层叠电容器及其制造方法技术

一种层叠电容器，包括多个内部电极层隔着介质层所层叠的片式结构，内部电极层的端部边缘交替地露出在芯片相对的两个端面，露出在其中一个端面的内部电极层的端部边缘与一对外部电极的其中一个外部电极电气连接，而露出在另一个端面的内部电极层的端部边缘与另一个外部电极电气连接，其特征在于， 层叠电容器是重叠多个单位电容器的芯片，单位电容器是利用两个内部电极与被它们所夹的介质层所构成，芯片内存在的多个单位电容器中，层叠方向中心的单位电容器的电容量大于层叠方向两侧的单位电容器的电容量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具备多个内部电极层隔着介质层所层叠的片式结构的层叠电容器。
技术介绍
层叠电容器是具备多个内部电极层隔着介质层所层叠的片式结构，内部电极层的端部边缘交替地露出在芯片的相对的两个端面，露出在其中一个端面的内部电极层的端部边缘与一对外部电极的其中一个外部电极电气连接，而露出在另一个端面的内部电极层的端部边缘与另一个外部电极电气连接。在该层叠电容器中，是利用在层叠方向相邻的两个内部电极层及被它们所夹的介质层构成单位电容器，再将该构成的单位电容器以多个并联状态与一对外部电极连接，因此经由外部电极所测定的层叠电容器的电容量可以认为与单位电容器的电容量的总和相同，而在元件设计上基本上也依据该想法来进行。但是，实际上，经外部电极所测定的层叠电容器的电容量，小于在去掉外部电极的状态下分别测定的单位电容器的电容量的总和，即使同一种类的层叠电容器，上述电容量降低也在20至30％程度的范围内，产生参差不齐的情况。尤其是，上述电容量降低在介质层的厚度较薄且层叠数较多的大电容量类型中表现得更显著。上述电容量降低推测有各种原因，作为其一种原因例如是芯片内的残留应力。层叠电容器是经过下述两个工序制成，一个是交替层叠未烧结内部电极层与未烧结介质层并进行压接而得到未烧结层叠物的工序，另一个烧结该未烧结层叠物而得到芯片的工序，因此由于在层叠时所产生的应力差或在烧结时所产生的应力差等，在烧结后的芯片中以平衡状态残留有大小或方向不相同的应力。该残留应力由于具有层叠构造的芯片在层叠方向中心的残留应力大于层叠方向外侧的残留应力，因此在加上电压时，残留应力较大部分容易受到压电效应的影响，结果会降低整体的电容量。专利技术人鉴于上述情形，经各种实验及考察的结果而完成本案，其目的是在于提供一种可稳定并确保接近于设计值的电容量的层叠电容器
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术的层叠电容器，具备多个内部电极层隔着介质层所层叠的片式结构，内部电极层的端部边缘交替地露出在芯片相对的两个端面，露出在其中一个端面的内部电极层的端部边缘与一对外部电极的其中一个外部电极电气连接，而露出在另一个端面的内部电极层的端部边缘与另一个外部电极电气连接，在该层叠电容器中，将利用在层叠方向相邻的两个内部电极层及被它们所夹的介质层构成的部分作为单位电容器时，芯片内存在的多个单位电容器中，层叠方向中心的单位电容器的电容量大于层叠方向两侧的单位电容器的电容量。在这里，所谓层叠方向中心的单位电容器，在具有n层内部电极的层叠电容器的情况下，是指由第n/2个内部电极与第n/2+1个内部电极及被它们所夹的介质层所构成的单位电容器。又，层叠方向两侧的单位电容器是指最外层的单位电容器。依照该层叠电容器，通过使层叠方向中心的单位电容器的电容量大于层叠方向两侧的单位电容器的电容量，可使经外部电极所测定的层叠电容器的电容量接近在去掉外部电极的状态下分别测定的单位电容器的电容量的总和，由此可稳定并确保接近于设计值的电容量。又，通过这样，可提高层叠电容器的耐压特性本专利技术的上述目的与其它目的、构成特征、及作用效果，通过以下的说明与附图就可明了。附图简单说明附图说明图1是表示本专利技术一实施形态的层叠电容器的纵向剖视图。图2是表示图1的A-A线剖面图。图3(A)是表示图1所示的层叠电容器的等效电路图。图3(B)是表示单位电容器的电容量变化图。图4是表示与图1所示的层叠电容器构成不相同的层叠电容器的纵向剖视图。图5是表示与图3(B)所示的不相同的单位电容器的电容量变化图。具体实施例方式图1是表示本专利技术的一实施形态的层叠电容器的纵剖视图；图2是表示图1的A-A线剖视图，图中的记号1是芯片，2是内部电极层，3是介质层，4是外部电极。芯片1是由以BaTIO3等钙钛矿(Perov skite)构造的介质材料作为主成分的介质陶瓷形成，为长方体形状，具备多个(图中为20个)内部电极层2隔着介质层3被层叠的构造。内部电极层2是由NI、CU 、Pd、Pt。Ag、AU等金属的一种或它们的合金形成矩形状，使得各端部边缘交替地露出在芯片1的相对两个端面(长度方向的端面)外部电极4是由Ni、CU、Pd、Pt、Ag、All等金属的一种或它们的合金所形成，形成在芯片1的长度方向的两端部，使其覆盖芯片1的长度方向的端面及4个侧面的端部。露出在芯片1的一个端面的内部电极层2的端部边缘与一个外部电极4电气连接，而露出在芯片1的另一个端面的内部电极层2的端部边缘与另一个外部电极4电气连接。该层叠电容器是利用在层叠方向相邻的两个内部电极层2及被它们所夹的介质层3构成共计19个单位电容器UC-UCn，如图3(A)所示，共计19个单位UC1～UCn以并联状态与一对外部电极4连接。另外，在去除外部电极4的状态下分别测量的19个单位电容器UC1～UCn的电容量，如图3(B)所示是层叠方向中心大于层叠方向两侧，具体来说，单位电容器UC～UCn的电容量是从层叠方向两侧朝层叠方向中心(CL)慢慢增加而变化。又，位于层叠方向两侧及其近旁的单位电容器UC的电容量是小于在图3(B)中以虚线所示的设计上的单位电容器的电容量DC，而位于层叠方向中心及其附近的单位f包容器U C的电容量是大于在图3(B)中以虚线所示的设计上的单位电容器的电容量DC。以下，将上述层叠电容器的制造方法举出一例具体地加以说明。首先，准备耐还原性的介质粉末，它至少含有由BaTiO3或将BaTiO3的Ba边的部分以Ca、Sr、Mg、Pb的一种或多种置换的材料或将BaTiO3的Ti边的一部分以Zr、Sn的一种或两种置换的材料或将BaO的一部分以SrO、CaO、MgO的一种或多种置换的材料等所构成的钙钛矿构造的介质材料、以及Ho2O3或CeO3等稀土类氧化物或MnO2所构成的耐还原性材料，将该介质粉末与有机粘合剂、有机溶剂、分散剂及增塑剂等以适当重要比例混合，并加以混炼而得到浆料。之后，将上述浆料通过使用刮刀或模板涂布器等的涂布法以厚度1至5μm涂布在由PET构成的基体薄膜上，经干燥得到未处理片。然后，以适当重量比例混合Ni、Cu等贱金属粉末与有机粘合剂及有机溶剂等并经混炼得到导体糊浆，利用丝网印刷法或照相凹版印刷法等厚膜形成法，将得到的导体糊浆在上述未处理片上以厚度0.5至3μm且以所定图形进行印刷，并经干燥而形成m×n排列的未烧结内部电极层。然后，将未形成未烧结内部电极层的未处理片层叠一至数片，再在其上面，层叠所需片数的形成有未烧结内部电极层的未处理片，又在其上面层叠未形成未烧结内部电极层的一至数片未处理片，最后对整体加压，以增加压接程度，得到未烧结层叠物。具体来说，是将以基体薄膜支持状态的未处理片重叠在下方的未处理片上，经压接之后，剥离基体薄膜，依次重复这样的顺序，一直到最后的未处理片，然后对整体加压。然后，将未烧结层叠物使用切割装置等分割装置等分割成一个一个零件大小，并将分割的未烧结片状体放入烧结炉中，在N2或N2+H2等还原性气氛下或氧分压较低的气氛下，以规定温度加上规定时间进行脱粘粘合剂，之后以规定温度加上规定时间进行正式烧结。由此，含有贱金属粉末的未烧结内部电极层进行烧结，但没有氧化而含有耐还原性的介质粉末的未处理片部分也进行烧结。在该烧结时，这样设定烧结条件，使得内部电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层叠电容器，包括多个内部电极层隔着介质层所层叠的片式结构，内部电极层的端部边缘交替地露出在芯片相对的两个端面，露出在其中一个端面的内部电极层的端部边缘与一对外部电极的其中一个外部电极电气连接，而露出在另一个端面的内部电极层的端部边缘与另一个外部电极电气连接，其特征在于，层叠电容器是重叠多个单位电容器的芯片，单位电容器是利用两个内部电极与被它们所夹的介质层所构成，芯片内存在的多个单位电容器中，层叠方向中心的单位电容器的电容量大于层叠方向两侧的单位电容器的电容量。2.如权利要求1所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量是从层叠方向两侧朝层叠方向中心慢慢增加而变化。3.如权利要求1所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量是从层叠方向两侧朝层叠方向中央一面增减一面变化。4.如权利要求1所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量是含有层叠方向中心的其它单位电容器的电容量大于层叠方向两侧的单位电容器的电容量。5.如权利要求1至4任一项所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量的变化取决于构成单位电容器的介质层的介电常数。6.如权利要求1至4任一项所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量的变化取决于构成单位电容器的介质层的厚度。7.如权利要求1至4任一项所述的层叠电容器，其特征在于，单位电容器的电容量的变化取决于构成单位电容器的介...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤贤二，茶园广一，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：