叠层陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术提供一种叠层陶瓷电容器，构成电介质瓷器的晶体由第一晶体组和第二晶体组构成，所述第一晶体组由钙浓度为０．２原子％以下的晶体粒子构成，所述第二晶体组由钙浓度为０．４原子％以上的晶体粒子构成，包含于构成第一晶体组的晶体粒子的中央部中的镁、第一稀土类元素与包含于表层部中的各浓度比大于构成第二晶体组的晶体粒子的相同浓度比，并且在研磨了电介质瓷器表面时的研磨面中，在将构成所述第一晶体组的晶体粒子的面积设为ａ，将构成所述第二晶体组的晶体粒子的面积设为ｂ时，ｂ／（ａ＋ｂ）为０．５～０．８。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种叠层陶瓷电容器，特别涉及电介质层由以钙浓度不同的钛酸钡作为主成分的晶体粒子构成的、小型高容量的叠层陶瓷电容器。
技术介绍
近年来，伴随着携带电话等移动机器的普及、作为个人电脑等的主要部件的半导 体元件的高速化及高频化，对于搭载于此种电子机器中的叠层陶瓷电容器，为了满足作为 旁通电容器的特性，小型、高容量化的要求不断提高。由此，构成叠层陶瓷电容器的电介质 层实现了薄层化和层叠数的增加。 例如，专利文献1中记载，作为构成电介质瓷器的电介质粉末，混合使用将A点位 的一部分用Ca置换了的钛酸钡粉末(BCT粉末)、和不含有Ca的钛酸钡粉末(BT粉末)。 通过像这样复合地使用2种电介质粉末，就可以将煅烧后的电介质层制成由都是钛酸钡为 主成分的、Ca浓度为0. 2原子％以下的晶体粒子、和Ca浓度为0. 4原子％以上的晶体粒子 的复合粒子构成的材料，另外，可以得到将电介质层的厚度薄层化到2 ii m的叠层陶瓷电容 器。 但是，使用了专利文献1中所公开的由复合粒子构成的电介质层的叠层陶瓷电容 器具有如下的问题，即，在高温负载寿命的评价中绝缘电阻随着高温放置的时间推移逐渐 地降低。 此外，在制造上述的叠层陶瓷电容器时，以约120(TC的温度在还原气氛中正式煅 烧后不久的电容器主体(外部电极形成前)的电介质层被还原，不具有实用的绝缘电阻，相 对介电常数也很低。 由此，正式煅烧后的电容器主体通常需要在比正式煅烧的条件更低的温度下并且 在更高的氧浓度的气氛中实施再氧化处理。该再氧化处理由于花费与煅烧工序相同程度的 工夫和时间及经费，因此成为导致制造成本升高的原因。 专利文献1 :日本特开2006-156450号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于，提供一种叠层陶瓷电容器，其可以抑制高温负载试 验中的伴随着时间变化的绝缘电阻的降低，并且在正式煅烧后也具有高绝缘电阻。 本专利技术的叠层陶瓷电容器是将电介质层和内部电极层交互地层叠而形成的，上述 电介质层由以钛酸钡作为主成分的、含有钙、镁、钒、锰、由钇或钬构成的第一稀土类元素、 由铽或镝构成的第二稀土类元素的电介质瓷器制成。构成上述电介质瓷器的晶体由第一晶 体组和第二晶体组构成，上述第一晶体组由以上述钛酸钡作为主成分、上述钙的浓度为0. 2 原子％以下的晶体粒子构成，上述第二晶体组由以上述钛酸钡作为主成分、上述钙的浓度 为0. 4原子％以上的晶体粒子构成。上述第一晶体组及上述第二晶体组的各晶体粒子还含 有上述镁、上述钒、上述锰、上述第一稀土类元素及上述第二稀土类元素。构成上述第一晶3体组的晶体粒子的表层部中所含的上述镁及上述第一稀土类元素的各浓度(CI)、与构成上 述第一晶体组的晶体粒子的中央部中所含的上述镁及上述第一稀土类元素的各浓度(C2) 的比(C2/C1)分别大于构成上述第二晶体组的晶体粒子的表层部中所含的上述镁及上述 第一稀土类元素的各浓度(C3)、与构成上述第二晶体组的晶体粒子的中央部中所含的上述 镁及上述第一稀土类元素的各浓度(C4)的比(C4/C3)。在研磨了上述电介质瓷器时的研磨 面中，在将构成上述第一晶体组的晶体粒子所占的面积设为a，将构成上述第二晶体组的晶 体粒子所占的面积设为b时，b/(a+b)为0. 5 0. 8。 根据本专利技术，使构成叠层陶瓷电容器的电介质层中含有钒，使以钛酸钡作为主成 分、钙浓度(以下称作Ca浓度)为0.2原子％以下的晶体粒子(以下称作第一晶体组的晶 体粒子)；与以钛酸钡作为主成分、Ca浓度为0.4原子X以下的晶体粒子(以下称作第二 晶体组的晶体粒子)以规定的比例共存。此外，使构成第一晶体组的晶体粒子的表层部及 中央部中所含的镁、第一稀土类元素的各浓度比大于构成第二晶体组的晶体粒子的相同浓 度比。即，使(C2/C1)分别大于(C4/C3)，其中，(C2/C1)是构成第一晶体组的晶体粒子的中 央部中所含的镁及第一稀土类元素的各浓度(C2)与构成第一晶体组的晶体粒子的表层部 中所含的镁及第一稀土类元素的各浓度(Cl)的比，(C4/C3)是构成第二晶体组的晶体粒子 的中央部中所含的镁及第一稀土类元素的各浓度(C4)与构成第二晶体组的晶体粒子的表 层部中所含的镁及第一稀土类元素的各浓度(C3)的比。此外，使上述b/(a+b)满足0.5 0.8。这样，就可以得到如下的叠层陶瓷电容器，S卩，使由第一晶体组的晶体粒子和第二晶体 组的晶体粒子构成的电介质层的绝缘电阻在正式煅烧后也为高绝缘性，并且高温负载试验 中的伴随着时间变化的绝缘电阻的降低小。附图说明 图l(a)是表示本专利技术的叠层陶瓷电容器的一例的概略剖面图，(b)是电介质层的 放大图，是表示晶体粒子及晶界相的示意图。 图2(a)是针对构成本专利技术的叠层陶瓷电容器的电介质层的第一晶体组的晶体粒 子表示Mg及Y的浓度分布的一例的曲线图，(b)是针对构成本专利技术的叠层陶瓷电容器的电 介质层的第二晶体组的晶体粒子表示Mg及Y的浓度分布的一例的曲线图。 图3(a) (c-2)是表示本专利技术的叠层陶瓷电容器的制法的工序图。具体实施例方式对于本专利技术的叠层陶瓷电容器，以图1的概略剖面图为基础进行详细说明。图 (la)是表示本专利技术的叠层陶瓷电容器的一例的概略剖面图，图(lb)是电介质层的放大图， 是表示晶体粒子及晶界相的示意图。 本专利技术的叠层陶瓷电容器如图(la)所示，在电容器主体l的两个端部形成外部电极3。该外部电极3例如是将Cu或Cu与Ni的合金膏剂烘焙而形成的。 电容器主体1是将由电介质瓷器构成的多个电介质层5、多个内部电极层7交互地层叠而构成的。而且，虽然在图l(a)中，将电介质层5和内部电极层7的层叠状态简单化地表示，然而本专利技术的叠层陶瓷电容器是电介质层5和内部电极层7达到数百层的叠层体。 对于内部电极层7，从即使高层叠化也可以抑制制造成本的方面出发，例如优选为镍(Ni)或铜(Cu)等贱金属。特别是从实现与电介质层5的同时煅烧的方面出发，更优选 为镍(Ni)。 电介质层5如图l(b)所示，由晶体粒子9、晶界相11构成。所谓晶界相ll，是镁、 稀土类元素、锰及钒等添加成分、或由玻璃等烧结助剂引起的非晶体、或其他的晶体相，是 利用与作为主成分的钛酸钡的液相烧结形成的。电介质层5的厚度优选为3ym以下，特别 优选为2.5iim以下。这样，就能够将叠层陶瓷电容器小型高容量化。而且，如果电介质层 5的厚度为lym以上，则可以减小静电容量的波动，另外可以使容量温度特性稳定化。 晶体粒子9中含有由以钛酸钡作为主成分、Ca浓度为0. 2原子％以下的晶体粒子 9a构成的第一晶体组，和Ca浓度为0. 4原子％以上的晶体粒子9b第二晶体组。 其中，对于第二晶体组的Ca浓度为0. 4原子％以上的晶体粒子9b，特别优选具有 0. 5 2. 5原子％的Ca浓度。如果Ca浓度为该范围，则可以使Ca向钛酸钡中的固溶充分， 另外，可以使未固溶而残存于晶界等中的Ca化合物减少，因此相对介电常数的AC电场依赖 性变大，可以实现高介电常数化。而且，第一晶体组的晶体粒子9a包含Ca浓度为零的。 对于晶体粒子9中的Ca浓度，首先，研磨构成叠层陶瓷电容器的电介质层5的截 面。作为研磨条件，例如在利用研磨机粗研磨后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠层陶瓷电容器，是将电介质层和内部电极层交互地层叠而形成的叠层陶瓷电容器，所述电介质层由以钛酸钡作为主成分的、含有钙、镁、钒、锰、由钇或钬构成的第一稀土类元素、由铽或镝构成的第二稀土类元素的电介质瓷器制成，其特征在于，构成所述电介质瓷器的晶体由第一晶体组和第二晶体组构成，所述第一晶体组由以所述钛酸钡作为主成分、所述钙的浓度为０．２原子％以下的晶体粒子构成，所述第二晶体组由以所述钛酸钡作为主成分、所述钙的浓度为０．４原子％以上的晶体粒子构成，所述第一晶体组及所述第二晶体组的各晶体粒子还含有所述镁、所述钒、所述锰、所述第一稀土类元素及所述第二稀土类元素，并且构成所述第一晶体组的晶体粒子的表层部中所含的所述镁及所述第一稀土类元素的各浓度（Ｃ１）、与构成所述第一晶体组的晶体粒子的中央部中所含的所述镁及所述第一稀土类元素的各浓度（Ｃ２）的比（Ｃ２／Ｃ１）分别大于构成所述第二晶体组的晶体粒子的表层部中所含的所述镁及所述第一稀土类元素的各浓度（Ｃ３）、与构成所述第二晶体组的晶体粒子的中央部中所含的所述镁及所述第一稀土类元素的各浓度（Ｃ４）的比（Ｃ４／Ｃ３），而且在研磨所述电介质瓷器时的研磨面中，在将构成所述第一晶体组的晶体粒子所占的面积设为ａ，将构成所述第二晶体组的晶体粒子所占的面积设为ｂ时，ｂ／（ａ＋ｂ）为０．５～０．８。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎洋一，大铃英之，藤冈芳博，福田大辅，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]