層疊陶瓷電容器及層疊陶瓷電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及層疊陶瓷電容器及層疊陶瓷電容器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 層疊陶瓷電容器中，在交替地層疊電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層、并進(jìn)行燒成處理 而得的陶瓷燒結(jié)體的兩個端面形成有外部電極。
[0003] 通過形成此種結(jié)構(gòu)，可W小型化且獲得大容量，因此隨著近年來的移動設(shè)備等的 需求增加，被廣泛地用于各種用途中。
[0004] 對于層疊陶瓷電容器，要求進(jìn)一步的小型化及大容量化。為了滿足運些要求，層疊 陶瓷電容器的電介質(zhì)陶瓷層的薄層化在不斷推進(jìn)，如果將電介質(zhì)陶瓷層薄層化，則施加在 每1層上的電場強(qiáng)度就會相對變高。因此，作為電介質(zhì)陶瓷層，要求施加電壓時的可靠性、特 別是局溫負(fù)荷試驗中的壽命特性的提局。
[000引在層疊陶瓷電容器中，作為電介質(zhì)陶瓷層，已知有W鐵酸領(lǐng)作為主成分、并含有其 他的副成分的組成的電介質(zhì)陶瓷層。
[0006] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載有一種如下組成的電介質(zhì)陶瓷，其由W鐵酸領(lǐng)作為主 成分的晶粒、和形成于該晶粒間的晶界相構(gòu)成，除了鐵酸領(lǐng)W外，還含有儀、錠、儘，并且含 有錯。
[0007] 專利文獻(xiàn)1中，將BaC〇3粉末、Ti〇2粉末、MgO粉末、Υ2〇3粉末、碳酸儘粉末調(diào)合來制備 混合粉末，對該混合粉末進(jìn)行燒成而制作出般燒粉末后，相對于上述般燒粉末混合規(guī)定量 的LU203粉末，進(jìn)一步進(jìn)行燒成而制作出目標(biāo)電介質(zhì)陶瓷。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:國際公開第2009/001597號小冊子

【發(fā)明內(nèi)容】

[00·Μ]發(fā)明所要解決的問題
[0012] 專利文獻(xiàn)1中記載的電介質(zhì)陶瓷的原料中，Mg是作為用于抑制燒成中的粒子的晶 粒生長的成分而使用的成分。通過抑制粒子的晶粒生長，可W得到微細(xì)并且均勻粒徑的鐵 酸領(lǐng)系粉末。
[0013] 作為層疊陶瓷電容器的內(nèi)部電極層，多使用含有Ni的內(nèi)部電極層。
[0014] 此處，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果使用含有Mg的鐵酸領(lǐng)系粉末制作電介質(zhì)陶瓷層，將該電 介質(zhì)陶瓷層與含有Ni的內(nèi)部電極層層疊而制作層疊陶瓷電容器，則內(nèi)部電極層所含的Ni與 電介質(zhì)陶瓷層所含的Mg變得容易生成Ni-Mg的偏析相。
[001引而且知曉，如果生成Ni-Mg的偏析相，則內(nèi)部電極層就會膨脹，電介質(zhì)陶瓷層的厚 度在局部變薄，使內(nèi)部電極層之間發(fā)生短路(shod),因此產(chǎn)生作為層疊陶瓷電容器的可靠 性降低的問題。
[0016] 另一方面，如果為了防止Ni-Mg的偏析相的生成而從鐵酸領(lǐng)系粉末的材料中除去 Mg，則會在燒成中發(fā)生異常晶粒生長。該異常晶粒生長也成為使作為陶瓷電容器的可靠性 降低的主要原因。
[0017] 本發(fā)明是為了解決上述的問題而完成的，本發(fā)明的目的在于，提供一種層疊陶瓷 電容器，其可W同時防止因生成Ni-Mg的偏析相而造成的可靠性的降低、W及因異常晶粒生 長而造成的可靠性降低，由此，使得可靠性高。
[0018] 用于解決問題的方法
[0019] 用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的層疊陶瓷電容器，其特征在于，具備層疊體和外部 電極，上述層疊體具有多個電介質(zhì)陶瓷層和多個內(nèi)部電極層，上述外部電極形成于上述層 疊體的表面，將在上述層疊體的表面露出的上述內(nèi)部電極層電連接，其中，
[0020] 上述內(nèi)部電極層是含有Ni的電極層，
[0021 ]上述電介質(zhì)陶瓷層含有包含Ba、Ti的巧鐵礦型化合物Xa、Mg、R、M及Si,上述R是稀 ±類元素1曰、〔6、？1'、刷、5111、611、6(1、化、〇7、化、61'、町1、￥13、山及￥中的至少巧巾，上述1是21'、]\1]1、 (：〇少6、化、〇1、41、￥、]\1〇及胖中的至少1種，
[0022] 將Ti量設(shè)為100摩爾份時的各元素的含有摩爾份為：
[0023] 化:0.10摩爾份W上且5.00摩爾份W下、
[0024] Mg :0.0010摩爾份W上且0.0098摩爾份W下、
[002引 R合計:0.50摩爾份W上且4.00摩爾份W下、
[0026] Μ合計:0.10摩爾份W上且2.00摩爾份W下、
[0027] Si:0.5摩爾份W上且2.0摩爾份W下。
[0028] 本發(fā)明的層疊陶瓷電容器中，電介質(zhì)陶瓷層是含有包含Ba、Ti的巧鐵礦型化合物、 和其他的副成分的陶瓷層，作為副成分而含有Mg，在將Ti量設(shè)為100摩爾份時，Mg的含量是 0.0010摩爾份W上且0.0098摩爾份W下。上述Mg的含量與此前為了抑制晶粒生長而添加 Mg 時通常使用的含量相比相當(dāng)少。因此，在使含有Ni的內(nèi)部電極層與電介質(zhì)陶瓷層層疊時，不 會發(fā)生Ni-Mg的偏析相的生成，或者即使發(fā)生也是極微量的，不會成為使得作為層疊陶瓷電 容器的可靠性降低的主要原因。因此，可W制成可靠性高的層疊陶瓷電容器。
[0029] 另外，本發(fā)明的層疊陶瓷電容器中，除了MgW外還含有化、R、M、Si的各成分。特別 是通過加入作為R成分所示出的稀±類元素，可W發(fā)揮抑制晶粒生長的效果，盡管降低了 Mg 的含量，但仍可W防止由異常晶粒生長造成的可靠性降低。因此，可W制成可靠性高的層疊 陶瓷電容器。
[0030] 另外，關(guān)于本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的其他的方式，其特征在于，具備層疊體和外 部電極，上述層疊體具有多個電介質(zhì)陶瓷層和多個內(nèi)部電極層，上述外部電極形成于上述 層疊體的表面，將在上述層疊體的表面露出的上述內(nèi)部電極層電連接，其中，
[0031] 上述內(nèi)部電極層是含有Ni的電極層，
[0032] 上述層疊體含有包含Ba、Ti的巧鐵礦型化合物Xa、Mg、R、M及Si,上述R是稀±類元 素1^曰、〔6、？'、刷、5111、611、6(1、化、〇7、化、6'、時1、孔、山及￥中的至少巧巾，上述1是2'、]\111、(：〇、化、 化、〇1、41、￥、]?〇及胖中的至少1種，
[0033] 將Ti量設(shè)為100摩爾份時的各元素的含有摩爾份為：
[0034] Ca :0.10摩爾份W上且5.00摩爾份W下、
[003引 Mg: 0.0010摩爾份W上且0.0098摩爾份W下、
[0036] R合計:0.50摩爾份W上且4.00摩爾份W下、
[0037] Μ合計:0.10摩爾份W上且2.00摩爾份W下、
[003引 Si:0.5摩爾份W上且2.0摩爾份W下。
[0039] 在上述方式中，層疊體的組成與上述的電介質(zhì)陶瓷層的組成同樣地規(guī)定，通過上 述方式也可W制成可靠性高的陶瓷電容器。
[0040] 另外，關(guān)于本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的另外的方式，其特征在于，具備層疊體和外 部電極，上述層疊體具有多個電介質(zhì)陶瓷層和多個內(nèi)部電極層，上述外部電極形成于上述 層疊體的表面，將在上述層疊體的表面露出的上述內(nèi)部電極層電連接，其中，
[0041 ]上述內(nèi)部電極層是含有Ni的電極層，
[0042] 上述層疊體含有包含Ba、Ti的巧鐵礦型化合物Xa、Mg、R、M及Si,上述R是稀±類元 素1^曰、〔6、？'、刷、5111、611、6(1、化、〇7、化、6'、時1、孔、山及￥中的至少巧巾，上述1是2'、]\111、(：〇、化、 化、〇1、41、￥、]?〇及胖中的至少1種，
[0043] 當(dāng)利用溶劑將上述層疊體溶解時，將Ti量設(shè)為100摩爾份時的各元素的含有摩爾 份為：
[0044] Ca :0.10摩爾份W上且5.00摩爾份W下、
[004引 Mg :0.0010摩爾份W上且0.0098摩爾份W下、
[0046] R合計:0.50摩爾份W上且4.00摩爾份W下、
[0047] Μ合計:0.10摩爾份W上且2.00摩爾份W下、
[004引 Si :0.5摩爾份W上且2.0摩爾份W下。
[0049] 在上述方式中，各元素的含有摩爾份作為當(dāng)利用溶劑將層疊體溶解時的含有摩爾 份，與上述的電介質(zhì)陶瓷層所含的各元素的含有摩爾份同樣地規(guī)定，通過上述方式也可W 制成可靠性高的陶瓷電容器。
[0050] 本發(fā)明的層疊陶瓷電容器中，上述R優(yōu)選為1?1"、〇7、6(1、1^曰、化、6'、5111及化中的至 少1種）。
[0051 ]另外，本發(fā)明的層疊陶瓷電容器中，優(yōu)選上述R含有Ri (Y、Dy、Gd、La、Ho、Er、Sm及化 中的至少1種)和護(hù)化6、口'、炯、611、化、山及化中的至少巧中)兩者北的合計量(摩爾份)/護(hù)的 合計量(摩爾份）^4.0。
[0052] 在電介質(zhì)陶瓷層(或具有電介質(zhì)陶瓷層的層疊體）中，當(dāng)作為R而存在WRi表示的 種類的稀±類元素時，運些稀±類元素在作為R而示出的稀±類元素中氧空位移動抑制效 果大。因此，通過僅使用Ri作為R，或者，并用Ri和R2且將Ri的比例W摩爾份計而設(shè)定為高達(dá)R2的4倍W上，可W制成可靠性更高的層疊陶瓷電容器。
[0053] 本發(fā)明的層疊陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，具備W下工序：
[0054] 將W包含Ba、Ti的巧鐵礦型化合物作為主成分的主成分粉末、Ca化合物、Mg化合 物、R的化合物、Μ的化合物、Si化合物混合，其后得到陶瓷漿料的工序，上述R是選自稀±類 元素1^曰、〔6、？1'、炯、5111、611、6(1、化、〇7、化、61'、1'111、￥13、山及￥中的至少巧巾，上述1是選自21'、]\1]1、 (：〇少6、化、〇1、41、￥、]\1〇及胖中