DE10042350C1

DE10042350C1 - Keramikmaterial

Info

Publication number: DE10042350C1
Application number: DE10042350A
Authority: DE
Inventors: Helmut Sommariva; Christian Hoffmann; Danilo Suvorov; Matjaz Valant
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: SnapTrack Inc
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: TWI243157B; US20040048732A1; US6956001B2; JP5283813B2; EP1313679A1; AU2001289560A1; JP2004507432A; WO2002018294A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Keramikmaterial, das wenigstens zwei verschiedene, in jeweils voneinander getrennten Phasen vorliegende Komponenten enthält, bei dem die Komponenten jeweils eine Perowskitstruktur aufweisen, die an den A-Plätzen Silber und an den B-Plätzen Niob und Tantal enthält, und bei dem die Zusammensetzung einer Komponente A und die Zusammensetzung einer Komponente B jeweils so gewählt ist, daß die Temperaturkoeffizienten ihrer Dielektrizitätskonstanten TKepsilon¶A¶ und TKepsilon¶B¶ in einem Temperaturintervall voneinander verschiedene Vorzeichen aufweisen. Vorteilhafterweise wird das Mischungsverhältnis von Komponente A/Komponente B so gewählt, daß sich entsprechend der Lichtenecker-Regel eine möglichst vollständige Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstanten TKepsilon¶A¶ und TKepsilon¶B¶ ergibt. Der Temperaturverlauf von TKepsilon¶A¶ und TKepsilon¶B¶ kann vorteilhafterweise durch das Mengenverhältnis Niob/Tantal sowie durch Hinzufügen von Dotierstoffen eingestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Keramikmaterial, das eine Perows kitstruktur aufweist, die an den A-Plätzen Silber und an den B-Plätzen Niob und Tantal enthält.

Keramikmaterialien finden heutzutage in der Elektroindustrie eine breite Anwendung als dielektrische Resonatoren, Mikro wellenfilter, Substrate für mikroelektronische Schaltkreise und so weiter. Die genannten Komponenten werden in Systemen zur drahtlosen Telekommunikation, Satellitenantennen, Radar systemen oder auch Mikrowellenöfen eingesetzt.

Die wichtigsten Eigenschaften der Keramikmaterialien sind ih re Dielektrizitätskonstanten ∈, der Temperaturkoeffizient ih rer Resonanzfrequenz TKf sowie ihr Qualitätsfaktor Q × f, der ein Maß für die dielektrischen Verluste in dem Material ist. Die genannten Eigenschaften sind insbesondere für die Verwen dung in Mikrowellenbauelementen von Bedeutung. Je höher der Qualitätsfaktor ist, um so geringer sind die dielektrischen Verluste und um so selektiver kann ein Mikrowellenbauelement mit Hilfe der Keramik auf eine spezielle Frequenz zugeschnit ten werden.

Im Zuge der anhaltenden Miniaturisierung der keramischen Bau elemente, insbesondere im Frequenzbereich bis hin zu 1 bis 2 GHz, wird es immer wichtiger, keramische Materialien mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten zu verwenden. Solche Materia lien gestatten die Herstellung von keramischen Bauelementen mit sehr kleinen Dimensionen, die beispielsweise für Systeme der drahtlosen Telekommunikation vorteilhaft eingesetzt wer den können.

Aus der Druckschrift JP 01234358 A ist ein Keramikmaterial bekannt, das auf der Basis von Titanoxid, Bariumoxid und Neodymoxid hergestellt ist, wobei die Keramik einen Zusatz an Samariumoxid enthält. Durch die Menge des beigegebenen Sama riumoxids wird das Temperaturverhalten der Resonanzfrequenz der Keramik eingestellt. Aus der Druckschrift JP 02239150 A ist eine Keramikzusammensetzung für Mikrowellenanwendungen bekannt, die auf der Basis von Bariumoxid, Titanoxid, Samari umoxid, Ceroxid und Neodymoxid hergestellt ist.

Die in den japanischen Dokumenten genannten Keramikmateriali en haben den Nachteil, daß sie einen relativ geringen Wert der Dielektrizitätskonstante ∈ zwischen 85 und 90 aufweisen. Dadurch können stark miniaturisierte Mikrowellenbauelemente mit diesen Keramikmaterialien nicht hergestellt werden.

Aus der Druckschrift A. Kania, Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ Solid Solutions - Dielectric Properties and Phase Transitions, Phase Transi tions, 1983, Volume 3, pp. 131 bis 140, ist ein Keramikmate rial bekannt, das auf der Basis von Silber, Niob und Tantal, im folgenden ANT genannt, hergestellt ist und das in Form ei ner "Solid Solution" der beiden Materialien AgNbO₃ und AgTaO₃ vorliegt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Keramik weist die Zusammensetzung Ag(Nb_1-xTa_x)O₃, im folgenden ANTx genannt, auf, wobei x zwischen 0 und 0,7 variieren kann. Je nach Zusammensetzung weist die Keramik bei einer Temperatur von etwa 300 K ein ∈ zwischen 80 und 400 auf.

Aus der Druckschrift Matjaz Valant, Danilo Suvorov, New High- Permittivity Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ Microwave Ceramics: Part 2, Di electric Characteristics, J. Am. Ceram. Soc. 82 [1], pp. 88-93 (1999) ist es bekannt, daß scheibenförmige Kera mikkörper aus ANT mit einem x-Parameter zwischen 0,46 und 0,54 eine starke relative Änderung der Dielektrizitätskon stanten ∈ im Temperaturintervall zwischen -20°C und 120°C aufweisen. Dabei wurde insbesondere gezeigt, daß der Verlauf der relativen Änderung von ∈ mit der Temperatur einer Kurve folgt, die zwischen 20°C und 70°C ein Maximum aufweist und Werte zwischen -0,07 und 0,01 annimmt.

Ferner ist aus der Druckschrift WO 98/03446 A1 bekannt, daß durch Dotierung von ANT mit Lithium, Wolfram, Mangan oder Wismut der Temperaturkoeffizient der Dielektrizitätskonstan ten TK∈ bei einzelnen Temperaturen auf sehr kleine Werte bis zu +/-70 ppm/K reduziert werden kann.

Die bekannten ANT-Materialien weisen zwar ein hohes ∈ auf, haben jedoch den Nachteil, daß TK∈ in dem für Anwendungen in teressanten Temperaturbereich zwischen -20°C und 80°C rela tiv hohe Werte aufweist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Keramikma terial bereitzustellen, das eine hohe Dielektrizitätskonstan te ∈ sowie einen geringen Temperaturkoeffizienten TK∈ bei niedrigen, dielektrischen Verlusten aufweist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Keramikmaterial nach Patentanspruch 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den folgenden Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung gibt ein Keramikmaterial an, das wenigstens zwei verschiedene Komponenten enthält, die jeweils in vonein ander getrennten Phasen vorliegen. Jede der Komponenten weist dabei eine Perowskitstruktur auf, die an den A-Plätzen Silber und an den B-Plätzen Niob und Tantal enthält. Die Zusammen setzung einer der Komponenten (Komponente A) und die Zusam mensetzung einer weiteren der Komponenten (Komponente B) sind jeweils so gewählt, daß die Temperaturkoeffizienten ihrer Elektrizitätskonstanten TK∈_A und TK∈_B in einem Temperaturin tervall voneinander verschiedene Vorzeichen aufweisen.

Das ANT-Material hat den Vorteil, daß es ein hohes ∈ < 300 aufweist. Ferner hat das erfindungsgemäße Keramikmaterial den Vorteil, daß es niedrige, dielektrische Verluste aufweist. Durch die Mischung zweier Komponenten, die jeweils ein TK∈ mit unterschiedlichen Vorzeichen aufweisen, kann erreicht werden, daß sich die Temperaturabhängigkeiten der Dielektri zitätskonstanten größtenteils kompensieren, so daß das erfin dungsgemäße Keramikmaterial ein kleineres TK∈ als seine Kom ponenten aufweist. Die Kompensation kann dabei nicht nur stellenweise bei festen Temperaturen, sondern über das ganze Temperaturintervall erfolgen, innerhalb dessen die einzelnen Komponenten unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Die Kom pensation beschränkt sich also nicht auf einzelne Punkte auf der Temperaturskala.

Da die Komponenten in dem erfindungsgemäßen Keramikmaterial als getrennte Phasen vorliegen, kann der TK∈ des Keramikmate rials für den Fall, daß es lediglich aus zwei verschiedenen Komponenten besteht, durch die im folgenden formulierte Lich tenecker-Regel angegeben werden:

TK∈ = V × TK∈_A + (1 - V) × TK∈_B.

Dabei bedeutet V den Volumenanteil der Komponente A am Ge samtvolumen der Komponenten und TK∈_A beziehungsweise TK∈_B die Temperaturkoeffizienten der Komponenten A und B.

Aus der Lichtenecker-Regel geht hervor, daß durch geeignete Wahl des Volumenanteils der Komponente A für eine bestimmte Temperatur eine vollständige Kompensation der Temperatur koeffizienten der Dielektrizitätskonstanten erfolgen kann. Diese Lichtenecker-Regel wird nun benutzt, um einen optimalen Volumenanteil der Komponente A am Gesamtvolumen der Komponen ten A und B zu bestimmen, so daß in dem Temperaturintervall, innerhalb dessen die einzelnen Komponenten unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, eine optimale Kompensation der Tempera turkoeffizienten erzielt werden kann.

Dazu wird erfindungsgemäß der Volumenanteil der Komponente A am Gesamtvolumen der Komponenten A und B so gewählt, daß er weniger als 25% von einem Volumenanteil V abweicht, der durch die folgende Formel berechnet ist:

V × S_A + (1 - V) × S_B = 0.

Dabei bedeuten S_A und S_B jeweils die Steigung derjenigen Ge raden, die am besten an den jeweiligen, temperaturabhängigen Verlauf der relativen Änderung der Dielektrizitätskonstanten der Komponente A beziehungsweise der Komponente B in dem Tem peraturintervall angepaßt ist.

Durch die erfindungsgemäße Übertragung der für einzelne Tem peraturen gültigen Lichtenecker-Regel auf ein Temperaturin tervall kann erreicht werden, daß eine optimale Kompensation von Temperaturkoeffizienten TK∈ mit verschiedenen Vorzeichen erzielt wird. Mit Hilfe der oben angegebenen Rechenvorschrift wird das mit dem Volumenanteil gewichtete Mittel der Tempera turkoeffizienten TK∈ zur Berechnung geeigneter Volumenanteile benutzt.

Da die der Berechnung zugrundeliegende Lichtenecker-Regel die TK∈-Werte linear addiert, funktioniert die Kompensation der Temperaturkoeffizienten TK∈ um so besser, je besser der tem peraturabhängige Verlauf der relativen Änderung der Dielek trizitätskonstanten der einzelnen Komponenten an einen linea ren Verlauf angepaßt werden kann. Daher ist es erstrebens wert, durch eine geeignete Zusammensetzung der Komponenten einen solchen, linearen Verlauf möglichst gut anzunähern.

Eine solche Annäherung eines linearen Verhaltens kann beson ders vorteilhaft dadurch erfolgen, indem bei einer der Kompo nenten das Mengenverhältnis Niob/Tantal geeignet gewählt ist.

Eine weitere Möglichkeit, den temperaturabhängigen Verlauf von TK∈ in günstiger Weise zu beeinflussen, besteht darin, einer Komponente einen oder mehrere Dotierstoffe einer Kon zentration von jeweils maximal 20% beizugeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Es werden verschiedene ANT-Keramikmaterialien beschrieben, die als Komponente A beziehungsweise Komponente B der erfin dungsgemäßen Keramikmasse verwendet werden können. Es werden ferner erfindungsgemäße Keramikmassen beschrieben, die durch Mischen einer Komponente A mit einer Komponente B jeweils als kalziniertes Pulver und anschließendes Sintern hergestellt sind. Von den beschriebenen Keramikmaterialien wurden jeweils Scheibenproben hergestellt, die mit einer oberen und einer unteren Elektrode versehen und somit zu einem Kondensator er gänzt wurden. An diesen Scheibenproben wurde der Verlauf der relativen Änderung der Kapazität in Abhängigkeit von der Tem peratur, im folgenden einfach Verlauf genannt, sowie die in den Tabellen angegebenen, elektrischen Parameter gemessen.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Prinzip der Kompensation einer Komponente A mit einem positiven TK∈_A und einer Kompo nente B mit einem negativen TK∈_B in schematischer Darstel lung.

Die übrigen Fig. 2 bis 19 zeigen jeweils den Verlauf von verschiedenen ANT-Materialien, die als Komponente A bezie hungsweise Komponente B für das erfindungsgemäße Keramikmate rial verwendet werden können.

Die Fig. 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19 zeigen zusätzlich den Verlauf von Mischungen einer Komponente A mit einer Komponen te B.

In den Figuren ist jeweils die relative Änderung der Kapazi tät ΔC/C der Scheibenprobe in Abhängigkeit von der Temperatur angegeben. Die Änderung der Kapazität ist über C = ∈ × A/d direkt mit der Größe Δε/ε verknüpft.

Die folgenden Beispiele zeigen Proben, bei denen als Sinter hilfsmittel Vanadiumoxid (V₂O₅) verwendet wurde. Dadurch konnte die Sintertemperatur von 1140°C auf eine Temperatur zwischen 1050°C und 1080°C reduziert werden, was für verschiedene Anwendungen von ANT wünschenswert ist. Die Beigabe von V₂O₅ ändert nicht die Zusammensetzung der ANT-Phase, da sich das Vanadiumoxid an Korngrenzen in einer vanadiumreichen eigenen Phase anreichert, wie Mikrostrukturanalysen gezeigt haben.

Fig. 1 zeigt die Temperaturabhängigkeit der relativen Kapa zitätsänderung ΔC/C, wobei die Kurve 3 dem Verlauf eines er findungsgemäßen Keramikmaterials entspricht, das durch Mi schung einer Komponente A (Kurve 1) mit einer Komponente B (Kurve 2) gemischt ist. Da die Komponenten A und B in ge trennten Phasen vorliegen, kann bei jeder Temperatur der Tem peraturkoeffizient der Mischung der Komponenten durch einfa che, mit den Volumenanteilen gewichtete Addition der Tempera turkoeffizienten der einzelnen Komponenten dargestellt wer den. In dem Beispiel aus Fig. 1 beträgt der Volumenanteil der Komponente B am Gesamtvolumen der Komponenten A und B 70 %. Durch geeignete Wahl des Volumenanteils kann eine sehr gu te Verringerung des Temperaturkoeffizienten erreicht werden. Aus Fig. 1 geht hervor, daß die Kurve 3 kaum noch von der Abszisse abweicht. Es wird bemerkt, daß die Fig. 1 lediglich eine idealisierte Darstellung ist, da Komponenten mit streng linear verlaufenden Temperaturkoeffizienten nicht realisier bar sind.

Die folgenden Beispiele gemäß Fig. 2 zeigen Proben der Zu sammensetzung (Ag_1-yM^I _y)(Nb_1-xTa_x)O₃ mit y = 0,1 und x = 0,5. Fig. 2A zeigt dabei den Verlauf von ΔC/C, wobei M^I bei Kurve 4 Lithium, bei Kurve 6 Natrium und bei Kurve 7 Kalium ist. Kurve 5 zeigt eine undotierte ANT-Probe der oben genannten Zusammensetzung, wobei gilt: y = 0. Fig. 2B zeigt die Kurven aus Fig. 2A mit einem vergrößerten Längenmaßstab der Ordina te.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die dielektrischen Eigenschaften der mit einem Metall M^I versehenen ANT-Proben aus Fig. 2.

Tabelle 1

Dielektrische Eigenschaften und Sintertemperaturen für ANT-Proben gemäß Fig. 2

In der ersten Spalte der Tabelle 1 sind die Eigenschaften für eine undotierte ANT-Probe angegeben. In der zweiten, dritten und vierten Spalte sind die Daten für eine mit Lithium (Kurve 4), Natrium (Kurve 6) beziehungsweise Kalium (Kurve 7) do tierte ANT-Probe angegeben. In den ersten beiden Zeilen der Tabelle 1 sind die bei Radiofrequenz gemessenen Werte für ∈ beziehungsweise für den Verlustwinkel tanδ angegeben. In der dritten und vierten Zeile sind die bei 2 GHz gemessenen Werte für die Dielektrizitätskonstante ∈' sowie für den Qualitäts faktor Q × f in der Einheit GHz angegeben. In der fünften Zeile der Tabelle 1 ist die jeweilige Sintertemperatur, bei der die Probe hergestellt wurde, angegeben.

Die angegebenen Proben zeichnen sich alle durch hohe Dielek trizitätskonstanten aus.

Durch die Dotierung mit Natrium (vgl. Kurve 6) wird das Maxi mum des Temperaturverlaufes breiter, und zugleich wird die Ab hängigkeit bei tiefen Temperaturen stärker. Die Dotierung mit Hilfe von Kalium verflacht den Temperaturverlauf, wodurch die Temperaturabhängigkeit in dem gesamten, untersuchten Bereich zwischen -80°C und 120°C verringert wird.

Fig. 3 zeigt den Temperaturverlauf für eine Komponente A der Zusammensetzung (Ag_1-yM^I _y)(Nb_1-xTa_x)O₃ mit M^I = Kalium und y = 0,1, wobei für Kurve 8 x = 0,46, für Kurve 9 x = 0,48, für Kurve 10 x = 0,52 und für Kurve 11 x = 0,54 gilt.

Fig. 4 zeigt den Temperaturverlauf für eine Komponente A der Zusammensetzung (Ag_1-yM^I _y)(Nb_1-xTa_x)O₃ mit y = 0,1 und M^I = Na trium, wobei für Kurve 12 x = 0,46, für Kurve 13 x = 0,5 und für Kurve 14 x = 0,54 gilt.

Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, beeinflußt die Va riation des Niob/Tantal-Verhältnisses die Steigung der Kurven im Bereich hoher Temperaturen. Mit steigender Niob-Konzentra tion ändert sich die Steigung der Kurven von einem stark fal lenden zu einem schwach steigenden Verlauf. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, beeinflußt die Variation des Niob/Tantal-Verhält nisses bei natriumdotierten ANT-Proben die Lage des Kurvenma ximums, das von 100°C zu 50°C verschoben werden kann. Ande re, dielektrische Eigenschaften wurden durch die Änderung des Niob/Tantal-Verhältnisses kaum verändert, so daß deren Werte von den in Tabelle 1 angegebenen Werten weniger als 10% ab weichen.

Eine weitere Möglichkeit der Dotierung besteht darin, an den A-Plätzen der Perowskitstruktur ein Metall M^III und an den B- Plätzen der Perowskitstruktur ein Metall M^IV als Dotierstoff gemäß der Formel (Ag_1-yM^III _y)((Nb_1-xTa_x)_1-yM^IV _y)O₃ zu verwen den. Um die elektronischen Eigenschaften des Kristallgitters nicht zu verändern, muß dabei jeweils ein Dotierstoff mit ei ner gegenüber dem Wirtsmetall um +1 erhöhten Vakanz mit einem zweiten Dotierstoff mit einer gegenüber dem Wirtsmetall um -1 erniedrigten Vakanz kombiniert werden. Die Ionenradien der verwendeten Dotierstoffe sind dabei in einem bestimmten Be reich unkritisch, da beide Dotierstoffe sowohl größer als auch kleiner als das jeweilige Wirtsion sein können.

In den folgenden Beispielen (Fig. 5, 6, 7, 8) sind die je weils in der Tabelle 2 angegebenen Dotierstoffe an den A- Plätzen beziehungsweise an den B-Plätzen verwendet worden, wobei jeweils 5% des Silbers beziehungsweise von Niob/Tantal durch den Dotierstoff ersetzt worden sind, und gleichzeitig gilt x = 0,5.

In der folgenden Tabelle 2 sind die einzelnen Beispiele für verschiedene Dotierungen von ANT mit den an diesen Proben ge messenen Werten für ∈, tanδ sowie für die Schrumpfung S (in %) des Keramikmaterials nach Tempern von 5 Stunden bei einer Temperatur von 1050°C angegeben. Die Dielektrizitätskonstan te von allen zweifach dotierten Proben zeigt dabei sehr hohe Werte zwischen 275 und 433. Mit Barium und Zirkon dotierte Proben zeigen ein ∈ von 590, sind jedoch wegen hoher, dielek trischer Verluste für Mikrowellenkomponenten nicht geeignet. Die dielektrischen Verluste der anderen Proben wurden bei 1 MHz gemessen, mit dem Ergebnis, daß diese nicht größer als 1,6 × 10^-3 sind. Daher sind die anderen Proben für Mikrowel lenanwendungen sehr gut geeignet. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang auch, daß das Element Samarium durch andere Ver treter der Seltenen Erden wie Lanthan, Cer, Praseodym, Neo dym, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Er bium, Thulium, Ytterbium oder Lutetium ersetzt werden kann.

Tabelle 2

Dielektrizitätskonstante, dielektrische Verluste und Schrumpfung von zweifach dotierten ANT-Proben nach Sinte rung bei 1050°C für eine Dauer von 5 Stunden

Fig. 5 zeigt den Verlauf für Proben, die am B-Platz mit Zinn dotiert sind. Dabei wurde jeweils am A-Platz und am B-Platz 5 Mol-% des ANT-Ausgangsmaterials durch einen Dotierstoff er setzt (y = 0,05). Kurve 15 zeigt den Verlauf für Barium, Kur ve 16 für Strontium, Kurve 17 für Kalzium und Kurve 18 für Blei als Dotierstoff am A-Platz der Perowskitstruktur.

Fig. 6 zeigt jeweils den Verlauf für Proben (y = 0,05), bei denen am B-Platz Zirkon als Dotierstoff verwendet wurde. Da bei zeigt Kurve 19 den Verlauf für Kalzium, Kurve 20 den Ver lauf für Barium, Kurve 21 den Verlauf für Strontium und Kurve 22 den Verlauf für Blei als Dotierstoff am A-Platz der Perowskitstruktur.

Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß der Verlauf nicht linear ist und mit dem verwendeten Dotierstoff variiert. Alle Proben zeigen einen negativen Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante für Temperaturen zwischen der Raumtemperatur (20°C) und 125°C. Unterhalb der Raumtemperatur zeigen die Kurven ein Maximum. Die Lage des Maximums hängt dabei von der gewählten Zusammensetzung beziehungsweise des gewählten Do tierstoffes ab.

Fig. 7 zeigt den Verlauf für diejenigen ANT-Proben, bei de nen am A-Platz Wismut als Dotierstoff verwendet wurde. Dabei zeigt Kurve 23 den Verlauf für Scandium und Kurve 24 den Verlauf für Gallium beziehungsweise Indium als Dotierstoff für den B-Platz, die sich auf der hier gewählten Skala nicht voneinander unterscheiden lassen.

Fig. 8 zeigt den Verlauf für ANT-Proben, bei denen Samarium als Dotierstoff für den A-Platz gewählt wurde. Dabei zeigt Kurve 26 den Verlauf für Scandium, Kurve 27 den Verlauf für Gallium und Kurve 25 den Verlauf für Indium als Dotierstoff für die B-Plätze der Proben.

Die in den Fig. 7 und 8 gezeigten Proben zeigen einen ne gativen Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante im gesamten, untersuchten Temperaturintervall zwischen -20°C und 125°C. Die Abhängigkeit ist dabei fast linear mit einer Steigung, die weitgehend unabhängig von der Kombination der Dotierstoffe an den A- beziehungsweise B-Plätzen ist.

Aufgrund des linearen Verlaufs der Temperaturabhängigkeit sind diese Proben aus Fig. 7 und Fig. 8 besonders zur Ver wirklichung des erfindungsgemäßen Keramikmaterials geeignet.

In einer weiteren Versuchsreihe wurde am Beispiel von mit Wismut/Gallium dotiertem ANT der Einfluß des Anteils der Do tierstoffe auf den Temperaturverlauf der Dielektrizitätskon stante untersucht. Dabei wurde ausgegangen von einem ANT- Keramikmaterial der Zusammensetzung:

(Ag_1-yBi_y)((Nb_1-xTa_x)_1-yGa_y)O₃ mit x = 0,44.

Für die Werte y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; und 0,05 wurden entsprechende Proben hergestellt. Die Herstellung der Proben erfolgte dabei durch einen (Nb, Ta, Ga)-Oxid-Precursor, der zusammen mit V₂O₅ bei 1220°C für 20 Stunden kalziniert wur de.

Zwischendrin wurde der Precursor immer wieder abgekühlt und durch ein Sieb gepreßt, um eine möglichst homogene Mischung auf atomarer Ebene zu erreichen. Silber und Wismut wurden an schließend in den pulverisierten Precursor beigegeben und für 10 Stunden auf 950°C erhitzt. Anschließend wurde das Kera mikmaterial für eine Dauer von 5 Stunden bei 1070°C in einer Sauerstoffatmosphäre gesintert.

Der bei 1 MHz gemessene Verlauf dieser Proben ist in Fig. 9 dargestellt. Dabei zeigt Kurve 28 den Verlauf für y = 0, Kur ve 29 den Verlauf für y = 0,01, Kurve 30 den Verlauf für y = 0,02, Kurve 31 den Verlauf für y = 0,03, Kurve 32 den Verlauf für y = 0,04 und Kurve 33 den Verlauf für y = 0,05.

In einer weiteren Versuchsreihe wurden darüber hinaus anstel le von Wismut/Gallium als Dotierstoffe das Paar Samari um/Gallium vermessen, mit dem Ergebnis, daß das Ersetzen von Wismut durch Samarium kaum einen Einfluß auf den Temperatur verlauf hat. Auch bezüglich der anderen, dielektrischen Eigen schaften konnte kein signifikanter Unterschied zwischen der Dotierstoffkombination Wismut/Gallium und der Dotierstoffkom bination Samarium/Gallium beobachtet werden. In allen Fällen hat eine Dotierstoffkonzentration von beispielsweise 5 Mol-% die Dielektrizitätskonstante leicht auf einen Wert ∈ < 420 angehoben, während der Q × f-Wert auf < 350 GHz, gemessen bei 2 GHz, gesunken war.

Aufgrund des nahezu linearen Verlaufs sind die in Fig. 9 ge zeigten ANT-Proben mit einer Dotierstoffkonzentration größer als 2 Mol-% besonders interessant für die Verwendung als Komponente A oder Komponente B in dem erfindungsgemäßen Keramik material.

In einer weiteren Versuchsreihe wurde ohne Dotierstoffe un tersucht, wie sich eine Änderung des Verhältnisses von Ni ob/Tantal auf den Temperaturverlauf von ANT-Proben auswirkt.

Dazu wurden 7 Proben hergestellt, die die Zusammensetzung Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweisen, wobei der Parameter x zwischen 0,35 und 0,65 variiert. Dabei wurde dasselbe Herstellungsverfahren wie bei den zweifach dotierten, in der Fig. 9 dargestellten Proben verwendet.

Fig. 10 zeigt die bei einer Frequenz von 1 MHz gemessene Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante dieser Proben. Dabei beschreibt Kurve 34 die Zusammensetzung für x = 0,35, Kurve 35 die Zusammensetzung für x = 0,4, Kurve 36 für x = 0,42, Kurve 37 für x = 0,44, Kurve 38 für x = 0,5, Kurve 39 für x = 0,6 und Kurve 40 für x = 0,65.

Die Ergebnisse gemäß Fig. 10 zeigen, daß lediglich durch Va riation des Verhältnisses Niob/Tantal sowohl ein monoton wachsendes als auch ein monoton fallendes Verhalten für den Temperaturkoeffizienten hergestellt werden kann. Dabei liegt die Grenze zwischen wachsendem und fallendem Verhalten etwa bei x = 0,5.

Aufgrund des annähernd linearen Verlaufs sind insbesondere die zu den Kurven 34 sowie 39 und 40 aus Fig. 10 gehörenden Keramikzusammensetzungen für die Verwendung in dem erfin dungsgemäßen Keramikmaterial als Komponente A oder B sehr gut geeignet.

In einer weiteren Versuchsreihe wurden verschiedene Keramikmaterialien als Mischung einer Komponente A und einer Komponente B, basierend auf den bisher gewonnenen Versuchser gebnissen, hergestellt. Dabei wurden die jeweiligen Komponenten getrennt kalziniert und zu einem Pulver weiterverarbei tet. Anschließend wurden die Pulver der Komponente A und der Komponente B miteinander vermischt und sodann gesintert.

Damit die Kompensation gegenläufiger Temperaturverläufe funk tioniert, müssen die Komponenten A und B in voneinander ge trennten Phasen vorliegen. Versuche haben gezeigt, daß es da zu erforderlich ist, die Komponenten A und B jeweils als nicht zu feines Pulver mit einer Partikel größe < 5 µm zu vermischen. Falls kleinere Partikelgrößen verwendet werden, findet zwischen den Komponenten durch Dif fusion ein Materialaustausch statt, und es bildet sich eine "Solid Solution", die ein neues Material mit entsprechend neuen Eigenschaften darstellt. Eine einfache "lineare Super position" der Komponenten A und B, wie sie durch die Lichte necker-Regel beschrieben wird, ist dann nicht mehr möglich. Die Verwendung von Partikeln größer als 5 µm bewirkt, daß sich aufgrund der langsamen Diffusionsprozesse lediglich Randgebiete der Partikel miteinander vermischen, so daß im wesentlichen noch getrennte Phasen von Komponente A und Kom ponente B übrig bleiben.

Für das phasenheterogene Keramikmaterial wurde als Komponente A eine Keramik der Zusammensetzung Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ und für die Komponente B eine Keramik der Zusammensetzung (Ag_1-yBi_y)((Nb_1-xTa_x)_1-yGa_y)O₃ mit y = 0,05 verwendet. Dabei wurde als Parameter x jeweils der Wert 0,4 gewählt.

Fig. 11A zeigt den Verlauf für diese Proben, wobei das ge wichtsbezogene Verhältnis der Komponenten A und B bei Kurve 43 50/50, bei Kurve 44 45/55, bei Kurve 45 42,5/57,5, bei Kurve 46 35/65 und bei Kurve 47 40/60 beträgt. Kurve 41 zeigt den Verlauf für Komponente A, während Kurve 48 den Verlauf für Komponente B zeigt. Fig. 11B zeigt die Kurven aus Fig. 11A mit einer größeren Skala für die Ordinate.

Dabei zeigt sich, daß die Mischung mit Komponente A/Komponente B gleich 42,5/57,5 die geringste Temperaturab hängigkeit der Dielektrizitätskonstanten aufweist. Innerhalb des Temperaturintervalls von -20°C bis 80°C variiert die Dielektrizitätskonstante um weniger als ±0,5%. Desweiteren weist diese Probe eine hohe Dielektrizitätskonstante von 420 und auch einen ausreichend hohen Q × f-Wert von 425 GHz auf.

Mit ähnlichen Komponenten A und B, die sich durch die Wahl eines Parameters x = 0,44 von den in Fig. 11 gezeigten un terscheiden, wurden weitere Proben hergestellt.

Für diese Proben wurde gefunden, daß die geringste Tempera turabhängigkeit für ein Mischungsverhältnis 50/50 (gemessen in Gew.-%) gegeben ist. Für diese Probe mit A/B = 50/50 wurde eine Dielektrizitätskonstante von 428 und ein Q × f-Wert von 483 gemessen. Im Temperaturintervall zwischen -20°C und 80°C variiert die Dielektrizitätskonstante um weniger als ±1%.

In einer weiteren Versuchsreihe wurden, ausgehend von den oben genannten Komponenten A und B in ihrer allgemeinen For mulierung, für den x-Wert 0,38 verschiedene Mischungsverhält nisse getestet. Das Ergebnis davon war, daß bezüglich der Kompensation Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskon stante das Mischungsverhältnis A/B = 32,5/67,5 den optimalen Wert liefert, wobei in einem Temperaturintervall zwischen -20°C und 80°C die Dielektrizitätskonstante weniger als ±0,25% variiert. Diese Probe weist jedoch eine hohe Konzen tration an einer Phase mit hohen, dielektrischen Verlusten auf, wodurch der Q × f-Wert der Probe auf 335 reduziert ist.

In der folgenden Tabelle 3 sind die dielektrischen Eigen schaften der untersuchten, phasenheterogenen Keramikmateriali en zusammengestellt. In der ersten Spalte ist der Wert für den Parameter x angegeben. In der zweiten Spalte ist das ge wichtsbezogene Mischungsverhältnis der Komponenten A und B angegeben. Die Spalten 3, 4, 5 und 6 zeigen die Schrumpfung S (angegeben in %), die Dielektrizitätskonstante ∈, die maxima le relative Änderung der Dielektrizitätskonstante innerhalb des Temperaturintervalls von -20°C bis 80°C sowie den Q × f- Wert, gemessen in GHz.

Tabelle 3

Gewichtsverhältnis Komponente A/Komponente B, Schrumpfung und dielektrische Eigenschaften der Proben mit dem optimalen Mischungsverhältnis

Für die Verwendung des erfindungsgemäßen Keramikmaterials als Dielektrikum für Kondensatoren ist der Isolationswiderstand der Keramik ein wichtiger Parameter. Experimente mit den wei ter oben beschriebenen Keramikzusammensetzungen haben ge zeigt, daß die mit Dotierstoffen versehenen Keramiken einen zu niedrigen Isolationswiderstand von maximal einigen hundert MΩ aufweisen. Reines ANT mit einem Niob/Tantal-Verhältnis von 50/50 weist dagegen einen hohen Isolationswiderstand von 9 × 10⁸ MΩ auf. Neben den Dotierstoffen wurde darüber hinaus auch das Sinterhilfsmittel Vanadiumoxid als Ursache für die Erniedrigung des Isolationswiderstandes ausgemacht.

Gegenstand von nachfolgenden Untersuchungen war es demnach, ein Sinterhilfsmittel zu finden, das den Isolationswiderstand der Keramik nur unwesentlich erniedrigt. Mit Borsäure (H₃BO₃) wurde ein solches Sinterhilfsmittel gefunden. Die Borsäure kann mit einem Gewichtsanteil von 1 bis 5% dem ANT beigege ben werden. Während des Sinterns der Keramik schrumpft sie dabei um 14%, ohne irgendwelche Anzeichen von Zersetzung aufzuweisen. Daraus geht hervor, daß H₃BO₃ gut als Sinter hilfsmittel geeignet ist. Insbesondere ist H₃BO₃ auch dazu geeignet, die Sintertemperatur von 1220°C auf unter 1140°C zu verringern.

Elektrische Messungen an einer ANTx-Probe mit x = 0,42 sowie mit einer Zugabe von 1 Gew.-% H₃BO₃ haben gezeigt, daß die Borsäure als Sinterhilfsmittel weder die Dielektrizitätskon stante noch die dielektrischen Verluste in unzulässiger Weise beeinflußt. Für die genannte Probe wurde ein ∈ von 426 und ein tanδ von 0,4 × 10^-3 bei einer Frequenz von 1 MHz gemes sen. Darüber hinaus weist die Probe einen Isolationswider stand von 2 × 10⁷ MΩ bei Wechselstrom auf. Daraus geht her vor, daß die Borsäure als Sinterhilfsmittel für die Herstel lung von einem erfindungsgemäßen Keramikmaterial, das darüber hinaus für den Einsatz in Kondensatoren tauglich ist, geeig net ist.

Es konnte darüber hinaus gezeigt werden, daß die Borsäure als Sinterhilfsmittel im Vergleich zu V₂O₅ die Temperaturabhän gigkeit der Dielektrizitätskonstante positiv beeinflußt.

In Fig. 12 ist der Temperaturverlauf einer ANTx-Probe (x = 0,42) mit einer Zugabe von 2 Gew.-% H₃BO₃ (Kurve 50) bzw. mit einer Zugabe von 2 Gew.-% V₂O₅ (Kurve 49) dargestellt. Aus Fig. 12 geht hervor, daß die Borsäure das Temperaturverhal ten der Dielektrizitätskonstante, verglichen mit V₂O₅, posi tiv beeinflußt.

In nachfolgenden Untersuchungen wurde daher geprüft, inwie weit die Realisierung des erfindungsgemäßen Keramikmaterials ohne die Beteiligung von Dotierstoffen lediglich unter Ver wendung von ANTx mit variierendem Niob-Tantal-Verhältnis ge lingt. Darüber hinaus wurde der Einfluß von verschiedenen Ge wichtsanteilen von zugegebenem H₃BO₃ als Sinterhilfsmittel getestet.

Bei den im folgenden beschriebenen Proben wurde jeweils 1 und 1,5 Gew.-% H₃BO₃ vor der abschließenden Kalzination bei 950°C dem Keramikmaterial beigegeben. Anschließend wurde die Keramik bei 1070°C für eine Dauer von 5 Stunden gesintert. Danach wurden die dielektrischen Eigenschaften der so herge stellten Materialien bei Frequenzen von 1 MHz und etwa 2 GHz untersucht.

Als Komponente B für die erfindungsgemäße Komposit-Keramik wurde die aus den bereits weiter oben beschriebenen Zusammen setzungen bekannte Komponente B (ANTx: mit x = 0,65) verwen det. Die Komponenten wurden als Granalien mit einer mittleren Korngröße von 30,9 µm (Komponente A) beziehungsweise 27,7 µm (Komponente B) miteinander vermischt und anschließend gemein sam gesintert.

In einer ersten Versuchsreihe wurde eine Komponente B mit 1 Gew.-% H₃BO₃ sowie mehrere mögliche Komponenten A mit ver schiedenen Überschüssen an Niob bezüglich Tantal untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 13 dargestellt. Dabei beziehen sich die Kurven 51 bis 54 auf jeweils eine Komponente A mit variierendem x-Gehalt und die Kurve 55 auf die oben genannte Komponente B mit x = 0,65. Kurve 51 beschreibt dabei die Zu sammensetzung der Komponente B mit x = 0,35, Kurve 52 mit x = 0,38, Kurve 53 mit x = 0,40 und Kurve 54 mit x = 0,42.

Fig. 13 zeigt, daß insbesondere die Zusammensetzung gemäß Kurve 51 eine gute Linearität des Verlaufs aufweist, wie er besonders zum Einsatz als Komponente A in der erfindungsgemä ßen Komposit-Keramik geeignet ist.

Mit den in Fig. 13 gezeigten, verschiedenen Komponenten A wurden erfindungsgemäße Keramikmaterialien mit verschiedenen Mischungsverhältnissen Komponente A/Komponente B gemäß der folgenden Tabelle 4 hergestellt. In der ersten Spalte von Ta belle 4 ist der jeweils verwendete Überschuß an Niob der Kom ponente A als x-Wert angegeben. In der zweiten Spalte ist das gewichtsbezogene Verhältnis Komponente A/Komponente B angegeben. Spalten 3, 4, 5, 6, und 7 zeigen Kernwerte entspre chend Tabelle 2 bzw. die Schrumpfung S der Proben. In der letzten Spalte von Tabelle 4 ist für die jeweils bezüglich des Verlaufs optimale Mischung aus Komponente A und Komponen te B die jeweils maximale relative Änderung der Dielektrizi tätskonstante im Temperaturintervall von -20°C bis 80°C an gegeben.

Tabelle 4

Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlu ste einer Komposit-Keramik mit 1 Gew.-% H₃BO₃ als Sinter hilfsmittel, gesintert bei 1070°C für eine Dauer von 5 Stun den (Komponente B = ANTx mit x = 0,65)

Die Tabelle 4 zeigt, daß zumindest die jeweils mit dem opti malen Mischungsverhältnis aus Komponente A/Komponente B her gestellten Komposit-Keramiken mit den verschiedenen x-Werten für die Komponente A sowohl für Anwendungen Mikrowellenbau elementen als auch für Vielschichtkondensatoren geeignet sind.

Fig. 14 zeigt den Verlauf verschiedener, erfindungsgemäßer Komposit-Keramiken mit einer Komponente A mit x = 0,42 (8% Niob-Überschuss) und mit verschiedenen Mischungsverhältnissen Komponente A/Komponente B. Dabei zeigt Kurve 56 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 60/40, Kurve 57 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 70/30, Kurve 58 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 62,5/37,5, Kurve 59 den Verlauf der rei nen Komponente A und Kurve 60 den Verlauf der reinen Kompo nente B.

Fig. 15 zeigt den Verlauf verschiedener, erfindungsgemäßer Komposit-Keramiken mit einer Komponente A mit x = 0,40 (10% Niob-Überschuss) und mit verschiedenen Mischungsverhältnissen Komponente A/Komponente B. Dabei zeigt Kurve 62 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 60/40, Kurve 64 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 40/60, Kurve 63 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 50/50, Kurve 61 den Verlauf der reinen Komponente A und Kurve 65 den Verlauf der reinen Komponente B.

Fig. 16 zeigt den Verlauf einer erfindungsgemäßen Komposit- Keramik mit einer Komponente A mit x = 0,38 (12% Niob- Überschuss) und mit verschiedenen Mischungsverhältnissen Kom ponente A/Komponente B. Dabei zeigt Kurve 69 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 35/65, Kurve 68 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 45/55, Kurve 67 den Verlauf für das Mi schungsverhältnis 55/45, Kurve 70 den Verlauf der reinen Kom ponente B und Kurve 66 den Verlauf der reinen Komponente A.

Fig. 17 zeigt den Verlauf einer erfindungsgemäßen Komposit- Keramik mit einer Komponente A mit x = 0,35 (15% Niob- Überschuss) und mit verschiedenen Mischungsverhältnissen Kom ponente A/Komponente B. Dabei zeigt Kurve 75 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 30/70, Kurve 73 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 40/60, Kurve 72 den Verlauf für das Mi schungsverhältnis 50/50, Kurve 71 den Verlauf für das Mischungsverhältnis 45/55, Kurve 76 den Verlauf der reinen Kom ponente B und Kurve 71 den Verlauf der reinen Komponente A.

In weiteren Experimenten wurde untersucht, wie sich die Erhö hung des Borsäure-Anteils von 1 Gew.-% auf 1,5 Gew.-% aus wirkt. Dabei wurde gefunden, daß der erhöhte Borsäure-Anteil das Sintern des ANT-Pulvers erleichtert. Man erhält zudem et was höhere Werte für die Dielektrizitätskonstanten. Die die lektrischen Verluste, gemessen bei 1 MHz, zeigen dabei keine signifikante Veränderung mit der H₃BO₃-Konzentration, während die Q × f-Werte bei 2 GHz etwas schlechter sind, als bei der Zu gabe von 1 Gew.-% H₃BO₃.

Fig. 18 zeigt die Verläufe für ein ANTx-System, das unter Zugabe von 1,5 Gew.-% H₃BO₃ hergestellt wurde. Die übrigen Herstellungsparameter waren die gleichen, wie bei den Proben mit 1 Gew.-% H₃BO₃. Dabei zeigt Kurve 77 den Verlauf für eine Komponente A mit x = 0,42, Kurve 78 den Verlauf für eine Mi schung aus Komponente A und Komponente B mit einem gewichts bezogenen Mischungsverhältnis 70/30, Kurve 79 eine Komposit- Keramik mit einem Mischungsverhältnis 60/40 und schließlich Kurve 80 den Verlauf für Komponente B mit x = 0,65.

Fig. 19 zeigt den Temperaturverlauf einer erfindungsgemäßen Komposit-Keramik (1,5 Gew.-% H₃BO₃) mit einer Komponente A mit x = 0,35 (15% Niob-Überschuss) und mit verschiedenen Mi schungsverhältnissen Komponente A/Komponente B. Kurve 81 zeigt die Komponente A mit x = 0,35, Kurve 82 zeigt eine Mi schung mit einem Mischungsverhältnis 60/40, Kurve 83 mit ei nem Mischungsverhältnis 55/45, Kurve 84 mit einem Mischungs verhältnis 45/55 und Kurve 85 die Komponente B mit x = 0,65.

In der folgenden Tabelle 5 sind entsprechend der Tabelle 4 die dielektrischen Eigenschaften sowie die Schwindung für die Mischungen mit jeweils der Komponente B mit einem Niobüber schuß von 8% (x = 0,42) beziehungsweise mit einem Niobüberschuß von 15% (x = 0,65) eingetragen. Für das jeweils opti male Mischungsverhältnis Komponente A/Komponente B ist zudem die maximale, relative Änderung der Dielektrizitätskonstanten im Temperaturintervall zwischen -20°C und 80°C in % angege ben.

Tabelle 5

Dielektrizitätskonstante und dielektrische Verlu ste einer Komposit-Keramik mit 1,5 Gew.-% H₃BO₃ als Sinter hilfsmittel, gesintert bei 1070°C für eine Dauer von 5 Stun den (Komponente B = ANTx mit x = 0,65)

Claims

1. Keramikmaterial, das wenigstens zwei verschiedene, in jeweils voneinan der getrennten Phasen vorliegende Komponenten enthält,
bei dem die Komponenten jeweils eine Perowskitstruktur aufweisen, die an den A-Plätzen Silber und an den B- Plätzen Niob und Tantal enthält,
und bei dem die Zusammensetzung einer Komponente A und die Zusammensetzung einer Komponente B jeweils so gewählt ist, daß die Temperaturkoeffizienten ihrer Dielektrizi tätskonstanten (TKε_A) und (TKε_B) in einem Temperaturintervall voneinander verschiedene Vorzeichen aufweisen.

2. Keramikmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Volumenanteil der Komponente A am Gesamtvolu men der Komponenten A und B so gewählt ist, daß er weni ger als 25% von dem durch folgende Formel:
V × S_A + (1 - V) × S_B = 0
berechneten Volumenanteil V abweicht, wobei S_A und S_B je weils die Steigung derjenigen Gerade angeben, die am be sten an den jeweiligen, temperaturabhängigen Verlauf der relativen Änderung der Dielektrizitätskonstanten der Kom ponente A und B in dem Temperaturintervall angepaßt ist.

3. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 2, bei dem wenigstens eine der Komponenten mit einem oder mehreren Dotierstoffen einer Konzentration von jeweils maximal 20% dotiert ist.

4. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 2, bei dem wenigstens eine der Komponenten die Zusammenset zung:
Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweist, wobei gilt:
0,30 ≦ 1 - x ≦ 0,70.

5. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 3, bei dem eine der Komponenten an den A-Plätzen als Dotier stoff ein Metall M^I enthält, wobei M^I entweder Lithium, Natrium oder Kalium ist, und die Zusammensetzung (Ag_1-yM^I _y)(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweist, wobei gilt:
0,45 ≦ 1 - x ≦ 0,55 und 0 < y ≦ 0,15.

6. Keramikmaterial nach Anspruch 5, bei dem die Komponente an den A-Plätzen als weiteren Do tierstoff ein von M^I verschiedenes Metall M^II enthält, wobei M^II aus den Metallen Lithium, Natrium, Kalium aus gewählt ist, und die Zusammensetzung (Ag_1-y-zM^I _yM^II _z)(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweist, wobei gilt:
0,45 ≦ 1 - x ≦ 0,55, 0 ≦ y ≦ 0,15 und 0 < z ≦ 0,1.

7. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 3, bei dem eine der Komponenten an den A-Plätzen als Dotier stoff ein Metall M^III und an den B-Plätzen ein Metall M^IV enthält, wobei M^III Wismut oder ein Metall der Seltenen Erden und M^IV Indium, Scandium oder Gallium ist, und bei dem diese Komponente die Zusammensetzung (Ag_1-yM^III _y)((Nb_1-xTa_x)_1-yM^IVy)O₃ aufweist, wobei gilt:
0 < y ≦ 0,10 und 0,35 ≦ x ≦ 0,5.

8. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 3,
bei dem eine der Komponenten an den A-Plätzen ein Metall M^III und an den B-Plätzen ein Metall M^IV enthält, wobei M^III Barium, Calcium, Blei oder Strontium und M^IV Zinn oder Zirkon ist,
und bei dem diese Komponente die Zusammensetzung (Ag_1-yM^III _y)((Nb_1-xTa_x)_1-yM^IV _y)O₃ aufweist, wobei gilt:
0 < y ≦ 0,10 und 0,35 ≦ x ≦ 0,5.

9. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 7, bei dem die Komponente A die Zusammensetzung:
Ag(Nb_1-xTa_x)O₃
und die Komponente B die Zusammensetzung:
(Ag_1-ySm_y)((Nb_1-xTa_x)_1-yGa_y)O₃
aufweist, wobei gilt:
0,38 ≦ x ≦ 0,42 und 0,04 ≦ y ≦ 0,06,
und bei dem das volumenbezogene Mischungsverhältnis Komponente A/Komponente B zwischen 45/55 und 40/60 be trägt.

10. Keramikmaterial nach Anspruch 1, bei dem die Komponenten A und B jeweils die Zusammenset zung Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweisen, und bei dem für die Komponente A 0,50 < 1 - x ≦ 0,70 und für die Komponente B 0,30 ≦ 1 - x ≦ 0,50 gilt.

11. Keramikmaterial nach Anspruch 10, bei dem die Komponenten A und B jeweils die Zusammenset zung Ag(Nb_1-xTa_x)O₃ aufweisen, und bei dem für die Kompo nente A 0,64 ≦ 1- x ≦ 0,66 und für die Komponente B 0,34 ≦ 1 - x ≦ 0,36 gilt und bei dem das volumenbezogene Mi schungsverhältnis Komponente A/Komponente B zwischen 40/60 und 50/50 beträgt.

12. Keramikmaterial nach Anspruch 1-11, bei dem die Komponenten A und B jeweils in Form von Par tikeln einer Ausdehnung zwischen 5 und 500 µm vorliegen, und bei dem die Partikel der Komponente A mit denen der Komponente B miteinander vermischt sind.

13. Keramikmaterial nach Anspruch 12, das durch Sintern einer Mischung von Partikeln der Kompo nente A mit Partikeln der Komponente B hergestellt ist.

14. Keramikmaterial nach Anspruch 1 bis 13, das als Sinterhilfsmittel H₃BO₃ oder V₂O₅ enthält.