TWI814079B

TWI814079B - 多層陶瓷電容器及包含其的電子裝置

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Publication number: TWI814079B
Application number: TW110133752A
Authority: TW
Inventors: 約翰巴堤圖德; 南森Ａ雷德; 艾倫坦普爾頓; 詹姆斯Ｒ麥基; 詹姆斯戴維斯; 阿比吉特格拉夫; 亨特海耶斯
Original assignee: 美商基美電子公司
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-09-01
Also published as: CN116097382A; US11646156B2; TWI803971B; EP4211709A1; EP4211092A2; US20220076886A1; WO2022055853A2; TW202210443A; US11621126B2; TW202211273A; JP2023542495A; WO2022055841A1; US20220076892A1; WO2022055853A3; JP2023541576A; US20230187134A1; CN116635348A

Abstract

提供了一種改進的多層陶瓷電容器和包括該多層陶瓷電容器的一電子裝置。多層陶瓷電容器包括與第一外部端子電連接的第一導電板和與第二外部端子電連接的第二導電板。第一導電板和第二導電板形成一電容耦合。一陶瓷部位於第一導電板與第二導電板之間，其中，陶瓷部包含順電性介電陶瓷。多層陶瓷電容器具有一額定直流電壓和一額定交流峰峰電壓(V_PP)，其中，該額定交流V_PP高於該額定直流電壓。

Description

多層陶瓷電容器及包含其的電子裝置

本申請主張於2020年9月10日遞交的申請號為63/076,444的係屬中的美國臨時申請的優先權，藉由引用將該專利申請的內容併入本文中。本發明涉及一種改進的電容器，其特別適用於高電壓交流(AC)應用。更具體地，本發明涉及一種可以在比直流電壓額定值(DC voltage rating)高的峰峰交流電壓(peak-to-peak AC voltage)下可靠地工作的多層陶瓷電容器。

目前存在著持續的向高功率電路發展的趨勢。儘管不限於此，但，人們對電動車輛日益增長的需求已給電路和其中使用的電氣部件的開發者帶來了巨大的負擔。出於本發明的目的，關注的焦點在於使用高電壓交流電源和用於其中的電子電容器的需求。多層陶瓷電容器(multilayered ceramic capacitors，MLCC)已非常成功地用於高電壓直流(DC)電路，現在它們通常是此類應用的首選技術。然而，在交流電路中使用MLCC存在重大問題，這限制了它們在高電壓AC應用中的廣泛使用。

具有較高電容值的MLCC會吸收更多的電流，因此，與具有較低電容的等效MLCC相比，溫度會變得更高。電流(I)與電壓(V)和電容器的阻抗(impendance，Z_c)相關，關係如等式1所示。

電容器的阻抗(Z_c)是電容器的電抗(reactance，X_c)的一合理近似值，因此，電抗可以根據測量頻率(measurement frequency，f)和電容(C)估算，如等式2所示。

將等式1和2進行變換，得到等式3。

I=V＊2＊π＊f＊C 等式3

基於等式3中的關係，對於一給定的電壓和頻率，增大電容將會增大電流。此外，消耗的實際功率(Real Power)與電流(I)和電容器的ESR相關，如等式4所示。

實際功率=I²*ESR 等式4

一給定頻率下的ESR是電容器的電抗(X_c)乘以該頻率下電容器的損耗因數(dissipation factor，DF_f)，如等式5所示。

ESR_f=X_c*DF_f 等式5

因此，消耗的實際功率與電容成正比，如等式6所示。

實際功率=V²*2*π*f*C*DF_f 等式6

基於上述關係，很明顯，隨著電流消耗(current draw)因電容增大而增大，功率損耗也會增大。

對於使用C0G陶瓷的MLCC，電容不隨溫度變化，因此，電流保持相對恆定。因此，當部件升溫時，必須將藉由實際功率散熱產生的溫度從MLCC移除，例如，藉由外部傳導。這是必須要解決的關鍵設計限制。

在AC應用中，重要的是使紋波電流(ripple current)加熱最小化，以實現可靠的性能。然而，這由於以下事實變得複雜：頻率具有顯著影響，須在設計中予以考慮。在較低頻率下(通常為100kHz或以下)，MLCC的性能處於電壓受限區域(voltage-limited region)，而在較高頻率下，其能力處於電流受限區域(current-limited region)。在電流受限區域中，電流受到基於等式4的關係的部件的後續發熱的限制。這在圖1中進行了說明。

在電壓受限區域內，峰峰(peak-to-peak，V_pp)交流電壓不應超過直流電壓電平(level)，以確保可靠的性能而不會過熱。MLCC通常按其直流電壓(V_dc)進行額定，該直流電壓相當於交流(V_pp)額定值。RMS交流電壓(V_rms)與V_dc有關，其之間的關係由等式7給出。

因此，用於直流電路和交流電路的MLCC的進展一直在平行發展，因為額定電壓的關係已被認為由等式7中的關係關聯。這將MLCC在高電壓AC應用中的使用僅限於那些具有高額定直流電壓的電容器，因為峰峰電壓

，V_PP不應超過根據習知技術的額定直流電壓。

本發明提供一種具有一峰峰額定交流峰峰電壓(peak to peak rated AC peak to peak voltage)的MLCC，基於等式7中闡述的建立的關係，該電壓遠超出本領域中的預期。因此，本發明提供一種MLCC、以及使用一MLCC的裝置，其可以承受比以前認為合適的交流電壓高得多的交流電壓。

本發明涉及一種改進的MLCC，其特別適用於高AC電壓應用。

更具體地，本發明涉及一種改進的MLCC，其具有比額定直流電壓高的一額定峰峰交流電壓，這與本領域中公認的理論和實踐相反。

所述改進的MLCC的一個特別的特徵是能夠承受高交流電壓(例如，950至5700V_PP)，而ESR不會顯著降低。

所述改進的MLCC的另一特別的特徵是能夠在高交流V_PP下承受高溫，而不會降低ESR或缺乏性能。

這些實施例和其他實施例(如將被認識到的)被提供在一種多層陶瓷電容器中，該多層陶瓷電容器包括與第一外部端子電連接的第一導電板、及與第二外部端子電連接的第二導電板。第一導電板和第二導電板形成一電容耦合(capacitive couple)。一陶瓷部位於第一導電板和所述第二導電板之間，其中，該陶瓷部包括順電性介電陶瓷(paraelectric ceramic dielectric)。該多層陶瓷電容器具有一額定直流電壓和一額定交流電壓，其中，該額定交流電壓V_PP高於該額定直流電壓。

另一實施例提供於一種包括一第一多層陶瓷電容器的電子裝置(electronic device)中。該多層陶瓷電容器包括與第一外部端子電連接的第一導電板、及與第二外部端子電連接的第二導電板，其中，該些第一導電板和該些第二導電板形成一電容耦合。一陶瓷部位於第一導電板和第二導電板之間，其中，該陶瓷部包含順電性介電陶瓷。該多層陶瓷電容器具有一額定直流電壓和一額定交流電壓V_PP，其中，該額定交流電壓V_PP高於該額定直流電壓。

另一實施例提供於一種形成一多層陶瓷電容器的方法中，該方法包括：形成包含由通式A表示的氧化物的順電性介電陶瓷：(Ca_eSr_g)_j(Zr_kTi_p)_qO₃通式A

其中：e=0.60~1.00；g=0.00~0.40；k=0.50~0.97；p=0.03~0.50；及j/q=0.99~1.01；形成包含所述介電陶瓷的一陶瓷漿料(slip)；在一基材上形成所述陶瓷漿料的一塗層；在所述塗層上印刷導電油墨的一圖案，以形成一印刷塗層；形成包括所述印刷塗層的一堆疊物(stack)，其中，相鄰印刷塗層偏置(offset)，並且，交替的印刷塗層對齊(registration)；形成所述堆疊物的一層壓製品(laminate)；將所述層壓製品分成生晶片(green chips)；對所述生晶片進行燒結(sintering)，其中，所述導電油墨形成第一導電板和第二導電板，並且，所述陶瓷漿料形成所述第一導電板與所述第二導電板之間的一陶瓷部；及對燒結後的所述生晶片進行封端。

又一實施例提供於一種形成一多層陶瓷電容器的方法中，該方法包括：形成由通式B限定的一順電性介電陶瓷：U_aX_bY_cZ_d((Ca_1-x-ySr_xM_y)_m(Zr_1-u-vTi_uHf_v)O₃)_1-a-b-c-d通式B

其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬(alkaline earth)；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽(carbonate)或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑(sintering aid)：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu組成的群組中的至少一種稀土元素(rare-earth element)； 0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c

0.06；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0

u

1；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；形成包含所述順電性介電陶瓷的一陶瓷漿料；在一基材上形成所述陶瓷漿料的一塗層；在所述塗層上印刷導電油墨的一圖案，以形成一印刷塗層；形成包括所述印刷塗層的一堆疊物，其中，相鄰印刷塗層偏置，並且，交替的印刷塗層對齊；形成所述堆疊物的一層壓製品；將所述層壓製品分成生晶片；對所述生晶片進行燒結，其中，所述導電油墨形成第一導電板和第二導電板，並且，所述陶瓷漿料形成所述第一導電板與所述第二導電板之間的一陶瓷部；及對燒結後的所述生晶片進行封端。

11,26:電壓增強型U2J介電質

12:樹脂

20:雙印刷電容器

3,22,22¹:第一導電板

40:電子裝置

5,24,24¹:第二導電板

50:測試設備

52:正弦波產生器

54:功率放大器

56:線圈自耦變壓器

58:阻抗匹配電感線圈

60,62,64,66,68,69,70,72,74,76:製程

7,30:第二外部端子

9,28:第一外部端子

C1,C2:電容器

D1:距離、散熱部件

D2:距離

圖1以圖表形式示出了作為頻率的函數的MLCC能力極限。

圖2以圖表形式示出了電容溫度係數(Temperature Coefficient of Capacitance)。

圖3以截面示意圖示出了一MLCC。

圖4以截面示意圖示出了本發明的一實施例。

圖5示出了圖4的一部分。

圖6以示意圖示出了本發明的一實施例。

圖7示意性地示出了一紋波電流測試電路。

圖8以圖表形式示出了一習知技術示例。

圖9以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖10以圖表形式示出了紋波電流加熱。

圖11以圖表形式示出了一對照與本發明的一實施例之間的比較。

圖12以圖表形式示出了一習知技術示例。

圖13以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖14以圖表形式示出了一習知技術示例。

圖15以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖16以圖表形式示出了一習知技術示例與本發明的一實施例之間的比較。

圖17以圖表形式示出了一測試條件。

圖18以圖表形式示出了一習知技術示例與本發明的一實施例之間的比較。

圖19以圖表形式示出了一習知技術示例。

圖20以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖21以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖22以圖表形式示出了一習知技術示例。

圖23以圖表形式示出了本發明的一實施例。

圖24是本發明的一實施例的流程圖。

本發明涉及一種改進的MLCC，其中，峰峰額定交流(V_PP)超過額定直流電壓至少10%，更佳為至少20%，這與本領域中的預期相反，並與公認的理論模式相悖。更具體地，本發明提供一種具有一電壓增強型U2J(Voltage Enhanced U2J，VEU2J)順電性介電陶瓷的MLCC。

本發明的一個特別的特徵是能夠提供一種特別適合用作一高交流V_PP諧振電容器的MLCC。這些MLCC由順電性VEU2J陶瓷製成，其與目前具有可比(comparable)額定直流電壓的MLCC相比，可以在更高的交流V_PP下實現可靠的性能，這由長時間內施加高交流V_PP下的相對低的表面溫度得以證實。它們的穩定性得到增強，部分原因在於25℃以上的負電容係數(negative coefficient of capacitance)以及相對於高交流V_PP和溫度的穩定ESR。這些使用VEU2J介電質的MLCC在高交流V_PP操作下，在整個多電容器陣列中均勻分佈溫度下都非常有效。如果某單個電容器的溫度升高，則該電容器的電容就會降低，從而根據等式3減小電流。隨著電流的減小，溫度也會降低，從而補償部件本身的任何製造差異。

如上文中所述，對於用C0G陶瓷製成的電容器，電容不隨溫度顯著變化，因此，電流保持相對恆定。按照慣例，對於一C0G電容器，在-55℃至+125℃的溫度範圍內，相對於25℃時的值，電容變化為+/-30PPM/℃。當電容器升溫時，必須藉由外部傳導等方式將實際功率散熱產生的溫度從MLCC中移除。相比之下，對於包含VEU2J陶瓷的一電容器，電容會隨著溫度的升高而降低，如圖2所示，因此，在部件升溫時，電容器會吸收更少的電流。

更具體地，本申請提供一種由多個層疊陶瓷層和多個內電極層形成的多層陶瓷電容器裝置，其中，該些陶瓷層和該些內電極層交替堆疊。該些陶瓷層由本申請所公開的介電組合物製成，該些內電極層由主要含有卑金屬(base metal)(如Ni等)的導電膏製成。得到的多層陶瓷電容器在低氧分壓下共燒(co-firing)後，在-55℃至150℃的溫度範圍內，電容溫度係數在±1000ppm/℃內。

VEU2J的電容隨溫度升高而下降導致溫度隨時間緩慢升高，即使在增大的交流電壓和電流下也是如此。為了評估MLCC在交流電壓條件下的可靠性，交流紋波電流加熱的程度已根據表面溫度升高到環境溫度以上時發生故障的風險來定義。就本發明而言，高於環境溫度的

25℃的溫度升高被認為是低風險，高於環境溫度的

25℃至

50℃的溫度升高被認為是中等風險且取決於特定應用，並且，高於環境溫度的

50℃的溫度升高被認為具有熱失控(thermal runaway)和過電壓(overvoltage)故障增加的風險。

額定直流電壓是電容器在此偏壓下能夠儲存並可靠地運行的最大直流電壓。雖然額定直流電壓和額定交流V_PP被認為由等式7聯繫起來的，但在本發明的電容器中，額定交流V_PP與額定直流電壓不相關。在本發明中，額定交流V_PP要高於根據等式7的基於預期的額定直流電壓。額定直流電壓通常是藉由如下方式確定：取一犧牲電容器(相當於一測試電容器)，並將該犧牲電容器暴露於增加的直流電壓直至實現擊穿(breakdown)，此時的電壓被稱為擊穿電壓。出於本發明的目的，額定直流電壓被定義為平均擊穿電壓的60%，以允許製造和測試變化。因此，出於本發明的目的，額定交流電壓的峰峰電壓比一等效部件的直流擊穿電壓的60%高。

下面將參照附圖對本發明進行說明，該些附圖構成本公開的一組成但非限制性部分。在各個附圖中，相同的元件將進行一致地編號。

現參照圖3說明本發明的一實施例，該圖以截面側視圖示出了一多層陶瓷電容器。第一導電板3用作電極，並與第一外部端子9電連接。第二導電板5用作電極，並與第二外部端子7電連接。第一導電板和第二導電板具有相反的極性並形成一電導偶合。該些電極由VEU2J介電質11分開或隔開。可選但較佳的樹脂12包住本領域已知的電容器的一部分。

現參照圖4說明本發明的一實施例。圖4的電容器的一部分被放大為圖5。在圖4中，一雙印刷電容器(double print capacitor)20示意性地以截面圖示出。第一導電板22和22¹近距離地進行雙印刷(double printed)並止於一第一外部端子28，因此，具有相同極性(common polarity)。該些雙印刷導電板由VEU2J介電質26隔開。第二導電板24和24¹也近距離地進行雙印刷，並止於第二外部端子30，因此，具有相同極性。VEU2J介電質26位於極性相反的相鄰導電板之間，例如，22與24或22¹與24¹之間。極性相反的導電板之間的間隔(圖5中的D1)至少是相同極性導電板之間的間隔(圖5中的D2)的五倍。更佳地，極性相反的導電板之間的間隔是相同極性導電板之間的間隔距離的至少7倍。

層壓陶瓷電容器的製備有完備的記載，本發明相對於本領域已知的標準程序沒有在任何顯著程度上改變製造方法。

現參照圖24說明用於形成一MLCC的方法，在該圖中，該方法由流程圖示出。參照圖24，在60處，由本文所述的介電質形成一介電陶瓷，較佳地藉由本領域公知的固態合成法(solid state synthetic methods)。在62處，形成一陶瓷漿料，其中，該陶瓷漿料包含所述介電陶瓷。陶瓷漿料是一種可成形材料。陶瓷漿料通常包含有機載體等以允許將陶瓷漿料塗覆至一基材上。在64處，在一基材上形成該陶瓷漿料的一塗層。對該基材沒有特別限制，因為它不會成為成品的一部分。聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)由於成本和可用性等因素而廣泛用於本領域中，並且適用於說明本發明。形成所述塗層的方法沒有特別限制，除了較佳為適合形成一致厚度的塗層的那些方法。刮刀法(Doctor blade methods)被廣泛使用並且適用於說明本發明。在66處，乾燥陶瓷漿料。在68處，藉由將導電油墨的電極圖案印刷到乾燥的陶瓷漿料上來形成內電極。該導電油墨較佳包含卑金屬，較佳為鎳或鎳合金。在70處，形成一堆疊物，其中，該堆疊物包括陶瓷前驅物層，無需印刷，以形成電容耦合外部的介電陶瓷層。然後，將包括印刷電極圖案的層依次層疊，其中，將相鄰層偏置，使得交替的印刷電極圖案對齊。施加沒有印刷的額外層以形成電容耦合外部的相對的介電陶瓷。在72處，壓製和加熱該層狀結構，以形成一層壓製品。在74處，將該層壓製品分割成生晶片(green chips)。在76處，將該些生晶片按本發明已知的方式進行燒結和封端，以形成一電容器。

形成內電極層的導體較佳為一卑金屬。典型的卑金屬是鎳和鎳合金。較佳的鎳合金是鎳與選自Mn、Cr、Co和Al中的至少一種的合金，更佳地這類鎳合金含有至少95wt%鎳。鎳和鎳合金可含有多達約0.1wt%的磷和其他痕量成分(trace components)。其他導體可用作內電極，例如，銅、貴金屬或它們的合金，更佳的貴金屬選自鈀和銀。應當理解，對於含銅或貴金屬的內電極，較佳為較低溫度的燒製。

電壓增強型U2J(VEU2J)陶瓷基於一鋯酸鈣(calcium zirconate)結構，其還包含添加劑，其可增強包含VEU2J陶瓷的電容器承受足以具有至少950V_PP、高達5700V_PP的一額定交流V_PP的高交流V_PP的能力，同時具有低於交流V_PP的一額定直流電壓。

VEU2J陶瓷包含在高於25℃的溫度下具有一負電容係數的一順電性介電陶瓷。更佳地，VEU2J陶瓷包含至少95莫耳%的在高於25℃的溫度下具有一負電容係數的一順電性介電陶瓷。VEU2J介電質的順電性介電陶瓷是具有通式A的一鈦酸鈣鍶鋯陶瓷(calcium strontium zirconium titanate ceramic)：(Ca_eSr_g)_j(Zr_kTi_p)_qO₃通式A

其中：e=0.60~1.00；g=0.00~0.40；k=0.50~0.97；p=0.03~0.50；且j/q=0.99~1.01。

在通式A中，VEU2J主成分較佳包含至少90莫耳%的通式A的介電質，其中添加有次要成分(minor components)。在通式A中，Ca或Zr可以被 Ba或Mg取代。在通式A中，Zr或Ti可以被Hf取代。所述次要成分可包括次級成分(secondary component)，該次級成分包括Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu。較佳為最少0.5莫耳%的這些次要成分。

更具體地，VEU2J陶瓷包含由通式B表示的氧化物：U_aX_bY_cZ_d((Ca_1-x-ySr_xM_y)_m(Zr_1-u-vTi_uHf_v)O₃)_1-a-b-c-d通式B

其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c

0.06；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0

u

1；0

v

0.2；且0.98

m

1.02。

更具體地，VEU2J陶瓷包含選自由式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII組成的群組中的由通式B表示的氧化物，其中，式I中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物； X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c

0.06；d=0；0

x

1；0

y

1；0

u<0.8；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式II中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0.03<u

1；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式III中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0

x

1；0

y

1；0

u

1；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式IV中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0

u

1；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式V中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0.1<u<0.55；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式VI中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0.1<u<0.55；0

v

0.2；且0.98

m

1.02；式VII中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c

0.06；0<d<0.06；0

x

1；0

y

1；0.1<u<0.8；0

v

0.2；且0.98

m

1.02。

本發明的一個特別的優點是，當在諸如50kHz的頻率下測量時或當在10Hz至不超過1MHz的頻率下、更佳地在20kHz至不超過200kHz的頻率下測量時，在高電壓或高溫下ESR沒有降低。ESR降低會導致局部發熱增加，這會進一步使電容器劣化。藉由使ESR降低最小化或將其消除，電容器在經過高交流V_PP的許多週期或長時間處於高交流V_PP後仍保持穩定。由於介電質導致的ESR降低在較低頻率(這是ESR的主要組成部分)下最能顯現出來。

本發明的一個特別的優點是能夠改進電子裝置中的散熱管理。具有不同電容的本發明的電容器可以電並聯結合。如等式6中的關係所示，具有較高電容的電容器將消耗最多的(the most)實際功率(Real Power)。因此，可以物理地定位具有較高電容的電容器以改善散熱。

除了ESR穩定性之外，本發明的進一步優點在圖6中示出，其中，電子裝置40以局部剖視示意圖示出。在圖6中，該電子裝置包括兩個電並聯的電容器C1和C2。如果C1的溫度升高，則根據等式3中的關係，電容會隨著電流的降低而降低，這會由於VEU2J介電質的負電容溫度係數導致C1的溫度降低。因此，C1對溫度升高進行自我校正。不幸的是，C1中電流的降低會導致C2處的電流增大。靠近C2定位的一散熱部件D1可散發來自C2的熱量，從而允許C1和C2的組合處理更多電流而不會導致熱量積累。可以意識到，多個散熱部件可以戰略性地位於各電容器的附近，尤其是電並聯的電容器，以提高電容器組合處理更多電流的能力。本文中不對熱耗散部件進行特別限制，被動裝置(例如，散熱器)或主動裝置(例如，移動一流動介電質或提供物理冷卻的裝置)適於說明本發明。

實例

為了評估比較紋波電流加熱，將被測試電容器安裝在類似的測試試樣(test coupons)上，並測量頂面溫度。該測試設備示意性地示於圖7中。在圖7中，測試設備50包括一正弦波產生器(sine wave generator)52、一功率放大器54、一線圈自耦變壓器(coil auto-transformer)56和一阻抗匹配電感線圈(impedence matching unductance coil)58，其全部與被測裝置(device under test，DUT)在如圖示意性所示的一電路中。

該測試設備的設計是基於電感-電容諧振(inductor-capacitor resonance)的原理。選擇一被測裝置(DUT)，並匹配電感以確保元件的諧振頻率適合測試條件。在激磁(excitation)下，裝置溫度取自DUT頂部，這是最高溫度點。環境溫度也作為時間的函數被連續測量。報告裝置溫度與環境溫度之間的差異。

在具有訂製夾具(fixturing)的Keysight E4990A阻抗分析儀上獲得有效串聯電阻(effective series resistance，ESR)和阻抗(Z)的測量值。訂製夾具用於減輕用於測量DUT的電壓與電流連接之間的電磁耦合。藉由使至DUT的電流和電壓跡線(traces)在接近DUT時彼此垂直，可以減輕電磁耦合。

在測量由順電性介電質製成的1類部件以更準確地表徵它們的非常低的ESR值時，這種去耦合(decoupling)是特別必要的。訂製夾具還允許將部件焊接到測試夾具(test fixture)上，以減小接觸電阻並類比其實際使用的方式。跡線從頂側上的DUT焊盤(pads)路由(routed)至與夾具背面相連的過孔(vias)，在夾具背面，它們與MMCX連接器端接。使用四根短電纜將夾具背面上的MMCX連接器連接至夾具正面上的BNC連接器。測量電纜要盡可能地短，以減少任何潛在的相位誤差(phase error)並增大設置的頻寬(bandwidth of the setup)。

在測量過程中使用四個單獨的夾具，三個用於補償，一個用於DUT。開路、短路和負載夾具(Open,Short and Load fixtures)用於補償來自用於測量DUT的電線和夾具的寄生殘餘(parasitic residual)。開路補償(open compensation)按原樣使用夾具，沒有DUT或任何其他部件焊接至焊盤(pads)。短路補償(short compensation)使用銅短路塊(copper shorting block)，其尺寸與焊接至夾具焊盤(fixture pads)的典型DUT大致相同。負載補償(load compensation)使用焊接至夾具焊盤的一50Ω電阻器來在所有測量頻率範圍內產生穩定的阻抗。

可將夾具置於一烘箱中，用於在升高的溫度下測量ESR。除了用於連接夾具和分析儀的測量電纜外，使用相同的夾具和設置。使用1米長的高溫電纜，以便將夾具放置在Sun Systems腔室內。補償在室溫(通常為25℃)下完成。然後，將腔室設置為所需的測試溫度，讓DUT浸泡(soak)10分鐘(min)。一旦DUT的溫度達到穩定狀態，就測量DUT的ESR，並將溫度調至下一個溫度點。重複此過程，直至達到DUT的溫度額定值。根據需要，可以在每個測量溫度下重新驗證補償。

圖8和9分別示出了單印刷(single print)C0G(6A_rms 750V_rms)和雙印刷(double print)VEU2J(10A_rms 1250V_rms)的紋波電流前、後(pre and post ripple current)的ESR測量值。

遠處時間的預期溫升(temperature rise)用功率曲線擬合來預測，如等式8和9中所示，其中，A和B匯總在所有示例的表中。如果溫度升高隨時間的函數的增加很小，則擬合減弱。

溫度=A＊時間 ^B 等式8

使用C0G(作為對照)和本文所述的VEU2J介電質製造一系列MLCC。使用上述測試夾具在不同條件下運行比較的紋波電流測試。表1中提供了被測試的MLCC的匯總。

下面對紋波電流測試比較實例進行說明。

實例1

使用表1中的C0G和VEU2J介電質製造一系列具有2000V_dc額定直流電壓的EIA外殼尺寸(case size)3640 15nF MLCC。在85kHz下，在如圖10所示的各種電流和溫度下測量這些MLCC的紋波電流加熱。這些MLCC的電氣特性示於表2中。

這些電氣特性對於額定直流電壓為2000V_dc的MLCC來說是典型的。在表2中，VEU2J電容器的平均擊穿電壓略高於C0G電容器的平均擊穿電壓，但相較於為3751V的VEU2J，最低擊穿電壓非常接近，在為3718V的C0G的平均值的3個標準差(sigma)中。

在這兩種情況下，C0G和U2J都可以被定為2000Vdc，以基於等式7的預期關係實現707V_rms的交流額定值。然而，當交流電壓被施加至每個MLCC時，與基於理論的預期背道而馳，VEU2J MLCC並不會在這些和更高的電壓下表現出預期的自熱，見圖10。重要的是要注意，在C0G的情況下，施加6A_rms、750V_rms導致在約24小時後溫度達到高於環境溫度的25℃。此交流電壓電平(level)略高於根據等式7的707V_rms極限。儘管電極比C0G少，但該VEU2J部件的單印刷版本在8.4A_rms、980V_rms下不像C0G那樣升溫。較少數量的電極會抑制來自MLCC中心的熱量的傳導。在此C0G MLCC的情況下，如果交流電壓增加至8A_rms 1000V_rms，MLCC會迅速升溫至高風險溫度範圍以上，並且，在10A_rms，1250V_rms時，會達到MLCC擊穿點，電容器會擊穿。

這表明VEU2J介電質在紋波電流處理方面具有意想不到的益處。藉由雙印刷(double printing)增加VEU2J MLCC中的電極的數量，以匹配C0G電容器，將進一步提高性能。雙印刷VEU2J MLCC在10A_rms 1250V_rms(其比基於等式7的推薦交流電壓極限高1.77倍)下24小時後保持在25℃。此外，儘管VEU2J MLCC的溫度在這些高交流電壓下迅速升高，但溫度仍然隨時間保持穩定。這種隨溫度的穩定性只能部分地用前面描述的電容隨溫度變化的差異來解釋。由於消耗的實際功率與ESR成正比，如等式4所示，因此，在暴露於紋波電流之前和之後測量ESR和阻抗。對於暴露後部件，C0G樣品已暴露於在750V_rms下的6A_rms，而VEU2J樣品已暴露於10A_rms和1250V_rms。

儘管在高得多的紋波電流下測試了VEU2J樣品，但測試後的ESR僅顯示出很小的變化，而C0G樣品的測試後ESR明顯更高。暴露於高紋波電流增加的ESR會導致觀察到的溫度升高。

實例2

使用C0G和VEU2J介電質製造一系列具有1000V_dc額定直流電壓的EIA外殼尺寸1210 15nF MLCC。使用前面描述的測試方法在100kHz下測量這些MLCC的紋波電流加熱，結果示於圖11中。

在相同條件下，VEU2J MLCC保持在紋波電流加熱的安全範圍內，而C0G MLCC迅速升溫至高於環境溫度的50℃以上。該交流電壓遠高於根據等式7預期的353V_rms，但VEU2J MLCC並未表現出顯著的紋波電流加熱。

為了進一步理解這些差異，在暴露於這種高交流電壓之前對MLCC在寬頻率範圍內進行阻抗和ESR測量，並將結果與暴露後的MLCC進行比較。還使用上述測試方法在高溫下進行測量。

15nF C0G和VEU2J MLCC在環境溫度下獲得的ESR結果分別示於圖12和13中。

阻抗值不受暴露於高交流電壓的顯著影響，而在C0G電容器的情況下，在低於1MHz的頻率下，暴露後的ESR可以比暴露前的ESR高10倍或一個數量級以上。在VEU2J電容器的情況下，ESR在暴露後MLCC中保持非常接近，在任何頻率下都增加不到兩倍。這對於紋波電流加熱非常關鍵，因為如等式4所示，消耗的實際功率與ESR成正比。還進行了高達100℃的暴露前(原始)和暴露後的測量。這些在寬頻率範圍內的測量的示例分別如圖14和圖15所示。

在較高溫度下，VEU2J電容器的暴露前(原始)和暴露後ESR數據幾乎沒有差異。藉由擷取在100kHz、不同溫度下測量的ESR數據可以更清楚地看到這一點，如圖16所示。

在100kHz下，暴露後VEU2J電容器的ESR幾乎不隨溫度升高而變化，而與測試前部件相比，暴露後C0G電容器的ESR在100℃時增加了5倍以上。

實例3

使用C0G和VEU2J電容器製造一系列具有630V_DC額定直流電壓的EIA外殼尺寸1206 10nF MLCC。使用前述測試方法在85kHz下測量這些MLCC的紋波電流加熱。在這種情況下，部件的加熱類似於圖17所示。

儘管紋波電流加熱看起來相似，但VEU2J電容器的溫度隨時間的增加速度較慢，因此，部件不會像C0G電容器那樣迅速達到25℃。

實例4

使用C0G和VEU2J介電質製造一系列具有630V_DC額定直流電壓的EIA外殼尺寸1210 33nF MLCC。在85℃的環境溫度、50kHz下測量這些MLCC的紋波電流加熱，結果示於圖18中。

在85℃的這種升高的環境溫度下，VEU2J的紋波電流加熱遠小於等效的C0G MLCC。這些部件的紋波電流前(原始)和後的ESR示於圖19和20中。

在50kHz下測量的紋波電流前(原始)和後的各種溫度下的ESR結果示於表3中。

如表3所示，C0G樣品的ESR在所有溫度下增加超過23%，在25℃和85℃下增加超過50%。VEU2J電容器的ESR增加不到2%。

為了理解使用上述功率曲線擬合的至25℃和50℃溫度的所有時間內的C0G與(vs)VEU2J MLCC的加熱速率差異，實例1、2、3和4的測試條件匯總於表4中，結果匯總於表5中。為了在2種情況下實現更好的曲線擬合，前5 小時記錄的表面溫度不被考慮。

#前5小時的表面溫度數據不適用於這些情況。

在實例1中，VEU2J雙印刷MLCC在10A_rms 1250V_rms(其比基於等式7的交流電壓極限高1.77倍)下24小時後保持在25℃。此外，儘管VEU2J MLCC的溫度在這些高交流電壓下迅速升高，但溫度隨時間保持穩定。這種在施加的交流電壓下的溫度穩定性對於長期可靠性至關重要。即使測試電壓相較於C0G增加，但VEU2J達到25℃和50℃的臨界溫度的預測時間仍要高得多。

與具有相同標稱電容的C0G MLCC相比，實例2的VEU2J MLCC 經歷的發熱要少得多，因此，它們在該頻率下的交流電壓下的可靠性要好得多。在實例3的情況下，即使C0G和VEU2J MLCC的表面發熱看起來相似，但曲線擬合表明VEU2J表面溫度不會像C0G一樣隨時間迅速升高，因此，需要更長的時間才能達到臨界溫度。

此外，在同一電路中電並聯的2個或更多個VEU2J電容器的陣列中，具有較高的電容值的MLCC將具有較高的電流比例，如等式3所示，但由於該變熱的電容將會被降低，因此，電流將在2個MLCC之間更均勻地分配。這有助於在電容器陣列之間更均勻地分配電流，即使它們以矩陣串聯佈置也是如此。

實例5

將使用C0G和VEU2J介電質製造的額定直流電壓為630V_DC的一系列EIA外殼尺寸1210 33nF MLCC安裝在一測試板上。在25℃下施加和不施加472.5V的直流偏置電壓(bias voltage)的情況下，在100kHz下測量兩種類型的介電質的紋波電流加熱。測量作為時間函數的溫升，並示於圖21中。

隨著測試的繼續，C0G MLCC發生短路故障。相同的C0G MLCC在相同條件下暴露1.5小時的較短時間，並在25℃的環境溫度下施加直流偏置電壓，以允許評估ESR變化。暴露於該紋波電流和偏壓1.5小時後，比較C0G的紋波電流前(原始)和後的ESR，如圖22所示。正如暴露於純交流電壓的其他實例中所示，即使施加直流偏壓，ESR也顯著增大。施加偏置電壓的VEU2J MLCC的紋波電流測試持續66小時，但未檢測到溫度進一步升高。這些VEU2J MLCC的紋波電流前(原始)和後的ESR示於圖23中。儘管經過長時間暴露，但在VEU2J MLCC中沒有檢測到ESR增加。

這些結果表明，即使除了交流紋波電壓之外還施加直流偏置電壓，VEU2J的升溫也小於C0G。

上文參照較佳實施例描述了本發明，但本發明並不限於此。可以實現在本文中沒有具體闡述但在所附申請專利範圍中更具體闡述的本發明的範圍內的實施例和改進。

22,22¹:第一導電板

24,24¹:第二導電板

26:電壓增強型U2J介電質

28:第一外部端子

30:第二外部端子

Claims

一種多層陶瓷電容器，包括：與第一外部端子電連接的第一導電板和與第二外部端子電連接的第二導電板，其中，所述第一導電板和所述第二導電板形成一電容耦合；及位於所述第一導電板與所述第二導電板之間的一陶瓷部，其中，所述陶瓷部包括順電性介電陶瓷；其中，所述多層陶瓷電容器具有一額定直流電壓和一額定交流V_PP，其中，所述額定交流V_PP高於所述額定直流電壓。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述額定交流V_PP為950V_PP至5700V_PP。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷包含由通式A限定的氧化物：(Ca_eSr_g)_j(Zr_kTi_p)_qO₃通式A其中：e=0.60~1.00；g=0.00~0.40；k=0.50~0.97；p=0.03~0.50；且j/q=0.99~1.01。
如請求項3所述的多層陶瓷電容器，其中，所述陶瓷部的至少90莫耳%是由通式A限定的所述順電性介電陶瓷。
如請求項3所述的多層陶瓷電容器，其中，所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
如請求項3所述的多層陶瓷電容器，其中，所述Zr或Ti被Hf取代。
如請求項3所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷還包含一次級成分，所述次級成分包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu組成的群組中的至少一種元素。
如請求項7所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷包含至少0.5莫耳%的所述次級成分。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷由通式B限定：U_aX_bY_cZ_d((Ca_1-x-ySr_xM_y)_m(Zr_1-u-vTi_uHf_v)O₃)_1-a-b-c-d通式B其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15； 0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷選自由式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII組成的群組，其中，式I中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；d=0；0
x
1；0
y
1；0
u<0.8； 0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式II中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.03<u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式III中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式IV中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06； 0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式V中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VI中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬； U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VII中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；d=0；0
x
1；0
y
1； 0
u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項11所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項11所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項11所述的多層陶瓷電容器，其中，Y是W。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.03<u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項15所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項15所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項15所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項15所述的多層陶瓷電容器，其中，Z選自由Ce、 Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項20所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項20所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項20所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項20所述的多層陶瓷電容器，其中，Z選自由Pr、Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項25所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項25所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項25所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項25所述的多層陶瓷電容器，其中，Z選自由Nd、Eu、Gd和Tb組成的群組。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項30所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項30所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項30所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項30所述的多層陶瓷電容器，其中，Z選自由Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬； U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項35所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項35所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項35所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項35所述的多層陶瓷電容器，其中，Z選自由Y、Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項9所述的多層陶瓷電容器，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物； X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項40所述的多層陶瓷電容器，其中，M是Ba。
如請求項40所述的多層陶瓷電容器，其中，U是Mn。
如請求項40所述的多層陶瓷電容器，其中，X是Si。
如請求項40所述的多層陶瓷電容器，其中，Y是W。
如請求項40所述的多層陶瓷電容器，其中，Z是Y。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其在-55℃至150℃的溫度範圍內具有在±1000ppm/℃內的電容溫度特性。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述順電性介電陶瓷在25℃以上具有一負電容係數。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述電容器具有在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP之前在50kHz下測量的一第一ESR和在暴露於所述交流V_PP之後在50kHz下測量的一第二ESR，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過20%。
如請求項48所述的多層陶瓷電容器，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高於25℃的一溫度下。
如請求項49所述的多層陶瓷電容器，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高於50℃的一溫度下。
如請求項50所述的多層陶瓷電容器，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高達100℃的一溫度下。
如請求項48所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過10%。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述電容器具有在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP之前在10Hz至不超過1MHz下測量的一第一ESR和在暴露於所述交流V_PP之後在10Hz至不超過1MHz下測量的一第二ESR，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過20%。
如請求項52所述的多層陶瓷電容器，其中，所述頻率為至少20kHz至不超過200kHz。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述電容器具有一表面溫度，並且，在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP24小時後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項55所述的多層陶瓷電容器，其中，在暴露於所述交流V_PP至少35,000小時之後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項56所述的多層陶瓷電容器，其中，在暴露於所述交流V_PP至少500,000小時之後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項57所述的多層陶瓷電容器，其中，在暴露於所述交流V_PP至少2,000,000小時後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一導電板是第一雙印刷導電板。
如請求項59所述的多層陶瓷電容器，其還包括位於所述第一雙印刷導電板之間的順電性介電陶瓷。
如請求項60所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一導電板與所述第二導電板相隔一第一距離，並且，所述第一雙印刷導電板之間相隔一第二距離，其中，所述第一距離大於所述第二距離。
如請求項61所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一距離是所述第二距離的至少兩倍。
如請求項1所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一導電板或所述第二導電板中的至少一個包含一卑金屬。
如請求項63所述的多層陶瓷電容器，其中，所述卑金屬是鎳。
如請求項64所述的多層陶瓷電容器，其中，所述額定直流電壓是一平均擊穿電壓的60%。
一種電子裝置，包括：一第一多層陶瓷電容器，其包括：與第一外部端子電連接的第一導電板和與第二外部端子電連接的第二導電板，其中，所述第一導電板和所述第二導電板形成一電容耦合；及位於所述第一導電板和所述第二導電板之間的一陶瓷部，其中，所述陶瓷部包含順電性介電陶瓷；其中，所述多層陶瓷電容器具有一額定直流電壓和一額定交流V_PP，其中，所述額定交流V_PP高於所述額定直流電壓。
如請求項66所述的電子裝置，其還包括一第二多層陶瓷電容器，其中，所述第一多層陶瓷電容器與所述第二多層陶瓷電容器電並聯。
如請求項67所述的電子裝置，其中，所述第一多層陶瓷電容器具有比所述第二多層陶瓷電容器高的電容。
如請求項68所述的電子裝置，其中，所述電子裝置還包括一散熱元件。
如請求項69所述的電子裝置，其中，所述散熱元件比所述第二電容器更靠近所述第一電容器。
如請求項66所述的電子裝置，其還包括一第二多層陶瓷電容器，其中，所述第一多層陶瓷電容器與所述第二多層陶瓷電容器電串聯。
如請求項71所述的電子裝置，其中，所述第一多層陶瓷電容器具有比所述第二多層陶瓷電容器高的電容。
如請求項72所述的電子裝置，其中，所述電子裝置還包括一散熱元件。
如請求項73所述的電子裝置，其中，所述散熱元件比所述第二電容器更靠近所述第一電容器。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述額定交流V_PP是950V_PP至5700V_PP。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷由通式A限定：(Ca_eSr_g)_j(Zr_kTi_p)_qO₃通式A其中： e=0.60~1.00；g=0.00~0.40；k=0.50~0.97；p=0.03~0.50；且j/q=0.99~1.01。
如請求項76所述的電子裝置，其中，所述陶瓷部的至少90莫耳%是由通式A限定的所述順電性介電陶瓷。
如請求項76所述的電子裝置，其中，所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
如請求項76所述的電子裝置，其中，所述Zr或Ti被Hf取代。
如請求項76所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷還包含一次級成分，所述次級成分包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu組成的群組中的至少一種元素。
如請求項80所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷包含至少0.5莫耳%的所述次級成分。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷由通式B限定：U_aX_bY_cZ_d((Ca_1-x-ySr_xM_y)_m(Zr_1-u-vTi_uHf_v)O₃)_1-a-b-c-d通式B其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物； X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項82所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷選自由式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII組成的群組，其中，式I中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物； 0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；d=0；0
x
1；0
y
1；0
u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式II中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.03<u
1； 0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式III中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式IV中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式V中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06； 0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VI中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VII中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬； U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；d=0；0
x
1；0
y
1；0
u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項84所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項84所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項84所述的電子裝置，其中，Y是W。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0； 0<d<0.02；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項88所述的電子裝置，其中，M是Ba。
如請求項88所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項88所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項88所述的電子裝置，其中，Z選自由Ce、Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0
x
1； 0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項93所述的電子裝置，其中，M是Ba。
如請求項93所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項93所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項93所述的電子裝置，其中，Z選自由Pr、Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1； 0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項98所述的電子裝置，其中，M是Ba。
如請求項98所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項98所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項98所述的電子裝置，其中，Z選自由Nd、Eu、Gd和Tb組成的群組。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項103所述的電子裝置，其中，M是Ba。
如請求項103所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項103所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項103所述的電子裝置，其中，Z選自由Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項108所述的電子裝置，其中，M是Ba。
如請求項108所述的電子裝置，其中，U是Mn。
如請求項108所述的電子裝置，其中，X是Si。
如請求項108所述的電子裝置，其中，Z選自由Y、Eu、Gd、Tb和Dy組成的群組。
如請求項82所述的電子裝置，其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.02。
如請求項66所述的電子裝置，其在-55℃至150℃的溫度範圍內具有在±1000ppm/℃內的電容溫度特性。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述順電性介電陶瓷在25℃以上具有一負電容係數。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電容器具有在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP之前在50kHz下測量的一第一ESR和在暴露於所述交流V_PP之後在50kHz下測量的一第二ESR，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過20%。
如請求項116所述的電子裝置，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高於25℃的一溫度下。
如請求項117所述的電子裝置，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高於50℃的一溫度下。
如請求項118所述的電子裝置，其中，所述暴露於所述交流V_PP是在高達100℃的一溫度下。
如請求項116所述的電子裝置，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過10%。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電容器具有在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP之前在10Hz至不超過1MHz下測量的一第一ESR和在暴露於所述交流V_PP之後在10Hz至不超過1MHz下測量的一第二ESR，其中，所述第二ESR比所述第一ESR高不超過20%。
如請求項121所述的電子裝置，其中，所述頻率為至少20kHz至不超過200kHz。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電容器具有一表面溫度，並且，在暴露於高於所述額定直流電壓的一交流V_PP24小時後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項123所述的電子裝置，其中，在暴露於所述交流V_PP 至少35,000小時之後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項124所述的電子裝置，其中，在暴露於所述交流V_PP至少500,000小時之後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項125所述的電子裝置，其中，在暴露於所述交流V_PP至少2,000,000小時後，所述表面溫度不超過25℃。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述第一導電板是第一雙印刷導電板。
如請求項127所述的電子裝置，其還包括位於所述第一雙印刷導電板之間的順電性介電陶瓷。
如請求項128所述的電子裝置，其中，所述第一導電板與所述第二導電板相隔一第一距離，並且，所述第一雙印刷導電板之間相隔一第二距離，其中，所述第一距離大於所述第二距離。
如請求項129所述的電子裝置，其中，所述第一距離是所述第二距離的至少兩倍。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述第一導電板或所述第二導電板中的至少一個包含一卑金屬。
如請求項131所述的電子裝置，其中，所述卑金屬是鎳。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述額定直流電壓是一平均擊穿電壓的60%。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電子裝置的至少一部分以交流電工作。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電子裝置的至少一部分以直流電工作。
如請求項66所述的電子裝置，其中，所述電子裝置的至少一部分以交流電工作，並且，所述電子裝置的至少一部分以直流電工作。
一種形成多層陶瓷電容器的方法，包括：形成包含由通式A表示的氧化物的一順電性介電陶瓷：(Ca_eSr_g)_j(Zr_kTi_p)_qO₃通式A其中：e=0.60~1.00；g=0.00~0.40；k=0.50~0.97；p=0.03~0.50；且j/q=0.99~1.01；形成包含所述介電陶瓷的一陶瓷漿料；在一基材上形成所述陶瓷漿料的一塗層；在所述塗層上印刷導電油墨的一圖案，以形成一印刷塗層；形成包括所述印刷塗層的一堆疊物，其中，相鄰印刷塗層偏置，並且，交替的印刷塗層對齊；形成所述堆疊物的一層壓製品；將所述層壓製品分成生晶片；對所述生晶片進行燒結，其中，所述導電油墨形成第一導電板和第二導電板，並且，所述陶瓷漿料形成所述第一導電板與所述第二導電板之間的一陶瓷部；及對燒結後的所述生晶片進行封端。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述陶瓷部的至少90莫耳%是由通式A限定的所述順電性介電陶瓷。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述Zr或Ti被Hf取代。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述順電性介電陶瓷還包含一次級成分，所述次級成分包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu組成的群組中的至少一種元素。
如請求項141所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述順電性介電陶瓷包含至少0.5莫耳%的所述次級成分。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一導電板是雙印刷的第一導電板且所述第一導電板之間相隔一第二距離，所述第二導電板是雙印刷的第二導電板，雙印刷的所述第一導電板與雙印刷的所述第二導電板相隔一第一距離，其中，所述第一距離大於所述第二距離。
如請求項143所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一距離是所述第二距離的至少兩倍。
如請求項137所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一導電板或所述第二導電板中的至少一個包含一卑金屬。
如請求項145所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述卑金屬是鎳。
一種形成多層陶瓷電容器的方法，包括：形成由通式B限定的一順電性介電陶瓷：U_aX_bY_cZ_d((Ca_1-x-ySr_xM_y)_m(Zr_1-u-vTi_uHf_v)O₃)_1-a-b-c-d通式B 其中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；形成包含所述順電性介電陶瓷的一陶瓷漿料；在一基材上形成所述陶瓷漿料的一塗層；在所述塗層上印刷導電油墨的一圖案，以形成一印刷塗層；形成包括所述印刷塗層的一堆疊物，其中，相鄰印刷塗層偏置，並且，交替的印刷塗層對齊；形成所述堆疊物的一層壓製品；將所述層壓製品分成生晶片；對所述生晶片進行燒結，其中，所述導電油墨形成第一導電板和第二導電板，並且，所述陶瓷漿料形成所述第一導電板與所述第二導電板之間的一陶瓷部；及對燒結後的所述生晶片進行封端。
如請求項147所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述順電性介電陶瓷選自由式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII組成的群組，其中，式I中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；d=0；0
x
1；0
y
1；0
u<0.8；0
v
0.2；且 0.98
m
1.02；式II中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.03<u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式III中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物； Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.02；0
x
1；0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式IV中：M是Ba；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1； 0
y
1；0
u
1；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式V中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VI中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Z包括選自由Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c=0；0.015<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.55；0
v
0.2；且0.98
m
1.02；式VII中：M是選自由Ba和Mg組成的群組中的至少一種鹼土金屬；U包括選自由Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al組成的群組中的至少一種第一過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；X包括至少一種如下的燒結助劑：其包括包括選自由Li、B和Si組成的群組中的至少一種元素的化合物；Y包括選自由W、Ta和Mo組成的群組中的至少一種第二過渡金屬的碳酸鹽或氧化物；Z包括選自由Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的群組中的至少一種稀土元素； 0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c
0.06；0<d<0.06；0
x
1；0
y
1；0.1<u<0.8；0
v
0.2；且0.98
m
1.027。
如請求項147所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一導電板是雙印刷的第一導電板且所述第一導電板之間相隔一第二距離，所述第二導電板是雙印刷的第二導電板，雙印刷的所述第一導電板與雙印刷的所述第二導電板相隔一第一距離，其中，所述第一距離大於所述第二距離。
如請求項149所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一距離是所述第二距離的至少兩倍。
如請求項147所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述第一導電板或所述第二導電板中的至少一個包含一卑金屬。
如請求項151所述的形成多層陶瓷電容器的方法，其中，所述卑金屬是鎳。