电介质陶瓷组合物和陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术系将含有如下成分的烧结体作为陶瓷电容器的电介质层的材料使用，该烧结体中Ｂａ及Ｔｉ的氧化物换算成ＢａＴｉＯ↓［３］时为１００摩尔份，Ｒｅ（Ｒｅ为选自Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙ中的一种或两种以上）的氧化物换算成Ｒｅ↓［２］Ｏ↓［３］时为０．２５～１．５摩尔份，Ｍｇ的氧化物换算成ＭｇＯ时为０．２～１．５摩尔份，选自Ｍｎ、Ｖ及Ｃｒ的一种或两种以上元素的氧化物分别换算成Ｍｎ↓［２］Ｏ↓［３］，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］，Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］时，含有０．０３～０．６摩尔份、Ｍｏ和Ｗ中至少一种的氧化物分别换算成ＭｏＯ↓［３］、ＷＯ↓［３］时为０．０２５～０．２５摩尔份，还含有一定比例的ＳｉＯ↓［２］或含ＳｉＯ↓［２］的玻璃成分。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为以Ni等贱金属为内部电极的陶瓷电容器的电介质层材料的具有适当耐还原性的电介质陶瓷组合物及以此电介质陶瓷组合物作为电介质层的陶瓷电容器。
技术介绍
近年，层合陶瓷电容器的
中，为了降低成本而使用Ni等贱金属作为内部电极的材料形成了主流。内部电极的材料使用Ni等的贱金属时，为了防止内部电极的氧化而必须在还原气氛中进行层合体芯片的焙烧。为此，已开发出多种具有耐还原性的电介质陶瓷组合物作为电介质陶瓷组合物。但近年随着电子电路的小型化、高密度化，陶瓷电容器也极需要小型大容量化。为了陶瓷电容器的小型大容量化而尝试坯片的薄层化和增加电介质陶瓷层的层合数。但是层合陶瓷电容器中，使该电介质陶瓷层形成薄层化时，出现单位厚度所承受的电压增加，电介质层的寿命时间缩短，层合陶瓷电容器的可靠性降低的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供具有3000以上的介电常数，且具有静电容量的温度变化率为-55℃～+125℃，满足-15％～+15％(25℃为基准)的范围，tanδ≤3.5％，加速寿命为200,000秒以上的各种电特性的可靠性高的电介质陶瓷组合物及具备由这种电介质陶瓷组合物所构成的电介质层的陶瓷电容器。本专利技术的电介质陶瓷组合物，其特征为由含如下物质的烧结体所构成，其中Ba及Ti的氧化物换算成BaTiO3时，为100摩尔份；选自Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Y中一种或两种以上元素的Re的氧化物换算成Re2O3时为0.25～1.5摩尔份；Mg的氧化物换算成MgO时为0.2～1.5摩尔份；选自Mn、V及Cr中一种或两种以上元素的氧化物分别换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时，为0.03～0.6摩尔份；Mo和W中至少一种的氧化物分别换算成MoO3、WO3时，为0.025～0.25摩尔份；还含有SiO2的玻璃成分，其中，玻璃成分由以Li2O-BaO-TiO2-SiO2表示的组合物所构成，且该组合物的含量比为0.05～1.0wt％；或者，玻璃成分以B2O3-SiO2-MO表示，其中MO为选自BaO，SrO，CaO，MgO及ZnO的一种或两种以上氧化物，B2O3、SiO2与MO的组成范围由依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第1点A～第6点F的6条直线所围成的范围内的组合物所构成，且含有该组合物的比例为0.05～1.0wt％，其中第1点A～第6点F分别为表示B2O3为1摩尔份、SiO2为80摩尔份、MO为19摩尔份的组成的第1点A，表示B2O3为1摩尔份、SiO2为39摩尔份、MO为60摩尔份的组成的第2点B，表示B2O3为29摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为70摩尔份的组成的第3点C，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为9摩尔份的组成的第4点D，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为9摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第5点E，表示B2O3为19摩尔份、SiO2为80摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第6点F；或者，玻璃成分以Li2O-SiO2-MO表示，其中MO为选自BaO，SrO，CaO，MgO及ZnO的一种或两种以上氧化物，Li2O、SiO2与MO的组成范围由依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第7点G～第12点L的6条直线所围成的范围内的组合物所构成，且含有该组合物的比例为0.05～5.0wt％，其中第7点G～第12点L分别为表示Li2O为1摩尔份、SiO2为94摩尔份、MO为5摩尔份的组成的第7点G，表示Li2O为1摩尔份、SiO2为79摩尔份、MO为20摩尔份的组成的第8点H，表示Li2O为19摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为80摩尔份的组成的第9点I，表示Li2O为89摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为10摩尔份的组成的第10点J，表示Li2O为90摩尔份、SiO2为9摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第11点K，表示Li2O为5摩尔份、SiO2为94摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第12点L。本专利技术的陶瓷电容器其特征系具备由上述电介质陶瓷组合物所构成的1或2层以上的电介质陶瓷层，及夹持此电介质陶瓷层的至少2个以上的内部电极所成。前述电介质陶瓷组合物中Re(稀土类)的氧化物换算成Re2O3时，为0.25～1.5摩尔份，因为Re(稀土类)的氧化物换算或Re2O3时若为0.25摩尔份以下时，-55℃～125℃的静电容量的温度变化率超过-15％～+15％，无法达到所期望的寿命时间，Re(稀土)的氧化物换算成Re2O3时若为1.5摩尔份以上时，无法以1300℃的焙烧得到紧密的烧结体。稀土元素可单独使用或两种以上稀土元素合用。前述电介质陶瓷组合物的Mg换算成MgO时，为0.2～1.5摩尔份。因为Mg换算成MgO时为0.2摩尔份以下时，-55℃～125℃的静电容量的温度变化率超过-15％～+15％，Mg换算成MgO时，含量超过1.5摩尔份时，介电常数降低为3000以下，或无法达到所期望的寿命时间。将前述电介质陶瓷组合物中Mn、V及Cr的氧化物分别换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时，为0.03～0.6摩尔份的范围，因为这些氧化物分别换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时，若含量为0.03摩尔份以下，无法达到所期望的寿命时间，这些氧化物换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时，若含量超过0.6摩尔份，介电常数降低为3000以下。将前述电介质陶瓷组合物的Mo和W中至少一种的氧化物分别换算成MoO3、WO3时，含量为0.025～0.25摩尔份，因为这些氧化物换算成MoO3、WO3时，若含量为0.025摩尔份以下，则-55℃～+125℃的静电容量的温度变化率超过-15％～+15％，或无法达到所期望的寿命时间，这些氧化物换算成MoO3、WO3时，若含量超过0.25摩尔份，则tanδ不良，或-55℃～+125℃的静电容量的温度变化率超过-15％～+15％。SiO2或含SiO2的玻璃成分的最适范围因种类而异。SiO2的理想的范围为0.20～4.0摩尔份。若为0.20摩尔份以下时，无法于1300℃焙烧得到紧密的烧结体，超过4摩尔份时，无法达到所期望的寿命时间。含SiO2的玻璃成分由以Li2O-BaO-TiO2-SiO2表示的组合物所构成时，该组合物的理想的范围为0.05～1.0wt％。若为0.05wt％以下时，无法达到所期望的寿命时间，而超过1.0wt％时，介电常数降低为3000以下或无法达到所期望的寿命时间。含SiO2的玻璃成分以B2O3-SiO2-MO表示时，其中MO为选自BaO，SrO，CaO，MgO及ZnO的一种或两种以上氧化物，B2O3、SiO2与MO的组成范围在依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第1点A～第6点F的6条直线所围成的范围内较理想，其中第1点A～第6点F分别为表示B2O3为1摩尔份、SiO2为80摩尔份、MO为19摩尔份的组成的第1点A，表示B2O3为1摩尔份、SiO2为39摩尔份、MO为60摩尔份的组成的第2点B，表示B2O3为29摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为70摩尔份的组成的第3点C，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为9摩尔份的组成的第4点D，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为9摩尔份、MO为1摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质陶瓷组合物，它由含如下成分的烧结体所构成，该烧结体中Ｂａ及Ｔｉ的氧化物换算成ＢａＴｉＯ↓［３］时为１００摩尔份；选自Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｙ中一种或两种以上元素的Ｒｅ的氧化物换算成Ｒｅ↓［２］Ｏ↓［３］时为０．２５～１．５摩尔份；Ｍｇ的氧化物换算成ＭｇＯ时为０．２～１．５摩尔份；选自Ｍｎ、Ｖ及Ｃｒ中的一种或两种以上元素的氧化物分别换算成Ｍｎ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］时为０．０２５～０．２５摩尔份；Ｍｏ和Ｗ中至少一种的氧化物分别换算成ＭｏＯ↓［３］、ＷＯ↓［３］时为０．０２５～０．２５摩尔份；还含有０．０５－５．０重量％的含ＳｉＯ↓［２］的玻璃成分，其中，所述玻璃成分以Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＯ↓［２］－ＭＯ表示，其中ＭＯ为选自ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ及ＺｎＯ的一种或两种以上氧化物，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｉＯ↓［２］与ＭＯ的组成范围由依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第１点Ａ～第６点Ｆ的６条直线所围成的范围内的组合物所构成，其中第１点Ａ～第６点Ｆ分别为表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为１摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为８０摩尔份、ＭＯ为１９摩尔份的组成的第１点Ａ，表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为１摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为３９摩尔份、ＭＯ为６０摩尔份的组成的第２点Ｂ，表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为２９摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为１摩尔份、ＭＯ为７０摩尔份的组成的第３点Ｃ，表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为９０摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为１摩尔份、ＭＯ为９摩尔份的组成的第４点Ｄ，表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为９０摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为９摩尔份、ＭＯ为１摩尔份的组成的第５点Ｅ，表示Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为１９摩尔份、ＳｉＯ↓［２］为８０摩尔份、ＭＯ为１摩尔份的组成的第６点Ｆ。...

【技术特征摘要】
JP 2000-6-30 198046/001.一种电介质陶瓷组合物，它由含如下成分的烧结体所构成，该烧结体中Ba及Ti的氧化物换算成BaTiO3时为100摩尔份；选自Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Y中一种或两种以上元素的Re的氧化物换算成Re2O3时为0.25～1.5摩尔份；Mg的氧化物换算成MgO时为0.2～1.5摩尔份；选自Mn、V及Cr中的一种或两种以上元素的氧化物分别换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时为0.025～0.25摩尔份；Mo和W中至少一种的氧化物分别换算成MoO3、WO3时为0.025～0.25摩尔份；还含有0.05-5.0重量％的含SiO2的玻璃成分，其中，所述玻璃成分以B2O3-SiO2-MO表示，其中MO为选自BaO，SrO，CaO，MgO及ZnO的一种或两种以上氧化物，B2O3、SiO2与MO的组成范围由依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第1点A～第6点F的6条直线所围成的范围内的组合物所构成，其中第1点A～第6点F分别为表示B2O3为1摩尔份、SiO2为80摩尔份、MO为19摩尔份的组成的第1点A，表示B2O3为1摩尔份、SiO2为39摩尔份、MO为60摩尔份的组成的第2点B，表示B2O3为29摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为70摩尔份的组成的第3点C，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为9摩尔份的组成的第4点D，表示B2O3为90摩尔份、SiO2为9摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第5点E，表示B2O3为19摩尔份、SiO2为80摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第6点F。2.一种电介质陶瓷组合物，它由含如下成分的烧结体所构成，该烧结体中Ba及Ti的氧化物换算成BaTiO3时为100摩尔份；选自Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Y中一种或两种以上元素的Re的氧化物换算成Re2O3时为0.25～1.5摩尔份；Mg的氧化物换算成MgO时为0.2～1.5摩尔份；选自Mn、V及Cr中的一种或两种以上元素的氧化物分别换算成Mn2O3、V2O5、Cr2O3时为0.025～0.25摩尔份；Mo和W中至少一种的氧化物分别换算成MoO3、WO3时为0.025～0.25摩尔份；还含有0.05-5.0重量％的含SiO2的玻璃成分，其中，所述玻璃成分以Li2O-SiO2-MO表示，其中MO为选自BaO，SrO，CaO，MgO及ZnO的一种或两种以上氧化物，Li2O、SiO2与MO的组成范围由依序连结以摩尔份表示这些组成的三角图的下述第7点G～第12点L的6条直线所围成的范围内的组合物所构成，其中第7点G～第12点L分别为表示Li2O为1摩尔份、SiO2为94摩尔份、MO为5摩尔份的组成的第7点G，表示Li2O为1摩尔份、SiO2为79摩尔份、MO为20摩尔份的组成的第8点H，表示Li2O为19摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为80摩尔份的组成的第9点I，表示Li2O为89摩尔份、SiO2为1摩尔份、MO为10摩尔份的组成的第10点J，表示Li2O为90摩尔份、SiO2为9摩尔份、MO为1摩尔份的组成的第11点K，表示Li2O为5摩尔份、SiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野洋一，静野寿光，斋藤贤二，河本康信，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]