陶瓷电子器件制造技术

本申请提供一种陶瓷电子器件，该陶瓷电子器件包括层叠主体，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。在覆盖层和侧边缘的至少一部分中，Ag、As、Au、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、In、Ir、Mo、Os、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、Se、Sn、Te、W或Zn中的至少一种的特定金属的浓度在外侧比靠层叠主体的一侧低。浓度在外侧比靠层叠主体的一侧低。浓度在外侧比靠层叠主体的一侧低。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷电子器件


[0001]本专利技术某一方面涉及陶瓷电子器件。

技术介绍

[0002]随着电子设备的小型化，陶瓷电子器件例如安装在电子设备上的层叠陶瓷电容器需要进一步小型化。为了增加作为基本特性的电容性，减薄对电容没有贡献的覆盖层(cover layer)和侧边缘(side margin)(以下简称为外周层(outer peripheral layer))是有效的。另一方面，外周层还具有将电容部与外部环境隔离的功能。例如，如果大气中的水气与电容部直接接触，电容器的绝缘性能就会恶化，从而导致故障。为了有效防止水从外部环境渗入薄的外周层，有必要保持外周层处于没有裂缝或孔隙的致密状态，并消除水分路径。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的一个方面，提供一种陶瓷电子器件，其包括：层叠主体，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层叠，电介质层的主要成分是具有钙钛矿结构的陶瓷，内部电极层包括作为主要成分的Ni，层叠主体具有长方体形状，多个内部电极层交替露出于彼此相对的两个端面中的一个；和覆盖层，该覆盖层设置于层叠主体层叠方向上的上表面或下表面中的至少一个，覆盖层的主要成分是具有钙钛矿结构的陶瓷，其中层叠主体具有覆盖边缘部(edge portion)的侧边缘，多个内部电极层朝向两个端面以外的两个侧面延伸到边缘部，侧边缘的主要成分为陶瓷，并且其中在覆盖层和侧边缘的至少一部分中，Ag、As、Au、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、In、Ir、Mo、Os、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、Se、Sn、Te、W或Zn中的至少一种的特定金属的浓度在外侧比靠层叠主体的一侧低。
附图说明
[0004]图1示出层叠陶瓷电容器的透视图，其中示出层叠陶瓷电容器的一部分的截面；
[0005]图2示出沿图1中A
‑
A线截取的剖视图；
[0006]图3示出沿图1中B
‑
B线截取的剖视图；
[0007]图4是示出在覆盖层中形成孔隙的情况的示意图；
[0008]图5A至图5D示出特定金属的浓度分布；
[0009]图6A至图6D示出外周层中特定金属的摩尔浓度A/摩尔浓度B；
[0010]图7示出层叠陶瓷电容器制造方法的流程图；
[0011]图8A和图8B示出层叠工艺；和
[0012]图9示出层叠工艺。
具体实施方式
[0013]外周层很难均匀致密化。例如，当内部电极层的主要成分金属由于烧制工序中的
热量影响而扩散到外周层中时，靠近内部电极层的部分和外周层靠外的部分之间的扩散量不同，即外周层内部在烧结状态下发生分布。
[0014]现将参考附图对实施方式进行说明。
[0015](第一实施方式)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的一部分的截面。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(end face)上的一对外部电极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的层叠方向上除顶面和底面以外的两个面称作侧面(side face)。外部电极20a和20b延伸到层叠芯片10的顶面、底面和两个侧面。但是，外部电极20a和20b彼此间隔开。
[0016]层叠芯片10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包括用作电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12包括贱金属。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。在实施方式中，第一端面与第二端面相对。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交替地导出至外部电极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，每两个电介质层11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，两个内部电极层12设置在层叠方向上的最外层。层叠结构的作为内部电极层12的顶面和底面被覆盖层13覆盖。覆盖层13的主要成分是陶瓷材料。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0.6mm，宽度0.3mm和高度0.110mm。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1.0mm，宽度0.5mm和高度0.1mm。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的尺寸不限于以上尺寸。
[0018]电介质层11的主要成分是由通式ABO3所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BaTiO3(钛酸钡)、CaZrO3(锆酸钙)、CaTiO3(钛酸钙)、SrTiO3(钛酸锶)、MgTiO3(钛酸镁)、具有钙钛矿结构的Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
Ti1‑
z
Zr
z
O3(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。Ba1‑
x
‑
y
Ca
x
Sr
y
Ti1‑
z
Zr
z
O3可以是钛酸钡锶、钛酸钡钙、锆酸钡、钛酸锆酸钡、钛酸锆酸钙、钛酸锆酸钡钙等。
[0019]在本实施方式中，例如，电介质层11的厚度可以为每层0.05μm以上且5μm以下，或0.1μm以上且,3μm以下，或0.2μm以上且1μm以下。电介质层11的厚度通过以下方法测量：使用SEM(扫描电子显微镜)观察层叠陶瓷电容器100的截面，并通过10个点测量电介质层11中的10个不同的层中每一层的厚度，并得出所有测量点的平均值。
[0020]内部电极层12含有Ni作为主要成分。内部电极层12的厚度为，例如，10nm以上且1000nm以下、20nm以上且500nm以下，50nm以上且300nm以下。内电极层12的厚度通过以下方法测量：使用SEM观察层叠陶瓷电容器100的截面，通过10个点测量10个不同的内电极层12中每一层的厚度，并得出所有测量点的平均值。
[0021]如图2所示，连接至外部电极20a的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电子器件，包括：层叠主体，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层叠，所述电介质层的主要成分是具有钙钛矿结构的陶瓷，所述内部电极层包括作为主要成分的Ni，所述层叠主体具有长方体形状，所述多个内部电极层交替露出于彼此相对的两个端面中的一个；和覆盖层，所述覆盖层设置于所述层叠主体层叠方向上的上表面或下表面中的至少一个，所述覆盖层的主要成分是具有钙钛矿结构的陶瓷，其中所述层叠主体具有覆盖边缘部的侧边缘，所述多个内部电极层朝向所述两个端面以外的两个侧面延伸到所述边缘部，所述侧边缘的主要成分为陶瓷，并且其中在所述覆盖层和所述侧边缘的至少一部分中，Ag、As、Au、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、In、Ir、Mo、Os、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、Se、Sn、Te、W或Zn中的至少一种的特定金属的浓度在外侧比靠所述层叠主体的一侧低。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中所述特定金属的浓度从靠所述层叠主体的一侧到外侧逐渐降低。3.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为Au、Bi、Ir、Os、Pd、Pt、Rh或Ru中的至少一种时，设所述部分中主要成分的B位元素的量为100at％时，所述部分中所述特定金属的浓度为0.00001at％以上且0.1at％以下。4.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为Au、Bi、Ir、Os、Pd、Pt、Rh或Ru中的至少一种时，在所述部分中的同一样品点处，所述特定金属的摩尔浓度/Ni的摩尔浓度的比率为0.0001以上且1以下。5.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为Cr、Ag或Cu中的至少一种时，设所述部分中主要成分的B位元素的量为100at％时，所述部分中所述特定金属的浓度为0.0001at％以上且1at％以下。6.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为Cr、Ag或Cu中的至少一种时，在所述部分中的同一样品点处，所述特定金属的摩尔浓度/Ni的摩尔浓度的比率为0.0005以上且5以下。7.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为Fe、Ge、Sn或Co中的至少一种时，设所述部分中主要成分的B位元素的量为100at％时，所述部分中所述特定金属的浓度为0.001at％以上且20at％以下。8.根据权利要求1所述的陶瓷电子器件，其中当所述特定金属为...

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