TWI333663B - - Google Patents

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1333663 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於積層型雷子愛彼 电于零件及積層陶瓷電容器 【先前技術】 眾所周知，作為此類積層型電 B m ^ y 丄电于零件，具備多個内部電 路元件導體及陶瓷層積層而成 K槓層體（例如，參照專利 文獻1、專利文獻2)。專利文獻中 獻3己載之積層型電子零件

(積層陶瓷電容器）具備内部電路 _ _ 电吟兀件導體（内部電極）與陶 瓷層交替積層而成之内層部， Λ次阄£層積層而成之外層 〇Ρ專利文獻2中記載之積層型電子愛杜γ接战咖* 土电于芩件（積層陶瓷電子零 件）中’陶瓷層包括氧化物玻璃。 專利文獻1:曰本專利特開平9_129486號公報 專利文獻2:日本專利特開平8_191〇31號公報 【發明内容】 本發明之目的在於提供-種積層型電子零件及積層陶究 電容器，可抑制燒製不均。 本發明者等對能夠抑制燒製不均之積層電子零件進行潛 心研九，結果新發現如下事實。 於專利文獻1中，記載有具備内層部及外層部之積層型 電子零件。本發明者等發現，燒製上述積層型電子零件 時’内層部溫度在低於外層部溫度時進行燒結，其結果於 積層型電子零件中產生燒製不均。 上述燒製不均在内層部所適應之溫度下進行燒結、或者 在外層部所適應之溫度下進行燒結時均會產生。換言之， 111617.doc 1333663 在内層部所適應之溫度下進行燒結時，外層部未充分燒 结 〇 3L ,« 古 、’ 面，在外層部所適應之溫度下進行燒結時，内 ‘ 4 Pa過度燒製。當内層部被過度燒製時，於内層部之陶 究層中產生半導體化，並且在内部電路元件導體中產生因 ^ 球狀化而導致覆蓋率下降之問題。 本發月者等對内層部溫度低於外層部溫度下之燒結進行 研究，考察在内層部，與陶究層交替積層之内部電路元件 • #體在燒製時，是否作為燒結助劑而對内層部之陶莞層發 揮功能。近年來，隨著電子機器之小型化，要求安裝於電 子機器内之積層型電子零件薄層化。因此，根據該考察， 由於薄層化，内部電路元件導體對内層部各陶瓷層造成之 影響增大’故燒製不均之問題更加顯著。 又，於專利文獻2中，記載有具備包含氧化物玻璃之陶 瓷層之積層型電子零件，而有關内層部及外層部之燒結溫 度’未進行研討》 • 根據上述研究結果，本發明之積層型電子零件特徵在 於.具備内層部，由彡個第一陶曼層與多個内部電路元件 導體交替積層而成，以及一對外層部，由多個第二陶瓷層 分別積層而成，以挾持内層部，並且第一及第二陶瓷層人 . 有玻璃成分，且第二陶篆層所含有之玻璃成分相對於 二陶瓷層之主成分的成分量比，大於第一陶瓷層所含有之 玻璃成分相對於該第一陶瓷層之主成分的成分量比。 由於陶瓷層中含有玻璃成分，故陶瓷層中可降低燒結^ 度。又，陶瓷層中，陶瓷層所含有之玻璃成分量相對於陶 ⑴ 617.doc 1333663 瓷層中主成分量之成分量比越大，燒結溫度越低。於該積 ' 層型電子零件中，第二陶瓷層之成分量比大於第一陶瓷層 • 之成分|比，因此，第二陶瓷層相比於第一陶瓷層，燒結 溫度變低。另一方面，與内部電路元件導體交替積層之第 • :陶瓷層，由於内部電路元件導體之影響，而使燒結溫度 實際上降低。其結果，内層部及外層部雙方燒結溫度均降 低，於内層部及外層部之間，燒結溫度之差縮小。因此， • 該積層型電子零件能夠抑制燒製不均。又，藉由縮小内層 邛與外層部燒結溫度之差，内層部與外層部之間的縮率差 變小，且可抑制龜裂之產生。而且，於該積層型電子零件 中，即使在内層部所適應之燒結溫度下進行燒製，亦可使 外層部充分燒結。藉此，可提高該積層型電子零件之可靠 性。 又，内層部具有第三陶兗層，該第三陶曼層與内部電路 元件導體位於同一層，並且形成於内部電路元件導體之非 _ $成區域’以吸收因該内部電路元件導體之厚度而產生之 階差，第三陶究層含有玻璃成分，且較好的是，第三陶竟 ^所含有之玻璃成分相對於該第三陶究層之主成分的成分 更比，大於第一陶瓷層之上述成分量比。 藉由具有第二陶瓷層，其形成為吸收内部電路元件導體 之厚度所產生之階差，而抑制該積層型電子零件中疊層之 f生。又’第三陶瓷層之成分量比大於第一陶瓷層之成分 里比，因此能夠抑制内層部内之燒製不均。 又’第-陶瓷層之成分量比與第二陶瓷層之成分量比之 111617.doc 1333663 比例，為0.5以上，且小於1 .〇。當第一陶瓷層之成分量比 與第二陶瓷層之成分量比之比例於此範圍時，能夠縮小内 層部與外層部之間的縮率差，故可抑制龜裂之產生。 又，較好的是，内部電路元件導體之厚度為15 μπι以 下，並且第一陶瓷層之厚度為内部電路元件導體厚度之 1.5倍以下。此時，可滿足小型化、薄層化之要求，並可 貫現外層部之過度燒結受到抑制之積層型電子零件。 又，本發明之積層陶瓷電容器特徵在於：具備内層部， 由多個第一陶瓷層與多個内部電極交替積層而成，以及一 對外層部，由多個第二陶瓷層分別積層而成，以挾持内層 部，並且，第一及第二陶瓷層含有玻璃成分，且第二陶瓷 層所含有之玻璃成分相對於該第二陶瓷層之主成分的成分 量比，大於第一陶瓷層所含有之玻璃成分相對於該第一陶 究層之主成分的成分量比。 "亥積層陶究電谷器能夠縮小外層部與内層部之間的燒社 溫度之差，故可抑制燒製不均。 根據本發明，可提供一種積層型電子零件及積層陶瓷電 谷器’能夠抑制燒製不均。 本發明根據以下所給之詳細說明及參照附圖而更加明 瞭’但此並非係對本發明之限定。 本發明之應用範圍由以下詳細說明而更清晰。然而，應 當理解的是，此詳細說明與特定實例係表示本發明之較佳 實施方案，僅以圖示方式詳細說明，其原因在於，熟悉本 技藝者於本發明之宗旨及範圍内，可進行多種更動與修 111617.doc 1333663 改。 【實施方式】 以下，參照隨附圖示，對本發明之較佳實施形態進行詳 細說明。再者，於說明中，對於同一要素或具有相同功能 之要素，使用同一符號，並省略其重複說明。

根據圖1、圖2，對實施形態之積層陶瓷電容器〇之結構 進行說明。圖i係實施形態之積層陶瓷電容器〇之剖面 圖》如圖1所示，積層陶瓷電容器C1具備内層部1〇與挾持 該内層部10而存在之一對外層部2〇β於積層陶瓷電容器〇 之外表面’較好的是形成有端子電極3〇。再者，當積層陶 究電容器CH列如為「1005」類型時，較長方向之長^為 1.0 mm’寬度為〇.5 mm，高度為0.5 mm。 圖2表示實施形態之積層陶瓷電容器〇所包含之内層部 10及外層部20之分解立體圖。内層部1〇含有多層（本㈣ 方式中為13層以-陶竞層12;多層（本實施方式中為㈣） 内部電路元件導體14;以及多層（本實施方式中為第 二陶竟層…多層第一㈣層12與多層内部電路元件導體 Η交替積層。内部電路元件導體㈠發揮作為内部電極之功 能。又，内部電路元件導體14含有Ni作為主成分。 a第三陶瓷層16與内部電路元件導體14位於同一層。又， 第三陶曼層16形成於内部電路元件導體"之非形成區域， 以吸收因内部電路元件導體14所產生之階差，％，使之盥 =電路元件導體14具有大致相同之厚度。第―及第三陶 觉層12、16均含有玻璃成分。 1 "617.doc 1333663

一對外層部20分別是由多層（本實施方式中為5層）第_ 陶曼層22以挾持内層部10之方式積層而形成。第二陶資 22含有玻璃成分。 S 第一陶瓷層12所含有之玻璃成分相對於該第—陶究層^ 之主成分（例如BaTi03)之成分量比R1，由下述⑴式表示。 R1=G1/M1 (1) G1 :第一陶瓷層12所含有之玻璃成分量

Ml :第一陶瓷層12之主成分量 第一陶瓷層22所含有之玻璃成分相對於第二陶究層μ之 主成分（例如BaTi03)之成分量比R2，由下述式表示。 R2 = G2/M2 (2) G2:第二陶瓷層22所含有之玻璃成分量 M2:第二陶瓷層22之主成分量 第三陶瓷層16所含有之玻璃成分相對於該第三陶瓷層16 之主成分（例如BaTi03)之成分量比r3 ’由下述⑺式表示。 R3 = G3/M3 (3) G3:第三陶瓷層16所含有之玻璃成分量 M3 :第三陶瓷層16之主成分量 再者，各陶瓷層12、22、16之主成分量及陶瓷層所含有 之玻璃成分量’例如分別為各自之重量。 第二陶瓷層22之成分量比R2大於第一陶瓷層12之成分量 比Rl ’ R1<R2。第三陶瓷層16之成分量比r3大於第一陶瓷 層12之成分量比Ri，ri<r3。 又，第一陶瓷層12之成分量比Ri與第二陶瓷層22之成分 lU617.doc -11 - 1333663 量比R2之比例R1 /R2為0.5以上’且小於ι·〇，更好的是〇 7 以上，且小於1. 〇。 内部電路元件導體丨4之厚度為丨.5 μπι以下。於此情況 時，第一陶瓷層12之厚度為内部電路元件導體ι4之厚卢之 1.5倍以下。 陶瓷層中，陶瓷顆粒之燒結性因含有玻璃成分而提高， 並且燒結溫度降低。又，在陶瓷層中，陶瓷層所含有之玻 璃成分相對於該陶瓷層主成分之成分量之比越大，燒結溫 度越低。積層陶瓷電容器C1之第一及第二陶瓷層12、。均 含有玻璃成分。而且’第二陶瓷層22之成分量比R2大於第 -陶究層12之成分量比R1。因此，積層陶究電容器。能 夠使外層料所含有之第二心層22之燒結溫度，低於内 層部10所含有之第一陶瓷層12之燒結溫度。 另一方面，第一陶究層12與内部電路元件導體14交替積 層，故受㈣部電路元件導體14之影響。由於内部電路元 件導體14之衫響，使第一陶瓷層12之燒結溫度實際上降 低。 其結果是’使第一及第二陶瓷層12、22雙方之燒結溫度 降':並且可使内層部10與外層部20之間燒結溫度之差縮 小。藉由縮小内層部10與外層部20之間的燒、结溫度差，而 可抑制積層陶瓷電容器（^中之燒製不均。 藉由如此對燒製不均之抑制，而可抑制内層部1 〇之過度 燒製1此’第-心層12因異常顆粒成長而導致之半導 體化以及内部電路兀件導體14因球狀化而變厚引起覆 ni6l7.d〇c 12 1333663 蓋率下降等亦受到抑制。 又，藉由如此縮小内層部10與外層部2〇之間之燒結溫度 差，而使内層部10與外層部20之間的縮率差變小。藉此， 積層陶瓷電容器ci中龜裂之發生受到抑制。 又，構成外層部20之第二陶莞層22之燒結溫度降低，故 於内層部10之燒結溫度所適應之溫度下燒製積層陶究電容 器Ci時’能夠使外層部20充分燒結。其結果，可提高該積 層陶瓷電容器C1之可靠性。 又，第一至第三陶莞層12、22、16均含有玻璃成分。因 此可使各陶兗層之燒結溫度降低，故可降低燒製積層陶 瓷電容器C1之溫度。 於積層陶f電容器C1之内層部10,在内部電路元件導體 14之非形成區域’形成有第三陶瓷層16。該第三陶瓷層】6 形成為吸收因内部電路元件導體14之厚度所產生之階差。 因此，可藉由内部電路元件導體14與第三陶究層16而構成 平坦之平面，並且能夠於内層部1〇及外層部2〇之間、以及 内層部10内抑制疊層之產生。 又，第二陶瓷層16之成分量比尺3大於第一陶瓷層之成 分量比R1。因此，形成於内部電路元件導體14之非形成區 域，且幾乎不受到内部電路元件導體14之影響之第三陶瓷 層16，可於低溫下燒結。故積層陶瓷電容器ci能夠抑制内 層部1〇内之燒製不均。而且其結果能夠進一步提高該積層 陶兗電容器C1之可靠性。 於積層陶究電容器C1中，第一陶瓷層12之成分量比R1 ⑴617.doc 1333663 與第二陶瓷層22之成分量比R2之比例為0.5以上，B ， 小於 1.0。當成分量比之比例於此範圍内時，可減小内層部丄〇 與外層部20間之縮率差。其結果’進一步抑制積層陶竟電 容器ci中龜裂之發生。又，當第一陶瓷層12之成分量比 R1與第二陶究層22之成分量比R2之比例為〇7以 = 且小 於1·〇時，積層陶瓷電容器中之龜裂產生進一步受到抑 制。 積層陶瓷電容器對小型化、薄層化之要求較高。而積層 陶瓷電容器C1中，由於内部電路元件導體14之厚度為15 ㈣以下’因此能夠實現薄層化。又，藉此亦可實：積層 陶瓷電谷器C1之小型化，進而多層化。 進而’於積層陶究電容器。中，第—陶究層12之 内部電路元件導體14厚度之15倍以下。因此，f f層陶究電容器C1中外層部2。之過度燒結。換言：，當： 部電路元件導體14之厚产真〗 田 U之厚度超過内部電路：件;^以下時’若第-陶究層 ^ 件導體14之厚度的Μ倍，則第 一陶瓷層12與内部電路元 則第 元件導體14對第-Μ” =間距增大，内部電路 θ之景夕響減小。因此，不合使第 一陶瓷層12之燒結溫度皆 曰使第 之燒結溫度。其結果，於：而：降低第二陶瓷層22 僅外層部2。燒製過度之問題。曰£電容器。燒製時，產生 其次，為證實對燒贺 竞電容器之龜裂產生=之抑制’對實施形態之積層陶 數）χΐ00(%))及可靠^"((產生龜裂之樣品數/全部樣品 純所研究之結果加以說明。圖3表示使 川617,doc 1333663 第一陶瓷層之成分量比與第二陶瓷層之成分量比之比例， 在0.4〜1.1範圍内變更時，積層陶瓷電容器之龜裂產生率及 可靠性。

圖3中’龜裂產生率當小於1%時，用◎表示；當1%以上 且小於5%時，用〇表示；當5%以上時用x表示。又，可靠 性良好時用0表示’較差時用x表示。圖3中可靠性之結 果’藉由對80個積層陶瓷電容器於85〇c溫度下，施加15倍 之額定電壓1000小時以上而獲得。 由圖3可知’積層陶瓷電容器中，當第一陶瓷層12之成 分直比R1與第二陶瓷層22之成分量比R2之比例為0.5以上 且小於1 ·0時，龜裂產生率較低，小於5%。進而可知，當 第一陶瓷層12之成分量比R1與第二陶瓷層22之成分量比 R2之比例為〇·7以上且小於1〇時’龜裂產生率更低，小於 1%。又’可認為’於上述龜裂產生率較低、可靠性較高 之積層陶瓷電容器中，燒製之不均受到抑制。

以上，詳細說明本發明之較佳實施形態，但是，本發明 並非限疋於上述實施形態。例如，上述實施形態表示本發 明之積層陶曼電容器之適㈣，但並非限於此，例如亦可 適用於電感器 '變阻器、熱敏電阻等積層型電子零件。 又’内部電路元件導體14之主成分不侷限於州，亦可為 CU:而且，亦可不具有第三陶竟層16。又，第一陶竞層12 之成刀里比R1與第二陶瓷層22之成分量比R2之比例亦可 並非0.5以上且小於1〇。 又，内部電路元件導體14之厚度 亦 可超過1.5 μηι。而且 111617.doc 1333663 14厚度之 第一陶瓷層12之厚度亦可超過内部電路元件導體 1.5 倍。 從上述之本發明顯然可知，本發明可以各種方式進行變 更。如此變更並未視為超出本發明之宗旨與範圍，並且對 於熟悉本技藝者而言，上述所有變更顯然是在本發明之嘖 求項範圍内進行。 【圖式簡單說明】 春 圖1係實施形態之積層陶瓷電容器之剖面圖。 圖2係實施形態之積層陶瓷電容器所包含之内層部及夕 層部之分解立體圖。 圖3係第一與第二陶竞層之成分量比之比例發生變化 時，龜裂產生率及可靠性的示意表。 【主要元件符號說明】 10 12 14 16 20 22 30 C1 内層部 第一陶究層 内部電路元件導體 第三陶瓷層 外層部 第二陶瓷層 端子電極 積層陶瓷電容器 111617.doc .16-

Claims (1)

1333663 第095119280號專利申請案 '中文申請專利範圍替換本(98年I2月）% p 十、申請專利範圍： . 1. • 一種積層型電子零件，其特徵在於具備： 内層部’由多個第一陶瓷層與多個内部電路元件導體 交替積層而成；以及 一對外層部，由多個第二陶瓷層分別積層而成，以挾 持上述内層部；並且 上述第一及第二陶瓷層含有玻璃成分；且 上述第一陶瓷層所含玻璃成分之量相對於該第二陶瓷 層之主成分之量的成分量比，大於上述第—陶瓷層所含 玻璃成分之量相對於上述第一陶瓷層之主成分之量的成 分量比； • 其中上述内層部具有第三陶瓷層，該第三陶瓷層與上 述内部電路元件導體位於同—層，並且形成於上述内部 電路元件導體之非形成區域，以吸收因該内部電路一。 導體之厚度而產生之階差； 一 上述第三陶瓷層含有玻璃成分；並且 上述第三陶瓷層所含玻璃成分之量相對 、硪弟三陶眘 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層 述成分量比。 上 2. 如請求項1之積層型電子零件，其中上述第— j寬層之 上述成分量比相對於上述第二陶瓷層之上述成分量 比例’為0.5以上、且小於1 · 〇。 之 3. 一種積層型電子零件，其特徵在於具備： 内層部，由多個第—陶瓷層與多個内部 吩70件導體 111617-981216.doc 1333663 交替積層而成；以及 、 一對外層部，由多個第二陶瓷層分別積層而成，以挾 持上述内層部；並且 上述第一及第二陶瓷層含有玻璃成分；且 上述第二陶瓷層所含玻璃成分之量相對於該第二陶瓷 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層所含 玻璃成分之量相對於上述第一陶瓷層之主成分之量的成 分量比； 头甲上述第 陶瓷層之上述成分量比之比例，為〇5以上、且小 1.0。 4·如請求項3之積層型電子零件，丨中上述内部電路元 導體之厚度為1.5 以下；並且， 上述第一陶瓷層之厚度為上述内部電路元件導體之 度之1.5倍以下。 5.

一種積層型電子零件，其特徵在於具備： 内層部，由多個第—_ $ a

弟陶光層與多個内部電路元件暮 父替積層而成；以及 對外層，由多個第二陶曼層分別積層而成 持上述内層部；並且 上述第-及第二陶究層含有玻璃成分；且 上述第二料層所含麵成分之量相對於該第 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶 玻璃成分之量相對^斤 於上述第一陶兗層之主成分之量的 111617-9812I6.doc •2- 1333663 分量比； 其中上述内部電路元件導體之厚度為15 μιη以下；並 且， 上边第一陶瓷層之厚度為上述内部電路元件導體之厚 度之1.5倍以下。 6. —種積層陶瓷電容器，其特徵在於具備： 内層部’由多個第一陶瓷層與多個内部電極交替積層 而成；以及 一對外層部’由多個第二陶瓷層分別積層而成，以挾 持上述内層部；並且 上述第一及第二陶瓷層含有玻璃成分；且 上述第二陶瓷層所含玻璃成分之量相對於該第二陶瓷 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層所含 玻璃成分之量相對於上述第一陶瓷層之主成分之量的成 分量比； 其中上述内層部具有第三陶瓷層，該第三陶瓷層與上 述内部電路元件導體位於同一層，並且形成於上述内部 電元件導體之非形成區域，以吸收因該内部電路元件 導體之厚度而產生之階差； 上述第三陶瓷層含有玻璃成分；並且 上述第三陶瓷層所含玻璃成分之量相對於該第三陶瓷 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層之上 述成分量比。 7. 如請求項6之積層ρ旬竟電纟器，纟中上述第一陶曼層之 111617-981216.doc 1333663 上述成分量比相對於上述第二陶瓷層之上述成分量比之 比例’為0.5以上、且小於1 .〇。 8. 一種積層陶瓷電容器，其特徵在於具備： 内層部，由多個第一陶瓷層與多個内部電極交替積層 而成；以及 一對外層部，由多個第二陶瓷層分別積層而成，以挾 持上述内層部；並且 上述第一及第二陶瓷層含有玻璃成分；且 上述第二陶瓷層所含玻璃成分之量相對於該第二陶究 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層所含 玻璃成分之量相對於上述第一陶瓷層之主成分之量的成 分量比； 其中上述第一陶究層之上述成分量比相對於上述第二 陶瓷層之上述成分量比之比例’為〇 5以上、且小於 1.0。 ' 9. 如請求項8之積層陶瓷電容器，其中上述内部電路元件 導體之厚度為1.5 μηι以下；並且， 上述第一陶瓷層之厚度為上述内部電路元件導體之 度之1.5倍以下。 1〇· 一種積層陶瓷電容器，其特徵在於具備： 内層部，由多個第一陶究層與多個内部電極交替積層 而成；以及 曰 對外層部，由多個第二陶瓷層分別積層而成，以 持上述内層部；並且 111617-981216.doc 上述第—及第二陶瓷層含有玻璃成分；且 上述第二陶資•層所含玻璃成分之量相對於該第二陶瓷 層之主成分之量的成分量比，大於上述第一陶瓷層所含 坡壤成分之量相肖於上述第一陶竟層《主成分之量的成 分量比； 其中上述内部電路元件導體之厚度為1.5 μ1η以下；並 内部電路元件導體之厚 上述第—陶瓷層之厚度為上述 度之1.5倍以下。 111617-981216.doc