電介體瓷器組合物及溫度補償用層疊電容器制造技術

本發明專利技術提供一種電介體瓷器組合物，其以(CaXSr1-X)(TiyZr1-y)O3為主成分，即使使用Ni等卑金屬作為內部電極，也能夠得到難以產生因在高濕度下的絕緣電阻的經時劣化的層疊電容器。電介體瓷器組合物含有在將主成分表示為(CaXSr1-X)(TiyZr1-y)O3時，滿足0≤X≤1且0≤y≤0.50的主成分，并且相對于主成分100摩爾份，含有0.5摩爾份以上15摩爾份以下的SiO2、0.1摩爾份以上10摩爾份以下的MnO作為副成分，進而，以0.01摩爾份以上、0.079摩爾份以下的比例含有Al2O3。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種例如用于溫度補償用層疊電容器的電介體瓷器組合物(誘電體磁器,組成物)，更詳細而言，涉及一種(CaSr) (TiZr)O3系電介體瓷器組合物及使用該瓷器組合物的溫度補償用層疊電容器。
技術介紹
目前，提案有各種具有由Ni或Ni合金等卑金屬構成的內部電極的層疊電容器。將具有由卑金屬構成的內部電極的陶瓷成型體在大氣中燒成時，內部電極有可能氧化。因此， 需要在還原氣氛下同時燒成由電介體瓷器組合物構成的陶瓷層和內部電極。因此，在使用由卑金屬構成的內部電極的層疊電容器等中，使用非還原性電介體材料作為電介體材料。但是，在使用非還原性電介體材料的層疊電容器中，使電介體層的厚度變薄時，存在陶瓷的絕緣電阻頂經時降低，可靠性降低的問題。在下述的專利文獻1中，作為解決這樣的問題的材料，公開了一種非還原性電介體瓷器材料，其含有將主成分表示為((CaxSivx)0)m((TiYZri_Y)O2)時，滿足0彡X彡1、 0彡Y彡0. 10,0. 75彡m彡1. 04的主成分；含有0. 2 5mol %的Mn0、0. 1 IOmol %的 Al2O3作為副成分、及含有0. 5 15mol%的由((BazCa1^z)0)vSi02表示、滿足0彡Z彡1且 0. 5彡V彡4. 0的成分。專利文獻1日本特開平10-335169號公報在使用專利文獻1所述的非還原性電介體瓷器材料，使用M等卑金屬作為內部電極來構成溫度補償用層疊電容器時，可以抑制頂的經時劣化。但是，已知在使用專利文獻 1所示的非還原性電介體瓷器材料的情況下，如果放置在如耐濕負荷試驗那樣的高濕度下， 則仍然有經時而引起的頂降低的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種即使放置在高濕度下的環境中也難以產生頂的劣化，即，可以得到耐濕負荷壽命特性優異的層疊電容器的電介體瓷器組合物及使用該電介體瓷器組合物的溫度補償用層疊電容器。本專利技術提供一種電介體瓷器組合物，其含有在將主成分表示為(CaxSivx) (TiyZr1^y) O3時，滿足0彡X彡1且0彡y彡0. 50的主成分；相對于主成分100摩爾份，并含有0. 5摩爾份以上15摩爾份以下的Si02、0. 1摩爾份以上10摩爾份以下的MnO作為副成分，進而，以0. 01摩爾份以上0. 079摩爾份以下的比例含有Al2O315本申請專利技術人等為抑制使用燒成具有由(C%Sri_x) (TiyZivy)O3構成的主成分的電介體瓷器組合物而得到的陶瓷的層疊電容器的高濕度下的頂的經時引起的降低而進行了潛心研究，結果發現，如上所述，相對于主成分100摩爾份，以特定的比例配合SiO2及MnO， 進而，以0. 01摩爾份以上0. 079摩爾份以下的比例配合Al2O3，由此可以實現所述課題，以致完成了本專利技術。特別發現只要以非常低的比例配合0. 079摩爾份以下的認為有提高可靠性作用的Al2O3，則反而可以使耐濕負荷壽命延長。認為通過使Al2O3的配合比例如上述那樣變少，可以抑制耐濕負荷引起的頂的劣化是由以下的理由決定的。認為耐濕負荷引起的頂的劣化主要是由因水分或酸產生而導致晶界劣化引起的。即，所述晶界的劣化進行到陶瓷的內部，由此，產生頂的劣化。另一方面，已知Al比陶瓷粒子內部更優先在晶界偏析。Al在晶界中存在時，可以抑制因耐濕負荷弓丨起的在晶界中的劣化。但是，Al的添加量過多時，陶瓷在化學上過于穩定，與內部電極材料即卑金屬、例如與M的反應性降低。因此，陶瓷-內部電極界面的化學結合力降低。因此，容易在與由 Ni那樣的卑金屬構成的內部電極與陶瓷的界面上產生剝離。因此，認為內部電極由M那樣的卑金屬構成的情況下，如果Al的添加量過多，則相比在晶界中存在Al引起的在晶界中的劣化抑制效果，陶瓷和內部電極界面的剝離帶來的影響變大，因此，產生耐濕負荷引起的頂的劣化。因此，在本專利技術中，由于Al2O3的配合比例如上述那樣變少，因此，可以抑制這樣的陶瓷-內部電極界面的化學結合力降低，由此可以抑制耐濕負荷引起的頂的劣化。在所述主成分中通過以所述特定量配合所述SiA及MnO，以所述特定量配合所述 Al2O3而得到本專利技術的電介體瓷器組合物。優選Al2O3的配合比例的下限為0. 030摩爾份， 通過配合0.030摩爾以上，可以更有效地抑制耐濕負荷引起的頂的劣化。另外，所述Al2O3 的配合比例的優選上限為0. 075摩爾份，在以0. 075摩爾份以下的比例配合的情況下，可以更有效地抑制在高濕度下的頂的降低。另夕卜，SiO2的配合比例的優選上限為4. 0摩爾份，在4. 0摩爾份以下的情況下，可以更有效地抑制在高濕度下的頂的劣化。MnO的配合比例的優選上限為4. 0摩爾份，通過以4. 0摩爾份以下的比例配合MnO，可以更有效地抑制在高濕度下的頂的劣化。需要說明的是，在上述主成分的組成式(QixSr1-X) (TiyZr1^y)O3中，將(QixSr1-X)和 (TiyZivy)的摩爾比(C%Sri_x)/(TiyZivy)設為m時，m為0.9以上、1. 1以下的范圍即可，摩爾比m沒有必要為1。S卩，即使所述摩爾比m在0.9 1. 1的范圍變動，也可以得到本專利技術的電介體瓷器組合物的效果。本專利技術的溫度補償用層疊電容器具備由本專利技術的電介體瓷器組合物構成的燒結體、和配置于該燒結體內的由卑金屬構成的內部電極。表1表示這樣的溫度補償用層疊電容器的實施方式。如圖1所示，層疊電容器1具有陶瓷燒結體2。在陶瓷燒結體2內，作為金屬的由Ni構成的多個內部電極3a 3d以經由陶瓷部重疊的方式而配置。另外，以覆蓋燒結體2的端面h，2b的方式形成外部電極4、5。但是，本專利技術的溫度補償用層疊電容器的具體的結構不限定于圖1所示的實施方式，可以適當變更。例如可以通過以下的制造方法得到本專利技術的溫度補償用層疊電容器。作為主成分原料，準備CaC03、SrC03、TiO2, ZrO2等。對這些主成分原料，以滿足所述主成分的組成的方式，適當配合這些原料。需要說明的是，主成分原料的制造方法沒有特別的限定，也可以使用固相法、水熱法等。另外，對所述主成分原料而言，作為含有Ca、Sr、Ti及&的原料化合物，并不限定于碳氧化物或氧化物，也可以為氫氧化物。另外，也可以含有HfO2等不可避免的雜質。稱量所述主成分原料后，預燒、粉碎，得到主成分原料粉末。在該主成分原料粉末中通過濕式混合等適當的方法混合所述副成分原料粉末。這樣，準備燒成前的原料粉末。在該原料粉末中添加有機粘合劑及溶劑，得到陶瓷漿膏。作為有機粘合劑，可以使用乙基纖維素或聚乙烯醇丁縮醛等適當的有機粘合劑樹脂。另外，溶劑也可以使用丙酮、甲苯、萜品醇等適當的溶劑。混練所述原料粉末、有機粘合劑和溶劑，得到陶瓷漿膏。使用刮板法等適當的片材成型法將該陶瓷漿膏成型，得到陶瓷生片。而且，根據周知的層疊電容器的制造方法，層疊所述陶瓷生片和由含卑金屬的導電漿膏構成的內部電極，得到層疊體。通過燒成該層疊體，可以得到燒結體。作為卑金屬，可以使用Ni、Cu或這些的合金。優選使用以Ni或Ni作為主成分的合金。卑金屬漿膏的制備可以通過周知的方法混練卑金屬粉末、有機展色劑、溶劑而進行。另外，所述陶瓷層疊體的燒結及外部電極的形成可以通過周知的層疊陶瓷電介體的制造方法進行。需要說明的是，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種電介體瓷器組合物，其特征在于，含有在將主成分表示為（ＣａＸＳｒ１－Ｘ）（ＴｉｙＺｒ１－ｙ）Ｏ３時，滿足０≤Ｘ≤１且０≤ｙ≤０．５０的主成分，并且，相對于主成分１００摩爾份，含有０．５摩爾份以上１５摩爾份以下的ＳｉＯ２及０．１摩爾份以上１０摩爾份以下的ＭｎＯ作為副成分，進而，以０．０１摩爾份以上且０．０７９摩爾份以下的比例含有Ａｌ２Ｏ３。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：西村仁志，內藤正浩，
申請(專利權)人：株式會社村田制作所，
類型：發明
國別省市：JP