層疊陶瓷電容器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及層疊陶瓷電容器,特別是設及層疊陶瓷電容器的外部電極、內部電極 的結構。
【背景技術】
[0002] 層疊陶瓷電容器具備:陶瓷基體,其由層疊的多個電介質層構成;多個內部電極, 其分別配設于電介質層之間;和一對外部電極,其W與內部電極導通的方式形成于陶瓷基 體。而且,對外部電極的表面實施用于防止安裝時的焊料侵蝕的鍛Ni,此外,為了提高針焊 安裝時的針焊性,在鍛Ni鍛膜上實施鍛Sn。該Ni、Sn等的鍛層通常通過電鍛的方法來形 成。
[0003] 在日本特開平1-80011號公報中記載有:由于鍛敷工序的化學反應而產生氨離 子,該氨離子被吸藏于內部電極,緩慢地對周圍的電介質層進行還原,會發生使絕緣電阻劣 化等問題。而且,使用W貴金屬(例如,Ag-Pd合金)作為主要成分的內部電極的情況下, 作為其解決手段,記載有向其內部電極添加使氨的吸收失活的金屬(例如,Ni)。
【發明內容】
[0004] 但是,近年來為了削減材料成本,作為內部電極的材料,越來越多的情況下使用Ni 等賤金屬而不使用Ag、Pd等貴金屬。另外,雖然日本特開平1-80011號公報中記載了 Ni為 "使氨的吸收失活的金屬",但根據本發明人的研究可知,即使在內部電極為Ni的情況下,也 會因氨的影響而導致絕緣電阻的劣化。
[0005] 本發明解決了上述課題,其目的在于提供一種層疊陶瓷電容器,其能夠降低鍛敷 工序中所產生的氨的影響、防止絕緣電阻的劣化。
[0006] 如上所述,W往認為鍛敷工序中所產生的氨對絕緣電阻的劣化帶來影響。本發明 人對上述絕緣電阻的劣化進行了研究得出如下見解:鍛敷工序中所產生的氨的大部分暫時 被吸藏于外部電極、內部電極,在對層疊陶瓷電容器施W增加溫度、施加電壓時發生擴散, 到達電介質層。本發明人基于上述見解進一步反復進行實驗、研究,從而完成了本發明。
[0007] 基于本發明的第1方面的層疊陶瓷電容器具備陶瓷基體、多個內部電極和一對外 部電極。上述陶瓷基體包含層疊的多個電介質層,并且具有相互對置的兩端面和連結上述 兩端面的多個側面。上述多個內部電極含有賤金屬作為主要成分,并配設于層疊的上述電 介質層之間,且在上述兩端面交替引出。上述一對外部電極具有外部電極主體、和在上述外 部電極主體的外側形成的至少一層的鍛層,所述外部電極主體按照與在上述陶瓷基體的上 述兩端面引出的上述內部電極導通的方式形成于上述陶瓷基體。上述基于本發明的第1方 面的層疊陶瓷電容器中,在上述鍛層中的最外層的鍛層與上述電介質層之間含有與氨形成 共價型氨化物的元素(其中,不包括生成沸點低于125°c的氨化物的元素)、w及與氨形成 邊界區域的氨化物的元素中的至少一種。
[0008] 上述中,與氨形成共價型氨化物(covalent hy化ide)的元素(其中,不包括生成 沸點低于125°C的氨化物的元素)是指屬于長周期型元素周期表的棚族(除In、Tl W外)、 碳族、氮族、氧族、面素的元素。另外,與氨形成邊界區域化oundary region)的氨化物的元 素為處于下述邊界的元素,所述邊界為與氨形成共價型氨化物(covalent hy化ide)的元 素、和與氨形成金屬型氨化物(metal-1化e hy化ide)的元素的邊界,上述與氨形成邊界區 域的氨化物的元素是指屬于長周期型元素周期表的棚族(除A1、Ga W外)、第11族、第12 族的元素。
[0009] 另外,作為最外層的鍛層與電介質層之間存在的部件,當然包括內部電極、外部電 極主體,在最外層的鍛層與外部電極主體之間、外部電極主體與內部電極的界面、或者內部 電極與電介質層的界面處形成有導電體時,也包括該導電體。
[0010] 另外,上述元素可W W其元素單質的方式存在于最外層的鍛層與電介質層之間, 也可W與處于最外層的鍛層和電介質層之間的其他元素結合。另外,上述氨還包含氨原子、 氨離子、氨分子、氨的同位素等任一種狀態的氨。此處所說的氨主要是通過鍛敷工序中的電 解而產生的氨,但除此W外,還包括W因鍛敷液、結露而產生的水、大氣中的水蒸氣的形式 存在的氨。
[0011] 在此,對于上述基于本發明的第1方面的層疊陶瓷電容器而言,在使外部電極主 體含有上述元素的情況下,能夠通過使氨保持于外部電極主體來抑制氨從外部電極主體的 擴散。
[0012] 另外,對于上述基于本發明的第1方面的層疊陶瓷電容器而言,在使內部電極含 有上述元素的情況下,能夠通過使氨保持于內部電極來抑制氨從內部電極向電介質層的擴 散。
[0013] 基于本發明的第2方面的層疊陶瓷電容器具備陶瓷基體、多個內部電極和一對外 部電極。上述陶瓷基體包含層疊的多個電介質層,并具有相互對置的兩端面和連結上述兩 端面的多個側面。上述多個內部電極含有賤金屬作為主要成分,并配設于層疊的上述電介 質層之間,且在上述兩端面交替引出。上述一對外部電極具有外部電極主體、和在上述外部 電極主體的外側形成的至少一層的鍛層,所述外部電極主體按照與在上述陶瓷基體的上述 兩端面引出的上述內部電極導通的方式形成于上述陶瓷基體。上述基于本發明的第2方面 的層疊陶瓷電容器在上述內部電極與上述外部電極主體的界面、上述外部電極主體的外側 的表面、上述外部電極主體的內部、上述內部電極與上述電介質層的界面、W及上述鍛層包 含多個層的情況下的最外層的鍛層與其內側的鍛層的界面處還具有氨保持膜,該氨保持膜 含有與氨形成共價型氨化物的元素(其中,不包括生成沸點低于125°C的氨化物的元素)W 及、與氨形成邊界區域的氨化物的元素中的至少一種。
[0014] 上述的氨保持膜可W連續地形成,另外還可W部分地存在、或者W網眼狀、線狀等 方式存在。
[0015] 在此,上述基于本發明的第1方面和第2方面的層疊陶瓷電容器中,上述元素優選 為選自由Sn、Bi、A1、Ag、Zn、Au、In、Ga、Ge、Si組成的組中的至少一種。
[0016] Sn、Bi、Al、Ag、Zn、Au、In、Ga、Ge、Si與氨結合后,將該氨保持,因此能夠抑制氨向 電介質層的擴散。
[0017] 需要說明的是,運些元素之中,Sn、Bi、Al的烙點低、容易形成合金,因此是特別優 選的元素。
[0018] 上述基于本發明的第I方面的層疊陶瓷電容器在最外層的鍛層與電介質層之間 含有與氨形成共價型氨化物的元素(其中,不包括生成沸點低于125°c的氨化物的元素)、 W及與氨形成邊界區域的氨化物的元素中的至少一種。因此,能夠將鍛敷工序中所產生的 氨保持于最外層的鍛層與電介質層之間。由此,能夠抑制氨向電介質層的擴散,能夠防止絕 緣電阻(IR)的劣化。
[0019] 另外,基于本發明的第2方面的層疊陶瓷電容器在內部電極與外部電極主體的界 面、外部電極主體的外側的表面、外部電極主體的內部、內部電極與電介質層的界面、W及 鍛層具備多個層的情況下的最外層的鍛層與其內側的鍛層的界面處具備氨保持膜,該氨保 持膜含有與氨形成共價型氨化物的元素(其中,不包括生成沸點低于125°C的氨化物的元 素)、W及與氨形成邊界區域的氨化物的元素中的至少一種。因此,通過氨保持膜保持氨,能 夠抑制氨向電介質層的擴散。
[0020] 需要說明的是,氨保持膜只要配設在內部電極與電介質層的界面、內部電極與外 部電極主體的界面、外部電極主體的外側的表面、外部電極主體的內部、內部電極與電介質 層的界面、W及鍛層W多個層的形式形成的情況下的最外層的鍛層與其內側的鍛層的界面 各處之一即可。但是,也能夠構成為配設在兩處W上。
[0021] 本發明的上述W及其他目的、特征、方面W及優點根據參照附圖理解出的與本發 明相關的下述詳細說明明顯可知。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明的實施方式1所設及的層疊陶瓷電容器的剖視圖。
[0023] 圖2是用于對本發明的實施方式1所設及的層疊陶瓷電容器的內部電極與外部電 極主體的接合部進行說明的圖。
[0024] 圖3是通過陽-WDX法(場致發射-波長色散型X射線分析法)對本發明的實施 方式1所設及的層疊陶瓷電容器的剖面進行分析得到的Sn的元素分布圖。
[0025] 圖4是本發明的實施方式2所設及的層疊陶瓷電容器的剖視圖。
[00%] 圖5是本發明的實施方式3所設及的層疊陶瓷電容器的剖視圖。
[0027] 圖6是本發明的實施方式4所設及的層疊陶瓷電容器的剖視圖。
[0