DE1139063B - Process for the production of ceramic insulating materials for capacitor dielectrics - Google Patents
Process for the production of ceramic insulating materials for capacitor dielectricsInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES mmm^ PATENTAMT FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
GERMAN mmm ^ PATENT OFFICE
kl. 80 b 8/13 kl. 80 b 8/13
INTERNAT. KL. C 04 bINTERNAT. KL. C 04 b
AUSLEGESCHRIFT 1139 063EXPLAINING EDITORIAL 1139 063
N15709 VIb/80bN15709 VIb / 80b
ANMELDETAG: 14. OKTOB E R 1958 REGISTRATION DATE: OCTOBER 14, 1958
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. OKTOBER 1962 NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL: OCTOBER 31, 1962
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Isolierstoffen für Kondensatordielektriken auf der Grundlage von BaTiO3 mit Zusätzen von Bi2O3 und ZrO2, wobei das zu sinternde Ausgangsgemisch aus den Oxyden von Barium, Titan, Wismut und Zirkon und/oder aus Verbindungen, die beim Erhitzen in diese Oxyde übergehen, und/ oder Verbindungen dieser Oxyde miteinander besteht.The invention relates to a process for the production of ceramic insulating materials for capacitor dielectrics based on BaTiO 3 with additions of Bi 2 O 3 and ZrO 2 , the starting mixture to be sintered from the oxides of barium, titanium, bismuth and zirconium and / or consists of compounds which are converted into these oxides when heated, and / or compounds of these oxides with one another.
Eine störende Eigenschaft der Erdalkalititanate besteht in der starken Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante. Bei bestimmten Temperaturen treten ausgesprochene Höchstwerte der Dielektrizitätskonstante auf, die mit einer Änderung der Kristallstruktur zusammenhängen (Übergangspunkte). Bei im wesentlichen aus Bariumtitanat bestehenden Werkstoffen, die sich wegen ihrer höhen Dielektrizitätskonstante insbesondere zur Anwendung als Kondensatordielektrikum eignen, liegen solche Höchstwerte bei Temperaturen von etwa 12O0C (Curiepunkt) und bei etwa 15° C.A disruptive property of the alkaline earth titanates is the strong temperature dependence of the dielectric constant. At certain temperatures, marked maximum values of the dielectric constant occur, which are related to a change in the crystal structure (transition points). In essentially consisting of barium titanate materials which are suitable because of their heights dielectric constant in particular for use as the capacitor dielectric, such maximum values are at temperatures of about 12O 0 C (Curie point) and at about 15 ° C.
Es ist bekannt, daß die elektrischen Eigenschaften dieser Materialien durch Zusatz geringer Mengen mindestens eines Oxydes verschiedener Elemente beeinflußt werden können. Als solche sind in der Literatur beispielsweise die Oxyde der Elemente Al, B, Be, Bi, Cd, Ce, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Th, W und Zr genannt.It is known that the electrical properties of these materials by adding small amounts at least of an oxide of different elements can be influenced. As such are in the literature for example the oxides of the elements Al, B, Be, Bi, Cd, Ce, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Th, W and Zr called.
Bei Untersuchungen, die zur Erfindung geführt haben, wurde festgestellt, daß durch Zusatz der Oxyde von Wismut und Zirkon zusammen in beschränkten Mengen und in bestimmten Verhältnissen zueinander zum Bariumtitanat Dielektrika mit wertvollen Eigenschaften erzielbar sind. Insbesondere weisen diese Dielektrika vorteilhafte Unterschiede gegenüber den Dielektrika auf, die aus Sinterprodukten von Bariumtitanat mit einem Gehalt an Zirkonoxyd oder Wismutoxyd allein bestehen.In investigations that have led to the invention, it was found that by adding the Oxides of bismuth and zircon together in limited quantities and in certain proportions to each other to barium titanate dielectrics with valuable properties can be achieved. In particular these dielectrics have advantageous differences compared to the dielectrics made from sintered products consist of barium titanate with a content of zirconium oxide or bismuth oxide alone.
Gemäß der Erfindung sind bei dem Verfahren eingangs erwähnter Art die Ausgangsgemische für die Isolierstoffe derart aufgebaut, daß das Verhältnis der AtomeBa:Ti etwa 1:1, das Verhältnis (Ba+ Ti): (Bi + Zr) zwischen 49:1 und 4:1 und das Verhältnis Bi: Zr zwischen 2:1 und 1:3 liegt.According to the invention are at the beginning of the method of the type mentioned, the starting mixtures for the insulating materials are constructed in such a way that the ratio of the AtomsBa: Ti about 1: 1, the ratio (Ba + Ti): (Bi + Zr) between 49: 1 and 4: 1 and the ratio Bi: Zr is between 2: 1 and 1: 3.
Es war an sich bekannt, die elektrischen Eigenschaften keramischer Kondensatordielektriken auf der Grandlage von Bariumtitanat durch Zusatz einer oder mehrerer Verbindungen aus einer großen Gruppe, worunter sich auch Wismutoxyd und Zirkonoxyd befinden, zu verbessern. Es konnte jedoch nicht erwartet werden, daß gerade der gemeinsame Zusatz dieser beiden Oxyde unter Einhaltung der oben angegebenen Verhältnisse zu Dielektriken führt, die Verfahren zur HerstellungIt was known per se, the electrical properties of ceramic capacitor dielectrics the Grandlage of barium titanate by adding one or more compounds from a large Group, including bismuth oxide and zirconium oxide, to improve. It couldn't, however it is expected that the joint addition of these two oxides in compliance with the above Ratios to dielectrics leads to the process of manufacture
von keramischen Isolierstoffen für Kondensatordielektrikenof ceramic insulating materials for capacitor dielectrics
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Netherlands)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dipl.-Ing. H. Auer, patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th
Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 18. Oktober 1957 (Nr. 221 724)Claimed priority: Netherlands of October 18, 1957 (No. 221 724)
Otto Drexler, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt wordenOtto Drexler, Eindhoven (Netherlands), has been named as the inventor
einen flachen Verlauf der ε-ί-Kennlinie sowie eine geringe Spannungsabhängigkeit aufweisen.a flat course of the ε-ί characteristic and a have low voltage dependence.
Die Erfindung wird an Hand der graphischen Darstellungen der Zeichnung näher erläutert.The invention is based on the graphic representations the drawing explained in more detail.
In den Fig. 1 bis 5 ist der Verlauf der Dielektrizitätskonstante ε über der Temperatur bei 100 kHz für BaTiO3 mit einem Zusatz von Zirkonoxyd, von Wismutoxyd oder von beiden Oxyden, wie in der vorstehenden Tabelle angegeben, dargestellt. Der Gehalt der verschiedenen Werkstoffe ist hierbei in Atomprozent der Elemente Ba, Ti, Zr und Bi ausgedrückt. Fig. 1 zeigt die e-i-Kurven für Bariumtitanatmaterialien mit einem Zusatz von ausschließlich Zirkonoxyd mit einer Zusammensetzung, wie sie in der Tabelle unter 1 bis 4 angegeben ist. Es stellt sich heraus, daß die Zunahme des Gehaltes an ZrO2 nur eine Verschiebung der Übergangspunkte zueinander hin und eine Verbreiterung des Maximums bei Curietemperatur herbeiführt. Beim Präparat 4 ist das Maximum völlig verschwunden und ist ε stark herabgesetzt. 1 to 5 show the course of the dielectric constant ε over the temperature at 100 kHz for BaTiO 3 with the addition of zirconium oxide, of bismuth oxide or of both oxides, as indicated in the table above. The content of the various materials is expressed in atomic percent of the elements Ba, Ti, Zr and Bi. 1 shows the ei curves for barium titanate materials with an addition of only zirconium oxide with a composition as indicated in the table under 1 to 4. It turns out that the increase in the ZrO 2 content only causes a shift of the transition points towards one another and a broadening of the maximum at the Curie temperature. In preparation 4, the maximum has completely disappeared and ε is greatly reduced.
Wird dem BaTiO3 ausschließlich Wismutoxyd zugesetzt, so ergibt sich mit zunehmendem Gehalt an Wismutoxyd eine geringe Herabsetzung der Curietemperatur, wie in Fig. 2 für die Präparate 5 bis 7 der Tabelle dargestellt ist. Im Gegensatz zu den Präparaten mit einem bloßen ZrO2-Zusatz bleibt die ε bis zu Temperaturen von etwa 80° C hoch und ist bis zu dieser Temperatur wenig temperaturabhängig. Ein Nachteil dieser Präparate ist jedoch die starke Spannungsabhängigkeit. Es wird z. B. durch ein Gleichspannungsfeld von 1000 V/mm eine Kapazitätsabnahme von 16, 10 bzw. 510Zo herbeigeführt.If only bismuth oxide is added to the BaTiO 3 , there is a slight decrease in the Curie temperature with increasing bismuth oxide content, as shown in FIG. 2 for preparations 5 to 7 of the table. In contrast to the preparations with a simple addition of ZrO 2 , the ε remains high up to temperatures of about 80 ° C. and is little temperature dependent up to this temperature. A disadvantage of these preparations, however, is the strong voltage dependence. It is z. B. caused by a DC voltage field of 1000 V / mm, a capacity decrease of 16, 10 or 5 10 Zo.
Werden jedoch gemäß der Erfindung sowohl Zirkonoxyd als auch Wismutoxyd zugesetzt, wie bei den Präparaten 8 bis 14, so wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, unter Beibehaltung einer hohen ε eine starke Abflachung der ε-ί-Kennlinie erhalten. Auch sind diese Dielektrika wenig spannungsabhängig. Ein Gleichspannungsfeld von 1000 V/mm führt bei diesen Präparaten eine Kapazitätsabnahme von nur wenigen Prozenten herbei. Für die Präparate 8 bis 14 wurde eine Abnahme von 1,1, 3,5, 2,1, 1,5, 0,7 bzw. O°/o gemessen.However, according to the invention, both zirconium oxide and bismuth oxide are added, as in the case of the Preparations 8 to 14, as shown in FIG. 3, while maintaining a high ε one strong flattening of the ε-ί characteristic is obtained. These dielectrics are also not very dependent on voltage. A A direct voltage field of 1000 V / mm leads to a decrease in capacity of only a few in these preparations Percent. For preparations 8 to 14 a decrease of 1.1, 3.5, 2.1, 1.5, 0.7 and 0% was found, respectively measured.
Obgleich mit Zusammensetzungen mit einem Verhältnis (Ba + Ti): (Bi + Zr) zwischen 49:1 und 4:1 (Präparate 8 bis 14) brauchbare Ergebnisse erzielt werden, werden Zusammensetzungen bevorzugt, bei denen dieses Verhältnis zwischen 19:1 (Präparat 10) und 9:1 (Präparat 13) und insbesondere bei etwa 47:3 (Präparat 11) liegt, weil in diesen Fällen die Temperaturabhängigkeit von ε in einem großen Temperaturbereich gering ist und ε stets einen hohen Wert hat.Although with compositions with a ratio (Ba + Ti): (Bi + Zr) between 49: 1 and 4: 1 (Preparations 8-14) where useful results are obtained, compositions are preferred which this ratio between 19: 1 (preparation 10) and 9: 1 (preparation 13) and especially at about 47: 3 (preparation 11) is because in these cases the temperature dependence of ε in a large temperature range is low and ε always has a high value.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Einwirkung des Verhältnisses Bi: Zr auf das Ergebnis.FIGS. 4 and 5 show the effect of the ratio Bi: Zr on the result.
Fig. 4 zeigt die ε-ί-Kennlinie der Präparate 15 und 16 mit einem Verhältnis Bi: Zr größer als 1:1 und des Präparates 11, das eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung mit einem (Bi: Zr)-Verhältnis gleich 1:1 ist. Wenn das Verhältnis Bi: Zr nicht größer als 2:1 gewählt wird (Präparat 16), stellt sich heraus, daß, obgleich bei niedrigeren Temperaturen noch eine starke Temperaturabhängigkeit von ε auftritt, die Abhängigkeit von ε zwischen Zimmertemperatur und etwa 120° C gering ist. Überdies ist in diesem Temperaturbereich der Wert von ε hoher. Der tg<5, der für die Präparate mit einem (Bi:Zr)-Verhältnis 1:1 im allgemeinen geringer als 30 · 10 ~s (gemessen bei 100 kHz und 20° C) ist, wird jedoch bei den Präparaten mit höherem Bi-Gehalt größer und kann etwa 40 · 10~3 betragen.4 shows the ε-ί characteristic curve of preparations 15 and 16 with a Bi: Zr ratio greater than 1: 1 and of preparation 11, which is an advantageous embodiment of the invention with a (Bi: Zr) ratio equal to 1: 1 is. When the ratio of Bi: not greater than 2 Zr: 1 is selected (Preparation 16), it turns out that, even a strong temperature dependence occurs although at lower temperatures of ε, the dependence of ε between room temperature and about 120 ° C is low . In addition, the value of ε is higher in this temperature range. The tg <5, which for the preparations with a (Bi: Zr) ratio 1: 1 is generally less than 30 · 10 ~ s (measured at 100 kHz and 20 ° C), is, however, in the case of the preparations with a higher Bi -Content larger and can be around 40 x 10 ~ 3 .
Fig. 5 zeigt den Einfluß eines (Bi: Zr)-Verhältnisses von weniger als 1:1 an Hand der Präparate 17 und 18. Vergleicht man den Verlauf von ε über der Temperatur bei diesen Präparaten mit demjenigen des Präparates 11, so ergibt sich, daß ein etwas niedrigeres Minimum bei einer Temperatur von etwa 80° C auftritt, aber dies ist bei (Bi: Zr)-Verhältnissen bis zu 1:3 noch nicht bedenklich. Im Gegensatz zu den Präparaten mit einem (Bi: Zr)-Verhältnis größer als 1:1 ergibt sich hierbei im Vergleich zu den Präparaten mit einem (Bi: Zr)-Verhältnis gleich 1:1 keine Erhöhung des tg δ. 5 shows the influence of a (Bi: Zr) ratio of less than 1: 1 on the basis of preparations 17 and 18. If one compares the course of ε versus temperature in these preparations with that of preparation 11, it results that a somewhat lower minimum occurs at a temperature of about 80 ° C, but this is not yet critical at (Bi: Zr) ratios up to 1: 3. In contrast to the preparations with a (Bi: Zr) ratio greater than 1: 1, there is no increase in the tg δ compared to the preparations with a (Bi: Zr) ratio equal to 1: 1.
Wichtig ist weiter, daß die Spannungsabhängigkeit von ε für die Präparate mit einem von 1:1 abweichenden (Bi: Zr)-Verhältnis noch verhältnismäßig niedrig ist. Bei den Präparaten 15 bis 18 wird von einem Gleichspannungsfeld von 1000 V/mm nur eine Kapazitätsabnahme von 4,4, 5,2, 3,3 und 3,5 % herbeigeführt. It is also important that the voltage dependence of ε for the preparations deviates from 1: 1 (Bi: Zr) ratio is still relatively low. For preparations 15 to 18, a DC voltage field of 1000 V / mm only brought about a decrease in capacitance of 4.4, 5.2, 3.3 and 3.5%.
Fig. 6 zeigt den Verlauf des tg δ über der Temperatur für die Präparate 3, 7 und 11. Hieraus ergibt sich, daß oberhalb der Zimmertemperatur der Verlauf des tg δ bei den Präparaten gemäß der Erfindung nicht ungünstiger ist als bei Präparaten mit einem Zusatz von lediglich Zirkonoxyd oder Wismutoxyd.Fig. 6 shows the course of the tg δ over the temperature for the preparations 3, 7 and 11. It follows that above the room temperature the course of the tg δ in the preparations according to the invention is not less favorable than in preparations with an addition of only zirconium oxide or bismuth oxide.
Schließlich sei noch erwähnt, daß die Sinterprodukte gemäß der Erfindung auf eine in der keramischen Technik übliche Weise erzielbar sind, d. h., durch Mahlen und Mischen der Werkstoffe, Formen des Körpers und Sintern bei Temperaturen von etwa 1200 bis 1400° C. Es ist nicht notwendig, von den Oxyden auszugehen. Es können auch Stoffe, beispielsweise Karbonate, die bei Erhitzung Oxyde bilden, z.B. BaCO3, oder Verbindungen von zusammensetzenden Oxyden miteinander, z.B. BaTiO3, Anwendung finden. Meist wird nach Mischen der Werkstoffe bei Temperaturen zwischen etwa 1000 und 1200° C das Gemisch vorerhitzt und das erhaltene Reaktionsprodukt vor der weiteren Verarbeitung erneut gemahlen. Diese Vorerhitzung kann auch mit einem Teil der Werkstoffe durchgeführt werden, obwohl zum Erzielen eines möglichst völlig ausreagierten Produktes die Vorefhitzung eines Gemisches sämtlicher Werkstoffe vorzuziehen ist. Im vorliegenden Falle können auch die Flüchtigkeit des Wismutoxyds und die Neigung zur Reduktion bei hohen Temperaturen eine Rolle spielen. Möglicherweise sind diese Erscheinungen weniger störend, wenn das Wismutoxyd bereits bei der Vorerhitzung auf verhältnismäßig niedrige Temperatur reagiert hat, als wenn das Wismutoxyd nach der Vorerhitzung der übrigen Werkstoffe zugesetzt wird und somit erst bei der höheren Sintertemperatur zur Reaktion gebracht wird.Finally, it should be mentioned that the sintered products according to the invention can be achieved in a manner customary in ceramic technology, ie by grinding and mixing the materials, shaping the body and sintering at temperatures of about 1200 to 1400 ° C. It is not necessary to start from the oxides. It is also possible to use substances, for example carbonates, which form oxides when heated, for example BaCO 3 , or compounds of composite oxides with one another, for example BaTiO 3 . Usually, after the materials have been mixed, the mixture is preheated at temperatures between about 1000 and 1200 ° C. and the reaction product obtained is ground again before further processing. This preheating can also be carried out with some of the materials, although preheating of a mixture of all materials is preferable in order to achieve a product that is as completely reacted as possible. In the present case, the volatility of the bismuth oxide and the tendency to reduce at high temperatures can also play a role. Possibly these phenomena are less disturbing if the bismuth oxide has already reacted during the preheating to a relatively low temperature than if the bismuth oxide is added after the preheating of the other materials and is therefore only caused to react at the higher sintering temperature.
Claims (4)
britische Patentschriften Nr. 583 494, 574 577;
J. of the Amer. Ceramic Soc, 1954, S. 480 bis 489.German Auslegeschrift No. 1 005 434;
British Patent Nos. 583 494, 574 577;
J. of the Amer. Ceramic Soc, 1954, pp. 480 to 489.
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ID=19751008
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| DEN15709A Pending DE1139063B (en) | 1957-10-18 | 1958-10-14 | Process for the production of ceramic insulating materials for capacitor dielectrics |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3348971A (en) * | 1963-05-28 | 1967-10-24 | Otis F Boykin | Method of making a thin film capacitor |
Families Citing this family (4)
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| JP5668569B2 (en) * | 2011-03-28 | 2015-02-12 | Tdk株式会社 | Dielectric porcelain composition and electronic component |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB574577A (en) * | 1942-12-08 | 1946-01-11 | Dubilier Condenser Co 1925 Ltd | Improvements in or relating to ceramic compositions |
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- 1958-10-16 FR FR1204915D patent/FR1204915A/en not_active Expired
- 1958-10-16 BE BE572095A patent/BE572095A/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB574577A (en) * | 1942-12-08 | 1946-01-11 | Dubilier Condenser Co 1925 Ltd | Improvements in or relating to ceramic compositions |
| GB583494A (en) * | 1944-03-30 | 1946-12-19 | Taylor Tunnicliff And Company | An improved dielectric composition |
| DE1005434B (en) * | 1955-03-26 | 1957-03-28 | Bernhard Beyschlag Dr | Ceramic insulating materials and capacitor dielectrics and processes for their manufacture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3348971A (en) * | 1963-05-28 | 1967-10-24 | Otis F Boykin | Method of making a thin film capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| NL110574C (en) | 1965-02-15 |
| JPS344740B1 (en) | 1959-06-06 |
| BE572095A (en) | 1959-04-16 |
| FR1204915A (en) | 1960-01-28 |
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