電介質陶瓷和單板電容器制造技術

本發明專利技術提供一種靜電電容的溫度變化小、即使在用于中高壓用途的電容器時耐濕負荷試驗后的可靠性仍良好的電介質陶瓷。該電介質陶瓷的特征在于，以含有Ba和Ti的鈣鈦礦型化合物為主成分，并且相對于Ti的含量100摩爾份，含有0.15～3摩爾份Re1（Re1為La、Nd中的至少一種元素）、0.1～3摩爾份的Y、0.3～13摩爾份的Mg、0.01～5摩爾份的Fe。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電介質陶瓷和單板電容器
本專利技術涉及電介質陶瓷，特別是涉及用于中高壓用途的電容器的電介質陶瓷。
技術介紹
近年來，就用于中高壓用途(例如，直流額定電壓為IkV~6kV)電容器的電介質陶瓷而言，其要求抑制靜電電容的溫度變化，并且要求降低漏電流。當頻率為f、電容為C、電壓為V時，漏電流i由下式(I)定義。式(I):1=2 fCV由式(I)可知，如果電容值C變大，則漏電流變大。因此，就電容值大的中高壓用途的電容器而言，特別要求降低漏電流，需要其使用的電介質陶瓷提高絕緣性。以往，作為靜電電容的溫度變化小的材料，已知有專利文獻I中記載的電介質陶瓷。該電介質陶瓷是對100.0重量份的基本成分、和0.2~5.0重量份的添加成分的混合物進行燒成而成的，其中，基本成分由(ll-η) (Bak_ (x+y)MxLy) OkTiO2+ n JZrO3+ Y (R1-JT ζ)O372+ α AO572+ β D (Μ 為 Mg 和 / 或 Zn，L 為 Ca 和 / 或 Sr，J 為 Ca 和 / 或 Ba，R 為選自 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm和Eu中的I種或2種以上的元素，R，為選自Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的I種或2種以上的元素，A為P和/或V，D為選自Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的I種或2種以上的氧化物)所表示的物質構成，添加成分為Li20、SiO2和MO (MO為選自BaO、SrO, CaO, MgO和ZnO中的I種或2種以上的氧化物)。在先技術文獻專利文獻 專利文獻1:日本特開平7-272972號公報【
技術實現思路
】專利技術所要解決的課題然而，上述電介質陶瓷是用于層疊陶瓷電容器的材料，所述層疊陶瓷電容器中將Ni等賤金屬作為內部電極，在將該電介質陶瓷用于中高壓用途的電容器時，在耐濕負荷試驗后的可靠性方面產生了問題。本專利技術是鑒于上述課題而完成的，其目的在于，提供一種靜電電容的溫度變化小、即使在用于中高壓用途的電容器時耐濕負荷試驗后的可靠性仍良好的電介質陶瓷。用于解決課題的方法本專利技術的電介質陶瓷，其特征在于，以含有Ba和Ti的鈣鈦礦型化合物為主成分，并且還含有Rel (Rel為La、Nd中的至少一種元素)、Y、Mg、Fe，在將Ti的含量設為100摩爾份時，Rel的含量為0.15~3 摩爾份、Y的含量為0.1~3摩爾份、Mg的含量為0.3~13摩爾份、Fe的含量為0.01~5摩爾份。此外，就本專利技術的電介質陶瓷而言，優選主成分的鈣鈦礦型化合物還選擇性地含有Ca,且Ba/ (Ba+Ca)的摩爾比α為0.4≤a ^ 10此外，就本專利技術的電介質陶瓷而言，優選主成分的鈣鈦礦型化合物為鈦酸鋇，并且所述α為α =1。此外，就本專利技術的電介質陶瓷而言，優選電介質陶瓷是在大氣中燒成而得的。此外，本專利技術還可以用于單板電容器，所述具備:上述電介質陶瓷、和通過濺射法在電介質陶瓷的兩主面形成的電極。專利技術效果根據本專利技術，能夠提供一種靜電電容的溫度變化小、即使在用于中高壓用途的電容器時耐濕負荷試驗后的可靠性仍良好的電介質陶瓷。【附圖說明】圖1是單板電容器的部分斷裂正視圖。【具體實施方式】[0021 ] 以下，對用于實施本專利技術的實施方式進行說明。圖1是作為使用本專利技術的電介質陶瓷制造的電子部件的一例的單板電容器的部分斷裂正視圖。該單板電容器，可以用于中高壓用途，并且具備:電介質陶瓷I;形成于電介質陶瓷I的兩主面的電極2 ;通過釬料3與電極2電連接的一對引線4a、4b ;和覆蓋電介質陶瓷I的外裝樹脂5。本專利技術的電介質陶瓷以含有Ba和Ti的鈣鈦礦型化合物為主成分。而且，相對于Ti的含量100摩爾份，含有0.15~3摩爾份的ReURel為La、Nd中的至少一種元素)、0.1~3摩爾份的Y、0.3~13摩爾份的Mg、0.01~5摩爾份的Fe。這種情況下，可以得到靜電電容的溫度變化小、并且耐濕負荷試驗后的可靠性良好的單板電容器。需要說明的是，在本專利技術的電介質陶瓷中，還可以在不損害本專利技術目的的范圍內含有稀土類元素、V、Al、Ni等。此外，鈣鈦礦型化合物的A位、B位和O的量可以不是1:1:3的化學計量組成，也可以偏離化學計量組成。接著，以圖1的單板電容器為例，對本專利技術的電介質陶瓷的制造方法進行說明。首先，作為主成分的起始原料，準備Ba、Ca、Ti的氧化物或碳酸化物的粉末。稱量這些起始原料的粉末，并在液體中使用介質進行混合粉碎。干燥后，對所得的混合粉末進行熱處理，得到主成分粉末。該方法通常稱為固相合成法，作為其它方法，還可以使用熱液合成法、水解法、草酸法等濕式合成法。接著，相對于該主成分粉末，添加規定量的La、Nd、Y、Mg、Fe的氧化物、氫氧化物或碳酸化物的粉末。作為這些粉末，只要不損害本專利技術的目的，則不限于氧化物粉末、氫氧化物粉末或碳酸化物粉末。然后，添加粘合劑，在液體中混合，進行干燥和造粒，得到陶瓷原料粉末。接著，使用上述陶瓷原料粉末，通過加壓成形法成形為規定的圓板狀。然后，在規定的溫度下燒成所得的成形體，得到電介質陶瓷I。接著，在電介質陶瓷I的兩主面形成電極2。作為電極2的形成方法的示例，可以列舉濺射法。此外，還可以采用離子鍍法等其他的薄膜形成方法。接著，通過釬料3將電極2和引線4a、4b連接。然后，使用樹脂模塑法等形成外裝樹脂。通過以上工序，制作單板電容器。實施例首先，稱量規定摩爾量的BaCO3和TiO2的粉末。然后，用球磨機進行混合，干燥后，在1100°C下煅燒2小時，得到作為鈣鈦礦型化合物的鈦酸鋇粉末。另一方面，稱量規定摩爾量的CaCO3和TiO2粉末。然后，用球磨機進行混合，干燥后，在1100°C下煅燒2小時，得到作為鈣鈦礦型化合物的鈦酸鈣粉末。接著，相對于得到的所述鈦酸鋇粉末，稱量所述鈦酸鈣粉末和La203、Nd203、Ho203、Er2O3、Y2O3、Dy2O3、Mg(OH)2、Fe2O3、MnCO3、Co3O4各粉末以達到表1所示的比例，進行混合，得到混合物。需要說明的是，表1中的α是所述混合物中的摩爾比(Ba的含量)/ (Ba和Ca的合計含量)。此外，表1中的(Ba、Ca) /Ti是所述混合物中的摩爾比(Ba和Ca的合計含量)/ (Ti 的含量)。此外，表 I 中的 Rel (Rel=La、Nd、Ho、Er)、Re2 (Re2=Y、Dy、Er、Ho)、Mg、Ml(Ml=Fe, Mn、Co)的含量，是相對于所述混合物中TilOO摩爾份的摩爾份。在該混合物中添加10重量％的乙酸乙烯酯的50%乳劑溶液，用球磨機混合。然后，進行干燥和造粒，得到陶瓷原料粉末。[表 I]本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.02 JP 2011-1240261.一種電介質陶瓷，其特征在于，以含有Ba和Ti的鈣鈦礦型化合物為主成分，并且還含有Rel、Y、Mg、Fe，所述Rel為La、Nd中的至少一種元素， 在將Ti的含量設為100摩爾份時， Rel的含量為0.15~3摩爾份、 Y的含量為0.1~3摩爾份、 Mg的含量為0.3~13摩爾份、 Fe的含量為0.01~5摩爾份。2.根據權利要求1所述的電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：久代一二，石川達也，山西智光，河原直樹，
申請(專利權)人：株式會社村田制作所，
類型：
國別省市：