[发明专利]介电陶瓷组合物、多层陶瓷电容器及其制造方法

说明书

提供一种介电陶瓷组合物、多层陶瓷电容器及其制造方法，所述介电陶瓷组合物包含第一主要成分的BaTiO₃和第二主要成分的BaTi₂O₅，包含第一主要成分和第二主要成分的基体材料粉末由(1‑x)BaTiO₃‑xBaTi₂O₅来表示，且x满足0.1≤x≤0.8。所述介电陶瓷组合物可包括另外的辅助成分，并可用于形成其上设置有多层陶瓷电容器的内电极的陶瓷片。

本申请是申请日为2016年10月28日、申请号为201610970976.0的发明专利申请“介电陶瓷组合物、多层陶瓷电容器及其制造方法”的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种能够确保X8R或X9S温度特性和可靠性的介电陶瓷组合物、包含其的多层陶瓷电容器以及制造多层陶瓷电容器的方法。

背景技术

通常，诸如电容器、电感器、压电元件、压敏电阻器或热敏电阻器等的使用陶瓷材料的电子组件包括由陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极以及安装在陶瓷主体的一个表面上或多个表面上的连接到内电极的外电极。

在陶瓷电子组件中，多层陶瓷电容器包括多个堆叠的介电层、与介于其间的各自的介电层设置为彼此面对的内电极以及电连接到内电极的外电极。

多层陶瓷电容器因其诸如小尺寸、高电容、容易安装等的优点而被广泛地用作诸如计算机、个人数字助理(PDA)或移动电话等的移动通信装置中的组件。

通常，通过使用片的方法(sheet method)或印刷方法等堆叠用于形成内电极的导电膏和用于形成介电层的膏的层并同时烧结堆叠的膏的层来制造多层陶瓷电容器。

近来，随着车辆中使用的电子控制装置的增多以及混合动力车辆和电动车辆的发展，对能够在150℃或更高的高温下使用的多层陶瓷电容器的需求已逐渐地增大。

目前，作为能够在还原气氛下进行烧结并被应用于能够确保高达200℃的特性的产品的介电材料，提供一种COG基介电材料，但其介电常数为30左右(相当低)，使得难以制造高电容产品。

在BaTiO₃的情况下，介电常数高(1000或更高)，但介电常数在125℃或更高的居里温度下迅速地降低，使得不可能在高于150℃的高达200℃时保持装置的特性。

为了提高BaTiO₃的居里温度，使用在Ba位点固溶Pb的方法，但Pb被列为受环境法规限制的材料，这使得在使用Pb时存在很大的限制。

此外，已知的是，诸如Bi(Mg_0.5Ti_0.5)O₃、(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃、Bi(Zn_0.5Ti_0.5)O₃和BiScO₃等的材料以及包含BaTiO₃和Bi的钙钛矿材料可在提高居里温度的同时提供高温下的稳定的介电常数，但这些材料仅可在空气气氛下进行烧结。

也就是说，在使用诸如Bi(Mg_0.5Ti_0.5)O₃、(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃、Bi(Zn_0.5Ti_0.5)O₃和BiScO₃等材料制造包括Ni内电极的多层陶瓷电容器的情况下，当在还原气氛下烧结时，绝缘电阻迅速地减小，使得难以使用这些材料。