[發明專利]多層陶瓷片狀電容器及其制備方法

無效

• 申請號: 01117893.0
• 申請日: 2001-03-31
• 公開（公告）號: CN1320937A
• 公開（公告）日: 2001-11-07
• 發明（設計）人: 增宮薰里;增田健;野村武史;中野幸惠;佐藤陽
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01G4/30
• 分類號: H01G4/30;H01G4/12;H01G13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,邰紅

本發明涉及一種能夠提高介電常數和降低介電損耗，并且當電介質層很薄時，也具有極好的電容-溫度特性的多層陶瓷片狀電容器，及其制備方法。

多層陶瓷片狀電容器廣泛用作電子元件，由于其尺寸小，電容大以及可靠性高。大量的也用于單個的電子裝置。近年來，隨著裝置的尺寸逐漸減小和性能逐漸增高，迫切要求進一步減小多層陶瓷片狀電容器的尺寸，提高電容，并且提高可靠性。

多層陶瓷片狀電容器通常是通過層疊法、印刷法等將內電極糊劑和絕緣材料糊劑疊加，并且將其共焙燒而制備的。通常Pd或Pd合金用作內電極的導電材料。Pd成本高，所以現在使用比較便宜的Ni或Ni合金或其他堿金屬。當使用堿金屬作為內電極的導電材料時，如果在空氣中焙燒的話，內電極層結果氧化，因此有必要將電介質層和內電極層在還原氣氛中共焙燒。但是，如果在還原氣氛中焙燒的話，電介質層被還原，其電阻率結果變得更低。因此，正在開發一種非還原絕緣材料。

為了減小多層陶瓷片狀電容器的尺寸和/或提高其電容，有必要使電介質層變得更薄和/或增加層的數量。而且，有必要使用具有高介電常數的絕緣材料。此時，降低了層的厚度，而使層與層之間小于3μm。但是，如果電介質層變得更薄的話，當施加電壓時，作用在電介質層上的電場會變強，因此介電損耗明顯變大，而且電容-溫度特性結果也變差。

另一方面，為了制備具有高介電常數的絕緣材料，有一種提高電介質層的晶粒尺寸的方法，例如提高形成電介質層的主要成分的組分粉末的晶粒尺寸。

作為能夠使厚度降低到小于3μm的非還原絕緣磁性組分，例如日本專利未審公開No.9-241074和日本未審專利公開No.9-241075所述的鈦酸鋇類型。然而，這些的介電常數約為1000-2500。具有高介電常數的那些其介電損耗變得太大。

本發明的一個目的是提供一種能夠提高特定介電常數(specific?dielectric?constant)且降低介電損耗，且當電介質層很薄時，也具有極好的電容-溫度特性的多層陶瓷片狀電容器，及其制備方法。

為了實現上述目的，提供一種制備多層陶瓷片狀電容器的方法，該電容器包括將電介質層和內電極層交替疊加而構成的電容器主體，該方法包括：使用鈦酸鋇用作形成電介質層的粉末組分，其中在X-射線衍射圖中，組分粉末具有的(200)面的衍射線的峰強度(I₍₂₀₀₎)與(002)面的衍射線的峰點的角與(200)面的衍射線的峰點的角之間的中間點的強度(Ib)之比(I₍₂₀₀₎/Ib)為4-16。優選，比值(I₍₂₀₀₎/Ib)為5-15。

優選，鈦酸鋇的粉末組分在其中混入焙燒后形成氧化硅(第一亞成分)的第一亞成分組分。

當焙燒后通過將包含在電介質層中的鈦酸鋇轉換成BaTiO₃和氧化硅轉換成SiO₂來計算摩爾比時，第一亞成分與100摩爾的主要成分BaTiO₃的摩爾比優選不小于2摩爾并且不大于12摩爾，更優選不小于2摩爾并且不大于6摩爾。

優選鈦酸鋇的粉末組分在其中混入焙燒后形成R氧化物的第二亞成分組分(其中R是選自Sc、Y、Eu、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一種元素類型；第二亞成分)。

當焙燒后通過將包含在電介質層中的鈦酸鋇轉換成BaTiO₃和R氧化物轉換成R₂O₃來計算摩爾比時，第二亞成分與100摩爾的主要成分BaTiO₃的摩爾比優選從0到不大于5摩爾，更優選不小于0.1摩爾，并且不大于3摩爾。

優選鈦酸鋇的粉末組分在其中混入焙燒后形成氧化鎂、氧化鋅和氧化鉻中的至少一種的第三亞成分組分(第三亞成分)。

當焙燒后通過將包含在電介質層中的鈦酸鋇轉換成BaTiO₃和氧化鎂轉換成MgO、氧化鋅轉換成ZnO、氧化鉻轉換成1/2(Cr₂O₃)來計算摩爾比時，第三亞成分與100摩爾的主要成分BaTiO₃的摩爾比優選從0到不大于3摩爾，更優選從0到不大于2.5摩爾。

優選鈦酸鋇的粉末組分在其中混入焙燒后形成氧化錳(第四亞成分)的第四亞成分組分。