DE1640239A1 - Elektrisches Bauelement mit einem Dielektrikum - Google Patents
Elektrisches Bauelement mit einem DielektrikumInfo
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- DE1640239A1 DE1640239A1 DE1967G0050564 DEG0050564A DE1640239A1 DE 1640239 A1 DE1640239 A1 DE 1640239A1 DE 1967G0050564 DE1967G0050564 DE 1967G0050564 DE G0050564 A DEG0050564 A DE G0050564A DE 1640239 A1 DE1640239 A1 DE 1640239A1
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Description
b T64Öi239
5o Juli 1967 ■.■'"''
Giobe-Union Ine.
Milwaukee, Wisconsin
Milwaukee, Wisconsin
Elektrisches Bauelement mit einem
Dielektrikum' --
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement mit einem
Körper aus _ einem eine hohe Dielektrizitätskonstante*; aufweisenden Material als Dielektrikum, das halbleitendes"Bariumtitanatenthält
und auf dem unter BiMung einer Sperrschicht elektrisch
leitende Elektroden befestigt sind. Insbesondere befaßt sich
die Erfindung mit der Herstellung "woti Sperrschichtkondensa-tpren.
Es ist bekannt j Bariumtitana^t und feet® IiSs^ngen verschiedener
Zusätze in Bariraatit&nat aur Herstellung dielektrischer Körper
für elektrische Bauelemente -au verwenden. Insbesondere' wurden
qualitativ hochwertige und stabil© Kondensatoren unter ¥er~
von Bariumtitanat als· übliches DieleWa^tüfi hergestellt
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Derartige Bauelemente sind beispielsweise in der älteren, deutschen Anmeldung derselben Anmelderin (amtl. Aktenzeichen
G 47 572 VIIId/21e ) beschrieben.
Andererseits ist eine weitere Gattung von Bariumtitanat-Kondensatoren
bekannt» bei denen das Bariumtitanat teilweise reduziert
φ wurde, so daß es !halbleitend wird, worauf anschließend elektrisch
leitende Elektroden so aufgebracht werden, daß sich eine elektrische
Sperrschicht bildet. Serartige Kondensatoren haben wesentlich
größere Kapazitäten pro Flächeneinheit, jedoch sind sie auch längst nicht so stabil wie diejenigen Kondensatoren der
ersten Gattung; ferner ändern sich ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von den Schaltungeparametsrn sowie den Uingebungsbedingungen,
sofern sie nicbt mit allergrößter Sorgfalt und unter
Verwendung reinster Materialien hergestellt werden, was natür-
* lieh die Fertigung außerordentlich kompliziert und teuer macht.
Derartige dielektrische Körper und Kondensatoren sind in der
US Patentsohrift 2 841 503 beschrieben.
Der Erfindung liegt nun die Aufgäbe zugrunde, elektrische Bauelemente
der eingangs erwäämten Art zu schaffen, die der zweiten
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BAD OBIGtNAu
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- . \\
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"i
Gattung zuzurechnen sind und deren Körper außerordentlich, hohe
"rüttelektrizitätekonetanten aufweisen, die jeöwchrbei verhmtniemäßig einfachen HerstellungsmBgliohkeiten erheblich stabiler
Bind, und zwar auoh bei Veränderung der Schaltungsparamete:)
i
Dielektrikum einen Anteil an Wlsmuttrioxyd enthält! der kleiner
als der Bariumtitanatanteil ist. Ein solches Bauelement Ist\ ä
nicht nur auoh bei einem Weohsel der Temperatur der\Umgebung'*
wesentlich stabiler als die Kondensatoren der zweiten Gattung, sondern es hat überraschenderweise auch einen niedeiftm Verlustfaktor und Ableitungswider st and innerhalb eines große\n Nennspannungsbereiohes als die bekannten Bauelemente. Dattel weisen
jedoch erfindungsgemäße Kondensatoren mindestens dieselben hohen Kapazitäten pro Flächeneinheit auf wie die bekannten Kondensatoren
der zweiten Gattung.
stellung, bei der die Bestandteile des Dielektrikums gemischt
und teilweise reduziert werden; gemäß der Erfindung wird nun
«■la besonders billiges und zu besondere hoohv^aar-tigen Erzeugnissen
führendes Herstellungsverfahren in der Weise, durchgeführt, daß
die mit einem organischen Bindemittel vermischten Bestandteile
4 -
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des Dielektrikums zuerst bei Temperaturen zwischen 1260und
155O°C in einer nichtreduzierenden Atmosphäre und dann bei ungefähr
1O93°C in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden,,
worauf unter Bildung von Sperrschichten die elektrisch leitenden Elektroden aufgebracht werden«,
Bei einem besondere bevorzugten Ausführungsbeispiel werden ein
größerer Teil Bariumtitanat,und geringere Anteile an Wismuttrioxyd
und Hiobpentoxyd zusammen vermählen und mit Hilfe eines
organischen Bindemittel© in die gewünschte Perm gebracht und
dann so gebrannt, daß zunächst das Bindemittel ausgetrieben wird,
worauf die übrigen Bestandteile in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden, so daß sich ein halbleitender Körper ergibt;
schließlich werden silberhaltige Elektroden auf im Abstand voneinander
angeordnete Oberflächenbsreiofoe dee Körpers aufgebrannt,
so daß beispielsweiee ein Kondensator entstehtt. wenn an diese
Elektroden noch Zuleitungen angeschlossen, beispielsweise angelötet werden« Ein solcher Kondensator wird darm zweckmäßigerweiße
in ein Schutzgehäuse eingekapselte
Im folgenden v/erden einige besondere vorteilhafte AusfUhrungsbeispieie
der Erfindung näher erläutert,, und zwar'im Zusammen-
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hang mit der beigefügten Zeichnung, in der die verschiedenen
Figuren folgendes zeigern
Fig. 1 ein Diagramm über den Zusammenhang zwischen Umgebungstemperatur und Kapazität dreier typischer Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kondensators;
Fig. 2 ein Diagramm über die Abhängigkeit der Kapazität und
des Verlustfaktors von der Frequenz des angelegten Signals, und
Fig. 3 ein Diagramm über den allgemeinen Zusammenhang zwischen
der angelegten Spannung (Wechsel- und Gleichspannung)
und der Kapazität typischer, erfindungsgemäßer Kondensatoren.
2Tach der erfindungsgemäSen lehre können elektrische Bauelemente
der verschiedensten Form und internen Schaltung gebaut werden.
• - 4
In der einfachsten Ausführung -stellt ein solches Bauelement
«einen einzelnen Kondensator mit einem dielek-tx4jsehen Körper
und zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden dar,
wie ihn beispielsweise die Fig. 1 u. 2 der US Patentschrift
2 841 508 zeigen. Bei komplizierter aufgebauten Bauelementen
können mehrere Elektroden auf einem einzigen dielektrischen
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Körper gebildet sein, so claß sich viele Kondensatoren und zusätzliche
Schaltelemente v;ie beispielsweise Widerstände an einer
einzigen Oberfläche ergeben.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der dielektrische
Körper als Hauptbestandteil Bariumtitanat (BaTiO,). Die wichtigsten Zusätze sind Wismuttrioxyd (BI20») und iTiobpentoxyd
(Nb20c)· Zweckmäßig Ist es ferner, geringe Mengen von Titanaten
Seltener Erden beizufügen, und zwar vorzugsweise gemäß folgender Zusammensetzung:
95.
Nb2O5 le
Titanate Seltener
Irden- 1.0$
Irden- 1.0$
Bei dem zuletzt erwähnten Bestandteil kann es sich um ein Titanat
irgendeiner Seltenen Erde handeln, bevorzugt wird jedoch eine
■"-■«geglühte Mischung verschiedener Oxyde Seltenes? Erden mit Titandioxyd.
Eine gut verwendbare Mischung aus Oxyden Seltener Erden
wird üblicherweise als Diciymoxyd bezeichnet und ist in» Handel
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erhältlich. Eb können aber die verschiedensten. Mischungen der Oxyde
Seltener Erden Verwendung finden, wie sie beispielsweise in der US Patentschrift 2 520 376 beschrieben sind.
Die Herstellung den vorstehend beschriebenen dielektrischen
Körpers sowie seine Yfeiterverarbeitung zu einem Kondensator geschieht
zweckmäßigerweise wie folgt: Die Rohstoffe werden zu-*
sammengegaben und naß gemeinsam während ungefähr vier Stunden *
gemahlen; dann wird der !Brei bei ca. 1200O getrocknet. Nach
dem Pulverisieren der Bestandteile werden sie mit einem geringen
•.Anteil eines organischen Bindemittels vermißch*-', und diese
Mischung wird mit Hilfe eines 28M Siebes granuliert. Hieraus
läßt sich durch Pressen die richtige Form des gewünschten dielektrischen
Körpers herstellen, und bei einem Ausführungßbei-
f-ifpiel wurden Scheiben mit 15,2 mm Durchmesser vskL ungefähr 7,6mm
Dicke gefertigt, die, eingegraben in Ztrkon^rdeeand, in einem
elektrischen Ofen bei 3.26C - 135O0C gebrannt wurden. i
Es schließt sich ein weiterer Brennvorgang der Scheiben in einer
reduzierenden Atmosphäre en* Ssitdauer und Temperatur dieses
zweiten Erennvorgnpges haben wesentlichen EinfIuS auf die
elektrischen, Parameter der Bauelemente,, un<ä mit ihrer Hilfe
« 8
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läßt sieb Kapazität, Ableitungswiderstand und Temperaturkoeffizient
od. dgl. verändern. Ale besonders zweckmäßig hat sich
erwiesenj wenn d©r zweite Brennvorgang in einer ungefähr 10$
Hg enthaltenden Atmosphära während 4 Stunden bei ungefähr
1O93°C durchgeführt wird.
Schließlich werden die beiden Hauptoberflächen des dielektrischen
Körpers mit einer Silber und ein glasartiges Bindemittel enthaltenden
Farbe Überzogen, worauf diese Si&bi&XMjgLektroden in
einem Ofen bei ungefähr 9000C während 30 Min. eingebrannt werden.
Die mit Hilfe der Zusammensetzung gemäß Beispiel A und dem vorstehend
beschriebenen Verfahren hergestellten Erzeugnisse wiesen die folgenden· elektrischen „Parameter auf:
Kapazität: dO465/uf/cm
Verlustfaktor: 3$1# bei 1 kHz
7,O# bei 1 MHz
Kapazitätsänderung bei einem MHz: 12,5$ des
Kapazitätßv/ertee bei I-Ύϋΐίϊ
Ableitungswidöretaad: 470 Mil
Ableitungswidöretaad: 470 Mil
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Diese Eigenschaften gehören nicht zum dielektrischen Körper
allein, sondern zum gesamten System aus dielektrischem Körper und aufgebrannten Elektroden. Beispielsweise hätte der reduzierte
Titanatkörper allein einen wesentlioto-^sgringeren Widerstand
als den vorstehend' angegebenen, sofern "eine Messung so
durchgeführt würde, daß keine elektrostatischen Sperrschichten
auftreten. Es wird angenommen, daß der teilweise reduzierte Körper als Halbleiter: wirkt, der eine elektrostatische Sperrschicht in der Nachbarschaft der Elektrode aufbaut, die stet©
.negativ gepolt ist. Diese elektrostatische Sperrschicht ist
extrem dünn und stellt das wirksame -Dielektrikum dar, das zu
der außerordentlich hohen Dielektrizitätskonstante' und zum hohen
Ableitungswiderstand führt» ■ . . - -
- - r ...-.J^,
Abgesehen τοη den urorstehend erwähnten- Eigenschaften weisen
die gemäß der Erfindung hergestellten und zusammengesetzten Bauelemente eine ganz außerordentliche Temperatur»-.und Frequenz-Stabilität
auf· Die Kapazitätsänderungen in Prozent, der Gesamtkapazität
bei Semperatur£nderungen- zwisehöiT'^'^C- und +15O0G
zeigt die Fig. I8 Die mit A. bezeichnete- Kurve stellt die
Änderungen eines Erzeugnisses-..gern« Beispiel A dar, und aus
dieser 'Kurv® sind die'erliöblishen Verbesserungen, gegenüber den
-10 -
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T) - 135 .'■ ■ ,Γ
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seither bekannten Sperrschichtkondensatoren ersichtlich. .^., .....
Der obere feil der Fig. 2 zeigt die Änderungen der Kapazität
in Abhängigkeit von der Frequenz bei typischen, erfindungegemäßen Bauelementen, und zwar zeigt die ausgezogene Kurve
10 ein ganz typisches Verhalten, wohingegen die gestrichelt φ dargestellten Kurven 12 u. 14 obere und untere Extremwerte
zusammenfassen. Der untere !Dell der Fig. 2 zeigt die Abhängig·» keit des Ableltungswider&tandes von der Frequenz, wobei die
Kurve 16 typis.che Werte zusammenfaßt.
~ Die Fig. 3 schließlich stellt die Äbhängigkeitssder Kapazität
von der Höhe der angelegten Wechsel- und Gleichspannung dar.
An sich sollte angenommen werden, daß die effektive Kapazität eines Sperrschichtkondensators ganz erheblich von der angelegten
^ Spannung abhängt, da die Sperrschicht ja elektrostatischer
Natur ist. Überraschenderweise weisen jedoch die erfindungsgemäß
aus billigen Grundmaterialien hergestellten Kondensatoren eine ganz unerwartete Stabilität bezüglich djsr Änderungen der
^ angelegten Spannungen auf. Die oberen Kur^en^^n Fig. 3 zeigen
""" """■■/
die Abhängigkeit der Kapazität von der angfjLegten Gleichspannung,
wobei die Kurve 18 die Werte eines typischen Bauelementes zu-
- Il --
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Bammenfaßt, wohingegen die gestrichelt dargestellten Kurven
und 22 obere und untere Extremwerte zeigen. Die unteren Kurven 24, 26 und 28 zeigen obere Extremwerte, typische Werte und untere
Extremwerte der Kapazität in Abhängigkeit von der Hübe einer
angelegten Wechselspannung.
Sie vorstehend beschriebenen elektrischen Parameter sind völlig
ungewöhnlich für Sperrschichtkondensatoren bzw. aus reduzierten
Titanaten hergestellte Kondensatoren und sind ganz offensichtlich
das Ergebnis einer einzigartigen Kombination billiger Bestandteile sowie eines besondere vorteilhaften Herstellungsverfahrens.
Bis jetzt wurden Ausführungsbeispiele mit ganz bestimmten Zusammensetzungen und Heratellungswerten beschrieben. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß die erwünschten, vorteilhaften Eigenschaften
■:-■■ -
auch noch dann erzielt werden können, wenn die Anteile und Herstellungsparatneter
innerhalb gewisBer Bereiche liegen. Erfindungsgemäl/sollten
die dielektrischen Körper mindestens einen Bestandteil aus jeder der beiden im folgenden angegebenen Gruppen
innerhalb der angegebenen Mengenbereiche enthalten*
-. 12 -
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Gruppe A | Ungefähre Bereiche in | |
Bestandteil | Gewichtsprozent | |
.2-6 4-8 |
||
Β*2°3 ■ - 72- | ||
3 „ 6
4-8
Mischungen aus Tit&naten Seltener Erden .1 - 3
Mischungen aus Oxyden Seltener Erden .1-1.5
Nb2°5 1— 5
1 — Tl R
Ls2O^ „Vw* «I - Io5
^ Es wurde festgestellt s daß im allgemeinen die Zusätze aus der
Gruppe A die srv/ünsohten Teroper&tureigenschaften bestimmen,, die
in Mg. 1 dargestellt und Torste'nend beschrieben worden sind.
Ferner wurde" eraitielfy daß die ■ Binlieltuag"*^^5genauen Bt^chio-,
metrieehen Ygrhäl^nisee, wie sie die Formeln der Gruppe -A fest-^
legen, nicht unbedingt erforderlich ist. \ . Die
einzelnen Bestandteile können auch in Form τοή Oxyden beigegeben werden-* aolsnge. nur ungefähr die angegebenen Molekular-
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gewichtsverhältnisse eingehalten sind, und es ergeben sich dann
dieselben guten Ergebnisse.
Die Bestandteile der Gruppe B beeinflussen die Halbleitereigenschaften,
die sich beim Reduzieren der Mischung ergeben, und außerdem ändern diese Zusätze bei vorgegebenen Verfahrensbedingungen
auch die Eigenschaften des Endprodukts. Eine Erhöhung des Anteils der Zusätze aus der Gruppe B führt zu einer Erhöhung der Kapazität pro Flächeneinheit und zu einer Verminderung
des AbleitungBwiderstandes.
Zusätzlich zu den Bestandteilen der Gruppen A und B wird zweckmäßigerweise noch ein kleiner Anteil an Bleititanat (PbTiO~)
zugefügt, \iodurch sich die Mischung besser brennen läßt und
schon bei niedereren Brenntemperaturen zu einem dichteten End- .
produkt führt; besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen O9X
und 4 Gewiebtsprozent Bleititanat beigefügt .sind.. . I
In der folgenden Tabelle aind einige repräsentative Beispiele
von dielektrischen Körpern aufgeführt, die g&mäB der Erfindung
hergestellt worden sind und" deren Zusammensetzung innerhalb der
009834/1504
A 35 598 b
b - 135
5. JuIi 1967
zuvor erläuterten Bereiche liegt; die Tabelle gibt die Anteile
der Bestandteile in Gewichtsprozent an.
15 -
0 Q 9 8 3,47 1 5 0 4 BAD ÖFHGINal
3aT10.
(a)SnO/
[a)-REO** [b) PbTiO.
A
B
C
B
C
IS
-vp
G
H
I
J
G
H
I
J
... -K-L
K
N
O
K
N
O
— P
-Q
AA
BB
CC
DD
EE
pp
pp
GG
IHI
II
JJ
KK
LL
KK
KN-
00
P?
95.0 95.5 9'*.5
94.0 9^.5
93.5 91.5 92.0 91.0 97.0 96.0 95.0 93.0 95.0 9^.0
95.0 93.0 91.O 93.5
91.0 90.0 09.O
93.5 yi.O 91.0 90.5 91.5 '91.0 90.5
91.0
90.5 93.5 91.5
57.5 90.5 93.0 1)0.0 94.0
91.0 93.0 93.0
IiI
/ η.ο
νϊ!ο
ϊΤο
6.0 3.0
*RE~ = Titanate Seltener Erde
**· H2C = Oxyde Seltener Erden
0983W150 4
A 35^98* 46
-J*-
5. Juli 1967
Sie elektrischen Eigenschaften der vorstehend erläuterten Beispiele
sind ähnlich denjenigen des Beispieles A und in der folgenden Tabelle zusammengefaßt; in dieser enthält die Spalte
I die Bezeichnungen der Beispiele, die Spalte II führt die Kapazitäten in juf/cm2auf, die Spalte III enthält die Verlustleistung
in Prozent bei einem kHz, die SpSf&sP&V enthält die
prozentualen Verlustleistungen bei einem WHe, die Spalte V ent-
hält die Abnahme der Kapazität bei einem MH-B-^gI Prozent des
Kapazitätewertee derselben Probe bei einem kHz (fa C/C), Spalte
VI enthält den Ableitungswiderstandvwie die Spannung, bei der
er gemessen worden ist, und die Spalte VII führt schließlich die maximalen Kapazitätsänderungen bei Umgebungstemperaturen
zwischen -550C und +15O0C auf, und zwar in Prozent des Kapazitätswertes
bei 250C.
- 17
009 834/1504
' " ORIGINAL
A 35 598 b ο - 13 R
'5. J.uli 1967
'5. J.uli 1967
II
Λ.
' B-
' B-
G.
J-
K .
L-.M
N"
ρ ·
Q
K
S
T
U-V
K
S
T
U-V
.W X
Y
Z
AA
BB
CC
DE
EE
Fi
GG
III·
IJ
JC Kx
LI
HI
NI
O(
Y
Z
AA
BB
CC
DE
EE
Fi
GG
III·
IJ
JC Kx
LI
HI
NI
O(
0,046 •0,034 0,05.7 0,045 0,0·50
0,043 0,036 0,033 0,037 0,029 0,031 0,031 0,039
0,045 0,039 0,050 0,053 0,046 0,057 0,042-
0,039 0,042 0,037
0,033 0,040
'0,043 0,046
0,054 0,059 0,057 0,037 0,082 0,046 0,048 0,048
0,037 0,051 0,077 0,067 0,036 0,053 0,051
III
IV
VI
3.1 3.0 3.0 4.0 4.6
4.3 4.3 4.4 4.0
5 | .0 |
3 | .7 |
4 | .0 |
3 | .1 |
4 | .6 |
4 | .0 |
5 | .1 |
4 | .5 |
4 | .6 |
4 | .6 |
4 | .7 |
4, | .9 |
4, | .9 |
4, | .δ |
3, | .1" |
2, | .6 |
3. | ,6 |
4, | ,4 |
3. | ,4 |
4, | ,4 |
3. | .3 |
3. | ,6 |
Ui | 7 |
6. | 4 |
4. | 1 |
3. | 5 |
4. | 4 |
2. | 4 |
3. | 5 |
5. | ϊ |
3. | 4 |
3. | 7 |
4» | 1 |
5.4
4.7
7.0
18.6
14.4
• 17.3
25.1
• 20,0
5.5
13.0
13.0
. 9.5
9.4
\ 6.0
ν 7.0
. 6.. 2
■■ 5.4
' 6.6
10.7
. 7.4
11.2
1H
■ 16.8
..35.2
..35.2
12.5 | - 470Μ |
11.3 ■ | • 665Μ ι |
13.5 ' | , ■ 85Μ |
18.3 : | ' ' 252K |
16.1 ; | '·' 2OM |
19.2 ' | ·' ·' ·· 2OM |
25.8 ■ | : ·■ . 3Μ |
21.7 ■ | 5Μ |
·■ 9.9 ; | . , 6Μ |
19.7 '·, | ■ '' ■ 50Μ |
12.8 '■ | • -^l 00Μ ' |
13.0 : | 300Μ < |
8.5 Ί | ' ·550Μ |
10.0 .·; | 1 ■'■'■ 8Μ |
. 9.1 ■'■ | 10Μ |
■14.8 s | ■·■'. 2.2Μ |
16.0 "■" | 300Κ |
.17.8 . | ;. 2.9 M- |
20.1 ·■.-, | ;■ 2.0M- |
20.4 ν | ; 1.4Μ |
20,3 "■'-' | ·■ / 2OM |
, 23*7 i- | 5 K' |
3ΐ*9 :·■ | :' ■' 20Μ ' |
25V
2OV
1OV
1OV
1OV
1OV
!: 3000Μ
,.,· 46ΟΟΜ
,.,· 46ΟΟΜ
5
25-V
15V
1OV
25-V
15V
1OV
15V
12V
1OV
12V
1OV
12V
1OV
12V
1OV
6Μ
:; μ ν ' 330Μ
·. : :.' ' 640Μ
80M ■
1400Μ
(25V
ι
, f
5.V
25V
25V
'·;;■'!' 0.5Μ U5V
■ ' ■ " 240Μ ~~"
(25V
25V
25V
(25V
25V
25V
170Μ ■
'Ι."' 34OM
Ί300Μ
'Ι."' 34OM
Ί300Μ
'■· 3!4M
..; 355Μ
5Μ
■ , ·■ 7Μ
25V
15V
15V
25Υ
VII
21.7 23.4 16.3 10.2 20.9 16.4
23.3 22.6
13.4
31.1
41.1
28.7 22.0 19.2 6.5 36.3 37.9 38.2
53.1 32.9 16.3 26.2 23.6
-Ib -
O 0 9 834/150 4
. . .'·.
16A0239
A 35 598 b ^ *
b - 135
5. Juli 1967 -
Für die vorstehend beschriebenen Beispiele sind die Temperatureigenschaften
nicht vollständig angeführt» jedoch zeigt die Kurve 0 in Fig. 1 die Abhängigkeit der Kapazität von der Temperatur
für das Beispiel 0, das' keine Oxyde von Seltenen Erden
enthält % die Kurve Ii zeigt im Gegensatz hierzu den Verlauf für
- das Beispiel U> dessen Dielektrikum Titandioxid (TiO2) enthält.
Im Handel erhältliche Mischungen aus Oxyden Seltener Erden
führen zusammen mit Titanaten zu den erwünschten Eigenschaften,
und diese Mischungen können auch Titanate der Seltenen Srden mit Ordnungszahlen zwischen 58 und 71 enthalten. Die wichtigsten
Seltenen Erden, die im lahmen der vorliegenden Erfindung
veirwendet werden, sind Lanthan und Neodym.
Neben den vorstehend beschriebenen Silberelektroden können auch aus anderen Metallen wie Platin oder Zink hergestellte Elektroden Verwendung finden, obwohl silberhaltige Elektroden zu bevorzugen
sind.
0 09834/1504
BAD
Claims (1)
- b - 135 am5. JuIi 1967 '*.Patent a η β ρ r ti c he1. ElektrischesBauelement mit einem Körper aus einem eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden Material als Dielektrikum, das halbleitendes Bariumtitanat enthält und auf dem unter Bildung einer Sperrschicht elektrisch leitende Elektroden befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum einen Anteil an Vrismuttrioxyd enthält, der (j kleiner als der Bariumtitanatante11 ist.2. Bauelement nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum einen kleineren Anteil an Niobpentoxyd und/ oder· einem fitanat einer Seltenen Erde und/öder an Tantalpentoxyd enthält. V3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das , Dielektrikum zwischen 89 und 97r9 Gewichtsprozent Bariümtitanat, 2 bis 8 Gewichtsprozent YTiemuttrioiyd und 0,1 bis 3 Gewichtsprozent Miobpentoxyd enthält/ '4. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 89,5-97,8 Gewichtβproζent Bariumtitanat, 2 bis 6 Gewichtsprozent Wlsmuttrioxyd, QJ. bis 3 Gewichtsprozent KiobpentQxyd und 0,1 bis 1,5 Gewicbtsprozent mindestene- 20 009834/1504A 35 598 bfe - 135 IQ5. JuIi 1967eines Titanate einer oder mehrerer Seltener Erden enthält.5. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 94 Gewichteprozent Bariumtitanat, 3 Gewichteprozent Wismuttrioxyd und 3 Gewichtsprozent. Niobpentojtyd6. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 95 Gewichtsprozent Bariumtitanat, 3 Gewichtsprozent Wiemuttrioxyd, 1 Gewichtsprozent Hiobpentoxyd und1 Gewichtsprozent an Titanaten Seltener Erden enthält.7' Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 89,4 bis 97,7 Gewichtsprozent Bariumtitanat,2 bis 6 Gewichtsprozent Vfismuttrloxyd, 0,1 bie 3 Gewichtsprozent Niobpentoxyd, 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent mindestens eines Titanate Seltener Erden und 0,1 bis 4 Gewichtsprozent Blei enthält. - -8. BaiFe^ment nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum einen erheblichen Anteil an Titan- und/oder Zinn- und/ = oder Zirkondioxyd enthält.«= 21 "■ 00 9834/1504A 35 598 T)b - 135 245. JuIi 1967 *9· Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» daß das Dielektrikum soviel Titandioxyd enthält, daß es mit dem Wismuttrioxyd BigO« . 2IiO2 bildet.10. Bauelement nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 89 "bis 95,9 Gewichtsprozent Bariumtitanat, 4 bis 8 Gewichtsprozent BigO, . 2TiO2 und 0,1 bis 3 Gewichts- prozent Niobpentoxyd enthält. .11. Bauelement nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum 91 Gewichtsprosent Bariumtitanat, 6 Gewichtsprozent BigO, , 2TiOg und 3 Gewichtsprozent Mobpentoxydenthält. ■ / ' .12. Bauelement'nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet-* daß das Dielektrikum einen ( kleineren Anteil an Bleititanat enthält.13. Bauelement nach Anspruch 12., dadurch gekennzeichnet, daßdas "Dielektrikum 0,1 biß. 4 Gewichtsprozent Bleititanat enthält.- 22009834/1504A 35 598 bb -1355. Juii 1967· Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß da» Dielektrikum Verbindungen enthält, die infolge einer teilweisen Reduktion halbleitend sind.15. Verfahren zur Herstellung des Bauelements nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche* hei dem die Beetandteile des Dielektrikums gemischt undL teilweise reduziert
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem organischen Bindemittel vermischten Bestandteile zuerst hei
Temperaturen zwischen 1260 und 135O°G in einer nicht reduzierenden Atmosphäre und dann hei ungefSSie 1O95°C in
einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden, worauf
unter Bildung von Sperrschichten die elektrisch leitenden Elektroden aufgebracht werden.16.. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Brennvorgang in einer ungefähr lögl» Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre stattfindet und ungefähr 4 StundenÖQ9834/1SQ4EAD ORIGINALA »5 598 bb -155 η5. Juli 1967 *«/17· Verfahren nacb Anspruch 15 oder 16» dadurch gekennzeichnet, da& 4S?e Elektroden als eine Siibertellefeene^ind glasartige Binderiittelteilefeen enthaltende Farbe auf den dielektrischen Körper aufgekracht und bei ungefähr 90O0O während ungefähr 30 Mimttsn eingebrannt werden.0098347 1504tiL e e rs e i te
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