[发明专利]电介质陶瓷组合物以及电子元件

说明书

技术领域

本发明涉及电介质陶瓷组合物以及该电介质陶瓷组合物被适用于电介质层的电子元件。更为详细的是涉及在高电场强度下的特性良好的电介质陶瓷组合物以及该电介质陶瓷组合物被适用于电介质层并且具有将贱金属作为主成分的内部电极的电子元件。

背景技术

近年来相对于电子元件高性能化的要求不断提高。例如，作为电子元件的一个例子的层叠陶瓷电容器的小型·高性能化在急速发展，伴随于此用途也正在不断扩大。其结果对于像这样的电容器来说要求有各种各样的特性。

一直以来有很多钛酸钡等显示铁电性（ferroelectricity）的陶瓷组合物（铁电体）被用于像这样的电容器等的电子元件的电介质层。

然而，在具有由铁电体构成的电介质层的电子元件以高额定电压使用的情况下，即在以高电场强度下使用的情况下，会产生起因于陶瓷组合物铁电性的各种各样的问题。

例如，随着电场强度变高而相对介电常数急剧降低，其结果将会有所谓使用环境下的实效容量降低的问题。另外，由于电介质的相对介电常数降低而电容器的静电容量降低，因而会有DC-Bias特性发生恶化的问题或者会有起因于电致伸缩的龟裂或发生声响的问题，并且还会有相对于温度的容量变化率发生恶化等问题。

因此，即使是电场强度高的情况（例如直流电压施加时）也要求具有良好特性（例如相对介电常数）的电介质陶瓷组合物。

另外，作为以低成本制造电子元件的方法之一可以列举将贱金属作为电极材质来进行使用。特别是关于层叠电子元件在作为内部电极材质而使用贱金属的情况下，有必要在还原气氛下同时烧成电介质层和内部电极。因此，对于构成与贱金属同时烧成的电介质层的陶瓷组合物来说要求耐还原性。

在以下所述文献1中记载有使稀土类元素固溶于具有钨青铜结构的BaNb₂O₆的化合物。

现有技术文献

文献1：Kunio Masuno,‘X-Ray and Dielectric Studies of the Systems(Ba_1-xR_2x/3)Nb₂O₆,Where R is Y,Sm or La’,Journal of the Physical Society of Japan,1964,Vol.19,No.3,p.323—328

发明内容

本发明就是借鉴了像这样的实际状况而作出的悉心研究之结果，其目的在于提供一种在高电场强度下的特性良好且能够还原烧成的电介质陶瓷组合物以及该电介质陶瓷组合物被适用于电介质层并且具有将贱金属作为主成分的内部电极的电子元件。

为了达到上述目的，本发明所涉及的电介质陶瓷组合物具备以通式{A_1-x（RE）_2x/3}_y-B₂O_5+y表示并具有钨青铜结构的化合物，所述A选自Ba、Ca、Sr以及Mg中的至少一个，所述B选自Nb以及Ta中的至少一个，所述RE选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu中的至少一个，所述x以及y满足0＜x＜1；y＜1.000的关系。

在本发明中，在具有钨青铜结构的上述化合物中将表示“A”元素以及“RE”元素、与“B”元素的摩尔比的“y”设定为小于1.000。通过如此调整从而该化合物因为具有良好的耐还原性，所以本发明的电介质陶瓷组合物的还原烧成成为可能。其结果因为即使是在还原氛围气体环境条件下同时烧成将贱金属作为主成分的内部电极和该电介质陶瓷组合物，也不会还原该电介质陶瓷组合物，所以能够获得低成本且具有良好特性的电子元件。

还有，以上所述化合物在电场强度低的情况（例如直流电压没有被施加的情况）下其相对介电常数较低。然而，该化合物因为具有常介电性（paraelectric），所以与钛酸钡等强电介质不同，即使电场强度变高，相对介电常数也基本不会降低。因此，本发明的电介质陶瓷组合物在高电场强度下显示出比铁电体更为良好的特性（例如DC-Bias特性）。

优选进一步具有选自V、Mo、Fe、W、Mn以及Cr中的至少一个的氧化物。

通过如此调整从而就能够进一步提高本发明的效果。