JPS59224111A - モノリシツクセラミツクコンデンサ製造に使用するための金属電極粉末およびその製法ならびにモノリシツクセラミツクコンデンサの製法 - Google Patents
モノリシツクセラミツクコンデンサ製造に使用するための金属電極粉末およびその製法ならびにモノリシツクセラミツクコンデンサの製法Info
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- JPS59224111A JPS59224111A JP59093122A JP9312284A JPS59224111A JP S59224111 A JPS59224111 A JP S59224111A JP 59093122 A JP59093122 A JP 59093122A JP 9312284 A JP9312284 A JP 9312284A JP S59224111 A JPS59224111 A JP S59224111A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野:
本発明はモノリンツクセラミックコンデンサに埋蔵する
電極のための銀およびパラジウム粉末ならびにこのよう
な粉末およびコンデンサの製法に関する。
電極のための銀およびパラジウム粉末ならびにこのよう
な粉末およびコンデンサの製法に関する。
従来の技術:
以前のモノリシックコンデンサおよび最近のコンデンサ
にも使用されるセラミック処方は完全な焼結およびち密
化を達成するための高温、代表的には1400℃で焼成
しなければならない。このようなコンデンサは純パラジ
ウムのようなあらゆる貴金属埋蔵型棒を含み、この電極
は酸化によって電導性を失うことなく、かつセラミック
を熟成のため焼結する前記高温より高い融点(1550
°C)を有する。低融点金属は高温焼結の間にセラミッ
クから節単に流出する。鉄のような高融点卑金属はセラ
ミックの還元を避けるため通常必會な酸化焼成雰囲気中
で酸化し、非電導性になるので使用されない。さらにこ
のような金属酸化物は隣接セラミックへ拡散する傾向が
あり、それによってその誘電体の電、気的性質が劣化す
る。
にも使用されるセラミック処方は完全な焼結およびち密
化を達成するための高温、代表的には1400℃で焼成
しなければならない。このようなコンデンサは純パラジ
ウムのようなあらゆる貴金属埋蔵型棒を含み、この電極
は酸化によって電導性を失うことなく、かつセラミック
を熟成のため焼結する前記高温より高い融点(1550
°C)を有する。低融点金属は高温焼結の間にセラミッ
クから節単に流出する。鉄のような高融点卑金属はセラ
ミックの還元を避けるため通常必會な酸化焼成雰囲気中
で酸化し、非電導性になるので使用されない。さらにこ
のような金属酸化物は隣接セラミックへ拡散する傾向が
あり、それによってその誘電体の電、気的性質が劣化す
る。
モノリシックセラミックコンデンサ工業には現在焼結助
剤またはフラックス、通常ガラスを含む低温焼成セラミ
ック組成を使用する方向への明らかな動きがある。ガラ
スがまず融解し、セラミックの焼結は融解および再結晶
の同時的過程によって行われる。これは米国特許第42
66265号明細書に記載のように液相焼結として公知
である。多くのこのようなフラックス含有市販コンデン
ザは1200−’O以下で焼結され、70Aq/30P
dの代表的重量組成および1160°Cの固相線温度を
有する銀−パラジウム電極を含む。フラックスを含まな
い他のセラミック組成はたとえば米国特許第46247
50号明細書に記載のようにこのような低温で焼結され
る。これらのセラミックはAq / Pa合金電極を使
用することもできる。それによって低いエネルギー費用
および低い金属価格から大きい節約が達成される。種々
の銀−パラジウム合金がつねに固体である温度は第1図
の固相線10より下にある。
剤またはフラックス、通常ガラスを含む低温焼成セラミ
ック組成を使用する方向への明らかな動きがある。ガラ
スがまず融解し、セラミックの焼結は融解および再結晶
の同時的過程によって行われる。これは米国特許第42
66265号明細書に記載のように液相焼結として公知
である。多くのこのようなフラックス含有市販コンデン
ザは1200−’O以下で焼結され、70Aq/30P
dの代表的重量組成および1160°Cの固相線温度を
有する銀−パラジウム電極を含む。フラックスを含まな
い他のセラミック組成はたとえば米国特許第46247
50号明細書に記載のようにこのような低温で焼結され
る。これらのセラミックはAq / Pa合金電極を使
用することもできる。それによって低いエネルギー費用
および低い金属価格から大きい節約が達成される。種々
の銀−パラジウム合金がつねに固体である温度は第1図
の固相線10より下にある。
発明が解決しようとする問題点:
公知セラミックコンデンサを焼成する際しばしばコンデ
ンサ生産ロットのかなりの部分に裂けが発生し、これは
通常電極とセラミックの間の界面の層割れである。それ
によって容量の損失および寿命の短縮のようなコンデン
サの電気的特性が劣化する。このような裂けおよび劣化
は有効誘電層の厚さが小さくなるとともにますます激し
くなる。
ンサ生産ロットのかなりの部分に裂けが発生し、これは
通常電極とセラミックの間の界面の層割れである。それ
によって容量の損失および寿命の短縮のようなコンデン
サの電気的特性が劣化する。このような裂けおよび劣化
は有効誘電層の厚さが小さくなるとともにますます激し
くなる。
モノリシックセラミックコンデンサの同割れは多くはセ
ラミック焼成工°惇の初期の低藺期の間に埋蔵型(グの
寸法が変化することに頓因し、この過程はセラミック中
の1’T11u結合剤が燃焼した後、かつセラミック自
体が焼結によって強度を得る前である。
ラミック焼成工°惇の初期の低藺期の間に埋蔵型(グの
寸法が変化することに頓因し、この過程はセラミック中
の1’T11u結合剤が燃焼した後、かつセラミック自
体が焼結によって強度を得る前である。
本発明の目的はいかl、(る場合にも層割れしない強固
ブ、cコンヂンザボデーを得るよ′5に、中間温度焼成
モノリシックセラミックコンデンサボデーのための電極
インキに使用しうる銀およびパラジウム含有粉末を得る
ことである。もう1つの目的は薄い誘電層および均一に
平滑な埋蔵型締を有するこのようなセラミックコンデ゛
ンサの製法を得ることである。
ブ、cコンヂンザボデーを得るよ′5に、中間温度焼成
モノリシックセラミックコンデンサボデーのための電極
インキに使用しうる銀およびパラジウム含有粉末を得る
ことである。もう1つの目的は薄い誘電層および均一に
平滑な埋蔵型締を有するこのようなセラミックコンデ゛
ンサの製法を得ることである。
問題点を解決するための手段ニ
一般に木兄、明の金属電極粉末は90Ag/10paの
重量組成および合金粒子の表面に形成した微細酸化パラ
ジウムを有する銀−パラジウム合金粒子を含む。酸化パ
ラジウムはすべての隣接合金粒子の界面にあり、合金が
焼結および収縮する温度を上昇する効果を有する。
重量組成および合金粒子の表面に形成した微細酸化パラ
ジウムを有する銀−パラジウム合金粒子を含む。酸化パ
ラジウムはすべての隣接合金粒子の界面にあり、合金が
焼結および収縮する温度を上昇する効果を有する。
このよ51.c電極粉末を製造する本発明の方法によれ
ば銀90重量係未満のAり/、pa合金粉末を約500
℃に加熱して合金からパラジウムの一部を酸化し、冶金
粒子の表面に微細な酸化パラジウムを形成する(ここに
使用する゛°合金′。
ば銀90重量係未満のAり/、pa合金粉末を約500
℃に加熱して合金からパラジウムの一部を酸化し、冶金
粒子の表面に微細な酸化パラジウムを形成する(ここに
使用する゛°合金′。
の語は固溶体を表わす。)。この500°C加熱工程に
よって合金からパラジウムが、さらに銀に富む組成90
Ag / 10 Paを残すために十分なパラジウム
を除いて、すべて酸化されることが明らかになった。こ
の90 Ag / 1 [3pa金合金それ以−ヒの酸
化に耐える非常に安定な固溶体であることが実証された
。
よって合金からパラジウムが、さらに銀に富む組成90
Ag / 10 Paを残すために十分なパラジウム
を除いて、すべて酸化されることが明らかになった。こ
の90 Ag / 1 [3pa金合金それ以−ヒの酸
化に耐える非常に安定な固溶体であることが実証された
。
本発明の電極粉末をモノリシックセラミックコンデンサ
製造の常用法に常用のAg / Pd粉末混合物の代り
に使用する場合、焼結の際約500℃までの埋蔵電極の
寸法変化は無視可峠である。500℃を超えるとセラミ
ックボデー自体が焼結し始め、強度を得る。その結果裂
けおよび層割れの発生はほぼゼロである。
製造の常用法に常用のAg / Pd粉末混合物の代り
に使用する場合、焼結の際約500℃までの埋蔵電極の
寸法変化は無視可峠である。500℃を超えるとセラミ
ックボデー自体が焼結し始め、強度を得る。その結果裂
けおよび層割れの発生はほぼゼロである。
本発明の2相粉末は合金粉末と酸化パラジウム粉末の簡
単な組合せに関する種々の梯著な利点を有する。本発明
の粉末の場合、各合金粒子はその表面に密接に結合し7
た酸化パラジウムを有するσ)で、完全に分散した2相
系は考えられない。それによってモノリシックセラミッ
クコンデンサの電極およびセラミックの同時焼成の間、
生セラミツクケーキがきわめて弱い、すフIわち500
00より低い初期の低温で・焼結および収縮する個々の
合金粒子がないことが保証される。
単な組合せに関する種々の梯著な利点を有する。本発明
の粉末の場合、各合金粒子はその表面に密接に結合し7
た酸化パラジウムを有するσ)で、完全に分散した2相
系は考えられない。それによってモノリシックセラミッ
クコンデンサの電極およびセラミックの同時焼成の間、
生セラミツクケーキがきわめて弱い、すフIわち500
00より低い初期の低温で・焼結および収縮する個々の
合金粒子がないことが保証される。
本発明の有利なコンデンサ製法による金属粉末子熱工程
の間、銀粒子は隣接するパラジウム粒子へ拡散して合金
する。というのは銀のパラジウムに対する拡散速度はパ
ラジウノ・の銀に対する拡散A7 Uより大きいからで
ある。そこで出発材料として容易に得られるサブミクロ
粒子サイズのパラジウム粉末(たとえば6〜12m2/
g)を同様容易に得られる大粒子銀粉末(たとえば4m
2/gより小さい表面積を有する銀粉末)とともに使用
することが可能である。微細な銀粉末は製造が困難であ
り、高価である。このように本法は出発銀粉末粒子の許
容度が広い利点を有する。
の間、銀粒子は隣接するパラジウム粒子へ拡散して合金
する。というのは銀のパラジウムに対する拡散速度はパ
ラジウノ・の銀に対する拡散A7 Uより大きいからで
ある。そこで出発材料として容易に得られるサブミクロ
粒子サイズのパラジウム粉末(たとえば6〜12m2/
g)を同様容易に得られる大粒子銀粉末(たとえば4m
2/gより小さい表面積を有する銀粉末)とともに使用
することが可能である。微細な銀粉末は製造が困難であ
り、高価である。このように本法は出発銀粉末粒子の許
容度が広い利点を有する。
さらに走査電子顕微鏡で撮影した顕微鏡写真によれば1
ミクロンより大きい合金粒子は合金固有面および粒界に
沿ってpaoが析出するためおよびPaOとAg /
pa金合金単位格子サイズが適合しないため、函細な粒
子に分裂することが示さ飢る。機構はともあJ1予熱し
た粉末が機械的に凝集を分離した後、粒子サイズは約1
ミクロンの非常に狭い分布を有することが明らかになっ
た。この特徴により高いコンデンサ破壊電圧を生ずるき
わめて平滑なコンデンサ電極が形成される。
ミクロンより大きい合金粒子は合金固有面および粒界に
沿ってpaoが析出するためおよびPaOとAg /
pa金合金単位格子サイズが適合しないため、函細な粒
子に分裂することが示さ飢る。機構はともあJ1予熱し
た粉末が機械的に凝集を分離した後、粒子サイズは約1
ミクロンの非常に狭い分布を有することが明らかになっ
た。この特徴により高いコンデンサ破壊電圧を生ずるき
わめて平滑なコンデンサ電極が形成される。
実施例:
実験1:
特性な示す6.4m2#の表面積な有する銀粉末および
特性を表わす11.1577L2/9 (D表面積を有
するパラジウム粉末からブ、(ろ6つの混合物をとくに
注意グー)7rい限りそ涛1ぞ11次の方法によって製
造した。
特性を表わす11.1577L2/9 (D表面積を有
するパラジウム粉末からブ、(ろ6つの混合物をとくに
注意グー)7rい限りそ涛1ぞ11次の方法によって製
造した。
スラリーは金属粉末30gをデルピネオール13g、レ
セチ7 (1ecethin )5.75gおよびGa
iByInaugtri8.l (!hemica’i
n、Araeley 。
セチ7 (1ecethin )5.75gおよびGa
iByInaugtri8.l (!hemica’i
n、Araeley 。
N Y If) Quaternary −0(商?
)3.75 Nからなる溶液へ添加して乱5製した。
)3.75 Nからなる溶液へ添加して乱5製した。
レセチンおよびQuaternary−○は有利に65
0 ″(’、、 5J 下テ分’Rシないカチオン性表
面活性剤でさ、る。スラリーをポリエチレンのびん内で
高純度アルミナ球により2時間摩砕し、次に150’O
で2時間乾燥した。乾燥した混合物を20メツシふるい
を通して摩砕球を除去した。6つの粉末群1合物のそれ
ぞれの金属成分は表IK重量係で示さ第1ろ。
0 ″(’、、 5J 下テ分’Rシないカチオン性表
面活性剤でさ、る。スラリーをポリエチレンのびん内で
高純度アルミナ球により2時間摩砕し、次に150’O
で2時間乾燥した。乾燥した混合物を20メツシふるい
を通して摩砕球を除去した。6つの粉末群1合物のそれ
ぞれの金属成分は表IK重量係で示さ第1ろ。
表 1
上記方法の例外としてパラジウム分の高い混合!吻5お
よび6は分散をよくするため、もつと劣情の表面活性剤
すなわちそれぞれ4.65gをスラリーに添加した。
よび6は分散をよくするため、もつと劣情の表面活性剤
すなわちそれぞれ4.65gをスラリーに添加した。
次にこれら粉末の篇度による寸法変化を測定するため試
験を実施した。それぞれの0.5 Fのペレットを直径
6.4 mm (0,2,50インチ)、高さ3.8
mW((0,150インチ)の型内で埋6^密度の約5
0嗟に粉末を圧縮することによつ・て製造した。膨張計
により第a図に曲線12で示すような加熱の間の各(レ
ットの膨張、収縮を測定1、1.−6寸法変化の鴫はそ
れぞれ表の混合I吻1〜乙に対し第2図に曲線1〜6で
示しまた。
験を実施した。それぞれの0.5 Fのペレットを直径
6.4 mm (0,2,50インチ)、高さ3.8
mW((0,150インチ)の型内で埋6^密度の約5
0嗟に粉末を圧縮することによつ・て製造した。膨張計
により第a図に曲線12で示すような加熱の間の各(レ
ットの膨張、収縮を測定1、1.−6寸法変化の鴫はそ
れぞれ表の混合I吻1〜乙に対し第2図に曲線1〜6で
示しまた。
曲線2〜6のそれぞれの最初の膨張はパラジウムと銀の
合金形成に相当する。たとえばこの膨張は90 Ag
/ 10 Pdの組成では120〜220℃の範囲で発
生する。出発金ス〈がよく分散していないともつと大き
い膨張が発生することが指摘される。これは分散してい
/Xいパラジウムの酸化によって生ずる。必要なことは
澤適の分散によりAg粒子がP(1粒子に100係接帥
していることである。良好な分散には表面l占件剤の使
用が必要である。
合金形成に相当する。たとえばこの膨張は90 Ag
/ 10 Pdの組成では120〜220℃の範囲で発
生する。出発金ス〈がよく分散していないともつと大き
い膨張が発生することが指摘される。これは分散してい
/Xいパラジウムの酸化によって生ずる。必要なことは
澤適の分散によりAg粒子がP(1粒子に100係接帥
していることである。良好な分散には表面l占件剤の使
用が必要である。
コンデンサ内で電接の合金形成の際発生する電極の膨張
はセラミックが非常に弱い500’Cより低い温度範囲
で生ずるので、層割れの傾向を助長する。さらに銀およ
びパラジウム粉末の前記分散が完全でない場合、約65
0℃で開始する電極の膨張は一部未合金遊離パラジウム
の酸化に基く。第2図曲線の下向き傾剰によって示す金
属粒子の焼結に基く電極金属の収縮も同じ理由によって
裂けおよび層割れの原因とiする。Ag / Pa合金
からの酸化およびPr1Oの析出はほとんど寸法変化原
因にならブ、Cいけれと、純パラジウムの遊離粒子(本
発明の系では分散が適当でなかった)のα2化は大きい
膨張を伴う。
はセラミックが非常に弱い500’Cより低い温度範囲
で生ずるので、層割れの傾向を助長する。さらに銀およ
びパラジウム粉末の前記分散が完全でない場合、約65
0℃で開始する電極の膨張は一部未合金遊離パラジウム
の酸化に基く。第2図曲線の下向き傾剰によって示す金
属粒子の焼結に基く電極金属の収縮も同じ理由によって
裂けおよび層割れの原因とiする。Ag / Pa合金
からの酸化およびPr1Oの析出はほとんど寸法変化原
因にならブ、Cいけれと、純パラジウムの遊離粒子(本
発明の系では分散が適当でなかった)のα2化は大きい
膨張を伴う。
実験2:
加熱しない混合物50相別からつくった浸レッドを50
0 ’Oに2 V2時間加熱し、冷却した。次にこれら
のベレットを膨張計により寸法変化を監視しながら10
’O/ n1j−nの速度で加熱した。この結果は第
2図に曲線1で示さJl、この場合5000Cまでの膨
張は1係より低く、その後に収縮が発生し、この収縮は
paoの還元、還元されたパラジウムの母合金およびも
はやpa。
0 ’Oに2 V2時間加熱し、冷却した。次にこれら
のベレットを膨張計により寸法変化を監視しながら10
’O/ n1j−nの速度で加熱した。この結果は第
2図に曲線1で示さJl、この場合5000Cまでの膨
張は1係より低く、その後に収縮が発生し、この収縮は
paoの還元、還元されたパラジウムの母合金およびも
はやpa。
バリヤによって阻止されない合金粒子の直接焼結に基く
ものである。
ものである。
このように本発明による熱処理しjこ64.極4z)末
により膨張が避けられ、セラミックが強度を得る500
°Cを超えるr品劇で遅れた収縮が認められる。電極ペ
ーストに使用する前にボールミルまたは流体ミル(ジェ
ット粉砕)によって再び粉砕するのが有利である。この
ような粉砕により粉末11.0.5〜5.O1127g
の範囲の表面Jifiを得る。
により膨張が避けられ、セラミックが強度を得る500
°Cを超えるr品劇で遅れた収縮が認められる。電極ペ
ーストに使用する前にボールミルまたは流体ミル(ジェ
ット粉砕)によって再び粉砕するのが有利である。この
ような粉砕により粉末11.0.5〜5.O1127g
の範囲の表面Jifiを得る。
実験ろ:
表面積約12nL2/gの紳パラジウム粉末を575℃
で完全に酸化し、750°Cでは安定に留まった。79
0’Oでpaoは還元を開始しく空気中で加熱L 8
80°Cに達した後は純パラジウムのみが残った。本つ
ど表面積の小さい(大きい粒子サイズ)パラソウ11扮
末の場合、金Hを完全に酸化するためには575°Gを
超える温度が必要であるけ第1ど、安定な酸化物pao
が790℃でブにお認められ、完全な還元は880℃以
上で実用、する。
で完全に酸化し、750°Cでは安定に留まった。79
0’Oでpaoは還元を開始しく空気中で加熱L 8
80°Cに達した後は純パラジウムのみが残った。本つ
ど表面積の小さい(大きい粒子サイズ)パラソウ11扮
末の場合、金Hを完全に酸化するためには575°Gを
超える温度が必要であるけ第1ど、安定な酸化物pao
が790℃でブにお認められ、完全な還元は880℃以
上で実用、する。
実部4:
銀粉末70係およびパラジウム粉末30%の混合物を金
属に対し1.5重量%のカナオン性表面活性剤Q、ua
ternary −0を含む水溶液に分散させた。スラ
リーをアルミナで2時間摩砕し、完全な混合物を得た。
属に対し1.5重量%のカナオン性表面活性剤Q、ua
ternary −0を含む水溶液に分散させた。スラ
リーをアルミナで2時間摩砕し、完全な混合物を得た。
次にスラリーを150℃で乾燥し、200メツ、シのふ
るいを通した。ふるいを辿った粉末混合物の大部分を3
00°Gに21//2時間加熱した。この加熱した材料
の半分を除去し、冷却した。残部はさらに500°Cに
21乙時間加熱した。
るいを通した。ふるいを辿った粉末混合物の大部分を3
00°Gに21//2時間加熱した。この加熱した材料
の半分を除去し、冷却した。残部はさらに500°Cに
21乙時間加熱した。
このように粉末の6つのバッチを得た:(A)加熱しな
い銀/パラジウム混合物; (B) 30 (1°Cに
加熱した銀−パラジウム合金(固溶体)粉末;(Cり
5000Cに加熱した銀−パラジウム合金粉末。各バッ
チをベヒクルとしてのテルピネオールおよび表面活性剤
としてのレセチン中で8時間摩砕した。金属に対しテル
ピネオールは47.5重量%、レセチンは2.5重量幅
であった。摩砕工種により凝集粒子が破壊される。摩砕
伊ベヒクルおよびレセチン分散剤(表面活性剤)は有利
に電極インキの主要レオロジー要素として使用すること
ができる。
い銀/パラジウム混合物; (B) 30 (1°Cに
加熱した銀−パラジウム合金(固溶体)粉末;(Cり
5000Cに加熱した銀−パラジウム合金粉末。各バッ
チをベヒクルとしてのテルピネオールおよび表面活性剤
としてのレセチン中で8時間摩砕した。金属に対しテル
ピネオールは47.5重量%、レセチンは2.5重量幅
であった。摩砕工種により凝集粒子が破壊される。摩砕
伊ベヒクルおよびレセチン分散剤(表面活性剤)は有利
に電極インキの主要レオロジー要素として使用すること
ができる。
6つの粉末A、BおよびCに対するX線回折曲線13.
14および15はそれぞれ6.4および5図に示される
。曲線13は純銀および純パラジウムの特性を表わすX
線回折ピークを示す。曲線14は銀70係およびパラジ
ウム30係の固溶体の特性を表わす回折t−りを示す。
14および15はそれぞれ6.4および5図に示される
。曲線13は純銀および純パラジウムの特性を表わすX
線回折ピークを示す。曲線14は銀70係およびパラジ
ウム30係の固溶体の特性を表わす回折t−りを示す。
遊離銀、遊離パラジウムまたは酸化パラジウムが認めら
れないことが指摘されろ。
れないことが指摘されろ。
600℃以下で形成されるすべてのpaoは全屈の直接
酸化の結果であり、合金粒子からの酸化ではない。出発
銀およびパラジウム30係の適当な分散のための好適な
試験は々レット化した混合物の試料を約275℃に加熱
し、次にPaOが存在するかどうか測定しくたとえばX
線回折により)、または加熱の間に酸化が発生したかど
うか測定する(たとえばTGAにより)ことであること
がこれにより明らかである。
酸化の結果であり、合金粒子からの酸化ではない。出発
銀およびパラジウム30係の適当な分散のための好適な
試験は々レット化した混合物の試料を約275℃に加熱
し、次にPaOが存在するかどうか測定しくたとえばX
線回折により)、または加熱の間に酸化が発生したかど
うか測定する(たとえばTGAにより)ことであること
がこれにより明らかである。
曲線15(第5図)は酸化パラジウム(Pa0)および
銀90重量%とパラジウト10重jli′係の組成(X
線回折測定によって決定されるほど接近している。)の
特性を表わすピークを示す。固溶体回折ピークのシフト
が指摘される。これらおよび他の結集により90 Ag
/ 10 Pa合金粒子の表面に析出した酸化パラジ
ウムの形成は第2図に示す温度の高温範囲まで金属収縮
がシフトおよび遅延する原因であることが明らかである
。
銀90重量%とパラジウト10重jli′係の組成(X
線回折測定によって決定されるほど接近している。)の
特性を表わすピークを示す。固溶体回折ピークのシフト
が指摘される。これらおよび他の結集により90 Ag
/ 10 Pa合金粒子の表面に析出した酸化パラジ
ウムの形成は第2図に示す温度の高温範囲まで金属収縮
がシフトおよび遅延する原因であることが明らかである
。
パラジウムおよび銀の分散が完全に達成されない場合で
も本発明の方法によればなおコンデンサに裂けおよび層
割れを生ずる傾向が公知技術の電極ペーストより小さい
電極波−ストが得られる。遊離パラジウム(適正に分散
していない)は粒子サイズに応じて約ろ00〜500°
Cで酸化し、膨張する。しかし遊へ「パラジウムが小部
分であれば(残部金属の約20重量係より低ければ)、
十分なパラジウムが90Ag/10P(L合金粒子の上
に保護酸化パラジウムの薄嘆として合金および析出し、
裂けおよび割れが防止される。
も本発明の方法によればなおコンデンサに裂けおよび層
割れを生ずる傾向が公知技術の電極ペーストより小さい
電極波−ストが得られる。遊離パラジウム(適正に分散
していない)は粒子サイズに応じて約ろ00〜500°
Cで酸化し、膨張する。しかし遊へ「パラジウムが小部
分であれば(残部金属の約20重量係より低ければ)、
十分なパラジウムが90Ag/10P(L合金粒子の上
に保護酸化パラジウムの薄嘆として合金および析出し、
裂けおよび割れが防止される。
実験5:
表面積2m2/Elの銀粉末および表面積1゜77!2
7gのパラジウム粉末を使用して電極粉末を例4の粉末
パッチ0(500℃に予14)と同じ方法で製造した。
7gのパラジウム粉末を使用して電極粉末を例4の粉末
パッチ0(500℃に予14)と同じ方法で製造した。
熱処理粉末の特性を示す表面積は標準がスモノソープ表
面積測定により0.75m2.Qであった(球状粒子直
径0.70 ミクロンニ相当スる)。この材料を8時間
テルピネオールおよびレセチン中で摩砕した。粒子サイ
ズ分布曲線21および22はそれぞれ第6図に熱処理し
た粉末および摩砕した粉末に対し示される。摩砕後の粒
子は非常に狭い分布を示し、はぼ単分散である。この意
外なしかし望ましい結果は本発明の粉末製造法の本来の
特徴である。
面積測定により0.75m2.Qであった(球状粒子直
径0.70 ミクロンニ相当スる)。この材料を8時間
テルピネオールおよびレセチン中で摩砕した。粒子サイ
ズ分布曲線21および22はそれぞれ第6図に熱処理し
た粉末および摩砕した粉末に対し示される。摩砕後の粒
子は非常に狭い分布を示し、はぼ単分散である。この意
外なしかし望ましい結果は本発明の粉末製造法の本来の
特徴である。
実験6:
実験1および表1に記載の金属混合物2〜6を含む試験
ペレットのもう1つの群を製造した。まだ熱処理してい
ないペレットの各1つを傾斜加熱し、次にTGAで重葉
変化を温度の函数として測定した。このような試験によ
り有機ベヒクルおよび結合剤が燃焼し去る時点および酸
化または還元が発生する時点が明らかになる。TGA曲
線は第7〜11図にそれぞれ混合物2〜6からつくった
ペレットに対して示される。
ペレットのもう1つの群を製造した。まだ熱処理してい
ないペレットの各1つを傾斜加熱し、次にTGAで重葉
変化を温度の函数として測定した。このような試験によ
り有機ベヒクルおよび結合剤が燃焼し去る時点および酸
化または還元が発生する時点が明らかになる。TGA曲
線は第7〜11図にそれぞれ混合物2〜6からつくった
ペレットに対して示される。
実験7:
実験1および表■に記載の金属混合物2〜6を含む試験
ペレットのもう1つの群を製造したこれらのスラリーを
150℃で乾燥し、ふるい分けしたけれどまだ熱処理し
なかった。
ペレットのもう1つの群を製造したこれらのスラリーを
150℃で乾燥し、ふるい分けしたけれどまだ熱処理し
なかった。
各群の粉末材料を625℃に半時間加熱し、冷却した。
次に各群をX線回折分析した。Ag−Pa系のもつとも
高いピークが111回折面に見いだされる。
高いピークが111回折面に見いだされる。
第12〜16図のXi1回折チャートにはそれぞれ混合
物2〜6からの緩かK(325°C)予熱した組成物が
示される。特性を表わすX+S回折角2θは頻繁に発生
するピークに対し表■に示される。
物2〜6からの緩かK(325°C)予熱した組成物が
示される。特性を表わすX+S回折角2θは頻繁に発生
するピークに対し表■に示される。
表 …
来 固溶体(合金)
帯平 111回折面に対する角度
来来来 101回折面に対する角度
実装8:
実ρ没7の粉末の予熱した群をさらに500 ’0で1
乙時間加熱した。次に各粉末群をX線回折分析した。
乙時間加熱した。次に各粉末群をX線回折分析した。
第17〜21図のX線回折チャートはそれぞれ混合物2
〜6からの完全熱処理した組成物を示す。
〜6からの完全熱処理した組成物を示す。
これらの実験は酸素がAg、z”pa金合金粒子へ拡散
し、それによって出発合金がPi 10 %より多い場
合パラジウムが酸化されることを明らかに示す。次にp
aoは粒子内部から表面へ析出する。PdOの析出がす
べてAg/Pa合金から発生することはこのような合金
を500℃に加熱した後、X線回折測定が強いpaoビ
ークを示すと同時に合金の回折ピークが約90Ag、/
10pa合金ヘシフトする事実から確認される。IMO
析出は70 kg /ろQ P(lの単位格子サイズ(
65久3)とpaoのサイズ(49X3)が非常にかけ
離れている事実からも支持される。銀に富む銀−パラジ
ウム合金粒子表面に析出したpao分子層の遷移的存在
はAg/Pa合金粒子の焼結の長い遅延の原因であるこ
とは明らかである。
し、それによって出発合金がPi 10 %より多い場
合パラジウムが酸化されることを明らかに示す。次にp
aoは粒子内部から表面へ析出する。PdOの析出がす
べてAg/Pa合金から発生することはこのような合金
を500℃に加熱した後、X線回折測定が強いpaoビ
ークを示すと同時に合金の回折ピークが約90Ag、/
10pa合金ヘシフトする事実から確認される。IMO
析出は70 kg /ろQ P(lの単位格子サイズ(
65久3)とpaoのサイズ(49X3)が非常にかけ
離れている事実からも支持される。銀に富む銀−パラジ
ウム合金粒子表面に析出したpao分子層の遷移的存在
はAg/Pa合金粒子の焼結の長い遅延の原因であるこ
とは明らかである。
このように本発明の1つの方法によ涛1ば純パラジウム
および純銀を非常に完全に分散させ、空気中で約500
℃に予熱する。まず合金が形成される。酸素が合金粒子
へ拡散する。次にパラジウムの一部が酸化し、酸化パラ
ジウムは合金粒子の表面に析出して焼結を阻止する。そ
の結果粉末はpao相および90 A[7,/ 1 (
]、Pd相を有する。この予熱した粉末をモノリシック
セラミックコンデンサの電極ペーストに使用する場合、
生セラミツクが非常に弱い500℃までのセラミック焼
成の間、寸法変化が少ししか発生、しない(第2図曲線
1参照)。この1晶度まで生セラミツクの寸法変化は代
表的には0.2係である。セラミックは約500’C!
を超よると焼結を開始し、セラミツ、クボデーはセラミ
ック焼結過程のこの時点で強度を得始める。
および純銀を非常に完全に分散させ、空気中で約500
℃に予熱する。まず合金が形成される。酸素が合金粒子
へ拡散する。次にパラジウムの一部が酸化し、酸化パラ
ジウムは合金粒子の表面に析出して焼結を阻止する。そ
の結果粉末はpao相および90 A[7,/ 1 (
]、Pd相を有する。この予熱した粉末をモノリシック
セラミックコンデンサの電極ペーストに使用する場合、
生セラミツクが非常に弱い500℃までのセラミック焼
成の間、寸法変化が少ししか発生、しない(第2図曲線
1参照)。この1晶度まで生セラミツクの寸法変化は代
表的には0.2係である。セラミックは約500’C!
を超よると焼結を開始し、セラミツ、クボデーはセラミ
ック焼結過程のこの時点で強度を得始める。
実験の結果は90Ag/IQpaよりさらに銀に富む合
金に対してパラジウムの酸化および引続く合金結晶表面
のpao析出の実施は小口」能でないとしても非常に困
輸であることを示している。実際に90Ag/IQP+
i組成は非常に低温で焼結するセラミックコンデンサの
埋蔵電極として、または印刷導体もしくはコンデンサの
ターミナルとして有利なとくに安定な合金であると考え
られ、その除銀の移動は純銀に比して著しく遅い。
金に対してパラジウムの酸化および引続く合金結晶表面
のpao析出の実施は小口」能でないとしても非常に困
輸であることを示している。実際に90Ag/IQP+
i組成は非常に低温で焼結するセラミックコンデンサの
埋蔵電極として、または印刷導体もしくはコンデンサの
ターミナルとして有利なとくに安定な合金であると考え
られ、その除銀の移動は純銀に比して著しく遅い。
前記粉末熱処理工程(500’Cへの予熱)でp(シ銀
および純パラジウム粉末は酸化が開始する前にまず合金
する。そこで本発明の電極粉末は単−相の勾/Pd合金
(固溶体)粉末を約500′Cに加熱することによって
製造することができる。
および純パラジウム粉末は酸化が開始する前にまず合金
する。そこで本発明の電極粉末は単−相の勾/Pd合金
(固溶体)粉末を約500′Cに加熱することによって
製造することができる。
それゆえ本発明のPdO波rU した90Ag/10p
a倉金粉末は出発材料として単一合金70 Ag/ろQ
M粉末、もしくはAg / Pa合金の混合物たとえ
ば95 A;< / 5 paと20 Ag 、/ 8
0 Pdの混合物、または銀もしくはパラジウム粉末と
合金粉末の混合物たとえばパラジウム粉末と85 Ag
/ 15 Paの混合物を使用して製造することがで
きる。上記出発混合物の名出発成分の縫を適正に調節す
ることによって最終的に焼結したコンデンサ電極の組成
を決定することができる。しかし純パラジウム粉末と純
銀粉末の出発混合物を使用するのが、これらはもつとも
容易に入手でキ、価格がもつとも低いので、有利である
。6m2./9とくに2m27gよ−り小さい表面債の
銀粉末はとくに経済的である。
a倉金粉末は出発材料として単一合金70 Ag/ろQ
M粉末、もしくはAg / Pa合金の混合物たとえ
ば95 A;< / 5 paと20 Ag 、/ 8
0 Pdの混合物、または銀もしくはパラジウム粉末と
合金粉末の混合物たとえばパラジウム粉末と85 Ag
/ 15 Paの混合物を使用して製造することがで
きる。上記出発混合物の名出発成分の縫を適正に調節す
ることによって最終的に焼結したコンデンサ電極の組成
を決定することができる。しかし純パラジウム粉末と純
銀粉末の出発混合物を使用するのが、これらはもつとも
容易に入手でキ、価格がもつとも低いので、有利である
。6m2./9とくに2m27gよ−り小さい表面債の
銀粉末はとくに経済的である。
出発材料(本発明の方法により製造する電極粉末のため
の)中の銀とパラジウムの重量比は30 AE / ’
70 Pa 〜90 Ag / 10 Pd (7)間
が有利である。というのはこの合金範囲は現在非常に多
く使用され、かつこれらの合金に対して本発明は明らか
に帰大の利点が得0れるからである。
の)中の銀とパラジウムの重量比は30 AE / ’
70 Pa 〜90 Ag / 10 Pd (7)間
が有利である。というのはこの合金範囲は現在非常に多
く使用され、かつこれらの合金に対して本発明は明らか
に帰大の利点が得0れるからである。
第1図は銀−パラジウム合金の桿昂同相線を示す図、舵
2図はPC10表面を有する本発明の90 Ag 、/
10 Pd合金粒子を含むAg −PC1系のベレッ
ト化した粉末の膨張および収縮曲線図、第3図は純銀お
よび純パラジウム粉末のX線回折チャート、第4図は第
3図粉末混合物の6003Cまでの熱処理後のX線回折
チャート、第5図は第6図粉末混合物をさらに500℃
に加熱した後の本発明の粉末のX#回折チャート、第6
図は第5図に示す材料の粒子サイズ分布図、第7図〜第
11図は5つのAg/Pa合金の温度と重量変化の関係
を示す熱重旨分析計(TQA )のグラフ、第12図〜
第16図は前記5つのAE /pa合金を625℃に予
熱した後のx、H回折チマート、第17図〜第、21図
は前記5つのAg/Pa合金を本発明により500℃で
熱処理した後のX線回折チャートである。 代理人 弁理士 矢 a’J−敏 椎
2図はPC10表面を有する本発明の90 Ag 、/
10 Pd合金粒子を含むAg −PC1系のベレッ
ト化した粉末の膨張および収縮曲線図、第3図は純銀お
よび純パラジウム粉末のX線回折チャート、第4図は第
3図粉末混合物の6003Cまでの熱処理後のX線回折
チャート、第5図は第6図粉末混合物をさらに500℃
に加熱した後の本発明の粉末のX#回折チャート、第6
図は第5図に示す材料の粒子サイズ分布図、第7図〜第
11図は5つのAg/Pa合金の温度と重量変化の関係
を示す熱重旨分析計(TQA )のグラフ、第12図〜
第16図は前記5つのAE /pa合金を625℃に予
熱した後のx、H回折チマート、第17図〜第、21図
は前記5つのAg/Pa合金を本発明により500℃で
熱処理した後のX線回折チャートである。 代理人 弁理士 矢 a’J−敏 椎
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 90 Ag / 10 R1の重量組成を有する
銀−パラジウム合金粉末からなり、この合金粉末が粒子
表面に合金粉末の焼結温度を上昇する微細な酸化パラジ
ウムを有することを特徴とするモノリシックセラミック
コンデンザgp造に使用するための金属型、極粉末。 2、銀の全重量とパラジウム金属の全重量の比がろOA
g / 70 Pd〜90 Ag / 10 paの範
囲内にある特許請求の範囲第1項記載の粉末6、粉末の
表面積が0.5〜2.0 m27F!である特許請求の
範囲第1項記載の粉末。 4、粒子の平均サイズが0.1〜2ミクロンである特許
請求の範囲第1項記載の粉末。 5、銀が90重重量上り低い銀−パラジウム合金粉末を
空気中で500℃に加熱してパラジウムの一部を酸化し
、合金粉末粒子の表面に微細な酸化パラジウムを形成し
、この合金をもつと銀に富む90 Ag / 1 [1
paの重量組成にすることを特徴とするモノリシックセ
ラミックコンデンサに使用するための金属>W、 lc
k粉末の製法。 6、 酸化した合金粉末を液体有情ベヒクルと混合して
電極ペーストを形成する特許請求の範囲第5項記載の製
法。 Z 加熱の前に、銀粉末をパラジウム粉末と混合し、こ
の2つの金属粉末を徹底的に分散させて均質な2金属粉
末混合物を形成し、この混合物を600℃まで予熱して
銀−パラジウム合金粉末を形成する特許請求の範囲第5
項記載の製法。 8、銀粉末がパラジウム粉末より著しく小さい表面積を
有する特許請求の範囲第7項記載の製法。 9 銀粉末の表面積が6TL2/gより小さく、パラジ
ウム粉末の表面積が8〜1277L2/7の範囲内にあ
る特許請求の範囲第8項記載の製法10、合金粉末をさ
らに加熱した後に粉末表面積が0.5〜5.0 m2.
Qになるまで粉砕する特許請求の範囲第9項記載の製法
。 11、銀粉末およびパラジウム粉末を35000を超身
る温度で分解し始める溶解したカチオン性分散剤を含む
液体ベヒクル中で摩砕して分散させる特許請求の範囲第
7現記…Vの製法。 12、銀粉末とパラジウム粉末の重量比が30/70〜
90/1 o−jある特許請求の範囲第7項記載の製法
。 13、 fa) 調停が9o11より低い銀−パラジ
ウム合金粉末を空気中で500 ℃に加熱してパラジウ
ムの一部を+ll化し、合金粉末粒子の表面に微細な酸
化パラジウムを形成し、かつ合金をさらに銀に富む90
Ag / 10 paの重量組成にして電極ペースト
を製造し、 (1)) 高温焼成セラミック粉末と低融点焼結フラ
ックスの混合物からなる生セラミツク組成物の多数の層
を形成し、 (0) 加熱した銀パラジウム合金粉末の層を生セラ
ミツク層のそれぞれの上に沈積させ、(d) 生セラ
ミツク層を堆遺して生σ)モノリシックセラミックコン
デンザボデーを形成し、(e) この生セラミツクざ
デーを120000より低温で焼結する ことを特徴とするモノリシックセラミックコンデンサの
製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/493,863 US4500368A (en) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Ag/Pd electroding powder and method for making |
| US493863 | 1983-05-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224111A true JPS59224111A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH0519807B2 JPH0519807B2 (ja) | 1993-03-17 |
Family
ID=23962010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093122A Granted JPS59224111A (ja) | 1983-05-12 | 1984-05-11 | モノリシツクセラミツクコンデンサ製造に使用するための金属電極粉末およびその製法ならびにモノリシツクセラミツクコンデンサの製法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4500368A (ja) |
| EP (1) | EP0125831B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59224111A (ja) |
| CA (1) | CA1224946A (ja) |
| DE (1) | DE3475449D1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61251016A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | 株式会社東芝 | 積層型セラミツク素子の製造方法 |
Families Citing this family (6)
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| FR2682806A1 (fr) * | 1991-10-18 | 1993-04-23 | Degussa Prod Ceramiques | Procede de fabrication de composants electroniques constitues d'un assemblage de couches dielectriques et de couches conductrices. |
| JP3121119B2 (ja) * | 1992-06-16 | 2000-12-25 | ローム株式会社 | 積層セラミックコンデンサの外部電極の形成方法 |
| US5367430A (en) * | 1992-10-21 | 1994-11-22 | Presidio Components, Inc. | Monolithic multiple capacitor |
| DE69819740T2 (de) * | 1997-02-24 | 2004-09-30 | Superior Micropowders Llc, Albuquerque | Aerosolverfahren und -gerät, teilchenförmige produkte, und daraus hergestellte elektronische geräte |
| CN116037932B (zh) * | 2022-12-16 | 2024-10-25 | 大连海外华昇电子科技有限公司 | 一种适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉及其制备工艺 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
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| US3337365A (en) * | 1963-03-25 | 1967-08-22 | Ibm | Electrical resistance composition and method of using the same to form a resistor |
| US3554796A (en) * | 1968-05-20 | 1971-01-12 | Rca Corp | Metallization of titanate wafers |
| DE1930273A1 (de) * | 1968-06-14 | 1970-02-12 | Sylvania Electric Prod | Verfahren zum Herstellen von elektrischem Widerstandsmaterial,Widerstaenden und Schaltungen |
| US3988498A (en) * | 1968-09-26 | 1976-10-26 | Sprague Electric Company | Low temperature fired electrical components and method of making same |
| US3815187A (en) * | 1972-07-12 | 1974-06-11 | Union Carbide Corp | Process for making ceramic capacitors |
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| US4266265A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-05 | Sprague Electric Company | Ceramic capacitor and method for making the same |
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1983
- 1983-05-12 US US06/493,863 patent/US4500368A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-04-19 CA CA000452538A patent/CA1224946A/en not_active Expired
- 1984-05-01 EP EP84302922A patent/EP0125831B1/en not_active Expired
- 1984-05-01 DE DE8484302922T patent/DE3475449D1/de not_active Expired
- 1984-05-11 JP JP59093122A patent/JPS59224111A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| US4500368A (en) | 1985-02-19 |
| DE3475449D1 (en) | 1989-01-05 |
| JPH0519807B2 (ja) | 1993-03-17 |
| CA1224946A (en) | 1987-08-04 |
| EP0125831A3 (en) | 1986-10-22 |
| EP0125831B1 (en) | 1988-11-30 |
| EP0125831A2 (en) | 1984-11-21 |
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