KR890004112B1 - 축전기 전극 조성물 - Google Patents

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이 아이 듀우판 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

내용 없음.

Description

축전기 전극 조성물
제1도는 한쌍의 반대전극 재료층(11)로 이루어지는 단일 판 축전기의 단면도인 바, 두층 공히 전도성 단부(12)와 전기적 접촉을 하고 있고 두 전극층(11)은 유전층(10)으로 격리되어 있다.
제2도는 다수의 반대 전극층(11)로 이루어지는 다중층 축전기의 단면도인바, 상기 각층은, 하나 걸러씩 위치하는 층(11)에 공통적인 전도성 단부(12)와 전기적 접촉을 하고 있고 전극층(11)은 유전층(10)으로 격리 되어 있다.
제3도는 기질에 적용하여 연소시킨 본 발명의 금속증착층 표면의 주사 전자현미경에 의한 사진이다.(배율 : 3000X)
본 발명은 축전기 제조를 위한 조성물에 관한 것이며 특히 축전기 전극의 제조를 위한 조성물에 관한 것이다.
단일체(monolithic) 축전기는 다수의 유전층으로 이루어지는 바, 이들 유전층의 적어도 2개는 소요의 형태로 금속 중착물(metallization)(전극)을 갖고 있다. 상기 축전기는 유기결합제로 결합된 유전성 재료의 입자의 그린(비연소된)테이프로부터 제조되는데, 테이프 시이트 조각을 절단하여 몇개의 절단된 테이프 조각을 금속 증착하여 적층시키고 적층판을 절단하여 개개의 축전기를 형성시키고 연소하여(firing)유기 결합제와 매체를 제거하여 소결된(합착된) 몸체부분을 형성시킨다.
미특허 제 3,456,313호에 다중층 축전기 제조공정이 상술되어 있다.
미특허 제 3,223,905호에서의 제1도는 티탄산 팔라듐 및 바륨층이 교대로 나타나는 다중층 축전기를 나타낸다.
전극 제조에 유용한 금속 중착물은, 비활성 액상 유기매체에 금속미분말을 분산시킨 형태로 유전성에 그린 테이트에 적용시킨다. 경비 및 성능을 고려하여 금속 미립자 조성물을 선택한다.
비(卑)금속은 때로 대기하 고온에서 산화되고/거나 대부분 연소시에 유전성 층과 반응하므로 귀금속이 바람직한데 이들 귀금속은 적층판 연소시 비교적 비활성이어서 전기적으로 연속성의 전도체를 제조할 수 있다. 가장 널리 사용되어온 단일체 축전기 전극 재료로는 팔라듐과, 팔라듐 및 은을 함유하는 고용체(固溶體)가 있다. 다중층 축전기의 제조에 있어서, 전극 금속의 소요의 고상(solidus)온도는 보통, 사용되는 유전성 재료의 소결온도에 의해 결정된다.
상기 소결온도는 유전성 재료의 물리적 화학적 특성에 의해 결정된다. 이는 하기의 B항에 상술되어 있다.
따라서, 소결과정 동안에 귀금속이 유전층에 과도하게 확산되는 것을 방지하기 위햐해, 고상온도가 연소온도보다 높은, 바람직하게는 적어도 50℃ 더 높은 귀금속의 성분 금속, 합금 혹은 혼합물을 사용함이 바람직하다.
상용되는 귀금속 전극 재료로는 은이 있는데, 이는 전도특성이 적절하고 귀금속중에서는 가장 가격이 저렴하기 때문이다. 그러나 상기 전극재료는 축전기에 사용시, 1100℃ 혹은 그 이상의 연소온도를 거쳐야 한다. 상기 온도는 대부분의 기존의 유전성 재료가 충분히 소결되어 소요의 치밀화(densification)와 유전 특성을 갖도록 하기에 필요한 온도이다. 은은 단지 약 961℃에서 용융되므로, 은 단독으로는 1100℃ 혹은 그 이상의 온도에서는 완전히 용융된 상태이고 따라서 점도가 극히 낮아서 유전층으로 쉽게 확산되므로 소결시킨 유전체의 특성의 열화가 나타난다.
상기 이유로 팔라듐과 은의 합금을 사용하는게 바람직하다.
상기 합금은 고상온도가 충분히 높아서 통상의 연소온도에서 유전층으로 쉽게 확산되지 않는다.
상기 합금은(1) 기제조된 Pd/Ag합금의 형태로(2) 균질의, 공침전된(coprecipitated) Pd/Ag의 혼합물, 혹은 (3) 연소 조건하에서 합금 상태가 되는 Pd와 Ag분말 혼합물의 형태로 사용한다. 그러나 후자의 두가지 방법은 전자만큼 효과적이 못되는바, 비합금 상태의 은은 유전층으로 확산될 가능성이 있기 때문이다.
1100℃에서 연소시킨 X7R 와 NPO등급의 축전기에 대해 상기의 사항들을 감안하여 30/70 비율의 Fd/Ag혼합물이 사용된다.
한편 Z5U등급의 축전기는 1200℃ 혹은 그 이상의 온도에서 연소시키는데 이때에는 70/30비율의 Pd/Ag 혼합물 혹은 합금 혹은 100%의 Pd를 귀금속 구성물로써 사용한다.
일반적으로, Pd와 Ag와의 비는, 유전층을 치밀화(densification)하는데 사용하는 최대 연소온도에 좌우된다 Pd나 Ag와 같은 귀금속의 가격면에 있어 상당한 변동이 있으므로, 상기 귀금속을 대신하여 비(卑)금속과 같은 같은 가격이 저렴한 재료한 재료를 사용하게 된다.
은보다 각격면에서 15배나 비싼 팔라듐의 경우 특히 그러하다.
그러나 이 경우, 전극의 특성 및/혹은 유전층의 특성을 희생하지 않을 수 없다.
따라서 본 발명은 첫째 면에 있어서, 전극과 유전체의 교대층으로 구성되는 다중층 축전기용 전극의 제조를 위한 금속증착물에 관한 것인바, 상기 전극 및 유전층은 소결시키기에 충분하 온도에서 연소시키고 상기 증착물은 하기의 미세한 분말로 이루어진다.
(a) 귀금속(들), 귀금속의 고용체(들)혹은 연소 동안에 상기 요액상(들)을 이루는 귀금속(들), 혼합물과(단, 상기 귀금속 혹은 고용체(들)의 고상선(solidus)은 유전성 재료의 소결 온도 이하이다.)
(b) 유전체의 소결온도 이하에서(a)에 실질적으로 녹을 수 있고 소결온도 혹은 그 이하에서(a)와 용액을 이루는 비금속 혹은 비금속 이온을 함유하는 무기물질.
(단, (b)의 함량이 충분하여(a)와, 전극과 유전체의 소결로부터 생성되는(b)로부터의 금속 혹은 금속이온과의 고용체의 고상선이(a)의 그것보다 높고 유전체의 소결온도 보다 적어도 10℃높다. 둘째면에 있어서 본 발명은 상기 증착물을 유기 매체에 분산시키는 것에 관한 것이다.
셋째면에 있어서 본발명은 (1) 상기 상술된 분산체(dispersion)를, 유기 결합제에 분산시킨 미본말의 유전체의 다수의 층의 각각에 적용시키고, (2) 유전층과 전극층의 교대층의 조합을 이루기 위해, 전극을 포함시킨(electrode-printed)다수의 유전층을 적층시키고 ; 그리고 (3)유기 매체와 유기 결합제를 제거하고 귀금속 함유 전극 재료와 유전성 재료를 소결하기 위해 단계(2)의 조합물을 연소시키는 단계를 통해 상기 상술한 단일판과 다중층의 축전기를 제조하는 방법에 관한 것이다.
넷째면에 있어서 본 발명은 유전체 물질과 상기 상술한 금속 층착물의 연소시킨 교대층으로 이루어지는 다중층 및 단일판 축전기에 관한 것이다.
A. 귀금속
본 발명의 전극 금속 증착물의 주요 전도성 재료로는 팔라듐, 은 및 다양한 비율의 이들의 혼합물 및 고용체 등이 있다.
본 발명에 사용되는 금속 증착물의 무기 비금속 성분(들)은 물로 귀금속 성분의 입자의 크기는 충분히 작아서 이들의 페이스트(paste)가 재래의 스크린 프린팅에 사용될 수 있고 쉽게 소결될 수 있어야 한다. 게다가 유전성 그린 시이트로부터 축전기의 제조에 있어서, 내부전극 프린트에 조야한 입자가 없도록 하여 유전체 시이트에 구멍이 생기지 않도록 한다.
일반적으로 금속증착물은, 귀금속과 추가적 무기물 입자의 적어도 90%는 직경이
Figure kpo00001
이하 여야 한다.
즉, 일반적으로 이들의 최대크기는
Figure kpo00002
이하여야 한다. 그러나 그린 유전층의 두께가 1밀리 이하일때에는 상기 입자는 마찬가지로 더 작아야 한다. 귀금속 입자는 그 표면의 산화를 방지하기 위해 처리하여 전도체로서의 기능을 더욱 효과적으로 수행할 수 있게하는 것이 바람직하다.
상기 방법은 미특허 출원번호 제 430,871호에 상술되어 있다.
B. 무기 비금속 재료
본 발명의 무기 비금속 재료로는 비금속 혹은 비금속 이온을 함유하는 것들인데 이들은 (1) 유전체의 소결온도이하에서 상기 귀금속 혹은 귀금속 고용체에 실질적으로 가용성이고 (2) 유전체의 소결 조건에서 귀금속혹은 귀금속 고용체에 실질적으로용해되며(3) 그 결과 생성되는, 귀금속 혹은 귀금속 고용체와 비금속 혹은 비금속이온의 고용체의 고상선은 초기 귀금속 혹은 귀금속 고용체의 그것보다 더 높다.
다른 비금속 및 비금속 이온 물질로서 적절한 것으로는 Zno, Cdo, SnO2, Ni Ni,3B, NiO, Geo2, Sno2/Sb(고용체), Sno2/In(고용체) MoO3및 이들의 혼합물 및 용액등이 있다.
상기 물질의 선구물질 즉 통상의 연소조건하에서 금속, 산화물 혹은 용액을 형성하는 미분말상의 재료도 사용할 수 있다.
상기 무기 비금속 물질도 귀금속 입자와 마찬가지로 크기제한을 받는다. 그러나 바람직하게는 상기 비금속 함입자들의 거의 모두가 크기가
Figure kpo00003
이하이고 바람직하게는,
Figure kpo00004
이하이다. 더욱 바람직하기로는, 표면적이 적어도 5㎡/g 혹은 그 이상이고 적어오 8㎡/g 혹은 그 이상일때 최적이다.
비금속 함유 무기물질을 일정비율로 귀금속과 혼합하는바, 그 혼합물이, 적용될 유전체의 소결온도에 도달 할때 비금속 혹은 비금속이온의 실질적인 양이 귀금속에 용해될 것이다. 상기 "실질적인 양"이란 유전체의 소결온도 보다 적어도 10℃이상으로, 귀금속 용액의 고상선을 증가시킬 수 있는 양을 말한다.
따라서 주어진 귀금속 및 비금속 함유 물질의 경우, 주어진 고상선 증가를 위한 혼합물내의 비금속의 양은 소결온도와 역비례관계에 있다.
다시 말해서, 더 높은 소결온도에서는 더 많은 양의 비금속이 융해될 것이다.
혼합물속의 모든 비금속이 고용체 내에 포함될 필요는 없고 단지 고상선을 적절한 정도 증가시키기에 충분하면 된다.
비금속 함유 고용체의 고상선은 훨씬 높을 수 있지만 소결온도보다 100℃이상 높아서는 안되며 바람직하게는 50℃이상 높아서는안되며 그렇게 되면 연소시 전극의 소결 및 치밀화가 용이해진다.
C. 유기매체
본 발명에 따른 조성물중에서 더욱 중요한 성분은 유기매체이다. 유기매체의 주요목적은, 조성물의 미세 고체 입자를 분산시킬 매체로서 사용되어 세라믹이나 다른 기질에 적용하기에 용이하도록 하기 위함이다. 따라서 유기매체는 무엇보다도 고체가 안정성있게 분산될 수 있는 것이어야 한다. 둘째로, 상기 매체의 유동학적 특성에 있어서, 분산체에 대하여 뛰어난 적용성(application property)을 부여할 수 있는 것 이라야 한다.
세째로 상기 매체의 용매성분은 유전성 테이프의 결합체 성분을 상당히 융해시키거나 공격성을 띠지 않아야 한다.
대부분의 두꺼운 필름조성물은 기질에 적용할 때 스크린 프린팅(soreen printing)방법을사용한다.
그러므로 적절한 점도를 갖고 있어 용이하게 스크린을 통과할 수 있어야 한다. 그외에 틱소트로피(thixotropy)를 갖고 있어서 스크린된 후 신속히 회복되므로써 양호한 분산성(resolution)을 나타낼 수 있어야 한다.
상기 유동학적 특성이 특히 중요하지만 유기매체는 또한 고체와 기질에 대한 습윤성(wettability), 양호한 건조속도와 필름강도 및 연소성질을 나타낼 수 있도록 처방되어야 바람직하다.
연소된 조성물의 만족스런 외관도 또한 중요하다.
상기의 여러 관점에서 고려할 때, 유기매체로서 다양한 것이 사용될 수 있다. 두꺼운 필름 조성물의 경우 유기매체는 보통 용매에 수지를 녹인 용액으로 때로 틱소트로픽유체(thixotropic agent) 및 습윤제도 포함한다. 상기 용매의 비등점은 통상 130-350 ℃의 범위 내에 있다.
상기 목적에 대한 가장 흔히 사용되는 수지는 에틸셀룰로즈이다. 그러나 에틸히드록시에틸 셀룰로즈, 송지(松樹 rosin), 에틸 셀루로즈와 페놀수지의 혼합물, 저급알콜의 폴리메타크릴레이트 및 에틸렌글리콜 모노아 세테이트의 모노부틸 에테르도 사용가능하다. 적당한 용매로는 등유(kerosene), 석유주정(mineral spirit), 디부틸프탈레이트, 부틸 카르비톨, 부틸카르비톨 아세테이트, 헥실렌글리콜 및 고비점의 알콜 및 알콜 에스테르 등이 있다. 상기 용매 및 기타 용액의 혼합물을 배합하여 소요의 점도, 휘발성 및 유전성 테이프와 양립성(compatibility)을 갖도록 한다. 수용성 용매도 사용 가능하다. 상용되는 틱소트로피유체 중에는 수소화 캐스터유(油) 및 그 유도체 그리고 에틸셀룰로즈가 있다. 틱소트로피유체를 반드시 함유할 필요는 없는바, 용매/수지 특성과 모든 현탁액에 고유한 전단 회석성(shear thinning)이 복합된 성질만으로도 상기 목적에 적절하기 때문이다.
적당한 습윤제로는 포스페이트 에스테르와 소이어 레시틴(soyalecithin)이 있다.
페이스트 분산체중의 유기매체와 고체의 비는 매우 다양하며 분산체가 적용되는 방법과 사용하는 유기매체의 종류에 따라 좌우된다. 통상적으로, 분산체에는 상호보충적으로, 즉 중량분을 40-90%의 고체와 60-10%의 유기매체를 함유하여 적용범위가 양호하도록 한다.
롤(roll : 散輪)이 세개로 된 밀(mill)로 페이스트를 제조한다. 상기 페이스트의 점도는 부르크필드 점도게로, 상중하의 전단율로, 실욘에서 측정시 보통 2-50pa.s이다.
사용되는 유기매체의 양과 종류는 주로 최종소요의 점도와 프린트 두께에 의해 결정된다.
D. 유전성 물질
본 발명에서 사용되는 유전성 물질은, 본 분야에서의 기준에 따른 전극 조성물과 양립성이 있는 유전성 물질이면 어느것이나 가능하다.
그러한 유전성 물질로는 티탄산바륨, 이산화리탄, 알루미나, 지르코니아, 지로콘산바륨, 지르콘산 납, 티탄산 스트론튬, 티탄산 칼슘, 지르콘산 칼슘, 지르콘산 납, 지르콘산 납 틴탄산염, 티탄산 네오리륨 등이 있다.
통상 3가지 종류의 유전체에 해당되는 유전성 물질 조성물이 하기 표 1에 나와있다.
[표 1]
대표적 유전성 물질 조성물
축전기 등급 조성물
NPO BaTiO3, Nd2Ti2O7, 유리
(둥급 Ⅰ) BaTiO3, Mg TiO3,
Figure kpo00005
-Zn2TiO4(소량)
BaTiO3, W2Ti2O7(소량)
X7R BaTiO3, Pb2Ti2O6, Bi4Ti3O12
(등급 Ⅱ-중간 K)
Z5U BaTiO3, BaSnO3
(등급 Ⅱ-높은 K) BaTiO3, CaSnO3,SnO2
상기 유전체 분류는 미국전자 연구소(EIA)에 의한 것이다.
E. 축전기 가공공정
1. 그린 테이프 가공법
상기 상술한 바와같이, 대부분의 다중층 축전기 제조방법으로서는, 유기결합제를 사용하여 유전물질 입자를 결합시킨 그랜테이프(비연소됨)의 유전성 기질상에 전극 중착물을 프린트 하는 것이다.
프린트된 유전성 기질을 적증하고 절단하여 원하는 축전기 구조를 형성한다. 이를 연소하여 전극물질로 부터 유기매체를, 유전서 물질로 부터 유기결합제를 제거한다. 연소공정 중에는 증발과 열분해를 조합하여 행한다. 특별한 경우, 연소공정의 예비단계로서 건조를 행하기도 한다.
유전성 테이프의 유기결합제 성분으로서는 통상적으로 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트 혹은 그들의 혼합물과 같은 저급 알킬 아크릴레이트 혹은 저급알킬 메타크릴레이트의 유연성 중합체가 있다.
상기 중합체는 때로 가소제와 기타 첨가제를 함유시켜 상기 결합제용 중합체에 특별한 유연성과/혹은 다른 물리적 성질을 부여한다.
수용성 중합체와 라텍스와 같은 수계(水系) 중합체 등도 또한 유전성 테이프의 결합제 성분으로 사용될 수 있다.
상기 상술한 축전기 조합물을 연소할 때, 100-550℃까지 서서히 가열하는 1차 연소단계르 도입함이 바람직한 바, 적층 조합물에 아무런 손상을 주지 않고 거의 모든 유기물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
유기물질을 완전 제거하기 위해 연소제거에 필요한 시간은 18-24시간이다.
상기 과정이 완료된 후, 상기 조합물을 소요의 소결온도까지 더욱 신속하게 가열한다.
소요의 소결온도는 유전성 물질의 물리적 및 화학적 특성에 의해 결정된다. 통상적으로, 유전성 물질의 최대 치밀화(densification)를 얻을 수 있도록 소결온도를 선택한다. 티타산 바롬계 유전체의 경우, 상기 온도1100-1450℃의 범위일 것이다. 그러나, 당분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면 상기 최대 치밀화는 반드시 필요한 것은 아니라는 사실을 인식할 것이다. 따라서 " 소결온도"란 용어는 특정용도의 축전기에 사용되는 유전체의 소요의 치밀화도(渡)를 얻기위한온도(동시에 시간도 함께)를 의미한다.
소결 시간 또한 유전성 조성물에 따라 다르지만, 통상적으로 해당 소결온도하에서 2시간 정도가 바람직하다. 소결을 완료후, 실온에의 냉각울은 내열성의 정도에 따라 주의 깊게 조절한다.
2. 그린칩(chip)
전기 상술한 그린테이프 가공외에, 단일층 축전기를 제조하기 위해서 그린칩(chip) 가공 공정을 사용할 수 있는바, 이때 유기 결합제에 의해 결합한유전성 물질 입자로부터 약 25밀 두께의 기질("칩")을 형성한다.
그러한 축전기는, 칩의 양면에 전극층을 프린트하고 건조시킨 후 프린트된 칩을 연소시켜 제조한다. 재료와 연소 기술은 근본적으로 다중층 축전기 제조에 필요한 그린 테이프 가공공정의 경우와 동일하다.
하기 실시예에서 사용된 "K-스퀘어"란 용어는 두께 35밀의 1"×1"크기의 그린 칩을 의미한다. 축전기의 기능에 관한 다음의 성질들을 실시예에 언급되어 있다:
전기용량(Capacitance)이란 전하를 저장할 수 있는 능력의 척도로서 C= KAN/t로 나타낼 수 있으며, 여기서 A는 전극의 겹침 면적, t는 유전층의 두께, K는 유전상수이고 N은 유전상수이고 N는 유전층의 수이다.
용량의 단위는 패럿(farad), 마이크로 패럿(10-6패럿), 나노패럿(10-9패럿) 혹은 피코 패럿(10-12패럿)등이 있다.
소산인자(DF : Dissipation Factor)란 전압과 전류사이의 위상차(位相差)의 척도이다. 완벽한 축전기에 있어서 위상차는 90°가 될 것이다. 그러나, 실제 유전체에 있는 누설(leackage) 및 완화(relaxation)손실 때문에 90°이하가 된다. 특히 DF는, 전류가 90°백턱에 대하여 지연되는 만큼의 각도는 접선이다.
절연저항(IR : Insulation Resistanec)은 직류전류의 누설을 견디어 내는, 하전된 축전기의 능력의 척도이다.
절연저항은 전기용량에 관계없이 어떤 유전체에 대해서도 상수이다. 하기 실시예에서 비금속 재료나 Pd/Ag 분말 혼합물을 지시된 중량분율로 건조혼합하고 유기매체에 분산시켜 100중량부의 전체 분산상태를 만든다.
상기와 같이 배합된 전극 페이스트와 표준 페이스트를 비교하는 바, 표준 페이스터 50중량부의 유기매체에 분산시킨 50중량부의 30/70 Pd/Ag 분말로 이루어져 있다.
전극 조성물 층은 1밀 두께의 NPO-형의 유전성 그린테이프의 양면상에 프린트하고 건조시키고 1100℃에서 연소시킨 조합물에 대하여 전기적 특성을 측정하였다.
그러나, 전기용량은, 약 25밀 두께의 적층 유전성 기질의 양면상에 프린트된 형판(Patterned)전극 조성물층으로 이루어지는 1"×1"디스크 축전기에 대하여 측정되었다. 프린트된 층의 각각을 건조한 후 상기 조합물을 24시간 1100#℃의 최대온도에서 연소시켰다.
[실시예 1-4]
상기 상술된 절차에 따라, 두계열의 칩 축전기를 K-수케어상에 제조하였는데 전극은 7/8" 직경의 원이다.
한 계열의 경우 유전성 물질은 SSD(Solid State Dielectrios)CL-750이고 다른 계열의 그것은 SSD BL-162이다. 전자의 유전체 CL-750은 70/30 AG/Pd조성의 내부전극과 양립성이 있고 연소온도가 1105-1135℃이며 비스무트 함유하는 K65 NPO 유전성물질이다.
후자의 BL-162는, 70/30Ag/Pd조성의 내부 전극과 양립성이 있고 1090-1120℃의 연소온도를 가지며 비스무트 함유의 저온 연소성(low fire) K1500BX 유전성 물질이다.
SSD는 E.I du pont de Nemours & Co., Inc
(델라웨어주 윌밍톤시)의 광전자 제품부, 전자재료과의 한 부서이다. 하기의 표 2에, 축전기 제조에 사용된 전극 조성물과 그로부터 제조된 칩 저항기의 전기특성이 나와있다.
전기특성 데이타는 각각 약 300개의 축전기에 대한 측정치를 평균한 것이다.
[표2]
k 스퀘어 축전기 데이타
Figure kpo00006
상기 데이터를 살표보면, 합금 재료(alloying material)로서 산화주석을 사용하면 DF가 낮아지고 IR이 커지는 것을 알 수 있다.
[실시예 5-8]
실시예 1과 같은 방식으로 네개의 조성물을 별도로 추가제조하여 K-스퀘어에 대하여 실험했다.
하기의 표 3에 전극 조성물과 이로부터 만든 축전기의 전기특성이 나타나 있다.
[표 3]
k 스퀘어 축전기 데이타
Figure kpo00007
상기 데이타로부터, 무기산화물 농도가 실시예 1-4의 단지 절반에 가깝지만 매우 효과적이라는 것을 알수 있다.
[실시예 9-29]
실시예 1-8과 같은 방식으로, 21개의 조성물을 제조하여 K-스퀘어에 대하여 실험했다.
전극 조성물과 그로부터 제조한 복합 축전기의 전기특성을 표 4에 나타냈다.
[표 4]
k스케어 축전기 데이타
Figure kpo00008
Figure kpo00009
Figure kpo00010
상기 데이타로부터, 은의 농도가 일정할때, 그로부터 제조한 축전기의 전기특성은 중착물속의 Pd의 상대적양에 비례하여 개선된다는 것을 알 수 있다.
또한 선택된 무기 첨가제를 사용하여 최적의 성질을 얻었음을 알 수 있다.
[실시예 30-33]
본 발명에 따라 4개의 전극 조성물과 Pd를 상당히 고함량 함유하는 재래의 전극 조성물의 5개의 시험시료를 비교하기 위해 그린테이트 가공법을 사용하여 5개의 층으로 이루어진 다중층 축전기를 제조하였다.
BL-162을 함유하는 축전기는 120밀×9밀의 크기로, CL-750을 함유하는 축전기는 220밀×250밀의 크기로 절단하였다.
상기 "5개의 층"이란 활성 유전층의 숫자를 지칭한다. 따라서 시험 축전기는 6개의 전극층과 개의 활성 유전층을 갖고 있다. 그 전기적 특성은 하기 표에 주어져 있다.
[표 5]
5층 축전기 데이타
Figure kpo00011
상기 데이타로부터 본 발명의 조성물에 사용하면 용량이나 DF의 변화없이 전극 조성물내의 Pd의 양을 67%만큼 줄일 수 있음을 알 수 있다.
또한, 무기산화물의 비존재하 Pd의 양을 감소시킨 조성물은, 동일한 조건하에서 연소시켰을 때 용량이 없다는 것을 나타낸다.
[실시에 34-50]
18개의 전극 조성물을 제조하였다. 전극 패턴을 96% Al2O3기질상에 프린트하고 이를 유전성 그린테이프로 덮었다. 상기 그린테이프상에 일련의 전도성 라인을 프린트한 후 그 조합물을 연소시켜 유전성 물질과 전극재료를 소결시켰다.
서로 다른 유전성 물질을 사용한 별개의 세트를 제조했다.
프린트된 전극의 전도도의 표시로서, 각각의 비저항을 측정하여 이를, 더 이상의 겹친 층이 없이 96% Al2O3기질상에 프린한 동일한 전극 패턴의 비정항과 비교하였다.
데이타로 표 6에 나타냈고 여기서 비금속 산화물의 치환은 결코 상당한 정도의 비저항을 증가시키지 않는다(전도도를 감소시키지 않는다)는 것을 알 수 있다. 또한 대부분의 경우, 본질적으로 어떤 변화로 없었고, 다소 낮은 비저항을 나타냈다.
[표 6]
비저항 측정기
Figure kpo00012
제3도에서, 유기 매체중의 분산체로 NPO 유전성 테이프의 기질에 적용 110℃에서 연소하여 전도성 물질과 유전물질을 소결시킨 본 발명의 증착물의 확대된 표면에 나타나 있다.
증착 선구물질은 Pd/Ag 합금과 NiO로 이루어졌다.
에너지 분산 X-선(EDAX)분석에 의하여, 보다 크고 작은 크기의 입자들이 모두 Pd, Ag 및 Ni를 함유하는 단일 입자임이 밝혀졌다. 그러나 EDAX 분석에 의하면, 보다 큰 입자의 Ni함량은 보다 작은 입자의 그것보다 상당히 높음을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. (a)고상선이 유전성 재료의 소결온도 이하인, 귀금속(들) 또는 귀금속의 고용체(들) 또는 연소 과정중 상기 고용체(들)을 형성하는 귀금속들의 혼합물 ; 및 (b) 유전성 재료의 소결온도 이하에서(a) 내에 가용성 이며 소결온도 이하에서(a)와 용액을 형성하는 비금속(base metal)또는 비금속 이온함유 무기물질[단, 상기 (b)의 함량은 전극과 유전성 재료의 소결로 부터 생성되는 (b)로부터의 비금속 또는 비금속이온과 (a)와의 고용체의 고상선이 (a)의 고상선보다 높고 또한 유전성 재료의 소결온도 보다도 10℃이상 높도록 하기에 충분한 비율임]로 구성되는, 전극과 유전성 재료를 소결시키기에 충분한 온도에서 연소시킨 전극과 유전성 재료의 교대층으로 이루어지는 다중층 축전기용 전극 제조를 위한 금속 증착 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 귀금속이 1000℃이상의 고상선을 갖는 팔라듐과 은의 합금 또는 1000℃이상의 고상선을 갖는 합금의 비율로 혼합된 팔라듐과 은의 혼합물인 것을 금속 증착 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 비금속 물질(b)가 ZnO, Cdo, SnO2, Ni, Ni3B, NiO, GeO2, SnO2/Sb(고용체), SnO2/In(고용체), MoO3, 그 혼합물, 용액 및 전구물질들로 구성된 군으로부터 선택된 것이 금속 증착 조성물.
  4. 유기매체 및 그 안에 분산된 청구범위 제1하의 금속증착 조성물로 구성된 두꺼운 필름조성물.
  5. (1) 유기 결합제에 분산된 유전성 재료의 미세입자들로 이루어진 다수의 층들 각각에 청구범위 제4항의 조성물 층을 적용하고 ;
    (2) 전극 프린팅 된 다수의 유전성 층들을 적층하여 유전성 재료와 두꺼운 필름 조성물의 교대층으로된 집합체를 형성하고
    (3) 상기 단계(2)에서의 집합체를 연소시켜 유기매체와 유기결합제를 제거하고 귀금속과 유전성 재료를 소결시키는 단계들로 이루어진, 단일체 축전기의 제조방법.
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