層疊陶瓷電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及層疊陶瓷電容器，特別例如涉及包含交替層疊電介質(zhì)層和內(nèi)部電極的 電容器主體的層疊陶瓷電容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 層疊陶瓷電容器作為小型且大容量的電子部件被廣泛使用。但是，對層疊陶瓷電 容器謀求更加的小型、大容量化、高可靠性化。為此，公開了一種電介質(zhì)陶瓷組成物，作為 用于形成層疊陶瓷電容器中所用的電容器主體的電介質(zhì)層的材料，具有包含鈦酸鋇的主成 分、包含AE的氧化物（其中AE為從Mg、Ca、Ba以及Sr中選擇的至少1種）的第1副成分、 和包含R的氧化物（其中R為從Y、Dy、Ho以及Er中選擇的至少1種）的第2副成分，相 對于所述主成分100摩爾的各副成分的比率為，第1副成分：〇摩爾<第1副成分< 〇. 1摩 爾、第2副成分：1摩爾<第2副成分< 7摩爾。
[0003] 通過使用這樣的電介質(zhì)陶瓷組成物，相對介電常數(shù)較高，能維持絕緣電阻的壽命， 能得到電容溫度特性滿足EIA標準的X8R特性（-55~150°C、ΔC/C= ± 15%以內(nèi)）、能在 還原氣氛中進行燒成的電介質(zhì)陶瓷組成物。另外，通過使用這樣的電介質(zhì)陶瓷組成物，能實 現(xiàn)小型、大容量化，能得到應對薄層小型化的層疊陶瓷電容器（參考專利文獻1)。
[0004] 在先技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :JP特開2002-255639號公報
[0007] 為了制作層疊陶瓷電容器，準備由電介質(zhì)陶瓷組成物所構(gòu)成的電介質(zhì)材料形成的 陶瓷生片、和包含Ni等的導電材料的導電性膏。在陶瓷生片上印刷導電性膏，對層疊該陶 瓷生片而得到的層疊燒進行成體，由此得到層疊了電介質(zhì)層和內(nèi)部電極的電容器主體。通 過在該電容器主體的兩端面形成外部電極來制作層疊陶瓷電容器。
[0008] 在此，在為了使內(nèi)部電極薄層化而使導電性膏的印刷厚度較小的情況下，有在層 疊體的燒成時變得易于產(chǎn)生內(nèi)部電極的連續(xù)性中斷的區(qū)域即缺損部這樣的問題點。若在 內(nèi)部電極產(chǎn)生缺損部，則內(nèi)部電極的覆蓋率（由內(nèi)部電極覆蓋的區(qū)域的比例：coverage)降 低，從而得到的靜電電容變小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為此，本發(fā)明的主要目的在于，提供能在抑制內(nèi)部電極的覆蓋率的降低的同時實 現(xiàn)內(nèi)部電極的薄層化的層疊陶瓷電容器。
[0010] 本發(fā)明的層疊陶瓷電容器具有：多個電介質(zhì)層，其含有鈣鈦礦型化合物，該鈣鈦礦 型化合物包含Ba、Ti、且任意包含Zr、Hf;和設置在電介質(zhì)層彼此的界面當中的多個界面的 多個內(nèi)部電極，內(nèi)部電極的平均厚度為〇. 5μL?以下，在電介質(zhì)層中，相對于Ti、Zr和Hf的 合計量100摩爾份，Mg成分處于0彡Mg彡0. 4(摩爾份）的范圍，在內(nèi)部電極的連續(xù)性中 斷的區(qū)域即缺損部存在Mg成分的比例為20%以上、S卩：（存在Mg的缺損部個數(shù)/全部缺損 部個數(shù)）x100(% )彡 20(% )。
[0011] 在這樣的層疊陶瓷電容器中，優(yōu)選內(nèi)部電極由含有作為導電材料的Ni和作為副 成分的Mg的導電性膏形成。
[0012] 發(fā)明的效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到能在抑制內(nèi)部電極的覆蓋率的降低的同時實現(xiàn)內(nèi)部電極的 薄層化的層疊陶瓷電容器。
[0014] 本發(fā)明的上述的目的、其它目的、特征以及優(yōu)點從參考附圖進行的用于實施以下 的發(fā)明的實施方式的說明中，會進一步明確。
【附圖說明】
[0015] 圖1是表示層疊陶瓷電容器的一例的立體圖。
[0016] 圖2是表示圖1所示的層疊陶瓷電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖解圖。
[0017] 圖3是表示在實施例中測定層疊陶瓷電容器的內(nèi)部電極厚度以及內(nèi)部電極的缺 損部的Mg成分的有無的區(qū)域的圖解圖。
[0018] 圖4是表示在實施例中測定層疊陶瓷電容器的電介質(zhì)層中的Mg量的測定點的圖 解圖。
[0019] 圖5是表示實施例中所用的層疊陶瓷電容器的電介質(zhì)層和內(nèi)部電極的狀態(tài)的WDX 圖像以及映射圖（mapping)。
[0020] 圖6是表不層疊陶瓷電容器的內(nèi)部電極的缺損部和在缺損部存在Mg成分的狀態(tài) 的圖解圖。
[0021] 標號的說明
[0022] 10層疊陶瓷電容器
[0023]12電容器主體
[0024] 14內(nèi)部電極
[0025] 16電介質(zhì)層
[0026] 18外部電極
【具體實施方式】
[0027] 圖1是表示層疊陶瓷電容器的一例的立體圖。層疊陶瓷電容器10包含電容器主 體12。電容器主體12例如形成為具有長度方向（L方向）、寬度方向（W方向）以及厚度方 向（T方向）的長方體狀。電容器主體12如圖2所示那樣具有在電容器主體12的T方向上 交替層疊內(nèi)部電極14和電介質(zhì)層16的結(jié)構(gòu)。電介質(zhì)層16將包含Ba、Ti、且任意含有Zr、 Hf的f丐鈦礦型化合物（perovskitecompound)作為主成分而形成。該電介質(zhì)層16例如由 以BaTi03S主成分，作為副成分包含Si、Dy、Μη、V、Mg等的材料形成。另外，相對于電介質(zhì) 層中包含的Ti、Zr、Hf的合計量100摩爾份，Mg的含有量大約為0彡Mg彡0. 4摩爾份的范 圍。
[0028] 內(nèi)部電極14例如通過對包含作為導電材料的Ni和作為副成分的Mg的導電性膏 進行燒成而形成，其平均厚度被形成為〇. 5μπι以下。在內(nèi)部電極14中，在其制造工序中產(chǎn) 生內(nèi)部電極的連續(xù)性中斷的區(qū)域即缺損部，有導電性膏中包含的Mg存在于該缺損部的部 分、和Mg不存在于缺損部的部分。在此，形成內(nèi)部電極14,使得內(nèi)部電極14的缺損部中存在Mg的比例為20 %以上、S卩（存在Mg的缺損部個數(shù)/全部缺損部個數(shù)）X100(%)彡20 (%)。 這樣的構(gòu)成能通過調(diào)整包含在用于形成內(nèi)部電極14的材料以及用于形成電介質(zhì)層16的材 料中的Mg量來達成。
[0029] 多個內(nèi)部電極14被形成為在層疊體內(nèi)相互對置。并且，將相鄰的內(nèi)部電極14引 出到電容器主體12的相對置的L方向的端面。即，將相鄰的內(nèi)部電極14交替引出到電容 器主體12的相對置的端面。在電容器主體12的這些端面形成外部電極18,引出到這些端 面的內(nèi)部電極14與外部電極18連接。因此，在2個外部電極18間形成靜電電容。
[0030] 為了制作該層疊陶瓷電容器10而準備電介質(zhì)層16的材料。首先，準備高純度的 BaC03、Ti02，使Ba:Ti成為給定的比例地進行調(diào)和。接下來，用球磨機對該調(diào)和粉末進行濕 式混合，在使之均勻分散后施予干燥處理，由此得到調(diào)整粉末。在大約l〇〇〇°C~1200°C的 溫度下對得到的調(diào)整粉末進行預燒，得到平均粒徑約為〇. 15μm的主成分粉末BaTi03。
[0031] 另一方面，作為副成分，準備3102、07203、1110 2、￥205等各粉末。接下來進行稱重，使 得Si、Dy、Mn、V的含有量相對于Ti而成為給定的量，并添加到主成分中，由此得到混合粉 末。另外，作為副成分，也可以包含Mg等。用球磨機對該混合粉末進行濕式混合，使之均勻 分散后施予干燥處理，由此得到電介質(zhì)陶瓷原料。
[0032] 接下來，準備成為內(nèi)部電極14的材料的導電性膏。首先，調(diào)制添加到導電性膏中 的添加粉末（所謂的共材：commonmaterial)。為此，對BaTi(V^v末混合Dy203粉末、MgO粉 末和MnO粉末，在大約800°C下進行預燒，制作添加粉末。另外，調(diào)整Dy203、MnO的添加量， 使得Dy以及Μη的比例相對于BaTi03中的Ti量成為給定的量。
[0033] 進而，進行稱重，使得作為導電材料的Ni粉末和成為共材的添加粉末為給定的比 例。然后，使用3輥研磨機將這些粉末分散在使乙基纖維素（ethylcellulose)溶解于萜品 醇（terpineol)的有機載體中，制作內(nèi)部電極用的導電性膏。另外，調(diào)整添加在內(nèi)部電極14 以及電介質(zhì)層16中的MgO的量，使得最終得到的層疊陶瓷電容器10的電介質(zhì)層16中的Mg 量相對于Ti、Zr、Hf的合計量100摩爾份成為0彡Mg彡0. 4摩爾份。
[0034] 接下來，在電介質(zhì)陶瓷原料中加入聚乙烯醇縮丁醛系粘合劑、可塑劑以及作為有 機溶劑的乙醇，用球磨機將它們濕式混合，由此制作陶瓷漿。通過用唇式（lip)方式對該陶 瓷漿進行薄片成形，由此得到矩形的陶瓷生片。
[0035] 通過在該陶瓷生片上絲網(wǎng)印刷作為電傳導體的主成分而含有Ni的導電性膏，來 形成要成為內(nèi)部電極14的導電性膏膜。接下來，層疊形成有導電性膏膜的陶瓷生片，使得 引出導電性膏膜一側(cè)彼此不同，在其兩側(cè)層疊未形成導電性膏膜的陶瓷生片，由此得到要 成為電容器主體12的未加工的層疊體。
[0036] 接下來，將該層疊體在N2氣氛中以約800°C的溫度加熱大約3個小時，使粘合劑燃 燒。然后，將層疊體在升溫速度40°C/sec以上、最高溫度1100~1300°C、設備爐內(nèi)氣氛為 氧分壓lppb~1%的條件下燒成后，無保持時間地降溫到室溫，在最高溫度1000~1KKTC 進行再燒成，由此得到燒結(jié)完畢的層疊體、即電容器主體12。
[0037]另外，在層疊體的燒成過程中，在內(nèi)部電極14產(chǎn)生缺損部。調(diào)整電介質(zhì)陶瓷原料 以及導電性膏中包含的Mg量，使得此時內(nèi)部電極14的缺損部存在Mg成分的比例成為20% 以上、即（存在Mg的缺損部個數(shù)/全部缺損部個數(shù)）X100(%)彡20 (%)。
[0038] 在得到的電容器主體12的兩端面涂布含有玻璃粉的Cu膏，在隊氣氛中以800°C 的溫度進行燒固，由此形成與內(nèi)部電極14連接的外部電極18。如此制作層疊陶瓷電容器 10。
[0039] 在如此得到的層疊陶瓷電容器10中，通過使Mg成分以一定以上的比例存在于形 成在內(nèi)部電極14的缺損部，能減小在內(nèi)部電極14進一步產(chǎn)生缺損部所引起的覆蓋率的降 低。推測這是因為，在存在Mg成分的部分形成Mg和Ni的復合氧化物，抑制了Ni的晶粒生 長（graingrowth)，從而抑制了晶粒生長所引起的內(nèi)部電極的缺損部的產(chǎn)生。
[0040] 此外，在電介質(zhì)層16中的Mg量較多的情況下，內(nèi)部電極14中的Ni要與電介質(zhì)層 16中的Mg形成復合氧化物而擴散到電介質(zhì)層16,變得易于在內(nèi)部電極14產(chǎn)生缺損部。但 是，在該層疊陶瓷電容器10中，由于電介質(zhì)層16中的Mg量少，因此內(nèi)部電極14中的Ni難 以擴散到電介質(zhì)層16中，難以在內(nèi)部電極14產(chǎn)生缺損部。由此能抑制內(nèi)部電極14的覆蓋 率的降低。
[0041] 另外，若內(nèi)部電極14的厚度超過0. 5μm，則與Mg的量無關(guān)地內(nèi)部電極14的覆蓋 率都難以降低。為此，通過調(diào)整Mg的量來抑制內(nèi)部電極14的覆蓋率的降低的效果在內(nèi)部 電極14的厚度為0. 5μm以下的情況下顯著呈現(xiàn)。