Низкочастотный керамический конденсатор

 

Изобретение относится к конденсаторам и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре широкогоприменения. Цель изобретения - уменьшение температурного коэффициента изменения емкости. На керамическую пластину, изготовленную из диэлектрика, например СаТЮз. наносят обкладки из оксида ванадия (I!) или оксида ванадия (III) с примесью ниобия. Концентрацию ниобия по длине обкладок конденсатора изменяют от 0,001 до 9 ат.% по логарифмическому закону. В качестве примеси может быть использована легирующая добавка 3-d, 4-d. 5-d или 5-f . элемёнтаПериодической системы. Изменение соотношения между оксидом ванадия (П) или оксидом ванадия (III) и легирующей добавкой может также осуществляться по линейному или экспоненциальному закону. 4 з.п. ф-ль», 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з Н,01 G 4/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 з.п. ф-лы,3 ил

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3387097/21 (22) 21.01.82 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Витебское отделение Института физики, твердого тела и полупроводников AH БССР(72) В; В. Михневич, В. Н. Нестерко, В; В.

Сегодник и И. А. Цыбин (53) 621.319.4(088.8) (56) Ануфриев 10. А. и др, Эксплуатационные характеристики и надежность электрических конденсаторов, — М.: Энергия,1976; с.

7 (54) НИЗКОЧАСТОТН Ь1Й КЕРАМИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР (57) Изобретение относится к конденсаторам и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре широкого т

Изобретение относится к конденсэторам и.может быть использован! в радиоэлектронной аппаратуре широкого назначения.

Известные низкочастотные керамйче. ские конденсаторы, содержащие плосКйв: обкладки с размещенным между ними диэлектриком (сегйетоэлектрической керами-, кой) и выводы. обладают высоким .температурным коэффициентом емкости.

Для конденсаторов группы H30, HSO; Н70, Н90 относительное изменение емкости от температуры лежит в пределах 30-,90ф в рабочем интервале температур от -60 до

+85 С

Цель изобретения — уменьшение температурного коэффициента изменения:емко,сти.

Указанная цель достигается тем, что в

:,низкочастотном керамическом кондейсато;ре, содержащем плоские обкладки с разме-!

SU „, 1714702 А1 применения. Цель. изобретения — уменьшение температурного коэффициента изменения емкости. На керамическую пластину, изготовленную из диэлектрика, например

СаТ10з, наносят.обкладки из оксида. ванадия (1!) или оксида ванадия (1!!) с.примесью ниобия. Концентрацию ниобия по длине обкладок конденсатора изменяют От 0,001 до

9 ат.,ь по логарифмическому закону. В качестве примеси может быть использована легирующая добавка 3-4, 4-4, 5-4 или 5-f элемента Периодической системы. Измене- .

we соотношения между оксидом ванадия (И) или оксидом ванадия (!!1) и легирующей добавкой может также осуществляться по линейному или экспоненциальному закону. щенным между ними диэлектриком и выводы, обкладки выполнены из оксида ванадия (1!) или оксида ванадия (!!1) с легирующей добавкой с изменяющимся соотношением между оксидом ванадия (I I) или оксидом ва-: ( надия (1П) и легирующей добавкой вдоль плоскости обкладок по линейному, логариф-, р мическому или экспоненциальному закону, причем в качестве легирующей добавки используют 3-4, 4-4, 5-4 или 5-f элементы Периодической системы. Изменение 1 ооотноавния мажду океидом ванадия (П) ) р или оксидом ванадия (11!) и легирующей добавкой вдоль плоскости обкладок по линей%Мому, логарифмическому или экспоненциалъному закону осуществлено при концентрации легирующей добавки от

0,001 до 3, от 0,001 до 9 или от 0,001-до 5 втаб соответственно..

В связи с тем, что в плоскости обкладок конденсатора создан градиент концентра1714702 4 не обклэдок изменяется от 0.001 до 9 ат. )ь по логарифмическому закону п =6 In {2 — — ), х хп1

5 где х — длина обкладки для заданной кон центрации и;

xm — максимальная длина обкладки. т Поскольку фазовый переход У20з с концентрацией титана от 0,001 до 9 ат.$ про10 исходит в диапазоне температур 100-150 К . н по закону

Т(п) = (150 — 10..п)К, я изменение емкости С от температуры в данном случае будет происходить по экспонен15 циальному закону во — т

1, С= Со(2 — е бо ), где Со — емкость конденсатора, когда его обкладки полностью металлические.

- 20 - Пример 3. В качестве диэлектрика используют керамику СаТЮз, диэлектриче-. ская проницаемость которой при 200-340 К постоянна и равна 100. Обкладки наносят иэ

У02, легированной вольфрамом. Концентраи 25 ция вольфрама по длине обкладок изменяет- ся от 0,001 до 5 ат.g по экспоненциальному закону. ции примеси, при определенной темперэту ре часть обкладок будет находиться в метал лической фазе . С изменением температуры площадь металлической части обкладок бу дет изменяться, что приведет к изменению емкости конденсатора. Изменяя концентра цию примеси в плоскости обкладок конден саторэ по определенному зако у, получаю конденсатор, емкость которого слабо зави сит от температуры.

На фиг, 1 и 2 схематически изображе предлагаемый конденсатор; нэ фиг. 3 — гра фик, характеризующий закон изменени концентрации легирующей добавки (нио бия) вдоль плоскости обкладок конденсато рэ

Конденсатор содержит диэлектрик плоские обкладки 2, контактные площадк

3 для пайки выводов.

Пример 1. На керамическую пласти ну размером 11,5х10х0,25, изготовленну из диэлектрика 1, применяемого в конден сэторе К10-7В группы Н70, методом нэпы ления от двух источников, смещенны относительно друг друга, наносят обкладк

2 иэ двуокиси ванадия с примесью ниобия контактные площадки 3 из серебра для ria ки выводов. Концентрация ниобия по длине обкладок конденсатора изменяется от 0,001 до 9 ат, по закону, указанному на фиг. 3. 3

Нижний предел концентрации ниобия обусловлен измерительными возможностями аппаратуры при микрорентгеноспектральиом анализе. При концентрации примеси выше 9 ат. температурный фазовый переход металл — диэлектрик менее ярко выражен. Изготовленный конденсатор имеет емкость 12000 и Ф при 20 С. Относительное изменение емкости от температуры не превышает 5 в диапазоне температур от -15 до +65ОС.

Для конденсаторов, работающих в других диапазонах температур, возможно использование для обкладок конденсатора оксида ванадия (! 1) с примесью вольфрама

- Vt-xWx02 (при 0,01 4 х < 5,2 ат, $ температура фазового перехода лежит в пределах от

-70 до+65 С) или оксида ванадия (III) с примесью титана(У1-ТЬ)20з(при 0,01 < х < 6 ат.7ь температура фазового перехода лежит в пределах от -200 до -120 С).

В примерах 2-4 конденсатор изготавливают по технологии примера 1, Пример 2. В качестве диэлектрика

- используют керамику СаТЮз, диэлектрическая проницаемость которой при 100-150 К постоянна и равна 100..

Обкладки наносят из Ч20з, легированной титанаом. Концентрация титана по длии - 4(е " — 1).

0 где х — длина обкладки для заданной концентрации и;

xm — максимальная длина обкладки.

С учетом того, что фазовый переход Ч02 с концентрацией вольфрама от 0,001 до 5

35 ат.7, происходит в диапазоне температур

200-340 К по закону

Т(п) (340 — 28n)K, изменение емкости С от температуры в данном случае будет происходить по логариф40 мическому закону

С-Coin (—,, +1), 340-Т тде С вЂ . емкость «онденсатора, когда его обкладки полностью металлические.

45 Пример 4. В качестведиэлектрие используют керамику СаТ10з. обкладки наносят иэ УО2 с примесью церия, Концентрация церия по длине обкладок изменяется от

0,001 до 3 ат.$ no линейному закону

50 х пЗ вЂ”.

Xm где xm — как указано выше.

Изменение емкости С конденсатора от температуры в диапазоне 300-340 К происходит по линейному закону

340-Т с-с. —.

- Предлагаемый низкочастотный керами ческий конденсатор имеет относительное

1714702 изменение емкости от темпера гуры значительно ниже, чем у конденсаторов группы

Н70 и у конденсаторов группы Н30, Н50, и удельную емкость, близкую к удельной емкости конденсаторов группы Н70 и большую 5 удельную емкость, чему конденсаторов групп

Н30. Н50.

Формула изобретения

1, Низкочастотный керамический конденсатор,.содержащий плоские обкладки с 10 размещенным.:между ними диэлектриком и выводы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурного коэффициента изменейия емкости, обкладки вы-. йолнены из оксида ванадия (11) или оксида 15 ванадия (! И) с легирующей добавкой с изменяющимся соотношением между оксидом ванадия (И) илй оксидом ванадия (1И) и легифующей добавкой вдоль. плоскости обклад- 20 ви по линейному, логарифмическому или зкспоненциальн у закону.

2.Конденсатор поп.1; отличающий с я тем, что в качестве легирующей добавки используют З-d, 4-d, 5-d или 5-f элементы

Периодической системы.

3. Конденсатор по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что изменение соотношения между оксидом ванадия (II) или оксидом ванадия (1И) и легирующей добавкой вдоль плоскости обкладок по линейному закону осуществлено при концентрации легирующей добавки от 0,001 до . 3 ат.$.

4. Конденсатор по пп. 1 и 2. о т л и ч аю шийся тем, что изменение соотношения между оксидом ванадия (И) или оксидом ванадия (! И) и легирующей добавкой вдоль плоскости обкладок по логарифмическому закону осуществлено при концентрации легирующей добавки от 0,001 до 9 ат, .

5. Конденсатор по пп. 1 и 2, о т л и ч ею шийся тем,.что изменение соотношения между оксидом ванадия (II) или оксидом ванадия (И!) и легирующей добавкой вдоль плоскости обкла*док по экспоненциальному закону осуществлено. при концентрации легирующей добавки от 0,001 до 5 ат, ф.

1714702

АРММ 7е

Составитель Ю.Торшин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 699 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5