发明名称 介电陶瓷及其制造方法,以及积层陶瓷电子元件及其制造方法(一)
摘要 本发明提供一种小介电常数变化量之介电陶瓷,其可使用一基底金属;能于还原气氛下烧;以及适于构成介电陶瓷层,像是积层陶瓷电容器(laminated ceramiccapacitor)。藉着烧钛酸钡粉末可得到一种介电陶瓷,其中钛酸钡粉末的钙钛矿(perovskite)结构中之c-轴/a-轴的比率大于等于1.000而小于1.003,而晶格中OH基的含量则不高于2.0重量%。作为初始材料之钛酸钡粉末其最大粒度较好是不超过0.3微米(μm),而其平均粒度则是在0.05到0.15微米之间。每一个钛酸钡粉末的颗粒较好的是包含有一低结晶度以及一高结晶度的部分,低结晶度部分的直径为粉末粒度的0.5倍或是更高。而且,于烧结时,粉末满足于(经烧之介电陶瓷平均晶粒大小)/(用于初始材料之钛酸钡粉末平均粒度)0.90-1.2的比率值(称为R)藉以抑制相当程度的晶粒成长。本发明也揭示一种积层陶瓷电子元件,其包括了一个由复数个上述介电陶瓷层所构成之积层,以及其制造方法。
申请公布号 TW419685 申请公布日期 2001.01.21
申请号 TW088100658 申请日期 1999.01.16
申请人 村田制作所股份有限公司 发明人 和田 信之;平松隆;池田润;地幸生
分类号 H01G4/12;C04B35/495 主分类号 H01G4/12
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种藉由烧钛酸钡粉末所获得到之介电陶瓷, 该钛酸钡粉末之钙钛矿结构中之c-轴/a-轴比率不 小于1.000且小于1.003,而其晶格中的OH基的含量则为 2.0重量%或更低。2.如申请专利范围第1项之介电陶 瓷,其中该钛酸钡粉末之最大粒度不大于0.3微米, 而其平均粒度为0.05至0.15微米。3.如申请专利范围 第1项之介电陶瓷,其中该钛酸钡粉末之个别颗粒 包含一低结晶度部分和一高结晶度部分,而且其低 结晶度部分的直径是该粉末粒度的0.5倍或更高。4 .如申请专利范围第1项之介电陶瓷,其中定义成(介 电陶瓷平均晶粒大小)/(所提供之钛酸钡粉平均粒 度)之比率値R是在0.90至1.2之中。5.如申请专利范 围第1项之介电陶瓷,其中构成介电陶瓷的晶粒具 有一核心_外壳结构,其核心与外壳之间的组成与 晶系不同。6.如申请专利范围第1项之介电陶瓷,其 中该介电陶瓷中的晶粒具有一具备均匀组成及晶 系之均质结构。7.一种介电陶瓷的制造方法,其包 括提供一种钛酸钡粉末的步骤,此钛酸钡粉末之钙 钛矿结构中之c-轴a-轴比率不小于1.000而小于1.003, 并且其晶格中OH基的含量不高于2.0重量%;以及烧 钛酸钡粉末的步骤。8.如申请专利范围第7项之介 电陶瓷的制造方法,其中于提供一钛酸钡粉的步骤 中,提供了一钛酸钡粉末,其最大粒度不大于0.3微 米,而其平均粒度则在0.05至0.15之间。9.如申请专 利范围第7项之介电陶瓷的制造方法,其中于提供 一钛酸粉末的步骤中,个别的钛酸钡粉末颗粒包含 一低结晶度部分和一高结晶度部份,而其低结晶度 部分的直径为该粉末颗粒的0.5倍或更高。10.如申 请专利范围第7项之介电陶瓷的制造方法,其中于 烧的步骤中。定义成(烧后介电陶瓷之平均晶 粒大小)/(所提供之钛酸钡粉末平均粒度)的比率値 R是控制落在0.90至1.2的范围内。11.如申请专利范 围第7项之介电陶瓷的制造方法,其中构成介电陶 瓷之晶粒在烧后具有核心_外壳的结构,其在核 心和外壳之间的组成和晶系不同。12.如申请专利 范围第7项之介电陶瓷的制造方法,其中构成介电 陶的晶粒在烧后具有一具备均匀组成和晶系之 均质结构。13.一种积层陶瓷电子元件,包括一积层 ,其是由复数个介电陶瓷层及沿着二个毗连的介电 陶瓷层间之一特定介面形成之内部导体所形成,其 中该介电陶瓷层包含一藉由烧钛酸钡粉末所获 得之介电陶瓷,其钙钛矿结构中之c-轴/a-轴比率是 不小于1.000且小于1.003,而其晶格中OH基的含量则不 高于2.0重量14.如申请专利范围第13项之积层陶瓷 电子元件,其中该钛酸粉末之最大粒度不大于0.3微 米而其平均粒度则在0.05至0.15微米之间。15.如申 请专利范围第13项之积层陶瓷电子元件,其中个别 该钛酸钡粉的颗粒包含一低结晶度部分及一高结 晶度部份,而其低结晶度部分的直径是该粉末之粒 度的0.5倍或更高。16.如申请专利范围第13项之积 层陶瓷电子元件,其中定义成(介电陶瓷平均晶粒 大小)/(钛酸钡粉末平均晶粒大小)的比率値R是在0. 90至1.2的范围中。17.如申请专利范围第13项之积层 陶瓷电子元件,其中构成该介电陶瓷的晶粒具有核 心_外壳的结构,其中在核心和外壳之间的组成和 晶系不同。18.如申请专利范围第13项之积层陶瓷 电子元件,其中该介电陶瓷中的晶粒具有一具备均 匀的组成和晶系之均质结构。19.如申请专利范围 第13项之积层陶瓷电子元件,其中该内部导体包含 一基底金属。20.如申请专利范围第19项之积层陶 瓷电子元件,其中该内部导体包含镍或镍合金。21. 如申请专利范围第13项之积层陶瓷电子元件,其更 进一步包括一于该积层之一侧面之不同位置所设 置之复数个外部电极,其中复数个内部导体系设置 成使每一个外部导的一端暴露该侧面上以便电接 触至其中一个外部电极上。22.一种制造积层陶瓷 电子元件的方法,其包括提供一种钛酸钡粉的步骤 ,此钛酸钡粉末之钙钛矿结构中之c-轴/a-轴比率是 不小于1.000而小于1.003,并且其晶格中OH基含量不高 于2.0重量%;制作一积层的步骤,其中包含该钛酸钡 粉末和内部电极之复数个陶瓷生胚片料系积层成 使该内部电极沿着该陶瓷生胚片料之特定介面存 在;以及烧该钛酸钡粉末以提供一介电陶瓷的步 骤。23.如申请专利范围第22项之制造积层陶瓷电 子元件的方法,其中在提供钛酸钡粉末的步骤中, 提供之钛酸钡粉末其最大粒度不大于0.3微米而其 平均粒度则在0.05到0.15微米之间。24.如申请专利 范围第22项之制造积层陶瓷电子元件的方法,其中 在该提供钛酸钡粉末的步骤中,该钛酸钡粉末之个 别颗粒包含一低结晶度部分及一高结晶度部分,而 其低结晶度部份的直径是该粉末粒度的0.5或更高 。25.如申请专利范围第22项之制造积层陶瓷电子 元件的方法,其中在该烧步骤中,定义成(烧后 介电陶瓷之平均晶粒大小)/(所提供之钛酸钡粉末 平均粒度)的比率値R控制落于0.90至1.2的范围内。 26.如申请专利范围第22项之制造积层陶瓷电子元 件的方法,其中构成介电陶瓷的晶粒在烧后具有 一核心_外壳的结构,其核心和外壳之间的组成和 晶系不同。27.如申请专利范围第22项之制造积层 陶瓷电子元件的方法,其中该介电陶瓷是中的晶粒 在烧后具有一具备均匀的组成和晶系之均质结 构。28.如申请专利范围第22项之制造积层陶瓷电 子元件的方法,其中该内部导体包含一基底金属。 29.如申请专利范围第28项之制造积层陶瓷电子元 件的方法,其中该内部导体包含镍或镍合金。30.如 申请专利范围第22项之制造积层陶瓷电子元件的 方法,其中该制造一积层的步骤包含下列子步骤: 沿着二个毗连陶瓷生胚片料间的特定介电设置该 部电极使得一内部导体的一端从该积层的一侧面 暴露出来;以及于该积层之侧面上形成复数个外部 电极以使每一个内部导体之暴露端电连接于所对 应之外部电极。图式简单说明: 第一图是根据本发明的一具体实施例的剖面图,表 示一积层陶瓷电容器1; 第二图为一张根据本发明提供用来制造一介电陶 瓷的钛酸钡粉末的照片,其是以穿透式电子显微镜 获得;以及 第三图在第二图中显示的电子显微镜照片的一个 说明式描图。
地址 日本