CN110176356B - 层叠陶瓷电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种层叠陶瓷电容器,其包括:层叠结构,其中电介质层和内部电极层交替层叠,内部电极层交替露出于层叠结构的两个端面;以及第一覆盖层和第二覆盖层,其将层叠结构夹在中间,第一覆盖层和第二覆盖层的主要组分与电介质层的主要组分相同,其中第一覆盖层比第二覆盖层厚,其中第一覆盖层的至少一部分的Mn浓度高于在露出于层叠结构的第一端面的一组内部电极层与露出于层叠结构的第二端面的另一组内部电极层相面对的有效电容区域中的电介质层的Mn浓度。
Description
技术领域
本发明的某方面涉及层叠陶瓷电容器和层叠陶瓷电容器的制造方法。
背景技术
当将交流电压施加于安装在基板上的层叠陶瓷电容器时,由电致伸缩引起的伸展和收缩可能发生在层叠陶瓷电容器中。在这种情况下,由伸展和收缩引起的振动传导至基板,并且可能发生声学噪声现象。作为用于抑制所安装的层叠陶瓷电容器中的声学噪声的方法,公开了一种技术,其中通过增大下覆盖层(在基板侧)的厚度超过上覆盖层的厚度来抑制声学噪声(例如,参见日本专利申请公开第2013-251522号)。
发明内容
覆盖层的致密化起始温度倾向于高于有效电容区域的致密化起始温度。这是因为尽管在有效电容区域中由于内部电极的收缩引起的应力而使致密化开始于较低温度,但内部电极的收缩对覆盖层没有大的影响(例如,参见日本专利申请公开第2006-339285号)。因此,当下覆盖层具有较大的厚度以抑制声学噪声时,有效电容区域和下覆盖层之间的致密化起始温度的差异变大。在这种情况下,在有效电容区域和覆盖层之间的界面中可能发生开裂。当在有效电容区域中实现适当的烧结时,在覆盖层中无法实现充分的烧结,并且在覆盖层中无法实现充分的致密化。因此,可靠性可能劣化。
本发明的目的在于提供一种能够抑制覆盖层中的一层比另一层厚的情况下的缺陷的层叠陶瓷电容器,以及层叠陶瓷电容器的制造方法。
根据本发明的一个方面,提供一种层叠陶瓷电容器,其包括:具有平行六面体形状的层叠结构,其中多个电介质层中的每一层和多个内部电极层中的每一层交替层叠,多个内部电极层交替露出于层叠结构的两个端面,多个电介质层的主要组分是陶瓷;以及第一覆盖层和第二覆盖层,其在层叠结构的层叠方向上将层叠结构夹在中间,第一覆盖层和第二覆盖层的主要组分与电介质层的主要组分相同,其中第一覆盖层比第二覆盖层厚,其中第一覆盖层的至少一部分的Mn浓度高于在露出于层叠结构的第一端面的一组内部电极层与露出于层叠结构的第二端面的另一组内部电极层相面对的有效电容区域中的电介质层的Mn浓度。
根据本发明的另一方面,提供一种层叠陶瓷电容器的制造方法,其包括:第一步骤,通过在包括主要组分陶瓷颗粒的生片上提供金属导电糊料图案,形成层叠单元;第二步骤,以使图案的位置交替移位的方式层叠多个在第一步骤中获得的层叠单元,形成陶瓷层叠体;第三步骤,以在层叠方向上将陶瓷层叠体夹在中间的方式提供第一覆盖片和第二覆盖片,第一覆盖片和第二覆盖片包括主要组分陶瓷颗粒;和第四步骤,烧制陶瓷层叠体,其中第一覆盖片比第二覆盖片厚,其中第一覆盖片的至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于生片的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度。
附图说明
图1示出层叠陶瓷电容器的局部透视图;
图2沿着图1的线A-A截取的截面;
图3示出第一覆盖层的厚度;
图4示出由烧结引起的致密化;
图5示出Mn浓度高的区域;
图6示出层叠陶瓷电容器的制造方法;
图7示出实施例和比较例的结果;和
图8示出实施例和比较例的结果。
具体实施方式
将参照附图给出对实施方式的描述。
(实施方式)图1示出根据实施方式的层叠陶瓷电容器100的局部透视图。图2示出沿着图1的线A-A截取的截面图。如图1和图2所示,层叠陶瓷电容器100包括具有长方体形状的层叠芯片10以及分别设置在层叠芯片10的彼此面对的两个端面处的一对外部电极20a和20b。在层叠芯片10的该两个端面以外的四个面中,将层叠芯片10的层叠方向上的上表面和下表面以外的两个面称为侧面。外部电极20a和20b延伸到层叠芯片10的上表面、下表面以及两个侧面。然而,外部电极20a和20b彼此间隔开。
层叠芯片10具有设计成具有交替层叠的电介质层11和内部电极层12的结构。电介质层11包括用作电介质材料的陶瓷材料。内部电极层12的端缘交替露出于层叠芯片10的第一端面和层叠芯片10的不同于第一端面的第二端面。在该实施方式中,第一端面与第二端面面对。外部电极20a设置在第一端面上。外部电极20b设置在第二端面上。由此,内部电极层12交替地导通至外部电极20a和外部电极20b。
在电介质层11和内部电极层12的层叠结构中,两个内部电极层12在层叠方向上分别层叠于最外层。第一覆盖层13a覆盖层叠结构的下表面。第二覆盖层13b覆盖层叠结构的上表面。因此,第一覆盖层13a和第二覆盖层13b在层叠方向上将层叠结构夹在中间。第一覆盖层13a和第二覆盖层13b的主要组分是陶瓷材料。例如,第一覆盖层13a和第二覆盖层13b的主要组分与电介质层11的主要组分相同。
例如,层叠陶瓷电容器100可具有1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.5mm的高度。层叠陶瓷电容器100可具有1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.7mm的高度。层叠陶瓷电容器100可具有1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.9mm的高度。层叠陶瓷电容器100可具有1.6mm的长度、0.8mm的宽度和0.8mm的高度。层叠陶瓷电容器100可具有1.6mm的长度、0.8mm的宽度和1.0mm的高度。层叠陶瓷电容器100可具有1.6mm的长度、0.8mm的宽度和1.2mm的高度。然而,层叠陶瓷电容器100的尺寸不受限制。
内部电极层12的主要组分是比如镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)等的贱金属。内部电极层12可由比如铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)的贵金属或其合金制成。电介质层11主要由以通式ABO3表示并具有钙钛矿结构的陶瓷材料构成。钙钛矿结构包括具有非化学计量组成的ABO3-α。例如陶瓷材料是比如BaTiO3(钛酸钡)、CaZrO3(锆酸钙)、CaTiO3(钛酸钙)、SrTiO3(钛酸锶)、具有钙钛矿结构的Ba1-x-yCaxSryTi1-zZrzO3(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1)。
如图2所示,与外部电极20a连接的一组内部电极层12面对与外部电极20b连接的另一组内部电极层12的区域是在层叠陶瓷电容器100中产生电容的区域。因此,将该区域称为有效电容区域14。即,有效电容区域14是与不同外部电极连接的彼此相邻的内部电极层12彼此面对的区域。
将连接到外部电极20a的内部电极层12彼此面对而不夹着连接到外部电极20b的内部电极层12的区域称为端边缘区域15。连接到外部电极20b的内部电极层12彼此面对而不夹着连接到外部电极20a的内部电极层12的区域是另一端边缘区域15。即,端边缘区域15是连接到一个外部电极的一组内部电极层12彼此面对而不夹着连接到另一外部电极的内部电极层12的区域。端边缘区域15是在层叠陶瓷电容器100中不产生电容的区域。
第一覆盖层13a比第二覆盖层13b厚。在该结构中,在层叠陶瓷电容器100安装在电路基板等上的情况下,当层叠陶瓷电容器100的安装面是第一覆盖层13a时,能够抑制声学噪声。从抑制声学噪声的观点来看,优选的是第一覆盖层13a较厚。例如,当层叠芯片10在层叠方向上的厚度为T并且第一覆盖层13a的厚度为Tc时,如图3所示,优选Tc/T为0.2以上。更优选Tc/T为0.3以上。优选Tc为50μm以上。更优选Tc为100μm以上。另一方面,能够抑制层叠陶瓷电容器100的尺寸增大,因为第二覆盖层13b比第一覆盖层13a薄。
将给出对层叠芯片10的制造方法的实例的描述。例如,通过烧制陶瓷粉末并使陶瓷粉末致密化,能够形成电介质层11、第一覆盖层13a和第二覆盖层13b。通过烧制金属粉末并使金属粉末致密化,能够形成内部电极层12。在与有效电容区域14对应的区域中,陶瓷粉末的致密化由于金属粉末的收缩引起的应力而开始于低温。另一方面,陶瓷粉末的致密化起始温度在与第一覆盖层13a和第二覆盖层13b对应的区域中变高,因为由金属粉末的收缩引起的应力几乎不影响这些区域。在与厚度较大的第一覆盖层13a对应的区域中,陶瓷粉末的致密化起始温度变得特别高。因此,致密化起始温度之间的差异变大。因此,在有效电容区域14和第一覆盖层13a之间的界面中倾向于发生开裂。如图4所示,当在有效电容区域14中实现适当的烧结时,第一覆盖层13a的烧结不充分并且致密化不充分。因此,层叠陶瓷电容器100的可靠性可能劣化。因此,尽管通过增大第一覆盖层13a的厚度能够抑制声学噪声,但是在层叠陶瓷电容器100中可能出现缺陷。
因此,在该实施方式中,第一覆盖层13a的至少一部分中的Mn(锰)浓度高于有效电容区域14中的电介质层11中的Mn浓度。Mn促进烧制过程中陶瓷粉末的致密化并且降低致密化起始温度。当第一覆盖层13a中的Mn浓度增大时,与第一覆盖层13a对应的区域中的陶瓷粉末的致密化起始温度降低,并且与有效电容区域14对应的区域和与第一覆盖层13a对应的区域之间的致密化起始温度的差异减小。因此,能够抑制有效电容区域14和第一覆盖层13a之间的界面处发生开裂。能够抑制层叠陶瓷电容器100的可靠性的劣化,因为第一覆盖层13a的致密化得以促进。因此,能够抑制覆盖层中的一层比另一层厚的情况下的缺陷。
通过将玻璃组分等添加至第一覆盖层13a,能够降低致密化起始温度。然而,在这种情况下,玻璃组分可能导致晶粒生长。因此,当使用玻璃组分时,难以抑制晶粒生长并降低致密化起始温度。另一方面,Mn具有抑制晶粒生长的功能。因此,在该实施方式中,能够抑制第一覆盖层13a的晶粒生长并降低致密化起始温度。
当第一覆盖层13a的Mn浓度过小时,可能不一定充分促进第一覆盖层13a的致密化。因此,优选第一覆盖层13a的Mn浓度具有下限。例如,优选第一覆盖层13a的Mn浓度为有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的2倍以上。更优选第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的5倍以上。另一方面,当第一覆盖层13a的Mn浓度过高时,致密化起始温度可能降低,并且可能发生缺陷,比如由有效电容区域14和第一覆盖层13a之间的致密化起始温度之间的间隙引起的开裂。因此,优选第一覆盖层13a的Mn浓度具有上限。例如,优选第一覆盖层13a的Mn浓度为有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的30倍以下。更优选第一覆盖层13a的Mn浓度为有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的15倍以下。
第一覆盖层13a的远离有效电容区域14的一部分不受由金属粉末收缩引起的应力的影响。因此,该部分的致密化起始温度可能特别高。因此,如图5所示,优选第一覆盖层13a的与有效电容区域14隔开50μm以上的区域α中的Mn浓度高于有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度。优选区域α中的Mn浓度是有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的2倍以上且30倍以下。更优选区域α中的Mn浓度是有效电容区域14中的电介质层11的Mn浓度的5倍以上且15倍以下。
接着,将给出对多层陶瓷电容器100的制造方法的描述。图6示出多层陶瓷电容器100的制造方法。
(原料粉末的制备工序)制备用于形成电介质层11的陶瓷粉末。通常,A位元素和B位元素以ABO3颗粒的烧结相包含在电介质层11中。例如,BaTiO3是具有钙钛矿结构并具有高介电常数的四方化合物。通常,BaTiO3通过使钛材料比如二氧化钛与钡材料比如碳酸钡反应并合成钛酸钡而获得。作为构成电介质层11的陶瓷的合成方法,可以使用各种方法。例如,可以使用固相法、溶胶-凝胶法、水热法等。
根据目的,可将添加剂化合物添加到所得的陶瓷粉末中。添加剂化合物可以是Mg(镁)、Mn、V(钒)、Cr(铬)或稀土元素(Y(钇)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)和Yb(镱))的氧化物,或者Co(钴)、Ni、Li(锂)、B(硼)、Na(钠)、K(钾)和Si(硅)的氧化物,或者玻璃。
在实施方式中,优选将构成电介质层11的陶瓷颗粒与含有添加剂的化合物混合,并在820℃至1150℃的温度范围内进行煅烧。接着,将得到的陶瓷颗粒与添加剂进行湿混、干燥并粉碎。由此获得陶瓷粉末。例如,从电介质层11的厚度减小的观点来看,优选所得陶瓷粉末的平均粒径为50nm至300nm。例如,根据需要,可通过将得到的陶瓷粉末粉碎而对粒径进行调整。或者,可通过将粉碎和分级进行组合来对所得陶瓷粉末的粒径进行调整。
(层叠工序)接着,将粘合剂如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂、有机溶剂如乙醇或甲苯、以及增塑剂,加入所得陶瓷粉末并湿混。使用所得到的浆料,通过例如模涂机法或刮刀法将厚度为3-10μm的条形电介质生片涂覆在基材上,然后干燥。
然后,通过使用丝网印刷或凹版印刷来印刷用于形成内部电极的金属导电糊料,在电介质生片的表面上提供内部电极层12的图案。导电糊料包括有机粘合剂。多个图案交替地露出于该对外部电极。金属导电糊料包括作为共材的陶瓷颗粒。陶瓷颗粒的主要组分不受限制。然而,优选陶瓷颗粒的主要组分与电介质层11的主要组分相同。例如,可均匀地分散平均粒径为50nm以下的BaTiO3。
然后,将其上印刷有内部电极层图案的电介质生片冲裁成预定尺寸,并且将预定数量(例如,100至500个)的所冲裁电介质生片层叠,同时将基材剥离,使得内部电极层12和电介质层11彼此交替并且内部电极层12的端缘交替露出于电介质层11的长度方向上的两个端面,以交替地导出至不同极性的一对外部电极。
把将要成为第一覆盖层13a的第一覆盖片和将要成为第二覆盖层13b的第二覆盖片压接成在层叠方向上将所得到的陶瓷层叠体夹在中间。将所得层叠体切割成预定尺寸(例如,1.0mm×0.5mm)。在该实施方式中,调整Mn的添加量,使得第一覆盖片的至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于陶瓷层叠体的电介质生片的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度。例如,可调整Mn的添加量,使得第一覆盖片的与陶瓷层叠体间隔50μm以上的区域的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于陶瓷层叠体的电介质生片的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度。
并且,第一覆盖片的厚度大于第二覆盖片的厚度。当通过层叠多个电介质生片而形成第一覆盖片和第二覆盖片时,第一覆盖片中所层叠电介质生片的数量大于第二覆盖片中所层叠电介质生片的数量。当第一覆盖片的Mn浓度具有分布时,Mn的添加量可在Mn浓度较高的区域中的电介质生片的一部分中增大。
将粘合剂在N2气氛中从所得层叠体中去除。之后,把将要成为外部电极20a和20b的基底层的金属糊料从层叠体的两个端面涂覆到侧面,并干燥。金属糊料包括金属填料,其包括外部电极20a和20b的主要组分金属、共材、粘合剂、溶剂等。
(烧制工序)在250℃至500℃的温度范围的N2气氛中,将粘合剂从所得层叠体中去除。然后,在1100℃至1300℃的温度范围内在氧分压为10-5atm至10-8atm的还原气氛中将所得层叠体烧制10分钟至2小时。因此,每化合物得以烧结并生长成晶粒。
(再氧化工序)之后,可在600℃至1000℃的温度范围内在N2气氛下进行再氧化工序。
(外部电极的形成工序)之后,通过镀覆法,可在外部电极20a和20b的基底层上涂覆Cu、Ni、Sn等。从而,制造层叠陶瓷电容器100。
在该实施方式的制造方法中,第一覆盖片的至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于陶瓷层叠体中电介质生片的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度。在这种情况下,第一覆盖片中陶瓷粉末的致密化起始温度降低,并且陶瓷层叠体和第一覆盖片之间的致密化起始温度的差异减小。因此,能够抑制层叠陶瓷电容器100中的有效电容区域14和第一覆盖层13a之间的界面中的开裂的发生。并且能够抑制层叠陶瓷电容器100的可靠性的劣化,因为第一覆盖层13a的致密化得以促进。并且能够抑制声学噪声,因为第一覆盖层13a比第二覆盖层13b厚。因此,能够抑制覆盖层中一层比另一层厚的情况下的缺陷。
[实施例]
制造根据实施方式的层叠陶瓷电容器。并且,测量层叠陶瓷电容器的性质。
(比较例1和实施例1至4)制备BaTiO3陶瓷粉末。将添加剂和烧结助剂添加至陶瓷粉末。将得到的陶瓷粉末充分湿混,并用球磨机粉碎。因此,获得电介质材料。将有机粘合剂和溶剂添加至电介质材料。并且通过刮刀法制造电介质生片。电介质生片的厚度为0.8μm。有机粘合剂是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂等。溶剂是乙醇、甲苯等。并且添加增塑剂等。接着,通过行星式球磨机形成用于形成内部电极层的导电糊料。导电糊料包括内部电极层12的主要组分金属(Ni)粉末、共材(钛酸钡)、粘合剂(乙基纤维素)、溶剂和根据需要的助剂。
将用于形成内部电极层的导电糊料丝网印刷在电介质生片上。将250片其上印刷有用于形成内部电极层的导电糊料的电介质生片进行层叠,并且将第一覆盖片层叠在所层叠的电介质生片上。将第二覆盖片层叠在所层叠的电介质生片下面。通过层叠多个电介质生片,形成第一覆盖片和第二覆盖片。通过调整所层叠的电介质生片的数量,调整第一覆盖片和第二覆盖片的厚度。
之后,通过热压粘合获得陶瓷层叠体。并且将陶瓷层叠体切割成预定尺寸。将粘合剂在N2气氛中从陶瓷层叠体中除去。之后,把将要成为外部电极20a和20b的基底层的包括主要组分为Ni的金属填料、共材、粘合剂和溶剂的金属糊料,从陶瓷层叠体的两个端面涂覆至侧面,并干燥。之后,在1100℃至1300℃的温度范围内在还原气氛中,将所得层叠体与金属糊料一起烧制10分钟至2小时。并且,形成烧结体。
所得烧结体具有1.0mm的长度和0.5mm的宽度。在800℃下,在N2气氛中,对烧结体进行再氧化工序。之后,通过镀覆法,在外部电极20a和20b的基底层的表面上形成Cu镀层、Ni镀层和Sn镀层。并且,获得层叠陶瓷电容器100。
如表1所示,在比较例1中,层叠芯片10在层叠方向上的厚度T为500μm。实施例1中的厚度T为590μm。实施例2中的厚度T为685μm。实施例3中的厚度T为795μm。实施例4中的厚度T为950μm。在比较例1中,第一覆盖层13a的厚度Tc为25μm。实施例1中的厚度Tc为115μm。实施例2中的厚度Tc为210μm。实施例3中的厚度Tc为320μm。实施例4中的厚度Tc为475μm。因此,比较例1中Tc/T为0.05。实施例1中Tc/T为0.19。实施例2中Tc/T为0.31。实施例3中Tc/T为0.40。实施例4中Tc/T为0.50。在比较例1和实施例1至4的任一个中,第二覆盖层13b的厚度为25μm,并且有效电容区域14的厚度为450μm。由这些厚度规定的比较例1的结构称为结构1。由这些厚度规定的实施例1的结构称为结构2。由这些厚度规定的实施例2的结构称为结构3。由这些厚度规定的实施例3的结构称为结构4。由这些厚度规定的实施例4的结构称为结构5。
[表1]
对于比较例1和实施例1至4中的每一个,对10个样品进行声压测试。在声压测试中,将每个样品安装在基板上,使得第一覆盖层13a在基板侧。将5V的交流电压施加至外部电极20a和20b,并且将交流电压的频率从0MHz增加至1MHz。在施加电压期间产生的可听范围(dB)内的声压通过由BRUEL KJAER JAPAN制造的TYPe-3560-B130在由YOKOHAMA SOUNDENVIRONMENT SYSTEMS制造的隔音和消声室中测量。测量的声压是10个测量结果的平均值。如表1所示,在比较例1中,声压是30dB的高值。认为这是因为第一覆盖层13a的厚度Tc与第二覆盖层13b的厚度Tc相同,并且第一覆盖层13a不厚。另一方面,在实施例1至4中,声压是小于30dB的低值。认为这是因为厚度Tc大于第二覆盖层13b的厚度,并且第一覆盖层13a较厚。特别地,在实施例2至4中,声压是低得多的值,其等于或小于20dB。认为这是因为Tc/T为0.20以上,并且第一覆盖层13a足够厚。
(比较例2和比较例3以及实施例5至10)在比较例2中,在结构2至5的每一个中,没有将Mn添加至第一覆盖层13a。即,在比较例2中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的0倍。在比较例3中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度与有效电容区域14的Mn浓度相同。即,在比较例3中,第一覆盖层13a的Mn浓度与有效电容区域14的Mn浓度相同。在实施例5中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的2倍。在实施例6中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的5倍。在实施例7中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的10倍。在实施例8中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的15倍。在实施例9中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的20倍。在实施例10中,在结构2至5的每一个中,第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的30倍。利用向第一覆盖片添加的Mn量,调整第一覆盖层13a的Mn浓度和有效电容区域14的Mn浓度。
对于比较例2和比较例3以及实施例5至10中的每一个,制备1000个样品。测量第一覆盖层13a和有效电容区域14之间的界面中的开裂发生率。表2示出结果。图7示出结构3的结果。如表2和图7所示,对于结构3,比较例2中的开裂发生率为100%。认为这是因为第一覆盖层13a和有效电容区域14之间的致密化起始温度的差异较大,因为没有将Mn添加至第一覆盖片,并且第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的零倍。在比较例3中,开裂发生率不是100%,而是5%的大值。认为这是因为第一覆盖层13a和有效电容区域14之间的致密化起始温度的差异没有充分降低,因为第一覆盖层13a的Mn浓度等于有效电容区域14的Mn浓度。
[表2]
另一方面,在实施例5至10中,开裂发生率为1%以下的低值。认为这是因为第一覆盖层13a的Mn浓度高于有效电容区域14的Mn浓度,并且第一覆盖层13a和有效电容区域14之间的致密化起始温度的差异足够小。特别地,在实施例6至9中,开裂发生率进一步降低。认为这是因为第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的5倍至20倍,并且第一覆盖层13a和有效电容区域14之间的致密化起始温度的差异充分减小。
如表2和图8所示,在结构2、4和5中也观察到类似的结果。即,当第一覆盖层13a的Mn浓度高于有效电容区域中的电介质层11的Mn浓度时,开裂发生率降低。并且,当第一覆盖层13a的Mn浓度是有效电容区域14的Mn浓度的5倍至20倍时,开裂发生率进一步降低。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式,但是应该理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行各种改变、替换和更改。
Claims (4)
1.一种层叠陶瓷电容器,其包括:
层叠结构,具有平行六面体形状,其中多个电介质层中的每一层和多个内部电极层中的每一层交替层叠,所述多个内部电极层交替露出于所述层叠结构的两个端面,所述多个电介质层的主要组分是陶瓷;以及
第一覆盖层和第二覆盖层,其在所述层叠结构的层叠方向上将所述层叠结构夹在中间,所述第一覆盖层和所述第二覆盖层的主要组分与所述电介质层的主要组分相同,
其中所述第一覆盖层比所述第二覆盖层厚,
其中所述第一覆盖层的至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于在露出于所述层叠结构的第一端面的一组内部电极层与露出于所述层叠结构的第二端面的另一组内部电极层相面对的有效电容区域中的所述电介质层的Mn相对于所述主要组分陶瓷的浓度,
其中所述第一覆盖层的所述至少一部分与所述层叠结构间隔50μm以上,并且
其中所述第一覆盖层的所述至少一部分中的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度是所述有效电容区域中的所述电介质层的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度的5倍以上且20倍以下。
2.如权利要求1所述的层叠陶瓷电容器,其中当所述层叠结构、所述第一覆盖层和所述第二覆盖层的总厚度为T,并且所述第一覆盖层的厚度为Tc时,Tc/T为0.2以上。
3.如权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器,其中所述第一覆盖层的厚度大于50μm。
4.一种层叠陶瓷电容器的制造方法,其包括:
第一步骤,通过在包括主要组分陶瓷颗粒的生片上提供金属导电糊料图案,形成层叠单元;
第二步骤,以使所述图案的位置交替移位的方式层叠多个在所述第一步骤中获得的层叠单元,形成陶瓷层叠体;
第三步骤,以在层叠方向上将所述陶瓷层叠体夹在中间的方式提供第一覆盖片和第二覆盖片,所述第一覆盖片和所述第二覆盖片包括主要组分陶瓷颗粒;和
第四步骤,烧制所述陶瓷层叠体,
其中所述第一覆盖片比所述第二覆盖片厚,
其中所述第一覆盖片的至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度高于所述生片的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度,
其中所述第一覆盖片的所述至少一部分与所述层叠体间隔50μm以上,并且
其中所述第一覆盖片的所述至少一部分的Mn相对于主要组分陶瓷的浓度是所述生片的Mn相对于所述主要组分陶瓷的浓度的5倍以上且20倍以下。
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