[發(fā)明專利]層疊陶瓷電容器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110443834.6
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102543431A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 巖永大介
• 申請（專利權(quán)）人: ＴＤＫ株式會社
• 主分類號: H01G4/12
• 分類號: H01G4/12;H01G4/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫秀武;高旭軼

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及層疊陶瓷電容器。

背景技術(shù)

層疊陶瓷電容器作為小型、大容量、高可靠性的電子部件被廣泛使用，在1臺電子儀器中所使用的個數(shù)可以達到多個。層疊陶瓷電容器通常是使用內(nèi)部電極層用的糊料和電介質(zhì)層用的糊料，通過薄片法(シート法)或印刷法等進行層疊，并將層疊體中的內(nèi)部電極層和電介質(zhì)層同時煅燒來制造的。

近年來，隨著電子儀器的小型/高性能化，也更進一步推動了在該電子儀器中使用的層疊陶瓷電容器的小型化/高容量化。為了實現(xiàn)這種小型化/高容量化，要求開發(fā)適合于電介質(zhì)層的薄層化和高層疊化的電介質(zhì)陶瓷。

例如，日本特開2008-239407號公報開發(fā)了具有核/殼結(jié)構(gòu)、且居里溫度為80～90℃的電介質(zhì)陶瓷。但是，在該公報記載的電介質(zhì)陶瓷中，相對介電常數(shù)最大也只是約4000，要求相對介電常數(shù)進一步提高。另外，對于該公報中記載的電介質(zhì)陶瓷，在高溫負荷壽命方面存在可靠性的問題，要求其可靠性進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)狀而作出的，其目的在于，提供相對介電常數(shù)的溫度特性的穩(wěn)定性優(yōu)異、而且相對介電常數(shù)高、可靠性優(yōu)異的層疊陶瓷電容器。

本發(fā)明人對于相對介電常數(shù)的溫度特性的穩(wěn)定性優(yōu)異、而且相對介電常數(shù)高、可靠性優(yōu)異的層疊陶瓷電容器進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過設定BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物的居里溫度高于層疊陶瓷電容器的使用溫度范圍，提高電介質(zhì)層所產(chǎn)生的電場強度，由此可以在使用溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定地提高相對介電常數(shù)，從而完成了本發(fā)明。

即，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的層疊陶瓷電容器為交替地層疊電介質(zhì)層和內(nèi)部電極層而成的層疊陶瓷電容器，其特征在于，上述電介質(zhì)層含有相對于Ti以1～8摩爾%置換Zr而得的BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物作為主成分，構(gòu)成上述BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物的電介質(zhì)粒子實質(zhì)上不具有殼結(jié)構(gòu)，上述BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物的居里溫度比上述層疊陶瓷電容器的使用溫度范圍要高。

本發(fā)明的層疊陶瓷電容器中，通過減小電介質(zhì)層的厚度來提高電場強度，在使用溫度范圍，可以使相對介電常數(shù)大致恒定地保持為優(yōu)選4000以上。應予說明，本發(fā)明中，電介質(zhì)陶瓷組合物的居里溫度是指相對介電常數(shù)具有最大峰時的溫度。

優(yōu)選的是，上述BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物的居里溫度Tc為85℃≤Tc≤110℃，進一步優(yōu)選90℃＜Tc≤110℃。居里溫度在該范圍時，特別是對于X5R所規(guī)定的使用溫度范圍(-55～85℃)，可以使相對介電常數(shù)大致恒定地保持為例如4000以上。另外，在-55～85℃下，靜電電容變化率在±15%以內(nèi)，可以滿足X5R特性。

優(yōu)選的是，上述電介質(zhì)層的厚度為3μm以下，進一步優(yōu)選為1μm以下，特別優(yōu)選為0.7μm以下。通過減小電介質(zhì)層的厚度，電場強度提高，在使用溫度范圍，可以使相對介電常數(shù)大致恒定地保持為優(yōu)選4000以上，進一步優(yōu)選5000以上，特別優(yōu)選6000以上。

優(yōu)選的是，上述BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物是通式(Ba_1-xCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃所示的電介質(zhì)氧化物，在上述通式中，0≤x≤0.06、0.01≤y≤0.08且0.950≤m≤1.050。通過使用該BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物，使電介質(zhì)粒子實質(zhì)上不具有殼結(jié)構(gòu)，BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物的居里溫度比層疊陶瓷電容器的使用溫度范圍要高，容易實現(xiàn)在使用溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定地提高相對介電常數(shù)的電介質(zhì)陶瓷組合物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施方式的層疊陶瓷電容器的截面圖。

圖2是圖1所示的電介質(zhì)層的主要部分的放大截面圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施例的層疊陶瓷電容器的溫度特性的曲線圖。

圖4是表示BTZ系電介質(zhì)陶瓷組合物中Zr的添加量(y)的變化引起的居里溫度的變化的曲線圖。

圖5(A)是本發(fā)明的實施例的層疊陶瓷電容器中的電介質(zhì)層的SEM截面照片，圖5(B)是本發(fā)明的比較例的層疊陶瓷電容器中的電介質(zhì)層的SEM截面照片。

具體實施方式

以下，基于附圖所示的實施方式說明本發(fā)明。

層疊陶瓷電容器