陶瓷叠层体及其制造方法技术

一种陶瓷叠层体，包括：含有金属元素的多个陶瓷层、以及布置在上述陶瓷层之间的多个金属层，其特征在于：　　　　上述金属层的主要成分包括从Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ和Ｐｄ中选择出的至少一种，总含量为５０ａｔｍ％以上，添加剂成分包括上述陶瓷层中所含有的上述金属元素中的至少一种，含量为１ａｔｍ％以上、５０ａｔｍ％以下。（*该技术在2023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。
技术介绍
作为电介质层的陶瓷层和内部电极层仅按需要的数量交替地叠层在一起而制成的陶瓷电容器已广泛应用。这种陶瓷电容器的制造方法，众所周知的是在陶瓷绿板(greensheet)上印刷涂敷作为内部电极层的导电性浆料，然后把许多块绿板叠层在一起进行烧结。对此，作为内部电极层的形成方法，正在开发的方法是利用蒸发淀积等薄膜形成法在支持体膜上制作金属薄膜，把该金属薄膜转印到陶瓷绿板上。若采用此方法，则与印刷涂敷导电性浆料形成内部电极层的方法相比，能大大减薄内部电极层的厚度，所以能实现陶瓷电容器的小型化和大容量化。并且，提出了对在支持体膜上形成的金属薄膜向陶瓷绿板上的转印性能进行改进的方法(例如参照专利文献1日本专利第3097007号说明书)。但是，出现的问题是用薄膜形成法制作的金属薄膜进行转印后的陶瓷绿板有许多层叠层在一起进行烧结时，金属薄膜烧结后产生断裂。这一问题，金属薄膜厚度越薄越显严重。为了实现小型大容量陶瓷电容器，内部电极层的薄膜化是不可缺少的，要求内部电极层在烧结时不产生断裂。
技术实现思路
本专利技术正是为解决上述过去的问题而提出的，其目的在于提供一种，在陶瓷层和金属层交替叠层的陶瓷叠层体中，烧结等热处理不易造成金属层断裂。为了达到上述目的，本专利技术的陶瓷叠层体，包括含有金属元素的多个陶瓷层、以及布置在上述陶瓷层之间的多个金属层，其特征在于上述金属层的主要成分包括从Ni、Cu、Ag和Pd中选择出的至少一种，总含量为50atm％以上，添加剂成分包括上述陶瓷层中所含有的上述金属元素中的至少一种，含量为1atm％以上、50atm％以下。并且，本专利技术的陶瓷叠层体的制造方法，具有以下工序用无溶剂工艺来形成金属层的工序、以及把许多块已叠层了上述金融层的陶瓷绿板叠层在一起的工序，其特征在于上述陶瓷绿板含有金属元素，上述金属层的主要成分包括从Ni、Cu、Ag和Pd中选择出的至少一种，总含量为50atm％以上，添加剂成分包括上述陶瓷层中所包含的上述金属元素中的至少一种，含量为1atm％以上、50atm％以下。本专利技术具有以下效果若采用本专利技术，则能提供烧结等热处理不易造成金属层断裂的。附图说明图1是表示本专利技术的陶瓷叠层体一例的概要结构的剖面图。图2是本专利技术的实施例中所使用的用于形成金属薄膜的设备的概要结构图。图3A是本专利技术第1实施例的形成了金属薄膜的支持体膜的局部放大剖面图。图3B是从图3A的箭头3B方向进行观看的局部放大平面图。图4A是本专利技术第1实施例的涂敷了粘合剂的陶瓷绿板的局部放大剖面图。图4B是从图4A的箭头4B方向观看的局部放大平面图。图5是表示本专利技术第1实施例的金属薄膜转印工序的侧面剖面图。图6A～图6D是表示在本专利技术的实施例中自由面观察的判断基准的平面图。图7A～图7C是表示在本专利技术的实施例中叠层剖面观察的判断基准的剖面图。图8A是表示具有柱状结构的内部电极结晶结构的模式图。图8B是表示具有粒状结构的内部电极结晶结构的模式图。图9是与图6的自由面观察相同的模式图，它表示形成具有针状粒子的金属薄膜的陶瓷绿板经烧结后的金属薄膜状态的一例。具体实施例方式图1是表示本专利技术的陶瓷叠层体10的一例的概要结构的剖面图。在图1中，12是陶瓷层，14a、14b是布置在陶瓷层12的各层之间的金属层，16a、16b是在陶瓷叠层体10的对置的2个侧面设置的外部电极。金属层14a和金属层14b夹持陶瓷层12交替地进行布置，金属层14a与一方的外部电极16a进行电连接，金属层14b与另一方的外部电极16b进行电连接。其结果，该陶瓷叠层体10是以陶瓷层12为电介质层，以金属层14a、14b为内部电极的电容器。本专利技术的陶瓷叠层体10的结构不仅限于图1，例如外部电极16a、16b可根据其用途不同而加以省略。陶瓷层12众所周知的制法是，例如利用包含钛酸钡等电介质粉末的浆料来制成陶瓷绿板。陶瓷层12内所包含的金属元素最好是Ba或Ti。这是通用的电介质粉末中所包含的元素，所以，能制成具有所需要电介质性能和温度稳定性的陶瓷叠层体。金属层14a、14b，其主要成分包括从Ni、Cu、Ag和Pd中选择出的至少一种，其总含量为50atm％以上，添加剂成分是陶瓷层12内所包含的金属元素中的至少一种，其含量为1atm％以上、50atm％以下。金属层14a、14b，主要成分包括Ni、Cu、Ag和Pd中选择出的至少一种，这些金属元素的合计含量为50atm％以上。如果这些金属元素的合计含量少于50atm％，则金属层14a、14b的导电性将降低。金属层14a、14b，尤其优选包含50atm％以上的Ni，这是因为其成本、特性的长期稳定性、耐热性、易加工性等良好。并且，金属层14a、14b，添加剂成分包括陶瓷层12中所包含的金属元素中的至少一种。这样，能防止烧结时金属层14a、14b断裂。添加剂成分的含量若不足1atm％，则防止烧结时金属层14a、14b断裂的效果降低。并且，添加剂成分的含量若超过50atm％，则金属层14a、14b的导电性下降。金属层14a、14b，优选是至少在越靠近一方的表面，上述添加剂成分的含量越多。尤其在越靠近金属层14a、14b的两边的表面，上述添加剂成分的含量越多。在与陶瓷层12相连接的金属层14a、14b的表面附近，添加剂成分、即与陶瓷层12中所包含的金属元素相同的金属元素的含量加大，这样，能更进一步防止烧结时金属层14a、14b断裂。另一方面，在不与陶瓷层12相连接的金属层14a、14b的厚度方向的中央部减少添加剂成分的含量，增加主成分的含量，能在金属层14a、14b内确保必要的导电性作为内部电极。金属层14a、14b的厚度不受特别限制，但其下限值为0.1μm，优选为0.2μm，上限值为2μm，优选为1.5μm。若金属层14a、14b的厚度小于该下限值，则在烧结时金属层容易断裂。并且，导电性降低。另一方面，若金属层14a、14b的厚度大于该上限值，则由于金属层14a、14b内残留的内部应力而容易和陶瓷层12之间发生剥离。并且，陶瓷叠层体10难于小型化和高性能化，例如作为电容器使用时很难实现小型化和大容量的电容器。并且，优选金属层14a、14b的结晶粒具有在厚度方向上排列的柱状结构。这样，能进一步防止在烧结时金属层14a、14b断裂。为了使结晶粒形成在厚度方向上排列的柱状结构，其方法之一，例如可以用蒸发淀积法或溅射法来形成，使构成金属层14a、14b的主要成分和添加剂成分达到上述范围值。并且，优选金属层14a、14b的结晶粒径为0.1μm以上，能达到0.3μm更好。这样能进一步防止在烧结时金属层14a、14b断裂。为了使结晶粒径达到上述范围，其方法之一，例如可以用蒸发淀积法或溅射法来形成，使构成14a、14b的主要成分和添加剂成分达到上述范围值。再者，优选金属层14a、14b的填充率达到70％以上，若能达到90％以上则更好，这样能进一步防止在烧结时金属层14a、14b断裂。为了使填充率达到上述范围，其方法之一，例如可以用蒸发淀积法或溅射法来形成，使构成14a、14b的主要成分和添加剂成分达到上述范围值。并且，金属层14a、14b也可以包含针状粒子。这样，即使由于烧结而造成金属层14a、14b断裂，也能使针状粒子在断裂片之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷叠层体，包括含有金属元素的多个陶瓷层、以及布置在上述陶瓷层之间的多个金属层，其特征在于上述金属层的主要成分包括从Ni、Cu、Ag和Pd中选择出的至少一种，总含量为50atm％以上，添加剂成分包括上述陶瓷层中所含有的上述金属元素中的至少一种，含量为1atm％以上、50atm％以下。2.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层含有的Ni在50atm％以上。3.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述陶瓷层中所含有的上述金属元素是Ba或Ti。4.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于越靠近上述金属层的至少一方的表面，上述添加剂成分含量越多。5.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于越靠近上述金属层的两边的表面，上述添加剂成分的含量越多。6.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层的厚度为0.1μm以上、2μm以下。7.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层的结晶粒具有在厚度方向上排列成的柱状结构。8.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层的结晶粒径为0.1μm以上。9.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层的填充率为70％以上。10.如权利要求1所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述金属层含有针状粒子。11.如权利要求10所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述针状粒子含有形成六角晶格的金属。12.如权利要求10所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述针状粒子含有Ti。13.如权利要求10所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述针状粒子的长度大于上述金属层的厚度。14.如权利要求10所述的陶瓷叠层体，其特征在于上述针状粒子的纵长方向的长度是与其相垂直的方向的尺寸的2倍以上。15.如权利要求10所述的陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田和义，高井赖子，长井淳夫，村尾正子，小林惠治，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：