[发明专利]一种电介质陶瓷、多层陶瓷电容器

说明书

本发明公开了一种电介质陶瓷、多层陶瓷电容器。本发明的电介质陶瓷中存在含有Al、Mg、Si的二次相粒子，通过使二次相粒子形成长棒状结构，长棒状二次相粒子对介质层和内部电极起到了一定的锚定作用，改善了界面的结合力，从而提高耐热冲击性。并且，本发明通过优化电介质陶瓷的组成，控制了Mg‑Al‑Si二次相粒子的尺寸，从而确保了长棒状二次相粒子既可以提高产品的耐热冲击性能，同时又可避免出现二次相过大导致的寿命恶化问题，从而实现多层陶瓷电容器的介质层的进一步薄层化、多层化，满足小尺寸、大容量的市场需求。

技术领域

本发明涉及一种电介质陶瓷及使用了它的多层陶瓷电容器，特别涉及一种通过材料晶体结构优化而提高陶瓷结构结合力和可靠性的电介质陶瓷，及使用该电介质陶瓷而制造的多层陶瓷电容器。

背景技术

随着电子信息产业的发展，采用陶瓷材料制备的电子元件越来越多，例如电容器、压电装置、变阻器、热敏电阻等。多层陶瓷电容器作为代表性的陶瓷电子元件之一，通常由陶瓷体(由陶瓷材料组成)、内部电极(位于陶瓷体内部，形成多层结构)和外部电极(位于陶瓷体外部，用以连接对应的内部电极)三部分组成，目前陶瓷体所用介电材料以钛酸钡系化合物为主。

随着电子产品的小尺寸多功能化的趋势，电子元件也朝着具有更小尺寸，更好性能的方向发展；相应的，具有大容量且小尺寸的多层陶瓷电容器的需求也日益增长，对此，要求其内部电极和介质层的厚度也随之减薄；因而，对介电陶瓷微观结构及各项性能的要求也愈加苛刻，尤其对于二次相的尺寸、成分、导电性提出了更高的要求，特别是在薄介质层中，二次相的尺寸非常明显的影响到产品的可靠性和耐热冲击性。

为了提高多层陶瓷电容器的可靠性以及耐热冲击性，人们进行了很多研究。CN101628809B公开了一种介电陶瓷，该介电陶瓷以具有钙钛矿(perovskite)型结构的钛酸钡系复合氧化物为主成分，以稀土类元素R，Ni和Ti为主成分的R-Ni-Ti-O系的结晶性复合氧化物作为二次粒子。上述这样的陶瓷即使在高温气氛下，长时间连续外加大的电场，仍具有不会发生异常的高可靠性。然而，该介电陶瓷以ABO3代表的钙钛矿型化合物为主要成分，存在R-Ni-Ti这样的第二相，其抗热震性能较差，在薄膜带，特别是膜带厚度低于1μm的介电陶瓷层中，更容易在热冲击条件下产生裂纹。CN102372484B所公开的电介质陶瓷以ABO代表的钙钛矿型化合物为主要成分，同时含有Al，Mg和Si的结晶性氧化物作为二次相粒子存在，其在不损害介电特性、绝缘性、温度特性、高温负荷特性等性能的同时，具有较好的耐热冲击性，但对于其机理并未解释，且该专利中对于二次相的尺寸没有界定，根据我们的实验结果，当二次相的尺寸达到一定程度，并不能提高产品的耐热冲击性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种电介质陶瓷，该电介质陶瓷有利于提高多层陶瓷电容器的可靠性和耐热冲击性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：