层叠陶瓷电容器以及其制造方法_2

文档序号:9422909阅读:来源:国知局
发明的特征的地方。 阳〇3引[实施方式U
[0034] <层叠陶瓷电容器的制作〉
[0035] (1)陶瓷生片的准备
[0036] 为了制作层叠陶瓷电容器,首先在W铁酸领为主体的陶瓷原料粉末中加入周知的 有机粘合剂W及有机溶剂,并用球磨机进行湿式混合,来调制陶瓷原料浆。
[0037] 然后,用刮刀法将该陶瓷原料浆薄片成形,来制作陶瓷生片。 阳03引 (2)内部电极形成用的导电性膏的准备
[0039] 准备将导电成分的Ni粉末、例如祗品醇和丙締酸清漆混合、并使之分散的内部电 极形成用的导电性膏。
[0040] (3)外部电极形成用的导电性膏的准备
[0041] (3-1)玻璃粉末的准备
[0042] 在制作外部电极形成用的导电性膏时,首先准备组成不同的多种类的玻璃粉末、 即表1的玻璃粉末1~玻璃粉末5的合计5种类的玻璃粉末。
[0043] 在该实施方式中,W WD-XRF(波长散射型巧光X射线分析装置)对评价中所用的 玻璃粉末进行组成分析,将氣W后的轻元素~重元素定量。另外,在本发明中,构成导电性 膏的玻璃粉末中的Si化、或SrO、BaO等的比例是能用分析方法得到的值。
[0044] 在表1示出根据WD-XRF的结果求得的包含在各玻璃粉末中的Si〇2、SrO、BaO、 AI2O3、CaO、ZnO、胞2〇、CuO、W及BaO+SrO的合计量的值。
[0045][表1]
[0046]
[0047] (3-2)导电成分的化粉末的准备
[0048] 作为外部电极形成用的导电性膏的导电成分,如表2所示那样准备平均粒径不同 的化粉末。化粉末的平均粒径是用Microtrac法测定的值。 阳049]另外,在本发明中,构成导电性膏的贱金属粉末的平均粒径是通过Microtrac法 测定的值。
[0050] (3-3)导电性膏的制作
[0051] 将表1所示的玻璃粉末1~玻璃粉末5运5种类的玻璃粉末(参考表1)、和W Microtrac法测定的平均粒径不同的化粉末(参考表2)与W祗品醇为溶剂的丙締酸清漆 混合,用3漉磨机使之分散,由此制作表2所示那样的外部电极形成用的9种类的导电性膏 (导电性膏A~I)。 阳〇5引[表引 [0053]
[0054] (4)层叠陶瓷电容器的制作 阳化5] (4-1)向陶瓷生片上的内部电极图案的形成
[0056] 在上述那样制作的陶瓷生片上用丝网印刷法印刷上述那样制作的WNi粉末为导 电成分的内部电极膏,来形成多个内部电极图案。
[0057] (4-2)母陶瓷生片的层叠
[0058] 接下来,W如下方式层叠给定片数:使得在将上述那样形成的具备内部电极图案 的陶瓷生片(=内部电极薄片)最终进行切割来分割成各个元件(未烧成的层叠陶瓷元 件)时,内部电极在各个元件的相互对置的一对端面的一方侧的端面和另一方侧的端面交 替引出。
[0059] 然后,再在得到的层叠体的上下两面侧层叠给定片数的未形成内部电极的外层用 陶瓷生片(=外层薄片),制作母陶瓷生片层叠体。 W60] 运时,从得到小型、静电容大的层叠陶瓷电容器的观点出发,期望设计得使内部电 极薄片的层叠片数较多,使外层薄片的层叠片数在不太出现不良状况的生范围内较少。
[0061] (4-3)母陶瓷生片层叠体的压接、分割W及烧成
[0062] 然后,在用上述那样制作的母陶瓷生片层叠体用静水压压机等手段在层叠方向上 压接后,在给定的位置进行切割,得到忍片状、未烧成的层叠陶瓷元件(各个层叠陶瓷电容 器元件)。
[0063] 在1050°C下烧成该未烧成的层叠陶瓷元件,得到忍片状的烧结层叠体(层叠陶瓷 元件10(参考图1、2))。 柳64]该烧结层叠体(层叠陶瓷元件)的尺寸为宽度W:1200ym、厚度T:1200ym、长度L:2000ym、外层厚度为30~50ym。 阳0化](4-4)外部电极的形成
[0066] 然后,用浸溃涂布的方法,在上述那样得到的具有Ni内部电极的层叠陶瓷元件 的、引出内部电极的相互对置的端面,涂布上述那样制作的外部电极形成用的导电性膏。
[0067] 然后,在150°C下干燥10分钟后,在成气氛下将最高峰值溫度改变为650、700、 750、800、850、900 °C来进行烧成,由此形成外部电极。
[0068] 接下来,通过电解锻在所形成的外部电极的表面形成Ni锻膜层,进而在Ni锻膜层 上形成Sn锻膜层。由此得到图1、2所示那样的层叠陶瓷电容器。
[0069] 该层叠陶瓷电容器如图1、2所示那样,具有如下结构:在隔着电介质层即陶瓷层1 层叠多个内部电极2(2a、2b)的层叠陶瓷元件10的相互对置的一对端面3(3a、3b),配设外 部电极4 (4曰、4b)来与内部电极2 (2曰、2b)导通,在外部电极4 (4曰、4b)的表面依次形成Ni 锻膜层11W及Sn锻膜层12。
[0070] <特性的评价〉
[0071] 对上述那样制作的层叠陶瓷电容器用W下说明的方法调查静电容、耐湿性。 阳〇7引进而,通过WDX测图W及沈M观察,来调查外部电极中的玻璃组成、在外部电极与 陶瓷的界面中的玻璃层(界面玻璃层)的形成的有无、外部电极与内部电极的接合界面中 的构成外部电极的贱金属(化)向内部电极(Ni)的扩散距离(金属扩散距离)、W及向陶瓷 胚体的裂纹的发生的有无。 阳07引(1)静电容
[0074] 对上述那样制作的层叠陶瓷电容器测定静电容,确认是否满足规定电容。静电容 用LCR计测定,将相对于规定静电容成为95%W下的层叠陶瓷电容器判定为不良(X)。 阳07引似耐湿性
[0076]另外,施加额定电压,在湿度95%、溫度125°C、试验时间72个小时的条件下实施 耐湿试验,调查试验后的绝缘电阻的降低的有无,来调查耐湿性的良否。
[0077] 另外,关于耐湿性的良、不良,将绝缘电阻LOXlO7QW上的样本判定为耐湿性良 (0),将绝缘电阻不足i.oxi〇7q的样本判定为不良(X)。 阳〇7引 (3)基于WDX测图W及沈M观察的特性的评价
[0079] 另外,通过除了B(棚)W下的轻元素W外的WDX测图W及沈M观察来观察:
[0080] (a)外部电极中的玻璃的组成;
[0081] 化)外部电极与陶瓷的界面中的玻璃层的形成的有无;
[0082] (C)外部电极与内部电极的接合部中的构成外部电极的贱金属(Cu)向内部电极 (Ni)的扩散距离(金属扩散距离);和
[0083] (d)向层叠陶瓷的裂纹的发生的有无。
[0084] 具体地,在宽度方向(W方向)上将W图1、2中的长度方向化方向)和厚度方向 灯方向)规定的面(LT面)研磨到宽度方向尺寸(W尺寸)的1/2,WWDX对研磨端面的外 部电极4的表层部分的玻璃进行点分析,算出n= 5的平均值,来确认玻璃组成(参考图 3),从而确认上述(a)的玻璃组成。 阳0化]另外,本发明中的构成外部电极的玻璃的组成是用上述方法确认的玻璃组成。
[0086] 另外,在同样的样本中着眼于外部电极4与陶瓷(陶瓷层)1的界面,判定是形成 了空隙少的连续的玻璃层(界面玻璃层),还是未形成连续的玻璃层。另外,图3示出具备 本发明的要件的层叠陶瓷电子部件,示出在外部电极4与陶瓷层1的界面形成了空隙少的 连续的玻璃层(界面玻璃层)G的状态。
[0087] 进而,还用同样的样本调查构成外部电极的贱金属(化)向内部电极(Ni)的扩散 距离(化一Ni扩散距离)。目P,对外部电极4与陶瓷(陶瓷层)1的界面在倍率3000倍下 取得与化和Ni相关的WDX测图(WDXmapping)像,对位于视野内的全部内部电极(Ni内 部电极)2测定化从其先端向元件(层叠陶瓷元件)10的内部方向(与内部电极的长边方 向正交的方向))的扩散距离(化一Ni扩散距离),将它们的平均值设为金属扩散距离。
[0088] 另外,本发明中的构成外部电极的贱金属向内部电极的扩散距离,是用上述方法 测定的值。
[0089] 另外,向长度方向化方向)对上述那样制作的作为完成品的层叠陶瓷电容器研磨 形成外部电极的端面(WT面),使外部电极与内部电极的接合界面露出。然后如图4所示那 样着眼于该露出的接合界面的角落部,观察裂纹C的发生的有无。另外,在图4中,标注与 图1、2同一标号的部分表示同一部分。
[0090] 在表3示出其结果。 阳0川[表引
[0092]
[0093]另外,在表3中,在样本编号附加的样本是不满足本发明的要件的作为比较例 的样本,其它样本都是满足本发明的要件的本发明的实施例所设及的样本。
[0094] 表3的样本编号1~6的样本是如下那样的样本:作为外部电极形成用的导电性 膏,利用使用了化粉末的平均粒径3. 8ym、BaO的含有率34mol%的玻璃粉末(表1的玻 璃粉末1)的导电性膏D,在不同的烧成溫度下进行烧成来形成外部电极。
[0095]然后,在样本编号I~6的样本当中6
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