[发明专利]介电陶瓷组合物、电子器件及其生产方法

说明书

本发明涉及一种用作例如多层陶瓷电容器等的电介质层的介电陶瓷组合物、一种使用了这种介电陶瓷组合物作为介电层的电子器件及其生产方法。

作为一种电子器件的例子，多层陶瓷电容器是通过将导电的糊状物印刷在含有预置介电陶瓷成分的新鲜基片上；堆叠带有陶瓷糊状物的大量这样新鲜的基片；以及将该新鲜基片和内电极烧结在一起而制成的。

通常的介电陶瓷组合物具有被还原的性能，并且通过在低氧气分压的惰性气氛或还原气氛下烧结其可制成半导体。因此，当生产多层陶瓷电容器时，其可以放入高氧气分压的氧化气氛炉中进行处理。与此同时，必须使用与介电陶瓷组合物烧结在一起的内电极的物质，一种在介电陶瓷组合物的烧结温度下不会熔化和即使在氧化气氛下烧结也不会氧化的贵重金属(如钯、铂等)。这证明是降低多层陶瓷电容器产品价格的主要障碍。

面对这一问题，使用不昂贵贱金属(例如，镍、铜等)用作内电极的物质就必须开发一种介电陶瓷组合物，其即使在低温的惰性或还原气氛下也不会转变成半导体，也就是，其具有优越的抗还原性和在烧结后具有足够的介电常数和优越的介电特征(例如小的电容的温度系数变化率)。

在过去，对介电陶瓷组合物能使用贱金属作为内电极的材料提出了各种建议。

例如，日本待审查专利(KoKai)No.1988-224108公开了一种介电陶瓷组合物，其含有的主要组分的介电氧化物的成分表达式为(Sr_1-xCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃(其中，0.30≤x≤0.50,0.03≤y≤0.20,0.95≤m≤1.08)的组合物和基于100份重量的这种主要组分所含有的作为次要组分为0.01～2.00份重量的已转变成MnO₂的Mn和0.10～4.00份重量的SiO₂。

另外，日本待审查专利(KoKai)No.1988-224109公开了一种介电陶瓷组合物，其基于上述主要组分除含有Mn和SiO₂外还含有0.01～1.00份重量的Zn。

另外，日本待审查专利(KoKai)No.1992-206109公开了一种介电陶瓷组合物，其含有的主要组分的介电氧化物的成分表达式为(Sr_1-xCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃(其中，0.30≤x≤.50,0.00≤y≤0.20,0.95≤m≤1.08)并具有的粉末颗粒直径范围为0.1～1.0μm。

另外，日本专利(KoKoKu)No.1987-24388公开了一种介电陶瓷组合物，其含有的主要组分的介电氧化物的成分表达式为(MeO)_kTiO₂(其中，Me为选自Sr、Ca和Sr+Ca中的一种金属和k为1.00～1.04)和基于100份重量的这种主要组分含有0.2～10.0份重量的Li₂O·M(其中，M是选自BaO、CaO和SrO之中的至少一种金属氧化物)作为玻璃组分和使用了预定摩尔比的SiO₂。

另外，日本专利No.2508359(日本待审查专利(KoKai)No.1992-14704)公开了一种介电陶瓷组合物，其含有的主要组分的介电氧化物的成分表达式为(Sr_1-xCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃(其中，0.35≤x≤0.41,0＜y≤0.1,m=1.00)和基于100份重量的这种主要组分唯一含有的次要组分为0～3.0份重量的SiO₂。

另外，日本专利(KoKoKu)No.1993-18201公开了一种介电陶瓷组合物，其含有的主要组分的介电氧化物的成分表达式为(Sr_1-xCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃(其中，0＜x＜1.0,0.005≤y≤0.10,1.00≤m≤1.04)和基于100份重量的这种主要组分含有特定范围的Li₂O、SiO₂和MO(其中，MO是选自BaO、MgO、ZnO、SrO和Ca之中的至少一种金属氧化物)的次要组分。