CN107039177B - 耐瞬间高电压的介电陶瓷体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐瞬间高电压的介电陶瓷体，该介电陶瓷体包含第一主成份BaTiO3及第二主成份ABO3，二种主成份的摩尔数符合通式(100－x)BaTiO3－x ABO3的配方比例(A＝Ba、Sr、Ca；B＝Zr、Ti)，其中第二主成份ABO3较佳为SrZrO3或CaZrO3，并进一步添加至少一种副成份共同进行烧结，所形成的介电陶瓷体系含有正方晶及菱方晶同时共存的复合相结构，而此介电陶瓷体制成的电容器经测试后具有抵抗瞬间电位升幂所造成的介电破坏效果，且温度电容表现亦符合EIA‑X7R的电容器规范。

Description

耐瞬间高电压的介电陶瓷体
【技术领域】
本发明提供了一种耐瞬间高电压的介电陶瓷体，该介电陶瓷体除了于卑金属制程上具备抗氧化还原效果外，甚至能够承受瞬间电位差变化的高电压冲击，且其制备而成的积层陶瓷电容器对于温度也具有优异的电容稳定性，符合EIA-X7R的电容器规范。
【背景技术】
根据美国电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA)依据电容器不同使用范围及电气特性，将电容器归纳作Class I温度补偿型电容及Class II中高介电值型电容(如图1所示)。若电容器归类于Case II者，则具有相对较高介电常数(Dielectricconstant,K)，甚至能够较轻易制作成高电容值的电容器。然而，任何一种电容器种类应用于电子组件回路设计时，复杂电场信号将会在电压及电能量驱使下积极地干扰电子回路上的各部件。因电容器具有良好绝缘特性及可承受高电压波动的功能，故常在回路中加装电容器作为保护装置来吸收这突发性的电子信号。具体而言，若观察市售电容器产品，其产品承认书会记载此项电容器产品所能承受的电压限制，但常见情况是纵使未超过承认书所记载电压限制，电容器却仍然持续发生故障失效，归纳原因为市售电容器出厂时所测得的承诺耐电压值与工作环境所产生瞬间电压值彼此不同所致。以相同量测电压为例，当瞬间升电压速率非常迅速时，特别是使用直流电，电容器存在于介电材料内的缺陷会受到瞬间高电场能量驱使作用继而引发介电崩溃现象。
关于介电材料内的缺陷，无论是缺陷形式或缺陷浓度普遍均是受到材料组成及烧结制程的影响。例如：市售的积层陶瓷电容器产品，基于制造成本考虑，许多制造商会选择以卑金属电极制程(Base-metal-electrode,BME)作生产。卑金属电极成本便宜却于制造程序容易发生烧结后氧空缺及自由电子等缺陷浓度增加的问题，纵使是通过还原气氛烧结后的再氧化热处理亦无法完全杜绝氧空缺及自由电子等缺陷，而这些缺陷会使市售积层陶瓷电容器产品降低绝缘特性，甚至造成产品可靠度下降。因此，已有技术中陆续发展出添加副成份来改善绝缘特性的问题，但材料内部所残留的烧结后缺陷仍然无法完全克服，故对于瞬间高电压或高能量的冲击，例如：雷击或突波，其所引发的电容器产品失效问题仍然苦无对策。再者，电容器可用于抗雷击或抗突波者，常见是将复数个电容器彼此串联起来，藉以共同强化电位急促升幂时的耐受能力，藉以弥补单体电容器本质上抗瞬间电压能力的不足。然而，复数个电容器彼此串联时，任一个单体电容器亦可能发生失效，继而再次引发单体电容器彼此间某些程度的电流导通，故如何提高单体电容器耐瞬间高电压的能力成为重要课题。
又，瞬间高电压或高电场的冲击亦可能造成电子回路系统内环境温度的急遽上升。如果电容器幸运地承受住瞬间高电压的破坏或介电崩溃，电容器亦可能耐受不住高温对电容值的衰减影响，故真正要解决的课题应更进一步地涵括如何使电容值表现维持温和或避免剧烈波动。然而，如前述美国电子工业协会对电容器分类的叙述，关于Class I温度补偿型电容及Class II中高介电值型电容，其于本质架构、发展目的及方案设计初期就已经透露予本领域技术人员，任何电容器没有两全其美的结果，所以倘若欲发展兼具高温电容表现及抗瞬间电压破坏能力的电容产品等于启动一场严峻的产品跨界挑战。
近似的现有技术，例如：日本专利特开2004-107200，其揭露一种可配合卑金属制程的介电陶瓷组成物配方，该组成配方于烧结制程时将于晶界相中均匀地形成M4R6O(SiO4)6结晶析出物(M选自碱土族元素至少一种；R选自稀土族元素至少一种)，而它是提高抗电压破坏及温度特性的关键因素。又，数年后另发现有一技术，例如：台湾专利公开号第200846299号，其开始沿续前述日本专利特开2004-107200所揭露技术作进一步改良，先将M4R6O(SiO4)6复合氧化物改作成组成物原料之一，再通过其它副成份的特殊调合始进行烧结程序，此举依据文献记载可改善前述日本专利技术所制成的产品寿命不足及产品可靠度问题。然而，观察前述各种有关M4R6O(SiO4)6复合氧化物的技术方案，唯一缺憾是这种含硅的氧化物由于析出物组成的本质特性，对于电容器整体的温度电容变化表现仅能达到EIA-X5R规范水平，没有办法再更进一步地突破。换言之，现有技术手段仅暗示此场严峻的产品跨界挑战，从结晶析出物寻找方向或许是一种可行策略，但本领域技术人员得另外再寻找其它新种类结晶析出物或新组成配方才能够更进一步地去改善电容器产品。
因此，如何发展一种积层陶瓷电容器当承受瞬间高电压或高能量所产生冲击时，继而不引发介电崩溃问题，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在者。
【发明内容】
故，发明人有鉴于上述的问题与缺失，于是搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出本发明所述的复合相结构的耐瞬间高电压的介电陶瓷体。该介电陶瓷体除了具有良好的耐高电压能力外，更可以抵抗电能量或电位突然瞬间升幂所引发的介电崩溃现象，同时兼具有符合EIA-X7R电容器规范的温度电容稳定性。
本发明提供了一种耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其组成是由复数种不同主成分及添加至少一种副成份所共同烧结形成，其中，二种主成份分别是第一主成分BaTiO3，第二主成分ABO3，且二种主成分的摩尔数符合通式(100－x)BaTiO3－xABO3的配方比例(x＝0.1～30)，第二主成份为SrZrO3或CaZrO3，所述的介电陶瓷体进一步含有至少一种副成份，该副成份选自MgO、ZnO、CuO、GeO、FeO、NiO、MnCO3以及CoCO3所组成的群组。当烧结形成介电陶瓷体后，该介电陶瓷体经XRD晶体结构绕射侦测后发现是同时包含有正方晶(TetragonalCrystal)及菱方晶(Orthorhombic Crystal)的复合式钙钛矿结构。简言之，介电陶瓷体在特殊主成分及副成份的调合下，将烧结形成另一种含有特殊绕射峰的复合相结构。
前述耐瞬间高电压的介电陶瓷体，当被制作成积层陶瓷电容器并进行不同电性测量时，如果进一步观察两种不同直流电升电压速率200Vdc/s(所测得介电强度，简称BDV)及6000Vdc/s(所测得介电强度，简称BDVH)的测试结果，则可以发现介电陶瓷体内同时存在有正方晶及菱方晶时，电容器的绝缘电组特性有明显提升，最特别是BDVH测试结果甚至显示电容器具有耐瞬间高电压的优异效果。另外，电性测量结果也显示，随着SrZrO3或CaZrO3的含量增加，介电损失数值有逐渐减小趋势，此可以有效避免内能被转变作热能消耗，使电容器内部不致于瞬间发生温度剧烈增加情况，继而造成卑金属内电极被烧毁或发生无法预期的热衰竭现象。
前述耐瞬间高电压的介电陶瓷体，第二主成分ABO3的摩尔数控制于0.1～30摩尔区间，较佳范围是0.1～15摩尔。倘若超过30摩尔，则介电陶瓷体内的菱方晶会消失，继而影响所期待的技术效果。
前述耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中，副成份是第一副成份时，第一副成分所含的金属离子是以受体掺杂方式去取代Ti4+或Zr4+，藉以达到提供抗还原气氛的功效。
前述耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中，副成份可以包含第二副成份，第二副成份是选自Y2O3、Ho2O3、Ga2O3、Cr2O3、Sc2O3、La2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Dy2O3、Er2O3、Tm2O3以及Yb2O3所组成的三价离子氧化物群组的任一。第二副成份能够降低于还原气氛烧结过程所产生的氧空缺，使绝缘电阻值及产品可靠度获得提升。然而，当添加量过多时，介电常数可能发生降低，故不宜添加过多。更进一步地，另可以再添加第三副成份，第三副成分为含Si离子氧化物具有低熔点可作为烧结助剂使用，如BaSiO3、CaSiO3以及(Ba0.6Ca0.4)SiO3群组的任一。此能够降低介电陶瓷体的烧结温度并帮助离子扩散，同时亦可以通过高温液相的物理作用去缩短粉体间距，藉以排除孔隙的形成。否则，烧结温度过高，除了提高生产制造成本以外，甚至容易使电容器的内部电极造成破坏。
前述耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中，任何一种副成份摩尔数是介于0.1～7.0摩尔，较佳范围是0.1～3.0摩尔，理由是添加量过多时，可能会意外地造成TCC温度电容曲线的稳定性发生偏离EIA-X7R规范的现象，故应特别留意。
整体而言，本发明耐瞬间高压的介电陶瓷体有以下优点：
(1)利用介电陶瓷体制成的电容器，可耐受电位差短时间迅速升幂所引发的高电能量冲击。
(2)且介电陶瓷体所制成陶瓷电容器，可避免因瞬间雷击或突波所造成介电崩溃现象，提升陶瓷电容器的耐高压性能。
(3)本发明制备的电容器，可兼具抗瞬间电压破坏及符合EIA-X7R的电容器规范优点。
(4)本发明介电陶瓷材料具有良好的抗还原烧结能力，可与BME制程匹配具有商业竞争力。
【附图说明】
图1是已知的美国电子工业协会电容器Class II规范图表；
图2是为本发明实施例的积层陶瓷电容器侧视剖面图；
图3是为本发明实施例的制备流程图；
图4是为本发明较佳实施例的电容量对于直流偏压衰减示意图；
图5是为本发明较佳实施例的X-Ray绕射图；
图6是为本发明实施例的组成成份及检测数据(一)；
图7是为本发明实施例的组成成份及检测数据(二)。
本代表图的符号简单说明：
1、积层陶瓷电容器
11、介电陶瓷体层
12、内电极层
121、122、内电极
13、外部电极
【具体实施方式】
为达成上述目的与功效，本发明所采用的技术手段及其构造、实施的方法等，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。
请参阅图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，是分别为本发明实施例的侧视剖面图、制备流程图、较佳实施例的电容量对于直流偏压衰减示意图、X-Ray绕射图、实施例的组成成分及检测数据(一)及实施例的组成成分及检测数据(二)。
依据图2所示可以清楚看出，本发明耐瞬间高电压的介电陶瓷体被制作成为实施例的积层陶瓷电容器1时，其介电陶瓷体层11的组成成份是由复数种不同主成份及副成份烧结形成，其中，副成份的摩尔数介于0.1～7.0摩尔，而二种主要成份分别是第一主成份BaTiO3，第二主成份ABO3(A＝Ca、Sr、Ba；B＝Zr、Ti)，其中，ABO3依据本发明的实施例是指SrZr O3或CaZr O3粉末，或SrZr O3及CaZr O3的粉末混合物，且二种主要成份的摩尔数符合通式(100－x)BaTiO3－xABO3的配方比例，x介于0.1～30摩尔。当以XRD绕射仪对介电陶瓷体层11进行侦测，则发现介电陶瓷体层11是同时含有正方晶及菱方晶的复合相钙钛矿结构，实施例的绕射结果整理如图5。依据图5所示实施例的X-Ray晶体结构绕射分析图谱(简称XRD)，依据(100－x)BaTiO3－xABO3的配方通示所烧结形成的介电陶瓷材料系统，相较于材料配方仅是单一主成分BaTiO3具有明显晶体结构差异性。(100－x)BaTiO3－xABO3的介电陶瓷材料系统显示有正方晶相BaTiO3及菱方晶相ABO3(A＝Ca、Sr、Ba；B＝Zr、Ti)的复合相结构，或另称作双相结构。
进一步地，如果将各实施例制备成为积层陶瓷电容器并施以电性量测，则结果可依据各组成成份不同整理如图6及图7，其中，所谓电性量测包含：通过电感电容电阻量测仪(LCR meter)以频率1kH以下及1Vrms进行TCC数值及损失因子(Dielectric loss factor,DF)、以高电阻仪250Vdc量测绝缘电阻(Insulation resistance,IR)、以不同升电压速率200Vdc/s(所测得介电强度，简称BDV)及6000Vdc/s(所测得介电强度，简称BDVH)量测耐瞬间电压能力。
请同时参照图6及图5的结果，当实施例同时存在有正方晶及菱方晶的复合式钙钛矿结构时，其所制备积层陶瓷电容器1，除了绝缘电阻特性有明显提升外，再比较不同升电压速率200Vdc/s及6000Vdc/s，所制备积层陶瓷电容器的BDVH结果甚至显示出具有耐瞬间高电压的效果，即所制备的积层陶瓷电容器1能够发挥出抵抗瞬间升幂的高电压或高电位所造成的破坏。具体而言，观察图6所列实施例1～11，当介电陶瓷层11的第一副成份维持恒定时，随着第二主成份摩尔数增加，BDV及BDVH得到不错的数值结果。进一步地，再仔细观察当中的实施例1～8，所制备积层陶瓷电容器于－55℃～125℃温度区间的TCC温度电容数值变化率皆维持于±15％范围内，符合EIA-X7R规范。换言之，当实施例的介电陶瓷体内同时存在有正方晶及菱方晶的复合式钙钛矿结构，其所制备积层陶瓷电容器的产品特性非常优越，将兼具有耐瞬间高电压及符合EIA-X7R高温电容稳定的特性。
又，实施例1～10也显示，当介电陶瓷体层11内含有的复合式钙钛矿结构时，将具有抑制介电损失的效果，且随着第二主成份SrZrO3或CaZr O3摩尔数增加，介电损失会越小。介电损失为一种能量转换的形势，而多数能量损失是以电能转换热能的形式。此外，介电损失是电场相位转换所造成的损失总合(即为交流电场)，此介电损失多寡与耐交流电压能力成反比。而介电材料于交流电场下的破坏机制多为热能所造成的热崩溃，故介电损失越低者耐交流电场能力愈佳。对积层陶瓷电器1而言，介电损失越大通常越容易使积层陶瓷电容器1的内部温度剧烈增加，倘若内部温度无法通过由铜或镍所形成的外部电极13快速传导至外界环境，则由卑金属制成的内部电极121、122可能随时会发生烧毁或熔化。此外，介电陶瓷体层11内所含有的复合式钙钛矿结构所提升的介电特性效果更不仅止于此，依据图4所列的实施例1、3、6、7、8、9、10及11，当维持副成份不变时，随着第二主成份摩尔数增加，所制备积层陶瓷电容器1的电容值表现将提升对直流偏压的抵抗效果。例如：当直流偏压达到1.5V/um时，实施例1及实施例3已发生约－20.0％的电容变化率衰减，但实施例9、实施例10及实施例11的电容变化率衰减现象却仍维持于－5.0％范围内，尤其实施例11的电容变化率几乎维持于0％不变。倘若观察图4内各曲线趋势，则当介电陶瓷体层11随着第二主成份的增加，所制备积层陶瓷电容器1可以适用于更强的直流偏压环境，对于电容值衰减具有良好抵抗效果。
进一步地，为详细叙述本发明的技术效果，将依据图6所列各实施例依序分析并叙述电性量测结果。首先，观察图6各实施例的组成配方，当第二主成份介于0～30mol％时，于较低升压速率200Vdc/s所量测到介电强度BDV可达到71～119Vdc/μm，此结果是相当好的耐电压能力，尤其第二主成份含量介于3～11mol％时，介电强度BDV甚至高达100Vdc/μm以上。唯须提醒，实施例1的化学组成仅是单一种主成分BaTiO3并添加复数种副成份，在200Vdc/s的升压速率条件具有110Vdc/μm，但当升压速率改提高至6000Vdc/s时，其介电强度却只有27Vdc/μm，归纳原因是实施例1由于未添加任何第二主成份，致使XRD绕射峰只显示单一种钙钛矿晶体结构，故无法发挥抵抗瞬间高电压的技术效果。如果考虑雷击或突波发生的情形，实施例1的特性会造成介电强度数值起伏变化过大，继而容易冲击电子回路内各电子零组件间的协同作业并造成失效，故所制备成的电容器并非本发明所期待的可抵抗瞬间高电压升幂的稳定电容器。反之，本发明所期待的可抵抗瞬间高电压升幂的电容器，其介电陶瓷体层11是添加有至少0.1mole以上的第二主成分并于烧结后形成有正方晶及菱方晶的复合式钙钛矿结构。以实施例4及实施例7为例，因为其含有特定比例的第二主成分，烧结后将使介电陶瓷体层内部同时含有正方晶及菱方晶的存在，这种复合式钙钛矿结构对于BDV及BDVH介电强度的数值趋于和缓，显示对于瞬间高电压的突然冲击将不致于发生过度起伏变化，且在复数种副成份作用下，其电容温度变化亦符合EIA-X7R规范。无论是瞬间高电压变化或高温变化环境，从产品可靠性的角度作评比，它们都将是较稳定的电容器产品。
又，依据图6所示各实施例结果进一步分析，当第二主成份含量介于5～15mole，所测得BDVH皆高于70Vdc/μm的结果，而此结果不局限于第二主成份SrZrO3及CaZr O3两者之间比例应维持于1：1的固定条件。例如：实施例12～21所示第二主成份总含量维持5mole时，任意改变SrZr O3/CaZr O3的比值介于0～1，结果仍可得到非常良好的耐瞬间电压特性并同时符合EIA-X7R规范。然而，如果第二主成份中所添加的CaZr O3摩尔数偏高，TCC温度电容稳定性将开始变差。以实施例21为例，虽然具有良好BDVH特性，但高温125℃时所测得TCC数值逼近EIA-X7R规范所要求的－15％临界限。
请参照图7各实施例，图7是选择实施例4所记载第一主成分及第二主成分的摩尔数为基础并维持固定不变，再任意改变多种不同副成份的添加量及比例，目的是在复合式钙钛矿结构的稳定基础下进一步再优化TCC温度电容曲线在－55～125℃区间的变化率及调整绝缘电阻。以第一副成份MgO及MnCO3为例，其中，MgO对于稳定TCC温度电容曲线在－55～125℃区间的变化率有较好的效果，具体结果如实施例22～28所示，随着MgO添加量从0.5摩尔逐渐增加至7.0摩尔，125℃的电容值变化率于开始从－14.5％收敛至－6.6％。同时，随着MgO添加量增加，绝缘电阻亦开始自66.9GΩ逐渐增加至100.9GΩ。另一种第一副成份MnCO3，具体如实施例29～33所示，随着添加量增加，同样具有改善温度电容稳定性及提升绝缘电阻的效果。
又，观察图7所记载各实施例，其中，所添加的第二副成份Y2O3及Ho2O3等三价金属离子氧化物，由于第二通常可以降低还原气氛烧结时所产生氧空缺，故随着添加量增加，绝缘电阻亦有提高趋势，具体如实施例31及实施例34～41所示。当Y2O3添加量为1mole时，绝缘电阻为68.7GΩ，随着添加量依序提高至1.5、2、3及5mole时，绝缘电阻亦依序提升至68.6GΩ、82.3GΩ、124.4GΩ及149.4GΩ。因此，第二副成份添加量增加将能够大幅度地提高绝缘电阻特性，而且TCC电容温度稳定性几乎不致于发生太大波动，但添加量过多时另会造成介电常数降低，故组成调配上应予留意。另外，由实施例34及实施例39～41可知，Y2O3及Ho2O3等三价离子间发生原子彼此间置换的效果。
进一步地，再观察图7所记载各实施例，其中，添加有第三副成份促进烧结，主要是选择含有Si离子的氧化物，例如：(Ba0.6Ca0.4)SiO3。以实施例31及实施例42～45为例，如果组成配方只改变(Ba0.6Ca0.4)SiO3的添加量且持续介于0.5～2mole时，对于介电特性并不会发生任何明显变化。然而，若添加量高达4mole时，则TCC温度电容曲线的稳定性有逐渐降低趋势，但仍可符合EIA-X7R规范，如实施例45所示。依据图7所列各实施例结果整体而言，无论添加任何一种副成份，适当应介于0.1～7.0摩尔，较佳是0.1～3.0摩尔，因为当添加量过多时，皆可能会意外造成TCC曲线稳定性逐渐偏离EIA-X7R规范或造成其它介电特性不良，故应特别留意。
请参酌图3，是本发明实施例的介电陶瓷体制备成型电容器方法，可依据下列步骤流程进行，其中：
(A01)添加主成份，可为二种主要成份，分别为第一主成份BaTiO3，第二主成份ABO3。及同时
(A02)添加至少一种副成份，是与主成份不同种类的副成份。
(A03)浆料制备，可添加甲苯、无水酒精、塑化剂、黏结剂及分散剂等。
(A04)刮刀成型制备生胚薄带。
(A05)网印内电极层。
(A06)生胚制备，进行叠层、均压、切割等。
(A07)烧除有机质。
(A08)还原气氛烧结。
(A09)再氧化热处理。
(A10)制备外部电极。
(A11)电性量测。
前述步骤(A01)及(A02)，其中，主成分及副成分粉末的制备方式是首先将BaCO3、CaCO3、SrCO3、TiO2、Zr2O5及SiO2以常见的固相合成法于高温900℃～1300℃间煅烧成为BaTiO3、CaZrO3、SrZrO3、CaTiO3、SrTiO3及(Ba0.6Ca0.4)SiO3粉末。再将所有原料BaTiO3、CaZrO3、SrZrO3、CaTiO3、SrTiO3、(Ba0.6Ca0.4)SiO3、MgO、MnCO3、Y2O3、Ho2O3及Al2O3粉末依照图6及图7相对摩尔数比例均匀混合。
前述步骤(A03)，混合各成分制备成陶瓷浆料，是将各相对比例配制的介电陶瓷配方粉末，再加入甲苯、无水酒精、塑化剂、黏结剂及分散剂后均匀混合。
前述步骤(A04)，以刮刀成型法制备成厚度25μm的陶瓷生胚薄带。
前述步骤(A05)，网印内电极层是利用网印方式将商用银(Ag)、铂(Pb)、铜(Cu)或镍(Ni)金属浆料，以设计好的内电极图案印于陶瓷生胚薄带上。
前述步骤(A06)，生胚制备主要是指叠层、均压及切割三个程序，将印制有内电极图案的陶瓷生胚薄带依序堆栈以后，再利用热水均压方式将各生胚薄带压缩紧密，并裁切制成原先设计好的积层陶瓷生胚。
前述步骤(A07)，烧除有机质是指将积层陶瓷生胚于纯N2环境下，以330～500℃(升温速率2℃/min)持温6～20小时，使生胚中的各有机质完全烧除。
前述步骤(A08)，还原气氛烧结是指将烧除有机质后的积层陶瓷生胚置于98％N2－2％H2与35℃饱和水蒸汽所组成的还原气氛下，以1000～1400℃(升温速率3℃/min)进行烧结程序并持温2小时。
前述步骤(A09)，再氧化热处理是前述步骤的程序满2小时以后，开始降低温度至900℃～1050℃温度区间内(降温速率4℃/min)并于60PPm～150PPm氧压或大气气氛中进行氧化热处理，然后再缓缓降至室温以得到积层陶瓷熟胚。
前述步骤(A10)，制备外部电极是将外露出熟胚两侧之内电极端部披覆银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)或锡(Sn)等电极糊状浆料后，在纯N2的气氛下升温至800℃～900℃之间(降温速率15℃/min)再炉冷降至室温，至此完成积层陶瓷电容器样品的制备。
依据前述流程步骤，所制备本发明实施例的积层陶瓷电容器，如图7所示。积层陶瓷电容器1是包括复数层叠的介电陶瓷体层11、以及沿着各介电陶瓷体层11的表面间隔堆栈成型的复数内电极层12，且复数内电极层12可包括有复数内电极121、122并呈相互交错排列，彼此之间是藉由介电陶瓷体层11隔开。积层陶瓷电容器1的二外侧处分别制备成型外部电极13，而各外部电极13分别与内电极121、122连接导通，其中，当电性传导至内电极121、122时即受介电体层11所阻隔继而产生介电效果。内电极层12的复数内电极121、122是可分别为银(Ag)、铂(Pb)、铜(Cu)或镍(Ni)等金属材质所制成的内电极，而卑金属制程多是选择镍(Ni)或铜(Cu)作为镍内电极。外部电极13，则可分别为铜(Cu)、镍(Ni)或锡(Sn)等金属材质所制成的外电极。
故，本发明为主要针对耐瞬间高电压的介电陶瓷体进行设计，该介电陶瓷体是包含第一主成份BaTiO3及第二主成份ABO3，二种主成份符合通式(100－x)BaTiO3－xABO3的配方比例，第二主成份为SrZrO3或CaZrO3，并进一步添加至少一种副成份共同进行烧结，所形成的介电陶瓷体是含有正方晶及菱方晶同时共存的复合相结构，可达到具有抵抗瞬间电位升幂所造成的介电破坏效果，同时温度电容表现亦符合EIA-X7R的电容器规范。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利范围内，合予陈明。

Claims (6)

1.一种耐瞬间高电压的介电陶瓷体，用于具有抗氧化还原效果的卑金属制程的积层陶瓷电容器，其特征在于：包含第一主成份BaTiO3及第二主成份ABO3，该二种主成份的摩尔数符合通式(100－x)BaTiO3－xABO3的配方比例，其中30≧x≧0.1，第二主成份为SrZrO3或CaZrO3，所述的介电陶瓷体进一步含有至少一种副成份，该副成份选自MgO、ZnO、CuO、GeO、FeO、NiO、MnCO3以及CoCO3所组成的群组，该介电陶瓷体是与卑金属制程的内电极层共同进行还原气氛烧结成型，并于X射线绕射分析上界定为含有正方晶钙钛矿及菱方晶钙钛矿的复合结构。
2.如权利要求1所述的耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中该第二主成份含量介于1.0～15.0摩尔。
3.如权利要求1所述的耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中该副成份为第一副成份，且该副成份含量介于0.1～7.0摩尔。
4.如权利要求3所述的耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中进一步包含有第二副成份，且该第二副成份选自Y2O3、Ho2O3、Ga2O3、Cr2O3、Sc2O3、La2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Dy2O3、Er2O3、Tm2O3以及Yb2O3所组成群组。
5.如权利要求4所述的耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中进一步包含有第三副成份，且该第三副成份选自BaSiO3、CaSiO3以及(Ba0.6Ca0.4)SiO3所组成群组。
6.如权利要求2至5中任一项所述的耐瞬间高电压的介电陶瓷体，其中该任一种副成份含量介于0.1～5.0摩尔。
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