电介质陶瓷及层叠陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术提供一种以ＡＢＯ３（Ａ必须含有Ｂａ，而且还含有Ｃａ以及Ｓｒ中的至少一种Ｂ必须含有Ｔｉ，而且还含有Ｚｒ以及Ｈｆ中的至少一种）为主要成分，并且含有Ｓｉ作为副成分的电介质陶瓷，并提高其介电常数。电介质陶瓷（１１），含有：主相粒子（１２），其由ＡＢＯ３系的主要成分构成；第二相粒子（１３），其具有与主相粒子（１２）不同的组成。将相对于该电介质陶瓷（１１）中的Ｓｉ的全部含有量的第二相粒子（１３）中的Ｓｉ含有量的比率设为４０％以上，使Ｓｉ的分布更多集中于第二相粒子（１３）。优选第二相粒子中的Ｓｉ含有量为３０ｍｏｌ％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电介质陶瓷以及采用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器，尤其涉及谋求电介质陶瓷的高介电常数化的改善。
技术介绍
作为满足层叠陶瓷电容器的小型化且大容量化要求的有效方法之一，谋求薄层化 在层叠陶瓷电容器中具备的电介质陶瓷层。但是，若进一步薄层化电介质陶瓷层，则出现不 仅不易确保电绝缘性，而且电介质陶瓷层的每一层的电场强度变高，介电常数容易下降的 问题。因此，在层叠陶瓷电容器中，为了满足小型化且大容量化的要求，期望即使是稍微的 提高也要提高构成电介质陶瓷层的电介质陶瓷的介电常数。 例如，在JP特开2002-201065号公报(专利文献1)中提出了 ，例如，对主要成分 为钛酸钡系的电介质陶瓷提高其介电常数的技术。参照图3对专利文献1所述的电介质陶 瓷进行说明。图3是示意性表示放大的电介质陶瓷21的图。 在专利文献1所述的电介质陶瓷21虽以钛酸钡系为主要成分，但具备由上述主要 成分构成的主相粒子22，且在晶界(含有三相点)23中生成有含有稀土类元素与Si的复合 氧化物。含有Si的该相为低介电常数相。而且，在专利文献1所述的电介质陶瓷21中，这 种低介电常数相在晶界23上薄且广泛地分布。 若假设电介质陶瓷21用于构成层叠陶瓷电容器中具备的电介质陶瓷层的状况， 则当在内部电极之间画了朝向层叠方向的一根直线时，沿该直线分布为主相粒子-晶界_主相粒子_晶界_主相粒子_晶界_主相粒子_......，若干晶界23串联地进入到主相粒子22之间。若设定该串联的合成电容为C、主相粒子22的电容为Cl、分布在晶界23 的含有Si的低介电常数相的电容为C2，则合成电容C被表示为如下 1/C = 1/C1+1/C2+1/C1+1/C2+1/C1+1/C2+1/C1+... 在上述的数学式中，在低介电常数相薄且广泛地分布于晶界23的情况下，因为1/ C2的个数变多而使1/C的值变大，所以使合成电容C减小。因此，专利文献1中所述的电介 质陶瓷21，作为整体的介电常数变低。 另外，在电介质陶瓷21中，当使晶粒生长而减少主相粒子22的数量时，所述直线 所通过的晶界23的数量也减少，从而能够抑制介电常数的下降。但是，在该情况下，会出现 层叠陶瓷电容器的静电电容温度特性容易恶化的问题。 专利文献1 :日本特开2002-265260号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够解决上述问题的电介质陶瓷以及采用该电介质陶瓷而构成的层叠陶瓷电容器。 本专利技术，首先致力于一种电介质陶瓷，该电介质陶瓷以AB03(A必须含有Ba而且还 含有Ca以及Sr中的至少一种，B必须含有Ti而且还含有Zr以及Hf中的至少一种)作为主要成分，并且含有Si作为副成分，其特征在于，为了解决上述的技术问题，具备如下的构 成。 S卩，本专利技术有关的电介质陶瓷，其特征在于，含有主相粒子，其由上述的主要成分 构成；和第二相粒子，其具有与该主相粒子不同的组成，相对于该电介质陶瓷中的Si的全 部含有量，上述第二相粒子中的Si含有量的比率为40%以上。 在本专利技术有关的电介质陶瓷中，优选第二相粒子中的Si含有量为30mol^以上。 本专利技术，还致力于一种层叠陶瓷电容器，该层叠陶瓷电容器具备电容器主体，其 构成为具有层叠后的多个电介质陶瓷层、以及沿电介质陶瓷层之间的特定界面而形成的多 个内部电极；多个外部电极，形成在电容器主体外表面上的相互不同的位置，并且电连接于 内部电极的特定部位。 本专利技术有关的层叠陶瓷电容器，其特征在于，电介质陶瓷层由上述的与本专利技术有 关的电介质陶瓷构成。 根据本专利技术有关的电介质陶瓷，含有Si的低介电常数相分布成更多集中在第二 相粒子，以使相对于该电介质陶瓷中的Si的全部含有量，上述第二相粒子中的Si含有量的 比率为40%以上，因此低介电常数相的尺寸变大，然而个数减少。因此，低介电常数相的影 响减小而提高作为电介质陶瓷整体的介电常数。 在本专利技术有关的电介质陶瓷中，当第二相粒子中的Si含有量为30mol^以上时， 不增大第二相粒子的数量，就能够减小第二相粒子的尺寸。因此，电介质陶瓷的均匀性增 加，从而能够进一步提高绝缘性以及可靠性。 因此，如果采用本专利技术有关的电介质陶瓷构成层叠陶瓷电容器，则通过提高构成 电介质陶瓷层的电介质陶瓷的介电常数，能够谋求层叠陶瓷电容器的小型化。附图说明 图1是示意性表示采用本专利技术有关的电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器1的剖视 图。 图2是放大本专利技术有关的电介质陶瓷11而进行示意性表示的图。 图3是放大对于本专利技术有意义的现有电介质陶瓷21而进行示意性表示的图。 图中1_层叠陶瓷电容器，2-电介质陶瓷层，3、4-内部电极，5_电容器主体，6、 7_外部电极，11-电介质陶瓷，12-主相粒子，13-第二相粒子，14-晶界。具体实施例方式参照图l，首先对应用本专利技术有关的电介质陶瓷的层叠陶瓷电容器1进行说明。 层叠陶瓷电容器1具备电容器主体5。该电容器主体5构成为具有层叠后的多 个电介质陶瓷层2 ;和沿电介质陶瓷层2之间的特定界面形成的多个内电极3以及4。内部 电极3以及4，例如以Ni为主要成分。 在电容器主体5外表面上的相互不同的位置形成第一 以及第二外部电极6以及7。 外部电极6以及7，例如以Ag或Cu为主要成分。在图1中所示的层叠陶瓷电容器1中，第 一以及第二外部电极6以及7形成在电容器主体5的相互对置的各端面上。内部电极3以 及4具有电连接于第一外部电极6的多个第一内部电极3 ;和电连接于第二外部电极7的多个第二内部电极4，并且，这些第一以及第二内部电极3以及4交替配置在层叠方向上。 在这种的层叠陶瓷电容器1中，电介质陶瓷层2构成为，以AB03(A必须含有Ba而 且还含有Ca以及Sr中的至少一种，B必须含有Ti而且还含有Zr以及Hf中的至少一种) 为主要成分，并含有Si作为副成分的电介质陶瓷。放大该电介质陶瓷并且示意性表示在图 2中。 参照图2，电介质陶瓷ll，含有主相粒子12，其由上述的主要成分构成；和第二 相粒子13，其具有与该主相粒子12不同的组成；并且在这些粒子12以及13之间形成晶界 (含有三相点)14。本专利技术的特征在于，Si分布成为更多集中在第二相粒子13，以使相对于 该电介质陶瓷11中的Si的全部含有量，第二相粒子13中的Si含有量比率为40%以上。 上述的第二相粒子13，如以上所述，具有与主相粒子12不同的组成。该组成的差 异是明显的，通过SEM-WDX映象(m即ping)分析，作为偏析物来进行观察。 在本专利技术有关的电介质陶瓷11中，Si更多集中存在于第二相粒子13中。因此， 存在于晶界14的Si减少。另外，Si几乎不进入主相粒子12内。 如以上所述，由于Si不是广泛地分布于电介质陶瓷ll，而是局部地更多集中存在 于第二相粒子13中，所以获得尺寸较大的低介电常数相仅有少数个数的状态。因此，实际 上能够忽视在晶界14上的低介电常数相。 其中，当在图1中所示的内部电极3以及4之间画了朝向层叠方向的一根直线时， 沿着该直线，例如，按主相粒子_主相粒子_主相粒子_第二相粒子_主相粒子_主相粒子-主相粒子-......的方式，少数个数的第二相粒子13分布在主相粒子12之间。若设定内部电极3以及4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质陶瓷，其以ＡＢＯ↓［３］作为主要成分，并且含有Ｓｉ作为副成分，其中，Ａ必须含有Ｂａ而且还含有Ｃａ以及Ｓｒ中的至少一种，Ｂ必须含有Ｔｉ而且还含有Ｚｒ以及Ｈｆ中的至少一种，所述电介质陶瓷含有：主相粒子，其由所述主要成分构成；和第二相粒子，其具有与所述主相粒子不同的组成，相对于该电介质陶瓷中的Ｓｉ的全部含有量，所述第二相粒子中的Ｓｉ含有量的比率为４０％以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石原雅之，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]