TWI238423B - Dielectric ceramic, manufacturing method thereof, and multilayer ceramic capacitor - Google Patents

Dielectric ceramic, manufacturing method thereof, and multilayer ceramic capacitor Download PDF

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TWI238423B
TWI238423B TW093102509A TW93102509A TWI238423B TW I238423 B TWI238423 B TW I238423B TW 093102509 A TW093102509 A TW 093102509A TW 93102509 A TW93102509 A TW 93102509A TW I238423 B TWI238423 B TW I238423B
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Tomoyuki Nakamura
Akira Kato
Kazuo Muto
Harunobu Sano
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Murata Manufacturing Co
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Description

1238423 玖、發明說明: 【發明.所屬之技術領域】 本t明有關介電陶I及其製造方法,及用所述的介電陶 瓷开y成的夕層陶瓷電容器,更具體而言,本發明有關一種 改進方法,藉由它可以有利地減小形成多層陶瓷電容器的 介電陶瓷層的厚度。 【先前技術】 :般而言,多層陶兗電容器是藉由下列步驟形成的: 首先IL備用於介電陶曼的含有粉末原料的陶曼生片, 每個陶二是生片在其表面具有待形成内電極所需圖案的導電 材料對於;丨兒陶究,可以使用例如含有作爲其主 要组分的材料。 :接著’包括提供有上述的導電材料的陶瓷生片的多個陶 瓷生片彼此層疊,然後藉由熱壓黏合加工,由此形成完整 的生積層材料。 然後’培燒這種生積層材料,並因此獲得培燒過的積層 材料。在由此獲得的積層材料内,提供了由上述導電材料 組成的内電極。 隨後,在積層材料的外表面形成外電極,以便其與對應 的内電極電相連。外電極是例如藉由在積層材料的外表面 塗覆包含粉末導電金屬的導電糊料和玻璃粉,接著培燒而 形成的。 70 如上所述’可以形成多層陶瓷電容器。 爲了盡可能低地降低多層陶瓷電容器的製造成本,對於 9l003.doc 1238423 上:的用於内電極的導電材料,近年來曰益增加使用相對 便且的.皁金屬如錄或銅。但是,當形成具有由卑金屬構成 的内電極的多層陶究電容㈣,爲防止卑金屬被氧化,必 =在中性或還原性氣氛中進行培燒,目此用於多層陶曼電 容器的介電陶瓷必須具備耐還原性。 對於"兒陶瓷’其具有上述的耐還原性且可以形成具備 滿足由日本工業標準(JIS)所規定的特徵B的電容一溫度特 徵的多層陶兗電容器,實際上使用了由例如作爲主要組分 的;稀土元素的氧化物;錳(Mn)、鐵^^、鎳(犯)、 銅(Cu)專的氧化物;及培燒助劑所組成的陶瓷。 對於上述的介電陶瓷,例如在日本未審查專利申請號 5-9066、⑴聊取雇^爪中,提出了在高溫負^條 件下具有高的介電常數和具有長壽命的介電陶瓷組合物。 另外,考慮到介電陶瓷的結構和構造,曰本未審查專利 申請號6-5460、200 1-220224及2001-230149中提出了具有所 谓的芯-殼結構的介電陶兗。 另外,日本未審查專利申請號9_270366中,提出具有高 的介電常數和優良絕緣性能的介電陶瓷,其是藉由控制陶 竟的晶粒間界結構而獲得者。 在曰本未審查專利申請號10_74666中,提出具有優良可 靠性的介電陶瓷,其是藉由控制陶瓷隔離相的尺寸而獲得 的0 伴隨著電子技術的新進展,普遍有不斷增加的電子元件 微型化的趨勢,而且也積極追求微型化和更大電容的多層 9l003.doc 1238423 陶瓷電容器。至於實現多層陶瓷電容器 量的有.效方法,可以提及:例如介電陶 介 的微型化和更大容 兗層厚度的降低。 小 電陶瓷層厚度在批量生産級 ,在實驗室級別降低到了約1 另1J已經降低到約2 μηι或更小。 μιη或更 然而, 申請號5-9066的介電 雖然公開於日本未審查專利 陶瓷顯示了優良的電絕緣性能,作县丄 1 一疋當這些介電陶瓷層的 厚度減小至例如5叫或更*,特別是至3 _或更*時,該 介電陶兗的可靠性總是無法充分滿足市場需求。 如上述情況,當介電陶兗層的厚度減小到2 或更小 ^ Α開於曰本未審查專利申請號1 1-302071及2000-58377 中的介電陶兗的電容一溫度特徵和可靠性不利地降低。 此外,在公開於曰本未審查專利申請號6_546〇、 2(m-22〇224& 2001_ 230149的具有所謂芯_殼結構的介電 陶竟中’隨著介電陶竟層厚度的減小,其可靠性也不利地 降低。在公開於日本未審查專利申請號9_27〇366的介電陶 瓷中,由於加入到主要組分例如BaTi〇3中的添加劑組分在 焙燒步驟中破熔化’在主要組分與添加劑組分之間會發生 不穩定的反應,且結果,尤其當介電陶竞層的厚度減小時, 由於不此穩疋地保證其可靠性,可能出現問題。 由於當介電陶竟層的厚度減小,特別是減小到3 μιη或更 小柃其可罪性降低,所以公開於日本未審查專利申請號 10-74666的介電陶瓷也有問題。此外,因爲存在大量的揮 發性組分如鋰(Li)和硼(Β),所以當介電陶瓷層的厚度減小 時出現包括可靠性在内的電性能穩定性的問題。 91003.doc 1238423 ^爲了滿足多層陶兗電容器的微型化和更高電容的趨勢 2減小介電陶莞層的厚度時,其額定直流電壓被設定成與 ^前一樣,對該介電陶瓷層的每層施加的電場增加,結果 是其可靠性顯著降低。 因此,曰益需求一種即使當多層陶兗電容器的介電陶兗 層的厚度減小時仍可以得到可靠的多層陶瓷電容器之介+ 陶瓷。 ^ 【發明内容】 因此,本發明一目的是提供一種可以滿足上述要求的介 電陶究,該介電陶竟的製造方法,和藉由使用上述介電陶 竞而形成的多層陶瓷電容器。 藉由本發明人所進行的旨在解決以上述問題的深入細緻 的研究’發現控制三相點尺寸及控制基本上存在於三相點 的組分的狀態是重要的。 —般而言,如曰本未審查專利申請號9_27〇366中所述, 在復多情況下三相點是由無定型材料所形成,且其截面面 積爲10 nm2或更大’其中存在額外的元素如石夕⑻和驗土元 ’、如鋇(Ba)。發現·在燒結的AB〇3約鈦礦化合物中,其中 破此不同且面積爲1G nm2或更大的無定型材料的存在導致 可靠性降低。 曰另外還發現·當包含〜、驗土金屬元素如以等的化合物 疋以晶粒形式存在時,可以改善其可靠性。 根據剛才上述的這些發現,完成有關具有如下特徵的介 電陶竟的本發明。 91003.doc 1238423 即’本發明的介電陶瓷包含晶粒;和位於這些晶粒之間 的曰曰粒.間界和二相點’其中所述的晶粒包括:鈣鈦礦化合 物晶粒和晶體氧化物晶粒,所述鈣鈦礦化合物晶粒由 ABO〆其中A為Ba及鈣(Ca),或Ba、Ca及鋰(Sr); B為鈦(Ti)、 或丁1和其一部分被鍅(Zr)和铪(Hf)中的至少一種所替代)表 示的舞欽礦化合物組成,所述晶體氧化物晶粒由至少包括 Ba、Τι及Si的晶體氧化物組成,且約8〇%或更多數量的三相 點的截面面積分別爲約8 nm2或更小。 在本發明中’ ”晶粒間界”是指由兩種晶粒所形成的區 域,且’’二相點”是指由至少三種晶粒所形成的區域。 在根據本發明的介電陶瓷中,較好鈣鈦礦化合物晶粒中 弼的含量是由ABO3表示的鈣鈦礦化合物a成分的約is” 莫耳百分比。 另外’本發明的介電陶瓷可以進一步包含:含有R(其中R 係選自鑭(La)、鈽(Ce)、镨(pr)、鈥(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、 釓(Gd)、铽(Tb)、鏑(Dy)、鈦(H〇)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、 縳(Lu)及釔(Y)所成組群之至少一種)*M(其中M係選自錳 (Μη)、鎳(Νι)、鈷(c〇)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎂、 鋁(A1)、釩(V)、鉬(Mo)及鎢(w)所成組群之至少的一種)的 氧化物。在上述情況下,相對於1〇〇莫耳的ab〇3,元素形 式的R和Μ的含量較好分別爲約〇 〇1至i 5莫耳及約〇」至2 莫耳。 另外,本發明亦可應用於製造上述的介電陶瓷的方法。 即,根據本發明的製造介電陶瓷的方法包含步驟如下: 91003.doc -10- 1238423 形成由AB〇3(其中A為如及〇’或如、C4Sr; b為丁i,或 Ti和其一部分被Zr和Hf中的至少一種所替代)表示的鈣欽 礦化合物;形成包括至少Ba、TiWW晶體氧化物;形成 包含舞鈦礦化合物及晶體氧化物的混合物;並梧燒該混合 物0 在上述的製造介電陶莞的方法中,該混合物可以進一步 包含:包括以其中尺係選自匕以…魯化士㈤、
Dy Ho Er、Tm、Yb、Lu及Y所成組群之至少一種) 及 Μ(其中職選自 Mn、Ni、c〇、Fe、Cr Cu、Mg Ai、v、 及W所成組群之至少一種)的氧化物。 此外,此混合物可以進一步包含焙燒助劑。 本發明亦可應用於使用上述的介電陶£而形成的多層陶 瓷電容器。 本發明的多層陶变電容器包含··積層材料,其包括彼此 層疊的多個介電陶:是層並且沿著上述的多個介電陶兗層之 間的特疋介面所提供的且按積層方向彼此重疊的多個内電 ^ i及在㈣材料外表面上提供的外電極,以便與上述的 ^内電極之間的特定内電極電連接。本發明的多層陶竟 包谷态的"電陶瓷層是由上面所述的介電陶瓷所組成。 一在上述的多層陶瓷電容器中,當内電極包含卑金屬及/或 S外電極包含卑金屬時,可以有利地使用本發明。 【實施方式】 圖1所不爲根據本發明一實施方案的多層陶瓷電容器i的 剖面示意圖。 σ 91003.doc -11 - 1238423 叠包含積層材料2。積層材料2係由彼此層 :提二的—陶竞層3和沿著介電陶莞層3之間的特定介面 斤:仏的多個内電極4和5所形成。形成内電極修 =伸_層材料2的外表面,其中内電極4延伸到積層材_ 的=面6’及内電極5延伸到在積層材料2中交替提供的另 於積層材料2的外表面的端面6及7上分別塗覆導以
後培燒’由此形成外電極⑻。另外’在任何以 ’在外電極8及9上分別形成第—電鑛層Μ及H』 在其表面上分別形成第二電鍍層12及13。 以上相多層陶兗電容器1中,内電極4和5是按照積層材 科2的積層方向彼此交替形成的,由此在彼此相鄰的内電極 4和5之間形成靜態電容。此外’内電極4與外電極8彼此電 :接’内電極5與外電極9彼此電連接。因此,可以藉由該 等外電極8及9而獲得前面提及的靜態電容。
把據本七明’介電陶瓷層3是藉由下面的介電陶瓷所形成 即,介電陶瓷層3是由包含晶粒和位於晶粒之間的晶粒間 界矛—相點的介電陶瓷所形成的。在該介電陶瓷中,晶粒 .•弓鈦廣化s物晶粒和晶體氧化物晶粒,約鈦礦化合物晶 养疋由AB〇3(其中A為Ba及Ca,或Ba、Ca及Sr ; B為Ti,或 ^ 邛刀被Zr和jjf中的至少一種所替代)表示的|弓鈦 '、5物所开7成’且晶體氧化物晶粒是由包括至少Ba、Ti 及Si的晶體氧化物所形成,並且在所述的三相點中,其數 91003.doc -12- 1238423 量之約80%或更多的二相點沾 夕们一相點的截面面積爲約8 nm2或更小。 當未滿足上述條件時,在高溫負載壽命試驗等中,出現 不能獲得優良穩定性的問題。 上述的"電陶瓷中所包含的鈣鈦礦化合物晶粒中,較好 將其Ca含量設定爲由AB〇3表示㈣鈦礦化合物中A成分的 約1至20莫耳百分比。 當上述條件滿足時,可以高水準地保持該介電 電常數。
種包括R(其中R 另外,該介電陶瓷可以進一步包含 係選自 La、Ce、Pr、Nd、、Eli、Gd、Tb、Dy、Ho、Er , 了^七及丫所組成之組群之至少一種)及叫其"係選 ,Ni Co Fe、Cr、Cu、Mg、A卜 V、Mo和 W所組成 、且群之至種)的氧化物,並且相對於⑽莫耳的AB〇3, 較好元素形式的MM的含量分別是狀Ql至i5莫耳及約 〇· 1至2莫耳。 §包括的R和Μ在上述含量内時,可以進一步改進其可靠 性’同時保持高的介電常數。 接著,將描述介電陶莞和旧所示的多層陶竟電容器工的 製造方法。 f先,製備用於形成介電陶究層3的介電陶变的粉末狀原 料。較好這種粉末狀原料係如下述形成者。 L擇所$要的A(A為Ba及Ca,或Ba、Ca及Sr)與B(B 為Tl,或Τι和其一部分被Zr*Hf中的至少一種所替代),並 同時按要求選擇其含量,纟4匕而形成由ab〇3表示的約欽 91003.doc -13 - 1238423 礦化合物。 另外.,形成包含至少B a、T i及S i的晶體氧化物。此氧化 物可以包括之元素如驗土元素或過渡金屬元素。爲了確認 這種氧化物是否具有晶體結構,可以使用例如X-射線衍射 方法(XRD)。 接著,將4弓鈦礦化合物和包括至少B a、T i及S i的晶體氧 化物一起混合,並且在需要時,將如上述的包括^。等)及 Μ(Μιι等)的氧化物的化合物,以及如Si的焙燒助劑一起混 合。因此,將由此形成的混合物用作介電陶瓷的粉末狀原 料〇 藉由使用由此形成的粉末狀原料,按隨後的描述進行成 型和焙燒處理,且結果,可以容易地形成介電陶瓷,其包 含:由ABO;表示的鈣鈦礦化合物組成的鈣鈦礦化合物晶粒 和由包括至少Ba、丁沐Si的晶體氧化物組成的晶體氧化物 曰曰粒作爲所述的晶粒。在上述的介電陶瓷中,其數量的約 百刀之80或更多的二相點的截面面積爲8細2或更小。 不用受限於理論,相信因爲實質上易於在三相點聚隼的 額外組分是在培燒步驟中被包括Ba、TiB的晶體氧化物 所吸收,同時三相點的尺寸變得非常小。 除上述的形成原料的方法以外,還可以藉由例如調整炉 燒條:來獲得具有上述的組成和結構的介電陶究。 接著’將有機粘合劑和溶査丨 ]和冷刎加入到粉末狀介電陶究中’ 接者一由此形成浆料。欲形成介 係由此漿料所形成。 W㈣更生片 91003.doc -14- 1238423 接著,提供導電糊料薄膜以 如絲網.印刷而加入有機粘合劑 包含作爲導電組分的皁金屬如 除了如絲網印刷的印刷方法外 而形成内電極4和5。 形成内電極4或5,再藉由例 和溶劑。這種導電糊料薄膜 鎳、鎳合金、銅或鋼合金。 ,可以藉由例如沈積或電鍍 則’將提供有如上所述的導電糊料薄膜的陶曼生片彼 此層疊,同時將未提供有導電糊料薄膜的陶竟生片層疊, 、夾入上述的陶瓷生片中間。經過壓制黏接後,在需要時, 將绝些陶瓷生片切割,由此形成將形成積層材料2的生積層 材料。在此生積層材料中,導電糊料薄膜的端部分別暴露 於積層材料2的一端面上。 一 後在還原性氣氛中培燒該生積層材料。藉由此步驟, 獲侍如圖1所示的焙燒過的積層材料2,並且在此積層材料2 中’上述的陶瓷生片和導電糊料薄膜分別形成介電陶瓷層3 及内電極4和5。 接著,在積層材料2的端面6和7上分別形成外電極8和9, 以便其分別與暴露的内電極4和5的端部電連接。 至於用於外電極8和9的原料,可以使用與用於内電極* 和5相同的原料,並且另夕卜,也可以使用銀、把、銀-把合 金等此外,也可以使用包括上述的金屬粉末和由 2〇3 Si02 Ba〇基礎玻璃(base glass)或 LLi2〇 Si〇2_Ba〇基 楚玻璃組成的玻璃粉原料。考慮到多層陶竞電容器i的用途 及其使用的場所,可以選擇適宜的原料。 另外,外電極8和9通常是藉由塗覆上述的包括導電金屬 9l003.doc 1238423 粉末的糊料於培燒過的積層材料2外表面,接著培燒而形 ^;但是’藉由在生積層材料的外表面上塗覆此糊料,接 著焙燒,可以同時形成外電極和積層材料2。 其後’在外電極8和9上電鑛錄、銅等,由此分別形成第 -電鐘層1G和U。接著,在此第—電㈣1()和丨1上電鍵焊 料 '錫等,由此分別形成第二電鑛層12和13。在某此情況 下’取決於多層陶究電容器i的預期用途,也可以不在外電 極8和9上形成電鍍層10至13。
在形成用於介電陶莞的粉末狀原料及/或製備多層陶 電容器1的某些步驟中,在某些情況下可以發生由於雜質 納⑽则起的污染;但是,考慮到多層㈣電容以的 性能,這些污染不會造成問題。
另外,較好將鎳或銅用作内電極4和5的原料。在形成 層陶⑽器1的培燒步驟中,由於形成介電陶究層3的 ㈣£的晶粒或晶粒間界内的擴散’ β電極_中所包 的組分可能存在。但是’考慮到多層陶曼電容器i的電 能,上述這些組分的存在不會造成問題。 下-步,爲證實本發明的效果,如下述進行實施例。 實驗例 實驗例1 ^ ^ …巧丨卜馬主要組分,苴 。括Ba、Ca及Ti並且具有(Ba。為。7)叫的組成,並用 就〇3、⑽和Si〇2的混合物或Ba_Ti_si_〇晶體氧化物作爲 91003.doc -16 - 1238423 其添加劑組分。藉由使用這些組分,對根據本發明的實施 例1-1和1_2和本發明之外的比較例1]和1·2進行評價。 1 ·用於介電陶瓷的粉末狀原料的形成。 (1)貫施例1 _ 1 首先’作為主要組分的原料,爲形成(Ba"3Ca"7)Ti〇3 的組成,按量稱量Ba⑶3、CaCMTi〇2,然後使用球磨機 將其-起混合,接著於熱處理,&此而形成 (BaowCao.dTiC^。晶粒的平均直徑為〇.3 。 爲獲得所述的添加劑組分,按量稱重BaC〇3、丁丨…及 Sih,使其莫耳比爲9:1··1〇,然後使用球磨機將其一起2混 合,接著於1,000。(:熱處理,由此而形成Ba_Ti_Si_〇晶體氧 化物。這些氧化物的結晶度是使用XRD確認。 曰 J 曰曰泮立 的平均直徑為0.15 μηι。 接著,按量稱量(Ba0.93Ca〇〇7)Ti〇3和以_7丨_以_〇晶體氧化 物,使其重量比爲如表1所示的98:2,然後使用球磨機將其 一起混合,由此而形成根據實施例U的用於介電陶瓷的於 末狀原料。 77 (2)實施例1 - 2 依照上面實施例1 -1中所描述的相同方法,在祥尸 (Ba0.93Ca0.07)TiO3 和 Ba_Ti-Si-0晶體氧化物後,按旦 里矛再量 (Ba0.93Ca0.07)TiO3和Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物,使其重旦丄< 、 里比爲 如表1所示的95:5,然後使用球磨機將其一起混合, 田此而 形成根據實施例1 -2的用於介電陶瓷的粉末狀原料。 (3 )比較例1 -1 -17- 91003.doc 1238423 比較例Μ是與實施例丨—1相比較。 依照上面實施例1-1中所描述的相同方法而獲得 (Ba0.93Ca0 〇7)Ti〇3 〇 接著,按量稱量BaC〇3、Ti〇2和Si〇2,以使其具有與實施 例1-1中Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物相同的組成。隨後,按量稱 量(Ba〇.93Ca() ()7)Ti〇3和BaC〇3、丁丨〇2和以〇2的混合物,使其 具有如表1所示的重量比98:2,然後使用球磨機將其一起混 合,由此而形成根據比較例U的用於介電陶瓷的粉末狀原 料。 (4)比較例ι_2 比較例1-2與實施例1-2相比較。 依照上面實施例1-2中所描述的相同方法而獲得 (Ba〇.93Ca〇.〇7)Ti〇3 0 接著、如比較例1-1的情況製備BaC〇3、Ti〇2和Si〇2。隨 後稱量(6&〇.93€3〇.〇7)丁丨〇3和63(:03、1^〇2及8丨〇2的混合物, 以實現如表1所示的重量比95:5,然後使用球磨機將其一起 混合,由此而形成根據比較例1 -2的用於介電陶瓷的粉末狀 原料。 91003.doc 18 - 1238423 表1 — 主要組分 添加劑組分 組成 重量比(重 量百分數) 組成 重量比(重 量百分數) 實施例Μ (Ba〇.93〇a〇 〇7) Ti〇3 98 Ba-Ti-Si-0 晶體氧化物 2 實施例1-2 (Ba〇.93Ca〇.〇7)Ti03 95 Ba-Ti-Si-0 晶體氧化物 5 比較例1-1 (Ba〇.93Ca〇.〇7)Ti〇3 98 BaC03、Ti〇2及 Si〇2的混合物 2 比較例1-2 ~—----- (Ba〇.93Ca〇 〇7)Ti〇3 95 BaC〇3、丁丨〇2及 Si02的混合物 5 2·多層陶瓷電容器的形成 接著’於貫施例1 -1和1 _2及比較例^丨和丨-2的用於介電陶 瓷的粉末狀原料中,各自加入聚乙烯醇縮丁醛基劑粘合劑 和有機溶劑如乙醇,然後使用球磨機將濕式混合,由此而 形成陶瓷漿料。 將由此獲得的陶瓷漿料用刮片法形成薄片,以使在焙燒 後由其獲得的介電n層的厚度為15陣,由此形成長方形 的陶瓷生片。 接著,藉由絲網印刷,將主要由鎳組成的導電糊料塗覆 在陶瓷生片上,由此形成將形成爲内電極的導電糊料薄膜。 -接著1字多個包括提供有導電糊料薄膜的陶竞生片的陶 莞生片彼此積層,以使有導電糊料薄膜存在於此的陶究生 片的端部在彼此相反的方向上交替佈|,由此而形成生積 層材料。 接著’在氮氣氣氛中將由此而形成的生積層材料加熱到 3〇〇 C除去其#合劑後,在氧氣分壓爲⑺,⑽a的由 h2-n2-h2〇氣體組成的還原性氣氛中,於l綱。c培燒此生 91003.doc -19- 1238423 積層材料2小時,由此而形成焙燒過的積層材料。 紋後.—除32〇3-]:12〇-31〇2-]33〇基礎破璃粉外,還將包括銅 作爲導電組分的導電糊料塗覆到此積層材料的兩個端面 上,接著在氮氣氣氛中,於800。〇:焙燒,由此而形成與内電 極電連接的外電極。 由此而形成的多層陶瓷電容器的外形尺寸是12 mm寬、 2·〇随長及1.0賴厚,内電極間插入的介電陶竟層的厚度 為1.5 μηι。有效介電陶瓷層的數量是1〇〇個,而每層的相對 電極面積為1.4 mm2。 3·介電陶瓷的結構和組成分析 對於從實施例1]和i-2及比較例Η和卜2中獲得的單個 多層陶t電容器,使用TEM_EDX,進行對形成介電陶竟層 的介電陶瓷截面上存在的任選晶粒的組成分析。 根據由此獲得的結果,當晶粒不是由伽3表示的舞欽礦 化合物所形成的鈣鈦礦化合物晶粒,而是由包含至少β&、 Τι及Si的氧化物所組成的晶粒時,藉由的電子衍射來 破逐邊顆粒是否具有晶體結構。隨後藉由τ·觀察,對任 選的20個三相點進行圖像分析處理,然後獲得單個的三相 點的截面面積。 表2所示爲彳電陶竞的結構及因此而獲得的其組成分析 的分析結果。 91003.doc -20- 1238423 ——~,—表2 晶 粒 面積爲8 nm2或 更小的三相點(%) 實施例1-1 實施例1-2 比較例Μ (Ba〇 93Ca〇〇7)Ti〇3 Ba-Ti-Si_〇 晶體氧化物 90 (B a〇 93 Ca〇〇7)Ti〇3 Ba-Ti-Si-0 晶體氧化物 90 (Ba〇.93Ca〇.Q7)Ti〇3 - 70 比較例1-2 —*--二~.-J (Ba〇 93Ca〇.〇7)Ti〇3 35 --------—__ 在表2中,顯示於”晶粒”欄中的”Ba-Ti-Si-〇晶體氧化物,, 表示存在由Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物組成的晶體氧化物晶粒。 另外,在表2中的,,面積爲8 nm2或更小的三相點(%)”襴表 不截面面積爲約8 nm2或更小的三相點的數量百分比。 根據上述的TEM-EDX分析結果,發現在實施例1 _ 1和u 的介電陶兗中,存在由(Ba〇Mew 〇7)Ti〇3組成的晶粒和由 Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物組成的晶粒,特別較好在三相點形成 曰曰粒間的結合點,且未觀察到由額外組分所構成的,,池子”。 圖2所示爲藉由描繪實施例丨的晶粒的tem明視場圖像 所繪出的不意圖。如圖2所示,發現存在由… 組成的晶粒2 1和由Ba_Ti-Si_〇晶體氧化物組成的晶粒22。另 外雖未在圖中顯示,在實施例1 -2的介電陶瓷中獲得了與 剛才所描述的相同結果。 圖3所示爲藉由TEM_EDX得到的實施例^中由 (Ba〇,93Ca〇,〇7)Ti〇3組成的晶粒的分析結果,並且圖4所示爲 藉由TEM-EDX得到的由Ba_Ti_s卜〇晶體氧化物組成的晶粒 的分析結果。另外,雖未在圖中顯示,在實施例丨_2的介電 91003.doc -21 - 1238423 陶瓷中獲得了與剛才所描述的相同結果。 另一.方面,如表2所示,在比較例^丨和卜2的介電陶瓷中, 未觀察到Ba-Ti-Si-Ο的晶體氧化物,並且對於晶粒,只存在 由(BaowCao.odTiC^組成的晶粒。 4·電性能的測量 測量從實施例1-1和K2及比較例W和卜2中獲得的多層 陶瓷電容器的各種電性能。 、’先在25 C的·度及1 kHz的頻率和〇·5 Vrms的電壓下, 測里形成每個多層陶瓷電容器的介電陶瓷層的介電陶瓷的 介電常數。 另外,獲得靜態電容相對於溫度變化的變化速度。至於 足種靜態電容相對於溫度變化的變化速度,將依照由jis所 規定的B特徵,基於2〇。〇時的靜態電容,-25。〇時的變化速 度和85 的變化速度,和依照由£1八標準所規定的特 徵,基於25°C時的靜態電容,-55。0:時的變化速度和125。匸 時的變化速度用來作評價。 同時’加加6·3V的直流電壓60秒鐘之後,於25°C測量絕 、’彖電阻,並且從由此而獲得的結果,獲得電容乘以電阻(CR) 的乘積。 此外’進行了高溫負載壽命試驗。在高溫負載壽命試驗 中 田她加15V電壓以獲得10 kv/mm的電場強度時,於 125°c隨時間測量絕緣電阻。如果在評價開始後的1,000小 時内,樣品的絕緣電阻變成2〇p k Ω或更小,該樣品將被認 定爲缺陷品’並且獲得100個樣品中缺陷品數量的比率(缺 91003.doc -22- 1238423 陷品比率)。 度特徵 表3所示爲介電常數,電容_溫 載可中试驗的缺陷品比率。 CR乘積和高溫負
如表2所示,對於日私 各^ 、;> 在貫施例1 _ 1和1 -2中存在由 (Ba〇.93Ca〇 07)Ti〇3 組成的日 4 、 风的日日粒和由Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物組 成的晶粒’而截面面積致的δ 2 償爲約8 nm或更小的三相點的數量百 分比是90%。如表3所+ ,—〜 表3所不,在貫施例Μ和卜2的高溫負載壽 命試驗中未觀察到缺陷品。 •另一方面’在比較例Η和"中,只存在由(Ba〇.93Ca_) 丁 ι〇3組成的晶粒,不存在由Β^τ·〇晶體氧化物組成的晶 #而且截面面積爲約8 ·2或更小的三相黑占的數量百分比 刀別疋7〇%和35%。多數其他三相點的面積爲例如lOnm2或 更大並且疋無定型的。此外,該等三相點的組分中包括 Ba ^及Sl。如表3所示,比較例卜1和1-2的高溫負載壽命 試驗的可靠性非常低。 實驗例2 在實驗例2中,評價了由ABO;表示的鈣鈦礦化合物組成 的約欽礦化合物晶粒的Ca的較佳含量範圍。 首先’稱1作爲主要組分的原料的BaC〇3、CaC03、 91003‘doc -23 - 1238423
SrC〇3、Ti02即Hf〇2,以得到表4中’’主要組分組成’,襴的組 成,然後使用球磨機將其一起混合,接著於1,160。(:熱處 理,由此獲得具有不同組成的主要組分,其中A位置Ca的 含量爲0至22莫耳百分比。晶粒的平均直徑為〇.3 μιη。 表4 主要組分組成 實施例2-1 (Ba〇.985Sr〇 〇〇5Ca〇 oiXTio^HfooDC^ 實施例2-2 (B a〇 945 Sr〇.〇〇5Ca〇.〇5)(Ti〇,99Hf〇.〇 1 )〇3 貫施例2-3 (Ba0.895Sr〇>〇〇5Ca〇<i〇)(Ti〇99Hf〇i〇i)〇3 實施例2-4 a0.845 ⑻5C% 15)(Ή〇.99ϋίϊ) 〇i )〇3 實施例2-5 (B a〇,795 Sr〇.〇〇5Ca〇.2〇)(Ti〇.99Hf〇 〇 1 )〇3 實施例2-6 (Ba〇.775Sr_5Ca〇.22)(Ti〇.99Hf〇 01)〇3 比較例2 (Ba〇 995Sr〇 〇Q5)(Ti〇 99Hf〇 〇i)〇3 另外,稱量8&(:〇3、1^〇2、见〇及31〇2以實現8.5:1:0.5:10 的莫耳比,然後使用球磨機將其一起混合,接著經過在 950°C下的熱處理而形成晶體氧化物。用xrd 來確認這種氧化物的結晶度。另外,晶粒的平均直徑為〇i5 μιη 〇 接著,在由此而獲得的100莫耳主要組分裏加入用作焙燒 助劑的2莫耳Si〇2,同時,也在裏面加入上述所獲得的 =«Si_〇晶體氧化⑯,以使主要组分和培燒助劑的總 里與Ba-IVNi-S^O晶體氧化物的重量比為99 9比〇·丨。隨後 用球磨機將獲得的混合物混合,由此而形成根據實施例Π 至2-6和比較例2的介電陶瓷的粉末狀原料。 接者,用與實驗例1中類似的方法,但使用根據實施例Π 至2-6和比較例2的用於介電陶_是的粉末狀原料 陶究電容器’且除了形成多層陶曼電容器的介電陶竟二 91003.doc -24 - 1238423 介電陶瓷的結構和組成分析外,也測量多方面的電性能。 表5和6所示分別爲介電陶瓷的結構和組成分析結果與電 性能的測量結果。 表5 晶粒 面積8nm2 或更小的 三相點 (%) 實施例2-1 (Ba〇.985Sr〇.〇〇5Ca〇.〇i)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 90 實施例2-2 (Ba〇.945Sr〇.〇〇5Ca〇.〇5)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 90 實施例2-3 (Ba〇.895Sr〇.〇〇5Ca〇.i〇)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 95 實施例2-4 (Ba〇.845Sr〇.〇〇5Ca〇.i5)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 90 實施例2-5 (Ba〇.795Sr〇.〇〇5Ca〇.2〇)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 90 實施例2-6 (Ba〇.775Sr〇.〇〇5Ca〇.22)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 85 比較例2 (Ba〇.995 Sr〇,〇〇5)(Ti〇.99Hf〇.〇 1 )〇3 Ba-Ti-Ni-Si-0 晶體氧化物 90 表6 介電常數 電容一溫度特徵(%) CR乘積 (DF) 缺陷品 比率 20°C基準 25%基準 -25°C 85°C -55°C 125°C 實施例2-1 3,800 -1.3 -5.3 -3.6 -12.5 3,100 0/100 實施例2-2 3,700 -0.8 -5.3 -2.9 -12.3 3,100 0/100 實施例2-3 3,600 -0.1 -4.8 -3.3 -11.9 3,050 0/100 實施例2-4 3,400 0.2 -5.1 -1.8 -12.2 3,000 0/100 實施例2-5 3,100 0.1 -4.9 -2.1 -11.8 2,950 0/100 實施例2-6 2,700 -0.1 -5.2 -1.9 -12.3 2,800 0/100 比較例2 2,300 -4.0 -6.5 -8.3 -14.2 2,450 13/100 首先,如表5所示,存在由AB〇3表示的妈鈦礦化合物組 成的鈣鈦礦化合物晶粒和由Ba-Ti-Ni-Si-Ο晶體氧化物組成 的晶體氧化物晶粒。另外,截面面積爲約8 nm2或更小的三 相點,其數量百分比爲約80%或更多。 91003.doc -25- 1238423 如表4所示,在實施例p至2_6中,由ab〇3表示的主要原 料位置Ca的含量爲U22莫耳百分比。如表6所示,在實 :例2-1至2_6的高溫負載壽命試驗中未觀察到缺陷品。但 是,因爲在由ABO;表示的主要原料的“含量較大,如實施 例2-6(表4)中爲22莫耳百分比,介電常數稍有下降(表6)。 由這些結果了解Ca的較佳含量爲玉至⑼莫耳百分比。 另—方面,由於在比較例2中由AB〇3表示的主要原料不 包括Ca(表句,所以如表6所示,在高溫負載壽命試驗中其 可靠性較差,另外,其介電常數也下降。 實驗例3 在實驗例3中,評價含R(R係選自La、Ce、Pr、Nd、Sm、 Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 及 Y所組成組群 之至少一種)及 M(M係選自 Μη、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、Mg、 Al、V、Mo及W所組成組群之至少一種)的氧化物的加入。 首先,稱量作爲主要組分的原料BaC〇3、CaC03、Ti02 及 Zr02’ 以得到(BaQ.MCaowXTiojwZro.oodC^的組成,然後 使用球磨機將其一起混合,接著simmc熱處理,由此獲 得(Ba0.98Ca〇.〇2)(Ti〇.995Zr〇.〇〇5)〇3。晶粒的平均直徑為 0.25 μπι 〇 另外,稱量BaC03、SrC〇3、Ti02、Mn〇2、Mg〇及Si〇2, 以得到8·0:1·0··0·5:0·5:0·5:10的莫耳比,然後使甩球磨機將其一 起混合,接著於900。〇:下熱處理,由此獲得Ba-Sr-Ti-Mn-Mg-Si-0 晶體氧化物。使用XRD確認這種氧化物的結晶度。另外, 晶粒的平均直徑為〇. I pm。 91003.doc -26- 1238423 接著,將表7所示作爲添加劑組分的各種R和各種M,依 照該表.中π組成比π攔所示的莫耳比,加入到i 〇〇莫耳的 (Ba0.98Ca0.〇2)(Ti0.995Zr_5)03中,同時也加入2莫耳的si〇2作爲焙 燒助劑。另外,也加入上述獲得的Ba-Sr-Ti-Mn-Mg-Si-〇晶體氧 化物,以使主要組成、作爲添加劑組分的尺和M及培燒助劑 的總和與此Ba-Sr-Ti-Mn-Mg-Si-Ο晶體氧化物的重量比爲 99·9比0· 1。隨後,用球磨機混合由此而獲得的化合物,由 此而形成根據實施例3-1至3-19的用於介電陶瓷的粉末狀原 料0
根據實施例3-1至3-19,使用用於介電陶瓷的粉末狀原 料,用與試驗實施例1相似的方法形成多層陶瓷電容器,並 9I003.doc -27- 1238423 且除了形成多層陶瓷電容器的介電陶瓷層的介電陶瓷的結 構和組減分析外,也測量各種電性能。至於高溫負載壽命 試驗,除了如試驗實施例1的情況進行1000小時的試驗外, 也進行2000小時的試驗。 根據實施例3-1至3-19的介電陶瓷的結構與組成分析結 果,對於所述的晶粒,存在由(Ba〇.98Ca〇.Q2)(Ti〇.995Zr〇.〇Q5)〇3 組成的晶粒和由Ba-Sr-Ti-Mn-Mg-Si-Ο晶體氧化物組成的 晶粒,並且前者的比率是99.8%,且後者的比率是0.2%。 另外,對於截面面積爲約8 nm2或更小的三相點的數量 百分比,得到表8所示的下列結果。 表8 面積爲8 nm2或更小的三相點(%) 實施例3-1 90 實施例3-2 90 實施例3-3 85 實施例3-4 95 實施例3-5 90 實施例3-6 90 實施例3-7 85 實施例3-8 90 實施例3-9 95 實施例3-10 85 實施例3-11 95 實施例3-12 85 實施例3-13 90 實施例3-14 90 實施例3-15 95 91003.doc -28- 1238423 實施例3-16 85 實施例3-17 95 實施例3-18 90 實施例3-19 90 從表8可以看出,實施例3-1至3-19截面面積爲約8 nm2或 更小的三相點的比例是約80%或更多。 表9所示爲電性能評價結果。 表9 介電 常數 電容一溫度特性(%) • CR乘積 ㈣ 次品比率 20°C基準 25°C基準 -25°C 85°C -55°C 85°C 1,000小時 2,000小時 實施例3-1 4,000 -2.3 -7.6 -7.1 -14.8 2,750 0/100 3/100 實施例3-2 4,000 -1.9 -7.5 -6.5 -14.5 2,700 0/100 0/100 實施例3-3 3,800 -0.9 -6.5 -5.4 -13.7 2,700 0/100 0/100 實施例3-4 3,600 -0.1 -5.3 -2.3 -12.5 2,700 0/100 0/100 實施例3-5 2,800 0.4 -3.8 -2.3 -10.6 2,400 0/100 0/100 實施例3-6 4,100 -1.6 -7.4 -5.2 -14.1 3,3〇〇 0/100 5/100 實施例3-7 3,950 -1.1 -7.1 -4.5 -13.4 3,200 0/100 0/100 實施例3-8 _ 3,900 -0.4 -6.5 -4.1 -13.1 2,900 0/100 0/100 實施例3-9 3,700 -0.1 -6.2 -3.5 -12.4 2,700 0/100 0/100 實施例3-10 3,650 0.2 -4.9 -1.5 -11.8 2,550 0/100 0/100 實施例3-11 3,500 1.1 -4.5 -1.7 -11.9 2,400 0/100 0/100 實施例3-12 2,900 1.5 -3.4 -1.5 -11.1 2,250 0/100 0/100 實施例3-13 3,800 -1.5 -6.7 -4.3 -12.5 2,700 0/100 0/100 實施例3-14 3,700 -1.2 -5.3 -3.8 -11.9 2,700 0/100 0/100 實施例3-15 3,800 -0.9 -6.5 -3.3 -12.9 2,700 0/100 0/100 實施例3-16 3,700 -0.6 -6.8 -2.8 -13.2 2,750 0/100 0/100 實施例3-17 3,750 -0.4 -7.2 -2.4 -13.8 2,700 0/100 0/100 實施例3-18 3,700 -1.2 -6.4 -3.5 -12.5 2,700 0/100 0/100 實施例3-19 3,800 -1.5 -6.1 -3.8 -11.9 2,650 0/100 0/100 從表9所示的結果發現,實施例3-1至3-19的1000小時高溫 負載壽命試驗可以獲得優良的可靠性結果。另外,從2000 小時的高溫負載壽命試驗的結果可以理解下列所述。在實 施例3-2至3-5和3-7至3-19中,相對於100莫耳表7所示的用 91003.doc -29- 1238423 作主要組分的AB〇3,作爲添加劑組分的R和Μ的量,以元 、式表示的分別是約0·〇1至1.5莫耳和約0.1至2莫耳,並 且如表9所不,甚至在2〇〇〇小時的高溫負載壽命試驗中,也 可以獲得優良的可靠性。 另方面,因爲在實施例3 -1中未使用作爲添加劑組分的 R,亚且在實施例3_6中未使用作爲添加劑組分的Μ(表7), ::如表9所示,在2〇〇〇小時的高溫負載壽命試驗中,發現 、也例3 1中有3個缺陷品且實施例3_6中有5個缺陷品。 表7顯示,相對於100莫耳的用作主要組分的αβ〇3,實施 例3 5中元素形式的R的量不超過約莫耳,並且另外,實 轭例3-12中元素形式的M的量不超過約2莫耳。因此,如表9 所不’與其他樣品的介電常數相比較,其介電常數降低了。 因此理解的疋,較好是存在汉和M,且相對於⑽莫耳 的用作主要組分的ABq3,較好作爲添加劑組的R和㈣量 以元素形式表示的分別是約001至15莫耳和約0丨至 耳。 、 正如由此所描述過的,甚至當本發明的由介電陶瓷形成 的介電陶£層的厚度減小時,也可以獲得具有優良可靠性 的多層陶莞電容器。因&,當由這種介電陶变而形成多声 陶曼電容II的介電心層時’可以獲得具有優良可靠性的 多層陶竟電容器,並且同時,可以藉由減小介電陶竟層的 厚度,來實現多層陶£電容器的微型化和更高電容的趨勢。 當觸化合物晶粒的。含量爲由ab〇3表示的触礦 化合物的八成分的約1至20莫耳百分比時,本發明的介電陶 9l003.doc -30- 1238423 竞中可以獲彳于優良的可靠性,並且同肖,也可以保持高水 準的介.電常數。 另外,當本發明的介電陶瓷進一步包含包括r(r係選自
La Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、㈤、丁b、外、h〇、& ' 丁爪、 u及Y所組成組群之至少一種)及m(m係選自他、奶、
Co Fe ' 〇 ' Cu ' Mg、A卜V、Mo及W所組成組群之至少 一種)的氧化物時,並且當相對於loo莫耳的abo3,R和]v[的 3里以兀素形式表示的分別是約0·01至1.5莫耳和約〇.1至2 旲耳時,可以進一步改善其可靠性,並且同時可以保持高 水準的介電常數。 根據本發明的製造方法,可以如上所述容易及可靠地製 備本發明的介電陶瓷。 另外,因爲本發明的介電陶瓷可以在還原性氣氛中焙 k,所以當由其形成多層陶瓷電容器時,可以有利地使用 卑金屬作爲内電極的原料。此外,當外電極是藉由與介電 陶瓷層一起同時焙燒而形成時,可以有利地使用卑金屬作 爲外電極的原料。 【圖式簡單說明】 圖1所示爲根據本發明一實施方案的多層陶瓷電容器的 剖面示意圖; 圖2所不爲根據本發明一實施例之由(Ba〇 〇7)Ti〇3組 成的晶粒和由Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物組成的晶粒的示意 圖’該示意圖是藉由描繪TEM明視場圖像所繪出者; 圖3所示爲藉由teM_edx得到的圖2所顯示的由(Ba〇93Ca〇〇7) 9l003.doc -31 - 1238423
Ti〇3組成的晶粒的組成分析結果曲線圖;及 圖4所示爲藉由TEM-EDX得到的圖2中所顯示的由 Ba-Ti-Si-Ο晶體氧化物組成的晶粒組成分析結果曲線圖。 【圖式代表符號說明】 1 多層陶瓷電容器 2 積層材料 3 介電陶瓷層 4 内電極 5 内電極 6 端面 7 端面 8 外電極 9 外電極 10 第一電鍍層 11 第一電鍍層 12 第二電鍍層 13 第二電鍍層 91003.doc -32-

Claims (1)

1238423 拾、申請專利範圍: 1. 一種介電陶曼,其包含有位於晶粒之間的三相點的多種 晶粒’ 其中該晶粒包含··由AB〇3(其中A為Ba及Ca及視情況之 Sr;且B為Ti及視情況之Zr及Hf中之至少一種)表示的妈欽 礦化合物組成的鈣鈦礦化合物晶粒,以及由至少包括 Ba、Ti及Si的晶體氧化物所組成的晶體氧化物晶粒,且 約80%或更多數量的所述三相點的截面面積爲約8 nm2 或更小。 2·如申請專利範圍第1項之介電陶瓷,其中該Ca占AB〇3#5 鈦礦化合物的A成分的約1至20莫耳百分比。 3·如申請專利範圍第2項之介電陶瓷,其進一步包含:一種 包括R及Μ的氧化物,其中R係選自La、Ce、Pr、Nd、Sm、 Eii、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lii 及 Y所成組群之 至少一種,M係選自 Mu、Ni、Co、Fe、Cr、cu、Mg、A:l、 V、Mo及W所成組群之至少一種, 其中相對於100莫耳的ABO3,元素形式的R&M含量分 別為約0·01至I·5莫耳及約〇.丨至2莫耳。 4. 5. 如申清專利範圍第3項之介電陶瓷,其中該晶體氧化物由 Ba、Ti、Si、〇及視情況之见所組成。 如申請專利範圍第1項之介電陶瓷,其進一步包含:一種 包括R及Μ的氧化物,其中R係選自^、^、〜、则、^、 Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 之至少一種,M係選自Μη、 、Yb、Lu及Υ所組成組群 Ni、Co、Fe、Cr、Cu、Mg、 9l003.doc 1238423 Μ、V、Mo及W所組成組群之至少一種, 其中相對於100莫耳的ABO3,元素形式的R&M含量分 別為約0.01至1.5莫耳和約⑴丨至]莫耳。 6·如申請專利範圍第5項之介電陶竟,其中該晶體氧化物由 Ba、丁i、Si、〇及視情況之Ni所組成。 7·如申請專利範圍第1項之介電陶兗,其中該晶體氧化物由 Ba、Ti、Si、〇及視情況之Ni所組成。 • 種製造如申請專利範圍第1項之介電陶瓷之方法,該方 法包含: 提供一種(a)與(b)混合物,所述(a)是由AB〇3表示的鈣 鈦礦化合物(其中A為Ba及Ca及視情況之Sr;且3為丁丨及視 情況之Zr和Hf中的至少一種);且(b)是包括至少Β&、们 及Si的晶體氧化物;且 '大咅燒遠混合物。 9.如申請專利範圍第8項之製造介電陶瓷之方法,其中該混 合物進一步包含:一種包括R&M的氧化物,其中r係選 §La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb、Lu及γ所成組群之至少一種,M係選自河卜川、 、Fe、Cr、Cu、Mg、A1、V、‘及…所成組群之至少 一種。 ίο·如申請專利範圍第9項之製造介電陶瓷之方法,其中該混 合物進一步包含焙燒助劑。 11·如申請專利範圍第8項之製造介電陶瓷之方法,其中該混 合物進一步包含焙燒助劑。 91003.doc -2- 1238423 12· —種多層陶瓷電容器,其包含: 積層材料,其包括彼此積層的多個介電陶瓷層和多個 内電極,其每個内電極是沿著一對介電陶瓷層之間的不 同介面而佈置的、並且是按積層方向彼此層疊;及 一對外電極,其在所述積層材料外表面上與不同的内 電極電連接; 其中該多個介電陶瓷層包含如申請專利範圍第丨項之 介電陶瓷。 ' 13·如申請專利範圍第12項之多層陶瓷電容器,其中該内電 極包含卑金屬。 14. 如申請專利範圍第13項之多層陶瓷電容器,其中該外電 極包含卑金屬。 15. —種多層陶瓷電容器,其包含: 積層材料,包括彼此積層的多個介電陶瓷層和多個内 電極,其每個内電極是沿著一對介電陶瓷層之間的不同 介面而佈置的、並且是按積層方向彼此層疊;及 一對外電極,其在所述積層材料外表面上與不同的内 電極電連接; 其中該多個介電陶瓷層包含如申請專利範圍第2項之 介電陶瓷。 16·如申請專利範圍第15項之多層陶瓷電容器,其中該内電 極包含卑金屬。 17.如申請專利範圍第16項之多層陶瓷電容器,其中該外電 極包含卑金屬。 9l003.doc 1238423 18. 19. 20. 一種多層陶瓷電容器,其包含: 積層材料,包括彼此積層的多個介電陶 電極,其每個内電極是沿著一對介電陶瓷層::^多個内 介面而佈置的、並且是按積層方向彼此層4 ;及16^同 一對外電極,其在所述積層材料外表面 電極電連接; 一同的内 其中該多個介電陶瓷層包含如申請專利範圍第3 介電陶瓷。 、之 如申請專利範圍第18項之多層陶瓷電容器,其中該内電 極包含卑金屬。 如申請專利範圍第19項之多層陶瓷電容器,其中該外電 極包含卑金屬。 91003.doc
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040245602A1 (en) * 2003-05-21 2004-12-09 Kim Sun Jung Method of fabricating metal-insulator-metal capacitor (MIM) using lanthanide-doped HfO2
JP2006005222A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Tdk Corp セラミック電子部品およびその製造方法
WO2006027892A1 (ja) * 2004-09-09 2006-03-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電磁器及び圧電セラミック素子
WO2006035535A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Murata Manufacturing Co., Ltd 誘電体セラミック、誘電体セラミックの製造方法、及び積層セラミックコンデンサ
US7433173B2 (en) 2004-11-25 2008-10-07 Kyocera Corporation Multilayer ceramic capacitor and method for manufacturing the same
US7428137B2 (en) * 2004-12-03 2008-09-23 Dowgiallo Jr Edward J High performance capacitor with high dielectric constant material
JP4622537B2 (ja) * 2005-01-20 2011-02-02 Tdk株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP4965435B2 (ja) * 2005-03-25 2012-07-04 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製法
US7528088B2 (en) * 2005-04-01 2009-05-05 Tdk Corporation Electronic device
KR100750996B1 (ko) * 2005-12-29 2007-08-22 엘지전자 주식회사 전기 이중층 캐패시터, 전기 이중층 캐패시터용 분극전극및 이들의 제조방법
JP4936850B2 (ja) * 2006-09-15 2012-05-23 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
WO2008121385A2 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Children's Hospital Medical Center Compositions and methods useful for modulating spondyloarthropathies
DE102008042965A1 (de) * 2007-10-18 2009-04-23 Ceramtec Ag Piezokeramisches Vielschichtelement
CN101981637B (zh) * 2008-03-25 2012-08-29 京瓷株式会社 层叠陶瓷电容器
JP5025570B2 (ja) * 2008-04-24 2012-09-12 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP4831142B2 (ja) * 2008-07-18 2011-12-07 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
JP5354185B2 (ja) * 2009-04-06 2013-11-27 株式会社村田製作所 誘電体セラミック及びその製造方法、並びに積層セラミックコンデンサ
JP5146852B2 (ja) 2010-03-05 2013-02-20 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP5534976B2 (ja) * 2010-06-28 2014-07-02 京セラ株式会社 積層セラミックコンデンサ
KR101491449B1 (ko) 2011-01-12 2015-02-10 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 적층 세라믹 콘덴서
WO2012120712A1 (ja) * 2011-03-04 2012-09-13 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
CN103563024B (zh) 2011-08-02 2016-08-24 株式会社村田制作所 层叠陶瓷电容器
CN103130502B (zh) * 2011-11-23 2016-04-06 三菱综合材料株式会社 铁电薄膜及使用该铁电薄膜的薄膜电容器
JP6398349B2 (ja) * 2013-08-23 2018-10-03 Tdk株式会社 積層型セラミック電子部品
JP6269078B2 (ja) * 2014-01-09 2018-01-31 株式会社村田製作所 機能性金属酸化物材料の製造方法
KR102183423B1 (ko) * 2014-12-08 2020-11-26 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
KR101792368B1 (ko) * 2015-12-24 2017-11-20 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
KR102392041B1 (ko) 2017-03-10 2022-04-27 삼성전자주식회사 유전체, 그 제조 방법, 이를 포함하는 유전체 소자 및 전자 소자
KR102325821B1 (ko) 2017-03-31 2021-11-11 삼성전자주식회사 2차원 페로브스카이트 소재, 이를 포함하는 유전체 및 적층형 커패시터
JP7145652B2 (ja) * 2018-06-01 2022-10-03 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
JP7446705B2 (ja) 2018-06-12 2024-03-11 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
KR102632358B1 (ko) * 2018-12-17 2024-02-02 삼성전기주식회사 전자 부품
KR102351180B1 (ko) * 2019-02-13 2022-01-17 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터
US11515091B2 (en) * 2019-09-17 2022-11-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer capacitor
WO2022055853A2 (en) * 2020-09-10 2022-03-17 Kemet Electronics Corporation Dielectric ceramic composition and ceramic capacitor using the same
CN116230402B (zh) * 2023-02-20 2024-05-17 江苏科技大学 一种中温烧结的电容器瓷料及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118431B2 (ja) 1991-03-16 1995-12-18 太陽誘電株式会社 磁器コンデンサ及びその製造方法
JP2958817B2 (ja) 1991-06-27 1999-10-06 株式会社村田製作所 非還元性誘電体磁器組成物
JP3389408B2 (ja) 1996-03-29 2003-03-24 京セラ株式会社 積層型コンデンサ
JP3363322B2 (ja) 1996-08-30 2003-01-08 京セラ株式会社 積層型コンデンサ
JP3945033B2 (ja) 1998-02-17 2007-07-18 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサの製造方法
JP3346293B2 (ja) * 1998-08-07 2002-11-18 株式会社村田製作所 非還元性誘電体磁器組成物およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP3336967B2 (ja) 1998-08-11 2002-10-21 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP2001220224A (ja) 2000-02-04 2001-08-14 Taiyo Yuden Co Ltd 誘電体磁器と積層セラミック電子部品
JP4326102B2 (ja) 2000-02-16 2009-09-02 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサの製造方法
JP3666371B2 (ja) * 2000-08-08 2005-06-29 株式会社村田製作所 導電性ペーストおよび積層セラミック電子部品
JP4627876B2 (ja) * 2000-12-27 2011-02-09 京セラ株式会社 誘電体磁器および積層型電子部品
JP2002265261A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミックコンデンサ
JP3705141B2 (ja) * 2001-03-19 2005-10-12 株式会社村田製作所 誘電体セラミック、その製造方法およびその評価方法ならびに積層セラミック電子部品

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