DE69201108T2

DE69201108T2 - Keramischer Kondensator und sein Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE69201108T2
Application number: DE69201108T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kishi; Shinya Kusumi; Hiroshi Saito; Hisamitsu Shizuno
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2012-06-05
Also published as: TW242191B; KR100245448B1; EP0517213A3; EP0517213A2; DE69201108D1; KR930001255A; EP0517213B1; US5453409A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen keramischen Kondensator mit einer Einschichten-Struktur oder einer laminierten Struktur, in dem eine oder mehr als eine dielektrische keramische Schicht zwischen zwei oder mehr internen Elektroden sandwichartig angeordnet sind, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einem konventionellen Verfahren zur Herstellung eines laminierten keramischen Kondensators wird eine gewünschte Anordnung einer leitfähigen Paste, die hauptsächlich aus einem Edelmetall, z.B. Platin oder Palladium besteht, auf eine nichtgesinterte keramische Schicht (als Grünschicht) auf gedruckt, die im wesentlichen aus einem Pulver aus einem dielektrischen keramischen Material besteht. Dann wird eine Vielzahl der Grünschichten laminiert, gepresst und miteinander verbunden, und die laminierten Grünschichten werden bei einer Temperatur im Bereich von 1300 ºC bis 1600 ºC unter einer oxidativen Atmosphäre gebrannt. Die nicht-gesinterten keramischen Schichten werden durch das Brennen zu dielektrischen keramischen Schichten, und die leitfähige Paste wird durch das Brennen eine interne Elektrode.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch die leitfähige Paste, die hauptsächlich aus einem Edelmetall, wie z.B. Platin oder Palladium, besteht, eine gewünschte leitfähige interne Elektrode ohne Oxidation davon erhalten werden, sogar wenn das Material bei einer hohen Temperatur im Bereich von 1300 ºC bis 1600 ºC unter einer oxidativen Atmosphäre gebrannt wird.
Edelmetalle, wie z.B. Platin oder Palladium, sind jedoch teuer, wodurch der laminierte keramische Kondensator ziemlich kostspielig wird.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, hat die Anmelderin der vorliegenden Erfindung in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 20851/85, der Japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 147404/86, der Japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 147405/86 und der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 147406/86 Vorschläge gemacht.
Die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 20851/85 beschreibt dielektrische keramische Zusammensetzungen, die Basiskomponenten enthalten, die im wesentlichen aus
{(BaxCaySrz)O}k(TinZr1-n)O&sub2;
bestehen, und zusätzliche Komponenten, die im wesentlichen aus Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO bestehen, wobei MO ein oder mehrere Oxide ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, CaO und SrO bedeutet.
Die Japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 147404/86 beschreibt dielektrische keramische Zusammensetzungen, die Basiskomponenten enthalten, die im wesentlichen aus
{(Ba1-x-yCaxSry)O}k(Ti1-zZrz)O&sub2;
bestehen, und zusätzlichen Komponente, die im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O bestehen.
Die Japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 147405/86 beschreibt dielektrische keramische Zusammensetzungen, die Basiskomponenten enthalten, die im wesentlichen aus
{(Ba1-x-yCaxSry)O}k(Ti1-zZrz)O&sub2;
bestehen, und zusätzlichen Komponente, die im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3; und SiO&sub2; bestehen.
Die Japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 147406/86 beschreibt dielektrische keramische Zusammensetzungen, die Basiskomponenten enthalten, die im wesentlichen aus
{(Ba1-x-yCaxSry)O}k(Ti1-zZrz)O&sub2;
bestehen, und zusätzliche Komponenten, die im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO bestehen, wobei MO ein oder mehrere Oxide ausgewählt aus der Gruppe, die im wesentlichen aus BaO, CaO und SrO besteht, bedeutet.
Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen dielektrischen keramischen Zusammensetzungen haben eine Dielektrizitätskonstante &epsi;s von mindestens 5000, und einen spezifischen elektrischen Widerstand von mindestens 1 x 10&sup6; MΩ.cm. Unter Verwendung einer der dielektrischen keramischen Zusammensetzungen als dielektrische Schicht und unter Verwendung der leitfähigen Paste, die hauptsächlich aus einem Basismetall, wie z.B. Nickel (Ni) besteht, als interne Elektroden können keramische Kondensatoren mit besseren elektrischen Eigenschaften bei niedrigen Kosten durch Brennen bei einer Temperatur von bis zu 1200 ºC unter einer reduktiven (nicht-oxidativen) Atmosphäre erhalten werden.
In neuester Zeit werden elektrische Schaltkreise stark verdichtet, was eine starke Miniaturisierung keramischer Kondensatoren erfordert, insbesondere von solchen mit einer laminierten Struktur, wodurch es wünschenswert wurde, die Dielektrizitätskonstante &epsi;s der dielektrischen keramischen Zusammensetzungen ohne gleichzeitige Verschlechterung anderer elektrischer Eigenschaften noch größer zu machen als die der in den vorstehend angegebenen Referenzen beschriebenen dielektrischen keramischen Zusammensetzungen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen keramischen Kondensator bereitzustellen, dessen elektrische Eigenschaften noch besser sind als vorher, und mit einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung, die eine Dielektrizitätskonstante &epsi;s von mindesten 7000 besitzt, einen dielektrischen Verlust (tan δ) bis zu 2.5 %, einen spezifischen Widerstand von mindestens 1 x 10&sup6; MΩ.cm, auch wenn die Zusammensetzung bei einer Temperatur bis zu 1200 ºC in einer nicht-oxidativen Atmosphäre gebrannt wird, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Diese Aufgabenstellung wird durch einen keramischen Kondensator nach Anspruch 1, 2 oder 3 bzw. ein Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 4, 5 oder 6 erreicht.
Die Figur 1 ist die Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen laminierten keramischen Kondensators im Querschnitt;
die Figur 2 zeigt das Diagramm eines ternären Systems, das den entsprechenden Anteil der Zusammensetzung an zusätzlicher Komponente gemäß den ersten und vierten erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt;
die Figur 3 ist das Diagramm eines ternären Systems, das den entsprechenden Anteil der Zusammensetzung an zusätzlicher Komponente gemäß den zweiten und fünften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt; und
die Figur 4 ist ein Diagramm des ternären Systems, das den entsprechenden Anteil der Zusammensetzung an zusätzlicher Komponente gemäß den dritten und sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Gemäß der ersten Erfindung umfaßt ein keramischer Kondensator mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung und mindestens zwei internen Elektroden, die diese dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben.
Die dielektrische keramische Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100.0 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0.2 bis 5 Gewichtsteilen.
Die Basiskomponente besteht im wesentlichen aus einem Material, das durch die folgende Formel dargestellt wird:
{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2
worin R eines oder mehrere Elemente bedeutet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Tb, Tm und Lu, und w, x, y, z und k sind Zahlen, die die folgenden Bedingungen erfüllen:
0.00 ≤ w ≤ 0.27
0.001 ≤ x ≤ 0.03
0.05 ≤ y ≤ 0.26
0.002 ≤ z ≤ 0.04
1.00 ≤ k ≤ 1.04
Die zusätzliche Komponente besteht im wesentlichen aus Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO, worin MO mindestens ein Oxid ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO.
Der Bereich des Verhältnisses der Mengen an Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO in der zusätzlichen Komponente wird durch eine Fläche dargestellt, die im Molprozent-Diagramm des ternären Systems die folgenden fünf Eckpunkte aufweist:
den ersten Eckpunkt A, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 19 Mol-% beträgt;
den zweiten Eckpunkt B, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 39 Mol-% und an MO 60 Mol-% beträgt;
den dritten Eckpunkt C, in dem die Menge an Li&sub2;O 30 Mol-%, an SiO&sub2; 30 Mol-% und an MO 40 Mol-% beträgt;
den vierten Eckpunkt D, in dem die Menge an Li&sub2;O 50 Mol-%, an SiO&sub2; 50 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt; und
den fünften Eckpunkt E, in dem die Menge an Li&sub2;O 20 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt.
Bei der Bedingung 0.00 ≤ w ≤ 0.27 (wobei w den Anteil von Ca in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente beträgt) kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften, hoher Dielektrizitätskonstante &epsi;s und hohem spezifischen elektrischen Widerstand erhalten werden, die Brenntemperatur wird jedoch bis zu 1250 ºC hoch und die Dielektrizitätskonstante &epsi;s wird kleiner als 7000, wenn w größer als 0.27 ist.
Ca ist das Element, das zugegeben wird, um die Temperatureigenschaften der keramischen Kondensatoren im wesentlichen flach zu machen und den spezifischen Widerstand zu verbessern, weshalb gesinterte Materialien mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften ohne Ca erhalten werden können. Deshalb beträgt die untere Grenze von w 0.00.
Unter der Bedingung 0.001 ≤ x ≤ 0.03 (worin x den Anteil von Mg in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente ist) kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden,die Dielektrizitätskonstante &epsi;s sinkt jedoch rasch auf einen Wert kleiner als 7000, wenn x größer als 0.03 ist.
Mg kann den Curie-Punkt zu eine niedereren Temperatur hin verschieben, die Temperatureigenschaften flach machen, und den spezifischen Widerstand verbessern. Wenn x kleiner als 0.03 ist, wird sogar in der Nähe von 0 ein deutlicher Effekt beobachtet, aber es ist wünschenswert, daß der Wert von x mindestens 0.001 beträgt, weil die elektrischen Eigenschaften in Falle einer Massenproduktion nicht die gleichen sein können.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann unter der Bedingung 0.05 ≤ y ≤ 0.26 (worin y den Anteil von Zr in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt) erhalten werden, die Dielektrizitätskonstante &epsi;s ist jedoch kleiner als 7000, wenn y kleiner als 0.05 und größer als 0.26 ist.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann unter der Bedingung 0.002 ≤ z ≤ 0.04 (worin z den Anteil von R in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt) erhalten werden, der dielektrische Verlust (tan δ) wird jedoch beträchtlich stark und der spezifische Widerstand ist kleiner als 1 x 10&sup4; MΩ.cm, wenn z kleiner als 0.002 ist, und auf der anderen Seite kann ein dichtes gesintertes Material auch bei einer Brenntemperatur von 1250 ºC nicht erhalten werden, wenn z größer als 0.04 ist.
Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Tb, Tm und Lu als R besitzen fast die gleiche Funktion, so daß irgendeines oder mehrere von ihnen verwendet werden können. Tb, Tm und Lu sind in der nachfolgend angegebenen Tabelle 3 nicht enthalten, aber sie besitzen die gleiche Wirkung wie die anderen Komponenten R.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann unter der Bedingung 1.00 ≤ k ≤ 1.04 (worin k das Verhältnis von [(Ba1-w-xCawMgx)O] in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt) erhalten werden, der spezifische Widerstand wird jedoch beträchtlich klein, d.h. kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm, und tan wird hoch, wenn k kleiner als 1.00 ist, und auf der anderen Seite kann ein dichtes gesintertes Material auch bei einer Brenntemperatur von 1250 ºC nicht erhalten werden, wenn k größer als 1.04 ist.
Eine geringe Menge (wünschenswerterweise im Bereich von 0.05 bis 0.1 Gew.-%) eines Metallsalzes (Mineralizer), wie z.B. MnO&sub2;, kann zur Basiskomponente zugegeben werden, um ihre Sintereigenschaften zu verbessern, solange die Zugabe die erfindungsgemäßen Aufgaben nicht behindert. Andere Materialien können ebenfalls, wenn notwendig, zugegeben werden. Das Ausgangsmaterial zum Erhalt der Basiskomponente können zusätzlich zu den in den nachfolgend angegebenen Ausführungsformen beschriebenen Verbindungen Oxide, Hydroxide oder andere Verbindungen sein.
Wenn die Menge der zusätzlich zugegebenen Komponente im Bereich von 0.2 bis 5.0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Basiskomponente beträgt, kann das gesinterte Material mit gewünschten elektrischen Eigenschaften durch Brennen bei einer Temperatur im Bereich von 1190 ºC bis 1200 ºC erhalten werden, jedoch kann ein dichtes gesintertes Material sogar bei einer Brenntemperatur von 1250 ºC nicht erhalten werden, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente geringer als 0.2 Gewichtsteile ist, und andererseits wird die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente größer als 5.0 Gewichtsanteile beträgt.
Ein gesintertes Material mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Anteil der Mengen an Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO in der zusätzlichen Komponente innerhalb der Fläche des vorstehend beschriebenen Molprozent-Diagramms des ternären Systems liegt, jedoch kann ein dichtes gesintertes Material nicht erhalten werden, wenn den Anteil außerhalb dieser Fläche liegt. Die MO-Komponente kann ein Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO sein, oder mehr als eines von ihnen in einem entsprechenden Verhältnis.
Es wird nun der zweite erfindungsgemäße Aspekt beschrieben. Gemäß der zweiten Erfindung umfaßt ein keramischer Kondensator mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung mit mindestens zwei internen Elektroden, die die dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben.
Die dielektrische keramische Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100.0 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0.2 bis 5.0 Gewichtsteilen.
Die Basiskomponente besteht im wesentlichen aus einem Material, das durch die folgende Formel dargestellt wird:
{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2
worin R eines oder mehrere Elemente bedeutet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Tb, Tm und Lu; w, x, y, z und k sind Zahlen, die die folgenden Bedingungen erfüllen:
0.00 ≤ w ≤ 0.27
0.001 ≤ x ≤ 0.03
0.05 ≤ y ≤ 0.26
0.002 ≤ z ≤ 0.04
1.00 ≤ k ≤ 1.04
Die zusätzliche Komponente besteht im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO (worin MO ein Oxid ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO).
Der Bereich des Verhältnisses der Menge an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO in der zusätzlichen Komponente wird dargestellt durch eine Fläche, die im Molprozent-Diagramm des ternären Systems die folgenden sechs Eckpunkte aufweist:
den ersten Eckpunkt F, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 19 Mol-% beträgt;
den zweiten Eckpunkt G, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 39 Mol-% und an MO 60 Mol-% beträgt;
den dritten Eckpunkt H, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 30 Mol-%, an SiO&sub2; 0 Mol-% und an MO 70 Mol-% beträgt;
den vierten Eckpunkt I, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, an SiO&sub2; 0 Mol-% und an MO 10 Mol-% beträgt;
den fünften Eckpunkt J, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, an SiO&sub2; 10 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt;
den sechsten Eckpunkt K, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 20 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt.
Der Gehalt an Basiskomponente und die Menge der zusätzlichen Komponente sind die gleichen wie in der ersten Erfindung. Ein gesintertes Material mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Anteil der Menge an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO in der zusätzlichen Komponente innerhalb der Fläche des vorstehend beschriebenen Molprozent-Diagramms des ternären Systems liegt, es kann jedoch ein dichtes gesintertes Material nicht erhalten werden, wenn der Anteil der zusätzlichen Komponente außerhalb dieser Fläche liegt. Die MO-Komponente kann ein Metalloxid sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO, oder mehrere davon in einem entsprechenden Verhältnis.
Es wird nun der dritte erfindungsgemäße Aspekt beschrieben. Gemäß der dritten Erfindung umfaßt ein keramischer Kondensator mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung und mindestens zwei internen Elektroden, die die dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben.
Die dielektrische keramische Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100.0 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0.2 bis 5.0 Gewichtsteilen.
Die Basiskomponente besteht im wesentlichen aus einem Material, das durch die folgende Formel dargestellt wird:
{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2
worin R eines oder mehrere Elemente bedeutet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Tb, Tm und Lu; w, x, y, z und k sind Zahlen, die die folgenden Bedingungen erfüllen:
0.00 ≤ w ≤ 0.27
0.001 ≤ x ≤ 0.03
0.05 ≤ y ≤ 0.26
0.002 ≤ z ≤ 0.04
1.00 ≤ k ≤ 1.04
Die zusätzliche Komponente besteht im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O.
Der Bereich des Verhältnisses der Mengen an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O in der zusätzlichen Komponente wird durch eine Fläche dargestellt, das in dem Molprozent-Diagramm des ternären Systems die folgenden sechs Eckpunkte besitzt:
den ersten Eckpunkt L, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 50 Mol-% und an Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt;
den zweiten Eckpunkt M, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 50 Mol-%, an SiO&sub2; 1 Mol-% und an Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt;
den dritten Eckpunkt N, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 80 Mol-%, an SiO&sub2; 1 Mol-% und an Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt;
den vierten Eckpunkt O, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 89 Mol-%, an SiO&sub2; 10 Mol-% und an Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt;
den fünften Eckpunkt P, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 19 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt; und
den sechsten Eckpunkt Q, in dem die Menge an B&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt.
Der Gehalt der Basiskomponente und die Menge der zusätzlichen Komponente sind die gleichen wie in der ersten Erfindung. Ein gesintertes Material mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Anteil der Menge an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O in der zusätzlichen Komponente innerhalb der Fläche des vorstehend beschriebenen Molprozent-Diagramms des ternären Systems liegt, ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn der Anteil außerhalb dieser Fläche liegt.
Als nächstes wird der vierte erfindungsgemäße Aspekt beschrieben. Gemäß der vierten Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators die Stufen: Bereitstellung einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver, das im wesentlichen aus den Basis- und zusätzlichen Komponenten der ersten Erfindung besteht, Ausbilden einer nicht-gesinterten keramischen Schicht, die aus dieser Mischung besteht, Herstellen einer laminierten Struktur, in der die nicht-gesinterte keramische Schicht zwischen mindestens zwei leitfähigen Schichten aus einer Paste sandwichartig angeordnet ist, Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre, und Erhitzen der gebrannten laminierten Struktur in einer oxidativen Atmosphäre.
Als nächstes wird der fünfte erfindungsgemäße Aspekt beschrieben. Gemäß der fünften Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators die Stufen: Bereitstellen einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver, das im wesentlichen aus Basis- und zusätzlichen Komponenten der zweiten Erfindung besteht, Ausbilden einer nicht-gesinterten keramischen Schicht aus dieser Mischung, Herstellen einer laminierten Struktur, in der die nichtgesinterte keramische Schicht zwischen mindestens zwei leitfähigen Schichten aus einer Paste sandwichartig angeordnet ist, Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre, und Erhitzen der gebrannten laminierten Struktur in einer oxidativen Atmosphäre.
Als nächstes wird der sechste erfindungsgemäße Aspekt beschrieben. Gemäß der sechsten Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators die Stufen: Bereitstellung einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver, das im wesentlichen aus Basis- und zusätzlichen Komponenten der dritten Erfindung besteht, Ausbilden einer nicht-gesinterten keramischen Schicht aus dieser Mischung, Herstellen einer laminierten Struktur, in der die nichtgesinterte keramische Schicht zwischen mindestens zwei leitfähigen Schichten aus einer Paste sandwichartig angeordnet ist, Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre, und Erhitzen der gebrannten laminierten Struktur in einer oxidativen Atmosphäre.
In den vierten bis sechsten Erfindungen kann die nichtoxidative Atmosphäre eine neutrale Atmosphäre, wie z.B. N&sub2; oder Ar, sein, zusätzlich zu einer reduktiven Atmosphäre, wie z.B. H&sub2; oder CO. Die Temperatur des Brennens in einer nichtoxidativen Atmosphäre kann im Hinblick auf die Elektrodenmaterialien verändert werden. Wenn Ni als Material der inneren Elektrode verwendet wird, wird eine Kohäsion von Ni-Teilchen bei einer Temperatur im Bereich von 1050 ºC bis 1200 ºC kaum auftreten.
Die Temperatur des Erhitzens der gebrannten Laminatstruktur in einer oxidativen Atmosphäre sollte niedriger als die Temperatur des Brennnen in einer nicht-oxidativen Atmosphäre sein, und liegt vorzugsweise im Bereich von 500 ºC bis 1000 ºC. Die oxidative Atmosphäre ist nicht auf Luftatmosphäre beschränkt. Eine Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt, in der z.B. einige ppm O&sub2; mit Stickstoff vermischt sind oder eine Atmosphäre mit irgendeinem Sauerstoff-Partialdruck, ist verwendbar. Die Temperatur und der Sauerstoffpartialdruck müssen im Hinblick auf die Oxidation des Elektrodenmaterials, wie z.B. Ni, und des dielektrischen keramischen Materials gewählt werden. Als Temperatur des Erhitzens der gebrannten laminierten Struktur wird in den nachfolgenden beschriebenen Ausführungsformen 600 ºC gewählt, die Temperatur ist aber nicht auf diese Temperatur beschränkt.
In den Ausführungsformen wird das Erhitzen in einer nichtoxidativen Atmosphäre und das Erhitzen in einer oxidativen Atmosphäre im Brennverfahren dargestellt, aber es ist möglich, das Erhitzen in zwei verschiedene Verfahrensstufen aufzuteilen.
In den Ausführungen wird Zn als externe Elektrode verwendet, aber Ni, Ag und Cu sind unter Berücksichtigung der Beschichtungsbedingungen der Elektrode ebenfalls anwendbar. Das Brennen der laminierten Struktur und das Beschichten der externen Elektrode können zur gleichen Zeit durchgeführt werden, indem man die Oberfläche der nicht-gesinterten laminierten Struktur mit einer externen Elektrode aus Ni beschichtet.
Es werden hier keramische Kondensatoren mit laminierten Strukturen beschrieben, die vorliegende Erfindung kann aber allgemein auf keramische Kondensatoren mit Einschicht-Struktur angewendet werden.

Beispiel 1:

Dadurch werden die erste und vierte Erfindung erläutert. Als erstes wird Probe Nr. 1 in Tabelle 3-(1) beschrieben.

Herstellung der Basiskomponente

Die Verbindungen der Tabelle 1 werden abgewogen, in eine Bechermühle mit Aluminiumkugeln und 2.5 l Wasser gegossen, und während 15 Stunden zum Erhalt einer Materialmischung gerührt und vermischt. Tabelle 1

Verbindungen Gewicht(g) Molanteil

Die Werte des Gewichtes (g) der Verbindungen in Tabelle 1 sind so berechnet, daß die Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente:
{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2
wird:
{(Ba0.925Ca0.07Mg0.005)O}1.01(Ti0.83Zr0.15Er0.02)O1.99 (1)
Danach wird die Materialmischung in einen rostfreien Becher gegossen und 4 Stunden bei 150 ºC unter Verwendung eines Heißluftgebläses getrocknet. Die getrocknete Materialmischung wird grob vermahlen. Die vermahlene Materialmischung wird 2 Stunden bei 1200 ºC an der Luft unter Verwendung eines Tunnelofens gebrannt, und es wird das Pulver der Basiskomponente mit der Zusammensetzung der Formel (1) erhalten.

Herstellung der zusätzlichen Komponente

Die Verbindungen der Tabelle 2 werden abgewogen, mit 300 ml Alkohol zugegeben und 10 Stunden in einem Polyethylenbecher unter Verwendung von Aluminiumkugeln zum Erhalt einer Mischung gerührt. Tabelle 2 Verbindungen Gewicht (g) Molanteil
Die Werte des Gewichts (g) der Verbindungen in Tabelle 2 sind so berechnet, daß Li&sub2;O 1 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-%, und MO 19 Mol-% [BaO (3.8 Mol-%) + CaO (9.5 Mol-%) + MgO (5.7 Mol-%)] beträgt. Der Anteil von BaO, CaO und MgO in MO beträgt 20 Mol-%, 50 Mol- % bzw. 30 Mol-%.
Danach wird die Mischung 2 Stunden lang bei 1000 ºC an der Luft gebrannt, und in einen Aluminiumbecher mit 300 ml Wasser gegossen und 15 Stunden lang unter Verwendung von Aluminiumkugeln gemahlen. Dann wird die gemahlene Mischung 4 Stunden bei 150 ºC getrocknet, und so das Pulver der zusätzlichen Komponente erhalten.

Herstellung der Aufschlämmung

Zwei Gewichtsteile (20 g) der zusätzlichen Komponente werden zu 100 Gewichtsteilen (1000 g) der Basiskomponente zugegeben. Dann wird die Mischung der Basis- und zusätzlichen Komponente zu 15 Gew.-% eines organischen Bindemittels, bestehend aus einer wässerigen Lösung von Acrylsäureesterpolymer, Glycerin und kondensiertem Phosphat und 50 Gew.-% Wasser, zugegeben. Die so erhaltene Mischung wird in eine Kugelmühle gegossen und zum Erhalt einer Aufschlämmung des dielektrischen keramischen Materials gemahlen und vermischt.

Herstellung einer nicht-gesinterten keramischen Schicht

Die Aufschlämmung wird in einen Vakuumschaumentferner gegossen, um daraus Schaum zu entfernen, und dann in einen Umkehrwalzenbeschichter, um eine dünne Schicht auszubilden, die kontinuierlich auf einem langen Polyesterfilmband aufgetragen wird. Die dünne Schicht wird zur Trocknung auf dem Polyesterfilm auf 100 ºC erhitzt, und eine nicht-gesinterte keramische Schicht mit einer Dicke von ca. 25 um erhalten. Die nicht-gesinterte keramische Schicht mit großer Länge wird zur Verwendung in 10 cm-Quadrate geschnitten.

Herstellung und Aufdrucken einer leitfähigen Paste

Eine Mischung aus 10 g Ni-Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1.5 um und 0.9 g Ethylcellulose, gelöst in 9.1 g Butylcarbitol, werden in einen Rührer gegeben und 10 Stunden lang gerührt und die leitfähige Paste für interne Elektroden erhalten. Dann wird die leitfähige Paste an einer Oberfläche der nicht-gesinterten keramischen Schicht durch ein Sieb mit 50 Mustern, von denen jedes 14 mm lang und 7 mm breit ist, aufgedruckt und getrocknet.

Laminieren der nicht-gesinterten keramischen Schicht

Zwei der nicht-gesinterten keramischen Schichten werden so laminiert, daß ihre bedruckten Oberflächen nach oben gerichtet sind, damit die gedruckten Muster der oberen Schicht und die der unteren Schicht über die halbe Länge der längeren Seite eines Musters gegeneinander verschoben sind. Dann werden vier der nicht-gesinterten Schichten mit einer Gesamtdicke von 60 um auf jede Oberfläche der durch Laminieren der zwei einzelnen Schichten erhaltenen laminierten Schichten auflaminiert.

Druckschweißen und Schneiden der laminierten Schichten

Die laminierten Schichten werden durch Anwendung eines Druckes von ca. 40 Tonnen in Richtung der Dicke bei ca. 50 ºC druckverschweißt. Um 50 laminierte Chips zu erhalten, wurden die laminierten Schichten dann in entsprechende Gitterstrukturen geschnitten.

Brennen des laminierten Chips

Der laminierte Chip wird in einen Ofen gebracht, in dem ein atmosphärisches Brennen durchgeführt werden kann, und die Temperatur in der Luftatmosphäre um 100 ºC/Stunde auf 600 ºC erhöht, um das organische Bindemittel der nicht-gesinterten keramischen Schicht abzubrennen und zu entfernen.
Dann wird die Atmosphäre im Ofen von Luftatmosphäre auf die reduktive Atmosphäre aus H&sub2; (2 Vol.-%) + N&sub2; (98 Vol.-%) umgestellt. Die Temperatur wird um 100 ºC/Stunde von 600 ºC auf 1150 ºC unter Aufrechterhaltung der reduzierenden Atmosphäre erhöht, und die höchste Temperatur von 1150 ºC wird 3 Stunden lang gehalten. Danach wird die Temperatur um 100 ºC/Stunde auf 600 ºC gesenkt und die reduktive Atmosphäre auf Luftatmosphäre (die oxidative Atmosphäre) umgestellt und die Temperatur von 600 ºC 30 Minuten lang gehalten, um den laminierten Chip zu oxidieren. Schließlich wird die Temperatur auf Raumtemperatur abgesenkt und der laminierte gebrannte Chip erhalten.

Herstellung externer Elektroden

Ein Paar externer Elektroden wird an der Seite, an der die laminierten gebrannten Chips gegenüberstehen, hergestellt und die Randzone der internen Elektroden freigesetzt. Auf diese Weise besteht, wie in Figur 1 dargestellt, der laminierte keramische Kondensator 10 aus einem gebrannten laminierten Chip 15, der aus einer dreilagigen dielektrischen keramischen Schicht 12,12,12 und einer zweilagigen internen Elektrode 14,14 besteht, und an dem ein Paar externer Elektroden 16,16 ausgebildet sind.
Die leitfähige Paste aus Zink, Glasfritte und Träger wird an den seitlichen Oberflächen des laminierten gebrannten Chips, an denen die internen Elektroden nach außen frei liegen, aufgeschichtet und getrocknet. Zur Ausbildung einer Zink- Elektrode 18 wird der Chip dann 15 Minuten bei 550 ºC an der Luft gebrannt. Die Kupferschicht 20 wird an der Zinkelektrode 18 durch nicht-elektrolytisches Beschichten ausgebildet, und eine Pb-Sn Lötschicht 22 wird auf der Kupferschicht 20 durch Elektroplattieren ausgebildet. Auf diese Weise wird ein Paar externer Elektroden 16 hergestellt.
Die Dicke der dielektrischen keramischen Schicht 12 in dem laminierten keramischen Kondensator 10 beträgt 0.02 mm, und die Deckschichtfläche des Paares der internen Elektroden 14 beträgt 5 mm x 5 mm = 25 mm². Die Zusammensetzung der dielektrischen keramischen Schicht 12 nach dem Sintern ist im wesentlichen die gleiche wie die der gemischten Zusammensetzung der Basis- und zusätzlichen Komponente vor der Sinterung.

Messung elektrischer Eigenschaften

Es wurden Messungen der elektrischen Eigenschaften des laminierten keramischen Kondensators 10 ausgeführt. Die in Tabelle 4-(1) angegebenen Ergebnisse der Messung sind: die Dielektrizitätskonstante &epsi;s beträgt 14700, tan δ 1.3 %, der spezifische Widerstand 3.46 x 10&sup6; MΩ.cm.
Die Messungen der elektrischen Eigenschaften wurden gemäß den folgenden Verfahren durchgeführt.
(A) Die Dielektrizitätskonstante &epsi;s wird aus den Kapazitätswerten berechnet, die unter den Bedingungen einer Temperatur von 20 ºC, einer Frequenz von 1 kHz, einer Spannung (effektiver Wert) von 1.0 V, einer Deckschichtfläche des Paares der internen Elektroden 14,14 von 25 m² und einer Dicke der dielektrischen keramischen Schicht 12 zwischen dem Paar der internen Elektroden 14,14 von 0.02 mm gemessen wurden.
(B) Der dielektrische Verlust (tan δ) (%) wird unter den gleichen Bedingungen wie die vorstehend angegebene Messung der Dielektrizitätskonstante gemessen.
(C) Der spezifische Widerstand (MΩ.cm) wird nach Anlegen einer Gleichspannung v.100 V bei 20 ºC während einer Stunde aus den Werten des Widerstandes, zwischen dem Paar der externen Elektroden 16, 16 gemessen, berechnet.
Das Verfahren zur Herstellung der Probe Nr. 1 und deren Eigenschaften wurde vorstehend beschrieben. Für die Probe Nr. 2 bis 100 werden keramische Kondensatoren nach dem gleichen Verfahren wie für Probe Nr. 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzungen der Basiskomponente wie in (1) bis (6) von Tabelle 3 variiert werden, und die Zusammensetzungen der zusätzlichen Komponente, wie in (1) bis (6) von Tabelle 4 angegeben, variiert werden, und die Brenntemperaturen wie in (1) bis (6) von Tabelle 4 angegeben variiert werden. Dann werden die elektrischen Eigenschaften unter den gleichen Bedingungen, wie sie bei der Messung der Probe Nr. 1 angewendet wurden, gemessen. Die Brenntemperaturen und die elektrischen Eigenschaften der Probe Nr. 1 bis 100 sind in (1) bis (6) von Tabelle 4 angegeben. Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 3- Probe Nr Basiskomponente
Markierungen zeigen Vergleichsproben Tabelle 4-1 Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 4- Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 4- Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 4- Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 4- Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 4- Probe Nr Zusätzliche Komponente Eigenschaften Betrag Gew.-Teile Zusammensetzung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben
In (1) bis (6) von Tabelle 3 zeigt die Spalte 1-w-x den Anteil der Bariumatome in der Zusammensetzungsformel der Basiskomponente, die Spalte w den von Ca, x den von Mg, 1-y-z den von Ti, und y den von Zr.
Die Spalte z zeigt den Anteil der Atome von R in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente und k zeigt den von [(Ba1-w-xCawNgx)O]. Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er und Yb der Spalte z sind die Gehalte an R in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente, und jede Spalte der Elemente zeigt den Anteil ihrer Atome, und die Spalte "total" zeigt den Anteil der Gesamtzahl der Atome (Wert z).
In (1) bis (6) von Tabelle 4 wird die zusätzliche Menge der zusätzlichen Verbindung in Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Basiskomponente angegeben. Der Inhalt der Spalte MO zeigt den Anteil von BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO in Mol-%.
Die mit den Probe Nr. 1 bis 23 durchgeführten Untersuchungen zeigen den geeigneten Bereich von Glas in der zusätzlichen Komponente, die Experimente der Probe Nr. 24 bis 35 den geeigneten Bereich der zugesetzten Menge an Glas, die Experimente der Probe Nr. 36 bis 47 den geeigneten Bereich des Wertes w, der den Anteil von Ca darstellt, die Experimente der Proben 48 bis 59 den geeigneten Bereich für den Wert x, der den von Mg darstellt, die Experimente der Proben 60 bis 69 den geeigneten Bereich für den Wert y, der den Anteil an Zr darstellt, die Experimente der Proben 70 bis 78 zeigen die Beeinflussung durch den Gehalt an R, die Experimente der Proben 79 bis 90 den geeigneten Bereich des Wertes z, der den Anteil an R darstellt, und die Experimente der Proben 91 bis 100 zeigen den geeigneten Bereich des Wertes k, der den Anteil an [(Ba1-w-xCawMgx)O] darstellt.
Aus (1) bis (6) von Tabelle 3 und (1) bis (6) von Tabelle 4 wird klar, daß in den erfindungsgemäßen Proben durch Brennen der Probe in einer nicht-oxidativen Atmosphäre bei einer Temperatur bis zu 1200 ºC ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden kann, in dem die Dielektrizitätskonstante &epsi;s mindestens 7000 beträgt, der dielektrische Verlust (tan δ) bis zu 2.5 % beträgt, und der spezifische Widerstand mindestens 1 x 10&sup6; MΩ.cm ist.
Auf der anderen Seite kann ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften nicht mit den Proben 11 bis 16, 24, 29, 30, 35, 41, 47, 53, 59, 60, 64, 65, 69, 79, 84, 85, 90, 91, 95, 96 und 100 erhalten werden. Die vorstehend genannten Proben liegen außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens.
Als nächstes wird der geeignete Bereich der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Materials in Verbindung mit den Ergebnissen der in (1) bis (6) von Tabelle 3 und (1) bis (6) von Tabelle 4 angegebenen Experimenten beschrieben.
Der geeignete Bereich des Wertes w, der den Anteil der Ca-Atome in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird zuerst beschrieben.
Eine dielektrische gesinterte Keramikzusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert w, wie in den Proben 40 und 46 gezeigt, 0.27 beträgt. Wenn jedoch der Wert w 0.30 ist, wie in den Proben 41 und 47 dargestellt, beträgt die Brenntemperatur bis zu 1250 ºC, und die Dielektrizitätskonstane &epsi;s ist kleiner als 7000. Die obere Grenze für w ist deshalb 0.27.
Ca wird zugegeben, um die Temperatureigenschaften flach zu machen, und um den spezifischen Widerstand zu verbessern. Es kann jedoch ein dielektrisches keramisches Material mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn w 0 ist. Deshalb beträgt die untere Grenze von w 0.
Der geeignete Bereich des Wertes x, der den Anteil der Mg-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Die dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert x 0.03 beträgt, wie in den Proben 53 und 58 gezeigt. Wenn der Wert x jedoch 0.04 ist, wie in den Proben 53 und 59 gezeigt, sinkt die Dielektrizitätskonstante &epsi;s rasch auf einen Wert von kleiner als 7000. Die obere Grenze für x ist deshalb 0.03.
Mg kann den Curie-Punkt zu niedereren Temperaturen hin verschieben, die Temperatureigenschaften flach machen und den spezifischen Widerstand verbessern. Wenn x kleiner als 0.03 ist, wird auch in der Nähe von 0 eine beträchtliche Wirkung beobachtet, aber es ist wünschenwert, daß x 0.01 oder mehr beträgt, weil die elektrischen Eigenschaften im Falle einer Massenproduktion nicht die gleichen sein können.
Der geeignete Bereich des Wertes y, der den Anteil an Zr-Atomen in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn y 0.05 beträgt, wie in den Proben 61 und 66 gezeigt. Wenn y jedoch 0.03 ist, wie in den Proben 60 und 65 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die untere Grenze für y ist deshalb 0.05.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn y 0.26 ist, wie in den Proben 63 und 68 gezeigt. Wenn y jedoch 0.29 ist, wie in den Proben 64 und 69 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die obere Grenze von y ist deshalb 0.26.
Der geeignete Bereich des Wertes z, der den Anteil an R-Atomen in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn z 0.002 beträgt, wie in den Proben 80 und 86 gezeigt. Wenn z jedoch 0.001 ist, wie in den Proben 79 und 85 gezeigt, verschlechtert sich der dielektrische Verlust (tan 8) rasch und der spezifische Widerstand ist kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm. Die untere Grenze für z ist deshalb 0.002.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn z 0.04 ist, wie in den Probe 83 und 89 gezeigt. Wenn z jedoch 0.06 ist, wie in den Proben 84 und 90 gezeigt, kann ein dichtes gesintertes Material auch dann nicht erhalten werden, wenn die Brenntemperatur 1250 ºC beträgt. Deshalb beträgt die obere Grenze von z 0.04.
Sc, Y, Dy, Ho, Er und Yb der Komponente R weisen fast die gleiche Funktion auf, weshalb irgendeine oder mehrere von ihnen verwendet werden können. Tb, Tm und Lu der Komponente R werden in (1) bis (6) von Tabelle 3 nicht angegeben. Sie besitzen jedoch die gleiche Wirkung wie die anderen Elemente der Komponente R.
Der geeignete Bereich des Wertes k, der den Anteil von [(Ba1-w-xCawMgx)O] in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn k 1.00 ist, wie in den Proben 92 und 97 gezeigt. Wenn k jedoch 0.99 ist, wie in den Proben 91 und 96 gezeigt, wird der spezifische Widerstand kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm und tan δ verschlechtert sich. Deshalb beträgt die untere Grenze für k 1.00.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn k 1.04 ist, wie in den Proben 94 und 99 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn k 1.05 ist, wie in den Proben 95 und 100 gezeigt. Die obere Grenze für k ist deshalb 1.04.
Als nächstes wird der geeignete Bereich der Menge der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn die Menge der zugegebenen zusätzlichen Komponenten 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsteile der Basiskomponente beträgt, durch Brennen bei einer Temperatur im Bereich von 1190 ºC bis 1200 ºC, wie in den Proben 25 und 31 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch auch dann nicht erhalten werden, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 0 beträgt, auch wenn die Brenntemperatur 1250 ºC beträgt, wie in den Proben 24 und 30 gezeigt. Die untere Grenze für die Menge der zusätzlichen Komponente beträgt deshalb 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtanteile der Basiskomponente.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn die zugegebene Menge an zusätzlicher Komponente 5 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente beträgt, wie in den Proben 28 und 34 gezeigt. Die Dielektrizitätskonstante &epsi;s wird jedoch kleiner als 7000, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 7 beträgt, wie in den Proben 29 und 35 gezeigt. Deshalb beträgt die obere Grenze der Menge der zusätzlichen Komponente 5 Gewichtanteile.
Als nächstes wird das gewünschte Zusammensetzungsverhältnis in der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Das gewünschte Zusammensetzungsverhältnis in der zusätzlichen Komponente kann durch das in Figur 2 dargestellte Diagramm des ternären Systems, das den Anteil der Komponente Li&sub2;O-SiO&sub2;-MO zeigt, bestimmt werden.
In dem in Figur 2 dargestellten Diagramm des ternären Systems stellt der erste Eckpunkt A die Zusammensetzung der Probe 1 dar, worin Li&sub2;O 1 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und MO 19 Mol-% beträgt;
der zweite Eckpunkt B stellt die Zusammensetzung der Probe 2 dar, worin Li&sub2;O 1 Mol-%, SiO&sub2; 39 Mol-% und MO 60 Mol-% beträgt;
der dritte Eckpunkt C stellt die Zusammensetzung der Probe 3 dar, worin Li&sub2;O 30 Mol-%, SiO&sub2; 30 Mol-% und MO 40 Mol-% beträgt;
der vierte Eckpunkt D stellt die Zusammensetzung der Probe 4 dar, worin Li&sub2;O 50 Mol-%, SiO&sub2; 50 Mol-% und MO 0 Mol-% beträgt;
und der fünfte Eckpunkt E stellt die Zusammensetzung der Probe 5 dar, worin Li&sub2;O 20 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und Mol 0 Mol-% beträgt.
Wünschenswerterweise soll das Zusammensetzungsverhältnis in der zusätzlichen Komponente innerhalb der Fläche liegen, die durch eine polygonale Linie, die den ersten bis fünften Eckpunkt A bis E des in Figur 2 dargestellten Diagramms des ternären Systems verbindet, gebildet wird. Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn das Zusammensetzungsverhältnis in der zusätzlichen Komponente innerhalb der vorstehend beschriebenen Fläche liegt; ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn es außerhalb der Fläche liegt, wie dies in den Proben 11 und 16 gezeigt ist.
Die Komponente MO kann eines oder mehrere Metalloxide sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO, wie in den Proben 17 bis 21, oder mehrere als eine von ihnen können in einem entsprechenden Verhältnis, wie in den anderen Proben, gemischt sein.

Beispiel 2:

Damit wird die zweite und fünfte Erfindung näher erläutert.
Zunächst wird die Probe 101 der Tabelle 6-(1) und 7-(1) beschrieben.
In diesem Beispiel wird der laminierte Chip auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme der Verbindungen der zusätzlichen Komponente, wie in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Verbindungen Gewicht (g) Molanteil
Die Werte des Gewichtes (g) der Verbindungen der Tabelle 5 sind so berechnet, daß B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und MO 19 Mol-% [(BaO (3.8 Mol-%) + CaO (9.5 Mol-%) + MgO (5.7 Mol-%)] beträgt. Der Anteil an BaO, CaO und MgO in MO beträgt 20 Mol-%, 50 Mol-% bzw. 30 Mol-%.
Der in diesem Beispiel erhaltene laminierte Chip wird in einen Ofen, in dem ein atmospärisches Brennen durchgeführt werden kann, gegeben, und die Temperatur der Luftatmosphäre um 100 ºC/Stunde auf 600 ºC erhöht, um das organische Bindemittel der nicht-gesinterten keramischen Schicht abzubrennen und zu entfernen.
Dann wird die Atmosphäre des Ofens von Luftatmosphäre auf die reduzierende Atmosphäre aus H&sub2; (2 Vol-%) + N&sub2; (98 Vol-%) umgestellt. Die Temperatur wird um 100 C/Stunde von 600 ºC auf 1170 ºC unter Aufrechterhalten der reduzierenden Atmosphäre erhöht, und die höchste Temperatur von 1170 ºC wird 3 Stunden lang aufrechterhalten. Danach wird die Temperatur um 100 C/Stunde auf 600 ºC erniedrigt, und die reduzierende Atmosphäre wird auf Luftatmosphäre (die oxidierende Atmosphäre) umgestellt, und die Temperatur von 600 ºC wird während 30 Minuten aufrechterhalten, um den laminierten Chip zu oxidieren.
Schließlich wird die Temperatur auf Raumtemperatur abfallen gelassen und ein laminierter gebrannter Chip erhalten. Die externen Elektroden werden an dem laminierten gebrannten Chip auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt und die Messungen der elektrischen Eigenschaften werden auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse der Messung, gezeigt in Tabelle 7-(1), sind eine Dielektrizitätskonstante &epsi;s von 14300, ein tan δ von 1.3 %, und ein spezifischer Widerstand von 3.99 x 10&sup6; MΩ.cm.
Das Verfahren zur Herstellung der Probe 101 und seine Eigenschaften wurden vorstehend beschrieben. Für die Probenr. 102 bis 196 werden laminierte keramische Kondensatoren nach dem gleichen Verfahren hergestellt und die elektrischen Eigenschaften unter den gleichen Bedingungen wie für die Probe 101 gemessen, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzungen der Basiskomponente, wie in (1) bis (6) von Tabelle 6 angegeben, variiert werden, und die Zusammensetzungen der zusätzlichen Komponente und die Brenntemperaturen wie in (1) bis (6) von Tabelle 7 angegeben variiert werden. Die Brenntemperaturen und die elektrischen Eigenschaften der Proben 101 bis 196 sind in (1) bis (6) von Tabelle 7 angegeben. Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 6- Probe Nr. Basiskomponente
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 7- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetung (Mol%) Gehalt an MO (Mol%) Betrag Gew.-Teile Nicht zusammenh. gesintert
bezeichnet Vergleichsproben
In (1) bis (6) von Tabelle 6 zeigt die Spalte 1-w-x den Anteil der Ba-Atome in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente, die Spalte w zeigt den von Ca, x den von Mg, 1-y-z den von Ti und y den von Zr.
Die Spalte z zeigt den Anteil an R-Atomen in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente, und k zeigt den von [(Ba1-w-xCawMgx)O]. Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er und Yb der Spalte z sind der Gehalt an R in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente, und jede Spalte der Elemente zeigt den Anteil an Atomen davon, und die Spalte "total" zeigt den Anteil der Gesamtzahl der Atome (Wert z).
In (1) bis (6) von Tabelle 7 wird die zugegebene Menge an zusätzlicher Komponente in Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente angegeben. Der Gehalt in Spalte MO stellt den Anteil an BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO in Mol-% dar.
Die Experimente mit den Proben 101 bis 119 zeigen den geeigneten Bereich an Glas in der zusätzlichen Komponente, die Experimente mit den Proben 120 bis 131 den geeigneten Bereich der zugegebenen Menge an Glas, die Experimente mit den Proben 132 bis 143 den geeigneten Bereiches des Wertes w, der den Anteil der Ca-Atome darstellt, die Experimente mit den Proben 144 bis 155 den geeigneten Bereich für den Wert x, der den von Mg darstellt, die Experimente mit den Proben 156 bis 165 den geeigneten Bereich des Wertes y, der den von Zr darstellt, die Experimente mit den Proben 166 bis 174 zeigen den Einfluß des Gehaltes an R, die Experimente mit den Proben 175 bis 186 den geeigneten Bereich des Wertes z, der den Anteil der R-Atome darstellt, und die Experimente mit den Proben 187 bis 196 zeigen den geeigneten Bereich des Wertes k, der den von [(Ba1-w-xCawMgx)O] darstellt.
Aus (1) bis (6) von Tabelle 6 und (1) bis (6) von Tabelle 7 wird es klar, daß in den erfindungsgemäßen Proben durch Brennen der Proben in einer nicht-oxidativen Atmosphäre bei einer Temperatur bis zu 1200 ºC ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden kann, worin die Dielektrizitätskonstante &epsi;s mindestens 7000 beträgt, der dielektrische Verlust (tan δ) bis zu 2.5 % beträgt, und der spezifische Widerstand mindestens 1 x 10&sup6; MΩ.cm beträgt. Auf der anderen Seite kann ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften nicht erhalten werden mit den Proben 111 bis 113, 120, 125, 126, 131, 137, 143, 149, 155, 156, 160, 161, 165, 175, 180, 181, 186, 187, 191, 192 und 196. Die vorstehend erwähnten Proben liegen deshalb außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs.
Als nächstes wird der geeignete Bereich der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Materials in Verbindung mit den Ergebnissen der in (1) bis (6) von Tabelle 6 und (1) bis (6) von Tabelle 7 angegebenen Experimenten beschrieben.
Zuerst wird der geeignete Bereich des Wertes w, der den Anteil der Ca-Atome in der Formel der Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, beschrieben.
Eine dielektrische, gesinterte keramische Zusammensetzung mit gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert w 0.27 beträgt, wie in den Proben 136 und 142 gezeigt. Wenn der Wert w jedoch 0.30 ist, wie in den Proben 137 bis 143, besitzt die Brenntemperatur einen Wert von bis zu 1250 ºC und die Dielektrizitätskonstante &epsi;s ist kleiner als 7000. Der obere Wert von w beträgt deshalb 0.27.
Ca wird zugegeben, um die Temperatureigenschaften flachzumachen und um den spezifischen Widerstand zu verbessern. Ein dielektrisches keramisches Material mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann jedoch auch erhalten werden, wenn w 0 ist. Deshalb beträgt die untere Grenze von w 0.
Der geeignete Bereich des Wertes x, der den Anteil der Mg-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert x 0.03 beträgt, wie in den Proben 148 und 154 gezeigt. Wenn jedoch der Wert x 0.04 ist, wie in den Proben 149 und 155 gezeigt, fällt die Dielektrizitätskonstante &epsi; rasch auf einen Wert von kleiner als 7000. Die obere Grenze für x ist deshalb 0.03.
Mg kann den Curie-Punkt zu niedereren Temperaturen hin verschieben, die Temperatureigenschaften flach machen und den spezifischen Widerstand verbessern. Eine deutliche Wirkung wird beobachtet, wenn x kleiner als 0.03, und sogar nahe an 0, aber es ist wünschenswert, daß x 0.01 oder mehr beträgt, weil die elektrischen Eigenschaften im Falle einer Massenproduktion nicht die gleichen sein können.
Der geeignete Bereich des Wertes y, der den Anteil an Zr-Atomen in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten Eigenschaften kann erhalten werden, wenn y 0.05 ist, wie in den Proben 157 und 162 gezeigt. Wenn y jedoch 0.03 ist, wie in den Proben 156 und 161 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die untere Grenze für y ist deshalb 0.05.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn y 0.26 ist, wie in den Proben 159 und 164 gezeigt. Wenn y jedoch 0.29 ist, wie in den Proben 160 und 165 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die obere Grenze von y beträgt deshalb 0.26.
Der geeignete Bereich des Wertes z, der den Anteil der R-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn z 0.02 ist, wie in den Proben 176 und 182 gezeigt. Wenn jedoch z 0.001 ist, wie in den Proben 175 und 181 gezeigt, verschlechtert sich der dielektrische Verlust (tan δ) stark, und der spezifische Widerstand ist kleiner als 1 x 10&sup4; MΩ.cm. Die untere Grenze für z beträgt deshalb 0.002.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wie z 0.04 ist, wie in den Proben 179 und 185 gezeigt. Wenn jedoch z 0.06 ist, wie in den Proben 180 und 186 gezeigt, kann ein dichtes gesintertes Material auch dann nicht erhalten werden, wenn die Brenntemperatur 1250 ºC beträgt. Die obere Grenze von z beträgt deshalb 0.04.
Sc, Y, Dy, Ho, Er und Yb der Komponente R besitzen fast die gleiche Funktion, so daß eines oder mehrere von ihnen verwendet werden könnten. Tb, Tm und Lu der R-Kompenente werden in (1) bis (6) von Tabelle 6 nicht angegeben. Sie besitzen jedoch die gleiche Wirkung wie die anderen Elemente der R-Komponente.
Der geeignete Bereich des Wertes k, der den Anteil an [(Ba1-w-xCawMgx)O] in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn k 1.00 ist, die in den Proben 188 und 193 gezeigt. Wenn k jedoch 0.99 ist, wie in den Proben 187 und 192 gezeigt, wird der spezifische Widerstand kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm und tan δ verschlechtert sich. Die untere Grenze für k beträgt deshalb 1.00.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung der gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn k 0.04 ist, wie in den Proben 190 und 195 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn k 1.05 ist, wie in den Proben 191 und 196 gezeigt. Die Obergrenze für k beträgt deshalb 1.04.
Als nächstes wird der geeignete Bereich der Menge der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten wenn, wenn die zugegebene Menge der zusätzlichen Komponente 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente beträgt, durch Brennen bei einer Temperatur im Bereich von 1190 ºC bis 1200 ºC, wie in den Proben 121 bis 127 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 0 ist, auch wenn die Brenntemperatur 1250 ºC beträgt, wie in den Proben 120 und 126 gezeigt. Die Untergrenze für die Menge der zusätzlichen Komponente beträgt deshalb 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünchsten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn die zugegebene Menge der zusätzlichen Komponente 5 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente beträgt, wie in den Proben 124 und 130 gezeigt.
Die Dielektrizitätskonstante &epsi;s wird jedoch kleiner als 7000, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 7 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente beträgt, wie in den Proben 125 und 131 gezeigt. Die Obergrenze der Menge der zusätzlichen Komponente beträgt deshalb 5 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtanteile der Basiskomponente.
Als nächstes werden das gewünschten Zusammensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Das gewünschte Zusammmensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente kann durch das in Figur 3 dargestellt Diagramm des ternären Systems, das den Anteil an den Komponenten B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;- NO zeigt, bestimmt werden.
In dem in Figur 3 dargestellten Diagramm des ternären Systems stellt der erste Eckpunkt F die Zusammensetzung der Probe 1 dar, worin B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und MO 19 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt G stellt die Zusammensetzung der Probe 2 dar, worin B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 39 Mol-% und MO 60 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt H stellt die Zusammensetzung der Probe 3 dar, worin B&sub2;O&sub3; 30 Mol-%, SiO&sub2; 0 Mol-% und MO 70 Mol-% beträgt; der vierte Eckpunkt I stellt die Zusammensetzung der Probe 4 dar, worin B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, SiO&sub2; 0 Mol-% und MO 10 Mol-% beträgt, und der fünfte Eckpunkt J stellt die Zusammensetzung der Probe 5 dar, worin B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, SiO&sub2; 10 Mol-% und MO 0 Mol-% beträgt, und der sechste Eckpunkt K stellt die Zusammensetzung der Probe 6 dar, worin B&sub2;O&sub2; 20 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und MO 0 Mol-% beträgt.
Es ist erwunscht,daß das Zusammensetzungsverhältnis in der zusätzlichen Komponente innerhalb der Fläche liegt, die durch eine polygonale Linie gebildet wird, die den ersten bis sechsten Eckpunkt F bis K in dem in Figur 3 dargestellten Diagramm des ternären Systems verbindet. Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn das Zusammensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente innerhalb der vorstehend beschriebenen Fläche liegt; ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn das Zusammensetzungsverhältnis außerhalb der Fläche, wie in den Proben 111 bis 113 gezeigt, liegt.
Die MO-Komponente kann eines der Metalloxide ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO sein, wie in den Proben 114 bis 118, oder eines oder mehrere davon in einem entsprechenden Verhältnis gemischt, wie in den anderen Proben.

Beispiel 3:

Dieses Beispiel veranschaulicht die dritte und sechste Erfindung. Zunächst wird die Probe 201 der Tabelle 9-(1) und Tabelle 10-(1) beschrieben.
In diesem Beispiel wird der laminierte Chip auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme der Verbindungen der zusätzlichen Komponente, die wie in Tabelle 8 angegeben sind. Tabelle 8 Verbindungen Gewicht (g) Molanteil
Die Werte des Gewichts (g) der Verbindungen in Tabelle 8 sind so berechnet, daß B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 50 Mol-% und Li&sub2;O 49 Mol-% betragen.
Der in diesem Beispiel erhaltene laminierte Chip wird in einen Ofen, in dem ein atmosphärisches Brennen durchgeführt werden kann, gegeben, und die Temperatur der Luftatmosphäre um 100 ºC/Stunde auf 600 ºC erhöht, um das organisches Bindemittel der nicht-gesinterten keramischen Schicht abzubrennen und zu entfernen.
Dann wird die Atmosphäre des Ofens von Luftatmosphäre auf eine reduzierende Atmosphäre aus H&sub2; (2 Vol.-%) + N&sub2; (98 Vol.-%) umgestellt. Die Temperatur wird unter Aufrechterhaltung der reduzierenden Atmosphäre um 100 ºC/Stunde von 600 ºC auf 1130 ºC erhöht, und die höchste Temperatur von 1130 ºC 3 Stunden aufrechterhalten. Danach wird die Temperatur um 100 ºC/Stunde auf 600 ºC erniedrigt, und die reduzierende Atmosphäre durch Luftatmosphäre (die oxidative Atmosphäre) ersetzt, und die Temperatur von 600 ºC 30 Minuten lang aufrechterhalten, um den laminierten Chip zu oxidieren. Schließlich wird die Temperatur auf Raumtemperatur abfallen gelassen und ein laminierter gebrannter Chip erhalten.
Die externen Elektroden werden auf dem laminierten gebrannten Chip auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 erzeugt und die Messungen der elektrischen Eigenschaften werden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse der in Tabelle 10-(1) gezeigten Messungen sind eine Dielektrizitätskonstante &epsi;s von 15200, tan δ von 1.4 %, und ein spezifischer Widerstand von 3.28 x 10&sup6; MΩ.cm.
Das Verfahren zur Herstellung der Probe 201 und ihrer Eigenschaften wurden vorstehend beschrieben. Für die Proben 202 bis Nr. 292 werden laminierte keramische Kondensatoren nach dem gleichen Verfahren hergestellt und die elektrischen Eigenschaften unter den gleichen Bedingungen wie für Probe 201 gemessen, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzungen der Basiskomponente wie in (1) bis (6) von Tabelle 9 angegeben verändert werden, und die Zusammensetzungen der zusätzlichen Komponente und die Brenntemperaturen, wie in (1) bis (5) von Tabelle 10 angegeben, verändert werden. Die Brenntemperaturen und die elektrischen Eigenschaften der Proben 201 bis 292 sind in (1) bis (5) von Tabelle 10 angegeben. Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 9- Probe Nr. Basiskomponente
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 10- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetzung (Mol%) Betrag Gew.-Teile Dielektr.-konstante &epsi; Nicht zusammenh. gesintert
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 10- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetzung (Mol%) Betrag Gew.-Teile Dielektr.-konstante &epsi; Nicht zusammenh. gesintert
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 10- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetzung (Mol%) Betrag Gew.-Teile Dielektr.-konstante &epsi;
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 10- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetzung (Mol%) Betrag Gew.-Teile Dielektr.-konstante &epsi;
* bezeichnet Vergleichsproben Tabelle 10- Probe Nr. Zusätzliche Komponente Eigenschaften Zusammensetzung (Mol%) Betrag Gew.-Teile Dielektr.-konstante &epsi; Nicht zusammenh. gesintert
* bezeichnet Vergleichsproben
In (1) bis (6) von Tabelle 9 zeigt die Spalte 1-w-x den Anteil an Ba-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente, die Spalte w den von Ca, x den von Mg, 1-y-z den von Ti, und y den von Zr.
Die Spalte z zeigt den Anteil der R-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente, und k zeigt den von [(Ba1-w-xCawMgx)O]. Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er und Yb in Spalte z sind die Mengen an R in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente, und jede Spalte der Elemente zeigt den Anteil ihrer Atome, und die Spalte "total" zeigt den Anteil der Gesamtzahl der Atome (Wert z).
In (1) bis (5) von Tabelle 10 wird die zugesetzte Menge der zusätzlichen Komponente in Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente angegeben.
Die Experimente mit den Proben 201 bis 215 zeigen den geeigneten Bereich für Glas in der zuzugebenden Komponenten, die Experimente mit den Proben 216 bis 227 zeigen den geeigneten Bereich für die zugegebene Menge an Glas, die Experimente mit den Proben 228 bis 239 zeigen den geeigneten Bereich für den Wert w, den Anteil an Ca-Atome darstellt, die Experimente mit den Proben 240 bis 251 zeigen den geeigneten Bereich für den Wert x, der den von Mg darstellt, die Experimente mit den Proben 252 bis 261 zeigen den geeignete Bereich für den Wert y, der den von Zr darstellt, die Experimente mit den Proben 262 bis 270 zeigen den Einfluß des Gehalts an R, die Experimente mit der Proben 271 bis 282 zeigen den geeigneten Bereich des Wertes z, der den Anteil der R-Atome darstellt, die Experimente mit den Proben 283 bis 292 zeigen den geeigneten Bereich für den Wert k, der den Anteil von [(Ba1-w-xCawMgx)O] darstellt.
Aus (1) bis (6 ) von Tabelle 9 und (1) bis (5) von Tabelle 10 wird es klar, daß in den erfindungsgemäßen Proben durch Brennen der Probe in einer nicht-oxidativen Atmosphäre bei einer Temperatur von bis zu 1200 ºC ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden kann, worin die Dielektrizitätskonstante &epsi;s mindestens 7000, der dielektrische Verlust (tan 5) bis zu 2.5 %, und der spezifische Widerstand mindestens 1 x 10&sup6; MΩ.cm beträgt.
Auf der anderen Seite kann ein keramischer Kondensator mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften nicht erhalten werden mit den Proben 212 bis 216, 221, 222, 227, 233, 239, 245, 251, 252, 256, 257, 261, 271, 276, 277, 282, 283, 287, 288 und 292. Die vorstehend genannten Proben liegen deshalb außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens.
Als nächstes wird der geeignete Bereich des erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Materials in Verbindung mit den Ergebnissen der in (1) bis (6) von Tabelle 9 und (1) bis (5) von Tabelle 10 angegebenen Experimente beschrieben.
Als erstes wird der geeignete Bereich des Wertes w, der den Anteil der Ca-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, beschrieben.
Eine dielektrische gesinterte Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert w 0.27 beträgt, wie in den Proben 232 und 238 gezeigt. Wenn der Wert w jedoch 0.30 beträgt, wie in den Proben 233 und 239 gezeigt, beträgt die Brenntemperatur bis zu 1250 ºC und die Dielektrizitätskonstante &epsi;s ist kleiner als 7000. Die obere Grenze für w beträgt deshalb 0.27.
Ca wird zugegeben, um die Temperatureigenschaften flach zu machen und um den spezifischen Widerstand zu verbessern. Ein dielektrisches keramisches Material mit den gewünschten Eigenschaften kann jedoch auch erhalten werden, wenn w 0 ist. Die untere Grenze für w beträgt deshalb 0.
Der geeignete Bereich des Wertes x, der den Anteil der Mg-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn der Wert x 0.03 ist, wie in den Proben 244 und 250 gezeigt. Wenn der Wert x jedoch 0.04 beträgt, wie in den Proben 245 und 251 gezeigt, fällt die Dielektrizitätskonstante &epsi;s rasch unter 7000. Die obere Grenze für x beträgt deshalb 0.03.
Mg kann den Curie-Punkt zu niedereren Temperaturen hin verschieben, die Temperatureigenschaften flach machen und den spezifischen Widerstand verbessern. Es wird ein deutlicher Effekt beobachtet, wenn x kleiner als 0.03 und sogar nahe 0 ist; es ist aber wünschenwert, daß x 0.001 oder höher ist, weil die elektrischen Eigenschaften im Falle einer Massenproduktion nicht die gleichen sein können.
Der geeignete Bereich des Wertes y, der den Anteil an Zr-Atome darstellt, in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente wird nun beschrieben. Eine dielektrische keramische Zusammensetzung der gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn y 0.05 beträgt, wie in den Proben 253 und 258 gezeigt. Wenn jedoch y 0.03 ist, wie in den Proben 252 und 257 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die untere Grenze für y beträgt deshalb 0.05.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn y 0.26 beträgt, wie in den Proben 255 und 260 gezeigt. Wenn jedoch y 0.29 ist, wie in den Proben 256 und 261 gezeigt, ist die Dielektrizitätskonstante &epsi;s kleiner als 7000. Die obere Grenze für y beträgt deshalb 0.26.
Der geeignete Bereich des Wertes z, der den Anteil der R-Atome in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, wird nun beschrieben. Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn z 0.002 beträgt, wie in den Proben 272 und 278 gezeigt. Wenn z jedoch 0.001 ist, wie in den Proben 271 und 277 gezeigt, verschlechtert sich der dielektrische Verlust (tan δ) rasch und der spezifische Widerstand ist kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm. Die untere Grenze für z beträgt deshalb 0.002.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden wenn z 0.04 ist, wie in den Proben 275 und 281 gezeigt. Wenn jedoch z 0.06 ist, wie in den Proben 276 und 282 gezeigt, kann ein dichtes gesintertes Material auch bei einer Brenntemperatur von 1250 ºC nicht erhalten werden. Die obere Grenze von z beträgt deshalb 0.04.
Sc, Y, Dy, Ho, Er und Yb der Komponente R besitzen fast die gleiche Funktion, weshalb eines oder mehrere von ihnen verwendet werden können. Tb, Tm und Lu der Komponente R sind in (1) bis (6) von Tabelle 9 nicht angegeben. Sie besitzen jedoch die gleiche Wirkung wie die anderen Elemente der R-Komponente.
Der geeignete Bereich des Wertes k, der den Anteil von [(Ba1-w-xCawMgx)O] in der Formel für die Zusammensetzung der Basiskomponente darstellt, werden nun beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn k 1.00 beträgt, wie in den Proben 284 und 289 gezeigt. Wenn jedoch k 0.99 ist, wie in den Proben 283 und 288 gezeigt, wird der spezifische Widerstand kleiner als 1 x 10&sup6; MΩ.cm, und tan δ verschlechtert sich. Die untere Grenze für k ist deshalb 1.00.
Auf der anderen Seite kann eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften erhalten werden, wenn k 1.04 beträgt, wie in den Proben 286 und 291 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn k 1.05 ist, wie in den Proben 287 und 292 gezeigt. Die obere Grenze für k beträgt deshalb 1.04.
Als nächstes wird der geeignete Bereich der Menge der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn die zugegebene Menge der zusätzlichen Komponente 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente beträgt, durch Brennen bei einer Temperatur im Bereich von 1190 ºC bis 1200 ºC, wie in den Proben 217 und 223 gezeigt. Ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 0 beträgt, auch wenn die Brenntemperatur 1250 ºC beträgt, wie in den Proben 216 und 220 gezeigt. Die untere Grenze für die Menge für die Menge der zusätzlichen Komponente beträgt deshalb 0.2 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente.
Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn die zugegebene Menge der zusätzlichen Komponente 5 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtanteile des Basiskomponente beträgt, wie in den Proben 220 und 226 gezeigt; die Dielektrizitätskonstante &epsi;s wird jedoch kleiner als 7000, wenn die Menge der zusätzlichen Komponente 7 Gewichtanteile pro 100 Gewichtanteile der Basiskomponente beträgt, wie in den Proben 221 und 227 gezeigt. Die obere Grenze für die Menge der zusätzlichen Komponente beträgt deshalb 5 Gewichtanteile pro 100 Gewichtsanteile der Basiskomponente.
Als nächstes wird das gewünschte Zusammensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente beschrieben.
Das gewünschte Zusammensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente kann bestimmt werden durch das in Figur 4 dargestellte Diagramm des ternären Systems, das das Verhältnis der Komponenten B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-Li&sub2;O zeigt.
In dem in Figur 4 dargestellten Diagramm des ternären Systems stellt der erste Eckpunkt L die Zusammensetzung der Probe 1 dar, worin B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 50 Mol-% und Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt M stellt die Zusammensetzung der Probe 2 dar, worin B&sub2;O&sub3; 50Mol-%, SiO&sub2; 1 Mol-% und Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt N stellt die Zusammensetzung der Probe 3 dar, worin B&sub2;O&sub3; 80 Mol-%, SiO&sub2; l Mol-% und Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt; der vierte Eckpunkt O stellt die Zusammensetzung der Probe 4 dar, worin B&sub2;O&sub3; 89 Mol-%, SiO&sub2; 10 Mol-% und Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt; der fünfte Eckpunkt P stellt die Zusammensetzung der Probe 5 dar, worin B&sub2;O&sub3; 19 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt; der sechste Eckpunkt Q stellt die Zusammensetzung der Probe 6 dar, worin B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, SiO&sub2; 80 Mol-% und Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt.
Es ist erwünscht, daß das Zusammensetzungsverhältnis in der zuzugebenden Komponente innerhalb der Fläche liegt, die durch eine polygonale Linie gebildet wird, die den ersten bis sechsten Eckpunkt von L bis Q in dem in Figur 4 dargestellten Diagramm des ternären Systems verbindet. Eine dielektrische keramische Zusammensetzung mit den gewünschten elektrischen Eigenschaften kann erhalten werden, wenn das Zusammensetzungsverhältnis der zusätzlichen Komponente innerhalb der vorstehend beschriebenen Fläche liegt; ein dichtes gesintertes Material kann jedoch nicht erhalten werden, wenn das Zusammensetzungsverhältnis außerhalb der Fläche liegt, wie in den Proben 212 bis 215 gezeigt.

Claims

1. Keramischer Kondensator umfassend: mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung und mindestens zwei internen Elektroden, die diese dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben; dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische keramische Zusammensetzung im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen besteht, und die Basiskomponente im wesentlichen aus einem Material besteht, das durch die folgende Formel dargestellt wird:

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

worin R eines oder mehrere Elemente bedeutet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Tb, Tm und Lu; und w, x, y, z und k sind Zahlen, die die folgenden Bedingungen erfüllen:

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

und die zusätzliche Komponente im wesentlichen aus Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO besteht, worin MO mindestens ein Oxid ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO; und das Verhältnis der Mengen an Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO in dieser zusätzlichen Komponente innerhalb einer Fläche eines Molprozent- Diagramms des ternären Systems liegt, die 5 Eckpunkte aufweist, von denen gemäß Figur 2 der erste Eckpunkt A einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 19 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt B einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 39 Mol-% und MO 60 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt C einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 30 Mol-%, an SiO&sub2; 30 Mol-% und an MO 40 Mol-% beträgt; der vierte Eckpunkt D einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 50 Mol-%, an SiO&sub2; 50 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt; und

der fünfte Eckpunkt E einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 20 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt.

2. Keramischer Kondensator umfassend: mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung und mindestens zwei internen Elektroden, die diese dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben; dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische keramische Zusammensetzung im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen besteht, und die Basiskomponente im wesentlichen aus einem Material besteht, das durch die folgende Formel dargestellt wird:

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

und die zusätzliche Komponente im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO besteht, worin MO mindestens ein Oxid ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO; und das Verhältnis der Mengen an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und MO in dieser zusätzlichen Komponente innerhalb einer Fläche eines Molprozent- Diagramms des ternären Systems liegt, die 6 Eckpunkte aufweist, von denen gemäß Figur 3 der erste Eckpunkt F einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 19 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt G einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 39 Mol-% und an MO 60 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt H einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 30 Mol-%, an SiO&sub2; 0 Mol-% und an MO 70 Mol-% beträgt; der vierte Eckpunkt I einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, an SiO&sub2; 0 Mol-% und an MO 10 Mol-% beträgt; und

der fünfte Eckpunkt LT einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 90 Mol-%, an SiO&sub2; 10 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt; und

der sechste Eckpunkt K einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 20 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt.

3. Keramischer Kondensator umfassend: mindestens eine dielektrische keramische Schicht, die im wesentlichen besteht aus einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung und mindestens zwei internen Elektroden, die diese dielektrische keramische Zusammensetzung sandwichartig umgeben; dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische keramische Zusammensetzung im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen besteht, und die Basiskomponente im wesentlichen aus einem Material besteht, das durch die folgende Formel dargestellt wird:

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

und die zusätzliche Komponente im wesentlichen aus B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O besteht; und

das Verhältnis der Mengen an B&sub2;O&sub3;, SiO&sub2; und Li&sub2;O in dieser zusätzlichen Komponente innerhalb einer Fläche eines Molprozent- Diagramms des ternären Systems liegt, die 6 Eckpunkte aufweist, von denen gemäß Figur 4 der erste Eckpunkt L einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 50 Mol-% und an Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt M einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 50 Mol-%, an SiO&sub2; 1 Mol-% und an Li&sub2;O 49 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt N einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 80 Mol-%, an SiO&sub2; 1 Mol-% und an Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt;

der vierte Eckpunkt O einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 89 Mol-%, an SiO&sub2; 10 Mol-% und an Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt; und

der fünfte Eckpunkt P einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 19 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an Li&sub2;O 1 Mol-% beträgt; und

der sechste Eckpunkt Q einen Zustand darstellt, in dem die Menge an B&sub2;O&sub3; 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an Li&sub2;O 19 Mol-% beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators, das die Stufen umfaßt:

Bereitstellung einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver;

Ausbilden einer nicht-gesinterten keramischen Schicht aus dieser Mischung;

Herstellen einer laminierten Struktur, in der die nichtgesinterte keramische Schicht zwischen mindestens zwei leitfähigen Schichten aus einer Paste sandwichartig angeordnet ist;

Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre; und

Erhitzen der gebrannten laminierten Struktur in einer oxidativen Atmosphäre; dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver im wesentlichen aus einer gebrannten Mischung aus 100 Gewichtsteilen einer Basiskomponente und einer zusätzlichen Komponente im Bereich von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen besteht, und die Basiskomponente im wesentlichen aus einem Material besteht, das durch die folgende Formel dargestellt wird:

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

und die zusätzliche Komponente im wesentlichen aus Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO besteht, worin MO mindestens ein Oxid ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO; und das Verhältnis der Mengen an Li&sub2;O, SiO&sub2; und MO in dieser zusätzlichen Komponente innerhalb einer Fläche eines Molprozent- Diagramms des ternären Systems liegt, die 5 Eckpunkte aufweist, von denen gemäß Figur 2 der erste Eckpunkt A einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 80 Mol-% und an MO 19 Mol-% beträgt; der zweite Eckpunkt B einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 1 Mol-%, an SiO&sub2; 39 Mol-% und an MO 60 Mol-% beträgt; der dritte Eckpunkt C einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 30 Mol-%, an SiO&sub2; 30 Mol-% und an MO 40 Mol-% beträgt; der vierte Eckpunkt D einen Zustand darstellt, in dem die Menge an Li&sub2;O 50 Mol-%, an SiO&sub2; 50 Mol-% und an MO 0 Mol-% beträgt; und

5. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators, das die Stufen umfaßt:

Bereitstellung einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver;

Ausbilden einer nicht-gesinterten keramischen Schicht aus dieser Mischung;

Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre; und

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

6. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Kondensators, das die Stufen umfaßt:

Bereitstellung einer Mischung aus nicht-gesintertem keramischem Pulver;

Ausbilden einer nicht gesinterten keramischen Schicht aus dieser Mischung;

Brennen der laminierten Struktur in einer nicht-oxidativen Atmosphäre; und

{(Ba1-w-xCawMgx)O}k(Ti1-y-zZryRz)O2-z/2

0.00 ≤ w ≤ 0.27

0.001 ≤ x ≤ 0.03

0.05 ≤ y ≤ 0.26

0.002 ≤ z ≤ 0.04

1.00 ≤ k ≤ 1.04

und die zusätzliche Komponente im wesentlichen aus B&sub2;O&sub2;, SiO&sub2; und Li&sub2;O besteht; und