层叠陶瓷电容器和电介质材料制造技术

层叠陶瓷电容器包括层叠结构，其具有大致长方体的形状，并且包括交替层叠的电介质层和内部电极层，电介质层主要由BaTiO3构成，内部电极层交替地露出于层叠芯片的彼此相对的两个端面。在电容部中，Zr/Ti比为0.02以上且0.10以下。在电容部中，Ba/Ti比大于0.900且小于1.010。在电容部中，Eu/Ti比为0.005以上且0.05以下。在电容部中，Mn/Ti比为0.0005以上且0.05以下。一种或多种Eu以外的稀土元素或稀土元素的总量小于Eu的量。的总量小于Eu的量。的总量小于Eu的量。

【技术实现步骤摘要】
层叠陶瓷电容器和电介质材料
专利

[0001]本公开的某些方面涉及层叠陶瓷电容器和电介质材料。

技术介绍

[0002]在高频通信系统例如移动电话中，目前使用陶瓷电子设备例如层叠陶瓷电容器来消除噪声(例如，参见日本专利申请公开第2013
‑
197492号)。

技术实现思路

[0003]根据实施方式的第一方面，提供一种层叠陶瓷电容器，其包括：层叠结构，其具有大致长方体的形状，并且包括交替层叠的电介质层和内部电极层，电介质层主要由BaTiO3构成，内部电极层交替地露出于层叠芯片的彼此相对的两个端面，其中，在露出于层叠结构的不同端面的内部电极层彼此相对的电容部中，作为Zr的量相对于Ti的量的比的Zr/Ti比为0.02以上且0.10以下，其中，在电容部中，作为Ba的量相对于Ti的量的比的Ba/Ti比大于0.900且小于1.010，其中，在电容部中，作为Eu的量相对于Ti的量的比的Eu/Ti比为0.005以上且0.05以下，其中，在电容部中，作为Mn的量相对于Ti的量的比的Mn/Ti比为0.0005以上且0.05以下，并且其中Eu以外的一种或多种稀土元素的总量小于Eu的量。
[0004]根据实施方式的第二方面，提供一种电介质材料，其包括：BaTiO3粉末；和添加剂化合物，其中，作为Zr的量相对于Ti的量的比的Zr/Ti比为0.02以上且0.10以下，其中作为Ba的量相对于Ti的量的比的Ba/Ti比大于0.900且小于1.010，其中作为Eu的量相对于Ti的量的比的Eu/Ti比为0.005以上且0.05以下，其中作为Mn的量相对于Ti的量的比的Mn/Ti比为0.0005以上且0.05以下，并且其中Eu以外的一种或多种稀土元素的总量小于Eu的量。
附图说明
[0005]图1是层叠陶瓷电容器的局部剖面透视图；
[0006]图2是沿图1的线A
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A截取的剖视图；
[0007]图3是沿图1的线B
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B截取的剖视图；
[0008]图4A示意性地示出核
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壳颗粒；
[0009]图4B示意性地示出电介质层的剖视图；
[0010]图5是层叠陶瓷电容器的制造方法的流程图；和
[0011]图6示出核
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壳结构的尺寸。
具体实施方式
[0012]当陶瓷电子器件具有核
‑
壳结构(其中核由主要成分陶瓷制成)，并且其中固溶有各种添加剂的壳围绕着核，获得具有高介电常数、优异的温度特性和稳定的微观结构的电介质物质。Mg(镁)是构成壳的添加剂的典型实例。但是，Mg是化合价恒定的简单受体。Mg固溶在电介质物质中，并且产生氧空位。因此，可靠性没有得到充分改善。
[0013]在下文中，将参照附图描述示例性实施方式。
[0014][示例性实施方式][0015]图1示出根据一实施方式的层叠陶瓷电容器100的透视图，其中示出层叠陶瓷电容器100的一部分的剖面。图2是沿图1的A
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A线截取的剖视图。图3是沿图1的B
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B线截取的剖视图。如图1至图3所示，层叠陶瓷电容器100包括：具有长方体形状的层叠芯片10；和分别设置在层叠芯片10的彼此相对的两个端面(edge face)上的外部电极20a和20b。在层叠芯片10的两个端面以外的四个面中，将层叠方向上的顶面和底面以外的两个面称为侧面(side face)。每个外部电极20a和20b延伸到层叠芯片10的层叠方向上的顶面和底面以及两个侧面。然而，外部电极20a和20b彼此间隔开。
[0016]层叠芯片10具有被设计成具有交替地层叠的电介质层11和内部电极层12的结构。电介质层11含有用作电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12的端缘(end edge)交替地露出于层叠芯片10的第一端面和层叠芯片10的不同于第一端面的第二端面。外部电极20a设置在第一端面上。外部电极20b设置在第二端面上。因此，内部电极层12交替地电连接到外部电极20a和外部电极20b。因此，层叠陶瓷电容器100具有如下结构：其中多个电介质层11在其间夹有内部电极层12而层叠。在电介质层11和内部电极层12的层叠结构中，层叠方向上的最外层是内部电极层12，覆盖层13覆盖着层叠结构的顶面和底面。覆盖层13主要由陶瓷材料构成。例如，覆盖层13的主要成分与电介质层11的主要成分相同。
[0017]例如，层叠陶瓷电容器100可以为长度0.25mm，宽度0.125mm和高度0.125mm。层叠陶瓷电容器100可以为长度0.4mm，宽度0.2mm和高度0.2mm。层叠陶瓷电容器100可以为长度0.6mm，宽度0.3mm和高度0.3mm。层叠陶瓷电容器100可以为长度1.0mm，宽度0.5mm和高度0.5mm。层叠陶瓷电容器100可以为长度3.2mm，宽度1.6mm和高度1.6mm。层叠陶瓷电容器100可以为长度4.5mm，宽度3.2mm和高度2.5mm。但是，层叠陶瓷电容器100的尺寸不受限定。
[0018]内部电极层12主要由诸如镍(Ni)、铜(Cu)或锡(Sn)的贱金属构成。内部电极层12可以由诸如铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)或金(Au)的贵金属或包括它们中的一种或多种的合金构成。
[0019]电介质层11主要由具有由通式ABO3表示的具有钙钛矿结构的陶瓷材料构成。钙钛矿结构包括具有非化学计量组成的ABO3‑
α
。在实施方式中，使用BaTiO3(钛酸钡)作为陶瓷材料。例如，电介质层11通过烧制包括陶瓷材料粉末的电介质材料而形成，该陶瓷材料粉末的主要成分是具有钙钛矿结构的陶瓷材料。
[0020]如图2所示，其中连接到外部电极20a的内部电极层12面向连接到外部电极20b的内部电极层12的部分，是在层叠陶瓷电容器100中生成电容的部分。因此，该区域被称作电容部14。即，电容部14是其中连接到不同外部电极的两个相邻的内部电极层12彼此相对的部分。
[0021]其中连接到外部电极20a的内部电极层12面向彼此、而其间不夹有连接到外部电极20b的内部电极层12的部分被称作端边缘(end margin)15。其中连接到外部电极20b的内部电极层12面向彼此、而其间不夹有连接到外部电极20a的内部电极层12的部分也是端边缘15。即，端边缘15是其中连接到一外部电极的内部电极层12面向彼此、而其间不夹有连接到另一外部电极的内部电极层12的部分。端边缘15是不生成电容的部分。
[0022]如图3所示，在层叠芯片10中，从层叠芯片10的两个侧面中的每一个到内部电极层
12的部分被称作侧边缘16。即，侧边缘16是朝向层叠结构的各个侧面延伸而覆盖所层叠的内部电极层12的各个边缘的部分。侧边缘16是不生成电容的部分。
[0023]当层叠陶瓷电容器100的电容部14中的电介质层11的BaTiO3的至少一部分晶粒具有核
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壳结构时，电容部14中的电介质层11具有高的介电常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层叠陶瓷电容器，包括：层叠结构，其具有大致长方体的形状，并且包括交替层叠的电介质层和内部电极层，所述电介质层主要由BaTiO3构成，所述内部电极层交替地露出于所述层叠结构的彼此相对的两个端面，其中，在露出于所述层叠结构的不同端面的内部电极层彼此相对的电容部中，作为Zr的量相对于Ti的量的比的Zr/Ti比为0.02以上且0.10以下，其中，在所述电容部中，作为Ba的量相对于Ti的量的比的Ba/Ti比大于0.900且小于1.010，其中，在所述电容部中，作为Eu的量相对于Ti的量的比的Eu/Ti比为0.005以上且0.05以下，其中，在所述电容部中，作为Mn的量相对于Ti的量的比的Mn/Ti比为0.0005以上且0.05以下，并且其中，Eu以外的一种或多种稀土元素的总量小于Eu的量。2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述电容部中的所述电介质层不包括Eu以外的稀土元素。3.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述电容部中的所述电介质层的晶粒中的至少一个具有核
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壳结构，并且其中，在所述核
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壳结构中，壳中的Zr的浓度高于核中的Zr的浓度。4.根据权利要求3所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述壳包括Zr，并且其中，所述核不包括Zr。5.根据权利要求3或4所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述壳包括Eu，并且其中，所述核不包括Eu。6.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述Zr/Ti比为0.03以上且0.08以下。7.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述Zr/Ti比为0.04以上且0.06以下。8.根据权利要求1至7中任一项所述的层叠陶瓷电容器，其中，所述Ba/Ti比为0.950以上且小...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本康宏，森田浩一郎，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：