[发明专利]电介体瓷器及层叠陶瓷电容器

说明书

技术领域

本发明涉及利用以钛酸钡为主成分的晶粒构成的电介体瓷器、和将其 用作电介体层的层叠陶瓷电容器。

背景技术

近年来，伴随移动电话等移动设备的普及、或作为计算机等的主要部 件的半导体元件的高速、高频化，对于搭载在这样的电子设备的层叠陶瓷 电容器，小型、高电容化的要求逐渐提高，构成层叠陶瓷电容器的电介体 层寻求薄层化和高层叠化。

还有，作为构成层叠陶瓷电容器的电介体层用电介体瓷器，从以往开 始，使用以固溶了钙的钛酸钡(以下称为钛酸钡钙)为主成分的电介体材 料。近年来，开发了包括向该钛酸钡钙的粉末中添加镁或稀土类元素等氧 化物粉末，在以钛酸钡钙为主成分的晶粒的表面附近进而使镁或稀土类元 素固溶的所谓的芯·壳结构的晶粒的电介体瓷器，并作为层叠陶瓷电容器 来实用化(例如，参照专利文献1、2)。

在此，晶粒的芯·壳结构是指作为晶粒的中心部的芯部、和作为外壳 部的壳部形成在物理、化学上具有不同的相的结构，关于以钛酸钡或钛酸 钡钙为主成分的晶粒，是指芯部被具有正方晶系的结晶结构的钛酸钡或钛 酸钡钙占据，壳部被具有立方晶系的结晶结构的钛酸钡或钛酸钡钙占据的 状态。

【专利文献1】日本特开2000-58377号公报

【专利文献2】日本特开2004-79686号公报

然而，包括如上所述的芯·壳结构的晶粒的电介体瓷器的相对介电常 数的提高及相对介电常数的温度特性的稳定性优越，但向电介体瓷器施加 直流电压，导致在增加所述直流电压时，绝缘阻抗的降低(以下称为绝缘 阻抗的电压依赖性)变大的问题。

还有，如上所述，将包括芯·壳结构的晶粒的电介体瓷器作为电介体 层具备的层叠陶瓷电容器由于电介体瓷器中的如上所述的绝缘阻抗的电 压依赖性，难以提高高温负荷试验中的寿命特性。

发明内容

从而，本发明的目的在于提供高介电常数且相对介电常数的温度特性 的稳定性优越，并且，绝缘阻抗的电压依赖性小的电介体瓷器、和将这样 的电介体瓷器作为电介体层具备，高温负荷试验中的寿命特性优越的层叠 陶瓷电容器。

本发明的电介体瓷器，其特征在于，具有：以钛酸钡为主成分，固溶 有钙、钒、镁、锰、和选自钇、镝、钬、铒及铽的至少一种稀土类元素的 芯·壳结构的晶粒；和在该晶粒之间存在的晶界相，在所述晶粒中，钙浓 度为0.4原子％以上，并且，相对于构成所述钛酸钡的钡及钙的总计量100 摩尔，以V₂O₅换算的情况下含有0.1～0.2摩尔的钒，以MgO换算的情况 下含有0.55～0.75摩尔的镁，以RE₂O₃换算的情况下含有0.55～0.75摩尔 选自钇、镝、钬、铒及铽的至少一种稀土类元素，以MnO换算的情况下 含有0.25～0.6摩尔的锰，居里温度为95～105℃。

另外，在上述电介体瓷器中，以MnO换算的情况下含有0.25～0.35 摩尔的所述锰。

在上述电介体瓷器中，所述晶粒的平均粒径为0.25～0.35μm。

本发明的层叠陶瓷电容器包括含有上述电介体瓷器的电介体层、和内 部电极层的层叠体。

根据本发明的电介体瓷器可知，相对于钛酸钡，分别以规定比例含有， 钙、钒、镁、稀土类元素及锰，并且，将电介体瓷器的晶粒形成为芯·壳 结构，居里温度设为95～105℃的范围，由此能够得到实现高介电常数且 能够减小相对介电常数的温度变化率，并且，施加了电压时的绝缘阻抗的 降低小(绝缘阻抗的电压依赖性小)的电介体瓷器。

另外，对于本发明的电介体瓷器，以MnO换算的情况下含有0.25～ 0.35摩尔的锰时，能够得到绝缘阻抗的电压依赖性几乎没有的电介体瓷 器。

对于本发明的电介体瓷器，进而将以钛酸钡为主成分的晶粒的平均粒 径设为0.25～0.35μm时，能够得到在施加的直流电压的规定的范围中显 示绝缘性增加的倾向的电介体瓷器。

另外，根据本发明的层叠陶瓷电容器可知，作为电介体层，适用上述 电介体瓷器，由此即使薄层化电介体层也能够确保高的绝缘性，因此，能 够得到在高温中，寿命特性也优越的层叠陶瓷电容器。

附图说明