层叠陶瓷电容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种层叠陶瓷电容器。
【背景技术】
[0002] 以往，作为即使在低氧分压下烧成也不会半导体化、而且静电电容的温度特性平 坦的层叠电容器用电介质材料，例如已经提出过很多以BaTi03作为主成分的电介质陶瓷组 合物。
[0003] 而且，由于近年来的电子技术的发展，电子机器的高功能化及高集成化不断推进， 层叠陶瓷电容器的使用条件变得越来越严苛。
[0004] 特别是，由于电子机器的高集成化，安装在以高频动作的CPU等发热体的附近的 层叠陶瓷电容器的周边温度与以往相比越来越高，有可能对可靠性造成影响。
[0005] 另一方面，为了满足如前所述的层叠陶瓷电容器的小型大容量化的要求，还产生 了将电介质陶瓷层进一步薄层化、并且多层化的需求。
[0006] 在此种状况中，对于层叠陶瓷电容器，要求兼顾小型大容量化和绝缘耐力的提高。 因而，作为用于该层叠陶瓷电容器所使用的电介质陶瓷组合物，需要如下的电介质陶瓷组 合物：其介电常数高，且介电常数的温度特性平坦，即使将电介质陶瓷层薄层化，绝缘耐力 和可靠性也优异。
[0007] 例如，在专利文献1中，为了解决上述的要求，提出了一种电介质陶瓷组合物，是 以组成式dOCKBa!xCax)Ji03+aMn0+bNb205+cSi02+dRe203(其中，Re是选自Y、Eu、Gd、Tb、Dy、 Ho、Er、Tm、以及Yb中的至少1种金属元素，a、b、c、以及d表示摩尔比）表示的电介质陶瓷组 合物，处于〇· 01彡a彡5、0· 05彡b彡2、0· 4彡c彡8、0· 05彡d彡2. 5、0· 01彡X彡0· 20、 0.99彡m彡L03的范围内。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2005-132645号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的问题
[0012] 然而，使用了专利文献1的电介质陶瓷组合物的层叠陶瓷电容器的高温负荷时的 绝缘电阻的经时变化大，存在有可靠性不够充分的不佳状况。
[0013] 因而，本发明的目的在于，提供一种高温负荷时的绝缘劣化耐性高的层叠陶瓷电 容器。
[0014] 用于解决问题的方法
[0015] 本发明提供一种层叠陶瓷电容器，其具备：层叠体，具有多个电介质陶瓷层、和沿 着电介质陶瓷层间的界面形成的多个内部电极；和多个外部电极，形成于层叠体的外表面， 且与内部电极电连接；其中，电介质陶瓷层的组成是以含有Ba及Ti的钙钛矿型化合物作为 主成分，含有Nb及Ta的至少一种，并且含有Μη及A1，并且任选地含有Mg及稀土类元素，稀 土类元素（Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的至少一种），在将Ti的含量设为100摩尔份时，含有： (a)Nb及Ta的合计为0· 2~1. 5摩尔份、（b)Mg为0· 2摩尔份以下（包括0摩尔份）、（c) Μη为1. 0~3. 5摩尔份、（d)Al为1. 0~4. 0摩尔份、（e)稀土类元素为0. 05摩尔份以下 (包括0摩尔份），每1层的电介质陶瓷层的平均粒子数为3个以下。需要说明的是，所谓 "每1层的电介质陶瓷层的平均粒子数"是指沿着1个电介质陶瓷层的厚度方向存在的陶瓷 粒子（陶瓷晶界）的平均个数。
[0016] 本发明中，电介质陶瓷层所含的稀土类元素为0. 05摩尔份以下（包括0摩尔份）， 因此成为高温负荷时的绝缘劣化耐性优异的层叠陶瓷电容器。此外，由于每1层的电介质 陶瓷层的平均粒子数（平均晶界数）少到3个以下，因此由于晶界的原因而产生的故障减 少，可以实现更高的绝缘劣化耐性。
[0017] 因而，电介质陶瓷层中所含的稀土类元素为0.05摩尔份以下（包括0摩尔份）、与 每1层的电介质陶瓷层的平均粒子数（平均晶界数）为3个以下协同地作用而可以得到显 著的绝缘劣化耐性。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明，可以得到高温负荷时的绝缘劣化耐性优异的层叠陶瓷电容器。
[0020] 本发明的上述目的、其他目的、特征及优点将会由参照附图进行的用于实施以下 的发明的方式的说明而更加明确。
【附图说明】
[0021] 图1是表示本发明的层叠陶瓷电容器的一个实施方式的剖面图。
【具体实施方式】
[0022] 将本发明的层叠陶瓷电容器的一个实施方式与其制造方法一起进行说明。
[0023] 1.层叠陶瓷电容器
[0024] 图1是表示层叠陶瓷电容器1的长度（L)方向的垂直剖面图。层叠陶瓷电容器1 具备陶瓷主体10、和形成于陶瓷主体10的左右的端部的外部电极20、22。
[0025] 陶瓷主体10具有长方体形状的层叠体结构，该层叠体结构由多个内层用陶瓷层 11、配设于多个内层用陶瓷层11彼此的界面处的多个内部电极12、13、配设于上下而夹持 多个内层用陶瓷层11的外层用陶瓷层15a、15b构成。
[0026] 内部电极12与内部电极13在厚度方向上隔着内层用陶瓷层11而对置。该内部 电极12和内部电极13在隔着内层用陶瓷层11而对置的部分形成了静电电容。
[0027] 内部电极12的左侧端部被引出至陶瓷主体10的左侧的端面而与外部电极20电 连接。内部电极13的右侧端部被引出至陶瓷主体10的右侧的端面而与外部电极22电连 接。
[0028] 内层用陶瓷层11由电介质陶瓷组合物构成。配设于上下的外层用陶瓷层15a、15b 也分别使用与内层用陶瓷层11相同的电介质陶瓷组合物。需要说明的是，外层用陶瓷层 15a、15b也可以由与内层用陶瓷层11不同的电介质陶瓷组合物构成。
[0029] 关于内层用陶瓷层11的组成，以含有Ba及Ti的钙钛矿型化合物作为主成分，含 有Nb及Ta的至少一种，并且含有Μη及A1，并且任选地含有Mg及稀土类元素（Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的至少一种），在将Ti的含量设为100摩尔份时，含有：
[0030] (a)Nb及Ta的合计为0· 2~1. 5摩尔份、
[0031] (b)Mg为0· 2摩尔份以下（包括0摩尔份）、
[0032] (c)Mn为 1. 0 ~3. 5 摩尔份、
[0033] (d)Al为 1. 0 ~4. 0 摩尔份、
[0034] (e)稀土类元素为0· 05摩尔份以下（包括0摩尔份）。
[0035] 此外，每1层的内层用陶瓷层11的平均粒子数为3个以下。所谓"每1层的内层 用陶瓷层11的平均粒子数"是指沿着1个内层用陶瓷层11的厚度方向所存在的陶瓷粒子 (陶瓷晶界）的平均个数。
[0036] 关于具有以上构成的层叠陶瓷电容器1，由于内层用陶瓷层11所含的稀土类元素 为〇. 05摩尔份以下（包括〇摩尔份），因此成为高温负荷时的绝缘劣化耐性优异的层叠陶 瓷电容器。此外，由于每1层的内层用陶瓷层11的平均粒子数（平均晶界数）少到3个以 下，因此由于晶界的原因而产生的故障减少，可以实现更高的绝缘劣化耐性。
[0037] 因而，内层用陶瓷层11所含的稀土类元素为0.05摩尔份以下（包括0摩尔份） 与每1层的内层用陶瓷层11的平均粒子数（平均晶界数）为3个以下协同地作用，发挥出 可以获得显著的绝缘劣化耐性的协同效应。
[0038] 2.层叠陶瓷电容器的制造方法
[0039] 下面，对层叠陶瓷电容器1的制造方法进行说明。
[0040] 首先，称量准备出用于电介质陶瓷组合物的原料粉末。用于电介质陶瓷组合物的 原料粉末以含有Ba及Ti的钙钛矿型化合物作为主成分。此外，作为副成分，含有Nb及Ta 中的至少一种，并且含有Μη及A1，并且任选地含有Mg及稀土类元素（Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er 中的至少一种），在将Ti的含量设为100摩尔份时，含有：
[0041] (a)Nb及Ta的合计为0· 2~1. 5摩尔份、
[0042] (b)Mg为0. 2摩尔份以下（包括0摩尔份）、
[0043] (c)Mn为 1. 0 ~3. 5 摩尔份、
[0044] (d)Al为 1. 0 ~4. 0 摩尔份、
[0045] (e)稀土类元素为0· 05摩尔份以下（包括0摩尔份）。
[0046] 该电介质陶瓷组合物是非还原性电介质材料，即使在还原性气氛中进行烧成，也 可以烧结而不发生半导体化。
[0047] 之后，用于电介质陶瓷组合物的原料粉末被浆料化。该浆料被成形为片状，得到用 于内层用陶瓷层11及外层用陶瓷层15a、15b的陶瓷生片。
[0048] 然后，在用于内层用陶瓷层11的陶瓷生片的表面，形成内部电极12、13。内部电极 12、13由选自附、附合金、&1及(：11合金中的至少1种导电性材料构成。内部电极12、13是 使用由导电性材料构成的导电性糊剂、并利用丝网印刷法或转印法等形成的。
[0049] 然后，将形成了内部电极12、13的用于内层用陶瓷层11的陶瓷生片层叠所需的数 目后，使这些陶瓷生片被用于外层用陶瓷层15a、15b的陶瓷生片夹持，制成层叠体。通过对 层叠体进行热压接，而制成未烧成的层叠体。
[0050] 然后，将未烧成的层叠体在规定的还原性气氛中以规定的温度烧成，制成如图1 所示的烧结了的陶瓷主体10。
[0051] 之后，在陶瓷主体10的两个端部，分别形成外部电极20、22。外部电极20、22分别 与内部电极12、13电连接。作为外部电极20、22的材料，可使用Ni、Ni合金、Cu、Cu合金、 Ag、或Ag合金等。外部电极20、22通过如下方式形成：将向金属粉末中添加玻璃料而得的 导电性糊剂涂布在陶瓷主体10的两端部并烧接。
[0052] 需要说明的是，将成为外部电极20、22的导电性糊剂也可以涂布于未烧成的陶瓷 主体10,并在陶瓷主体10的烧成的同时被烧接。另外，根据需要，也可以在外部电极20、22 上，形成Ni、Cu、焊料、Sn等的镀层。
[0053] 根据以上的方法，可以可靠地批量生产高温负荷时的绝缘劣化耐性优异的层叠陶 瓷电容器1。
[0054] 实施例
[0055] 1.实施例及比较例
[0056] 制作实施例及比较例的试样（层叠陶瓷电容器1)，进行每1层的内层用陶瓷层11 的平均粒子数测定及高温负荷寿命试验。
[0057] (电介质陶瓷组合物的制作）
[0058] 对于作为主成分的钛酸钡的起始原料而言，准备了BaC03粉末及Ti02粉末。称量 各材料，从而在将Ti的含量设为100摩尔份时，使Ba的含量为104摩尔份，以水作为介质 利用球磨机混合。之后，在