TWI246695B - Laminated ceramic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

J246695 玫"發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種疊層陶瓷電容器及其製造方法，具體 涉及具有薄層化的電介質陶瓷層和内部電極層交替疊層構 成的有效電介質部及重疊在其上下面、保護上述有效電介 5 質部的外部防護電介質層的疊層陶瓷電容器及其製造方 法0 【先前技術】 近年來，隨著電子部件的小型化、多功能化，疊層陶 10 瓷電容器進一步小型高容量化。即，疊層陶瓷電容器的電 介質陶瓷層的厚度（内部電極間距離）薄層化到l〇//m以 下，此外，電介質陶瓷層及内部電極層的疊層數多達100 層以上。隨著電介質陶瓷層的如此薄層化，構成電介質陶 瓷層的主結晶相的平均粒徑也達到左右，也促進了其 15 所用電介質粉末及玻璃粉末的微粒化。作為相關的專利文 獻，有特開平10 — 241987號公報及特開平9—97733號公報。 但是，在採用如此微粒的電介質粉末及玻璃粉末，形 成的疊層陶瓷電容器中，由於電介質粉末的高燒結收縮 率，如第3圖所示，保護層即外部防護電介質層（107)與含有 20 電介質陶瓷層（101)和内部電極層（103)的有效電介質部 (105)相比，燒結收縮率高，結果，形成外部防護電介質層 (107)的尺寸變小的形狀（外部防護電介質層（107)的收縮前 的尺寸用（L1)表示，收縮後的尺寸用（L2)表示）。另外，在 如此的疊層陶瓷電容器中，由於因燒結收縮差造A的费 Ϋ1續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁）> -4- 1246695 發明說明續頁 形’在外部防護電介質層和有效電介質部之間或有效電介 質部相互之間產生裂紋或脫層。 【發明内容】 5 本發明的目的是提供一種疊層陶瓷電容器及其製造方 法’即使對採用的電介質粉末進行微細化，也能夠在外部 防護電介質層和有效電介質部之間或有效電介質部相互之 間’抑制因燒結收縮差而產生的裂紋或脫層。 本發明的疊層陶瓷電容器，由陶瓷（ceramics)構成， 10其中構成包括：有效電介質部，至少交替疊層含有以BaTi03 作為主成分的主結晶相和以形成晶界及3重點晶界的si〇2 為主成分的2次相的電介質陶瓷層和内部電極層；外部防護 電介質層，重疊在該有效電介質部的疊層方向上下面，含 有至少與上述電介質陶瓷層相同成分的主結晶相及2次 15相，外部電極，與在含有該外部防護電介質層的上述電介 質部的兩端面導出的内部電極層電連接；上述外部防護電 介質層具有比上述有效電介質部的電介質陶瓷層低的燒結 性。 。 具體是，在本發明的疊層陶瓷電容器中，使上述外部 20防護電介質層中的上述主結晶相的平均粒徑，大於上述電 介質陶瓷層中的上述主結晶相的平均粒徑，並且，上述外 防邊電介質層中的上述2次相量，比上述電介質陶曼層中 的上述2次相量多。由此，能夠減小外部防護電介質層和有 效電介質部的最終的燒結收縮差，同時，即使增大所用電 -5- .1246695 發明說明$賣胃 介質粉末的平均粒徑，收縮開始溫度向高溫側的偏移也減 小^夠降低發生在外部防護電介質層和有效電介質部之 間的内部應力（變形），能夠抑制發生在如此薄層、高疊 層化的疊層陶瓷電容器的裂紋或脫層。 5 或者，在本發明的疊層陶瓷電容器中，相對於上述外

部防護電介質層中的主結晶相的2次相的體積分率，也可以 小於相對於上述電介質陶瓷層的主結晶相的2次栢的體積 分率。由此，即使在構成電介質陶瓷層的主結晶相中採用 微粒子時，也能夠得到無脫層的疊層陶瓷電容器。 10 本發明的疊層陶瓷電容器的製造方法，包括：形成由

有效疊層體和外部防護層構成的疊層體的工序，所述有效 疊層體，在含有電介質粉末和玻璃粉末的疊層的多層第1 電介質生片之間，夾裝内部電極圖形，所述外部防護層， 重疊在該有效疊層體的疊層方向的上下面，由含有與上述 15 第1電介質生片相同的電介質粉末和玻璃粉末的第2電介質 生片構成；以及切斷後燒結該疊層體的工序，上述各生片 所含的電介質粉末和玻璃粉末的比例是使上述第2電介質 生片的燒結性低於上述第1電介質生片的燒結性的比例。 具體是，使上述第2電介質生片中的上述電介質粉末的 20 平均粒徑，大於上述第1電介質生片中的上述電介質粉末的 平均粒徑，並且，上述第2電介質生片中的上述玻璃粉末 量，大於上述第1電介質生片中的上述玻璃粉末量。 如果採用這種製造方法，外部防護電介質層的主結晶 相的平均粒徑能夠大於有效電介質部的主結晶相的平均粒 •6- 發明說明 1246695 徑，並且，在2次相量方面，外部防護電介質層側也能夠多 於有效電介質部側，如此，能夠容易形成減小外部防護電 介質層和有效電介質部的最終燒結收縮差的疊層陶瓷電容 器。即，即使增大所用電介質粉末的平均粒徑，也減小收 5 縮開始溫度向高溫側的偏移，能夠降低發生在外部防護電 介質層和有效電介質部之間的變形，可以製作即使薄層、 高疊層化也能夠抑制裂紋或脫層發生的疊層陶瓷電容器。 或者，上述第2電介質生片中的玻璃成分量，也可以低 於上述第1電介質生片中的玻璃成分量。 10 由此，例如，即使是薄層高疊層化的且採用微粒化的 原料粉末形成的疊層陶瓷電容器，形成外部防護電介質層 的陶曼組織中的晶界及3重點晶界的2次相的體積分率’也 能夠小於上述有效電介質部的2次相的體積分率。具體是， 通過將該外部防護電介質層的2次相的體積分率設定為構 15 成有效電介質部的電介質陶瓷層的60%〜95%，延遲外部防 護電介質層的收縮開始溫度，能夠靠近相對於有效電介質 部的燒結溫度的收縮曲線。如此能夠抑制因燒結收縮開始 溫度的差異產生在有效電介質部和外部防護電介質層之間 界面的應力，能夠防止界面的剝離及在其附近發生的内部 20 電極層和電介質陶瓷層之間的脫層。 【實施方式】 實施方式1 本實施方式的疊層陶瓷電容器，如第一圖所示，具有 1246695 發明說明續頁 有助於產生電容的有效電介質部卜配置在該有效電介質 部（1)的上下面的無助於產生電容的外部防護電介質層 (3)、形成在上述有效電介質部（1)及外部防護電介質層 的端部的外部電極5。有效電介質部⑴由電介質陶竞層⑺ 5和内部電極層（9)交替疊層構成。 有效電介質部（1)的厚度（tl)和外部防護電介質層（3) 的厚度02)，優選滿st2/tl 〇·〇5的關係。特別是其比 率（t2/tl)在〇·1以上，在相對於有效電介質部（1)，外部 防護電介質層（3)的影響增大時，優選採用本發明。 10 第二圖是有效電介質部（1)和外部防護電介質層（7)間 的放大剖面圖。即，電介質陶瓷層（7)由陶瓷粒子構成的主 結晶相（11)、形成在該主結晶相（11)的晶界（13)及3重點晶 界（15)構成。主結晶相（11)至少將BaTi〇3作為主成分。 另外，晶界（13)及3重點晶界（15),由以si〇2為主成 15分的2次相（16)構成。外部防護電介質層（3)也由與構成有 效電介質部（1)的電介質陶瓷層（7)相同的成分構成的主結 晶相（11)和由晶界（13)及3重點晶界（15)構成的2次相（6)構 此外，在本發明中，重要的是，外部防護電介質層（3) 20中的主結晶相（11)的平均粒徑（D2)大於上述電介質陶竟 層（7)的主結晶相（π)的平均粒徑（di)，以及上述外部防 濩電介質層（3)中的2次相量M2大於上述電介質陶瓷層（7) 中的2次相量Ml。具體是，優選外部防護電介質層中 的主結晶相（Π)的平均粒徑（D2)是上述電介質陶瓷層（7) -8- 1246695 發明說明續頁 的主結晶相（U)的平均粒徑（D1)的1.1〜1·5倍，更優選 是1.2〜1.4倍。 此外，優選外部防護電介質層（3)中的2次相量（Μ2) 是上述電介質陶瓷層（7)中的2次相量（Ml)的l〇1〜L5 倍’更優選是1.05〜ι·4倍。 10 即’在本發明中，關於燒結前的電介質粉末的平均粒 徑，通過使外部防護電介質層（3)側的平均粒徑（DG2)大 於電介質陶竞層⑺側的平均粒徑（DG1)，在燒結前的密 度變大，燒結收縮量變小同時，外部防護電介質層（3)的燒 結開始溫度向高溫侧移動。另外，通過增大外部防護電介 質層（3)側的電介質粉末的平均粒徑（DG2)，使成為以氧 化石夕作為主成分的2次相量（M2)的玻璃粉末量⑺） 15 20 :於成為電介質陶兗層⑺侧的2次相量(M1)的玻璃粉末 量（MG1)，能夠使收縮開始溫度低溫化，能夠接近相對 於有效電介質部⑴的燒結溫度的收縮曲線，因此，能夠抑 制因燒結收縮開始溫度的差異發生在有效電介質部⑴和外 部防護電介質層（3)之間界面的變形，能夠高成品率製造在 界面無剝離及在其附近發生的内部電極層⑼和電介質陶瓷 層（7)之間無裂紋或脫層的疊層陶瓷電容器。 通過在用電子顯微鏡觀察陶竟斷面後，能夠用遮取法 (nnercept)求出主結晶相⑴）的平均粒徑㈤、叫。且 =照二的—區域中的對角線方 除 以對角線上存在的粒子數。 此外，電介質陶究層⑺的厚度為7_以下，優選5 -9- 1246695 Π-— 發明說明f賈胃 //m以下，更優選3/zm以下。此外，疊層數在100層以 上，優選150層以上，更優選200層。這樣，通過使電介 質陶瓷層（7)的厚度薄層化並且增加疊層數，能夠提高疊層 陶瓷電容器的靜電電容量。 5 此外，構成電介質陶瓷層（7)及外部防護電介質層（3) 的主結晶相（11)的平均粒徑（D2、D1)為0.5//m以下，優 選0.3//m以下，結果，本發明正好合適如此構成電介質陶 瓷層（7)或外部防護電介質層（3)的主結晶相（11)的平均粒徑 (D2、D1)變小的疊層陶瓷電容器。 10 另外，内部電極層（9)的厚度，基於降低對於有效電介 質部（1)的内部電極層（9)的變形應力影響的理由，在5//m 以下，優選3/zm以下，更優選2//m以下。 内部電極層（9)，從謀求小型高容量的疊層陶瓷電容器 的低成本化方面考慮，優選Ni、Cu、Ag、Ag—Pd等金屬 15 中的任何一種或它們的合金，從能夠與主成分BaTi03同時 燒結角度考慮，更優選Ni。 下面，詳細說明本發明的疊層陶瓷電容器的製造方法。 首先，在含有粘合劑的分散劑中分散，例如BaTi03系 的電介質粉末、至少含有規定量的Si02的玻璃粉末及各種 20 微量的添加劑，得到陶瓷粘合液。然後，採用已知的塗料 器如刮板等，塗佈得到的粘合液，進行片材成形，在燒結 後，得到成為電介質陶瓷層（7)的第1電介質生片。 此外，形成構成燒結前的疊層體的外部防護層，即， 也按與上述第1電介質生片相同的順序製作，在燒結後成 1246695 _ 發明說明續頁 為外部防護電介質層（3)的第2電介質生片。 此時，重要的是，第2電介質生片中的電介質粉末的平 均粒徑大於第1電介質生片的電介質粉末的平均粒徑，以及 第2電；|質生片中的玻璃粉末量（mg2)大於第1電介質生 5片中的玻璃粉末量（MG1)。具體是，優選第2電介質生片 中的電介質粉末的平均粒徑（DG2)是第1電介質生片中的

電介質粉末的平均粒徑（DG1)的1·1〜1.5倍，更優選是L2 〜1.4倍。 此外，優選第2電介質生片中的玻璃粉末量（Mg2)是 10第1電介質生片中的玻璃粉末量（MG1)的1.01〜1.5倍，更 優選是1.05〜1.4倍。

由此，通過增加玻璃粉末量，抵消採用平均粒徑大的 電介質粉末的第2電介質生片的收縮開始溫度的高溫化，能 夠接近相對於成為有效電介質部的第丨電介質生片的燒 15結溫度的收縮曲線，如此能夠抑制因燒結收縮開始溫度的 差異發生在有效電介質部和外部防護電介質層之間 的界面的變形，能夠防止界面的剝離及在其附近發生的内 部電極層9和電介質陶瓷層7之間的脫層。 此外，在本發明的製造方法中，構成上述第丨電介質 20生片和第2電介質生片的電介質粉末的平均粒徑（DG1、 DG2 )為0·5 // m以下，優選〇·4 " m以下。 另外’玻璃粉末的平均粒徑為〇 3〜1.2/zm，優選0·4 〜0.8"m的範圍。此外，本發明中的電介質粉末的平均粒 徑，指的是料漿調整後的平均粒徑。此外，本發明的電介 -11- 1246695 - 發明說明#賣胃 質粉末的平均粒徑是粒度分析中的50%累積值（D50)。 此外，本發明中的前期第1電介質生片的厚度在8//m 以下，優選6//m以下，更優選4/zm以下。此外，疊層數 為100層以上，優選150層以上，更優選200層以上。 5 下面，在上述第1電介質生片上面，印刷含有從Ni、

Cu、Ag、Ag—Pd等金屬中選擇的至少一種金屬粉末的導 電糊，通過乾燥，製作形成内部電極圖形的第1電介質生 片。内部電極圖形的厚度為5/zm以下，優選3/zm以下。 如此，使内部電極圖形薄層化的金屬粉末的平均粒徑優選 10 在 0.2〜0.5 a m。 此外，在疊層型電子部件的高疊層化中，沒有附設内 部電極圖形的部分，作為内部電極圖形的厚度形成的階梯 差，由於對疊層型電子部件有大的結構缺陷的影響，為避 免此影響，優選在去除上述第1電介質生片的内部電極圖 15 形的部分，印刷與該第1電介質生片相同組成的電介質陶 瓷糊，形成陶瓷圖形。 下面，疊層多片附設上述内部電極圖形的第1電介質 生片，燒結後形成發現靜電電容量的有效電介質體，然後， 在該有效電介質體的上下兩面，疊層多片成為外部防護層 20 的第2電介質生片，熱壓形成疊層體。之後，按要求的尺 寸對該疊層體進行切斷，得到各種未燒結的電容器主體用 成形體。其後，在規定的條件下，燒結上述未燒結的電容 器主體用成形體，得到電容器主體。 下面，如第一圖所示，在導出該電容器主體的内部電 -12- 1246695 ---- 發明說明$賣胃 極層（9)的端面，附著外部電極糊，燒結，得到附設外部電 極的疊層陶瓷電子部件。 實施方式2 本實施方式的疊層陶瓷電容器，基本上具有與第一 5 圖、第二圖所示的實施方式1相同的結構，但在本實施方 式中，重要的是，相對於外部防護電介質層（3)中的主結晶 相（主相）的2次相的體積分率，小於相對於上述電介質 陶瓷層（7)的主結晶相（主相）的2次相的體積分率。 具體是，優選上述相對於外部防護電介質層（3)中的主 10 結晶相（主相）的2次相的體積分率是相對於上述電介質 陶瓷層（7)的主結晶相（主相）的2次相的體積分率的60% 〜95%，更優選是70%〜90%。如此，能夠進一步抑制夾裝 在電介質陶瓷層（7)之間的内部電極層（9)的燒結收縮產生 的變形應力，能夠抑制脫層。 15 通過例如用電子顯微鏡觀察求出主結晶相及2次相的 各截面面積，能夠從以下公式求出上述體積分率。 體積分率（％) ={ (2次相的截面積）/ (主結晶相的 截面積）}x 100 本實施方式的疊層陶瓷電容器，基本上可以通過與第 20 一圖、第二圖所示的實施方式1的疊層陶瓷電容器相同的 工序進行製造，但在本實施方式中，重要的是，以第2電 介質生片中所含的以Si02為主成分的玻璃成分量小於第1 電介質生片中的玻璃成分量。具體是，優選第2電介質生 片中的玻璃成分量是第1電介質生片中的玻璃成分量的 -13- 1246695 [―— - 發明說明 60%〜95質量％，更優選在70%〜90質量％的範圍。由此， 延遲成為外部防護電介質層（3)的第2電介質生片的收縮開 始溫度，能夠靠近相對於成為有效電介質部（1)的第1電介 質生片的燒結溫度的收縮曲線，因此，能夠抑制因燒結收 5 縮開始溫度的差異發生在有效電介質部（1)和外部防護電介 質層（3)之間界面的應力，能夠抑制界面剝離及在其附近發 生的内部電極層（9)和電介質陶瓷層（7)之間的脫層。其他方 面與實施方式1相同。 另外，本發明可以在要求保護的範圍内進行種種改進 10 或修正。 以下，以實施例詳細說明本發明。

實施例I 首先，作為用於第1電介質生片用的陶瓷料漿的陶瓷 粉末，採用平均粒徑0.3/zm的BaTi〇3粉末，作為燒結助 15 劑，採用以平均粒徑0.6 μ m的Si〇2作為主成分的玻璃粉 末。作為陶瓷料漿的溶劑，按1 1的重量比，混合甲苯和 乙醇，在形成的混合溶劑中溶解聚乙烯醇縮丁醛及可塑 劑，得到粘合劑溶液，在該粘合劑溶液中，按規定的混合 比添加BaTi03粉末和玻璃粉末，利用球磨機分散，調製成 20 陶瓷料漿。採用刮刀法，在聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET) 等載體薄膜上塗佈該陶瓷料漿，製作厚3//m、6/zm、8/zm 的第1電介質生片。 另外，作為第2電介質生片用的陶瓷料漿，如表1所 示，除使用平均粒徑比上述第1電介質生片用的陶瓷料漿 -14- 1246695 發明說明 中的電介質粉末大的電介質粉末且增加玻璃粉末量外，其 餘的與上述製作方法相同地製作陶瓷料漿。然後，採用刮 刀法，將製作的陶瓷料漿塗佈在上述載體薄膜上，製作成 厚10/zm外部防護電介質層用的第2電介質生片。另外， 5 關於粉碎混合的料漿的調製條件，兩生片相同。調製的料 漿的内容見表1。 下面，在各厚度的第1電介質生片上，塗佈含有Ni的 導電糊，形成内部電極圖形，從載體薄膜上剝離形成有内 部電極圖形的第1電介質生片，如此疊層300層，在其上 10 下，在上下面各疊層20層各玻璃含量的外部防護薄膜，製 作本發明的疊層體。内部導體的厚度調整到為各生片厚度 的0.5倍的厚度。 然後，切斷該疊層體，製作電容器主體用成形體，在 脫脂處理後，在還原氣氛下進行燒結，得到電容器主體。 15 各第1電介質生片及第2電介質生片的組合如表1所示。 下面，在該電容器主體的兩端面，塗佈外部電極糊， 經過燒結，形成外部電極，製成長3.2mmx寬2.5mm尺寸 的疊層陶瓷電容器。 作為構成電介質陶瓷層及外部防護電介質層的陶瓷組 20 成的評價，進行陶瓷組成的電子顯微鏡觀察，求出含有主 結晶相即BaTi〇3的結晶相的平均粒徑和由晶界及3重點晶 界構成的2次量。在本發明中，即使在燒結後，也反映出 在採用的第1及第2電介質生片中各自所用的各電介質粉 末比和玻璃量比。 .1246695 發明說明續頁 此外’作為結構缺陷的評價，求出了在1〇〇個疊層陶 瓷電容器中的脫層發生率。此外，作為疊層陶瓷電容器的 可靠性的評價，進行了溫度差280°C的軟焊料耐熱衝擊試 驗’求出了 100個試樣中的裂紋發生率。 另外，作為比較例，採用在第1電介質生片及第2電 介質生片中所含的玻璃成分含量分別相等的電介質生片， 製作相同的疊層陶瓷電容器，進行了相同的評價，以上結 果見表1。 表1

均粒徑：質層/電介質陶竟層的關係中的主結晶相的平 率。外4防4電”質層/電介質陶竟層的關係中的2次相量的比 -16- 1246695 - 發明說明 由表1的結果可以看出，在構成外部防護電介質層的主 結晶相的平均粒徑大於構成有效電介質部的電介質陶瓷層 的、且2次相量大的試樣No I — 2〜14中，起因於發生在外 5 部防護電介質層和有效電介質部之間的燒結開始溫度的差 的變形造成的剝離或發生在有效電介質部之間的裂紋或脫 層，在燒結後為10%以下，在軟焊料耐熱衝擊試驗後為3% 以下。 特別是，在外部防護電介質層的主結晶相的平均粒徑 10 為電介質陶瓷層的主結晶相的平均粒徑的Μ〜1.5倍的，且 2次相量為1.01〜1.5倍的試樣No I— 3〜14中，燒結後的裂 紋、脫層的發生率在5%以下，軟焊料耐熱衝擊試驗後在1% 以下。 另外，作為比較例，在外部防護電介質層及電介質陶 15 瓷層的平均粒徑和玻璃量相同的，或外部防護電介質層或 電介質陶瓷層的任何一層的平均粒徑或玻璃量相同的試樣 No I— 1及15中，在燒結後，在全部的疊層陶瓷電容器的外 部防護電介質層和電介質陶瓷層的界面，都發生脫層。

實施例II 20 與實施例I同樣，在載體薄膜上製作厚3/zm、6//m、 8//m的第1電介質生片。 另外，厚10#m的外部防護層用第2電介質生片，如 表1所示，相對於上述第1電介質生片用的陶瓷料漿的玻 璃成分添加量，採用按60質量％〜95質量％的範圍調整的 -17-

,1246695 第2電介質生片用的陶瓷料漿，其他通過與上述製作方法 相同的方式製作。 下面，在各厚度的第1電介質生片上，塗佈含有Ni的 導電糊，形成内部電極圖形，從載體薄膜上剝離形成有内 5 部電極圖形的第1電介質生片，如此疊層300層，在其上 下，在上下面各疊層20層各玻璃含量的外部防護薄膜，製 作本發明的疊層體 然後，切斷該疊層體，製作電容器主體用成形體，在 脫脂處理後，在還原氣氛下進行燒結，得到電容器主體。 10 各第1電介質生片及第2電介質生片的組合如表1所示。 下面，在該電容器主體的兩端面，塗佈外部電極糊， 經過燒結，形成外部電極，製成長3.2mmx寬2.5mm尺寸 的疊層陶瓷電容器。 作為構成電介質陶瓷層及外部防護電介質層的陶瓷組 15 成的評價，進行陶瓷組成的電子顯微鏡觀察，求出主結晶 相即含BaTi03的粒子和2次相（晶界及3重點晶界）的體 積分率的差。此時，構成電介質陶瓷層及外部防護電介質 層的主結晶相的平均粒徑為0.5 // m。 此外，作為結構缺陷的評價，求出了在100個疊層陶 20 瓷電容器中產生脫層的發生率。此外，作為疊層陶瓷電容 器的可靠性的評價，進行了溫度差280°C的軟焊料耐熱衝 擊試驗，求出了 100個試樣中的裂紋發生率及85°C、64V 時的300個試樣的48小時後的故障率。 另外，作為比較例，採用在第1電介質生片及第2電 -18- 1246695 r---- 發明說明_胃 介質生片中所含的玻璃成分含量分別相等的電介質生片， 製作相同的疊層陶瓷電容器，進行了相同的評價，以上結 果與本發明的結果一同示於表2。 表2 試樣 No. 第1電介質 生片厚度 (//m) 2次相體積 分率（*4) (體積％) 脫層發生率 高溫負荷試驗 故障率（％) 燒結後 (%) 軟焊料耐熱衝 擊試驗後（％) II 一 1 3 70 0 0 0 II-2 3 80 0 0 0 II—3 3 90 0 0 0 II-4 5 60 1 2 0 II一 5 5 70 0 0 0 II一6 5 80 0 0 0 II 一 7 5 90 0 0 0 II-8 5 95 1 2 卜0 *11-9 5 100 100 6 0.3 II 一 10 * 8 70 0 0 0 表示本發明範圍以外的試樣。 *4:表示電介質陶瓷層中的2次相體積分率/外部防護電介質層 中的2次相體積分率。 由表2的結果可以看出，在試樣No Η— 、10中，以 10構成外部防護電介質層的陶瓷組成中的si〇2作為主成分的 2次相的體積分率，小於構成有效電介質部的電介質陶瓷層 的2次相的體積分率，因起因於發生在外部防護電介質層和 有效電介質部之間的燒結開始溫度的差的應力的剝離或發 生在有效電介質部之間的脫層，在燒結後為1%以下，在軟 15焊料耐熱衝擊試驗後為2%以下，高溫負荷試驗故障率為 -19- .1246695 -—— 發明說明_囊 0%。特別是在上述比率為60%〜90%的試樣No II -1〜3、5 〜7及10中，在燒結後及軟焊料耐熱衝擊試驗後的各階段均 未發生脫層。 另外，在用相同陶瓷組成製作外部防護電介質層及電 5 介質陶瓷層的試樣No II-9中，在燒結後，在全部疊層陶瓷 電容器的外部防護電介質層和電介質陶瓷層的界面，都發 生脫層，高溫負荷試驗故障率也為0.3%。 -20- 發明說明_胃 1246695 【圖式簡單說明】 第一圖是表示本發明的疊層陶瓷電容器的一實施方式 的概略剖面圖。 第二圖是有效電介質部和外部防護電介質層之間的放 5 大剖面圖。 第三圖是表示外部防護電介質層與有效電介質部相比 收縮後的疊層陶瓷電容器的概略剖面圖。 【圖式符號說明】 10 1有效電介質部 3外部防護電介質層 5外部電極 7電介質陶瓷層 9内部電極層 tl有效電介質部的厚度 t2外部防護電介質層的厚度 15 11主結晶相 13晶界 15重點晶界 16 2次相 D1電介質陶瓷層的主結晶相的平均粒徑 D2主結晶相11的平均粒徑 20 101電介質陶瓷層 103内部電極層 105有效電介質部 107外部防護電介質層 L1外部防護電介質層收縮前的尺寸 L2外部防護電介質層收縮後的尺寸 -21-

Claims (1)

1246695 拾、申請專利範圍 1·一種疊層陶瓷電容器，由陶瓷構成，其中構成包括； 有效電介質部，至少交替疊層含有以BaTi〇3作為主成 分的主結晶相和以形成晶界及3重點晶界的Si〇2為主成分 的2次相的電介質陶瓷層和内部電極層； 5 外部防護電介質層，重疊在該有效電介質部的疊層方 向上下面，含有至少與上述電介質陶瓷層相同成分的主結 晶相及2次相； 外部電極，與在含有該外部防護電介質層的上述電介 質部的兩端面導出的内部電極層電連接， 10 上述外部防護電介質層具有比上述有效電介質部的電 介質陶瓷層低的燒結性。 2·如申請專利範圍第1項所述的疊層陶瓷電容器，其 中，使上述外部防護電介質層中的上述主結晶相的平均粒 徑，大於上述電介質陶瓷層中的上述主結晶相的平均粒 15徑，並且，上述外部防護電介質層中的上述2次相量，比上 述電介質陶瓷層中的上述2次相量多。 3·如申請專利範圍第2項所述的疊層陶瓷電容器，其 中，外部防護電介質層t的主結晶相的平均粒徑（D2)和 電介質陶兗層中的主結晶相的平均粒徑（D1)的比即D2/ 20 D1在丨.1〜1.5的範圍。 4·如申凊專利範圍第2項所述的疊層陶瓷電容器，外部 防護電介質層巾的2次相量和電介質陶竞層中的2次相量的 比即在1·〇1〜1·5的範圍。 5·如申請專利範圍第1項所述的疊層陶瓷電容器，其 0續次頁（申諝專利範圍頁不敷使卿，請註記並使用續頁） -22- 1246695

中’相對於上述外部防護電介質層中的主結晶相的2次相的 體積分率，小於相對於上述電介質陶瓷層的主結晶相的2 次相的體積分率。 6·如申請專利範圍第5項所述的疊層陶瓷電容器，其 5中’相對於上述外部防護電介質層中的主結晶相的2次相的 體積分率’是相對於上述電介質陶瓷層中的主結晶相的2 次相的體積分率的60%〜95%。

7·如申請專利範圍第1項所述的疊層陶瓷電容器，其特 徵在於：有效電介質部的厚度（tl )和外部防護電介質層 10的厚度〇2)滿足t2/tl 0·05的關係。 8·如申請專利範圍第1項所述的疊層陶瓷電容器，電介 質陶竟層的厚度在7//m以下，且疊層數在1〇〇以上。 9. 如申請專利範圍第1項所述的疊層陶瓷電容器，其 中’構成電介質陶瓷層及外部防護電介質層的主結晶相的 15平均粒程在〇.5/zm以下。 10. —種疊層陶瓷電容器的製造方法，包括：

形成由有效疊層體和外部防護層構成的疊層體的工 序，所述有效疊層體，在含有電介質粉末和玻璃粉末的疊 層的多層第1電介質生片之間，夾裝内部電極圖形，所述外 2〇部防護層，重疊在該有效疊層體的疊層方向的上下面，由 含有與上述第1電介質生片相同的電介質粉末和玻璃粉末 的第2電介質生片構成； 對該疊層體切斷後進行燒結的工序， 上述各生片所含的電介質粉末和玻璃粉末的比例是使 -23- 1246695

上述第2電介質生片的燒結性低於上述第丨電介質生片的燒 結性的比例。 u·如申請專利範圍第10項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法，其中，使上述第2電介質生片中的上述電介質粉 5末的平均粒徑，大於上述第1電介質生片中的上述電介質粉 末的平均粒徑，並且，上述第2電介質生片中的上述玻璃粉 末量，大於上述第1電介質生片中的上述玻璃粉末量。 12·如申請專利範圍第丨丨項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法，其中，第2電介質生片中的上述電介質粉末的平 10均粒徑和第1電介質生片中的上述電介質粉末的平均粒徑 的比在1.1〜1·5的範圍内。 13·如申請專利範圍第U項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法，其中，第2電介質生片中的玻璃粉末量和第1電 介質生片中的玻璃粉末量的比在1.01〜1.5範圍内。 15 Μ·如申請專利範圍第10項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法’其中，上述第2電介質生片中的玻璃成分量低於 上述第1電介質生片中的玻璃成分量。 15·如申請專利範圍第14項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法’其中’上述第2電介質生片中的玻璃成分含量， 20相對於上述第1電介質生片中的玻璃成分含量，以質量比計 為 60%〜95%。 16·如申請專利範圍第10項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法’其中，構成上述第1電介質生片及上述第2電介 質生片的電介質粉末的平均粒徑在0.5 # m以下。 -24- 1246695

17.如申請專利範圍第10項所述的疊層陶瓷電容器的 製造方法，其中，上述第1電介質生片的厚度在8/zm以下， 且疊層數在100以上。 -25-