陶瓷电子器件、粉末材料、膏剂材料和陶瓷电子器件制造方法技术

一种陶瓷电子器件，包括层叠芯片，其中多个电介质层中的每一个的主要成分是陶瓷，并且多个内部电极层中的每一个交替地层叠。多个内部电极层包括Ni、S和Sn。S和Sn。S和Sn。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷电子器件、粉末材料、膏剂材料和陶瓷电子器件制造方法


[0001]本公开的某个方面涉及陶瓷电子器件、粉末材料、膏剂材料和陶瓷电子器件的制造方法。

技术介绍

[0002]例如层叠陶瓷电容器的陶瓷电子器件通过以下方法制造：在主要材料是电介质材料例如钛酸钡的电介质生片中的每一个上印刷包括金属材料例如镍(Ni)的金属膏中的每一种，层叠电介质生片、压接层叠结构、切割层叠结构、从层叠结构中去除粘合剂、烧制层叠结构和施加外部电极。从使陶瓷电子器件尺寸减小以及增大陶瓷电子器件容量的观点出发，减小内部电极层的厚度、增加层叠的层数以及减小电介质层的厚度是有利的。

技术实现思路

[0003]根据第一方面的实施方式，提供一种陶瓷电子器件，其包括：层叠芯片，其中多个电介质层中的每一层和多个内部电极层中的每一层交替地层叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，其中多个内部电极层包括Ni、S和Sn。
[0004]根据第二方面的实施方式，提供一种陶瓷电子器件的制造方法，其包括：通过在多个电介质生片中的每一个上形成多个内部电极图案中的每一个，形成多个层叠单元，所述内部电极图案中的每一个是包括Sn、S和Ni的导电膏，所述多个电介质生片包括陶瓷材料粉末和有机粘合剂；通过层叠多个层叠单元，形成层叠结构；和烧制层叠结构。
[0005]根据第三方面的实施方式，提供一种粉末材料，其包括：包括Sn的Ni粉末；和S源，其中Ni粉末中的氧(O)相对于Ni的量为2质量％以上，其中S/Sn的重量比为0.042以上且5.5以下，并且其中O/Sn的重量比为0.39以上且40以下。
[0006]根据第四方面的实施方式，提供一种膏剂材料，其包括：包括Sn的Ni粉末；和S源，其中Ni粉末中的氧(O)相对于Ni的量为2质量％以上，其中S/Sn的重量比为0.042以上且5.5以下，并且其中O/Sn的重量比为0.39以上且40以下。
[0007]根据第五方面的实施方式，提供一种陶瓷电子器件的制造方法，其包括：通过在电介质生片中的每一个上形成内部电极图案中的每一个，形成多个层叠单元，内部电极图案中的每一个包括Ni粉末和S源，所述Ni粉末包括Sn，电介质生片中的每一个包括陶瓷材料粉末和有机粘合剂；通过层叠多个层叠单元，形成层叠结构；和烧制层叠结构，其中Ni粉末中的氧(O)相对于Ni的量为2质量％以上，其中S/Sn的重量比为0.042以上且5.5以下，并且其中O/Sn的重量比为0.39以上且40以下。
附图说明
[0008]图1是层叠陶瓷电容器的部分横截面透视图；
[0009]图2是沿图1中的A
‑
A线截取的剖视图；
[0010]图3是沿图1中的B
‑
B线截取的剖视图；
[0011]图4A至图4C示出内部电极层中的位置关系；
[0012]图5是层叠陶瓷电容器的制造方法的流程图；
[0013]图6A和图6B示出层叠工序；和
[0014]图7A至图7C示出内部电极图案中的位置关系。
具体实施方式
[0015]从减小内部电极层厚度的观点来看，优选尽可能地减小烧制前的金属粉末颗粒的物理尺寸(例如，参见日本专利申请公开号2003
‑
129116)。但是，当使用贱金属颗粒例如Ni时，随着贱金属颗粒的尺寸减小，表面氧的量增加。当表面氧的量增加时，表面氧所导致的去除粘合剂的进展变得无法忽略不计。粘合剂的去除所引起的裂纹经常发生。这会成为问题。
[0016]已知添加硫(S)以便抑制表面氧的还原(例如，参见日本专利申请公开号2014
‑
005491)。但是，当S的量大时，在S的脱附过程中会发生快速收缩。在这种情况下，会发生裂纹。另外可选地，由于S的燃烧反应，气氛的还原度增加。共材和电介质材料的晶粒生长加速。并且，内部电极层的连续性模数会降低。
[0017]在下文中，将参考附图给出对实施方式的说明。
[0018][示例性实施方式][0019]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示出沿图1中的A
‑
A线截取的剖视图。图3示出沿图1中的B
‑
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，将层叠芯片10在层叠方向上的顶面和底面以外的两个面称作侧面(side face)。外部电极20a和20b中的每一个延伸到层叠芯片10的层叠方向上的顶面、底面，并延伸到两个侧面。但是，外部电极20a和20b彼此间隔开。
[0020]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包括充当电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12的主要成分是Ni(镍)。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。由此，内部电极层12交替地电连接至外部电极20a和外部电极20b。因此，层叠陶瓷电容器100具有如下结构：其中层叠有多个电介质层11，其间夹有内部电极层12。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主要由陶瓷材料组成。例如，覆盖层13的主要成分与电介质层11的主要成分相同。
[0021]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。
[0022]电介质层11的主要成分是由通式ABO3表示的具有钙钛矿结构的陶瓷材料。钙钛矿
结构包括具有非化学计量组成的ABO3‑
α
。例如，陶瓷材料为例如具有钙钛矿结构的BaTiO3(钛酸钡)、CaZrO3(锆酸钙)、CaTiO3(钛酸钙)、SrTiO3(钛酸锶)、Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
Ti1‑
z
Zr
z
O3(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。电介质层11中的每一层的厚度可以是0.05μm以上且5μm以下。厚度可以是0.1μm以上且3μm以下。厚度可以是0.2μm以上且1μm以下。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电子器件，包括：层叠芯片，其中多个电介质层中的每一层和多个内部电极层中的每一层交替地层叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，其中所述多个内部电极层包括Ni、S和Sn。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中相比于所述多个内部电极层中的每一层的中心部分，所述多个内部电极层在所述多个内部电极层与所述多个电介质层之间的界面附近的Sn浓度和S浓度较高。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子器件，其中所述多个内部电极层中的每一层在其厚度方向上的中心部分包括Ni层，所述Ni层的主要成分是Ni，并且其中所述多个内部电极层中的每一层在与所述Ni层相比更靠所述多个电介质层中的每一层的一侧包括高浓度部分，相比于Ni层，所述高浓度部分的S浓度和Sn浓度较高。4.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子器件，其中所述多个内部电极层中的每一层在其厚度方向上的中心部分包括Ni层，所述Ni层的主要成分是Ni，其中所述多个内部电极层中的每一层包括高S浓度部分和高Sn浓度部分，其中比起所述Ni层，所述高S浓度部分的S浓度较高，并且比起所述Ni层，所述高S浓度部分更靠所述多个电介质层中的每一层，并且其中比起所述高S浓度部分，所述高Sn浓度部分的Sn浓度较高，并且比起所述高S浓度部分，所述高Sn浓度部分更靠所述多个电介质层中的每一层。5.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子器件，其中所述多个内部电极层中的每一层在其厚度方向上的中心部分包括Ni层，所述Ni层的主要成分是Ni，其中所述多个内部电极层中的每一层包括高Sn浓度部分和高S浓度部分，其中比起所述Ni层，所述高Sn浓度部分的Sn浓度较高，并且比起所述Ni层，所述高Sn浓度部分更靠所述多个电介质层中的每一层，并且其中比起所述高Sn浓度部分，所述高S浓度部分的S浓度较高，并且比起所述高Sn浓度部分，所述高S浓度部分更靠所述多个电介质层中的每一层。6.根据权利要求1～5中任一项所述的陶瓷电子器件，其中所述多个内部电极层中的每一层的厚度为0.4μm以下。7.一种陶瓷电子器件的制造方法，包括：通过在多个电介质生片中的每一个上形成多个内部电极图案中的每一个，形成多个层叠单元，所述内部电极图案中的每一个是包括Sn、S和Ni的导电膏，所述多个电介质生片包括陶瓷材料粉末和有机粘合剂；通过层叠所述多个层叠单元，形成层叠结构；和烧制所述层叠结构。8.根据权利要求7所述的制造方法，其中相比于所述多个内部电极图案中的每一个的中心部分，所述多个内部电极图案中的每一个在所述多个内部电极图案与所述多个电介质生片之间的界面附近的Sn浓度和S浓度较高。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野高太郎，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：