电介质陶瓷组成物及层叠陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术为电介质陶瓷组成物及层叠陶瓷电容器。专利文献1中记载有采用了钨青铜型复合氧化物的用于促动器的压电陶瓷，不过，其相对介电常数低到小于2000，不适于作为用于层叠陶瓷电容器的电介质陶瓷材料。另外，Mn具有提高烧结性的效果，不过，如专利文献1的表2所表明，随着Mn的添加量的增加，相对介电常数下降，因而，作为用于层叠陶瓷电容器的电介质陶瓷材料使用上存在问题。本发明专利技术的电介质陶瓷组成物，作为主成分含有以组成式(K1-yNay)Sr2Nb5O15(其中，0≤y＜0.2)表示的钨青铜型复合氧化物，所述电介质陶瓷组成物，相对于上述主成分100摩尔份，含有0.1～40摩尔份的Mn作为副成分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电介质陶瓷组成物及层叠陶瓷电容器，更详细地说是涉及以具有钨青铜(tungsten-bronze)结构的KSr2Nb5O15作为基本组成的电介质陶瓷组成物及采用了该电介质陶瓷组成物的层叠陶瓷电容器。
技术介绍
作为采用了具有钨青铜结构的复合氧化物(以下，称为“钨青铜型复合氧化物”。)的技术，已知例如专利文献I所述的用于促动器的压电陶瓷。该用于促动器的压电陶瓷，由用一般式=NaSr2Nb5O15表示的钨青铜型复合氧化物构成，并以Nb的一部分由V及/或Ta置换的结晶粒子为主体。通过将Nb的一部分由V及/或Ta置换，从而，将居里温度T。提高到150°C以上，同时提高相对介电常数及/或电气机械结合系数(d33)。这些压电特性，通过将一般式中的Sr的一部分由碱土类A (由Mg、Ca及Ba置换的其中至少一种)置换，同时将Na的一部分由K置换，从而得以进一步提高。再有，作为副成分按照氧化物换算添加0. I I. 5重量％的Mn、Cu，提高压电陶瓷的烧结性。专利文献I :特开平11-240759号公报可是，专利文献I所述的用一般式=NaSr2Nb5O15表示的钨青铜型复合氧化物，是涉及压电陶瓷的技术，而不是涉及电介质陶瓷组成物的技术。即，该钨青铜型复合氧化物，相对介电常数低到小于2000，不适于作为用于层叠陶瓷电容器的电介质陶瓷材料。另外，通过添加Mn，能够提高烧结性，不过，如专利文献I的表2所示，随着Mn的添加量的增加，相对介电常数下降，因而，作为用于层叠陶瓷电容器的电介质陶瓷材料使用上存在问题。
技术实现思路
本专利技术即是为解决上述课题而产生的，其目的在于提供在能够提高烧结性的同时能够赋予耐还原性、而且能够提高相对介电常数的电介质陶瓷组成物及层叠陶瓷电容器。本专利技术的技术方案I所述的电介质陶瓷组成物，作为主成分含有以组成式(KpyNay) Sr2Nb5O15(其中，0 : y < 0. 2)表示的鹤青铜型复合氧化物,所述电介质陶瓷组成物其特征在于，相对于上述主成分100摩尔份，含有0. I摩尔份以上、40摩尔份以下的Mn作为副成分。另外，本专利技术的技术方案2所述的电介质陶瓷组成物,作为主成分含有以组成式(KhyNay) (Sr1InBamCan) 2Nb5015 (其中，0 ^ y < 0. 2>0 < m ^ 0. 5>0 < n ^ 0. 5、0< m+n ^ 0. 7)表示的钨青铜型复合氧化物，所述电介质陶瓷组成物其特征在于，相对于上述主成分100摩尔份，含有0. I摩尔份以上、40摩尔份以下的Mn作为副成分。另外，本专利技术的技术方案3所述的电介质陶瓷组成物，根据技术方案I或2所述的专利技术，其特征在于，含有从Cr、Co、Fe、Ni、Zn、Mg、Si中选择的至少一种作为副成分，其含量相对于上述主成分100摩尔份，与上述Mn的总和超过0. I摩尔份且在40摩尔份以下。另外，本专利技术的技术方案4所述的电介质陶瓷组成物，根据技术方案I 3中任意一项所述的专利技术，其特征在于，上述主成分中Nb的20摩尔％以下由上述各副成分置换。另外，本专利技术的技术方案5所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备层叠的多个电介质陶瓷层、配置在这些电介质陶瓷层间的内部电极、和与这些内部电极电连接的外部电极，上述电介质陶瓷层由技术方案I 4中任意一项所述的电介质陶瓷组成物形成，另夕卜，上述内部电极以Ni作为主成分形成。而且，本专利技术的电介质陶瓷组成物(I),将以组成式(IVyNay) Sr2Nb5015(其中，OSy<0.2)表示的钨青铜型复合氧化物作为主成分。也就是说，本专利技术的电介质陶瓷组成物(I)，将以KSr2Nb5O15为基本组成的钨青铜型复合氧化物作为主成分,基本组成的K位的一部分由Na置换。Na的置换量y，相对于KlOO摩尔％是小于20摩尔％ (y = 0. 2)。若Na的置 换量为20摩尔％以上，则相对介电常数降低，另外，有可能损害后述Mn的添加效果。本专利技术的主成分，只要能够保持钨青铜结构，基本组成式的各位的比(=I : 2 : 5 : 15)可以在上下范围内稍作变动。另外，本专利技术的电介质陶瓷组成物(2)，采用以上述组成式(KpyNay)Sr2Nb5O15的Sr位的一部分由Ba及/或Ca置换的组成式(IVyNay) (Sr1InBamCan) 2Nb5015 (其中，0彡y < 0. 2、0 < m ^ 0. 5、0 < n ^ 0. 5、0 < m+n ( 0. 7)表示的鹤青铜型复合氧化物作为主成分。通过利用Ba及/或Ca置换上述组成式(IVyNay) Sr2Nb5O15中的Sr位的一部分，从而，能够提高例如180 C左右的闻温下的电阻率。由于电阻率提闻，从而，能够犾得在如车载部件等闻温下的使用条件下也具有高可靠性的层叠陶瓷电容器。Ba的置换量m或Ca的置换量n，任意一个均相对于Sr直到50摩尔％。可是，若至少Ba、Ca任意一方的置换量超过50摩尔％，则作为钨青铜型复合氧化物有可能不烧结。另外，同时置换Ba及Ca时，各自的置换量m、n的总和(m+n)，必须相对于Sr调节为70摩尔％以下。若Ba及Ca的置换量总和(m+n)超过70摩尔％，则作为钨青铜型复合氧化物有可能不烧结。另外，本专利技术的电介质陶瓷组成物(I)、(2)，任意一个都相对于主成分100摩尔份，含有0. I 40摩尔份的Mn作为副成分。通过在该范围内往主成分中添加Mn，从而，能够提高作为电介质陶瓷组成物(I)的烧结性，同时能够对电介质陶瓷组成物(I)分别赋予耐还原性，能够与Ni等贱金属同时烧成，而且，能够将钨青铜型复合氧化物的相对介电常数提高到2500以上的值。Mn含量小于0. I摩尔份，很难进行在能够同时烧成Ni等贱金属的1200°C以下的温度下的烧结，另外，若超过40摩尔份，则介电损失增大，在形成后述的层叠陶瓷电容器的电介质陶瓷层时，成为层叠陶瓷电容器使用时发热等的原因。电介质陶瓷组成物(2)，即使在上述范围内含有Mn，在Sr位的一部分由Ba、Ca置换的关系上，呈现与电介质陶瓷组成物(I)比较相对介电常数降低若干的倾向。在本专利技术的电介质陶瓷组成物(I)、⑵各自中的Mn的存在位置并没有特别限制，可以以氧化物等的方式存在于钨青铜型复合氧化物的晶界等上，另外，还可以固溶在钨青铜型复合氧化物内。另外，本专利技术的电介质陶瓷组成物(I)、(2)，任意一个都优选是除了 Mn以外含有从Cr、Co、Fe、Ni、Zn、Mg、Si中选择的至少一种作为副成分。这些元素，具有减小电介质陶瓷组成物(I)、⑵各自的介电损失的效果。另外，这些元素的存在位置，与Mn的情况同样没有特别限制，可以以氧化物的方式存在于晶界上，还可以固溶在钨青铜型复合氧化物内。从Cr、Co、Fe、Ni、Zn、Mg、Si中选择的至少一种的含量，优选是与Mn的总和，相对于主成分100摩尔份，在超过0. I摩尔份、40摩尔份以下的范围。若这些元素的含量与Mn的总和超过40摩尔份，则介电损失增大，同时电阻率降低，在0. I摩尔份以下则有可能不烧结。另外，本专利技术的电介质陶瓷组成物(I)、(2)，上述Mn及其他副成分任意一个都可以以在上述主成分的Nb中置换20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2005.04.18 JP 2005-1199991.一种电介质陶瓷组成物，其作为主成分含有以组成式OVyNay) Sr2Nb5O15表示的钨青铜型复合氧化物，其中，0 <0. 2，所述电介质陶瓷组成物的特征在于， 所述主成分中Nb的20摩尔％以下由副成分置换， 所述副成分含有Mn，或者含有Mn和从Cr、Co、Fe、Ni、Zn、Mg、Si中选择的至少一种。2.一种电介...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田敏和，和田信之，高桥夕香子，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：