專利名稱：：獨石瓷介電容器和它的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及獨石瓷介電容器，特別涉及有由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極的獨石瓷介電容器。本發(fā)明還涉及這種獨石瓷介電容器的制作方法。該混合物包含傳統(tǒng)的介電陶瓷混合物(主要由BaTiO3構(gòu)成)的獨石瓷介電容器存在著問題，該混合物在有一低的氧氣分壓的中性或還原性氣氛下烘焙時，會被還原成半導體。因此，需要在獨石瓷介電容器內(nèi)使用貴金屬，(例如鈀、鉑等等)作為內(nèi)部電極，即使在燒結(jié)介電陶瓷混合物成分的溫度下，這些金屬也不會熔化，并且即使在具有高氧氣分壓的氣氛中烘焙時，這些金屬也不會被氧化，這種有高氧氣分壓的氣氛使介電陶瓷混合物在烘焙時不會變?yōu)榘雽w。然而，這些貴金屬和降低用這種方法制作獨石瓷介電容器的成本相矛盾。為了解決上述問題，希望能夠應用不貴的非貴重金屬(例如鎳)作為內(nèi)部電極的材料。但是，如果用這些非貴重金屬作為內(nèi)部電極的材料，并且在傳統(tǒng)條件下烘焙時，它們會被氧化而失去電極的功能。因此，為了成功地應用這些非貴重金屬作為內(nèi)部電極，需要具有優(yōu)良介電特性的介電陶瓷混合物，即使在具有低的氧氣分壓的中性或還原性氣氛中也可烘焙，而不會使這些混合物的層成為半導體。作為滿足所提出的要求的材料是，例如，像日本專利申請公開公報第62-256422號中可找到的BaTiO-CaZrO3-MnO-MgO類型的混合物；日本專利申請公開公報第63-103861號中可找到的BaTiO3-MnO-MgO-稀土氧化物類型的混合物，日本專利申請公開公報第61-14610號中可找到的BaTiO3-(Mg，Zn，Sr，Ca)O-Li2O-SiO2-MO(MOBaO，SrO，CaO)類型的混合物，日本專利申請公開公報第3-263708號中可找到的(Ba，Ca，Sr，Mg，Ce)(Ti，Zr)O3類型的混合物。但是，具有由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極的獨石瓷介電容器存在著問題，如果在增加疊層的數(shù)目時使介電陶瓷層變薄，由于內(nèi)部電極和介電陶瓷層之間收縮和熱膨脹的差異，在內(nèi)部電極和介電陶瓷層之間的夾層上會產(chǎn)生剩余應力，從而破壞電容器的耐熱沖擊能力。對于指出所謂電容器耐濕負荷的特性的它們在高溫高濕條件下的可靠性，如果在增加疊層數(shù)目時使每一介電陶瓷層變薄，則此類型的電容器仍存在問題，它們的耐溫負荷特性會由于和上述相同的原因被破壞。為了解決這些問題，日本專利公報第7-56850號中揭示了鎳的內(nèi)部電極通過硅酸鋁層結(jié)合到基體上的獨石瓷介電容器。但是所述電容器仍然存在問題，它們的電容小，它們的等效串聯(lián)電阻大，還有如果每一介電陶瓷層變薄的話，加在內(nèi)部電極膏體中的鋁會擴散到薄的介電陶瓷層中去，從而破壞電容器的特性。此外，電容器的耐熱沖性低。這個硅酸鋁層是產(chǎn)生于內(nèi)部電極膏體的金屬(例如Ni，Si，Al)氧化物的混合物。而且，在一個不氧化的條件(例如1.5％的H298.5％的N2)下焙燒。另一方面，日本專利申請公開公報第133-114號中介紹了獨石瓷介片狀電容器，在內(nèi)部電極周圍形成氧化物層的組成混合物，它們不同于那些形成介電層的組成混合物。這里，為了提高樣品高溫負載測試中的可靠性，將它放在低氧濃度的氣氛中進行焙燒。但是，這種焙燒方法在改善電容器的耐熱沖擊能力和耐濕負荷特性方面是無效的。陶瓷片狀電容器中內(nèi)部電極周圍形成有氧化錳層。氧化錳層中可能包括產(chǎn)生于介電材料的Si/Ca/Ba/Ti/Zr/P的氧化物。本發(fā)明的主題是改進組成具有由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極的獨石瓷介電容器的介電陶瓷層，從而提供一種具有良好耐熱沖擊能力和耐濕負荷特性的獨石瓷介電容器。由上述目的作出這個發(fā)明。本發(fā)明提供了一種由多個介電陶瓷層、多個內(nèi)部電極及外部電極組成的獨石瓷介電容器，內(nèi)部電極在介電陶瓷層之間形成，每個內(nèi)部電極的一端露出介電陶瓷層一端之外，外部電極與露出的內(nèi)部電極電氣連接，此種單片陶瓷電容器的特點在于，每個內(nèi)部電極由非貴重金屬制成，緊靠內(nèi)部電極處形成有Si氧化物層。本發(fā)明還提供了一種由多個介電陶瓷層、多個內(nèi)部電極和外部電極組成的獨石瓷介電容器，內(nèi)部電極形成于介電陶瓷層之間，每個內(nèi)部電極的一端露出介電陶瓷層一端之外，外部電極與露出的內(nèi)部電極電氣連接，此種單片陶瓷電容器的特點在于，每個內(nèi)部電極由一種非貴重金屬制成，復合層形成于緊靠內(nèi)部電極處，該復合層包括一Si氧化物和至少一種組成所述介電陶瓷層和所述內(nèi)部電極的成分。本發(fā)明的獨石瓷介電容器中，非貴重金屬材料最好是鎳或鎳合金。本發(fā)明的獨石瓷介電容器中，至少一種組成介電陶瓷層的成分最好是Si氧化物。圖1是描述本發(fā)明的獨石瓷介電容器的一個實施例的剖面圖。圖2是描述本發(fā)明的獨石瓷介電容器的另一個實施例的剖面圖。圖3是描述本發(fā)明的獨石瓷介電容器的還有一個實施例的剖面圖。圖4是描述本發(fā)明的獨石瓷介電容器的又一個實施例的剖面圖。本發(fā)明的獨石瓷介電容器包括多個介電陶瓷層、多個內(nèi)部電極和外部電極，內(nèi)部電極形成于介電陶瓷層之間，每個內(nèi)部電極的一端露出介電陶瓷層某一端之外，外部電極與露出的內(nèi)部電極電氣連接，此單片陶瓷電容器的特點是，每個內(nèi)部電極由一種非貴重金屬制成，并且緊靠內(nèi)部電極形成有Si氧化物層。由于具有這種構(gòu)造，改進了本發(fā)明具有由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極的獨石瓷介電容器的介電陶瓷層，電容器具有良好的耐熱沖擊和耐濕負荷的特性。具體說來，本發(fā)明的獨石瓷介電容器中，在烘焙時Si在內(nèi)部電極周圍聚集起來，并且在那里趨向形成液相，致使Si氧化物層很容易布滿電極的全部表面。因此，這樣，內(nèi)部電極和介質(zhì)陶瓷層之間的結(jié)合加強了，從而改善了電容器的耐熱沖擊能力和耐濕負荷的特性。本發(fā)明的電容器中緊靠內(nèi)部電極形成的Si氧化物層可以是起源于介電陶瓷層和起源于內(nèi)部電極的任何沉淀物。更可取的是，Si氧化物層是起源于介電陶瓷層的沉積物，這樣可有效地增大電容器的電容，和減小它的等效串聯(lián)電阻。組成本發(fā)明的電容器的介電陶瓷層的成分未被特別限定。例如這里可以用各種基本上由BaTiO3和SrTiO3組成的介電陶瓷混合物，由于前面所述原因，最好用由Si氧化物組成的介電陶瓷混合物。本發(fā)明還提供了一種獨石瓷介電容器，這種電容器包括多個介質(zhì)陶瓷層、多個內(nèi)部電極以及外部電極，內(nèi)部電極形成于介電陶瓷層之間，每個內(nèi)部電極的一端露出在介電陶瓷層的某一端之外，外部電極和露出的內(nèi)部電極電氣連接，此種單片陶瓷電容器的特點在于，每個內(nèi)部電極由非貴重金屬制成，包括Si氧化物和至少一種組成所述介電陶瓷層和所述內(nèi)部電極的成分的復合層形成于緊靠內(nèi)部電極處。因為具有這種構(gòu)成，改進了本發(fā)明中具有由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極的獨石瓷介電容器的介電陶瓷層，因而電容器具有優(yōu)良的耐熱沖擊能力和耐濕負荷的特性。具體說來，在本發(fā)明的獨石瓷介電容器中，在烘焙時Si在內(nèi)部電極周圍聚集起來，趨向于在那里形成液相，導致含Si的氧化物容易展布于電極的全部表面。因此，這樣，內(nèi)部電極和介電陶瓷層之間的結(jié)合增強了，從而改善了電容器的耐熱沖擊和耐濕負荷的特性。形成于緊靠本發(fā)明的電容器的內(nèi)部電極處的復合層，具有Si氧化物和至少一種組成介電陶瓷層和內(nèi)部電極的成分，這些復合層可以是起源于介電陶瓷層或起源于內(nèi)部電極的任何沉淀物。復合層最好是起源于介電陶瓷層的沉淀物，從而可有效地增大電容，并減小它的等效串聯(lián)電阻。組成本發(fā)明的這種類型的電容器的介電陶瓷層的混合物未被特別限定。例如，這里可用各種基本上由BaTiO3或SrTiO3構(gòu)成的介電陶瓷混合物。由于上面所述的原因，最好用包括Si氧化物的介電陶瓷混合物。甚至用非貴重金屬也可制作構(gòu)成本發(fā)明的電容器的內(nèi)部電極。用于本發(fā)明的非貴重金屬的成分未被限定。例如，這里非貴重金屬具體是指鎳、鎳合金、銅和銅合金。由于這里應用較高的燒結(jié)溫度，因此最好用鎳和鎳合金。本發(fā)明未限定構(gòu)成電容器的外部電極的成分。例如，構(gòu)成本發(fā)明的電容器的外部電極可以是由Ag、Pd、Ni等導電粉末制成的任何燒結(jié)層。就是說，這里可以用的是所謂的烘焙電極(bakedelectrode)外部電極的燒結(jié)層包括各種類型的導電粉末和玻璃料。玻璃料可包括例如B2O3-Li2O-SiO2-BaO、B2O3-SiO2-BaO、Li2O-SiO2-BaO和B2O3-SiO2-ZnO。燒結(jié)層可以被由例如Ni、Cu、Ni-Cu等制成的金屬敷層所覆蓋，此金屬敷層還可以被另外的敷層(例如焊料層，Si層等)所覆蓋。現(xiàn)在，將在下面根據(jù)例子更加具體地描述本發(fā)明，然而，不打算用這些例子來限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的獨石瓷介電容器的一些實施例將被談及。圖1-圖4是本發(fā)明的獨石瓷介電容器不同實施例的剖面圖。如所描述的，本發(fā)明的獨石瓷介電容器1是一個長方體形狀的，片型電容器，它包括一由多個介電陶瓷層2a、2b通過它們之間的內(nèi)部電極4層疊起來的陶瓷疊層3；形成于陶瓷疊層3兩端的外部電極5；在每個外部電極5上由鎳、銅等制成的第一敷層6；和形成在每個第一敷層6上的由焊料、Si等制成的第二敷層7?，F(xiàn)在，下面將按構(gòu)成此方法的步驟描述本發(fā)明的獨石瓷介電容器1的制作方法。首先，陶瓷疊層3制作如下。將不還原的介電陶瓷成分形成為膏體，然后壓成薄片，以制備介電陶瓷層2(片坯)。在每個片坯的一個表面形成由鎳或鎳合金制成的內(nèi)部電極4?？梢允褂媒z網(wǎng)印刷，金屬蒸汽沉淀或電鍍等任何一種方法來形成內(nèi)部電極4。把一預定數(shù)目的、每一層上面都形成有內(nèi)部電極4的介電陶層2b層疊起來，然后把它夾在沒有內(nèi)部電極4的兩個介電陶瓷層2s之間。其次把如此層疊的介電陶瓷層2a、2b、……2b、2a在一預定的溫度下，在還原氣氛中烘焙，以給出陶瓷疊層3。接下來，在陶瓷疊層3的兩側(cè)，形成與內(nèi)部電極4連接的兩個外部電極5。外部電極5的材料可以和內(nèi)部電極4的材料一樣。除此之外，銀、鈀、銀-鈀合金、銅、銅合金及其他材料可用作外部電極5的材料。如果希望的話，還可以用含有這些金屬材料的粉末和玻璃料，(例如B2O3-SiO2-BaO、Li2-SiO2-BaO等)的混合物。不論如何，要考慮獨石瓷介電容器的用處和使用的場所，為外部電極5選定合適的材料。烘焙后，在經(jīng)烘焙的陶瓷疊層3上提供一種金屬粉末的膏體材料，再進行烘焙從而形成外部電極5?；蛘撸部稍谖春姹旱奶沾莎B層3上提供膏體材料，再同時烘焙。這以后，外部電極5用鎳，銅等涂敷，以在它上面形成第一敷層6。最后，第一敷層6被由焊料、Si等制成的第二敷層7所覆蓋。這樣便作出了片型，獨石瓷介電容器1。如圖1到圖4，緊靠內(nèi)部電極4處形成(a)Si氧化物層或(b)包含Si氧化物和至少一種組成介電陶瓷層和內(nèi)部電極的成分的復合層，這是在下述的任何條件下形成的。在下面把層(a)和(b)稱為含Si的夾層8。(1)當形成通過內(nèi)部電極4相互面對的第一層8a時，這些含Si夾層8幾乎完全覆蓋了每個內(nèi)部電極4的兩個主表面(圖1)。(2)當形成通過內(nèi)部電極4相互面對的第一層8a時，這些含Si夾層8部分地和隨機地覆蓋每個內(nèi)部電極4的兩個主表面(圖2)。(3)當形成通過內(nèi)部電極4相互面對的不同的第一層8a和第二層8b時，這些含Si夾層8幾乎完全覆蓋了每個內(nèi)部電極4的兩個主表面(圖3)。(4)當形成通過內(nèi)部電極4相互面對的第一層8a和覆蓋第一層8a并通過內(nèi)部電極4相互面對的第二層8b時，這些含Si夾層8部分地和隨機地覆蓋每個電極4的兩個主表面(圖4)?，F(xiàn)在，根據(jù)下面的例子更加詳細地陳述本發(fā)明的獨石瓷介電容器的構(gòu)成。例1首先，準備和稱量具有各種純度的TiCl4和Ba(NO3)2的原料。用草酸對它們進行處理，以獲得草酸氧鈦鋇(BaTiO(C2O4)·4H2O)的沉淀物。將此沉淀物在1000℃以上被加熱，分解出Ba/Tir的體積克分子比為1.0的鈦酸鋇。接下來準備用來改變此鈦酸鋇中Ba/Ti體積克分子比的BaCO3，還要準備Y2O3，Dy2O3，MnCO3，NiO，Co2O3和MgO，每種材料的純度都為99％或更高。經(jīng)這樣準備的粉末狀材料按照配方以給出一種混合物，此混合物基本上包括由一種97.0{BaO}1.010TiO2+0.7Y2O3+0.3Dy2O3+0.6MnO+0.7NiO0.7CoO(以mol％計)構(gòu)成的主要成分，相對于100mol％的所述主要成分，它還包含1.2mol％的MgO，相對于100wt％的所述主要成分和MgO的總和，再加上1.5wt％的基本上由Li2O-(TiO2·SiO2)-Al2O3組成的氧化物玻璃。然后，往里面加進一種聚乙烯基丁醛粘合劑和一種例如乙醇之類的有機溶劑，放在球磨機中濕磨，以制備陶瓷膏體。所得的陶瓷膏體通過刮片壓成片狀，從而得到厚度為11μm的矩形片坯。接下來，通過絲網(wǎng)印刷，把一種基本上由鎳構(gòu)成的導電膏印刷到陶瓷片坯上，在片坯上形成將構(gòu)成內(nèi)部電極的導電膏層。這樣把這些在其上各有導電膏層的陶瓷片坯層疊起來，即把一塊片坯的露出導電膏的一面和另一塊片坯的不露出導電膏的一面相間。這樣便得到一成層結(jié)構(gòu)。把此疊層在氮氣氛中加熱，加熱溫度為350℃，由此燒盡粘合劑，然后把疊層在含有H2N2和H2O的還原性氣氛中，在如表1所述的條件下進行烘焙。這樣得到如表1所示的各種陶瓷疊層。為了烘焙它們，樣品在1300℃下保持加熱兩小時，加熱速度和冷卻速度都是200℃/小時。在每塊經(jīng)過燒結(jié)的陶瓷疊層兩側(cè)上施加銀漿，然后再在溫度為600℃的氮氣氛中進行烘焙，這樣形成和內(nèi)部電極電氣連接的外部電極。然后，此外部電極被一層敷Ni膜覆蓋，敷Ni膜再由一層敷焊料膜覆蓋。通過這種方法得到的獨石瓷介電容器的外部尺寸為1.6mm寬×3.2mm長×1.2mm厚，每個夾在內(nèi)部電極之間的介電陶瓷層的厚度為6μm。有效介質(zhì)陶瓷層的總數(shù)是150。為確定這里制作的電容器的耐熱沖擊能力，每個樣品的50片將經(jīng)受熱沖擊測試，在此測試中，測試片被一把鑷子夾住浸到溫度保持在300℃或325℃的焊料容器中，放置幾秒鐘。在使用的樹脂硬化后，將樣品磨光，然后用顯微鏡進行觀察，檢查是否有裂縫形成。為確定此電容器的耐濕負荷特性，每一樣品的72片將經(jīng)受濕負荷測試，其中在測量隨時間而變化的每一測試片的絕緣電阻時，對每一測試片施加16伏的直流電壓，壓強為2個氣氛壓強，相對濕度為100％，溫度為121℃。在此測試中，要對在250小時內(nèi)顯示出等于或小于106Ω的絕緣電阻因而在此測試中失敗測試片數(shù)目進行計數(shù)。為了確認緊靠內(nèi)部電極處含Si夾層的存在，每一樣品都要進行EPMA分析。從這些測試中得到的結(jié)果如表1所示。表1樣品號在1300℃氧氣壓力(MPa)含Si夾層耐熱沖擊測試耐濕負荷測試300℃325℃1-110-12無3/507/503/721-210-11無1/504/502/721-310-10有0/500/500/721-410-8有0/500/500/721-510-6有由于裂開，樣品不能測試</table></tables>在具有氧氣濃度為10-11MPa或更低的氣氛中燒結(jié)的樣品1-1和樣品1-2中，未形成含Si夾層；而在具有氧氣濃度為10-10MPa或更高的氣氛中燒結(jié)的樣品1-3、1-4和1-5，在內(nèi)部電極周圍形成了包含Si氧化物，稀土元素、錳、鎳、鈷和鎂的氧化物夾層，如圖1-4所示。在最靠近疊層的兩個主表面的內(nèi)部電極周圍和在其余內(nèi)部電極的邊緣周圍處，夾層形成得特別厲害。但是，樣品1-5由于內(nèi)部電極的過氧化反應而裂開，故不值得作為電容器進行評價。參見耐熱測試和耐濕負荷測試的數(shù)據(jù)，沒有形成含Si夾層的樣品1-1和樣品1-2的一些測試片在測試中失?。欢哂泻琒i夾層的樣品1-3和樣品1-4的測試片沒有一片失敗。這些數(shù)據(jù)證實了電容器樣品中形成的含Si夾層在提高樣品耐熱沖擊測試和耐濕負荷測試中的可靠性方面是有效的。當陶瓷疊層在含有較高氧氣濃度的氣氛中烘焙時，會形成含Si夾層。對于形成這樣的含Si夾層，在較高溫度下在含有較高氧氣濃度的氣氛中烘焙陶瓷疊層是有效的。含Si夾層并不限于那些通過烘焙而產(chǎn)生的，也完全可以是通過烘焙后的后熱處理而產(chǎn)生的。例2首先，準備和稱量有各種純度的TiCl4和Ba(NO3)2原料。它們經(jīng)過草酸的處理，得到草氧鈦鋇(BaTiO(C2O4)·4H2O)的沉淀物。在1000℃或更高的溫度下加熱，此沉淀物分解產(chǎn)生鈦酸鋇，Ba/Ti的體積克分子比為1.0。然后要準備的是都具有99％或更高純度的Ho2O3、Co2O3、BaCO3、MnCO、MgO和SiO2。這樣準備的粉末狀材料被按照配方給出一種成分，它基本上包含主要成分為96.5BaTiO3+1.5Ho2O3+2.0Co2O3(以mol％計)，相對于100mol％的所述主要成分，還包含0.5mol％的BaO、1.5mol％的MnO，2.0mol％的MgO2，和2.0mol的SiO2。然后，加進一種聚乙烯基丁醛粘合劑和一種乙醇之類的有機溶劑，在球磨機中濕磨，以制備一種陶瓷膏體。此陶瓷膏體通過刮片被壓成片狀，得到了厚度為11μm的矩形片坯。接下來把一種基本上由Ni組成的導電膏通過絲網(wǎng)印刷印刷在此陶瓷片坯上，從而在片坯上形成內(nèi)部電極的導電膏層。這樣把這些在其上各有導電膏層的陶瓷片坯層疊起來，即把一塊片坯露出導電膏的一面和另一塊片坯不露出導電膏的一面相間。由此得到一成層結(jié)構(gòu)。把此疊層在溫度為350℃的N2氣氛中加熱，由此使粘合劑燒盡然后在表2所示的條件下，在含有H2、N2和H2O，氮氣和水蒸汽的還原性氣氛中烘焙。這樣便得到如表2中所示的各種陶瓷疊層。為了烘焙這些疊層，樣品要在1300℃下保持加熱兩個小時，加熱速度和冷卻速度都為200℃/小時。在每一經(jīng)燒結(jié)的陶瓷疊層的兩側(cè)表面都施加一種銀漿，再在600℃的N2氣氛中烘焙，由此得到和內(nèi)部電極電氣連接的外部電極。然后，在外部電極上覆蓋敷Ni膜，在敷Ni膜上再覆蓋敷焊料膜。通過這種方法得到的每一個獨石瓷介電容器的外部尺寸是1.6mm寬×3.2mm長×1.2mm厚，而每個夾在內(nèi)部電極之間的介電陶瓷層的厚度是6μm。有效介電陶瓷層的總數(shù)是150。為確定這里制作的電容器的耐熱沖擊能力，每個樣品的50片要經(jīng)受熱沖擊測試，測試中由一把鑷子夾住的測試片被浸到溫度為300℃或325℃的焊料容器中，待幾秒鐘。在使用的樹脂硬化后，把樣品磨光并在顯微鏡下進行觀察，檢查是否有裂縫形成。為確定電容器的耐濕負荷特性，每個樣品的72片要經(jīng)受濕負荷測試，測量每個測試片的隨時間而變化的絕緣電阻時，壓強為2個氣氛壓強，相對濕度為100％，溫度為121℃，并對每個測試片施加16伏的直流電壓。在此測試中，要對250小時內(nèi)顯示出等于或小于106Ω絕緣電阻因而在此測試中失敗的測試片進行計數(shù)。為確認緊靠內(nèi)部電極的含Si夾層的存在，每個樣品都要接受EPMA分析。這些測試中得到的結(jié)果顯示在表2中。表2</tables>樣品2-1和樣品2-2在具有氧氣濃度等于或低于10-11MPa的氣氛中燒結(jié)，沒有生成含Si夾層；而樣品2-3、2-4和樣品2-5在具有氧氣濃度等于或高于10-10MPa的氣氛中燒結(jié)，形成了包含Si氧化物，稀土金屬、錳、鎳、鈷、鎂的氧化物的夾層，如圖1-4。在最靠近疊層的兩個主表面的內(nèi)部電極周圍處和在其余內(nèi)部電極的邊緣周圍處。但是，樣品2-5由于內(nèi)部電極的過氧化反應而裂開，故不值得作為電容器進行評價。參見耐熱測試和耐濕負荷測試的數(shù)據(jù)，未形成含Si夾層的樣品2-1和樣品2-2的測試片在測試中失?。欢哂泻琒i夾層的樣品2-3和樣品2-4的測試片沒有一塊失敗。這些數(shù)據(jù)證實了形成于電容器中的含Si夾層對于提高樣品在耐熱沖擊測試和耐濕負荷測試中的可靠性是有效的。當陶瓷疊層在有較高的氧氣濃度的氣氛中烘焙時，產(chǎn)生含Si夾層。為了生成此含Si夾層，在較高溫度下在有較高氧氣濃度的氣氛中烘焙陶瓷疊層是有效用的。含Si夾層并不僅限于那些通過烘焙產(chǎn)生的，還可以是那些通過烘焙后的后熱處理產(chǎn)生的。根據(jù)例1和例2，在1300℃時，可接受的氧氣壓強范圍從10-10到10-8MPa。在1300℃時，Ni/NiO的平衡氧氣分壓強為10-7.3MPa。從這點出發(fā)，較好的是，烘烤產(chǎn)生了一接近或低于M/MO的平衡氧氣分壓(M是形成內(nèi)部電極的一種金屬)。而且，氧氣分壓的下限最好是M/MO的平衡氧氣分壓的1/1000。若氧氣分壓低于上限，則不能促進內(nèi)部電極周圍的Si的氧化。同樣地，當在比M/MO的平衡氧氣分壓高的氧氣分壓下進行烘烤時，則料到包括在內(nèi)部電極中的金屬將被氧化。例3這里準備了兩個不同的樣品。一種包含和樣品1中介電陶瓷混合物的主要成分相同的成分和1.0wt％(相對于100wt％介電陶瓷混合物)的與樣品1中一樣的含SiO2的氧化物玻璃。而另一種只含有介電陶瓷混合物的主要成分，但不含氧化物玻璃。應用這些，可通過和樣品1一樣的方法制作獨石瓷介電容器。這里所用的烘焙氣氛的氧氣濃度和用來烘焙表1中所示樣品1-4的氧氣濃度是一樣的。對于包含氧化物玻璃的前一種樣品的烘焙溫度是1300℃；而對于不包含氧化物玻璃的后一種樣品的烘焙溫度是1380℃。后者較溫度高是用來補償燒結(jié)的不充分。為確定這里所制作的電容器的耐熱沖擊能力，每個樣品的50片要經(jīng)受耐熱沖擊測試，用一把鑷子夾住測試中每塊測試片浸到300℃或325℃的焊料容器中待幾秒鐘。在使用的樹脂硬化后，把樣品磨光，然后通過顯微鏡進行觀察，檢查是否有裂縫。為確定此電容器的耐濕負荷特性，每個樣品的72片要接受耐濕負荷測試，當測量每個測試片的隨時間變化的絕緣電阻時，壓強為2個氣氛壓，相對濕度為100％，溫度為121℃，每塊測試片加有16伏直流電壓。在此項測試中，要對在250小時內(nèi)顯示出等于或小于106Ω的絕緣電阻因而在此項測試中失敗的測試片進行計數(shù)。為確認在緊靠內(nèi)部電極處含Si夾層的存在，每個樣品都要經(jīng)受EPMA分析。測試中得到的結(jié)果由表3表示。表3在含有氧化物玻璃的樣品3-1中，形成有包含Si，稀土元素、Mn、Ni、Co和Mg的氧化物的夾層，如圖1-4；而在不含有氧化物玻璃的樣品3-2中，未形成含Si層。參見耐熱測試和耐濕負荷測試中的數(shù)據(jù)，具有含Si夾層的樣品3-1的測試片沒有一塊在測試中失??；而未形成含Si夾層的樣品3-2的一測試片在耐熱測試和耐濕負荷測試中都失敗。這些數(shù)據(jù)證明在樣品中形成的含Si夾層，對提高樣品在耐熱沖擊測試和耐濕負荷測試中的可靠性方面是有效用的。當陶瓷疊層在具有較高氧氣濃度的氣氛中烘焙時，形成含Si夾層。為了形成這些含Si夾層，在較高溫度下，在具有較高氧氣濃度的氣氛中烘焙陶瓷疊層是有效用的。含Si夾層并不限于那些通過烘焙生成的，還可以是通過烘焙后的后熱處理生成的。由于在由非貴重金屬制成的內(nèi)部電極和介電陶瓷層之間的夾層的周圍有含Si夾層，因此本發(fā)明的獨石瓷介電容器具有比其他任何傳統(tǒng)的電容器更好的耐熱沖擊和耐濕負荷特性。由于已經(jīng)參考特殊實施例詳細描述了本發(fā)明，熟悉本領(lǐng)域的人能夠理解，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下可有各種變化和修改。權(quán)利要求1.一種獨石瓷介電容器，包含多個介電陶瓷層；多個形成于介電陶瓷層之間的內(nèi)部電極，每個內(nèi)部電極的一端露出在介電陶瓷層的一端之外；以及與露出的內(nèi)部電極電氣連接的外部電極，其特征在于，每個內(nèi)部電極都由非貴重金屬制成，并在緊靠內(nèi)部電極處形成有Si氧化物層。2.一種獨石瓷介電容器，包含多個介電陶瓷層；多個形成于介電陶瓷層之間的內(nèi)部電極，每個內(nèi)部電極的一端露出在介電陶瓷層的一端之外；以及與露出來的內(nèi)部電極電氣連接的外部電極，其特征在于，每個內(nèi)部電極由非貴重金屬制成，并在緊靠內(nèi)部電極處，形成有包含Si氧化物和至少一種組成所述介電陶瓷層和所述內(nèi)部電極的成分的復合層。3.如權(quán)利要求2所述的獨石瓷介電容器，其特征在于，非貴重金屬是Ni或Ni合金。4.如權(quán)利要求1到3中任一條所述的獨石瓷介電容器，其特征在于，組成所述介電陶瓷層的成分中至少有一種是Si氧化物。5.一種制作獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，包含以下步驟提供陶瓷片坯，它包含作為主要成分的鈦酸鋇，作為次要成分的氧化鎂，和含有作為主要成分的Li2O-(TiO·SiO2)-Al2O3的氧化物玻璃；在所述片坯上沉淀含有一種金屬M的內(nèi)部電極；最后將兩片所述片坯層疊；在大體上是M/MO的平衡氧氣分壓下烘烤疊層物；以及在所述疊層物的外表面上沉淀與所述內(nèi)部電極電氣連接的外部電極。6.如權(quán)利要求5所述的制作一種獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，所述金屬M是一種非貴重金屬。7.如權(quán)利要求6所述的制作一種獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，所述非貴重金屬是鎳。8.如權(quán)利要求5所述的制作一種獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，氧氣的分壓范圍從10-a-3MPa到10-aMPa，其中，10-aMPa是M/MO的平衡氧氣分壓。9.一種制作獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，包括以下步驟提供一種包含鈦酸鋇作為一主要成分，氧化鎂和氧化硅作為次要成分的陶瓷片坯；在所述片坯上沉淀包含一種金屬M的內(nèi)部電極；最后將兩片所述片坯層疊；在大體上是M/MO的平衡氧氣分壓的條件下烘烤所述層疊物；以及在所述層疊物的外表面上沉淀與內(nèi)部電極電氣連接的外部電極。10.如權(quán)利要求9所述的一種制作獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，所述金屬M是一種非貴重金屬。11.如權(quán)利要求10所述的一種制作獨石瓷介電容器的方法，其特征在于所述非貴重金屬是鎳。12.如權(quán)利要求9所述的一種制作獨石瓷介電容器的方法，其特征在于，氧氣分壓的范圍從10-a-3MPa到10-aMPa，其中10-aMPa是M/MO的平衡氧氣分壓。全文摘要揭示了一種獨石瓷介電容器及其制作方法。此獨石瓷介電容器包含多個介電陶瓷層,多個形成于介電陶瓷層之間的內(nèi)部電極,每個內(nèi)部電極的一端暴露在介電陶瓷層一端之外,還有與露出的內(nèi)部電極電氣連接的外部電極;此電容器中每個內(nèi)部電極都由一種非貴重金屬制成,在緊靠內(nèi)部電極處形成Si氧化物層或包含Si氧化物和至少一種組成所述介電陶瓷層和所述內(nèi)部電極的成分的復合層。此電容器具有良好的耐熱沖擊和耐濕負荷特性。文檔編號H01G4/30GK1175069SQ9711556公開日1998年3月4日申請日期1997年7月25日優(yōu)先權(quán)日1996年7月25日發(fā)明者坂本憲彥,佐野晴信,宮崎孝晴申請人:株式會社村田制作所