[发明专利]电介质粒子、电介质陶瓷组合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如作为叠层陶瓷电容器等电子部件的电介质层等使用的电介质陶瓷组合物及其制造方法和具有该电介质陶瓷组合物作为电介质层的电子部件。

背景技术

作为电子部件一例的叠层陶瓷电容器，例如在含有规定电介质陶瓷组合物的陶瓷生片上印刷规定图形的内部电极，将多枚这种生片进行交替重叠，然后进行一体化，对所得生芯片进行同时烧结而制造。叠层陶瓷电容器的内部电极层，为了通过烧结与陶瓷电介质成为一体，必需选择与陶瓷电介质不发生反应的材料。因此作为构成内部电极层的材料，以往毫无疑问地要使用铂和钯等昂贵的贵金属。

但是最近几年开发了可以使用镍和铜等廉价的贱金属的电介质陶瓷组合物，实现了大幅度降低成本。

另外，最近几年伴随电子电路高密度化，对于电子部件小型化的要求高，并且叠层陶瓷电容器的小型化、大容量化飞速发展。为了使叠层陶瓷电容器小型、大容量化，一般采取使电介质层薄层化的方法或增加电介质层中所含电介质陶瓷组合物相对介电常数的方法等。但是如果使电介质层变薄，则施加直流电压时加在电介质层的电场变强，所以存在着相对介电常数的经时变化，也就是容量的经时变化明显变大的问题。

为了改进直流电场下容量的经时变化，提出了作为电介质层中所含的电介质粒子，使用具有小平均结晶粒径的电介质粒子的方法(例如特开平8-124785号公报)。该特开平8-124785号公报中公开了具有特定组成，并且电介质粒子的平均结晶粒径为0.45μm以下的电介质陶瓷组合物。但是该文献记述的电介质陶瓷组合物的相对介电常数太低，难以应对小型化、大容量化。

另外，特开2000-281341号公报中公开了使用稀土元素的碱性碳酸盐，使稀土元素与钛酸钡反应的方法。该文献中以提高陶瓷电容器的特性为目的，谋求在构成电介质层的电介质陶瓷组合物中提高添加的副成分(例如稀土元素)的分散性。但是特开2000-281341号公报记述的方法中，存在着其制造工序复杂的问题和钛酸钡粉体周围的稀土类浓度太高的问题。

发明内容

鉴于这样的实际情况，本发明进行研究，以提供作为构成叠层陶瓷电容器等电介质层的电介质陶瓷组合物原料使用，并且不损害其它电气特性(例如相对介电常数、静电容量的温度特性、绝缘电阻、CR积、介质损耗)，可以提高绝缘电阻(IR)加速寿命的电介质粒子，还有使用这样的电介质粒子得到的电介质陶瓷组合物及其制造方法为目的。另外，本发明还以提供具有用这样的电介质陶瓷组合物构成的电介质层的叠层陶瓷电容器等电子部件为目的。

为了达到上述目的，本发明者进行了锐意研究，结果发现在具有含钛酸钡的主成分和R氧化物(其中，R为选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu的至少一种)的电介质粒子中通过使粒子中的R氧化物含量分布为特定形式，可以实现上述目的，从而完成了本发明。

也就是本发明的电介质粒子是含有含钛酸钡的主成分和R氧化物(其中，R为选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu的至少一种)的电介质粒子，其中设前述电介质粒子的粒径为D，分别将距粒子表面的深度为前述D的0％以上且在10％以下的区域作为表面区域；将距粒子表面的深度为前述D的超过10％且低于40％的区域作为中间区域；将距粒子表面的深度为前述D的40％以上且在50％以下的区域作为中心区域时，在前述表面区域，为由前述电介质粒子表面侧向中心部位呈前述R氧化物含有比率趋减的构成，与此同时在前述中心区域，为由前述电介质粒子表面侧向中心部位呈前述R氧化物含有比率趋增的构成。

优选设前述电介质粒子总体中前述R氧化物相对于前述钛酸钡100摩尔按R元素换算的平均摩尔数为M_ave时，前述M_ave大于0摩尔，并且在0.5摩尔以下。

关于在前述表面区域的前述R氧化物的含有比率，设前述D的0％以及10％各深度处的前述R氧化物相对于前述钛酸钡100摩尔按R元素换算的摩尔数分别为M₀和M₁₀时，优选它们的比M₀/M₁₀为1～30(其中不包括1)。