專利名稱：陶瓷電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷電子部件。
背景技術(shù)：
近年來，隨著在手機(jī)等移動通信器材、AV器材以及電腦器材等領(lǐng)域中小型化、高 性能化的進(jìn)展，對用于這些器材的各種電子部件也要求小型化以及高性能化。為了有助于 這樣的各種電子部件的小型化以及高性能化，在內(nèi)部具有電極、配線等導(dǎo)體(以下將在電 子器件內(nèi)部所具有的電極和配線等導(dǎo)體稱為“內(nèi)部導(dǎo)體”)的表面安裝器件(SMD=Surface Mount Device)成為主流。于是，正在進(jìn)行如下技術(shù)的研究，S卩，通過同時燒成材料特性不同的多種陶瓷組合 物來形成層疊陶瓷電子部件，從而制作性能得到改善的電子器件。例如可以列舉組合磁性 體和電介質(zhì)而形成的LC濾波器、組合高介電常數(shù)材料和低介電常數(shù)材料而形成的內(nèi)藏有 電容器的電路基板(元件)等。在LC濾波器的情況下，對構(gòu)成L部的陶瓷材料選擇具有高Q值的低介電常數(shù)材料 從而得到較高的自諧頻率，對C部選擇溫度特性好且介電常數(shù)高的材料，從而可以得到Q值 高且溫度特性好的LC元件。在電容器的情況下，通過組合高介電常數(shù)材料和低介電常數(shù)材料，與僅由高介電 常數(shù)材料形成的電容器相比可以減少分布電容，與僅由低介電常數(shù)材料形成的電容器相比 可以實現(xiàn)大電容化。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了同時一體燒成在微波域中的相對介電常數(shù)較高且具 有高Q值的絕緣層和相對介電常數(shù)較低的絕緣層而形成的電路基板。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-284807號公報。

發(fā)明內(nèi)容
然而，若通過同時燒成材質(zhì)不同的材料而形成層疊有多個電介質(zhì)層的電子器件， 則根據(jù)情況有時會出現(xiàn)電介質(zhì)層彼此間粘結(jié)性不足，從而使電介質(zhì)層剝離的情況。如果出 現(xiàn)這種情況，在作為電子部件而使用時會出現(xiàn)電介質(zhì)層的剝離，從而導(dǎo)致出現(xiàn)次品。因此， 存在組合的電介質(zhì)層的材料受到限制(制約)的情況，需要開發(fā)出可以解決該問題的技術(shù)。在此，本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種雖然層疊不同材 質(zhì)的電介質(zhì)層而形成但可以充分防止被層疊的電介質(zhì)層彼此間的相互剝離的陶瓷電子部 件。本發(fā)明者們鑒于上述事實而進(jìn)行了銳意的研究，結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)通過在含有主 成分為BaCKNd2O3以及TiO2的第一電介質(zhì)層和與第一電介質(zhì)層材質(zhì)不同的第二電介質(zhì)層之 間形成含有Zn以及Ti的邊界層，第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層被牢固地層疊。SP，本發(fā)明的陶瓷電子部件具有含有主成分為BaCKNd2O3以及TiO2的第一電介質(zhì) 層；與第一電介質(zhì)層材質(zhì)不同的第二電介質(zhì)層；形成于第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之間且含有Zn以及Ti的邊界層。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選將含有主成分為BaO、Nd2O3以及TiO2的第一電介質(zhì)層和含有不同于第一電介質(zhì)層的材質(zhì)且含有Zn的電介質(zhì)材料同時進(jìn)行燒成而形成陶瓷電子部 件。通過同時進(jìn)行燒成，能夠在被層疊的電介質(zhì)層之間形成含有Ti以及Zn的邊界層。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選第一電介質(zhì)層還含有Zn。由此，可以使第一電介質(zhì)層和第 二電介質(zhì)層更加牢固地層疊。根據(jù)本發(fā)明可以得到雖然是層疊不同材質(zhì)的電介質(zhì)層而形成但可以充分防止被 層疊的電介質(zhì)層彼此間的相互剝離的陶瓷電子部件。


圖1為將本實施方式的陶瓷電子部件作為LC濾波器時一個實施方式的概念圖。圖2為示意實施例10的一體化芯片的邊界附近COMPO圖像的附圖替代照片。圖3為示意實施例10的一體化芯片的燒成后芯片的芯片中心部邊界附近COMPO 圖像的附圖替代照片。圖4為示意針對實施例10的一體化芯片的Zn成分的EDS圖像的附圖替代照片。圖5為示意針對實施例10的一體化芯片的Ti成分的EDS圖像的附圖替代照片。符號說明10 :LC濾波器；12 導(dǎo)通孔；C1、C2、C3 電容器；L 線圈
具體實施例方式以下，詳細(xì)說明用于實施本發(fā)明的方式(以下簡稱“本實施方式”)。以下的本實 施方式為用于說明本發(fā)明的示例，并不意味著本發(fā)明被限定為以下內(nèi)容。在不脫離本發(fā)明 的要旨的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)貙Ρ緦嵤┓绞接枰宰冃蝸韺嵤┍景l(fā)明。本實施方式的陶瓷電子部件具有含有主成分為BaO、Nd2O3以及TiO2的第一電介 質(zhì)層、與第一電介質(zhì)層材質(zhì)不同的第二電介質(zhì)層、形成于第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之 間且含有Zn以及Ti的邊界層。(第一電介質(zhì)層)本實施方式的第一電介質(zhì)層含有主成分為BaCKNd2O3以及Ti02。第一電介質(zhì)層中作為主成分至少含有BaO、Nd2O3以及TiO2,具體而言，可以列舉 BaO-Nd2O3-TiO2系、Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2系等電介質(zhì)陶瓷。在此，并不限定BaO、Nd2O3以及 TiO2的各自的含有比例，可以根據(jù)所期望的物性而適當(dāng)選擇優(yōu)選的含有比例。在BaO-Nd2O3-TiO2系化合物的情況下，優(yōu)選在下述通式(1)所表示的組成式中，滿 足下述(2) (5)所表示的關(guān)系的化合物。xBaO · yNd203 · zTi02......(1)6· 0 彡 χ (mol % ) ^ 23. 0......(2)13. 0 ^ y (mol % ) ^ 30. 0......(3) 64. 0 ^ z(mol% ) ^ 68. 0......(4)x+y+z = 100......(5)此外，第一電介質(zhì)層可以進(jìn)一步含有其他材料作為主成分。具體而言，可以列舉例如鎂橄欖石(2MgO · SiO2)、頑火輝石(MgO · SiO2)、透輝石(CaO · MgO · 2Si02)等，其中優(yōu)選 鎂橄欖石(Forsterite 化學(xué)式一般表示為2Mg0 · SiO2或Mg2SiO4,本說明書中使用前者)。 從介電損失小的觀點出發(fā)，優(yōu)選2Mg0 · SiO2以鎂橄欖石結(jié)晶的形態(tài)包含于電介質(zhì)層中。利 用X射線分析裝置(XRD)可以確認(rèn)電介質(zhì)層中是否含有鎂橄欖石結(jié)晶。BaO-Nd2O3-TiO2系化合物具有較高的相對介電常數(shù)ε r，其值約為55 105。而 2Mg0 · SiO2(鎂橄欖石)在單體的形態(tài)下具有較低的相對介電常數(shù)ε r，其值約為6. 8。本 實施方式的陶瓷電子部件中，作為第一電介質(zhì)層的主成分含有相對介電常數(shù)er較高的 BaO-Nd2O3-TiO2系化合物和相對介電常數(shù)ε r較低的2Mg0-SiO2,從而可以適宜地降低第一 電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)er。此夕卜，BaO-Nd2O3-TiO2系化合物的Q · f值(單位GHz)約為2000 8000GHz。而 2Mg0 · SiO2 (鎂橄欖石)單體的Q · f值約為200000GHz。與BaO-Nd2O3-TiO2系化合物的介 電損失相比，2Mg0*Si02的介電損失較小。在本實施方式中，由于作為第一電介質(zhì)層的主成 分含有BaO-Nd2O3-TiO2系化合物以及相比于BaO-Nd2O3-TiO2系化合物介電損失小的鎂橄欖 石，因此可以形成介電損失小的電介質(zhì)層。在此，Q · f值(單位GHz)表示介電損失的大小，是損耗角δ的正切函數(shù)tan δ 的倒數(shù)Q(Q= 1/tan δ )與共振頻率f的乘積，其中損耗角δ為現(xiàn)實電流與電壓的相位差 和理想電流與電壓的90度相位差之差。通常，向理想的電介質(zhì)陶瓷施加交流電流時電流與電壓具有90度的相位 差，然而，當(dāng)交流電流的頻率變大而成為高頻時，由于電介質(zhì)陶瓷的電極化(electric polarization)以及極性分子的取向不能追隨高頻電場的變化，或者由于電子或離子的傳 導(dǎo)，電通密度相對于電場具有相位的滯后(相位差)，從而使現(xiàn)實的電流與電壓之間具有90 度以外的相位。這樣的相位差所導(dǎo)致的高頻能量的一部分變?yōu)闊岫l(fā)的現(xiàn)象被稱作介 電損失。介電損失的大小以上述Q · ·值表示。介電損失小則Q f值變大，介電損失大則 Q · f值變小。(副成分)第一電介質(zhì)層中除了主成分之外可以進(jìn)一步含有副成分。對副成分沒有特別的限 定，可以列舉鋅氧化物、硼氧化物、鉍氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、銅氧化物、堿土類金屬氧 化物、玻璃等。作為堿土類金屬氧化物，有選鈣氧化物。作為玻璃，優(yōu)選包含鋰氧化物的玻璃。
通過含有上述各副成分可以降低燒結(jié)溫度，從而能夠在比作為內(nèi)部導(dǎo)體而使用的 由Ag金屬形成的導(dǎo)體部件的熔點低的溫度下進(jìn)行燒成。對副成分的含量沒有特別的限定，優(yōu)選相對于主成分的總量，副成分的總量為1. 0
質(zhì)量％ 20.0質(zhì)量％。作為副成分之一的鋅氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將鋅氧化物的質(zhì) 量換算為ZnO時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％以上且7. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1. 5質(zhì)量％ 以上且7.0質(zhì)量％以下。作為副成分之一的硼氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將硼氧化物的質(zhì) 量換算為B2O3時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％以上且3. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1. 0質(zhì)量％ 以上且2.5質(zhì)量％以下。
作為副成分之一的鉍氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將鉍氧化物的質(zhì) 量換算為Bi2O3時的質(zhì)量比優(yōu)選為1. 0質(zhì)量％以上且4. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1. 5質(zhì)量％ 以上且3.5質(zhì)量％以下。作為副成分之一的鈷氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將鈷氧化物的質(zhì) 量換算為CoO時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 5質(zhì)量％以上且2. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1. 0質(zhì)量％ 以上且1.5質(zhì)量％以下。

作為副成分之一的錳氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將錳氧化物的質(zhì) 量換算為MnO2時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 3質(zhì)量％以上且1. 5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0. 5質(zhì)量％ 以上且1.0質(zhì)量％以下。作為副成分之一的銅氧化物的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，將銅氧化物的質(zhì) 量換算為CuO時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％以上且2. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0. 7質(zhì)量％ 以上且1.3質(zhì)量％以下。作為副成分之一的鈣氧化物(屬于堿土類金屬氧化物)的含量，相對于主成分100 質(zhì)量％，將鈣氧化物的質(zhì)量換算為CaO時的質(zhì)量比優(yōu)選為0. 1質(zhì)量％以上且1. 5質(zhì)量％以 下，更優(yōu)選為0. 5質(zhì)量％以上且1. 5質(zhì)量％以下。作為副成分之一的玻璃的含量，相對于主成分100質(zhì)量％，優(yōu)選為2.0質(zhì)量％以上 且7. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為4. 0質(zhì)量％以上且5. 5質(zhì)量％以下。(第二電介質(zhì)層)本實施方式的第二電介質(zhì)層為包含不同于第一電介質(zhì)層的材質(zhì)的電介質(zhì)層。第 二電介質(zhì)層的材質(zhì)只要是不同于第一電介質(zhì)層的材質(zhì)，就對其種類沒有限制，可以使用公 知的材質(zhì)。具體而言，可以列舉鎂橄欖石(2Mg0*Si02)、頑火輝石(MgO · SiO2)、透輝石 (CaO ^gOdSiO2)等。其中，從相對介電常數(shù)￡r較低且Q*f值較大的觀點出發(fā)，優(yōu)選以 鎂橄欖石為主成分的電介質(zhì)層。在此，所謂“含有與第一電介質(zhì)層不同材質(zhì)的電介質(zhì)層”是指，只要第二電介質(zhì)層 的成分與第一電介質(zhì)層的成分不是完全相同即可。例如，第二電介質(zhì)層中也可以含有一部 分第一電介質(zhì)層的成分。(邊界層)本實施方式的邊界層形成于第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之間且含有Zn以及 Ti。由于含有Zn以及Ti的邊界層存在于第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之間，因此可以牢 固地層疊第一電介質(zhì)層、邊界層以及第二電介質(zhì)層。雖然該作用機(jī)理還不甚明了，然而可以 考慮為由于在邊界層中存在Zn以及Ti，因此可以在較低的溫度下形成對各材質(zhì)具有良好 的反應(yīng)性的ZnTiO3系結(jié)晶相，由此提高了接合強(qiáng)度。對Zn沒有特別的限制，可以列舉鋅氧化物、硫酸鋅、氯化鋅等。其中，從燒成后殘 留的陰離子類對芯片的電特性、特別是可靠性試驗中對壽命的影響的角度出發(fā)，優(yōu)選ZnO。對Ti沒有特別的限制，可以列舉鈦氧化物、氯化鈦等。其中，從燒成后殘留的陰離 子類對芯片的電特性、特別是可靠性試驗中對壽命的影響的角度出發(fā)，優(yōu)選Ti02。在本實施方式中，對Ti成分與Zn成分的配比沒有特別的限定。邊界層中作為其他成分也可以含有CuO、MgO、CoO、Fe2O3> NiO0對邊界層的厚度沒有特別的限定，可以根據(jù)第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層的材質(zhì)等適宜選擇合適的厚度。然而從保持邊界附近的介電特性的觀點出發(fā)，優(yōu)選上限值為 IOum0從更加牢固地層疊電介質(zhì)層的觀點出發(fā)，優(yōu)選下限值為1 μ m。在本實施方式中，第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層的邊界并不一定具有明確的界 面。此外，對邊界層的形成方法沒有特別的限定，然而優(yōu)選通過同時燒成第一電介質(zhì) 層和第二電介質(zhì)層而發(fā)生的反應(yīng)來形成。由此，通過第一電介質(zhì)層、可以構(gòu)成邊界層的材質(zhì) 以及第二電介質(zhì)層相互發(fā)生反應(yīng)，可以在第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之間形成邊界層， 并且使第一電介質(zhì)層、可以構(gòu)成邊界層的材質(zhì)以及第二電介質(zhì)層一體化。在本實施方式中，優(yōu)選將含有主成分為BaO、Nd2O3以及TiO2的第一電介質(zhì)層和含 有與第一電介質(zhì)層不同的材質(zhì)且含有Zn的電介質(zhì)材料同時進(jìn)行燒成。通過同時進(jìn)行燒成， 使含有不同于第一電介質(zhì)層的材質(zhì)且含有Zn的電介質(zhì)材料中的Zn與第一電介質(zhì)層中的Ti 發(fā)生反應(yīng)，從而可以形成含有Zn以及Ti的邊界層，并且還形成第二電介質(zhì)層。其結(jié)果，第 一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層通過邊 界層而被牢固地層疊?？梢詫⒃揨n作為助燒結(jié)劑而以 鋅氧化物的形態(tài)添加于電介質(zhì)材料中。在本實施方式中，優(yōu)選第一電介質(zhì)層也含有Zn。通過使第一電介質(zhì)層也含有Zn， 可以通過同時進(jìn)行燒成而更加牢固地使電介質(zhì)層彼此層疊?？梢詫⒃揨n作為助燒結(jié)劑而 以鋅氧化物等的形態(tài)配合于第一電介質(zhì)層中。對反應(yīng)條件沒有特別的限定，可以在870 940°C下燒成，優(yōu)選在900°C下燒成2. 5 小時。(陶瓷電子部件)本實施方式的陶瓷電子部件可以例如作為高頻器件之一的多層器件的部件而使 用。多層器件由在內(nèi)部整體地制作有(被一體化地埋設(shè))電容器、電感等電介質(zhì)器件的由多 個陶瓷層所形成的多層陶瓷基板制造。該多層陶瓷基板通過如下方法制造在由彼此的介 電特性不同的電介質(zhì)陶瓷組合物形成的生片上形成通孔之后，層疊多層生片，并將其同時 進(jìn)行燒成，從而制造該多層陶瓷基板。作為其他可以制造的電子部件，可以列舉低通濾波器 (LPF)、帶通濾波器(BPF)、雙工器(DPX)、耦合器(方向性耦合器)、平衡不平衡轉(zhuǎn)換器(或 巴倫平衡不平衡阻抗轉(zhuǎn)換器)等。將本實施方式的陶瓷電子部件作為LC濾波器時的一實施方式的概念圖(模式截 面圖)如圖1所示。圖1的符號10表示濾波器。LC濾波器10具備具有電容器Cl、C2、 C3的電容部和具有線圈L的線圈部。電容器部與線圈部經(jīng)由導(dǎo)通孔(via)12(通孔導(dǎo)體) 而連接。LC濾波器10的電容部由3層結(jié)構(gòu)的電容器構(gòu)成，然而本實施方式的陶瓷電子部件 并不局限于3層結(jié)構(gòu)，可以為任意的多層結(jié)構(gòu)。本實施方式的陶瓷電子部件可作為SMD模 塊化的多層器件而適用于高頻LC濾波器。在制造多層器件時，在本實施方式的電介質(zhì)陶瓷組合物中混合聚乙烯醇類、丙烯 酰類以及乙基纖維素等有機(jī)粘結(jié)劑等之后，將得到的混合物成型為薄片狀，從而得到生片。 生片的成型方法可以使用薄片法或印刷法等濕式成型方法，也可以適用壓制法等干式成型 方法。接著，在其間配置有成為內(nèi)部電極的導(dǎo)體材料Ag系金屬的狀態(tài)下，交錯地層疊多 層所得到的生片和與其介電特性不同的其他生片，將該層疊體切斷為所希望的尺寸，形成生片芯片。在對所得到的生片芯片實施脫粘結(jié)劑處理之后，對生片芯片進(jìn)行燒成，從而得到燒結(jié)體。燒成優(yōu)選在例如如空氣那樣的氧氣氛中進(jìn)行。燒成溫度優(yōu)選在作為導(dǎo)體材料而使 用的Ag系金屬的熔點之下。具體而言，優(yōu)選860 1000°C，更優(yōu)選870 940°C。通過在 所得到的燒結(jié)體上形成外部電極等，從而可以制造出具有由Ag系金屬形成的內(nèi)部電極的 多層器件。[實施例]以下通過實施例更為詳細(xì)地說明本發(fā)明，然而本實施方式并不限于這些實施例。((1-1) BaNdTiO 系氧化物(BaO-Nd2O3-TiO2 陶瓷)材料的制作)稱取24. 36質(zhì)量％的碳酸鋇(BaCO3) ,40. 29質(zhì)量％的氫氧化釹(Nd(OH)3) ,35. 35 質(zhì)量％的氧化鈦(TiO2)(總計100質(zhì)量％ )，將稱取的粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加離 子交換水和市售的分散劑，調(diào)制成濃度為25%的漿料，混合16小時?；厥栈旌虾玫臐{料，在120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)(wiley mill)中 磨碎干燥塊，使其通過#30目的篩子，將回收的粉體收集在氧化鎂制的匣缽中，在電爐中， 在1270°C下在空氣氣氛中預(yù)燒2小時，得到基材的預(yù)燒粉體(稱“一次預(yù)燒粉體”)。相對于100質(zhì)量％的一次預(yù)燒粉體，稱取1. 5質(zhì)量％的氧化硼(B2O3)、2. 0質(zhì)量％ 的氧化鋅(ZnO)、1.0質(zhì)量％的氧化銅(CuO)，將稱取的粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加離 子交換水，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小時。回收混合好的漿料，在120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干燥塊，使 其通過#300目的篩子。將回收的粉體收集在氧化鎂制的匣缽中，在電爐中，在750°C下在 空氣氣氛中預(yù)燒2小時，得到預(yù)燒粉體(稱“二次預(yù)燒粉體”)，其為基材與添加物的混合粉 體。稱取99質(zhì)量％的二次預(yù)燒粉體，并稱取1質(zhì)量％的Ag粉末，將這些粉體加入到尼 龍制球磨機(jī)中，添加酒精，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小時，從而得到微粉化的成品 料?；厥栈旌系木凭珴{料，在80 120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干 燥塊，使其通過#300目的篩子，從而得到成品料。((1-2) BaNdTiO 系氧化物(BaO-Nd2O3-TiO2 陶瓷)薄片的制作)在以上述方法制作的成品料中配合希望量的市售的甲苯(1級)、酒精(特級)、分 散劑、丙烯酸樹脂漆，加入到聚乙烯制的球磨機(jī)中混合16小時，得到薄片成型用漿料。利用 刮刀法將其成型為薄片形，從而制作多片薄片。((2-1) MgO · SiO2陶瓷材料的制作)相對于100質(zhì)量％的鎂橄欖石(2Mg0 · SiO2)，稱取6. 0質(zhì)量％的氧化硼(B2O3)、 16. 0質(zhì)量％的氧化鋅(ZnO)、4. 0質(zhì)量％的氧化銅(CuO)、2. 0質(zhì)量％的碳酸鈣(CaCO3)，將稱 取的粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加離子交換水，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小 時。回收混合好的漿料，在120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干燥塊，使 其通過#300目的篩子。將回收的粉體收集在氧化鎂制的匣缽中，在電爐中，在750°C下在空 氣氣氛中預(yù)燒5小時，得到預(yù)燒粉體，其為基材與添加物的混合粉體。稱取100質(zhì)量％的所得到的預(yù)燒粉體，并稱取0. 38質(zhì)量％的碳酸鋰(Li2CO3)，將這些粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加酒精，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小時，從而 得到微粉化的成品料?；厥栈旌系木凭珴{料，在80 120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干 燥塊，使其通過#300目的篩子，從而得到成品料。((2-2) 2Mg0 · SiO2陶瓷材料薄片的制作)在以上述方法制作的成品料中配合希望量的市售的甲苯(1級)、酒精(特級)、分 散劑、丙烯酸樹脂漆，加入到聚乙烯制的球磨機(jī)中混合16小時，得到薄片成型用漿料。利用 刮刀法將其成型為薄片形，從而制作多片薄片。((3-1) BaNdTiO系氧化物與2Mg0 · SiO2陶瓷的復(fù)合材料的制作)稱取24. 36質(zhì)量％的碳酸鋇(BaCO3) ,40. 29質(zhì)量％的氫氧化釹(Nd(OH)3) ,35. 35 質(zhì)量％的氧化鈦(TiO2)(總計100質(zhì)量％ )，將稱取的粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加離 子交換水和市售的分散劑，調(diào)制成濃度為25%的漿料，混合16小時。回收混合好的漿料，在120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干燥塊，使 其通過#30目的篩子。將回收的粉體收集在氧化鎂制的匣缽中，在電爐中，在1270°C下在空 氣氣氛中預(yù)燒2小時，得到基材的預(yù)燒粉體(稱“一次預(yù)燒粉體”)。

相對于68. 4質(zhì)量％的一次預(yù)燒粉體，稱取31. 4質(zhì)量％的鎂橄欖石(2Mg0 · SiO2) (一次預(yù)燒粉體+鎂橄欖石=100質(zhì)量％)、2.48質(zhì)量％的氧化硼(B2O3)、6. 67質(zhì)量％的氧 化鋅(ZnO)、3. 14質(zhì)量％的氧化鉍(Bi2O)、1. 12質(zhì)量％的氧化鈷(CoO)、0. 66質(zhì)量％的碳酸 錳(MnCO3)、1.07質(zhì)量％的碳酸鈣(CaCO3),將稱取的粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加離子 交換水，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小時?；厥栈旌虾玫臐{料，在120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干燥塊，使 其通過#300目的篩子。將回收的粉體收集在氧化鎂制的匣缽中，在電爐中，在750°C下在 空氣氣氛中預(yù)燒2小時，得到預(yù)燒粉體(稱“二次預(yù)燒粉體”)，其為基材與添加物的混合粉 體。稱取100質(zhì)量％的所得到的二次預(yù)燒粉體，并稱取0. 75質(zhì)量％ WAg粉末，將這些 粉體加入到尼龍制球磨機(jī)中，添加酒精，調(diào)制成濃度為33%的漿料，混合16小時，從而得到 微粉化的成品料?；厥栈旌系木凭珴{料，在80 120°C下干燥24小時之后，在威力粉碎機(jī)中磨碎干 燥塊，使其通過#300目的篩子，從而得到成品料。((3-2) BaNdTiO系氧化物與2Mg0 · SiO2陶瓷的復(fù)合材料的薄片的制作)在以上述方法制作的成品料中配合希望量的市售的甲苯(1級)、酒精(特級)、分 散劑、丙烯酸樹脂漆，加入到聚乙烯制的球磨機(jī)中混合16小時，得到薄片成型用漿料。利用 刮刀法將其成型為薄片形，從而制作多片薄片。(實施例1 10以及比較例1 6)使用由上述方法得到的(I)BaNdTiO系氧化物、(2) 2Mg0 · Si02、(3)BaNdTi0系氧 化物與2Mg0 · SiO2的復(fù)合材料，在表1所示的條件下制作一體化芯片，確認(rèn)這些芯片的邊 界反應(yīng)層的主要擴(kuò)散成分、電鍍處理后向邊界反應(yīng)層的浸漬狀況、邊界反應(yīng)層的厚度以及 有無電介質(zhì)層的剝離。這些結(jié)果匯集在表1以及表2中。至于一體化芯片的制作方法以及 評價方法，除了改變表1以及表2中所示的條件之外，其他與以下作為示例的實施例10的情況相同。(實施例10)(使用BaNdTiO系氧化物與2Mg0· SiO2陶瓷的復(fù)合材料的薄片制作一體化芯片)(至燒成為止)在BaO-Nd2O3-TiO2陶瓷薄片上將Ag漿料(TDK公司制)印刷為所希望的電容器圖 案形狀(燒成后芯片的形狀是長度方向為4. 5mm、寬度方向為3. 2mm的圖案)，在120°C下干 燥15分鐘。接著，將薄片層疊并使2Mg0 · SiO2陶瓷薄片處于外層部分，使印刷的 BaO-Nd2O3-TiO2陶瓷薄片處于內(nèi)層部分(形成4層的內(nèi)層部)，在70°C、700kg/cm2、7分鐘 的條件下進(jìn)行壓制。利用濕法切割方法將其切斷為所希望的電容器形狀，在間歇爐(batch furnace)中，在350°C下進(jìn)行1小時的脫粘結(jié)劑處理之后，在900°C下空氣氣氛中燒成2. 5 小時，從而得到一體化芯片。(燒成后 電鍍?yōu)橹?為了在燒成的一體化芯片的端部形成外部端子，使用市售的Ag外部端子漿料手 工涂敷在端子兩側(cè)，在120°C下干燥15分鐘，在連續(xù)式燒成爐(LINDBERG(株式會社)制) 中，在670°C下進(jìn)行烘干處理。利用本公司所擁有的電鍍裝置對端部已燒成的芯片進(jìn)行 Cu-Ni-Sn電鍍，在各電鍍處理中，電鍍進(jìn)行至膜厚達(dá)到希望的值為止，得到一體化芯片。(確認(rèn)一體化芯片的邊界部有無剝離的方法)對于處理實施至電鍍后的一體化芯片的3個面(平面、側(cè)面、端面)，每一樣品在η =10處利用金屬顯微鏡確認(rèn)了有無剝離等異常。(確認(rèn)一體化芯片的邊界部的擴(kuò)散厚度的方法)用鉗子截斷處理實施至電鍍后的一體化芯片，利用掃描電鏡(日本電子株式會社 制，型號JSM-T300)觀察該截斷的邊界面，拍攝一體化燒成后的邊界面的COMPO(組成)照 片(2000倍)，從而利用觀察機(jī)附屬的定標(biāo)器(scaler)確認(rèn)了邊界部的擴(kuò)散厚度。在圖2 中示意了實施例10的一體化芯片的邊界附近的COMPO照片。在圖2中可以確認(rèn)，第二電介 質(zhì)層(2Mg0 · SiO2陶瓷材料)被形成為上層，第一電介質(zhì)層(BaNdTiO系氧化物)被形成為 下層。而且確認(rèn)了，在上層與下層之間形成有邊界反應(yīng)層(厚度ΙΟμπι)。即可以確認(rèn)，利用 同時燒成，通過上層與下層之間的反應(yīng)而形成了邊界反應(yīng)層。(確認(rèn)一體化芯片的邊界部有無耐電鍍性的方法)用鉗子截斷處理實施至電鍍后的一體化芯片，利用掃描電鏡(日本電子株式會社 制，型號JSM-T300)觀察該截斷的邊界面，拍攝一體化燒成后的邊界面的COMPO照片(2000 倍)，從而確認(rèn)邊界部有無耐電鍍性。(確認(rèn)一體化芯片的邊界部的擴(kuò)散元素的方法)使用市售的環(huán)氧樹脂將燒成后的一體化芯片埋入容器中， 使用研磨劑進(jìn)行研磨， 完成鏡面研磨之后，利用掃描電鏡(日本電子株式會社制，型號JSM-6700)對其研磨面進(jìn)行 SEM-EDS觀察，拍攝一體化燒成后的邊界面的EDS照片(2000倍)，確認(rèn)邊界部的擴(kuò)散元素 分布狀態(tài)。圖3示意了實施例10的一體化芯片的燒成后芯片的芯片中心部邊界附近COMPO 圖像照片，圖4示意了實施例10的一體化芯片的Zn成分的EDS照片，圖5示意了實施例10 的一體化芯片的Ti成分的EDS照片。
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幻 幻:31 111 發(fā) ο
本發(fā)明所涉及的陶瓷電子部件可以作為LC濾波器或各種電容器等各種電子器件 而被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
權(quán)利要求
一種陶瓷電子部件，其特征在于，具有含有主成分為BaO、Nd2O3、TiO2的第一電介質(zhì)層；與所述第一電介質(zhì)層材質(zhì)不同的第二電介質(zhì)層；以及形成于所述第一電介質(zhì)層與所述第二電介質(zhì)層之間且含有Zn以及Ti的邊界層。
2.一種陶瓷電子部件，其特征在于，將含有主成分為Ba0、Nd203、Ti02的第一電介質(zhì)層和含有不同于所述第一電介質(zhì)層的材 質(zhì)且含有Zn的電介質(zhì)材料同時進(jìn)行燒成而形成。
3.如權(quán)利要求2所述的陶瓷電子部件，其特征在于， 所述第一電介質(zhì)層還含有Zn。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陶瓷電子部件，本發(fā)明的陶瓷電子部件雖然是層疊不同材質(zhì)的電介質(zhì)層而形成，但可以充分防止被層疊的電介質(zhì)層彼此間的相互剝離。本發(fā)明的陶瓷電子部件具有含有主成分為BaO、Nd2O3、TiO2的第一電介質(zhì)層；與第一電介質(zhì)層材質(zhì)不同的第二電介質(zhì)層；形成于第一電介質(zhì)層與第二電介質(zhì)層之間且含有Zn以及Ti的邊界層。
文檔編號H01G4/12GK101844428SQ20101014749
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者小更恒, 嵐友宏, 櫻井俊雄, 畑中潔 申請人:Tdk株式會社