陶瓷电子器件及其制造方法技术

一种陶瓷电子器件，包括多层结构，其中多个电介质层和多个内部电极层交替层叠。每个电介质层包括由(Ba1‑

【技术实现步骤摘要】
陶瓷电子器件及其制造方法


[0001]本专利技术的一个方面涉及陶瓷电子器件和陶瓷电子器件的制造方法。

技术介绍

[0002]陶瓷电子器件，例如层叠陶瓷电容器，其中内部电极层和电介质层交替层叠，这是已知的。作为电介质层的材料，有人提出将BaTiO3的一部分Ba由Ca取代的材料(例如，参见文献1)和将BaTiO3的一部分Ba由Ca取代并且BaTiO3的一部分Ti由Zr取代的材料(例如，参见文献2)。
[0003]作为陶瓷电子器件的制造工艺中，有人提出一种邻接内部电极层施加电介质膏的方法，以消除内部电极层与邻近内部电极层的电介质层之间的水平差(level difference)(例如，参见文献3)。
[0004]有人提出对用于电介质膏的粉末进行玻璃涂覆处理，并改变电介质膏的组成的方法，以提高陶瓷电子器件的抗湿性(例如，参见文献4和文献5)。
[0005][现有技术][0006][专利文献][0007]文献1：日本专利申请公开号2004
‑
292186
[0008]文献2：日本专利申请公开号2012
‑
214334
[0009]文献3：日本专利申请公开号S56
‑
94719
[0010]文献4：日本专利申请公开号2004
‑
96010
[0011]文献5：日本专利申请公开号2018
‑
139253
[0012][非专利文献][0013]非专利文献1：Fu et al.,Anomalous phase diagram of ferroelectric(Ba,Ca)TiO
3 single crystals with giant electromechanical response,Physical review letters,100,227601,2008

技术实现思路

[0014]部分Ba被Ca取代的BaTiO3材料(文献1)比BaTiO3具有更高的可靠性。然而，这种材料的反应活性或晶粒生长特性较高。因此，这种材料具有电畸变特性(非专利文献1)。由于电畸变特性，当对每个内部电极层施加电压时，电介质层在厚度方向上延伸，并可能出现裂纹。
[0015]本专利技术的目的是提供一种能够抑制电介质层裂纹的陶瓷电子器件以及该陶瓷电子器件的制造方法。
[0016]根据本专利技术的第一方面，提供一种陶瓷电子器件，其包括：大致呈长方体形状的层叠结构，其中多个电介质层和多个内部电极层交替层叠，多个内部电极层交替露出于层叠结构的彼此相对的两个端面，层叠结构包括在其每个侧面(side face)的侧缘(side margin)部，侧缘部覆盖内部电极的侧边(lateral side edge)，其中每个电介质层和每个
侧缘部包括作为主成分的陶瓷颗粒(Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
)(Ti1‑
z
Zr
z
)O3(0<x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1)，其中x、y和z的值根据层和层中的位置的不同而不同，并且满足D3<D1<D2，其中：D1是电介质层中的夹在相邻的两个内部电极层之间并且与这两个内部电极层邻接的部分中的陶瓷颗粒的平均粒径，D2是侧缘部中位于与内部电极层不同高度位置的区域中的陶瓷颗粒的平均粒径，并且D3是侧缘部中位于与内部电极层相同高度的区域中的陶瓷颗粒的平均粒径。
[0017]其中，其中所述侧缘部中的限定了D3的位于与内部电极层相同高度的区域具有第一部分和第二部分，第一部分比第二部分更靠近内部电极层，并且满足D4
’
<D3
’
，其中，D3
’
是第二部分中陶瓷颗粒的平均粒径，D4
’
是第一部分中陶瓷颗粒的平均粒径。
[0018]第一部分的宽度可以为20μm以上且80μm以下。
[0019]D1可以为100nm以上且400nm以下。D2可以为200nm以上且750nm以下。并且D3可以为75nm以上且200nm以下。
[0020]每个内部电极层的厚度可以为0.3μm以上且1.5μm以下。
[0021]根据本专利技术的第二方面，提供一种陶瓷电子器件的制造方法，包括：在多个生片中的每个生片上形成金属导电膏的电极图案(electrode pattern)，电介质生片包括作为主成分的(Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
)(Ti1‑
z
Zr
z
)O3(0<x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1)陶瓷颗粒；此后，在每个已经在其上形成电极图案的生片上，围绕电极图案形成第一图案(first pattern)，第一图案包括作为主成分的(Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
)(Ti1‑
z
Zr
z
)O3(0<x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1)陶瓷颗粒；将已经在其上形成电极图案和第一图案的多个生片进行层叠，以形成层叠结构，使得第一图案在横向位置上交替移位；以及烧制所述层叠结构，其中，第一图案中的陶瓷颗粒的平均粒径小于生片中的陶瓷颗粒的平均粒径。
[0022]该方法可进一步包括：在形成第一图案之后并且在层叠多个生片之前，在每个生片上形成围绕第一图案的第二图案(second pattern)，第二图案的主成分是(Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
)(Ti1‑
z
Zr
z
)O3(0<x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1)陶瓷颗粒。第二图案中的陶瓷颗粒的平均粒径大于第一图案中的陶瓷颗粒的平均粒径，并且小于多个生片中的陶瓷颗粒的平均粒径。
附图说明
[0023]图1是层叠陶瓷电容器的部分截面透视图；
[0024]图2是沿图1中A
‑
A线截取的截面图；
[0025]图3是沿图1中B
‑
B线截取的截面图；
[0026]图4示出第一实施方式的层叠陶瓷电容器的放大的截面；
[0027]图5是第一实施方式的层叠陶瓷电容器制造方法的流程图；
[0028]图6A和图6B示出第一实施方式的层叠工艺；
[0029]图7示出第一实施方式的层叠工艺；
[0030]图8示出第二实施方式的层叠陶瓷电容器的放大的截面；和
[0031]图9A和图9B示出第二实施方式的层叠工艺。
具体实施方式
[0032]在下文中，将参考附图对示例性实施方式进行说明。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电子器件，包括：层叠结构，具有大致长方体形状，在所述层叠结构中多个电介质层和多个内部电极层交替层叠，所述多个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，所述层叠结构包括在其每个侧面的侧缘部，所述侧缘部覆盖所述内部电极的侧边，其中，每个电介质层和每个侧缘部包括作为主成分的(Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
)(Ti1‑
z
Zr
z
)O3陶瓷颗粒，其中0<x≤0.2，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1，并且x、y和z的值根据层和位置的不同而不同，并且满足D3<D1<D2，其中D1是所述多个电介质层中的夹在两个相邻的内部电极层之间并且与这两个内部电极层邻接的部分中的陶瓷颗粒的平均粒径，D2是所述侧缘部中位于与内部电极层不同高度位置的区域中的陶瓷颗粒的平均粒径，并且D3是所述侧缘部中位于与内部电极层相同高度的区域中的陶瓷颗粒的平均粒径。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中所述侧缘部中的限定了D3的位于与内部电极层相同高度的区域具有第一部分和第二部分，所述第一部分比所述第二部分更靠近内部电极层，并且其中满足D4
’
<D3
’
，其中，D3
’
是所述第二部分中陶瓷颗粒的平均粒径，D4
’
是所述第一部分中陶瓷颗粒的平均粒径。3.根据权利要求2所述的陶瓷电子器件，其中所述第一部分的宽度为20μm以上且80μm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的陶瓷电子器件，其中D1为100nm以上且400nm以下，其中D2为200nm以上且750nm以下，并且其中D3为75nm以上且200nm以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的陶瓷电子器...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪又康之，广井一路，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：