层叠陶瓷电容器的制造方法

文档序号:7056913阅读:241来源:国知局
层叠陶瓷电容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种对于安装状态下的抑制发声实用性较高的层叠陶瓷电容器。层叠陶瓷电容器(10-1)的电容器主体(11)一体地具有:电容部(11a),将多个内部电极层(11a1)隔着电介质层(11a2)在高度方向上层叠而成;电介质制上侧保护部(11b),位于多个内部电极层(11a1)中的最高层的内部电极层(11a1)的上侧;及电介质制下侧保护部(11c),位于多个内部电极层(11a1)中的最下层的内部电极层(11a1)的下侧;下侧保护部(11c)的厚度(Tc)厚于上侧保护部(11b)的厚度(Tb),以使电容部(11a)偏向位于电容器主体(11)的高度方向上侧。
【专利说明】层叠陶瓷电容器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种层叠陶瓷电容器。

【背景技术】
[0002]层叠陶瓷电容器一般而言具有由长度、宽度及高度规定的大致长方体状的电容器主体、及分别设置在电容器主体的长度方向端部的外部电极。电容器主体一体地具有:电容部,将多个内部电极层隔着电介质层在高度方向上层叠而成;电介质制上侧保护部,位于多个内部电极层中的最高层的内部电极层的上侧;及电介质制下侧保护部,位于多个内部电极层中的最下层的内部电极层的下侧(例如参照下述专利文献I的图1)。
[0003]该层叠陶瓷电容器对电路基板的安装是使用焊料,将层叠陶瓷电容器的各外部电极的被接合面接合在设于电路基板的焊垫的各自表面上而实施。各焊垫的表面的轮廓形状一般而言是比各外部电极的被接合面的轮廓形状大的矩形,因此,在安装后的各外部电极的端面,形成基于熔融焊料自由延展的填焊(例如参照下述专利文献I的图1及图2)。
[0004]在该安装状态下,若通过各焊垫对两外部电极施加电压、尤其交流电压,则存在如下情况:在电容器主体产生基于电致伸缩现象的伸缩(主要为电容部在长度方向收缩那样的收缩及其恢复),且伴随着该伸缩的应力通过外部电极、焊料及焊垫传递到电路基板,造成振动(主要为焊垫间部分凹陷那样的翘曲及其恢复),并因该振动而产生可听区域的声音(所谓的发声)。
[0005]而在下述专利文献I中记载有如下安装结构(参照图2):为抑制所述发声,而使“以焊垫的表面为基准的填焊的高度”低于“焊垫的表面与电容器主体的间隔”+ “电容器主体的下侧保护部的厚度”。
[0006]然而,因填焊是基于熔融焊料相对于各外部电极端面的自由延展而形成,所以,结合各外部电极的端面的焊料润湿性良好,只要不采用特殊的方法,便极难控制所述“以焊垫的表面为基准的填焊的高度”。
[0007]列举具体例进行说明,在各外部电极的端面高度为500 μ m的层叠陶瓷电容器中,即便焊料量相同,实际上,也将作为非安装不合格而产生以各外部电极的端面的下端为基准时的填焊的高度远远超过200 μ m或未达200 μ m。
[0008]S卩,下述专利文献I记载的安装结构并未采用控制“以焊垫的表面为基准的填焊的高度”的特殊方法,所以,实际上极难使“以焊垫的表面为基准的填焊的高度”低于“焊垫的表面与电容器主体的间隔”+ “电容器主体的下侧保护部的厚度”,因此,对于抑制发声的实用性极低。
[0009][【背景技术】文献]
[0010][专利文献]
[0011][专利文献I]日本专利特开2013-046069号公报
【发明内容】

[0012][发明要解决的问题]
[0013]本发明的目的在于提供一种安装状态下对于抑制发声的实用性较高的层叠陶瓷电容器。
[0014][解决问题的技术手段]
[0015]为达成所述目,本发明是一种层叠陶瓷电容器,包含以长度、宽度及高度规定的大致长方体状的电容器主体、及分别设置在所述电容器主体的长度方向端部的外部电极,且,所述电容器主体一体地具有:电容部,将多个内部电极层隔着电介质层在高度方向上层叠而成;电介质制上侧保护部,位于所述多个内部电极层中的最高层的内部电极层的上侧;及电介质制下侧保护部,位于所述多个内部电极层中的最下层的内部电极层的下侧;所述下侧保护部的厚度厚于所述上侧保护部的厚度,以使所述电容部偏向位于所述电容器主体的高度方向上侧。
[0016][发明的效果]
[0017]根据本发明,可提供一种在安装状态下对于抑制发声的实用性较高的层叠陶瓷电容器。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是适用本发明的层叠陶瓷电容器(第I实施方式)的俯视图。
[0019]图2是沿着图1的S-S线的纵剖视图。
[0020]图3是表示图1及图2所示的层叠陶瓷电容器安装在电路基板而成的结构的局部纵首lJ视图。
[0021 ]图4是表示效果确认用样品I?5的规格与特性的图。
[0022]图5是适用本发明的层叠陶瓷电容器(第2实施方式)的与图2对应的纵剖视图。
[0023]图6是表示效果确认用样品6的规格与特性的图。
[0024]图7是适用本发明的层叠陶瓷电容器(第3实施方式)的与图2对应的纵剖视图。
[0025]图8是表示效果确认用样品7的规格与特性的图。
[0026]图9是适用本发明的层叠陶瓷电容器(第4实施方式)的与图2对应的纵剖视图。
[0027]图10是表示效果确认用样品8的规格与特性的图。
[0028]图11是适用本发明的层叠陶瓷电容器(第5实施方式)的与图2对应的纵剖视图。
[0029]图12是表示效果确认用样品9的规格与特性的图。

【具体实施方式】
[0030]《第I实施方式》
[0031]图1及图2表示适用本发明的层叠陶瓷电容器10-1(第I实施方式)的基本结构。该层叠陶瓷电容器10-1包含:以长度L、宽度W及高度H规定的大致长方体状的电容器主体U、及分别设置在电容器主体11的长度方向端部的外部电极12。
[0032]电容器主体11 一体地具有:电容部11a,将多个(图中合计为32层)内部电极层Ilal隔着电介质层lla2(图中合计为31层)在高度方向层叠而成;电介质制上侧保护部11b,位于多个内部电极层Ilal中最高层的内部电极层Ilal的上侧;及电介质制下侧保护部11c,位于多个内部电极层Ilal中最下层的内部电极层Ilal的下侧。顺带而言,在图2中为便于图示,而表示了合计32层的内部电极层llal,但内部电极层Ilal的层数并无特别限制。
[0033]电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal是各自的轮廓形状大致相等的矩形,且各自的厚度也大致相等。而且,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2(包括被邻接的内部电极层Ilal夹隔的部分与未被夹隔的周围部分的层)是各自的轮廓形状大致相等且比内部电极层Ilal的轮廓形状大的矩形,且各自的厚度也大致相等。根据图2可知,多个内部电极层Ilal是在长度方向上交替地偏移,且自上而下地相当于第奇数个的内部电极层Ilal的端缘电性连接于左侧的外部电极12,自上而下地相当于第偶数个的内部电极层Ilal的端缘电性连接于右侧的外部电极12。
[0034]电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal包含各自组成相同的导体,且该导体中可优选地使用以镍、铜、钯、钼、银、金、及它们的合金等为主成分的良导体。而且,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2包含各自的组成相同的电介质,且该电介质中可优选地使用以钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、锆酸钙、钛酸锆酸钙、锆酸钡、氧化钛等为主成分的电介质陶瓷,更优选ε > 1000或类别2 (高介电常数系)的电介质陶瓷。顺带而言,本段落中所述的”组成相同”是指构成成分相同,而并非表示构成成分相同且各成分的含量相同。
[0035]上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成是和电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成相同。在该情况下,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的介电常数变得与电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数相等。而且,下侧保护部Ilc的厚度Tc变为厚于上侧保护部Ilb的厚度Tb,以使电容部IIa偏向位于电容器主体11的高度方向上侧。顺带而言,本段落中所述的”组成相同”也表示构成成分相同,而并非表示构成成分相同且各成分的含量相同。
[0036]若将上侧保护部Ilb的厚度Tb与下侧保护部Ilc的厚度Tc分别以与电容器主体11的高度H之比表示,则厚度Tb优选满足Tb/H ( 0.06的条件,且,厚度Tc优选满足Tc/H ^ 0.20的条件。而且,若将上侧保护部Ilb的厚度Tb与下侧保护部Ilc的厚度Tc以两者之比表示,则厚度Tb与厚度Tc优选满足Tc/Tb ^4.6的条件。进而,若将电容器主体11的高度H与宽度W以两者之比表示,则高度H与宽度W优选满足H > W的条件。
[0037]各外部电极12将电容器主体11的长度方向端面、及与该端面邻接的4侧面的一部分覆盖,且将覆盖该4侧面的一部分的部分的下表面用作安装时的被接合面。虽省略图示,但各外部电极12成为密接于电容器主体11的外表面的基底膜和密接于该基底膜的外表面的表面膜的2层结构、或者在基底膜与表面膜之间具有至少I个中间膜的多层结构。基底膜包含例如烘干导体膜,且该导体可优选适用以镍、铜、钯、钼、银、金、及它们的合金等为主成分的良导体。而且,表面膜包含例如电镀导体膜,且该导体中可优选使用以锡、钯、金、锌、及它们的合金等为主成分的良导体。进而,中间膜包含例如电镀导体膜,且该导体中可优选使用以钼、钯、金、铜、镍、及它们的合金等为主成分的良导体。
[0038]此处,介绍图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1的优选制造例。在电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的主成分、上侧保护部Ilb的主成分及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡的情况下,首先,准备含有镍粉末、松油醇(溶剂)、乙基纤维素(粘合剂)、及分散剂等添加剂的内部电极层用糊,并且准备含有钛酸钡粉末、乙醇(溶剂)、聚乙烯醇缩丁醛(粘合剂)、及分散剂等添加剂的陶瓷浆料。
[0039]接着,使用涂布机等涂敷装置与干燥装置,在载体膜上涂敷陶瓷浆料进行干燥,制作第I生片。而且,使用丝网印刷机等印刷装置与干燥装置,在第I生片上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第2生片。
[0040]接着,使用冲切刀片及具有加热器的吸附头等层叠装置,将自第I生片冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc对应的部位。接着,将自第2生片冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)叠层至特定片数进行热压接合,制作与电容部Ila对应的部位。接着,将自第I生片冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与上侧保护部Ilb对应的部位。接着,使用热等静压压制机等主压力接合装置,将叠层各部位所得者最终进行主热压接合,制作未煅烧层叠片。
[0041]而且,使用分割机等切断装置,将未煅烧层叠片切断成格子状,制作与电容器主体11对应的未煅烧芯片。接着,使用隧道型煅烧炉等煅烧装置,将大量的未煅烧芯片在还原性环境下、或低氧分压环境下,以与镍及钛酸钡相应的温度分布进行煅烧(包含脱粘处理与煅烧处理),制作煅烧芯片。
[0042]接着,使用滚简涂布机等涂布装置,对煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊(沿用内部电极层用糊)进行干燥,且在所述同样的环境下实施烘干处理,形成基底膜,在该基地膜之上,利用电解电镀等电镀处理形成表面膜、或中间膜与表面膜,制作外部电极12。顺带而言,各外部电极的基底膜可在对未煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊进行干燥之后,通过将该电极糊与未煅烧芯片同时进行煅烧而制作。
[0043]图3表示图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1安装在电路基板21所得的结构。电路基板21具备与各外部电极12对应的导电性焊垫22,且各外部电极12的被接合面是使用焊料23而接合在各焊垫22的表面。各焊垫22的表面的轮廓形状一般而言是比各外部电极12的被接合面的轮廓形状大的矩形,因此,在安装后的各外部电极12的端面12a,形成基于熔融焊料自由延展的填焊23a。顺带而言,图3所示的Hf是以电容器主体11的下表面为基准的填焊23a的最高点23al的高度。
[0044]此处,介绍图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1的优选安装例。首先,在电路基板21的各焊垫22上涂布适量的糊状焊料。接着,以各外部电极12的被接合面与所涂布的糊状焊料相接的方式,装载层叠陶瓷电容器10-1。而且,利用回流焊接法等热处理使糊状焊料暂时熔融后进行硬化,将各外部电极12的被接合面隔着焊料23接合于各焊垫22的表面。
[0045]图4表示为确认利用图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1所得的效果而准备的样品I?5的规格与特性。
[0046]图4所示的样品I?5是依据所述制造例而制作,且各个基本规格如下所述。
[0047]〈样品I的基本规格>
[0048]电容器主体11的长度L为1000 μ m,宽度W为500 μ m,且高度H为685 μ m。电容部Ila的厚度Ta为450 μ m,上侧保护部Ilb的厚度Tb为25 μ m,下侧保护部Ilc的厚度Tc为210 μ m。电容部Ila中所含的内部电极层Ilal的层数为350层,电介质层lla2的层数为349层,各内部电极层Ilal的厚度为0.7 μ m,各电介质层lla2的厚度为0.6 μ m。电容部Ila中所含的各内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的各电介质层lla2、上侧保护部Ilb及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡。各外部电极12的厚度为1ymdf4侧面的一部分覆盖的部分的长度为250 μ m。各外部电极12是以镍为主成分的基底膜、以铜为主成分的中间膜、及以锡为主成分的表面膜的3层结构。
[0049]〈样品2的基本规格>
[0050]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc为320 μ m且电容器主体11的高度H为795 μ m以夕卜,与样品I相同。
[0051 ]〈样品3的基本规格>
[0052]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc为115 μ m且电容器主体11的高度H为590 μ m以夕卜,与样品I相同。
[0053]〈样品4的基本规格>
[0054]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc为475 μ m且电容器主体11的高度H为950 μ m以夕卜,与样品I相同。
[0055]〈样品5的基本规格>
[0056]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc为25 μ m且电容器主体11的高度H为500μπι以夕卜,与样品I相同。
[0057]图4的” Tb/H”数值是将上侧保护部Ilb的厚度Tb以与电容器主体11的高度H之比表示的数值(10个平均值),”Tc/H”数值是将下侧保护部Ilb的厚度Tc以与电容器主体11的高度H之比表示的数值(10个平均值),” Tc/Tb”数值是将上侧保护部Ilb的厚度Tb与下侧保护部Ilc的厚度Tc以两者之比表示的数值(10个平均值)。
[0058]图4的”发声”数值是如下结果(10个平均值):使用各10个样品I?5,制作下述安装结构,且在各10个安装结构中,对样品I?5的外部电极12 —面施加交流电压5V —面将频率提高到O?1MHz,采用Briiel&Kjaer Japan制造的TYPe-3560_B130,将此时产生的可听区域的声音强度(单位db)在防音、无回声室(Yokohama Sound Environment Systems制造)中,单独地进行测定所得。
[0059]各安装结构是依据所述安装例而制作,且各个基本规格如下所述。
[0060]〈安装结构的基本规格〉
[0061]电路基板21的厚度为150 μ m,且其主成分为环氧树脂。各焊垫22的长度为400 μ m,宽度为600 μ m,长度方向间隔为400 μ m,厚度为15 μ m,且其主成分为铜。糊状焊料为锡-锑系。糊状焊料对各焊垫22上的涂布量以厚度换算为50 μ m。以各外部电极12的被接合面的宽度方向中心与各焊垫22的表面的宽度方向中心一致,且各外部电极12的端面与各焊垫22的表面的长度方向中心大致一致的方式,装载各样品I?5。
[0062]发声的理想上限值被认为大体上为25db,所以,在图4所示的样品I?5中,样品5因“发声”数值超过25db而不能认为对于抑制发声有效,但样品I?4的“发声”数值均未达25db,因此,可认为该样品I?4、即图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1对于抑制发声有效。
[0063]以下,在考虑图4所示的样品I?4的”Tb/H”数值、”Tc/H”数值、”Tc/Tb”数值、及”发声”数值的基础上,对图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1中适合抑制发声的“Tb/H”数值范围、” Tc/H”数值范围、及” Tc/Tb”数值范围进行说明。
[0064]<关于” Tb/H”的数值范围>
[0065]欲使电容部Ila偏向位于电容器主体11的高度方向上侧,则应可尽量使上侧保护部Ilb的厚度Tb变薄。但是,为了在上侧保护部Ilb获得预期的保护效果,而在实用方面,至少需要20?35 μ m的厚度。若将作为该数值范围上限值的35 μ m适用于样品I?4,则“Tb/H”的最大值达到0.06,因此,可认为上侧保护部Ilb的厚度优选满足Tb/H ( 0.06的条件。而且,若将作为所述数值范围下限值的20 μ m适用于样品I?4,则”Tb/H”的最小值达到0.02,因此,可认为上侧保护部Ilb的厚度Tb更优选满足0.02 ( Tb/H ( 0.06的条件。
[0066]<关于” Tc/H”的数值范围>
[0067]对外部电极12施加交流电压时产生的长度方向的伸缩是如图3中空箭头所示,并非在高度方向均匀一致,而是在产生最高电场强度的电容部Ila出现最大伸缩量Dlla。上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc中所产生的电场强度明显低于电容部Ila的电场强度,且单独观察两者时的伸缩量Dllb及Dllc明显小于电容部Ila的伸缩量Dlla,但在上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilb的上部分,伴随着电容部Ila伸缩的应力不衰减地进行传递。然而,若可在下侧保护部Ilc确保与之相应的厚度Tc,则可使自该下侧保护部Ilc的上部分传递至下侧的应力逐渐衰减,从而逐渐减少伸缩量Dl lc。
[0068]另一面,在外部电极12的端面,在安装时将形成图3所示的填焊23a。该填焊23a是基于熔融焊料对于外部电极12的端面12a的自由延展,所以,即便焊料量相同,实际上,填焊23a的最高点23al的高度Hf也将出现变化。具体而言,即便非安装不合格,也将产生填焊23a的最高点23al的高度Hf与下侧保护部Ilc的上表面大致相同的情况(参照实线)、此高度Hf变得高于下侧保护部Ilc的上表面的情况(参照上侧的2点链线)、或此高度Hf变得低于下侧保护部Ilc的上表面的情况(参照下侧的2点链线)。
[0069]无论何种情况均可共通地认为,填焊23a成为最高点23al的厚度最薄,且朝向下方,厚度逐渐变厚的剖视形状。即,由于在填焊23a的厚度较薄的部分预计产生可挠性,所以,即便填焊23a的最高点23al的高度Hf变得高于下侧保护部Ilc的上表面的情况(参照上侧的2点链线),也可以利用所述可挠性吸收电容部Ila的伸缩量Dlla,或利用所述可挠性也能吸收下侧保护部Ilc的最大伸缩量Dllc。对于后者的情况,无论填焊23a的最高点23al的高度Hf变得与下侧保护部Ilc的上表面大致相同的情况(参照实线),还是此高度Hf变得低于下侧保护部Ilc的上表面的情况(参照下侧的2点链线),均可视作相同。
[0070]简而言之,为了抑制图3所示的安装结构中可能产生的发声,若作为下侧保护部Ilc的厚度Tc,可确保用以可实现如前所述的传递应力衰减与伸缩量吸收的厚度,则将有助于抑制发声。就图4所示的样品I?4的”发声”数值来看,若”Tc/H”为0.20以上,则可将发声抑制到25db以下,因此,可认为在图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1中,下侧保护部Ilc的厚度Tc优选满足Tc/H彡0.20的条件。而且,就图4所示的样品I?4的”发声”数值来看,可认为尽量使下侧保护部Ilc的厚度Tc变厚对于抑制发声较为有效,但若过度地使厚度Tc变厚,则电容器主体11的高度H与宽度W之比H/W变大,在安装时将出现层叠陶瓷电容器10-1容易倒塌等担忧。据此,鉴于图4所示的样品I?4的规格,” Tc/H”的上限值宜为样品2的0.40,所以,可认为在图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1中,下侧保护部Ilc的厚度Tc更优选满足0.20 ( Tc/H ( 0.40的条件。
[0071]<关于” Tc/Tb”的数值范围>
[0072]就图4所示的样品I?4的”发声”数值来看,若”Tc/Tb”为4.6以上,则可将发声抑制到25db以下,所以,可认为上侧保护部Ilb的厚度Tb与下侧保护部Ilc的厚度Tc优选满足Tc/Tb彡4.6的条件。而且,为消除此前段落中所述的担忧,”Tc/Tb”的上限值宜为样品2的12.8,所以,可认为在图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1中,上侧保护部Ilb的厚度Tb与下侧保护部Ilc的厚度Tc更优选满足4.6 < Tc/Tb ( 12.6的条件。
[0073]《第2实施方式》
[0074]图5表示适用本发明的层叠陶瓷电容器10-2(第2实施方式)的基本结构。该层叠陶瓷电容器10-2与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1的不同之处在于:(Ml)上侧保护部Ilb的组成及下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成和电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成相同,且下侧保护部Ilc的除了上部分Ilcl以外的下部分llc2的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成。下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的厚度Tcl既可与上侧保护部Ilb的厚度Tb相同,也可以厚于或薄于上侧保护部Ilb的厚度Tb。顺带而言,图5中为便于图示,而表示了合计32层的内部电极层llal,但与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1相同,对于内部电极层Ilal的层数并无特别限制。
[0075]此前段落中所述的”组成相同”是表示构成成分相同,而并非表示各成分的含量相同。而且,此前阶段中所述的”组成不同”除了表示构成成分不同,也表示构成成分相同但含量不同。作为实现此前段落中所述的”组成不同”的方法,可例示不改变下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷)的种类而改变副成分的含量或种类的方法、及改变下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷)的种类的方法。
[0076]如果将抑制发声作为前提,则在此前段落中所述的前者方法中,优选使下侧保护部Ilc的下部分llc2含有使之低介电常数化那样的副成分、例如选自Mg、Ca、Sr等碱土类金属元素;Mn、V、Mo、W、Cr 等过渡金属元素;La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb,Lu等稀土类元素中的I种以上。而且,在此前段落中所述的后者方法中,作为下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷),理想的是选择使之低介电常数化那样的电介质陶瓷。在该情况下,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数变得与电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数相等,且下侧保护部Ilc的下部分llc2的介电常数变得低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数。
[0077]此处,介绍图5所示的层叠陶瓷电容器10-2的优选制造例。在电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部Ilb及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡的情况下,首先,准备包含镍粉末、松油醇(溶剂)、乙基纤维素(粘合剂)及散剂等添加剂的内部电极层用糊,并且准备包含钛酸钡粉末、乙醇(溶剂)、聚乙烯醇缩丁醛(粘合剂)及分散剂等添加剂的第I陶瓷浆料、以及在第I陶瓷浆料中适量添加MgO所得的第2陶瓷浆料。
[0078]接着,利用涂布机等涂敷装置及干燥装置,在载体膜上涂敷第I陶瓷浆料进行干燥,制作第I生片,并且在另外的载体膜上涂敷第2陶瓷浆料进行干燥,制作第2生片(含有MgO)。而且,使用丝网印刷机等印刷装置与干燥装置,在第I生片上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第3生片。
[0079]接着,使用冲切刀片及具有加热器的吸附头等层叠装置,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc的下部分llc2对应的部位。接着,将自第I生片冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl对应的部位。接着,将自第3生片冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)叠层至特定片数进行热压接合,制作与电容部Ila对应的部位。接着,将自第I生片冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与上侧保护部Ilb对应的部位。接着,使用热等静压压制机等主压力接合装置,将各部位依序地叠层所得者最终进行主热压接合,制作未煅烧层叠片。
[0080]接着,使用分割机等切断装置,将未煅烧层叠片切断成格子状,制作与电容器主体11对应的未煅烧芯片。接着,使用隧道型煅烧炉等煅烧装置,将大量的未煅烧芯片在还原性环境下、或低氧分压环境下,以与镍及钛酸钡相应的温度分布实施煅烧(包含脱粘处理与煅烧处理),制作煅烧芯片。
[0081]接着,使用滚简涂布机等涂布装置,在煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊(沿用内部电极层用糊)进行干燥,在所述相同的环境下进行烘干处理,形成基底膜,且在该基底膜之上利用电解电镀等电镀处理形成表面膜、或中间膜与表面膜,制作外部电极12。顺带而言,各外部电极的基底膜也可以在对未煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊进行干燥之后,通过将该电极糊与未煅烧芯片同时进行煅烧而制作。
[0082]另外,图5所示的层叠陶瓷电容器10-2安装在电路基板21而成的结构及其优选安装例因与所述第I实施方式栏中所述的安装结构(参照图3)及优选安装例相同,而将各自的说明省略。
[0083]图6表示为确认利用图5所示的层叠陶瓷电容器10-2获得的效果而准备的样品6的规格与特性。顺带而言,图6中,为进行比较而合并记载图4所示的样品I的规格与特性。
[0084]图6所示的样品6是依据所述制造例而制作,且其基本规格如下所述。
[0085]〈样品6的基本规格>
[0086]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc (210 μ m)中,上部分Ilcl的厚度Tcl为25 μ m且下部分llc2的厚度Tc2为185 μ m,且下部分llc2含有Mg以外,与样品I相同。
[0087]另外,图6的” Tb/H”数值、” Tc/H”数值及” Tc/Tb”数值的计算方法、”发声”数值的测定方法、及用于测定的安装结构的基本规格,因与所述第I实施方式栏中所述的计算方法、测定方法、及安装结构的基本规格相同,而将各自的说明省略。
[0088]如先前所述,由于认为发声的理想上限值大体上为25db,所以,可认为图6所示的样品6、即图5所示的层叠陶瓷电容器10-2对于抑制发声较为有效。当然,图5所示的层叠陶瓷电容器10-2中,也可以适用所述第I实施例栏中所述的适于抑制发声的“Tb/H”数值范围、“Tc/H”数值范围、及“Tc/Tb ”数值范围。
[0089]而且,可通过使下侧保护部Ilc的下部分llc2的介电常数低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数,而降低安装状态下施加电压时产生于下侧保护部Ilc的电场强度,更确实地实施所述第I实施方式栏中所述的传递应力的衰减,从而有助于抑制发声。
[0090]进而,由于下侧保护部Ilc的下部分llc2的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成、上侧保护部Ilb的组成、及下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成,因此,可基于与其他部分不同的下侧保护部Ilc的下部分llc2的外观颜色,简单地判别安装层叠陶瓷电容器10-2时的上下方向。
[0091]另外,在前面所述的制造例与样品6中,为补充本第2实施方式栏的开头中所述的要件Ml,而例示使下侧保护部Ilc的下部分llc2含有Mg的情况,但无论使该下部分llc2含有Mg以外的选自Ca、Sr等碱土类金属元素的I种,或者含有2种以上的碱土类金属元素(包含Mg),均可获得所述同样的效果。而且,使下侧保护部Ilc的下部分llc2,无论含有选自Mn、V、Mo、W、Cr等过渡金属元素的I种以上,还是含有选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土类元素的I种以上,而取代碱土类金属元素,均可获得所述同样的效果。即,若使下侧保护部Ilc的下部分llc2,含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上,则可获得所述同样的效果。当然,在电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部lib、及下侧保护部Ilc的上部分Ilcl含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上的情况下,若使下侧保护部Ilc的下部分llc2中所含的含量多于该含量,则可获得所述同样的效果。进而,即便为补充本第2实施方式栏的开头中所述的要件M1,而使下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷)的种类不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部lib、及下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的主成分(电介质陶瓷),仍可获得所述同样的效果。
[0092]《第3实施方式》
[0093]图7表示适用本发明的层叠陶瓷电容器10-3(第3实施方式)的基本结构。该层叠陶瓷电容器10-3与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1不同之处在于:(M2)上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成相同,且上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成。顺带而言,图7中为便于图示而表示合计32层的内部电极层llal,但与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1相同,对于内部电极层Ilal的层数并无特别限制。
[0094]此前段落中所述的”组成相同”表示构成成分相同,而并非表示各成分的含量相同。而且,此前阶段中所述的”组成不同”除了表示构成成分不同,也表示构成成分相同且含量不同。作为实现此前段落中所述的”组成不同”的方法,可例示不改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类而改变副成分的含量或种类的方法、及改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类的方法。
[0095]若将抑制发声作为前提,则在此前段落中所述的前者的方法中,优选使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有使其等低介电常数化那样的副成分、例如选自Mg、Ca、Sr等碱土类金属元素;Mn、V、Mo、W、Cr 等过渡金属元素;La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土类元素中的I种以上。而且,在此前段落中所述的后者的方法中,作为上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷),理想的是选择使其等低介电常数化那样的电介质陶瓷。在该情况下,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的介电常数变得相等,且上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的介电常数变得低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数。
[0096]此处,介绍图7所示的层叠陶瓷电容器10-3的优选制造例。在电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部lib、及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡的情况下,首先,准备含有镍粉末、松油醇(溶剂)、乙基纤维素(粘合剂)、及分散剂等添加剂的内部电极层用糊,并且准备含有钛酸钡粉末、乙醇(溶剂)、聚乙烯醇缩丁醛(粘合剂)、分散剂等添加剂的第I陶瓷浆料、及在第I陶瓷浆料中适量添加MgO所得的第2陶瓷浆料。
[0097]接着,使用涂布机等涂敷装置与干燥装置,在载体膜上涂敷第I陶瓷浆料进行干燥,制作第I生片,并且在另外的载体膜上涂敷第2陶瓷浆料进行干燥,制作第2生片(含有MgO)。而且,使用丝网印刷机等印刷装置与干燥装置,在第I生片上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第3生片,并且在第2生片(含有MgO)上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第4生片(含有MgO)。
[0098]接着,使用冲切刀片及具有加热器的吸附头等层叠装置,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc对应的部位。接着,在自第4生片(含有MgO)冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)之上,将自第3生片冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)叠层至特定片数进行热压接合,制作与电容部Ila对应的部位。接着,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与上侧保护部Ilb对应的部位。接着,使用热等静压压制机等主压力接合装置,将各部位依序叠层所得者最终进行主热压接合,制作未煅烧层叠片。
[0099]接着,使用分割机等切断装置,将未煅烧层叠片切断成格子状,制作与电容器主体11对应的未煅烧芯片。然后,使用隧道型煅烧炉等煅烧装置,将大量的未煅烧芯片在还原性环境下、或低氧分压环境下,以与镍及钛酸钡相应的温度分布进行煅烧(包含脱粘处理与煅烧处理),制作煅烧芯片。
[0100]接着,使用滚简涂布机等涂布装置,在煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊(沿用内部电极层用糊)进行干燥,在所述同样的环境下进行烘干处理,形成基底膜,且在该基底膜之上利用电解电镀等电镀处理形成表面膜、或中间膜与表面膜,制作外部电极12。顺带而言,各外部电极的基底膜也可以在对未煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊进行干燥之后,通过将该电极糊与未煅烧芯片同时进行煅烧而制作。
[0101]另外,图7所示的层叠陶瓷电容器10-3安装在电路基板21所得的结构及其优选安装例因与所述第I实施方式栏中所述的安装结构(参照图3)及优选安装例相同,而将各自的说明省略。
[0102]图8表示为确认利用图7所示的层叠陶瓷电容器10-3获得的效果而准备的样品7的规格与特性。顺带而言,图8中为进行比较而合并记载图4所示的样品I的规格与特性。
[0103]图8所示的样品7是依据所述制造例而制作,且其基本规格如下所述。
[0104]〈样品7的基本规格>
[0105]除了上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有Mg以外,与样品I相同。
[0106]另外,图8的” Tb/H”数值、” Tc/H”数值、及” Tc/Tb”数值的计算方法、”发声”数值的测定方法、及用于测定的安装结构的基本规格因与所述第I实施方式栏中所述的计算方法、测定方法、及安装结构的基本规格相同,而将各自的说明省略。
[0107]如先前所述,可认为发声的理想上限值大体上为25db,所以,可认为图8所示的样品7、即图7所示的层叠陶瓷电容器10-3对于抑制发声较为有效。当然,图7所示的层叠陶瓷电容器10-3中,也可以适用所述第I实施例栏中所述的适于抑制发声的”Tb/H”的数值范围、” Tc/H”的数值范围、及” Tc/Tb”的数值范围。
[0108]而且,可通过使下侧保护部Ilc的介电常数低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数,而降低安装状态下施加电压时产生于下侧保护部Ilc的电场强度,更确实地实施所述第I实施方式栏中所述的传递应力的衰减,从而有助于抑制发声。
[0109]进而,由于上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成,并且,下侧保护部Ilc的厚度Tc厚于上侧保护部Ilb的厚度Tb,所以,可基于与其他部分不同的上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的外观颜色、及下侧保护部Ilc的厚度Tc,简单地判别安装层叠陶瓷电容器10-3时的上下方向。
[0110]另外,在前面所述的制造例与样品7中,为补充本第3实施方式栏的开头中所述的要件M2,而例示了使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有Mg的情况,但即便使该上侧保护部Ilb及下侧保护部Ilc含有选自Mg以外的Ca、Sr等碱土类金属元素中的I种,或含有
2种以上碱土类金属元素(含有Mg),均可获得所述同样的效果。而且,使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc无论含有选自Mn、V、Mo、W、Cr等过渡金属元素中的I种以上,还是含有选自 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等稀土类元素中的 I 种以上,而取代碱土类金属元素,均可获得所述同样的效果。即,若使上侧保护部Ilb与下侧保护部11c,含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上,则可获得所述同样的效果。当然,在电容部Ila中所含的多个电介质层lla2含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上的情况下,若相较该含量而增加上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc中所含的含量,则可获得所述同样的效果。进而,即便为补充本第3实施方式栏的开头中所述的要件M2,而使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的主成分(电介质陶瓷),仍可获得所述同样的效果。
[0111]《第4实施方式》
[0112]图9表示适用本发明的层叠陶瓷电容器10-4(第4实施方式)的基本结构。该层叠陶瓷电容器10-4与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1不同之处在于:(M3)上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成不同,且上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成。顺带而言,图9中为便于图示而表示合计32层的内部电极层llal,但与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1相同,内部电极层Ilal的层数并无特别限制。
[0113]此前阶段中所述的”组成不同”除了表示构成成分不同,还表示构成成分相同但含量不同。作为实现此前段落中所述的”组成不同”的方法,可例示不改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类而改变副成分的含量或种类的方法、及改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类的方法。
[0114]若将抑制发声作为前提,则在此前段落中所述的前者的方法中,优选使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有使其等低介电常数化的副成分、例如选自Mg、Ca、Sr等碱土类金属元素;Mn、V、Mo、W、Cr 等过渡金属元素;La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb,Lu等稀土类元素中的I种以上,且,使下侧保护部Ilc的含量相较上侧保护部Ilb的含量増加。而且,在此前段落中所述的后者的方法中,作为上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷),理想的是选择使其等低介电常数化那样的2种电介质陶瓷。在该情况下,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的介电常数变得低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数,且下侧保护部Ilc的介电常数变得低于上侧保护部Ilb的介电常数。
[0115]此处,介绍图9所示的层叠陶瓷电容器10-4的优选制造例。在电容部Ila中所含的多个内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部lib、及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡的情况,首先,准备包含镍粉末、松油醇(溶剂)、乙基纤维素(粘合剂)、及分散剂等添加剂的内部电极层用糊,并且准备包含钛酸钡粉末、乙醇(溶剂)、聚乙烯醇缩丁醛(粘合剂)、及分散剂等添加剂的第I陶瓷浆料、在第I陶瓷浆料中适量添加MgO所得的第2陶瓷浆料、及在第I陶瓷浆料中比第2陶瓷浆料添加更多的MgO所得的第3陶瓷浆料。
[0116]接着,使用涂布机等涂敷装置与干燥装置,在载体膜上涂敷第I陶瓷浆料进行干燥,制作第I生片,并且在另外的载体膜上涂敷第2陶瓷浆料进行干燥,制作第2生片(含有MgO),且在另外的载体膜上涂敷第3陶瓷浆料进行干燥,制作第3生片(含有MgO)。而且,使用丝网印刷机等印刷装置与干燥装置,在第I生片上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第4生片,并且在第3生片(含有MgO)上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第5生片(含有MgO)。
[0117]接着,使用冲切刀片及具有加热器的吸附头等层叠装置,将自第3生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc对应的部位。接着,在自第5生片(含有MgO)冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)之上,将自第4生片冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)叠层至特定片数进行热压接合,制作与电容部Ila对应的部位。接着,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与上侧保护部Ilb对应的部位。接着,使用热等静压压制机等主压力接合装置,将各部位依序叠层所得者最终进行主热压接合,制作未煅烧层叠片。
[0118]接着,使用分割机等切断装置,将未煅烧层叠片切断成格子状,制作与电容器主体11对应的未煅烧芯片。然后,使用隧道型煅烧炉等煅烧装置,将大量的未煅烧芯片在还原性环境下、或低氧分压环境下,以与镍及钛酸钡相应的温度分布实施煅烧(包含脱粘处理与煅烧处理),制作煅烧芯片。
[0119]接着,使用滚简涂布机等涂布装置,在煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊(沿用内部电极层用糊)进行干燥,在所述同样的环境下进行烘干处理,形成基底膜,且在该基底膜之上利用电解电镀等电镀处理形成表面膜、或中间膜与表面膜,制作外部电极12。顺带而言,各外部电极的基底膜可在对未煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊进行干燥之后,通过将该电极糊与未煅烧芯片同时进行煅烧而制作。
[0120]另外,图9所示的层叠陶瓷电容器10-4安装在电路基板21而成的结构及其优选安装例因与所述第I实施方式栏中所述的安装结构(参照图3)及优选安装例相同,而将各自的说明省略。
[0121]图10表示为确认利用图9所示的层叠陶瓷电容器10-4获得的效果而准备的样品8的规格与特性。顺带而言,图10中,为进行比较而合并记载图4所示的样品I的规格与特性。
[0122]图10所示的样品8是依据所述制造例而制作,且其基本规格如下所述。
[0123]〈样品8的基本规格>
[0124]除了上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有Mg,且下侧保护部Ilc的Mg含量多于上侧保护部Ilb的Mg含量以外,与样品I相同。
[0125]另外,图10的”Tb/H”数值、”Tc/H”数值、及”Tc/Tb”数值的计算方法、”发声”数值的测定方法、以及用于测定的安装结构的基本规格因与所述第I实施方式栏中所述的计算方法、测定方法、安装结构的基本规格相同,而将各自的说明省略。
[0126]如先前所述,可认为发声的理想上限值大体上为25db,所以,可认为图10所示的样品8、即图9所示的层叠陶瓷电容器10-4对于抑制发声较为有效。当然,图9所示的层叠陶瓷电容器10-4中,也可以适用所述第I实施例栏中所述的适于抑制发声的” Tb/H”的数值范围、” Tc/H”的数值范围、及” Tc/Tb ”的数值范围。
[0127]而且,可通过使下侧保护部Ilc的介电常数低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数,而降低安装状态下施加电压时产生于下侧保护部Ilc的电场强度,更确实地进行所述第I实施方式栏中所述的传递应力的衰减,从而有助于抑制发声。
[0128]进而,由于上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成,并且,下侧保护部Ilc的厚度Tc厚于上侧保护部Ilb的厚度Tb,所以,可基于与其他部分不同的上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的外观颜色、及下侧保护部Ilc的厚度Tc,简单地判别安装层叠陶瓷电容器10-4时的上下方向。
[0129]另外,在前面所述的制造例与样品8中,为补充本第4实施方式栏的开头中所述的要件M3,而例示了使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有Mg的情况,但即便使该上侧保护部Ilb及下侧保护部11c,含有选自Mg以外的Ca、Sr等碱土类金属元素中的I种,或者含有2种以上的碱土类金属元素(含有Mg),仍可获得所述同样的效果。而且,使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc无论含有选自Mn、V、Mo、W、Cr等过渡金属元素中的I种以上,还是含有选自 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等稀土类元素中的 I 种以上,而取代碱土类金属元素,仍可获得所述同样的效果。即,若使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上,则可获得所述同样的效果。当然,在电容部Ila中所含的多个电介质层lla2含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上的情况下,若相较该含量使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc中所含的含量増加,则可获得所述同样的效果。进而,即便为补充本第4实施方式栏的开头中所述的要件M3,而使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的主成分(电介质陶瓷),仍可获得所述同样的效果。
[0130]《第5实施方式》
[0131]图11表示适用本发明的层叠陶瓷电容器10-5(第5实施方式)的基本结构。该层叠陶瓷电容器10-5与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1不同之处在于:(M4)上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成相同,上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成,且下侧保护部Ilc的除了上部分Ilcl以外的下部分llc2的组成不同于上侧保护部Ilb的组成、下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成、及电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成。顺带而言,图11中为便于图示而表示合计32层的内部电极层llal,但与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器10-1相同,内部电极层Ilal的层数并无特别限制。
[0132]此前阶段中所述的”组成不同”除了表示构成成分不同,还表示构成成分相同但含量不同。作为实现此前段落中所述的”组成不同”的方法,可例示不改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类而改变副成分的含量或种类的方法、及改变上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的主成分(电介质陶瓷)的种类的方法。
[0133]若将抑制发声作为前提,则在此前段落中所述的前者的方法中,优选使上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl及下部分llc2含有使其等低介电常数化那样的副成分、例如选自Mg、Ca、Sr等碱土类金属元素;Mn、V、Mo、W、Cr等过渡金属元素;La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土类元素中的I种以上,且使下侧保护部Ilc的下部分llc2的含量相较上侧保护部Ilb的含量与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的含量増加。而且,在此前段落中所述的后者的方法中,作为上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分Ilcl及下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷),理想的是选择使其等低介电常数化那样的2种电介质陶瓷。在该情况下,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数变得相等,上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数变得低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数,且下侧保护部Ilc的下部分llc2的介电常数变得低于上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数。
[0134]此处,介绍图11所示的层叠陶瓷电容器10-5的优选制造例。在电容部I Ia中所含的多个内部电极层Ilal的主成分为镍,电容部Ila中所含的多个电介质层lla2、上侧保护部Ilb及下侧保护部Ilc的主成分为钛酸钡的情况下,首先,准备包含镍粉末、松油醇(溶剂)、乙基纤维素(粘合剂)、及分散剂等添加剂的内部电极层用糊,并且准备包含钛酸钡粉末、乙醇(溶剂)、聚乙烯醇缩丁醛(粘合剂)、及分散剂等添加剂的第I陶瓷浆料、在第I陶瓷浆料中适量添加MgO而成的第2陶瓷浆料、及在第I陶瓷浆料中比第2陶瓷浆料添加更多的MgO而成的第3陶瓷浆料。
[0135]接着,使用涂布机等涂敷装置与干燥装置,在载体膜上涂覆第I陶瓷浆料进行干燥,制作第I生片,并且在另外的载体膜上涂覆第2陶瓷浆料进行干燥,制作第2生片(含有MgO),且在另外的载体膜上涂覆第3陶瓷浆料进行干燥,制作第3生片(含有MgO)。而且,使用丝网印刷机等印刷装置与干燥装置,在第I生片上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第4生片,并且在第2生片(含有MgO)上矩阵状或锯齿状地印刷内部电极层用糊进行干燥,制作形成有内部电极层用图案群的第5生片(含有MgO)。
[0136]接着,使用冲切刀片及具有加热器的吸附头等层叠装置,将自第3生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc的下部分llc2对应的部位。接着,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl对应的部位。接着,在自第5生片(含有MgO)冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)之上,将自第4生片冲切所得的单位片材(包含内部电极层用图案群)叠层至特定片数进行热压接合,制作与电容部Ila对应的部位。接着,将自第2生片(含有MgO)冲切所得的单位片材叠层至特定片数进行热压接合,制作与上侧保护部Ilb对应的部位。接着,使用热等静压压制机等主压力接合装置,将各部位依序叠层所得者最终进行主热压接合,制作未煅烧层叠片。
[0137]接着,使用分割机等切断装置,将未煅烧层叠片切断成格子状,制作与电容器主体11对应的未煅烧芯片。接着,使用隧道型煅烧炉等煅烧装置,将大量的未煅烧芯片在还原性环境下、或低氧分压环境下,以与镍及钛酸钡相应的温度分布实施煅烧(包含脱粘处理与煅烧处理),制作煅烧芯片。
[0138]接着,使用滚简涂布机等涂布装置,在煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊(沿用内部电极层用糊)进行干燥,且在所述同样的环境下进行烘干处理,形成基底膜,且在该基底膜之上,利用电解电镀等电镀处理形成表面膜、或中间膜及表面膜,制作外部电极12。顺带而言,各外部电极的基底膜可在未煅烧芯片的长度方向端部分别涂布电极糊进行干燥之后,通过将该电极糊与未煅烧芯片同时进行煅烧而制作。
[0139]另外,图11所示的层叠陶瓷电容器10-5安装在电路基板21所得的结构及其优选安装例因与所述第I实施方式栏中所述的安装结构(参照图3)及优选安装例相同,而将各自的说明省略。
[0140]图12表示为确认利用图11所示的层叠陶瓷电容器10-5获得的效果而准备的样品9的规格与特性。顺带而言,在图12中,为进行比较而合并记载图4所示的样品I的规格与特性。
[0141]图12所示的样品9是依据所述制造例而制作,且其基本规格如下所述。
[0142]〈样品9的基本规格>
[0143]除了下侧保护部Ilc的厚度Tc (210 μ m)中,上部分Ilcl的厚度Tcl为25 μ m,下部分llc2的厚度Tc2为185 μ m,上部分IIcl、下部分llc2及上侧保护部Ilb含有Mg,且下侧保护部Ilc的下部分llc2的Mg含量多于上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的Mg含量以外,与样品I相同。
[0144]另外,图12的”Tb/H”数值、”Tc/H”数值、及”Tc/Tb”数值的计算方法、”发声”数值的测定方法、及用于测定的安装结构的基本规格,因与所述第I实施方式栏中所述的计算方法、测定方法及安装结构的基本规格相同,而将各自的说明省略。
[0145]如先前所述,可认为发声的理想上限值大体上为25db,因此,可认为图12所示的样品9、即图11所示的层叠陶瓷电容器10-5对于抑制发声较为有效。当然,图11所示的层叠陶瓷电容器10-5中,也可以适用所述第I实施例栏中所述的适于抑制发声的“Tb/H”的数值范围、“Tc/H”的数值范围、及“Tc/Tb”的数值范围。
[0146]而且,可通过使上侧保护部Ilb的介电常数与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数低于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的介电常数,且使下侧保护部Ilc的下部分llc2的介电常数低于下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的介电常数,而降低安装状态下施加电压时产生于下侧保护部Ilc的电场强度,更确实地进行所述第I实施方式栏中所述的传递应力的衰减,从而有助于抑制发声。
[0147]进而,由于上侧保护部Ilb的组成与下侧保护部Ilc的上部分Ilcl的组成及下侧保护部Ilc的下部分llc2的组成不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的组成,并且,下侧保护部Ilc的厚度Tc厚于上侧保护部Ilb的厚度Tb,所以,可基于与其他部分不同的上侧保护部Ilb与下侧保护部Ilc的外观颜色、及下侧保护部Ilc的厚度Tc,简单地判别安装层叠陶瓷电容器10-5时的上下方向。
[0148]另外,在前面所述的制造例与样品9中,为补充本第5实施方式栏的开头中所述的要件M4,而例示了使上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2含有Mg的情况,但即便使该上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2含有选自Mg以外的Ca、Sr等碱土类金属元素中的I种,或者含有2种以上的碱土类金属元素(含有Mg),均可获得所述同样的效果。而且,使上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2,无论含有选自Mn、V、Mo、W、Cr等过渡金属元素中的I种以上,还是含有选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H0、Er、Tm、Yb、LU等稀土类元素中的I种以上,均可获得所述同样的效果。S卩,若使上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上,则可获得所述同样的效果。当然,在电容部Ila中所含的多个电介质层lla2含有选自所述碱土类金属元素、所述过渡金属元素、及所述稀土类元素中的I种以上的情况下,若相较该含量,使上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2中所含的含量増加,则可获得所述同样的效果。进而,即便为补充本第5实施方式栏的开头中所述的要件M4,而使上侧保护部lib、下侧保护部Ilc的上部分llcl、及下侧保护部Ilc的下部分llc2的主成分(电介质陶瓷)的种类不同于电容部Ila中所含的多个电介质层lla2的主成分(电介质陶瓷),仍可获得所述同样的效果。
[0149]《其他实施方式》
[0150](I)在第I实施方式栏?第5实施方式栏中,例不了电容器主体11的高度H大于宽度W的层叠陶瓷电容器10-1?10-5,但在可使电容部Ila的厚度Ta变薄的情况下,无论电容器主体的高度H与宽度W相同,还是电容器主体的高度H小于宽度W,均可使下侧保护部Ilc的厚度Tc厚于上侧保护Ilb的厚度Tb,使电容部Ila偏向位于电容器主体11的高度方向上侧。
[0151](2)在第2实施方式栏与第5实施方式栏中,作为电容器主体11的下侧保护层Ilc的下部分llc2,例示了将电介质陶瓷作为主成分的情况,但也可以利用电介质陶瓷以外的电介质、例如L1-Si系、B-Si系、L1-S1-Ba系、B-S1-Ba系玻璃、或使氧化硅或氧化铝等填充剂分散在其等中所得的玻璃、及环氧树脂或聚酰亚胺等热硬化性塑料形成该下部分llc2。在该情况下,优选如下方法:在第2实施方式栏及第5实施方式栏中所述的制造例的未煅烧层叠片的步骤中,制作将下侧保护层Ilc的下部分llc2去除所得者之后,对其利用粘合剂等贴合与该下部分llc2对应的片状物等。
[0152][符号的说明]
[0153]10、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5 层叠陶瓷电容器
[0154]11电容器主体
[0155]L电容器主体的长度
[0156]W电容器主体的宽度
[0157]H电容器主体的长度
[0158]Ila电容部
[0159]Ilal内部电极层
[0160]lla2电介质层
[0161]Ilb上侧保护部
[0162]Ilc下侧保护部
[0163]Ilcl下侧保护部的上部分
[0164]llc2下侧保护部的下部分
[0165]Ta电容部的厚度
[0166]Tb上侧保护部的厚度
[0167]Tc下侧保护部的厚度
[0168]12外部电极。
【权利要求】
1.一种层叠陶瓷电容器,包含以长度、宽度及高度规定的大致长方体状的电容器主体、及分别设置在所述电容器主体的长度方向端部的外部电极,且 所述电容器主体一体地具有:电容部,将多个内部电极层隔着电介质层在高度方向上层叠而成;电介质制上侧保护部,位于所述多个内部电极层中的最高层的内部电极层的上侧;及电介质制下侧保护部,位于所述多个内部电极层中的最下层的内部电极层的下侧; 所述下侧保护部的厚度厚于所述上侧保护部的厚度,以使所述电容部偏向位于所述电容器主体的高度方向上侧。
2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷电容器,其中 当将所述电容器主体的高度设为H,所述上侧保护部的厚度设为Tb,且所述下侧保护部的厚度设为Tc时,所述高度H与所述厚度Tb满足Tb/H ( 0.06的条件,且,所述高度H与所述厚度Tc满足Tc/H彡0.20的条件。
3.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器,其中 当将所述上侧保护部的厚度设为Tb,所述下侧保护部的厚度设为Tc时,所述厚度Tb与所述厚度Tc满足Tc/Tb ^ 4.6的条件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 当将所述电容器主体的高度设为H,宽度设为W时,所述高度H与所述宽度W满足H >W的条件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 所述上侧保护部的组成及所述下侧保护部的组成和所述电介质层的组成相同。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 所述上侧保护部的组成及所述下侧保护部的上部分的组成和所述电介质层的组成相同,且 所述下侧保护部的除上部分以外的下部分的组成不同于所述电介质层的组成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的组成相同,且 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的组成不同于所述电介质层的组成。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的组成不同,且 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的组成均不同于所述电介质层的组成。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其中 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的上部分的组成相同,且 所述上侧保护部的组成与所述下侧保护部的上部分的组成不同于所述电介质层的组成, 所述下侧保护部的除上部分以外的下部分的组成和所述上侧保护部的组成、所述下侧保护部的上部分的组成、及所述电介质层的组成均不相同。
【文档编号】H01G4/30GK104425128SQ201410433375
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】柴崎龙一, 佐佐木真一, 斋藤直树, 铃木贵文 申请人:太阳诱电株式会社
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