多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器的制造方法技术

多层陶瓷电容器包括：多层结构，其中每个电介质层和每个内部电极层交替堆叠，电介质层的主要成分是陶瓷，内部电极层的主要成分是金属，其中：内部电极层的主要成分的晶粒边界在内部电极层的延伸方向上的数量为1/μm或更多；并且内部电极层包括主要成分是陶瓷的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器的制造方法
本专利技术的某方面涉及多层陶瓷电容器以及多层陶瓷电容器的制造方法。
技术介绍
近来，电子设备比如智能电话或移动电话正在小型化。因此，安装在电子设备上的电子部件正在迅速缩小尺寸。例如，在多层陶瓷电容器的领域中，尽管性能得以保证，但是为了减小芯片尺寸，电介质层和内部电极的厚度减小(例如，参见日本专利申请公开第2002-343669号和日本专利申请公开第2013-232627号)。
技术实现思路
然而，如日本专利申请公开第2002-343669号中所公开的，随着电介质材料烧结的进行，内部电极变厚并且内部电极趋于破裂。在这种情况下，不能实现内部电极的理想强度。例如，由于安装期间的冲击，在多层陶瓷电容器中可能出现裂纹。本专利技术的目的在于提供一种能够抑制裂纹的多层陶瓷电容器以及多层陶瓷电容器的制造方法。根据本专利技术的一方面，提供一种多层陶瓷电容器，其包括：多层结构，其中电介质层中的每一个与内部电极层中的每一个交替地堆叠，电介质层的主要成分是陶瓷，内部电极层的主要成分是金属，其中：内部电极层主要成分的晶粒边界在内部电极层的延伸方向上的数量为1/μm或更多；并且内部电极层包括主要成分是陶瓷的颗粒。根据本专利技术的另一方面，提供一种多层陶瓷电容器的制造方法，其包括：第一步骤，在包含陶瓷粉末的生片上形成金属导电浆料的图案，金属导电浆料的主要成分是平均粒径为100nm或更小并且粒径分布的标准偏差为1.5或更小的金属粉末，金属导电浆料包含陶瓷粉末作为辅助材料，辅助材料的平均粒径为10nm或更小，辅助材料的粒径分布的标准偏差为5或更小；和第二步骤，对通过堆叠多个由第一步骤获得的层单元而获得的陶瓷多层结构进行烘烤，其中在第二步骤中通过烧结金属粉末而获得的内部电极层的晶粒边界在内部电极层的延伸方向上的数量为1/μm或更多。附图说明图1示出多层陶瓷电容器的局部透视图；图2示出连续性模量；图3A示出晶粒(crystalgrain)直径大的情况下的内部电极层；图3B示出晶粒直径小的情况下的内部电极层；图4示出多层陶瓷电容器的制造方法；图5A示出用于形成实施例和比较例的内部电极的导电浆料的主要成分金属的粒度分布；图5B示出用于形成实施例和比较例的内部电极的导电浆料的辅助材料的粒度分布；图6A和图6B示出电介质层和内部电极层在堆叠方向上的横截面的SEM图像；图6C示出每1μm的晶粒边界的数量；图7示出实施例和比较例的结果；图8A示出抗弯强度(transverseintensity)的评估；以及图8B示出抗弯强度的评估结果。具体实施方式将参考附图将给出对实施方式的说明。[实施方式]图1示出根据实施方式的多层陶瓷电容器100的局部透视图。如图1所示，多层陶瓷电容器100包括具有长方体形状的多层芯片10以及一对彼此面对的分别设置在多层芯片10的两个边缘面处的外部电极20a和20b。在多层芯片10的该两个边缘面以外的四个面中，将多层芯片10的堆叠方向上的上表面以及下表面以外的两个面称为侧面。外部电极20a和20b延伸到上表面、下表面以及两个侧面。然而，外部电极20a和20b彼此间隔开。多层芯片10具有设计成具有交替堆叠的电介质层11和内部电极层12的结构。电介质层11的主要成分是用作电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12的主要成分是金属材料比如贱金属(basemetal)材料。内部电极层12的端缘交替地暴露于多层芯片10的第一边缘面和多层芯片10的不同于第一边缘面的第二边缘面。在该实施方式中，第一面与第二面面对。外部电极20a设置在第一边缘面上。外部电极20b设置在第二边缘面上。由此，内部电极层12交替地导通至外部电极20a和外部电极20b。因此，多层陶瓷电容器100具有堆叠多个电介质层11并且每两个电介质层11夹着内部电极层12的结构。在电介质层11和内部电极层12的多层结构中，内部电极层12位于堆叠方向上的最外层。多层结构的上表面和下表面为内部电极层12，由覆盖层13覆盖。覆盖层13的主要成分是陶瓷材料。例如，覆盖层13的主要成分与电介质层11的主要成分相同。例如，多层陶瓷电容器100可具有0.2mm的长度、0.125mm的宽度和0.125mm的高度。多层陶瓷电容器100可具有0.4mm的长度、0.2mm的宽度和0.2mm的高度。多层陶瓷电容器100可具有0.6mm的长度、0.3mm的宽度和0.3mm的高度。多层陶瓷电容器100可具有1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.5mm的高度。多层陶瓷电容器100可具有3.2mm的长度、1.6mm的宽度和1.6mm的高度。多层陶瓷电容器100可具有4.5mm的长度、3.2mm的宽度和2.5mm的高度。然而，多层陶瓷电容器100的尺寸不受限制。内部电极层12的主要成分是比如镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)等的贱金属。内部电极层12可由比如铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)的贵金属或其合金制成。例如，内部电极层12的厚度为0.5μm或更小。内部电极层12的厚度优选为0.3μm或更小。电介质层11主要由以通式ABO3表示并具有钙钛矿结构的陶瓷材料构成。钙钛矿结构包括具有非化学计量组成的ABO3-α。例如，陶瓷材料是比如BaTiO3(钛酸钡)、CaZrO3(锆酸钙)、CaTiO3(钛酸钙)、SrTiO3(钛酸锶)、具有钙钛矿结构的Ba1-x-yCaxSryTi1-zZrzO3(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。出于使多层陶瓷电容器100小型化并扩大多层陶瓷电容器100的容量的目的，要求减小电介质层11和内部电极层12的厚度。然而，当内部电极层12的厚度减小时，难以保持高连续性模量。原因如下。在通过烧结金属粉末形成内部电极层12的情况下，当烧结进行时，金属粉末倾向于球化以便使表面能量最小化。内部电极层12的金属成分比电介质层11的主要成分陶瓷更早烧结。因此，当温度升高到电介质层11的主要成分陶瓷烧结的值时，内部电极层12的金属成分过度烧结并趋向于球化。在这种情况下，当存在破裂的原因(缺陷)时，内部电极层12从缺陷破裂并且连续性模量降低。当内部电极层12的连续性模量降低时，内部电极层12的强度可能降低。即使保持高的连续性模量，但当内部电极层12的厚度减小时，也不一定能获得内部电极层12的期望强度。当没有达到内部电极层12的期望强度时，由于安装期间的机械震动，在多层陶瓷电容器100中可能出现裂纹。图2示出连续性模量。如图2所示，在内部电极层12中长度为L0的观察区域中，测量金属部分的长度L1、L2至Ln并求和。金属部分的比率ΣLn/L0可以定义为连续性模量。因此，在实施方式中，内部电极层12的晶粒直径小。图3A示出晶粒直径大的情况下的内部电极层12。图3B示出晶粒直径小的情况下的内部电极层12。如图3A和图3B所示，当晶粒14小时，晶粒边界16的数量大。因此，内部电极层12的强度大。具体而言，在内部电极层12的延伸方向上，晶粒边界的数量为1.0/μm或更多。内部电极层12的延伸方向是从外部电极20a到外部电极20b的方向。在内部电极层12的延伸方向相对于从外部电极20a到外部电极20b的方向倾斜的区域中，内部电极层12的延伸方向是该倾斜的方向。利用该结构，晶粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层陶瓷电容器，其包括：多层结构，其中每个电介质层和每个内部电极层交替堆叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，所述内部电极层的主要成分是金属，其中：所述内部电极层的主要成分的晶粒边界在所述内部电极层的延伸方向上的数量为1/μm或更多；且所述内部电极层包括主要成分为陶瓷的颗粒。

【技术特征摘要】
2017.04.05 JP 2017-0754601.一种多层陶瓷电容器，其包括：多层结构，其中每个电介质层和每个内部电极层交替堆叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，所述内部电极层的主要成分是金属，其中：所述内部电极层的主要成分的晶粒边界在所述内部电极层的延伸方向上的数量为1/μm或更多；且所述内部电极层包括主要成分为陶瓷的颗粒。2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述内部电极层的主要成分是镍。3.如权利要求1或2所述的多层陶瓷电容器，其中所述颗粒的主要成分是钛酸钡。4.如权利要求1至3中任一项所述的多层陶瓷电容器，其中所述电介质层的主要成分是钛酸钡。5.一种多层陶瓷电容器的制造方法，其包括以下步骤：第一步骤，在包含陶瓷粉末的生片上形成金属导电浆料的图案，所述金属导电浆料的主...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上真希，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP