[发明专利]电介质陶瓷及层叠陶瓷电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电介质陶瓷及层叠陶瓷电容器，特别是涉及适合实现层叠陶瓷电容器的小型化且大电容化的电介质陶瓷及使用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器。

背景技术

就用于构成层叠陶瓷电容器所具备的电介质陶瓷层的电介质陶瓷而言，为了得到高介电常数，作为其主成分，使用BaTiO₃系化合物。特别是通过BaTiO₃中的Ba的一部分被Ca置换得到的(Ba，Ca)TiO₃，可以得到高可靠性(高温负载寿命特性)及良好的电容温度特性。

然而，对于层叠陶瓷电容器，近年来对小型化且大电容化的要求变得极为严格。例如，关于电介质陶瓷层的厚度，要求薄至1μm以下。其结果，施加给电介质陶瓷层的电场强度一味上升，用于确保可靠性的设计变得日益严格。

作为用于解决上述的课题的一个手段，例如特开2005-194138号公报(专利文献1)中提出在电介质陶瓷中添加一定量的V等各种元素。

关于上述专利文献1中提出的电介质陶瓷，更具体而言，用组成式：100(Ba_1-xCa_x)_mTiO₃+aMnO+bV₂O₅+cSiO₂+dRe₂O₃(其中，Re是从Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及Yb中选择的至少1种金属元素)表示，x、m、a、b、c、及d分别满足0.030≤x≤0.20、0.990≤m≤1.030、0.010≤a≤5.0、0.050≤b≤2.5、0.20≤c≤8.0、及0.050≤d≤2.5各条件。

但是，已知上述电介质陶瓷存在以下的课题。关于该电介质陶瓷，其课题在于，由于颗粒(grain)直径的偏差增大，所以在其用于层叠陶瓷电容器时，如果将电介质陶瓷层薄层化使其厚度为1μm左右，并赋予例如高达15kV/mm以上的电场强度，则高温负载寿命缩短且寿命偏差增大。

专利文献1：特开2005-194138号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种可以解决如上所述的课题的电介质陶瓷及使用该电介质陶瓷构成的层叠陶瓷电容器。

为了解决上述的技术课题，本发明涉及的电介质陶瓷，其特征在于，是用组成式：100(Ba_1-xCa_x)TiO₃+aMgO+bVO_5/2表示，上述组成式中的x、a、及b分别满足0.05≤x≤0.15、0.01≤a≤0.1、及0.05≤b≤0.5各条件。

关于本发明涉及的电介质陶瓷，在更优选的实施方式中，用组成式：100(Ba_1-xCa_x)_mTiO₃+aMgO+bVO_5/2+cReO_3/2+dMnO+eSiO₂表示，上述Re是从Y、La、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及Yb中选择的至少1种金属元素，上述组成式中的x、a、b、c、d、e、及m分别满足0.05≤x≤0.15、0.01≤a≤0.1、0.05≤b≤0.5、1.0≤c≤5.0、0.1≤d≤1.0、0.5≤e≤2.5、及0.990≤m≤1.030各条件。

本发明也提供层叠陶瓷电容器，具备：电容器主体，其包括层叠的多个电介质陶瓷层、及沿着电介质陶瓷层间的特定界面形成的多个内部电极；多个外部电极，其形成在电容器主体的外表面上互不相同的位置，且与内部电极中的特定电极电连接。

本发明涉及的层叠陶瓷电容器，其特征在于，电介质陶瓷层由上述的本发明涉及的电介质陶瓷形成。

根据本发明涉及的电介质陶瓷，可以减小颗粒直径的偏差。由此，在该电介质陶瓷用于层叠陶瓷电容器时，即便将电介质陶瓷层薄层化使其厚度为1μm左右，赋予高达例如15kV/mm以上的电场强度，也可以得到良好的高温负载寿命特性。即，高温负载寿命长且可以减小寿命偏差。

特别是根据本发明涉及的电介质陶瓷的更优选实施方式，除了上述的效果之外，还可以得到例如所谓3000以上的高电容率、例如室温下在10V/1.2μm的电场强度下电阻率logρ为10.5Ω·m以上的高电绝缘性、及在-55℃～+125℃下的电容变化率为±15％以内的良好电容温度特性。

附图说明