DE2434888B2 - Edelmetallpulver fuer leitermuster in mehrschichtenkondensatoren - Google Patents

Edelmetallpulver fuer leitermuster in mehrschichtenkondensatoren

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Description

Die Erfindung betrifft Edelmetallpulver, die für die Herstellung von Leitermustern bzw. Elektroden in Mehrschicht-Kondensatoren verwendet werden.
Monolithische Mehrschicht-Kondensatoren enthalten mehrere dielektrische Schichten, von denen inindestens einige Metallisierungen (Elektroden) in gewünschten Mustern tragen. Solche Kondensatoren herden aus »grünem« Band aus keramischen Teilchen. (die mit einem organischen Bindemittel versetzt sind, hergestellt, indem Bandstücke von einer Bandfolie •bgeschnitten, einige der Bandstücke metallisiert, die Bandstücke aufeinander gestapelt und gepreßt werden lind der sich ergebende Schichtstoff gesintert wird, um jegliches organische Bindemittel auszutreiben und einen gesinterten Körper zu bilden, der als »monolithisch« bezeichnet wird.
Der »Gulton Industries Catalog No. H4D, »Ceramic Capacitors,« 1970, zeigt auf Seite 11 einen typischen monolithischen Mehrschichten-Kondensator. In der US-PS 34 56 313 ist ein Verfahren zum Herstellen der Kondensatoren offenbart. Die Fig. 1 der US-PS
32 23 905 zeigt einen Mehrschichten-Kondensator, der aus miteinander abwechselnden Palladium- und Bariumtitanatschichten bestehen kann.
Metallisierungsmassen, die bei der Herstellung von Leitern für Mehrschichten-Kondensatoren verwendet werden, enthalten normalerweise feine Metallteilchen, die in Form einer Dispersion in einem inerten, flüssigen so Träger auf dielektrische Substrate aufgebracht worden sind. Für die Auswahl der Zusammensetzung der Metallteilchen ausschlaggebend ist, daß ein Kompromiß zwischen Kosten und Leistungsfähigkeit gesucht werden muß. Die Leistungsfähigkeit macht normalerweise ss die Verwendung der Edelmetalle auf Grund ihrer verhältnismäßigen Reaktionsträgheit während des Aufsinterns auf dielektrische Substrate zur Herstellung von elektrisch stetigen Leitern erforderlich, da unedle Metalle oft in Luft bei erhöhten Temperaturen oxidiert ho werden und/oder sich mit dem dielektrischen Substrat während des Sinterns umsetzen.
Oft als Elektroden in Mehrschicht-Kondensatoren verwendet werden auch die zusammen ausgefällten Edelmetallegierungen gemäß den US-PS 33 85 799, 6s
33 90 981 und 36 20 714.
Technische Literatur existiert über die Teilchengrößenkontrolle in groben, gesinterten Edelmetailgegenständen die durch Verdichten und Sintern von Edelmeiallpulver hergestellt werden Erreicht wird eine solche Kontrolle durch Zugabe von hochschmelzenden Oxiden zu der Pulvermasse vor dem Sintern, wie Thoriumoxid (US-PS 24 06 172), von Metallen, die in der JTJcZcΪ nichtflüchtige, stabile Oxide zu bilden (US-PS 26 36 819) von hochschmelzenden Oxiden bestimmter Teilchenerößen, wie der dreizehn Oxide, die in den £ en 26 bis 41 der Spalte 3 der US-PS 29 72 529 erwähnt werden, und der elf, die in den Zeilen 56 bis 67 der Spalte 3 der US-PS 31 80 727 erwähnt werden.
Die Verwendung von Thoriumoxid bei der Herstellung von gesinterten Gegenständen aus Unedelmetallen ist. in der US-PS 35 15 523 offenbart, wo Eisen-, Kobalt- und/oder Nickelpulver mit Chrom und Thonumoxid vermischt und d^nn agglomeriert und in einer halogenierten Atmosphäre gesintert werden. Keine dieser Druckschriften gibt Hinweise auf Dispersionen von Metall plus Oxid in einem zum Drucken bestimmten Träger noch auf die Dickfilmelektroden.
Es besteht ein Bedarf an siebbdruckbaren Massen, die bei de- Herstellung von Kondensatorelektroden verwendet werden, welche weniger kostspielig als herkömmliche Edelmetallsysteme sind und erhöhte Kapazität im Kondensator oder annehmbare Kapazität bei niedrigeren Metallbeladungen in der Dispersion besitzen Eine solche erhöhte Kapazität könnte die I-olge einer Verdichtung der gesinterten Kondensatorelektroden sein, d.h. eine Herabsetzung des spitzenartigen (durchbrochenen) Aussehens, das oft in gesinterten dicken Filmen aus Palladiumteilchen beobachtet wird. Wünschenswert sind auch niedrigere Verlustfaktoren.
Die Erfindung geht aus von Pulvern aus feinteiligem Palladium, oder Mischungen, oder Legierungen von mindestens 40 Gew.-% Palladium mit Silber und/oder Platin, die in einem inerten flüssigen Träger dispergiert sind und für die Herstellung von Leitern in Mehrschichtenkondensatoren verwendet werden. Sie gestatten einen erhöhten Beschichtungsgrad beim Bedrucken des Substrats und eine höhere Kapazität der gefertigten Mehrschichtenkondensatoren. Die Pulver sind dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte feinteüige Oxide in einem Gewichtsanteil von 0,2 bis 14% der gesamten Mischung ohne Träger enthalten sind. Die Oxide sind eines oder mehrere der Oxide ThO2, Nd2O3, Gd:O, BeO, MgO, ZrO:, Al2Oj, CeO2, Y2Oj, HfO2 und BaO Eine' bevorzugte Gruppe bilden ThO2, Gd2Oj unc Nd2O3. Im Falle von ThO2 sollten 0,2 bis 8% vorzugsweise 2 bis 7% vorhanden sein.
Bei Gd2O3 oder Nd2Oj beträgt die optimale Menge i bis 13%. In diesen Massen sind mindestens 90% allei Teilchen nicht größer als 5 μηι im Durchmesser.
Bevorzugte Dispersionen enthalten 25 bis 750A inerten Träger und 75 bis 25% anorganische Feststoff! (Edelmetall plus Oxid). Bevorzugt werden die Pulver fü Kondensatoren eingesetzt, in denen das Dielektrikun Bariumtitanat enthält.
Die Verwendung von Palladiumpasten mit Zusätzei von Al:Oj oder Thorium ist aus der GB-PS 9 81 79: bekannt, jedoch nur in Verbindung mit der Herstelluni von Flächen mit hoher Warmfestigkeit.
Im folgenden werden die Zeichnungen beschrieben:
Die F i g. 1 ist eine Querschnittsansicht c nes monoli thischen Mehrschichtenkondensators aus wechselnde: Schichten aus einem Dielektrikum 10 und versetzte Elektroden II, der an jedem Ende Anschlußkontakt elektroden 12 aufweist.
Die F i g. 2 zeigt die relative Kapazität gegen de
Palladiumgehalt für Kondensatoren aus erfindungsgerrmßem Palladium-Oxid-Pulver gegenüber denselben Kondensatoren aus Palladiumpulver, das kein Oxid enthält.
Die F i g. 3 und 4 zeigen die relative kapazität gegen s die Kosten für verschiedene erfindungsgemäße Pulver mil unterschiedlichem Thoriumoxidanteil, verglichen mit thoriumoxidfreien Pulvern.
Es wurde gefunden, daß die Zugabe von geringen Mengen bestimmter, feinteiliger Oxide zu feinteiligen Dispersionen auf Pd-Basis gesinterte Metallfilme mit herabgesetztem spezifischem Flächenwiderstand ergibt und infolgedessen die Kapazität der damit versehenen Kondensatoren erhöht. Beispielsweise können Kondensatoren mit Bariumtitanatdielektrika, die unter Verwen- ι s dung einer 47% Pd/3% ThO2/50%-Träger-Dispersion (6% fhoriumoxid bezogen auf den Feststoff-Anteil) eine um 30% höhere Kapazität ergeben als Einheiten, die mit einer 50% Pd/50%-Träger-Dispersion hergestellt worden sind. Daher können bedeutende Kostenersparnisse erzielt werden, weil äquivalente Kostenersparnisse erzielt werden, weil äquivalente Kapazität entweder durch Verwendung von Elektroden mit niedrigerer Metallkonzentration oder durch Herstellen von Kondensatoren mit kleinerem Flächenanteil der Leitermusier erzielt werden kann.
Die Pulver sind ausreichend fein, um beim herkömmlichen Sieb- oder Schablonendruck verwendet werden zu können. Außerdem würde die Anwesenheit von groben Teilchen in den inneren Elektroden bei der Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren aus ungebrannten keramischen Platten dazu führen, daß diese dielektrischen Platten durchbohrt würden, im allgemeinen sind die Metallisierungspulver so beschaffen, daß mindestens 90% aller Teilchen im Durchmesser nicht größer als 5 μιη sind. In bevorzugten Pulvern sind praktisch alle Oxidteilchen kleiner als 1 μηι bzw. kleiner als 0,5 μιη. Noch besser sind Oxidteilchen, deren spezifische Oberfläche mindestens 5 m2/g beträgt. Optimale Teilchen weisen Werte von mindestens 8 m2/g auf.
Es liegt innerhalb des Bereichs der Erfindung, in den ungesinterten Dispersionen Vorläufer der beanspruchten Oxide zu verwenden, die beim Erhitzen das Oxid ergeben (beispielsweise Gadoliniumresinate, welche sich/u GdiO) zersetzen). 4s
Als Träger kann irgendeine inerte Flüssigkeit verwendet werden. Wasser oder verschiedene organische Flüssigkeiten können mit oder ohne Verdickungsmittel und/oder Stabilisierungsmittel und/oder andere übliche Zusatzstoffe als Träger verwende; werden, so Beispiele für solche organischen Flüssigkeiten sina die aliphatischen Alkohole, Ester solcher Alkohole (beispielsweise die Essigsäure- und Propionsä'ureester). Terpene, wie Pineöl, Terpineol und dgl., Lösungen von Harzen, wie die Polymethacrylate von niederen Alkoholen, oder Äthylcelluloselösungen in Lösungsmitteln, wie Pineöl, und der Monobutyläther des Äthylenglykolmonoacetats. Der Träger kann zur Unterstützung eines raschens Abbindens nach dem Aufbringen auf das Substrat flüchtige Flüssigkeiten enthalten oder aus ho ihnen zusammengesetzt sein.
Das Verhältnis von inertem flüssigem Träger zu den Feststoffen kann in den erfindungsgemäßen Metallisicrungsmassen beträchtlich variieren und hängt vom Tragei' und von der Art und Weise ab. in der ciie Dispersion aufgetragen werden soll. Im allgemeinen werden 0.2 bis 20 Gewichtsteile Feststoffe je Gewichtsteil Träecr zur Herstellung einer Dispersion der gewünschten Konsistenz verwendet. Bevorzugte Dispersionen enthalten 25 bis 75% Träger.
Wie oben angegeben, werden die erfindungsgemäßen Metallisierungsmassen auf keramische Substrate aufgedruckt, und danach wird das bedruckte Substrat gesintert, wodurch stetige Leiter und zusammenhängende Dielektrika entstehen. Die Erfindung ergibt einen beträchtlichen Vorteil, wenn die Massen auf ungebrannte keramische Stoffe aufgedruckt und mit ihnen zusammen gesintert werden; die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt Die erfindungsgemäßen Massen können, wenn dies gewünscht ist, auf vorgebrannte keramische Stoffe aufgedruckt werden.
Das dielektrische Substrat, das bei der Erfindung zur Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren verwendet wird, kann irgendein Dielektrikum sein, das mit der Elektrodenzusammensetzung und Brenntemperatur verträglich ist, die gemäß in der Technik anerkannten Grundsätzen ausgewählt werden. Zu derartigen Dielektrika gehören Bariumtitanat, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Bariumzirkonat, Bleizirkonat, Strontiumtitanat, Calciumtitanat, Calciumzirkonat. Bleizirkonat. Bleizirkonattitanat usw., Bariumtitanat wird hier bevorzugt.
Nachdem die erfindungsgemäße Elektrodenmasse auf ein ungebranntes dielektrisches Substrat aufgedruckt worden ist, werden die metallisierten Dielektrika in gewünschter Weise zerschnitten, zu der gewünschten Anzahl von Lagen aufgestapelt und nach bekannten Methoden gebrannt.
Ein typischer Brennzyklus für Mehrschichienkondensatoren umfaßt zwei Phasen. Während der ersten Phase, die bis zu mehreren Tagen dauern kann, wird bei Maximaltemperaturen von 315 bis 5400C organisches Bindemittel sowohl in den Elektroden als auch in den ungebrannten Platten entfernt. Danach wird rasch in 6 Stunden oder weniger auf Sintertemperatur aufgehci/t. die bei Bariumtitanat als Hauptbestandteil 1180 bis 14000C beträgt. Die Geschwindigkeit, mit der die Teile nach dem Erhitzen von Sintertemperatur abgekühlt werden, hängt davon ab, welchen thermischen Schock das Material vermutlich aushält.
Beispiele
Die Kapazität und die Verlustfaktoren wurden wie folgt bestimmt: Die gebrannten Mehrschichtenkondensatoren wurden zwischen den Backen einer automatischen RLC-Brücke (General Radio Model Nr. 1683) eingespannt, und sowohl die Kapazität als auch der Verlustfaktor wurden automatisch abgelesen.
Die in diesen Versuchen verwendeten Metallpulver waren ausgefällte Pd- und Ag-Pulver. Das Palladiumpul· ver wurde aus Palladiumchloridlösung durch Dihydra· zinsulfal in einer ammoniakalischen Lösung ausgefällt Seine spezifische Teilchenoberfläche war etwa 4 m:/g Das Silberpulver wurde aus Silberkarbonat durcr Formaldehyd ausgefällt; es hatte eine spezifische Oberfläche von etwa 1,3 m-'/g.
Has in diesen Versuchen verwendete Thoriumoxk und andere Oxidpulver wurden dadurch hergestellt, dal im Handel erhältliches Oxidpulver 48 Stunden lang it einer Schwingmühle bis zu einer spezifischen Oberflä ehe im Bereich von 8 bis 20 m-Vg gemahlen wurde.
Der Träger, der in den Beispielen und den iintci gebrachten Vcrgleichsversuchcn verwendet wurde, wa ein typischer Träger für den Siebdruck, der 10 Feil Hercules Staybelite-Kolophonium. 10 Teile Äthylcellu lose, 10 Teile Terpineol, b5 Teile Kerosin (bei 200 bi
230°C siedende Fraktion) und 10 Teile Benzin mit hohem Flammpunkt enthielt.
Die unten wiedergegebenen Kapazitätsmerkmale sind relativ zu der Kapazität ausgedrückt, die man an demselben Tag unter denselben Testbedingungen mit einer Kontrollmasse aus 50% Pd und 50% Träger erhält. Diese Werte sind aussagekräftiger als absolute Kapazitätswerte, weil die Kapazität von Tag zu Tag schwanken kann.
Beispiele 1 bis 3
Vergleichsversuche A und B
In den Beispielen 1 bis 3 wird die Verwendung von erfindungsgemäßen Metallisierungsmassen, die Palladium und Thoriumoxid enthalten, bei der Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren mit drei dielektrischen Schichten, die zwei versenkte Palladium-THcnumoxid-Schichten umfassen, gezeigt. Die Eigenschaften der hergestellten Kondensatoren werden mit denjenigen von Kondensatoren, die mit Palladiumelektroden
Tabelle 1
Beispiel 1
Beispie! 2
Beispiel 3
Vergleichsversuch A
Vergleichsversuch B
Die Metallisierungsmassen wurden auf jede von zwei Scheiben mit einem Durchmesser von 1,27 cm aus dem ungebrannten Dielektrikum siebgedruckt (325 Mesh-Sieb: der sich ergebende Druck war etwa 0.0152 mm dick). Die bedruckten Scheiben wurden dann eingekerbt, um Oberflächen für den nachfolgenden elektrischen Kontakt bereitzustellen, und mit einer dritten Platte aus dielektrischem Material durch 1 minutiges Pressen unter einem Druck von 351 atü bei Raumtemperatur laminiert. Zehn Kondensatoren wurden so für jedes Beispiel oder fur jeden Vergleichsversuch hergestellt.
Die gepreßten Teile wurden in einen Kastenofen gebracht, und die Tempeiatur wurde im Verlauf von 16 Stunden auf 500cC erhöht; dann im Verlauf von 1 Stunde auf 1200X erhöht; 1.5 Stunden lang bei 1200 C gehalten; dann auf 1400 C erhöht und 1 Stunde lang dort gehalten. Die Kondensatoren wurden dann in einen !000 C heißen Ofen übergeführt, in welchem man sie sich langsam auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Die Kondensatoren besaßen die in der Tabelle Il und der F ι g. 2 angegebenen Eigenschaften.
Tabelle II
Kapazitäten und Verlustfaktoren der Massen der Beispiele 1. 2 und 3 und Vergleichsversuche A und B
wurden, in den Versuchen Λ und Ii
hergestellt
verglichen.
Ungebrannte Bariurrtitanat-Scheibcn, deren Durchmesser 1,27 cm betrug und die etwa 0.0508 mm dick waren und die einen abgeschätzten, wirksamen K-Wert von 1800 bei einer empfohlenen höchsten Sintertempcratur von 1400"C aufwiesen, wurden als Dielektrikum verwendet.
Die Mctallisierungsniassen der Beispiele 1. 2 und i wurden durch Vermischen der in der Tabelle Il gezeigten Mengenanteile von Palladium, Thoriumoxid und Träger hergestelr. Angegeben wird auch die Thoriumoxidmenge in Prozent, bezogen auf
Gesamtgewicht von Thoriumoxid und Palladium.
Vcrgleichsmassen A und B, die nur Palladium
Träger enthielten, wurden für Vergleichs/wecke hergestellt. Die Mischungen wurden, um Homogenität der sich ergebenden Masse zu gewährleisten, in der Walzenmühle gemahler (2 Durchgänge bei 3.51 aiii).
das Die
Palladium I horiuinoxid Träger Thoriumoxid
in l-'cMMofl
O) O) ("") O)
37.0 3.0 60.0 7.5
42.0 3,0 55.0 6,7
47.0 3,0 50,0 6.0
37.0 0 63.0 0
50.0 0 50.0 0
Relative Verlust- Kapazitat*) faktor
Beispiel 1 1.11 1.5
Beispiel 2 1.22 1.3
Bespiel 3 1.24 1,3
Vergleichsversuch A 0.80 1.8
\ erel'.Mchsversuch B (Kontrolle) 1.00 1.8
Kondensator
Wie in der F i g. 2 gezeigt, waren die relativen Kapazitäten der Palladium-Thoriumoxid-Myssen der Beispiele 1 bis 3 um etwa 30% höher als diejenigen der Palladiummassen äquivalenter Metallkonzentraiion. du.· aber kein Thoriumoxid enthielten. Eine andere vorteilhafte Eigenschaft ist die, daß die Verlustfaktoren der Thoriumoxid enthaltenden Massen etw'as niedriger sind als diejenigen der reinen Palladiummasse. Diese Werte veranschaulichen, daß der Zusatz von fein-zerteiltem Thoriumoxid zu Pallad;umpulver für Innenelektrodcn Kondensatoren mit höherer Kapazitätsdichte und niedrigerem Verlustfaktor ergibt.
B e i s |) i e 1 e 4 und 5
Vergleich; versuche A und B
Die Beispiele 4 und 5 zeigen die Verwendung \on erfindungsgemäßen Meiallisierungsmassen. die Palladium, Silber und Thoriumoxid enthalten, bei der Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren. Die Eigenschaften der sich ergebenden Kondensatoren werden mit denjenigen von Kondensatoren, die mit Palladiumelektroden hergestellt werden (Vergleichsversuche A und B). vergiichen. Herstellung und Prüfung der Proben erfolgte in gleicher Weise, wie für die Beispiele 1 bis 3 beschrieben. Die Zusammensetzungen der Massen dieser Beispiele und der prozentuale Thoriumoxidgehalt, bezogen auf das Gesamtgewicht von Pd, Ag und Thoriumoxid, werden in der Tabelle III und die Kapazitäts- und Verlustfaktorwerte in der Tabelle IV angegeben. Auf Grund der derzeitigen Pd- und Ag-Preise (70 DoIIa- je 3U g [S 70 per troy ounce] Pd und 2.50 Dollar je JUg Ag) ist oft eine ..wisse Einbuße bei der Leitungsfähigkeit zugunsten einer Kostenersparnis durch cie Einführung von Ag möglich. In der F i g. 3 wird die relative Kapazität gegen die Kosten des Metalls (bezogen auf die oben genannten Kosten) fur die Beispiele 4 und 5 veranschaulicht und den \ergleichs\ersucher \ und B gegenübergestellt
45
50
55
fts
Tabelle III
Palladium
Silber Thoriumoxid Träger
Thoriumoxid im Feststoff
Beispiel 4
"Beispiel 5
26,0
30,6
3,0
3.0
57,0
50,0
7,0 6,0
Tabelle IV
Kapazitäten und Verlustfaktoren der Massen der Beispiele 4 und 5
Kosten des Relative Verlust-Metalls Kapazität*) faktor
Beispiel 4
Eieispiel 5
18,55
21,83
1,06
1,10
1,2
1.2
*) lirfindungsgem. zusammenges. Kondensator/A crgleichs-Kondensator.
Diese Werte veranschaulichen die Wirksamkeit von Thoriumoxid-Zusätzen bei der Bereitstellung von wohlfeilen Pd/Ag-Innenelektrodenmassen, die höhere relative Kapazität und niedrigeren Verlustfaktor ergeben.
Beispiele 6 bis 11 und
Vergleichsversuche A und B
Diese Beispiele zeigen die Verwendung von erfindungsgemäßen Metallisierungsmassen, die Palladium. Silber und variierende Konzentrationen von Thoriumoxid enthalten, bei der Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren. Die Eigenschaften der Kondensatoren werden mit denjenigen von Kondensatoren verglichen, die mit Palladiumelektroden hergestellt wurden (Vergleichsversuche A und B). Herstellung und Prüfung der Proben erfolgt in gleicher Weise wie für die Beispiele 1, 2 und 3 beschrieben.
Die Zusammensetzungen der Massen dieser Beispiele werden in der Tabelle V und Kapazitäts- und Verlustfaktorwerte in der Tabelle Vl angegeben.
Tabelle V Palladium Silber Thoriumoxid Träger Thorium
oxid im
Feststoff
("<■'») (%) (%) (%)
25,2 16,8 3.0 55.0 6.7
Beispiel 6 27,3 14.7 3.0 55.0 6,7
Beispiel 7 27,3 14,7 1.0 57.0 2,3
Beispiel 8 30,6 16,4 1,0 52,0 2.1
Beispiel 9 27,3 14,7 0,5 57,5 1.2
Beispiel 10 27.3 14,7 0.1 57,9 0,24
Beispiel 11
Tabelle Vl bei etwa 6% Thoriumoxid. In diesem Zusammenhane
Kapazitäten und Verlustfaktoren der Massen der Be,- 45 sei bemerkt, daß die Masse des Beispiels 11 nur 233% spiele 6 bis 11 und Vergleichsversuche A und B JJ enthielten und daß dennoch eine geringe Menge
Thonumoxid eine gute Kapazität ergab.
Vergleichsversuch C In den Beispielen 6 bis 11 wurden Pd/Ag/Thoriumoxid-Massen verwendet Die dort erhaltenen Werte werden mit den an einer Pd/Ag-Masse erhaltenen Werten verglichen. Herstellung und Prüfung der Proben erfolgten, wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben.
Eine Dispersion wurde aus 28,0% Pd, 12,0% Ag und 60,0% Träger hergestellt Der Wert des Metalls war 19,90 Dollar. Die relative Kapazität betrug 0,8, dei Verlustfaktor 1,4%. Ein Vergleich des Versuchs C (Pd/Ag) mit derr Beispiel 11 (Pd/Ag mit nur 0,24% Thoriumoxid) zeigt also eine 12,5%ige Kapazitätserhöhung, bezogen aul relative Kapazitäten von 0,80 bzw. 0,90.
Der spezielle Nutzen von Thoriumoxid in Kondensa toren. die Palladium- und Palladium/Silber-Elektroder aufweisen, wird aus den folgenden Versuchen erkenn bar, bei denen Platin/Palladium/Gold-Elektroden, be denen Thoriumoxid-Zusätze keinen Vorteil hervorrie fen. benützt wurden. Herstellung und Prüfung de
Relative Verlust
Kapazität") faktor
Beispiel 6 1,00 U
Beispiel 7 1,05 \2
Beispiel 8 0,95 1,1
Beispiel 9 0.96 1,1
Beispiel 10 0,91 1.1
Beispiel 11 0,90 1,1
Vergleichsversuch A 0,80 1,3
Vergleichsversuch B 1,00 1.2
*) Erfindungsgem. zusammenges. Kondensat·: jr/Vergleich
Kondensator.
In der F i g. 4 wird die relative Kapazität gegen die Metallkosten für die Beispiele 6 bis 11 veranschaulicht und denjenigen Werten, die für die Vergleichsversuche A und B erhalten wurden, gegenübergestellt. Thoriumoxid-Zusätze von 0.24 bis 6.7ü/o Feststoff-Anteil ergeben bedeutende Erhöhungen der kapazität, insbesondere
Proben erfolgten, wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben, jedoch mit der Abänderung, daß das Bariumtitanatdielektrikum geringe Mengen an einem Wismutmodifizierungsmitte! enthielt und infolgedessen eine empfohlene höchste Sintertemperatur von 1200° C statt von 14000C aufwies; der abgeschätzte, wirksame K-Wert war derselbe (1800). Es wurde also dasselbe Sinterschema wie in den Beispielen 1 bis 3 nur mit der Abänderung befolgt, daß die letzte Sinterstufe bei 1400° C fortgelassen wurde. ι ο
Vergleichsversuche D und E
Ein Kondensator wurde unter Verwendung einer Pt/Pd/Au/Ag-Elektrode ohne Thoriumoxid und mit is etwa 2% Thoriumoxid hergestellt; es wurde keine bedeutende vorteilhafte Wirkung, die der Verwendung von Thoriumoxid zuzuschreiben wäre, beobachtet, was wiederum den speziellen Nutzen von Thoriumoxidzusätzen zu Pd- und Pd/Ag-Elektrodenmassen veranschaulicht.
Es wurden Kondensatoren aus drei dielektrischen Schichten und zwei Elektrodenschichten aus dem oben beschriebenen Dielektrikum nach ähnlichen Methoden wie denjenigen der Beispiele 1 bis 3 hergestellt, nur daß 2«; die Spitzentemperatur von !200°C 2 Stunden lang eingehalten wurde. Die Metallisierungspaste des Vcrgleichsversuchs D enthielt 36% einer Legierung aus 75 Au/25 Pd, 4% Pt, 10% Ag und 50% Träger. Im Vergleichsversuch E wurde IPo Thoriumoxid (etwa 2% ;o Thoriumoxid, bezogen auf Feststoffe) zugesetzt. Die Kapazität betrug in Vergleichsversuch D 1515 pF. ond in Vergleich versuch E 1524 pF.
Beispiele 12 bis 25
Diese Beispiele veranschaulichen die Verwendung von enindungsgemäflen Metailisierungsmassen. die Palladium und andere Zusatzoxide als Thoriumoxid enthalten, bei der Herstellung von Mehrschichtenkondensatoren mit drei dielektrischen Schichten, die zwei versenkte Elektroden umfassen. Die experimentellen Arbeitsweisen waren dieselben wie in den Beispielen 1 bis 3. In der Tabelle VII wird die Zusammensetzung der in den Beispielen 12 bis 25 verwendeten Elektrodenmaterialien sowie der relativen Kapazitäten und Verlustfaktoren wiedergegeben.
B e i s ρ i e 1 26
Kondensatoren, die wie in den Beispielen 1 bis 3 unter Verwendung von Y2O3, HfO2 und/oder BaO als Zusatzoxid hergestellt werden, besitzen in ähnlicher Weise verbesserte Eigenschaften.
Tabelle VII
Zusammensetzung der Massen der Beispiele 12 bis
Beispiel Zusammen- Oxid im Relative Verlust-
Nr. sel?ung der Feststoff Kapazität*) faktor
Dispersion
0,8 1.03
1,7
37 Pd
0,3 BeO
62,7 Träger
42 Pd 0,7 1,04 0,3 BeO
57,7 Träger
37 Pd 1,3 1,05 1.9 0,5 MgO
62.5 Träger
42 Pd 1,2 1,05 1.7 0,5 MgO
57.5 Träger
37 Pd 3,6 1,05 1,8 1,4 ZrO:
61.6 Träger
42 Pd 3,2 1,05 1.8
1.4 ZrO?
56,6 Träger
37 Pd 7,5 1,00 1,6 3 AbOi
60 Träger
47 Pd 6.0 1,07 1.8 3 AI2O3
50 Träger
J7 Pd 12,9 1,14 1,7
5.5 Gd2Ü3
57.5 Träger
42 Pd 11,6 1.10 1.7 5,5 Gd2Ö3
52,5 Träger
37 Pd 12,1 1.12 1.7 5,1 Nd2Ü3
57,9 Träger
42 Pd 10.8 1,13 1.7 5.1 Nd2Ü3
52.9 Träger
37 Pd 5,1 0.99 1.8 2,0 CeO2
61 Träger
42 Pd 4,5 1,01 1,6 2,0 CeO2
56 Träger
*) Erfindungsgem. zusammengs. Kondensator/Vergleichs-Kondensator.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Für die Herstellung von Leitermustern in Mehrschichtenkondensatoren verwendete Edelmetallpulver aus feinteiligem Palladium, oder Mischungen oder Legierungen von mindestens 40% Palladium mit Platin und/oder Silber, dispergiert in einem inerten flüssigen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ?in oder mehrere feinteüige Oxide in einem Gewichtsanteil von 0,2 bis 14% der gesamten Mischung ohne Träger enthalten, und zwar ThO2, Nd2O3, Gd2O3, BeO, MgO, ZrO2, Al2O3, CeO2, Y2O3, HfO2 oder BaO, bzw. thermisch zu Oxid zersetzbare Verbindungen der vorher genannten Metalle in entsprechender Menge, wobei mindestens 90% aller Teilchen nicht größer als 5 μιτι im Durchmesser sind.
DE19742434888 1973-07-19 1974-07-19 Edelmetallpulver für Leitermuster in Mehrschichtenkondensatoren Expired DE2434888C3 (de)

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US38060273A 1973-07-19 1973-07-19
US38060273 1973-07-19
US40636273A 1973-10-15 1973-10-15
US40636273 1973-10-15

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Publication Number Publication Date
DE2434888A1 DE2434888A1 (de) 1975-01-23
DE2434888B2 true DE2434888B2 (de) 1976-09-02
DE2434888C3 DE2434888C3 (de) 1977-04-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2924896A1 (de) * 1978-06-20 1980-01-17 Louyot Comptoir Lyon Alemand Verfahren zur herstellung von platinmetallen

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FR2238230A1 (de) 1975-02-14
DE2434888A1 (de) 1975-01-23
SE7409385L (de) 1975-01-20
GB1458597A (en) 1976-12-15
CA1007310A (en) 1977-03-22
JPS5042362A (de) 1975-04-17
IT1017276B (it) 1977-07-20

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