本发明专利技术提供一种即使电介质陶瓷层在薄层化同时被赋予高电场强度，也具有高静电容量和优异的寿命特性的层叠陶瓷电容器。一种层叠陶瓷电容器，其具备：层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层；及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述层叠体的表面的内部电极层电连接；就所述层叠体的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R（R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种）和Zr，使所述层叠体溶解后，将Ti设为100摩尔份时，各元素的摩尔含量为Ca：3摩尔份以上且15摩尔份以下、Mg：0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下、R：2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下、Zr：0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少中央附近。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电介质陶瓷以及层叠陶瓷电容器，尤其是涉及适合于实现层叠陶瓷电容器的小型化和大容量化的电介质陶瓷、以及使用该电介质陶瓷而构成的层叠陶瓷电容器。
技术介绍
随着近年来电子技术的发展，对层叠陶瓷电容器要求小型化且大容量化。为了满足这些要求，层叠陶瓷电容器的电介质层的薄层化正被不断推进。然而，如果使电介质层薄层化，则施加给每I层的电场强度相对地变高。因此，对于电介质层中所用的电介质陶瓷来说，要求提高电压施加时的可靠性，尤其是高温负荷试验的寿命特性。例如，专利文献I中记载了一种电介质陶瓷，其特征在于，具有以钛酸钡为主成分、含有稀土类元素、镁和锰作为副成分的钙钛矿型结晶构造，以组成式(Bai_yREy)(Ti1JgaoMnb)O3 (RE:稀土类元素)表示，其中各自的范围是0.06≤y≤0.09、0.03 ≤ ao ≤ 0.045,0.012 ≤ b ≤0.018。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-145649号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了获得高介电常数，需要使电介质陶瓷的晶粒充分生长。然而，当电介质陶瓷层的厚度薄至I μ m左右时，将被施加高于以往的电场强度(例如30kV/mm以上)。就专利文献I而言，此时，可能由于每I层电介质陶瓷层的晶粒的个数变少，因此电场容易局部地集中，从而存在有寿命特性不足的缺陷。因此，本专利技术的目的在于，提供一种可以解决上述问题的电介质陶瓷及其制造方法，而且还提供一种使用该电介质陶瓷而构成的层叠陶瓷电容器。用于解决问题的方法即，本专利技术的层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备:层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层；及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述层叠体的表面的内部电极层电连接；就所述层叠体的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R (R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种)和Zr，使所述层叠体溶解后，将Ti设为100摩尔份时，各元素的摩尔含量为Ca:3摩尔份以上且15摩尔份以下、Mg:0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下、R:2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下、Zr:0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少中央附近。此外，本专利技术的层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备:层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层；及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述 层叠体的表面的内部电极层电连接；就所述电介质陶瓷层的组成而言，作为主成分而包含 含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R (R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho,Er,Tm,Yb中的至少一种)和Zr，将Ti设为100摩尔份时，各元素的摩尔含量为Ca:3摩 尔份以上且15摩尔份以下、Mg:0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下、R:2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下、Zr:0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少 中央附近。此外，优选就本专利技术的层叠陶瓷电容器而言，将Ti设为100摩尔份时，所述R的含 量为5.7摩尔份以上且8.4摩尔份以下。此外，优选本专利技术的层叠陶瓷电容器还含有Mn、V和Si，将Ti设为100摩尔份时， 各元素的摩尔含量为Mn:0.1摩尔份以上且1.0摩尔份以下、V:0.05摩尔份以上且0.5摩 尔份以下、S1:0.5摩尔份以上且2.5摩尔份以下。此外，本专利技术还涉及层叠陶瓷电容器的制造方法。S卩，一种层叠陶瓷电容器的制造方法，其特征在于，具备:准备以含有Ba、Ca、Ti的 钙钛矿型化合物为主成分的主成分粉末的工序；准备Mg化合物、R化合物(R为选自Y、La、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种)和Zr化合物的工序；将所述主成分粉末、 所述Mg化合物、所述R化合物、所述Zr化合物混合，然后得到陶瓷浆料的工序；由所述陶瓷 浆料得到陶瓷生片的工序；叠置所述陶瓷生片和内部电极层，得到烧成前的层叠体的工序； 和对所述烧成前的层叠体进行烧成，得到层叠体的工序；将打设为100摩尔份时，各元素的 含量比为Ca:3摩尔份以上且15摩尔份以下、Mg:0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下、R:2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下、Zr:0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下。专利技术效果在本专利技术的层叠陶瓷电容器中，无需大幅增大晶粒的尺寸，即可以获得较高的介 电常数。此外，由于可以将晶粒的尺寸抑制在一定程度，因此即使使电介质陶瓷层薄层化， 层叠陶瓷电容器的寿命特性也不易劣化。虽然其机理尚不明确，但推测其原因在于，通过具 有上述组成，施加在各个晶粒上的压缩应力降低，从而可以抑制介电常数的降低。由上可知，本专利技术的层叠陶瓷电容器的“介电常数/结晶粒径”值大，因此可以得 到非常小型且大容量并且寿命特性优异的层叠陶瓷电容器。【附图说明】图1是图解表示使用本专利技术的电介质陶瓷所构成的层叠陶瓷电容器I的剖面图。 【具体实施方式】参照图1，首先，对适用本专利技术的电介质陶瓷的层叠陶瓷电容器I的示例进行说 明。层叠陶瓷电容器I具备层叠体5，并且所述层叠体5通过具有被层叠的多个电介质 陶瓷层2、以及沿着电介质层2间的界面而形成的多个内部电极3和4而构成。内部电极3 和4例如以Ni作为主成分。在层叠体5的外表面上彼此不同的位置，形成有第I外部电极6和第2外部电极7ο外部电极6和7例如以Ag或Cu作为主成分。虽然未图不,但在外部电极6和7上,可以根据需要形成镀膜。镀膜例如由Ni镀膜以及形成在其上的Sn镀膜构成。在图1所示的层叠陶瓷电容器I中，第I外部电极6和第2外部电极7形成于电容器本体5的相互对置的各端面上。内部电极3和4具有与第I外部电极6电连接的多个第I内部电极3、以及与第2外部电极7电连接的多个第2内部电极4，这些第I内部电极3和第2内部电极4在层叠方向上看为交替配置。需要说明的是，层叠陶瓷电容器I可以是具备2个外部电极6和7的双端子型层叠陶瓷电容器，也可以是具备多个外部电极的多端子型层叠陶瓷电容器。在这种层叠陶瓷电容器I中，占层叠体5的大部分的是含晶粒和晶界的电介质陶瓷层2，并且基本上为氧化物陶瓷。就层叠体5的组成、优选电介质陶瓷层2的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还包含Mg、R (R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种)和Zr。所述主成分可以说是钛酸钡系的钙钛矿型化合物。即，晶粒的大部分主要含有钛酸钡钙。但是，该Ca在钙钛矿结构中的存在位置并不限定于Ba位，部分Ca也可以存在于Ti位。需要说明的是，此时，(Ba、Ca) /Ti摩尔比是接近于I的数字，但在不损害本专利技术目的的范围内，也可以为I左右。层叠体5的主成分或电介质陶瓷层2的主成分为钙钛矿型化合物例如可以通过XRD等方法来确认。虽然Ca与Ba、Ti相比含量比较小，但是只要可以通过EPMA等方法确认即使Ca微量地存在于晶粒的中央部分，就可以说主成分是钛酸钡钙。就层叠体5的组成、或电介质陶瓷层2的组成而言，作为副成分而含有Mg、R、Z本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备：层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层；及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述层叠体的表面的内部电极层电连接；就所述层叠体的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R和Zr，其中R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种，使所述层叠体溶解后，将Ti设为100摩尔份时，各元素的摩尔含量为Ca：3摩尔份以上且15摩尔份以下Mg：0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下R：2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下Zr：0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少中央附近。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.23 JP 2011-1810601.一种层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备:层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层 '及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述层叠体的表面的内部电极层电连接； 就所述层叠体的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R和Zr，其中R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种， 使所述层叠体溶解后，将Ti设为100摩尔份时,各元素的摩尔含量为 Ca:3摩尔份以上且15摩尔份以下 Mg:0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下 R:2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下 Zr:0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少中央附近。2.一种层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备:层叠体，具有包含晶粒和晶界的电介质陶瓷层、以及内部电极层 '及外部电极，形成于所述层叠体的表面，与露出于所述层叠体的表面的内部电极层电连接；就所述电介质陶瓷层的组成而言，作为主成分而包含含有Ba、Ca和Ti的钙钛矿型化合物，而且还含有Mg、R和Zr，其中R为选自Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种，将Ti设为100摩尔份时,各元素的摩尔含量为 Ca:3摩尔份以上且15摩尔份以下 Mg:0.01摩尔份以上且0.09摩尔份以下 R:2.5摩尔份以上且8.4摩尔份以下 Zr:0.05摩尔份以上且3.0摩尔份以下，并且，Ca存在于所述晶粒的至少中央附近。3.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器，其中，将Ti设为...
【专利技术属性】
技术研发人员：山口晋一，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：
国别省市：
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