DE1909667C - Silberzusammensetzung zum Aufbringen und Einbrennen auf eine dielektrische keramische Unterlage aus reduziertem Titanat, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von elektrischen Kondensatoren Der vorliegenden Erfindung liegt Uw Aufgabe zusind schon Glaszusammensetzungen oder Gläser als gründe, kieseierdefreie Glaszusammensetzungen, denen dielektrische Teile verwendet worden. Stoffe, wie feinteiliges Silber einverleibt wird, zur Verfügung zu kristallines Bariumtitanat und verschiedene Niobate stellen, die atif dielektrische keramische Unterlagen sind bei der Herstelluns von elektrischen Kondensa- 5 aus reduziertem Titanat aufgebracht und eingebrannt toren auf Grund ihrer höheren Dielektrizitätskon- werden können, wodurch Kondensatoren erhalten stanten als Ersatz für Platten aus Glas oder Glimmer werden können, die eine außerordentlich hohe Kapanis dielektrische Schicht eingesetzt worden. Derartige zität aufweisen. Zwar werden feinteiliges Silber entdielektrische Körper werden im allgemeinen herge- haltende Glasfritten für diese Zwecke schon in der stellt, indem das feinteilige kristalline Material durch io erwähnten USA.-Patentschrift 2 82. 279 erwähnt, Formpressen in die gewünschte Gestalt gebracht und jedoch befriedigen Kondensatoren, welche die in der anschließend gebrannt wird, um die Teilchen zu- USA.-Patentschrift 2 822 279 beschriebenen silbersammenzusintern. haltigen Glasfritten enthalten, noch nicht hinsichtlich

Ein reduzierter Titanatkondensator umfaßt eine des elektrischen Verlustfaktors.

Scheibe oder ein Rohr aus einer Erdalkalititanat- 15 Gegenstand der Erfindung ist eine Silberzusammen-Unterlage, die zuerst in einer reduzierenden Atmo- Setzung zum Aufbringen und Einbrennen auf einer tphäre erhitzt worden ist, um einen kleinen Teil des in dielektrischen keramischen Unterlage aus reduziertem den Kristallen vorhandenen Sauerstoffs zu entfernen, Titanat, um darauf einen elektrisch leitenden, anwodurch eine Halbleiter-Unterlage erzeugt wird. haftend aufgebrannten Film zu bilden, gekennzeichnet Wird das reduzierte Titanat auf gegenüberliegenden ao durch einen Feststoffgehalt, der aus 90 bis 99 GeSeiten mit Silber überzogen, so erhält man Elektroden, wichtsprozent feiiiteiligem Silber und 1 bis 10 Gewelche dünne, nichtleitende Schichten zwischen dem wichtsprozent feinteiliger Glasfrittenmasse besteht, Halbleiter und dem Silber aufweisen. Der Vorteil die 25 bis 50 Gewichtsteile PbO, 50 bis 75 Gewichtscines derartigen Kondensators gegenüber herkömm- teile Bi₂O₃ und 1 bis 10 Gewichtsteile B₉O₃ enthält, liehen Titanat-Kondensatoren besteht darin, daß eine as Die in den neuen Silbeizusammensetzungen entaußerordentlich hohe Kapazität ohne Erhöhung der haltenen Glasfritten bestehen aus einer einzigen Phase, physi?:alischen Größe der Einheit erreicht wird. die 25 bis 50 Gewichtsteile PbO, 50 bis 75 Gewichts-

Reduzierte Titanatkondensatoren, die aus üblichen teile Bi₂O₃ und 1 bis 10 Gewichtsteile B₂O₃ enthält. Silberzusammensetzungen beispielsweise der in der Die bevorzugten Mengen sind 30 bis 45 Gewichts-USA.-Ps*entschrift 2 822 279 beschriebenen Zusam- 30 teile PbO, 55 bis 70 Gewichtsteile Bi₂O, und 2 bis tnensetzungen, hergestellt sind, besitzen eine etwas g Gewichtsteile B₂O₃. Andere übliche Glasbestandteile, höhere Kapazität als aus normalen Titanatunterlagen wie Kieselerde oder Aluminiumoxid, sind in den hergestellte Kondensatoren. Es besteht jedoch ein Fritten nicht enthalten, weil sie bei deren späterer, fortwährendes Bedürfnis nach der Herstellung von Anwendung auf reduzierten Titanatkondensatoren Kondensatoren, die hohe Kapazitätswerte und relativ 35 nachteilige Wirkungen erzeugen, insbesondere eine niedrige Verlustfaktoren besitzen. Eine oder mehrere Kapa/itätsverminderung und einen hohen Verlust· dieser Eigenschaften können durch Anwendung von faktor bewirken.

besseren Silberzusammensetzungen verbessert werden, Man stellt die Glasfritten her, indem man eine ge-

die für die Aufbringung und das Brennen auf dielek- eignete Chargenzusammensetzung verschmilzt, welche trischen Unterlagen aus reduziertem Titanat geeignet 40 die genannten Metalloxide in den gewünschten Gesind, um in Kondensatoren bessere Elektrodenfilme Wichtsverhältnissen enthält. Die während des Schmel· zu bilden. zens aufrechterhaltene Temperatur liegt im allgemeinen

Es sind zahlreiche Glasfrittenmassen bekannt. In im Bereich von etwa UOO bis 1400'C, um eine mögder deutschen Patentschrift 1 090 829 werden bei· liehst rasche Homogenisierung der Schmelze zu bespielsweise Glasfritten beschrieben, die mindestens 45 wirken. Zweckmäßigerweise wird d<<* Schmelze dann 70 Gewichtsprozent Bi₁O₃ und als Rest mindestens in Wasser oder eine andere Flüssigkeit gegossen, und 1 Gewichtsprozent an anorganischen Oxiden, wie die i.haltene Frittenmasse wird dann gemahlen bzw. TiOf, ZnO oder Erdalkalioxiden, enthalten. Die zu einem Pulver zerkleinert. Dabei ist zu beachten, USA.-Patentschrift 2 477 649 beschreibt Glaszusam- daß weder beim Schmelz- noch beim Verkleinerungsmensetzungen auf der Basis von Boroxid und Phos· So verfahren das Glas mit unerwünschten Bestandteilen, phorpentoxid, die außerdem noch Zinkoxid, Cad- wie Kieselerde und Aluminiumoxid, verunreinigt miumoxid. Bleioxid oder Wismutoxid enthalten wird.

können. Reflektierende Schichten aus Glas werden in Die Silberzusammensetzung stellt man her, indem der USA.-Patentschrift 2 713 286 beschrieben. Diese man feinteiliges Silber und die feinteilige Fritte in 10 GUmt toltea oebea Bleioxid und Wismutoxid auch SS bis 70 Gewichtsprozent eines inerten Trägers dispersed) trtttm ^mMMmm CMdt» tMbMMdm Wtt· stan. Ott Tmhmw) dn SBbsn rad dw Frttte rtumdiottj, «nmUm. Io toter dfawr MmM Rtoa^MaMMTtoBrokliw^flyMMiiOitm

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»crylsäureestern niedriger Alkohole, oder Lösungen fön Athylcellulose in Lösungsmitteln, wie Kiefernöl l»nd der Monobutylftther des Athylenglykolmonotcetats.

Die Verhältnisse von inertem Träger zu Feststoffen !Glas, Silber u, dgl.) können in den erfindungsgemaßen Silberzusammensetzungen in Abhängigkeit von der Art und Weise, in der der Anstrich oder die Paste »ufgebracht werden soll, und der verwendeten Träger-•rt beträchtlich variieren. Im allgemeinen werden 30 bis 90 Gewichtsprozent Feststoffe in 70 bis 10 Gewichtsprozent des inerten flüssigen Trägers dispergiert. Vorzugsweise werden 30 bis 50 Gewichtsprozent Träger verwendet.

Beispiele '⁵

Es werden verschiedene Glaszusammensetzungen in Frittenform hergestellt, indem die jeweiligen Chargenzusammensetzungen in einem Platintiegel geschmolzen werden und die homogene Schmelze in Wasser ge- ao gössen wird. Die gefritteten Produkte werden dann in einer Stahlkugelmühle 16 Stunden lang mit Stahlkugeln und Wasser behandelt. Die Teilchengröße der Glaspulver liegt im Bereich von 0,01 bis 10 μπι. Die nachfolgende Tabelle gibt einige Frittenzusammen- as Setzungen wieder, die für die Anwendung in den erfindungsgemäßen Silberzusammensetzungen geeignet sind.

Tabelle I

Bi₂O₃ PbO . B_aO_a.

Zusammensetzung des „eschmolzenen Glases,

Gewichtsprozent AIB C

60 ' 50

37 47

3 3

reduziert worden sind, gedruckt und bei etwa 7M)"C gebrannt, Kupferdrahtleitungen werden mit den Silberelektroden verbunden, und es werden die Kapazität und die Verlustfaktoren jedes Kondensators bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben.

Tabellen

Beispiel	Glas	Kapazität (Mikrofarad)	Verlustfaktor
1 2 3	A B C	0,36 0,41 0,31	7,5% 7,71Yo 8,0%

35

Es werden verschiedene Silberzusammensetzungen aus feinteiligem Silber und den feinteiligen Glasfritten hergestellt und in einem inerten Träger aus 8 Gewichtsprozent Athylcellulose und 92 Gewichtsprozent /J-Terpineol suspendiert. Die Silberzusammensetzungen werden in Form von Elektroden auf Bariumtitanatscheiben (mit einem Durchmesser von 12,7 mm und einer Dicke von 0,508 mm), die durch Brennen in einer Wasserstoffatmosphäre bei etwa 1204° C partiell Derartige Kapazitätswerte sind mit L«kannten Silberzusammensetzungen auf reduzierten Titanatkondensatoren im allgemeinen nicht erreichbar.

Liegt der Anteil des B_xO₃ außerhalb des Bereiches von 10 Gewichtsteilen, so stellt man fest, daß die Kapazitäten von entsprechend ausgerüsteten Kondensatoren absinken.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Silberzusammensetzung zum Aufbringen und Einbrennen auf einer dielektrischen keramischen Unterlage aus reduziertem Titanat, ym darauf einen elektrisch leitenden, anhaftend aufgebrannten Film zu bilden, gekennzeichnet durch einen Feststoffgehalt, der aus 90 bis 99 Gewichtsprozent feinteiligem Silber und 1 bis 10 Gewichtsprozent feinteiliger Glasfrittenmasse besteht, die 25 bis 50 Gewichteteile PbO, 50 bis 75 Gewichtsteile Bi₂O₃ und 1 bis 10 Gewichtsteile B₁O₃ enthält.

2. Verfahren zur Herstellung der Sflberzusammensetzung nach /espruchl, dadurch gekennzeichnet, daß 30 bis 90 Gewichtsprozent Feststoffe, die aus 90 bis 99 Gewichteprozent feinteiligem Silber und 1 bis 10 Gewichteprozent feinteiliger Glasfrittenmasse bestehen, in 70 bis 10 Gewichtsprozent eines inerten flüssigen Trägers dispergiert werden.

3. Verwendung der Silberzusammensetzung nach Anspruch 1 und 2 als elektrisch leitender, anhaftend aufgebrannter Film auf einer dielektrischen keramischen Unterlage aus reduziertem Titanat in Kondensatoren.