[发明专利]层叠陶瓷电容器

说明书

技术领域

本发明涉及层叠陶瓷电容器，尤其涉及将以钛酸钡为主成分形成的电介质瓷器作为电介质层的小型、高电容的层叠陶瓷电容器。

背景技术

近年来，伴随移动电话等移动设备的普及、或作为计算机等的主要部件的半导体元件的高速、高频化，对于搭载在这样的电子设备的层叠陶瓷电容器，小型、高电容化的要求越来越提高，构成层叠陶瓷电容器的电介质层要求薄层化和高层叠化。

可是，作为构成层叠陶瓷电容器的电介质层的电介质瓷器，以往，使用以钛酸钡为主成分的电介质材料。但近年来，开发了在钛酸钡粉末中添加镁或稀土类元素的氧化物粉末，在以钛酸钡为主成分的晶粒的表面附近固溶了镁或稀土类元素的由所谓的芯·壳结构的晶粒构成的电介质瓷器，并作为层叠陶瓷电容器实用化。

在此，晶粒的芯·壳结构是指作为晶粒的中心部的芯部、和作为外壳部的壳部形成在物理、化学上具有不同的相的结构，关于以钛酸钡为主成分的晶粒，成为芯部被正方晶的结晶相占据，另一方面，壳部被立方晶的结晶相占据的状态。

将以如此的芯·壳结构的晶粒构成的电介质瓷器作为电介质层的层叠陶瓷电容器，相对介电常数提高，且作为相对介电常数的温度特性满足X7R(以25℃为基准时的相对介电常数的温度变化率在-55～125℃为±15％以内)，另外，具有使施加的AC电压增加时的相对介电常数的变化小的特征。然而，若将电介质厚度例如薄层化至2μm程度，则存在在高温负荷试验中的寿命特性大幅降低的问题。

专利文献1：日本特开2001-220224号公报。

发明内容

本发明的主要目的在于提供具有高介电常数且相对介电常数的温度特性的稳定性优越，并且在增加AC电压时的相对介电常数的增加小、且在高温负荷试验中的寿命特性优越的电介质层的层叠陶瓷电容器。

本发明的层叠陶瓷电容器为将(i)由电介质瓷器构成的电介质层与(ii)内部电极层交替地层叠而形成的层叠陶瓷电容器，其中，所述电介质瓷器包括以钛酸钡为主成分的晶粒，且含有镁、钒、锰及铽、选自钇、镝、钬及铒的至少一种稀土类元素RE。相对于构成所述钛酸钡的钛100摩尔，所述电介质瓷器以V₂O₅换算的情况下含有0.02～0.2摩尔的所述钒，以MgO换算的情况下含有0.2～0.8摩尔的所述镁，以MnO换算的情况下含有0.1～0.5摩尔的所述锰，以RE₂O₃换算的情况下含有0.3～0.8摩尔的所述稀土类元素RE，及以Tb₄O₇换算的情况下含有0.02～0.2摩尔的所述铽。另外，在所述电介质瓷器的X射线衍射图中，表示立方晶的钛酸钡的(200)面的衍射强度大于表示正方晶的钛酸钡的(002)面的衍射强度，且居里温度为110～120℃。

尤其，相对于构成所述钛酸钡的钛100摩尔，所述电介质瓷器优选以V₂O₅换算的情况下含有0.02～0.08摩尔的所述钒，以MgO换算的情况下含有0.3～0.6摩尔的所述镁，以MnO换算的情况下含有0.2～0.4摩尔的所述锰，以RE₂O₃换算的情况下含有0.4～0.6摩尔的选自钇、镝、钬及铒的至少一种所述稀土类元素RE，及以Tb₄O₇换算的情况下含有0.02～0.08摩尔的所述铽。

进而，所述晶粒的平均晶粒直径优选为0.22～0.28μm。

或，所述晶粒的平均晶粒直径优选为0.13～0.19μm。

附图说明

图1是表示本发明的层叠陶瓷电容器的例子的简要剖视图。

图2是构成图1的层叠陶瓷电容器的电介质层的放大图，是表示晶粒和晶界相的示意图。

图3是表示实施例的试料No.I-3的X射线衍射图的图。

图4是表示实施例的试料No.I-3的静电容量的温度特性的图。

图中：1-电容器主体，3-外部电极，5-电介质层，7-内部电极层，9-晶粒，11-晶界相。

具体实施方式

根据图1的简要剖视图对本发明的层叠陶瓷电容器进行详细说明。图1是表示本发明的层叠陶瓷电容器的例子的简要剖视图。图2是构成图1的层叠陶瓷电容器的电介质层的放大图，是表示晶粒及晶界相的示意图。

在本发明的层叠陶瓷电容器中，外部电极3形成在电容器主体1的两端部。例如，烧接Cu或Cu与Ni的合金糊剂来形成外部电极3。