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TWI266341B - Electronic part, layered ceramic capacitor, and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI266341B
TWI266341B TW094117540A TW94117540A TWI266341B TW I266341 B TWI266341 B TW I266341B TW 094117540 A TW094117540 A TW 094117540A TW 94117540 A TW94117540 A TW 94117540A TW I266341 B TWI266341 B TW I266341B
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TW
Taiwan
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internal electrode
dielectric
firing
film
component
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TW094117540A
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Inventor
Kazutaka Suzuki
Shigeki Sato
Original Assignee
Tdk Corp
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Publication date
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Description

1^66341 • ψ 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子零件、積層陶瓷電容器及其製造方 法,特別是關於對應薄層化、小型化之電子零件以及積層 陶瓷電容器。 、曰 【先前技術】 作為電子零件之一例之積層陶瓷電容器,係由介電體 層與内部電極層交互複數配置之積層構造之元件本體,與 在該元件本體之兩端部所形成之一對外部端子電極所構 成。 此積層陶究電容器,首先使必要層數之燒成前介電體 層與燒成前内部電極層交互複數積層來製造燒成前元件本 體’接著’將此燒成,之後,在燒成後之元件本體兩端部 形成一對外部電極來製造。 燒成前之介電體層,使用薄片法或延伸法等製造 瓷生胚薄片等。薄片法係將包含介電體粉末、黏結劑、可 塑劑以及有積溶劑等之介電體塗料,㈣刮刀成形法塗布 在PET等之載片上,將其加熱乾燥來製造之方^ 係指將介電料末與減劑混合於溶劑之介電體懸浮液押 出成形後所得到之薄膜狀成形體兩軸延伸來製造之方法。 燒成前内部電極層之形成’係在上述陶竟生胚。 上,將包含金屬粉末與黏結劑之内部電極膏依照既定 形印刷之印刷法、電鍍或蒸鑛、或是濺鍍等,纟生^ 上將導電體薄膜形成固定圖形之薄膜成形法來進行。特 2030-7144-PF 5 ^266341 是’若藉由形成利用 成內14 ,專膜形成法所得到之導電體薄膜來形 风内部電極層,可 容, 、邛電極溥層化,而得到積層陶瓷電 -斋之小型薄層化以及大容量化。 如此,在製造積層 介電體層與電η時’會同時燒成燒成前 電皙展=〜月1J °Ρ電質層。因此’包含在燒成前内部 芦之^電材’被要求:具有高於包含在燒成前介電體 = 末之燒結溫度、不與介電體粉末反應、燒成 後不擴散到介電體層。 電子機Ζ近年來’由於各種電子機11之小型化,裝置在 、盗内部之積層陶竟電容器之小型化以及大容量化逐 進_仃。為了使此積層陶究電容器之小型化以及大容量化 订’介電體層當然被 内部雷m 層之薄層化。作為將 + β由燒成别㈣電極層藉 利二 所传到之導電體薄膜來形成之方法(例如:專 1·日本專利3491639號公報)。 所开 =此Γ文獻1中,開示特徵為:在藉由薄膜形成法 粒‘之:1金屬層上’藉由複合電鍍法來形成含有陶究 金屬層之積層陶£電容器之製造方法。此文獻 二::,:據此文獻記載之製造方法,藉由在燒成後成為 之第2 ^之第1金屬層之外,另外形成作為接著層功能 =2金屬層,而可防止燒成後内部電極層與介電體層之 肌層〇 ,而,在此文獻中,前述第2金屬層係為了防止脫層 之接者層’係藉由電鍍法來形成。因此,此第2金屬層, 2030-7144-PF 6 ¢66341 有必要使介電體粒子之含有量較多,又,其厚度也不得不 厚° 又’作為包含於燒成前内部電極層之導電材,由於比 較價廉之理由等,賤金屬之鎳常被使用。然而,此鎳由於 相較於包含在燒成前介電體層之介電體粉末,其溶點低, 斤以在燒成如介電體層與燒成前内部電極層同時燒成之情 况時’會產生兩者之燒結溫度差。如此燒結溫度有很大的 差異之情況時,若在高溫進行燒結,則包含於導電材之鎳 粒子,會由於粒成長而球狀化,在任意的地方產生空孔。 其結果,連續地形成燒成後内部電極層變的困難。如此燒 成後之内部電極層沒有連續之情況,積層陶瓷電容器之靜 電谷I有低下之傾向。 從以往,在内部電極層用之導電性膏中,與鎳粒子一 起’添加作為共材之介電體粒子之方法,來 抑制錄粒子之粒成長之目的。如此在導電性膏中,;=
有鎳粒子與介電體粒子之情況,為抑制鎳粒子之粒成長, :電體粒子之添加量,相對於鎳粒子,為5重量%以上,或 疋在1. 33m〇l%以上,必須添加較多量。 ,而’-般而言,使介電體粒子以及鎳粒子均一地分 :是很困難的,介電體粒子或是錄粒子有凝集之傾向。然 P如此凝集之介電體粒子,會由於燒結而粒成長至數^ ^度=引起内部電極層之中斷。因&,無論如何,都有 靜電谷量低下之問題。 【發明内容】 2030-7144-PF 7 Γ266341 【發明所欲解決之課題】 本發明,係有鑒於如此之實狀,以提供··特別是即使 在内部電極層之厚度薄層化之情況,也可以在燒成階段抑 制導電體粒子之粒成長,有效防止内部電極層之球狀化以 及電極中斷,有效抑制靜電容量之積層陶瓷電容器等之電 子零件以及其製造方法為目的。 。 【用於解決課題之手段】 本‘明者們發現,在具有内部電極層與介電體声之積 層陶竟電容器等之電子零件之製造方法中,形成:含有導 電體與介電體成分,前述介電體成分之含有量,大於
OmoU ’而在〇8m〇1%以下燒成前内部電極薄膜 ,而在3wt% 疋大於 掉出义免a 下之粍成别内部電極薄膜,藉由燒成此 k成則内部電極薄膜盥 一生胚,專片之積層體,可達到上述目 的,而完成本發明。 咬』上返目 亦即,與本發明之 法,係具有内部電❹及關之電子零件之製造方 法,其特徵在於包括/开^入層之電子零件之製造方 ^ ^ ^成含有導電體成分以及介電體& 刀之燒成前内部電極薄 电餸成 之生胚薄片與前述内 |电骽層 薄片盥-Γ、+、& 極溥膜積層之製程及將前述生胚 潯片與別述燒成前内部電疋生胚 述燒成刖内部電極薄 衣狂,則 於-Γ、+、上 、則迷介電體成分之含有量,相料 於則述燒切内部電極⑼㈣ 2相對 mol%以下。 孕乂 U mol%大而在〇· 8 與本發明之第一 乂心有關之積層陶瓷電容器之製造方 2030-7144-pp ¢266341 法,係具有内部電極層及介電體層交互積層之元件本體之 積層陶究電容器之製造Μ,其特徵在於包括.带成人 導電體成分以及介電體成分之燒成前内部電極薄膜: 程、使燒成後成為介電體層之生胚薄片與前述内部電極薄 膜交互積層之製程及將前述生胚薄片與前述燒成前 極薄膜之積層體燒成之製程;前述燒成前内部電極薄膜中 前述介電體成分之含有量,相對於前述燒成前内部電極薄 膜全體’較0 mol%大而在〇·8 m〇1%以下。 又,在本發明之第1形態中,前述燒成前内部電極薄 膜中之介電體成分並沒有特別限定,可舉出如β 4 Y2〇3、Hf〇2等。 &了舉出如咖〇3、 =發明有關之第2製造方法,係具有 介電體層之電子零件之製造方法,其特徵在於包括:= 含有導電體成分以及介電體成分 7成 製程、使燒成後成為介電體層之生:^部電極薄膜之 薄膜積層之製程及將前述生胚薄片與前述燒:二部電極 薄膜之積層體燒成之製程;前 70〜4電極 述介電體成分之含有量,相對於=内部電極薄膜中前 全體,較0 wt%大而在3 wt%以下以U前内部電極薄膜 it發明之第2形態有關之積層_容_
’ 1、有内部電極層及介電體 p I 體之積層陶瓷電容器之製 "積層之兀件本 含有導電妒点八 ’ ’其特徵在於包括:形成 3有導電體成分以及介電體成分 #形成 製程、使燒成後成為介電體層之生:=内:電極薄膜之 /專片與别述内部電極
2030-7144-PP 1266341 -薄膜交互積層之製程,前述生胚薄片與 極薄膜之積層體燒成之製程;前述燒70成則内部電 a ,人 70成則内部電極薄膜φ 刚述丨丨電體成分之含有量,相對於前述燒 、+ 膜全體,較Owt%大而在3 wt%以下。疋刖邛電極薄 又,在本發明之第2形態中,前 膜中之介電體成分並沒有特別限定, 4 λι η 。· a 『舉出 BaTi〇3、Mg〇、 AUS.CaO'no” V2〇3、Mn〇、 g〇 I:?、一
Yb2〇3、Lu2〇3、CaTi〇3 以及 SrTi〇3 等。 •^二發明之中:作為在燒成後構成内部電極層之燒成 I電體成::二广與導電體成分同0夺,形成含有共材之 電極声^ 部電極薄膜。因此,在燒成後内部 ' ° 9化之情況時,可抑制特別有問題之由於八“ 材料血導雷辦分柯^ α 由於>Μ電體 I導電體材枓之燒結溫度差所造成之内部電極層 ’以及防止電極中斷,有效地抑制靜電容量之低下。 導電要燒成前内部電極薄膜所含有之 、乃七Α /、要由具有導電性之材料所構成即可,而开 二有特別限定,例如,可舉出金屬 當 體之成分並沒有特則ΒΡ〜 做為介電 物。 ’ ”艮疋,可使用介電體材料等各種無機 前述燒成前内部電極薄膜中 以及介雷騁#八 d qI导東體成分 前述介電體成:之,:燒成後形成内部電極層,但關於 此 刀 部伤,在燒成後也可形成介電體芦。 月J述燒成則内部電極薄膜之中,也可含有前述導電
2030-7144-PF 10 1266341 體成分以及介電體成分以外之成分。 又在本毛明中,燒成前内部電極薄膜中之介電體成 分之含有量,相對於燒成前内部電極薄膜全體,藉由使盆 較Om〇1%多,而在0.8m〇1%以下,可有效防止電極之中斷。 或是,燒成前内部電極薄膜中之介電體成分之含有量,相 對於燒成前内部電極蔆^ t 电位溥膜全體,藉由使其較Owt%大,而在 3wt%以下,可有效防止電極之中斷。 前述燒成前内部雷;1¾t /專膜’可猎由在燒成後由介電體 層等形成之生胚薄片上直接成膜之方法,或是在含有介電 體材料之剝離層丨成膜之方法等來形成。 I月之製k方法中,在前述剝離層上,形成前述 燒成前㈣電㈣臈,接著,㈣在此燒成前㈣電極薄 膜上形成接著層,透過接著層,使燒成前内部電極薄膜與 生胚薄片接著之轉寫法為佳。 在本發0月中,前述燒成前内部電極薄膜之厚度以 二1广m為佳’而以0,1〜0.5”更佳。藉由使前述燒 成刖内部電極薄膜之厘# 尽度在如此之範圍内,而可得到燒成 後内部電極層之薄層化。 :本發”,前述燒成前内部電極薄膜係以薄膜形成 =由:;定的圖樣來形成為佳。薄膜形成法可舉出例如電 、又:鍍去、濺鍍法等,特別是使S滅鍍法為佳。 由月J述導電體成分以及介電體成 部電極薄臈,藓由以植瞪π上 凡风月J η "4膜形成法,特別是以濺鍍法來形成, 前内部電極薄財,介電體成分均-地分 2030-7144-ΡΡ T266341 布特別Κ纟本發明中,較佳的是,可使介電體成分均 Γ布到奈米層級之等級。因此,燒成前内部電極薄膜甲 ”電體成分之含有量’即是在如上述之比較少量之情況, 也可以充分發揮介電體成分之添加效果,而可有效防止由 於金屬材料等導電體材料之球狀化所造成之電極中斷。 在本發明中,較祛 Μ ί的疋’精由將構成前述導電體成分 以及:述介電體成分之金屬材料以及無機物同時濺鑛,來 形成如述燒成前内部電極薄膜。 二在本發明中’ ”同時錢鍍”係指藉由賤鑛法來使形成 成前内部電極薄膜中之導電體成分以及介電體成 :刀布之方法,意味著進行濺鍍。,,同時濺鍍,,之方 法’可舉出如將含有今麗 材料蓉m 有金屬材科之導電體靶,與含有介電體 Γ: 導電體乾,依照既定時間之間隔(例如, 秒左右)交互濺鍍之方法。或是,也可使用含 導電體成分及前述介電體成分 ' 心"电涖成刀之禝合靶來濺鍍之方法。 又’别述無機物並沒有特別限定,可舉出各種介電體 材料或各種無機氧化物等。作為無機氧化物,例如,可夹 出 BaTi〇3、Mg〇、ai2〇3、si〇2、CaO、Ti〇2、V 0 u 牛 Y^、^mBaQ、_、U2() H、Mn〇、Sr0、
La2〇3、Gd2〇3、Tb4〇7、Dy2〇3、 Η—、Er2〇3、Tm2〇3、憾、U2〇3、“η〇3 以及抓, 這些也可以使其作為副添加成分包含前述燒成前内部電極 薄膜或前述生胚薄片中。 電極 為導ttri中’進行前述料時’已使用非活性氣體作 為導礼體為佳。非活性氣體,並沒有特別限^,但以使 2030-7144-PF 12 Γ266341 為佳。 …活性氣體之導入麼力以 在本”巾,前職成前 電體成分,與前述生m^相中所包含之介 之介電體為佳。_由如Γ 別含有實質上為相同組成 生胚薄片之密著性更 15電極薄膜與 果。又,在本發明中,w;l可提高本發明之作用效 月ϋ迹燒成前内部雷士 胚薄片中所含右夕a 》專膜與前述生 ^ 3有之則述介電體並不-定要*〜生 、/、要實質上有相同之組成即可。又:同之組 =薄膜以及/或前述生胚薄片,也可根據二二部 不同之副成分。 文刀別添加 本I月中,則述燒成前内部電極薄膜&人 體成分之平均粒徑,以Η〇η“佳。介有之介電 徑,舉例而+,^ "電體成分之平均粒 牛U而5,可將燒成前内部電極薄膜切斷,
觀察此切斷面來測量。 g 1 EM 以及述燒成前内部電極薄臈所含有之介電體成分, 酸約、'❹Γ 所含有之前述介電體,可舉出使用鈦 酉夂銷、欽酸鎖等。其中,使用鈦酸鎖較佳。 在本么明中’較佳的是’前述燒成前内部電極 含有之導電體成分,以鎳以及/或鎳合金為主成分。作為鎳 合金,係從釕(Ru)、鍺(Rh)、銖挥” 種乂上之兀素以及鎳之合金為佳,合金中之鎳 87m〇U以上為佳。 在 在本發明巾,較佳的是,將前述積層體在具有 2030-7144-PF 13 Γ266341 〜l(T2Pa之氧氣分堡之氣氛中,在1〇〇〇卜13〇代之w 度所燒成。根據本發明,在金屬材料之燒結溫度以上燒: 、夺由於可有效防止特別有問題之内部電極層之球狀化, 以及電極之申斷,所以在上述溫度之燒成為可能。 〃較佳的是,燒成前述積層體之後,在具有1〇'1〇心 之氧氣分麼之氣氛_,在12GGt之溫度退火。藉由在上述 燒成後’以特定之退火條件使其退火,可得到介電體層之 再氧化,阻止介電體層之半導體化,而可取得高絕緣電阻。 與本發明有關之電子零件,係藉由上述之任一方 製造的。 —作為電子零件’並沒有特別限定,例如有積層陶竟電 I @ C電7C件 '晶片電感、晶片可變電阻、晶片熱敏電 阻、晶片電阻、以及其他表面實裝(SMD)晶片型電阻。 【發明效果】 根據本發明’可抑制在燒成階段之導電體粒子之粒成 長’有效防止燒成後之内部電極層之球狀化以及電極中 斷,抑制靜電容量之低下。 【實施方式】 以下’基於圖面所示之實施方式來說明本發明。 首先作為藉由與本發明有關之方法來製造之電子零 件之f⑯方式,對於積層陶i電容器之全體構成來說明。 如圖1所不’與本實施方式有關之積層陶瓷電容器2, 係具有電容器本體4、第1端子電極6、第2端子電極8。 電谷益本體4’係具有介電體層1〇,與内部電極層η,在
2030-7144-PF 14 Γ266341 介電體層ίο之中, 層之一方 σ二内部電極層12交互積層。交互蕷 万之内部電極声〗9 1端部4a夕卜侧之第—端子電=於形成於元件本體4之第 又,交互積層之另一 電之内側電氣上是連接的。 件本體4之笛^彳之内部電極層12 ’係對於形成於元 上是連接的 Μ側之第二端子電極8之内侧電氣 明的在態:’内部電極層12,係如之後會詳細說 2所不糟由燒成 之燒成前内部電極薄膜12aJ:電體成刀與介電體成分 _、層二之材質,並沒有特別限定,可由例如鈦酸 宜使用㈣ 的介電體材料來構成,其中,可適 且使用鈦酸顧。X,*人^ τ』週 加各種副成八'。久八“體層10上,可以根據必要來添 -般而▲為:"電體層10之厚度,並沒有特別限定, 化到5 數百特収在本實施μ中,薄声 到5…下為佳,薄層化到3…下更佳。 端子電極6以及8之材質並 用銅或銅合金,鋁或鋁合金# W限疋,通常可使 人全算。媸丰士杌β 專,也可以使用銀或銀與鉑之 :…左:及8之厚度也沒有特別限定,通常 積層陶究電容器2的形 來適當決定即可。當積層陶究電容器2為:=用途 況時,通常,為長(0.6〜5.6咖,而:體形狀之情 寬(〇·3〜5·-,而以U〜^為佳)、厚二佳)Χ 而以0· 3〜1 · 6mni為佳)左右。 · · 9mm ’ 2030-7144-PF 15 Γ266341 接著,說明關於本發明之實施方式之積層冑究電容器 2之製造方法之一例。 ° 首先為了製^燒成後構成如圖1所示之介電體層1〇 之陶瓷生胚薄片,準備介電體膏。 介電體膏,通常由將介電體原料與有機載劑混煉所得 到之有機溶劑系膏,或是水系膏來構成。 作為介電體原料,可從複合氧化物或藉由燒成氧化物 所構成之各種化合物,例如碳酸鹽、硝酸鹽、水氧化物、 有機金屬化合物等來適當選擇,混合使用。介電體原料, 通常使用平均粒子獲為fl 1 · 、/ 卞佐為〇·1〜右程度之粉末。又, 為了形成極薄之生肢蘯η,# m ϋ , — 玍胚溥片,使用較生胚薄片之厚度還細的 粉末為佳。 有機載劑,係將黏結劑溶解於有機溶劑中之物。用於 有機載劑之減龍沒有特別㈣,可使心基素、' 聚乙烯純縮了越、㈣基樹脂等通常之黏結劑’而以使用 聚乙烯純縮丁醛等縮丁醛系為佳。 ί ’用於有機载劑之有機溶劑也並沒有特別限定,可 使用萜品醇、丁基卡必醇、丙 —丨/山丄 甲本#之有機溶劑。又, 在水糸貧中之載劑,係使水溶性黏結劑溶解於 水溶性黏結劑並沒有特別限定,可使用聚乙 =經乙基纖維素、水溶性丙婦基樹脂、乳膠等;、: 月中之各成分含有量並沒有特別限定,通常之旦, 為例如黏結劑1〜5質詈%:产士 S有里’ 貝里%左右,溶劑(或是水)
%左右即可。 ~ 〜50質I
2030-7144-PF 16 Γ266341 在介電體膏中,依據需I,7 可塑劑、介電體、玻璃碎粉::含有選自各種糊^ 是,這些的總含有量,以在10:體等含有之添加物。但 與昨从从 在 0貝Ϊ %以下為佳。以縮丁松 樹脂作為黏結劑樹脂來使 劑樹脂100質量分,以π 月…可塑劑’相對於黏結 貝里刀以25〜100質|八 塑劑太少,則生胚舊Η 士 、里刀之3有ΐ為佳。若可 、J生胚4片有變脆的傾 滲出,操作變的困難。 夕、丨可塑劑 接著,使用上述介電客, 示,在作為第2支持薄片之;片、:刀:等,如圖7A所 ",更佳的是㈣左右之厚〜〇·5〜3〇 生胚薄片l〇a係在形成於載片 _ /片10a。 乾燥溫度以50〜10旳為 ' :胚溥片10a之 乾坧扦間以1〜5分為佳。 者,除了上述載片3〇之 片20來作為第彳如圖6A所示,準備載 水忭為弟1支持薄片,在農 著,在剝離層22之矣而μ八 形成剝離層22。接 ’將燒成後會構成内部電極声 12之燒成前内部電極 丨冤極層 作為载片以及30,例如_;^_㈣成° 善刻離性,可使用有覆 以使用PET薄膜,為改 之厚度,並沒有特^ 佳。這些載片2〇以及30 2Π v « 〇 以5〜1〇0㈣為佳。這歧载片 2°以及3〇之厚度,可以相同也可以不同。 载片 剝離層2 2,較佳的η人士 胚舊,1η八 的疋含有同於構成如圖7Α所示之生 了 =介電體與介電體粒子。又,此剝離層22,除 成二以外’可含有黏結劑、可塑劑、與作為任竟 "電體粒子之粒徑,可同於包含在生胚薄
2030-7144-PF 17 Γ266341 片之介電體粒子之粒徑,但以較小為佳。剝離層 =法並/又有特別限定,為了必須極薄的形成 棒鑛膜機^是晶片鍍膜機來塗布之方法為佳。使用線 燒成前内部電極薄臈12a係如圖2所示 層22上,含有導電體成分以及介電體成分。 " 作為包含於内部雷搞^ 1罨極溥膜12a之導電體成分,口 由;有導電體成分之材料來構成即可,並沒有特職定疋 可舉例金屬材料等。例如,在使用具有耐還原性2 =作 為介電體層10之構成材料的情況時,可使用賤金屬來作為 如此之金屬材料。作為士 μ 馬 +料如此之賤金屬,以料主成分之金 屬,或者疋錄與其他金屬之合金為佳。錄合金以㈣(Ru)、 錢⑽、銖(Re)以及白金⑽選擇一種以上之元素以及錄 之合金為佳,合金中之鎳含有量以在87m〇i%以上為佳。又, 鎳或鎳合金中’含有〇1重量% 成分也可。 里。左右之s c、P等各種微量 作為包含於内部電極層薄膜12a之介電體成分,可使 用介電體材料等各種無機物,沒有特別限定,但以含 剝離層22或生胚薄片1〇a中所含有之介電體材料實質上相 同組成之介電體材料為佳。藉由如此,可得到在内部電極 薄膜12a與剝離層22或生胚薄片…之間所形成之接觸面 之密著性之更增加。 内部電極薄臈12a中之介電體成分之含有量,對於内 部電極薄膜全體而言’大於GnK)1% ’而在G. 8_%以下。又, 内部電極薄膜12a中之介電體成分之含有量,對於内部電 2030-7144-PF 18 Γ266341 T薄膜全體而言,大於°wt%’而在3wt%以下。在本實施方 ^ 後面3詳述,由於以濺鍍法等薄膜形成法來形成内 乂 1 :薄膜1 23 ’在内部電極薄膜1 2a中’使介電體成分 程度來均一地分布為可能。因此,介電體成分之含 有里’即使如上數之士於/丨、b 數之比m也可以充分發揮介 " 之&、、加效果,可有效防止由於金屬材料等之導電 體材料之球狀化所引起之電極之中斷。 燒成前内部電極薄膜12a之厚度,以。H.— 為 而以〇. 1〜5# m更佳。藉由使内部電極薄膜i2a之厚 度在此範圍内’可得到燒成後之内部電極層之薄層化。 ? 、3有導電體成分與介電體成分之燒成前内部電極 :、12a之方法’可舉出電鑛法、蒸鑛法、減鍍法等之薄 纽,在本實施方式中U濺鍍法㈣成。 藉由滅鑛法來形成燒成前内部電極薄膜⑼之情況, 例如,如以下方式來進行。 ,首先,如圖3A所示,在載片2〇上之剥離層22表面上, 形成具有既定圖樣之今屬疮@ 银屬遮罩44來作為遮罩。接著,如圖 所示’在剝離層22上形成内部電極薄膜心。 在本實施方式中’内部電極薄膜…之形成,係如圖 二圖4b所示,使用含有導電體成分之導電體耙40,以 ^有介電體成分之介電體乾42,藉由兩無交互賤鑛來形 。亦即’在本實施方式中,如圖4A、圖4β所示,在導 = =40以及介電體乾42上,使形成了制離層μ以及金 屬遮罩44(圖示省略)之载片2〇回轉,在剥離層。上,依 19
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Γ266341 照既定間隔(例如,卜3(] 介電體成八士 y工右)父互形成導電體成分以及 電體成为。如此藉由將導電體成分 秒間隔來交互形成,在内部電極薄膜12a中成刀數 成分以太半笙紐 电位,寻膘12a中,可使介電體 (…級之程度均-分布為可能之同時,還可有效 防止介電體成分之凝集。 有效 所丄ί本實施方式中,燒成前内部電極薄臈12a中 =:Γ體成分之平均粒徑,以一為佳,可使其 句地刀放。又,介電體成分之平均粒徑,例如,可評 =内部電極薄膜12a切斷’藉由以ΤΕΜ觀察此切斷心 剛疋。 上述回轉速度,例如,為0.5〜15rpm,以130秒 隔,來進行導電㈣40與介電體乾42之濺鍍為佳。 作為形成内部電極薄膜12a中之導電體成分之 挺40 ’可使用導電材料,例如’可使用以鎳為主成分之金 屬,或是鎳與其他金屬之合金。 〃 又,作為形成内部電極薄膜12a t之彳電體成分之介 電體乾42,可使用介電體材料等各種無機物,例如,可: 出複合氧化物或是藉由燒成而成為氧化物之各種化合物。+ 在濺鍍時,作為導入氣體,以使用惰性氣體,=別是 Ar氣體為佳,又,該氣體之導入壓力以〇12pa為佳。= 為其他之濺鍍條件,到達真空度以在丨〇 — 2Pa以下為佳,在 l〇-3Pa以下更佳,濺鍍溫度以在2〇〜15(rc為佳, 20〜120°C更佳。 又,在本實施方式中,在内部電極薄膜12a中之導電
2030-7144-PF Γ266341 體成分以及介電體成分之 雷麯2 j Λ、 有比率’例如,可藉由調整導 電體革巴40以及介電體| 輪出以50〜侧為佳 之輸出來控制。導電體把40之 之_屮1Π μ ,而以100〜300W更佳,介電體靶42 <輸出以10〜l〇〇W^> 導雷… 10〜50W更佳。又,較佳的是, 導電體成分之成膜速度為$ 途声炎· 為5 2〇nm/min,介電體成分之成膜 迷度為lnm/min以下。 、 又,内部電極薄膜4 Γ* 、十 、 之厚度之控制,可藉由調整上 ❿ 述各濺鍍條件以及成膜時間來進行。 接著,藉由將遮罩44 μ ^ ^ ^ 如圖3C所不,可在剝離 二:之表面上,形成具有既定圖樣,含有導電體成分以及 ”電體成分之内部電極薄膜1 2a。 接著,除了上述截 進供“ 及30之外,如圖6Α所示, 旱備在弟3支持薄片之勒Η 9β ± 載片26表面上形成接著層28之接 者層轉寫用薄片。載片26,係由 巾田Η於載片20以及30之薄 片來構成。接著層28之組成,昤7 τ人士必, ^ 取除了不含有離型劑之外,與 剝離層22相同。亦即,接著;?人士 μ力丄^ 、 牧有禮28,含有黏結劑、可塑劑、 與離型劑。在接著層28中,可 J便其含有同於構成生胚薄片 …之介電體之介電體粒子,但在形成厚度較介電體粒子 之粒控還薄之接著層之情況時,不含有介電體粒子為佳。 “接著’如圖6A所示,在内部電極薄臈心之表面上, 藉由轉寫法而形成接著層。亦即,如冑6β所示,將載片 26之接著層28,押到内部電極薄膜⑵的表面上,加埶加 廢,之後藉由將載片26剝除,可如圖化所示,將接著層 28轉寫到内部電極薄膜1 2a之表面。 2030-7144 ~pp Γ266341 此時之加熱溫度,以40〜10(rc為佳,又,加壓力以 〇· 2〜15MPa為佳。加壓,可藉由壓輥來加壓,也可藉由壓 光輥來加壓,但以一對之輥輪來進行加壓為佳。 之後,將内部電極薄膜12a,與形成在圖7A所示之載 片30之表面的生胚薄片1〇a表面接著。為此,係如圖 所示,將載片20之内部電極薄膜12a,透過接著層28,與 載片20/、同押付於生胚薄片之表面,加熱加壓,如圖 π所示,將内部電極薄膜12a,轉寫到生胚薄片之表 面。但是,由於是薄片側之載片30被剝除,從生胚薄片 l〇a側來看,生胚薄片1〇a係透過接著層28來轉寫於内部 電極薄膜12a。 在此轉寫時之加熱以及加壓,可藉由壓輥之加壓加 熱,也可藉由壓光輥之加壓加熱,但藉由一對之輥輪來 進行為佳。此加熱溫度以及加壓力’係與轉寫接著層28時 相同。 藉由如此圖6A〜圖7C所示之製程,在單一之生胚薄片 l〇a上’形成具有既定圖樣,含有導電體成分與介電體成 分之燒成前内部電極薄M 12a。使用此,將内部電極薄膜 12a以及生胚薄片10a交互多數積層而得到積層體。、 之後’將此積層體最終加壓後,將載片2〇剥除。最玖 加壓時之壓力以心2()咖為佳。又,加熱溫度以㈣⑽ °c為佳。之後,將積層體切斷成既定 心又尺寸,形成生胚晶 片。然後,將生胚晶片脫黏結劑處理以及燒成。 脫黏結劑處理,係如本發明,在佶用 從用賤金屬之鎳來作 2030-7144-PF 22 Γ266341 為内部電極薄臈之導電體成分時,脫黏結劑氣氛以在空氣 中或n2中為佳。又,在此以外之脫黏結劑條 以5省C/小時為佳,而以㈣心小時更佳,保持= 以200〜400 C為佳,而以25〇〜35(rc更佳,溫度保持時間以 0 β 5〜2 0小時為佳,而以1〜1 〇小時更佳。
生胚晶片之燒成,係在氧氣分壓10-1°〜10-2Pa進行為 佳在10〜10 5Pa之氣氛進行。燒成時之分壓若太低,則 内邛電極層之導電材引起異常燒結,會有中斷的現象,相 反的若氧氣分壓太高,則内部電極層有氧化之傾向。 生胚晶片之燒成,在130(rc以下,以在1 000 1 30(rc 2 4特別疋在11 5 0〜1 2 5 0 之低溫進行更佳。燒成溫度 右太低,則生胚晶片無法緻密化,相反的若燒成溫度太高, 則内部電極層之電極中斷發生,介電體產生還原之故。 在此以外之燒成條件,升溫速度以50〜50(TC/小時為 佳,而以200〜3〇(TC/小時更佳,溫度保持時間以〇·5〜8小 時為佳,而以i〜3小時更佳,冷卻速度以5〇〜5〇〇它/小時 為佳,200〜3〇(TC/小時更佳。又,燒成氣氛以還原性 氣氛為佳’氣氛氣體,例如,將N2與H2之混合氣體加濕狀 態來使用為佳。 接著,對於燒成後之電容器晶片體施以退火。退火係 為了將介電體層再氧化之處理,#由此,可以使絕緣電阻 (IR)之加速哥命顯著地變長,提高信賴性。 燒成後之電容器晶片體之退火,以在高於燒成時之還 原氣氛之氧氣分壓下進行為佳,具體而言,氧氣分壓以
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Γ266341 10/MOPa為佳,在ur2〜10Pa之氣氛下進行更佳。退火時 之氧氣分壓若太低,則介電體層10之再氧化變的困難,相 反的,若太高,則内部電極層丨2有氧化之傾向。 在本發明之實施方式中,退火時之保持溫度以及最高 溫度,以在120(TC以下為佳,以900〜U5(rc/小時更佳, 而以1咖〜11()()口小時最佳。又,在本發明中,這些1 之保持時間以0·5〜4小時為佳,而以卜3小時更佳。退: :之保持溫度或最高溫度’若在未滿前述範圍則介電體材 ,之乳化不充分而有使絕緣電阻壽命變短之傾肖,若超過 前述範圍’則内部電極層之録氧化,不僅電容量低下 會與介電體基材反應,使壽命有變短之傾向。X,退火可 溫過程以及降温過程來構成即可。亦即,溫度保 …可為零。在此情況’保持溫度係與最高溫度同義。 :為這些以外之退火條件,冷卻速…〇,。口小 守為佳,而以l〇〇~30(TC/小時更佳。又,供Α 氣靜,… 才更隹Χ,做為退火之氣氛 札體,例如,使用加濕之Ν2氣體為佳。 又’為了加濕Ν2氣體…使用例如加漏器等。在此 Γ月况,水溫以〇〜75°C左右為佳。 、脫黏結劑處理,燒成以及退火,可以連 以獨立進行。將它們連續進行之 ° 後,不;^ A 产〆 兄係在脫黏結劑處裡 不冷部而變更氣氛,接著升S ^ # A A 進行捧成从—,、 考幵,皿到燒成時之保持溫度來 70成,接著冷卻,到達退 進行退火為佳。度時變更氣氛來 燒成栌,i技、、,將它們獨立進行之情況時,在 守,在N2氣體或加濕之N t g 乳體亂汛下升溫到脫黏結劑 2〇3〇-7144 ~pp Γ266341 處理之保持溫度,變更氣氛而持續進行升溫為佳,冷卻到 =時之保持溫度後’再度變更為…氣體或加濕之N2氣體 持績冷卻為佳。又,在退火日车 5一 ㈣火時,彳以在…氣體氣氛下升溫 !:持溫度後來變更氣氛,退火的全程為加濕之…氣體氣 沉也可。 在如此所得到之燒結體(元件本體4)中,例如藉由滾 ‘或喷砂等來施以端面研磨,燒附端子電極用膏來形成端 子電極6、8。端子電極用膏之燒成條件,例如以在加渴之 2與1混合氣體中在㈣〜8G(rc下進行1()分鐘〜!小時卢右 ^圭。然後’根據必要,藉由在端子電極6、8上進行電鑛 來形成電極層。又,端子電極用膏,可同於上述電極膏 來調製即可。 如此所製造之本發明之積層陶£電容器,係藉由谭接 而實裝在印刷電路基板上等,使用於各種電子機器。 在本實施方式中,作為燒成後構成内部電極層12之婷 成前内部電極薄膜12a,形成含有導電體成份以及介電= 成分’介電體成分之含有量較〇11]〇1%多,而在。“以下 之内部電極薄《 12a。或是,作為燒成後構成内部電極層 之蚝成則内σ卩電極薄膜j 2a,形成含有導電體成份以及 介電體成分’介電體成分之含有量較Gwt%多,而在3wt% 以下之内部電極薄冑12a。為此,在將燒成後之内部電極 層12薄層化之情況時,可以有效防止特別有問題之介電體 材料與導電體材料之燒結溫度差所造成之内部電極層12 之球狀化,以及電極中斷,而可有效地抑制靜電容量之低
2030-7144-PF 25 Γ266341 下。 v八牡不霄施方式令,含有導電體成分以及介電體成 :之内部電極薄臈12a之成膜,由於係藉由濺鍍法來進 仃,可使内部電極薄膜i2a中之介電體成分内部電極薄臈 仏以奈米等級均一地分布。因此,内部電極薄膜^甲 之介電體成分之含有量,即使如上述為比較少量之情況, =以充分發揮介電體成分之添加效果,有效防止:屬材 科等之導電體材料之球狀化所造成的電極中斷。 以上’說明了關於本發明之實施方式,但本發明完全 不限定於上述之實施方式,告紗 飞 田:、、、、可在不脫離本發明旨 之範圍内做各種改變。 知乃之曰趣 裳件例^在上述實施方式中,作為與本發明有關之電子 =’:出積層陶竟電容器為例’但與本發明有關之電子 件。 文,可適用於其他電子零 又在上述實施方式中,將掉占义& * μ , ^ ^ + 肝&成則内部電極薄膜1 2a 精由濺鍍法來形成時,使用如 釦μ命人+ 口 4A、圖4B所示之導電體 靶40與介電體靶42作為 ^ , ^ 祀但也可以使用混合導電 體成伤與介電體成分,藉由燒姓 如此^ 疋、、口而侍到之複合靶。在使用 女此之複合靶之情況中,藉由 與介電體成分混合比,而可二合把中之導電號成份 含有之導電雜成份與介電雜成電極薄*i2a中所 或者,如圖5所示,可將六 體把,放在導電體把上而形成之::胚體狀之複數個介電 之乾作為濺鍍靶來使用。在 2030-7144-pp 1266341 ,,况中,放在導電體靶上之胚體狀之介電體靶的大小, 或疋藉由调整數量’而可控制内部電極薄冑⑼中所含有 之導電體成份與介電體成分之比率。 ^又在燒成別内部電極薄膜1 2a之表面形成接著層28 製私則,在沒有形成内部電極薄膜1 2a之剝離層22之表 面上’也可形成具有實質上與内部電極薄冑⑼相同之厚 又由實貝上與生胚薄片1〇相同之材質所形成之空白圖樣 層0 , 又,在本發明中,也可使用濺鍍法以外之薄膜形成法。 作為其他之薄膜形成法,有蒸鍍法或分散電鑛法。 【實施例] 、以下,基於更詳細之實施例來說明本纟日月,但本發明 並不限於這些實施例。
百先’將BaTi〇3粉末(BT—〇2/堺化學工業股份有限公 司)與_3、Mnm)si〇3以及從希土類_3、 y2〇3 Ho·、Er2〇3、Tm2〇3、Yb2〇3、Lu2〇3、γ2〇3)選 擇之粉末,藉由球磨濕式混合16小時,藉由使其乾燥而得 到而成為介電體材料。這些原料粉末之平均粒徑為〇.M ^(Ba〇.eCa〇.〇Si〇3 BaCOs > CaCOs ^ ^ Si〇2 球磨16」、時,澄式混合,乾燥後在115『。之空氣中燒成 之物,藉由球磨,濕式粉碎i 〇〇小時來製作。 為使所得到之介電體材料膏狀化,將有機载劑添加於
2030-7144-PF Γ266341 介電體材料,以球磨混合,得到介電體生胚薄片用膏。有 機載劑,係對於介電體材料1〇〇質量分,作為黏結劑之聚 乙烯純縮丁醛·· 6質量分,作為可塑劑之鄰苯二酸雙乙基 ^基)(DOP) :3質量分,乙酸乙醋· 55質量分,甲苯:1〇重 置分,作為剝離劑之石蠟·· 〇 · 5質量分之配合比。 接著,將刖述介電體生胚薄片用膏,藉由乙醇/甲苯 (55/1〇:稀釋成以重量比來看2倍之物來作為剝離層用膏。 乂接著除了不加入介電體粒子以及剝離劑之外,將同 於前述之介電體生胚、董Η 生胚溥片用f ,猎由甲苯稀釋成以重量比 來看為4倍之物。 生胚溥肖1 〇 a之形< 首先’將上述介電體生間片料, 塗布於m薄膜(第2支持薄片)上,接:機 形成厚度為1.0“之生胚薄片。 胃由乾知而 電-Mjj膜1 2 a夕形戍 將上述之剝離層用膏,使用線棒 之PET薄膜(第丨支持 主布於另外 又符屬片)上,接著,藉由 厚度為0. 3 // m之剝離層。 L、’、,而形成 接著,在剝離層之表面上,使用 12“具有既定圖樣之金屬遮軍44,藉由::電極薄膜 所示,形成含有導電體成分以及介電體成分:法,如圖2 膜心。内部電極薄膜心的厚度為〇 内部電極薄 膜心中所含有之導電體成分以及介^内部電極薄 率,分別示於表丨。又,導電體赤八、^體成分之含有比 又導電體成分Μ及介電體成分之含
2030-7144-PF 28 Γ266341 有比率’係使 T/JV U4 巧 "曰街雙化介電體靶 之輸出來進行調整。 八在本實施例中’濺鍍,係首先準備為了形成 刀之導電體靶’以及為了形成介電體成分之介- 圖4A、圖4B所示方式進行。分別使用^ 乾,以
BaTi〇3作為介電體靶,使 …電體靶, 忧用切出成直徑約4时, 之形狀而得到之賤鍍乾來作為Ni以及BaTi〇3^度為3咖 其他之濺鍍條件為,到達真空度:〗〇_ 導入堡力―溫度··室溫(20。〇。又,賤二:,:氣體 U00W,BaTi〇3 無:1(M雨。 ♦之輸出, 又’在本實施例中,在各試料上形成内部電 玻璃基板上也同時藉由_形成膜,接著,將带: =膜之玻璃基板打破,藉由SEM觀察此破斷面,= 糟由濺鍍所形成之内部電極薄膜12a之厚度。 ,、疋 接著層又
使用線棒鍍臈機,將上述之接著 薄膜(第3支持薄片)上,接著,藉=布於另—PET 度為〇_2“之接著層。 ‘ 而形成厚 支持薄片、第2支持“ 例中’ m薄膜(第1 持溥片以及第3支持薄片) 面上施以石夕系樹脂之剝離處理之m薄膜。 用在表 首先’在内部電極薄臈12a之 方法轉寫接著層28。轉寫時,係使 :二斤示之 力為IMPa,溫度為8〇t。 之滾輪,其加慶
2030-7144-PF 29 1266341 接者,以圖7所示之方法,透過接著層&,在生胚薄 片W之表面上接著(轉寫)㈣電極薄膜 係使用m其㈣力為咖,溫度為8=“ 气者’持續地積層内部電極薄膜12a以及生胚薄月 =’取二,得到積層了 21層内部電極薄膜123之最終積 層體。積層條件為’加壓力為50MPa,溫度為12代。 燒結體之事』作 接著,將最終積層體切斷成既定尺寸,進行脫黏結劑 處理’燒成以及退火(熱處理),製作晶片形狀之燒結體。 脫黏結劑係在升溫速度"5〜5(TC /小時,保持溫度.4〇〇 c、,保持時間:2小時,冷卻速度:期。c/小時,氣氛氣體: 加濕之N2氣體來進行。 :2 0 0〜3 0 0 °C /小時,保持溫度·丨2 〇 〇 冷卻速度:300Χ:/小時,氣氛氣體: 燒成係在升溫速度 C ’保持時間:2小時, 加濕之Ν2與Η2之混合氣體,S氣分壓:1 (T7Pa來進行。
退火(再氧化)係在升溫速度:2 〇 〇〜3 〇 〇 t /小時,保持溫
度]〇5〇°C ’保持時間:2小時,冷卻速度:3〇(rc/小時,Z 氛氣體:加濕之N2氣體,氧氣分壓:1〇_lpa來進行。又,脫 U k成以及退火時之氣氛氣體之加濕,係使用加濕 器’在水溫〇〜7 5 °C進行。 接著’將晶片形狀之燒結體端片藉由喷沙研磨後,將 外口P電極用貧轉寫於端面上,在加濕《Μ I氣氛中,在
80 0 C k成1 G分鐘來形成外部電極,而得到如圖^所示之 積層陶瓷電容器之試料。 2030-7144-PF
30 1266341 如此所得到之各試料之尺寸,為3.2_ χ i 6_〆 〇.6mm,内部電極層中所夾的介電體層數為21,厚度為j em,内部電極之厚度為〇 5/zm。在各試料中,進行電氣 特性(靜電容量C、介電損失tan5 )之特性評價。結果示於 表1。電氣特性(靜電容量C、介電損失tan5),係如下述 來評價。 靜電谷里c(單位為#F),係對於試料在基準溫度25 C以數位LCR電表(YHP公司製4274A),在頻率ikHz,輸 入k號等級(測定電壓)丨Vrms之條件下測定。靜電容量c, 以在0 · 9 // F以上為佳。 介電損失tan5,係在25°C以數位LCR電表(YHP公司 製4274A),在頻率lkHz,輸入信號等級(測定電壓)1Vrms 之條件下測定。介電損失tan5,以未滿〇1為佳。 又’這些的特性值,係測定試料數n=l 0個之值的平均 值來求得。在表1中,評價基準攔之〇,係表示上述之全
部的特性皆顯示良好之結果,χ表示只要其中有一個沒有 得到良好之結果者。 [表1 ]
2030-7144-PF 31 1266341 12a之1中’表示形成於各試料之燒成前内部電極薄膜 損失tal:以及Μ1。3之含有比率、靜電容量、介電 太tand、以及各試料之評價。 成分::1所示,燒成前内部電極薄膜12a,含有導電體 、、以及介電體成分之BaTi〇3,BaTi〇3之含有比率分 :比·18、〇·35、HI%之實施例之試料2〜4,其靜電 里白在〇.9“以上,又介電損失加 好的結果。 · 1 <民
_另方面,作為内部電極薄膜1 2a,使其不含有介電 體成刀之BaTi〇3之試料j,内部t極層之球狀化發生,發 生電極中冑,得到靜電容量低至〇·83//F之結果。又,使 内4電極薄膜12a中之BaTiQ3之含有比率為!· 33πι〇ΐ%之比 f例之試料’内部電極層之電極中斷發生,而得到靜電容 量低至0.72//F之結果。 作為燒成前内部電極薄膜,含有導電體成分以及介電 體成分’藉由使内部電極薄膜中之介電體成分含有量,相 對於内部電極薄膜全體,大於〇m〇1%,而在〇8m〇1%以下, 即使在將燒成後之内部電極層薄層化之情況,也可確認到 可以有效防止内部電極層之球狀化以及電極中斷,抑制靜 電容量之低下。 實施例2 將在實施例1所製作之介電體生胚薄片用膏,使用線 棒鍍膜機,塗布於PET薄片(載片)上,接著將此乾燥,作 為生胚薄片1 〇a,在此生胚薄片1 〇a之上,以同於實施例1 2030-7144-PF 32 Ϊ266341 之方法’形成燒成前内邱Φ 4 鬥邻電極薄膜l2a,製 之積層體。接著,將PET壤將% ^ 圖8所不 溥Μ從此積層體剝離,製作由生 胚薄片1 Oa以及内部電極碴 表邗甶生 电枝溥膜12a所構成之燒成 對於此燒成前試料,以同% 烕引忒枓 漸W、Η制 例之方法,進行脫黏結
劑、燒成、退火,製作公Φ遍兑,A "電體層10以及内部電極層12所 形成之燒成後之表面觀察用試料。 接著,對於所得到之表 面觀察用式料,從垂直於內 電極層12所形成之面,進許#点 直於内4 進 觀察,進行燒成後之内部 電極層之觀察以及評價。阱π r丨
一 所侍到之SEM照片如圖9A、圖9B 所示。在此,圖9A相當於眘# Αϊ, ^ 田於實施例1之試料3,圖9Β相 於實施例1之試料1。亦卽,同Ω Λ m P圖9A、圖9β分別為以同於實 施例1之各電容器試料之铬杜 、 丁十 < 條件來形成内部電極薄膜之 之SEM照片。 Ύ 圖9A係含有作為導電體成份之錄與作為介電體成分 之BaTi〇3之燒成前内部電極薄膜12a,BaTi〇3之含有比率 為0.35m〇1%之試料之照片,由圖可清楚知道,沒有觀 測到在内部電極層日g y + >人々 照片中之白色部分)之中斷,為良 好之結果。 另方面,由圖9B,發現作為内部電極12a,沒有含 有介電體成分_3之試料,會引起鎳之球狀化,電極中 斷麦的❻著之結果。特別是,藉由比較圖9A與圖犯,可 以確認到在内部電極薄《…中,在本發明之範圍内,藉 由含有介電體成分,抑制鎳之球狀化,有效防止内部電極 之中斷變的可能。
2030-7144-PP 33 1266341 :: 例 3 在燒成前内部電極薄膜12a之形成中,除了使用取代 YhO3取代BaTi〇3作為介電體靶以外,其餘皆與實施例i相 同而得到試料。對於各試料,進行電氣特性(靜電容量 介電損失tanS)之特性評價。結果示於表2。電氣特性(靜 電容量C、介電損失ta“),係同於實施例(來進行。 [表2 ] 試料 號碼 燒片 免前内部電極薄膜12a 靜電容量 [^F] tan δ 評價 厚度 [//m] 鎳含有比率 [wt%] Yb2〇3含有比率 [wt°/〇] 6 比較例 0.4 100 0.0 0.83 0.01 χ 7 實施例 0.4 99.30 0. 70 0.97 0.02 〇 8 實施例 0.4 98.10 1.90 0. 95 0.02 〇 9 實施例 0.4 97.00 3. 00 0.92 0.02 〇 10 比較例 0.4 94. 86 5.14 0.74 0.02 X 在表2中表示形成於各試料之燒成前内部電極薄膜 12a之厚度、鎳以及Yb2〇3之含有比率、靜電容量、介電損 失tan5、以及各試料之評價。 如表2所示,燒成前内部電極薄膜12a,含有作為導 電體成分之鎳以及作為介電體成分之Yb2〇3,Yb2〇3之含有比 率分0.7、1.9、3wt%之實施例試料2〜4,其電容量皆為〇 9 "F以上,又介電損失tan<5為未滿〇1之良好的結果。 另-方面’作為内部電極薄膜⑶,不含有介電體成 分Yb2〇3之比軚例之試料1,會發生内部電極層之球狀化, 發生電極情’得到靜電容量低至〇.83"F之結果。又, 34
2030-7144-PF
1266341 ‘内部電極薄膜12a中之Yb2〇3之含有比率為5 i4wt%之試 ;曰毛生内σ卩電極層之電極中斷,得到靜電容量低至0. 7 4 # F之結果。 ^作為燒成前内部電極薄膜,係含有導電體成分以及介 ,體成刀’藉由使内部電極薄膜中之介電體成分之含有 里相對於内邛電極薄膜全體,大於,而在以下, :P使在薄層化燒成後内部電極薄膜之情況,也可以確認到 γ有效防止内部電極層之球狀化以及電極中斷,可以抑制 靜電谷里之低下。又,YhO3之情況,確認到大於,在 3Wt%以下為佳,但從下述實施例4之結果來看,在Mg〇、
Al2〇3、Si〇2、CaO、Ti〇2、V2O3、MnO、SrO、Y2〇3、Zr〇2、Nb2〇5、
BaO、Hf 〇2、La2〇3、Gd2〇3、Tb4〇?、Dy2〇3、H〇2〇3、Er2〇3、Tm2〇3、
Lu2〇3、CaTi〇3以及SrTi〇3之情況也認為會得到同樣之結果。 實施你丨4· 在燒成前内部電極薄膜12a中,使用MgO、Ah〇3、Si〇2、 _ CaO、Ti〇2、v2〇3、Mn〇、SrO、Y2O3、Zr〇2、Nb2〇5、BaO、HfO2、 La2〇3、Gd2〇3、Tb4〇7、Dy2〇3、H〇2〇3、Er2〇3、Tm2〇3、Yb2〇3、
Lu2〇3、CaTi〇3以及SrTi〇3取代BaTiOs作為介電體靶以外, 其餘皆與實施例1相同而得到試料。對於各試料,進行電 氣特性(靜電容量C、介電損失tan 5 )之評價。結果於表3。 電氣特性行為(靜電容量C、介電損失tan δ ),係同於實例 1來進行。
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[表3 ] 試料 號碼 燒成前内部電極薄膜12a 靜電容量 [//F] tan 5 評價 厚度 [//m] 鎳含有比率 [wt%] 添加之 氧化物 含有比率 [wt%] 11 實施例 0.4 99.5 MgO 0.5 0. 95 0.02 〇 12 實施例 0.4 99.5 AI2O3 0.5 0.97 0.02 〇 13 實施例 0.4 99.4 S1O2 0.6 0.95 0.04 〇 14 實施例 0.4 99.4 CaO 0.6 0. 95 0.03 〇 15 實施例 0.4 99.4 T1O2 0.6 0. 97 0.02 〇 16 實施例 0.4 99.3 V2O3 0.7 0.95 0. 04 〇 17 實施例 0.4 99.4 MnO 0.6 0.96 0.02 〇 18 實施例 0.4 99.4 SrO 0.6 0.95 0.04 〇 19 實施例 0.4 99.2 Y2O3 0.8 0. 97 0. 03 〇 20 實施例 0.4 99.4 Zr〇2 0.6 0.95 0.02 〇 21 實施例 0.4 99.4 Nb2〇5 0.6 0.94 0.04 〇 22 實施例 0.4 99.3 BaO 0.7 0.94 0.04 〇 23 實施例 0.4 99.3 Hf〇2 0.7 0.95 0. 05 〇 24 實施例 0.4 99.4 La2〇3 0.6 0.96 0.03 〇 25 實施例 0.4 99.4 Gd2〇3 0.6 0.96 0.03 〇 26 實施例 0.4 99.4 Tb4〇7 0.6 0.96 0.03 〇 27 實施例 0.4 99.4 Dy2〇a 0.6 0. 96 0.03 〇 28 實施例 0.4 99.4 H〇2〇3 0.6 0.96 0.03 〇 29 實施例 0.4 99.4 Er2〇3 0.6 0.96 0. 03 〇 30 實施例 0.4 99.4 Tm2〇s 0.6 0.96 0.03 〇 31 實施例 0.4 99.4 Yb2〇3 0.6 0.96 0. 03 〇 32 實施例 0.4 99.4 LU2O3 0.6 0.96 0.03 〇 33 實施例 0.4 99.3 CaTiOs 0.7 0.97 0.02 〇 34 實施例 0.4 99.3 SrTi〇3 0.7 0.97 0.02 〇 2030-7144-PF 36 J266341 之尸^ 3中’表不形成於各試料之燒成前内部電極薄膜12a 前述添加之各氧化物之含有比率、靜電容 丨電知失ta…以及各試料之評價。 如表3所示,燒成前 &八 σ電極薄膜1 2a,含有作為導電體 成刀之鎳以及作為介電 成刀之則述各氧化物,前述各氧 料A:㈣分別為表3所示之wt%之實施例之各試 :二靜電容量皆在u"F以上,且介電損失 滿ο. οι之良好的結果。 可確認到:作為燒成前内部電極薄膜,係含有導電體 =介電體成份,#由使内部電極薄膜令之介電體成 “ s,相對於内部電極薄膜全體,大於〇wt%而在 以下’即使在將燒成後之内部電極層薄層化之情況,也可 有效防止内部電極層之球狀化以及電極中 電容量之低下。 』彳卩制幹 【圖式簡單說明】 圖1係與本發明之一實施方式有關之積層陶竞電容器 之概略剖面圖。 *圖2係與本發明之製造方法有關之燒成前内部電極薄 膜之重要部分剖面圖。 圖3A係表示形成本發明之燒成前内部電極薄膜之形 成方法之重要部分剖面圖。 圖3B係表示形成本發明之燒成前内部電極薄膜之形 成方法之重要部分剖面圖。 ^ 圖3C係表示形成本發明之燒成前内部電極薄膜之形 2030-7144-PF 37 J266341
成方法之重要部分剖面圖。 圖4A係表示關於本發 概略側面圖。 圖4B係表示關於本發 概略上面圖。 圖5係關於本發明之_ 别面圖。 圖6A係表示燒成前内 部分剖面圖。 明之一實施方式之濺鍍方法之 明之一實施方式之錢鍵方法之 實施方式之濺錢乾之重要部分 部電極薄膜之轉寫方法之重要 圖6B係表示燒成前内部電極薄膜之轉寫方法之重要 部分剖面圖。 圖6C係表示燒成前内部電極薄膜之轉寫方法之重要 部分剖面圖。 圖7A係表不燒成前内部電極薄膜之轉寫方法之重要 部分剖面圖。
圖7B係表示燒成前内部電極薄膜之轉寫方法之重要 部分剖面圖。 圉C係表示燒成則内部電極薄膜之轉寫方法之重 部分剖面圖。 圖8係關於本發明之實施例之積層體試料之重要部分 剖面圖。 圖9A係關於本發明之實施例燒成後之内部電極層之 SEM照片。 圖9B係關於本發明之比較例燒成後之内部電極層之
2030-7144-PF 38 Ϊ266341 SEM照片。 【主要元件符號說明】 2 積層陶瓷電容器 4 電容器元件本體 4a 第1端部 4b 第2端部 6 第1端子電極 8 第2端子電極
10 介電體層 10a 生胚薄片 12 内部電極層 12a 内部電極薄膜 20 載片 22 剝離層 26 載片 28 接著層 30 載片 40 導電體靶 42 介電體把 44 金屬遮罩 2030-7144-PF 39

Claims (1)

1266341 十、申請專利範圍: 1 · 一種電子零件之 體層, /,具有内部電極層及介電 其特徵在於包括: 形成合有導電體成分以及介電體 極薄膜之製程; 成 之k成前内部電 使燒成後成為介電體層 膜積層之製程;及 /寻片/、則述内部電極薄
與則述燒成前内部電極薄 將前述生胚薄片 膜之積層體 燒成之製程; 旦前述燒成前内部電極薄膜中前述介電體成分 里’相對於前述燒成前肉立 有 在以下…電極薄膜全體,較一而 中’前述燒成前内部電極镇 a ^……_ 电位溥膜中之前述介電體成分至少包 3. —種電子零件之製 表乂方法,具有内部電極層及介電 如申請專利範圍第1項之電子零件之製造方法,其 膜中之前述介電體点么 含BaTi〇3、γ2〇3以及Hf〇2中之至少一種 體層 其特徵在於包括 形成含有導電體成分以及介雷 Λ及,丨冤體成分之燒成前内部雷 極薄膜之製程; 使燒成後成為介電體層之生胚薄片與前述内部電極 膜積層之製程;及 / 將前述生胚薄片與前述換# 乂 71,、⑴砑麂成則内部電極薄膜之積層體 2030-7144-PF 40 Ϊ266341 ' I 燒成之製裎; 曰則述燒成前内部電極薄膜中前述介電體成分之含有 里,相對於前述燒成前内部電極薄膜全體,較0 wt%大而 在3 w t %以下。 4.如申請專利範圍第3項之電子零件之製造方法,其 2,前述燒成前内部電極薄膜中之前述介電體成分至少包 含 BaTi〇3、Mg0、Ah〇3、Si〇2、Ca〇、Ti〇2、[I、如〇、呂⑼、 鲁 Μ、ΖΓ〇2、Nb2〇5、Ba〇、Hf 〇2、La2〇3、Gd2〇3、Tb4〇7、、 H〇2〇3、Er2〇3、Tm2〇3、Yb2〇3、Lu2〇3、咖〇3 以及抓 夕 丨 5.如申請專利範圍 製造方法,其中,前 〇. 1 〜1 · 0 // m 〇 第1至4項中任一項之電子零件之 述燒成前内部電極薄膜之厚度為 •如申凊專利範圍第1至4項中任_ i 製造方法,其中m /任項之電子零件$ 極薄膜。 形成法來形成前述燒成前内部雙 •女申明專利範圍第6項之電子零 中,前述薄膜形成 午之氣仏方法,其 8.如申請專利範圍第7項之電子跫件:刀/電鍍法。 中,藉由將構成前诚道于 件之製造方法,其 屬材料以及無機d:成:以及前述介電體成分之金 薄膜。 、、鍍’來形成前述燒成前内部電極 中 9·如申請專利範 進行前述濺鍍時 圍第8項之電子零件之製造方法,复 ’使用惰性氣體作為導入氣體,前述 2030-7144-PF 41 Ϊ266341 ^性氣體之氣體導入壓力為〇. 〇1〜2pa。 製/•如中請專利範圍第項中任—項之電子零件之 體:方法,其中,包含於前述燒成前内部電極薄膜之介電 體成分與前述生胚薄片,實質上分別含有相同組成之介電 製造1方1法如申Λ專㈣圍第」、至4項中任—項之電子零件之 ,、中,包含於則述燒成前内部電極薄膜之介雷 -成分之平均粒徑為1〜10nm。 製生12·如中請專利範圍第!至4項中任_項之電子零件之 造方法,其中,包含於前述燒成前内部電極薄膜之導電 一成分,係以鎳以及/或鎳合金為主成分。 ^ 13·如申請專利範圍第1至4項中任一項之電子零件之 製造方法,其中,前述積層體係在具有10-1°〜10_2Pa之氧氣 分壓之氣氛中,在looor〜130(TC之溫度所燒成。 ” ^ 14·如申請專利範圍第1至4項中任一項之電子零件之 製迨方法,其中,燒成前述積層體之後,在具有1(Γ2〜100Pa 之氧氣分壓之氣氛中,在12〇(rc之溫度退火。 15·如申請專利範圍第丨至4項中任一項之電子零件之 製造方法所製造之電子零件。 16. —種積層陶瓷電容器之製造方法,具有内部電極層 及介電體層交互積層之元件本體, θ 其特徵在於包括0 形成含有導電體成分以及介電體成分之燒成前内部電 極薄膜之製程; ' 2030-7144-PF 42 1266341 使燒成後成為介電冑 膜交互積層之製程;及 將前述生胚薄片與前 燒成之製程; 層之生 胚溥片與前述内部電 述繞成前内部電極薄 極薄 膜之積層體 日前述燒成前内部電極薄膜“ 量,相對於前述燒成前内 ^ ^μ電體成分之含有 在0.8 mol%以下。 !極,專膜全體,較〇 mol%大而
Π.-種積層陶竟電容器之 及介電體層交互積層之 决’具有内部電極層 、曰、兀件本體, 其特徵在於包括: 形成含有導電體成分以及介 、 極薄膜之製程; "“體成分之燒成前内部電 使燒成後成為介電體層之 亡 膘交互積層之製程;及θ 胚薄片與前述内部電極薄 將前述生胚薄片盥 燒成之製程; 、a成前内部電極薄膜之積層體 述介電體成分之含有 全體’較〇wt%大而在 , H〉寻膜 量,相對於前述焯出^ ^ Λ 疋成刖内部電未 3 wt%以下。 明々啤瓷電容器, 17項之電子焚枝 °申 只 < 电丁 +件之製 表w方法所製造者 2030-7144-PF 43
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