CN108573812B - 层叠陶瓷电容器及其制造方法 - Google Patents

层叠陶瓷电容器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108573812B
CN108573812B CN201810192343.0A CN201810192343A CN108573812B CN 108573812 B CN108573812 B CN 108573812B CN 201810192343 A CN201810192343 A CN 201810192343A CN 108573812 B CN108573812 B CN 108573812B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
laminated
side edge
concentration
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810192343.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108573812A (zh
Inventor
坂手大辅
水野高太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Publication of CN108573812A publication Critical patent/CN108573812A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108573812B publication Critical patent/CN108573812B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/228—Terminals
    • H01G4/232—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/228—Terminals
    • H01G4/248—Terminals the terminals embracing or surrounding the capacitive element, e.g. caps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/33—Thin- or thick-film capacitors 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
    • H01G4/1245—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates containing also titanates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

本发明提供能够无损于侧边缘部的烧结性地获得高可靠性的层叠陶瓷电容器，层叠陶瓷电容器包括层叠部和侧边缘部。上述层叠部具有在第1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内部电极，上述侧边缘部从与上述第1方向正交的第2方向覆盖上述层叠部，该侧边缘部的稀土类元素浓度和钒浓度比上述多个陶瓷层的在上述第2方向的中央部的稀土类元素浓度和钒浓度高。利用该层叠陶瓷电容器，能够无损于侧边缘部的烧结性而获得高的可靠性。

Description

层叠陶瓷电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及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，已知有添加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中公开有制作内部电极在侧面露出的陶瓷主体，在该陶瓷主体的侧面设置保护部的技术。
此外，在专利文献1中还公开有通过相比于相对的内部电极之间的陶瓷部、使作为保护部的生的陶瓷层中含有较多稀土类元素，在烧制时使稀土类元素从陶瓷层向陶瓷主体扩散的技术。在该技术中，扩散至陶瓷主体的稀土类元素抑制烧制时的晶体生长，因此能够抑制内部电极间的短路的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-143392号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在没有配置烧制温度低的内部电极的保护部，烧结性容易变低。不仅如此，在专利文献1中记载的技术中，包含于保护部中的大量稀土类元素会使保护部的烧结性更低。当保护部的烧结性低时，容易产生保护部的剥离等的不良状况。
鉴于以上情况，本发明的目的在于提供能够不损害侧边缘部的烧结性地获得高的可靠性的层叠陶瓷电容器及其制造方法。
用于解决课题的技术手段
为了达到上述目的，本发明的一个方式的层叠陶瓷电容器包括层叠部和侧边缘部。
上述层叠部具有在第1方向上层叠的多个陶瓷层和配置于上述多个陶瓷层之间的内部电极。
上述侧边缘部从与上述第1方向正交的第2方向覆盖上述层叠部，上述侧边缘部中的稀土类元素浓度和钒浓度比上述多个陶瓷层的在上述第2方向的中央部的稀土类元素浓度和钒浓度高。
在上述多个陶瓷层的上述第2方向的端部，上述稀土类元素浓度和上述钒浓度随着向上述侧边缘部去变高。
该结构能够通过提高烧制前的侧边缘部的稀土类元素浓度和钒浓度而实现。在该结构中，在烧制时稀土类元素和钒从侧边缘部向层叠部扩散，因此稀土类元素和钒被向容易成为故障的原因的层叠部的第2方向的端部供给。供向层叠部的稀土类元素和钒均会使陶瓷层的氧缺陷减少，由此具有抑制层叠部的故障的产生的作用。因此，利用该层叠陶瓷电容器能够获得高的可靠性。
此外，在该结构中，稀土类元素使侧边缘部的烧结性降低，而钒使侧边缘部的烧结性提高。即，利用该结构，在使用稀土类元素的基础上还使用钒，由此来确保在侧边缘部中的充分的烧结性。
上述稀土类元素浓度也可以为钇、铽、镝、钬、铒、铥、镱中的至少1者的浓度。
上述多个陶瓷层和上述侧边缘部也可以由含有钡和钛的钙钛矿结构的多晶体构成。
在本发明的一个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1方向上层叠的多个陶瓷层和配置于上述多个陶瓷层之间的内部电极。
在朝向与上述第1方向正交的第2方向的上述层叠芯片的侧面设置侧边缘部来制作陶瓷主体，上述侧边缘部中的稀土类元素浓度和钒浓度比上述多个陶瓷层中的稀土类元素浓度和钒浓度高。
烧制上述陶瓷主体。
发明的效果
本发明能够提供能够无损于侧边缘部的烧结性地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是本发明的一个实施方式的层叠陶瓷电容器的立体图。
图2是上述层叠陶瓷电容器的沿图1的A-A’线的截面图。
图3是上述层叠陶瓷电容器的沿图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(A)稀土类元素浓度的分布和(B)钒浓度的分布的图表。
图5是表示上述层叠陶瓷电容器的制造方法的流程图。
图6是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的平面图。
图7是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的立体图。
图8是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的平面图。
图9是表示上述层叠陶瓷电容器的制造过程的立体图。
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是表示上述实施方式的实施例的层叠陶瓷电容器的陶瓷主体中(A)钬浓度的分布和(B)钒浓度的分布的评价结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
在图中，适当地表示出彼此正交的X轴、Y轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴在全部图中相通。
1.层叠陶瓷电容器10的整体结构
图1～图3是表示本发明的一个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是层叠陶瓷电容器10的沿图1的A-A’线的截面图。图3是层叠陶瓷电容器10的沿图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1外部电极14和第2外部电极15。陶瓷主体11典型的是包括朝向X轴方向的2个端面、朝向Y轴方向的2个侧面和朝向Z轴方向的2个主面。连接陶瓷主体11的各面的棱部被倒角。
另外，陶瓷主体11的形状并不限定于上述内容。即，陶瓷主体11也可以不是图1～图3所示那样的长方体形状。例如，陶瓷主体11的各面也可以为曲面，陶瓷主体11也可以为作为整体呈带圆角(圆弧)的形状。
外部电极14、15覆盖陶瓷主体11的X轴方向两个端面，延伸到与X轴方向两个端面连接的4个面(2个主面和2个侧面)。由此，在外部电极14、15的任一者，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成为U字形。
陶瓷主体11具有层叠部16和侧边缘部17。侧边缘部17分别覆盖层叠部16的朝向Y轴方向的两个侧面的全部区域。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轴方向上下表面。
电容形成部19具有多个陶瓷层21、多个第1内部电极12和多个第2内部电极13。多个陶瓷层21为与X-Y平面平行地延伸的平板状，在Z轴方向上层叠。在覆盖部20没有设置内部电极12、13。
内部电极12、13在多个陶瓷层21之间沿Z轴方向交替地配置。第1内部电极12与第1外部电极14连接，与第2外部电极15隔开间隔。第2内部电极13与第2外部电极15连接，与第1外部电极14隔开间隔。
这样，在陶瓷主体11，电容形成部19的设置有外部电极14、15的X轴方向两个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主要保护电容形成部19的周围，具有确保内部电极12、13的绝缘性的功能。
内部电极12、13分别由导电性材料构成，作为层叠陶瓷电容器10的内部电极发挥作用。作为该导电性材料，例如能够使用镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)，或含有它们的合金的金属材料。
电容形成部19的内部电极12、13以外的区域由电介质陶瓷形成。在层叠陶瓷电容器10，为了使内部电极12、13间的各电介质陶瓷层21的电容增大，作为形成电容形成部19的电介质陶瓷使用高介电常数的电介质陶瓷。
更具体而言，在层叠陶瓷电容器10，作为构成电容形成部19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，即含有钡(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能够获得大电容。
另外，电容形成部19还可以由钛酸锶(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和覆盖部20也由电介质陶瓷形成。形成侧边缘部17和覆盖部20的材料只要为绝缘性陶瓷即可，不过通过使用与电容形成部19的陶瓷层21同样的电介质陶瓷，能够抑制陶瓷主体11中的内部应力。
根据上述结构，在层叠陶瓷电容器10，当对第1外部电极14与第2外部电极15之间施加电压时，电压被施加于第1内部电极12与第2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蓄积了与第1外部电极14与第2外部电极15之间的电压相应的电荷。
另外，本实施方式的层叠陶瓷电容器10的结构并不限定于图1～图3所示的结构，能够适当地进行变更。例如，内部电极12、13的个数和陶瓷层21的厚度能够根据层叠陶瓷电容器10所要求的尺寸和性能适当地决定。
2.陶瓷主体11的组成分布
在陶瓷主体11的电容形成部19和侧边缘部17中含有稀土类元素。稀土类元素在层叠陶瓷电容器10的烧制时使电容形成部19的陶瓷层21的氧缺陷减少。由此能够抑制电容形成部19的故障的发生。
图4(A)是表示陶瓷主体11的与Y-Z平面平行的截面中的沿Y轴方向呈现的稀土类元素浓度的分布的图表。如图4的(A)所示，陶瓷主体11具有凹形状的稀土类元素浓度的分布。即，陶瓷主体11的稀土类元素浓度随着从Y轴方向的中央向两端去而上升。
在电容形成部19，一般在Y轴方向的中央部不易发生故障，越是靠近侧边缘部17的区域越容易发生故障。与此相对，在本实施方式中，在电容形成部19的陶瓷层21，稀土类元素浓度随着从Y轴方向的中央部向侧边缘部17去而变高。
因此，在电容形成部19，越是容易发生故障的区域稀土类元素浓度越高，因此能够有效地获得基于稀土类元素产生的抑制故障发生的作用。由此，在层叠陶瓷电容器10，能够在电容形成部19的容易发生故障的区域中可靠地抑制故障的发生。
此外，在电容形成部19，越是不易发生故障的区域稀土类元素浓度越低。即，在电容形成部19，在即使稀土类元素少也不易发生故障的Y轴方向的中央部中的稀土类元素浓度也降低。由此，由于稀土类元素的使用量被抑制，层叠陶瓷电容器10的制造成本下降。
在层叠陶瓷电容器10，作为稀土类元素优选选择能够容易被钙钛矿结构的B位(Ti位)置换的元素。作为这样的稀土类元素，例如能够列举钇(Y)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)。
此外，在本实施方式的层叠陶瓷电容器10的制造方法中，未烧制阶段的侧边缘部17(侧边缘部117)作为供向电容形成部19的稀土类元素的供给源发挥作用，详细情况后述。因此，在侧边缘部17的稀土类元素浓度比电容形成部19高。
由于稀土类元素会使电介质陶瓷的烧结性下降，所以稀土类元素越多的区域烧结性就越容易降低。因此，在稀土类元素浓度高的侧边缘部17，烧结性特别容易降低。当侧边缘部17的烧结性不充分时，侧边缘部17容易与层叠部16剥离。
在层叠陶瓷电容器10，为了弥补稀土类元素的作用引起的烧结性的降低量，使用具有提高烧结性的作用的钒(V)代替稀土类元素的一部分。钒与稀土类元素同样具有使陶瓷层21的氧缺陷减少的作用，因此层叠陶瓷电容器10的可靠性不受损。
图4的(B)是表示陶瓷主体11的与Y-Z平面平行的截面中的沿Y轴方向呈现的钒浓度的分布的图表。陶瓷主体11中的钒浓度与图4的(A)中表示的稀土类元素浓度同样具有随着从Y轴方向的中央向两端去上升的凹形状的分布。
即，在电容形成部19，稀土类元素浓度越高的区域钒浓度越高，稀土类元素浓度越低的区域钒浓度越低。根据这样的结构，能够通过钒的提高烧结性的作用来有效地弥补稀土类元素的作用引起的烧结性的降低量。
另一方面，电容形成部19中所含的钒使层叠陶瓷电容器10的直流偏置(DC bias)特性降低。因此，为了确保层叠陶瓷电容器10的直流偏置特性，降低电容形成部19中的钒浓度、即提高电容形成部19的稀土类元素浓度是有利的。
因此，在层叠陶瓷电容器10，优选在能够确保侧边缘部17的烧结性的范围内抑制钒的使用量。这样，在层叠陶瓷电容器10中，能够不仅无损于侧边缘部17的烧结性而且也无损于直流偏置特性地获得高的可靠性。
另外，陶瓷主体11中的稀土类元素浓度的分布和钒浓度的分布并不限定于图4所示。在层叠陶瓷电容器10中，只要侧边缘部17中的稀土类元素浓度和钒浓度比陶瓷层21的Y轴方向的中央部高即可。
由此，在层叠陶瓷电容器10，陶瓷层21的Y轴方向的端部的稀土类元素浓度和钒浓度随着向侧边缘部17去而变高。另外，在陶瓷层21的Y轴方向的中央部，也可以不存在稀土类元素和钒的浓度倾斜度(斜率)，稀土类元素浓度和钒浓度大致一定。
此外，能够将电容形成部19的Y轴方向的端部与中央部的交界面例如设定在从侧边缘部17与电容形成部19的交界面起60μm的位置。即，在电容形成部19，能够将自侧边缘部17起的距离小于60μm的区域作为端部，将自侧边缘部17起的距离超过60μm的区域作为中央部。
3.层叠陶瓷电容器10的制造方法
图5是表示层叠陶瓷电容器10的制造方法的流程图。图6(A)～图10是表示层叠陶瓷电容器10的制造过程的图。以下，按照图5，适当参照图6～10，对层叠陶瓷电容器10的制造方法进行说明。
3. 1步骤S01：准备陶瓷片
在步骤S01，准备用于形成电容形成部19的第1陶瓷片101和第2陶瓷片102、以及用于形成覆盖部20的第3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构成。
陶瓷片101、102、103例如使用辊涂机和刮刀等形成为片状。在陶瓷片101、102，虽然并不一定含有稀土类元素和钒，但是也可以根据需要含有少量的稀土类元素和钒。
图6(A)～图6(C)是陶瓷片101、102、103的平面图。在该阶段，陶瓷片101、102、103作为还未单片化的大幅面的片材构成。在图6(A)～图6(C)中表示按各层叠陶瓷电容器10单片化时的切割线Lx、Ly。切割线Lx与X轴平行，切割线Ly与Y轴平行。
如图6(A)～图6(C)所示，在第1陶瓷片101形成与第1内部电极12对应的未烧制的第1内部电极112，在第2陶瓷片102形成与第2内部电极13对应的未烧制的第2内部电极113。另外，在与覆盖部20对应的第3陶瓷片103没有形成内部电极。
内部电极112、113能够通过将任意的导电性膏涂敷于陶瓷片101、102来形成。导电性膏的涂敷方法能够从公知的技术任意地选择。例如，在导电性膏的涂敷中能够使用丝网印刷法和凹版印刷法。
在内部电极112、113，每隔1个切割线Ly形成有沿着切割线Ly的在X轴方向上的间隙。第1内部电极112的间隙与第2内部电极113的间隙在X轴方向上错开地配置。即，从第1内部电极112的间隙通过的切割线Ly与从第2内部电极113的间隙通过的切割线Ly交替地排列。
3. 2步骤S02：层叠
在步骤S02，通过将在步骤S01准备的陶瓷片101、102、103如图7所示那样层叠来制作层叠片104。在层叠片104，与电容形成部19对应的第1陶瓷片101和第2陶瓷片102在Z轴方向上交替地层叠。
此外，在层叠片104，在交替地层叠了的陶瓷片101、102的Z轴方向上下表面层叠与覆盖部20对应的第3陶瓷片103。另外，在图7所示的例子中，第3陶瓷片103分别各层叠3个，但是第3陶瓷片103的个数能够适当地变更。
层叠片104通过对陶瓷片101、102、103进行压接(压焊)而一体化。在陶瓷片101、102、103的压接中，例如优选使用流体静压加压和单轴加压等。由此能够提高层叠片104的密度。
3. 3步骤S03：切割
在步骤S03，通过将在步骤S02所获得的层叠片104如图8所示那样沿切割线Lx、Ly进行切割来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对应。在层叠片104的切割时，例如能够使用旋转刀和压切刀等。
更详细而言，层叠片104以被保持部件C保持的状态、被沿切割线Lx、Ly切割。由此，层叠片104被单片化，获得层叠芯片116。此时，保持部件C不被切割，各层叠芯片116由保持部件C连接。
图9是在步骤S03获得的层叠芯片116的立体图。在层叠芯片116形成有电容形成部119和覆盖部120。在层叠芯片116，内部电极112、113在作为切割面的朝向Y轴方向的两个侧面露出。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，在通过步骤S03中所获得的层叠芯片116设置未烧制的侧边缘部117，由此制作未烧制的陶瓷主体111。在步骤S04，为了在层叠芯片116的两个侧面设置侧边缘部117，通过胶带等保持部件的调换粘贴等来适当地改变层叠芯片116的朝向。
特别是在步骤S04，在步骤S03中的层叠芯片116的切割面即朝向Y轴方向的两个侧面设置有侧边缘部117。因此，在步骤S04，优选预先将层叠芯片116从保持部件C剥下，使层叠芯片116的朝向旋转90度。
图10是通过步骤S04获得的未烧制的陶瓷主体111的立体图。侧边缘部117以电介质陶瓷为主成分形成。在侧边缘部117中的稀土类元素浓度和钒浓度比形成陶瓷层121的陶瓷片101、102高。
侧边缘部117例如能够通过将陶瓷片粘贴于层叠芯片116的侧面来形成。此外，侧边缘部117还能够通过将层叠芯片116的侧面例如通过涂敷和浸渍等使用陶瓷浆料形成涂覆层来形成。
3. 5步骤S05：烧制
在步骤S05，使在步骤S04所获得的未烧制的陶瓷主体111烧结，由此制作图1～3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。
步骤S05中的烧制温度能够根据陶瓷主体111的烧结温度决定。例如，在作为电介质陶瓷使用钛酸钡类材料的情况下，能够令烧制温度为1000～1300℃左右。此外，烧制例如能够在还原气氛下或低氧分压气氛下进行。
在步骤S05，在陶瓷主体11的烧结过程中，侧边缘部117中所含的稀土类元素和钒扩散至层叠芯片116。由此，在步骤S05中获得的陶瓷主体11能够取得图4所示那样的稀土类元素浓度的分布和钒浓度的分布。
陶瓷主体11中的稀土类元素浓度和钒浓度的分布能够通过添加于侧边缘部117和陶瓷片101、102的稀土类元素和钒的量、烧制温度等来控制。由此，能够在每个层叠陶瓷电容器10实现适当的稀土类元素浓度和钒浓度的分布。
3. 6步骤S06：形成外部电极
在步骤S06，在步骤S05中所获得的陶瓷主体11形成外部电极14、15，由此制作图1～图3所示的层叠陶瓷电容器10。在步骤S06，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。
更详细而言，在步骤S06，首先，以覆盖陶瓷主体11的X轴方向两个端面的方式涂敷未烧制的电极材料。将所涂敷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(烤焊)，由此在陶瓷主体11形成外部电极14、15的基底膜。
然后，在烧印于陶瓷主体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。在外部电极14、15的中间膜和基底膜的形成中，例如能够使用电解电镀等镀覆处理。
另外，也可以将上述的步骤S06中的处理的一部分在步骤S05之前进行。例如，也可以在步骤S05之前在未烧制的陶瓷主体111的X轴方向两个端面涂敷未烧制的电极材料。由此，在步骤S05，能够将未烧制的陶瓷主体111的烧制和电极材料的烤印同时进行。
4.实施例
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，使X轴方向的尺寸为1mm，使Y轴方向和Z轴方向的尺寸为0.5mm。此外，在该试样中，作为电介质陶瓷使用钛酸钡类材料，作为稀土类元素使用钬。
对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钬浓度和钒浓度的分析。在钬浓度和钒浓度的分析中，使用激光烧蚀ICP质谱法(LA-ICP-MS：LaserAblation Inductively 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质谱法中，利用质谱分析仪对通过使处于陶瓷主体11的截面的微小区域的电介质陶瓷蒸发·微粒化、进一步离子化而生成的离子进行测定。由此，能够分析陶瓷主体11的截面的微小区域的组成。
在本实施例中，在钬浓度的分析中使用天然同位素比中占100％的165Ho。在钒浓度的分析，使用天然同位素比中占99.75％的51V。此外，作为钬浓度和钒浓度的基准，使用作为电介质陶瓷中大量含有的钛的同位素的47Ti。
在本实施例中，对侧边缘部17和电容形成部19、在Y轴方向上按15μm间隔进行钬浓度和钒浓度的分析。电容形成部19中的钬浓度和钒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中进行。
图11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(A)钬浓度的分布和(B)钒浓度的分布的图表。图11的各图表的横轴表示陶瓷主体11的Y轴方向的位置。
更详细而言，在图11的各图表的横轴，令侧边缘部17与电容形成部19的交界面的位置为“0”，在负向区域表示侧边缘部的位置，在正向区域表示电容形成部19的位置。即，图11的各图表的横轴表示自侧边缘部17与电容形成部19的交界面起的距离。
图11的(A)的纵轴表示在侧边缘部17和电容形成部19的各位置的钬浓度。在图11的(A)中，以电容形成部19的Y轴方向105μm的位置的钬浓度为1，将在各位置的钬浓度标准化地进行表示。因此，图11的(A)的纵轴为任意单位。
图11的(B)的纵轴表示在侧边缘部17和电容形成部19的各位置的钒浓度。在图11的(B)中，以电容形成部19的Y轴方向105μm的位置的钒浓度为1，将各位置的钒浓度标准化地进行表示。因此，图11的(B)的纵轴为任意单位。
如图11的(A)所示，在本实施例的试样的电容形成部19的Y轴方向的端部，钬浓度随着向侧边缘部17去而变高。此外，如图11的(B)所示，在本实施例的试样的电容形成部19的Y轴方向的端部，钒浓度随着向侧边缘部17去而变高。
因此，在本实施例中确认到，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、图4所示那样的稀土类元素浓度的分布和钒浓度的分布。然后，对本实施例中所获得的试样进行评价。
首先，对本实施例的试样进行可靠性的评价。具体而言，按150℃、50V/μm的条件对50个试样进行加速寿命测试。其结果是，50％的试样发生故障的时间为100分钟以上，能够确认到在本实施方式的层叠陶瓷电容器10能够长时间地获得高的可靠性。
此外，对本实施例的试样进行侧边缘部17的烧结性的评价。具体而言，计算本实施例的试样的侧边缘部17的截面的规定区域中的孔隙(pore)所占的比例(孔隙率)。其结果是，孔隙率不到4％，能够确认到能够获得在侧边缘部17中的充分的烧结性。
进一步，对本实施例的试样进行直流偏置特性的评价。具体而言，对50个试样计算施加3V/μm时的平均电容变化率。其结果是，平均电容变化率不到45％，能够确认到在本实施方式的层叠陶瓷电容器10能够获得高的直流偏置特性。
不仅如此，还对本实施例的试样进行了电容经时变化特性的评价。具体而言，对50个试样计算在150℃进行回火1小时，然后经过150小时后的平均电容变化率。其结果是，平均电容变化率不到2％，能够确认到在本实施方式的层叠陶瓷电容器10能够获得高的电容经时变化特性。
5.其它实施方式
以上，的本发明的实施方式进行了说明，当然本发明并不仅限定于上述的实施方式而能够进行各种变更。
例如，在层叠陶瓷电容器10，电容形成部19也可以在Z轴方向上分割为多个地设置。在这种情况下，只要在各电容形成部19沿Z轴方向交替地配置内部电极12、13即可，也可以在电容形成部19转换的部分中连续地配置第1内部电极12或第2内部电极13。
附图标记的说明
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。

Claims (6)

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1方向上层叠的多个陶瓷层和配置于所述多个陶瓷层之间的内部电极；和
从与所述第1方向正交的第2方向覆盖所述层叠部的侧边缘部，并且所述侧边缘部中的稀土类元素浓度和钒浓度比所述多个陶瓷层的在所述第2方向的中央部的稀土类元素浓度和钒浓度高，
所述侧边缘部的钒浓度在所述第2方向上从所述侧边缘部的所述层叠部侧的表面增加至与所述层叠部相反的一侧的表面。
2.如权利要求1所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于：
在所述多个陶瓷层的所述第2方向的端部，所述稀土类元素浓度和所述钒浓度随着向所述侧边缘部去变高。
3.如权利要求1所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于：
所述稀土类元素浓度为钇、铽、镝、钬、铒、铥和镱中的至少1者的浓度。
4.如权利要求2所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于：
所述稀土类元素浓度为钇、铽、镝、钬、铒、铥和镱中的至少1者的浓度。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于：
所述多个陶瓷层和所述侧边缘部由含有钡和钛的钙钛矿结构的多晶体构成。
6.一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1方向上层叠的多个陶瓷层和配置于所述多个陶瓷层之间的内部电极，
在朝向与所述第1方向正交的第2方向的所述层叠芯片的侧面设置侧边缘部来制作陶瓷主体，所述侧边缘部中的稀土类元素浓度和钒浓度比所述多个陶瓷层中的稀土类元素浓度和钒浓度高，
烧制所述陶瓷主体来得到具有所述侧边缘部的所述陶瓷主体的烧结体，所述侧边缘部的钒浓度在所述第2方向上从所述侧边缘部的所述层叠芯片侧的表面增加至与所述层叠芯片相反的一侧的表面。
CN201810192343.0A 2017-03-08 2018-03-08 层叠陶瓷电容器及其制造方法 Active CN108573812B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017043819A JP6933326B2 (ja) 2017-03-08 2017-03-08 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP2017-043819 2017-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108573812A CN108573812A (zh) 2018-09-25
CN108573812B true CN108573812B (zh) 2022-01-07

Family

ID=63445034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810192343.0A Active CN108573812B (zh) 2017-03-08 2018-03-08 层叠陶瓷电容器及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10475579B2 (zh)
JP (1) JP6933326B2 (zh)
KR (1) KR102588992B1 (zh)
CN (1) CN108573812B (zh)
TW (1) TWI743314B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7262181B2 (ja) * 2018-05-17 2023-04-21 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
KR102543977B1 (ko) 2018-08-09 2023-06-15 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조 방법
KR20190116181A (ko) * 2019-09-20 2019-10-14 삼성전기주식회사 적층형 전자 부품
JP7432391B2 (ja) * 2020-02-28 2024-02-16 太陽誘電株式会社 セラミック電子部品およびその製造方法
JP2022057919A (ja) 2020-09-30 2022-04-11 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP7276296B2 (ja) * 2020-09-30 2023-05-18 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP2022057916A (ja) 2020-09-30 2022-04-11 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP7351279B2 (ja) 2020-09-30 2023-09-27 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
KR20220098620A (ko) * 2021-01-04 2022-07-12 삼성전기주식회사 적층형 전자 부품
WO2024038727A1 (ja) * 2022-08-17 2024-02-22 太陽誘電株式会社 積層セラミック電子部品、および積層セラミック電子部品の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1137326A (zh) * 1994-10-19 1996-12-04 Tdk株式会社 多层瓷介片状电容器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW529047B (en) * 2000-02-16 2003-04-21 Taiyo Yuden Kk Multilayer ceramic capacitor and method for the manufacture thereof
TWI347624B (en) * 2004-07-29 2011-08-21 Kyocera Corp Laminated ceramic condenser and manufacturing method thereof
JP5039039B2 (ja) * 2006-07-27 2012-10-03 京セラ株式会社 誘電体磁器およびコンデンサ
JP5144052B2 (ja) * 2006-10-13 2013-02-13 太陽誘電株式会社 誘電体セラミック組成物、積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
CN101607819B (zh) * 2009-07-17 2012-01-25 苏州达方电子有限公司 介电陶瓷组合物及其所制成的积层陶瓷电容器
JP5651703B2 (ja) * 2010-10-20 2015-01-14 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
CN104205267B (zh) * 2012-03-30 2017-05-31 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器
JP5900449B2 (ja) 2012-12-28 2016-04-06 株式会社村田製作所 セラミック電子部品の製造方法及びセラミック電子部品
JP5696821B2 (ja) * 2013-03-19 2015-04-08 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP2016181597A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP6558084B2 (ja) * 2015-06-05 2019-08-14 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサおよび積層セラミックコンデンサの製造方法
JP6370744B2 (ja) * 2015-06-24 2018-08-08 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP6416744B2 (ja) * 2015-12-15 2018-10-31 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1137326A (zh) * 1994-10-19 1996-12-04 Tdk株式会社 多层瓷介片状电容器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6933326B2 (ja) 2021-09-08
JP2018148117A (ja) 2018-09-20
KR20180103001A (ko) 2018-09-18
KR102588992B1 (ko) 2023-10-13
US10475579B2 (en) 2019-11-12
TW201835951A (zh) 2018-10-01
US20180261389A1 (en) 2018-09-13
CN108573812A (zh) 2018-09-25
TWI743314B (zh) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108573812B (zh) 层叠陶瓷电容器及其制造方法
CN108573811B (zh) 层叠陶瓷电容器及其制造方法
CN107958782B (zh) 层叠陶瓷电容器及其制造方法
US10153091B2 (en) Multi-layer ceramic capacitor and method of producing the same
US10269498B2 (en) Multi-layer ceramic capacitor and method of producing the same
CN108695070B (zh) 层叠陶瓷电容器
US11145458B2 (en) Multi-layer ceramic electronic component
US20190198249A1 (en) Multi-layer ceramic electronic component, multi-layer ceramic electronic component mounting substrate, and multi-layer ceramic electronic component package
CN107993843B (zh) 层叠陶瓷电容器
KR20210036814A (ko) 적층 세라믹 전자 부품 및 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법
JP2021064637A (ja) 積層セラミック電子部品の製造方法
US20200365328A1 (en) Multi-layer ceramic electronic component
KR102683545B1 (ko) 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법
CN112563027B (zh) 层叠陶瓷电子部件和层叠陶瓷电子部件的制造方法
JP7238086B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP2023085559A (ja) 積層セラミック電子部品の製造方法
CN116779331A (zh) 层叠陶瓷电子器件及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant