[发明专利]介电组合物、介电元件、电子部件和层压电子部件

说明书

技术领域

本发明涉及介电组合物以及使用该介电组合物的介电元件，并且涉及电子部件和层压电子部件；更具体地，本发明涉及介电组合物、介电元件、电子部件和层压电子部件，其有利地用于具有相对较高的额定电压的中压和高压应用。

背景技术

近年来，由于电子电路达到更高的密度，所以已经存在对介电元件小型化的巨大需求，并且电子部件如层压陶瓷电容器的小型化连同增加的电容正在迅速地发展，同时其应用也在扩大。当这发生时，需要各种特性。

例如，在诸如以下的装置中使用的中压电容器和高压电容器具有超过100V的额定电压：ECM(引擎电子计算机模块)、燃料喷射装置、电子控制油门、逆变器、转换器、HID前灯单元、混合引擎电池控制单元以及数字式静物摄影机。当施加高的DC偏压时，诸如这些的中压电容器和高压电容器需要高的介电常数和高的电容。

然而，例如，常规介电组合物是基于其将被使用在施加1V/μm的级别的低DC偏压的情况下的假设而设计的。这意味着，如果在施加高的DC偏压的情况下使用具有包括常规介电组合物的介电层的电子部件，则问题在于：介电常数和电容被降低。因为介电常数和电容趋向减少，所以尤其是在具有非常薄的层的层压陶瓷电容器中，DC偏压越高，这个问题变得更加地显著。

为了解决上述问题，下面提到的专利文献1描述了包含主要成分的介电组合物，该主要成分包括：具有0.02％(重量)或更少的碱金属氧化物含量的钛酸钡；选自氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥和氧化镱中的至少一种化合物；以及锆酸钡、氧化镁和氧化锰，所述主要成分通过以下组分公式表示：{BaO}_mTiO₂+αR₂O₃+βBaZrO₃+γMgO+gMnO(其中，R₂O₃是选自氧化铕(Eu₂O₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铽(Tb₂O₃)、氧化镝(Dy₂O₃)、氧化钬(Ho₂O₃)、氧化铒(Er₂O₃)、氧化铥(Tm₂O₃)和氧化镱(Yb₂O₃)中的至少一种化合物；并且α、β、γ和g表示摩尔比并且在以下范围内：0.001≤α≤0.06、0.005≤β≤0.06、0.001＜γ≤0.12、0.001＜g≤0.12、γ+g≤0.13并且1.000＜m≤1.035)；并且相对于100mol的主要成分，所述介电组合物包含0.2mol-5.0mol的量的氧化硅(以氧化硅(SiO₂)当量)，以作为辅助成分。

然而，虽然诸如专利文献1中所描述的介电组合物在施加5V/μm的DC偏压时具有相对较大的介电常数，但是希望的是在甚至更高的DC偏压下具有高的介电常数的介电组合物，以应对更薄的层，其伴随着微型化以及中压电容器和高压电容器的更高的电容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1JP3334607B2

发明内容

本发明拟解决的问题

考虑到以上概述的情况，本发明的目的在于提供介电组合物，该介电组合物有利地用于具有相对较高的额定电压的中压和高压的应用，并且在施加至少8V/μm的DC偏压时具有800或更大的相对较高的介电常数，本发明的目的还在于提供使用所述介电组合物的介电元件、电子部件以及层压电子部件。

此外，根据本发明，被施加到介电组合物、介电元件、电子部件和层压电子部件的直流电场被称为DC(直流)偏压。此外，随着所施加的DC偏压的结果而变化的介电组合物等的介电常数和电容的特性被称为DC偏压特性。

解决问题的方法

为了实现上述目的，根据本发明的介电组合物具有根据以下公式(1)的主要成分组成：

(Bi_aNa_bSr_c)(Mg_dTi_1-d)O₃ (1)