多层陶瓷电容器及其制造方法技术

本申请提供一种多层陶瓷电容器，其包括：多层结构，其中多个陶瓷电介质层中的每一个与多个内部电极层中的每一个交替地堆叠，其中：端部边缘区域和侧部边缘区域中的至少一个的稀土元素的浓度低于容量区域的稀土元素的浓度；端部边缘区域和侧部边缘区域中的上述至少一个的Si和B的总浓度高于容量区域的Si和B的总浓度。

Multilayer ceramic capacitor and its manufacturing method

The present application provides a multilayer ceramic capacitor comprising a multilayer structure in which each of a plurality of ceramic dielectric layers alternately stacks with each of a plurality of internal electrode layers, in which at least one rare earth element concentration in the end edge region and the side edge region is lower than that in the capacity region. The total concentration of Si and B in the end edge region and the side edge region at least one of the above is higher than the total concentration of Si and B in the capacity region.

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电容器及其制造方法
本专利技术的某方面涉及多层陶瓷电容器及其制造方法。
技术介绍
多层陶瓷电容器具有电介质层和内部电极层交替堆叠的多层结构，并且堆叠的内部电极层中的每一个交替地露出到多层结构的两个边缘面中的每一个。多层陶瓷电容器具有容量区域和在容量区域周围的边缘区域。在容量区域中，露出到不同边缘面的两个内部电极层彼此相对。边缘区域包括端部边缘区域和侧部边缘区域。在边缘区域中，与容量区域相比，烧结期间的收缩可能延迟。由于收缩的差异，在多层陶瓷电容器中可能会出现开裂。因此，日本专利申请公开第2003-17356号公开了一种用于减少收缩差异的技术。
技术实现思路
然而，用这种技术，难以充分减少收缩的差异。本专利技术的目的在于提供能够充分减少收缩差异的多层陶瓷电容器以及该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，其中多个陶瓷电介质层中的每一个和多个内部电极层中的每一个交替地堆叠，多个电介质层的主要成分是陶瓷，多层结构具有长方体形状，多个内部电极层交替地暴露于多层结构的第一边缘面和第二边缘面，第一边缘面与第二边缘面相对，其中：端部边缘区域和侧部边缘区域中的至少一个的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度低于容量区域的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度；端部边缘区域和侧部边缘区域中的上述至少一个的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度高于容量区域的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度；容量区域是其中暴露于多层结构的第一边缘面的一组内部电极层与暴露于多层结构的第二边缘面的另一组内部电极层相对的区域；端部边缘区域是其中与多层结构的第一边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着连接到多层结构的第二边缘面的内部电极层的区域以及其中与多层结构的第二边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着连接到多层结构的第一边缘面的内部电极层的区域；并且侧部边缘区域是覆盖多个内部电极层向第一边缘面和第二边缘面以外的两个侧面延伸的边缘部分的区域。根据本专利技术的一方面，提供一种多层陶瓷电容器的制造方法，其包括：第一步骤，在包含主要成分陶瓷颗粒的生片上提供金属导电糊料的第一图案；第二步骤，在生片上金属导电糊料周围的部分提供包含主要成分陶瓷颗粒的第二图案；和第三步骤，烘烤通过将多个在第二步骤中获得的层单元堆叠而获得的陶瓷多层结构，其中：第二图案的Si和B相对于第二图案的主要成分陶瓷的总浓度高于生片的Si和B相对于生片的主要成分陶瓷的总浓度，并且第二图案的稀土元素相对于第二图案的主要成分陶瓷的浓度低于生片的稀土元素相对于生片的主要成分陶瓷的浓度。附图说明图1示出多层陶瓷电容器的局部透视图；图2示出沿着图1的线A-A截取的截面图；图3示出沿着图1的线B-B截取的截面图；图4A示出侧部边缘区域的截面放大图；图4B示出端部边缘区域的截面放大图；图5示出多层陶瓷的制造方法的流程；图6示出实施例和比较例的结果；图7示出实施例和比较例的结果；且图8示出在实施例和比较例的反转图案材料的烧结期间的热机械分析(TMA)。具体实施方式将参照附图给出对实施方式的描述。(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。图2示出沿着图1的线A-A截取的截面图。图3示出沿着图1的线B-B截取的截面图。如图1至图3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以及分别设置在多层芯片10的彼此相对的两个边缘面处的一对外部电极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和下表面以外的两个面称为侧面。外部电极20a和20b延伸到多层芯片10的上表面、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包括用作为电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12包括贱金属材料。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，第一面与第二面相对。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具有其中堆叠多个电介质层11并且每两个电介质层11夹着内部电极层12的结构。在多层芯片10中，内部电极层12位于最外层。多层芯片10的上表面和下表面是内部电极层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。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)。如图2所示，与外部电极20a连接的一组内部电极层12面向与外部电极20b连接的另一组内部电极层12的区域是在多层陶瓷电容器100中产生电容量的区域。因此，将该区域称为容量区域14。即，容量区域14是与不同外部电极连接的彼此相邻的内部电极层12彼此相对的区域。将连接到外部电极20a的内部电极层12彼此相对而不夹着连接到外部电极20b的内部电极层12的区域称为端部边缘区域15。连接到外部电极20b的内部电极层12彼此相对而不夹着连接到外部电极20a的内部电极层12的区域是另一端部边缘区域15。即，端部边缘区域15是连接到一个外部电极的一组内部电极层12彼此相对而不夹着连接到另一外部电极的内部电极层12的区域。端部边缘区域15是在多层陶瓷电容器100中不产生电容量的区域。如图3所示，将多层芯片10的从其两侧到内部电极层12的区域称为侧部边缘区域16。即，侧部边缘区域16是覆盖堆叠的内部电极层12在朝向两个侧面的延伸方向上的边缘的区域。图4A示出侧部边缘区域16的截面放大图。侧部边缘区域16具有电介质层11中的每一个和反转图案层17中的每一个在容量区域14中电介质层11和内部电极层12的堆叠方向上交替地堆叠的结构。容量区域14的电介质层11中的每一个和侧部边缘区域16的电介质层11中的每一个连续地形成。利用该结构，间隙在容量区域14和侧部边缘区域16之间得到抑制。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，其中多个陶瓷电介质层中的每一个和多个内部电极层中的每一个交替地堆叠，多个电介质层的主要成分是陶瓷，所述多层结构具有长方体形状，所述多个内部电极层交替地暴露于所述多层结构的第一边缘面和第二边缘面，所述第一边缘面与所述第二边缘面相对，其中：端部边缘区域和侧部边缘区域的至少一个中的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度低于容量区域的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度；所述端部边缘区域和所述侧部边缘区域的所述至少一个中的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度高于所述容量区域的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度；所述容量区域是其中暴露于所述多层结构的第一边缘面的一组内部电极层与暴露于所述多层结构的第二边缘面的另一组内部电极层相对的区域；所述端部边缘区域是其中与所述多层结构的第一边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着与所述多层结构的第二边缘面连接的内部电极层的区域和其中与所述多层结构的第二边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着与所述多层结构的第一边缘面连接的内部电极层的区域；并且所述侧部边缘区域是覆盖所述多个内部电极层向所述第一边缘面和所述第二边缘面以外的两个侧面延伸的边缘部分的区域。...

【技术特征摘要】
2017.04.17 JP 2017-0814171.一种多层陶瓷电容器，其包括：多层结构，其中多个陶瓷电介质层中的每一个和多个内部电极层中的每一个交替地堆叠，多个电介质层的主要成分是陶瓷，所述多层结构具有长方体形状，所述多个内部电极层交替地暴露于所述多层结构的第一边缘面和第二边缘面，所述第一边缘面与所述第二边缘面相对，其中：端部边缘区域和侧部边缘区域的至少一个中的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度低于容量区域的稀土元素相对于主要成分陶瓷的浓度；所述端部边缘区域和所述侧部边缘区域的所述至少一个中的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度高于所述容量区域的Si和B相对于主要成分陶瓷的总浓度；所述容量区域是其中暴露于所述多层结构的第一边缘面的一组内部电极层与暴露于所述多层结构的第二边缘面的另一组内部电极层相对的区域；所述端部边缘区域是其中与所述多层结构的第一边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着与所述多层结构的第二边缘面连接的内部电极层的区域和其中与所述多层结构的第二边缘面连接的内部电极层彼此相对而不夹着与所述多层结构的第一边缘面连接的内部电极层的区域；并且所述侧部边缘区域是覆盖所述多个内部电极层向所述第一边缘面和所述第二边缘面以外的两个侧面延伸的边缘部分的区域。2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述端部边缘区域和所述侧部边缘区域的所述至少一个中的Mn和Al的各自浓度高于所述容量区域中的Mn和Al的各自浓度。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川润，上田周作，
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