CN113443909B - 电介质陶瓷组合物及电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有良好的温度特性且在高温·高电场下具有高可靠性的电介质陶瓷组合物及电子部件。一种电介质陶瓷组合物，具有钛酸钡、R元素的氧化物、M元素的氧化物及包含Si的氧化物。R元素为选自Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho及Yb中的一种以上的元素，M元素为选自Mg、Ca、Mn、V及Cr中的一种以上的元素，以R2O3换算计的上述R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比包含于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比包含于0.2：1～1.8：1之间。构成电介质陶瓷组合物的电介质颗粒的个数的50％以上为具有核壳结构的核壳电介质颗粒。

Description

电介质陶瓷组合物及电子部件
技术领域
本发明涉及一种电介质陶瓷组合物及具备由该电介质陶瓷组合物构成的电介质层的电子部件。
背景技术
目前，陶瓷电容器被用于广泛用途，所要求的特性也是各种各样。在假定高温环境下使用的面向汽车的产品中，要求良好的电容温度特性。另一方面，在汽车向电动化发展的今天，可靠性的要求也提高，要求陶瓷电容器在高温·高电场下具有高可靠性。
例如，在专利文献1中，在对层叠陶瓷电容器进行评价时，进行电容温度变化率TCC和高温负荷试验。但是，现状为要求陶瓷电容器在更加严峻的条件下，能够表现出良好的电容温度特性及高可靠性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-223351号公报
发明内容
本发明鉴于这种实际情况而完成，其目的在于，提供一种电介质陶瓷组合物及由该电介质陶瓷组合物构成的电子部件，其具有良好的温度特性且在高温·高电场下具有高可靠性。
为了实现上述目的，本发明所涉及的电介质陶瓷组合物，是将钛酸钡作为主成分，且具有R元素的氧化物、M元素的氧化物以及包含Si的氧化物作为副成分的电介质陶瓷组合物，
所述R元素为选自Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho及Yb中的一种以上的元素，
所述M元素为选自Mg、Ca、Mn、V及Cr中的一种以上的元素，
以R2O3换算计的所述R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的所述包含Si的氧化物的含量之比包含于0.8：1～2.2：1之间，
以MO换算计的所述M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的所述包含Si的氧化物的含量之比包含于0.2：1～1.8：1之间，
构成所述电介质陶瓷组合物的电介质颗粒的个数的50％以上为具有核壳结构的核壳电介质颗粒，
在所述核壳电介质颗粒的壳部，在钛酸钡固溶有选自所述R元素、所述M元素及Si中的至少一个，
所述核壳电介质颗粒的核部实质上由钛酸钡构成。
本发明人发现了：本发明所涉及的电介质陶瓷组合物为上述结构，由此，具有本发明所涉及的电介质陶瓷组合物的层叠陶瓷电容器等电子部件具有良好的温度特性，且在高温·高电场下具有高可靠性。
本发明所涉及的电介质陶瓷组合物优选为，相对于100摩尔份的所述钛酸钡，
以R2O3换算计，所述R元素的氧化物含有1.0摩尔份以上且3.2摩尔份以下，
以MO换算计，所述M元素的氧化物含有0.2摩尔份以上且1.6摩尔份以下，
以SiO2换算计，所述包含Si的氧化物含有0.8摩尔份以上且3.2摩尔份以下。
本发明所涉及的电介质陶瓷组合物为上述结构，由此，本发明所涉及的电介质陶瓷组合物具有良好的温度特性，且在高温·高电场下具有高可靠性，进一步高温绝缘比电阻值提高，并且相对介电常数提高。
本发明所涉及的电子部件具有由上述电介质陶瓷组合物构成的电介质层。
本发明所涉及的电子部件优选为，是还具有夹持所述电介质层的一对电极层的电子部件，
所述电介质颗粒的至少一部分为全固溶电介质颗粒，
设将从所述电介质层和一所述内部电极层的边界至所述电介质层和另一所述内部电极层的边界连结的、垂直于所述内部电极层的线段的长度为LA，
设所述线段上的所述壳部及所述全固溶电介质颗粒的长度的合计为LB，此时，
所述LB相对于所述LA之比(LB/LA)为0.2以上且0.9以下。
本发明所涉及的电子部件为上述结构，由此，本发明所涉及的电子部件在高温·高电场下具有较高的可靠性。
本发明所涉及的电子部件优选为，所述电介质颗粒的平均粒径为0.15μm以上且0.30μm以下。
本发明所涉及的电子部件为上述结构，由此，本发明所涉及的电子部件具有更良好的温度特性，并且具有更高的可靠性。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的层叠陶瓷电容器的截面图。
图2是本发明的一实施方式的层叠陶瓷电容器的电容区域的示意性截面图。
图3是图2的III部的放大截面图。
图4是用于说明本发明的(LB/LA)的测定的说明图。
符号的说明
1…层叠陶瓷电容器
10…元件主体
2…电介质层
20…电介质颗粒
200…核壳电介质颗粒
200a…核部
200b…壳部
202…全固溶电介质颗粒
22…偏析颗粒
3…内部电极层
4…外部电极。
具体实施方式
如图1所示，作为电子部件的一个例子的层叠陶瓷电容器1具有电介质层2和内部电极层3交替层叠的结构的元件主体10。内部电极层3以各端面在元件主体10的对置的两端部的表面交替露出的方式层叠。一对外部电极4形成于元件主体10的两端部，与交替配置的内部电极层3的露出端面连接，构成电容器电路。
在本实施方式中，电容区域是内部电极层3沿着层叠方向夹着电介质层2层叠的区域。
对元件主体10的形状没有特别限定，但如图1所示，通常为长方体。另外，对其尺寸也没有特别限定。
本实施方式的电介质层2的厚度没有特别限定，但优选为1.0μm以上且10.0μm以下，更优选为2.0μm以上且5.0μm以下。电介质层2的厚度在上述范围内，由此，在电介质层2的层叠方向上能够包含规定量的下述的电介质颗粒20。
电介质层2的层叠数没有特别限定，但优选为10以上，更优选为50以上，特别优选为100以上。对层叠数的上限没有特别限定，但例如为2000左右。
对内部电极层3所含有的导电材料没有特别限定，但因为构成电介质层2的材料具有耐还原性，所以可使用价格较低的贱金属。作为用作导电材料的贱金属，优选Ni或Ni合金。作为Ni合金，优选选自Mn、Cr、Co及Al中的一种以上的元素和Ni的合金，合金中的Ni含量优选为95质量％以上。此外，在Ni或Ni合金中，P等各微量成分合计可以含有0.1质量％左右以下。内部电极层3的厚度根据用途可适当地变更，没有特别限定。通常为0.1～3.0μm，优选为0.5～2.0μm左右。
对外部电极4所含有的导电材料没有特别限定，但在本实施方式中可使用低价的Ni、Cu或它们的合金。外部电极4的厚度根据用途等适当地确定即可，但通常优选为10～50μm左右。
电介质层2由本实施方式的电介质陶瓷组合物构成。本实施方式的电介质陶瓷组合物以钛酸钡为主成分。
本实施方式的电介质陶瓷组合物具有R元素的氧化物、M元素的氧化物以及包含Si的氧化物作为副成分。
本实施方式的电介质陶瓷组合物根据希望的特性，还可以含有其它成分，可以含有例如钡化合物等。
在本实施方式中，构成R元素的氧化物的R元素为选自Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho及Yb中的一种以上的元素，优选为Gd、Dy和/或Y。R元素可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
在本实施方式中，构成M元素的氧化物的M元素为选自Mg、Ca、Mn、V及Cr中的一种以上的元素，优选为Mg、Mn和/或V。M元素可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
在本实施方式中，对包含Si的氧化物没有特别限定，可以为SiO2等氧化物，也可以为Si和其它元素例如碱土金属元素的复合氧化物。在本实施方式中，作为包含Si的氧化物，优选SiO2。
以氧化物换算计(以R2O3换算计)的R元素的氧化物的含量(CR)和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量(CSi)之比例(CR：CSi)处于0.8：1～2.2：1之间。
以氧化物换算计(以MO换算计)的M元素的氧化物的含量(CM)和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量(CSi)之比例(CM：CSi)处于0.2：1～1.8：1之间，优选处于0.3：1～1：1之间。
在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以R2O3换算计，R元素的氧化物优选含有1.0摩尔份以上且3.2摩尔份以下，更优选含有1.5摩尔份以上且3.2摩尔份以下。
在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以MO换算计，M元素的氧化物优选含有0.2摩尔份以上且1.6摩尔份以下。在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以氧化物换算计，M元素的氧化物更优选含有0.2摩尔份以上且1.0摩尔份以下。由此，相对介电常数提高。
在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以MO换算计，M元素的氧化物更优选含有0.3摩尔份以上且1.0摩尔份以下。由此，高温绝缘比电阻值提高。
在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以SiO2换算计，上述包含Si的氧化物优选含有0.8摩尔份以上且3.2摩尔份以下，更优选含有0.8摩尔份以上且2.0摩尔份以下。
如上所述，本实施方式的电介质层2由本实施方式的电介质陶瓷组合物构成。另外，如图2所示，本实施方式的电介质层2包含电介质颗粒20，还可以包含副成分等偏析而形成的偏析颗粒22。此外，偏析颗粒22并不包含于电介质颗粒20。
在本实施方式中，电介质颗粒20的个数的50％以上为具有核壳结构的核壳电介质颗粒200。另外，除核壳电介质颗粒200外，电介质颗粒20也可以为全固溶电介质颗粒202。
就核壳电介质颗粒200而言，副成分(选自R元素、M元素及Si中的至少一个)仅存在于主成分(钛酸钡)颗粒的一部分(周边部)。具体而言，核壳电介质颗粒200通过实质上由主成分构成的核部200a、和存在于核部200a的周围且R元素扩散到主成分的壳部200b构成。即，核部200a实质上由主成分构成，壳部200b由副成分中包含的元素固溶后的主成分构成。
此外，核部200a实质上由主成分构成，但可以包含副成分等其它成分，也可以包含0.0质量％～5.0质量％。此外，核部200a中包含的副成分等其它成分的浓度低于壳部200b中包含的副成分等其它成分的浓度。
对判断为核壳电介质颗粒200的方法没有特别限定，但可举出例如下述方法。
沿垂直于内部电极层3的面切断电容器试样，之后对表面进行蚀刻处理。接着，使用TEM-EDS对电容器试样的电介质层2进行各元素的特性X射线的定量分析，得到关于各元素的映射图像。
比较TEM图像和TEM-EDS图像，确认Ba及Ti的浓度高于周围的颗粒为电介质颗粒20。另外，确认电介质颗粒20的边界部为晶界部，确认副成分的浓度与电介质颗粒20相比为三倍以上的颗粒为偏析颗粒22。
对所得的R元素的特性X射线进行定量分析，得到关于R元素的映射图像。
在视野内存在30个以上、优选为30个～200个的电介质颗粒20的状态下进行观察，设去除偏析颗粒22的部分处的具有R元素的亮度的最大值30％以上的亮度的区域为壳部200b。另外，也可以判断壳部200b的面积相对于电介质颗粒20的面积为95％以下的电介质颗粒20为核壳电介质颗粒200。
此外，也可以判断壳部200b的面积相对于电介质颗粒20的面积超过95％的情况为全固溶电介质颗粒202。在全固溶电介质颗粒202中，副成分扩散到主成分颗粒整体而固溶地存在。
在本实施方式中，上述视野内的电介质颗粒20的个数的50％以上为核壳电介质颗粒200。
此外，除钛酸钡及副成分外，包含核壳电介质颗粒200及全固溶电介质颗粒202的电介质颗粒20还可以包含与希望特性相应的成分。
在偏析颗粒22中，除副成分外，还可以包含与希望特性相应的成分。
在本实施方式中，如图2及图3所示，对电介质层2引出垂直于内部电极层3(电极)的假想线即线段VL。换言之，线段VL平行于电介质层2和内部电极层3的层叠方向，且平行于施加电压的方向。
线段VL以电介质层2和内部电极层3的边界为起点，以该电介质层2和该电介质层2相接的另一内部电极层3的边界为终点。在本实施方式中，设线段VL的长度为LA。换言之，设将从电介质层2和一内部电极层3的边界至电介质层2和另一内部电极层3的边界连结的、垂直于内部电极层3的线段的长度为LA。
在本实施方式中，设线段VL上的壳部200b及全固溶电介质颗粒202的长度的合计为LB。具体而言，根据图3进行说明。在图3的线段VL上，L1为壳部200b，L2为核部200a，L3为壳部200b，L4为偏析颗粒22，L5为全固溶电介质颗粒202，L6为壳部200b，L7为核部200a，L8为壳部200b。因此，“LB＝L1+L3+L5+L6+L8”。
在本实施方式中，LB相对于LA之比(LB/LA)优选为0.2以上且0.9以下，更优选为0.3以上且0.9以下。
此外，在图3中，在电介质层2的层间沿着线段VL，核壳电介质颗粒200为2个，全固溶电介质颗粒202为1个，因此，电介质颗粒20总共为3个，但对电介质层2的层间的电介质颗粒20的个数没有特别限定，以一定间隔引出10条线段VL时的电介质颗粒20的平均值优选为3～50个。
在本实施方式中，对确定LB/LA的方法没有特别限定，但可以通过例如以下方法确定LB/LA。
首先，如在图4中作为元件主体10所示的那样，沿垂直于内部电极层3a、b的方向进行研磨并进行蚀刻处理而出现由一对内部电极层3a、3b夹持的电介质层2。
关于这种由一对内部电极层3a、b夹持的电介质层2，在垂直于内部电极层3a、3b的方向上，从内部电极层3a和电介质层2的边界至与该电介质层2相接的另一内部电极层3b和电介质层2的边界引出10条～100条线段VL。换言之，引出上述条数的、将从电介质层2和一内部电极层3的边界至电介质层2和另一内部电极层3的边界连结的、垂直于内部电极层3的线段VL。在图4中，引出VL1～VL10这10条线段VL。各线段VL的长度为LA。VL的间隔优选为一定，该间隔优选为0.1～0.5μm。
如图4的曲线图α所示，测定线段VL上的R元素的亮度并将其图表化。在图4的曲线图α中，X轴表示沿着线段VL的测定位置，Y轴表示R元素的亮度。Y轴的R元素的亮度为与任意点处的R元素的含量成比例的值，单位为无量纲。此外，图4的曲线图α进行平滑化处理。这样，曲线图α优选进行平滑化处理。
另外，图4中仅记载了一个曲线图α，但线段VL有VL1至VL10这10条，因此，绘制10个这种曲线图α。此外，图4的曲线图α及下述的曲线图β涉及VL1。
接着，求出各线段VL上R元素的亮度的最小值，求出它们的平均值(平均Rmin)。
以平均Rmin为背景根据各曲线图α绘制去除背景后的各曲线图β。
接着，求出各线段VL上的曲线图β处的R元素的亮度的最大值，并求出它们的平均值(平均Rmax)。此时，在线段VL上有偏析颗粒22的情况下，求出去除偏析颗粒22后的区间内的R元素的亮度的最大值，并求出它们的平均值(平均Rmax)。
线段VL上是否有偏析颗粒22可以通过例如下述方法进行判断。首先，根据各曲线图β求出R元素的亮度的平均值。然后，可以以成为该平均值的三倍的值的峰值为中心，以相邻的向下凸的部分或峰值的肩的部分为边界，判断该边界内的区域为偏析颗粒22。例如，在图4的曲线图β中，可以判断L14的区间为偏析颗粒22。
在图4的曲线图β中，以直线BL表示平均Rmax×0.3的部分。在本实施方式中，判断平均Rmax×0.3以上且无偏析颗粒22的部分为壳部200b或全固溶电介质颗粒202，可以设它们的合计为LB。具体而言，在曲线图β中，通过式LB＝L11+L13+L16+L18+L20求出LB。
由此，可以分别求出LA和LB，并算出LB/LA。
此外，在本实施方式中，可以判断L12、L15、L17及L19为核部200b。
就本实施方式而言，电介质颗粒20的平均粒径优选为0.15μm以上且0.30μm以下。由此，本实施方式的层叠陶瓷电容器具有较好的温度特性。
对调整电介质颗粒20的平均粒径的方法没有特别限定，但例如可以通过使主成分颗粒的平均粒径变化或使烧成时的保持温度变化而进行调整。
假定高温环境下使用的用于汽车的层叠陶瓷电容器要求良好的电容温度特性。另一方面，在汽车向电动化发展的今天，层叠陶瓷电容器的可靠性的要求也提高，要求层叠陶瓷电容器在高温·高电场下具有高可靠性。但是，良好的温度特性和高可靠性为此消彼长的关系，难以同时兼顾。
本实施方式的电介质陶瓷组合物为上述结构，由此，具有该电介质陶瓷组合物的层叠陶瓷电容器1等电子部件具有良好的温度特性，且在高温·高电场下具有高的高温负荷寿命即可靠性。
其原因未必明确，但认为有以下几点。
在本实施方式中，一般取代钛酸钡的Ba位点的R元素通过固溶在电介质颗粒中而作为给予体成分发挥作用，存在电介质陶瓷组合物的可靠性提高的趋势。取代钛酸钡的Ti位点的M元素通过固溶在电介质颗粒中而作为接受体成分发挥作用，存在电介质陶瓷组合物的高温绝缘比电阻提高的趋势。然后，通过将给予体成分和接受体成分设为适当比例，最大程度提高了可靠性。
电介质颗粒中的R元素及M元素的固溶量与电介质陶瓷组合物的温度特性密切相关。通过使R元素及M元素的固溶量适量，最大程度提高了温度特性。
首先，也认为通过使(CR：CSi)处于上述范围，可以使R元素的氧化物高效地固溶到电介质颗粒20中。其原因在于，就R元素的氧化物而言，在电介质颗粒20中存在钛酸钡容易主要取代Ba位点的趋势，Si元素发挥促进电介质颗粒烧结的作用。在(CR：CSi)中，(CR)不高于上述范围而处于上述范围内，由此，存在促进电介质颗粒20烧结的趋势。另外，在(CR：CSi)中，(CR)不低于上述范围而处于上述范围内，由此能够使电介质颗粒20中的R元素的固溶量适量。由于以上原因，也认为本实施方式的层叠陶瓷电容器1可以在高温·高电场下具有高可靠性。
另外，也认为通过使(CM：CSi)处于上述范围，可以使M元素的氧化物高效地固溶到电介质颗粒20中。其原因在于，就M元素的氧化物而言，在电介质颗粒20中存在钛酸钡容易主要取代Ti位点的趋势，Si元素发挥促进电介质颗粒烧结的作用。在(CM：CSi)中，(CM)处于上述范围，由此，能够使电介质颗粒20中的R元素及M元素的固溶量适量。由此，也认为本实施方式的层叠陶瓷电容器1可以具有良好的温度特性。特别是与(CM：CSi)的(CM)低于上述范围的情况相比，在M元素的氧化物和包含Si的氧化物之比例处于上述范围的情况下，温度特性良好。
如上所述，在本实施方式中，(CR：CSi)及(CM：CSi)处于上述范围，由此，能够使取代钛酸钡的Ba位点的元素的量和取代Ti位点的元素的量适量。因此，本实施方式的电介质陶瓷组合物可以具有存在一定量的取得了给予体成分和接受体成分的平衡的壳部200b的核壳电介质颗粒200，能够兼顾良好的温度特性和高可靠性。
再有，LB/LA满足上述范围，由此相对于电介质层2中的电场方向存在副成分的固溶部(壳部200b及全固溶电介质颗粒202)，因此，本实施方式的层叠陶瓷电容器1具有较高的可靠性。从上述观点来看，线段VL优选为将从电介质层2和一内部电极层3的边界至电介质层2和另一内部电极层3的边界连结的、垂直于内部电极层3的任意线段。由此，相对于电介质层2中的电场方向一直存在副成分的固溶部(壳部200b及全固溶电介质颗粒202)，因此，本实施方式的层叠陶瓷电容器1具有更高的可靠性。
此外，与LB/LA高于上述范围的情况相比，在LB/LA满足上述范围的情况下，温度特性较为良好。
如上所述，在本实施方式中，电介质颗粒200的平均粒径处于上述范围，由此，能够维持高相对介电常数，同时表现出良好的温度特性。
另外，与电介质颗粒200的平均粒径低于上述范围的情况相比，在电介质颗粒200的平均粒径处于上述范围的情况下，存在相对介电常数变大的趋势，与电介质颗粒200的平均粒径高于上述范围的情况相比，在电介质颗粒200的平均粒径处于上述范围的情况下，存在温度特性变得更加良好的趋势。
此外，在高温·高电场下层叠陶瓷电容器1的绝缘电阻值减小，可能存在焦耳加热的影响。因此，优选在高温·高电场下也维持高绝缘比电阻。
在本实施方式的电介质陶瓷组合物中，相对于100摩尔份的钛酸钡，以氧化物换算计，M元素的氧化物更优选含有0.3摩尔份以上且1.0摩尔份以下。由此，高温绝缘比电阻值提高。
(层叠陶瓷电容器的制造方法)
就本实施方式的层叠陶瓷电容器1的制造方法而言，与以往的层叠陶瓷电容器同样，通过使用膏的通常的印刷法或片材法制作坯料芯片，对其进行烧成，之后，对外部电极进行印刷或转印并烧成，由此进行制造。下面，对制造方法进行具体说明。
首先，准备电介质原料(电介质陶瓷组合物粉末)，将其涂料化，制备用于形成电介质层的膏(电介质层用膏)。
作为电介质原料，准备成为主成分的钛酸钡原料和R元素的氧化物、M元素的氧化物及包含Si的氧化物原料。作为这些原料，可使用上述的成分的氧化物或其混合物、复合氧化物，但除此以外也可以通过烧成从成为上述的氧化物或复合氧化物的各种化合物、例如碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等中适当选择并混合而使用。
另外，在使用由BauTivO3表示的钛酸钡的情况下，对u/v没有特别限定，但优选处于0.995≤u/v≤1.015的范围内。
除所谓的固相法外，本实施方式的钛酸钡也可以使用通过各种液相法(例如草酸盐法、水热合成法、醇化法、溶胶凝胶法等)等各种方法制造的化合物。
确定电介质原料中的各化合物的含量在烧成后为上述的电介质陶瓷组合物的组成即可。此外，为了使烧成后的电介质颗粒处于规定范围内，钛酸钡颗粒的粒径优选为100nm～250nm。
电介质层用膏可以为将电介质原料和有机载体混炼后的有机系涂料，也可以为将电介质原料和水系载体混炼后的水系涂料。
有机载体是指将粘合剂溶解到有机溶剂中的载体。对粘合剂没有特别限定，从乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等用于一般有机载体的各种粘合剂中适当选择即可。对所使用的有机溶剂也没有特别限定，根据印刷法或片材法等所利用的方法，从松油醇、丁基卡必醇、丙酮、甲苯等各种有机溶剂中适当选择即可。
水系载体是指将水溶性粘合剂或分散剂等溶解到水中的载体。对用于水系载体的水溶性粘合剂没有特别限定，从聚乙烯醇、纤维素、水溶性丙烯酸树脂等用于一般水系载体的各种粘合剂中适当选择即可。
内部电极层用膏是将上述的各种导电性金属或由合金构成的导电材料、或者在烧成后成为上述的导电材料的各种氧化物、有机金属化合物、树脂酸酯等和上述的有机载体混炼而制备的。另外，在内部电极层用膏中可以包含共用材料。作为共用材料没有特别制限，但优选具有与主成分同样的组成。
外部电极用膏与上述的内部电极层用膏同样制备即可。
对上述的各膏中的有机载体的含量没有特别制限，通常的含量如下即可：例如，粘合剂为1～10质量％左右，溶剂为10～50质量％左右。另外，根据需要，在各膏中可以含有选自各种分散剂、增塑剂、电介质、绝缘体等的添加物。它们的总含量优选设为10质量％以下。
在使用印刷法的情况下，将电介质层用膏及内部电极层用膏印刷并层叠到PET等基板上，切断成规定形状，之后从基板剥离制成坯料芯片。
另外，在使用片材法的情况下，使用电介质层用膏形成生片，在其上印刷内部电极层用膏而形成内部电极图案，之后将它们层叠，制成坯料芯片。
(脱粘合剂条件)
对脱粘合剂条件没有特别限定，但优选将升温速度设为5～300℃/小时，优选将保持温度设为180～400℃，优选将温度保持时间设为0.5～48小时。另外，脱粘合剂的气氛优选设为空气中或还原气氛中。
(烧成条件)
在脱粘合剂后，进行坯料芯片的烧成。对烧成条件没有特别限定，但优选将升温速度设为100～10000℃/小时。烧成时的保持温度优选为1350℃以下，更优选为1150～1280℃，烧成时的保持时间优选为0.5～20小时，更优选为1.0～15小时。通过使保持温度处于上述范围，能够防止构成内部电极层3的材料扩散，温度特性进一步提高。
烧成气氛优选设为还原性气氛。对气氛气体没有特别限定，例如，可加湿N2和H2的混合气体而使用。
另外，烧成时的氧分压根据内部电极用膏中的导电材料的种类适当确定即可，但在使用Ni或Ni合金等贱金属作为导电材料的情况下，烧成气氛中的氧分压优选设为10-14～10-9MPa。对降温速度没有特别限定，优选为50～10000℃/小时。
(退火条件)
优选，在还原性气氛中进行烧成，之后对元件主体10实施退火处理。退火是用于将电介质层2再氧化的处理，由此，可显著提高电介质层2的绝缘电阻(IR)，也可进一步提高可靠性(IR寿命)。
对退火气氛没有特别限定，但优选将氧分压设为10-9～10-5MPa。
对退火时的保持温度没有特别限定，但优选设为1100℃以下，特别优选设为950～1090℃。保持温度处于上述范围内，由此，电介质层2被充分氧化至不过度氧化的程度，电介质层2的绝缘电阻(IR)、可靠性(IR寿命)及温度特性变得更加良好。此外，退火工序可以仅由升温过程及降温过程构成。即，可以将温度保持时间设为零。在该情况下，保持温度与最高温度同义。
作为除上述外的退火条件，优选将温度保持时间设为0～20小时，更优选设为2～4小时，优选将降温速度设为50～1000℃/小时，更优选设为100～600℃/小时。另外，对退火的气氛气体没有特别限定，但优选使用例如加湿后的N2气体。
在上述脱粘合剂处理、烧成及退火中，为了加湿N2气体或混合气体等，使用例如湿润剂等即可。在使用湿润剂的情况下，水温优选为5～75℃左右。
脱粘合剂处理、烧成、退火可以连续进行，也可以分别单独进行。
如上得到的构成元件主体10的电介质层2的电介质陶瓷组合物为上述的电介质陶瓷组合物。对该元件主体10实施端面研磨，涂布并烧结外部电极用膏，形成外部电极4。然后，根据需要，通过镀敷等在外部电极4的表面形成包覆层。
由此，制造本实施方式的层叠陶瓷电容器1。
如上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内可以通过各种方式进行改变。
例如，在上述的实施方式中，对本发明的电子部件为层叠陶瓷电容器的情况进行了说明，但本发明的电子部件不限于层叠陶瓷电容器，只要是具有上述的电介质陶瓷组合物的电子部件即可。
例如，也可以为在上述的电介质陶瓷组合物形成有一对电极的单板型陶瓷电容器。
(实验1)
在实验1中，进行了关于实施例1～7及比较例1～4的实验。
准备平均粒径200nm的BauTivO3粉末(u/v＝1.004)作为主成分，准备Dy2O3粉末作为R元素的氧化物的原料，准备MgO粉末、MnCO3粉末及V2O5粉末的混合物作为M元素的氧化物的原料，准备SiO2粉末作为包含Si的氧化物的原料。
接着，将上述准备的各原料粉末秤量成表1所示的量，通过球磨机湿混合·粉碎20小时，进行干燥，得到电介质原料。另外，在烧成后，MnCO3作为MnO包含在电介质陶瓷组合物中。
接下来，通过球磨机将所得的电介质原料100质量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂10质量份、作为增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)5质量份、以及作为溶剂的乙醇100质量份混合并膏化，得到电介质层用膏。
另外，与上述分开，通过三根辊将Ni颗粒44.6质量份、松油醇52质量份、乙基纤维素3质量份、以及苯并三唑0.4质量份混炼并膏化，制作内部电极层用膏。
然后，使用通过上述制作的电介质层用膏，在PET膜上形成生片以使干燥后的厚度成为4.5μm。接下来，在其上使用内部电极层用膏，按照规定图案印刷电极层，之后，从PET膜上剥离片材，制作具有电极层(内部电极图案)的生片。接下来，将多片具有电极层的生片层叠，通过加压粘接制成生层叠体，通过将该生层叠体切断成规定尺寸，得到坯料芯片。
接下来，在下述条件下对所得的坯料芯片进行脱粘合剂处理、烧成及退火，得到层叠陶瓷烧成体。
脱粘合剂处理条件设为升温速度25℃/小时；保持温度：235℃；保持时间：8小时；气氛：空气中。
烧成条件设为升温速度200℃/小时、保持温度1240℃、保持时间2小时。降温速度设为200℃/小时。此外，将气氛气体设为加湿后的N2+H2混合气体，将氧分压设为10-10MPa。
退火条件设为升温速度：200℃/小时；保持温度：1050℃；保持时间：3小时；降温速度：200℃/小时；气氛气体：加湿后的N2气体(氧分压：10-7MPa)。
此外，在烧成及退火时的气氛气体的加湿中使用了湿润剂。
接下来，将所得的层叠陶瓷烧成体的端面滚研磨，之后，涂布Cu膏作为外部电极，在还原气氛下进行烧成处理，得到图1所示的层叠陶瓷电容器的试样。所得的电容器的试样的尺寸为3.2mm×1.6mm×0.7mm，电介质层的层间厚度为3.0μm，内部电极厚度为1.0μm。另外，将电介质层的数量设为10层。
关于所得的电容器试样，通过下述方法判断有无核壳结构，通过下述方法测定温度特性及高温负荷寿命。
(电介质颗粒中的核壳电介质颗粒比例)
沿垂直于内部电极层的面切断电容器试样，之后，对表面进行蚀刻处理。接着，关于电容器试样的电介质层，使用TEM-EDS进行各元素的特性X射线的定量分析，得到关于各元素的映射图像。比较TEM图像和TEM-EDS图像，确认Ba及Ti的浓度高于周围的颗粒为电介质颗粒20。
对所得的R元素的特性X射线进行定量分析，得到关于R元素的映射图像。
在视野内存在30个以上的电介质颗粒的状态下进行观察，判断去除偏析颗粒的部分处的具有R元素的亮度的最大值的30％以上的亮度且壳部的面积相对于电介质颗粒的面积为95％以下的电介质颗粒为核壳电介质颗粒。
在表2中记载有视野内的电介质颗粒的个数中核壳电介质颗粒的个数的比例。
(X7S特性(125℃下的电容变化率(温度特性)))
对于电容器试样而言，在频率1.0kHz、输入信号电平(测定电压)1.0Vrms的条件下，测定-55℃～125℃下的静电容，以25℃下的静电容为基准算出静电容的变化率ΔC，评价是否满足EIA规格的温度特性即X7S特性。在本实施例中，评价高温侧(125℃)的电容变化率ΔC是否在±22％以内。只要125℃下的电容变化率满足±22％，-55℃下的电容变化率也就能够满足X7S特性。将结果示于表2。
((MTTF(高温负荷寿命))
对于电容器试样而言，在200℃且40V/μm的电场下保持施加直流电压的状态，通过测定电容器试样的绝缘劣化时间，评价高温负荷寿命。在本实施例中，将从施加电压开始至绝缘电阻下降一位数为止的时间定义为寿命。另外，在本实施例中，对20个电容器试样进行上述评价，将通过对其进行韦伯解析而算出的平均故障时间(MTTF)定义为该电容器试样的平均寿命。在本实施例中，设平均寿命5小时以上为良好，设7小时以上为特别良好。将结果示于表2。
(判定)
判定核壳电介质颗粒比例为50％以上、温度特性满足X7S特性且高温负荷寿命为7小时以上的情况为A，核壳电介质颗粒比例为50％以上、温度特性满足X7S特性且高温负荷寿命为5小时以上且低于7小时的情况为B，除此以外的情况为C。将结果示于表2。
表1
Figure GDA0003840702590000171
表2
Figure GDA0003840702590000181
(实验2)
在实验2中，进行了关于比较例5的实验。
在比较例5中，除了将烧成时的保持温度设为1280℃以外，通过与实施例1同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样，与实验1同样进行了特性评价。
表3
Figure GDA0003840702590000182
表4
Figure GDA0003840702590000183
根据表1及表2可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒比例为50％以上的情况(实施例1～7)下，与以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比偏离0.8：1～2.2：1的情况(比较例1、2)、以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比高于0.2：1～1.8：1的情况(比较例4)相比，高温负荷寿命高。
根据表1～表4可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒比例为50％以上的情况(实施例1～7)下，与以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比低于0.2：1～1.8：1的情况(比较例3)或核壳电介质颗粒比例低于50％的情况相比，温度特性良好，满足X7S特性。
(实验3)
在实验3中，进行了关于实施例8～10的实验。
在实验3中，除了改变了R元素的种类以外，通过与实施例1同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样，与实验1同样进行了特性评价。
表5
Figure GDA0003840702590000191
表6
Figure GDA0003840702590000192
Figure GDA0003840702590000201
根据表5及表6可确认：即使在将R元素变成Gd的情况(实施例8)、变成Y的情况(实施例9)、以及变成Dy及Yb的情况(实施例10)下，也满足X7S特性，高温负荷寿命也变高。
(实验4)
在实验4中，进行了关于实施例11～24的实验。
在实验4中，除了使R元素的氧化物、M元素的氧化物及SiO2的含量为表7记载的那样以外，通过与实验1同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样，与实验1同样进行了特性评价。将结果示于表8。
表7
Figure GDA0003840702590000202
表8
Figure GDA0003840702590000203
/>
Figure GDA0003840702590000211
根据表7及表8可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒比例为50％以上，进一步，相对于100摩尔份的钛酸钡，以R2O3换算计，R元素的氧化物含有1.0摩尔份以上且3.2摩尔份以下，以MO换算计，M元素的氧化物含有0.2摩尔份以上且1.6摩尔份以下，以SiO2换算计，包含Si的氧化物含有0.8摩尔份以上且3.2摩尔份以下的情况(实施例4、11～18)下，可得到更加良好的高温负荷寿命。
(实验5)
在实验5中，关于实施例23、25、11、26及27进行了实验。
在实验5中，除了使R元素的氧化物、M元素的氧化物及SiO2的含量为表9记载的那样以外，通过与实验1同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样，与实验1同样进行了特性评价。将结果示于表10。另外，除了进行与实验1同样的特性评价以外，也通过下述方法对高温绝缘比电阻及相对介电常数进行评价。
(高温绝缘比电阻值)
对于在125℃下加热了20分钟的电容器试样而言，在维持125℃温度的状态下使用绝缘电阻测试仪(Advantest社制R8340A)，测定施加了1分钟25V/μm的直流电压之后的绝缘电阻值。根据电容器试样的平均层间厚度及重叠面积算出高温绝缘比电阻值。在本实施例中，设5.0×109Ωm以上为良好。将结果示于表10。
(相对介电常数)
相对介电常数εr是在150℃下对电容器试样进行1小时热处理，在基准温度25℃下使用数字LCR测量仪(YHP社制4274A)，在频率1.0kHz、输入信号电平(测定电压)1.0Vrms的条件下测定24小时后的静电容值而得到的。对于电容器试样而言，根据静电容及平均层间厚度、重叠面积算出相对介电常数εr(无单位)。相对介电常数优选较高，在本实施例中设2000以上为良好，记为A，将2000以下的情况记为B。将结果示于表10。
表9
Figure GDA0003840702590000221
表10
Figure GDA0003840702590000222
根据表9及表10可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒比例为50％以上，进一步，M元素的氧化物的含量为1.0mol％以下的情况(实施例23、25、11及26)下，高温绝缘比电阻值和相对介电常数均可得到良好的结果。另外，在M元素的氧化物的含量处于0.3～1.0mol％的范围内的情况(实施例25、11及26)下，电容器试样满足X7S特性，具有特别良好的高温负荷寿命。
(实验6)
在实验6中，关于实施例14、11、12、2、21及3进行了实验。
在实验6中，除了使R元素的氧化物、M元素的氧化物及SiO2的含量如表11记载的那样以外，通过与实验1同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样，与实验1同样进行了特性评价。将结果示于表12。另外，除了进行与实验1同样的特性评价以外，还测定LB/LA的最小值及最大值。
(LB/LA的最小值及最大值)
通过上述方法求出线段VL1～VL10的各LB/LA，将其中的最小值及最大值示于表12。此外，图4的曲线图α及曲线图β涉及实施例11。
表11
Figure GDA0003840702590000231
表12
Figure GDA0003840702590000232
根据表12可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒比例为50％以上，进一步，LB/LA的最小值及最大值为0.2以上且0.9以下的情况、即在任意线段VL上满足LB/LA的情况(实施例14、11、12及1)下，电容器试样满足X7S特性，具有特别良好的高温负荷寿命。
(实验7)
在实验7中，关于实施例22、12及23进行了实验。
在实施例22中，使用平均粒径130nm的钛酸钡粉末作为主成分并将烧成时的保持温度设为1220℃，在实施例23中，使用平均粒径250nm的钛酸钡粉末作为主成分并将烧成时的保持温度设为1260℃，除此之外，通过与实施例12同样的方法制作层叠陶瓷电容器试样。另外，除了进行与实验1同样的特性评价以外，还通过下述方法进行电介质颗粒平均粒径的测定，同时进行温度特性是否满足X7R特性的评价。
(电介质颗粒的平均粒径)
作为电介质颗粒的平均粒径的测定方法，首先，沿垂直于内部电极层的面切断所得的电容器试样，对该切断面进行研磨。然后，对该研磨面实施化学蚀刻，之后，通过扫描电子显微镜(SEM)进行观察，计数出约1000个颗粒并假定电介质颗粒的形状为球，算出其平均粒径。将结果示于表14。
(X7R特性(125℃下的电容变化率(温度特性)))
对于电容器试样而言，在频率1.0kHz、输入信号电平(测定电压)1.0Vrms的条件下，测定-55℃～125℃下的静电容，以25℃下的静电容为基准算出静电容的变化率ΔC，评价是否满足EIA规格的温度特性即X7R特性。在本实施例中，评价高温侧(125℃)的电容变化率ΔC是否在±15％以内。如果125℃下的电容变化率满足±15％，则-55℃下的电容变化率也能满足X7R特性。将结果示于表14。
表13
Figure GDA0003840702590000251
表14
Figure GDA0003840702590000252
根据表13及表14可确认：以R2O3换算计的R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.8：1～2.2：1之间，以MO换算计的M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的包含Si的氧化物的含量之比处于0.2：1～1.8：1之间，核壳电介质颗粒为50％以上，进一步，电介质颗粒的平均粒径处于150～300nm的范围内的情况下，满足X7R特性，可得到特别良好的高温负荷寿命。

Claims (6)

1.一种电介质陶瓷组合物，其中，
具有钛酸钡、R元素的氧化物、M元素的氧化物以及包含Si的氧化物，
所述R元素为选自Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho及Yb中的一种以上的元素，
所述M元素为选自Mg、Ca、Mn、V及Cr中的一种以上的元素，
以R2O3换算计的所述R元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的所述包含Si的氧化物的含量之摩尔比包含于0.8：1～2.2：1之间，
以MO换算计的所述M元素的氧化物的含量和以SiO2换算计的所述包含Si的氧化物的含量之摩尔比包含于0.2：1～1.8：1之间，
构成所述电介质陶瓷组合物的电介质颗粒的个数的50%以上为具有核壳结构的核壳电介质颗粒，
所述电介质颗粒是Ba及Ti的浓度高于周围的颗粒，
在所述核壳电介质颗粒的壳部，在钛酸钡固溶有选自所述R元素、所述M元素及Si中的至少一个，
所述核壳电介质颗粒的核部实质上由钛酸钡构成。
2.根据权利要求1所述的电介质陶瓷组合物，其中，
相对于100摩尔份的所述钛酸钡，
以R2O3换算计，所述R元素的氧化物含有1.0摩尔份以上且3.2摩尔份以下，
以MO换算计，所述M元素的氧化物含有0.2摩尔份以上且1.6摩尔份以下，
以SiO2换算计，所述包含Si的氧化物含有0.8摩尔份以上且3.2摩尔份以下。
3.一种电子部件，其中，
具有由权利要求1或2所述的电介质陶瓷组合物构成的电介质层。
4.根据权利要求3所述的电子部件，其中，
是还具有进一步夹持所述电介质层的一对内部电极层的电子部件，
所述电介质颗粒的至少一部分为全固溶电介质颗粒，
设将从所述电介质层和一所述内部电极层的边界至所述电介质层和另一所述内部电极层的边界连结的、垂直于所述内部电极层的线段的长度为LA，
设所述线段上的所述壳部及所述全固溶电介质颗粒的长度的合计为LB，此时，
所述LB相对于所述LA之比LB/LA为0.2以上且0.9以下。
5.根据权利要求3所述的电子部件，其中，
所述电介质颗粒的平均粒径为0.15μm以上且0.30μm以下。
6.根据权利要求4所述的电子部件，其中，
所述电介质颗粒的平均粒径为0.15μm以上且0.30μm以下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000223351A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミックコンデンサ
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JP6213337B2 (ja) * 2014-03-26 2017-10-18 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP6939611B2 (ja) * 2018-01-31 2021-09-22 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および積層セラミックコンデンサ
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