带有变阻器功能的层叠型半导体陶瓷电容器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及带有变阻器(varistor)功能的层叠型半导体陶瓷电容器及其制造方 法，更详细来讲，设及利用了 SrTi化系晶界绝缘型的半导体陶瓷的具有变阻器功能的带有 变阻器功能的层叠型半导体陶瓷电容器及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着近年来的电子技术的发展，与移动电话或笔记本电脑等便携用电子设备、搭 载于汽车等的车载用电子设备的普及同时地，还需要电子设备的小型化、多功能化。
[0003] 另一方面，为了实现电子设备的小型化、多功能化，较多地使用了各种IC、LSI等半 导体元件，伴随于此，电子设备的噪声耐力正在降低。
[0004] 因此，在半导体元件的电源线上配置薄膜电容器、层叠型陶瓷电容器、层叠型半导 体陶瓷电容器等，作为旁路电容器，由此确保电子设备的噪声耐力。
[0005] 特别地，在车辆导航或车辆音频、车载ECU等中，广泛地进行将静电电容为InF左右 的电容器与外部端子连接，由此吸收高频噪声。
[0006] 但是，虽然运些电容器对于高频噪声的吸收表现出优良的性能，但电容器本身不 具有吸收高电压脉冲或静电的功能。因此，若运种高电压脉冲或静电侵入到电子设备内，贝U 可能导致电子设备的误动作或半导体元件的破损。特别地，若静电电容成为InF左右的低容 量，贝ijESDI^Electro-Static Discha;rge:"静电放电"）耐压变得极低（例如，2kV~4kV左右）， 可能导致电容器本身的破损。
[0007] 因此，W往，如图4(a)所示，对于连接外部端子101与IC等半导体元件102的电源线 103所连接的电容器104,并联连接齐纳二极管105,或者如图4(b)所示，对于所述电容器 104，并联连接变阻器106，由此来应对ESD。
[000引但是，在运样对电容器104并联连接齐纳二极管105或变阻器106的情况下，部件个 数增加而导致成本较高，并且必须确保设置空间，可能导致设备的大型化。
[0009] 另一方面，已知SrTi化系晶界绝缘型的层叠型半导体陶瓷电容器具有变阻器特 性，若被施加一定的电压W上的电压则流过较大的电流，因此也作为ESD应对部件而被关 注。
[0010] 因此，若运种层叠型半导体陶瓷电容器具有针对ESD的耐性，还能够承担半导体元 件102的保护，则能够取代图4的齐纳二极管105或变阻器106,如图5所示，仅通过一个层叠 型半导体陶瓷电容器107就能够解决。并且，由此，能够实现部件件数的减少和低成本化，并 且设计的标准化也变得容易，能够提供具有附加价值的电容器。
[OOW 并且，在专利文献1中，提出了一种SrTiOs系晶界绝缘型半导体陶瓷中使用的陶瓷 粉末，其比表面积为4. OmVg W上且8. OmVg W下，累积90 %粒径D90为1.2皿W下。
[0012]在该专利文献1中，称量规定量的Sr化合物、Ti化合物W及供体(donor)化合物并 混合粉碎，在进行预烧处理来制作出预烧粉末之后，将分散剂与受体(acceptor)化合物一 起添加到预烧粉末，一边W湿式混合规定时间一边使其分散，然后进行热处理，由此制作比 表面积为4. OmVgW上8.OmVgW下并且累积90%粒径D90为1.2皿W下的热处理粉末。
[0013] 并且，在专利文献1中，通过使用上述热处理粉末，抑制了烧制后的结晶粒子粗大 化，由此得到具有良好的ESD耐压的半导体陶瓷电容器。
[0014] 在先技术文献 [00巧]专利文献
[0016] 专利文献1:国际公开2012/176714号(权利要求1~3,段落编号〔0040)~〔0049))
【发明内容】
[0017] -发明要解决的课题-
[0018] 但是，根据本发明人的研究结果可知，在专利文献1中，即使初始的绝缘性良好，若 反复产生ESD，则导致绝缘性的降低，难W确保所希望的耐久性。认为其理由如下。
[0019]如上所述，在专利文献1中，使用比表面积为4. OmVgW上8. OmVgW下并且累积 90%粒径D90为1.2WI1W下的热处理粉末，制作烧结体即半导体陶瓷。
[0020] 但是，虽然该热处理粉末在使预烧粉末与受体化合物混合时添加了分散剂，抑制 了结晶粒子的凝聚，但在陶瓷浆料的制作过程中结晶粒子凝聚并导致结晶粒子的粗大化， 因此，结晶粒子的粒径偏差变大。并且，若使用运种粒径偏差较大的热处理粉末来制作半导 体陶瓷，则半导体陶瓷中局部存在粗大化的结晶粒子，因此认为，若反复产生ESD，则导致绝 缘电阻的显著降低，针对ESD的耐久性化SD耐性)恶化。
[0021] 另一方面，伴随便携用电子设备或车载用电子设备的高性能化，需要半导体陶瓷 电容器的进一步的耐久性/可靠性。并且，为此，希望即使在极其严格的条件下也能够确保 ESD耐性，例如需要即使反复产生1000次左右的ESD也能够确保耐性的耐久性良好的带有变 阻器功能的层叠型半导体陶瓷电容器的出现。
[0022] 本发明鉴于运种情况而提出，其目的在于，提供一种即使反复产生ESD也能够抑制 绝缘性的降低、并能够确保所希望的电特性的耐久性优良的带有变阻器功能的层叠型半导 体陶瓷电容器及其制造方法。
[0023] -解决课题的手段-
[0024] 本发明人为了实现上述目的，在对SrTi化系晶界绝缘型的层叠型半导体陶瓷电容 器进行了认真研究之后，得知通过使用结晶粒子的平均粒径化ve为1.0皿W下、且表示结晶 粒子的粒径偏差的变动系数CV为30% W下的半导体陶瓷，从而能够得到即使反复产生ESD 也能够抑制绝缘性的降低、并且能够确保所希望的电特性的耐久性优良的层叠型半导体陶 瓷电容器。
[0025] 本发明基于运些见解而提出，本发明所设及的带有变阻器功能的层叠型半导体陶 瓷电容器（W下，简称为"层叠型半导体陶瓷电容器"。）具有:层叠烧结体，由SrTi化系晶界 绝缘型的半导体陶瓷形成的多个半导体陶瓷层和多个内部电极层被交替层叠并进行烧结 而成;和外部电极，其在该层叠烧结体的两端部与所述内部电极层电连接，所述半导体陶瓷 的结晶粒子的平均粒径化ve为1.OwnW下，并且，表示所述结晶粒子的粒径偏差的变动系数 CV为30% W下。
[0026] 通过运样规定半导体陶瓷中的结晶粒子的平均粒径化ve与变动系数CV，能够避免 半导体陶瓷层中存在局部粗大化的结晶粒子，结晶粒子是微粒并且粒度分布的均匀性提 高，因此即使反复产生ESD，也能够抑制绝缘性的降低，能够得到具有所希望的电特性的耐 久性优良的层叠型半导体陶瓷电容器。
[0027]此外，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选所述半导体陶瓷的Sr位与Ti位的配 合摩尔比m为0.990含m含1.010,供体元素固溶于结晶粒子中，并且受体元素在相对于所述 Ti元素100摩尔为0.7摩尔W下(但是，不包含0摩尔）的范围内存在于晶界层中。
[00%]此外，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选所述受体元素是Mn、Co、Ni W及Cr之 中的至少1种元素。
[0029] 此外，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选所述供体元素是从La、Nd、Sm、Dy、Nb W及化中选择的至少1种元素。
[0030] 此外，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选，相对于所述Ti元素100摩尔，在0.1 摩尔W下的范围内含有低烙点氧化物。
[0031] 进一步地，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选所述低烙点氧化物是Si化。
[0032] 此外，本发明的层叠型半导体陶瓷电容器优选所述内部电极WNi为主成分。
[0033] 此外，上述层叠型半导体陶瓷电容器能够如下制作:称量规定量的Sr化合物、Ti化 合物W及供体化合物并混合粉碎，进行预烧处理来制作预烧粉末，然后将分散剂与受体化 合物一起添加并湿式混合之后，进行热处理来制作热处理粉末，对使该热处理粉末浆料化 而得到的陶瓷浆料实施过滤处理，由此除去由于凝聚等而产生的结晶粒子中的粗粒，使用 除去了该粗粒的陶瓷浆料来进行制作。
[0034] 也就是说，本发明所设及的层叠型半导体陶瓷电容器的制造方法包含:预烧粉末 制作工序，在称量规定量的Sr化合物、Ti化合物W及供体化合物并混