TW200839813A - Electronic device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
200839813 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本务明係有關於例如積層陶瓷電容器等電子元件 【先前技術】 電谷器係由元件 一對外部端子電 體層與内部電極 作為電子元件之一個例子的積層陶瓷 本體、與形成於前述元件本體之兩端部的
極所構成;其中,前述元件本體具有介電 層交互反覆疊積之構造。 在此積層陶兗電容器之製造中,首先,僅以必要之牧 數將燒成前介電體層與燒成前内部電極層交 積層體。接著’將此積層體切成且而 x孭疋尺寸而形成生胚晶 片。之後,對生胚晶片進扞 仃脫接者劑處理、燒成及退火處 理,而得到電容元件本體。 錢it由在Λ兀件本體之兩端部形 成-對外部端子電極而得到積層陶究電容器。 如此一來,在製造積層陶 m β ^ ^ ^ 電谷抑4,將燒成前介電 s ρ電極層同時燒成而作為生胚晶片。因 對於燒成前内部電極層所含之導電材料而言,必須要 士* @ ^ β - 丨罨體層所含之介電體原料粉 末之燒結〉皿度面的融點、不盥人 + ;丨電體原料粉末反應、悻士、 後不會擴散於介電體層。 μ 70成 八厪/ β 门、 。材而言,可以採用ρ ί或Pd等貴 至屬。但疋,因為貴金屬價主 、 層陶瓷電容器有成本上N 積 …… 問題。因此,在習知技術中, 以¥電材而吕,多使用比貴 、鱼屬更便宜的{^等卑金屬。
2030-9379-PF 5 200839813 但是,一旦以Ni作為導電材使用的話,則會有之 融點(内部電極層之燒結温度)比介電體粉末之燒結温度 更低的問冑…旦在高温(接近介電體粉末之燒結温度的 温度)下同時對燒成前介電體層與燒成前内部電極層進行 k成步驟的話,則恐有產生内部電極層破裂或剝離之虞。 另方面,一旦在低温(接近内部電極層之燒結温度的温 度)下同時對燒成前介電體層與燒成前内部電極層進行燒 成步驟的話,則恐有介電體粉末之燒結不完全之虞。 另外’為了電容器之小型化、大容量化,一旦將燒成 丽内部電極層的厚度做得過薄的話,在還原環境下燒成時 會有導電材所含之Ni纟子產生粒成長並球狀化的問題。 一旦Ni粒子產生球狀化的話,則在燒成前相互連結的Ni 粒子之間會產生間隔。也就是說,在燒成後之内部電極層 内的任意位置會有空孔形成,導致燒成後的内部電極層變 付不連續。在燒成後之内部電極層變得不連續(中途斷裂) 的情況下,積層陶瓷電容器的静電容量會降低。 以伴隨Ni之使用而生之上述問題的對策而言,如專利 文獻1所示,揭露一種以包含Ni、與選自由RU、Rh、Re、 以及Pt所組成之群組中至少一種元素的合金層構成内部 電極層之一部分的方法。在此方法中,可以防止燒結後之 内部電極層的破裂或剝離、以及介電體粉末的燒結不良。 另外可以抑制N i系合金粒子的球狀化。結果,可以連續 地形成内部電極,並可以抑制電容器之静電容量降低的問 題。 。 2030-9379-PF 6 200839813 但是,名:奎 牡辱利文獻1所示之方法中,以N彳备入人 内部電極屛夕 1糸合金形成 曰之™部分,結果會有電容器之IR f 降低的問題。^ (、、、色緣電阻) n 口此,需要一種針對此1R降低的有效 【發明内容】 ,欢對朿。 本1明之目的係提供可以防止IR之劣 内部電極層之由 可以防止 曰之破W或剝離、以及静電容量之 竟電容器等電子开& 牛低的積層陶 于电千7C件、以及其製造方法。 :者古心鑽研後發現’電容器中iR之降 因入為内部電極層所含之Re等金屬原子被氧化並向陶^ :丨電體層)擴散而引起。因此,本發明者發明了可 述目的之下列電子元件、以及其製造方法。 本發明之電子元件具有元件本體。此元件本體包含内 部電極層及陶曼層;其中,前述内部電極層包含H 〇s以及lr令至少—個元素及Ni ;前述陶莞 含有Re、Ru、〇s以及Ir。 、、未 而且’在本申請案之發明中,陶瓷層可以是介電體層。 在電子元件之製造步驟中,一旦對燒成體進行退火的 話,則内部電極層所含之Re、Ru、〇s、以及h之至少一 個元素被氧化,並向内部電極層與相鄰陶瓷層之中擴散。 結果,在完成後之電子元件中’陶£層内也可能含有以、 Ru、Os、以及Ir之至少一個元素。因此,在本發明中, 藉由繼層内實質上不m0sm,^ 防止IR劣化。 另外,因為内部電極声兀禮4人λτ · 層不僅包含Νι,亦包含融點比Ni 2030-9379-PF 7 200839813 更同之Re、RU、〇s、以及卜之至少一個元素,而作為導電 :’所:導電材之燒結温度上昇並接近介電體粉末的燒結 、"果可以防止燒結後内部電極層破裂或剝離,且 可以防止介電體粉末的燒結不良。因此,提升電容器之静 電容量、以及Ιβ。 口口月 而且’在Re、Ru、〇s、以及Ir之中,例如,内部電 極層包含Re。另外,陶瓷層所含之Re、Ru、〇s、以及卜 之含=率的總和以小者較佳,其値為0者最佳。 L内#電極層所含之Nl的含有率相對於前述内部 :、極層所含的全金屬成分而言,例如是80mol%以上但是未 滿lOOmol%、吱县只71。 次疋87mo;U以上但是未滿1〇〇m〇u。 A右前述内部電極層所含之1肋、〇3、以及卜之 一二、^相對於則述内部電極層所含的全金屬成分而 :超過。但是在2。_以下、或是。.一%以 上仁疋在13mol%以下。 較仏者係’在前述内部 “丨電極層中,Re、Ru、0s、以及
Ir之至少一個元素、與Ni φ D k I風σ至。較佳者係,在内部 电極層中,“與Ni形成合金。 本發明之電子元件的製造方法包括: 形成具有内部電極層用膜曰 將4、十、a 、生胚日日片的步驟; 將刚述生胚晶片燒成而 $成燒成體的步驟;以及 在虱軋分壓超過6.1χ1(Γ4 1n-3 1P a但疋未滿1· 3Pa、或是介 於l〇〜IPa之間、或是介於 ^ ;, 产超過6ηη〇Ρ/ θ + 、 · 15〜〇· 57Pa之間,而温 度起過6 0 0 C但是未滿11〇〇。 或疋超過70(TC但是未滿
2030-9379-PF 8 200839813 1100C、或是超a 90(rc但是未n〇(rc #環境下,對前 述燒成體進行退火而形成前述元件本體的步驟。 而且,在本發明中,所謂内部電極層用膜係指在完成 後之電子元件中成為内部電極層的部位。 藉由在上述退火環境下對燒成體進行退火,可以抑制 内部電極層所含之Re、RU、QS以及Ir向介電體層中擴散。 結果’在完成後之電子元件中,_内實質上不含Re、 Ru、Os、以及 Ir。 體進行退火,可以阻 此,可以防止IR之劣 另外,藉由在上述環境下對燒成 止介電體層再氧化、及半導體化。 化。 降低氧氣分壓,可以抑制 而且,藉由在上述環境中也 端子附近的電極氧化。 ^ l(T2Pa、温度為 1〇〇〇 燒成而形成前述燒成 較佳者係,在氧氣分壓為1(pl〇 〜1 3 0 0 °c環境下,將前述生胚晶片
體。 錯由在上述環境下燒成内部電極層用膜(全含七生胚 晶片),使導電材(Ni系合金)之燒結初始温度上昇,且可 以抑制導電材m系合金)之粒成長以及球狀化。結果,可 以在連續地1中途斷裂的情況下形成内部電極層,而可 以抑制電容器之静電容量降低。 剛述内部電極層用膜。以 或是蒸着法。 用膜具有10〜10〇nm的結 較佳者係,藉由薄膜法形成 薄膜法而言,可以使用濺鍍法法 車父佳者係,前述内部電極層 2030-9379-PF 9 200839813 晶子尺寸。 較佳者传,4 1 中卞S '、籍由印刷法形成前述内部電極層用膜,其 广 会係使用導電性膠,而該導電性膠包含平均粒 徑為。.〇l〜1//m的合金粉。 系藉由薄膜法(例如,濺鐘法法或是墓着法) 形成合金膜,廿一丄 ^ ^; ^ 亚错由粉碎該合金膜而形成前述合金粉。 f 者係,鈉述合金粉具有10〜lOOnm之結晶子尺寸。 【貫施方式】 全體構成 明之::’説明積層陶莞電容器的全體構成,以作為本發 之电子元件的—實施形態。 如圖 1所~ » 一 /、,本貫施形態之積層陶瓷電容器2俜且;^ 兀件本體4 f w π △你具有 極6、與第;端V稱為電容器元件本體4)、帛1端子電 層10 (以下,稱2極8 °電容器元件本體4係具有陶究 介電體層與内部電極層12,且在 有上述内部電極層12交互A籍丄 :::中—個内部電極_在電容器元件;體二互第疊丨 立而部4a的外你丨拟士 >斤4 兮^弟1 /成之弟1端子電極β的内側 成電性連接。另外▲ e 7円倒相對,並形 與在電六… ^豐積之另一個内部電極層12係 合态凡件本體4之第2端部 ’、 端子電極δ的由釦,1 7外側形成之第2 内側相對,並形成電性連接。 内部電極層12係包含Re、Ru、0s以及 個凡素、與Ni。較佳去在ώ4 之至少一 孕乂仏者係,内部電極層丨2包 内部電極声19私人Μ· 匕s Re、與Ni 〇 θ 2所g之Νι的含有率才目對 午祁對於内部電極声
2030-9379-PF 10 200839813 12所§之全金屬成分而言,可以是以上但是未滿 lOOfflol%、或是87mol%以上但是未滿i〇〇m〇i%。另外,内部 電極層12所含之Re、Ru、0s以及卜的含有率總和相對於内 部常極層12所含之全金屬成分而言,例如超過〇m〇;[%但是 在2〇m〇l%以下、或是在^助〗%以上但是在13助1%以下。 一旦Νι之含有率過多的話,則本發明之作用効果有變小的 傾向’· 一旦過少的話,則介電損失七⑽占增大等問題有變 多的傾向。另外,—旦Re、Ru、0s、以及k之含有率的總 和過大的話,則會有產生金屬膜之電阻率上#等問題的。 而且’相對於全金屬成分Μ,P等各種微量成分的含量 也可以在0· lmol%左右以下。
孕父仏者係,在内部電極層12中,Re、Ru、〇s、以及I 之:(個兀素、與Nl形成合金。以合金之組成(金屬d 組5 )而言’雖不特別限定,但可以是Ni-Re、Ni —Ru Νί—/S、Nl—”。較佳者係’在内部電極層12中,Re#
Ni形成合金。而且,以導雷 ’
乂¥電材而言,也可以使用由包含N 之3種類以上的上述金屬 禋所構成的合金。另外,構 部電極層12之導電材粒子# + 稱成六 十係也並非一定要是合金。 由上述金屬單獨構成之粒 于 或疋由上述金屬單猶播士々 複數個金屬層所構成的粒子。 成 内部電極層12之厚产雜 予度雖不特別限定,但 〜1 // m。 &」以疋0. 1 μ "电菔! i ϋ (陶麥s、丄 无層)之主成分而言, 定,但可以是鈦酸鈣、 雖不特 、’駄鳃以及/或是鈦酸鋇等介
2030-9379-PF 11 200839813 。各介電體層10之厚度雖不特别限定,但-般可以 β數百# m。尤其是,在本實施形態中係薄化至 5#ηι以下、或是3/zm以下。 介電體層10實質上不含Re、Ru、〇s、以及ir。更且體 而言,介電休層1〇所含之Re、Ru、〇s、以及卜的含有_ 和相對於介電體層_含之主成分元素(鈦酸鋇之情況為 Ba)而言,為〇.5 m〇1%以下。介電體層1。所含之Re、Ru、 〇S以及ΐΓ的含有率總和係愈小愈好,其値為0者最好。 端子電極6以及8之材質雖不特別限定,但通常可以 使用銅或銅合金、鎳或錄合金等。或是,也可以使用銀或 銀與把的合金等。端子電極6以及8的厚度係 定,但通常是1〇〜50"m左右。 …積層陶曼電容器2之形狀或尺寸係可以因應目的或用 途而適當地決定。在積層陶:是電容器2為直方體形狀得情 况下’其尺寸通常是長("〜",或是“〜以咖) X 寬(〇.3 〜5.0mm、或是 〇.3〜16mm)x 厚度(〇1〜19_、 或是0·3〜1.6mm)左右。 的製造方法_ 接著,説明積層陶瓷電容器2之製造方法的一例。 (内部電極層用膜的形成) …首先’説明内部電極層用膜的形成。此内部電極層用 膜係在完成後之積層陶瓷電容器2 (圖i)中構成 極層1 2。 首先,如圖2A所示,準備作為第1支持薄板之载板 2030-937 9-PF 12 200839813 20並於其上形成 以預定圖案形成 22接者,在剝離層22之表面 , λ j 4電極層用膜12 a。 形成之内部電極 或是〇.】.〜〇 屬12a的厚度可以是〇.1〜^、 ^ 左右。内部電極層用膜l2a#^rA ^ 構成、或是由兩個以卜,^ j由早一層 上、、且成相異的複數層所構成。 以内部電極厣用 电位層用聪12a之形成方法而言 疋,但可以是薄膜法或是印刷法。 料特別限 (薄膜法) 以薄膜法而言雖不特別 法法、蒗着法笼+ + 彳一』以疋鍍金法、濺鍍 '、、、看法專。或者也可以使用減 濺鍍法所使用之靶材係勺入D 飞疋瘵看法。 至少一個开去, 含HOS、以及I!•之 h個凡素、與Nl。以乾材而 仁者係使用上述之 而且靶材係並不一定要是合金 而且Μ总一. r之至少任一 Ni系合金。 以濺鐘之條件而言,雖 — 可以是l〇-2Pa以下、或是1〇-3 1 K旦到達真空度 以是〇】9P 戍疋1〇 Pa以下。紅氣體導入壓力係 .θ 或是〇.3〜〇.8Pa。輸出係可以是50〜400、 5疋100〜300 w。濺鍍法温度係 〜12〇t。 又你」以疋20〜15〇°c、或是 藉由濺鍍法形成之内邱Ia 材有相同的組成。σ °層用膜仏的組成係與革
(Re、:着t所用之原料雖不特別限定,但可以使用金J 的醇广s、Ir之至少一個、與Νι)的齒化物、或金肩 W氧化物(alkQXlde)等。藉由使上述材料氣化,你
2030一9379-PF 13 200839813 如,以H2氣體等還原,而形成上述内部電接居 而且,藉由薄膜法(減鑛 日用膜12a。 電極層…“⑽結晶子尺寸 =〜=)形⑼ 〜8〇nm的金屬粒子(合金)。一旦結晶 〇_、或是30 會產生球狀化或令途斷裂等問題;—曰馮寸過小的話,則 膜厚產生變異等問題。 t大的話,則會有 (印刷法) 以印刷法而言,雖不特別限定’ 法、凹版(gravure)印刷法等。&網版印刷 部電極層用膜12a的情況下,# 曰P刷法而形成内 首先,在載板(圖示省略二=所述進行。 22不同的另一剝離層(圖示省略):成人圖2A所示之剝離層 接著’在此剝離層上,蕤 是薄膜幻形成旧合金膜。㈣^膜法(機鑛法法或 載板剝離,独料㈣料形叙合金膜從 栌Λ η m 1 a人 進仃刀級’而得到平均粒 二广的合金粉。較佳者係,合金粉具有“〜 球狀化或中途斷裂等問題;_ 過小的話,則會有 生變異等問題。 -過大的話,則會有膜厚產 接著,以有機展色劑將此合金粉混練並漿化,而得到 用於形成内部電極層的導電性膠。有機展色劑係使用與後 述之介電體膠之情況同様的材質。在圖2Α所示之剝離層 22的表面’藉由印刷法將得到之導電性膠形成預定的圖案 狀。結果,得到内部電極層用膜丨^。
2030-937 9-PF 200839813 (生胚薄板的形成) 接著,説明生胚薄板的形成 士 β 〆风生胚薄板係在完成後之 積層陶瓷電容器2 (圖1 )中椹士人+ 、口丄構成介電體層1〇。 首先’準備作為生胚薄板之分 汉 < 材枓的介電體膠。介電體 膠通常是由混練介電體原料盥 、 十〃有機展色劑而得到之有機 溶劑系膠、或是水系膠所構成。 以介電體原料而言,係可 ^ 货」以攸形成上述氧化物或複合 / 氧化物的各種化合物中適宜地 、、 、擇亚此合而使用,其中上 述化合物例如是碳酸鹽、草酸 ^ 、Uxall〇 acid)鹽、硝酸 皿、虱氧化物(Hydroxide)、有趟入M儿人 有錢金屬化合物等。通常, 介電體原料係可以使用平均粒 ^ Iv ^ 丁 L 馮 〇· 1 〜3· 0 //m 左右 的叙末。而且,為了形成極薄 哥日7生胚4板,可以使用粒徑 比生胚薄板之厚度更小的粉末。 有機展色劑係將附著劑溶解 4,奋解於有機溶劑中。以用於有 4展色劑之附著劑而言,並 ..¥ +特別限疋,雖然常使用乙烯 ^月曰1乙稀丁《、壓克力樹料各種附㈣,但是以 聚乙烯丁縮醛等丁縮醛系樹脂較佳。 、—用於有機展色劑之有機溶劑也不特別限定,可 以使用蔥品醇、卡必醇(b* 1 ,. y1 carbitol ) ' 丙酮、甲苯 2另外,水系膠之展色劑係、將水溶性樹脂溶解於水。以 美_維杳… 不特別限疋,可使用聚乙烯醇、甲 基纖維素、氣氧乙基纖維素 . Κ,合性壓克力樹脂、乳膠等。 "電體|中之各成分之冬右 戍刀之3有里並特別限定,通常之含有量 係介於1〜5重晋〇/ 士 > ^ . t /左右、浴劑(或水)係介於10〜50重量%
2030-9379-PF 200839813 左右。 在介電體膠中也可以含有因應需要而從各種 劑、可塑劑、介電體、絕緣體等選擇出之添加物。作是月 上述之總含有量係以10重量%以下者較佳。以附著劑樹 =二在使用丁縮I系樹脂之情形下,可塑劑相對於附 者』树知100重量部而言以25~100重量部之含有量 佳。-旦可塑劑過少時,生胚薄板有脆化之傾向,·過二; 則可塑劑會滲出而處理困難。 接著’如圖3A所示,於載板3〇(第2支持薄板)上,藉 由刮刀法塗佈上述介電體膠’形成生胚薄板…。生胚心 板10a之厚度可以是0 5〜3〇ym、或是〇·5〜1〇#爪左右。 生胚薄板10a係於形成後乾燥。生胚薄板1〇&之乾燥温度為 50〜100°C ;乾燥時間為1〜5分鐘。 又… (積層步驟) 接著,説明將以上述方法形成之内部電極層用膜 12a、以及生胚薄板1 〇a疊積的步驟。 如圖2A所示,首先,在載板26 (第3支持薄板)之表面 :成接著層28,並準備接著層轉寫用薄板。載板以係由與 前述載板20、30相同之薄板所構成。 ” 接著,如圖2B所示,將載板26上形成之接著層 £至内部電極層用膜12a之表面,並加熱加壓。之後,藉 由將載板26剝除’如目2C、3 A所*,接著層28轉寫至 内部電極層用膜12a的表面。 轉寫時之加熱温度為4〇〜i〇〇°c ;另外,加壓力為〇 ! 2030-9379-PF 16 200839813 ’或是藉由 對滾輪而進 β 1 5MPa。關於加壓的話,可以藉由擠壓而加壓 壓光輪(calender roll)而加壓,或是藉由一 行加壓。 接者,如圖3B所示,藉由接著層2 8而將载板2〇上 形成之内部電極層用膜12a押至生胚薄板1〇a之表面,並 進打加熱、加壓。之後,藉由將載板3〇剝離,如圖此所 示,内部電極層用膜12a轉寫至生胚薄板l〇a之表面。而 且,轉寫之方法係與轉寫接著層2 8時相同。 藉由上述方法,如圖3C所示,製作複數個具有一對生 胚薄板1 Oa以及内部電極層用膜12a的積層體單元。將此積 層體單元彼此堆疊,而形成複數個内部電極層用膜與 複數個生胚薄板10a交互地堆疊的積層體。而且,進行^ 堆疊的時候,係從各積層體單元將載板2〇剝除。 接著,在位於此積層體之堆疊方向的兩端面堆疊外層 用生胚薄板後,對積層體進行最終的加熱、加壓。最終力曰口 壓時之壓力為10〜200MPa。另外,加熱温度為4〇〜1〇〇t : 接著’將積層體切成預定尺寸而形成生胚晶片。 (脱膠、燒成、退火) 接著,針對生胚晶片進行脱膠處理。 如本發明所述,就用於形成内部電極層之導電材而 言,在使用卑金屬之Ni的情況下,可以在空氣環境或是… 環境中進行脫膠處理。另外,以其餘脫膠條件而言,昇ρ速产 可以是5〜3〇〇。〇 /小時、或是丨0〜50t /小時。保二=度$ 以是200〜40(TC、或是250〜35(TC。溫度保持時間可以 2030-9379-PF 17 200839813 是0 · 5〜2 0小時、或是1〜1 〇時間。 接著,將脫膠處理後之生胚晶片燒成而形成燒成體。 在本實施形態中,可以在氧氣分壓為1〇…〜、 或是10··1。〜l〇-5Pa的環境下燒成生胚晶片。另外,可以在 〜篇。C、或是1150〜 1250t之温度環境下燒成生胚 晶片 。 —一旦燒成時之氧氣分壓過低的話,則會造成内部電極 層用膜之導電材(合金)發生異常燒結,而有中途斷裂之 虞。相反地,一旦燒成時之氧氣分壓過高的話,則内部電 極層有氧化的傾向。另夕卜,一旦燒成温度過低的話,則生 胚晶片不夠缴密。相反地,—旦燒成温度過高的話,則内 部電極會中途斷f,或容量温度特性因料電材之擴散而 惡化,或導致介電體被還原。 在本實施形態中,藉由在上述環境下對生胚晶片進行 燒成,可以防止上述問題。也就是說,藉由在上述環境下 燒成,除了提升導電材(Ni合金)之燒結開始温度,亦可以 抑制導電材(Ni系合金)之粒成長以及球狀化。結果,結果, 可以連續地形成内部電極,並可以抑制電容器之静電容量 降低的問題。 以其他燒成條件而言,昇温速度可以控制成5〇〜5〇〇 °C/小時、或是200〜30(TC/小時。温度保持時間可以控制 成〇 · 5 8小日守、或是1〜3小時。冷卻速度可以控制成& 〇 〜50 0°C/小時、或是2〇〇〜3〇〇t:/小時。另外,燒成環境 可以控制成還原性環境。以環境氣體而言,例如,可以在 2030-937 9-PF 18 200839813 潤濕流平劑(加濕)狀態下使用N2與I之混合氣體。 接著’對生胚晶片之燒成後所得到的燒成體進行退 火,形成電容器元件本體4 (圖1 )。退火係用於使介電體 層再氧化的處理。猎由此退火處理,可以提升電容巧之 IR,另外,延長IR加速壽命。 在本實施形態中,在比燒成時之還原環境更高之氧氣 分壓下,對燒成體進行退火。具體而言,可以在氧氣分$ 為超過0.00061Pa但是未滿l,3Pa、或是10ι〜lpa、或^ 0. 001 5〜0. 57Pa的環境下,對燒成體進行退火。另外,退 火時之保持溫度或是最高温度例如超過6〇〇艺但是未、、萌 1100°c、或是在700°c以上但是未滿11〇(rc、或是在 9 0 0 °C以上但是未滿11 〇 〇它。 .,,、,丨/ ^ ·々曰印%丄地碾境下對燒成體進行 火,可以對介電體層之陶究充分地進行再氧化,因此内 電極層所含之Re、Ru、0s、以及Ir被氧化,而可以抑制 介電體層中擴散的現象。結果,在完成後之電容器中, 電體層内含之^以及㈣含有率總和相對於 電體層所含之主成分元素(鈦酸鋇的話是Ba)而言,可以 制在0.5m〇1%以下。也就是說,可以使介常體層中實質上 含Re、RU、〇S、以及卜。結果,電容器之IR不會產生求斗 -旦退火時之氧氣分壓過低的話,則介電體層之再 化會不完全’而1R特性會惡化。另外,因為退火不足 所以—也增加。相反地’-旦氧氣分壓過高的話, 内P包極層用膜有虱化的傾向。另外,退火時之保持溫 2030-9379-PF 19 200839813 在未滿前述範圍Bdb _ ¥,則介電體材料之再氧化變得不夠充 分,而IR變低,曰 及tan 5也增加。相反地,一旦退火時之 保持溫度超過前^ ^ %乾圍的話,則内部電極之N i會氧化, 靜電容量會降低。 • 而且,Re、Ru、Os、以及lr被氧化, 向介電體層中擴散· τ ’、畋,IR會劣化,且tan 5也增加。在本實 施例中,藉由在上 、 上述裱境下對燒成體進行退火,可以防止 上述問題。 以其他退火攸μ 1来件而言,温度之保持時間可以控制成 0 · 5〜4小時、或b , 〇 疋1〜3小時。另外,冷卻速度可以控制 成5 0〜5 0 0 °C / >j、栌 上、 $、或1 0 0〜3 0 01: /小時。另外,以退火 之環境而言,例如 ^ 丄 ’可以使用加濕之&氣體等。以加濕 N2氣體而言,例士 、 可以使用潤濕流平劑等。在此情況下, 水溫為0〜75。<3左右。 、而且’1述之脫膠處理、燒成、卩及退火係可以連續 進行、或是獨立進行。 接著’對所得之動器元件本體4 (圖工)實施滾輪 (b町el)研磨或切(sandMast)研磨,並進行端面 研磨。接I,將端子電極用膠燒在各端面,而形成第1端 子電極6以及第2端子電極8。端子電極韓之燒成可以在 加濕之N,H2的混合氣體中進行。此時,混合氣體之温度 可以控制成_〜8〇rc ;加熱時間可以控制成ι〇分鐘〜ι 小時左右。而且,因應需要在端早雷 牡而于電極β,8上進行電鍍, 形成襯墊層。而且,端子電極用贱 电位用膠可以與上述電極膠同様 地調製。 2030-9379-PF 20 200839813 士、,如此Γ來,所製造之本發明之積層陶究致動器係可藉 由添附支援( han(jer )笼每 曰 )專’具4於印刷基板上等,而佶 用於各種電子機器等。 v使 在本貝%形您中,於對燒成體進行退火之際,可以防 止内部電極層(内部電極層用膜)所含之Re、Ru、0s、以及 至乂個7°素向内部電極層(内部電極層用膜)鱼相 嶋體層(生胚薄板)之中擴散。結果,在完成後之積層 陶是電谷器2 (圖1 )中,介電體層10内實質上不含Re、 Os以及1 r。因此,可以防止積層陶瓷電容器2之 IR的劣化。換言之,相對於介電體層10所含之主成分元 素(鈦酸鋇之情況為Ba)而言,藉由將介電體層1Q所含之 Ru 〇s、以及i r的含有率總和控制在以下, 可以防止積層電容器2之IR的劣化。 .另外,因為内部電極層12不僅包含…,亦包含融點比 更高之Re、,、〇S、以及卜之至少-個元素,而作為導 :材所以$電材之燒結温度上昇並接近介電體粉末的燒 、、、。/皿度。結果,可以防止燒結後内部電極層丨2破裂或剝離, 且可以防止介電體粉末的燒結不良。 在本貫施形悲中,可以在氧氣分壓為超過〇· 〇〇〇61Ρ& 4疋未滿1· 3 Pa未滿、或是1〇 -3〜lpa、或是〇· 〇〇15〜 • 57Pa,’皿度為超過β〇〇〇但是未滿iiq〇〇c、或是7〇〇〇c 以上但是未滿lioot、或是90(rc以上但是未滿u〇(rc的 退火環境下,對燒成體進行退火。結果,可以抑制内部電 極層12所含之Re、ru、0s、以及Ir向介電體層ι〇擴散。 2030-9379-PF 21 200839813 因此’可以使介電體層i。内實質上不含Re、Ru、〇s、以 口果可以防止積層陶曼電容器2之的劣化。 另外,猎由在上述之環境下對燒成體進行退火,使介 電體層10再氧化,阻止豆 , 平V體化,而可以增加I R。 二:上’雖然以本發明之實施形態加以說明,但上述實 、〜並非用以限疋本發明,在不脫本發明之要旨範圍内 可以作種種改變。 r'、 …,不僅可以藉由粉碎合金膜而形成内部電極層用 、導電!·生膠所含的合金粉(導電材)’也可以藉由化學氣相 沈積法直接形成。此情況也可以得到與上述實施形態同様 的作用劝果。因為藉由化學氣相沈積法製造合金粉,而可 以精密地控制合金粉之平均粒子徑’且可以使合金粉之粒 度分布明顯(Sharp)。而且,合金粉之平均粒子徑十組 成係可以藉由運送氣化原料之載體氣體的流量、反m 反應原料的量比等而控制。 另外,本發明不限於積層陶瓷電容器,亦可以適用於 其它電^元件。以其它電子元件而言’並不特別限定,例 如可以是積層陶瓷電容器、壓電元件、晶片誘導器、晶片 變阻器、晶片熱阻體、晶片電阻、其它表面實裝(smd) 晶片型電子元件。 實施例
以下,雖然根據實施例進一步説明本發明,但是並非 用以限定本發明D 貫施例1 2030-937 9-PF 22 200839813 w先藉由化學乳相沈積法製造内部電極層用之導電 材(合金粉)。以壤 材之原料而言,使用鹽化N i以及鹽化
Re。將投入鹽化N丨 x 批禍、與投入鹽化Re之坩堝設襄 在化學氣相沈積裝置之馬 ^ 衣直之原枓氣化部,使鹽化Ni以及癯 化Re氣化。藉由n2等:恭卿勻 寺戟脰乳體而將此氣化之鹽化N i、以 及鹽化R e微粒子輪读$各μ々 执^至化予軋相沈積裝置的反應部。載 體氣體之流體係栌也丨& qT / . 夺工制成3L/min。反應部係在11〇〇〇c下進 f.: 仃加熱’亚因為以5L/mi n流量供給至反應部之作為還原氣 = Η2,而發生鹽化Nl以及鹽化“的還原反應,生成Ni—Re 口至粒子。生成之Ni — Re合金粒子係與載體氣體一起在冷卻 口P中冷部,之後從反應容器排出,而被捕集裝置回收。 侍到之導電材(Ni 一 Re合金粉)係:平均粒子徑為 3 0 0nm,6金粉中Re之含有率相對於合金粉全體而言,約 為 20mol% 。 藉由在100重量部之導電材内添加2〇重量部之作為共 材粒子且平均粒子徑為”㈣的BaTi〇3粉末(BT— 〇〇5/得 化學工業(株)),並添加有機展色劑(以接著劑樹脂而 吕,係將4 · 5重量部之乙稀纖維樹脂溶解在2 2 8重量部 之松油醇(TERPINE0L)中),之後,以3支滾輪混練且漿 化’而作成用於形成内部電極層用膜的導電性膠。 接著,將選自BaTiOs粉末(BT — 02/堺化學工業(株))、 心〇〇3、]^11〇〇3(83。.6〇30.4)5;[〇3以及驗土族((;(12〇3、1^4〇7、 Dy2〇3、fi〇2〇3、Er2〇3、Tni2〇3、Yb2〇3、Lli2〇3、Y2〇3)的粉末, 以粉碎機進行16小時之濕式混合,而得到乾燥介電體材 2030-9379-PF 23 200839813 料。上述原料粉末之平均粒徑為〇 S i 0 3 伟與由 4八产 · 1 # m。( B a 〇. 6 C a 〇. 4) 係猎由粉碎機對BaC〇3、C 一 合,並藉由# w3 a 1 〇2進行濕式混 卫精由粉碎機對乾燥後於* 濕式粉碎而製作。 、二乳中k成之材料進行 接:,為了將得到之介電體材料漿化,而將有機展色 劑加入介電體材料于有機展色 對於100 f 4 π枝混合而得到介電體膠。相 、貝里部之介電體材 , 組成比··作為接著劑之…,⑽展色劑為以下之 者之水乙烯醇縮丁醛:6質量部、作為 可塑劑之鄰苯二甲酸__ 、里I作為 量部、甲L旦量部、醋酸乙稀:55質 〇 5 „ θ 貝里部、作為剝離劑之石蠟烴(paraffin): υ. d貝置部。 接著藉由乙醇/甲苯(55/10)將介電體膠稀釋成2倍 重1 ’並作成剝離層用膠。 ▲接著’除了不含介電體粒子以及剝離劑以外,其餘盍 :述之介電體膠一樣,製作相同的膠,並以甲苯將此膠稀 成4倍重量,如此一來,製作接著層用膠。 接著’使用上述之介電體膠,在ΡΕΤ薄膜(第2支持薄 板)上’使用塗佈機(wirebarcoater)形成厚度1〇 “ 之生胚薄板10a (圖3 A)。 長接著,在別的PET薄膜(第1支持薄板)上,藉由塗佈 機(Wlre bar c〇ater)塗布上述剝離層用膠,並使其乾 燥而形成厚度〇· 3 Am之剝離層。 接著,使用上述導電性膠,藉由網版印刷,如圖 所不,在剝離層22之表面形成預定圖案之内部電極層用 2030-937 9-ρρ 24 200839813 膜12 a。此内部電極 r 。 θ用膜12a之乾燥後的厚度為〇. d // m 〇 理的PET薄腹Γ圖“所不,在其它表面經矽系樹脂之剝離處 lJr (Wire bar nami接i二上4接著層用膠,並使其乾燥而形成厚度〇. Z// m之接者層28。 干之:二在内部電極層用膜12 a之表面,以圖2B、2C所 不之方法轉寫接荽 其施加之堡力為0:寫時係使用-對滾輪, 極声用=12以圖兆所示之方法,藉由接著層28而將内部電 = M12a接著(轉寫)至生胚薄板心之表面,以形成 圖3C所不之積層濟i 時,使用—對滾輪,且=複數個積層體單元。於轉寫 80t。 ""〆、靶加之壓力為〇· IMPa ,温度為 接著將此積層體單元彼、^ 部電極層用膜l2a隹且开4具有稷數個内 用膜12a與硬數個生胚帛板…交 生 的積層體。積層體具有 之構化 積層條件係:加Μ力Π數目為21層。 t。接著,以預 3、加摩時之加熱溫度為120 接菩广之尺寸切斷積層體而形成生胚晶片。 ,者,在以下環境下對生胚晶片進行脫膠處理。 幵温速度·· 5〜300t/小時、 保持温度:2 〇 〇〜4 〇 〇 c、 保持時間·· 〇· 5〜20小時、 裱境氣體··加濕之N2氣體。
2030-9379-PF 25 200839813 接著,在以下環境下對脱膠處理後之生胚晶片進行燒 成而得到燒成體。 昇溫速度·· 5〜5 0 0 °C /小時、 保持溫度:1 2 0 0 °C、 保持時間:〇· 5〜8小時、 冷卻速度:50〜500°C /小時、 娘土見氣體:加濕之&與H2的混合氣體、氧氣分壓:1〇-7 一接著在以下環境下對燒成體進行退火而形成電容器 元件本體。 昇温速度:200〜300°C /小時、 保持温度:7〇〇。(:、 保持時間:2小時、 冷卻速度:300°c /小時、 環土兄氣體:加濕之&氣體、 氧氣分壓:2. Oxl (T3pa。 而且, 就環境氣體之加濕而言 ’係使用潤濕流平劑 (WeUer),在水溫0〜75°C下進行。
容器2試料。 元件本體之端面。接著, 污膠。接著,在加濕之N2+ H2環境 毛件本體進行10分鐘之燒成,而形 得到圖1所示之構成的積層陶瓷電 6mm;内部電極層 1】之忒料的尺寸為3· 2mmxl · 6mmx0.
2030-9379-PF 26 200839813 所夾之介電體層得數目為21,其厚度為l//m,内部電極層 1 2之厚度為0. 5 // m。各層之厚度(膜厚)可以藉由SEM而觀測 並測定。 實施例2〜1 3、比較例1〜4 在實施例2〜1 3、比較例1〜4中,於燒成體之退火時, 將退火環境之保持温度以及氧氣分壓控制成表1所示的 値。其餘係在與實施例1同様之條件下,作成實施例2〜1 3、 比較例1〜4之積層陶甍電容器。 表1 内部電極層所含之Re的含有率:20m〇l% \ 退火環境 介電體層所含 之Re的含有率 (mol% ) IR (Ω) 靜電容量 UF) 電極膜之 電阻率 (χ10'8Ωιη) tan 5 保持溫度 (°C) 氧氣分壓 (Pa) 實施例1 700 0.0020 檢出標準以下 1.0E+09 1.7 29 0.19 實施例2 700 0.020 檢出標準以下 7. 2E+08 1.6 29 0.15 實施例3 800 0.013 檢出標準以下 7. 4E+08 1.6 29 0.09 實施例4 900 0.0015 檢出標準以下 1.2E+09 1.7 29 0.05 實施例5 900 0.062 檢出標準以下 8. 0E+08 1.7 29 0.04 實施例6 1000 0.076 檢出標準以下 1.5E+09 1.6 29 0.01 實施例7 1000 0.003 檢出標準以下 2. 0E+09 1.7 29 0.01 實施例8 1030 0.11 檢出標準以下 1.5E+09 1.6 29 0.01 實施例9 1030 0.003 檢出標準以下 2. 0E+09 1.7 29 0.01 實施例10 1050 0.1 檢出標準以下 9. 0E+08 1.6 29 0.02 實施例11 1080 0.19 檢出標準以下 8. 0E+08 1.4 29 0.03 實施例12 1080 0.003 檢出標準以下 1.5E+09 1.4 29 0.02 實施例13 1080 0.57 檢出標準以下 8. 0E+08 1.4 29 0.05 比較例1 1090 0.00061 0.7 3· 5E+08 1.6 29 0.03 比較例2 1080 1.3 1.0 4. 3E+06 1.4 29 0.09 比較例3 1100 0.23 0.9 1.3E+08 1.6 29 0.15 比較例4 1200 0.62 1.3 870 0.8 29 0.35
2030-9379-PF 27 200839813 評價i
Re之二^有率的測 關於在實施例1〜13、収比較 陶竞電容器,分析構成介電體層(:中得到之積層 成。更具體而言,首先,晶 ^之介電體的組 牡宜槓方向上φ 料之積陶究電容器,使介電體層露出。掩Γ磨作為試 散型X線分析法(τεμ〜ε 者,猎由能量分 陶瓷層中任意3〇點,$ 柽所夹之介電體 遵仃組成分析,诉 有Re量,其中,能量分散型 ,、平均値為含 子顯微鏡。呈μ而上 + 、、、刀斤法係使用透過型電 兄具脰而吕,求出介電體陶瓷#所人… 率(與介電體陶瓷層之主成八 曰3 Re含有 ::r 線。結果,如圖4A、4B、5A、5B以及表ι所示刀析的包子 特性値之測I 不 關於實施例1〜1 3、以菸4 ^ η , 以及比較例1〜4中得 瓷電容器,測定電性特性値。 積層陶 —㈣而言’測定絶緣電阻IR (單位:Ω)。以以之 疋而ϋ ,使用温度可變I R測定器。 、 在室温、測定電壓為6.3V、電壓施加時間為60秒之 條件下,進行測定。IR係以大者較佳。具體而言, 7· 0χ108Ω以上、或是8. 〇χ1〇8Ω以上。結果如表^所示、 另外,針對電容器之試料,在基準温度饥下,藉。 LCR(YHP社製4274A),於頻率1KHz、輸入信號準位(測^電 壓)lVois之條件下,測定靜電容量以及介電損= 2030-9379-PF 28 200839813 (tan (5 )。結果如表i所示。 而且,測定與内部電極層相同組成之金屬臈的電阻 率。電阻.率(單位试Ω · m)係使用電阻率測定器(Nps社製、 Σ 5),於25 C下,以直流4探針法(電流1mA、2秒間 測定成膜於玻璃基板的濺鍍膜(燒成前)。電阻率3係以 7〇χ1〇-8ω · m以下為良好。結果如表工所示。 " 如表1所示,在實施例丄〜;^、比較例}〜4中,内部電 f 極層所含之Re的含有率相對於内部電極層所含之全金屬 成分(Ni — Re合金)而言為2〇m〇i% 。 圖4A、4B係從實施例!之介電體層之丨測定點而得之tem 一 EDS光譜。 另外,圖5A、5B係從比較例4之介電體層之j測定點而 得之TEM-EDS光譜。在圖4A、4B、5A、冗中,横轴為由介 電體層所含之原子所激起之特性χ所具有的能量(KeV),縱 軸為從介電體層所含之原子所激起之特性χ線的檢出強度 C (與介電體層中之原子的含有率(mol %)對應的値)。而且, 位於光譜之Cu的波峰係從TEM觀察所用之支持體而來;實 施例1、比較例4之各介電體層不含Cu。 如圖4A、圖5A所示,確認來自BaTi〇3之;Ba、Ti的波峰, 其中,BaTi〇3係作為介電體層之主成分。 如圖4A、4B所示,在實施例1中,在與Re之特性χ線對 應的能帶中,沒有觀測波峰。也就是說,在此測定點中, 沒有檢出Re (Re之含有率係在裝置之檢出標準的〇. 5η]〇1% 以下)。另外’關於實施例1之介電體層中其它測定點,也 2030-9379-PF 29 200839813 可以得到與圖4A、4B相同的光I普。 如圖5A,5B所示,在比較例4中,在與Re之特性X線對 應的能帶中,觀測到波峰。在此測定點中,從波峰強度檢 出3. 4mol %之Re。另外,關於比較例i之介電體陶瓷層中 其它測定點,與圖5A,5B同樣地,也可以得到顯示以之含 有的光譜。 如表1所不,在實施例i〜丨3中,在氧氣分壓為1 〇_3 〜IPa、保持温度為7〇(rc以上但是未滿11〇〇。〇的環境 下,對燒成體進行退火,而形成電容器元件本體。結果, 在貫施例1〜13中,Re為檢出下限濃度以下(ΤΈΜ分析之 檢出標準(下限値)為0.5m〇1% ),實質上,在介電體陶瓷 層中沒有檢出Re。 另一方面,在比較例丨〜4中,用於將燒成體退火之環 境的氧亂分壓為10-3〜1Pa的範圍外、或7〇〇它以上但未滿 11 〇 〇 C的範圍外。結果,在比較例1〜4中,於介電體層内 松出Re。也就是說,可以看出相對於介電體層主成分μ而 言,含有〇· 5m〇l%以上之Re。 可以確認,在介電體層内實質上不含Re的實施例i 〜13中,相較於介電體層所含之Re的含有率超過0. 5m〇i %的比較例1〜4而言,IR較大(7· 0χ108Ω以上)。另一方 面,在任一比較例中,IR為小(未滿7·〇χΙ〇8Ω)。
”尤其疋,可以確認,相較於其它實施例而言,在氧氣 刀£為1 0 1 Pa、保持温度為9 ο 〇 °c以上但未滿下、1J
的環境下,對燒成體進行退火的實施例4〜13中,IR較大 2030-9379-PF 30 200839813 (8·0χΙ08Ω 以上)。 另外,可以確認,相較於實施例i〜1 3而t σ b匕車夺 例4中,静電容量較小且tan占較大。 〜 可以確認,關於實施例1〜i 3,一 ^ 一刀別比較保持温 度相4之貫施例等(實施例1與2、實施例4 K J u 貫施例β與 7、實施例8與9、實施例η〜13)的話,則氧氣分麼較低^ 實施例的IR較大。這可能是因為藉由降低氧氣分壓而可以 抑制Re之氧化、與向介電體層之擴散。 實施例14〜2 、比輕例 相對於合金粉全體而言,在實施例14〜26、比較例5 〜8中,導電材所含之合金粉中Re之含有率為_丨%左 右。f外,在實施例14〜26、比較例5〜8中,於保持温: 以及氧氣分壓為表2所示之値的環境下,對燒成體進行退 火。其餘在與實施例丨同様之條件下,作成積層陶瓷電容 益。另外,對各電容器進行與實施例丨同様之評價。結果如 表2所示° 表2 一内部電極層所含之Re的含有率:5心
退火環境 氧氣分壓 介電體層所含 之Re的含有率 (mol% )
IR (Ω) 靜電容量 UF) 電極膜之 電阻率 (χ10'δΩιη) tan δ
_實施例20 2030-9379-PF 31 200839813 實施例21 1030 0.11 檢出標準以下 1.6E+09 1.6 12 0.01 實施例22 1030 0.003 檢出標準以下 2.1E+09 1.7 12 0.01 實施例23 1050 0.1 檢出標準以下 9_ 0E+08 1.6 12 0.02 實施例24 1080 0.19 檢出標準以下 8· 5E+08 1.5 12 0.03 實施例25 1080 0.003 檢出標準以下 1.6E+09 1.4 12 0.02 實施例26 1080 0.57 檢出標準以下 8· 5E+08 1.5 12 0.05 比較例5 1090 0.00061 0.6 4. 0E+08 1.6 12 0.03 比較例6 1080 1.3 1.0 5. 2E+06 1.4 12 0.08 比較例7 1100 0.23 0.8 1.8E+08 1.5 12 0.13 比較例8 1200 0.62 1.2 950 0.9 12 0.32 實施例2 7〜3 9,比較例9〜12 相對於合金粉全體而言,在實施例27〜39,比較例9 〜12中,導電材所含之合金粉中Re之含有率為1.0 mol% 左右。另外,在實施例27〜39、比較例9〜12中,於保持 温度以及氧氣分壓為表3所示之値的環境下,對燒成體進行 退火。其餘在與實施例1同様之條件下,作成積層陶瓷電容 器。另外,對各電容器進行與實施例1同様之評價。結果如 表3所示。 表3 内部電極層所含之Re的含有率:1. 0% \ 退火環境 介電體層所含之 Re的含有率 (mol% ) IR (Ω) 靜電容量 (//F) 電極膜之 電阻率 (xlO'8Qm) tan δ 保持溫度 (°C) 氧氣分壓 (Pa) 實施例27 700 0. 0020 檢出標準以下 1.2E+09 1.6 8 0.17 實施例28 700 0.020 檢出標準以下 7. 6E+08 1.6 8 0.14 實施例29 800 0.013 檢出標準以下 7. 8E+08 1.7 8 0.09 實施例30 900 0.0015 檢出標準以下 1.4E+09 1.7 8 0.04 實施例31 900 0.062 檢出標準以下 9. 0E+08 1.7 8 0.03 實施例32 1000 0.076 檢出標準以下 1.5E+09 1.6 8 0.01
2030-9379-PF 32 200839813 實施例33 1000 0.003 檢出標準以下 2. 2E+09 1. 6 Q n ni 實施例34 1030 0.11 檢出標準以下 ^7Ε+〇9_ 1.6 0 U. U 1 0.01 實施例35 1030 0.003 檢出標準以下 8 2. 2Ε+09 1. 6 Q π m 實施例36 1050 0.1 檢出標準以下 _^5Ε+〇8 0 U. U 1 實施例37 1080 0.19 檢出標準以下 1. 5 8 0.02 9. ΟΕ+08 1. 4 Q Π Π9 實施例38 1080 0.003 檢出標準以下 1. 7Ε+09 1.4 0 9Q U· UL· Π Π9 實施例39 1080 0.57 檢出標準以下 Lo U. \JL· 比較例9 1090 0.00061 —- — 0.5 1.5 «_L_ 0.05 比較例10 1080 1.3 -------- 1.5 8 0.02 1 _ME+06 1.4 0 n HR 比較例11 1100 0.23 0.8 9 Qpjno o U. UO 比較例12 1200 0. 62 -----一 1.Ϊ ------ 1. 5 8 0.11 _J230 0.9 8 0.3 評價2 比較例5〜8中,内部電 電極層所含之全金屬成 如表2所示,在實施例14〜2 6、 極層所含之Re的含有率相對於内部 为(Ni — Re合金)而 § 為5.〇111〇1% 。 如表3所示,在實施例27〜39,比較例9〜12中,内部
電極層所含之Re的含有率相對於内部電極層所含之全金屬 成分(Ni —Re合金)而言為1〇m〇i% 。 可以確認,儘管内部電極層所含之Re的含有率不同, 在表2、纟3之任一中’都可以得到與表"目同的情況。 、也就是說,關於在氧氣分壓為1〇-3〜1Pa、保持温度 為700 C以上但是未滿11〇(rc的環境下,對燒成體進行退 火的實施例14〜39中’介電體内實質上不含Re。 另外’可以確認、,相較於介電體層所含之Re的含有 率超過°、〇1%的比較例5〜12而言,在介電體層内實質 上不含R e的實綠例14〜q 〇 + τ 只她1J 4 39中,ir較大(7· 〇χ1〇8Ω以上)。
2030-9379-PF 33 200839813 /圖6係顯不比較例1〜12之結果。在圖6所示之圖中,横 軸係表示各比較例(電容器)之介電體層所含之r e的含有 率而縱軸係表示與其對應之電容器的IR。另外,圖中之 三角印、㈤角印、以及圓印係分別代表内部電極層所含之 1^的3有率為h 〇 m〇1%、5· 〇 、以及2心〇1%的比較
例。另外’表1〜3所示之全實施例仙為介電體層所含之 k的含8有率為檢出標準以下(0.5 m〇l%以下),且π為 7· 0x108Ω以上,所以未顯示於圖6。 如圖6所示,可以確認,無關於内部電極層所含之“ 的含有率,—旦介電體層所含之以的含有率超過〇5m〇1 %的話’貝J IR急劇降低。另夕卜,可以確認,介電體層所 含之Re的含有率愈大則IR會降低。 實施例4 〇〜4 2 除了將内部電極層所含之“的含有率、退火環境之保 持温度以及氧氣分壓控制成表4所示之值以外,其餘藉由 與實施例1同様之方法,製作實施例40〜42之積層陶^電 谷器。另外,對上述試料進行與實施例丨同様之評價,並 對電極被覆率以及破壞電壓也進行評價。結果如表4所示。 電極被覆率之消丨宗 電極被覆率係藉由以電極表面露出之方式切斷積層 陶瓷電容器的試料,並以SEM觀察其電極面,且經由影像 處理而測定。電極被覆率可以是8〇%以上、或是9〇%以上。 破壞電壓之測定 2030-9379-PF 34 200839813 壞電壓。關於同批次,則進行30個測定,且求出其平均 値。破壞電壓可以是9 0V以上、或是1 0 0 V以上。
2030-9379-PF 35 200839813 2S0-9379 — PF /1 實施例47 實施例46 實施例45 實施例44 實施例43 實施例42 實施例41 實施例40 / 1 g3 内部電極層所含 之金屬 « 5. Omol% • 5. Omol% • 5. Omol% • 5. Omol% :5. Omol% • 5. Omol% • 5. Omol% • 5. Omol% 1030 1030 1030 CO CD o g 1030 g Ο g CZ) 保持溫度 (°C) CD H-A 〇 »-a •Q p cz> 1-1 CD h-1 Ο )_ι o i 氧氣分壓 (Pa) J^W 0) a> 冷 π α鸸 § ® ξ t ^ \ 书呤 漭 K* δ Μ 茹 K· 1¾ 啭 ££· ~λ 漭 K- 1¾ 5: ~-λ B: K* S: Μ 麥 κ· 茹 K* 燕 1.5E+09 1.4E+09 1.5E+09 1.0E+09 7. 0E+08 1.6Ε+09 9. 5Ε+08 8. 0E+08 IR (Ω) CO Η-4 CO IND H-* CsD Η-^ CD 4 —J 靜電容量 (//F) Η-* to »-1 Ού -O Η-^ IND I-1 CO η—* to 電極膜之 電阻率 (χ10—8Ωιη) 0.02 CD s 0.02 0.09 cz> GO un ◦ Ο CD H—* tan (5 〇〇 CJ1 s g § § 被覆率 (% ) 1_ CO 〇〇 g σ> CD cn GO 1-ι CO CJ1 ΓΟ 〇〇 ◦ cn 破壞電壓 (V) 200839813 實施例4 3 除了使用Ru取代内邻雷& 境之保持溫度及氧氣:〜广層所含之1^ ’且將退火環 使用與實施例丨同樣Γ方;制成表4所示的值以外’其餘 陶瓷電容器。另外,斛士 + ^ ^ , 、 二試料進行與實施例1同樣之呼 偏,亚進行電極被覆率 ^ 一 皮奴電壓之評價。結果如表4所 不° | 貫施例46
除了使用0味代内部電極層所含之Re’且將退火環产 之保持溫度及氧氣分壓控制成表4所示的值以夕卜,1餘: 用與實施例1同樣之方法’製作實施例46之積層陶究電容 益。另外’對實施例46之試料進行與實施例i同樣之評價, 亚進行電極被覆率及破壞電壓之評價。結果如表4所示。 實施例47 除了使用I r取代内部電極層所含之Re,且將退火環 境之保持溫度及氧氣分壓控制成表4所示的值料,其餘 使用與實施例1同樣之方法,製作實施例4?之積層陶^ 電容器。另外,對實施例47之試料進行與實施例1同樣 之評價,並進行電極被覆率及破壞電壓之評價。結果如表 4所示。 評價3 從實施例43〜47之結果可以確認與實施例,剡 〜42之情況相同的事情。也就是說,可以確認,藉由在氧 氣分壓為1(Γ3〜IPa、保持温度超過6〇(rc但是未滿11〇〇它 2030-9379-PF 37 200839813 的環i兄下,對燒成體進行退火,介電體層内實質上不含
Ru、Os以及Ir。結果,可以確認,能防止電容器之IR 的劣化。 評價4 了乂確W,在内部電極層内含有丑e、I『的實施例4 Q〜 42 47中相較於内部電極層内含有Ru、〇s之任一個的實 施例43〜46而言,雖然IR差不多,但是電極被覆率、破壞 電壓以及靜電容量較大。也就是說,相較於Ru、〇s而言, 口為Re 1 Γ抑制電極之球狀化的效果大,所以電極被 覆率變高且静電容量也變高。另外,關於破壞電壓, 因為電極之球狀化被抑制,而介電體厚度之變異亦被抑 制,結果,破壞電庄也可能變高。 另外,可以確認,相較於含有Ir之實施例47而言,含 有Re之實施例40〜42係電極被覆率、破壞電壓及靜電容量 較大。 【圖式簡單說明】 以下,根據圖面所示之實施形態説明本發明。 圖1係繪不本發明一實施形態之積層陶瓷電容器的概 略剖面圖。 圖2A、圖2B、圖2C以及圖3A、圖3B、圖3C係繪示本發 明一實施形態之積層陶变電容器的製造步驟中,内部電極 層用膜之轉寫方法的要部剖面圖。 ° 圖4 A係、.、曰示本發明之實施例之積層陶瓷電容器具有 介電體層的TEM - EDS光譜:。 2030-9379-PF 38 200839813 圖4B係繪示圖4A所示之TEM-EDS光譜的部分擴大圖。 圖5 A係纟會示本發明之比較例之積層陶瓷電容器具有 介電體層的TEM - EDS光譜。 圖5B係繪示圖5A所示之TEM-EDS光譜的部分擴大圖、 圖6係繪示介電體層所含之Re的含有率(以介電體層 中所含之主成分(鈦酸鋇的情況為Ba)為i〇〇m〇i%)、與積層 陶曼電容器之IR的關係圖。 【主要元件符號說明】 2〜積層陶瓷電容器; 4〜元件本體; 4a〜第1端部; 4b〜第2端部; 6〜第1端子電極; 8〜第2端子電極; 1 0〜陶瓷層; l〇a〜生胚薄板; 12〜内部電極層; 12a〜内部電極層用膜; 2〇〜载板; 2 2〜剝離層; 26〜載板; 28〜接著層; 3 〇〜載板。
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Claims (1)
- 200839813 十、申請專利範圍·· h 一種電子元件,包括·· 兀件本體,包括··内部電極層及陶瓷層; r中 至少!:元:::部電極層包m。⑼及 ⑷边陶瓷層實質上未含有Re、Ru、〇 2.如 φ 4 Λ 及 I r。 甲明專利範圍第1項所述的電子 …前述内部電極層内含…含有率相:於 電桎層内合之全金屬成分而言係在8〇 :内邻 100 mol% ; 乂上但未滿 前述内部電極層内含之Re、Ru、0s及 總和相對於前^ a有率的 、引述内邛電極層内含之全金屬成 過—但在2“。丨%以下。 一 “糸超 申明專利範圍第1或2項所述的電子元件,其 中,在前述内部電極層中,Re、Ru、㈤及 個 元素與Μ形成合金。 1個 4· 一種電子元件之製造方法,包括·· 形成具有内部電極層用膜之生胚晶片的步驟; 將刖述生胚晶片燒成而形成燒成體的步驟;以及 在氧氣刀壓超過6· ixlO^Pa但是未滿1. 3Pa且温度超過 6〇〇 C但疋未滿11〇(rc的環境下,對前述燒成體進行退火而 形成前述元件本體的步驟; 其中’前述電子元件係請求項1記載的電子元件。 5·如申請專利範圍第4項所述之電子元件的製造方 2030-9379-PF 40 200839813 :’其中,在氧氣分屋超過6.lxl0,a但是未w 3 度超過900°C但是去、、Α1ιηπ>ΑΑ _ & m⑽c的㈣下’對前述燒成體進行 退火而形成前述元件本體。 、=如申請專利範圍第4項所述之電子元件的製造方 Γηη’ΛΓ在氧氣分壓介於1『。〜商之間且温度介於 1000〜1300or>戸弓仏π 曰’的%境下,冑前述生胚晶片進行燒成而 形成W述燒成體。 、^如申請專利範圍第4項所述之電子元件的製造方 ' 猎由薄膜法形成前述内部電極層用膜。 、8·如申請專利範圍第7項所述之電子元件的製造方 法/、中,㈣述内部電極層用膜具有10〜i〇〇niI1i結晶子 尺寸。 、9·如申請專利範圍第7項所述之電子元件的製造方 '+其中’藉由濺鍍法法或是蒸着法形成前述内部電極層 用膜。 •如申凊專利範圍第4項所述之電子元件的製造方 法?並中 一 〆/、 ’藉由印刷法而形成前述内部電極層用膜,其中, 别述印刷法係使用導電性膠,且前述導電性膠包含平均粒 徑為〇. 〇i〜! ’ i β m的合金粉。 汝申凊專利範圍第1 0項所述之電子元件的製造方 法其中,前述合金粉具有10〜l〇〇nm之結晶子尺寸。 •士申睛專利範圍第1 〇項所述之電子元件的製造方 /、 藉由薄膜法形成合金朕’且藉由粉碎前述合金 2030-937 9~pp 41 200839813 膜而形成前述合金粉。 2030-9379-PF 42
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