CN100439284C - 可低温烧结的介电陶瓷组合物和使用其的多层陶瓷电容器 - Google Patents

可低温烧结的介电陶瓷组合物和使用其的多层陶瓷电容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种介电陶瓷组合物，其能够在低温下烧结并获得优良热稳定性能和高的介电常数，并涉及一种使用该组合物的多层陶瓷电容器。该介电陶瓷组合物包括：主成分(Ba1-xCax)mTiO3；和辅助成分MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和烧结添加剂SiO2。RE2O3为选自Y2O3、Dy2O3和Ho2O3的至少一种稀土氧化物，MO是Ba和Ca中的一种。介电陶瓷组合物由下式表示：a(Ba1-xCax)mTiO3-b MgCO3-c RE2O3-dMO-eMnO-f SiO2-gV2O5-hCr2O3，其中，a、b、c、d、e、f、g和h满足以下关系：以mol分数计，a＝100，0.1≤b≤3.0，0.1≤c≤3.0，0.1≤d≤3.0，0.05≤e≤1.0，0.2≤f≤3.0，0.01≤g≤1.0，0.01≤h≤1.0，并且x和m满足如下关系：0.005≤x≤0.15，0.995≤m≤1.03。

Description

可低温烧结的介电陶瓷组合物和使用其的多层陶瓷电容器
优先权要求
本申请要求于2005年7月28日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.2005-69035的优先权，其公开的内容以引用方式结合于本文中以供参考。
技术领域
本发明涉及一种介电陶瓷组合物和使用该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器，更具体而言，涉及一种既能够低温烧结又能获得具有优良热稳定性的高介电常数的介电陶瓷组合物，以及使用该组合物的多层陶瓷电容器。
背景技术
最近，随着集中在小型化、重量轻、高性能等方面的电力和电子设备的迅速发展，其中使用的多层陶瓷电容器也面临着更小尺寸和更大电容的需求。为了达到更小尺寸和更大电容，这种多层陶瓷电容器的介电层正变得越来越薄。目前，也需要具有3μm或更薄厚度的介电层。生产更薄的介电层需要能在烧结中抑制颗粒生长的介电粉末和辅助添加剂。而且，当对比于烧结材料的粒径，介电常数越高时，更薄的介电层越容易制出。
为了制出使用薄介电层的多层陶瓷电容器，需要采用在不超过1200℃的温度可烧结的介电组合物。当在1300℃或更高的高温下烧结介电组合物时，内电极易于聚集成块，从而降低陶瓷电容器的电容量，同时提高了短路率。为了获得高电容量而制出薄介电层并把它们以更大的数量叠合，可能对高温下的电容量变化(电容量的热稳定性)带来严重的不利影响。
日本专利申请公开No.2000-311828披露了一种满足X5R和X7R特性的多层陶瓷电容器的介电陶瓷组合物。该文献中提出的介电陶瓷组合物含有主成分BaTiO3和辅助成分如Cr2O3。使用这种介电磁性组合物制出的多层陶瓷电容器具有例如电容老化速率小，绝缘电阻(IR)的加速寿命长的优点。然而，该文献中公开的介电组合物的烧结温度高达1270℃，因此，几乎不适于制成多层陶瓷电容器的超薄介电层。
发明内容
本发明用来解决现有技术的前述问题，因此，本发明的某些实施方案的一个目标是提供一种介电陶瓷组合物，其能够在不超过1200℃的温度下烧结，获得具有优异热稳定性的高介电常数，并适用于形成具有3μm或更低厚度的介电层。
本发明的某些实施方案的另一个目标是提供使用该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器。
根据为实现本发明一个目标的本发明的一个方面，这里提供的介电陶瓷组合物包含：主成分(Ba1-xCax)mTiO3；辅助成分MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和烧结添加剂SiO2，其中，RE2O3为选自由Y2O3、Dy2O3和Ho2O3构成的组中的至少一种稀土氧化物，MO是BaO和CaO中的一种，其中介电陶瓷组合物通过以下通式表达：a(Ba1-xCax)mTiO3-bMgCO3-cRE2O3-dMO-eMnO-fSiO2-gV2O5-hCr2O3，其中，a、b、c、d、e、f、g和h满足以下关系：以摩尔分数计，a＝100，0.1≤b≤3.0，0.1≤c≤3.0，0.1≤d≤3.0，0.05≤e≤1.0，0.2≤f≤3.0，0.01≤g≤1.0，0.01≤h≤1.0，并且x和m满足如下关系：0.005≤x≤0.15，以及0.995≤m≤1.03。
根据本发明的一个优选实施方案，成分(Ba1-xCax)mTiO3通过平均粒径为150nm至400nm的(Ba1-xCax)mTiO3粉末提供。成分(Ba1-xCax)mTiO3通过选自固态混合法、水热合成法和溶胶-凝胶法中至少一种方法制出的(Ba1-xCax)mTiO3粉末而提供。优选地，m加d大于1.00而小于1.03。
根据本发明另一优选实施方案，SiO2成分可以通过SiO2粉末提供。可替代地，SiO2成分可以通过SiO2溶胶或烷氧基硅烷(Si alkoxide)提供。
根据为实现本发明另一个目标的本发明的一个方面，提供了多层陶瓷电容器，其包括具有介电层和与介电层交替隔开的内电极的电容器体，其中每层介电层包括前述的本发明介电陶瓷组合物。
根据本发明的一个优选实施方案，内电极可以包括Ni或Ni合金导体。
根据本发明另一优选实施方案，介电层层层叠合地可以包括至少400层。介电层可以具有3μm或更薄的厚度，优选0.5μm至3μm的厚度。另外，介电层的成分(Ba1-xCax)mTiO3可以具有150nm至400nm的平均粒径。
附图说明
从以下的详细描述并结合附图，本发明的上述和其他的目的、特征和其他优点将被更清楚地理解，其中：
图1是举例说明根据本发明一个实施方案的多层陶瓷电容器的横断面视图；以及
图2是举例说明根据本发明一个实施方案的多层陶瓷电容器的制造方法流程图。
具体实施方式
现在本发明将在下文进行更充分地描述。
介电陶瓷组合物
本发明某些实施方案的介电陶瓷组合物表现出由电子工业联合会(EIA)标准(以25℃为参照温度，在-55℃至85℃的温度范围内电容量的变化量ΔC为±15％或更小)定义的X5R特性。对于这种介电陶瓷组合物，即使在烧结之后，也不会发生介电颗粒的生长，使得能够很容易地制出厚度为1μm或以下的薄介电板。因此，能够确保其优异的可靠性特性如高温绝缘电阻(IR)。
(Ba1-xCax)mTiO3是该介电陶瓷组合物的主成分，其中，Ca原子取代了BaTiO3中的一些Ba原子，而形成氧空位，由此赋予(Ba1-xCax)mTiO3抗还原性。因此，即使是在烧结之后，核-壳结构也不会形成，或者即使形成薄壳，介电陶瓷组合物仍然会表现出高的绝缘电阻(IR)。主成分(Ba1-xCax)mTiO3能够以(Ba1-xCax)mTiO3粉末的形式提供。
在(Ba1-xCax)mTiO3中取代的Ca(x)的量在0.005～0.15mol/mol的范围(即，0.5mol％至15mol％)。Ca取代量小于0.5mol％会缩短平均寿命，而Ca取代量超过15mol％会降低可烧结性和降低介电常数。符号m(Ba/Ti比)优选大于0.995，但小于1.03。当m小于0.995时，电阻率降低，当m为1.02或更大时，可烧结性变差，且电阻率降低。当m大于1.03时，可烧结性变得更差，从而降低平均寿命。
主成分(Ba1-xCax)mTiO3具有在150nm至400nm范围的小粒径是有利的。大粒径的(Ba1-xCax)mTiO3会增加介电常数，但是缩短平均寿命。在另一方面，(Ba1-xCax)mTiO3粒径太小会降低介电常数。本发明的(Ba1-xCax)mTiO3粉末可以使用BaCO3或TiO3作为起始原料通过典型的固态反应制出，用Ba(OH)2或Ti(OH)4作为中间原料通过水热合成法制出，或通过溶胶-凝胶法制出。
在加到(Ba1-xCax)mTiO3的辅助成分中，MgCO3起到抑制颗粒生长的作用。如果MgCO3含量低于0.1mol/100mol的(Ba1-xCax)mTiO3，颗粒生长稳定性降低到更低的电阻率，温度特性也不满足X5R特性。MgCO3含量超过3.0mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3，则会提高烧结温度并缩短寿命。需要加入的辅助成分MgCO3可以从氧化物或硝酸盐获得。
辅助成分稀土化合物或稀土氧化物起增加平均寿命的作用。稀土化合物的含量低于0.1mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3会缩短高温下的平均寿命。另一方面，当稀土化合物含量超过3.0mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3，TCC会更稳定，但是可烧结性降低。这会导致烧结温度升高到1300℃或更高，由此反而会缩短平均寿命。稀土化合物可以使用Y2O3、Dy2O3和Ho2O3中的一种或其组合。
辅助成分MnO起到提高(Ba1-xCax)mTiO3粉末在还原气氛下的室温和高温IR的作用。MnO含量低于0.05mol会增加电阻率。MnO含量为1.0mol或更高，会提高电容相应于时间的老化速率以及连续施加DC偏压的电容变。
辅助成分MO(M为Ba或Ca)能够从碳酸盐如BaCO3和CaCO3，硝酸盐如NO3 -，或热处理时能够产生Ba或Ca氧化物的任何物质制出。添加到介电陶瓷组合物中的MO含量与(Ba1-xCax)mTiO3粉末的m相关。当MO含量太低时，颗粒生长不能被有效抑制。另一方面，过量加入MO会降低可烧结性。MO含量d在0.1～3.0mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3的范围，且m+d优选大于1.00但小于1.03。
辅助成分SiO2作为烧结添加剂用于降低烧结温度。SiO2成分优选以SiO2粉末的形式加入。也可以以SiO2溶胶或烷氧基硅烷的形式加入。SiO2含量低于0.2mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3会降低可烧结性，并由此降低IR，其缩短平均寿命。3.0mol或更高的SiO2含量会降低介电常数并降低IR。SiO2含量优选为0.2～3.0mol。
由于传统的烧结添加剂采用混合焙烧材料如(Ba，Ca)xSiO2+x，其中x＝0.8～1.2，因此需要制备烧结添加剂的其他工艺。另外，焙烧材料的传统烧结添加剂易于生长成粗颗粒。因此，当使用烧结添加剂制造具有薄介电板的多层陶瓷电容器时，传统的(Ba，Ca)xSiO2+x烧结添加剂会降低可靠性。然而，由于本发明采用SiO2作为烧结添加剂，制备烧结添加剂的其他工艺并不是必需的。与其他辅助成分以合适比率混合的SiO2能够起到烧结添加剂的作用，能够实现低温烧结。
辅助成分V2O5不影响介电常数，而在颗粒边界处用于隔离，以便抑制主成分(Ba1-xCax)mTiO3粉末的异常颗粒生长。V2O5也会取代(Ba，Ca)xSiO2+x中的Ba，以控制氧空位的迁移性，从而改进可烧结性能、IR、击穿电压和平均寿命。V2O5的含量适宜不超过1.0mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3。当过量添加V2O5时，反而会降低IR。
Cr2O3一般在颗粒边界起隔离作用，从而抑制(Ba1-xCax)mTiO3粉末的异常颗粒生长，并稍微降低烧结温度。Cr2O3也能改善介电常数、绝缘击穿电压和平均寿命。合适的Cr2O3含量为1.0mol/100mol(Ba1-xCax)mTiO3左右。当过量添加Cr2O3时，会降低平均寿命。
包括前述成分的介电陶瓷组合物是一种具有抗还原性的组合物。因此，这种介电陶瓷组合物可有效地用作具有Ni或Ni合金内电极的多层陶瓷电容器的介电材料。而且，如下文所述，该介电陶瓷组合物能够在1150℃至1200℃的低温范围内烧结，同时提供3000或更高的介电常数。而且，由于该介电陶瓷组合物能够抑制颗粒生长，介电常数几乎不随温度而变化，这产生优异的热稳定性。介电陶瓷组合物很方便地用于具有3μm或更薄厚度的超薄介电板，因此适合用于制造具有高电容量的超薄多层陶瓷电容器。
多层陶瓷电容器
图1是举例说明根据本发明一个实施方案的多层陶瓷电容器100的横断面视图。参照图1，多层陶瓷电容器100具有介电层102与内电极101和103交替成层的电容器体110。外电极104和105在电容器体110外表面上形成，并分别电连接于相应的内电极101和103。
每层介电层102包括上述介电陶瓷组合物。也就是，介电层102包含主成分(Ba1-xCax)mTiO3、辅助成分MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和烧结添加剂SiO2，其中，RE2O3为选自由Y2O3、Dy2O3和Ho2O3构成的组中的至少一种稀土氧化物，M是Ba和Ca中的一种。这里，介电层的组合物通过下式表达：a(Ba1-xCax)mTiO3-bMgCO3-cRE2O3-dMO-eMnO-fSiO2-gV2O5-hCr2O3，其中，a、b、c、d、e、f、g和h满足以下关系：以摩尔分数计，a＝100，0.1≤b≤3.0，0.1≤c≤3.0，0.1≤d≤3.0，0.05≤e≤1.0，0.2≤f≤3.0，0.01≤g≤1.0，0.01≤h≤1.0，并且x和m满足如下关系：0.005≤x≤0.15，0.995≤m≤1.03。
介电层102的厚度并不作特别限制，但为了制出具有高电容量的超薄电容器，每层厚度可以为3μm或更薄。优选介电层102厚度范围为0.5～3μm。
层层叠合的介电层102的层数并不作特别限定，但是为了获得高电容量电容器，优选为400或更多。更优选地，介电层102可以包括相互叠合的400至1000层。
优选地，包含在介电层102中的(Ba1-xCax)mTiO3介电粒子具有在150～400nm范围的平均粒径。如果(Ba1-xCax)mTiO3介电颗粒的平均粒径太大，虽然提高了介电常数，其寿命却被缩短。如果(Ba1-xCax)mTiO3介电颗粒平均粒径太小，就会降低介电常数。
对内电极101和103的导体也不特别限定。然而，既然介电层102是抗还原的，则优选采用Ni或Ni合金作为内电极101和103。Cu或Ni可以用于外电极104和105。
多层陶瓷电容器100可以通过与传统陶瓷电容器类似的制作工艺制造，其包括浆料制备、生料薄片(green sheet)成型、内电极印刷、叠层、压制、烧结等。
下文中，将参照图2描述制作根据本发明实施方案的多层陶瓷电容器的方法。首先，在步骤S1和S1′，通过称重以满足上述含量，分别制备(Ba1-xCax)mTiO3、MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5和Cr2O3粉末和SiO2烧结添加剂。将所制备的物质分散于水或醇中，将这些物质进行湿法混合，所得混合物在步骤S2中于150～200℃的温度下干燥。在步骤S3中，将干燥的粉末混合物与有机粘合剂和溶剂混合，以制备浆料。例如，有机粘合剂可以使用聚乙烯醇缩丁醛，溶剂可以使用丙酮或甲苯。
然后，浆料在步骤S4中形成薄片(生料薄片)。在形成的生料薄片上印刷例如Ni内电极，然后在步骤S5中将它们层层叠起。在步骤S6中，将所得层叠堆进行压制，并切割成单独的基片(芯片)(生料基片(greenchip))。然后，在步骤S7中，生料基片在250℃至350℃的温度下加热，以从基片中除去粘合剂或分散剂。
在粘合剂去除步骤之后，在步骤S8中，在例如1150～1200℃的温度下烧结(烧制)这些叠层(stack)。然后，在步骤S9中，将诸如Cu或Ni的外电极膏状物涂覆到该烧结结构的外表面上，并烧制形成外电极。任选地，在步骤S10中可以通过电镀在外电极上形成涂层。由此便制成如图1所示的多层陶瓷电容器100。然后，在步骤S11中测量所制成的多层陶瓷电容器的几种特性，以评价多层陶瓷电容器的质量。
尽管在上述方法中是通过在干燥前湿法混合(Ba1-xCax)mTiO3粉末和辅助成分而制备浆料的，然而，也可以通过分别称取(Ba1-xCax)mTiO3粉末和辅助成分，并用将其直接与有机溶剂和粘合剂混合而省去额外的湿混步骤(即，步骤S2被省略)来制备浆料。
本发明人进行了各种实验，以证实使用上述介电陶瓷组合物制出的多层陶瓷电容器满足X5R特性，具有优良的电性能(例如，IR特性，介电损失等)，并显示出高的平均寿命。
实施例
现在将结合如下实施例更加详细地描述本发明，这些实施例是示例性的，而非限制本发明。
首先，根据下表1中报告的含量(x和m值)制备八(8)种(Ba1-xCax)mTiO3粉型(A至H)。如下表1中所见，(Ba1-xCax)mTiO3粉末A至D的x和m值超出了本发明(Ba1-xCax)mTiO3含量范围。(Ba1-xCax)mTiO3粉末E至H在本发明的范围内，其中(Ba1-xCax)mTiO3粉末G平均粒径小于150nm，而(Ba1-xCax)mTiO3粉末H的平均粒径超过了400nm。
表1
  (Ba<sub>1-x</sub>Ca<sub>x</sub>)<sub>m</sub>TiO<sub>3</sub>粉末(BT粉末) x m 平均粒径(nm)
  A   0.003   1.005   300
  B   0.20   1.005   300
  C   0.02   1.035   300
  D   0.02   0.990   300
  E   0.02   1.005   300
  F   0.02   1.007   300
  G   0.02   1.005   100
  H   0.02   1.005   500
为了制作各种多层陶瓷电容器样品1～29，按照下表2所报告的含量称重以上制备的8种(Ba1-xCax)mTiO3粉末(BT粉末)和辅助成分粉末MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和SiO2。在表2中，各个辅助成分的摩尔比b至h是基于100mol主成分(Ba1-xCax)mTiO3(BT 100mol)表示的。
表2
Figure C20061010395300131
注)MR：摩尔比
然后，用按上表2称取而制出的介电粉末混合物制作多层陶瓷电容器。
更为详细地描述，浆料由各个介电粉末混合物制备，并由这些浆料形成具有3μm或更薄厚度的生料薄片。将Ni的内电极印刷到生料薄片上，然后一层一层叠合达到470层的级数。然后，压制所得的层堆，并切成生料基片，该基片在250℃～350℃的温度范围内被处理而除去粘合剂。在除去粘合剂后，在1180℃～1200℃的温度范围内烧结这些层堆，其中氧气分压为10-11～10-12的范围。在烧结步骤完成后，作外电极之用的Cu膏涂覆到烧结的基片上，并在850～920℃的温度范围内烧制而形成外电极。然后，进行电镀而制出多层陶瓷电容器样品1至29。
为了评价各个多层陶瓷电容器样品1至29的电特性，由此测定电容量、介电损失或介电损耗(DF)、IR和电容温度系数(TCC)。电容量和DF是在1kHz和1Vrms下测定，TCC是基于-55℃至85℃范围(参照温度25℃)内的介电常数的温度依赖性而测定。根据测定的电容量和介电层厚度计算介电常数。另外，各个电容器试样经过了高温负载测试，其中在150℃向各个电容器试样施加了18.9V的DC电压，以测定其IR老化速率。在该高温负载测试中，通过设定每个样品的IR在105Ω或更低作为失效测定平均寿命。
关于电容器试样的电特性评价结果报告于下面的表3中，其中记录了烧结温度、电特性(介电特性)、烧结特性等。
表3
  试样号   ST(℃) DC DF(％)   TCC(85℃)(％)   IR(x10<sup>8</sup>Ω)   ML(h) 注释
1 1180 2800 5.5 -16 7.5   TTC不在X5R特性内
  2   1180   2000   9.0   -11   0.01   -   未烧结
  3   1200   1800   12   -11   0.05   -   未烧结
  4   1200   2900   9.5   -17   0.1   2
  5   1180   3210   6.8   -11.6   9.8   54
  6   1180   3120   6.1   -11.9   10.2   64
  7   1180   3260   7.5   -9.8   11.1   51
  8   1180   3180   6.4   -11.6   9.6   55
  9   1180   3100   7.0   -13.6   12.2   47
  10   1180   3080   6.1   -14.2   13.5   53
  11   1180   3450   7.9   -9.8   12   47
  12   1180   3500   8.5   -10.5   14   41
  13   1180   3568   8.9   -7.8   15   36
  14   1180   2100   9.2   -8.2   2.4   4
  15   1180   2540   9.6   -10.2   1.6   -   未烧结
  16   1180   2900   9.1   -18.1   0.8   8
  17   1180   2500   8.6   -11.3   0.8   22
  18   1180   3214   8.2   -14.3   2.6   6
  19   1180   2200   5.2   -8.2   9.5   15
  20   1180   2700   20.1   -16.7   2.1   2
21 1180 2100 9.2 -9.6 4.5 - 未烧结
  22   1180   3150   8.2   -11.3   5.2   21
23 1180 2700 6.5 -14.2 2.2 40   老化速率：-5％/10年
  24   1180   2050   10.6   -10.5   0.4   -   未烧结
25 1180 3050 9.8 -17.3 2.2 5
26 1180 3100 8.2 -10.9 5.2 27   绝缘击穿，电压下降
  27   1180   2850   6.5   -12.2   2.2   6
28 1180 3050 6.8 -12.1 6.5 22   绝缘击穿，电压下降
  29   1180   2950   6.2   -14.3   3.1   7
注)ST：烧结温度
DC：介电常数
DF：介电损耗
IR：绝缘电阻
ML：平均寿命
在上表3的试样1至3中，辅助成分含量在本发明的范围内，而主成分(Ba1-xCax)mTiO3的含量(x和m)却处于本发明范围之外(参见表1和表2)。参见表3，因为Ca含量太小，试样1存在寿命缩短问题。在试样2中，由于Ca含量(x)太大，在1180℃的实验温度下并未发生烧结。因此，IR非常低。
在上表3的试样5至13中，辅助成分含量和主成分(Ba1-xCax)mTiO3的含量都处于本发明范围内(参见表1和表2)。如表3中所示，包括本发明成分和含量的介电组合物显示出3000或更高的高介电常数，并且即使组合物中的介电颗粒具有约300nm的小粒径时，也未发生颗粒生长。当使用这种组合物制作时，多层介电陶瓷电容器试样5至13具有优异的TCC，因此表现出X5R特性和高的可靠性。
在上表3的试样14至29中，主成分(Ba1-xCax)mTiO3的含量处于本发明范围内，而辅助成分含量却不在本发明范围内。如表3中所见，试样14至29中大部分的介电常数低于3000。即使介电常数为3000或更高，至少一种其他特性(介电损失，TCC，IR，平均寿命)不如本发明的试样(试样5至13)。
尽管本发明已经结合具体的示例性实施方案和附图进行了描述，但是并不在此受到限制，而由所附的权利要求来限定。应该理解，在不偏离本发明的保护范围和精神的条件下，本领域的那些技术人员能够把这些实施方案取代、变化或修改成各种形式。
根据本发明上述的一些实施方案，介电陶瓷组合物能够在1150～1200℃的低温还原气氛下烧结。即使使用精细粉末，这种介电陶瓷组合物能够获得3000或更高的高介电常数。而且，颗粒生长受到了抑制，介电常数几乎不随温度发生变化，从而获得了优异的热稳定性。介电陶瓷组合物很容易地应用于具有3μm或更薄厚度的超薄介电板，因此很适合于制作具有高电容量的超薄多层陶瓷电容器。
采用该介电陶瓷组合物制出的多层陶瓷电容器具有优异的电特性(例如，IR特性，介电损失等)，并表现出高的平均寿命。

Claims (11)

1.一种介电陶瓷组合物，包括：
主成分(Ba1-xCax)mTiO3；以及
辅助成分MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和烧结添加剂SiO2，其中，RE2O3为选自由Y2O3、Dy2O3和Ho2O3构成的稀土氧化物组中的至少一种，MO是BaO和CaO中的一种，
其中所述介电陶瓷组合物由以下通式表示：a(Ba1-xCax)mTiO3-bMgCO3-cRE2O3-dMO-eMnO-fSiO2-gV2O5-hCr2O3，其中，a、b、c、d、e、f、g和h满足以下关系：以摩尔分数计，a＝100，0.1≤b≤3.0，0.1≤c≤3.0，0.1≤d≤3.0，0.05≤e≤1.0，0.2≤f≤3.0，0.01≤g≤1.0，0.01≤h≤1.0，并且x和m满足如下关系：0.005≤x≤0.15，以及0.995≤m≤1.03。
2.根据权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中所述成分(Ba1-xCax)mTiO3通过平均粒径为150nm至400nm的(Ba1-xCax)mTiO3粉末提供。
3.根据权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中所述成分(Ba1-xCax)mTiO3通过选自由固态混合法、水热合成法和溶胶-凝胶法构成的组中的至少一种方法生产的(Ba1-xCax)mTiO3粉末提供。
4.根据权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中所述SiO2成分通过SiO2粉末提供。
5.根据权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中所述SiO2成分通过SiO2溶胶或烷氧基硅烷提供。
6.一种多层陶瓷电容器，包括具有介电层和与介电层交替的内电极的电容器体，
其中，每层所述介电层含有主成分(Ba1-xCax)mTiO3，以及辅助成分MgCO3、RE2O3、MO、MnO、V2O5、Cr2O3和烧结添加剂SiO2，其中，RE2O3为选自由Y2O3、Dy2O3和Ho2O3构成的组中的至少一种稀土氧化物，MO是BaO和CaO中的一种，并且
其中，所述介电层的组成由下式表示：a(Ba1-xCax)mTiO3-bMgCO3-cRE2O3-dMO-eMnO-fSiO2-gV2O5-hCr2O3，其中，a、b、c、d、e、f、g和h满足以下关系：以摩尔分数计，a＝100，0.1≤b≤3.0，0.1≤c≤3.0，0.1≤d≤3.0，0.05≤e≤1.0，0.2≤f≤3.0，0.01≤g≤1.0，以及0.01≤h≤1.0，并且x和m满足如下关系：0.005≤x≤0.15，0.995≤m≤1.03。
7.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中所述内电极包括Ni或Ni合金的导体。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电容器，其中所述介电层包括一层堆叠一层的至少400层。
9.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中每层所述介电层具有3μm或更薄的厚度。
10.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中每层所述介电层具有0.5μm至3μm的厚度。
11.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中所述介电层的(Ba1-xCax)mTiO3成分具有150nm至400nm的平均粒径。
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