,700	0,300	0,500	0,500	0,0	2,0	875
18	0,800	0,200	0,555	0,450	0,0	5,0	875
*19	0,850	0,150	0,600	0,400	0,0	6,0	900
20	0,900	0,100	0,400	0,600	0,2	0,2	925
21	0,950	0,050	0,400	0,600	3,0	2,0	950
22	0,700	0,300	0,500	0,500	3,0	0,0	875
23	0,800	0,200	0,550	0,450	0,0	2,0	875
*24	0,700	0,300	0,500	0,500	0,0	6,0	875

In Tabelle 3 werden der „MnO₂-Anteil" und der „SiO₂-Anteil" mit Hilfe von „Gewichtsteil" als Mengeneinheit gezeigt, d. h. sie werden durch Gewichtsverhältnis bezüglich 100 Gewichtsteilen des durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebenen Grundbestandteils gezeigt. Der „MnO₂-Anteil" in Tabelle 3 zeigt den Anteil bei Umwandlung von MnCO₃ zu MnO₂.

In BEISPIEL 2 wurde die Beurteilung wie in BEISPIEL 1 vorgenommen. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung. [Tabelle 4]

Probe Nr.	ϵ	tan δ [%]	log ρ [Ωm]	Gleichstrom-Relativität	Ermittlung der B-Kennwerte
12	650	4,0	10,5	640	O
13	620	3,0	11,0	610	O
14	590	2,0	11,5	580	O
*15	590	6,5	10,0	580	O
16	570	0,5	11,5	555	O
17	650	4,0	10,5	640	O
18	620	3,0	11,0	610	O
*19	590	7,5	9,5	580	O
20	590	1,0	12,0	580	O
21	570	0,5	12,0	555	O
22	650	2,5	11,0	640	O
23	620	3,0	11,0	610	O
*24	650	9,0	8,0	Nicht messbar	Nicht messbar

In den Tabellen 3 und 4 liegen die Proben mit einer mit * gekennzeichneten Probennummer außerhalb des bevorzugten Schutzumfangs bezüglich des „ MnO₂-Anteils" bzw. des „SiO₂-Anteils".
Es versteht sich, dass die Proben 12 bis 14, 16 bis 18 und 20 bis 23, die innerhalb des bevorzugten Schutzumfangs lagen, verglichen mit den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Proben, die die gleichen Zusammensetzungen von Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ hatten, einen besseren Wert „tan δ" hatten und bezüglich „log ρ" besser waren.
Bei den Proben 15, 19 und 24, die außerhalb des bevorzugten Schutzumfangs lagen, fiel „tan δ" dagegen schlechter aus und „log ρ" war gesunken. Insbesondere bei Probe 24 waren die „Gleichstrom-Relativität" und die „Ermittlung der B-Kennwerte" nicht messbar.
(BEISPIEL 3)
BEISPIEL 3 wurde zur Beurteilung der Eigenschaften bei Änderung des Werts (a + b)/(c + d) im Bereich von 0,93 bis 1,04 vorgenommen, wenngleich a, b, c und d von Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ jeweils innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs lagen.

Es wurde jedes Pulver von Ag₂O, CuO, Nb₂O₅ und Ta₂O₅ hergestellt, um die in Tabelle 5 gezeigten Zusammensetzungen zu erhalten, und es wurden wie in BEISPIEL 1 geschichtete Keramikkondensatorproben erzeugt, wobei lediglich das Brennen bei den in der Spalte „Brenntemperatur" von Tabelle 5 gezeigten Temperaturen ausgeführt wurde. [Tabelle 5]

Probe Nr.	Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃					Brenntemperatur [°C]
Probe Nr.	(a + b)/(c + d)	a	b	c	d	Brenntemperatur [°C]
*25	0,93	0,780	0,150	0,400	0,600	900
*26	0,94	0,840	0,100	0,500	0,500	925
27	0,95	0,850	0,100	0,550	0,450	900
28	0,98	0,780	0,200	0,600	0,400	900
29	1,01	0,860	0,150	0,400	0,600	900
30	1,02	0,920	0,100	0,400	0,600	925
*31	1,03	0,930	0,100	0,600	0,400	900
*32	1,04	0,840	0,200	0,400	0,600	900

In BEISPIEL 3 wurde die Beurteilung wie in BEISPIEL 1 vorgenommen. Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung. [Tabelle 6]

Probe Nr.	ϵ	tan δ [%]	log ρ [Ωm]	Gleichstrom-Relativität	Ermittlung der B-Kennwerte
*25	590	10,0	8,0	Nicht messbar	Nicht messbar
*26	590	8,0	8,5	Nicht messbar	Nicht messbar
27	590	2,0	10,5	580	O
28	620	3,5	10,5	605	O
29	590	2,5	11,0	580	O
30	560	2,0	11,0	555	O
*31	450	1,5	11,0	440	O
*32	380	1,0	10,5	375	O

In den Tabellen 5 und 6 lagen die Proben mit einer mit * gekennzeichneten Probennummer bezüglich des Werts von (a + b)/(c + d) außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
Bei den Proben 27 bis 30, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, lag „ϵ" bei 550 oder mehr und „log ρ" war hoch. Ferner versteht sich, dass eine wesentliche Änderung der relativen Dielektrizitätskonstante kaum eintrat.
Bei den Proben 25 und 26 dagegen, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, war (a + b)/(c + d) < 0,95. Bei diesen Proben betrug „tan δ" 5% oder mehr und „log ρ" betrug 9 Ωm oder weniger. Ferner trat aufgrund des Eindringens des Ag-Bestandteils in die Innenelektroden hin zur Keramik Elektrodenbruch ein. Daher nahm die Kapazität ab und die „Gleichstrom-Relativität" und die „Ermittlung der B-Kennwerte" waren nicht messbar.
Bei den Proben 31 und 32, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, war (a + b)/(c + d) > 1,02. Bei diesen Proben war „ϵ" auf weit unter 550 gesunken.
(BEISPIEL 4)
Es wurden wie in BEISPIEL 1 geschichtete Keramikkondensatorproben mit Zusammensetzungen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung erzeugt, so dass in Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ a = 0,92 und b = 0,08 und c = 0,6 und d = 0,4, c = 0,5 und d = 0,5 oder c = 0,4 und d = 0,6 waren. Bezüglich jedes der geschichteten Keramikkondensatoren wurde die Kennlinie Kapazitätsänderungsverhältnis/Temperatur ermittelt. 2 zeigt die Ergebnisse.
In 2 zeigt die Querachse die Temperaturen bei Messen der elektrostatischen Kapazitäten und die vertikale Achse zeigt die Änderungsverhältnisse (ΔC/C₂₀) der elektrostatischen Kapazitäten bei jeder Messtemperatur, wobei die elektrostatische Kapazität bei einer Messtemperatur von 20°C als Standard verwendet wurde.
Bezüglich 2 versteht sich, dass jede der oben erwähnten geschichteten Keramikkondensatorproben, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung lagen, die B-Kennwerte erfüllte.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die erfindungsgemäße dielektrische keramische Zusammensetzung wird als dielektrisches Material für Träger verwendet, die zum Beispiel Nichtleiter, Kondensatoren mittleren und hohen Drucks und geschichtete Keramikkondensatoren einsetzen.

Claims

Dielektrische keramische Zusammensetzung, die eine durch Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ wiedergegebene Zusammensetzung als Grundbestandteil umfasst, wobei Ag_aCu_bNb_cTa_dO₃ die folgenden Bedingungen erfüllt: 0,7 ≤ a ≤ 0,95, 0,05 ≤ b ≤ 0,3, 0,4 ≤ c ≤ 0,6 0,4 ≤ d ≤ 0,6 und 0,95 ≤ (a + b)/(c + d) ≤ 1,02.
Dielektrische keramische Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche weiterhin die Bedingungen 0,7 ≤ a ≤ 0,8 und 0,2 ≤ b ≤ 0,3 erfüllt.
Dielektrische keramische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, welche weiterhin auf 100 Gewichtsteile des Grundbestandteils als Zusatzstoff ein Si-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es zu SiO₂ umgewandelt wird, und/oder ein Mn-Oxid bei 5 Gewichtsteilen oder weniger, wenn es zu MnO₂ umgewandelt wird, umfasst.
Verwendung einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein keramisches elektronisches Bauelement, welches einen dielektrischen keramischen Abschnitt, der aus einer gesinterten Masse der dielektrischen keramischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gefertigt ist, sowie einen leitenden Abschnitt, der so angeordnet ist, dass er an dem dielektrischen keramischen Abschnitt anliegt, umfasst.
Verwendung einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei aus dem keramischen elektronischen Bauelement ein geschichteter Keramikkondensator gefertigt ist, wobei der dielektrische keramische Abschnitt mehrere geschichtete dielektrische Keramiklagen vorsieht und der leitende Abschnitt mehrere Innenelektroden vorsieht, die jeweils entlang der Grenzfläche zwischen den dielektrischen Keramiklagen so angeordnet sind, dass sie einander durch die dielektrische Keramiklage gegenüberliegen.