CN108573811A - 层叠陶瓷电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种既不损害电容和烧结性又能够获得高的可靠性的层叠陶瓷电容器。层叠陶瓷电容器包括层叠部、侧边缘部和接合部。上述层叠部具有在第一方向上层叠的多个陶瓷层和配置在上述多个陶瓷层之间的以镍为主成分的多个内部电极。上述侧边缘部从与上述第一方向正交的第二方向覆盖上述层叠部。上述接合部配置在上述层叠部与上述侧边缘部之间,该接合部的镁浓度比上述多个陶瓷层和上述侧边缘部的镁浓度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种添加了侧边缘部的层叠陶瓷电容器及其制造方法。
背景技术
在层叠陶瓷电容器的制造方法中,已知一种添加了保护内部电极的周围的保护部(侧边缘部)的技术。例如,在专利文献1中,公开有一种制作内部电极露出在侧面的陶瓷主体,并在该陶瓷主体的侧面设置保护部的技术。
另外,在专利文献2中,公开有一种通过在由Ni形成的内部电极的侧面附近的区域生成氧化化合物来提高耐湿性的技术。
更详细地说,在专利文献2中记载的技术中,烧制前的侧面侧间隔部(gap)中使用Mg含量高的陶瓷。由此,在内部电极的侧面附近区域,Ni和来自侧面侧间隔部的Mg一起生成氧化化合物,填充内部电极与侧面侧间隔部的交界部,耐湿性提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-143392号公报
专利文献2:日本特开2009-016796号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在烧制温度较低的没有配置内部电极的保护部,烧结性容易变低。在烧结性不充分的保护部,容易产生剥离等不良状况。为了在保护部确保烧结性,有效的是使保护部中含有大量具有提高烧结性作用的镁。
另一方面,镁具有抑制烧制时的晶粒成长的作用。因此,当配置于内部电极之间的陶瓷层中含有大量镁时,由于陶瓷层中的晶粒变得微细,容易使电容降低。因此,在陶瓷层中,并不优选镁的含量很多。
在这方面,在专利文献2中记载的技术中,为了在形成充分的氧化化合物的同时确保侧面侧间隔部的烧结性,需要增加侧面侧间隔部中的镁的量。可是,当在侧面侧间隔部的镁的量较多时,由于烧制时镁向陶瓷层的扩散量增多,因此电容容易降低。
鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供一种既不损害电容和烧结性又能够获得较高的可靠性的层叠陶瓷电容器及其制造方法。
为了达成上述目的,本发明的一实施方式的层叠陶瓷电容器,具备层叠部、侧边缘部和接合部。
上述层叠部包括在第一方向上层叠的多个陶瓷层;和配置在上述多个陶瓷层之间的、以镍为主成分的多个内部电极。
上述侧边缘部从与上述第一方向正交的第二方向覆盖上述层叠部。
上述接合部配置在上述层叠部与上述侧边缘部之间,上述接合部中的镁浓度比上述多个陶瓷层和上述侧边缘部中的镁浓度高。
上述多个内部电极具有与上述接合部相邻的、包含镍和镁的氧化区域。
该结构通过使烧制前的接合部的镁浓度比多个陶瓷层和侧边缘部的镁浓度高可以实现。
在该层叠陶瓷电容器中,由于在烧制时镁从接合部扩散到层叠部,因此镁被准确地供给到与接合部相邻的区域。因此,在多个内部电极中高效地形成包含镍和镁的氧化区域。由此,不易产生多个内部电极之间的短路,从而,层叠陶瓷电容器的可靠性提高。
另外,在该层叠陶瓷电容器中,由于在烧制时镁从接合部也扩散到侧边缘部,因此侧边缘部中的镁浓度变高。进而,由于在侧边缘部与层叠部之间配置有镁浓度比侧边缘部高的接合部,因此在烧制时不易产生镁从侧边缘部向层叠部的移动。因此,能够兼得侧边缘部中的较高的镁浓度和层叠部中较低的镁浓度。
这样,在该层叠陶瓷电容器中,既不损害电容和烧结性又能够获得高的可靠性。
在上述侧边缘部的上述第二方向的中央部的镁浓度也可以比上述多个陶瓷层的上述第二方向的中央部的镁浓度高。
在该结构中,由于侧边缘部的镁浓度较高,因此可获得侧边缘部的良好的烧结性。另外,由于多个陶瓷层的镁浓度较低,因此可获得大电容。
在上述多个陶瓷层和上述侧边缘部中的镁浓度也可以随着向上述接合部去而变高。
在本发明的一实施方式的层叠陶瓷电容器的制造方法中,准备未烧制的层叠芯片,上述层叠芯片包括在第一方向上层叠的多个陶瓷层和配置在上述多个陶瓷层之间的多个内部电极。
在朝向与上述第一方向正交的第二方向的上述层叠芯片的侧面经由接合部设置侧边缘部,由此制作陶瓷主体,上述接合部的镁浓度比上述多个陶瓷层和上述侧边缘部的镁浓度高。
烧制上述陶瓷主体。
发明效果
本发明能够提供一种既不损害电容和烧结性又能够获得高的可靠性的层叠陶瓷电容器及其制造方法。
附图说明
图1是本发明一实施方式的层叠陶瓷电容器的立体图。
图2是沿着上述层叠陶瓷电容器的图1的A-A’线的截面图。
图3是沿着上述层叠陶瓷电容器的图1的B-B’线的截面图。
图4是表示上述层叠陶瓷电容器的陶瓷主体中的镁浓度的分布的图表。
图5是放大表示上述层叠陶瓷电容器的图3的区域P的局部截面图。
图6是表示上述层叠陶瓷电容器的制造方法的流程图。
图7是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的平面图。
图8是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的立体图。
图9是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的平面图。
图10是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的立体图。
图11是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的立体图。
图12是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程中的镁的扩散举动的局部截面图。
图13是表示上述实施方式的实施例的层叠陶瓷电容器的陶瓷主体中的镁浓度的分布的评价结果的图表。
符号说明
10…层叠陶瓷电容器
11…陶瓷主体
12,13…内部电极
14,15…外部电极
16…层叠部
17…侧边缘部
19…电容形成部
20…覆盖部
21…陶瓷层。
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式进行说明。
在附图中,表示适当地彼此正交的X轴、Y轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴在全部附图中是相通的。
1.层叠陶瓷电容器10的整体结构
图1~3是表示本发明一实施方式的层叠陶瓷电容器10的图。图1是层叠陶瓷电容器10的立体图。图2是沿着层叠陶瓷电容器10的图1的A-A’线的截面图。图3是沿着层叠陶瓷电容器10的图1的B-B’线的截面图。
层叠陶瓷电容器10包括:陶瓷主体11、第一外部电极14和第二外部电极15。典型的是,陶瓷主体11具有:朝向X轴方向的两个端面;朝向Y轴方向的两个侧面;朝向Z轴方向的两个主面。连接陶瓷主体11的各面的棱部被倒角。
此外,陶瓷主体11的形状不限定于上述的形状。即,陶瓷主体11也可以是如图1~图3所示的长方体形状。例如,陶瓷主体11的各面也可以是曲面,陶瓷主体11整体也可以是带圆弧(圆角)的形状。
外部电极14、15覆盖陶瓷主体11的X轴方向两端面,并延伸到与X轴方向两端面连接的四个面(两个主面和两个侧面)。由此,在外部电极14、15的任一者中,与X-Z平面平行的截面和与X-Y平面平行的截面的形状均呈U字状。
陶瓷主体11具有层叠部16、侧边缘部17和接合部18。侧边缘部17分别覆盖层叠部16的朝向Y轴方向的两侧面的整个区域。接合部18配置在层叠部16和侧边缘部17之间,将层叠部16和侧边缘部17接合。
层叠部16具有电容形成部19和覆盖部20。覆盖部20分别覆盖电容形成部19的Z轴方向上下面。电容形成部19具有多个陶瓷层21、多个第一内部电极12和多个第二内部电极13。在覆盖部20中,没有设置内部电极12、13。
内部电极12、13以镍(Ni)为主成分,并且在多个陶瓷层21之间沿Z轴方向交替地配置。第一内部电极12与第一外部电极14连接,并与第二外部电极15隔开间隔。第二内部电极13与第二外部电极15连接,并与第一外部电极14隔开间隔。
在这样的陶瓷主体11中,电容形成部19中的设置有外部电极14、15的X轴方向两端面以外的面,被侧边缘部17和覆盖部20覆盖。侧边缘部17和覆盖部20主要具有保护电容形成部19的周围,并确保内部电极12、13的绝缘性的功能。
电容形成部19中的内部电极12、13之间的陶瓷层21由电介质陶瓷形成。在层叠陶瓷电容器10中,为了增大电容形成部19中的电容,使用高介电常数的电介质陶瓷作为构成陶瓷层21的电介质陶瓷。
更具体来说,在层叠陶瓷电容器10中,作为构成陶瓷层21的高介电常数的电介质陶瓷,使用钛酸钡(BaTiO3)类材料的多晶体,即,包含钡(Ba)和钛(Ti)的钙钛矿结构的多晶体。由此,在层叠陶瓷电容器10中能够获得大电容。
此外,陶瓷层21也可以由钛酸锶(SrTiO3)类、钛酸钙(CaTiO3)类、钛酸镁(MgTiO3)类、锆酸钙(CaZrO3)类、钛酸锆酸钙(Ca(Zr,Ti)O3)类、锆酸钡(BaZrO3)类、氧化钛(TiO2)类等构成。
侧边缘部17、接合部18和覆盖部20也由电介质陶瓷形成。形成侧边缘部17、接合部18和覆盖部20的材料为绝缘性陶瓷即可,但通过使用与陶瓷层21相同的电介质陶瓷能够抑制陶瓷主体11中的内部应力。
通过上述的结构,在层叠陶瓷电容器10中,当在第一外部电极14与第二外部电极15之间施加电压时,电压施加在第一内部电极12与第二内部电极13之间的多个陶瓷层21。由此,在层叠陶瓷电容器10中,能够积蓄有与第一外部电极14和第二外部电极15之间的电压相应的电荷。
此外,本实施方式的层叠陶瓷电容器10的结构不限定于图1~图3所示的结构,可以适当变更。例如,内部电极12、13的数量或陶瓷层21的厚度可以根据层叠陶瓷电容器10所要求的大小或性能适当地确定。
2.陶瓷主体11的详情
图4是表示陶瓷主体11的与Y-Z平面平行的截面中的沿着Y轴方向的镁(Mg)浓度的分布的图表。此外,在图4中,作为层叠部16中的镁浓度,表示陶瓷层21的在Z轴方向中央部的镁浓度。
如图4所示,陶瓷主体11中的沿着Y轴方向的镁浓度的分布在接合部18具有峰值。即,在陶瓷主体11中,在接合部18的镁浓度比陶瓷层21和侧边缘部17的镁浓度高。
更详细地说,陶瓷层21具有凹状的镁浓度的分布。即,陶瓷层21的镁浓度随着从Y轴方向的中央部向接合部18去上升。因此,在陶瓷层21中,在Y轴方向的中央部,镁浓度较低,在与接合部18相邻的区域中的镁浓度较高。
镁具有在烧制时抑制陶瓷层21的晶粒生长的作用。因此,在陶瓷层21中,在镁浓度较低的Y轴方向的中央部容易获得较大的结晶粒。由此,在各陶瓷层21中的相对介电常数ε变大,因此,容易确保在层叠陶瓷电容器10中的电容。
另外,在层叠部16,在容易产生内部电极12、13之间的短路的与接合部18相邻的区域中,能够保持陶瓷层21的镁浓度较高、陶瓷层21的结晶粒较小。由此,获得内部电极12、13之间的较高的绝缘性,因此,层叠陶瓷电容器10的可靠性提高。
图5是放大表示陶瓷主体11的由图3的点划线包围的区域P的局部截面图。在内部电极12、13的与接合部18相邻的区域,形成有导电性低的氧化区域12a、13a。氧化区域12a、13a含有镍和镁,典型的是由含有镍和镁的三元氧化物构成。
通过该结构,在层叠陶瓷电容器10的制造过程中,即使在层叠部16的朝向Y轴方向的侧面附着有导电性的异物的情况,或由于层叠部16的变形而使氧化区域12a、13a彼此接近或接触的情况下,也不易产生内部电极12、13之间的短路。由此,层叠陶瓷电容器10的可靠性进一步提高。
另外,镁具有使电介质陶瓷的烧结性提高的作用。因此,在比陶瓷层21难确保烧结性的侧边缘部17中,优选相比于陶瓷层21提高镁的浓度。由此,能够防止侧边缘部17从层叠部16的剥离等不良状况。
陶瓷层21和侧边缘部17的镁的浓度例如,可以在Y轴方向的中央部进行比较。即,可以使侧边缘部17的Y轴方向的中央部的镁的浓度比陶瓷层21的Y轴方向的中央部的镁的浓度高。
另外,在侧边缘部17中,越向Y轴方向外侧去,在烧制时越容易施加热,因此,容易确保烧结性。因此,如图4所示,在侧边缘部17中,优选镁的浓度从接合部18朝向Y轴方向外侧去变低。由此,能够抑制镁的使用量。
3.层叠陶瓷电容器10的制造方法
图6是表示层叠陶瓷电容器10的制造方法的流程图。图7~图12是表示层叠陶瓷电容器10的制造过程的图。以下,按照图6并适当地参照图7~12对层叠陶瓷电容器10的制造方法进行说明。
3.1步骤S01:陶瓷片的准备
在步骤S01中,准备用于形成电容形成部19的第一陶瓷片101、第二陶瓷片102和用于形成覆盖部20的第三陶瓷片103。陶瓷片101、102、103作为以电介质陶瓷为主成分的未烧制的电介质生片而构成。
陶瓷片101、102、103例如使用辊涂机或刮刀等形成为片状。在陶瓷片101、102中,不是必须含有镁,但也可以根据需要而含有少量的镁。
图7是陶瓷片101、102、103的平面图。在该阶段中,陶瓷片101、102、103作为未被单片化的大幅面的片而构成。在图7中,表示有按各层叠陶瓷电容器10的每个进行单片化时的切割线Lx、Lx。切割线Lx与X轴平行,切割线Lx与Y轴平行。
如图7所示,在第一陶瓷片101上形成有与第一内部电极12对应的未烧制的第一内部电极112,在第二陶瓷片102上形成有与第二内部电极13对应的未烧制的第二内部电极113。此外,在与覆盖部20对应的第三陶瓷片103上没有形成内部电极。
内部电极112、113可以通过将任意的导电性膏涂覆于陶瓷片101、102来形成。导电性膏的涂覆方法可以从公知的技术中任意选择。例如,导电性膏的涂覆可以使用丝网印刷法或凹版印刷法。
在内部电极112、113中,每隔1个切割线Ly1形成沿着切割线Ly的X轴方向的间隙。第一内部电极112的间隙和第二内部电极113的间隙在X轴方向错开配置。即,穿过第一内部电极112的间隙的切割线Ly与穿过第二内部电极113的间隙的切割线Ly交替排列。
3.2步骤S02:层叠
在步骤S02中,通过将在步骤S01中所准备的陶瓷片101、102、103如图8所示进行层叠来制作层叠片104。在层叠片104中,与电容形成部19对应的第一陶瓷片101和第二陶瓷片102在Z轴方向上交替层叠。
另外,在层叠片104中,在交替层叠了的陶瓷片101、102的Z轴方向上下面,层叠有与覆盖部20对应的第三陶瓷片103。此外,在如图8所示的例子中,第三陶瓷片103分别各三片地层叠,但第三陶瓷片103的片数可以适当变更。
层叠片104通过将陶瓷片101、102、103压接(压焊)而被一体化。陶瓷片101、102、103的压接优选使用例如流体静压加压或单轴加压等。由此,可以使层叠片104高密度化。
3.3步骤S03:切割
在步骤S03中,通过将在步骤S02中所得到的层叠片104沿如图9所示的切割线Lx、Ly切割,制作未烧制的层叠芯片116。层叠芯片116与烧制后的层叠部16相对应。层叠片104的切割例如可以使用旋转刀或压切刀等。
更详细地说,层叠片104在由保持部件C保持的状态下,沿切割线Lx、Ly被切割。由此,层叠片104被单片化,得到层叠芯片116。这时,保持部件C未被切割,各层叠芯片116通过保持部件C被连接。
图10是在步骤S03中得到的层叠芯片116的立体图。在层叠芯片116上形成有电容形成部119和覆盖部120。在层叠芯片116中,内部电极112、113在作为切割面的朝向Y轴方向的两侧面露出。在内部电极112、113之间形成有陶瓷层121。
3.4步骤S04:侧边缘部形成
在步骤S04中,通过在步骤S03中所得到的层叠芯片116的露出有内部电极112、113的侧面,经由未烧制的接合部118设置未烧制的侧边缘部117,由此制作未烧制的陶瓷主体111。侧边缘部117由陶瓷片形成。
在步骤S04中,在步骤S03中的层叠芯片116的切割面即朝向Y轴方向的两侧面设置侧边缘部117。因此,在步骤S04中,优选事先从保持部件C剥下层叠芯片116,并使层叠芯片116的方向旋转90度。
在接合部118中镁浓度比构成陶瓷层121的陶瓷片101,102以及构成侧边缘部117的陶瓷片的镁浓度高。由此,接合部118在烧制时作为对层叠芯片116和侧边缘部117的镁的供给源发挥作用。
形成侧边缘部117的陶瓷片在烧制时仅利用从接合部118供给的镁不能获得充分的烧结性的情况下,也可以事先含有规定量的镁。侧边缘部117的镁的浓度可以在比接合部118低的范围内适当决定。
另外,接合部118具有将层叠芯片116和侧边缘部117良好地结合,并且在烧制时防止层叠芯片116和侧边缘部117中的裂缝或剥离等发生的功能。关于用于实现该功能的接合部118的结构的具体例,在下一项(步骤S05)中进行说明。
3.5步骤S05:烧制
在步骤S05中,通过烧结在步骤S04中所得到的未烧制的陶瓷主体111,制作如图1~图3所示的层叠陶瓷电容器10的陶瓷主体11。即,通过步骤S05,层叠芯片116成为层叠部16,侧边缘部117成为侧边缘部17,接合部118成为接合部18。
步骤S05中的烧制温度可以基于陶瓷主体111的烧结温度来决定。例如,在作为电介质陶瓷使用钛酸钡类材料的情况下,可以将烧制温度设定为1000~1300℃程度。另外,焼制能够在例如还原气氛下或低氧分压气氛下进行。
图12是表示烧制时的镁的扩散举动的局部截面图。如图12所示包含于接合部118的镁向层叠芯片116和侧边缘部117两者进行扩散。由此,在烧制后的陶瓷主体11中,能够获得如图4所示的镁浓度的特征性分布。
另外,如图12所示,在烧制时,包含于接合部118的镁向内部电极112、113的Y轴方向的端部供给,构成内部电极112、113的镍一边取入镁和氧一边形成氧化区域12a、13a。氧化区域12a、13a在烧制中向Y轴方向中央部生长。
这样,通过提高接合部118的镁的浓度,能够向内部电极112、113中的形成氧化区域12a、13a的区域可靠地供给镁。由此,能够在内部电极112、113中高效且可靠地形成氧化区域12a、13a。
另外,由于接合部118的镁浓度比侧边缘部117和陶瓷层121的镁浓度高,因此不易产生镁从侧边缘部117向陶瓷层121的移动。即,接合部118具有作为阻碍镁从侧边缘部117向陶瓷层121的移动的阻挡层起作用。
由此,即使在侧边缘部117含有的镁比陶瓷层121含有的镁多的情况下,也能够防止包含于侧边缘部117的镁向陶瓷层121扩散。由此,在侧边缘部117中,镁的浓度被保持,因此,能够确保烧结性。
另外,由于能够防止大量的镁从侧边缘部117向陶瓷层121扩散,因此,能够抑制陶瓷层21中的相对介电常数ε的降低。因此,在通过该制造方法获得的层叠陶瓷电容器10中能够确保电容。
如上所述,接合部118具有将层叠芯片116和侧边缘部117良好地结合,并在烧制时防止侧边缘部117从层叠芯片116剥离的功能。用于实现该功能的接合部118的结构不限于特定的结构。以下,对接合部118的结构的具体例进行说明。
接合部118可以构成为使用平均粒径比层叠芯片116和侧边缘部117小的电介质陶瓷的结构。由此,接合部118嵌入层叠芯片116和侧边缘部117的微细的凹凸形状,从而接合部118的相对于层叠芯片116和侧边缘部117的密接性(紧贴性)提高。
另外,在由平均粒径小的电介质陶瓷构成的接合部118中,在烧制时可以灵活地变形,因此,能够缓和层叠芯片116和侧边缘部117之间的收缩动作的差异。由此,能够防止层叠芯片116和侧边缘部117中的裂隙或剥离等的产生。
构成层叠芯片116、侧边缘部117和接合部118的电介质陶瓷的平均粒径可以适当决定。作为一例,可以将构成层叠芯片116和侧边缘部117的电介质陶瓷的平均粒径设为数百nm,将构成接合部118的电介质陶瓷的平均粒径设为数十nm。
另外,即使通过使接合部118中含有硅,也能够缓和烧制时的层叠芯片116和侧边缘部117之间的收缩动作的差异。即,在该结构的接合部118中,在烧制时硅一边取入周围的成分一边生成熔融相,因此,可以灵活地变形。
3.6步骤S06:外部电极形成
在步骤S06中,通过在步骤S05中所得到的陶瓷主体11形成外部电极14、15,制作如图1~图3所示的层叠陶瓷电容器10。在步骤S06中,例如,在陶瓷主体11的X轴方向端面形成构成外部电极14、15的基底膜、中间膜和表面膜。
更详细地说,在步骤S06中,首先,以覆盖陶瓷主体11的X轴方向两端面的方式涂覆未烧制的电极材料。将所涂覆的未烧制的电极材料例如在还原气氛下或低氧分压气氛下进行烤印(烧焊),由此在陶瓷主体11上形成外部电极14、15的基底膜。
然后,在被烤印在陶瓷主体11的外部电极14、15的基底膜上形成外部电极14、15的中间膜,进一步形成外部电极14、15的表面膜。外部电极14、15的中间膜和基底膜的形成可以使用例如电解电镀等镀覆处理。
此外,也可以在步骤S05之前进行上述的步骤S06中的处理的一部分。例如,也可以在步骤S05之前,在未烧制的陶瓷主体111的X轴方向两端面涂覆未烧制的电极材料。由此,在步骤S05中,能够同时进行未烧制的陶瓷主体111的烧制和电极材料的烤印。
4.实施例
4.1试样的制作
作为本实施方式的实施例,使用上述的制造方法制作层叠陶瓷电容器10的试样。在该试样中,将X轴方向的尺寸设为1mm,将Y轴方向和Z轴方向的尺寸设为0.5mm。另外,在该试样中,作为电介质陶瓷使用钛酸钡类材料。
对于本实施例的试样的陶瓷主体11中的与Y-Z平面平行的截面,进行镁浓度的分析。在镁浓度的分析中,使用激光烧蚀ICP质谱分析法(LA-ICP-MS:Laser AblationInductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法)。
在激光烧蚀ICP质谱分析法中,用质谱分析仪测定通过将处于陶瓷主体11的截面的微小区域中的电介质陶瓷进行蒸发·颗粒化、进而离子化而生成的离子。由此,能够对陶瓷主体11的截面中的微小区域的组成进行分析。
在本实施例中,在镁浓度的分析中,使用以天然同位素比计占78.70%的24Mg。另外,作为镁浓度的基准,使用大量包含于电介质陶瓷中的钛的同位素即47Ti。
在本实施例中,对侧边缘部17、接合部18和层叠部16在Y轴方向上以15μm的间隔进行镁浓度的分析。在以陶瓷层21的Z轴方向中央部为中心的微小区域进行层叠部16中的镁浓度的分析。
图13是表示本实施例的试样的陶瓷主体11的与Y-Z平面平行的截面中的沿Y轴方向的镁浓度的分布的图表。图13的横轴表示陶瓷主体11中的Y轴方向的位置。
更详细地说,在图13的横轴中,将接合部18的Y轴方向的中央部设为“0”,用负向区域表示侧边缘部17的位置,用正向区域表示层叠部16的位置。即,图13的横轴表示从接合部18的Y轴方向的中央部起的距离。
图13的纵轴表示侧边缘部17、接合部18和层叠部16的各位置中的镁浓度。在图13中,将层叠部16中的Y轴方向105μm的位置的镁浓度设为1,将各位置中的镁浓度进行标准化来表示。因此,图13的纵轴为任意单位。
如图13所示,在本实施例的试样的层叠部16和侧边缘部17中,镁的浓度随着向接合部18去而变高。因此,在本实施例中确认,通过使用上述的制造方法,能够实现层叠陶瓷电容器10的陶瓷主体11中的如图4所示的镁浓度的分布。
4.2试样的评价
对以烧制前的接合部118中的镁浓度不同的条件所制作的试样1~4进行短路率的评价。
接合部118中的镁浓度在试样1中为0atm%,在试样2中设为0.95atm%,在试样3中设为4.75atm%,在试样4中设为9.5atm%。即,接合部118不含镁的试样1为本实施方式的比较例,试样2~4为本实施方式的实施例。此外,浓度(atm%)是在接合部118使用的电介质陶瓷中,将具有用一般式ABO3表示的钙钛矿结构的主成分陶瓷的B位设为100atm%时的浓度。
使用LCR仪,在Osc(Oscillation level:振荡水平)为0.5V、施加频率为1kHz的电压的条件下进行短路率的评价。对各200个的试样1~4进行评价,对于试样1~4,将200个中产生了短路的试样个数的比例作为短路率。
该结果是,在比较例的试样1中短路率为50%。在试样1中,由于接合部18不含镁,因此在内部电极12、13中没有形成充分的氧化区域12a、13a,认为内部电极12、13之间的短路容易产生。
另一方面,在试样2中短路率为10%,在试样3中短路率为7%,在试样4中短路率为3%。即,在实施例的试样2~4的任一者中,短路率均收敛在10%以内,可以确认,能够获得高的可靠性。
另外,对试样2~4进行了电容的评价,结果是在试样2~4的任一者中均能够充分地获得电容。但是确认了,为了在层叠陶瓷电容器10中得到大电容,优选将接合部118中的镁浓度控制在9.5atm%以下。
5.其他实施方式
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,当然本发明不仅限定于上述的实施方式,可以进行各种变更。
例如,在层叠陶瓷电容器10中,电容形成部19也可以在Z轴方向上分割成多个地设置。该情况下,也可以在各电容形成部19中内部电极12、13沿着Z轴方向交替配置即可,也可以在电容形成部19切换的部分连续地配置第一内部电极12或第二内部电极13。
Claims (7)
1.一种层叠陶瓷电容器,其特征在于,包括:
层叠部,其包括在第一方向上层叠的多个陶瓷层;和配置在所述多个陶瓷层之间的、以镍为主成分的多个内部电极;
从与所述第一方向正交的第二方向覆盖所述层叠部的侧边缘部;和
配置在所述层叠部与所述侧边缘部之间的接合部,所述接合部中的镁浓度比所述多个陶瓷层和所述侧边缘部中的镁浓度高。
2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷电容器,其特征在于:
所述多个内部电极具有与所述接合部相邻的、包含镍和镁的氧化区域。
3.根据权利要求1所述的层叠陶瓷电容器,其特征在于:
在所述侧边缘部的所述第二方向的中央部的镁浓度比所述多个陶瓷层的所述第二方向的中央部的镁浓度高。
4.根据权利要求2所述的层叠陶瓷电容器,其特征在于:
在所述侧边缘部的所述第二方向的中央部的镁浓度比所述多个陶瓷层的所述第二方向的中央部的镁浓度高。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的层叠陶瓷电容器,其特征在于:
在所述多个陶瓷层中的与所述接合部相邻的区域的镁浓度比所述多个陶瓷层的所述第二方向的中央部的镁浓度高。
6.根据权利要求5所述的层叠陶瓷电容器,其特征在于:
在所述多个陶瓷层和所述侧边缘部中的镁浓度随着向所述接合部去而变高。
7.一种层叠陶瓷电容器的制造方法,其特征在于:
准备未烧制的层叠芯片,所述层叠芯片包括在第一方向上层叠的多个陶瓷层和配置在所述多个陶瓷层之间的多个内部电极,
在朝向与所述第一方向正交的第二方向的所述层叠芯片的侧面经由接合部设置侧边缘部,由此制作陶瓷主体,所述接合部的镁浓度比所述多个陶瓷层和所述侧边缘部的镁浓度高,
烧制所述陶瓷主体。
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