CN102751092A - 叠层陶瓷电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供提高了强度和耐湿性并且能够有效地防止发生由热冲击产生的断裂的叠层陶瓷电容器,叠层陶瓷电容器(1)具有:交替堆叠有陶瓷电介质层(2)和内部电极(3)的叠层体块(4);在叠层体块(4)的上下堆叠的一对保护层(5);在叠层体块(4)的两侧面形成的陶瓷体(6);和与内部电极(3)电连接的一对外部电极(7),构成陶瓷体(6)的陶瓷电介质粒子的平均粒径比构成包含在叠层体块(4)中的陶瓷电介质层(2)的陶瓷电介质粒子的平均粒径小。
Description
技术领域
本发明涉及叠层陶瓷电容器,更详细地讲,涉及提高强度以及耐湿性并且能够有效地防止发生由热冲击产生的断裂的叠层陶瓷电容器。
背景技术
在制作叠层陶瓷电容器的情况下,通常通过以下工序来制作叠层陶瓷电容器:准备陶瓷生片(ceramic green sheet)的工序;在该陶瓷生片上按照所希望的图案印刷导电膏(paste),形成内部电极层的工序;使多个形成了内部电极层的陶瓷生片重叠、压接地制作叠层体块的工序;将所制作的叠层体块切断成规定的规格(size),制作未烧成的绿色芯片(green chip)的工序;烧成绿色芯片,得到芯片(chip)组件(素体)的工序;在芯片组件的两个端面上涂覆导电膏、进行烧结,从而形成外部电极的工序;和在外部电极上镀镍、锡等金属的工序,。
然而,在这样制作叠层陶瓷电容器的情况下,难以以彼此相邻的内部电极相互正确地相对的方式使多个陶瓷生片重合、进行压接,其结果是由于相邻的陶瓷生片上的内部电极没有正确地相对,因此有不能充分提高电容器的电容(容量)这样的问题。
因而,例如,日本特开2011-23707号公报(专利文献1)提案有以下制造叠层陶瓷电容器的方法:在大致矩形形状的陶瓷生片的、除去至少一条边附近的整个面上印刷内部电极用的导电性膏,形成内部电极,将多个形成有内部电极的陶瓷生片进行叠层,生成叠层体块,对叠层体块施加高的压力进行压接,在切割成所需的规格以后,在内部电极露出的叠层体块的两侧面,通过涂敷等形成被称为侧边(sidemargin)部分的陶瓷体,制作陶瓷绿色芯片(ceramic green chip),在陶瓷绿色芯片实施了脱粘合剂处理以后,通过进行烧成,制造叠层陶瓷电容器。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2011-23707号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,由于相对于叠层体块是被施加高的压力压接而成,陶瓷体只不过是在叠层体块的两侧面通过涂敷等而形成的,因此在叠层体块与陶瓷体(侧边:side margin)中烧成性不同,其结果是,能够制作与叠层体块的陶瓷电介质层的烧成密度相比陶瓷体(侧边)的烧成密度低的叠层陶瓷电容器。这样的叠层陶瓷电容器容易从侧边渗入水分。具有以该渗入的水分而绝缘电阻降低、可靠性降低这样的问题。
另外,这样的叠层陶瓷电容器,例如通过回流焊,在高温氛围下将叠层陶瓷电容器安装到基板上时,以形成内部电极的金属的热膨胀率与陶瓷体的热膨胀率不同为起因,根据所发生的应力,具有在叠层陶瓷电容器容易产生断裂这样的问题。
因而,本发明的目的是提供提高强度和耐湿性并且能够有效地防止发生由热冲击产生的断裂的叠层陶瓷电容器,该叠层陶瓷电容器是在内部电极露出的叠层体块的两侧面形成陶瓷体,然后制作陶瓷绿色芯片,并且在陶瓷绿色芯片实施脱粘合剂处理而制作成的。
用于解决课题的方法
本发明者为了达到本发明的目的,进行了锐意研究的结果是,发现了如果采用与构成包含在叠层体块中的陶瓷电介质层的电介质粒子的粒径相比粒径小的电介质粒子,构成在内部电极露出的叠层体块的两侧面形成的陶瓷体,则能够制作提高耐湿性和有效地防止发生由热冲击产生的断裂的叠层陶瓷电容器。
本发明是基于这样的认识,依据本发明,本发明的目的能够实现一种叠层陶瓷电容器,其具有:交替堆叠有陶瓷电介质层和内部电极的叠层体块;在所述叠层体块的上下堆叠的一对保护层;在所述叠层体块的两侧面形成的陶瓷体;和与所述内部电极电连接的一对外部电极,所述叠层陶瓷电容器的特征在于:构成所述陶瓷体的陶瓷电介质粒子的平均粒径,与构成包含在所述叠层体块中的所述陶瓷电介质层的陶瓷电介质粒子的平均粒径相比小。
在本发明中,优选的是构成陶瓷体的陶瓷电介质粒子的平均粒径为0.10μm~0.20μm。当构成陶瓷体的陶瓷电介质粒子的平均粒径未满0.10μm时,烧成时由于陶瓷电介质粒子彼此之间粘接,生成粒径大的陶瓷电介质粒子,因此不能充分地起到通过使构成陶瓷体的陶瓷电介质粒子的粒径比构成陶瓷电介质层的陶瓷电介质粒子的粒径小而得到的效果,不优选。
依据本发明者的研究,在本发明中,由于采用与构成包含在叠层体块中的陶瓷电介质层的陶瓷电介质粒子的粒径相比粒径小的陶瓷电介质来构成在内部电极露出的叠层体块的两侧面形成的陶瓷体,因此即使陶瓷体不是施加高的压力为被压接而成的,也能够充分地提高烧成密度,能够防止水分通过陶瓷体渗入到叠层陶瓷电容器中,因此能够提高叠层陶瓷电容器的耐湿性。除此之外,还发现了在通过回流焊将叠层陶瓷电容器安装到基板上时,即使在高温氛围下放置数分钟,对叠层陶瓷电容器施加热冲击,也能够有效地防止在叠层陶瓷电容器中发生断裂。
发明的效果
依据本发明,能够提供提高烧成密度和耐湿性并且能够有效地防止发生由热冲击产生的断裂的叠层陶瓷电容器。
附图说明
图1是本发明优选的实施方式的叠层陶瓷电容器的简略立体图。
图2是沿着图1所示的叠层陶瓷电容器的A-A线的简略剖面图。
图3是沿着图1所示的叠层陶瓷电容器的B-B线的简略剖面图。
符号的说明
1:叠层陶瓷电容器
2:陶瓷电介质层
3:内部电极
4:叠层体块
5:外壳(cover)层
6:陶瓷体
7:外部电极
具体实施方式
图1是本发明优选的实施方式的叠层陶瓷电容器的简略立体图,图2是沿着其A-A的简略剖面图,图3是沿着其B-B线的简略剖面图。
如图1至图3所示,本发明优选的实施方式的叠层陶瓷电容器1具有:交替堆叠有陶瓷电介质层2和内部电极3的叠层体块4;在叠层体块4的上下堆叠的一对保护层5、5;在叠层体块4的两侧面形成的陶瓷体6、6;和与内部电极3电连接的一对外部电极7、7。
在本实施方式中,如图3所示,在叠层体块4的两侧面形成的陶瓷体6、6,采用与构成包含在叠层体块4中的陶瓷电介质层2的陶瓷电介质粒子相比平均粒径小的陶瓷电介质粒子形成。
依据本发明者的研究,判明了在这样采用与构成包含在叠层体块4中的陶瓷电介质层2的陶瓷电介质粒子相比平均粒径小的陶瓷电介质粒子形成有在叠层体块4的两侧面形成的陶瓷体6、6的叠层陶瓷电容器中,烧成密度和耐湿性提高,并且能够有效地防止发生受到热冲击时的断裂。另外,在这里所说的平均粒径是用SEM(扫描型电子显微镜:Scanning Electron Microscope)放大观察叠层陶瓷电容器的剖面,从所观察的粒子中随机选择测定100个,计算出其平均值的结果。
另外,在本实施方式中,保护层5也由与构成包含在叠层体块4中的陶瓷电介质层2的陶瓷电介质粒子相比平均粒径小的陶瓷电介质粒子形成。关于保护层5,由于经过压接工序,因此陶瓷电介质粒子的平均粒径也可以与叠层体块4的陶瓷电介质粒子的平均粒径大致相同,但是为了提高叠层陶瓷电容器的耐湿性,也可以这样由平均粒径小的陶瓷电介质粒子形成保护层5。
实施例
下面,为了进一步明确本发明的作用效果,揭示实施例以及比较例。
实施例1
准备由以BaTiO3为主要成分的平均粒径0.225μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷生片,在其上面通过网板印刷涂敷Ni导电膏,带状的膏(paste)膜按照以规定的间隔排列的方式形成。准备多片这样印刷的陶瓷生片,带状的膏膜以每半个图案错开地重叠的方式交替堆叠起来。在已堆叠的陶瓷生片的上下,进一步堆叠有没有印刷导电膏的陶瓷生片作为保护层。对这些陶瓷生片的叠层体进行压接,切断成规定的芯片规格,得到了具有一对保护层的未烧成的叠层体块。在该叠层体块的两侧面上,涂敷由平均粒径0.200μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏,形成陶瓷体。接着,在形成有陶瓷体的电介质块的两端面上涂敷外部电极用的导电膏,将其在1200℃的还原气氛(气体)中进行烧成,得到了具有与内部电极电连接的一对外部电极的叠层陶瓷电容器。
将这样得到的叠层陶瓷电容器作为叠层陶瓷电容器样品#1,准备100个,在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,没有发生断裂的叠层陶瓷电容器样品#1。
实施例2
除去使用由平均粒径为0.170μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏形成了陶瓷体这一点以外,与实施例1相同,制作了总计100个叠层陶瓷电容器样品#2。
将这样制作的叠层陶瓷电容器样品#2在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,没有发生断裂的叠层陶瓷电容器样品#2。
实施例3
除去使用平均粒径为0.135μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏形成了陶瓷体这一点以外,与实施例1相同,制作了总计100个叠层陶瓷电容器样品#3。
将这样制作的叠层陶瓷电容器样品#3在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,没有发生断裂的叠层陶瓷电容器样品#3。
实施例4
除去使用平均粒径为0.100μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏形成了陶瓷体这一点以外,与实施例1相同,制作了总计100个叠层陶瓷电容器样品#4。
将这样制作的叠层陶瓷电容器样品#4在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,没有发生断裂的叠层陶瓷电容器样品#4。
比较例1
除去使用平均粒径为0.230μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏形成了陶瓷体这一点以外,与实施例1相同,制作了总计100个叠层陶瓷电容器比较样品#1。
将这样制作的叠层陶瓷电容器比较样品#1在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,在100个之中,在1个叠层陶瓷电容器比较样品#1中发生了断裂。
比较例2
除去使用平均粒径为0.250μm的电介质材料和粘合剂构成的陶瓷膏形成了陶瓷体这一点以外,与实施例1相同,制作了总计100个叠层陶瓷电容器比较样品#2。
将这样制作的叠层陶瓷电容器比较样品#2在400℃的熔融焊锡中浸渍3秒钟,检查断裂的发生。其结果是,在100个之中,在5个叠层陶瓷电容器比较样品#2中发生了断裂。
从实施例1至4以及比较例1和2判明了,采用与构成包含在叠层体块中的陶瓷电介质层的陶瓷电介质粒子相比粒径小的陶瓷电介质粒子形成了陶瓷体的叠层陶瓷电容器,能够有效地防止发生由热冲击产生的断裂。
本发明不限于以上的实施方式,在权利要求的范围中记载的发明的范围内能够进行各种变更,当然这些变更也包含在本发明的范围内。
例如,在上述实施例中,在未烧成的叠层体块涂敷外部电极用的导电性膏,进行陶瓷叠层体的烧成的同时进行外部电极的形成,但是也可以采用在叠层体块的烧成后涂敷导电性膏进行烧结的方法来形成外部电极。
Claims (2)
1.一种叠层陶瓷电容器,其具有:交替堆叠有陶瓷电介质层和内部电极的叠层体块;在所述叠层体块的上下堆叠的一对保护层;在所述叠层体块的两侧面形成的陶瓷体;和与所述内部电极电连接的一对外部电极,所述叠层陶瓷电容器的特征在于:
构成所述陶瓷体的陶瓷电介质粒子的平均粒径,比构成包含在所述叠层体块中的所述陶瓷电介质层的陶瓷电介质粒子的平均粒径小。
2.如权利要求1所述的叠层陶瓷电容器,其特征在于:
构成所述陶瓷体的陶瓷电介质粒子的平均粒径是0.10μm~0.20μm。
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