NL8201426A - Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype en werkwijze ter vervaardiging daarvan. - Google Patents
Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype en werkwijze ter vervaardiging daarvan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8201426A NL8201426A NL8201426A NL8201426A NL8201426A NL 8201426 A NL8201426 A NL 8201426A NL 8201426 A NL8201426 A NL 8201426A NL 8201426 A NL8201426 A NL 8201426A NL 8201426 A NL8201426 A NL 8201426A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ceramic
- dielectric body
- nio
- dielectric
- ratio
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 35
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 alkaline earth metal titanate Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000018 Gnetum gnemon Species 0.000 description 1
- YAVWDJDEOLOYQO-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOOO YAVWDJDEOLOYQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMPOTNFPDMJTRR-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOOOO MMPOTNFPDMJTRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/47—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on strontium titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1272—Semiconductive ceramic capacitors
- H01G4/1281—Semiconductive ceramic capacitors with grain boundary layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
* v ' £ ' ' PHA. 21.064 t
North American Philips Corporation, New York, U.S.A.
"Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype 1 en werkwijze ter vervaardiging daarvan".
De uitvinding heeft betrekking op een dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype bestaande uit een poly-kristallijne keramiek met hoge effectieve dielektrische constante voor toepassing als condensator en op werkwijzen ter vervaardiging van een dergelijk dielektrisch lichaam. Een grote effectieve dielektrische con-5 stante wordt in dit struktuurtype bereikt door de korrelgrenzen - van een conventionele keramische halfgeleider elektrisch te isoleren met een materiaal met een hoge dielektrische constante. Dit wordt bereikt door het lichaam te bedekken met het isolerende materiaal en het vervolgens te verhitten zodat het isolerende materiaal langs de korrelgrenzen dif-10 fundeert.
Het Amerikaanse octrooisghrift 3,933,668 beschrijft keramische samenstellingen van het intergranulaire isolatietype die voor een hoofddeel uit SrTiO^, voor ondergeschikte hoeveelheden uit of Ta2Og en voor ondergeschikte hoeveelheden uit Ge02 of Zr02 bestaan. De kerar.
15 miek heeft hetzij Bi^ of een mengsel van Bi^3, PbO en BjQg daarin aan de korrelgrenzen gediffundeerd. De eerstgenoemde ingrediënten warden gemengd, tot schijven apvormd en in een reducerende atmosfeer bij bijvoorbeeld 1350°C tot 1480°C gestookt. De gestookte schijven worden daarna bedekt met Bi^, alleen of in combinatie met PbO en B^, en daarna 20 gedurende ongeveer twee uur in een oxyderende atmosfeer bij bijvoorbeeld T300°C gesinterd om de bedekking in de korrelgrenzen te diffunderen.
De uitvinding beoogt nieuwe materialen te verschaffen voor intergranulaire isolatie van keramische dielektrika teneinde samenstellingen te produceren die een zeer hoge effectieve dielektrische constante, 25 een lage verliesfactor en een hoge specifieke weerstand over een ruim temperatuur gebied bezitten.
De onderhavige uitvinding verschaft een dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype bestaande uit een polykristal-lijne keramiek, die een aardalkalimetaal-titanaat, zirkonaat of een cctrr 30 binatie daarvan bevat en het genoemde aardalkalimetaal uit een of meer van de elementen barium, strontium en calcium bestaat en een elektrisch isolerende dielektrische laag die gelegen is aan de korrelgrenzen van het keramisch lichaam bevattende een combinatie van Bi^ en een of meer andere metaaloxiden en is daardoor gekenmerkt dat de andere met me- 8201426 4 * t ι EHA 21.064 2 taaloxiden gekozen zijn uit NiO, Al^ en Οι,,Ο.
Waar de elektrisch isolerende dielektrische laag uitsluitend bestaat uit Bi2C>3 en Cu20, is de verhouding van Cu20 tot Bi203 minder dan 1,5 gewichtsprocent, maar groter dan 0 procent. Bij de catr 5 binatie Bi^ en Al^ verkOU(ü-n9' ^2°3 B^2°3 m*r*ier 1,5 gewichtsprocenten doch groter dan 0 en bij de combinatie Bi^ en NiO is de verhouding NiO tot Bi^ minder dan 1,5 gewichtsprocenten doch groter dan 0.
De onderhavige uitvinding verschaft tevens een werkwijze 10 ter vervaardiging van een dielektrisch lichaam van het inter gr anulaire isolatietype uit een polykristallijn keramisch lichaam zoals boven beschreven. Volgens de werkwijze van de uitvinding wordt tenminste een deel van het oppervlak van het keramisch lichaam bedekt met een combinatie van Bi202 en een of meer andere metaaloxiden en de bedekking in 15 de korrelgrenzen van het keramisch lichaam gediffundeerd. De werkwijze is daardoor gekenmerkt, dat de andere metaaloxiden gekozen zijn uit NiO, A1202 en Cu20.
Figuur 1 toont een grafiek waarin de verandering in capaciteit van de monsters 1, 6, 23, 30, 36'en 43 als functie van de tempe-20 ratuur zijn aangegeven.
Figuur 2 toont een grafiek waarin de verliesfactor van de monsters 1, 6, 23, 30, 36 en 43 als functie van de temperatuur zijn aangegeven.
Een dielektrisch lichaam volgens de uitvinding van het 25 intergranulaire isolatietype bevat een polykristallijn keramisch lichaam en een elektrisch isolerende dielektrische laag, die zich bevindt in de korrelgrenzen van de keramiek. Voor de doeleinden van de onderhavige uitvinding omvatten geschikte keramieken aardalkalimetaaltitanaten, zirkonaten of combinaties daarvan. Geschikte aardalkalimetalen omvatten 30 barium, strontium en calcium. Bij voorkeur wordt echter het keramische materiaal strontiumtitanaat (SrTiO^) toegepast.
Hoewel geschikte keramieken uitsluitend kunnen bestaan uit strontiumtitanaat, worden bij voorkeur siliciumdioxide (Si02) en strontiumcarbonaat (SrCO^) aan de keramiek toegevoegd teneinde het 35 sintergedrag van de keramiek en de korrelgrootte en verdeling van de korrelgrootte ervan te beïnvloeden. Andere toevoegingen aan de keramiek met een gunstig effect omvatten niobiumpentoxide (Nb20<_) en tantaal-pentoxide (Ta^)' die doteringsmiddelen zijn, die dienen om 8201426 *· =% < 5HA 21.064 3 het geleidingsvermogen van de keramiek te -verhogen. Deze laatste twee toevoegingen beïnvloeden tevens het sintergedrag van de keramiek.
Alhoewel de onderhavige uitvinding kan worden toegepast in verband met alle bovenbeschreven keramische materialen, bestaat in 5 de volgende voorbeelden het keramisch materiaal uit strontiumtitanaat, strontiumcarbonaat, niobiumpentoxide en siliciumdioxide.
Meer in het bijzonder werd in de volgende voorbeelden het keramisch materiaal vervaardigd uit: 1383 gram SrTiC^ (98,67 gewichtsprocent) 10 0,79 gram SrCO^ (0,056 gewichtsprocent) 15,14 gram Nb2Oj- (1,081 gewichtsprocent) 2,71 gram Si02 (0,193 gewichtsprocent).
Het keramisch mateiaal werd uit deze verbindingen vervaardigd door ze zorgvuldig tot een brij te mengen. Uit deze brij werden platen vervaar-15 digd, die tot schijven werden geperst met een diameter van 10 nm en een dikte van 0,64 nm. De schijven werden daarna gesinterd bij 1440°C gedurende vier uur in een reducerende atmosfeer bestaande uit 6% H2 en 94% N2. Er werden schijven met een diameter van 8,6 nm en een dikte van 0,55 nm verkregen.
20 Voorbeeld 1
Verschillende hoeveelheden (0 tot 4 gram) cupro-oxide (Cu20) werden gemengd met 20 bismutoxide (Bi202) teneinde Cu^O/Bi^ gewichtsverhoudingen te verkrijgen tussen 0 en 20%. Deze mengels warden elk bij 850°C gedurende twee uur gestookt. Fritten met verschillende ver-25 houdingen van G^O/Bi^ warden aldus verkregen.
De bovenbeschreven keramische schijven vrerden daarna aan één zijde bedekt met 10 gewichtsprocenten Cu20-Bi202 frit. De bedekte schijven warden thermisch behandeld bij 1150°C gedurende 2½ uur in lucht cm het fritmateriaal langs de korrelgrenzen door de gehele schijf heen 30 te diffunderen. Daarna werden zilverelektroden aan béide zijden van de schijven aangebracht. De dielektrische eigenschappen van deze schijven zijn in tabel I vermeld. In tabel I, en in de tabellen II-V, werden alle metingen bij 1 kilohertz uitgeveerd, behalve de specifieke weerstand die met een gelijks troon werd gemeten. Bovendien werden, tenzij 35 anders vermeld, alle metingen bij 25°C uitgevoerd.
8201426 4 'ir { i EHA 21.064 4
Takel I
Cu20/Bi203 (gew.%)£eff tan.i (%) ^50V, 2min(ohrtrcm) 10 . 1 0 26.100 0,4 4,0x10 5 ’ 9' 2 0,005 42.800 0,3 6,6x10 3 0,01- . 36.400 0,4 8,6x109 4 0,05 50.500 0,3 4,4x109 5 0,1 48.500 0,4 9,6x109 10 1n 6 0,5 54.900 0,1 4,8x10
-IQ
7 1,0 38.400 0,6 2,7x10 11 8 2,0 41.100 0,2 1,3x10 10 9 3,0 35.400 1,5 1,8x10 10 5,0 26.800 3,9 1,7x109 15 . 11 10,0 22.900 8,2 1,2x108 12 20,0 25.100 12,1 2,2x107
Voorbeeld 2
Fritten met Cu2Q/Bi2C>3 gewichtsverhoudingen van tussen 0% en 1,5 % werden op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 vervaardigd. Kera-20 mische schijven met de bovenbeschreven samenstelling werden daarna aan één zijde daarvan bedekt,met 10 gewichtsprocent Cu20-Bi2C>3 frit. De bedekte schijven werden thermisch behandeld bij 110003 gedurende 2½ uur in lucht. Daarna werdén aan beide zijden van de-schijven zilverelektroden aangebracht. De dielektrische eigenschappen zijn in tatel n vermeld.
25 Tabel II
Monster Cu20/Bi20 (gew.%) £eff tan£ (%) £50v, 2min(ohm*an) nr. --- - - —--_ 13 0 32.200 0,4 3j3x108 14 0,005 36.600 0,1 4,9x108 30 15 0,01 37.400 0,2 9,1x108 16 0,05 35.600 0,1 4,6x109 17 0,1 34.700 0,6 4,6x109 18 0,5 36.200 0,2 4,6x109 19 1,0 36.900 0,3 9,2x108 35 20 1,5 30.500 0,4 7,6x109 8201426 EHA. 21.064 5
» V
Voorbeeld 3 1
Verschillende hoeveelheden (0 tot 1,2 gram) nikkeloxide (NiO) werden gemengd met 20 gram bismutoxide teneinde NiO/BigO^ gewichtsverhoudingen van tussen 0% en 6% te verkrijgen. Deze mengsels eerden ge- 5 durende twee uur bij 850°C gestookt. Fritten met verschillende verhoudingen van NiO/BijO^ werden aldus verkregen.
Keramische schijven met de bovenbeschreven samenstelling werden daar aan één zijde bedekt met 10 gewiehtsprocenten van de NiOBi^ frit. De bedekte schijven werden thermisch behandeld in lucht 10 bij 1150°C gedurende 2½ uur. Daarna werden aan beide zijden van de schijven zilverelektroden aangebracht. De dielektrische eigenschappen van deze schijven zijn in tabel III aangegeven.
Tabel III
15 Monster NiO/Bi20.,(gew.%.)£eff tand $ (%) 0>OV, 2min(ohm-cm) nr. - —— ’ - - 1 0 26.100 0,4 4,0x1ο10 21 0,05 22.700 0,3 6,5x1010 22 0,1 30.700 0,2 3,1x1010 10 20 23 0,5 33.600 0,2 6,6x10,u 24 1 32.600 0,2 1,3x1011 25 2 28.700 1,0 1,2x109 26 3 26.900 3,0 3,3x107 27 6 27.500 2,5 3,3x10? 25 Voorbeeld 4 ' Verschillende hoeveelheden (0 tot 0,6 gram) van aluminium-oxide (AI2O3) werden gemengd met 20 gram bismutoxide teneinde Al^/Bi203 gewichtsverhoudingen van tussen 0% en 3% te verkrijgen.
Deze mengsels werden daarna gedurende twee uur bij 850°C gestookt.
30 Fritten met verschillende verhoudingen aan Al^/Bi^ werden aldus verkregen.
Keramische schijven met de bovenbeschreven samenstelling werden daarna aan één zijde bedekt met 10 gewichtsprocent van de Al^-Bi^ frit. De bedekte schijven werden daarna gedurende 2¾ uur bij 35 1150°C in lucht thermisch behandeld. Aan beide zijden van de schijven werden daarna zilver elektroden aangelegd. De verkregen dielektrische eigenschappen zijn in tabel IV getoond.
8201426 PEA. 21.064 6
Tabel IV
(tonster Μ,Ο,/ΒΙ,Ο, (qew.Sj£eff tank’d) £ov, 2min(ohnrcm) nr. ———--- - - 1Ω 1 0 26.100 0,4 4,0x10 υ S 1Ω 28 0,05 20.100 0,4 8,0x10lu 29 0,1 20.900 0,5 1,0x1011 10 30 0,5 25.600 0,5 4,9x10lu 10 31 1,0 20.500 0,8 7,4x10lu 32 1,5 15.500 2,5 5,0x1010 33 3,0 12.100 2,0 5,1x1010
Voorbeeld 5
Verschillende hoeveelheden 0^0, A^O^ 611 Ni0 gemengd net 20 gram bismutoxide teneinde (A^O^+Q^O+NiO) /BI2O2 15 gewichtsverhoudingen van tussen 0% en 1,5% te verkrijgen. Deze mengsels werden gedurende twee uur bij 850°C gestookt teneinde fritten te verkrijgen.
Keramische schijven met de bovenbeschreven samenstelling werden daarna aan één zijde bedekt met 10 gewichtsprocenten van de frit. 20 De bedekte schijven werden daarna in lucht thermisch behandeld bij 1150°C gedurende 2½ uur. Aan beide zijden van de schijven werden daarna zilver-elektroden aangebracht. De verkregen elektrische eigenschappen zijn in tabel V aangegeven.
25 1 8201426 35 E3A. 21.064 7 TABEL 5 5 w jfj Οτ-Γ-τ-τ— OOOOï— O r- , Λ fa ip* ip* Γ· ^ ^ t™ f* Γ* T" Γ*
w oOOOOOOOOOOO
§ tt X X X X * ,¾ £ £,¾ ,¾ ,¾ d acor-<Noooo\cr>inooo ·ςρ τ- τ— τ- t— ΙΛ O O *- O r- 10 ö 5p
^ OOOOOOOOOOOO
15
OOOOOOOOOOOO 4-1 OO OOOOOOOOOO
IH O OOOOOOOOOOO
m .»········* * u \ oooror^cnr-ocoinuivo
\J CNCv>CMCOCNCMC*TCNCNCNCnCN
Sp i 20 o° m m m Λ ΰ Λ <N ΟΙΠΟΙΛΟΙΛΟΙΛ *Τ—j ^^*.^^*»***» pq οοοοοοοοοοοο r 5 «•"η dp ΐ 25 5 (η m a cm m in Ον ο o cm •Η *» ·» ·» PQ ΟΟΟ ΟΟΟΟΟΟΟΟΟ s
cT
CM
a ff? 30 s 6
Gn — in in n minininoo _ λ in w
O CNCNOOOOOOCMCNCM
(\J ^ V K K K ^ ^ ^ ^ K
•H 000000<-*-t-000
CQ
o'
CM
5 35 • M Φ
a l r'ïinior'OoiorMm'T
C g| 8201426 PM 21.064 8 4 üit de bovenstaande voorbeelden worden acceptabele resultaten verkregen voor de Q^CH^O^ frit waar de gewichtsverhouding aan Q^O/BigO^ tussen 0 en 1,5% ligt. Voor de NiO-ïÜ^O^- en systemen zijn de vcorkeursgewichtsverhoudingen 0 tot 2 respectievelijk 5 0 tot 1,5 gewichtsprocent. Voor mengsels van fritten is de voorkeurs? gewichtsverhouding tussen 0 en 1,5 gewichtsprocent.
Tabel VI toont de frequentie-afhankelijkheid van zowel de capaciteit als de verliesfactor voor monster nummer 6. Deze dielektrische eigenschappen zijn duidelijk zeer stabiel ten opzichte van frequentie-10 veranderingen.
Tabel VI
Capaciteit (AC/C) tan<f (%) Frequentie (nF) _ _ _ 38.2 +0,5% 0,6 120 Hz 15 38,0 0,3 1 KHz 37.8 -0,5% 0,3 10 KHz 37.8 -0,5% 0,3 20 KHz 37,75 -0,7% 0,3 40 KHz 37.7 -0,8% 0,3 100 KHz ' 20 37,65 -0,9% 0,3 200 KHz 37,6 -1,0% 0,4 400 KHz 37.8 -0,5% 0,4 1,0 MHz 39.2 +3,2% 0,7 2,0 MHz 25 Figuur 1 toont een grafiek van de verandering in capaciteit AC in % als functie van de temperatuur (2D voor monsters nrs.
1, 6, 23, 30, 36 en 43. Na bestudering van deze grafiek zal het duidelijk zijn, dat monsters nrs. 6 en 30 voldoen aan EIE (Electronic Industries Association) type designatie code Y7R of deze overtreffen.
30 Alle monsters overtreffen EIA type designatie codes Z5U en Y7S.
Figuur 2 toont in een grafiek de temperatuurafhankelijkheid (ï) van de verliesf actor tg<T van de monsters nrs. 1, 6, 23, 30, 36 en 43. Alle monsters tonen een acceptabel laag verlies over het gehele teirpera-tuurgebied van -55 tot +125°C.
8201426 35
Claims (13)
1. Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatie- type bestaande uit een polykristallijn keramiek waarbij de genoemde keramiek een aardalkalimetaaltitanaat, zirkonaat of een combinatie daarvan bevat en het genoemde aardalkalimetaal uit een of meer van de ele-5 menten barium, strontium en calcium bestaat en een elektrisch isolerende dielektrische laag die gelegen is aan de korrelgrenzen van de keramiek, bevattende een combinatie van BijO^ en een of meer andere metaaloxiden, met het kenmerk, dat de andere metaaloxiden gekozen zijn uit NiO, en Cu^O.
2. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 1, met het ken merk, dat de elektrisch isolerende dielektrische laag Bi^ en NiO bevat en dat daarin de verhouding aan NiO tot Bi^ minder is dan 2 gewichts-procent, doch groter dan 0%.
3. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 1, met het ken- 15 maerk, dat de elektrisch isolerende dielektrische laag BI2O2 en iU.2°3 bevat en dat daarin de verhouding van Al2°3 "^t BI2O2 minder dan 1,5 gewichtsprocenten is doch groter dan 0%.
4. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 1, met het ken merk, dat de elektrische isolerende laag Bi202 en Cu20 bevat, en dat 20 daarin de verhouding van C^O tot Bi203 minder is dan 1,5 gewichts-procent doch groter dan 0%.
5. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektrisch isolerende dielektrische laag Bi^ en twee of meer metaaloxiden gekozen uit CX^O, A^O^ en NiO bevat en daarin de 25 verhouding totaal metaaloxyde tot minder is dan 1,5 gewichts- procent doch groter dan 0%.
6. Dielektrisch lichaam volgens een van de conclusies 1 tot en met 5, met het kenmerk, dat de keramiek SrTiOg bevat.
7. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 6, met het ken-30 merk, dat de keramiek verder Nb20,_ of Ta2°5 ^evat*
8. Dielektrisch lichaam volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de keramiek verder Si02 en SrCO^ bevat.
9. ïferkwijze ter vervaardiging van een dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype uit een polykristallijn keramisch 35 lichaam met korrelgrenzen volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de genoemde keramiek een aardalkalimetaaltitanaat, zirkonaat of een combinatie daarvan bevat, en het genoemde aardalkalimetaal uit één of meer van de elementen barium, strontium en calcium bestaat, waarbij 8201426 V* ΕΗΆ 21.064 10 tenminste een deel van het oppervlak van het keramisch lichaam met een combinatie van en een of meer andere metaaloxiden wordt bedekt, en de bedekking in de korrelgrenzen van het keramisch lichaam wordt gediffundeerd, met het kenmerk, dat de andere metaaloxiden gekozen 5 zijn uit NiO, AljO^ en Cu20.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de bedekking een amorfe frit is.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de diffusie aan het bedekte keramische lichaam in lucht wordt uitge- 10 voerd.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het bedekte keramische lichaam wordt verhit tot ongeveerd 1100-1150¾ gedurende ongeveer 2,5 uur.
13. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat 15 de verhouding van de hoeveelheidbedekking tot keramisch materiaal. ongeveer 10 gewichtsprocent is. 20 25 30 32 0 1 4 2 6 35
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/251,593 US4367265A (en) | 1981-04-06 | 1981-04-06 | Intergranular insulation type semiconductive ceramic and method of producing same |
| US25159381 | 1981-04-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8201426A true NL8201426A (nl) | 1982-11-01 |
Family
ID=22952616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8201426A NL8201426A (nl) | 1981-04-06 | 1982-04-05 | Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype en werkwijze ter vervaardiging daarvan. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4367265A (nl) |
| JP (1) | JPS57188819A (nl) |
| DE (1) | DE3212071A1 (nl) |
| FR (1) | FR2508226B1 (nl) |
| GB (1) | GB2096128B (nl) |
| NL (1) | NL8201426A (nl) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162820A (en) * | 1980-05-20 | 1981-12-15 | Kiyoshi Okazaki | Vapor bank layered laminated ceramic capacitor and method of manufacturing same |
| ATE12760T1 (de) * | 1981-10-09 | 1985-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Gegen umwelteinfluesse bestaendiges mehrschichtsystem fuer waermeschutzanwendung. |
| JPS6023902A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-06 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| DE3523681A1 (de) * | 1985-07-03 | 1987-01-08 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung keramischer sinterkoerper |
| US4900702A (en) * | 1987-10-27 | 1990-02-13 | Nippon Ferrite, Ltd. | Dielectric ceramic composition |
| FR2628096B1 (fr) * | 1988-03-02 | 1992-10-16 | Commissariat Energie Atomique | Composition ceramique dielectrique utilisable en hautes frequences et en hyperfrequences et son procede de fabrication |
| FR2652535A1 (fr) * | 1989-10-03 | 1991-04-05 | Caine Stephane | Procede de fabrication simplifiee de pastilles de composition donnee appartenant au groupe des supraconducteurs, des ferrites et des materiaux a structure granulaire complexe. |
| JPH0425105A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-28 | Sharp Corp | 誘電体薄膜およびその製造方法 |
| JPH0563168A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-12 | Sharp Corp | アクテイブマトリクス基板 |
| KR100215861B1 (ko) * | 1996-03-13 | 1999-08-16 | 구본준 | 유전체 박막 제조방법 및 이를 이용한 반도체 장치제조방법 |
| CN112811901B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-03-03 | 北京元六鸿远电子科技股份有限公司 | 一种高介晶界层陶瓷材料及晶界层陶瓷基板的制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3074804A (en) * | 1957-11-29 | 1963-01-22 | Nat Res Dev | Intergranular barrier layer dielectric ceramic compositions and the method of production thereof |
| US3351500A (en) * | 1963-03-13 | 1967-11-07 | Globe Union Inc | Method of forming a transistor and varistor by reduction and diffusion |
| US3594616A (en) * | 1968-06-19 | 1971-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ceramic capacitor comprising semiconductive barium titanate body and silver alloy electrodes containing minor amounts of lead oxide and bismuth oxide |
| US3933668A (en) * | 1973-07-16 | 1976-01-20 | Sony Corporation | Intergranular insulation type polycrystalline ceramic semiconductive composition |
| JPS5616531B2 (nl) * | 1974-06-24 | 1981-04-16 | ||
| CA1095704A (en) * | 1976-01-20 | 1981-02-17 | Gen Itakura | Semiconductive ceramics |
| JPS5828726B2 (ja) * | 1976-01-20 | 1983-06-17 | 松下電器産業株式会社 | 半導体コンデンサ用磁器 |
| JPS6043651B2 (ja) * | 1976-11-24 | 1985-09-30 | 株式会社村田製作所 | 半導体磁器コンデンサ用組成物 |
| JPS5910950B2 (ja) * | 1978-01-12 | 1984-03-12 | 株式会社村田製作所 | 粒界絶縁型半導体磁器組成物 |
| NL7802690A (nl) * | 1978-03-13 | 1979-09-17 | Philips Nv | Sinterlichaam uit halfgeleidend keramisch ma- teriaal op basis van met nioob of tantaal ge- doteerd strontium-titanaat, met elektrisch isolerende lagen op de korrelgrenzen. |
| JPS54157300A (en) | 1978-06-01 | 1979-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semi-conductor porcelain capacitorsigma element manufacturing method |
| JPS5514665A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Murata Manufacturing Co | Boundary insulating semiconductor porcelain composition |
-
1981
- 1981-04-06 US US06/251,593 patent/US4367265A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-04-01 DE DE19823212071 patent/DE3212071A1/de active Granted
- 1982-04-02 FR FR8205780A patent/FR2508226B1/fr not_active Expired
- 1982-04-02 GB GB8209778A patent/GB2096128B/en not_active Expired
- 1982-04-03 JP JP57054813A patent/JPS57188819A/ja active Granted
- 1982-04-05 NL NL8201426A patent/NL8201426A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2096128B (en) | 1984-12-05 |
| DE3212071A1 (de) | 1982-11-11 |
| GB2096128A (en) | 1982-10-13 |
| US4367265A (en) | 1983-01-04 |
| JPS57188819A (en) | 1982-11-19 |
| JPH0226775B2 (nl) | 1990-06-12 |
| FR2508226B1 (fr) | 1985-08-02 |
| FR2508226A1 (fr) | 1982-12-24 |
| DE3212071C2 (nl) | 1990-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR860001740B1 (ko) | 유전체 세라믹 조성물 | |
| JPH04218207A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| US3811937A (en) | Low temperature fired electrical components and method of making same | |
| JP3305626B2 (ja) | 誘電体磁器組成物とこの誘電体磁器組成物を用いたセラミック電子部品 | |
| NL8201426A (nl) | Dielektrisch lichaam van het intergranulaire isolatietype en werkwijze ter vervaardiging daarvan. | |
| JP3325051B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH11340090A (ja) | 粒界絶縁型積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JPH07309661A (ja) | セラミック組成物、焼結方法、焼結セラミック体及び多層コンデンサー | |
| JPS5820133B2 (ja) | 半導体磁器コンデンサ用磁器およびその製造方法 | |
| JPS6217368B2 (nl) | ||
| JP3233020B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JPS63289706A (ja) | セラミック形成組成物及びこれを用いた半導体磁器基体と誘電体磁器基体並びにコンデンサー | |
| JPH08124781A (ja) | 半導体磁器の製造方法 | |
| JPS61240622A (ja) | 半導体磁器用組成物及び該組成物を用いた半導体磁器並びにコンデンサ− | |
| JP2506286B2 (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器の製造方法 | |
| JPS58123714A (ja) | 粒界層型磁器誘電体及びその製造方法 | |
| JP2900687B2 (ja) | 半導体磁器組成物及びその製造方法 | |
| JPH038759A (ja) | 半導体磁器物質 | |
| JP2937024B2 (ja) | 半導体磁器組成物とその製造方法 | |
| JP2838249B2 (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器の製造方法 | |
| JPS6258128B2 (nl) | ||
| JPS5823922B2 (ja) | 半導体コンデンサ用磁器 | |
| JPS6029211B2 (ja) | 半導体磁器コンデンサの製造方法 | |
| JPS6312372B2 (nl) | ||
| JPS5823730B2 (ja) | 半導体コンデンサ用磁器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BI | The patent application has been withdrawn |