[發明專利]基于鉍鈉鍶鈦酸鹽的介電組合物、其介電元件、電子組件和層疊電子組件

有效

• 申請號: 202010624911.7
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN111875373B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 寺田智宏;堅木裕;井村智也
• 申請（專利權）人: 愛普科斯公司
• 主分類號: C04B35/47
• 分類號: C04B35/47;C04B35/475;C04B35/462;C04B35/50;H01G4/008;H01G4/12;H01G4/228;H01G4/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;蘇虹

本發明提供了介電組合物，其有利地用于具有高額定電壓的中壓和高壓應用，其具有在室溫和高溫兩種范圍內施加高DC偏壓時的高介電常數，并且還具有優異的耐受電場特性，并且還提供了采用所述介電組合物的介電元件、電子組件和層疊電子組件。一種介電組合物，包含主要組分和輔助組分，其中：所述主要組分由(Bi_aNa_bSr_cLn_d)TiO₃表示；Ln為選自稀土元素的至少一種；a、b、c和d滿足以下：0.100≤a≤0.400，0.100≤b≤0.400，0.100≤c≤0.700，0≤d≤0.100，且0.900≤a+b+c+d≤1.050。所述輔助組分包含第一輔助組分和/或第二輔助組分。所述第一輔助組分包含選自Li和K中的至少一種。所述第二輔助組分包含選自Cu、Zn、Mn、Mg和Co中的至少一種。

本申請是申請日為2016年5月24日、申請號為201680042966.9、發明名稱為“基于鉍鈉鍶鈦酸鹽的介電組合物、其介電元件、電子組件和層疊電子組件”之申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種介電組合物、一種介電元件、一種電子組件和一種層疊電子組件，其有利地用于具有高額定電壓的中壓和高壓應用，并且還有利地在高溫環境下使用。

背景技術

層疊電子組件如層疊陶瓷電容器被廣泛用作緊湊、大容量和高可靠性的電子組件。近年來，隨著電子電路已經達到更高的密度，對介電元件的小型化的要求越來越強烈。此外，隨著層疊電子組件如層疊陶瓷電容器的小型化和增加的容量的急劇發展，應用范圍也在擴大。由于層疊電子組件的應用范圍已經擴大，這些層疊電子組件需要多種特性。

例如，用于裝置如發動機控制模塊(ECM)、燃料噴射裝置、電子控制節流閥、逆變器、變流器，高強度放電(HID)前照燈單元、混合動力發動機電池控制單元和數碼相機中的中壓和高壓電容器通常具有超過100V的額定電壓，因為其被用于提供高壓升壓的電路中。當施加高DC偏壓時，諸如這些的中壓和高壓電容器需要高介電常數和高電容。此外，當這些中壓和高壓電容器用于機動車輛或工業設備等時，還需要高介電常數和高電容，其不僅用于高DC偏壓的應用，而且還供在高溫的環境下使用。

然而，常規介電組合物是根據它們將在施加低DC偏壓時使用的假設而設計的。這意味著，如果在施加高DC偏壓時使用具有包含常規介電組合物的介電層的電子組件，則存在介電常數和電容減小的問題。這個問題在DC偏壓越高的情況下越顯著，在具有非常薄的層的層疊陶瓷電容器中尤其如此，這是因為介電常數和電容趨于減小。

為了解決上述問題，在下述專利文獻1中描述了一種介電瓷料(porcelain)組合物，其含有包含以下的主要組分：堿金屬氧化物含量為0.02重量％或更少的鈦酸鋇；選自氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩和氧化鐿中的至少一種化合物；鋯酸鋇，氧化鎂和氧化錳；所述主要組分由以下組成式表示：{BaO}_mTiO₂+αR₂O₃+βBaZrO₃+γMgO+gMnO(其中R₂O₃是選自Eu₂O₃、Gd₂O₃、Tb₂O₃、Dy₂O₃、Ho₂O₃、Er₂O₃、Tm₂O₃和Yb₂O₃中的至少一種化合物；α、β、γ和g表示摩爾比并且在以下范圍內：0.001≤α≤0.06，0.005≤β≤0.06，0.001γ≤0.12，0.001g≤0.12，γ+g≤0.13，以及1.000m≤1.035)；相對于100摩爾的主要組分，所述介電組合物含有以SiO₂當量計為0.2至5.0摩爾的硅氧化物作為輔助組分。