[发明专利]电介质陶瓷及其制造方法以及叠层陶瓷电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电介质陶瓷及其制造方法以及叠层陶瓷电容器，更具体来 说，涉及适于小型·大容量的叠层陶瓷电容器的电介质材料的电介质陶瓷 及其制造方法、以及使用该电介质陶瓷制造的叠层陶瓷电容器。

背景技术

伴随着近年的电子技术的发展，叠层陶瓷电容器的小型化、大容量化 迅速地推进。

在该种叠层陶瓷电容器中，在将电介质陶瓷层与内部电极层交替地层 叠并烧成处理而得的陶瓷烧结体的两个端部形成有外部电极。此外，通过 将上述电介质陶瓷层薄层化而层叠多层，可以实现叠层陶瓷电容器的小型 化、大容量化，然而由于如果将电介质陶瓷层薄层化，则施加在电介质陶 瓷层上的电场就会变大，因此确保高温负载时的可靠性就变得重要，一直 以来，正在积极地进行以可靠性的提高为目的的叠层陶瓷电容器的开发。

例如，专利文献1中，提出过一种电介质陶瓷组合物，是含有以ABO₃(表示如下的钙钛矿型晶体，其中，A点位包含Ba或Ba和Ca、Sr中的 至少一种，B点位包含Ti或Ti和Zr、Hf中的至少一种。)为主成分的主 相粒子、稀土类元素R(其中，R表示Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的至少一种。)、Mg及Si的电介质 陶瓷组合物，存在由以上述稀土类元素R和Mg作为主成分的结晶性复合 氧化物构成的二次相粒子，另外，在将上述B点位的Ti的一部分利用Zr 置换时，以摩尔换算成立0.06≤Zr/(Zr+Ti+Hf)≤0.40的关系，并且，上 述稀土类元素R、Mg、Si的相对于ABO₃的含量以摩尔换算，分别为上述 稀土类元素R：4～40％、Mg：2～20％、Si：2～15％。

根据专利文献1，通过使电介质陶瓷组合物中存在由以稀土类元素R 和Mg为主成分的结晶性复合氧化物构成的二次相粒子，即使在125℃的 高温下施加16.6kV/mm的电场1000小时，也可以将绝缘电阻维持为100k Ω以上，由此来确保高温负载时的可靠性。

专利文献1：国际公开第06/025205号小册子

但是，专利文献1中，虽然如上所述即使施加16.6kV/mm的电场也可 以获得大致令人满意的高温负载寿命，然而在要求进一步的薄层化、多层 化的今天，希望出现即使在高温气氛下长时间连续地施加更大的电场也不 会产生异常的具有高可靠性的叠层陶瓷电容器。

发明内容

本发明是鉴于此种情况而完成的，其目的在于，提供即使在高温气氛 下长时间连续地施加更大的电场也可以确保高可靠性的电介质陶瓷及其 制造方法、以及使用该电介质陶瓷制造的叠层陶瓷电容器。

本发明人等为了达成上述目的进行了深入研究，结果得到如下的见 解，即，在以具有钙钛矿型结构的钛酸钡系复合氧化物作为主成分的电介 质陶瓷中，通过使以稀土类元素R、Ni及Ti为主成分的R-Ni-Ti-O系 的结晶性复合氧化物作为二次相粒子存在于电介质陶瓷中，即使在高温气 氛下长时间连续地施加20kV/mm的高电场，也可以尽可能地抑制绝缘电 阻的降低，由此可以获得与以往相比增大而具有高可靠性的电介质陶瓷。

本发明是基于此种见解而完成的，本发明的电介质陶瓷是以钛酸钡系 复合氧化物作为主成分，并含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu的组中的至少一种稀土类元素R、及 Mg、Ni的电介质陶瓷，其特征在于，存在以所述稀土类元素R、Ni及Ti 为主成分的结晶性复合氧化物。

而且，本发明中，上述结晶性复合氧化物是指在金属元素的总量上， 满足：稀土类元素R的含有摩尔量为8摩尔％以上、Ni的含有摩尔量为8 摩尔％以上、Ti的含有摩尔量为8摩尔％以上、以及稀土类元素R和Ni 和Ti的总含有摩尔量为50摩尔％以上的所有条件的粒子相。

另外，本发明人等进行了进一步的深入研究，结果发现，为了获得所 需的结晶性复合氧化物，Ni与稀土类元素R的含有摩尔比Ni/R需要至少 超过0.15，优选超过0.35，另外，结晶性复合氧化物更优选以组成式 R₂NiTiO₆表示。

即，本发明的电介质陶瓷的特征在于，所述结晶性复合氧化物中的 Ni的含有摩尔量与稀土类元素R的含有摩尔量的比Ni/R为Ni/R＞0.15。