[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，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、高频化正在紧张。因此，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，使用以钛酸钡为主成分的电介体材料。近年来，向该钛酸钡的粉末中 添加镁或稀土类元素等氧化物粉末，在以钛酸钡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作为电介体瓷器 的结构材料开发，并作为层叠陶瓷电容器来实用化(例如，参照专利文献 1)。

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。在以钛酸钡为主成分的 晶粒的情况下，是指芯部被具有正方晶系的结晶结构的钛酸钡占据，壳部 被具有立方晶系的结晶结构的钛酸钡占据的状态。

【专利文献1】日本特开2001-220224号公报

然而，在包括如上所述的芯壳结构的晶粒的电介体瓷器中，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的绝缘阻抗的降低(以下称为绝 缘阻抗的电压依赖性)变大的问题。

还有，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是一种电介体瓷器，其特征在于，具有：具有芯 壳结构并以钛酸钡为主成分的晶粒和在该晶粒之间存在的晶界相，相对于 构成所述钛酸钡的钡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(RE)，以MnO换算的情况下含有0.25～0.6摩尔的锰，居里温度为80～ 90℃。

另外，优选在上述电介体瓷器中，相对于构成所述钛酸钡的钡100摩 尔，以MnO换算的情况下含有0.25～0.35摩尔的所述锰。

另外，优选在所述电介体瓷器中，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，其特征在于，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，分别以规定的比例含 有钒、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80～90℃的范围，由此能够得到高介电常数，且相对介电常 数的温度变化率小，而且，施加了电压时的绝缘阻抗的降低小(即绝缘阻 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，以氧化物换算的情况下含有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， 能够得到在高温负荷试验中寿命特性优越的层叠陶瓷电容器。

附图说明

图1(a)是表示本发明的电介体瓷器的一实施方式中的以钛酸钡为主 成分的芯壳结构的晶粒的剖面示意图，(b)是用于说明(a)剖面中的稀 土类元素或镁的浓度变化的示意图。

图2是表示本发明的层叠陶瓷电容器的一实施方式的纵向剖面图。

具体实施方式