陶瓷电子元件的制作方法

专利名称：：陶瓷电子元件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及因组装、安装而需要识别元件的方向的陶瓷电子元件，更详细地说，是涉及内部导体偏置的微调电容器之类的陶瓷电子元件。
背景技术：
：图7是现有的微调电容器概略剖视图。如图7所示，微调电容器500具备定片501，该定片501由多个陶瓷层502层叠而成的陶瓷烧结体503、配置在陶瓷层502的层间并引出到陶瓷烧结体503的侧面的内部导体504和形成在陶瓷烧结体503的侧面上的外部导体505a、505b构成。金属制的转片507被配置在定片501的上部，形成在转片507下部的端子电极508和突起509与陶瓷烧结体503的上表面相接。金属盖511经弹簧垫片510覆盖转片507。在陶瓷烧结体503的侧面上，金属盖511的一部分延伸形成的端子512电气连接在外部导体505b上。在金属盖511上设置有通孔513，通过该通孔513可把改锥插入形成在转片507上的改锥槽内。在微调电容器500中，在内部导体504与端子电极508之间形成电容量，但是如果把陶瓷烧结体503的上下颠倒过来，就不能形成所希望的电容量。因此，在把陶瓷烧结体503与金属盖511接合起来时，就必须要有用来识别陶瓷烧结体503的上下的记号(标记)。为解决这样的课题，在专利文献l中提出了一种识别陶瓷电子元件的上下的方案，是在陶瓷层之间印刷含有Ti02和MnA的陶瓷浆，然后烧结形成标记。专利文献1:实公平7-47862号公报但是，在专利文献l中，形成在陶瓷层的层间的标记与形成在陶瓷层的层间的内部电极，在陶瓷层的层叠方向上重叠。因此，标记与内部电极相重叠的地方就比其他部分厚，会导致陶瓷烧结体的结构缺陷。在烧结时，着色成分有可能从标记扩散到陶瓷层而到达内部电极，降低陶瓷电子元件的可靠性。为了抑制着色成分的扩散，可以在制成陶瓷烧结体之后再把标记形成在陶瓷烧结体的表面上，但是这种情况下，如专利文献l所记载的那样，会产生安装不良等问题。
发明内容为解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种可以用形成在内部的标记来识别陶瓷电子元件的方向性且抑制来自标记的着色成分的扩散而不降低可靠性的陶瓷电子元件。涉及本发明的陶瓷电子元件，具备把含有La氧化物和Ti氧化物的多片陶瓷层层叠而成并具有第一主表面、第二主表面和侧面的陶瓷烧结体、配置在所述陶瓷层的层间而引出到所述陶瓷烧结体的侧面的内部导体、形成在所述陶瓷烧结体的侧面上而与所述内部导体电气连接的外部导体；在所述陶瓷层的层间、且比所述陶瓷烧结体的厚度的中点更偏于所述陶瓷烧结体的第一主表面一侧处，配置有含有Mn氧化物和Fe氧化物的黑色陶瓷层，该Mn氧化物和Fe氧化物分别按MnC03换算、FeA换算，其重量比为3:21:3;所述内部导体和所述黑色陶瓷层实质上在陶瓷层的层叠方向上不重叠。所述内部导体最好配置在比所述陶瓷烧结体的厚度的中点更偏于所述陶瓷烧结体的第二主表面一侧处。在本发明的陶瓷电子元件中，也可以把端子电极设置在所述陶瓷烧结体的外部，使其接在所述陶瓷烧结体的所述第二主表面上，并且面对所述内部导体。也可以使所述端子电极可滑动地靠接在所述陶瓷烧结体的所述第二主表面上。所述陶瓷层也可以由介质构成，而在所述内部导体与所述端子电极之间形成电容量。有益效果本发明中，含有Mn氧化物和Fe氧化物的黑色陶瓷层构成为标记，该Mn氧化物和Fe氧化物分别按MnC03换算、Fe203换算，其重量比为3:21:3。该黑色陶瓷层所含有的Mn氧化物和Fe氧化物与相邻接的陶瓷层中所含的La氧化物和Ti氧化物反应，结果，在黑色陶瓷层与陶瓷层的界面上生成LaFeJi(A9相。该LaFe/TiA9相本身是黑色的，所以能够辅助黑色陶瓷层显色，同时能够用来防止着色成分扩散到陶瓷层中。由于Mn氧化物和Fe氧化物分别按MnC03换算、FeA换算的重量比为3:21:3，所以能够恰到好处地显色，同时能够防止陶瓷烧结体翘曲。图l是构成实施方式l中的微调电容器的一部分的定片的概略剖视图和概略仰视图。图2是用图1所示的定片101的微调电容器的概略剖视图。图3是构成实施方式2中的微调电容器的一部分的定片的概略剖视图和概略仰视图。图4是用图3所示的定片201的微调电容器的概略剖视图。图5是实验例1所用的陶瓷烧结体的概略剖视图。图6是实验例2所用的未烧成的陶瓷叠层体的概略剖视图。图7是现有的微调电容器的概略剖视图。符号说明100微调电容器(陶瓷电子元件)101定片102陶瓷层103陶瓷烧结体104内部导体105a、105b外部导体106黑色陶瓷层200微调电容器(陶瓷电子元件)201定片202陶瓷层203陶瓷烧结体204a、204b内部导体205a、205b外部导体206黑色陶瓷层303陶瓷烧结体304内部导体306黑色陶瓷层具体实施方式(实施方式1)图l是构成实施方式l中的微调电容器的一部分的定片的概略剖视图和概略仰视图。如图1所示，定片101具备把多个陶瓷层102层叠而成的陶瓷烧结体103、配置在陶瓷层102的层间而引出到陶瓷烧结体103的侧面的内部导体104、形成在陶瓷烧结体103的侧面上而与内部导体104相电气连接的外部导体105a、与在陶瓷烧结体103上形成了外部导体105a的侧面相对的侧面上形成的外部导体105b和配置在陶瓷层102的层间的黑色陶瓷层106。陶瓷层102含有La氧化物和Ti氧化物，例如可以使用CaO_La203-Ti02-配203系陶瓷、BaO-Ti02-La203-Nd203系陶瓷等作为这样的陶瓷。内部导体104在陶瓷层102的层叠方向上不与黑色陶瓷层106重叠。因此，能够抑制内部导体104和黑色陶瓷层106重叠的部分局部变厚，能够防止陶瓷烧结体103的结构缺陷。如图1所示，内部导体104最好被设置在比陶瓷烧结体103的厚度(从上面到底面的距离)的中点更偏于陶瓷烧结体103的底面一侧，这样，在后述的微调电容器中就容易形成电容量。可以使用例如金、银、铜、钯、银/钯合金、镍等作为内部导体104材料。作为外部导体105a、105b，可以采用例如金、银、钯、银/钯合金等。黑色陶瓷层106用作指示陶瓷烧结体103的上下的标记，因为是黑色的，所以即便陶瓷烧结体103由绿色或茶色等浓色的陶瓷构成，也可以作为标记而被识别出来。如图l所示，可以从陶瓷烧结体103的底面明确识别黑色陶瓷层106的颜色显示。虽未图示，但是从陶瓷烧结体103的上面看黑色陶瓷层106的颜色要比从底面看来得淡，或者完全看不到黑色陶瓷层106。按照看到的颜色浓淡的差异，就能够判别为黑色陶瓷层106位于陶瓷烧结体103的底面一侧(第一主表面一侧)。黑色陶瓷层106含有Mn氧化物和Fe氧化物，该Mn氧化物和Fe氧化物分别按MnC03换算、Fe203换算，其重量比为3:21:3。如果与该比例相比，Mn氧化物多而Fe氧化物少，陶瓷烧结体103就有可能变形，或者Mn氧化物过分扩散，致使从陶瓷烧结体103的上面也把黑色陶瓷层106识别出来。另一方面，如果与该比例相比，Mn氧化物少而Fe氧化物多，黑色的显色就过强，这样也有可能从陶瓷烧结体103的上面把黑色陶瓷层106识别出来。例如，按如下方式来制作定片IOI。首先，把陶瓷粉末、有机粘合剂和溶剂混合起来的陶瓷釉浆成形为片状，烧成后制作构成陶瓷层102的未烧结陶瓷坯片。然后，把金属粉末、有机粘合剂和溶剂混合起来，制作出烧成后构成内部导体104的导电性浆液，并印刷在未烧结陶瓷坯片上。再把含La氧化物和Ti氧化物的陶瓷粉末、有机粘合剂和溶剂混合起来，制作构成烧成后的黑色陶瓷层106的陶瓷浆，并印刷在未烧结陶瓷坯片上。此时，陶瓷浆中的陶瓷粉末的比例最好是3070重量％。在低于30重量％的情况下，有可能显色不充分；超过70重量％的情况下，浆的制作就很困难。然后，把未烧结陶瓷坯片层叠起来，制作未烧成的陶瓷叠层体；接着对未烧成的陶瓷叠层体进行烧成，而得到烧成后的陶瓷叠层体；然后，把金属粉末、有机粘合剂和溶剂混合起来，制作出烧成后构成外部导体105a、105b的导电性浆液，把导电性浆液烧结在烧成后的陶瓷叠层体的侧面上，从而形成外部导体105a、105b。图2是使用图1所示的定片101的微调电容器的概略剖视图。如图2所示，在微调电容器100中，把金属制的转片107配置在定片101上部，形成在转片107下部的端子电极108和突起109与陶瓷烧结体103的第一主表面相接触。金属盖111经弹簧垫片110盖住转片107。金属盖111的一部分延伸形成的端子112在陶瓷烧结体103的侧面上与外部导体105b电气连接，在金属盖111上设置有通孔113，改锥就通过该通孔113插入到转片107上形成的改锥槽114内。在微调电容器100内，在内部导体104与端子电极108之间形成电容量，用改锥转动调整转片107，电容量就变化。在制作微调电容器100时，按金属盖111、弹簧垫片110、转片107、定片101从下方开始依次进行载置，并把外部导体105a与端子112焊接起来。此时，如果把定片IOI的上下弄错，就不能形成所希望的电容量，所以要使黑色陶瓷层106能够识别的第二主表面朝上，来载置定片IOI。在本实施方式中，示例出把介质陶瓷作为构成陶瓷层102的材料，但是也可以用电阻体或半导体陶瓷等来构成陶瓷层102。这种情况下，仅用图l所示的结构，也能够作成片状电阻或片状热敏电阻。此时，黑色陶瓷层106用作基板安装时的上下识别用的标记。在用电阻体构成陶瓷层102的情况下，只要采用图2所示的结构，就能够用作可变电阻器。(实施方式2)图3是构成本实施方式中的微调电容器的一部分的定片的概略剖视图和概略仰视图。如图3所示，定片201具备把多个陶瓷层202层叠而成的陶瓷烧结体203、配置在陶瓷层202的层间而引出到陶瓷烧结体203的侧面的内部导体204a、204b、形成在陶瓷烧结体203的侧面上而分别与内部导体204a、204b电气连接的外部导体205a、205b、和配置在陶瓷层202的层间的黑色陶瓷层206。在内部电极和黑色陶瓷层的配置上，本实施方式中的定片不同于实施方式l，其他构成与实施方式l相同，并省略其说明。图4是用图3所示的定片201的微调电容器的概略剖视图。如图4所示，在微调电容器200中，把金属制的转片207配置在定片201上部，形成在转片207下部的端子电极208和突起209与陶瓷烧结体203的第一主表面相接触。金属盖211经弹簧垫片210盖住转片207。在金属盖211上设置有通孔213，改锥就通过该通孔213插到转片207上形成的改锥槽214内。在微调电容器200内，在内部导体204a、204b与端子电极208之间形成电容量，用改锥转动调整转片207，电容量就变化。在内部电极的配置、黑色陶瓷层的配置、转片的结构和电容量的形成位置方面，本实施方式中的定片不同于实施方式l，其他构成与实施方式l相同，并省略其说明。在本实施方式中，示例出把介质陶瓷作为构成陶瓷层202的材料，但是也可以用电阻体或半导体陶瓷等来构成陶瓷层202。这种情况下，仅用图3所示的结构，也能够作成片状电阻或片状热敏电阻。此时，黑色陶瓷层206用作基板安装时的上下识别用的标记。在用电阻体构成陶瓷层202的情况下，只要采用图3所示的结构，就能够用作可变电阻器。实验例1用本实验例来验证黑色陶瓷层的组分产生的影响。首先，准备CaO-U203-Ti02-編203系陶瓷粉末(烧成后呈现绿色)作为陶瓷粉末；然后，把陶瓷粉末与溶剂(醋酸乙酯)和有机粘合剂(丙烯树脂)混合起来制作陶瓷浆，再用流延成型法成形为片状，从而制成厚度20陶的未烧结陶瓷坯片。然后，准备Pd粉末作为金属粉末，准备ci萜品醇作为溶剂，准备乙基纤维素作为有机粘合剂，把它们混合起来制成内部导体用浆液。下面，如下述表l所示的组分那样，称量MnC03、Fe203和有机载色剂，制成黑色陶瓷层用的陶瓷浆。使用a萜品醇作为含在有机载色剂内的溶剂，使用乙基纤维素作为有机粘合剂。然后，把内部导体浆液或黑色陶瓷层浆液印刷在预定的未烧结陶瓷坯片上，再把多片未烧结陶瓷坯片层叠起来，制成未烧成的陶瓷层叠体。然后，把未烧成的陶瓷层叠体在大气氛围、1240'C的烧成温度下(保持2小时)进行烧成，制成下述表1所示的陶瓷烧结体的试料1U。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>*本发明的权利要求范围以外图5是本实验例中的陶瓷烧结体的概略剖视图。如图5所示，陶瓷烧结体303在内部具备内部导体304和黑色陶瓷层306。图5上，为方便起见，未分别图示各层陶瓷层。陶瓷烧结体的各试料的尺寸是4.9ramX4.8mniX1.2mni;在各试料中，把黑色陶瓷层配置在离陶瓷烧结体的上表面0.02mm的位置上。然后，对各试料评价显色、浸透性和颠倒情况，其结果示于表l。对于显色，从陶瓷烧结体的底面(第一主表面)用眼看能识别黑色陶瓷层的评价为〇，不能够识别黑色陶瓷层的评价为X。对于浸透性，从陶瓷烧结体的上表面(第一主表面)用眼看未能识别黑色陶瓷层的评价为〇，能够识别黑色陶瓷层的评价为X。对于翘曲，把陶瓷烧结体中的侧面与中心的高度差小于0.5mm的评价为O，大于0.5鹏的评价为X。从表1可知，对于试料410，显色、浸透性和翘曲都能得到良好的结果。另一方面，对于试料13，由于Mn成分添加得过多，所以对浸透性和颠倒的评价差。对于试料ll，由于Fe成分添加得过多，所以黑色的显色太强，因此，浸透性的评价差。实验例2用本实验例来验证黑色陶瓷层的形成位置产生的影响。首先，准备Ca0-La203-TiO厂Nd203系陶瓷粉末(烧成后呈现绿色)和BaO-Ti02-La203-则203系陶瓷粉末(烧成后呈现茶色)作为陶瓷粉末；用这些陶瓷粉末以与实验例1同样的方法制成两种厚度20陶的未烧结陶瓷坯片。然后，准备具有与实验例1制成的试料5同样的组分的黑色陶瓷层用的陶瓷浆，把这种陶瓷浆分别印刷在两种未烧结陶瓷坯片上，陶瓷浆的涂敷厚度为5咖。在本实验例中，改变印刷了黑色陶瓷层用的陶瓷浆的未烧结陶瓷坯片的层叠位置，由此来制成多个未烧成的陶瓷叠层体。图6是本实验例所用的未烧成的陶瓷叠层体的概略剖视图。如图6所示，未烧成的陶瓷叠层体403在内部具备黑色陶瓷层用的陶瓷浆406，但是，因为内部导体与本实验无关，所以未形成内部导体。图6上，为方便起见，未分别图示每一片未烧结陶瓷坯片。如图6所示，设在未烧成的陶瓷叠层体403的厚度方向上，从上表面403a到黑色陶瓷层用的陶瓷浆406的距离为X(Mm)，从黑色陶瓷层用的陶瓷浆406到底面403b的距离为Y(Wn)。未烧成的陶瓷叠层体403的厚度为1.2mra。图6上，为方便起见，示出了到黑色陶瓷层用的陶瓷浆406的厚度方向的中点的距离，但是，实际中是以到形成黑色陶瓷层用的陶瓷浆406的部分位置的未烧结陶瓷坯片的片数，乘以未烧结陶瓷坯片的厚度(50Wn)来求出距离X。整个厚度1200刚减去X的距离为Y。如下表2所示，改变距离X并把未烧结陶瓷坯片层叠起来，由此来制成多个未烧成的陶瓷叠层体。在制作未烧成的陶瓷叠层体时，把同种的未烧结陶瓷坯片层叠起来。按与实验例1相同的条件烧成这些未烧成的陶瓷叠层体，从而制成表2所示的陶瓷烧结体的试料2146。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*本发明的权利要求之外表2中，陶瓷烧结体A是用CaO-1^203-1^02-配203系陶瓷粉末制成的绿色的陶瓷烧结体；陶瓷烧结体B是用Ba0-Ti02-La203-配203系陶瓷粉末制成的茶色的陶瓷烧结体。然后，评价了在各试料中显示识别可能性、上下面识别可能性。其结果示于表2。对于显示识别可能性，把从陶瓷烧结体的上面或底面的至少一方能够明确识别黑色标记的评价为O;不能识别的评价为X;虽不明确但能够大概识别的评价为A。对于上下面识别可能性，从陶瓷烧结体的上面和底面都进行观察，从近于形成了黑色陶瓷层的一侧的主表面侧看到的一方更浓而能够明确地识别黑色标记的评价为O;不能识别的评价为X;虽不明确但能够大概识别的评价为A。从表2可知，30号试料把黑色陶瓷层形成在陶瓷烧结体的厚度方向的正中点，所以两侧颜色浓淡一样，也就是说无法区分出上面与下面。42号试料把黑色陶瓷层形成在陶瓷烧结体的厚度方向的正中点，而且与30号试料相比，从主表面到黑色陶瓷层的距离更长，所以黑点标记本身就不能识别。21、29、31号试料、33、41、43号试料全都是本发明的对象数据，无论是黑点标记还是上、下面都能够识别出，但是，各自相比可知，使黑色陶瓷层的形成位置离中点越远，就越能明确识别。在上述的实施方式中，内部导体在陶瓷层的层叠方向上不与黑色陶瓷层重叠。但是，例如由于未烧结陶瓷坯片层叠好后进行的压接情况不同，以及未烧结片的粘度不同，会使黑色陶瓷层在垂直于叠层方向的方向上存在不希望的延扩，还会有不少与内部导体的重叠。在这种情况下，只要构成陶瓷烧结体时没有明显的结构缺陷，即便内部导体与黑色陶瓷层有点重叠，也不损害本发明的效果，都在本发明的权利要求范围之内。权利要求1.一种陶瓷电子元件，具备把含有La氧化物和Ti氧化物的多个陶瓷层层叠而成并具有第一主表面、第二主表面和侧面的陶瓷烧结体、配置在所述陶瓷层的层间而引出到所述陶瓷烧结体的侧面的内部导体、和形成在所述陶瓷烧结体的侧面上而与所述内部导体电气连接的外部导体；在所述陶瓷层的层间且比所述陶瓷烧结体的厚度的中点更偏于所述陶瓷烧结体的第一主表面一侧处，配置有含有Mn氧化物和Fe氧化物的黑色陶瓷层，该Mn氧化物和Fe氧化物分别按MnCO3换算、Fe2O3换算，其重量比为3∶2～1∶3；所述内部导体和所述黑色陶瓷层，实质上在陶瓷层的层叠方向上不重叠。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子元件，其特征在于，所述内部导体被配置在比所述陶瓷烧结体的厚度的中点更偏于所述陶瓷烧结体的第二主表面一侧处。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子元件，其特征在于，端子电极被设置在所述陶瓷烧结体的外部，使其接在所述陶瓷烧结体的所述第二主表面上，并且面对所述内部导体。4.根据权利要求3记载的陶瓷电子元件，其特征在于，所述端子电极为可滑动地接在所述陶瓷烧结体的所述第二主表面上。5.根据权利要求3或4记载的陶瓷电子元件，其特征在于，所述陶瓷层由介质构成，而在所述内部导体与所述端子电极之间形成电容量。全文摘要提供一种陶瓷电子元件，可以用形成在内部的标记来识别陶瓷电子元件的方向且抑制来自标记的着色成分的扩散而不降低可靠性。构成微调电容器的一部分的定片(101)具备把多个陶瓷层(102)层叠而成的陶瓷烧结体(103)、配置在陶瓷层(102)的层间而引出到陶瓷烧结体(103)的侧面的内部导体(104)、形成在陶瓷烧结体(103)的侧面上而与内部导体(104)电气连接的外部导体(105a)、与陶瓷烧结体(103)上形成有外部导体(105a)的侧面相对的侧面上形成的外部导体(105b)、以及配置在陶瓷层(102)的层间的黑色陶瓷层(106)。黑色陶瓷层(106)含有Mn氧化物和Fe氧化物，分别按MnCO₃换算、Fe₂O₃换算，其重量比为3∶2～1∶3。内部导体(104)和黑色陶瓷层(106)实质上在陶瓷层(102)的层叠方向上不重叠。文档编号H01G2/24GK101273421SQ20068003540公开日2008年9月24日申请日期2006年8月23日优先权日2005年11月28日发明者松尾正弘申请人:株式会社村田制作所