[发明专利]一种多层陶瓷电容器的制造方法

说明书

本发明是有关用于保护在电子仪器和电气设备中工作、承受噪声、脉冲、静电等异常高电压、高频噪声的IC和LSI等半导体器件的多层陶瓷电容元件的制造方法。

近年来，为了实现电子仪器和电气设备的小型化和多功能化，IC、LSI等的半导体器件被广泛应用，随之显出电子仪器和电气设备对噪声、脉冲、静电等的异常高电压的承受力低了。

因此，为了确保这些电子仪器和电气设备对噪声、脉冲、静电等的异常高电压的承受力，虽然应用了薄膜电容器、电解电容器、半导体陶瓷电容器、积层陶瓷电容器等，尽管这些元件对于电压较低的噪声、高频噪声的吸收显示出优异的吸收、抑制性能，但对于高电压的脉冲和静电未显示出效果，甚至曾引起半导体器件的误动作和破坏。

为了吸收和抑制高电压脉冲及静电，虽然使用了SiC、ZnO系列非线性电阻，但这些元件未显示出对电压较低的噪声和高频噪声的吸收及抑制效果，曾引起半导体器件的误动作。

于是，作为对电压较低的噪声和高频噪声以及高电压脉冲和静电有效果的元件，研制了SrTiO₃系列的具有非线性电阻特性的多层陶瓷电容器。

然而由于该SrTiO₃系列多层陶瓷电容器的非线性电阻所具有的阻抗也大，所以加给电压较低脉冲和信号线路的高频噪声的吸收和抑制效果差。

因此，本发明注意到前述阻抗大是由于在电极部分形成的阻挡层所至，目的在于借助破坏该电极部分阻挡层，降低前述阻抗，以显示出对于电压较低的脉冲和加给信号线路的高频噪声也有高的效果。

为了达到上述目的，本发明的多层陶瓷电容器的制造方法是：(1)对陶瓷材料的各成份称量，混合，粉碎，干燥，造粒，成形处理，形成陶瓷片；(2)用所述陶瓷片制成至少包含两个外部电极的多层陶瓷电容元件；其特征在于，(3)在所述多层陶瓷电容元件的所述外部电极之间至少施加1次脉冲电压，上述脉冲电压的条件是最大值为50KV以下，从初始值至最大值的时间为200纳秒以下，从前述初始值经最大值回到初始值的时间为1微秒以下，能量为0.5焦耳以下。

根据上述制造方法获得如下效果，即如在由SrTiO₃为主成分的组成物形成的多层陶瓷电容器上形成电极层，如在还原性气氛中烧成后再在中性或氧化性气氛中同时烧成陶瓷层和电极层，使电极层表面氧化，生成高阻部分，则在电极层表面及内部形成阻挡层，使元件的阻抗变高，静电容量减少，同时tanδ变大，失去噪声的吸收及控制效果。该阻挡层是由于电极表面及内部氧化产生的，其势垒高度较低，所以通过施加较小的能量如电能即可消除，以使具有其他特性的如非线性电阻特性的非线性电阻电压不变动，或其电压非线性系数不变劣。

利用把本发明所示外加电能变成达到最大值的时间及回到初始值的时间短的尖顶波脉冲电压，在电极层界面形成的阻挡层最弱部分集中能量，突破阻挡层的一部分，可使阻挡层的阻力下降。并且，若外加的电能过大，则损坏在陶瓷层的粒子界面上形成的阻挡层，使元件所具有的功能特别是电容器功能变坏。从而，利用外加能量比较小的尖顶波脉冲电压，不使元件所具有的电容器特性变坏，并且不影响非线性电阻特性，只除去在电极层界面形成的阻挡层，可引出元件本来所具有的阻抗。据此，随着阻抗变小，可使噪声衰减率提高，可吸收、抑制侵入信号线路的高频波噪声。

图1为本发明第一实施例的制造工序图；

图2为依本发明第一实施例制造的陶瓷电容器元件的剖视图；

图3为依本发明第二实施例制造的多层陶瓷电容器的剖视图；

图4为依本发明第三实施例制造的多层陶瓷电容器的剖视图。

下面举出实施例对本发明作具体说明。

实施例一