DE3823698A1 - Nichtlinearer spannungsabhaengiger widerstand - Google Patents
Nichtlinearer spannungsabhaengiger widerstandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen nichtlinearen spannungsabhän
gigen Widerstand mit einem keramischen Sinterkörper auf
Basis von Zinkoxid als Widerstandsmaterial, das mit min
destens je einem als Oxid vorliegenden Erdalkalimetall,
Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe dotiert ist und
mit auf den einander gegenüberliegenden Hauptflächen des
Sinterkörpers angebrachten Elektroden, sowie ein Verfahren
zu dessen Herstellung.
Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände (im folgenden
auch als Varistoren bezeichnet) sind Widerstände, deren
elektrischer Widerstand bei konstanter Temperatur oberhalb
einer Ansprechspannung U A mit steigender Spannung sehr
stark abnimmt. Dieses Verhalten kann durch die folgende
Formel näherungsweise beschrieben werden:
worin bedeuten:
I = Strom durch den Varistor
V = Spannungsabfall am Varistor
C = geometrieabhängige Konstante; sie gibt das Verhältnis
I = Strom durch den Varistor
V = Spannungsabfall am Varistor
C = geometrieabhängige Konstante; sie gibt das Verhältnis
an.
In praktischen Fällen kann dieses Verhältnis einen Wert
zwischen 15 und einigen 1000 annehmen.
α=Stromindex, Nichtlinearitätsfaktor oder Regelfak
tor; er ist materialabhängig und ist ein Maß für die
Steilheit der Strom-Spannungs-Kennlinie; typische Werte
liegen im Bereich von 30 bis 80.
Varistoren werden vielseitig eingesetzt zum Schutz von
elektrischen Anlagen, Geräten und teuren Bauelementen ge
gen Überspannungen und Spannungsspitzen. Die Betriebsspan
nungen von Varistoren liegen in der Größenordnung von
3 V bis 3000 V. Zum Schutz von empfindlichen elektroni
schen Bauelementen, wie integrierte Schaltungen, Dioden
oder Transistoren, werden in zunehmendem Umfang Nieder
spannungsvaristoren benötigt, deren Ansprechspannung U A
unter etwa 30 V liegt und die möglichst hohe Werte für den
Nichtlinearitätskoeffizienten α aufweisen.
Je größer der Wert für den Nichtlinearitätskoeffizienten
α ist, desto besser ist die Wirkung als Überspannungsbe
grenzer und um so geringer ist die Leistungsaufnahme des
Varistors. Varistoren auf Basis von Zinkoxid weisen
relativ gute Nichtlinearitätskoeffizienten α im Be
reich von 20 bis 60 auf.
Bekannt sind (z.B. aus DE-PS 29 52 884 oder Jap.J.Appl.
Phys. 16 (1977), Seiten 1361 bis 1368) Varistoren auf
Zinkoxid-Basis mit etwa 3 bis 10 Mol.% Metalloxidzusätzen
wie z.B. MgO, CaO, La2O3, Pr2O3, Cr2O3, Co3O4 als Dotierung.
Als Folge der Dotierung wird das Innere der polykri
stallinen ZnO-Körner niederohmig und an den Korngrenzen
bilden sich hochohmige Barrieren aus. Der Übergangswider
stand zwischen zwei Körnern ist bei Spannungen < 3,2 V
relativ hoch, nimmt jedoch bei Spannungen < 3,2 V mit
zunehmender Spannung um mehrere Größenordnungen ab.
Der bisher übliche Weg zur Herstellung von Niederspan
nungsvaristoren auf Basis von dotiertem Zinkoxid ist,
grobkörniges Widerstandsmaterial einzusetzen.
Sinterkörper aus dotiertem Zinkoxid mit einem relativ gro
ben Korngefüge mit Korngrößen < 100µm werden z.B. erhal
ten, wenn Material des Systems ZnO-Bi2O3 mit etwa 0,3 bis
etwa 1 Mol% TiO2 dotiert wird. TiO2 bildet mit Bi2O3 beim
Sintern ein niedrigschmelzendes Eutektikum, das das Korn
wachstum von polykristallinem ZnO fördert. Nachteilig ist
jedoch, daß sich hierbei häufig relativ lange, stabförmige
ZnO-Kristallite ausbilden, die eine Kontrolle der Mikro
struktur des keramischen Gefüges sehr erschweren. Die
stets sehr breiten und fast immer inhomogenen Kornvertei
lungen in einem mit TiO2-dotierten Widerstandsmaterial aus
dem System ZnO-Bi2O3 machen die Herstellung von Varistoren
mit reproduzierbaren Ansprechspannungen U A < 30 V
nahezu unmöglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Varistoren und
insbesondere Niederspannungsvaristoren zu schaffen, die
reproduzierbar niedrige Werte für die Ansprechspannung
U A im Bereich 30 V neben Werten für den Nichtlineari
tätskoeffizienten α < 30 aufweisen sowie Verfahren zu
deren Herstellung aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Sinterkörper mehrschichtig aufgebaut ist mit mindestens
einer Schichtenfolge von einer Schicht aus zusätzlich mit
Metall aus der Gruppe Aluminium, Gallium und/oder Indium
dotiertem Widerstandsmaterial auf einer Trägerschicht auf
Basis von Zinkoxid, das eine gegenüber dem Widerstands
material höhere elektrische Leitfähigkeit hat.
Nach einer bevorzugten Ausbildung des nichtlinearen span
nungsabhängigen Widerstandes gemäß der Erfindung ist auf
der Schicht aus Widerstandsmaterial eine Deckschicht auf
Basis von Zinkoxid, das eine gegenüber dem Widerstands
material höhere elektrische Leitfähigkeit hat, angebracht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
Ansprechspannung U A bei Varistoren auf Basis von Zink
oxid mit hochohmige Korngrenzen bildenden Dotierungen im
wesentlichen durch die Zahl der Korngrenzen, die der Strom
I zwischen die Elektroden passieren muß, bestimmt wird.
Wenn relativ dünne Schichten aus Widerstandsmaterial vor
liegen, kann die Zahl der Korngrenzen in relativ engen
Grenzen gehalten werden. Der Erfindung liegt außerdem die
weitere Erkenntnis zugrunde, daß darüberhinaus ein beson
ders gleichmäßiges Kornwachstum in einer relativ dünnen
Schicht aus Widerstandsmaterial erreicht werden kann, wenn
die Schicht aus Widerstandsmaterial in einem möglichst
großen Oberflächenbereich abgedeckt ist von Schichten aus
einem Material, das beim Sinterprozeß ein ähnliches Korn
wachstum aufweist, wie das Widerstandsmaterial, das jedoch
die Widerstandseigenschaften des fertigen Varistors nicht
beeinflußt. Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände
mit mittleren Ansprechspannungen U A ≈ 20 V werden be
reits erhalten, wenn der Varistor nur eine Schichtenfolge
aus einer Schicht aus Widerstandsmaterial auf einer Trä
gerschicht aufweist. Wird außerdem noch eine Deckschicht
vorgesehen, wird die Schicht aus Widerstandsmaterial also
in einem noch größeren Oberflächenbereich von Material
ähnlichen Sinterverhaltens, jedoch höherer elektrischer
Leitfähigkeit abgedeckt, werden Varistoren mit reprodu
zierbaren Werten für die Ansprechspannung U A ≦ 10 V bei
noch verbesserten Werten für den Nichtlinearitäts
koeffizienten α erhalten.
Nach vorteilhaften Ausgestaltungen des nichtlinearen
spannungsabhängigen Widerstandes gemäß der Erfindung be
steht das Widerstandsmaterial aus mit 0,01 bis 3,0 Atom%
Praseodym, 1,0 bis 3,0 Atom% Kobalt, 0 bis 1,0 Atom%
Calcium und 10 bis 100 ppm Aluminium dotiertem Zinkoxid,
vorzugsweise aus mit 0,5 Atom% Praseodym, 2 Atom% Kobalt,
0,5 Atom% Calcium und 60 ppm Aluminium dotiertem Zinkoxid.
Nach weiteren vorteilhaften Ausbildungen des nichtlinearen
spannungsabhängigen Widerstandes gemäß der Erfindung ist
das Material für die Trägerschicht(en) und für die Deck
schicht mit Aluminium dotiert; vorzugsweise ist das
Material für die Trägerschicht(en) und die Deckschicht
mit 30 bis 100 ppm Aluminium, insbesondere mit 60 ppm
Aluminium dotiert. Hierdurch wird dem Material für die
Trägerschicht(en) und für die Deckschicht eine gegenüber
dem Widerstandsmaterial höhere elektrische Leitfähigkeit
erteilt und aufgrund des sehr ähnlichen Hauptbestandteils
des Materials für die Widerstandsschicht bzw. für die
Trägerschicht(en) und die Deckschicht (Zinkoxid) wird in
allen Schichten ein Korngefüge mit Körnern gleicher
Größenordnung erreicht.
Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des nicht
linearen spannungsabhängigen Widerstandes gemäß der
Erfindung sind die Elektroden als Schichtelektroden ohne
Drahtanschlüsse, vorzugsweise aus überwiegend Silber,
angebracht. Dies ermöglicht einen Einsatz der
erfindungsgemäßen Varistoren als SMD-Bauelemente.
Nach weiteren vorteilhaften Ausbildungen des nichtlinearen
spannungsabhängigen Widerstandes gemäß der Erfindung
hat(haben) die Schicht(en) aus Widerstandsmaterial eine
Dicke im Bereich von 65 bis 250µm und die Träger
schicht(en) und die Deckschicht jeweils eine Dicke im Be
reich von 250 bis 600µm.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß Varistoren relativ
kleiner Abmessungen gefertigt werden können, was in bezug
auf die fortschreitende Mikrominiaturisierung von elek
tronischen Schaltungen nicht ohne Bedeutung ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines nichtlinearen span
nungsabhängigen Widerstandes mit einem keramischen Sinter
körper auf Basis von Zinkoxid als Widerstandsmaterial, das
mit mindestens je einem als Oxid vorliegenden Erdalkali
metall, Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe dotiert
ist und mit auf den einander gegenüberliegenden Hauptflä
chen des Sinterkörpers angebrachten Elektroden ist dadurch
gekennzeichnet, daß ein mehrschichtiger Sinterkörper her
gestellt wird mit mindestens einer Schichtenfolge von ei
ner Schicht aus zusätzlich mit Metall aus der Gruppe Alu
minium, Gallium und/oder Indium dotiertem Widerstandsma
terial auf einer Trägerschicht auf Basis von Zinkoxid, das
eine gegenüber dem Widerstandsmaterial höhere Leitfähig
keit hat.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ge
mäß der Erfindung werden trockene Pulvermischungen des Wi
derstandsmaterials und des Materials für die Träger
schicht(en) und die Deckschicht hergestellt und diese Pul
vermischungen werden entsprechend der gewünschten Schich
tenfolge und der gewünschten Schichtdicke in einer Matrize
unter Druck verdichtet und verformt, derart, daß die Pul
vermischungen einzeln jeweils lagenweise entsprechend den
herzustellenden Schichten nacheinander verdichtet und da
bei verformt werden.
Vorzugsweise werden die Lagen aus den Pulvermischungen bei
einem Druck im Bereich von 8×107 bis 1,8×108 Pa verdich
tet. Es ist vorteilhaft, den Druck zum Verpressen der ein
zelnen Lagen aus Pulvermischungen von Lage zu Lage zu
variieren, derart, daß die Trägerschicht bei höchstem
Druck, die Schicht aus Widerstandsmaterial anschließend
bei niedrigerem Druck und die Deckschicht bei nochmals er
niedrigtem Druck verdichtet und dabei verformt werden. Auf
diese Weise wird sichergestellt, daß sich relativ scharf
begrenzte Übergänge zwischen den einzelnen Schichtlagen
ergeben, daß also nicht Material der nachfolgenden
Schicht(en) in die darunterliegende Schicht unter Ausbil
dung einer unerwünscht tiefen Grenzschicht eingepreßt
wird.
Die Schichtstruktur der erfindungsgemäßen Varistoren
kann selbstverständlich auch mittels anderer Fertigungs
prozesse hergestellt werden. Z.B. sind auch flüssige
Schlicker der Schichtmaterialien einsetzbar, die vergossen
werden oder es können aus höherviskosen Massen Schicht
strukturen durch Walzen oder Strangpressen hergestellt
werden.
Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens
nach der Erfindung werden die aus den Pulvermischungen
verpreßten grünen Formkörper bei einer Temperatur im Be
reich von 1260 bis 1300°C an Luft bei einer Aufheizge
schwindigkeit von ≈ 10°C/min gesintert, wobei die Sin
terung der Formkörper vorzugsweise so geführt wird, daß
die maximale Sintertemperatur über eine Dauer von 0 bis
240 min gehalten wird, ehe der Abkühlungsprozeß eingelei
tet wird. Die Höhe der Sintertemperatur und auch die Dauer
der maximalen Sintertemperatur (Haltezeit bei Maximal
temperatur) beeinflussen das Kornwachstum in den Schichten
im Sinterkörper und damit die Werte für die Ansprech
spannung U A .
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Er
findung beschrieben und ihre Wirkungsweise erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a, 1b Mehrschichtige Varistoren gemäß der
Erfindung im Schnitt.
Die Fig. 1a und 1b zeigen jeweils einen mehrschichtigen
Varistor 1 mit einer Schicht 3 aus Widerstandsmaterial und
einer Trägerschicht 5 (Fig. 1a) sowie einer Deckschicht 7
(Fig. 1b) und Metallschicht-Elektroden 9, 11 aus einem
Kontaktwerkstoff auf Silber-Basis. Die Varistoren gemäß
den Fig. 1a und 1b stellen nur Beispiele von mehreren
möglichen Ausführungsformen dar. Niederspannungsvaristoren
mit guten elektrischen Eigenschaften können auch aus einer
Schichtenfolge aus einer Vielzahl von Schichten 3 aus Wi
derstandsmaterial auf jeweils einer Trägerschicht 5 und
mit einer Deckschicht 7 aufgebaut sein; die Elektroden
9,11 werden dann auf der unteren Fläche der untersten Trä
gerschicht 5 und auf der oberen Fläche der Deckschicht 7
angebracht (vergleiche Prinzip Fig. 1b).
Als Widerstandsmaterial (in den nachfolgenden Tabellen mit
IV bezeichnet) wurde Zinkoxid mit 0,5 Atom% Praseodym,
2 Atom% Kobalt, 0,5 Atom% Calcium und 60 ppm Aluminium do
tiert. Dazu werden 79,1 g ZnO, 0,851 Pr6 0₁₁, 1,499 g CoO,
und 0,5 g CaCo3 mit einer wässerigen Lösung von 0,023 g
Al(NO3)3×9H2O in einer Kugelmühle gemischt. Der Schlicker
wird anschließend bei einer Temperatur von 100°C getrock
net.
Als Material für die Trägerschicht(en) 5 und die Deck
schicht 7 (in den nachfolgenden Tabellen als Material A
bezeichnet) wurde Zinkoxid mit 60 ppm Aluminium dotiert.
Dazu werden 81,38 g ZnO mit einer wässerigen Lösung von
0,023 g Al(NO3)3×9H2O in einer Kugelmühle gemischt. Der
Schlicker wird anschließend bei einer Temperatur von
100°C getrocknet.
Mehrschichtvaristoren wurden wie folgt hergestellt:
Das Material A und das Widerstandsmaterial IV werden, wie in den schematischen Darstellungen der Fig. 1a und 1b gezeigt, miteinander kombiniert und zusammengesintert. Eine Zusammenstellung von durchgeführten Kombinationen zeigt die nachfolgende Tabelle 1. Die Kombination von Trägerschicht/Deckschicht- und Schicht aus Widerstands material wurde auf folgende Weise durchgeführt:
0,15 g Pulver des Materials A (hergestellt gemäß den oben angeführten Beispielen) wurden in einer zylindrischen Stahlmatrize eines Durchmessers von 9 mm unter einem Druck von 1,8×108 Pamechanisch verdichtet. Anschließend wurde das Widerstandsmaterial (Material IV) (hergestellt gemäß dem oben angeführten Beispiel) in Mengen von 0,025 g bis 0,1 g auf das vorverdichtete Substrat geschichtet und mit diesem unter einem Druck von 1,3×108 Pa zusammengepreßt. Im Fall der Herstellung von Dreischichtvaristoren (Sand wich) wurde auf die verpreßte Schicht aus Widerstandsma terial (Material IV) erneut 0,15 g Pulver des Materials A geschichtet und dieses bei einem Druck von 8×107 Pa in der zylindrischen Matrize an die Schicht aus Widerstandsmate rial (Material IV) angepreßt.
Das Material A und das Widerstandsmaterial IV werden, wie in den schematischen Darstellungen der Fig. 1a und 1b gezeigt, miteinander kombiniert und zusammengesintert. Eine Zusammenstellung von durchgeführten Kombinationen zeigt die nachfolgende Tabelle 1. Die Kombination von Trägerschicht/Deckschicht- und Schicht aus Widerstands material wurde auf folgende Weise durchgeführt:
0,15 g Pulver des Materials A (hergestellt gemäß den oben angeführten Beispielen) wurden in einer zylindrischen Stahlmatrize eines Durchmessers von 9 mm unter einem Druck von 1,8×108 Pamechanisch verdichtet. Anschließend wurde das Widerstandsmaterial (Material IV) (hergestellt gemäß dem oben angeführten Beispiel) in Mengen von 0,025 g bis 0,1 g auf das vorverdichtete Substrat geschichtet und mit diesem unter einem Druck von 1,3×108 Pa zusammengepreßt. Im Fall der Herstellung von Dreischichtvaristoren (Sand wich) wurde auf die verpreßte Schicht aus Widerstandsma terial (Material IV) erneut 0,15 g Pulver des Materials A geschichtet und dieses bei einem Druck von 8×107 Pa in der zylindrischen Matrize an die Schicht aus Widerstandsmate rial (Material IV) angepreßt.
Die verpreßten grünen Formkörper wurden anschließend bei
Temperaturen im Bereich von 1260 bis 1300°C und bei
Haltezeiten der Maximaltemperatur im Bereich von 0 bis 120 min
bei einer Aufheizgeschwindigkeit von ≈ 10°C/min an
Luft gesintert.
Die Ergebnisse der elektrischen Messungen zeigt die
nachfolgende Tabelle 2. Die hier angegebenen Werte für die
Schichtdicke beziehen sich auf die Widerstandsschicht.
Claims (26)
1. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand mit einem
keramischen Sinterkörper auf Basis von Zinkoxid als
Widerstandsmaterial, das mit mindestens je einem als Oxid
vorliegenden Erdalkalimetall, Seltenerdmetall und Metall
der Eisengruppe dotiert ist und mit auf den einander
gegenüberliegenden Hauptflächen des Sinterkörpers
angebrachten Elektroden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sinterkörper (1) mehrschichtig aufgebaut ist mit
mindestens einer Schichtenfolge von einer Schicht (3) aus
zusätzlich mit Metall aus der Gruppe Aluminium, Callium
und/oder Indium dotiertem Widerstandsmaterial auf einer
Trägerschicht (5) auf Basis von Zinkoxid, das eine
gegenüber dem Widerstandsmaterial höhere elektrische
Leitfähigkeit hat.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Schicht (3) aus Widerstandsmaterial eine
Deckschicht (7) auf Basis von Zinkoxid, das eine gegenüber
dem Widerstandsmaterial höhere elektrische Leitfähigkeit
hat, angebracht ist.
3. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach den
Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerstandsmaterial aus mit 0,01 bis 3,0 Atom%
Praseodym, 1,0 bis 3,0 Atom% Kobalt, 0 bis 1,0 Atom%
Calcium und 10 bis 100 ppm Aluminium dotiertem Zinkoxid
besteht.
4. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerstandsmaterial aus mit 0,5 Atom% Praseodym,
2 Atom% Kobalt, 0,5 Atom% Calcium und 60 ppm Aluminium
dotiertem Zinkoxid besteht.
5. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die Trägerschicht(en) (5) und für die
Deckschicht (7) mit Aluminium dotiert ist.
6. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die Trägerschicht(en) (5) und die
Deckschicht (7) mit 30 bis 100 ppm Aluminium dotiert ist.
7. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die Trägerschicht(en) (5) und die
Deckschicht (7) mit 60 ppm Aluminium dotiert ist.
8. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (9, 11) als Schichtelektroden angebracht
sind.
9. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (9, 11) überwiegend aus Silber bestehen.
10. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach min
destens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht(en) (3) aus Widerstandsmaterial eine Dicke
im Bereich von 65 bis 250µm hat(haben).
11. Nichtlinearer spannungsabhängiger Widerstand nach min
destens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht(en) (5) und die Deckschicht (7) je
weils eine Dicke im Bereich von 250 bis 600µm hat(haben).
12. Verfahren zur Herstellung eines nichtlinearen span
nungsabhängigen Widerstandes mit einem keramischen Sinter
körper auf Basis von Zinkoxid als Widerstandsmaterial, das
mit mindestens je einem als Oxid vorliegenden Erdalkali
metall, Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe dotiert
ist und mit auf den einander gegenüberliegenden Haupt
flächen des Sinterkörpers angebrachten Elektroden, insbe
sondere nach den Ansprüchen 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mehrschichtiger Sinterkörper (1) hergestellt wird
mit mindestens einer Schichtenfolge von einer Schicht (3)
aus zusätzlich mit Metall aus der Gruppe Aluminium,
Callium und/oder Indium dotiertem Widerstandsmaterial auf
einer Trägerschicht (5) auf Basis von Zinkoxid, das eine
gegenüber dem Widerstandsmaterial höhere elektrische
Leitfähigkeit hat.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Schicht (3) aus Widerstandsmaterial eine
Deckschicht (7) auf Basis von Zinkoxid, das eine gegenüber
dem Widerstandsmaterial höhere elektrische Leitfähigkeit
hat, angebracht wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Widerstandsmaterial Zinkoxid mit einer Dotierung
von 0,01 bis 3,0 Atom% Praseodym, 1,0 bis 3,0 Atom%
Kobalt, 0 bis 1,0 Atom% Calcium und 10 bis 100 ppm
Aluminium eingesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Widerstandsmaterial Zinkoxid mit einer Dotierung
von 0,5 Atom% Praseodym, 2 Atom% Kobalt, 0,5 Atom% Calcium
und 60 ppm Aluminium eingesetzt wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Material für die Trägerschicht(en) (5) und die
Deckschicht (7) mit Aluminium dotiertes Zinkoxid
eingesetzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Material für die Trägerschicht(en) (5) und die
Deckschicht (7) mit 30 bis 100 ppm Aluminium dotiertes
Zinkoxid eingesetzt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit 60 ppm Aluminium dotiertes Zinkoxid eingesetzt
wird.
19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
12 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß trockene Pulvermischungen des Widerstandsmaterials und
des Materials für die Trägerschicht(en) (5) und die
Deckschicht (7) hergestellt werden und diese
Pulvermischungen entsprechend der gewünschten
Schichtenfolge und der gewünschten Schichtdicke in einer
Matrize durch Druck verdichtet und verformt werden,
derart, daß die Pulvermischungen einzeln jeweils
lagenweise entsprechend den herzustellenden Schichten
nacheinander verdichtet und dabei verformt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagen aus den Pulvermischungen bei einem Druck im
Bereich von 8×107 bis 1,8×108 Pa verdichtet werden.
21. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
12 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aus den Pulvermischungen verpreßten grünen
Formkörper bei einer Temperatur im Bereich von 1260 bis
1300°C an Luft bei einer Aufheizgeschwindigkeit von
≈ 10°C/min gesintert werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sinterung der Formkörper so geführt wird, daß die
maximale Sintertemperatur über eine Dauer von 0 bis 240 min
gehalten wird, ehe der Abkühlungsprozeß eingeleitet
wird.
23. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
12 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht(en) (3) aus Widerstandsmaterial in einer
Dicke im Bereich von 65 bis 250µm hergestellt
wird(werden) .
24. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
12 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht(en) (5) und die Deckschicht (7) in
einer Dicke im Bereich von 250 bis 600µm hergestellt
wird(werden).
25. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
12 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf den einander gegenüberliegenden Hauptflächen des
Sinterkörpers (1) Metallschicht-Elektroden (9, 11)
angebracht werden.
26. Verfahren nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Elektroden (9, 11) ein Kontaktwerkstoff auf
Silber-Basis eingesetzt wird.
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