陶瓷粉末及使用它的导电糊、层叠陶瓷电子部件、其制法制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种实现绝缘性或高温负荷时的耐久性的改善，且可靠性高的层叠陶瓷电子部件。为此，在电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件中，作为向用于形成内部电极层的导电糊中添加的陶瓷粉末，使用如下陶瓷粉末，即具有钙钛矿型晶体结构，四方相的含量Ｗｔ与立方相的含量Ｗｃ的重量比率Ｗｔ／Ｗｃ为２以上。四方相与立方相的重量比Ｗｔ／Ｗｃ是通过Ｒｉｅｔｖｅｌｄ法多相分析求得的。陶瓷粉末例如可以是钛酸钡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件中，作为共材向内部电极层添加的陶瓷粉末，特别涉及在改善层叠陶瓷电子部件的绝缘性方面有用的陶瓷粉末。进一步，涉及使用所述陶瓷粉末的导电糊、层叠陶瓷电子部件及其制造方法。
技术介绍
例如，作为层叠陶瓷电子部件之一的层叠陶瓷电容具有多个电介质陶瓷层与内部电极层交替层叠的结构，作为小型、大容量、高可靠性的电子部件而被广泛应用。在1台电子仪器中使用多个层叠陶瓷电容的情况也为数不少。近年，随着电子仪器的小型化或高性能化不断发展，对于层叠陶瓷电容中更加小型化或大容量化、低价格化、高可靠性化等的要求也越来越高。所以，与此相应，例如为了实现层叠陶瓷电容的小型化、大容量化，而需要对电介质陶瓷层薄层化，增加层叠数。如果使构成层叠陶瓷电容的电介质陶瓷层薄层化、增加层叠数，则能够实现所述的小型化或大容量化。然而，考虑到所述电介质陶瓷层薄层化或层叠数增加时，使用以Pd等贵金属为主成分的内部电极用导电糊形成内部电极层，在例如制造成本方面是不利的。使用以Pd等贵金属为主成分的内部电极用导电糊形成内部电极层的话，随着层叠数的增加，电极形成成本显著提高。因此，对以Ni等贱金属为主成分的内部电极用导电糊进行开发，使得使用其形成内部电极层的层叠陶瓷电容等实用化。但是，利用所述以Ni等贱金属为主成分的内部电极用导电糊形成内部电极层时，例如使电介质陶瓷层的厚度为10μm以下，或使层叠数为100层以上时，内部电极层的收缩、膨胀与电介质陶瓷层的收缩行为不同而带来的影响变得很显著，可能发生裂缝，产生制造成品率变差的问题。为了解决这些问题，抑制烧成工序中Ni粉末的收缩是很有效的，向用于形成内部电极层的内部电极用导电糊中添加与电介质糊中所含的陶瓷粉末同种类的粉末材料作为共材(例如参照专利文献1)。通过向所述导电糊中添加共材，使导电糊的烧结起始温度接近陶瓷成形体的烧结起始温度，并且使烧结时的收缩率接近陶瓷成形体，从而抑制所述裂缝的发生。日本专利特开2005-347288号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，作为导电糊中共材的陶瓷粉末，其粒径小于作为电介质陶瓷层母体材料使用的陶瓷粉末，因此反应性高，共材之间结合而晶粒生长，发生烧结体的粒径偏差，绝缘性或高温负荷时的耐久性恶化等，可能产生无法得到期望的电气特性的问题。本专利技术是鉴于所述的以往情况提出的，目的是提供在期望实现构成层叠陶瓷电子部件的电介质陶瓷层进一步薄层化或层叠数增加的情况下，能够实现绝缘性或高温负荷时的耐久性提高的陶瓷粉末和导电糊。另外，本专利技术的目的是，通过提供所述陶瓷粉末和导电糊，实现绝缘性或高温负荷时的耐久性优良、可靠性高的层叠陶瓷电子部件，进而目的是提供其制造方法。解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术人等进行了长期反复深入的研究。具体讲，对于层叠陶瓷电子部件内部电极层的共材所使用的陶瓷粉末，进行了进一步的详细分析。结果发现，具有钙钛矿型晶体结构的陶瓷粉末中含有四方(Tetragonal)相和立方(Cubic)相，为了改善层叠陶瓷电子部件的绝缘性或高温负荷时的耐久性，使这些四方相和立方相的比率(重量比率)最优化是有效的。本专利技术是基于这些发现而完成的。也就是说，本专利技术的陶瓷粉末其特征为，其为向导电糊中添加的陶瓷粉末，所述导电糊用于形成电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件的所述内部电极层，该陶瓷粉末具有钙钛矿型晶体结构，四方相的含量Wt与立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc为X时，X≥2。另外，本专利技术的导电糊其特征为，其为用于形成电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件的所述内部电极层的导电糊，含有导电材料和陶瓷粉末，作为所述陶瓷粉末含有上述的陶瓷粉末。进一步，本专利技术的层叠陶瓷电子部件其特征为，其为电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件，所述内部电极层是由所述导电糊形成电极前体层，将所述电极前体层进行烧成而形成的；本专利技术的层叠陶瓷电子部件的制造方法的特征为，使由电介质糊和导电糊形成的电介质生坯片和电极前体层交替层叠形成后，将其烧成而成为层叠陶瓷电子部件，作为所述导电糊使用上述导电糊。迄今，关于作为导电糊的共材使用的陶瓷粉末，究竟使用何种陶瓷粉末，几乎没有研究。基本是使用与用于形成电介质陶瓷层的陶瓷粉末相同的物质。本专利技术中，对于作为所述共材使用的陶瓷粉末进行了反复研究，对其进行了最优化。例如，具有钙钛矿型晶体结构的钛酸钡中，随着比表面积的变化，X射线衍射图谱也变化。本专利技术人等推测，所述X射线衍射图谱的变化是四方相与立方相的混相引起的，利用リ一トベルト(Rietveld)法对X射线衍射图谱进行多相分析(例如假定为四方相和立方相的2相的2相分析)后，与所述的推测高度一致，证实所述推测是正确的。进一步进行分析的结果是，所述四方相和立方相的比率根据钛酸钡的制造条件等而变化，这给特性带来影响。即，作为共材向内部电极层中添加的陶瓷粉末，设定四方相的含量Wt与立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc为X时，X≥2的话，则绝缘性或高温负荷时的耐久性得到改善。专利技术效果本专利技术中，作为原料(陶瓷粉末)的选定指标，采用的是四方相的含量Wt和立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc(＝X)。通过使用基于该指标而选择的陶瓷粉末作为内部电极层的共材，从而即使是在例如随着小型化或大容量化而使构成层叠陶瓷电子部件的电介质陶瓷层薄层化或增加层叠数时，也能够改善绝缘性或高温负荷时的耐久性，提高可靠性。附图说明图1是表示层叠陶瓷电容的一结构例的概略截面图。图2(a)～(e)是模式性地表示钛酸钡粉末的X射线衍射图谱的变化状态的图。这些X射线衍射图谱的2θ在44°～46°附近的范围内。图3(a)是四方相和立方相的X线衍射图谱，(b)是假定为混相时的X射线衍射图谱。这些X射线衍射图谱的2θ在44°～46°附近的范围内。符号说明1层叠陶瓷电容2电介质陶瓷层3内部电极层4，5 外部电极6外装电介质层具体实施方式本专利技术的最佳实施方式以下，对于应用本专利技术的陶瓷粉末和导电糊、进而对于使用了它们的层叠陶瓷电子部件(这里是层叠陶瓷电容)及其制造方法进行详细说明。首先，对使用本专利技术陶瓷粉末的层叠陶瓷电容进行说明，如图1所示，层叠陶瓷电容1中，多个电介质陶瓷层2和内部电极层3交替层叠，构成器件本体。内部电极层3按使器件本体的相向的两个端面上各侧端面交替露出来层叠，在器件本体的两侧端部上一对外部电极4，5按使其与这些内部电极层3导通而得以形成。另外，器件本体中，所述电介质陶瓷层2和内部电极层3的层叠方向的两端部分配置了外装电介质层6，该外装电介质层6主要具有保护器件本体的作用，作为非活性层得以形成。器件本体的形状没有特别限定，通常是长方体形状。其尺寸没有特别限制，只要是根据用途而设定的尺寸即可。例如，长0.6mm～5.6mm(优选0.6mm～3.2mm)×宽0.3mm～5.0mm(优选0.3mm～1.6mm)×厚0.1mm～1.9mm(优选0.3mm～1.6mm)左右。所述电介质陶瓷层2由电介质陶瓷组合物构成，通过电介质陶瓷组合物粉末(陶瓷粉末)烧结而形成。所述电介质陶瓷组合物为，优选是含有组成式ABO3(式中，A位置是由从Sr、Ca和Ba中选出的至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
陶瓷粉末，其特征在于，其为向导电糊中添加的陶瓷粉末，所述导电糊用于形成电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件的所述内部电极层；具有钙钛矿型晶体结构，四方相的含量Ｗｔ与立方相的含量Ｗｃ的重量比率Ｗｔ／Ｗｃ为Ｘ时，Ｘ≥２。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-10 2006-0659461.陶瓷粉末，其特征在于，其为向导电糊中添加的陶瓷粉末，所述导电糊用于形成电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件的所述内部电极层；具有钙钛矿型晶体结构，四方相的含量Wt与立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc为X时，X≥2。2.根据权利要求1所述的陶瓷粉末，其特征在于，所述四方相的含量Wt与立方相的含量Wc是通过Rietveld法多相分析求得的值。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷粉末，其特征在于，比表面积为10m2/g以上。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的陶瓷粉末，其特征在于，以钛酸钡粉末作为主成分。5.导电糊，其特征在于，其用于形成电介质陶瓷层和内部电极层交替层叠的层叠陶瓷电子部件的所述内...

【专利技术属性】
技术研发人员：原治也，渡边康夫，佐藤阳，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]