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Generic
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METAL
(28)
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oxides
(10)
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nitrides
(2)
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silicates
(2)
[10][_]
metal oxides
(1)
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ruthenates
(1)
[12][_]
Molecule
(25/ 42)
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palladium
(8)
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DES
(6)
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Nb2O5
(2)
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Al2O3
(2)
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BeO
(2)
[18][_]
ZrO2
(2)
[19][_]
RuO2
(2)
[20][_]
zinc oxide
(1)
[21][_]
gold
(1)
[22][_]
platinum
(1)
[23][_]
silver-palladium
(1)
[24][_]
silver-platinum
(1)
[25][_]
silver-palladium platinum
(1)
[26][_]
copper oxide
(1)
[27][_]
ruthenium oxide
(1)
[28][_]
ruthenate
(1)
[29][_]
bismuth
(1)
[30][_]
thallium
(1)
[31][_]
beryllium oxide
(1)
[32][_]
vanadium oxide
(1)
[33][_]
niobium
(1)
[34][_]
zinc
(1)
[35][_]
zirconium oxide
(1)
[36][_]
aluminium
(1)
[37][_]
beryllium
(1)
[38][_]
Gene Or Protein
(4/ 21)
[39][_]
Est-a
(11)
[40][_]
ETRE
(7)
[41][_]
VDR
(2)
[42][_]
Lic
(1)
[43][_]
Physical
(12/ 14)
[44][_]
0,3 micron
(2)
[45][_]
75 percent
(2)
[46][_]
15 percent de
(1)
[47][_]
1 micron
(1)
[48][_]
de 1,5 micron
(1)
[49][_]
de 50 percent
(1)
[50][_]
de 3,5 microns
(1)
[51][_]
de 75 percent
(1)
[52][_]
de 6 microns
(1)
[53][_]
0,5 micron
(1)
[54][_]
100 ohms
(1)
[55][_]
2 microns
(1)
[56][_]
Chemical Role
(2/ 2)
[57][_]
dopant
(1)
[58][_]
dispersant
(1)
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Polymer
(1/ 2)
[60][_]
Rayon
(2)
[61][_]
Disease
(1/ 2)
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Dislocations
(2)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511804A1
Family ID 7993770
Probable Assignee Thomson Csf
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MATERIAU DESTINE A LA REALISATION DE COMPOSANTS ELECTRIQUES
PAR DES PROCEDES METTANT EN OEUVRE AU MOINS UNE POUDRE
EN Title POWDERED MATERIAL FOR ELECTRIC COMPONENT PRODN. - IS
COMPOSITE OF CONDUCTIVE MATERIAL ON ELECTRICALLY INERT SUPPORT
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LES POUDRES QUI SONT MISES EN OEUVRE SOIT PAR
FRITTAGE SOIT PAR SERIGRAPHIE.
L'INVENTION PORTE SUR LA STRUCTURE DES GRAINS DE POUDRE DU MATERIAU
AVEC LEQUEL SONT REALISES DES COMPOSANTS. LES MECANISMES DE CONDUCTION
ELECTRIQUE ENTRE LES GRAINS D'UNE POUDRE FAISANT INTERVENIR
ESSENTIELLEMENT LA COUCHE SUPERFICIELLE ET LES CONTACTS ENTRE GRAINS,
LE COEUR DES GRAINS INTERVIENT TRES PEU. SELON L'INVENTION, LES GRAINS
DE POUDRE DU MATERIAU SONT CONSTITUES PAR UN COEUR DE GRAIN 6,
ELECTRIQUEMENT INERTE, RECOUVERT PAR UNE COUCHE SUPERFICIELLE 7,
ELECTRIQUEMENT ACTIVE. LE COEUR DE GRAIN 6 EST UN SUPPORT, QUI PEUT
ETRE ADAPTE SELON DES CARACTERISTIQUES DIELECTRIQUES, MAGNETIQUES,
THERMIQUES... LA COUCHE SUPERFICIELLE 7 EST EN METAL NOBLE CONDUCTEUR,
OU EN OXYDES DE TERREoxides RARES RESISTIVES.
APPLICATION A LA REALISATION DE CONDENSATEURS, DE RESISTANCES CTN OU
CTP, DE BANDES CONDUCTRICES, PAR SERIGRAPHIE OU FRITTAGE.
In the material each grain of powder has a composite structure formed
by a core of electrically inert support material covered by a skin of
electrically active material so that only the skin takes part in
electric conduction between the grains. Pref. skin materials are noble
metals e.g. Au, Ag, Pt and Pd, alone or as an alloy, non-noble metal
conductors e.g. Al, Cu and Ni, metal oxides with non-linear
resistivities e.g. Nb2O5 and VO2 and the borides, nitrides and oxides
of metals with linear resistivities e.g. Ru, Ir, Bi, Tl and Pb. Pref.
core materials are dielectrics e.g. Al2O3 and TiO3Ba, thermally
conducting oxides e.g. BeO, ZrO2, Al2O3 and thermally insulating
oxides e.g. silicates and glasses. Used in a screen printing paste or
as a powder for fusion used in the prodn. of capacitors, resistances
with positive or negative temp. coeffts., resistances which vary with
voltage and conducting or resistive tracks in the substrate. Great
cost savings can be made. For resistive pastes, the coefft. of
dilation can be altered by suitable choice of core material.
Description
_________________________________________________________________
MATERIAU DESTINE A LA REALISATION DE COMPOSANTS ELECTRIQUES
PAR DES PROCEDES METTANT EN OEUVRE
AU MOINS UNE POUDRE.
La presente invention concerne un nouveau type de materiau9 au niveau
de la structure des grains de ce materiau divise, destine a une
utilisation sous forme de pate a' serigraphier ou sous forme de poudre
a fritter.
L'objet de l'invention est de realiser des fonctions telles que la
conduction electrique de type ohmique, la conduction electrique non
lineaire en temperature ou en -tension, la onction semiconductrice, la
fonction dielectrique, et d'au-tres encore, en n'utilisant pour
remplir ces fonctions que la surface des grains du rr.ateri;-tu
divise, le coeur de chaque grain etant constitue d'un materiau qui
n'intervient pas dans la realisation de la fonction electrique.
Ainsi les produits realises a partir de ce materiau nouveau sont, par
exemple, les condensateurs, les resistances a coelficient de
temperature negative ou positive, les resistances variables avec la
tension les pistes conductrices ou resistives sur substrat, qui tous
sont obtenus a pari::iF de poudres qui sont soit frittees, soit
deposees sous forme de pate serigraphiee
De facon plus generale dans tous les produits realises a partir de
poudre, les theories les plus recentes montrent que les mecanismes de
conduction electrique sont determines par les proprietes de surface et
les jonctions entre les grains constituant la poudre de depart:
- effet semiconducteur entre les grains,
- effet tunnel entre les grains,
- percolation entre grains isolants et conducteurs.
On appelle "seuil de percolation" le coude brusque qui se presente
dans la courbe des proprietes d'un melange de grains de natures
differentes, en fonction du rapport des quantites dans le melange.
Ainsi, et cela a ete verifie experimentalement, le coeur des grains,
c'est-a-dire la partie non superficielle des grains, joue un role
negligeable dans les phenomenes electriques, et n'a donc qu'un role
mecanique de support des couches superficielles externes, qui, elles,
remplissent la fonction electrique.
L'invention reside dans le remplacement du coeur des grains par un
materiau inerte du point de vue electrique et different de celui qui
constitue la couche superficielle de chaque grain et auquel sont lies
les proprietes electriques requises pour une application donnee. Sur
ces coeurs de grain inertes est deposee, selon des methodes connues de
l'homme de l'art, une couche superficielle ou peau du materiau dotee
de proprietes electriques.Le materiau du coeur des grains inerte
electriquement n'est pas inerte mecaniquement, car il doit permettre
des operations de frittage en phase solide sans interferer
chimiquement sur le systeme, et adapter les coefficients de dilatation
des constituants du systeme, en vue de modifier les coefficients de
temperature des parametres physiques tels que la conductivite
electrique, la constante dielectrique, L'effet de champ, le
vieillissement en temperature des composants.
Enfin, le remplacement dans certaines poudres a base de metals nobles
et couteux, du coeur des grains par un coeur en materiau non noble
presente un grand interet d'economie des metals nobles comme cela sera
montre ulterieurement.
De facon plus precise, I'invention concerne un materiau destine a la
realisation de composants electriques, par des procedes mettant en
oeuvre au moins une poudre, tels que le frittrage ou la serigraphie,
ce materiau etant caracterise en ce que chaque grain de poudre a une
structure composee, et formee d'un coeur de grain constitue par une
matiere support, electriquement inerte, ce coeur de grain etant
recouvert par une couche superficielle, ou peau de grain, constituee
par une matiere electriquement active, cette couche superficielle
intervenant seule dans les mecanismes de conduction electrique entre
grains.
L'invention sera mieux comprise par la description qui en suit,
laquelle s'appuie sur des exemples de realisation et sur les figures
jointes qui representent:
- fig. 1: schema de grain jointif dans une poudre selon l'art connu,
- fig. 2: schema de grain jointif selon l'invention,
- fig. 3: courbe des gains de matiere en fonction du diametre des
grains, dans le materiau selon l'invention,
- fig. 4 et 5: schema de dispersion de grains selon l'invention.
De nombreux composants sont realises a partir de materiaux qui, a
l'origine, sont finement divises, c'est-a-dire qu'ils sont en poudre,
ces poudres etant soit frittees par l'action combinee d'une pression
et de la temperature pour obtenir par exemple le disque d'une
resistance dependant de la tension VDR, soit etendues par des procedes
proches de la serigraphie, sous forme de pate, pour obtenir par
exemple les electrodes metallisees d'un condensateur multicouches.Quel
que soit le systeme utilise, frittage ou serigraphie, les grains sont
jointifs et un corps solide est reconstitue a partir d'une poudre de
grains.
La figure 1 represente le schema de grains jointifs, dans une poudre
selon l'art connu.
Ces grains tels que les grains 1 et 2 par exemple, sont massifs et
entierement constitues par un meme materiau, celui qui est defini par
les proprietes electriques recherchees. C'est-a-dire que le coeur et
la surface exterieure des grains sont constitues du meme materiau.
Leur forme est quelconque et irreguliere, ce qui fait que les grains
ne sont en contact les uns avec les autres que par quelques surfaces
de contact telles que 3, tandis que entre les grains se trouvent, soit
des vides tels que 4, soit des phases qui bouchent les interstices
telles que 5. De telles phases qui bouchent les interstices peuvent
etre dues soit a un liant dans le cas d'une - pate serigraphiable dans
laquelle est melangee en particulier une poudre de verre comme liant,
soit a des phases fondues telles que les phases pyrochlores.
Quoi qu'il en soit il est prouve que n'interviennent dans les
proprietes electriques et egalement thermiques que la surface
exterieure des grains et les points de contact tels que 3 entre deux
grains. A titre d'exemple, si les grains de la figure 1 sont ceux d'un
melange d'oxide pour former une varistance ou VDR, differentes etudes
des proprietes electriques des varistances ont montre que la tension
de seuil V0 d'une varistance est independante des proportions d'oxide
dans le melange; elle ne depend que de la taille moyenne des grains
d'zinc oxide. Cette propriete s'explique par le fait que sous une
tension appliquee egale a V0 la chute de potentiel ne s'effectue
qu'aux barrieres intergranulaires.Cet exemple n'est pas limitatif et
d'autres etudes ont montre que dans le cas de pates conductrices ou
resistives ce sont les memes phenomenes de barrieres intergranulaires
qui interviennent Or, les pates resistives ou conductrices sont
constituees a partir de metals conducteurs qui sont generalement des
metals nobles et de toutes facons couteux, car il est important que la
poudre de metal utilisee pour la realisation de la pate serigraphiable
puisse etre cuite donc portee a haute temperature sans qu'il y ait
oxydation. Ce sont donc essentiellement gold, I'or-platinum,
I'silver-palladium, l'silver-platinum, I'silver-palladium platinum,...
qui sont utilises pour la fabrication de ces poudres, bases de la
realisation des encres serigraphiables.Dans ces conditions, et puisque
seules les barrieres intergranulaires interviennent, il est inutile
que le coeur des grains soit egalement en materiau precieux.
La figure 2 represente donc les grains jointifs d'une poudre du
materiau selon l'invention.
Dans le materiau selon l'invention, chaque grain est constitue d'un
coeur tel que 6 recouvert sur sa surface d'une peau telle que 7,
constituee par le metal pour lequel la propriete electrique est
demandee. Le coeur tel que 6 peut etre un materiau inerte, c'est
essentiellement un vehicule pour soutenir une fine pellicule de metal
7. Neanmoins, la fonction du coeur est:
- d'adapter les coefficients de dilatation entre les differents grains
qui entrent dans la constitution d'une poudre, ou, en utilisant
plusieurs materiaux porteurs ayant des coefficients de dilatation
differents, de modifier les coefficients de temperature des parametres
physiques tels que la conductivite electrique, la constante
dielectrique;
- permettre les reactions de frittrage en phase solide sans interferer
chimiquement sur le systeme.Par exemple, certaines phases d'copper
oxide ne peuvent pas etre utilisees avec certains verres car il y a
dissolution reciproque au cours du frittage;
- economiser les metals nobles si la pate ou la poudre a preparer est
a base de metals nobles.
Le materiau constitue a partir de la poudre selon l'invention comporte
egalement, comme dans le cas d'une poudre selon l'art connu, soit des
interstices vides tels que 4, soit des occlusions dues a des liants
tels que 5.
Mais ceux-ci n'interviennent pas dans l'exploitation de l'invention.
Le role du materiau qui constitue le coeur des grains sera explique au
moyen de deux exemples de realisation.
Dans un premier exemple, celui des condensateurs ceramiques
multicouches par exemple, les electrodes sont constituees par un depot
serigraphie de palladium depose sur des feuilles de ceramique.
L'epaisseur de ce depot represente 10 a 15 percent de l'epaisseur
totale du dielectrique, et l'utilisation de palladium ou de tout autre
metal noble est rendue obligatoire en raison du frittage du
dielectrique a haute temperature, de 1200 a l400C sous atmosphere non
reductrice. Par consequent, il est necessaire d'utiliser une quantite
relativement grande de palladium pur, et couteux, alors que seule la
surface des grains intervient dans les relations electriques et dans
l'oxydation possible au cours du frittage.Le remplacement des grains
de palladium par des grains dont le coeur est constitue par le meme
materiau que le dielectrique du condensateur, et dont ia peau est
constituee d'une fine epaisseur de palladium permet d'obtenir un
condensateur qui a les memes qualites electriques mais qui est
beaucoup moins couteux. Ce premier exemple sera illustre
ulterieurement.
Le second exemple d'application concerne le vieillissement de produits
tels que les resistances serigraphiees sur des substrats de circuits
hybrides.
Il est connu que ces resistances vieillissent relativement mal en
temperature et l'une des causes principales de ce mauvais coefficient
de temperature en fonction du temps est attribuee aux dislocations qui
interviennent entre les grains du materiau constituant la resistance,
dislocation due aux differences de coefficient de dilatation thermique
entre les grains des differents materiaux melanges pour realiser une
resistance. Si par consequent il est possible de communiquer a tous
les grains le meme coefficient de dilatation thermique on supprimera
de ce fait les dislocations en vieillissement et la resistance aura un
coefficient de vieillissement et une derive dans le temps nettement
ameliores.Si la resistance a ete obtenue par un melange de poudre
isolante et de poudre conductrice et que la valeur appropriee de
resistance a ete determinee par percolation, on peut nettement
ameliorer le coefficient de vieillissement de cette resistance en
remplacant les grains de poudre conductrice par des grains dont le
coeur est constitue du meme materiau que celui de la poudre isolante,
ou par du substrat et dont la peau est constituee du metal
precedemment choisi pour faire le conducteur.
Ainsi, les grains isolants et les grains conducteurs ayant le meme
coeur, ont meme dilatation thermique lineaire et volumique et le
vieillissement de la resistance en fonction de la temperature est
pratiquement supprime. Pour obtenir ce resultat, il suffit de
redeterminer les courbes de percolation non plus sur les parametres
electriques habituels, c'est-a-dire determiner quels pourcentages sont
necessaires dans le melange de poudre pour obtenir une resistance
donnee, mais sur des parametres non electriques tels que la dilatation
bi et tridirectionnelle, c'est-a-dire lineaire et volumique.
La realisation du materiau selon l'invention reside dans la
realisation de grains de poudre, dont la peau est de nature differente
du coeur, la mise en oeuvre de cette poudre par frittage
intergranulaire ou melange avec les constituants d'une pate
serigraphiable etant ensuite realisee selon les methodes connues.
Le depot sur le coeur du grain d'un film mince, d'epaisseur de l'ordre
du micron, mais generalement inferieure et voisine de 1000 A 3000
Angstroems par exemple, fait appel a l'une des technologies connues du
traitement des poudres:
- par depot chimique en phase gazeuse en lit fluidise de facon a
revetir uniformement les grains de tres faible dimension,
- depot en phase liquide de type epitaxial,
- depot electrochimique, en tonneau egalement, sur certaines poudres
telles que les titanates auxquelles une conductibilite electrique
superficielle a ete comuniquee par reduction partielle des oxydes,
- ou par toute autre methode utilisee dans le traitement des poudres.
La poudre des grains obtenus a l'issue de cette operation,
c'est-a-dire de grains presentant un coeur en materiau "porteur" et
une couche superficielle de materiau noble est ensuite mise en oeuvre
par les methodes classiques de melange avec d'autres produits pour
realiser des encres serigraphiques ou par frittage et liaison au moyen
d'une autre phase vitreuse.- Dans le cas du frittage, la cinetique
sera conduite en fonction de l'epaisseur du film mince depose et des
proprietes physiques attendues.
Certaines proprietes de l'invention, particulierement interessantes,
seront illustrees par la description de quelques exemples de
realisation.
Un premier exemple de realisation concerne le remplacement des metals
nobles et couteux dans les pates conductrices. Par exemple, le cas des
condensateurs multicouches avec electrode au palladium a ete cite
precedemment. On sait que le mecanisme de conduction entre des grains
conducteurs est regle par la relation globale:
PT,tai= i + avec
P i = resistivite intra-granulaire, ou resistivite du materiau massif,
P c = resistivite de contact inter-granulaire. c
Generalement, Pi' less than Pc, par exemple Pi = PC/io Ainsi, si on
utilise i c un materiau ayant une conductivite electrique beaucoup
plus faible mais etant moins cher ou meme si l'on annule Pi en
utilisant un materiau isolant, la resistivite totale PT n'est pas
beaucoup modifiee. Cela revient a separer les fonctions Pi et Pc pour
P cs on utilise le materiau conducteur peu oxydable comme le palladium
ou couteux sous forme de film mince a la surface d'un grain, et pour
Pi, on supprime le materiau noble et on le remplace par une charge
inerte ou porteuse, par exemple le materiau du dielectrique pour les
condensateurs.
L'economie en materiau noble, le palladium dans l'exemple cite qui
n'est pas limitatif, c'est a dire l'economie realisee en remplacant le
coeur d'un grain par un coeur de materiau inerte, peut etre facilement
chiffree et est extremement importante. En assimilant un grain a une
sphere, si l'on appelle R1 le rayon du coeur inerte et R2 le rayon
externe du grain, l'epaisseur e du film mince depose est egale a: e=R2
R1 a etant la masse specifique de la phase fonctionnelle, c'est-a-dire
du materiau noble dont est faite la peau du grain, le poids de
materiau noble depose est: #P = 4# (R2 3 - R13) and alpha soit un
gain:: (1 - qu).100 =1
La figure 3 illustre le gain en metal noble realise pour trois
epaisseurs de depot e = 0,3, 0,5 et 1 micron. Des economies
considerables sont realisees
- a partir d'un diametre de grain de 1,5 micron (coeur du grain)
revetu sur 0,3 micron une economie de 50 percent en poids est obtenue;
- a partir d'un diametre de 3,5 microns, revetu sur 0,3 micron une
economie de 75 percent en poids est obtenue;
- a partir d'un diametre de 6 microns, revetu sur 0,5 micron, le gain
depasse 75 percent, soit trois fois moins de materiau noble que dans
le cas du grain metallique monolithique.
Un autre exemple de realisation concerne le remplacement des terres
rares -donc couteuses- dans les pates resistives pour serigraphie.
En fonction de ce qui a ete precedemment dit au sujet de la conduction
au travers d'une couche superficielle de grain, qui peut d'ailleurs
etre semiconductrice, il est interessant de remplacer des grains
massifs en ruthenium oxide par exemple ou de ruthenate, de bismuth, de
thallium ou de plomb par des grains dont le coeur est un materiau
porteur et la peau seulement constituee par ces produits couteux et
rares que sont le RuO2 ou les ruthenates, sans que ces exemples ne
constituent une limitation. Ainsi, en partant d'une structure de
rutile par exemple, pour laquelle la resistivite de
RuO2 massif est tres faible, (40 microhms/cm) on arrive par
percolation et/ou par reaction superficielle avec des verres a
atteindre des resistivites plus elevees de 4 a 6 ordres de grandeur.
La resistivite sera determinee sur une poudre selon l'invention par la
mesure de percolation dont la figure 4 donne un exemple.
Sur la figure 4 sont representes:
- en abcisse, le pourcentage entre une poudre selon l'invention et une
poudre telle que une poudre de verre dans l'exemple cite du rutile,
- en ordonnee, la propriete recherchee: propriete electrique telle que
resistivite ou conductivite, propriete magnetique, propriete mecanique
telle que coefficient de dilatation, conductivite thermique... selon
l'exemple d'application recherche.
Il a ete dit precedemment que dans le cas d'une poudre selon
Itinvention, on negligeait la resistivite du coeur du grain, ce qui en
fait modifie legerement la resistivite d'une poudre selon l'invention
par rapport a une poudre conventionnelle de grain massif. La courbe de
percolation permet de retrouver la resistivite voulue ou de facon plus
generale, la propriete recherchee en fonction du pourcentage donne en
ordonnee entre la poudre selon l'invention et un additif.
D'autre part, en ce qui concerne le remplacement des terres rares dans
les pates resistives, on sait que l'instabilite des resistances dans
le temps est due entre autres mecanismes a l'inadaptation mecanique
entre les depots resistifs serigraphies et le substrat generalement en
alumine ou en beryllium oxide. Ce phenomene est particulierement
important pour les pates a basse valeur donc a forte concentration en
materiau metallique, ctest-a-dire la peau des grains, valeur comprise
par exemple entre 10 et 100 ohms par carre. L'utilisation d'un
materiau selon l'invention permet de modifier les coefficients de
temperature et de tension, non plus en dopant les pates, mais en
melangeant differents materiaux porteurs -le coeur des grains- ayant
des coefficients de dilatation differents.
Ainsi, dans le cas des pates resistives, l'avantage du materiau selon
l'invention est double puisqu'il permet d'une part d'adapter les
coefficients de dilatation par un choix de differents materiaux pour
le coeur des grains de telle facon que le coefficient de dilatation
s'adapte au coefficient de dilatation du substrat, et d'autre part
d'economiser entre 50 et 75 percent au moins des elements rares qui
constituent normalement les grains dans les pates resistives selon
l'art connu.
Le materiau selon l'invention peut encore ameliorer les
caracteristiques de certains composants realises a partir des poudres
de grains: par exemple, un materiau pour resistances a coefficient de
temperature negatif
CTN peut avoir son seuil de basculement thermique et sa vitesse de
basculement modifies dans un sens ou dans l'autre selon la capacite
thermique du grain porteur. S'il est connu qu'une CTN est
essentiellement fabriquee a partir d'vanadium oxide, de niobium, de
zinc... et etant entendu que les phenomenes electriques se passent a
la surface des grains, une CTN aura une plus grande vitesse de
basculement si le coeur de chaque grain est constitue d'un materiau
porteur bon conducteur thermique tel que par exemple l'zirconium
oxide, d'aluminium ou de beryllium.
Le materiau selon l'invention peut encore permettre de modifier la
constante dielectrique d'un materiau dans des proportions importantes,
allant de 100 a 1000, par exemple en dispersant des grains conducteurs
dans des grains de dielectrique. La mesure des seuils de percolation
sur le parametre de constante dielectrique C renseigne sur les gains
escomptes.
Une methode simple permet de disperser ces grains conducteurs sans
utiliser de poudre metallique trop fine en raison du probleme bien
connu de l'exothermie des poudres extremement fines de granulometrie
de l'ordre du micron, exothermie qui fait que ces poudres pourront
s'enflammer spontanement. Selon cette methode, le depot metallique
superficiel sur le grain de la poudre selon l'invention est amene a
fusion, et les forces de tensions superficielles rassemblent le metal
en spheres de tres petite granulometrie.
Les figures 5 et 6 representent deux possibilites de dispersion de
grains conducteurs parmi des grains isolants ou de dielectrique.
Dans le cas de la figure 5, il est represente un grain tel que 8 d'un
materiau selon l'invention, c'est-a-dire possedant un coeur et une
peau metallique conductrice. Ce grain est represente disperse au
milieu d'une pluralite de grains tel que 9 constitues d'un materiau
isolant ou dielectrique.
Le metal conducteur en surface du grain 8 est choisi pour avoir un
point de fusion superieur a la temperature de frittage du
dielectrique, ce qui conduit au meme stockage d'energie et au meme
effet percolateur qu'une- bille metallique de memes dimensions. La
peau n'etant pas amenee a fusion au cours du frittage, le grain reste
donc apres frittage tel qu'il etait auparavant, mais ceci permet comme
il a ete dit precedemment, de modifier par exemple la constante
dielectrique d'un materiau dielectrique.
La figure 6 represente une autre possibilite de dispersion. Parmi des
grains d'isolant ou de dielectrique 9 ont ete disperses des grains
selon l'invention, en tout point comparable au grain 8 de la figure 5,
c'est-a-dire composes d'un coeur de materiau support et d'une peau
conductrice metal lic. Mais le metal constitutif de la peau a ete
choisi, ou s'il est impose la temperature de frittage est choisie de
telle facon que apres frittage, le metal ayant ete amene a fusion, il
se rassemble en tres fines particules, par exemple de granulometrie 1
a 2 microns ce qui serait delicat a realiser a partir de poudres qui
sont naturellement pyrophores.
L'invention a ete decrite en appuyant la description du materiau en
grains sur quelques exemples de realisation tels que des condensateurs
multicouches ou des resistances. Neanmoins, ce qui constitue
l'invention est la structure des grains d'un materiau nouveau qui
permet d'economiser les metals nobles ou rares et de modifier les
caracteristiques electriques.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Materiau destine a la realisation de composants electriques, par
des procedes mettant en oeuvre au moins une poudre, tels que le
frittage ou la serigraphie, ce materiau etant caracterise en ce que
chaque grain de poudre a une structure composee, et formee d'un coeur
de grain (6) constitue par une matiere support, electriquement inerte,
ce coeur de grain (6) etant recouvert par une couche superficielle
(7), ou peau du grain, constituee par une matiere electriquement
active, cette couche superficielle (7) intervenant seule dans les
mecanismes de conduction electrique entre grains.
2. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que la couche
superficielle (7) de chaque grain de poudre est constituee d'un metal
noble parmi Au, Ag, Pt, Pd, pris isolement ou en alliage.
3. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que la couche
superficielle (7) de chaque grain de poudre est constituee d'un metal
conducteur non noble, parmi Al, Cu, Ni.
4. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que la couche
superficielle (7) de chaque grain de poudre est constituee par un
oxyde d'uoxide metal dote de caracteristiques non lineaires de
resistivite, parmi Nb2O5,VO2.
5. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que la couche
superficielle (7) de chaque grain de poudre est constituee par des
composes complexes, borures, nitrides, metalsoxides dotes de
caracteristiques lineaires de resistivite, parmi ceux de Ru, Ir, Bi,
T1, Pb.
6. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que le coeur
(6) de chaque grain de poudre est constitue par un dielectrique, tel
que A1203 ouTiO3Ba.
7. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que le coeur
(6) de chaque grain de poudre est constitue par un oxide bon
conducteur thermique, tel que BeO, ZrO2, A12O3.
8. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que le coeur
(6) de chaque grain de poudre est constitue par un oxide isolant
thermique, tels que les silicates et les verres.
9. Materiau selon la revendication 1, caracterise en ce que, en vue
d'effectuer une dispersion metallique dans une poudre dielectrique, la
nature du metal constituant la couche superficielle (7) est choisie
pour avoir une temperature de fusion inferieure a la temperature de
traitement thermique auquel est soumis le materiau.
? ?
Display vertical position markers.<br/><br/>This option will display
the relative positions of currently selected key terms within the full
document length.<br/><br/>You can then click the markers to jump to
general locations within the document, or to specific discoveries if
you know whereabouts in the document they occur. [65][_]
Open a preview window.<br/><br/>This window will provide a preview of
any discovery (or vertical marker) when you mouse over
it.<br/><br/>The preview window is draggable so you may place it
wherever you like on the page. [66][_]
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