CN106910627A - 层叠电子部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种层叠电子部件,具备沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极层和电介质层的元件主体,其特征在于,在元件主体的第一轴的方向上相互相对的一对侧面上分别具备绝缘层,在元件主体的第二轴的方向上相互相对的一对端面上分别具备与内部电极层电连接的外部电极,绝缘层由玻璃成分构成,在将绝缘层的热膨胀系数设为α,将内部电极层及电介质层的热膨胀系数中较大的一方设为β的情况下,α及β满足下述式(1)0.25<α/β<1 (1)。
Description
技术领域
本发明涉及层叠电子部件。
背景技术
近年来,随着手机等数码电子设备所使用的电子电路的高密度化,对电子部件的小型化的要求日益增高,构成该电路的层叠电子部件的小型化、大电容化不断迅速发展。
例如,层叠陶瓷电容器等层叠电子部件中,在陶瓷烧结体内配置有多个内部电极。
专利文献1中提出了一种层叠陶瓷电容器,在层叠陶瓷电容器为了提高电极材料的使用效率,或增大静电电容或提高精度等,而为消除了侧间隙的结构。但是,由于内部电极在陶瓷烧结体的侧面露出,因此,存在耐电压降低的问题。
另外,专利文献2中提出了一种可提高耐电压的结构。即,得到内部电极在一对侧面露出的陶瓷烧结体之后,通过蚀刻或喷砂等物理性的方法,除去内部电极的侧端缘部分。接着,向除去的部分注入环氧树脂等合成树脂而形成绝缘层,由此,实现提高耐电压。
但是,假设在绝缘层使用玻璃的情况下,则处于内部电极露出的侧面部与玻璃的粘接性变弱的倾向。因此,存在由于陶瓷烧结体和玻璃的热膨胀系数的差所引起的应力而产生裂缝的课题。
另外,专利文献3提出了一种陶瓷烧结体的制造方法,通过陶瓷烧结体的陶瓷成分包含规定的重量比的玻璃成分,在陶瓷烧结体的外表面析出玻璃,由此,得到由以玻璃为主成分的绝缘层包覆的陶瓷烧结体。
但是,该方法中,作为陶瓷成分含有玻璃,因此,陶瓷烧结体的热膨胀系数降低,几乎不会对绝缘层造成压缩应力。因此,存在不能缓和由于热冲击产生的从陶瓷烧结体向绝缘层的拉伸应力而易于产生裂缝的问题。
另外,专利文献4中公开有一种方法,使含有钛酸钡等的非电容部的热膨胀系数比电容部的热膨胀系数低4~10×10-7/K。由此,可以对非电容部作用压缩应力,并缓和挠曲引起的拉伸应力,而可以提高抗折强度。
但是,假设在非电容部使用玻璃的情况下,玻璃的弹性模量较低,因此,将由于所述热膨胀系数的差产生的压缩应力的大部分缓和,对非电容部作用的压缩应力不充分,存在得不到仅提高耐热冲击性的效果的课题。
除此以外,还存在耐热冲击性玻璃相对于拉伸应力较弱的潜在性的课题,例如当玻璃表面受伤时,拉伸应力易于集中于受伤部,机械强度变低,因此,还存在不能承受在安装时的焊接时产生的热冲击而易于产生裂缝的课题。
另外,这样由于热冲击产生的应力所引起的裂缝不仅产生于陶瓷烧结体,而且产生于绝缘层的玻璃时,可降低耐湿性或耐电压性,因此,可靠性上存在严重的课题。
专利文献1:日本特公平2-30570号公报
专利文献2:日本特开平3-82006号公报
专利文献3:日本特开平11-340089号公报
专利文献4:日本特开平11-340083号公报
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而研发的,其目的在于,提供一种耐热冲击性较高的陶瓷烧结体。
用于解决课题的方案
为了达成所述目的,本发明提供一种陶瓷烧结体,其如下。
[1]一种层叠电子部件,具备沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极层和电介质层的元件主体,其特征在于,
在所述元件主体的所述第一轴的方向上相互相对的一对端面(侧面)上分别具备绝缘层,
在所述元件主体的所述第二轴的方向上相互相对的一对端面上分别具备与所述内部电极层电连接的外部电极,
所述绝缘层由玻璃成分构成,
在将所述绝缘层的热膨胀系数设为α,
将所述内部电极层及所述电介质层的热膨胀系数中较大的一方设为β的情况下,所述α及β满足下述式(1)。
0.25<α/β<1 (1)
根据本发明,可提供耐热冲击性较高的陶瓷烧结体。
作为上述[1]的具体的方式,可示例下述方式。
[2]如所述[1]所记载的层叠电子部件,其中,
在所述电介质层和所述绝缘层的界面上形成有绝缘层的构成成分的至少一者扩散至所述电介质层的反应相。
[3]如所述[2]所记载的层叠电子部件,其中,
所述反应相为Ba-Ti-Si-O相。
[4]如所述[1]~[3]中任一项所记载的层叠电子部件,其中,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,
含有30~70质量%的SiO2、
含有20~60质量%的BaO、
含有1~15质量%的Al2O3,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,SiO2、BaO和Al2O3合计含有70~100质量%。
[5]如所述[4]所记载的层叠电子部件,其中,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,
还含有0.1~15质量%的碱金属、
含有0~15质量%的CaO、
含有0~20质量%的SrO,
含有0~10质量%的B2O3。
另外,作为用于达成所述目的的层叠电子部件的制造方法,没有特别限定,可举出以下方法。
[6]一种层叠电子部件的制造方法,其特征在于,
具有:
与第一轴的方向连续,将形成有与包含第一轴及第二轴的平面实质性地平行的内部电极图案层的生坯片材沿第三轴的方向层叠,得到生坯层叠体的工序;
将所述生坯层叠体以得到与包含第二轴及第三轴的平面平行的切面的方式切断,得到生坯芯片的工序;
烧成所述生坯芯片,得到内部电极层和电介质层交替层叠的元件主体的工序;
通过向所述元件主体的第一轴方向的端面涂布绝缘层用膏并进行烧付,得到形成有绝缘层的陶瓷烧结体的工序;
通过在所述陶瓷烧结体的第二轴方向的端面上烧付外部电极用膏,得到形成有外部电极的层叠电子部件的工序,
所述绝缘层由玻璃成分构成,
在将所述绝缘层的热膨胀系数设为α,
且将所述内部电极层及所述电介质层的热膨胀系数中较大的一方设为β的情况下,所述α及β满足下述式(1)。
25<α/β<1(1)
附图说明
图1是本发明实施方式的层叠陶瓷电容器的概略剖视图;
图2是沿着图1所示的II‐II线的剖视图;
图3是图2的主要部分放大图;
图4是表示图1所示的层叠陶瓷电容器的制造过程中的生坯片材的层叠工序的概略剖视图;
图5Aa是表示沿着图4所示的V‐V线的第n层内部电极图案层的一部分的俯视图;
图5Ab是表示第n+1层内部电极图案层的一部分的俯视图;
图5B是表示沿着图4所示的V‐V线的内部电极图案层的一部分的俯视图;
图6A是将图4所示的生坯片材与层叠后的层叠体的X‐Z轴平面平行的概略剖视图;
图6B是将图4所示的生坯片材与层叠后的层叠体的Y‐Z轴平面平行的概略剖视图;
图7是表示本实施例的粘接性的评价方法的示意图。
符号说明
2、102…层叠陶瓷电容器
3…元件主体
4…陶瓷烧结体
6…第一外部电极
8…第二外部电极
10…内侧电介质层
10a…内侧生坯片材
11…外装区域
11a…外侧生坯片材
12…内部电极层
12A、12B…引出部
12a…内部电极图案层
13…内装区域
13a…内部层叠体
14…电容区域
15A、15B…引出区域
16…绝缘层
16a…包覆部
18…反应相
20…高度差吸收层
32…内部电极图案层的间隙
104…基板
106…加压夹具
具体实施方式
基于本实施方式,参照附图进行详细地说明,但本发明不仅限定于以下说明的实施方式。
另外,就以下记载的构成要素而言,从业人员可容易假定的要素也包含实质性地相同的要素。另外,以下记载的构成要素可以适当组合。
以下,本发明基于附图所示的实施方式进行说明。
层叠陶瓷电容器的整体结构
作为本实施方式的层叠电子部件的一个实施方式,说明层叠陶瓷电容器的整体结构。
如图1所示,本实施方式的层叠陶瓷电容器2具有陶瓷烧结体4、第一外部电极6和第二外部电极8。另外,如图2所示,陶瓷烧结体4具有元件主体3和绝缘层16。
元件主体3具有与包含X轴及Y轴的平面实质性地平行的内侧电介质层10和内部电极层12,在内侧电介质层10之间,沿着Z轴的方向交替层叠有内部电极层12。在此,“实质性地平行”是指大部分平行,但也可以具有稍微不平行的部分,内部电极层12和内侧电介质层10是指稍微具有凹凸,或倾斜的以上。
将内侧电介质层10和内部电极层12交替层叠的部分是内装区域13。
另外,元件主体3在其层叠方向Z(Z轴)的两端面具有外装区域11。外装区域11通过将比构成内装区域13的内侧电介质层10更厚的外侧电介质层层叠多层而形成。
此外,以下,有时将“内侧电介质层10”及“外侧电介质层”统一记载为“电介质层”。
构成内侧电介质层10及外装区域11的电介质层的材质也可以相同,也可以不同,没有特别限定,例如以ABO3等钙钛矿结构的电介质材料为主成分构成。
ABO3中,A为例如Ca、Ba、Sr等至少一种,B为Ti、Zr等至少一种。A/B的摩尔比没有特别限定,为0.980~1.020。除此之外,作为副成分,也可以含有稀土(选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu的至少1种)、碱土金属、Mg、Mn、或过渡金属(例如选自V、W、及Mo的至少1种)的氧化物或其混合物、复合氧化物及作为玻璃含有SiO2的烧结助剂等。
交替层叠的一内部电极层12具有相对于在陶瓷烧结体4的Y轴方向第一端部的外侧形成的第一外部电极6的内侧进行电连接的引出部12A。另外,交替层叠的另一内部电极层12具有相对于在陶瓷烧结体4的Y轴方向第二端部的外侧形成的第二外部电极8的内侧进行电连接的引出部12B。
内装区域13具有电容区域14和引出区域15A、15B。电容区域14是内部电极层12沿着层叠方向夹持内侧电介质层10而层叠的区域。引出区域15A是位于与外部电极6连接的内部电极层12的引出部12A之间的区域。引出区域15B是位于与外部电极8连接的内部电极层12的引出部12B之间的区域。
内部电极层12所含有的导电材没有特别限定,可以使用Ni、Cu、Ag、Pd、Al、Pt等金属或它们的合金。作为Ni合金,优选为选自Mn、Cr、Co及Al的1种以上的元素和Ni的合金,合金中的Ni含量优选为95重量%以上。此外,Ni或Ni合金中也可以含有0.1重量%左右以下的P等各种微量成分。
如图2所示,在陶瓷烧结体4的X轴方向的两端面上具备覆盖元件主体3的内部电极层12的端部的绝缘层16。绝缘层16由玻璃成分构成。
当将本实施方式的绝缘层16的热膨胀系数设为α,且将内部电极层12及电介质层的热膨胀系数中较大的一方设为β时,上述α及β满足下述式(1)。
0.25<α/β<1 (1)
由此,在元件主体3上烧付成为绝缘层16的玻璃后进行冷却时,在绝缘层16上残留适当的压缩应力。在热冲击时,由于元件主体3和构成绝缘层16的玻璃的热膨胀系数的差,对绝缘层16作用拉伸应力,但通过残留在绝缘层16的压缩应力,可降低对绝缘层16作用的拉伸应力。
这样,通过α和β满足上述式(1),可以显著地提高绝缘层16的强度,可以提高陶瓷烧结体4的机械强度并实现耐热冲击性的提高。另外,提高元件主体3和绝缘层16的粘接性,防止锡焊安装时的冲击或挠曲等引起的裂缝/剥离等结构缺陷。另外,通过降低裂缝对绝缘层16或元件主体3等的产生率,可提供可防止耐湿性或电气特性的劣化的可靠性较高的层叠电子部件。
另外,与α>β的情况相比,在α和β满足上述式的情况下,不会对绝缘层16的玻璃作用拉伸应力,不易产生裂缝等结构缺陷。
与α=β的情况相比,在α和β满足上述式的情况下,玻璃与元件主体3的粘接性较高,不易产生锡焊安装时的冲击或挠曲等引起的裂缝/剥离等结构缺陷。
与α/β<0.25的情况相比,在α和β满足上述式的情况下,对元件主体3作用的拉伸应力较小,粘接性变高,可防止脱层。另外,可以实现提高陶瓷烧结体4的强度。
从上述观点来看,α及β优选为0.35<α/β<0.9,更优选为0.35<α/β<0.8。
绝缘层16的热膨胀系数α优选为45×10-7~110×10-7/K。从上述观点来看,绝缘层16的热膨胀系数更优选为45×10-7~102×10-7/K。
另外,内部电极层12和电介质层中,优选内部电极层12一方的热膨胀系数较大。由此,内部电极层12和绝缘层16的粘接性较低,因此,可以防止使热冲击引起的应力的负荷集中于界面,作为结果,可以抑制裂缝。
本实施方式中,如图3所示,优选在绝缘层16和内侧电介质层10的界面上具有反应相18。反应相是绝缘层的构成成分的至少一项扩散至电介质层的相。通过在绝缘层16和内侧电介质层10的界面具有反应相18,可以利用玻璃填埋陶瓷烧结体4的侧面,而最小限度地抑制界面的空隙率。由此,提高陶瓷烧结体4的侧面的绝缘性,且可提高耐电压性。另外,通过在电介质层和绝缘层16的界面具有反应相,可以提高电介质层和绝缘层16的界面的粘接性。由此,可以抑制元件主体3和绝缘层16的脱层,并提高其抗折强度。
此外,图3中,反应相18从元件主体3的X轴方向端面以规定深度R的范围形成于各电介质层10的X轴方向的端部,但反应相18也可以在电介质层和绝缘层16的界面上浸透形成于绝缘层16侧。反应相18向各电介质层的X轴方向端部浸透的深度R可以根据例如烧付处理绝缘层16时的热处理时间等进行控制。深度R在每个电介质层10均可能不均,但其平均优选为0.01~10μm,更优选为0.05μm~5μm。由此,可以提高静电电容及机械强度,并可以提高粘接性及破坏电压。
此外,反应相18的深度R不限于相对于电介质层的宽度均匀地形成。因此,以电介质层和反应相18的界面为基准,将最深地形成的长度设为反应相18的深度R。
另外,本实施方式中,如图3所示,由层叠方向(Z轴方向)上邻接的电介质层夹持的内部电极层12的X轴方向端部从元件主体3的X轴方向端面即电介质层的X轴方向端部起以规定的引入距离d向内侧凹下。引入距离d也可以在每个内部电极层12不同,但其平均例如为0以上,优选为0.01~1μm。
此外,通过将形成绝缘层16之前的元件主体3的X轴方向端面通过滚筒研磨等进行研磨,也可以消除内部电极层12的X轴方向端部的引入。内部电极层12的X轴方向端部的引入根据例如形成内部电极层12的材料和形成电介质层10的材料的烧结收缩率不同而形成。
上述反应相18更优选含有Ba-Ti-Si-O相。由此,可以提高上述绝缘层16和陶瓷烧结体4侧面的密合性。从上述观点来看,更优选Ba-Ti-Si-O相占据陶瓷烧结体4侧面的电介质层的表面积的40%~100%。
另外,如果反应相18含有的Ba-Ti-Si-O相为Ba2TiSi2O8或BaTiSiO2,则钛酸钡和热膨胀系数接近,因此,可以进一步缓和热冲击产生的应力,可以显著提高耐热冲击性。另外,Ba2TiSi2O8或BaTiSiO5的绝缘性较高,因此,可以提高耐电压性。另外,即使存在于元件主体3和绝缘层16的界面,也不会使HALT可靠性劣化。
关于反应相18的认定,例如对陶瓷烧结体4的电介质层和绝缘层16的界面进行Si元素的STEM-EDS分析,得到Si元素的映射数据,可将Si元素存在的部位认定为反应相。
另外,对于这样认定的任意的反应相18,通过STEM-EDS分析,进行各反应相18所含有的各元素的定量分析,由此,可确认含有以Ba2TiSi2O8或BaTiSiO5表示的硅钛钡石相的Ba-Ti-Si-O相的存在。
本实施方式中,优选对各电介质层通过上述方法确认硅钛钡石相的存在,且可确认到硅钛钡石相的存在的电介质层的数相对于观察的电介质层的数的比例为40%~100%。由此,可以提高机械强度。从上述观点来看,更优选可确认到硅钛钡石相的存在的电介质层的数相对于观察的电介质层的数的比例为70%~100%。
进一步优选通过上述方法对各电介质层确认Ba-Ti-Si-O相的存在,且观察的电介质层的反应相18中的Ba-Ti-Si-O相的比例为30~100%。由此,可以提高反应相18的绝缘性。从上述观点来看,更优选观察的电介质层的反应相中的Ba-Ti-Si-O相的比例为50~100%。
构成绝缘层16的玻璃成分没有特别限定,但优选含有SiO2、BaO、Al2O3、碱金属、CaO、SrO、B2O3。由此,可以在绝缘层16和陶瓷素体界面的陶瓷相形成硅钛钡石相,且设为作为侧间隙的适当的耐镀敷性或热膨胀系数。从上述观点来看,更优选含有SiO2、BaO、Al2O3。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的SiO2在绝缘层16的玻璃成分中含有30~70质量%。由此,易于在元件主体3和绝缘层16的界面形成Ba-Ti-Si-O相。
与比上述范围少的情况相比,在上述范围内含有SiO2的情况下,网眼形成氧化物成为充分的量,且使耐镀敷性良好。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有SiO2的情况下,防止软化点过高,且防止作业温度过高。
从上述观点来看,优选SiO2在绝缘层的玻璃成分中含有40质量%~60质量%。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的BaO在绝缘层16的玻璃成分中含有20~60质量%。由此,易于在元件主体3和绝缘层16的界面形成Ba-Ti-Si-O相。
与比上述范围少的情况相比,在上述范围内含有BaO的情况下,与元件主体3的密合性良好而不易产生脱层。另外,防止热膨胀系数过小,不易在间隙部产生裂缝。另外,在电介质层为BaTiO3的情况下,防止Ba在玻璃成分中溶出,而抑制HALT可靠性降低。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有BaO的情况下,使玻璃化良好,进而使耐镀敷性良好。
从上述观点来看,优选BaO在绝缘层16的玻璃成分中含有20质量%~40质量%。此外,即使BaO向BaTiO3扩散,也具有不易降低可靠性的效果。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的Al2O3在绝缘层16的玻璃成分中含有1~15质量%。
与比上述范围少的情况相比,在上述范围内含有Al2O3的情况下,耐镀敷性良好。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有Al2O3的情况下,防止软化点过于上升。
从上述观点来看,更优选Al2O3在绝缘层16的玻璃成分中含有3质量%~10质量%。
优选在构成本实施方式的绝缘层16的玻璃成分中,SiO2、BaO和Al2O3合计含有70~100质量%。由此,易于在元件主体3和绝缘层16的界面形成Ba-Ti-Si-O相。从上述观点来看,更优选构成绝缘层16的玻璃成分中,SiO2、BaO和Al2O3合计含有75质量%~95质量%。
本实施方式中,优选在绝缘层16中作为玻璃成分所含有的SiO2和BaO的重量比为2:1~2:3。由此,易于形成Ba2TiSi2O8及BaTiSiO5。从上述观点来看,更优选SiO2和BaO的重量比为2:1~1:1。
构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的碱金属、CaO、SrO及B2O3不是直接作用于元件主体3和绝缘层16的界面的Ba-Ti-Si-O相的形成中,而是为了提高玻璃的热膨胀系数或耐镀敷性而有效的成分。
作为构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的碱金属,可举出Li、Na、K,但从热膨胀系数的观点来看,更优选为K、Na。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的碱金属在绝缘层的玻璃成分中含有0.1~15质量%。由此,可以提高热膨胀系数。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有碱金属的情况下,可以使耐镀敷性良好。
从上述观点来看,更优选碱金属在绝缘层16的玻璃成分中含有0.5~3质量%。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的CaO在绝缘层16的玻璃成分含有0~15质量%。由此,可以提高热膨胀系数,可以使耐镀敷性良好。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有CaO的情况下,防止玻璃的分相发展,可形成均匀的Ba-Ti-Si-O相。
从上述观点来看,更优选CaO在绝缘层16的玻璃成分含有3~10质量%。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的SrO在绝缘层16的玻璃成分含有0~20质量%。由此,可以提高热膨胀系数,可以使耐镀敷性良好。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有SrO的情况下,可防止SrO与BaTiO3反应,可提高芯片的绝缘性和可靠性。
从上述观点来看,更优选SrO在绝缘层的玻璃成分中含有0质量%~5质量%。
优选构成本实施方式的绝缘层16的作为玻璃成分所含有的B2O3在绝缘层16的玻璃成分中含有0~10质量%。由此,可发挥玻璃的作为网眼形成氧化物的效果。
与比上述范围多的情况相比,在上述范围内含有B2O3的情况下,可以使耐镀敷性良好。
从上述观点来看,更优选B2O3在绝缘层16的玻璃成分中含有0质量%~5质量%。
外部电极6、8的材质也没有特别限定,可以使用Ni、Pd、Ag、Au、Cu、Pt、Rh、Ru、Ir等的至少1种或它们的合金。通常使用Cu、Cu合金、Ni或Ni合金等或Ag、Ag-Pd合金、In-Ga合金等。
此外,图1中,X轴、Y轴及Z轴相互垂直,Z轴与内侧电介质层10及内部电极层12的层叠方向一致,Y轴与形成引出区域15A、15B(引出部12A、12B)的方向一致。
元件主体3的形状及大小只要根据目的或用途适当决定即可,但优选X轴方向的宽度W0为0.1mm~1.6mm,Y轴方向的长度L0为0.2mm~3.2mm,Z轴方向的高度H0为0.1mm~1.6mm。
根据后述的本实施方式的制造方法,与以往相比,可提高取得电容。此时,在元件主体3的大小为上述大小的情况下,其效果更显著。从上述观点来看,就本实施方式的元件主体3的大小而言,更优选X轴方向的宽度W0为0.1mm~0.5mm,Y轴方向的长度L0为0.2mm~1.0mm,Z轴方向的高度H0为0.1mm~0.5mm。
本实施方式中,如图2所示,将绝缘层16中沿着陶瓷烧结体4的宽度方向(X轴方向)从元件主体3的X轴方向的端面到绝缘层16的外面的区间设为间隙部。
本实施方式中,间隙部的X轴方向的宽度Wgap与沿着陶瓷烧结体4的宽度方向(X轴方向)从元件主体3的X轴方向的端面到绝缘层16的X轴方向的端面的尺寸一致,但宽度Wgap不需要沿着Z轴方向均匀,也可以稍微变动。宽度Wgap优选为0.5~30μm,如果与元件主体3的宽度W0相比,则极小。本实施方式中,与以往相比,可以使宽度Wgap极小,而且,图3所示的引入距离d充分小。因此,本实施方式中,可以得到小型同时较大电容的层叠电容器。
此外,元件主体3的宽度W0与内侧电介质层10的沿着X轴方向的宽度一致。
此外,元件主体3的宽度W0与包含图3所示的反应相18的内侧电介质层10的沿着X轴方向的宽度一致。
通过将Wgap设为上述的范围内,不易产生裂缝,并且即使陶瓷烧结体4更小型化,静电电容的降低也较少。
本实施方式中,如图2所示,在绝缘层16的Z轴方向的两端部,覆盖元件主体3的Z轴方向的两端面的X轴方向端部的包覆部16a一体形成于绝缘层16。距元件主体3的X轴方向的两端面的包覆部16的X轴方向的各个宽度W1为0以上,最大为宽度W0的1/2。另外,宽度W1/W0优选为1/100~1/10。通过将W1/W0设为上述范围,可以保持较高的密封性,同时提高耐热冲击性。
此外,陶瓷烧结体4的X轴方向的两侧的宽度Wgap也可以相互相同,也可以不同。另外,陶瓷烧结体4的X轴方向的两侧的宽度W1也可以相互相同,也可以不同。另外,优选绝缘层16不覆盖图1所示的元件主体3的Y轴方向的两端面。是由于,在元件主体3的Y轴方向的两端面形成外部电极6、8且需要与内部电极12连接。外部电极6、8也可以局部覆盖图2所示的包覆部16a的Y轴方向的端部,另外,也可以局部覆盖绝缘层16的Y轴方向的端部。
内侧电介质层10的厚度td和内部电极层12的厚度te的比没有特别限定,但优选td/te为2~0.5。另外,外装区域11的厚度to和元件主体3的高度H0的比没有特别限定,但优选to/H0为0.01~0.05。
层叠陶瓷电容器的制造方法
接着,具体地说明作为本发明一实施方式的层叠陶瓷电容器2的制造方法。
首先,为了制造在烧成后构成图1所示的内侧电介质层10而成的内侧生坯片材10a及构成外侧电介质层而成的外侧生坯片材11a,准备内侧生坯片材用膏及外侧生坯片材用膏。
内侧生坯片材用膏及外侧生坯片材用膏通常由将陶瓷粉末和有机载体混炼而得到的有机溶剂系膏或水系膏构成。
作为陶瓷粉末的原料,可以从成为复合氧化物或氧化物的各种化合物、例如碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等适当选择并混合使用。本实施方式中,陶瓷粉末的原料制成平均粒径为0.45μm以下、优选为0.1~0.3μm左右的粉体使用。此外,为了使内侧生坯片材极薄,优选使用比生坯片材厚度更细的粉体。
有机载体是将粘合剂溶解于有机溶剂中的物质。有机载体所使用的粘合剂没有特别限定,只要从乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等通常的各种粘合剂适当选择即可。使用的有机溶剂也没有特别限定,只要从丙酮、甲苯等各种有机溶剂适当选择即可。
另外,生坯片材用膏中,也可以根据需要含有选自各种分散剂、增塑剂、电介质、副成分化合物、玻璃粉、绝缘体等的添加物。
作为增塑剂,可示例邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁苄酯等邻苯二甲酸酯、己二酸、磷酸酯、二醇类等。
接着,为了制造在烧成后构成图1所示的内部电极层12而成的内部电极图案层12a,而准备内部电极层用膏。内部电极层用膏通过将由上述的各种导电性金属或合金构成的导电材料和上述的有机载体混炼而制备。
在烧成后构成图1所示的外部电极6、8而成的外部电极用膏只要与上述的内部电极层用膏同样地制备即可。
使用上述中制备的内侧生坯片材用膏及内部电极层用膏,如图4所示,将内侧生坯片材10a和内部电极图案层12a交替层叠,制造内部层叠体13a。而且,在制造内部层叠体13a后,使用外侧生坯片材用膏形成外侧生坯片材11a,且沿层叠方向加压,得到生坯层叠体。
此外,作为生坯层叠体的制造方法,除了上述以外,也可以在外侧生坯片材11a上直接交替层叠规定数的内侧生坯片材10a和内部电极图案层12a,并沿层叠方向进行加压,得到生坯层叠体。
具体而言,首先,通过刮刀法等,在作为支承体的载片(例如PET膜)上形成内侧生坯片材10a。内侧生坯片材10a在形成于载片上之后干燥。
接着,如图4所示,在内侧生坯片材10a的表面上,使用内部电极层用膏形成内部电极图案层12a,得到具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a。
此时,如图5Aa所示,在第n层上,形成内部电极图案层12a在Y轴方向上的间隙32,且形成X轴方向上连续的平坦的内部电极图案层12a。
接着,如图5Ab所示,在第n+1层上,也形成内部电极图案层12a在Y轴方向上的间隙32,且形成X轴方向上连续的平坦的内部电极图案层12a。此时,第n层和第n+1层内部电极图案层的间隙32以在作为层叠方向的Z轴方向上不重叠的方式形成。
这样,在将具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a层叠多层,制造内部层叠体13a之后,在内部层叠体13a的上下使用外侧生坯片材用膏,形成适当张数的外侧生坯片材11a,沿层叠方向加压,得到生坯层叠体。
接着,沿着图5Aa、图5Ab、图6A、图6B的C1切面及C2切面,将生坯层叠体切断,得到生坯芯片。C1是与Y‐Z轴平面平行的切面,C2是与Z-X轴平面平行的切面。
如图5Aa所示,第n层中将内部电极图案层12a切断的C2切面的两相邻的C2切面将内部电极图案层12a的间隙32切断。另外,第n层中将内部电极图案层12a切断的C2切面在第n+1层将内部电极图案层12a的间隙32切断。
通过这种切断方法得到生坯芯片,由此,生坯芯片的第n层内部电极图案层12a在生坯芯片的C2切面上成为在一切面露出且在另一切面不露出的结构。另外,生坯芯片的第n+1层内部电极图案层12a在生坯芯片的C2切面上成为在内部电极图案层12a在第n层露出的一切面上,不露出内部电极图案层12a,且在内部电极图案层12a在第n层不露出的一切面上,露出内部电极图案层12a的结构。
另外,在生坯芯片的C1切面上,成为内部电极图案层12a在所有的层露出的结构。
另外,作为内部电极图案层12a的形成方法,没有特别限定,除了印刷法、转印法以外,也可以通过蒸镀、溅射等薄膜形成方法形成。
另外,也可以在内部电极图案层12a的间隙32形成高度差吸收层20。通过形成高度差吸收层20,在生坯片材10a的表面上内部电极图案层12a产生的高度差消失,有助于防止最终得到的陶瓷烧结体4的变形。
高度差吸收层20与例如内部电极图案层12a一样,通过印刷法等形成。高度差吸收层20含有与生坯片材10a同样的陶瓷粉末和有机载体,但为了与生坯片材10a不同而通过印刷形成,以易于印刷的方式进行调整。作为印刷法,可示例丝网印刷、凹版印刷等。
生坯芯片通过固化干燥将增塑剂除去而固化。固化干燥后的生坯芯片与介质及研磨液一起投入滚筒容器内,并利用卧式离心滚筒机等进行滚筒研磨。滚筒研磨后的生坯芯片利用水净洗并干燥。通过对干燥后的生坯芯片进行脱粘合剂工序、烧成工序、根据需要进行的退火工序,得到元件主体3。
脱粘合剂工序、烧成工序及退火工序也可以连续进行,也可以独立进行。
对如上述得到的元件主体3的Y轴方向的两端面和Z轴方向的两端面,通过例如滚筒研磨或喷砂等实施端面研磨。
接着,向上述元件主体3的X轴方向的两端面涂布绝缘层用膏并进行烧付,由此,形成绝缘层16,得到图1及图2所示的陶瓷烧结体4。该绝缘层用膏通过将例如上述的玻璃原料、以乙基纤维素为主成分的粘合剂、作为分散介质的萜品醇及丙酮利用混合机混炼而得到。
绝缘层用膏向元件主体3的涂布方法没有特别限定,例如即可举出:浸泡(dip)、印刷、涂布、蒸镀、喷雾等方法。
涂布有绝缘层用膏的元件主体3的烧付条件没有特别限定,例如在加湿N2或干燥N2的氛围中,以700℃~1300℃保持烧付0.1小时~3小时。
此外,反应相的X轴方向的宽度影响元件主体3的烧付保持时间,通过设为上述的烧付保持时间,而成为上述的R/Wgap的范围。
在烧付时液状化的玻璃成分也如图3所示,通过毛细管现象容易进入从内侧电介质层10的端部到内部电极层12的端部的空隙中(引入距离d的间隙)。因此,利用绝缘层16可靠地填满上述空隙,不仅提高绝缘性,而且耐湿性也良好。
对于上述那样得到的陶瓷烧结体4的Y轴方向的两端面和Z轴方向的两端面,通过例如滚筒研磨或喷砂等实施端面研磨。
接着,对烧付了绝缘层16的陶瓷烧结体的Y轴方向的两端面涂布外部电极用膏并进行烧付,形成外部电极6、8。对于外部电极6、8的形成,也可以在绝缘层16的形成之前进行,也可以在绝缘层16的形成后进行,也可以同时进行绝缘层16的形成。
另外,外部电极6、8的形成方法也没有特别限定,可以使用外部电极用膏的涂布/烧附、镀敷、蒸镀、溅射等适当的方法。
而且,根据需要在外部电极6、8表面上,通过镀敷等形成包覆层。
这样制造的本实施方式的层叠陶瓷电容器2通过焊接等安装于印刷基板上等,并用于各种电子设备等。
以往,将电介质层的一部分设为间隙部,因此,生坯片材的表面中、在烧成后成为间隙部的部分,形成沿着X轴方向以规定间隔不形成内部电极图案层的空白图案。
与之相对,本实施方式中,内部电极图案层沿着X轴方向连续形成,间隙部通过在元件主体上形成绝缘层而得到。因此,未形成用于形成间隙部的空白图案。因此,与现有的方法不同,在生坯片材上形成平坦的内部电极图案层的膜。因此,生坯片材的每单位面积的生坯芯片的取得个数比以往可增加。
另外,本实施方式中,与以往不同,只要在切断生坯层叠体时不用考虑空白图案,因此,与以往相比,改善切断成品率。
另外,以往存在如下问题,即,当层叠生坯片材时,空白图案部分的厚度比形成内部电极图案层的部分的厚度薄,在切断时,生坯芯片的切面附近弯曲。另外,以往在内部电极图案层的空白图案部分附近形成鼓起,因此,在内部电极层产生凹凸,通过层叠这些电极层,内部电极或生坯片材可能变形。与之相对,本实施方式中,未形成空白图案,也不会形成内部电极图案层的鼓起。
另外,本实施方式中,内部电极图案层为平坦的膜,而未形成内部电极图案层的鼓起,且在间隙部附近,未产生内部电极图案层的渗出或磨擦,因此,可提高取得电容。元件主体越小,该效果越显著。
另外,本实施方式中,通过对烧成后的元件主体3烧付绝缘层用膏,在元件主体3上形成绝缘层16。通过采用该方法,可以使耐湿性良好,且提高相对于热冲击或物理性的冲击等外部环境变化的持久性。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明不限定于上述任何实施方式,可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改变。
例如,就内部电极图案层12a而言,除了图5Aa、图5Ab所示的图案以外,也可以如图5B所示,是具有格子状的内部电极图案层12a的间隙32的图案。另外,上述的实施方式中,如图2所示,形成有包覆部16a,但也可以不形成包覆部16a,绝缘层16以仅覆盖元件主体3的X轴方向的两端面的方式构成。
另外,本发明的层叠电子部件不限定于层叠陶瓷电容器,可以适用于其它层叠电子部件。作为其它层叠电子部件,可示例电介质层经由内部电极而层叠的所有的电子部件、例如带通滤波器、感应器、层叠三端子滤波器、压电元件、PTC热敏电阻器、NTC热敏电阻器、压敏电阻器等。
实施例
以下,基于更详细的实施例说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
试样编号1~32
首先,分别准备作为电介质材料的主成分的BaTiO3粉末:100质量份、作为副成分的SiO2:0.5质量份、Y2O3:0.8质量份、MgO:0.5质量份、MnO:1.0质量份。
接着,将上述中准备的BaTiO3粉末100质量份和副成分的原料利用球磨机湿式粉碎15小时并进行干燥,得到电介质材料的原料(电介质原料)。
接着,将得到的电介质原料:100质量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂:10质量份、作为增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯(DOP):5质量份、作为溶剂的醇:100质量份利用球磨机混合膏化,得到内侧生坯片材用膏。
另外,与上述分开,将Ni粒子44.6质量份、萜品醇:52质量份、乙基纤维素:3质量份、苯并三唑:0.4质量份利用三辊混炼并浆料化,制作内部电极层用膏。
使用上述中制作的内侧生坯片材用膏,在PET膜上形成内侧生坯片材10a。接着,在内侧生坯片材10a上使用内部电极层用膏,形成内部电极图案层12a,得到具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a。
如图4所示,层叠具有内部电极图案层12a的内侧生坯片材10a,制造内部层叠体13a之后,对内部层叠体13a的上下使用外侧生坯片材用膏,形成适当张数的外侧生坯片材11a,并沿层叠方向加压,得到生坯层叠体。
接着,如图5Aa、图5Ab、图6A、图6B所示,将生坯层叠体沿着C1切面及C2切面切断,得到生坯芯片。
接着,对得到的生坯芯片按照下述条件进行脱粘合剂处理、烧成及退火,得到元件主体3。
脱粘合剂处理条件设为升温速度:25℃/小时、保持温度:235℃、保持时间:8小时、氛围:空气中。
烧成条件设为升温速度:600~1000℃/小时、保持温度:1100~1150℃,并将保持时间设为1小时。降温速度设为200℃/小时。此外,氛围气体设为加湿的N2+H2混合气体,使氧分压成为10-12MPa。
退火条件设为升温速度:200℃/小时、保持温度:1050℃、保持时间:3小时、降温速度:200℃/小时、氛围气体:加湿的N2气(氧分压:10-7MPa)。
此外,烧成及退火时的氛围气体的加湿中使用润湿剂。
接着,将表1或表2所示的组成的玻璃粉末、以乙基纤维素为主成分的粘合剂和作为分散介质的萜品醇及丙酮利用混合机混炼,制备绝缘层用膏。此外,表1及2所示的数值为质量%。
向元件主体3的X轴方向的端面涂布绝缘层用膏,在干燥N2的氛围中以1000℃保持2小时并进行烧付,由此,在元件主体3上形成绝缘层16,得到陶瓷烧结体4。
接着,形成外部电极6、8,得到电容器试样2(层叠陶瓷电容器2)。
将得到的电容器试样2等通过下述方法进行评价。
<热膨胀系数>
测定绝缘层16的热膨胀系数。具体而言,将其结果在表3或4中表示。此外,构成内部电极层12的Ni的热膨胀系数为128×10-7/K,电介质层的热膨胀系数为126×10-7/K。
<耐热冲击性>
对基板及电容器试样2实施由下述(i)工序~(iv)工序构成的一个热处理循环。一个热处理循环由:(i)在电容器试样的温度成为-55℃的温度条件的基础下保持30分钟的工序;(ii)在上述保持时间的10%的时间(3分钟)以内将电容器试样的温度升温至125℃的工序;(iii)在电容器试样的温度成为125℃的温度条件的基础下保持30分钟的工序;(iv)在上述保持时间的10%的时间(3分钟)以内将电容器试样的温度降温至-55℃的工序构成。
对于100个电容器试样,将一个热处理循环重复进行3000次之后,利用LCR测量仪对静电电容C在耐热冲击试验前后降低20%的试样分类成故障,由此,求得耐热冲击性故障率,根据实体显微镜进行的研磨截面的观察判断间隙部17、基体部(元件主体3部)及绝缘层16的裂缝的有无,并分别求得裂缝产生率。将其结果在表3及4中表示。
<反应相的有无>
对陶瓷烧结体4的内侧电介质层10和绝缘层16的界面进行Si元素的STEM-EDS分析,得到Si元素的映射数据,将Si元素存在的部位认定为反应相18。将其结果在表3及表4中表示。
<反应相的深度R的测定>
绝缘层和反应相18的界面有时具有凹凸,因此,以绝缘层和反应相18的界面为基准,将最深的形成的部分设为深度R。
具体而言,选择成为绝缘层和反应相18的界面的基准的点(A1),画出点(A1)中的绝缘体层和反应相18的界面的切线,接着,从该切线起沿电介质层16方向画出垂线,求得与绝缘层16交叉的点(A2)。将这样求得的A1‐A2间的距离定义为反应相18的深度R。
将该作业在3个电容器试样中进行,在一个电容器试样中每5层进行,求得反应相18的深度R的平均。将其结果在表3及表4中表示。
<Ba-Ti-Si相的有无>
对于通过上述方法认定的反应相18,通过STEM-EDS分析进行各反应相所含有的各元素的定量分析,且确认到Ba-Ti-Si-O相的存在。另外,如果在反应相中确认到1点以上Ba2TiSi2O8或BaTiSiO2的组成比的点,则认为形成有硅钛钡石相。此外,STEM-EDS分析中的各元素的定量分析中,考虑点分析或面分析等多种方式,但即使是任意方法,只要可确认表示Ba2TiSi2O或BaTiSiO2的组成即可。例如,可确认为Ba-Ti-Si相的相的定量分析结果中,可知如果大致为Ba:Ti:Si=2:1:2的摩尔比率,则形成有Ba2TiSi2O8。如果是各元素的原子数比为Ba:Ti:Si=37:16:41左右的定量分析结果,则也可以判断为Ba2TiSi2O8。此外,也可以含有Ca、Al等其它成分。将其结果在表3及表4中表示。
<粘接性>
通过挠曲试验评价粘接性。具体而言,如图7所示,将制作的电容器试样102(层叠陶瓷电容器2)使用焊料(Sn96.5%-Ag3%-Cu0.5%)安装于玻璃环氧基板104上。此外,图7的L1为45mm。
然后,使用挠曲试验机,朝向电容器试样102的安装部的下侧,利用加压夹具106从箭头P1的方向对玻璃环氧基板104施加挠曲应力,直到挠曲量f成为15mm,实施基板弯曲试验。
这样,进行挠曲试验,观察其破坏模式,算出具有元件主体3和绝缘层16剥离的模式的电容器试样102的比例。此外,就挠曲试验后的剥离模式产生率而言,分别设为低于5%:◎、5%以上且低于10%:○、10%以上:×进行评价。将其结果在表3及表4中表示。此外,本实施例的电容器试样102的内部结构与图1及图2所示的层叠陶瓷电容器2相同。
<高温负荷寿命(HALT)>
对于电容器试样2,在温度140℃下保持成电压9.45V的施加状态,将从施加开始到绝缘电阻降低一个位数的时间定义成故障时间。本实施例中,对20个电容器试样进行上述评价,算出作为其平均值的平均故障时间(MTTF)。将其结果在表3及表4中表示。
<破坏电压(BDV)>
破坏电压使用绝缘电阻计测定。对于电容器试样2,在温度25℃下,将电压的升压速率设为10V/秒,破坏电压的值设为开始流过0.5A以上的泄漏电流或电容器试样破坏时的电压值。将其结果在表3及表4中表示。
<耐镀敷性试验后的玻璃的重量变化>
向构成各电容器试样2的陶瓷基板上涂布上述绝缘层用膏并进行烧付。陶瓷基板上的玻璃表面积为1cm2。将该玻璃基板在pH为3的水溶液中以室温浸渍60小时。然后,算出烧付了玻璃的陶瓷基板中的浸渍前后的重量变化。将其结果在表3及表4中表示。本实施方式中,将耐镀敷性试验后的玻璃的重量减少量的优选范围设为低于3mg,且将更优选的范围设为低于1mg。
试样编号33、34
代替试样编号1~32的绝缘层用膏,在试样编号33中使用含有聚酯树脂的绝缘层用膏进行涂布并进行干燥,形成绝缘层之后,经由铜端子的形成工序时,聚酯树脂会分解,因此,通过将InGa金属涂布于烧结体的端面上,得到电容器试样并进行评价。另外,除了在试样编号34中使用上述内侧生坯片材用膏以外,与试样编号1~32同样地得到电容器试样2,并进行评价。将结果在表4中表示。
【表1】
表1
【表2】
表2
【表3】
【表4】
试样编号1~34中,构成内部电极层12的Ni的热膨胀系数为128×10-7/K,电介质层的热膨胀系数为126×10-7/K。因此,β是构成内部电极层12的Ni的热膨胀系数即128×10-7/K。
根据试样编号1~34可确认到,绝缘层由玻璃成分构成,与α/β不满足0.23<α/β<1.09的关系的试样(试样编号24~33)、绝缘层由树脂构成的试样(试样编号33)或绝缘层由与电介质层同成分构成的试样(试样编号34)相比,α/β满足0.23<α/β<1.09的关系的试样(试样编号1~23)大幅抑制耐热冲击试验后的故障率、绝缘层及基体的裂缝产生率,呈现较高的耐热冲击性。
根据试样编号1~23还可确认到,与不能确认反应相的试样(试样编号16、17)相比,具有反应相的试样(试样编号1~15,18~23)的粘接性良好。
试样编号35~66
除了使用将Cu粒子44.6质量份、萜品醇:52质量份、乙基纤维素:3质量份、苯并三唑:0.4质量份利用三辊混炼且进行浆料化而得到的内部电极层用膏,代替试样编号1~32的内部电极层用膏以外,与试样编号1~32同样地得到电容器试样2并进行评价。此外,试样编号35~66中未测定绝缘层16的裂缝产生率。将结果在表7及表8中表示。
此外,试样编号35~66的构成内部电极层12的Cu的热膨胀系数为168×10-7/K。因此,β是构成内部电极层12的Cu的热膨胀系数即168×10-7/K。
试样编号67,68
除了代替试样编号35~66的绝缘层用膏而在试样编号67中使用在试样编号33使用的绝缘层用膏,且在试样编号68中使用上述内侧生坯片材用膏以外,与试样编号35~66一样,得到电容器试样2并进行评价。将结果在表8中表示。
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
根据试样编号35~68可确认到,绝缘层由玻璃成分构成,与绝缘层由电介质材料构成的试样(试样编号68)、α/β为0.21以下的试样(试样编号59、62、63、65及66)、α/β为1.01以上的试样(试样编号60、61、64、67、68)、绝缘层由树脂构成的试样(试样编号67)或绝缘层由与电介质层同成分构成的试样(试样编号68)相比,α/β满足0.21<α/β<1.01的关系的试样(试样编号35~58)中,耐热冲击性、间隙部裂缝产生率及基体部裂缝产生率良好。
另外,根据试样编号35~58可确认到,与不能确认反应相的试样(试样编号49、56~58)相比,具有反应相的试样(试样编号35~48、50~55)的耐热冲击性及粘接性均良好。
另外,根据试样编号35~48及试样编号50~55可确认到,与不能确认Ba-Ti-Si-O相的试样(试样编号49~51)相比,具有Ba-Ti-Si-O相的试样(试样编号35~48、52~55)的破坏电压及HALT可靠性良好。
试样编号70~74
除了使用将Pt粒子44.6质量份、萜品醇:52质量份、乙基纤维素:3质量份、苯并三唑:0.4质量份利用三辊混炼并进行浆料化而得到的内部电极层用膏代替试样编号1~32的内部电极层用膏以外,与试样编号1~32同样地得到电容器试样2并进行评价。将结果在表10中表示。
此外,试样编号70~74的构成内部电极层12的Pt的热膨胀系数为89×10-7/K。因此,β是电介质层的热膨胀系数即126×10-7/K。
【表9】
【表10】
根据试样编号70~74可确认到,与α/β为1.41的试样(试样编号73)或α/β为0.08的试样(试样编号74)相比,α/β满足0.08<α/β<1.41的关系的试样(试样编号70~73)中,耐热冲击性、间隙部裂缝产生率、基体部裂缝产生率、破坏电压、绝缘层裂缝产生率、HALT可靠性、耐镀敷性试验后的玻璃的重量变化良好。
Claims (5)
1.一种层叠电子部件,其特征在于,
具备沿着第三轴的方向交替层叠有与包含第一轴及第二轴的平面实质上平行的内部电极层和电介质层的元件主体,
在所述元件主体的所述第一轴的方向上相互相对的一对侧面上分别具备绝缘层,
在所述元件主体的所述第二轴的方向上相互相对的一对端面上分别具备与所述内部电极层电连接的外部电极,
所述绝缘层由玻璃成分构成,
在将所述绝缘层的热膨胀系数设为α,
将所述内部电极层及所述电介质层的热膨胀系数中较大的一方设为β的情况下,所述α及β满足下述式(1),
0.25<α/β<1 (1)。
2.根据权利要求1所述的层叠电子部件,其特征在于,
在所述电介质层和所述绝缘层的界面上形成有绝缘层的构成成分的至少一者扩散至所述电介质层的反应相。
3.根据权利要求2所述的层叠电子部件,其特征在于,
所述反应相为Ba-Ti-Si-O相。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠电子部件,其特征在于,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,
含有30~70质量%的SiO2、
含有20~60质量%的BaO、
含有1~15质量%的Al2O3,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,SiO2、BaO和Al2O3合计含有70~100质量%。
5.根据权利要求4所述的层叠电子部件,其特征在于,
构成所述绝缘层的玻璃成分中,
还含有0.1~15质量%的碱金属、
含有0~15质量%的CaO、
含有0~20质量%的SrO、
含有0~10质量%的B2O3。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109935465A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 太阳诱电株式会社 | 层叠陶瓷电容器 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9997297B2 (en) * | 2015-09-15 | 2018-06-12 | Tdk Corporation | Multilayer electronic component |
JP6766515B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2020-10-14 | 株式会社村田製作所 | セラミック電子部品および誘電体磁器組成物 |
CN109644556B (zh) * | 2016-11-02 | 2021-09-03 | 株式会社村田制作所 | 陶瓷电子部件以及陶瓷电子部件的制造方法 |
JP6946907B2 (ja) * | 2017-09-28 | 2021-10-13 | Tdk株式会社 | 積層電子部品 |
JP7431798B2 (ja) | 2018-07-18 | 2024-02-15 | キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション | バリスタパッシベーション層及びその製造方法 |
JP7551280B2 (ja) * | 2018-07-24 | 2024-09-17 | Tdk株式会社 | 積層セラミック電子部品 |
KR102118494B1 (ko) * | 2018-10-08 | 2020-06-03 | 삼성전기주식회사 | 전자 부품 |
JP7247740B2 (ja) | 2019-05-15 | 2023-03-29 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の実装構造体及びその製造方法 |
KR102254876B1 (ko) | 2019-06-03 | 2021-05-24 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 전자 부품 및 그 실장 기판 |
JP2020202220A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミック電子部品 |
JP2021034648A (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
KR20220104513A (ko) * | 2021-01-18 | 2022-07-26 | 삼성전기주식회사 | 적층형 전자 부품 |
KR20230068722A (ko) * | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 삼성전기주식회사 | 복합 전자부품 |
KR20240080798A (ko) * | 2022-11-30 | 2024-06-07 | 삼성전기주식회사 | 적층형 전자 부품 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100165542A1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Borosilicate glass compositions for sintering agent, dielectric compositions and multilayer ceramic capacitor using the same |
CN103050282A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | Tdk株式会社 | 层叠陶瓷电子部件 |
US20130200749A1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component |
CN103247441A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 株式会社村田制作所 | 层叠陶瓷电容器的制造方法及层叠陶瓷电容器 |
US20150055273A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Tdk Corporation | Laminate-type ceramic electronic component |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4347650A (en) | 1980-09-22 | 1982-09-07 | Avx Corporation | Method of making marginless multi-layer ceramic capacitors |
JPS61236110A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミツクコンデンサ |
JPH0828310B2 (ja) | 1989-08-24 | 1996-03-21 | 株式会社村田製作所 | 積層コンデンサの製造方法 |
JPH11340089A (ja) | 1998-05-21 | 1999-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品 |
JPH11340083A (ja) | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP3622851B2 (ja) * | 2002-08-02 | 2005-02-23 | 三菱マテリアル株式会社 | チップ型サーミスタの製造方法 |
JP5332475B2 (ja) * | 2008-10-03 | 2013-11-06 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 |
JP5313289B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2013-10-09 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
JP5796568B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2015-10-21 | 株式会社村田製作所 | セラミック電子部品 |
KR101434108B1 (ko) * | 2013-07-22 | 2014-08-25 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판과 제조 방법 |
JP2015147722A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | 日本碍子株式会社 | 積層体、積層体の製造方法及び粉末の製造方法 |
JP2015153764A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ、積層セラミックコンデンサ連及び積層セラミックコンデンサの実装構造体 |
-
2015
- 2015-09-15 JP JP2015182055A patent/JP6795292B2/ja active Active
-
2016
- 2016-09-14 CN CN201610827255.4A patent/CN106910627B/zh active Active
- 2016-09-14 US US15/265,449 patent/US9966191B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100165542A1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Borosilicate glass compositions for sintering agent, dielectric compositions and multilayer ceramic capacitor using the same |
CN103050282A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | Tdk株式会社 | 层叠陶瓷电子部件 |
US20130200749A1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component |
CN103247441A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 株式会社村田制作所 | 层叠陶瓷电容器的制造方法及层叠陶瓷电容器 |
US20150055273A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Tdk Corporation | Laminate-type ceramic electronic component |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109935465A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 太阳诱电株式会社 | 层叠陶瓷电容器 |
CN109935465B (zh) * | 2017-12-15 | 2022-07-26 | 太阳诱电株式会社 | 层叠陶瓷电容器 |
US11424076B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-08-23 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Multi-layer ceramic capacitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170076868A1 (en) | 2017-03-16 |
JP2017059631A (ja) | 2017-03-23 |
US9966191B2 (en) | 2018-05-08 |
JP6795292B2 (ja) | 2020-12-02 |
CN106910627B (zh) | 2019-05-10 |
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