FR2508436A1 - Capacitor using ceramic dielectric mixt. contg. barium titanate - having small capacitive variation over wide temp. range - Google Patents

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Abstract

Ceramic dielectric mixt. contains 80-94% by wt. barium titanate, 1-3% neodymium oxide, 0-4% bismuth oxide, 2-5% bismuth zirconate, and 2-8% sintered glass so that the whole is 100%. Pref. forms include, the proportion of bismuth oxide is 1-4%, the barium titanate has a molar relationship of TiO2/BaO between 1.06 and 1.09. The sintered glass includes more than 70% bismuth oxide and is pref. of the composition 81% bismuth oxide, 17% lead oxide and 2% boron oxide. An alternate mixt. includes 0-2% pref. 0.5% of an adjuvant chosen from the oxides of zinc, manganese or their mixtures. The patent also includes the capacitor formed from at least one layer of dielectric and two electrodes pref. several electrodes of an 80% silver, 20% palladium composition. The ceramic mixt. has a small variation in capacity over a large range of temps. in the presence of an exterior electric field notably for a temp. range of -55 deg.C to 125 deg.C. the variation is less than or equal to +15% for a signal of 1 V. at a freq. of 1 KHz and the variation is between +15% and -25% in an exterior field of 50V.

Description

La présente invention concerne une composition céramique diélectrique à base de titanate de baryum ainsi qu'un condensateur utilisant cette composition. Elle se rapporte plus particulièrement à une composition céramique ayant une faible variation relative de capacité dans une très large gamme de températures lui permettant d'atteindre la classe BX. The present invention relates to a dielectric ceramic composition based on barium titanate and a capacitor using this composition. It relates more particularly to a ceramic composition having a small relative variation of capacity in a very broad temperature range allowing it to reach the BX class.

L'articule de la revue FERROELECTRICS intitulé "Electrode and materials problems in ceramic capacitors" de W.R. BUESSEM et T.I. PROKOROWICZ publié dans le volume 10 - pages 225 à 230 1976 décrit des compositions à base de titanate de baryum à faible température de frittage utilisant des électrodes du type argentpalladium beaucoup moins onéreuses que les électrodes en or ou palladium. En particulier, la figure 6 de cet article montre des résultats de mesure de la variation relative de capacité en fonction de la température pour un diélectrique de constante égale à 1450. The article of the journal FERROELECTRICS entitled "Electrode and materials problems in ceramic capacitors" by WR BUESSEM and TI PROKOROWICZ published in the volume 10 - pages 225 to 230 1976 discloses compositions based on barium titanate at low sintering temperature using silverpalladium type electrodes much less expensive than gold or palladium electrodes. In particular, Figure 6 of this article shows results of measuring the relative capacitance versus temperature variation for a constant dielectric of 1450.

La courbe de variation sous tension de 19,7 KV/cm soit 2 volts/micron correspond bien à la classe BX, c'est-à-dire que la variation de capacité dudit diélectrique utilisé en feuille cuite de 25 u sous 50 volts (tension nominale) répond bien à cette classe de produit.The voltage variation curve of 19.7 KV / cm or 2 volts / micron corresponds well to class BX, that is to say that the capacitance variation of said dielectric used in baked sheet of 25 u at 50 volts ( rated voltage) responds well to this class of product.

Toutefois, l'article signale simplement que cette composition est réalisée à base de titanate de baryum, d'un verre et d'additifs non précisés. Les brevets américains 3 619 220, 3 682 766 et 3 811 937 auxquels l'article semble renvoyer concernant ces compositions montrent que celles-ci sont à base de verre comportant essentiellement de l'oxyde de cadmium (environ 33%) ainsi que de l'oxyde de bismuth et de l'oxyde de plomb (25% en poids pour chacun). Parmi les additifs possibles, il semble que les oxydes de néodyme et de lanthane puissent convenir. However, the article merely states that this composition is based on barium titanate, a glass and unspecified additives. US Pat. Nos. 3,619,220, 3,682,766 and 3,811,937 to which the article appears to refer with respect to these compositions show that these compositions are based on glass comprising essentially cadmium oxide (approximately 33%) as well as bismuth oxide and lead oxide (25% by weight for each). Among the possible additives, it seems that the neodymium and lanthanum oxides may be suitable.

Toutefois, ainsi que cela est montré clairement dans l'article cité ci-dessus, ces compositions ne répondent pas toutes à la classe
BX et celles qui y répondent ne sont pas décrites. De plus, ces dernières ont une constante diélectrique relativement faible.
However, as is clearly shown in the article cited above, these compositions do not all respond to the class
BX and those who respond to it are not described. In addition, the latter have a relatively low dielectric constant.

Les compositions selon l'invention ne présentent pas cet inconvénient tout en ayant une excellente tenue en température en
I'absence et en présence de champ électrique extérieur leur permettant d'atteindre la classe BX. (Cette classe de composants se définit notamment par une variation relative de capacité C/C entre - 55"C et + 125"C inférieure ou égale à + 15% pour un signal de 1 V à la fréquence de 1 KHz et par une variation relative de capacité inférieure à + 15% et à - 25% en présence d'un champ continu extérieur de l'ordre de 50 Volts. Les définitions précises peuvent être trouvée dans la norme américaine MIL C 11015 D).
The compositions according to the invention do not have this disadvantage while having an excellent temperature resistance in
Absence and in the presence of an external electric field allowing them to reach class BX. (This class of components is defined in particular by a relative variation of capacitance C / C between -55 ° C and + 125 ° C less than or equal to + 15% for a 1 V signal at the frequency of 1 KHz and a variation relative capacity of less than + 15% and -25% in the presence of an external DC field of the order of 50 V. The precise definitions can be found in the American standard MIL C 11015 D).

Dans ce but, les compositions selon l'invention sont caractérisées en ce qu'elles cornportent un mélange comprenant de 80 à 94% en poids de titanate de baryum, de 1 à 3% en poids d'oxyde de néodyme, de O à 4% en poids d'oxyde de bismuth, de 2 à 5% en poids de zirconate de bismuth et de 2 à 8% en poids de fritte de verre. For this purpose, the compositions according to the invention are characterized in that they comprise a mixture comprising from 80 to 94% by weight of barium titanate, from 1 to 3% by weight of neodymium oxide, from 0 to 4 % by weight of bismuth oxide, from 2 to 5% by weight of bismuth zirconate and from 2 to 8% by weight of glass frit.

Selon un mode préférentiel de réalisation, les compositions selon l'invention sont caractérisées en ce qu'elles comportent de 1 à 4% en poids d'oxyde de bismuth. According to a preferred embodiment, the compositions according to the invention are characterized in that they comprise from 1 to 4% by weight of bismuth oxide.

Ainsi qu'on le verra par la suite, on a en effet constaté que de telles compositions (connues de l'homme de l'art comme des compositions du type II), non seulement avaient une température de frittage abaissée par rapport aux températures habituelles de frittage des compositions à base de titanate de baryum, mais que lesdites compositions possédaient également de manière surprenante, des propriétés électriques excellentes dans une très large gamme de température. As will be seen later, it has indeed been found that such compositions (known to those skilled in the art as Type II compositions) not only had a sintering temperature lowered compared to usual temperatures sintering compositions based on barium titanate, but that said compositions also surprisingly possessed excellent electrical properties in a very wide temperature range.

De préférence, on utilisera un titanate de baryum non stoechiométrique et comportant un rapport molaire Ti 02/Ba O compris entre 1,06 et 1,09. Preferably, non-stoichiometric barium titanate having a TiO 2 / BaO molar ratio between 1.06 and 1.09 will be used.

Les frittes de verre utilisables dans le cadre de la présente invention peuvent avoir différentes compositions. Ces frittes de verre sont réalisées ainsi que cela est bien connu de l'homme de métier, par mélange des différentes ingrédients servant à réaliser le verre, puis fusion de ceux-ci à température élevée, refroidissement à température ambiante afin d'obtenir un verre qui est ensuite broyé en très fines particules, cette poudre étant dénommée fritte de verre. On a constaté qu'il était nécessaire d'utiliser des frittes de verre comportant au moins 70%- en poids d'oxyde de bismuth, les autres composants étant l'oxyde de plomb et/ou l'oxyde de bore. Une composition ayant donné toute satisfaction comprenait sensiblement 81% en poids d'oxyde de bismuth, 17% en poids d'oxyde de plomb et 2% en poids d'oxyde de bore. The glass frits that can be used in the context of the present invention may have different compositions. These glass frits are made as is well known to those skilled in the art, by mixing the various ingredients used to make the glass, and then melting them at high temperature, cooling to room temperature to obtain a glass which is then ground into very fine particles, this powder being called glass frit. It has been found that it is necessary to use glass frits having at least 70% by weight of bismuth oxide, the other components being lead oxide and / or boron oxide. A composition which was most satisfactory included substantially 81% by weight of bismuth oxide, 17% by weight of lead oxide and 2% by weight of boron oxide.

Afin d'améliorer encore les propriétés électriques et/ou abaisser la température de frittage de ces compositions, on pourra leur ajouter jusqu'à 2% en poids des adjuvants habituels bien connus de l'homme de l'art pour parvenir à ce but. En particulier, on pourra rajouter de l'oxyde de zinc et/ou del'oxyde de manganèse, ainsi que leurs différents mélanges, dans une proportion en poids de préférence de tordre de 0,5%. In order to further improve the electrical properties and / or lower the sintering temperature of these compositions, up to 2% by weight of the usual adjuvants well known to those skilled in the art can be added to achieve this purpose. In particular, it is possible to add zinc oxide and / or manganese oxide, as well as their various mixtures, in a proportion by weight preferably of about 0.5%.

Il est à noter que les compositions selon l'invention permettent de réaliser des condensateurs céramiques multicouches comportant des électrodes ayant plus de 70% en poids d'argent et même 80% et plus en poids d'argent. Ainsi qu'on le verra par la suite, les compositions de l'invention possèdent une excellente tenue sous champ électrique élevé, de l'ordre de 3 V/micron pour des constantes diélectriques de l'ordre de 2000. It should be noted that the compositions according to the invention make it possible to produce multilayer ceramic capacitors comprising electrodes having more than 70% by weight of silver and even 80% and more by weight of silver. As will be seen later, the compositions of the invention have excellent resistance in a high electric field, of the order of 3 V / micron for dielectric constants of the order of 2000.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent:
- la figure 1, une courbe de variation relative de la capacité du condensateur de l'exemple 1,
- la figure 2, une courbe de variation relative de la capacité du condensateur de l'exemple 2,
- la figure 3, une courbe de variation relative de la capacité du condensateur de l'exemple 3.
The invention will be better understood with the aid of the following exemplary embodiments, given in a non-limiting manner, together with the figures which represent:
FIG. 1, a relative variation curve of the capacitance of the capacitor of example 1,
FIG. 2, a relative variation curve of the capacity of the capacitor of example 2,
FIG. 3, a relative variation curve of the capacitance of the capacitor of example 3.

EXEMPLE 1:
On mélange dans une jarre en porcelaine contenant 7 kg de billes en zircone, 2 litres de solvant, 200 g de polyméthacrylate de méthyl, et 2 kg de poudre ayant la composition ci-dessous:
Titanate de baryum de stoechiométrie 1,08
Ba Ti O3 89,1%
Oxyde de néodyme Nd2 03 1,9%
Oxyde de zinc Zn O 0,25%
Oxyde de manganèse Mn O 0,25%
Zirconate de bismuth 2 Bi2 3 3 Zr 2 3,8%
Fritte de verre (constituée de 81% en poids de
Bi 2 03, 17% de Pb O, 2% de B2 03) 4,7% (tous les pourcentages donnés ci-dessus sont des porcentages en poids).
EXAMPLE 1
A porcelain jar containing 7 kg of zirconia beads, 2 liters of solvent, 200 g of polymethyl methacrylate and 2 kg of powder having the composition below is mixed in:
Barium titanate stoichiometry 1.08
Ba Ti O3 89.1%
Neodymium oxide Nd2 03 1.9%
Zinc oxide Zn O 0.25%
Manganese oxide Mn O 0.25%
Bismuth zirconate 2 Bi2 3 3 Zr 2 3.8%
Glass frit (consisting of 81% by weight of
Bi 2 O 3, 17% Pb O, 2% B2 03) 4.7% (all percentages given above are percentages by weight).

L'ensemble de ces constituants est mélangé pendant environ 15 heures. La barbotine obtenue est coulée sur un support rigide et lisse, puis séchée. All of these constituents are mixed for about 15 hours. The slip obtained is cast on a rigid and smooth support, and then dried.

-A l'aide de cette feuille de céramique, on réalise des condensateurs multi-couches constitués d'un empilement alterné de couches diélectriques céramiques et d'électrodes métalliques. Celles-ci sont déposées sur les diélectriques selon la technique bien connue de la sérigraphie. Elles sont constituées d'un alliage palladium-argent comportant environ 80% en poids d'argent. Les condensateurs ainsi réalisés comportaient 20 couches métallisées ayant des fonctions d'armatures et reliées entre elles respectivement les couches de rangs pairs et les couches de rangs impairs. Ces condensateurs sont ensuite frittés à une température de 11300 Celsius sous air. Chaque couche de céramique a une épaisseur d'environ 30 microns.Les résultats obtenus sont mentionnés dans le tableau I ci-dessous:
Capacité 50 nF
Tangente s xi0+4 (sous une tension
1 volt à 1 KHz) 230
Résistance d'isolement sous 63 volts 50 G Ohms
Variation relative de capacité
A C/C entre 0 et 1 volt par micron - 4%
Classe de température (norme MIL C 11 015 D) BX
Constante diélectrique à 20 Celsius 2100
Coefficient de vieillissement à 20 Celsius - 0,8% par
décade
Tension de claquage 350 volts
TABLEAU I
Dans le tableau I ci-dessus, on peut constater que le diélectrique selon l'invention ainsi que les condensateurs réalisés à partir de ce diélectrique possèdent de bonnes propriétés et en particulier ils correspondent à une classe de température BX.Sans entrer dans le détail de la norme citée ci-dessus, la classe BX indique notamment qu'entre - 550C et + 125 C, la variation relative de capacité sous un volt efficace à une fréquence de 1 KHz est inférieure ou égale à t 15% en l'absence de champ extérieur de polarisation, et que la variation relative de capacité sous tension nominale continue (63 volts dans le cas ci-dessus) est inférieure à + 15% et à - 25% toujours dans la même gamme de température.
With the aid of this ceramic sheet, multi-layer capacitors consisting of an alternating stack of ceramic dielectric layers and metal electrodes are produced. These are deposited on the dielectrics according to the well-known technique of screen printing. They consist of a palladium-silver alloy comprising about 80% by weight of silver. The capacitors thus produced comprised 20 metallized layers having reinforcing functions and interconnected respectively the even-rank layers and the odd-rank layers. These capacitors are then sintered at a temperature of 11300 Celsius in air. Each ceramic layer has a thickness of about 30 microns. The results obtained are shown in Table I below:
Capacity 50 nF
Tangent s xi0 + 4 (under tension
1 volt at 1 KHz) 230
Insulation resistance under 63 volts 50 G Ohms
Relative variation of capacity
AC / C between 0 and 1 volt per micron - 4%
Temperature class (MIL C 11 015 D) BX
Dielectric constant at 20 Celsius 2100
Coefficient of aging at 20 Celsius - 0.8% per
decade
350 volts breakdown voltage
TABLE I
In Table I above, it can be seen that the dielectric according to the invention as well as the capacitors made from this dielectric have good properties and in particular they correspond to a temperature class BX. Without going into the detail of above mentioned standard, the class BX indicates in particular that between - 550C and + 125 C, the relative capacitance variation under an effective volt at a frequency of 1 KHz is less than or equal to t 15% in the absence of outside field of polarization, and that the relative variation of capacity under continuous nominal voltage (63 volts in the case above) is less than + 15% and -25% still in the same temperature range.

Des résultats détaillés de mesure de variation relative de la capacité }\ C/C sont donnés sur la figure 1 en fonction de la température. En abscisses, sont portées les températures de - 550C et + l500C, tandis qu'en ordonnées sont portées les variations relatives de la capacité EC/C en pourcentage. La courbe NO 1 montre les variations relatives de capacité des condensateurs de l'exemple 1 sous un volt efficace à 1 KHz. La valeur nominale de la capacité a été prise à 25"C, ce qui correspond à cette température à tC/C égal à 0. On constate sur cette courbe un maximum de la variation relative de capacité aux environs de 1300C, celle-ci n'excédant pas toutefois plus de 12%.Inversement, la variation relative de capacité tend régulièrement vers - 8% valeur atteinte pour - 559C.  Detailed results of measurement of relative variation in capacitance \ C / C are given in Figure 1 as a function of temperature. On the abscissa, the temperatures of - 550C and + 1500C are plotted, while on the ordinates the relative variations of the EC / C capacity in percentage are plotted. The curve NO 1 shows the relative capacitance variations of the capacitors of Example 1 under an effective volt at 1 KHz. The nominal value of the capacitance was taken at 25 ° C, which corresponds to this temperature at tC / C equal to 0. It is noted on this curve a maximum of the relative variation of capacity around 1300C, this one n However, the relative variation of capacity tends regularly towards - 8% value reached for - 559C.

La courbe N" 2 représente la variation relative de capacité 8 C/C en présence d'un champ continu extérieur de 63 Volts, mesurée à l'aide d'un signal de 1 Volt ayant une fréquence de 1 KHz. Curve N "2 represents the relative variation of capacitance 8 C / C in the presence of an external continuous field of 63 Volts, measured using a signal of 1 Volt having a frequency of 1 KHz.

Là encore, les résultats obtenus sont particulièrement excellents.Here again, the results obtained are particularly excellent.

Cette composition répond en efet à la norme BX dont on a indiqué les limites en pointillé sur la figure.This composition meets the BX standard, the dotted limits of which are indicated in the figure.

On a également représenté sur la figure 1 la courbe N" 3 qui représente la variation de la tangente de l'angle de perte, tangente en en fonction de la température. Les ordonnées pour l'interpré- tation de cette courbe sont lues à droite de la figure. Cette courbe indique la tendance générale de variation de cet angle de perte. FIG. 1 also shows the curve N "3 which represents the variation of the tangent of the angle of loss, tangent as a function of the temperature, the ordinates for interpreting this curve are read on the right. This curve shows the general trend of variation of this angle of loss.

Ainsi, qu'on peut le constater, ces mesures sont particulièrement bonnes.So, as we can see, these measures are particularly good.

EXEMPLE 2:
On prépare dans les mêmes conditions que celles indiquées dans l'exemple 1 un mélange contenant également 2 kg de poudre dont les proportions sont données ci-dessous:
Titanate de baryum Ba Ti O3 87,35%
Oxyde de néodyme 1,86%
Oxyde de manganèse 0,23%
Oxyde de zinc 0,23%
Zirconate de bismuth 3,72in
Oxyde de bismuth Bi2 3 1,96%
Fritte de verre 4,65%
Ainsi qu'on peut le constater, la composition de la poudre dans cet exemple est sensiblement identique à la différence que l'on a rajouté de l'oxyde de bismuth.Des condensateurs céramiques multicouches sont réalisés comme dans l'exemple 1 dans les mêmes conditions, et les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau II ci-dessous (épaisseur du diélectrique après frittage 26 u):
Capacité 51 nF
Tangente 6 xl0-4 (sous un volt à 1 KHz) 180
Résistance d'isolement sous 63 volts 200 G Ohms
Variation relative de capacité entre -2%
0 et 1 volt par micron
Classe de température (norme MIL C 11 015 D) BX
Constance diélectrique à 200 Celsius 1850
Coefficient de vieillissement à - 200 Celsîus - 0,6% par
décade
Tension de claquage supérieure ou égale à 400 volts
TABLEAU Il
Ainsi qu'on peut le constater, le fait de rajouter dans la composition de l'oxyde de bismuth permet de modifier sensiblement certaines propriétés du diélectrique selon l'invention. En particulier, on constate que la résistance d'isolement sous tension nominale est très nettement améliorée puisqu'elle est multipliée par 4 et que la variation relative de capacité est encore améliorée.
EXAMPLE 2
A mixture containing also 2 kg of powder, the proportions of which are given below, is prepared under the same conditions as those indicated in Example 1:
Barium Titanate Ba Ti O3 87.35%
Neodymium oxide 1.86%
0.23% manganese oxide
0.23% zinc oxide
Bismuth zirconate 3,72in
Bi2 bismuth oxide 3 1.96%
Glass frit 4.65%
As can be seen, the composition of the powder in this example is substantially identical to the difference that bismuth oxide has been added. Multilayer ceramic capacitors are made as in Example 1 in the same conditions, and the results obtained are collated in Table II below (thickness of the dielectric after sintering 26 u):
Capacity 51 nF
Tangent 6 xl0-4 (under a volt at 1 KHz) 180
Insulation resistance under 63 volts 200 G Ohms
Relative capacity variation of -2%
0 and 1 volt per micron
Temperature class (MIL C 11 015 D) BX
Dielectric constant at 200 Celsius 1850
Coefficient of aging at - 200 Celsius - 0.6% per
decade
Breakdown voltage greater than or equal to 400 volts
TABLE II
As can be seen, the fact of adding in the composition of the bismuth oxide makes it possible to substantially modify certain properties of the dielectric according to the invention. In particular, it is found that the insulation resistance at nominal voltage is very much improved since it is multiplied by 4 and the relative capacity variation is further improved.

Cette amélioration des résultats est très nettement confirmée par les courbes de variation relative de capacité en fonction de la température représentée sur la figure 2. Sur cette figure 2, les notations en abscisses et en ordonnées et la signification des diffé rentes courbes sont les mêmes que dans le cas correspondant de l'exemple 1. Sur cette figure 2, la courbe NO I de variation relative de capacité sous un volt efficace à 1 KHz est particulièrement excellente puisqu'elle se présente sensiblement sous la forme d'une droite Iégèrernent inclinée par rapport à l'horizontale. En particulier, contrairement au cas de la figure 1 correspondant, on ne constate pas de bosse ou de variation rapide de d C/C. This improvement in the results is very clearly confirmed by the relative capacitance variation curves as a function of the temperature shown in FIG. 2. In this FIG. 2, the abscissa and ordinate notation and the significance of the different curves are the same as in the corresponding case of example 1. In this FIG. 2, the NO I curve of relative capacitance variation under an effective volt at 1 KHz is particularly excellent since it is substantially in the form of a straight line inclined by report horizontally. In particular, unlike in the case of Figure 1 corresponding, there is no hump or rapid variation of d C / C.

La courbe NO 2 de la figure 2 qui correspond à la courbe N" 2 de la figure 1 montre également une très nette amélioration de bC/C à la tension nominale. Comme dans le cas précédent, on ne note plus de variation brutale du paramètre mesuré en fonction de la température, la courbe N" 2 étant sensiblement plate. The curve NO 2 of FIG. 2, which corresponds to the curve N "2 of FIG. 1, also shows a very marked improvement in the nominal voltage of bC / C. As in the previous case, no sudden variation of the parameter is observed. measured as a function of temperature, curve No. 2 being substantially flat.

La courbe N" 3 qui correspond à la courbe N" 3 de la figure 1 permet, également de constater que la tangente de l'angle de perte, tangente S, a une variation beaucoup moins importante dans ce cas que dans le cas de l'exemple 1. Curve N "3, which corresponds to curve N" 3 of FIG. 1, also makes it possible to observe that the tangent of the loss angle, tangent S, has a much smaller variation in this case than in the case of Example 1

Par conséquent, il est clair d'après ces figures que l'incorporation d'oxyde de bismuth permet d'obtenir un diélectrique nettement amélioré par rapport au diélectrique de l'exemple 1. Therefore, it is clear from these figures that the incorporation of bismuth oxide makes it possible to obtain a significantly improved dielectric with respect to the dielectric of Example 1.

EXEMPLE 3:
On réalise des compositions diélectriques et des condensateurs exactement dans les mêmes conditions que dans l'exemple 2 cidessus en utilisant toutefois des électrodes en palladium-argent comportant 80% d'argent et 20% de palladium et en réalisant les frittages à 1100"C, toutes choses égales par ailleurs.Les résultats obtenus sont mentionnés dans le tableau III ci-dessous:
Capacité 53 nF
Tangente S x 104 (sous un volt à 1 KHz) 180
Résistance d'isolement sous 63 volts 500 G Ohms
Variation relative de capacité entre
0 et 1 volt par micron - 3%
Classe de température (norme MIL C 11 015 D) BX
Constance diélectrique à 200 Celsius 1940
Coefficient de vieillissement à 20 Celsius - 1% par
décade
(épaisseur de chaque couche diélectrique :26 u)
TABLEAU III
Bien que la concentration en argent des électrodes ait été augmentée, on obtient un produit ayant d'excellentes caractéristiques. Les paramètres mesurés sont sensiblement identiques à ceux de l'exemple 2 montrés dans le tableau III.Toutefois, on peut considérer que cet exemple de réalisation est encore meilleur que le précédent puisque la température de frittage a eté abaissée d'environ 30 , ce qui représente un gain important en énergie, tandis que la résistance d'isolement augmente corrélativement.
EXAMPLE 3
Dielectric compositions and capacitors are produced exactly under the same conditions as in Example 2 above, however using palladium-silver electrodes comprising 80% silver and 20% palladium and sintering at 1100.degree. all things being equal.The results obtained are given in Table III below:
Capacity 53 nF
Tangent S x 104 (under a volt at 1 KHz) 180
Insulation resistance under 63 volts 500 G Ohms
Relative variation of capacity between
0 and 1 volt per micron - 3%
Temperature class (MIL C 11 015 D) BX
Consistency at 200 Celsius 1940
Coefficient of aging at 20 Celsius - 1% per
decade
(thickness of each dielectric layer: 26 u)
TABLE III
Although the silver concentration of the electrodes has been increased, a product having excellent characteristics is obtained. The parameters measured are substantially identical to those of Example 2 shown in Table III. However, it can be considered that this embodiment is still better than the previous one since the sintering temperature has been lowered by about 30, which represents a significant gain in energy, while the insulation resistance increases correlatively.

Sur les condensateurs réalisés conformément à cet exemple, on a réalisé les mêmes mesures que dans le cas des exemples 1 et 2, mesures représentées sur la figure 3, sur laquelle les courbes 1, 2 et 3 ont la même signification que sur les figures précédentes. On the capacitors made in accordance with this example, the same measurements were made as in the case of Examples 1 and 2, measurements shown in FIG. 3, in which the curves 1, 2 and 3 have the same meaning as in the previous figures. .

On constate sur cette figure 3 que les résultats obtenus pour la courbe N" 1 sont nettement meilleurs que dans le cas de la figure 1 bien que possédant une bosse aux environs de 1350, cette courbe N" 1 est également dans l'ensemble meilleure que la courbe NO 1 de la figure 2, la variation relative de capacité étant plus faible. It can be seen in this FIG. 3 that the results obtained for the curve N "1 are much better than in the case of FIG. 1, although having a hump around 1350, this curve N" 1 is also generally better than the curve NO 1 of Figure 2, the relative capacity variation being lower.

La courbe N" 2 de la figure 3 est également nettement améliorée par rapport à la courbe correspondante de la figure 1. Elle est sensiblement droite et sensiblement horizontale ce qui constitue également une amélioration par rapport à la courbe N" 2 de la figure 2. The curve N "2 of Figure 3 is also significantly improved with respect to the corresponding curve of Figure 1. It is substantially straight and substantially horizontal which is also an improvement over the curve N" 2 of Figure 2.

La courbe N" 3 qui représente la variation de la tangente de l'angle de perte est également meilleure que dans le cas de la figure 3 et dans le cas de la figure 1 mais légèrement moins bonne que dans le cas de la figure 2, en particulier aux basses températures.  The curve N "3 which represents the variation of the tangent of the angle of loss is also better than in the case of FIG. 3 and in the case of FIG. 1 but slightly less good than in the case of FIG. especially at low temperatures.

EXEMPLE 4:
A l'aide de 20 condensateurs multi-couches réalises conformément à l'exemple 2, on effectue un essai de vieillissement dans les conditions suivantes : les condensateurs sont soumis pendant 1000 heures à une température de 1250C et à une tension continue de 125 volts, c'est-à-dire sensiblement le double de la tension nominale ou de service de ces condensateurs.
EXAMPLE 4
Using multi-layer capacitors made according to Example 2, an aging test is carried out under the following conditions: the capacitors are subjected for 1000 hours at a temperature of 1250 ° C. and at a continuous voltage of 125 volts, that is to say substantially twice the nominal or service voltage of these capacitors.

Les résultats obtenus sont mentionnés dans le tableau IV cidessous:

Figure img00100001
The results obtained are shown in Table IV below:
Figure img00100001

<tb> <SEP> AVANT <SEP> ESSAI <SEP> APRES <SEP> ESSAI <SEP> VARIATION
<tb> Valeur <SEP> moyenne <SEP> de
<tb> <SEP> la <SEP> capacité <SEP> (nF) <SEP> 51,1 <SEP> 50,3 <SEP> - <SEP> 1,6% <SEP>
<tb> Valeur <SEP> moyenne <SEP> de
<tb> <SEP> la <SEP> résistance <SEP> 287 <SEP> 257 <SEP> - <SEP> 10% <SEP>
<tb> <SEP> d'isolement <SEP> (GL) <SEP>
<tb>
TABLEAU IV
Ainsi qu'on peut le constater d'après ce tableau, la valeur moyenne de la capacité des 20 pièces subit une variation relative extrèmement faible au cours de cet essai de vieillissement de même que la résistance d'isolement desdits condensateurs.
<tb><SEP> BEFORE <SEP> TEST <SEP> AFTER <SEP> TEST <SEP> VARIATION
<tb> Average <SEP> value <SEP> of
<tb><SEP> the <SEP> capacity <SEP> (nF) <SEP> 51.1 <SEP> 50.3 <SEP> - <SEP> 1.6% <SEP>
<tb> Average <SEP> value <SEP> of
<tb><SEP><SEP> resistance <SEP> 287 <SEP> 257 <SEP> - <SEP> 10% <SEP>
<tb><SEP> Isolation <SEP> (GL) <SEP>
<Tb>
TABLE IV
As can be seen from this table, the average value of the capacity of the parts undergoes an extremely low relative variation during this aging test as well as the insulation resistance of said capacitors.

Les exemples ci-dessus ainsi que les courbes correspondantes montrent donc clairement les résultats inattendus et exceptionnels des compositions céramiques selon l'invention, en particulier lorsque lesdites compositions sont utilisées pour la réalisation de condensateurs céramiques multi-couches.  The above examples and the corresponding curves thus clearly show the unexpected and exceptional results of the ceramic compositions according to the invention, in particular when said compositions are used for the production of multi-layer ceramic capacitors.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Composition céramique diélectrique, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un mélange comportant de 80% à 94% en poids de titanate de baryum, de 1 à 3% en poids d'oxyde de néodyme, de 0 à 4% en poids d'oxyde de bismuth, de 2 à 5% en poids de zirconate de bismuth et de 2 à 8% en poids de fritte de verre, I'ensemble étant choisi pour faire 100% en poids. 1. Dielectric ceramic composition, characterized in that it consists of a mixture comprising from 80% to 94% by weight of barium titanate, from 1 to 3% by weight of neodymium oxide, from 0 to 4% by weight of bismuth oxide, from 2 to 5% by weight of bismuth zirconate and from 2 to 8% by weight of glass frit, the combination being selected to make 100% by weight. 2. Composition céramique diélectrique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte de 1 à 4% en poids d'oxyde de bismuth. 2. Ceramic dielectric composition according to claim 1, characterized in that it comprises from 1 to 4% by weight of bismuth oxide. 3. Composition céramique diélectrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le titanate de baryum comporte un rapport molaire Ti O2/Ba O compris entre 1,06 et 1,09. 3. Ceramic dielectric composition according to one of claims 1 or 2, characterized in that the barium titanate has a molar ratio Ti O2 / Ba O between 1.06 and 1.09. 4. Composition céramique diélectrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fritte de verre comporte plus de 70% en poids d'oxyde de bismuth. 4. Ceramic dielectric composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the glass frit comprises more than 70% by weight of bismuth oxide. 5. Composition céramique diélectrique selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte sensiblement 81% en poids d'oxyde de bismuth, 17% en poids d'oxyde de plomb, et 2% en poids d'oxyde de bore. 5. Ceramic dielectric composition according to claim 4, characterized in that it comprises substantially 81% by weight of bismuth oxide, 17% by weight of lead oxide, and 2% by weight of boron oxide. 6. Composition céramique diélectrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre de 0 à 2% en poids d'adjuvant. 6. ceramic dielectric composition according to one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises from 0 to 2% by weight of adjuvant. 7. Composition céramique diélectrique selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte environ 0,5% en poids d'adjuvant. 7. Ceramic dielectric composition according to claim 6, characterized in that it comprises about 0.5% by weight of adjuvant. 8. Composition céramique diélectrique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que les adjuvants sont choisis parmi les oxydes de zinc, de manganèseet leur mélange. 8. Ceramic dielectric composition according to one of claims 6 or 7, characterized in that the adjuvants are selected from oxides of zinc, manganese and their mixture. 9. Composition céramique diélectrique selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte environ 0,25% en poids d'oxyde de zinc et 0,25% en poids d'oxyde de manganèse. 9. ceramic dielectric composition according to claim 8, characterized in that it comprises about 0.25% by weight of zinc oxide and 0.25% by weight of manganese oxide. 10. Condensateur -électrique comportant au moins une couche diélectrique et au moins deux électrodes, caractérisé en ce que la couche diélectrique est conforme à l'une des revendications I à 9. 10. Electrical capacitor comprising at least one dielectric layer and at least two electrodes, characterized in that the dielectric layer is according to one of claims I to 9. 11. Condensateur électrique selon la revendication 10, comportant une pluralité d'électrodes métalliques séparées par des couches diélectriques, les électrodes métalliques de rangs pairs et de rangs impairs étant respectivement connectées entre elles, caractérisé en ce que lesdites électrodes sont constituées d'un mélange de palladium et d'argent comportant au moins 70% en poids d'argent. 11. An electric capacitor according to claim 10, comprising a plurality of metal electrodes separated by dielectric layers, the even-numbered and odd-rank metallic electrodes being respectively connected to one another, characterized in that said electrodes consist of a mixture of of palladium and silver comprising at least 70% by weight of silver. 12. Condensateur électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que les électrodes comportent 80% en poids d'argent et 20% en poids de palladium.  12. Electrical capacitor according to claim 11, characterized in that the electrodes comprise 80% by weight of silver and 20% by weight of palladium.
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