多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种多层陶瓷电容器，包括：多层结构，其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠，电介质层的主要成分是陶瓷，其中：多层结构包括在电介质层和内部电极层的层叠方向上的表面部分和中央部分，表面部分距多层结构的表面具有第一厚度，中央部分在层叠方向上邻近表面部分并且具有第二厚度；并且表面部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度是中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度的0.8倍以下。

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器的制造方法
本专利技术的某一方面涉及多层陶瓷电容器和多层陶瓷电容器的制造方法。
技术介绍
多层陶瓷电容器具有多层结构，其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠，并且在层叠方向上在多层结构的上表面和下表面上设置覆盖片(例如，参见日本专利申请公开第2007-173480号、日本专利申请公开第2013-157593号和日本专利申请公开第2014-22721号)。在多层结构中，其中内部电极层彼此相对的电容区域产生电容。当设置覆盖片时，确保多层陶瓷的可靠性。
技术实现思路
为了减小多层陶瓷电容器的尺寸并且增大多层陶瓷电容器的电容，需要增大电容区域的体积并且减小覆盖片的厚度。然而，当覆盖片的厚度减小时，覆盖片的强度可能较小。在这种情况下，可能发生热冲击开裂。并且，可能难以确保可靠性。所以，想到使内部电极层的晶粒更细，并且使晶粒的数量增大。然而，在这种情况下，ESR(等效串联电阻)可能较大。本专利技术的目的是提供能够抑制ESR并且确保可靠性的多层陶瓷电容器和多层陶瓷电容器的制造方法。根据本专利技术的一方面，提供一种多层陶瓷电容器，包括：多层结构，其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠，电介质层的主要成分是陶瓷，其中：多层结构包括在电介质层和内部电极层的层叠方向上的表面部分和中央部分，表面部分距多层结构的表面具有第一厚度，中央部分在层叠方向上邻近表面部分并且具有第二厚度；并且表面部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度是中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度的0.8倍以下。根据本专利技术的另一方面，提供一种多层陶瓷电容器的制造方法，包括：第一步骤，在包括主要成分陶瓷粉末的生片上形成金属导电糊料的第一图案；第二步骤，层叠通过重复第一步骤而获得的层压单元，使得每个第一图案交替移位；第三步骤，在通过第二步骤获得的陶瓷多层结构的层叠方向上，在陶瓷多层结构的上表面和下表面上设置包括主要成分陶瓷粉末的覆盖片，并且朝向上表面和下表面压制覆盖片；和第四步骤，通过烘烤通过第三步骤获得的陶瓷多层结构，形成其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠的多层结构，其中：多层结构包括在电介质层和内部电极层的层叠方向上的表面部分和中央部分，表面部分距多层结构的表面具有第一厚度，中央部分在层叠方向上邻近表面部分并且具有第二厚度；并且调节第三步骤的填充条件，使得表面部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度是中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度的0.8倍以下。附图说明图1示出多层陶瓷电容器的局部透视图；图2示出表面部分和中央部分；图3示出连续性模量；图4A示出在晶粒直径较大的情况下的内部电极层；图4B示出在晶粒直径较小的情况下的内部电极层；图5A示出内部电极层的测量厚度；图5B示出内部电极层的晶粒的测量长度；图6示出多层陶瓷电容器的制造方法；图7A示出用于形成实施例和比较例1和2的内部电极的导电糊料的主要成分金属的粒度分布；图7B示出用于形成实施例和比较例1和2的内部电极的导电糊料的共用材料的粒度分布；图8A至图8F示出电介质层和内部电极层在层叠方向上的截面的SEM图像；图9A示出表面部分S和中央部分C的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度“b”；且图9B示出图9A的归一化值。具体实施方式将参考附图给出对实施方式的描述。[实施方式]图1示出根据实施方式的多层陶瓷电容器100的局部透视图。如图1所示，多层陶瓷电容器100包括长方体形状的多层芯片10和分别设置在多层芯片10的彼此相对的两个边缘面处的一对外部电极20a和20b。在多层芯片10的两个边缘面之外的四个面中，多层芯片10在层叠方向上的上表面和下表面之外的两个面被称为侧面。外部电极20a和20b延伸到上表面、下表面和两个侧面。然而，外部电极20a和20b彼此间隔开。多层芯片10具有被设计成具有交替层叠的电介质层11和内部电极层12的结构。电介质层11的主要成分是起到电介质材料作用的陶瓷材料。内部电极层12的主要成分是金属材料，诸如贱金属材料。内部电极层12的端缘交替暴露于多层芯片10的第一边缘面和多层芯片10的不同于第一边缘面的第二边缘面。在实施方式中，第一面与第二面相对。外部电极20a设置在第一边缘面上。外部电极20b设置在第二边缘面上。因而，内部电极层12交替导通至外部电极20a和外部电极20b。因而，多层陶瓷电容器100具有其中层叠多个电介质层11并且每两个电介质层11夹着内部电极层12的结构。在电介质层11和内部电极层12的多层结构中，内部电极层12位于层叠方向上的最外层。多层结构的上表面和下表面为内部电极层12，被覆盖层13覆盖。覆盖层13的主要成分是陶瓷材料。例如，覆盖层13的主要成分陶瓷与电介质层11的主要成分陶瓷相同。例如，多层陶瓷电容器100可以具有0.2mm的长度、0.125mm的宽度和0.125mm的高度。多层陶瓷电容器100可以具有0.4mm的长度、0.2mm的宽度和0.2mm的高度。多层陶瓷电容器100可以具有0.6mm的长度、0.3mm的宽度和0.3mm的高度。多层陶瓷电容器100可以具有1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.5mm的高度。多层陶瓷电容器100可以具有3.2mm的长度、1.6mm的宽度和1.6mm的高度。多层陶瓷电容器100可以具有4.5mm的长度、3.2mm的宽度和2.5mm的高度。然而，多层陶瓷电容器100的尺寸没有限制。内部电极层12的主要成分是贱金属，诸如镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)等。内部电极层12可以由贵金属制成，诸如铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)或其合金。内部电极层12的厚度为例如0.5μm以下。优选的是，内部电极层12的厚度为0.3μm以下。电介质层11主要由陶瓷材料构成，该陶瓷材料由通式ABO3表示并且具有钙钛矿结构。钙钛矿结构包括具有非化学计量组成的ABO3-α。例如，陶瓷材料是诸如BaTiO3(钛酸钡)、CaZrO3(锆酸钙)、CaTiO3(钛酸钙)、SrTiO3(钛酸锶)、具有钙钛矿结构的Ba1-x-yCaxSryTi1-zZrzO3(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1)。对于多层陶瓷，需要减小尺寸、增大电容和确保可靠性。为了减小多层陶瓷电容器的尺寸并且增大多层陶瓷电容器的电容，设想增大电容区域的体积比并且减小覆盖层13的厚度。电容区域是其中内部电极层12彼此相对并且产生电容的区域。在这种情况下，覆盖层13的强度可能较小，并且可能发生热冲击开裂。由此，不一定可以确保可靠性。所以，多层陶瓷电容器100具有即使覆盖层13的厚度减小也确保可靠性的结构。如图2所示，在其中电介质层11中的每一个和内部电极层12中的每一个交替层叠以便彼此相对的没有覆盖层13的多层结构中，表面部分S是距多层结构的上表面和距多层结构的下表面具有第一厚度的多层结构的一部分，并且中央部分C是具有第二厚度并且邻近表面部分S的多层结构的一部分。表面部分S的内部电极层12的主要成分金属的晶粒的平均长度小于中央部分C的内部电极层12的主要成分金属的晶粒的平均长度。在这种结构中，表面部分S的内部电极层12的主要成分金属的晶粒边界的数量大，晶粒边界抑制晶粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层陶瓷电容器，包括：多层结构，其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，其中：所述多层结构包括在所述电介质层和所述内部电极层的层叠方向上的表面部分和中央部分，所述表面部分距所述多层结构的表面具有第一厚度，所述中央部分在所述层叠方向上邻近所述表面部分并且具有第二厚度；并且所述表面部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度是所述中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度的0.8倍以下。

【技术特征摘要】
2017.08.08 JP 2017-153390;2018.05.07 JP 2018-089091.一种多层陶瓷电容器，包括：多层结构，其中电介质层中的每一个和内部电极层中的每一个交替层叠，所述电介质层的主要成分是陶瓷，其中：所述多层结构包括在所述电介质层和所述内部电极层的层叠方向上的表面部分和中央部分，所述表面部分距所述多层结构的表面具有第一厚度，所述中央部分在所述层叠方向上邻近所述表面部分并且具有第二厚度；并且所述表面部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度是所述中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒的平均长度的0.8倍以下。2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述第一厚度是所述多层结构在所述层叠方向上的尺寸的1/10。3.根据权利要求1或2所述的多层陶瓷电容器，其中所述中央部分的内部电极层的主要成分金属的晶粒边界的数量在所述内部电极层的延伸方向上是1个/μm以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多层陶瓷电容器，其中所述中央部分的内部电极层的平均厚度大于所述表面部分的内部电极层的平均厚度。5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电容器，其中所述中央部分的内部电极层的平均厚度是所述表面部分的内部电极层的平均厚度的1.2倍以上。6.根据权利要求1所述的多层陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野高太郎，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP