用于电介质的玻璃粉、多层陶瓷电容器及其制造方法技术

公开了一种用于电介质的玻璃粉、电介质陶瓷组成物、多层陶瓷电容器及其制造方法。该玻璃粉具有由式ａＳｉＯ↓［２］－ｂＢ↓［２］Ｏ↓［３］－ｃＬｉ↓［２］Ｏ－ｄＫ↓［２］Ｏ－ｅＣａＯ－ｆＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ｇＴｉＯ↓［２］－ｈＺｒＯ↓［２］表示的组成，其中，根据ｍｏｌ％，各组份的比例满足条件２０≤ａ≤３５，２０≤ｂ≤３５，２０≤ｃ≤３０，３≤ｄ≤５，２≤ｅ≤１２，２≤ｆ≤１０，１≤ｇ≤１２和１≤ｈ≤７，且ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝１００。电介质陶瓷组成物包括：按重量１００份的（Ｃａ↓［１－ｘ］Ｒ↓［ｘ］）（Ｚｒ↓［１－ｙ］Ｔｉ↓［ｙ］）Ｏ↓［３］；按重量０．５～２．５份的玻璃粉；按重量１．０～５．０份的Ｍｎ化合物。还有使用具有上述组成的玻璃粉的多层陶瓷电容器及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电介质的玻璃粉(glass frit)、电介质陶瓷组成物、多层陶瓷电容器及制造其的方法。更具体地讲，本专利技术涉及一种用于在锂-硼-硅系玻璃中四配位硼的比例较高的电介质的玻璃粉，由此防止电介质浆料凝胶化同时防止或将玻璃在多层陶瓷电容器电介质层表面上的凝聚最小化。
技术介绍
近来，由于电子设备的最小化和重量减轻的趋势日益增加，所以已经加大了多层陶瓷电容器的使用。多层陶瓷电容器通常用于移动通信设备，如移动电话、笔记本电脑、PDA等。多层陶瓷电容器通常包括多个电介质层、在多个电介质层之间形成的内电极和在层叠体的相对端形成的以电连接到内电极的外电极。陶瓷电容器的内电极由便宜的Ni、Cu或其合金形成，替代高价格的Pd。尤其，对于多层陶瓷电容器的内电极，已经尝试采用在电阻和电容中变化较小的Cu，用于温度补偿。然而，由于Cu的熔点低，所以需要研发一种新的电介质陶瓷组成物，该组成物能够在低温1000℃或更低的温度下烧结。第1999-283860和2002-356371号日本专利特开及第2001-0048867号韩国专利特开公开了能够低温烧结的用于温度补偿的多层陶瓷电容器的技术。公开的技术提供了一种包括玻璃粉的电介质陶瓷组成物，以采用Cu作为内电极。首先，第1999-283860号日本专利特开公开了一种包括电介质陶瓷层的多层陶瓷电容器，在其中电介质陶瓷层包括按重量100份的Ca(Zr1-yTiy)O3，作为主要成分；按重量0.5～2.5份的aSiO2-bB2O3-eCaO基玻璃(25≤a≤45，45≤b≤65，5≤e≤20)；按重量1.0～3.0份MnCO3，作为Mn化合物。第2002-356371号日本专利特开公开了一种包括电介质陶瓷层的多层陶瓷电容器，在其中电介质陶瓷层包括按重量100份的(Ca1-xMgx)(Zr1-yTiy)O3，作为主要成分；按重量0.5～2.5份的aSiO2-bB2O3-cLi2O-eCaO-iBaO基玻璃(0.1≤a≤0.7，0.15≤b≤0.89，0.01≤c≤0.5，0＜e≤0.4，0＜i≤0.4)；MnO2。第2001-0048867号韩国专利特开公开了一种包括电介质陶瓷层的多层陶瓷电容器，在其中电介质陶瓷层包括按重量1～5份的MnO2；按重量0.5～10份的aSiO2-bB2O3-cLi2O-fAl2O3-iRO-jRO2基玻璃(10≤a≤50，10≤b≤60，10≤c≤50，0＜f≤10，0＜i+f≤25)；余下的为(Ca1-xSrx)(Zr1-yTiy)O3(0≤x≤0.1，0≤y≤0.1)。在这种玻璃中，R表示从Ba、Ca、Sr、Mn、Mg、Zn、Ti、Pb和Ce中选择的一种元素。采用公开的传统技术，将玻璃粉添加到电介质陶瓷组成物中，由此实现低温烧结。然而，当玻璃粉与陶瓷浆料混合时，在浆料混合很久后发生浆料凝胶化。因此难于将此技术应用到多层陶瓷电容器的大量生产中。而且，公开的传统技术的问题在于由陶瓷浆料中一些玻璃组分的洗提或挥发导致的组份变化，玻璃的流动性变差，致使陶瓷烧结体表面的玻璃凝聚。因此，由公开的传统技术制造的多层陶瓷电容器表现出差的抗酸性。
技术实现思路
本专利技术已经解决了上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种用于电介质的玻璃粉，该玻璃粉可以防止电介质浆料凝胶化，防止在电介质烧结工艺中玻璃的凝聚同时提高抗酸性。本专利技术的另一目的是提供一种包括玻璃粉的电介质陶瓷组成物、使用其制造的多层陶瓷电容器、制造电容器的方法。根据本专利技术的一方面，可通过提供一种用于电介质的电介质玻璃粉来实现以上和其它方面，该玻璃粉具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成，其中，根据mol％，各组份的比例满足条件20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤30，3≤d≤5，2≤e≤12，2≤f≤10，1≤g≤12和1≤h≤7，且a+b+c+d+e+f+g+h＝100。优选地，SiO2的含量满足条件20≤a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＞0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.93≤b/c≤1.66。优选地，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＜0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.86≤b/c≤0.88。最优选地，四配位的硼(BO4)与三配位的硼(BO3)的比在3.235和3.437之间。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电介质陶瓷组成物，其包括按重量100份的(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≤x≤0.1，0≤y≤0.1)；按重量0.5～2.5份的具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成的玻璃粉；按重量1.0～5.0份的Mn化合物，其中，R表示从Mg和Sr中选择的一种元素，且玻璃粉的组份的比满足的条件为根据mol％，20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤30，3≤d≤5，2≤e≤12，2≤f≤10，1≤g≤12和1≤h≤7，其中a+b+c+d+e+f+g+h＝100。优选地，SiO2的含量满足条件20≤a≤25，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＞0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.93≤b/c≤1.66。优选地，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＜0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.86≤b/c≤0.88。最优选地，四配位的硼(BO4)与三配位的硼(BO3)的比在3.235和3.437之间。优选地，电介质陶瓷组成物还包括按重量0.2～1.0份的填充剂，该填充剂是由ZrSiO4、SiO2、ZrO2和Al2O3组成的组中选择的至少一种。根据本专利技术的另一方面，提供了一种多层陶瓷电容器，其包括多个电介质陶瓷层；Cu内电极，形成在多个电介质陶瓷层之间；Cu外电极，形成在层叠体的相对端以电连接到内电极，电介质陶瓷层的每个包括按重量100份d(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≤x≤0.1，0≤y≤0.1)；按重量0.5～2.5份的具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成的玻璃；按重量1.0～5.0份的Mn化合物，其中，R表示从Mg和Sr中选择的一种元素，并且玻璃粉的组份比满足的条件为根据mol％，20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤30，3≤d≤5，2≤e≤12，2≤f≤10，1≤g≤12和1≤h≤7，且a+b+c+d+e+f+g+h＝100。优选地，SiO2的含量满足条件20≤a≤25，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＞0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.93≤b/c≤1.66。优选地，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＜0.9。更优选地，B2O3与Li2O的比满足条件0.86≤b/c≤0.88。最优选地，四配位的硼(BO4)与三配位的硼(BO3)的比在3.235和3.437之间。优选地，电介质陶瓷组成物还包括按重量0.2～1.0份的填充剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电介质的电介质玻璃粉，具有由式ａＳｉＯ↓［２］－ｂＢ↓［２］Ｏ↓［３］－ｃＬｉ↓［２］Ｏ－ｄＫ↓［２］Ｏ－ｅＣａＯ－ｆＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ｇＴｉＯ↓［２］－ｈＺｒＯ↓［２］表示的组成，其中，根据ｍｏｌ％，各组份的比例满足条件２０≤ａ≤３５，２０≤ｂ≤３５，２０≤ｃ≤３０，３≤ｄ≤５，２≤ｅ≤１２，２≤ｆ≤１０，１≤ｇ≤１２和１≤ｈ≤７，且ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝１００。

【技术特征摘要】
KR 2005-4-11 10-2005-00300861.一种用于电介质的电介质玻璃粉，具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成，其中，根据mol％，各组份的比例满足条件20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤30，3≤d≤5，2≤e≤12，2≤f≤10，1≤g≤12和1≤h≤7，且a+b+c+d+e+f+g+h＝100。2.根据权利要求1所述的玻璃粉，其中，SiO2的含量满足条件20≤a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＞0.9。3.根据权利要求1所述的玻璃粉，其中，SiO2的含量满足条件20≤a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件0.93≤b/c≤1.66。4.根据权利要求1所述的玻璃粉，其中，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＜0.9。5.根据权利要求1所述的玻璃粉，其中，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件0.86≤b/c≤0.88。6.根据权利要求1所述的玻璃粉，其中，在玻璃粉中四配位的硼(BO4)与三配位的硼(BO3)的比在3.235和3.437之间。7.一种电介质陶瓷组成物，包括按重量100份的(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≤x≤0.1和0≤y≤0.1)作为主要成分；按重量0.5～2.5份的具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成的玻璃粉；按重量1.0～5.0份的Mn化合物，其中，R表示从Mg和Sr中选择的一种元素，且玻璃粉的组份的比满足的条件为根据mol％，20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤30，3≤d≤5，2≤e≤12，2≤f≤10，1≤g≤12和1≤h≤7，其中a+b+c+d+e+f+g+h＝100。8.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，SiO2的含量满足条件在20≤a≤25，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＞0.9。9.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，SiO2的含量满足条件在20≤a≤25，B2O3与Li2O的比满足条件0.93≤b/c≤1.66。10.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件b/c＜0.9。11.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，SiO2的含量满足条件25＜a≤35，B2O3与Li2O的比满足条件0.86≤b/c≤0.88。12.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，在玻璃粉中四配位的硼(BO4)与三配位的硼(BO3)的比在3.235和3.437之间。13.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，其中，主要成分是Ca(Zr1-yTiy)O3。14.根据权利要求7所述的电介质陶瓷组成物，还包括按重量0.2～1.0份的填充剂，该填充剂是由ZrSiO4、SiO2、ZrO2和Al2O3组成的组中选择的至少一种。15.一种多层陶瓷电容器，包括多个电介质陶瓷层；Cu内电极，形成在多个电介质陶瓷层之间，电介质陶瓷层的每个包括按重量100份的(Ca1-xRx)(Zr1-yTiy)O3(0≤x≤0.1和0≤y≤0.1)作为主要成分；按重量0.5～2.5份的具有由式aSiO2-bB2O3-cLi2O-dK2O-eCaO-fAl2O3-gTiO2-hZrO2表示的组成的玻璃；按重量1.0～5.0份的Mn化合物，其中，R表示从M...

【专利技术属性】
技术研发人员：金庆皓，申东叔，金珆映，申孝顺，安橓模，金益燮，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]