專利名稱：層疊陶瓷電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層疊陶瓷電容器，更詳細(xì)而言，涉及一種電介體陶瓷層以鈦酸鋇系化合物作為主成分、內(nèi)部電極以M作為主成分的層疊陶瓷電容器。
背景技術(shù)：
目前，在層疊陶瓷電容器中，作為陶瓷材料料廣泛使用具有高介電常數(shù)的鈦酸鋇系化合物，作為內(nèi)部電極材料廣泛使用廉價且具有良好的導(dǎo)電性的M。而且，伴隨近年來電子技術(shù)的發(fā)展，層疊陶瓷電容器的小型化、大容量化正在迅速發(fā)展。這種層疊陶瓷電容器通過將電介體陶瓷層和內(nèi)部電極交替層疊而成，在燒成處理而得到的陶瓷燒結(jié)體的兩端部形成有外部電極。通過將所述電介體陶瓷層薄層化并層疊多個，可以謀求層疊陶瓷電容器的小型化、大容量化。而且，專利文獻(xiàn)1提出有一種在電介體陶瓷層的剖面研磨面中的缺陷部的發(fā)生面積率為以下，在電介體陶瓷層和內(nèi)部電極之間形成含有電介體陶瓷層的成分和內(nèi)部電極的成分的界面層的層疊陶瓷電容器。另外，專利文獻(xiàn)1公開有一種層疊陶瓷電容器，電介體陶瓷層至少含有Ba、Ti、Si 及Mg，內(nèi)部電極至少含有Si，界面層以Ba-Ti-Si-Mg的氧化物作為主成分。在專利文獻(xiàn)1中，通過設(shè)電介體陶瓷層的剖面研磨面中的缺陷部的發(fā)生面積率為以下，將電介體陶瓷層制成致密的結(jié)構(gòu)，另外，通過形成界面層，在電介體陶瓷層和內(nèi)部
電極之間得到更強(qiáng)的接合狀態(tài)。而且，電介體陶瓷層、內(nèi)部電極、及界面層通過含有所述成分元素，得到電介體陶瓷層的厚度為3μπκ層疊數(shù)為150左右的層疊陶瓷電容器，該層疊陶瓷電容器具有良好的耐熱沖擊性、耐濕負(fù)荷特性及介電特性。專利文獻(xiàn)1日本特開2002-270458號公報(權(quán)利要求1、段落序號(0031)、(0033)、 (0056))近年來，層疊陶瓷電容器要求更小型大容量的制品，要求即使在將電介體陶瓷層的厚度薄層化至ι μ m以下、將層疊數(shù)多層化至400以上的情況下，各種特性也良好的層疊陶瓷電容器。但是，在專利文獻(xiàn)1中，雖然只要電介體陶瓷層的厚度為3μπκ層疊數(shù)為150左右， 則可以滿足耐熱沖擊性、耐濕負(fù)荷特性及介電特性，如上所述將電介體陶瓷層的厚度薄層化至1 μ m以下、將層疊數(shù)多層化至400以上時，耐熱沖擊性變差、在安裝時產(chǎn)生急劇的溫度變化時，有可能產(chǎn)生裂縫等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于，提供一種即使在將電介體陶瓷層更進(jìn)一步薄層化、多層化的情況下，介電特性、絕緣性、溫度特性、高溫負(fù)荷特性等良好且耐熱沖擊性良好的層疊陶瓷電容器。
本發(fā)明人等對在陶瓷材料料中使用鈦酸鋇系化合物、在內(nèi)部電極材料中使用M 的層疊陶瓷電容器進(jìn)行了潛心研究，發(fā)現(xiàn)通過在陶瓷層及內(nèi)部電極中的至少一個中至少包含含有Mg-Li的結(jié)晶性氧化物，可以確保介電特性、絕緣性、靜電電容的溫度特性、高溫負(fù)荷特性等諸特性的同時使耐熱沖擊性提高。本發(fā)明是基于這樣的見解而完成的，本發(fā)明提供一種層疊陶瓷電容器，其交替層疊以用通式ABO3表示的鈦酸鋇系化合物作為主成分的電介體陶瓷層和以M作為主成分的內(nèi)部電極而成，其特征在于，至少含有Mg及Li的結(jié)晶性氧化物存在于所述內(nèi)部電極及所述電介體陶瓷層中的至少任一個中。另外，本發(fā)明的層疊陶瓷電容器，其特征在于，所述結(jié)晶性氧化物的70%以上與所述內(nèi)部電極中的M相接。進(jìn)而，本發(fā)明的所述層疊陶瓷電容器，其特征在于，所述鈦酸鋇系化合物的A位含有78 100摩爾％的Ba、0 2摩爾％的Sr、0 20摩爾％的Ca，B位含有96 100摩爾％的Ti、0 2摩爾％的&、0 2摩爾％的Hf。另外，本發(fā)明者進(jìn)一步的潛心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在電介體陶瓷層中含有規(guī)定量的La、Ce等特定的稀土類元素R或Mn、Ni等特定的金屬元素M，可以良好地維持介電特性、絕緣性、溫度特性、耐熱沖擊性等各種諸特性，并且可更進(jìn)一步使高溫負(fù)荷特性提高，可以謀求進(jìn)一步提高可靠性。S卩，本發(fā)明的層疊陶瓷電容器，其特征在于，包含選自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 及 Y 中的至少 1 種元素 R、及選自 Mn、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、Mg、Li、 Al、Mo、W及V中選擇的至少1種元素M中的至少一種，所述元素R的含量相對于所述主成分 100摩爾份為0. 1 3. 0摩爾份，所述元素M的含量相對于所述主成分100摩爾份為0. 2 5摩爾份。根據(jù)所述層疊陶瓷電容器，由于至少含有Mg及Li的結(jié)晶性氧化物存在于所述電介體陶瓷層及內(nèi)部電極中的至少任一個中，因此，所述結(jié)晶性氧化物可以與內(nèi)部電極中的 Ni相接從而使強(qiáng)度提高，由此，可以緩和熱沖擊。而且，其結(jié)果可以確保介電特性、絕緣性、 溫度特性、高溫負(fù)荷特性等諸特性，同時可以使耐熱沖擊性提高。即，可以得到上述的諸特性良好且在實際安裝時即使產(chǎn)生急劇的溫度變化也不會產(chǎn)生裂縫等缺陷的層疊陶瓷電容
ο另外，含有特定的稀土類元素R、特定的金屬元素M中的至少一種，所述元素R的含量相對于所述主成分100摩爾份為0. 1 3. 0摩爾份，所述元素M的含量相對于所述主成分100摩爾份為0. 2 5摩爾份，具有更進(jìn)一步良好的高溫負(fù)荷特性、長壽命且可靠性優(yōu)異的層疊陶瓷電容器。


圖1是示意性表示本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的一個實施方式的剖面圖。符號說明2a 2f內(nèi)部電極6a 6g電介體陶瓷層
具體實施例方式接著，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是示意性表示本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的一個實施方式的剖面圖。對該層疊陶瓷電容器而言，以Ni為主成分的內(nèi)部電極加 2f埋設(shè)于陶瓷燒結(jié)體 1中，在該陶瓷燒結(jié)體1的兩端部形成有外部電極3a、3b，進(jìn)而在該外部電極3a、3b的表面形成有第一鍍敷被膜^、4b及第二鍍敷被膜fe、5b。S卩，陶瓷燒結(jié)體1通過將電介體陶瓷層6a 6g與內(nèi)部電極層加 2f交替層疊并燒成而形成，內(nèi)部電極層h、2CJe與外部電極3a電連接、內(nèi)部電極層2b、2d、2f與外部電極北電連接。而且，在內(nèi)部電極層h、2CJe和內(nèi)部電極層2b、2d、2f的對向面間形成有靜電電容。上述電介體陶瓷層6a 6g以鈦酸鋇系化合物作為主成分。該鈦酸鋇系化合物具有通式ABO3表示的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，作為具體的形態(tài)，可以舉出A位用Ba、B位用Ti形成的BaTi03、Ba的一部分被Ca及Sr中的至少1種元素取代的 (Ba，Ca) TiO3、(Ba，Sr) TiO3、或(Ba，Ca，Sr) Ti03、Ti 的一部分被 &、Hf 中的至少 1 種元素取代的 Ba (Ti，Zr) O3、Ba (Ti，Hf) O3、或 Ba (Ti，Zr，Hf) O3、或它們的組合。其中，將Ba的一部分用Sr及Ca中的至少任一個取代時，Sr優(yōu)選為2摩爾％以下， Ca優(yōu)選為20摩爾％以下。即，A位優(yōu)選含有78 100摩爾％的Ba、0 2摩爾％的Sr、0 20摩爾％的Ca。另外，將Ti的一部分用^ 及Hf中的至少任一個取代時，&優(yōu)選為2摩爾％以下、 Hf優(yōu)選為2摩爾％以下。即，B位優(yōu)選含有96 100摩爾％的Ti、0 2摩爾％的&、0 2摩爾％的肚。另外，雖然A位和B位的配合摩爾比在化學(xué)計量上為1. 000，但可以根據(jù)需要使A 位過剩、或B位過剩，從而配合成為不對各種特性或燒結(jié)性等造成影響的程度。而且，在本實施方式中，電介體陶瓷層6a 6g及內(nèi)部電極加 池中的至少一個包含至少含有Mg及Li的Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物。而且，由此，即使在將電介體陶瓷層薄層化至1 μ m以下、多層化至400層以上的情況下，也能夠確保介電特性、絕緣性、溫度特性、高溫負(fù)荷特性等諸特性，并且使耐熱沖擊性提高，即使在實際安裝時產(chǎn)生急劇的溫度變化，也可以回避在層疊陶瓷電容器上產(chǎn)生裂縫等缺陷。S卩，例如，在內(nèi)部電極加 池中含有Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的情況下，Mg-Li-O 系結(jié)晶性氧化物中的70%以上的個數(shù)比例與內(nèi)部電極加 池中的M相接存在，其結(jié)果， 相對于在實際安裝時的急劇的溫度變化的耐性增加，可以使耐熱沖擊性提高。另外，在電介體陶瓷層6a 6g中含有Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的情況下，將電介體陶瓷層6a 6g薄層化至1 μ m以下時，Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物在內(nèi)部電極加 池的界面中存在并與內(nèi)部電極加 池的Ni相接。因此，此時Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物也與內(nèi)部電極加 池中的M相接存在，其結(jié)果，相對于實際安裝時的急劇的溫度變化的耐性增加，可以使耐熱沖擊性提高。另外，如上上述，Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物在電介體陶瓷層6a 6g及內(nèi)部電極 2a 池中的至少一個中含有即可，從70%以上的Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物與Ni相接而存在考慮，更優(yōu)選Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物在內(nèi)部電極加 中含有。另外，Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物在層疊陶瓷電容器中的含量只要為不對介電特性、 靜電電容的溫度特性、高溫負(fù)荷特性等、其它諸特性造成影響的范圍，則沒有特別的限定， 例如，電介體陶瓷層和Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物以重量比率成為99. 7 99. 9 0. 3 0. 1 的方式進(jìn)行配合。另外，關(guān)于Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物，也是至少含有Mg、Li即可，例如，即使含有 m、Ba、Mn等其它的氧化物成分也可起到期望的作用效果。進(jìn)而，本層疊陶瓷電容器也優(yōu)選在電介體陶瓷6a 6g中添加特定的稀土類元素氧化物ROv2、及/或特定的金屬氧化物Μ0ν(ν表示由金屬元素M的價數(shù)決定的正數(shù))。在此，作為特定稀土類元素R，可以舉出La、Ce JinNcU Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb、Lu 及 Y，作為特定金屬元素 M，可以舉出Mn、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、Mg、Li、Al、Mo、W 及V。通過添加這樣的特定稀土類元素R及特定金屬元素M，可以提高高溫負(fù)荷特性，可以得到更優(yōu)異的可靠性。其中，添加特定稀土類元素R時，相對于主成分即鈦酸鋇系化合物100摩爾份，優(yōu)選為0. 1 3摩爾份。這是因為相對于上述主成分100摩爾份，不足0. 1摩爾份的情況和未添加的情況相比，不產(chǎn)生提高可靠性的效果，另外，添加超過3摩爾份時，介電特性有可能降低。另外，添加特定金屬元素M時，相對于上述主成分100摩爾份，優(yōu)選0. 1 5摩爾份。這是因為，相對于主成分100摩爾份，不足0. 1摩爾份的情況與未添加的情況相比，不產(chǎn)生提高可靠性的效果，另一方面，添加超過5摩爾份時，介電特性有可能降低。接著，關(guān)于在內(nèi)部電極中含有Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的情況，對上述層疊陶瓷電容器的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，作為陶瓷素原料(七，S 〃々素原料)，準(zhǔn)備Ba化合物、Ti化合物，根據(jù)需要，準(zhǔn)備Ca化合物、Sr化合物Jr化合物、Hf化合物等。而且，稱量規(guī)定量的這些陶瓷素原料，將其秤量物與PW(Partially StabilizedZirconia 部分穩(wěn)定化氧化鋯)球等粉碎介質(zhì)及純水一起投入到球磨機(jī)種中，充分地進(jìn)行濕式混合粉碎，使其干燥后，在900 1200°C 的溫度下進(jìn)行規(guī)定時間的熱處理，由此，制作由平均粒徑0. 1 0.2μπι的鈦酸鋇系化合物構(gòu)成的主成分粉末。接著，根據(jù)需要，在上述主成分原料粉末中添加BaCO3或燒結(jié)助劑(例如，SiO2)、 特定稀土類元素氧化物ROv2、特定金屬氧化物MOv等添加物，充分混合制作陶瓷原料粉末。 接著，將該陶瓷原料粉末與有機(jī)粘合劑或有機(jī)溶劑、粉碎介質(zhì)一起投入到球磨機(jī)中進(jìn)行濕式混合，制作陶瓷漿液，通過刮板法等對陶瓷漿液進(jìn)行成型加工，燒成后的厚度以成為Iym 以下的方式制作陶瓷生片。另一方面，準(zhǔn)備Mg化合物、Li化合物、及根據(jù)需要準(zhǔn)備Ni化合物、Ti化合物、Ba 化合物、Mn化合物等，稱量規(guī)定量的這些化合物后，與粉碎介質(zhì)一起投入到球磨機(jī)中進(jìn)行濕式混合。而且，干燥該混合物后，在900 1000°C下進(jìn)行規(guī)定時間的熱處理，制作Mg-Li-O 系結(jié)晶性氧化物。接著，作為導(dǎo)電性材料的M粉末、準(zhǔn)備含有有機(jī)載色劑及有機(jī)溶劑的調(diào)合物，在這些調(diào)合物中添加規(guī)定量的Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物，由此，制作內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料。而且，使用該內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料在陶瓷生片上實施絲網(wǎng)印刷，在上述陶瓷生片的表面形成規(guī)定圖案的導(dǎo)電膜。接著，將形成有導(dǎo)電膜的陶瓷生片在規(guī)定方向多個層疊后，將其用沒有形成導(dǎo)電膜的陶瓷生片夾持、壓裝，切斷為規(guī)定尺寸并制作陶瓷層疊體。然后，在溫度300 500°C下進(jìn)行脫粘合劑處理，進(jìn)而，在由氧分壓被控制為10_9 KT12Mpa WH2-N2-H2O氣體構(gòu)成的還原性氣氛下，在溫度1100 1300°C下進(jìn)行約2小時燒成處理。由此，共燒結(jié)導(dǎo)電膜和陶瓷生片，得到陶瓷層6a 6g和內(nèi)部電極加 2f交替層疊而成的陶瓷燒結(jié)體1。接著，在陶瓷燒結(jié)體1的兩端面涂布外部電極用導(dǎo)電性漿料，在600 800°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)處理，形成外部電極3a、3b。另外，對于在外部電極用導(dǎo)電性漿料中含有的導(dǎo)電性材料也沒有特別限定，從低成本化的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用以Ag或Cu、或這些的合金作為主成分的材料。另外，作為外部電極3a、3b的形成方法，在陶瓷層疊體的兩端面涂布外部電極用導(dǎo)電性漿料后，可以與陶瓷層疊體同時實施燒成處理。而且，最后，實施電鍍，在外部電極3a、3b的表面形成由Ni、Cu、Ni-Cu合金等構(gòu)成的第一鍍敷被膜^、4b，進(jìn)而，在該第一鍍敷被膜^、4b的表面形成由焊錫或錫等構(gòu)成的第二鍍敷被膜fe、5b，由此，制造層疊陶瓷電容器。這樣，在本實施方式中，通過在內(nèi)部電極加 池中含有Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物，可以使該Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物中的70%以上的個數(shù)比例部分與Ni相接并存在，由此，可以確保介電特性、絕緣性、靜電電容的溫度特性、高溫負(fù)荷特性的同時使耐熱沖擊性提高。而且，其結(jié)果，可以得到即使在實際安裝時產(chǎn)生急劇的溫度變化也不會產(chǎn)生裂縫等、 諸特性良好且可靠性優(yōu)異的層疊陶瓷電容器。另外，本發(fā)明不限定于上述實施方式。在上述實施方式中，對在內(nèi)部電極加 池中含有Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的情況進(jìn)行了說明，但在電介體陶瓷層6a 6g中含有 Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的情況下，在陶瓷原料粉末的制作工序中添加Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物即可。接著，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行具體說明。實施例1(試樣的制作)(試樣編號1)作為陶瓷素原料，稱量規(guī)定量的BaCO3JiO2，將這些秤量物與PSZ球及純水一起投入到球磨機(jī)中，進(jìn)行充分地濕式混合粉碎，使其干燥后，在1150°C的溫度下進(jìn)行約2小時的熱處理，由此，制作由平均粒徑0. 15 μ m的Biiu3TiO3構(gòu)成的主成分粉末。接著，準(zhǔn)備SiO2及BaCO30而且，相對于BaL03Ti03100摩爾份，以成為1. 5摩爾份 SiO2U摩爾份BaCO3的方式，稱量這些Bau3TiOy SiO2、及BaCO3，將這些秤量物與PSZ球及純水一起投入到球磨機(jī)中，進(jìn)行充分地濕式混合粉碎，使其干燥得到陶瓷原料粉末。接著，將上述陶瓷原料粉末與乙醇及/或聚乙烯醇縮丁醛系粘合劑、及PSZ球一起投入到球磨機(jī)中進(jìn)行濕式混合，由此，制作陶瓷漿液，進(jìn)而，通過刮板法將陶瓷漿液成型，燒成后的厚度以成為0. 8 μ m的方式制作陶瓷生片。
另一方面，準(zhǔn)備MgCO3及Li2CO3，以配合比率成為摩爾比1 1的方式，稱量規(guī)定量的這些MgCO3及Li2C03。而且，將這些秤量物與PSZ球及純水一起投入到球磨機(jī)中，進(jìn)行充分地濕式混合粉碎，使其干燥后，在900°C的溫度下進(jìn)行約2小時的熱處理，由此，制作平均粒徑0. 08 μ m的Mg-Li-O結(jié)晶性氧化物。并且，用X射線衍射裝置(XRD)確認(rèn)到Mg-Li-O 氧化物具有結(jié)晶性。接著，準(zhǔn)備含有M粉末、有機(jī)載色劑及有機(jī)溶劑的調(diào)合物。而且，陶瓷原料粉末和 Mg-Li-O結(jié)晶性氧化物以成為重量比99. 8 0.2的方式，在上述調(diào)合物中添加Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物，由此，得到內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料。接著，使用上述內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料在陶瓷生片上實施絲網(wǎng)印刷，在上述陶瓷生片的表面上形成規(guī)定圖案的導(dǎo)電膜。接著，將形成有導(dǎo)電膜的陶瓷生片層疊規(guī)定片數(shù)，用沒有形成導(dǎo)電膜的陶瓷生片夾持、壓裝、切斷為規(guī)定尺寸制作陶瓷層疊體。然后，在氮?dú)夥障拢?00°C的溫度下進(jìn)行脫粘合劑處理，進(jìn)而，在由氧分壓被控制為KTuiMpa WH2-N2-H2O氣體構(gòu)成的還原性氣氛下，在溫度1120°C下進(jìn)行約2小時的燒成處理，由此，共燒結(jié)導(dǎo)電膜和陶瓷材料，制作埋設(shè)有內(nèi)部電極的陶瓷燒結(jié)體。接著，準(zhǔn)備含有Cu粉末及IO3-Li2O-SiO2-BaO系的玻璃粉的外部電極用導(dǎo)電性漿料。而且，將外部電極用導(dǎo)電性漿料涂布于陶瓷燒結(jié)體的兩端面，在氮?dú)夥障?，?00°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)處理，形成外部電極，制作實施例1的試樣。得到的試樣的電介體陶瓷層的厚度為0.8 μ m，外形尺寸長度為1.6mm、寬度為 0. 8mm、厚度為0. 8mm、電介體陶瓷層每一層的對向電極面積為0. 9mm2、有效層疊數(shù)為400層。 另外，對于試樣編號1，在研磨破斷面后，用FE-SEM (電場放射型掃描電子顯微鏡) 觀察，用WDX (波長分散型X射線微量分析儀)對組成進(jìn)行映射分析(7 〃 C > V分析)時， 確認(rèn)生成有Mg-Li-O結(jié)晶性氧化物。(試樣編號2)通過與試樣編號1同樣的方法、順序，制作由Ba1^3TiO3構(gòu)成的主成分粉末及 Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物。接著，準(zhǔn)備Si02&BaC03。而且，相對于100摩爾份Ba1^3TiO3,以成為1. 5摩爾份SiO2U摩爾份BaCO3的方式，稱量這些Bau3TiO^ SiO2、及BaCO3,制作陶瓷原料粉末。接著，以陶瓷原料粉末和Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物的重量比率成為99. 8 0.2的方式稱量 Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物。而且，將這些秤量物與PSZ球及純水一起投入到球磨機(jī)中，進(jìn)行充分地濕式混合粉碎，使其干燥，得到陶瓷原料粉末。接著，將上述陶瓷原料粉末與乙醇及/或聚乙烯醇縮丁醛系粘合劑、及PSZ球一起投入到球磨機(jī)中進(jìn)行濕式混合，由此，制作陶瓷漿液，進(jìn)而，通過刮板法將陶瓷漿液成型，以燒成后的厚度成為0. 8 μ m的方式制作陶瓷生片。接著，準(zhǔn)備含有M粉末、有機(jī)載色劑及有機(jī)溶劑的內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料，使用該內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料在陶瓷生片上實施絲網(wǎng)印刷，在上述陶瓷生片的表面上形成規(guī)定圖案的導(dǎo)電膜。然后，通過與試樣編號1同樣的方法、順序制作試樣編號2的試樣。
另外，對于該試樣編號2，在研磨破斷面后，用FE-SEM進(jìn)行觀察，用WDX對組成進(jìn)行映射分析時，確認(rèn)生成有Mg-Li-O結(jié)晶性氧化物。(試樣編號3)通過與試樣編號1同樣的方法、順序，制作Bau3TiO315接著，準(zhǔn)備Si02、BaC03、MgCO3及Li2CO315而且，相對于100摩爾份Ba1^3TiO3,以成為1. 5摩爾份SiO2U摩爾份BaCO3的方式，稱量這些Bau3TiOySiO2、及BaCO3,進(jìn)而，在陶瓷原料粉末中以成為0. 2重量％的方式稱量MgCO3及Li2C03。并且，使MgCO3和Li2CO3的混合比率為摩爾比1 1。而且，將這些秤量物與PSZ球及純水一起投入到球磨機(jī)中，進(jìn)行充分地濕式混合粉碎，使其干燥，得到陶瓷原料粉末。接著，將上述陶瓷原料粉末與乙醇及/或聚乙烯醇縮丁醛系粘合劑、及PSZ球一起投入到球磨機(jī)中進(jìn)行濕式混合，由此，制作陶瓷漿液，進(jìn)而，通過刮板法將陶瓷漿液成型，以燒成后的厚度成為0. 8 μ m的方式制作陶瓷生片。接著，準(zhǔn)備含有M粉末、有機(jī)載色劑及有機(jī)溶劑的內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料，使用該內(nèi)部電極用導(dǎo)電性漿料在陶瓷生片上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，在上述陶瓷生片的表面形成規(guī)定圖案的導(dǎo)電膜。然后，通過與試樣編號1同樣的方法、順序制作試樣編號3的試樣。另外，對于該試樣編號3，在研磨破斷面后，用FE-SEM進(jìn)行觀察，用WDX對組成進(jìn)行映射分析時，確認(rèn)生成有Mg-Li-O結(jié)晶性氧化物。(試樣的評價)關(guān)于試樣編號1 3的各試樣，通過飛行時間二次離子質(zhì)譜法(time offlight-secondary ion mass spectrometry ；以下，稱為 “TOF-SIMS”。)對任意的研磨剖面進(jìn)行分析，確認(rèn)了偏析物的成分、及偏析物的存在位置。即，在試樣表面上照射離子束 (一次離子)，通過飛行時間檢測從試樣中放出的二次離子。通過算出各質(zhì)量中的檢測量， 鑒定物質(zhì)，確認(rèn)了偏析物的成分及偏析物的存在位置。其結(jié)果得知，對試樣編號1而言，Mg-Li-O的偏析物存在于內(nèi)部電極中，對試樣編號2而言，Mg-Li-O的偏析物存在于陶瓷層中。而且，關(guān)于這些偏析物，通過透射型電子顯微鏡(以下，稱為“TEM”。)的電子束衍射進(jìn)行調(diào)查，確認(rèn)了偏析物具有結(jié)晶性。另外，確認(rèn)了試樣編號1的70%以上的Mg-Li-O系結(jié)晶性氧化物與Ni相接。與之相對，對試樣編號3而言，由于在制造過程中沒有在導(dǎo)電性漿料及陶瓷原料粉末中的任一個中添加結(jié)晶性氧化物，因此，確認(rèn)了在內(nèi)部電極及陶瓷層中的任一個中均不存在結(jié)晶性氧化物的偏析物。接著，關(guān)于試樣編號1 3的各試樣，通過以下的方法對介電常數(shù)、絕緣電阻、靜電電容的溫度特性、耐熱沖擊性及高溫負(fù)荷特性進(jìn)行評價。使用自動電橋式測定器，在頻率1kHz、等效電壓0. 5Vrms、溫度25°C的條件下測定靜電電容C，由該測定值和試樣尺寸求得介電常數(shù)。對絕緣電阻而言，在溫度25°C下，施加180秒6. 3V的直流電壓并測定loglR，用靜電電容C和絕緣電阻R的積即CR積評價絕緣電阻。對靜電電容的溫度特性而言，以+25°C的靜電電容作為基準(zhǔn)，測定_55°C、+85°C、 及+105°C中的靜電電容的溫度變化率AC_55/C25、AC+85/C25、AC+1Q5/C25，評價靜電電容的溫度特性。此外，靜電電容的溫度變化率在_55°C +105°C的溫度范圍只要為士22%以內(nèi)，則變得滿足EIA規(guī)格的X6S特性。對50個各試樣進(jìn)行耐沖擊性試驗評價耐熱沖擊性。即，將50個各試樣在溫度設(shè)定為275°C及325°C的焊錫槽中分別浸漬3分鐘，將各試樣從焊錫槽拉起用樹脂凝固后，研磨、顯微鏡觀察，即使確認(rèn)裂縫為1個也將試樣判定為不合格品進(jìn)行評價。對100個各試樣進(jìn)行高溫負(fù)荷試驗，評價高溫負(fù)荷特性。即，以溫度105°C且電場強(qiáng)度為10kV/mm的方式施加7V的電壓，測定絕緣電阻的經(jīng)時變化，在經(jīng)過1000小時的時刻，將絕緣電阻變?yōu)?00kΩ以下的試樣判定為不合格品進(jìn)行評價。表1表示試樣編號1 3的介電常數(shù)、CR積、靜電電容的溫度特性、耐熱沖擊性、 耐濕負(fù)荷特性。表 權(quán)利要求
1.一種層疊陶瓷電容器，其特征在于，交替層疊以用通式ABO3表示的鈦酸鋇系化合物作為主成分的電介體陶瓷層和以Ni作為主成分的內(nèi)部電極而成，至少含有Mg及Li的結(jié)晶性氧化物存在于所述內(nèi)部電極及所述電介體陶瓷層中的至少任一個中。
2.如權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于，所述結(jié)晶性氧化物的70%以上與所述內(nèi)部電極中的M相接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于，所述鈦酸鋇系化合物的A位含有78 100摩爾％的Ba、0 2摩爾％的Sr、0 20摩爾％的Ca，B位含有96 100摩爾％的Ti、0 2摩爾％的&、0 2摩爾％的Hf。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的層疊陶瓷電容器，其特征在于，包含選自La、Ce、 Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 及 Y 中的至少 1 種元素 R 及選自 Mn、Ni、Co、 Fe、Cr、Cu、Mg、Li、Al、Mo、W及V中的至少1種元素M中的至少一種，所述元素R的含量相對于所述主成分100摩爾份為0. 1 3. 0摩爾份，所述元素M的含量相對于所述主成分100 摩爾份為0. 2 5摩爾份。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在將電介體陶瓷層更進(jìn)一步薄層化、多層化時，也能夠?qū)崿F(xiàn)介電特性、絕緣性、溫度特性、高溫負(fù)荷特性等諸特性良好且耐熱沖擊性良好的層疊陶瓷電容器，該層疊陶瓷電容器是交替層疊以由通式ABO3所示的鈦酸鋇系化合物作為主成分的電介體陶瓷層和以Ni作為主成分的內(nèi)部電極而成的，而且，至少含有Mg及Li的結(jié)晶性氧化物存在于內(nèi)部電極(2a～2h)及電介體陶瓷層(6a～6g)中的至少任一個中。優(yōu)選所述結(jié)晶性氧化物的大部分與內(nèi)部電極(2a～2h)中的Ni相接。
文檔編號H01G4/12GK102222561SQ201110052069
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者中村友幸, 村木智則, 松田真, 鹽田彰宏 申請人:株式會社村田制作所