[發(fā)明專利]疊層陶瓷電容器及其制法

有效

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• 申請日: 2001-02-14
• 公開（公告）號: CN1309400A
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茶園広一;靜野壽光;岸弘志
• 申請（專利權(quán)）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: H01G4/30
• 分類號: H01G4/30;H01G4/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 魏金璽,楊麗琴

本發(fā)明涉及由于形成電介質(zhì)層的陶瓷粒子的電阻增大從而使壽命特性提高、并由于薄層化，多層化所以使小型大容量化更加進(jìn)展的疊層陶瓷電容器及其制造方法。

一般，疊層陶瓷電容器由片狀坯片和在該坯片兩端部所形成的一對外部電極組成。該坯片一般由疊層體組成，該疊層體由電介質(zhì)層和內(nèi)部電極交互地多層疊層而成。該內(nèi)部電極中的相鄰內(nèi)部電極介于電介質(zhì)層而對置，再與各個外部電極電連接。

這里，作為上述電介質(zhì)層使用耐還原性陶瓷組合物，該陶瓷組合物例如以鈦酸鋇作為主成分，在其中添加稀土元素的氧化物和Mn、V、Cr、Mo、Fe、Ni、Cu、Co等受體型元素的化合物。另外，作為上述內(nèi)部電極使用的是例如將以Ni金屬粉末為主成分的導(dǎo)電性糊燒結(jié)而成者。

上述坯片的制法如下：將陶瓷坯片和內(nèi)部電極圖形交互地疊層成為整體的片狀疊層體脫粘合劑后，在非氧化性氣氛氣中、約1200～1300℃的高溫下燒成，隨后，在氧化性氣氛氣中再氧化。

但是，近年來伴隨著電子電路的小型化、高密度化的流行，就疊層陶瓷電容器來說也要求其小型大容量化，為小型大容量化，電介質(zhì)層的疊層數(shù)進(jìn)一步增加和電介質(zhì)層進(jìn)一步薄層化皆在進(jìn)展之中。

然而，當(dāng)電介質(zhì)層薄層化時(shí)有如下問題：每單位厚度的電場強(qiáng)度增大，在內(nèi)部電極間易發(fā)生絕緣破壞，疊層陶瓷電容器的壽命縮短，對于電特性的可靠性下降。

本發(fā)明即使將電介質(zhì)層多層化、薄層化，也不會因絕緣破壞等引起壽命縮短。本發(fā)明的目的在于：提供小型大容量化可能的疊層陶瓷電容器及其制造方法。

有關(guān)本發(fā)明的疊層陶瓷電容器是將多數(shù)電介質(zhì)層和多數(shù)內(nèi)部電極疊層成整體構(gòu)成的，而該電介質(zhì)層是由陶瓷粒子的燒結(jié)體構(gòu)成，在該陶瓷粒子中含有添加物元素，該添加物元素的濃度具有不均勻的濃度分布。

又，上述陶瓷粒子由結(jié)晶性芯部和圍繞該芯部的殼部所構(gòu)成，在該芯部或該殼部中非均勻地含有添加物元素。

這里，上述芯部所含添加物的濃度至少有如下狀態(tài)之一：從芯部中心向上述殼部方向增高；或者，從芯殼邊界向晶粒間界部分增高。

又，上述陶瓷粒子由固溶體構(gòu)成，在該陶瓷粒子中含有添加物元素，該添加物元素具有濃度不均勻的濃度分布。

這里，含于上述固溶體中的添加物元素從該陶瓷粒子中心向晶粒間界部分增高。

這里，上述電介質(zhì)層可用以鈦酸鋇為主成分的耐還原性陶瓷組合物制成；也可用其它的陶瓷組合物制成。所謂耐還原性陶瓷組合物是：在非氧化性氣氛氣中燒成時(shí)難于還原而在氧化性氣氛氣中容易氧化的陶瓷組合物。

又，作為上述添加物元素以選自Mn、V、Cr、Mo、Fe、Ni、Cu和Co中一種或二種以上的元素為令人滿意。進(jìn)而，使含有選自Ho、Sc、Y、Gd、Dy、Er、Yb、Tb、Tm和Lu中一種或二種以上的稀土元素也可。又，上述殼部含有Mg也可。又，上述固溶體中含有Zr也行。更且，將上述陶瓷粒子之間的晶粒晶間界部用玻璃成分填補(bǔ)也可。

又，本發(fā)明涉及的疊層陶瓷電容器的制造方法有如下工序：調(diào)配陶瓷原料的原料調(diào)配工序；使用在該原料調(diào)配工序中所得的陶瓷原料制成陶瓷坯片的制片工序；在該制片工序中所得陶瓷坯片上印刷內(nèi)部電極圖形的印刷工序；將經(jīng)過該印刷工序的陶瓷坯片疊層、得到疊層體的疊層工序；將該在疊層工序中所得疊層體按每個內(nèi)部電極圖形切斷、得到片狀疊層體的切斷工序，將在該切斷工序中所得片狀疊層體燒成的燒成工序。

上述原料調(diào)配工序具有使在上述陶瓷原料的主成分化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)中含有添加物元素的工序。該使在上述陶瓷原料的主成分化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)中含有添加物元素的工序可以是在上述陶瓷原料的主成分化合物的原料化合物中混合添加物元素的化合物、再將該主成分化合物合成的工序；也可是在上述陶瓷原料的主成分化合物中混合添加物元素的化合物再煅燒的工序。

又，上述原料調(diào)配工序具有如下工序：將該陶瓷原料的主成分化合物煅燒，在經(jīng)煅燒所得產(chǎn)物中混合添加物元素的化合物的工序。這里在陶瓷原料的主成分化合物中混合MgO再煅燒也可。

這里，上述陶瓷原料可使用以鈦酸鋇為主成分的耐還原性陶瓷材料，也可使用其它陶瓷材料。所謂耐還原性陶瓷材料是：在非氧化性氣氛氣中的煅燒中難以還原，而在氧化性氣氛氣中易于氧化的材料。

又，上述添加物元素以選自Mn、V、Cr、Mo、Fe、Ni、Cu和Co中的1種或2種以上的元素為令人滿意。更可以含有選自Ho、Sc、Y、Gd、Dy、Er、Yb、Tb、Tm和Lu中的1種或2種以上的稀土元素化合物。另外，在上述陶瓷原料中加入作為燒結(jié)助劑的玻璃成分(Li、B、Si等)也行。