TWI247321B - Dielectric ceramic, method of producing the same, and monolithic ceramic capacitor - Google Patents

Dielectric ceramic, method of producing the same, and monolithic ceramic capacitor Download PDF

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Tomoyuki Nakamura
Hiroyasu Konaka
Akira Kato
Kazuo Muto
Harunobu Sano
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Murata Manufacturing Co
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Description

1247321 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種介電陶瓷，製造該介 电陶資*的方洋》 、 及含這種介電陶瓷的單石陶瓷電容， ’以 ° 具體而言，太又 有關可以便利地進行的改進減小單石 努明 電陶曼層厚度的方法。 1竟電容器中所含介 【先前技術】 一般而言，單石陶瓷電容器係以如 又卜万法製造。 =，製備陶曼生片。生片包含介電陶究原料 於内電極的導電材料，該材料涂佈在 用 兩岡安η,. 王月表面上形成所 而圖案。例如，使用含BaTi〇3作爲主 、、且刀之介電陶瓷。
Ik後，將各具有塗佈於其上導 材枓的多個陶瓷生片 曰豐在-起並熱_壓_結合。從而製備出積集的生層疊體。 接著，燒製該積集的生層疊體，製造出鍛燒的層疊體。 層疊體的内部形成有内電極，這些内電極是由上述導電材 料製成的。 义夺尾材 —然後，在層疊體的外表面上形成外電極，使外電極和特 ::内電極之間電連接。具體而言，外電極是藉由例如將 含導電金屬粉和玻璃粉的導電膏塗在層疊體外表面上並燒 製所形成者。 口此‘ie出單石陶莞電容器。 f於形成内電極的導電材料，近年來在許多情況下使用 、疋‘金例如鎳、銅等比較便宜的金屬。但是，爲了 襄k含賤金屬製成的内電極的單石陶瓷電容器，要求在中 90306.doc 1247321 性或還原性環境中燒製，以 化。因此，單石陶瓷電容器 還原性。 防止賤金屬在燒製過程中被氧 中所含的介電陶瓷必須具有防 至於具有上述抗還原性， 且月匕夠形成電容盈度特性 爪標準的特性B要求的單 又特丨生滿足 含BaTi〇3作爲主要組八、絲丄電谷器的介電陶竟，使用 々" 、刀稀元素氧化物、Mn、Fe、Ni、
Cii等的氧化物、鍛燒助劑等作爲添加劑。 關於上述介電陶瓷，例如 5 , 曰本未審查專利申請公開號 5-9066(專利文件1}，曰本未 ^ 木香查專利申請公開號9_270366 (專利文件2)，日本未審杳專利申姓 一号列甲明公開唬11-302071(專利 文件3)和曰本未審杳專利由士主 寻和甲5月公開號2000_58377(專利文件 4)分別建議使用具有高介雷堂 .^ ，、令阿；丨私$數、介電常數隨溫度的改變 較低和高溫負荷使用壽命長的介電陶究組合物。 至於介電陶瓷的結構，日本夫 +禾審查專利申請公開號 6-546〇(專利文件5)， 太 J日本未審查專利申請公開號 2001 220224(專利文件6)和日本未審查專利申言膏公開號 2〇〇1-23G149(專利文件7)提出介電陶究具有所謂的核-殼結 構。 此卜曰本未番查專利申請公開號2〇〇1_313225(專利文件 8)提出-種具有所謂的核殼結構的介電陶莞，其中該核部 分自殼中暴露出。 最近屯子技術發展顯著，同時電子零件尺寸迅速變小。 而且單石陶究電容器也出現了減小尺寸並增加電容的趨 勢。至於實現單石陶瓷電容器小尺寸和大電容的有效方 90306.doc 1247321 去，=例如減小介電陶竞層厚度的方法。一般，這種可商 f購侍之産品中所含介電陶瓷層的厚度高達約2 μηι。實驗 :研究的介電陶瓷厚度最小約1 μιη。增加介電陶瓷的介電 $數對貫現介電陶瓷小尺寸和大電容具重要性。 此外，無論溫度如何變化，工作時電路必須高度穩定。 馬此，電路中使用的電容器必須不隨溫度變化而改變。 如上述所見，熱切希望能有即使減小該電容器介電陶瓷 層的厚度，電容器的電容隨溫度的改變較小，電絕緣性高， 且具有優良的可靠性之單石陶瓷電容器。 门 專利文件1中所述的介電陶瓷滿足了 EIA標準中規定的 特性’而且表現出高電絕緣性。但是，當減小介電陶 2厚度時，具體到當厚度小於5μιη，特別是小於3_時， 電容溫度特性和介電陶瓷的可靠性都不足以滿足市場要 求。 類似地，專利文件2、3和4中所述的介電陶瓷在介電陶瓷 層厚度小於’例如2 _時，厚度越小，電容_溫度特性和可 靠性越差。 此外，專利文件5、6和7中所述的所謂核_殼型介電陶瓷 =均包括一個具有鐵電性的核部分和具有順電性的殼部 勿。沒種介電陶瓷具有優良的電容·溫度特性。但是，殼部 分的介電常數低。因而由於殼部分的存在降低了整個介電 陶兗的介電常數。原因是當陶甍中存在多個電介質時，整 個介電陶兗的介電常數基本上等於按照所謂的對數混合定 則將介電常數的對數加起來得到的數值。此外，問題還在 90306.doc 1247321 於隨著介電陶£層厚度的減小，電容—溫度特性也變差 且可靠性下降。 ‘具有專利文件8所述結構的介電陶瓷，結構控制是用 皿度進行。所以，> 電陶莞的電特性趨於消散。因此 L於，I包陶兗層，當其厚度減小時，電容_溫度特性和 可罪性不能得到保證。 如上述所見，如果減小介電陶竟層厚度以使單石陶究恭 :器的尺寸可以變小，其電容被增加了，而且AC信號被: #厚度減小别一樣的數值，施加在每個介電陶瓷層上 的電場強度被加大，從而使電容_溫度特性顯著變差。此 外’如：減小介電陶£層厚度，且DC額定電壓設定在與厚 度減小前-樣，則施加在每個介電陶兗層的電場強度被加 大，因而使可靠性顯著下降。 因此，需要有一種具有高介電常數的介電陶瓷，該介電 陶瓷可用於形成一種即使減小介電陶瓷層的厚度，其隨溫 f而疋的介電常數也不變差之介電陶瓷層，並且該介電陶 瓷可以提供高可靠性的單石陶瓷電容器。 【發明内容】 本發明之—目的係提供—種介電陶竟、_種製造能夠滿 足上述要求的介電㈣之方法，以及料種介電陶究製成 的單石陶瓷電容器。 根據本發明，提供-種介電陶£，該介電”之組成包 括通式AB〇3㈣鈦礦型化合物（其中A代表Ba&Ca或者仏 、C_r，及B代表Ti或者Ή及取代部分_々及财中的至 90306.doc 1247321 少一種）、Si、R和Μ的添加劑組分（其中R代表La、g、pr、
Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和 γ 中 的至少一種，M代表 Μη、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、Mg、A：l、 V、Mo和W)，該介電陶瓷具有晶粒和在晶粒間的晶粒介面， 添加劑組分沒有被固體_溶解，此外，所有晶粒中至少約85〇/〇 晶粒的每個晶粒至少約90%橫截面上存在主要組分，而至 少約85°/。的晶粒介面分析點上至少有Ca、Ti、Si、r和 M。即使介電陶瓷形成的介電陶瓷層厚度被減小，介電陶 瓷層也具有高可靠性。同樣，該介電陶瓷電容_溫度特性優 良且介電常數高。因此，使用這種介電陶瓷形成單石陶瓷 電容器的介電陶瓷層可以使單層陶瓷電容器具有高可靠性 和優良的電容-溫度特性。另外，由於減小了介電陶瓷層的 厚度，可以減小單石陶瓷電容器的大小，並增加其電容。 值得注意的是：添加劑組分是否被固體溶解在特定晶粒 的至少90%橫截面中是基於檢測下限爲〇 5%的丁£1^分析而 確定的。 本專利說明書中，，，晶粒介面”之表示是指由兩個晶粒所 限定的區域，還有由至少三個晶粒限定的區域(所謂的三重 點）°更具體而言’如果在陶究橫截面晶粒之間觀察到結晶 學上明顯的層’則該層被定義爲晶粒介面。另一方面，如 果在陶瓷橫截面晶粒之間未觀察到結晶學上㈣，且晶粒 相互之間結合’則以結合線爲中心線兩侧寬2 nm的區域， 包括結合點，被定義爲晶粒介面。 較好在本發明的介電陶瓷中公式Cag/Tig<Cab/Tib成立，其 90306.doc -10- 1247321 :Cag是晶粒中所含Ca的數量’及τ“是晶粒中所含Ti的數 量，而Cab是晶粒介面中所含Ca的數量，及叫是晶粒介面 中所含的Ti數量。因此，可以更加提高可靠性。 以主要組分ABQ3所含元素⑽數量計，又較好晶粒中的 C a濃度爲約卜2 0 %莫耳。由此該介電陶瓷具有高介電常數。 以主要組分爲100莫耳計，較好添加劑組分中尺和^以元 素基礎計的濃度分別爲約0.05〜[5莫耳和狀卜2莫耳。由 此可以進—步提高介電常數，電容·溫度特性和可靠性。 此外，本發明提供了介電陶£的製造方法，該方法包括 如下步驟：合成通式伽3的躬鈦礦型化合物，其中A代表 Ba及Ca或者Ba、CaASr，及B代表耵或者I!及取代部分η 的邱财中的至少之—種，触礦型化合物的晶轴比c/a至 少約⑽9;鍛燒至少含如、心丁^、師_化合物， 其中 R是 La、Ce、Pr、Nd、Sm、恥、㈤、几、以、h〇、
Er、Tm、Yb、Lu和Y中的至少—種，而M代表Mn、奶、&、 Fe Cr、Cu、Mg、A卜V、Mo和W中的至少一種，以製造 出鍛燒的材料；及燒製作爲介電陶究原料的、含有所述約 鈦礦型化合物和所述鍛燒材料的混合物的複合材料。如 此，可以簡單可靠地製造上述介電陶瓷。 由於晶軸比c/a至少約U09,合成度十分高。因此可以抑 制鈣鈦礦型化合物主要組分和添加劑組分相互之間的反 應。從而可以製造出本發明的介電陶瓷。 較好在^成㈣礦型化合物步驟中獲得㈣鈦確型化合 物的Ca/Ή莫耳比小於在鍛燒材料製造步驟中獲得的鍛燒 90306.doc -11- 1247321 材料中的Ca/Ti莫耳比。纟此可以建立上述公式c w lb其中Cag是晶粒中所含Ca的數量，及Tig是晶粒中 斤έ Τι的數畺，而Cab是晶粒介面中所含^的數量，及丁^ 是晶粒介面中所含的Ti數量。 + =外，本發明又提供一種單石陶瓷電容器，該單石陶瓷 電容器包括包含多個層疊的介電陶£層和沿著多個介電陶 瓷層之間的特定介面延伸並相互之間在層疊方向上重最的 J個内電極的層疊體，和形成在層疊體的外表面上以：預 疋的内電極電連接的多個外電極；所述介電陶究層由上述 介電陶瓷製成。 可以在還原性氣氛中燒製本發明的介電陶瓷。當使用所 述介電陶莞來製造單石陶究電容器時，賤金屬可以有利地 用作内電極材料。而且，當同時燒製介電陶竟層和外電極 時，賤金屬可以有利地用作外電極材料。 【實施方式】 圖1是說明本發明一具體例之單石陶竞電容器丨的橫截面 圖。 早石陶瓷電容器1包含一個層疊體2。層疊體2包括相互層 疊的多個介電陶究層3，以及分別在多個介電陶究们时 面處形成的多個内電極4和5。所形成的内電極4和$延伸到 層疊體2的外表s。延伸到^疊體2的一個端面6的内電極4 和延伸到另一個端面7的内電極5在層疊體2内部交替排列。 外電極8和9是通過將導電膏塗在層疊體2表面的端面岭 7上，並烘焙該膏而形成的。在外電極8和9上形成第一電鍍 90306.doc -12- 1247321 層10和11，然後，如果需要，在第一電鍍層上再形成第二 電鍍層12和13。 一在單石陶瓷電谷裔丨中，所形成的多個内電極4和$在層疊 體2的層疊方向上相互重疊。由此在相鄰的内電極4和= ^生靜電電容。而且’内電極4電連接到外電極8上，而内 包極5電連接到外電極9上。由此，上述靜電容通過外電極8 和9被引出。 ^電陶瓷層3是由本發明的如下介電陶瓷形成的，該介電 陶瓷組成為以通式ΑΒ〇3的鈣鈦礦型化合物爲主要組分（其 中Α代表Ba&Ca或者Ba、（^及心，及Β代表卩或者丁丨及取代 部分Ti的Zr和财中至少之—種）、及〜科心的添加劑組分 C、中 R代表 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H。、
Er、Tm、Yb、Lu和Y中的至少一種，M代表Mn、犯、c〇、 6 ^ Cu、Mg、A卜V、Mo和W)，該介電陶瓷具有晶粒 和在晶粒間的晶粒介面，添加劑組分沒有被固體溶解，而 且，在佔所有晶粒數目至少約85%的晶粒中，主要組分存 在於每個晶粒至少約90%的橫截面上，使得在至少約85%的 晶粒介面分析點上至少含有Ba、Ca、Ti、以、r和M。 如果介電陶瓷不滿足上述要求，則不利地，介電陶瓷的 介電常數低，電容-溫度特性變差，並且高溫負荷使用期限 變短。
較好在介電陶瓷中公式Cag/Tig<Cab/Tib成立，其中是 曰曰粒中所含Ca的數量，及Tig是晶粒中所含丁丨的數量，而匸知 是晶粒介面中所含Ca的數量，及Tib是晶粒介面中所含的B 90306.doc -13- 1247321 數量。 並且可以進一步提高可靠性 ~丨电闱瓷的晶 由此可以進_步提高介電 以主要組分AB〇3所含元素A的 粒中的Ca濃度爲約1〜20%莫耳。 常數。 以主要組分爲_莫耳計，較好介電陶£中添 R和Μ以元素基礎計的濃度分別爲約〇 〇5 :: 〇12莫耳。由此可以進—步提高介電常數，進—步提= 容•溫度特性並延長高溫負荷使用壽命。 呵罨 下面將描述圖i所示介電陶竟或單石陶兗電容器 方法。 首先，製備用來形成介電陶㈣的介電陶聽狀原料。 較好粉狀原料的製備方法如下。 選擇以及以或者Ba、Ca及&作爲通式AB〇3中的A，選擇 Ti或者Ti及取代部分Ti，和咐至少之—作爲b，並選擇 A和B的含量，從而合纟出詞鈦礦型化合物八叫。在這種情 況下’重要的是鈣鈦礦型化合物的晶軸比—至少爲 1.0090。即，重要地是提高合成度或結晶度。 … 另方面，♦燒至少含Ba、Ca、Ti、Si、的化合物 以製造出鍛燒的材料，其中R代表La、Ce、pr、N(i、Sm、 EU、Gd、Tb、Dy、H〇、Er、Tm、Yb、Lu和 Y中的至少— 種，M代表 Μη、Νι、c〇、pe、、Cu、Mg、μ、v、Mq 和w中的至少一種。 90306.doc -14- 1247321 隨後’將鈣鈦礦型化人 〜十A 、匕σ物和鍛燒材料相互混合。使用所 付複a材料作爲粉狀原料。 因爲粉狀原料是按昭石 、 …、士上方法製造的，可以容易地製造 滿足上述要求的介雷旬 、、、 Ί无。而且，除了使用製造粉狀原料 、、会外遂可以藉調節燒製條件來製造滿足上述要 求的介電陶兗。 將鈣鈦礦型化合物的Ca/Ti莫耳比設定爲小於鍛燒材料 中的Ca/Tl莫耳比。由此可以製造出上述的滿足公式 的介電陶竟，其中Cag是晶粒中所含Ca的數 量’及Tig是晶粒中所含Ti的數量，而％是晶粒介面中所含 Ca的數里’及Tlb是晶粒介面中所含的η數量。 此外，可以藉由控㈣鈦㈣化合物的合成條件來調整 詞鈦礦型化合物中量和平均顆粒大小。 然後’於如上製造的介電陶狀原料中加人有機點結 劑和〉谷劑並混合’以形成於漿。用這種於漿製成將形成介 電陶瓷層3的陶瓷生片。 此後’用絲網印刷法在特定的陶£生片上形成用於形成 内電極4和5的導電膏薄膜。導電膏膜包含諸如錄、錄合金 銅或銅合金之類的賤金屬作爲導電組分。内電極4和^還可 以用例如蒸發、電鍍等方法來形成’而不僅僅是用絲網印 刷法。 /後，將如上所述的表面上各自塗有導電膏膜的多個陶 瓷生片相互層疊在一起。然後，將在其上面不形成導電膏 膜的陶瓷生片以將上述陶瓷生片夾在中間的方式層疊。= 90306.doc -15- 1247321 些陶莞生片經加壓黏合，且若需要則進行切割。這樣製造 出生層疊體，該生層疊體用於形成層疊體2。導電膏膜的末 端暴露於生層疊體的端面。 隨後’在還原性氣氛中燒製生層疊體，從而獲得圖1所示 的燒結後的層疊體2。層疊體2中，陶瓷生片形成介電陶兗 層3，導電膏膜形成内電極4和5。 在層疊體2的端面6和7上形成外電極8和9，使它們分別和 内電極4和5的暴露端電連接。 外電極8和9的材料可以和内電極4和5的材料相同。可以 使用銀、I巴、銀-I巴合金等。可以於上述金屬粉末中加入 B203_Si02-Ba0型玻璃、B203_Li20-Si02-Ba0型玻璃等的玻 璃料。根據單石陶瓷電容器的用途以及使用的地點而選擇 適當的材料。 爲了形成外電極8和9，通常在燒製的層疊體2外表面上塗 上含上述金屬粉的膏並烘焙。該膏可以在燒製之前塗在生 層疊體的外表面上，並與生層疊體同時燒制和烘焙，以製 造出層疊體2。 此後，用鎳、銅等電鍍外電極8和9。如此形成第一電鍍 層10和11。然後，用焊料、錫等電鍍第一電鍍層1〇和u， 從而形成第二電鍍層12和13。可以省略在外電極8和9上形 成電鍍層1〇〜13的步驟，這取決於單石陶瓷電容器i的預期 用途。 如上所述’製造出單石陶瓷電容器i。 在製備介電陶瓷粉狀原料的過程以及其他製造過程中， 90306.doc -16- 1247321 :能存在A卜&、&、以、財、他、。、^_、施等雜 攻些雜質可能存在於晶粒内部和在晶粒介面上。但是， k些雜質的存在在單石陶究電容器的電特性方面不會成爲 問題。 較好使用鎳或銅作爲内電極4和5的材料。在這種情況 内電極4和5所含組分有可能在製造單石陶究電容器工的 :堯製過程中擴散到介電陶瓷的晶粒中或晶粒介面中。這在 單石陶莞電容器1的電特性方面不是問題。 下面將描述實驗例，用於確定本發明的優點。 實驗例 實驗例1 在、貝驗例1中，使用（Ba0 95Ca0.05)Ti〇3作爲含Ba、Ca和Ti 的通式AB〇3的主組分。如表1所示，使用BaC03、CaC〇3、 乃〇2、Si〇2、Dy2〇3和NiO作爲添加劑組分。以樣品工爲本發 月的具體例，樣品2-1和2-2爲比較例，對他們進行評估。 1·粉狀介電陶瓷原料的製備 (1)樣品1 首先，製備BaC03、CaC03和Ti02作爲主組分AB〇3的原 材料，並稱出相應重量以便能夠製造（BaQ 95CaQ Q5)Ti〇3組合 物卩过後’用球磨機混合原料7 2小時，並在115 0 °C下加熱 處理。從而製造出（Ba〇.95Ca〇.05)Ti〇3。該ab〇3主組分的合 成度疋基於四方晶系晶軸比c/a而算出的。如表1所示，其車由 比c/a非常高，即ΐίηίπ。平均顆粒大小爲〇·3 μπι。 另一方面，稱出用於製造添加劑組分的BaC〇3、CaC〇3、 90306.doc -17- 1247321 丁1〇2、81〇2、〇72〇3和州0，使各自的莫耳比爲1〇5〇111〇〇5:〇2 。ik後，用球磨機混合這些材料，並在丨2 5(rc下加熱處理。 從而G得鈑燒的材料。鍛燒材料中發生的反應是用 射線衍射法）確定的。鍛燒材料的平均顆粒大小爲〇1 ^瓜。 接著，如表1所示，稱出（Ba0.95Ca0.05)Ti〇3和 Ba-Ca_Ti-Si-Dy_Ni-〇 鍛燒材料，使每 1〇〇 莫耳（BaG95Ca〇〇5) Τι〇3中Ba、Ca、Τι、Si、Dy和Ni的量分別爲1·05莫耳、〇」 莫耳莫耳1莫耳、〇. 1莫耳和0 · 2莫耳。然後，將這些材 料在球磨機中混合。從而製造出樣品1介電陶瓷的粉狀原 料。 (2) 樣品2-1 採用和樣品1相同的方法製造（Ba〇95Ca〇〇5)Ti〇3作爲主組 分 AB〇3 〇 爲了製造添加劑組分，稱出BaC03、CaC03、Ti02、Si02、 Dy2〇3和NiO，以獲得和樣品丨相同的組合物。隨後，將這些 未鍛燒的材料和上述的（BaG 9sCaG G5)Ti〇3在球磨機中混 合。從而製造出樣品2-1介電陶瓷的粉狀原料。 (3) 樣品2-2 採用和樣品1相同的方法製造（Ba〇wCao 〇5)Ti〇3作爲主組 分ABO3，只是BaC〇3、CaC〇dnTi〇2在球磨機中的混合時 間爲5小時，即混合時間短於樣品1。主組分ab〇3的合成度 是根據晶軸比c/a而算出的。如表i所示，其軸比低，爲 1.0084 ° 隨後，採用和樣品1相同的方法製造鍛燒材料作爲添加劑 90306.doc -18- 1247321 組分。用球磨機將（Ba0.95Ca0.05)TiO3 和 Ba_Ca-Ti_Si-Dy-Ni-〇 鍛燒材料相互混合。由此製造出樣品2_2介電陶瓷的粉狀原 料0 表1 樣品 編號 主組分abo3 主組分ABO3 的軸比c/a 添加劑組分 組分R 組分Μ 1 其他 1 100(Ba〇.95Ca〇.〇5)Ti〇3 1.0101 鍛燒材料 1.05Ba-0.1Ca-1.0Ti-1.0Si-0.1Dy-0.2Ni-0 *2-1 100(Ba〇.95Ca〇.〇5)Ti〇3 1.0101 0.05Dy203 0.2MO i-OSBaCOs 0.1CaCO3 1.0TiO21.0SiO, * 2-2 100(Ba〇.95Ca〇.05)Ti〇3 1.0084 鍛燒材料 1.05Ba-0. ICa-l .OTi-1.0Si-0. lDv-0 2Ni-0 2·單石陶瓷電容器的製備 隨後，於樣品1、2-1、2-2各介電陶瓷的粉狀原料中加入 聚乙烯醇縮丁醛型黏結劑和諸如乙醇的有機溶劑，在球磨 機中濕混。從而製造出每個粉狀原料的陶瓷淤漿。 接著，用刮塗法將陶瓷淤漿製成片。片的厚度係使得燒 製後的介電陶瓷層厚度爲丨.5 μηι。因而製造出長方形的陶 瓷生片。 接著，將含有鎳爲主要組分的導電膏絲網印刷在陶瓷生 片上。攸而形成導電貧膜，該導電膏膜將成爲内電極。 然後，將包括其上形成了導電膏膜的陶瓷生片在内的多 塊陶瓷生片層疊在一起’使陶瓷生片導電膏膜暴露的那一 側在對邊上父替排列。從而製造出生層疊體。 隨後，在氮氣環境中，在300t下加熱生層疊體，以㈣ 除去㈣劑。其後，在含h2_N2_H2〇氣體、氧氣分壓爲1〇；； MPa的遥原環境中，在m(rc燒製層疊體2小時。從而製造 90306.doc -19- 1247321 出锻燒的層疊體。 接者，在層疊體的兩個端面上都塗上含B2〇3_Li2〇. SKVBaG型玻璃粉和作爲導電組分的銅的導電膏，並在氮 氣氣氛下於_t；烘培。如此，形成和内電極電連接的外電 極。 所得單石陶竟的外部尺寸爲：寬12咖，長2。腿，厚 10匪。插在内電極之間的介電陶竟層厚度爲。_。有 效介電陶€層㈣100。每層的電極相對面積爲14匪2。 3·介電陶瓷組成分析 用TEM-EDX法（透射電子顯微鏡_能量分散χ_射線分析） 對樣品1及樣品2-1和2-2的單石陶瓷電容器中組成介電陶瓷 層的介電陶瓷組成進行分析。 更具體而言，對晶粒内部進行平面_組成_分析。晶粒介面 以外的區域是作爲晶粒内部進行圖像分析的。分析2〇個晶 粒，用於確定其組成。 分析晶粒介面（包括三重點）。當存在作爲確定相的晶粒介 面時’在楝針直徑2 ntn處對晶粒介面相進行分析。對於不 存在作爲確定相的晶粒介面，晶粒之間在探針直徑2 nm處 進行分析的分析點是晶粒介面的分析點。 在晶粒介面分析點處進行組成分析。在這種情況下，兩 個晶粒之間晶粒介面和三個晶粒間晶粒介面（三重點）的組 成分析是分別在20個隨機選擇的分析點和丨〇個隨機挑選的 分析點上進行的。 90306.doc • 20- 1247321 表2 樣品 編號 abo3佔有率大於等於 90%的晶粒數的比例 其他晶粒的狀態 晶粒介面中存在的 Ba、Ca、Ή、Si、 Dy和Ni的比例 1 90% 剩餘10% 晶粒中AB〇3佔有率爲80% 93% *2-1 15% 剩餘85% 晶粒中AB〇3佔有率小於等於65% 33% *2-2 20% 剩餘80% 晶粒中AB〇3佔有率小於等於75% 47% 表2顯示了組分分析的結果。
表2中，"ABO;佔有率大於等於90%的晶粒的數量比例” 之表示係指每個晶粒中添加劑組分都沒有被固體-溶解，且 主組分AB〇3存在於晶粒橫截面90%或90%以上的區域中的 晶粒的數量百分比。例如，表2中樣品1的比例數值爲90%。 具體而吕’ 2 0個被分析的晶粒中有1 8 %的晶粒的添加劑組 分沒有固體-溶解，而且主組分ΑΒ〇3存在於其橫截面之90% 或90%以上的區域中。
表2中，’’其他晶粒的狀態”之表示係指除上述每個晶粒中 ΑΒ〇3佔有率大於等於90%的晶粒以外的其他晶粒的狀態。 例如，樣品1中的’’剩餘10%fl表示係指除佔有率大於等於 90%的晶粒以外的其他晶粒的數量百分比大於等於1 0%。 ’’晶粒中ABO;佔有率爲80%’’之表示係指晶粒内部被AB〇3 佔據的橫截面的百分比大於等於80%。 此外，表2中”晶粒介面中存在的Ba、Ca、Ti、Si、Dy和 Ni的比例n表示係指可以檢測到Ba、Ca、Ti、Si、Dy和Ni 的晶粒介面點的數量百分比。例如樣品1中’在所有晶粒介 90306.doc -21- 1247321 面为析點中，檢測至I丨B a、Γ1。 τ· 〇 · 核列㈤Ca、Tl、Si、Dy和Ni的分析點佔 93%。 圖2顯示了本發明具體例之-的樣品！的晶粒組成分析結 果，、疋用TEM-EDX方法測量的。如圖2所見，樣品i中9〇% 的晶粒中至少90%的橫截面中Si、Dy和川的濃度小於檢測 下限（TEM分析的檢測限是〇.5莫耳百分比）。基本上只能檢 測到Ba、Ca和Ti。 圖3顯示了 ΤΕΜ·臟法測得的樣品以粒介面組成分析 結果。如圖3可見’在晶粒介面中檢測到以、Ca、Ti、^、 Dy和 Ni 〇 另方面在作爲比較例的樣品2-1和2-2中，介電陶兗所 含的每個晶粒都具有所謂的包含殼相和核相的核_殼結 構，其中殼相中Dy和Ni被部分固體_溶解於（Ba〇95Ca〇〇5) T1O3中，而核相中沒有添加劑組分被固體_溶解在 (Ba0.95Ca0 05)Ti〇3 中。 4.電特性的測量 此外，對於用如上所述製造出的樣品丨及樣品2_丨和2_2製 成的單石陶瓷電容器，測定其電特性。 在溫度25<t、1 kHz和〇.5 Vrms的條件下測量每個單石陶 瓷電容器在室溫下的介電常數ξ和介質損耗角正切（tanS)。 首先，測定靜電容隨溫度變化的比例。靜電容隨溫度的 變化率是藉由在-25 °C和85 t下相對於2(rc時靜電容的變 化率（ΔΟ/ί^ο)而算出的。這些變化率是JIS(曰本工業標準） 所規定的特性B。此外，對-551和125^；下相對於251時靜 90306.doc -22- 1247321 電容的變化率（AC/C25)進行評估。這些變化率是EIA(電子工 業協會）標準規定的特性X7R。 而且還進行高溫負荷使用壽命測試。在高溫負荷使用壽 命測試中，在125 °C下施加15 V電壓使電場強度爲10 kV/mm。在施加15 V電壓期間測量絕緣電阻隨時間的變化 情況。在1000小時以前絕緣電阻達到2〇〇 的樣品被認爲 疋不合格樣品。測定每1 〇〇個樣品中不合格樣品的比例（不 合格率）。 表3 樣品 編號 介電常數 tan δ (%) 溫度特性 (△c/c20)(〇/〇) 溫度特性 (△C/C25)(%) 高溫負荷使用 壽命(不合格率） 1000小時 -25°C 85°C -55°C 125°C 1 3380 7.2 -4.6 -8.5 -7.6 -11.7 0/100 *2-1 2461 6.3 -8.1 r~^12A -11.1 -17.3 47/100 *2-2 2352 5·4 -6·9 _10·7 9.8 -16,2 42/100 △ C/C25)和不合格率的測量結果 如表2所示，樣品丨中每個晶粒中佔有率約9〇%或更高的 晶粒比例大於約85%，晶粒介面中存在的Ba、ca、丁卜si、
Dy和Ni的比例大於等於85%。如表3所見，儘管樣以所含 介電"層只有非常小的^厚度，但是可靠性和電容_ 溫度特性優良，而且介電陶瓷具有高介電常數。 另-方面，未滿足上述要求的樣品^和與樣品㈠目 比，其介電常數小，且電容-溫度特性變化率大，彳靠性低。 實驗例2 90306.doc -23- 1247321 在貫驗例2中確定本發明介電陶瓷中以和Ti含量的較佳 範圍。藉由改變主組分原料中的以和丁丨的數量比例，即ca/Ti 比和改變添加劑組分原料中Ca和Ti的數量比例，即Ca/Ti 比，可以很容易地控制Cag/Tig* Cab/Tib的比例，其中Cag 和Tlg代表晶粒中Ca和Ti的數量，而Cab和Tib代表晶粒介面 (包括三重點）中Ca和Ti的數量。 實驗例2的表4與實驗例1的表丨相對應。表4顯示了實驗例 肴的樣口口中主組分ABO3的組成和晶軸比c/a，以及所形 成的作爲添加劑組分的鍛燒材料的組成。 90306.doc -24· 1247321 Η-^ Ό OO Ch LO 才篆品 編號 100(Ba〇.9〇Ca〇.〇8Sr〇.〇2)(Ti〇.99Zr〇.〇i)〇3 1 〇〇(Ba〇.9〇Ca〇.〇8Sr〇.〇2)〇3 100(Ba〇.95Ca〇.〇5)(Ti〇.995Hf〇.〇〇5)〇3 100(Ba〇.97Ca〇.〇3)(Ti〇.99Zr〇.〇i)〇3 1 〇〇(Ba〇.97Ca〇.〇3)(Ti〇.985Zr〇.〇〇5Hf〇.〇 1 )〇3 1 〇〇(Ba〇.9〇Ca〇. i〇)(Ti〇.995Zr〇.〇〇5)〇3 1 〇〇(Ba〇.9〇Ca〇. i〇)Ti〇3 1 〇〇(Ba〇.95Ca〇.〇5)Ti〇3 主組分abo3 1__________ 1.0090 1.0098 1.0097 1.0092 1.0098 1.0097 1.0101 1.0102 gm薛' 1. lBa-0. ICa-1.5Ti-0.5Si-1.0Y-0.4Yb-0.5Mn-0.5 Al-O 0.95Ba-0.1Ca-2.0Ti-0.8Si-1.2Yb-0.5Cu-0.3Mn-0.2Ni-0 L05Ba-0.05Ca-1.5Ti-1.0Si-0.5Sm-0.5Ho-0.8Mn-0.4Fe-0 1.0Ba-0.05Ca-1.0Ti-1.4Si-0.8Y-0.3Tm-1.0Mg-0.2Fe-0 1. lBa-0.25Ca-0.8Ti-1.0Si-0.5 Y-0.5Ho-0.8Mg-0 0.95Ba-0.15Ca-1.0Ti-1.2Si-1.2Er-1.0Co-0.5Cr-0 1.05Ba-0.1Ca-0.8Ti-0.8Si-1.2Er-1.0Mn-0 l.lBa-0.2Ca-1.0Ti-1.4Si-1.0Dy-1.0Mii-0.5Ni-0.5Mg-0 添加劑組分 (锻燒材料） 90306.doc -25- 1247321 _和實驗例以似的方式，用表4所示的各個樣品來製 備早石陶£電容器。類似於實驗m，對電特性進行評估。 表5顯示了電特性的評估結果。至於高溫負荷使用壽命測 试，類似於實驗例1進行1000小時使用壽命測試，此外，還 進行2000小時測試。 表5亦顯示製造出的單石陶瓷電容器中組成介電陶瓷層 的介電陶瓷所含晶粒中的Cag/Tig比例和介電陶瓷所含晶粒 介面中的Cab/Tib比例。 表5 樣品 編號 Cag/Tig 比例 Cab/Tib 比例 介電 常數 tan δ (%) 溫度 (AC/C .特性 2〇) (%) 溫度特性 (△c/c25) (〇/〇) _-____ 高温負荷使用壽命 (不合格率） -25°C 85°C -55°C 125°C 1000小時 2000小時 3 0.052 0.179 3275 6.3 -3.0 -8.0 -5.2 -11.0 0/100 0/100 4 0.099 0.121 2886 8.4 -2.4 -7.5 -4.7 -10.2 0/100 0/100 5 0.100 0.144 2892 8.1 -2.3 -7.4 -4.8 -10.3 0/100 0/100 6 0.041 0.311 3420 5.1 •2.1 -7.8 「-5.7 -12.2 0/100 0/100 7 0.029 0.052 3624 5.3 -3.8 -9.5 -6.2 -14.1 0/100 0/100 8 0.053 0.034 3423 6.4 -3.2 -8.7 -5.8 -11.8 0/100 9/100, 9 0.084 0.046 3108 7.9 -2.9 -8.3 -5.5 -11.7 0/100 34/100 10 0.090 0.068 3055 7.9 -2.6 -8.0 -5.1 -11.3 0/100 16/100 如表5所示，藉由使用Ca/Ti比例高於主組分原料中ca/Ti 比例的添加劑組分原料（如表4所示），使樣品3〜7中Cab/Tib 比例大於Cag/Tig比例。另一方面，藉由使用Ca/Ti比例高於 添加劑組分原料中Ca/Ti比例的主組分原料，使樣品8〜10中 Cab/Tib比例小於Cag/Tig比例。 如表5所示，樣品3〜10顯示出優良的電特性。特別是在 90306.doc -26- 1247321 2000小時高溫負荷使用壽命（不合格率）方面，樣品3〜7，其 Cab/Tib比例分別大於Cag/Tig比例，分別表現出比Cab/Tib比 例小於Cag/Tig比例的樣品8〜10更高的可靠性。 實驗例3 實驗例3用於評估介電陶瓷所含晶粒中Ca濃度的較佳範 圍。 表6對應於實驗例1的表1。表6顯示實驗例3製備的樣品中 主組分AB03的組成和晶軸比c/a，以及所形成的作爲添加劑 組的鍛燒材料的組成。 表6 樣品 主組分abo3 主組分ABO3 添加劑組分 編號 的晶軸比c/a (鍛燒材料） * 11 100BaTiO3 1.0099 1. lBa-0.2Ca-l.0TM .4Si-l .ODy-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-O 12 100(Ba〇 99Ca〇 〇i)Ti〇3 1.0102 1. lBa-0.2Ca-l.0Ti-l.4Si-l.0Dy-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-O 13 100(Ba〇 89Ca〇 i〇Sr〇.〇i)Ti03 1.0097 1.0Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.2Si-1.0Dy-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-0 14 100(Ba〇.8〇Ca〇.2〇)(Ti〇 995Hf〇 〇〇5)〇3 1.0095 1.0Ba-0.1 Ca-1.2Ti-1.2Si-1 .ODy-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-O 15 100(Ba〇 79〇a〇 2i)Ti〇3 1.0094 1.0Ba-0.2Ca-1.0Ti-1.4Si-1.0Dy-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-0 如表6所示，製備Ca取代量不同的粉狀介電陶瓷原料，即 所含主組分中取代主組分AB〇3中A位置的Ca數量不同。採 用和實驗例1相同的方法製備單石陶瓷電容器。爲了製造單 石陶瓷電容器，類似於實驗例2進行電特性評估。表7顯示 評估結果。 -27- 90306.doc 1247321 表7 樣品 編號 介電 常數 ----- tan δ (%) 溫度特性 (△C/C20X%) 溫度特性 (△C/C25)(%) 高溫負荷使用壽命 (不合格率） -25°C 85°C •550C 125°C 1000小時 2000小時 ”1 2314 _^29〇 1 -9.8 -2.2 -16.3 -20.4 0/100 0/100 12〜 3.5 -2·8 -9.2 -6.8 -14.3 0/100 0/100 13 一 —-—— 14 ttl 如名 _^208 6.6 -2.4 4·3 -4.2 -7.2 0/100 0/100 2987 〜---- ^2686 U所示 8.5 9.1 ，樣口1 -0.9 -0.8 .11中 -3.1 -2.9 沒有於 -2.0 -1.2 •主組: 2·8 ~^Γ 命ABC 0/100 7/100 >3中加入 0/100 33/100 Ca，結 果2表7所示，樣品11與其他樣品12〜15相比，介電常數低 且電容-溫度特性不佳。 如表6所不’樣品12〜15中其主組分AB〇3中加入了 ca。結 汝表7所示，樣品12〜15顯示出優良的電特性。 曲：樣口口 12〜15相互比較。樣品12〜14中，主組分ab〇3的Ca ’辰度爲約1〜20莫耳百分比。樣品15中。&濃度爲η莫耳％， 超過約20莫耳％。結果，Ca濃度約卜⑼莫耳。的樣品^〜μ 與⑽^偏離㈣莫耳％範圍的樣品15相比，樣品〜邮 見出更π的介電常數’且在高溫負荷使用壽命測試中表現 出更高的可靠性（不合格率低）。 實驗例4 只驗例4用於估計每 V J 口；/ ·刀口劑組 原料 R(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、TbDy、H〇Ei 1外山和丫中的至少一種）添加量的較佳範圍，以及 100莫耳主組分AB〇3的添加劑組分原料M(Mn、Ni、^ 〜心叫^小論和”的至少一⑻添加量的較 90306.doc -28 - 1247321 範圍。 表8對應於實驗合,Μ & i t θ ^ 、^的表1，顯示貫驗例4製備的M σ * 組分Αβ〇3的組成和曰鉍& / 的樣口口中主 分伊比e/a，以及所形成的作爲添加劑組 鈑心材料的組成。此外，在"添加劑組分（锻燒材料）"每 曲攔，下。p分中顯不了上述組分師Μ的莫耳比例濃度該 /辰度疋以1〇〇莫耳主組分爲基礎，按上述組分尺和^的基本 元素計算出者。 90306.doc 29- 1247321 to * to to * 才策品 編號 100(Ba〇.96Ca〇.〇3Sr〇.〇i) T1O3 100(Ba〇.97Ca〇.〇3)(Ti〇.99Hf〇.〇i)〇3 100(Ba〇.97Ca〇.〇2Sr〇.〇i) T1O3 100(Ba〇.97Ca〇.〇3)(Ti〇.995Zr〇〇〇5)〇3 100(Ba〇.97Ca〇.〇3)(Ti〇.995Zr〇.〇〇5)〇3 100(Ba〇.9〇Ca〇.i〇)Ti03 100(Ba〇9〇Ca〇.〇4Sr〇.〇i) T1O3 100(Ba〇>93Ca〇〇5Sr〇〇2) T1O3 100(Ba〇.9〇Ca〇.10)Ti〇3 100(Ba〇.9〇Ca〇.10)Ti〇3 1_ 主組分AB〇3 1.0098 1.0097 1.0094 1.0097 1.0096 1.0101 1.0093 1.0096 1.0098 1.0098 主組分ABO3 的晶軸比c/a Η-^ 1.0Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.8Si-0.5Y-0.4Gd-0.2Eu-1.0Mn-0.5Ni-0.5Fe-0.2Al-0 0 bo 1.0Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.8Si-0.4Y-0.3Nd-0.1Lu-1.0Mn-0.6Co-0.4Fe-0 H—^ § p 1—^ 〇 H—a k) 1—» bo 00 »—* · U\ p Lh 9 p Lh 0 cb k) S CTQ to 〇 c b 1.0Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.8Si-0.5Sm-0.5Ho-0.2Pr-0.06Mn-0.02Mo-0.02W-0 1.0Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.8Si-0.5Sm-0.5Ho-0 一 0.95Ba-0.1Ca-1.2Ti-1.8Si-1.0Dy-0.5Ce-0.2Tm-1.0Mn-0.5Ni-0.5Mg-0 0.95Ba-0.1Ca-0.8Ti-1.4Si-0.6Dy-0.3Eu-0.3Er-0.6Mn-0.5Ni-0.5Cr-0 0 bo 0.95Ba-0.1Ca-0.8Ti-1.4Si-0.4Dy-0.2Sm-0.2Ho-0.5Mg-0.3Cr-0 0.08 0.95Ba-0.1Ca-0.8Ti-1.4Si-0.04Yb-0.02La-0.02Gd-0.6Mn-0.2Ni-0.5V-0.2Al-0 0 0.95Ba-0.1Ca-0.8Ti-1.4Si-0.6Mn-0.2Ni-0.2Mg-0.1V-0 組分R(莫耳） 添加劑組分(鍛燒材料） Κ) to to g 0.12 o to b； 0 bo 一 組分Μ(莫耳） 90306.doc -30- 1247321 如表8所見，樣品19〜23中添加劑組分所含的組分R數量是 隨著樣品編號的增加而增加。此外，樣品24〜28添加劑組分 中組分Μ的添加量是隨著樣品編號的增加而增加。 表9顯示單石陶瓷電容器的電特性，這些電容器是採用和 實驗例1相同的方法，用具有表8所示組成的介電陶瓷原料 粉製造者。表9所示的電特性項是採用和實驗例2相同的方 法進行評估者。 表9
樣品 編號 介電 常數 tan δ (%) 溫度特性 (△C/C20)(%) 溫度特性 (AC/C25)(°/〇) 高溫負荷使用壽命 (不合格率） -25°C 85°C -55°C 125°C 1000小時 2000小時 ”9 3598 8.5 -2.4 -0.1 -5.3 -19.6 43/100 98/100 20 3221 8.7 -2.4 -7.7 -4.2 -10.1 0/100 0/100 21 3162 6.8 -2.5 -7.6 -4.9 -10.4 0/100 0/100 22 3145 7.1 3.1 -9.0 -4.8 •12.2 0/100 0/100 23 2686 5.3 -2.7 -9.2 -4.8 -12.5 0/100 0/100 + 24 3562 8.1 -2.9 -1.2 -5.3 -18.0 73/100 100/100 25 3485 5.7 -3.2 -8.2 •5.1 -11.7 0/100 0/100 26 3420 5.6 -3.5 -8.2 -4.9 -12.1 0/100 0/100 27 3212 5·8 -2.8 -9.4 -5.0 -13.8 0/100 0/100 28 2640 5.5 -3.3 -9.5 -5.2 -14.1 0/100 0/100
相互比較樣品19〜23。首先，樣品19中添加劑組分中未加 入組分R。因此，如表9所見，樣品19與其他樣品相比，如 高溫負荷使用壽命測試所評估者，表現出低可靠性，而且 電容-溫度特性（AC/C^)不佳。另一方面，如高溫負荷使用 壽命測試所評估者，樣品20〜23表現出高可靠性，並且在溫 度特性方面有優良的評估結果。 90306.doc -31- 1247321 樣品20〜23間相互比較。樣品2〇〜22中，組分r的濃度滿足 每100莫耳主組分的組分R濃度應在約莫耳範_ 的要求。與組分R濃度超過約h5莫耳的樣品23相比，樣品 20〜22表現出更高的介電常數和更優良的溫度特性。 相互比車父樣品24〜28 〇樣品24 Φ 丄丨 银〇口 24中之添加劑組分中未加入組
为Μ。因此，樣品2 4不能保證有繞缕祕 ,L 另、巴緣性。此外，高溫負荷 使用壽命測試所評估出的可靠性低。而且與其他樣品相 =，溫，特性CC/C25)差。另—方面，樣品〜城高溫負 荷使用壽命測試和溫度特性測試中表現出更優良的結果。 樣口口 2 5〜2 8間相互比較。樣品2 ^ 9 7 士 、 平又像0口 25〜27中，添加劑組分的組 分Μ》辰度爲每1〇〇莫耳主组分的 夫寸土、、且刀、、、勺（Μ〜2莫耳，與組分“濃度超 過約2莫耳的樣品28相比，檨口 γ π生 像口口 25〜27表現出更高的介電常 數和更優良的溫度特性。 【圖式簡單說明】 圖1為說明本發明一呈辦々丨 苗 ，、體例之早石陶瓷電容器1的橫截面 圖； 圖2係顯示用ΤΕΜ-EDX測定夕你沒士於 列&之作爲本發明一具體例之樣 品1所含晶粒的内部組成分析結果的圖表；及 圖3係顯示用ΤΕΜ-EDX測定之冃9糾-这 、 列疋之圖2所不樣品1的晶粒介面 組成分析結果的圖表。 【元件符號簡單說明】 1 單石陶瓷電容器 2 層疊體 3 介電陶瓷層 90306.doc •32- 1247321 4, 5 内電極 6，7 端面 8, 9 外電極 10, 11 第一電鍍層 12, 13 第二電鍍層 90306.doc -33-

Claims (1)

1247321 VxlT^lmtVw^-zn)—月Θ日购正替換頁 拾、申請專利範固： 1 · 一種介電陶瓷，其係具有晶粒及在晶粒間之晶粒介面 者，其包括： 作爲主要組分之具有通式αβο3的鈣鈦礦化合物，其 中Α代表Ba及Ca或者Ba、Ca及Sr，而Β代表Ti或者Ti及 Zr和Hf中至少之一種，以及 含Si、R和Μ的添加劑組分，其中r代表La、Ce、Pr、 Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和 Y中的至少一種，而M代表Μη、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、 Mg、A1、V、Mo和W中的至少一種， 其中添加劑組分係沒有被固體溶解，其中所有晶粒數 目中至少約85%的晶粒的橫截面上至少約9〇%存在有該 主要組分，而且 其中在約8 5 %或更多晶粒介面分析點上至少發現 B 迁、Ca、Ti、Si、R和 Μ 〇 2·如申請專利範圍第1項之介電陶瓷，其中Cag/Tig< Cab/Tib ’其中Cag是晶粒中所含Ca的數量，及1^是晶粒 中所含Ti的數量’而Cab是晶粒介面中所含Ca的數量， 及Tib是晶粒介面中所含Ti的數量。 3·如申請專利範圍第2項之介電陶瓷，其中晶粒中的以濃 度，係基於主要組分AB〇3中元素A的量計，爲約丨〜川。/。 莫耳。 4 ·如申請專利範圍第3項之介電陶变，其中添加劑組分中r 和Μ之以元素基礎計之濃度，係基於1〇〇莫耳主要組分
曰修(東)正替換頁 計’分別爲約0.0545莫耳和約〇1〜2莫耳。 5. 如申請專利範圍第4項之介電陶究，其中鈣鈦礦的晶軸 比c/a至少約1.〇〇9。 6. 如申請專利範圍第!項之介電陶£，其中晶粒中的。濃 度係基於主要組分AB〇3中元素A的量計，爲約卜2〇% 莫耳。 7. 如申請專利範圍第！項之介電陶究，其中添加劑組分中r 和Μ之以元素基礎計的濃度，係基於ι〇〇莫耳主要組分 5十，分別爲約0.05〜1.5莫耳和約〇1〜2莫耳。 8. 如申請專利範圍第i項之介電陶£，其中賴礦的晶轴 比c/a至少約1.009。 9. -種製造介電陶莞之方法’該方法包括如下步驟：提供 ⑷和⑻的混合物’ λ中⑷為通式AB〇3的鈣鈦礦化合 物’其中A代表Ba及Ca或者Ba、c^Sr，而b代表^或 者Ti及Zr和Hf中至少之—種，該触礦化合物的晶轴比 C/a至少約L009，而（b)為至少含Ba、^、Ti、以、吵 M的锻燒材料，其中R為La、Ce、pr、Nd、sm、Eu、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Vh、τ ^ . 】 i m γ b、Lu和Y中的至少一種， 而 M是 Μη、Ni、Co、Fe、Cr、w …Cu、Mg、A卜 V、Mo和 W中的至少一種；以及 燒製該鈣鈦礦化合物與鍛燒材料之混合物。 10·如申請專利範圍第9項之製造介電陶瓷之方法，苴 約鈦礦化合物的cam莫耳比小於該鍛燒材料中的Cam 莫耳比。 90306-940817.doc -2 - —1S4753+--1 %年》月I ^曰修吃)正替換頁 I—-——一 11.如申請專利範圍第10項之製造介電陶瓷之方法，其中該 鍛燒材料中R和Μ之以元素基礎計的濃度，係基於1〇〇 莫耳妈鈦礦計，分別爲約0 · 0 5〜1 · 5莫耳和約〇 · 1〜2莫耳。 12· —種單石陶瓷電容器，其包含一個層疊體，該層疊體包 含至少三個層疊之介電陶瓷層和沿著介電陶究層間不 同的介面延伸並在層疊方向上相互重疊的至少兩個内 電極，和 在層疊體的外表面上、與不同的内電極電連接的一對 外電極； 其中該介電陶瓷層係包含如申請專利範圍第5項之介 電陶瓷。 13·如申請專利範圍第12項之單石陶瓷電容器，其中該内電 極係包含賤金屬。 14.如申請專利範圍第13項之單石陶瓷電容器，其中該賤金 屬包含錄或銅。 15·如申請專利範圍第14項之單石陶瓷電容器，其中該外電 極包含賤金屬。 16·如申請專利範圍第13項之單石㈣電容器，其中該外電 極包含賤金屬。 17· -種早石陶瓷電容器，其包含一個層疊體，該層疊體係 〇 a至少一個層豐的介電陶瓷層和沿著介電陶瓷層間 同的"面延伸並在層豐方向上相互重疊的至少兩個 内電極；和 在層疊體的外表面上、與不同的内電極電連接的一對 90306-940817.doc 外電極； 其中該介電陶瓷層係包 電陶瓷。 18·如申請專利範圍第17項之單 極包含賤金屬。 合如申請專利範圍第1項之 介 石陶瓷電容器，其中該内電 如申請專利範圍第18項之單石 充％谷态，其中該賤金 屬包含錄或銅。 20· —種單石陶瓷電容器，其包含 個層疊體，該層疊體包 含至少三個層疊的介電陶兗層和沿著介電陶究層間不 同的介面延伸並在層疊方向上相互重叠的至少兩個内 電極；和 在層疊體的外表面上、與不同的内電 外電極； 極電連接的一對 其中該介電陶竟層係包含如申請專利範圍第4項 電陶瓷。 之介 90306-940817.doc
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