[发明专利]陶瓷生片、层叠陶瓷电容器的制造方法及层叠陶瓷电容器

说明书

提供一种能够形成添加成分不存在的晶界相对于整个晶界的比例低的电介质层、且能够抑制绝缘电阻的劣化的进展的陶瓷生片、使用该陶瓷生片来制作的高可靠性的层叠陶瓷电容器及其制造方法。在陶瓷生片中，使含Si成分被覆了钛酸钡系陶瓷粒子的表面的比例(含Si成分被覆率)成为95％以上，使含稀土类元素成分被覆了钛酸钡系陶瓷粒子的表面的比例(含稀土类元素成分被覆率)成为85％以上。在制造层叠陶瓷电容器时，将所述陶瓷生片用于电介质层的形成。使稀土类元素存在于构成层叠陶瓷电容器的电介质层的钛酸钡系陶瓷的全部晶界中的98％以上的晶界。

技术领域

本发明涉及用于制造层叠陶瓷电子部件的陶瓷生片、使用了其的层叠陶瓷电容器的制造方法、以及层叠陶瓷电容器。

背景技术

有代表性的陶瓷电子部件之一存在具有例如图3所示那样的结构的层叠陶瓷电容器。

如图3所示，该层叠陶瓷电容器具有如下结构：在隔着作为电介质层而发挥作用的陶瓷层(陶瓷电介质层)51将多个内部电极52(52a、52b)进行了层叠的陶瓷层叠体(层叠陶瓷元件)60的两端面53a、53b，配设了外部电极54(54a、54b)使得与内部电极52(52a、52b)导通。

而且，近年来，层叠陶瓷电容器的使用用途不断扩大，另一方面，其使用环境越来越严峻，小型化、大容量化等对于特性的需求也在不断增加。

而且，层叠陶瓷电容器的大容量化虽然可通过减薄电介质元件来实现，但同时会伴随有效面积的扩大和施加于元件的电场强度的增大。

因此，为了保持较高的电介质的相对介电常数的同时在薄层并且高电场强度下确保可靠性，而使用了具有例如在钛酸钡系陶瓷等的陶瓷粒子的外周部使微量的添加成分进行了固溶的所谓核壳结构的电介质陶瓷。

但是，在将核壳结构的陶瓷用作电介质层的层叠陶瓷电容器中，存在如下这样的问题点，即：若在陶瓷电介质层的一部分，具有在晶界处不存在添加成分的区域，则在向该区域施加了高电场的情况下，电场集中于陶瓷电介质层的特定部位，会促进绝缘电阻的劣化。

因此，为了确保可靠性，减少上述添加成分未固溶的晶界的存在比例变得重要。而且，为了使添加成分存在于尽可能多的晶界，即使在对陶瓷进行烧成之前的阶段中，在作为电介质层的主要原料的陶瓷粒子(例如钛酸钡系陶瓷粒子)的阶段，也需要尽可能提高在其表面添加成分所存在的比例，即需要尽可能减少陶瓷粒子的表面当中的未被添加成分覆盖的区域的比例。

在这样的状况下，作为即使在将电介质层薄层化的情况下也具有优异的高温负荷寿命的层叠陶瓷电容器，提出了如下的层叠陶瓷电容器：具备由钛酸钡系晶粒构成的多个电介质层、形成在该电介质层间的以镍为主要成分的多个内部电极层、和与该内部电极层电连接的外部电极，并将电介质层与内部电极层之间的界面的中心平均线粗糙度Rac设为了20nm以上且100nm以下(参照专利文献1)。

即，该层叠陶瓷电容器通过将电介质层与内部电极层的界面的凹凸规定在给定范围内，来力图抑制层叠陶瓷电容器的高温、高电场下的绝缘电阻劣化。

而且，在该专利文献1的实施例中，记载了使用平均粒径为0.15μm的BaTiO₃粉末作为用于层叠陶瓷电容器的制造的电介质生片用的陶瓷粉末，使用以平均粒径为0.1μm的SiO₂为主要成分的玻璃粉末作为烧结助剂。在这样处理的情况下，可以认为在烧成过程中，由以SiO₂为主要成分的玻璃为起点产生液相，通过引入被添加到液相中的Y、Mn、Mg，从而添加物元素固溶到作为主要原料的BaTiO₃中去。