电介质陶瓷组合物及层叠陶瓷电子部件制造技术

本发明专利技术提供一种进一步提高绝缘电阻率及高温负荷寿命的电介质陶瓷组合物。该电介质陶瓷组合物包含含有以通式ABO

Dielectric ceramic composition and laminated ceramic electronic components

【技术实现步骤摘要】
电介质陶瓷组合物及层叠陶瓷电子部件
本专利技术涉及一种电介质陶瓷组合物。本专利技术还涉及内部电极层和电介质层交替层叠的层叠陶瓷电容器等的层叠陶瓷电子部件。
技术介绍
近年来，随着电子设备的小型化、高密度化，要求层叠陶瓷电容器等的层叠陶瓷电子部件的小型化、大容量化及可靠性的提高。因此，实现兼顾层叠陶瓷电子部件的电介质层的层叠数的增加及电介质层本身的薄层化和层叠陶瓷电子部件的可靠性的提高。引用文献1中公开有一种电介质陶瓷组合物，其为含有稀土元素的钛酸钡且由具有核-壳结构的晶粒构成。该引用文献1所记载的核-壳结构颗粒中，最外表面上的稀土浓度最高，壳部中的稀土浓度梯度为0.05atom％/nm以上。这种稀土浓度梯度较大的核壳颗粒中，核部与壳部的界面附近的壳部的稀土浓度比其它壳部的稀土浓度相对变低。因此，在较高的电场强度下，绝缘电阻率容易恶化，有时得不到充分的高温负荷寿命。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-239402号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的课题本专利技术是鉴于这种实际情况而研发的，其目的在于，提供一种电介质陶瓷组合物，即使在高电场强度下，也具有较高的绝缘电阻率，并提高了高温负荷寿命。另外，本专利技术的另一目的在于，提供一种具有由该电介质陶瓷组合物构成的电介质层的层叠陶瓷电子部件。用于解决技术问题的手段为了达成上述目的，本专利技术的第一实施方式提供一种电介质陶瓷组合物，其包含含有以通式ABO3(A为选自Ba、Sr及Ca中的至少1种，B为选自Ti、Zr及Hf中的至少1种)表示的主成分和稀土成分R(R为选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少1种)的核-壳结构的电介质颗粒，其特征在于，所述核-壳结构的壳部中的平均稀土浓度C为0.3atom％以上，根据距所述电介质颗粒的最外表面为10nm的内侧的稀土浓度和距所述电介质颗粒的核壳分界面为10nm的壳侧的稀土浓度算出的稀土浓度梯度S为-0.010atom％/nm≤S≤0.009atom％/nm。另外，本专利技术的第二实施方式提供一种电介质陶瓷组合物，其包含含有以通式ABO3(A、B与前述相同)表示的主成分和稀土成分R(R与前述相同)的核-壳结构的电介质颗粒，其特征在于，所述核-壳结构的壳部的平均稀土浓度C为0.3atom％以上，将距所述电介质颗粒的最外表面为10nm的内侧与距所述电介质颗粒的核壳分界面为10nm的壳侧之间的区域中的稀土浓度的标准偏差设为σ时，σ/C≤0.15。第一及第二实施方式中，优选上述电介质颗粒的平均粒径为0.16～0.26μm。本实施方式提供一种层叠陶瓷电子部件，其特征在于，具有内部电极层和电介质层交替层叠的层叠结构，上述电介质层由本专利技术的电介质陶瓷组合物构成。本实施方式的电介质陶瓷组合物的特征在于，包含核-壳结构的电介质颗粒，该壳部的稀土浓度梯度较低，或稀土浓度的均匀性较高。其结果，即使在高电场强度下，也能良好地维持电介质陶瓷组合物的绝缘电阻率，并提高高温负荷寿命。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的层叠陶瓷电容器的截面图；图2是图1所示的电介质层的主要部分放大概略截面图；图3是用于说明对核壳颗粒测定壳部中的平均稀土浓度C、稀土浓度梯度S、稀土浓度的标准偏差σ时的测定部位的示意图。符号说明1……层叠陶瓷电容器；2……电介质层；20……固溶颗粒；21……核壳颗粒；21a……主相(核)；21b……扩散相(壳)；3……内部电极层；4……外部电极；10……电容器元件主体具体实施方式以下，基于附图所示的实施方式说明本专利技术。＜层叠陶瓷电容器1＞如图1所示，本专利技术的一个实施方式的层叠陶瓷电容器1具有电介质层2和内部电极层3交替层叠而成的结构的电容器元件主体10。在该元件主体10的两端部形成有在元件主体10的内部交替配置的内部电极层3和分别导通的一对外部电极4。元件主体10的形状没有特别限制，但通常设为长方体状。另外，其尺寸也没有特别限制，可根据用途设为适当的尺寸。＜电介质层2＞电介质层2由本实施方式的电介质陶瓷组合物构成。该电介质陶瓷组合物作为主成分，含有以通式ABO3(A为选自由Ba、Ca及Sr中的至少1种，B为选自由Ti、Zr及Hf中的至少1种)表示，且由具有钙钛矿型结晶结构的化合物构成的主成分。另外，作为副成分，含有稀土成分R(R选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少1种)的氧化物。此外，氧(O)量也可以稍微偏离上述式的化学计量组成。本实施方式中，构成主成分的化合物优选以组成式(Ba1-x-yCaxSry)TiO3表示。本实施方式中，B位点原子仅为Ti，但Ti以外的元素(例如Zr或Hf)也可以包含于B位点原子。在该情况下，相对于B位点原子100原子％，如果Ti以外的原子的含量为0.3原子％以下，则能够看作杂质量。另外，A位点原子(Ba、Sr及Ca)与B位点原子(Ti)的摩尔比作为A/B比表示，本实施方式中，A/B比优选为0.98～1.02。此外，x及y均为任意的范围，但优选为以下的范围。本实施方式中，上述式中x优选为0≤x≤0.1。x表示Ca原子数，通过将x设为上述范围，能够控制容量温度系数及相对介电常数。本实施方式中，也可以未必含有Ca。本实施方式中，上述式中y优选为0≤y≤0.1。y表示Sr原子数，通过将y设为上述范围，能够提高室温下的相对介电常数。本实施方式中，也可以未必含有Sr。本实施方式中，电介质层中含有作为副成分的稀土的氧化物。稀土的氧化物的含量可根据期望的特性决定，优选相对于ABO3100摩尔，以R2O3换算为0.9～2.0摩尔，进一步优选为0.9～1.7摩尔。稀土的氧化物的含量过少时，有时不能充分形成后述的核壳颗粒。另一方面，稀土的氧化物的含量过多时，壳部中的稀土元素的扩散变得不均匀，稀土浓度梯度变大，另外，稀土的浓度分布不均匀化，有时电介质陶瓷组合物的高电场强度下的高温负荷寿命恶化。稀土元素为选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu中的至少1种，优选为选自Y、Tb、Dy、Gd、Ho及Yb中的至少1种，特别优选含有Dy。本实施方式中，优选电介质层中作为副成分含有含Si氧化物。含Si氧化物的含量可根据期望的特性决定，但优选相对于ABO3100摩尔，以SiO2换算为0.6～1.2摩尔，进一步优选为0.8～1.1摩尔。此外，作为含Si氧化物，也可以是Si与其它金属元素(例如，碱金属或碱土金属)的复合氧化物等，但本实施方式中，优选为单独Si氧化物。本实施方式中，上述的电介质陶瓷组合物也可以根据期望的特性还含有其它的副成分。例如，本实施方式的电介质陶瓷组合物中，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电介质陶瓷组合物，其中，/n所述电介质陶瓷组合物包含含有以通式ABO

【技术特征摘要】
20180731 JP 2018-1445291.一种电介质陶瓷组合物，其中，
所述电介质陶瓷组合物包含含有以通式ABO3表示的主成分和稀土成分R的核-壳结构的电介质颗粒，其中，A为选自Ba、Sr及Ca中的至少1种，B为选自Ti、Zr及Hf中的至少1种，R为选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少1种，
所述核-壳结构的壳部中的平均稀土浓度C为0.3atom％以上，根据距所述电介质颗粒的最外表面为10nm的内侧的稀土浓度和距所述电介质颗粒的核壳分界面为10nm的壳侧的稀土浓度算出的稀土浓度梯度S为-0.010atom％/nm≤S≤0.009atom％/nm。


2.一种电介质陶瓷组合物，其中，
所述电介质陶瓷组合物包含含有以通式ABO3表...

【专利技术属性】
技术研发人员：有泉琢磨，兼子俊彦，森崎信人，伊藤康裕，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP