电介质陶瓷以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必须包含Ba，而且还包含Ca以及Sr中的至少一种。B必须包含Ti，而且还包含Zr以及Hf中的至少一种)为主要成分、并且含有Re(Re是Dy、Ho、Sc、Y、Gd、Er、Yb、Tb、Tm以及Lu中的至少一种)作为副成分的电介质陶瓷，并提高其介电常数。所述电介质陶瓷11包含：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Re的全部含量的第二相粒子13中的Re含量的比例设定为50％以上，使Re的分布更多集中于第二相粒子13。优选第二相粒子中的Re含量为30摩尔％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电介质陶瓷以及用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器，特别涉及一种谋求电介质陶瓷的高介电常数化的改良的电介质陶瓷以及用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器。
技术介绍
作为满足层叠陶瓷电容器小型化并且大容量化的要求的有效手段之一，有谋求层叠陶瓷电容器中具备的电介质陶瓷层薄层化的方法。但是，当电介质陶瓷层的薄层化进级时，会遇到不仅不容易确保电绝缘性、而且容易使每一层电介质陶瓷层的电场强度升高、介电常数下降的问题。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，迫切希望尽可能提高构成电介质陶瓷层的电介质陶瓷的介电常数。关于主要成分为钛酸钡类的电介质陶瓷，例如日本特开2002165260号公报(专利文献1)中提案有用于提高其介电常数的技术。参照图3，对专利文献1记载的电介质陶瓷进行说明。图3是将电介质陶瓷21放大并概括地表示的图。专利文献1记载的电介质陶瓷21以钛酸钡类为主要成分，具备由所述主要成分构成的主相粒子22，在晶粒边界(包含三相点。)23生成包含稀土元素和Si的复合氧化物。 含有该Si的相是低介电常数相。于是，在专利文献1记载的电介质陶瓷21中，这样的低介电常数相以薄而广地分布在晶粒边界23上。设想电介质陶瓷21是为了构成层叠陶瓷电容器具备的电介质陶瓷层而使用的情况，在内部电极间沿层叠方向画一根直线时，沿该直线以主相粒子-晶粒边界-主相粒子-晶粒边界-主相粒子-晶粒边界-主相粒子……的形式分布，几个晶粒边界23串联进入主相粒子22间。将该串联的合成容量设定为C、主相粒子22的容量设定为Cl、含有分布在晶粒边界23的Si的低介电常数相的容量设定为C2时，合成容量C如下所示。1/C = 1/C1+1/C2+1/C1+1/C2+1/C1+1/C2+1/C1+......在上述式中，当低介电常数相薄而广地分布于晶粒边界23时，由于1/C2的个数增多，因此使l/c的值增大，从而使合成容量C降低。因此，专利文献1记载的电介质陶瓷21 整体的介电常数降低。需要说明的是，在电介质陶瓷21中，当使晶粒长大、主相粒子22的数量减少时，所述直线通过的晶粒边界23的数量也减少，能够抑制介电常数降低。但是，在该情况下，会遇到层叠陶瓷电容器的静电容量温度特性容易恶化的问题。专利文献1 日本特开2002-265^0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可以解决如上所述的问题的电介质陶瓷以及用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器。本专利技术首先着眼于一种以ABO3 (A必须包含Ba，而且还包含Ca以及Sr中的至少一种。B必须包含Ti，而且还包含&以及Hf中的至少一种。)为主要成分、并且含有稀土元素Re (Re是Dy、Ho、Sc、Y、Gd、Er、Yb、Tb、Tm以及Lu中的至少一种)作为副成分的电介质陶瓷，其特征在于，为了解决上述技术课题而具备如下构成。S卩，本专利技术的电介质陶瓷的特征在于，其包含由所述主要成分构成的主相粒子和具有与该主相粒子不同的组成的第二相粒子，相对于该电介质陶瓷中的Re的全部含量的所述第二相粒子中的Re含量的比例为50%以上。在本专利技术的电介质陶瓷中，优选第二相粒子中的Re含量为30摩尔％以上。本专利技术还着眼于一种层叠陶瓷电容器，其具备电容器主体，其具有层叠的多个电介质陶瓷层以及沿着所述电介质陶瓷层间的特定界面形成的多个内部电极；多个外部电极，其形成于所述电容器主体的外表面上的相互不同的位置且电连接于所述内部电极的特定部分。本专利技术的层叠陶瓷电容器的特征在于，电介质陶瓷层由上述本专利技术的电介质陶瓷构成。根据本专利技术的电介质陶瓷，使相对于该电介质陶瓷中的Re的全部含量的第二相粒子中的Re含量的比例为50%以上，使含有Re的低介电常数相以更多集中于第二相粒子的形式分布，因此，虽然低介电常数相的尺寸增大，但是个数减少。因而，低介电常数相的影响减小，整体电介质陶瓷的介电常数提高。在本专利技术的电介质陶瓷中，如果使第二相粒子中的Re含量为30摩尔％以上，则可以在不增加第二相粒子的数量的情况下减小第二相粒子的尺寸。因此，能够增加电介质陶瓷的均勻性，更加提高绝缘性以及可靠性。由此，只要用本专利技术的电介质陶瓷构成层叠陶瓷电容器，就可以因构成电介质陶瓷层的电介质陶瓷的介电常数提高来谋求层叠陶瓷电容器的小型化。附图说明图1是概括表示用本专利技术的电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器1的剖面图。图2是将本专利技术的电介质陶瓷11放大并概括表示的图。图3是本专利技术所关心的将目前的电介质陶瓷21放大并概括表示的图。符号说明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晶粒边界具体实施例方式参照图1，首先，对可应用本专利技术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，其具有层叠的多个电介质陶瓷层2和沿着电介质陶瓷层2间的特定界面形成的多个内部电极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的外表面上的相互不同的位置，形成有第1以及第2外部电极6 以及7。外部电极6以及7以例如Ag或Cu为主要成分。在图1所示的层叠陶瓷电容器1 中，第1以及第2外部电极6以及7形成于电容器主体5的相互对置的各端面上。内部电极3以及4包括与第1外部电极6电连接的多个第1内部电极3和与第2外部电极7电连接的多个第2内部电极4，从层叠方向看，这些第1以及第2内部电极3以及4交替配置。在这样的层叠陶瓷电容器1中，电介质陶瓷层2由以ABO3 (A必须包含Ba，而且还包含Ca以及Sr中的至少一种。B必须包含Ti，而且还包含rLr以及Hf中的至少一种。)为主要成分、并且含有稀土元素Re (Re是Dy、Ho、Sc、Y、Gd、Er、Yb、Tb、Tm以及Lu中的至少一种)作为副成分的电介质陶瓷构成。该电介质陶瓷的放大图解如图2所示。参照图2，电介质陶瓷11含有由上述主要成分构成的主相粒子12和具有与主相粒子12不同的组成的第二相粒子13，在这些粒子12以及13间形成有晶粒边界(包含三相点)14。本专利技术的特征在于，使相对于该电介质陶瓷11中的Re的全部含量的第二相粒子 13中的Re含量的比例为50%以上，使Re以更多集中于第二相粒子13中的形式分布。如上所述，上述第二相粒子13具有与主相粒子12不同的组成，该组成的差异明显，是可利用SEM-WDX绘图分析以偏析物的形式观察到的。在本专利技术的电介质陶瓷11中，Re更多集中存在于第二相粒子13中。因此，存在于晶粒边界14的Re减少。如上所述，由于Re没有广泛分布在电介质陶瓷11中，而偏颇地更多集中存在于第二相粒子13中，因此，可得到尺寸大的低介电常数相只存在少数几个的状态。因此，实质上可以忽略在晶粒边界14的低介电常数相。这里，在如图1所示的内部电极3以及4间沿层叠方向画一根直线时，沿该直线以例如主相粒子-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…… 的形式，少数几个第二相粒子13分布在主相粒子12之间。将内部电极3以及4间的电介质陶瓷层2的合成容量设定为C、主相粒子12的容量设定为Cl、第二相粒子13中的低介电常数相的静电容量设定为C2时，合成容量C如下所示。1/C = 1/C1+1/C1+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电介质陶瓷，其特征在于，以ＡＢＯ３为主要成分并且含有Ｒｅ作为副成分，所述ＡＢＯ３中，Ａ必须包含Ｂａ而且还包含Ｃａ以及Ｓｒ中的至少一种，Ｂ必须包含Ｔｉ而且还包含Ｚｒ以及Ｈｆ中的至少一种，Ｒｅ是Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｔｍ以及Ｌｕ中的至少一种，所述电介质陶瓷包含由所述主要成分构成的主相粒子和具有与所述主相粒子不同的组成的第二相粒子，相对于该电介质陶瓷中的Ｒｅ的全部含量的、第二相粒子中的Ｒｅ含量的比例为５０％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