[发明专利]电介质陶瓷组合物、层合陶瓷电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以钛酸钡(BaTiO₃)为主体的电介质陶瓷组合物及使用该组合物的层合陶瓷电容器，本发明还涉及一种具有由Ni或Ni合金构成的内部电极、静电电容的温度变化小的层合陶瓷电容器。

背景技术

对用于便携设备、通信设备等电子设备的层合陶瓷电容器的小型化、大容量化的要求逐渐提高。作为上述小型大容量的层合陶瓷电容器，例如有如特开2001-39765号公报公开的由Ni构成内部电极的层合陶瓷电容器。该层合陶瓷电容器满足X7R特性(以25℃为基准，-55℃～125℃的温度范围内的介电常数的变化率在±15％以内)，介电常数为2500以上，即使实现了薄层化可靠性也很优良。

但是，近年来，根据用途的不同，要求上述层合陶瓷电容器在更严格的环境中具有可靠性。例如，在汽车的发动机舱(engine room)内搭载的发动机电子控制单元、防抱死制动系统等车载电子装置中开始使用层合陶瓷电容器。由于要求上述车载电子装置在低于-20℃的低温环境下或高于+130℃的高温环境下均可稳定地运行，所以要求其中使用的层合陶瓷电容器在上述环境下也具有良好的温度稳定性。

为了满足上述要求，例如，公开了如特开2005-272263号公报所示的、满足X8R特性(以25℃为基准，-55℃～150℃的温度范围内的介电常数变化率在±15％以内)的电介质陶瓷组合物及层合陶瓷电容器。

[专利文献1]特开2001-39765号公报

[专利文献2]特开2005-272263号公报

发明内容

但是，在上述电介质陶瓷组合物及层合陶瓷电容器中，为了进一步实现小型大容量化而进一步降低内部电极之间的电介质陶瓷的厚度时，必然出现比电阻不充分的问题。特别是在超过125℃的高温环境下出现的比电阻不充分的问题。

本发明是为解决上述问题而完成的，其第一目的是提供具有满足X8R特性的温度特性且高温环境下的比电阻高的层合陶瓷电容器。另外，第二目的是提供上述层合陶瓷电容器的制造方法。第三目的是提供用于上述层合陶瓷电容器的电介质陶瓷组合物。

本发明的第一方案是提供一种电介质陶瓷组合物，其特征在于，所述组合物以BaTiO₃+aMgO+bMO_x+cReO_3/2+dSiO₂(其中，MgO表示以MgO进行换算，MO_x表示以1分子中含有1个选自V、Cr及Mn中的至少一种金属原子的氧化物进行换算，ReO_3/2表示以1分子中含有1个选自Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Y中的至少一种稀土类金属原子的氧化物进行换算，SiO₂表示以SiO₂进行换算。)表示时，相对于100mol BaTiO₃，0.4mol≤a≤3.0mol、0.05mol≤b≤4.0mol、6.0mol≤c≤16.5mol、3.0mol≤d≤5.0mol、2.0≤c/d≤3.3。根据第一方案，能够得到温度特性满足X8R特性且在高温环境下的比电阻高于100MΩm的电介质陶瓷组合物。

第二方案是提供一种电介质陶瓷组合物，其特征为用作原料的BaTiO₃的粒径平均值为0.23μm～0.35μm。根据第二方案，能够进一步得到在高温环境下的比电阻高于1000MΩm的电介质陶瓷组合物。

本发明的第三方案提供一种层合陶瓷电容器，所述层合陶瓷电容器具有大致长方体形状的陶瓷层合体、和在该陶瓷层合体中间隔电介质陶瓷相对向且交替引出到不同的端面而形成的内部电极、和形成于上述陶瓷层合体的两端面、并与引出到该端面的上述内部电极分别电连接的外部电极，该层合陶瓷电容器的特征在于，上述电介质陶瓷由上述第一方案中的电介质陶瓷组合物形成，上述内部电极由Ni或Ni合金形成。根据第三方案，能够提供温度特性满足X8R特性且在高温环境下的比电阻高于100MΩm、并且高温加速寿命特性在150℃-25V/μm下超过10000秒的层合陶瓷电容器。

第四方案提供一种层合陶瓷电容器，其特征为上述电介质陶瓷由上述第二方案中的电介质陶瓷组合物形成。根据第四方案，能够进一步提供在高温环境下的比电阻高于1000MΩm、高温加速寿命特性在150℃-25V/μm下超过100000秒的层合陶瓷电容器。