本发明专利技术涉及一种Ｃ０Ｇ多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成物包括化学式为｛［（ＣａＯ）↓［ｔ］（ＳｒＯ）↓［１－ｔ］］↓［ｍ］［（ＺｒＯ↓［２］）↓［ｖ］（ＴｉＯ↓［２］）↓［１－ｖ］］｝↓［１－ｓ－ｘ］Ａ↓［ｓ］Ｅ↓［ｘ］的合成物，其中：Ａ是过渡金属氧化物；Ｅ是从Ｇｅ、Ｓｉ、Ｇａ及其组合中选出的元素的氧化物；ｍ取０．９８至１．０２；ｔ取０．５０至０．９０；ｖ取０．８至１．０；ｓ和ｘ从包括ａ）０≤ｘ≤０．０８，０．０００１≤ｓ≤０．０４３并且ｘ≥１．８６ｓ；和ｂ）０≤ｘ≤０．０５３３，０．０００１≤ｓ≤０．０８并且ｘ≤０．６６７ｓ的组中选择。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种陶瓷电容器，其具有贵金属或贱金属的电极， 所述陶瓷电容器符合针对温度系数标准COG的电子工业联合会 (EIA)标准No.l98-1-F-2002。美国专利No.7,172,985通过引用并入 本文。
技术介绍
COG电容器具有很低的温漂，其电容温度系数(TCC)《+/-30 ppm/'C。陶瓷的基本成分包括钛酸镁或者钛酸钡钕。为电容器使用如镍、铜或者80镍:20铜的贱金属电极，能够相 对诸如铂、钯、银或其组合的贵金属电极提供显著的材料成本优势。 镍和铜是相对便宜的导电金属，其处于纯净物的形态时不易于氧化。 这两种金属都可以在通常用于沉积贵金属的相同设备上通过丝网印 刷处理沉积为电极。镍具有较高的熔点(镍的熔点为1450° ;铜的 熔点为1083 ° —韦斯特化学与物理手册(Weast Handbook of Chemistry& Physics)第46版)，对于在较高温度进行烧制的多层陶 瓷电容器(MLCC)来说是优选的。尽管本专利技术的陶瓷电介质可以与贵金属一起使用来得到COG MLCC电容器(其可能会在氧化环境中烧制)，BME (贱金属电极) 电容器仍是优选的。美国专利 No.5,204,301 、 No.6,118,648 、 No.6,295,196 、 No.6,329,311 、 No.6,387，835 、 No.6,396,681 、 No.6,327,311 、 No.6，525，628 、 No.6，572，793 、 No.6,645,897 、 No.6,656,863 、 No.6,858，554和No.7,172,985 ，以及已公开的专利申请US 2005/0111163、 US 2003/0186802和US 2004/0220043已经公开了众 多的合成物，用于非还原型电介质陶瓷合成物。这些公开关注于Ca、Sr、 Zr、 Ti和Ba的氧化物包括(或者不包括)少量掺杂物氧化物或 碱、碱土以及稀土金属的各种组合，其中各种前体(precursor)被烧 制形成陶瓷基体。尽管这些陶瓷具有优点，但在整体电容性能上仍显 不足。在该
中始终存在着提供具有改进特性的电容器的努 力，具体来说，涉及能够提供改进电容器的陶瓷。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供具有高CV (单位体积电容)的贱金 属电极(BME)多层陶瓷电容器(MLCC)器件。本专利技术的第二个目的是制造符合COG规格的电容温度系数《 +/-30 ppm厂C的MLCC器件。本专利技术的另一个目的是提供符合C0G规格的、能够以相对于诸 如符合C0H、 C0J、 C0K、 SL、 R2J、 X7R等以及更低规格的低性能 器件具有竞争力的价格进行制造的MLCC电容器，并且该MLCC电 容器符合工业标准的可靠性。这些及其它优点能够由多层陶瓷电容器中具有如下化学式的电 介质陶瓷合成物提供{[(CaO)t(SrO) i -t]m[(Zr02)v(Ti02)! _v]}! -S_XASEX其中A是过渡金属氧化物；E是从包括Ge、 Si、 Ga及其组合的组中选出的元素的氧化物； m取0.98至1.02; t取0.50至0.90; v取0.8至1.0;s和x从包括a)0《x《0.08， 0.0001《s《0.043并且x》1.86s; 和b)0《x《0.0533， 0.0001《s《0.08并且x《0.667s的组中选择。在形成电容器的方法中提供了另一个实施例，所述方法包括a)把包含[(CaO)t(SrO) i _t]m[(Zr02)v(Ti02) t -v]的材料磨成小于1.0 um的D50，其中m取0.98至1.02;并且t取0.50至0.卯；并且 v取0.8至1.0; 从而形成第一成分(Cl);b) 把Mn02、 MnC03或Mn的其它氧化物形式磨成小于1.0 Pm 的D50，来形成第二成分(C2);c) 把Si02磨成小于0.5u m的D50,来形成第三成分(C3);d) 用比例为ClLajC2aC3e的溶剂将第一成分、第二成分和第 三成分混合，形成涂层(coating)溶液；e) 把所述涂层溶液涂敷到条带上，涂敷的量从如下组中选出， 即a)足够形成厚度超过4.5um的陶瓷层，其中a和0被限定为0《 P《0.08， 0.0001《a《0.043，和P》1.86a;和b)足够形成厚度不 超过4.5um的陶瓷层，其中a和p被限定为0《6《0.0533， 0.0001 《a《0.08， 3《0.667 a ;f) 烘干涂层溶液以形成绿色(green)涂层；g) 在所述绿色涂层上沉积包含电极材料的墨水(ink)来形成带 电极的绿色层；h) 堆叠无电极的绿色层和带电极的绿色层来形成绿色电容器堆叠；i) 切割电容器堆叠来形成多个单片绿色多层芯片；j)在P02为10-6至10'16的气氛中烧制所述多个单片绿色多层芯 片；以及k)用电极材料在电接触点形成端子。附图说明图1是根据本专利技术的多层陶瓷电容器的侧视图。 具体实施例方式在电容器电极中使用贱金属作为导电金属能够在降低材料成本 的同时保持电容器的性能。图l是多层或堆叠陶瓷电容器l的侧视图。 导电片3和5用作电极并交替地连接至两端7和9。这些电极被电介质陶瓷11分隔或隔离。树脂12，按本领域公知的方式封装电容器的 一部分。电极3和5可以用任何导电材料制成，但通常由贵金属如铂、 钯、金或银制成。由于贵金属难以氧化，于是在烧制绿色堆叠板时可 以使用高温和氧化性的气氛，并且可以得到高介电常数的陶瓷。也可 以得到良好的电容温度系数。使用贱金属需要改变陶瓷的合成物和烧制的条件。需要具有低 电容温度系数(TCC)、优选地符合EIA C0G标准(《+/-30 ppm/ 。C)的陶瓷的组分(formulation)。通过不断的研究，合成物与电介质厚度之间的复杂关系已被确 定。 一般来说，在陶瓷厚度超过4.5um时，相对富含III族氧化物 或IV族氧化物的合成物在电容器性能上表现出显著的提高；而在陶 瓷厚度低于4.5 u m时，相对富含过渡金属氧化物的合成物在电容器 性能上表现出显著的提高，如文中详细讨论所述。根据化学式(1)定义优选的陶瓷。([(CaO)t(SrOh.tU(Zr02)v(Ti02)卜v]h曙s.xAsEx ( 1)在化学式(1)中，A是过渡金属氧化物，过渡金属氧化物优选 地从Cu、 Mn、 Mo、 W、 Co、 Ta、 Sc、 Y、 Hf、 V、 Nb、 Cr及其组 合中选择；最优选的是A为氧化锰。E是从Ge、 Si、 Ga及其组合中 选出的III族或IV族元素的氧化物。化学式(1)中的下标具有如下 的值m取0.98至1.02; t取0.50至0.90; v取0.8至1.0。当陶瓷 应用在厚度超过4.5nm时，下标s和x被定义为0.0001《s《0.043， 0《x《0.08并且x》1.86s。当陶瓷应用在厚度不超过4.5um时，下 标s和x被定义为0扁l《s《0肌0《x《0.0533并且x《0.667s。化学式(1 )的化合物的独特性体现在定义为m[(Zr02)v(Ti02) ^v]的前体材料与适量的掺杂物氧化 物前体混合。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成物，包括化学式为｛［（ＣａＯ）↓［ｔ］（ＳｒＯ）↓［１－ｔ］］↓［ｍ］［（ＺｒＯ↓［２］）↓［ｖ］（ＴｉＯ↓［２］）↓［１－ｖ］］｝↓［１－ｓ－ｘ］Ａ↓［ｓ］Ｅ↓［ｘ］的合成物，其中： Ａ是过渡金属 氧化物； Ｅ是从包括Ｇｅ、Ｓｉ、Ｇａ及其组合的组中选出的元素的氧化物； ｍ取０．９８至１．０２； ｔ取０．５０至０．９０； ｖ取０．８至１．０； ｓ和ｘ从包括ａ）０≤ｘ≤０．０８，０．０００１≤ｓ≤０．０４３并 且ｘ≥１．８６ｓ；和ｂ）０≤ｘ≤０．０５３３，０．０００１≤ｓ≤０．０８并且ｘ≤０．６６７ｓ的组中选择。
【技术特征摘要】
US 2007-10-22 11/876,1411. 一种多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成物，包括化学式为{[(CaO)t(SrO)1-t]m[(ZrO2)v(TiO2)1-v]}1-s-xAsEx的合成物，其中A是过渡金属氧化物；E是从包括Ge、Si、Ga及其组合的组中选出的元素的氧化物；m取0. 98至1.02；t取0. 50至0.90；v取0. 8至1.0；s和x从包括a)0≤x≤0.08，0.0001≤s≤0.043并且x≥1.86s；和b)0≤x≤0.0533，0.0001≤s≤0.08并且x≤0.667s的组中选择。2. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中s和x被限定为0《x《0.08， 0.0001《s《0.043和x》l,86s， 并且所述合成物具有超过4.5 m的层厚。3. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中s和x被限定为0《x《0.0533，0.0001《s《0.08和x《0.667s， 并且所述合成物具有不超过4.5 u m的层厚。4. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中从包括Cu、 Mn、 Mo、 W、 Co、 Ta、 Sc、 Y、 Hf、 V、 Nb、 Cr及其组合的组中选择A。5. 如权利要求4所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中A是氧化锰。6. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中A是MnO， E是Si02。7. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中所述电介质陶瓷合成物在120(TC和1350'C之间的温度下进 行烧制。8. 如权利要求1所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中所述电容器还包括贱金属作为内部电极材料。9. 如权利要求4所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中所述电容器还包括贱金属作为内部电极材料。10. 如权利要求6所述的多层陶瓷电容器中的电介质陶瓷合成 物，其中所述电容器还包括贱金属作为内部电极材料。11. 如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔S兰德尔，科里安东尼亚德斯，丹尼尔E巴伯，X徐，詹姆斯比森，包斯卡潘瑟卢，阿比吉特古拉夫，汤姆普尔，阿齐祖丁塔杰丁，伊恩伯恩，
申请(专利权)人：凯米特电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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