[发明专利]电介质陶瓷组合物

说明书

本发明涉及一种非还原性的电介质陶瓷组合物。尤其是，本发明涉及在比较低的温度下可烧结电介质陶瓷组合物以提供具有象高介电常数的且介电常数的温度变化率和时间变化率小的低介电损耗和高比电阻那样电性能的烧结电介质陶瓷产品。

制备具有高介电常数、介电常数温度变化率小的和低介电损耗那样特性的烧结电介质产品的电介质陶瓷组合物的例子可以是将铌酸钴、铌酸钽、铌酸钐、锡酸铋、锆酸铋、锆酸钽、锆酸铌之类加入钛酸钡的方法。采用该电介质材料可以制成小型的并且具大电容量的多层陶瓷电容器。

这样的多层陶瓷电容器（参见：特公昭56-39049号公报）作为集成电路的元件广泛地用于通讯仪器，如电子计算机、电视接收机等。

迄今为止，多层陶瓷电容器的制造方法一般地有印刷法及层压法。

所谓印刷法包括：制备电介质组合物的一种料浆;例如，通过网板印刷将该料浆印刷在预定的图样中，干燥此印制图样并在其上印刷电极料浆。干燥印制电极之后，借助于电介质组成的另一种料浆的重复印刷方法以进行介电层及内部电极层的叠合。

层压法包括：例如，采用布雷德博士（doctor    brade）方法制备一个电介质薄片，在其上印刷电极料浆;重复这样的多个薄片最后对它们进行热压粘合以获得层压制品。

采用这些方法之一制备的多层制品在常压、温度约从1，250℃至1，400℃下进行烧结而制成烧结产物，通过烘烤使内电极与外部引出电极连接而制得多层陶瓷电容器。

该场合下，作为电容器电极的内部电极及电介质是同时烧结的，因而，用来作为内部电极的材料就必须保证，在烧结电介质的温度条件下能形成电极，以及在常压、上述的温度下进行加热时也不氧化，而且也不与电介质起反应。

迄今为止，由于铂、钯之类贵金属可以满足上述条件而被主要地用作电极材料。然而，尽管这些贵金属非常稳定，却十分昂贵，这些材料占用了多层陶瓷电容器总成本的20%至50%，从而使生产整个仪器的成本上升。为此，人们希望用廉价的贱金属来制作电极材料。

然而，当使用贱金属例如镍时，镍在氧化气氛中被加热时而起氧化作用，并与电介质物质起反应因而不能形成电极。

为了防止镍的这种氧化作用，如果烧结是在中性的或还原气氛中进行的，电介质物质将被还原，而该比电阻将会降低到使之不能再用来作为电容器的电介质材料。

为了解决这些难题，本发明的申请人曾提出采用不会还原的电介质陶瓷组合物（日本未审查专利公开号No.36170/1986及250905（1986）。

这些通常使用的电介质陶瓷组合物，其绝缘电阻、介电损耗及介电常数等电气特性大体上不是随着温度变化而改变的，但是却存在这样一个问题，即当施加一直流偏压时它们的介电常数将显著地随着时间的推移而变化。

因而，本发明的一个目的在于，提供一个能够制成具有高介电常数及高比电阻的电介质产品，可以在比较低的温度下，在中性或还原气氛下烧结而不降低产品的比电阻的电介质陶瓷组合物。此外，形成的介电质还可以满足介电常数的温度变化率及时间变化率小的要求以及低介电损耗的要求。

为了达到上述的目的，本发明提供的非还原性电介质陶瓷组合物，包括作为主成份的钛酸钡，其中还包括以式子Ba_αCa_1-αSiO₃（0.43≤α≤0.62）表示的添加物，其数量为每100摩尔钛酸钡中含0.1至6摩尔。

为提高本发明的电介质陶瓷组合物的各项性能在本发明的组合物中还可含有其它添加物。例如，对每100摩尔的钛酸钡中可以分别地掺入0.1至30摩尔、0.01至20摩尔及0.0001至11摩尔数量的SrTiO₃、MnCO₃及Nb₂O₅粉末。Sr起提高温度特性的作用，Mn起到防止还原作用而Nb起到提高介电常数的作用。

本发明将参照典型的实施例进行详尽地描述。然而，必须理解这些实施例并不对本发明产生任何限制。

实施例