專利名稱：陶瓷粉末及使用它的導電糊、層疊陶瓷電子部件、其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件中，作為共材向內(nèi)部電極層添加的陶瓷粉末，特別涉及在改善層疊陶瓷電子部件的絕緣性方面有用的陶瓷粉末。進一步，涉及使用所述陶瓷粉末的導電糊、層疊陶瓷電子部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如，作為層疊陶瓷電子部件之一的層疊陶瓷電容具有多個電介質(zhì)陶瓷層與內(nèi)部電極層交替層疊的結(jié)構(gòu)，作為小型、大容量、高可靠性的電子部件而被廣泛應用。在1臺電子儀器中使用多個層疊陶瓷電容的情況也為數(shù)不少。
近年，隨著電子儀器的小型化或高性能化不斷發(fā)展，對于層疊陶瓷電容中更加小型化或大容量化、低價格化、高可靠性化等的要求也越來越高。所以，與此相應，例如為了實現(xiàn)層疊陶瓷電容的小型化、大容量化，而需要對電介質(zhì)陶瓷層薄層化，增加層疊數(shù)。如果使構(gòu)成層疊陶瓷電容的電介質(zhì)陶瓷層薄層化、增加層疊數(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)所述的小型化或大容量化。
然而，考慮到所述電介質(zhì)陶瓷層薄層化或?qū)盈B數(shù)增加時，使用以Pd等貴金屬為主成分的內(nèi)部電極用導電糊形成內(nèi)部電極層，在例如制造成本方面是不利的。使用以Pd等貴金屬為主成分的內(nèi)部電極用導電糊形成內(nèi)部電極層的話，隨著層疊數(shù)的增加，電極形成成本顯著提高。因此，對以Ni等賤金屬為主成分的內(nèi)部電極用導電糊進行開發(fā)，使得使用其形成內(nèi)部電極層的層疊陶瓷電容等實用化。
但是，利用所述以Ni等賤金屬為主成分的內(nèi)部電極用導電糊形成內(nèi)部電極層時，例如使電介質(zhì)陶瓷層的厚度為10μm以下，或使層疊數(shù)為100層以上時，內(nèi)部電極層的收縮、膨脹與電介質(zhì)陶瓷層的收縮行為不同而帶來的影響變得很顯著，可能發(fā)生裂縫，產(chǎn)生制造成品率變差的問題。
為了解決這些問題，抑制燒成工序中Ni粉末的收縮是很有效的，向用于形成內(nèi)部電極層的內(nèi)部電極用導電糊中添加與電介質(zhì)糊中所含的陶瓷粉末同種類的粉末材料作為共材(例如參照專利文獻1)。通過向所述導電糊中添加共材，使導電糊的燒結(jié)起始溫度接近陶瓷成形體的燒結(jié)起始溫度，并且使燒結(jié)時的收縮率接近陶瓷成形體，從而抑制所述裂縫的發(fā)生。
日本專利特開2005-347288號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題但是，作為導電糊中共材的陶瓷粉末，其粒徑小于作為電介質(zhì)陶瓷層母體材料使用的陶瓷粉末，因此反應性高，共材之間結(jié)合而晶粒生長，發(fā)生燒結(jié)體的粒徑偏差，絕緣性或高溫負荷時的耐久性惡化等，可能產(chǎn)生無法得到期望的電氣特性的問題。
本發(fā)明是鑒于所述的以往情況提出的，目的是提供在期望實現(xiàn)構(gòu)成層疊陶瓷電子部件的電介質(zhì)陶瓷層進一步薄層化或?qū)盈B數(shù)增加的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣性或高溫負荷時的耐久性提高的陶瓷粉末和導電糊。另外，本發(fā)明的目的是，通過提供所述陶瓷粉末和導電糊，實現(xiàn)絕緣性或高溫負荷時的耐久性優(yōu)良、可靠性高的層疊陶瓷電子部件，進而目的是提供其制造方法。
解決問題的方案為了達到上述目的，本發(fā)明人等進行了長期反復深入的研究。具體講，對于層疊陶瓷電子部件內(nèi)部電極層的共材所使用的陶瓷粉末，進行了進一步的詳細分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的陶瓷粉末中含有四方(Tetragonal)相和立方(Cubic)相，為了改善層疊陶瓷電子部件的絕緣性或高溫負荷時的耐久性，使這些四方相和立方相的比率(重量比率)最優(yōu)化是有效的。
本發(fā)明是基于這些發(fā)現(xiàn)而完成的。也就是說，本發(fā)明的陶瓷粉末其特征為，其為向?qū)щ姾刑砑拥奶沾煞勰?，所述導電糊用于形成電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件的所述內(nèi)部電極層，該陶瓷粉末具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)，四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為X時，X≥2。
另外，本發(fā)明的導電糊其特征為，其為用于形成電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件的所述內(nèi)部電極層的導電糊，含有導電材料和陶瓷粉末，作為所述陶瓷粉末含有上述的陶瓷粉末。進一步，本發(fā)明的層疊陶瓷電子部件其特征為，其為電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件，所述內(nèi)部電極層是由所述導電糊形成電極前體層，將所述電極前體層進行燒成而形成的；本發(fā)明的層疊陶瓷電子部件的制造方法的特征為，使由電介質(zhì)糊和導電糊形成的電介質(zhì)生坯片和電極前體層交替層疊形成后，將其燒成而成為層疊陶瓷電子部件，作為所述導電糊使用上述導電糊。
迄今，關(guān)于作為導電糊的共材使用的陶瓷粉末，究竟使用何種陶瓷粉末，幾乎沒有研究?；臼鞘褂门c用于形成電介質(zhì)陶瓷層的陶瓷粉末相同的物質(zhì)。本發(fā)明中，對于作為所述共材使用的陶瓷粉末進行了反復研究，對其進行了最優(yōu)化。
例如，具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的鈦酸鋇中，隨著比表面積的變化，X射線衍射圖譜也變化。本發(fā)明人等推測，所述X射線衍射圖譜的變化是四方相與立方相的混相引起的，利用リ一トベルト(Rietveld)法對X射線衍射圖譜進行多相分析(例如假定為四方相和立方相的2相的2相分析)后，與所述的推測高度一致，證實所述推測是正確的。進一步進行分析的結(jié)果是，所述四方相和立方相的比率根據(jù)鈦酸鋇的制造條件等而變化，這給特性帶來影響。即，作為共材向內(nèi)部電極層中添加的陶瓷粉末，設定四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為X時，X≥2的話，則絕緣性或高溫負荷時的耐久性得到改善。
發(fā)明效果本發(fā)明中，作為原料(陶瓷粉末)的選定指標，采用的是四方相的含量Wt和立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc(＝X)。通過使用基于該指標而選擇的陶瓷粉末作為內(nèi)部電極層的共材，從而即使是在例如隨著小型化或大容量化而使構(gòu)成層疊陶瓷電子部件的電介質(zhì)陶瓷層薄層化或增加層疊數(shù)時，也能夠改善絕緣性或高溫負荷時的耐久性，提高可靠性。


圖1是表示層疊陶瓷電容的一結(jié)構(gòu)例的概略截面圖。
圖2(a)～(e)是模式性地表示鈦酸鋇粉末的X射線衍射圖譜的變化狀態(tài)的圖。這些X射線衍射圖譜的2θ在44°～46°附近的范圍內(nèi)。
圖3(a)是四方相和立方相的X線衍射圖譜，(b)是假定為混相時的X射線衍射圖譜。這些X射線衍射圖譜的2θ在44°～46°附近的范圍內(nèi)。
符號說明1層疊陶瓷電容2電介質(zhì)陶瓷層3內(nèi)部電極層4，5 外部電極6外裝電介質(zhì)層具體實施方式
本發(fā)明的最佳實施方式以下，對于應用本發(fā)明的陶瓷粉末和導電糊、進而對于使用了它們的層疊陶瓷電子部件(這里是層疊陶瓷電容)及其制造方法進行詳細說明。
首先，對使用本發(fā)明陶瓷粉末的層疊陶瓷電容進行說明，如圖1所示，層疊陶瓷電容1中，多個電介質(zhì)陶瓷層2和內(nèi)部電極層3交替層疊，構(gòu)成器件本體。內(nèi)部電極層3按使器件本體的相向的兩個端面上各側(cè)端面交替露出來層疊，在器件本體的兩側(cè)端部上一對外部電極4，5按使其與這些內(nèi)部電極層3導通而得以形成。另外，器件本體中，所述電介質(zhì)陶瓷層2和內(nèi)部電極層3的層疊方向的兩端部分配置了外裝電介質(zhì)層6，該外裝電介質(zhì)層6主要具有保護器件本體的作用，作為非活性層得以形成。
器件本體的形狀沒有特別限定，通常是長方體形狀。其尺寸沒有特別限制，只要是根據(jù)用途而設定的尺寸即可。例如，長0.6mm～5.6mm(優(yōu)選0.6mm～3.2mm)×寬0.3mm～5.0mm(優(yōu)選0.3mm～1.6mm)×厚0.1mm～1.9mm(優(yōu)選0.3mm～1.6mm)左右。
所述電介質(zhì)陶瓷層2由電介質(zhì)陶瓷組合物構(gòu)成，通過電介質(zhì)陶瓷組合物粉末(陶瓷粉末)燒結(jié)而形成。所述電介質(zhì)陶瓷組合物為，優(yōu)選是含有組成式ABO3(式中，A位置是由從Sr、Ca和Ba中選出的至少一種元素構(gòu)成的，B位置是由從Ti和Zr中選出的至少一種元素構(gòu)成的)表示的具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)氧化物作為主成分的組合物。這里，氧(O)的量也可以與所述組成式的化學理論組成有若干偏差。所述電介質(zhì)氧化物中，A位置主要由Ba構(gòu)成，B位置主要由Ti構(gòu)成，優(yōu)選是鈦酸鋇。更優(yōu)選，以組成式BamTiO2+m(式中，0.995≤m≤1.010，0.995≤Ba/Ti≤1.010。)表示的鈦酸鋇。
電介質(zhì)陶瓷組合物中，除主成分外，還可以含有各種副成分。作為副成分，例如可以是從Sr、Zr、Y、Gd、Tb、Dy、V、Mo、Zn、Cd、Ti、Sn、W、Ba、Ca、Mn、Mg、Cr、Si和P的氧化物中選出的至少一種。通過添加副成分，能夠使主成分的介電特性不惡化而進行低溫燒成。另外，能夠降低使電介質(zhì)陶瓷層2薄層化時的可靠性不良，可以長壽命化。
所述電介質(zhì)陶瓷層2的層疊數(shù)或厚度等各條件，只要根據(jù)用途而適當決定即可。電介質(zhì)陶瓷層2的厚度是1μm～50μm左右，優(yōu)選5μm以下。從實現(xiàn)層疊陶瓷電容的小型化、大容量化的觀點考慮，電介質(zhì)陶瓷層2的厚度優(yōu)選為3μm以下，電介質(zhì)陶瓷層2的層疊數(shù)優(yōu)選為150層以上。
內(nèi)部電極層3中所含的導電材料沒有特別限制，例如可以使用Ni、Cu、Ni合金或Cu合金等賤金屬。內(nèi)部電極層3的厚度可以根據(jù)用途等適當決定，例如可以是0.5μm～5μm左右，優(yōu)選1.5μm以下。
外部電極4，5中所含的導電材料也沒有特別限制，通常使用Cu、Cu合金、Ni、Ni合金、Ag、Ag-Pd合金等。Cu、Cu合金、Ni和Ni合金是廉價的材料，因此是有利的。外部電極4，5的厚度可以根據(jù)用途等而適當確定，例如可以是10μm～50μm。
具有上述結(jié)構(gòu)的層疊陶瓷電容1中，用于形成內(nèi)部電極層3的導電糊中所含的陶瓷粉末(共材)對于特性有很大影響。本發(fā)明中，通過對作為所述共材使用的陶瓷粉末進行改善，從而改善絕緣性等。具體來講，對具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)陶瓷粉末進行粉末X射線衍射分析，對于該粉末X射線衍射的結(jié)果，利用例如Rietveld法進行多相分析，使用這樣的陶瓷粉末，即，設定其四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為X時，X≥2。
以下，對于利用所述Rietveld法進行的多相分析進行說明。例如粉末X射線衍射中，從峰位置可以掌握晶格常數(shù)，從衍射譜線的面積(積分面積)可以掌握晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)(極化坐標、占有率、原子位移參數(shù)等)，從譜線的寬度可以掌握晶格變形或微晶尺寸，從混合物中各相的比例系數(shù)(尺度因子)可以掌握質(zhì)量分率。粉末中子射線衍射中，進一步可以從積分強度掌握各磁性原子位的磁矩。
所述Rietveld法為，在固體物理、化學、材料化學等中，能夠同時求得基本的重要物理量的通用粉末衍射數(shù)據(jù)分析技術(shù)，該方法是用于從結(jié)構(gòu)方面理解多晶材料表現(xiàn)的物理現(xiàn)象或化學特性的工具。Rietveld法的重要目的在于，對晶體結(jié)構(gòu)因子Fk中所含的晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)進行精密化，以粉末X射線衍射圖樣或粉末中子衍射圖樣整體為對象，直接對結(jié)構(gòu)參數(shù)和晶格常數(shù)進行精密化。也就是說，按使其盡量與實測圖樣一致而基于近似結(jié)構(gòu)模型對計算得到的衍射圖樣進行擬合。作為Rietveld法的突出優(yōu)點，可以舉出，以全分析圖樣作為擬合的對象，在特性X射線的情況下還考慮Kα2反射的存在，因此不僅晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)可以以高準確度和高精度求得，晶格常數(shù)也可以以高準確度和高精度求得；可以對晶格變形或微晶尺寸、混合物中的各成分含量進行定量等等。
具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的陶瓷粉末，例如鈦酸鋇的情況下，已知存在四方相和立方相。那么，例如隨著其平均粒徑(比表面積)的變化，X射線衍射圖樣有所變化。圖2表示鈦酸鋇的X射線衍射圖樣的變化狀態(tài)。鈦酸鋇的X射線衍射中，平均粒徑大(比表面積小)的情況下，如圖2(a)所示，觀察到四方相的2個峰。與此相反，平均粒徑逐漸變小的話(比表面積逐漸變大的話)，如圖2(b)～圖2(d)所示，2個峰逐漸變得不清晰，最終成為如圖2(e)所示的立方相的單一峰。
這里，本發(fā)明人等，將圖2(b)～圖2(d)所示的狀態(tài)假定為，如圖3(a)和圖3(b)所示的，四方相的X射線衍射圖譜和立方相衍射X射線圖譜重合得到的狀態(tài)(即，陶瓷粉末為四方相和立方相的混相)，嘗試利用Rietveld法對X射線衍射圖譜進行多相分析(這里為2相)。其中，對于上述利用Rietveld法的多相分析，并不限于上述2相分析，例如也可以是3相以上的分析。
其結(jié)果，首先第一是，上述2相分析結(jié)果啟示進行了精密化優(yōu)良、正確的分析。這可以說支持了上述假定(是四方相和立方相的混相的假定)是正確的，從而掌握到平均粒徑較小(比表面積較大)的陶瓷粉末是四方相和立方相的混相。迄今，對于鈦酸鋇粉末，還沒有其為四方相和立方相的混相的認識。
第二，在形成層疊陶瓷電容1的內(nèi)部電極層3時作為共材使用的情況下，所述四方相和立方相的比率對特性產(chǎn)生影響，特別是重視絕緣性或高溫負荷時的耐久性的情況下，設定四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為X時X≥2是有利的。通過使X≥2，即使在將構(gòu)成層疊陶瓷電容1的電介質(zhì)陶瓷層2進行薄層化或增加層疊數(shù)的情況下，也能夠改善絕緣性或高溫負荷時的耐久性。
所述重量比率X，例如根據(jù)陶瓷粉末的制造條件等而變化，即使是看起來相同的X射線衍射圖譜，如果實際利用所述Rietveld法進行多相分析的話，也有所述重量比率X不同的情況。這樣的差異，用以往的X射線衍射分析是無法掌握的，需要通過利用所述Rietveld法進行多相分析求得其值，而選擇滿足所述條件的值。
對于所述四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc(X)，如上所述，X≥2成為具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的陶瓷粉末的選擇基準，但該情況的前提是四方相和立方相的混相，所以不包括單獨四方相的情況(X值無限大)。而且，對于所述X值，即使例如改善制造條件等，自然而然也有界限，最大為5(所以X≤5)左右。更優(yōu)選X≤3.00。對于制作X＞3且比表面積SSA為10m2/g的陶瓷粉末，需要用于增多四方相的熱處理和粉碎工序，這在生產(chǎn)成本方面是不適宜的。
本發(fā)明目的是對電介質(zhì)陶瓷層2進行薄層化，并改善絕緣特性等，所以各電介質(zhì)陶瓷層2的厚度優(yōu)選為如上所述的3μm以下，內(nèi)部電極層3的厚度優(yōu)選為1.5μm以下。與此相應，內(nèi)部電極層3的形成中，作為共材使用的陶瓷粉末，優(yōu)選比表面積SSA為10m2/g以上。比表面積SSA為10m2/g時，平均粒徑約0.1m2/g。作為共材使用的陶瓷粉末的比表面積SSA小的話(平均粒徑大的話)，難以進行內(nèi)部電極層3的薄層化。
如上所述，層疊陶瓷電容1中，將通過基于利用Rietveld法多相分析的原料選擇方法而選擇的原料(陶瓷粉末)作為形成內(nèi)部電極層3時的共材，由此可以實現(xiàn)層疊陶瓷電容1的進一步的小型化、大容量化。下面，對于使用了所述陶瓷粉末的層疊陶瓷電容的制造方法進行說明。
在制造具有所述結(jié)構(gòu)的層疊陶瓷電容時，準備燒成后成為電介質(zhì)陶瓷層2的電介質(zhì)生坯片，燒成后成為內(nèi)部電極層3的電極前體層以及構(gòu)成外裝電介質(zhì)層6的外裝生坯片，將它們層疊，形成層疊體。
電介質(zhì)生坯片可以通過調(diào)制含有陶瓷粉末的電介質(zhì)糊，利用刮刀法等將其涂布在作為支持物的載片(carrier sheet)上，經(jīng)干燥而形成。電介質(zhì)糊是將成為母體材料的陶瓷粉末和有機賦形劑或水系賦形劑混煉而調(diào)制的。調(diào)制該電介質(zhì)糊時，其平均粒徑或比表面積可以根據(jù)電介質(zhì)陶瓷層2的厚度進行選定。
其中，所述電介質(zhì)糊的調(diào)制中使用的有機賦形劑為，將粘合劑溶解于有機溶劑中得到的物質(zhì)。有機賦形劑中使用的粘合劑沒有特別限制，可以從乙基纖維素、聚乙烯醇丁縮醛等通常的各種粘合劑中適當選擇。另外，有機賦形劑中使用的有機溶劑也沒有特別限定，可以從萜品醇、丁基卡必醇、丙酮、甲苯等各種有機溶劑中適當選擇。水系賦形劑為，將水溶性粘合劑或分散劑溶解于水中得到的物質(zhì)，作為水溶性粘合劑，沒有特別限定，例如可以使用聚乙烯醇、纖維素、水溶性丙烯酸樹脂等。
另外，通過將含有導電材料的導電糊印刷于所述電介質(zhì)生坯片的規(guī)定區(qū)域，形成電極前體層。導電糊是將導電材料或共材(陶瓷粉末)與有機賦形劑混煉而調(diào)制的。作為所述共材，使用滿足前面說明的條件(即，四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為2以上)的陶瓷粉末。
形成層疊體后，進行脫粘合劑處理、燒成，以及用于使電介質(zhì)陶瓷層2和外裝電介質(zhì)層6再氧化的熱處理，得到燒結(jié)體(器件本體)。用于脫粘合劑處理、燒成和再氧化的熱處理，可以將這些處理連續(xù)進行，也可以各自獨立進行。
脫粘合劑處理可以在通常的條件下進行，但內(nèi)部電極層3的導電材料中使用Ni、Ni合金等賤金屬的情況下，優(yōu)選在如下條件下進行。即，使升溫速度為5～300℃/小時，特別為10～50℃/小時；保持溫度為200～400℃，特別為250～340℃，保持時間為0.5～20小時，特別為1～10小時；氛圍氣為加濕的N2和H2的混合氣體。
燒成條件優(yōu)選是，使升溫速度為50～500℃/小時，特別為200～300℃/小時，保持溫度為1100～1300℃，特別為1150～1250℃，保持時間為0.5～8小時，特別為1～3小時，氛圍氣為加濕的N2和H2的混合氣體。
燒成時，氛圍氣中的氧分壓優(yōu)選是10-2Pa以下。氧分壓超出上述范圍時，內(nèi)部電極層3可能會氧化。但是，氧分壓過低時，發(fā)生電極材料的異常燒結(jié)，內(nèi)部電極層3有中斷的傾向。所以，燒成氛圍氣的氧分壓優(yōu)選是10-2Pa～10-8Pa。
燒成后的熱處理是，使保持溫度或最高溫度通常在1000℃以上，優(yōu)選在1000～1100℃范圍內(nèi)進行。所述保持溫度或最高溫度小于1000℃時，電介質(zhì)材料的氧化不充分，因此有絕緣電阻壽命變短的傾向，超過1100℃時，內(nèi)部電極層3中的導電材料(Ni)氧化，可能發(fā)生對層疊陶瓷電容的容量或壽命帶來不良影響。
使所述熱處理的氛圍氣的氧分壓高于燒成，優(yōu)選為10-3Pa～1Pa，更優(yōu)選10-2Pa～1Pa。所述熱處理的氛圍氣的氧分壓小于所述范圍時，電介質(zhì)層的再氧化變得困難，反之，超過所述范圍時，內(nèi)部電極層3可能氧化。所述熱處理的條件為，使保持時間為0～6小時，特別為2～5小時，冷卻速度為50～500℃/小時，特別為100～300℃/小時，氛圍氣為加濕的N2氣體等。
最后，在作為得到的燒結(jié)體的器件本體上形成外部電極4，5，得到圖1所示的層疊陶瓷電容1。外部電極4，5可以例如通過滾磨或噴砂等對燒結(jié)體的端面進行研磨后，通過燒附外部電極用涂料而得以形成。
實施例以下，基于實驗結(jié)果，對應用本發(fā)明的具體實施例進行說明。
XRD(粉末X射線衍射)測定粉末X射線衍射(XRD)測定是使用粉末X射線衍射裝置(リガク社制，商品名Rint2000)進行的(測定范圍2θ＝10°～130°)，得到Rietveld分析用的XRD譜線數(shù)據(jù)。這時，按照使步寬為0.01°，最大峰脈沖數(shù)為約10000脈沖數(shù)來設定電流、電壓，進行測定。
Rietveld分析對于得到的XRD譜線，使用Rietveld分析用軟件RIETAN-2000(Rev.2.4.1)(windows用)進行分析。求各相的質(zhì)量分率時，通過修正微吸收(Microabsorption)而求得質(zhì)量分率。
關(guān)于Rietveld法多相分析的可靠性的研究對于具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)的鈦酸鋇粉末(比表面積SSA 6.16m2/g，利用掃描型電子顯微鏡SEM得到的平均粒徑0.16μm)，嘗試利用Rietveld法進行分析。作為Rietveld分析，有四方相(正方晶)單相的分析、立方相(立方晶)單相的分析、四方相(正方晶)+立方相(立方晶)的2相的分析三種。各分析的可靠性因子如表1所示。
表1

用于評價Rietveld分析的進展情況或觀測強度和計算強度的一致程度的指標中，最重要的R因子是Rwp。但是，由于Rwp受到衍射強度或背底強度的影響，因此，用于將等價于統(tǒng)計學上預想的最小Rwp的Re和Rwp進行比較的指標S值(＝Rwp/Re)，作為表示分析擬合優(yōu)異性的實質(zhì)性尺度而發(fā)揮作用。S＝1意味著精密化是完善的，S小于1.3的話，作為應該滿足的分析結(jié)果也是可以的。以這樣的觀點看表1的話，以正方晶和立方晶的2相進行分析的結(jié)果的s值為1.3以下，比單相分析時的s值小，因而可知，認為所分析的陶瓷粉末是正方晶和立方晶的2相的想法更為妥當。
關(guān)于陶瓷粉末的四方相含量Wt和立方相含量Wc的重量比率Wt/Wc(＝X)的研究使用各種陶瓷粉末(鈦酸鋇粉末)，按照上述的制造方法，制作層疊陶瓷電容(實施例1～4，比較例1、2)。制作的層疊陶瓷電容的尺寸為1.0mm×0.5mm×0.5mm，電介質(zhì)陶瓷層的層疊數(shù)為160，電介質(zhì)陶瓷層每層的厚度為1.6μm，內(nèi)部電極層的厚度為1.0μm。形成內(nèi)部電極層時所使用的導電糊中所含的陶瓷粉末(共材)的比表面積SSA、由掃描電子顯微鏡計測的平均粒徑(SEM粒徑)、四方相的含量Wt、立方相含量Wc、它們的重量比率Wt/Wc(＝X)、燒結(jié)體的粒徑、粒徑的偏差(標準偏差)σ、制作的層疊陶瓷電容的IR(絕緣電阻)不良率、IR壽命如表2所示。
表2

表2中，將燒結(jié)體的粒徑偏差σ＜0.10、IR不良率＜50/1000、IR壽命＞100判定為良好的話，作為共材使用的陶瓷粉末中，以四方相和立方相的重量比率Wt/Wc(＝X)≥2，對各項目判定為良好。與此相反，所述重量比率Wt/Wc小于2時，則所有的特性都不充分。
權(quán)利要求
1.陶瓷粉末，其特征在于，其為向?qū)щ姾刑砑拥奶沾煞勰?，所述導電糊用于形成電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件的所述內(nèi)部電極層；具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)，四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為X時，X≥2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末，其特征在于，所述四方相的含量Wt與立方相的含量Wc是通過Rietveld法多相分析求得的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷粉末，其特征在于，比表面積為10m2/g以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的陶瓷粉末，其特征在于，以鈦酸鋇粉末作為主成分。
5.導電糊，其特征在于，其用于形成電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件的所述內(nèi)部電極層，含有導電材料和陶瓷粉末，作為所述陶瓷粉末，含有權(quán)利要求1至4中的任一項所述的陶瓷粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導電糊，其特征在于，所述導電材料以賤金屬作為主成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導電糊，其特征在于，所述賤金屬為Ni。
8.層疊陶瓷電子部件，其特征在于，其為電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件，所述內(nèi)部電極層是由權(quán)利要求5至7中的任一項所述的導電糊形成電極前體層，將該電極前體層燒成而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的層疊陶瓷電子部件，其特征在于，所述層疊陶瓷電子部件是層疊陶瓷電容。
10.層疊陶瓷電子部件的制造方法，其特征在于，使由電介質(zhì)糊和導電糊形成的電介質(zhì)生坯片和電極前體層交替層疊形成后，將其燒成而成為層疊陶瓷電子部件，作為所述導電糊使用權(quán)利要求5至7中的任一項所述的導電糊。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)絕緣性或高溫負荷時的耐久性的改善，且可靠性高的層疊陶瓷電子部件。為此，在電介質(zhì)陶瓷層和內(nèi)部電極層交替層疊的層疊陶瓷電子部件中，作為向用于形成內(nèi)部電極層的導電糊中添加的陶瓷粉末，使用如下陶瓷粉末，即具有鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)，四方相的含量Wt與立方相的含量Wc的重量比率Wt/Wc為2以上。四方相與立方相的重量比Wt/Wc是通過Rietveld法多相分析求得的。陶瓷粉末例如可以是鈦酸鋇。
文檔編號H01B1/16GK101034598SQ200710086020
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者原治也, 渡邊康夫, 佐藤陽 申請人:Tdk株式會社