[發明專利]層疊陶瓷電容器及其制造方法

有效

• 申請號: 201310263801.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103515092A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 竹岡伸介
• 申請（專利權）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: H01G4/12
• 分類號: H01G4/12;H01G4/30
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;季向岡

技術領域

本發明涉及以CaZrO₃為主成分的電介質瓷器組成物中使用以Cu為主成分的內部電極的層疊陶瓷電容器及其制造方法。

背景技術

在現有技術中，以CaZrO₃為主成分的電介質瓷器，用于高頻用電介質共振器、濾波器或層疊陶瓷電容器等。這樣的層疊陶瓷電容器等，對應于近年的設備高頻化（100MHz～2GHz程度），期望其介電常數的溫度系數小。考慮到作為層疊陶瓷電容器的內部電極，ESR（等效串聯電阻）越低，高頻區域的損失越小（Q值越高），以及低成本化，需要選擇比電阻（電阻率）小的賤金屬，能夠使用Cu取代Ni、Pd。另外，作為電介質，需要為Q值高、介電常數的溫度系數小，且高可靠性的電介質，進而由于在內部電極中使用Cu，因此能夠在1080℃以下的低溫進行燒制，為了防止Cu的氧化而要求使用非還原性材料。另外，從環境方面考慮，期望為不含Pb、Bi的電介質。

滿足這樣的要求的電介質瓷器組成物是公知的，在多個專利文獻中，公開有將該電介質瓷器組成物用于層疊陶瓷電容器的方案。

例如，在專利文獻1中記載有，對于作為電極材料使用Cu的層疊陶瓷電容器中所使用的電介質瓷器組成物，以（Ca_1-xMg_x）（Zr_1-y,Ti_y）O₃為主成分，在其中作為添加劑而添加規定量的aSiO₂-bLiO_1/2-cBO_3/2-dCaO-eBaO這樣的玻璃組成和MnO₂，由此能夠以低的溫度進行燒制，而且，能夠制成作為體積電阻和其他的特性也良好的電介質的電介質瓷器組成物。可是，對于層疊陶瓷電容器的壽命特性，沒有充分地研究。

另外，在專利文獻2中記載有，關于以Cu為內部電極，能夠以950℃進行燒制的電介質陶瓷組成物，對于由（Ca_1－xR_x）（Zr_1－yTi_y）O₃形成的主成分100重量份，包含由aSiO₂－bB₂O₃－cLi₂O－dK₂O－eCaO－fAl₂O₃－gTiO₂－hZrO₂形成的玻璃0.5～2.5重量份、和Mn化合物1.0～5.0重量份，上述R為選自Mg、Sr中的一種，滿足0≤x≤0.1、0≤y≤0.1、a＋b＋c＋d＋e＋f＋g＋h＝100，且上述20≤a≤35、20≤b≤35、20≤c≤30、3≤d≤5、2≤e≤12、2≤f≤10、1≤g≤12、1≤h≤7。但是，對于形成為層疊構造時的壽命特性，沒有充分地考慮。

另外，在專利文獻3中，記載有一種層疊陶瓷電容器，其具備：包含以CaZrO₃類化合物為主成分的主相顆粒和至少含有Mn的二次相顆粒的陶瓷素體；埋設于該陶瓷素體中的以Cu為主成分的內部電極；形成于上述陶瓷素體的兩端部與上述內部電極的一個端部電連接的外部電極，其中，Mn和Si，在上述陶瓷素體中相對于上述主成分100摩爾份，分別含有2摩爾份以上和0.69摩爾份以上，并且上述陶瓷素體的截面中的上述二次相顆粒所占的面積率為0.1%以上，且上述二次相顆粒中的粒徑為0.1μm以上的顆粒中，67%以上含有Cu和Si，考慮到了低溫燒結性和壽命特性的雙方。但是，為了實現上述方案，將多個形成有導電圖案的陶瓷生片（green?sheet）層疊而形成陶瓷層疊體后，實施燒制處理而形成陶瓷素體，在該陶瓷素體的兩端部涂敷外部電極用導電性膏并實施燒接處理，其后在還原氣氛下，在700℃以上的溫度進行熱處理，制造工藝更為復雜。

本發明的發明人，鑒于上述情況，對于改善使用Cu作為內部電極的層疊陶瓷電容器的壽命特性進行了研究。