电介质陶瓷及其制造方法及层合陶瓷电容器技术

本发明专利技术提供一种能够降低成为鸣音原因的位移的电介质陶瓷及能够减少鸣音发生的层合陶瓷电容器。所述电介质陶瓷由用Ｂａ－Ｔｉ－Ｚｒ－Ｒｅ－Ｍｅ－Ｏ↓［３］（Ｒｅ为选自Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ及Ｙ中的至少１种金属元素，Ｍｅ为选自Ｍｇ、Ｃｒ及Ｍｎ中的金属元素，Ｚｒ为任意成分）表示的固溶体和ＳｉＯ↓［２］构成，其中，Ｔｉ∶Ｚｒ为１００∶０～８０∶２０，Ｔｉ＋Ｚｒ为１００ｍｏｌ时，Ｂａ为９７ｍｏｌ～１０３ｍｏｌ，Ｒｅ为２ｍｏｌ～１８ｍｏｌ，Ｍｅ为２ｍｏｌ～１８ｍｏｌ，ＳｉＯ↓［２］为０．５ｍｏｌ～１０ｍｏｌ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电介质陶瓷及其制造方法及使用此电介质陶瓷的层 合电容器，还涉及一种能够使压电性降低的组成。
技术介绍
层合陶瓷电容器具有陶瓷层合体，所述陶瓷层合体由多层电介质 陶瓷层、和间隔该电介质陶资层交替引出到不同的端面而形成的多个 内部电极构成，在该陶资层合体的两端面上形成外部电极，使其与内 部电4及电连4妻。由于用于上述层合陶瓷电容器的电介质陶瓷是强电介质，所以具有压电性。因此，施加电压时如图2所示层合陶瓷电容器r发生位移。位 移的方向根据施加的电压的方向而变化。图2中，例如向左侧的外部电极施加+电压时如点线A所示沿厚度方向伸长，沿长度方向收缩。而向 右侧的外部电极施加+电压时，如点线B所示沿长度方向伸长，沿厚度 方向收缩。因此，电压的方向连续地变化时位移的方向也连续地变化， 伸缩使其振动。此层合陶瓷电容器的长度方向的伸缩，使安装有该层合 陶瓷电容器的电路基板发生微小的挠曲。例如，如个人电脑的CPU的输 入电容器、或液晶显示器或者等离子显示器的图像处理电路，在电压周 期性地变化的条件下，使用由上述电介质陶瓷构成的层合陶瓷电容器 时，对应电压的变化，电路基板上产生微小的挠曲。特别是，电压的变 化周期为20Hz 2kHz的可听域时，基板的挠曲导致空气振动，产生所 谓的称为鸣音的噪声。并且，有时也因电路基板的厚度或材质、频率而 引起共鸣，产生极大的噪声。此声音刺耳，存在给人不适感的问题。因此，为了消除此鸣音，如特开平8 - 055752号公报所示，公开了 安装层合陶瓷电容器使其内部电极与电路基板面垂直，减小层合陶瓷电容器的伸缩的影响的方法。另外，如特开2000-232030号公报所示， 公开了通过将具有相同特性的2个层合陶瓷电容器安装在电路基板的正 反面，使振动相互抵消，来消除鸣音的方法。特开平8 - 055752号公报特开2000 - 232030号公才艮
技术实现思路
但是，特开平8 - 055752号公报公开的方法，由于引起层合陶瓷电 容器自身的振动，所以使电路基板产生微小挠曲的作用残留。因此，通 过层合陶资电容器的位移量来消除鸣音十分困难。另外，特开2000-232030号公报公开的方法，在振幅的位相不一致时无抵消挠曲的效果， 因此，电路设计困难。另外，由于层合陶瓷电容器自身振动，所以使电 路基板产生微小挠曲的作用残留，因此，与特开平8 -055752号公报公 开的方法相同，消除鸣音十分困难。另外，随着层合陶覺电容器的小型 大容量化，由目前为止逐渐提出的安装方法的劳力来解决鸣音问题开始 变得困难。本专利技术提供一种降低压电性、能够使成为上述鸣音原因的位移减d、 的电介质陶瓷。另外，还提供一种通过使用上述电介质陶瓷，能够减少 鸣音发生的层合陶瓷电容器。本专利技术的第 一 解决方案提供 一 种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷由 用Ba-Ti-Zr-Re-Me_03 (Re为选自La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu及Y中的至少l种金属元素， Me为选自Mg、 Cr及Mn中的金属元素，Zr为任意成分)表示的固 溶体和Si02构成，Ti: Zr以换算成1102及换算成Zr02的mol比计为 100: 0~ 75: 25，在Ti + Zr以换算成氧化物计为100mol时，Ba以换 算成BaO计为97mol~ 103mol， Re以换算成一分子中含有一原子金 属元素的氧化物计为2mol 18mo1， Me以换算成一分子中含有一原 子金属元素的氧化物计为2mol~ 18mol, Si02为0.5mol ~ lOmol。由 上述第一解决方案得到的电介质陶资的压电性降低。因此，能够得到成为鸣音原因的位移减小的电介质陶瓷。另外，本专利技术的第二解决方案提供 一 种电介质陶瓷的制造方法， 所述电介质陶资的制造方法制造上述第一解决方案所示的电介质陶瓷，准备Ti02和Zr02，使Ti: Zr以mol比计为100: 0~ 75: 25，准 备下述物质，即，相对于100molTiO2 + ZrO2， Ba的化合物以换算成 BaO计，为97mol~ 103mol, Re的化合物以换算成一分子含有一原子 金属元素的氧化物计，为2mol~18mol, Me的4匕合物以换算成一分 子中含有一原子金属元素的氧化物计，为2mol~ 18mol，将准备的Ba、 Ti、 Zr、 Re、 Me的各化合物混合、煅烧，使Si02与该煅烧后的混合 物混合，相对于100molTi + Zr, Si02为0.5mol ~ lOmol。根据上述第 二解决方案的电介质陶瓷的制造方法，能够减低电介质陶瓷的压电 性。因此，能够使成为鸣音原因的位移减小。另外，本专利技术的第三解决方案提供一种层合陶瓷电容器，所述层合 陶瓷电容器具有多层电介质陶瓷层、和形成于该电介质陶瓷层间的内部 电极、和与该内部电极电连接的外部电极，上述电介质陶资层由上述第 一解决方案所示的电介质陶瓷形成，上述内部电极由Ni或Ni合金形成。 本专利技术提供的层合陶瓷电容器，将压电性降低的电介质陶瓷用于电介质 陶瓷层，因此成为鸣音原因的位移减小，能够得到减少了鸣音发生的层 合陶瓷电容器。根据本专利技术，能够得到压电性降低的电介质陶瓷。另外，通过使 用上述电介质陶瓷，能够得到减少了鸣音发生的层合陶瓷电容器。另 外，根据本专利技术的制造方法，能够制造压电性降低的电介质陶瓷，能 够得到电介质材料，该电介质材料能够得到减小了作为鸣音原因的位 移的层合陶瓷电容器。附图说明是表示层合陶瓷电容器剖面的模式图。是表示发生由层合陶瓷电容器的压电性导致的位移的状态图。符号说明1 层合陶瓷电容器2 陶瓷层合体3 电介质陶瓷4 内部电才及5 外部电极6 第一镀层7 第二镀层具体实施例方式对本专利技术电介质陶瓷涉及的实施方案进行说明。本专利技术的电介质 陶瓷由用Ba —Ti —Zr —Re —Me —03 (Re为选自La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu及Y中的至少1种金 属元素，Me为选自Mg、 Cr及Mn中的金属元素，Zr为任意成分) 表示的固溶体和为烧结辅助剂的Si02构成。需要说明的是，Zr为任 意成分，也可以不包含在固溶体中，即，可以为Ba-Ti-Re-Me-03。Ti成分和Zr成分，在将Ti换算为Ti02、将Zr换算为Zr02时， 以mol比计Ti: Zr=100: 0~ 75: 25。由于Zr为4壬意成分，所以也 可以为0,但与Ti的mol比超过25时电介质陶资的烧结性降低。作 为Ti成分的原料可以使用Ti02。另外，作为Zr成分的原料可以使用 Zr02。Ba成分相对于lOOmol Ti + Zr，以换算成BaO计，为97mol ~ 103mol。 Ba成分少于97mo1、或多于103mol时，电介质陶资的烧结 性降低。作为Ba成分的原料，除BaO之外可以使用BaC03等。Re成分为选自La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu及Y中的至少l种稀土类金属元素，相对于lOOmol Ti + Zr,以换算成一分子中含有一原子金属元素的氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷由用Ｂａ－Ｔｉ－Ｚｒ－Ｒｅ－Ｍｅ－Ｏ↓［３］表示的固溶体和ＳｉＯ↓［２］构成，其中，Ｒｅ为选自Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ及Ｙ中的至少１种金属元素，Ｍｅ为选自Ｍｇ、Ｃｒ及Ｍｎ中的金属元素，Ｚｒ为任意成分，其特征在于，Ｔｉ∶Ｚｒ以换算成ＴｉＯ↓［２］及换算成ＺｒＯ↓［２］的ｍｏｌ比计，为１００∶０～７５∶２５，Ｔｉ＋Ｚｒ以换算成氧化物计为１００ｍｏｌ时，Ｂａ以换算成ＢａＯ计，为９７ｍｏｌ～１０３ｍｏｌ，Ｒｅ以换算成一分子中含有一原子金属元素的氧化物计，为２ｍｏｌ～１８ｍｏｌ，Ｍｅ以换算成一分子中含有一原子金属元素的氧化物计，为２ｍｏｌ～１８ｍｏｌ，ＳｉＯ↓［２］为０．５ｍｏｌ～１０ｍｏｌ。

【技术特征摘要】
JP 2007-4-9 2007-1021031、一种电介质陶瓷，所述电介质陶瓷由用Ba-Ti-Zr-Re-Me-O3表示的固溶体和SiO2构成，其中，Re为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及Y中的至少1种金属元素，Me为选自Mg、Cr及Mn中的金属元素，Zr为任意成分，其特征在于，Ti∶Zr以换算成TiO2及换算成ZrO2的mol比计，为100∶0～75∶25，Ti+Zr以换算成氧化物计为100mol时，Ba以换算成BaO计，为97mol～103mol，Re以换算成一分子中含有一原子金属元素的氧化物计，为2mol～18mol，Me以换算成一分子中含有一原子金属元素的氧化物计，为2mol～18mol，SiO2为0.5mol～10mol。2、 一种电介质陶资的制造方法，所述制造方法是制造由用Ba-Ti - Zr - Re - Me - 03表示的固溶体和Si02构成的电介质陶瓷的制造 方法，其中，Re为选自La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu及Y中的至少1种金属元素，Me为选自Mg、 Cr 及Mn中的金属元素，Zr为任意成分，其特征在于，准备Ti02和Zr02， 4吏Ti: Zr以mol比计为100: 0~ 75: 25, 相对于lOOmol的Ti02 + Zr02,准备Ba的化合物，以换算成BaO计...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田周作，金田和巳，池见慎一郎，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]