專利名稱：導電組合物及陶瓷電子元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用作電子元件的導電材料的導電組合物，并涉及一種陶瓷電子元件。
背景技術：
已經開始制造一種薄層電介質和相應的薄層電極，以滿足電容器的小型化和電容量擴大的需求。
在制造薄層電極時，將用來形成電極的電極糊中所含金屬粉末制得很細，這是一種趨勢。但是，當金屬粉末被制備得很細時，其每單位體積的表面能升高，并因此降低電極的燒結起始溫度。由此提高了電極與電介質之間燒結起始溫度的差值。因此，容易生成裂紋或脫層，并降低電容器的可靠性。
為了抑制裂紋或脫層的產生，建議提高電極糊中相容性材料的加入量(例如，參見特開平7-201223)。相容性材料指的是其組成與電介質相同或不會損害介電性質的陶瓷。此外，相容性材料的燒結起始溫度高于用于電極的金屬粉末的燒結起始溫度?？梢酝ㄟ^提高相容性材料的用量使電極的燒結起始溫度接近電介質。
然而，如果相容性材料的用量增加，則電極的單位體積的金屬組分減少。因此，電極中導電材料的連續(xù)性受阻，且電容器中電極的有效面積減少。這意味著即使在相同的電容器設計中電容也會變小。
另一方面，陶瓷多層絕緣體也要求小型化并減少損耗。為了使絕緣體小型化，需要減小電極的線寬及其厚度。然而，對于上述構造，電極線的損耗增加，而且難以實現低損耗性。相似地，對于該絕緣體，如果電極和陶瓷之間的燒結起始溫度存在巨大差異，就會產生裂紋或脫層，而且會降低可靠性。
因此，已經進行研究以解決前述問題。例如，特開平6-290985公開了一種導電組合物，其中，向由鎳粉的金屬粉末制成的導電糊中加入至少一種選自鎂、鋯、鉭和稀土元素的元素的氧化物。在上述公開文本中，據其描述，通過使用上述組合物抑制了烘烤步驟中鎳電極的膨脹，因此可以防止裂紋的產生。
此外，特開2000-340450公開了一種導電組合物，其中，將涂以氧化鎂層的鎳粉進行混合。上述公開文本描述了通過使用這種方法，可以通過提高電極的燒結起始溫度來抑制裂紋和脫層的產生，而且可以提高防潮性以制造內電極薄層。

發(fā)明內容
然而，上述傳統(tǒng)導電組合物在以下方面仍有改進空間。
也就是說，特開平6-290985中所述的導電組合物并沒有考慮添加的氧化物的粒度。根據本發(fā)明的發(fā)明人的研究，如果用于導電組合物的氧化物的粒度等于或大于金屬粉末的粒度，那么燒結起始溫度無法充分上升，因此會產生裂紋和脫層。此外，還可能在烘烤后損害金屬的連續(xù)性和表面平滑性。
另外，對于特開2000-340450所述的導電組合物，如該公開文本所述，需要幾個諸如蒸發(fā)、鎂化合物的涂布以及隨后的烘烤的步驟。因此，這就產生了生產步驟增多以及為將鎳粉表面涂以鎂層而增加了材料生產成本的問題。
考慮到上述傳統(tǒng)工藝產生的問題，完成了本發(fā)明。目的是提供一種用于陶瓷電子元件的導電組合物，它能夠充分提高燒結起始溫度，即使該導電組合物中含有純金屬，且它還能夠在烘烤后實現燒結金屬的連續(xù)性和表面平滑性。此外，可以無需特別的生產步驟和設備，更廉價地制得陶瓷電子元件。而且，本發(fā)明的另一目的是提供可以通過使用導電組合物，有效地實現小型化和薄化的陶瓷電子元件。
本發(fā)明的發(fā)明人已經盡力實現上述目的，并發(fā)現在導電組合物中加入一種金屬氧化物顆粒可以解決上述問題，該金屬氧化物在平均粒度和/或BET值方面滿足特定的條件。因此，發(fā)明人已經完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明的第一導電組合物是一種用作電子元件導電材料的導電組合物，它含有一種金屬顆粒和一種平均粒度為5至60nm且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒，其中所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
按照第一導電組合物，該金屬氧化物顆粒可以存在于下述狀態(tài)中，即該金屬氧化物顆粒細微均勻地分散，其中包括的金屬氧化物顆粒滿足上述特定的平均粒度和熔點條件，且其含量與金屬顆粒的含量呈特定的比例。因此，即使將金屬顆粒磨細，燒結起始溫度也可以充分上升，并且可以輕松穩(wěn)定地防止裂紋和脫層產生。此外，由于金屬氧化物顆粒細微均勻地分散在金屬顆粒中，烘烤后燒結金屬的連續(xù)性和表面平滑性可以達到較高的水平。此外，無需增加作為相容性材料的金屬氧化物顆粒的用量就能提高電子元件的性能。
第一導電組合物優(yōu)選再含有粘合樹脂和可以溶解該粘合樹脂的溶劑。由此，能夠有效地實現該導電組合物作為導電糊的作用。
在上述第一導電組合物中，金屬氧化物顆粒的平均粒度優(yōu)選為金屬顆粒的1/3至1/80。使用這種金屬氧化物顆粒，可以更可靠地防止裂紋和脫層的產生。
此外，本發(fā)明的第二導電組合物是一種用作電子元件導電材料的導電組合物，它含有一種金屬顆粒和一種BET值(BET比表面積)為20至200m2/g且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒，其中所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
按照第二導電組合物，由于含有滿足上述特定的BET值和熔點條件的金屬氧化物顆粒，而且其含量與金屬顆粒的含量呈特定的比例，即使將金屬顆粒磨細，燒結起始溫度也可以充分上升。因此可以輕松可靠地防止裂紋和脫層的產生。
上述第二導電組合物優(yōu)選再含有粘合樹脂和可以溶解該粘合樹脂的溶劑。由此，能夠有效地實現該導電組合物作為導電糊的作用。
在第二導電組合物中，該金屬氧化物顆粒的BET值優(yōu)選為金屬顆粒的5至200倍。通過使用這種金屬氧化物顆粒，可以可靠地防止裂紋和脫層的產生。
此外，本發(fā)明的陶瓷電子元件含有陶瓷底材和導電層，該導電層在陶瓷底材的內壁和外壁的至少一側中形成，并含有金屬顆粒和平均粒度為5至60nm且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒。所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
在本發(fā)明的陶瓷電子元件中，通過形成下述導電層——含有滿足上述特定的平均粒度和熔點條件的金屬氧化物顆粒，且其含量與金屬顆粒的含量呈特定的比例，導電層與陶瓷底材之間燒結起始溫度的差異變得相當小。因此，可以輕松可靠地防止裂紋和脫層的產生。
注意上述陶瓷電子元件的導電層是使用第一導電組合物制得的。然而，使用第二導電組合物制成的電極也能得到相似的效果。
本發(fā)明的陶瓷電子元件優(yōu)選帶有包括陶瓷底材和導電層的電容器。進一步說，在電容器的電極中，金屬顆粒選自鎳和鎳合金中的至少一種，且金屬氧化物顆粒是包括至少一種選自鎂、鋁、鈦、鋯的金屬的氧化物。
此外，本發(fā)明的陶瓷電子元件優(yōu)選帶有包括陶瓷底材和導電層的絕緣體。進一步說，在絕緣體的電極中，金屬顆粒選自銀和銀合金中的至少一種，且金屬氧化物顆粒是包括至少一種選自鎂、鋁、鈦、鋯的金屬的氧化物。
附圖簡單說明

圖1是表明本發(fā)明的導電組合物中含有的金屬顆粒和金屬氧化物顆粒的狀態(tài)的示意圖。
圖2是表明現有技術中的導電組合物中含有的金屬顆粒和金屬氧化物顆粒的狀態(tài)的示意圖。
圖3是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的多層電容器的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。
圖4是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的多層絕緣體的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。
圖5是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的LC諧振器的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。
具體實施例方式
下文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。導電組合物如上所述，本發(fā)明的導電組合物含有一種金屬顆粒和一種金屬氧化物顆粒。根據導電組合物的用途適當地選擇金屬顆粒的種類。例如，如果使用本發(fā)明的導電組合物制成電容器電極，優(yōu)選使用的金屬顆粒的例子是鎳(Ni)或鎳合金，例如鎳-錳、鎳-鉻、鎳-鈷和鎳-鋁，優(yōu)選使用的金屬氧化物顆粒是諸如鎂(Mg)、鋁(Al)、鈦(Ti)和鋯(Zr)的金屬的氧化物。此外，如果使用本發(fā)明的導電組合物制成絕緣體電極(繞組)，優(yōu)選使用的金屬顆粒的例子是銀(Ag)、銅(Cu)、鈀(Pd)或其合金，優(yōu)選使用的金屬氧化物顆粒是諸如鎂、鋁、鈦和鋯的金屬的氧化物。該金屬氧化物顆?？梢允莾煞N或多種金屬氧化物的混合物，也可以是含有兩種或多種金屬的復合氧化物。
本發(fā)明的導電組合物所含的金屬氧化物顆粒的平均粒度是5至60nm，更優(yōu)選為5至50nm。如果金屬氧化物顆粒的平均粒度低于5nm，燒結起始溫度就會變得過高，如果超過60nm，燒結起始溫度就無法充分上升。因此，無論在哪種情況下，都無法充分地防止裂紋和脫層的產生。
此外，金屬氧化物顆粒的平均粒度優(yōu)選為金屬顆粒的1/80至1/3，更優(yōu)選為1/80至1/10。如果金屬氧化物的平均粒度低于金屬顆粒的1/80，燒結起始溫度就會變得過高，如果超過1/3，就會使燒結起始溫度無法充分上升。
另外，在本發(fā)明的導電組合物中可使用的金屬氧化物顆粒的BET值為20至200m2/g，優(yōu)選為30至200m2/g。BET值為20至200m2/g基本相當于平均粒度為5至60nm。只要BET值和平均粒度中的至少一項滿足上述條件，該金屬氧化物顆粒就可以使用。
此外，金屬氧化物顆粒的BET值優(yōu)選為金屬顆粒的5至200倍。如果金屬氧化物的BET值超過金屬顆粒的200倍，燒結起始溫度往往過高，如果低于5倍，燒結起始溫度往往不能充分上升。
本發(fā)明使用的金屬氧化物顆粒的熔點為1500℃或更高，更優(yōu)選為1600℃或更高。如果該金屬氧化物顆粒的熔點低于1500℃，則該金屬氧化物顆粒在制造陶瓷電子元件通常的燒結溫度(通常為900至1350℃)或金屬顆粒(例如鎳、銀及其合金)的燒結溫度就會熔化。優(yōu)選的金屬氧化物的熔點如下所示。
MgO2800℃
Al2O32050℃TiO21750℃ZrO22677℃在本發(fā)明的導電組合物中，所述金屬氧化物細粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。如果所述金屬氧化物顆粒的含量低于所述金屬顆粒含量的0.1wt％，則燒結起始溫度無法充分上升，如果高于10.0wt％，則燒結不能充分進行。因此，無論在哪種情形中，都不能充分防止裂紋和脫層的形成。此外，如果本發(fā)明的導電組合物用于電容器或絕緣體中，從穩(wěn)定地獲得更高的電容或Q值的角度出發(fā)，所述金屬氧化物顆粒的含量優(yōu)選為所述金屬顆粒含量的2至7.5wt％，更優(yōu)選為2至7wt％。
本發(fā)明的導電組合物的優(yōu)選種類為導電糊。除了前述金屬顆粒和金屬氧化物顆粒，再混入粘合樹脂和溶解該粘合樹脂的溶劑可以得到適當的導電糊。粘合樹脂的例子是纖維素樹脂(例如乙基纖維素)、松香基樹脂、聚乙烯基類樹脂、丁醛樹脂、聚酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧基樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、順丁烯二酸樹脂、石油樹脂、及其類似物。其中，優(yōu)選的是丙烯酸類樹脂和纖維素樹脂(例如乙基纖維素)。此外，對溶劑沒有特別的限制，只要它能溶解上述粘合樹脂。然而，例子是醇(例如乙醇)、芳香烴(例如甲苯、二甲苯)、醚類、酮類、含氯烴、及其類似物。粘合樹脂和溶劑都可以單獨使用，也可以使用兩種或多種物質的混合物。
另外，如果本發(fā)明的導電組合物是作為導電糊使用，如需要，它還可以含有表面活性劑、增塑劑、抗靜電劑、消泡劑、抗氧化劑、潤滑添加劑、熟化劑及其類似物作為添加劑。
按照具有上述組成的本發(fā)明的導電組合物，即使將金屬顆粒制細，燒結起始溫度也可以充分上升，而且可以輕松穩(wěn)定地防止裂紋和脫層的產生。
此處，參看圖1和圖2解釋說明使用本發(fā)明的導電組合物能夠獲得上述效果的原因。圖1是表明本發(fā)明的導電組合物中含有的金屬顆粒和金屬氧化物顆粒的狀態(tài)的示意圖。圖2是表明現有技術的導電組合物中含有的金屬顆粒和金屬氧化物顆粒的狀態(tài)的示意圖。在圖1和圖2中，參考數字1代表金屬顆粒，參考數字2代表金屬氧化物顆粒。
在本發(fā)明中，如圖1所示，通過在導電組合物中加入滿足上述平均粒度和/或BET值以及熔點的特定條件的金屬氧化物細粒2，該金屬氧化物顆粒2能夠細微均勻地分散在金屬顆粒1中。因此，金屬顆粒1可以通過金屬氧化物細粒2與相鄰的金屬顆粒1并存，從而減少了金屬顆粒1自身之間的接觸。因此，燒結起始溫度可以上升，而且可以防止裂紋和脫層的產生。
相反地，如圖2所示，當金屬氧化物顆粒2的平均粒度或BET值等于或大于金屬顆粒1時，只有金屬顆粒1存在的部分在整個組合物中所占的比例變大，因此燒結起始溫度無法充分上升。
如上所述，本發(fā)明的導電組合物對于陶瓷電子元件的導電材料非常有效，因此適用于下述電容器、絕緣體、LC諧振器、或由這些部件與其它元件結合而成的陶瓷電子元件。
接下來，將詳細描述本發(fā)明的陶瓷電子元件。
圖3是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的多層電容器的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。圖3所示的多層電容器301具有一個電容器元件主體310和一對外部電極304、304。通過將介電層302和提供內部電極的導電層303交替排列，從而制得電容器元件主體310。該對外部電極304、304安置在電容器元件主體310的兩個相對的表面上，并各自與導電層303的末端相連。導電層303每隔一層就分別導向外部電極304、304之一。也就是說，一層導電層303的末端連接到上述兩個表面之一，與該導電層303相鄰的導電層303的末端連接到上述兩個表面中的另一表面，而且每一內部電極303是電連接到外部電極304、304之一上的。電容器元件主體310的外形沒有特別的限制，但是通常是矩形固體。此外，電容器元件主體310的尺寸沒有特別的限制，因此可以根據用途決定適用的尺寸。通常是大約(0.4至5.6mm)×(0.2至5.0mm)×(0.2至1.9mm)。
使用諸如BaTiO3、TiO2、CaZrO3、MnO和Y2O3的介電材料制成介電層302。這些介電材料可以單獨使用，也可以兩種或多種混合使用。
使用本發(fā)明的導電組合物制成導電層303。這種情況中，該導電組合物優(yōu)選含有為鎳或鎳合金的金屬顆粒和一種金屬氧化物，所述金屬氧化物包括至少一種選自鎂、鋁、鈦和鋯的金屬氧化物顆粒。
使用導電材料制成外部電極304。這樣的導電材料是，例如，銀、鎳、銅、銦、鎵或它們的合金。用于外部電極304的可以是印刷薄膜、電鍍薄膜、蒸鍍薄膜、離子電鍍薄膜、噴鍍薄膜、及其多層膜。
下面，將舉例說明制造多層電容器301的方法。首先，使用上述介電材料，通過提拉法、刮涂法、反向輥涂法、照相凹版涂敷法、絲漏印刷法、照相凹版印刷法及其類似方法制造介電片。同時，通過混合金屬顆粒、金屬氧化物顆粒、粘合樹脂和溶劑，隨后將其捏合，來制備導電糊。然后，使用絲漏印刷法、照相凹版印刷法、膠版印刷法等將制得的導電糊在介電片表面涂成導電層303的樣式。隨后，將涂有導電糊的數片介電片疊在一起，然后壓合。然后將多層形成的產物在預定溫度(優(yōu)選為900至1350℃)的空氣或含氧大氣中烘烤。由此，制得電容器元件主體310，它在陶瓷底材內部形成內部電極。隨后，將用作外部電極的含導電材料的糊狀物涂敷在電容器元件主體310的預定表面上，并烘烤制得形成外部電極304、304的多層電容器，所述外部電極304、304電連接到導電層303上。
按照上述實施方案，通過使用本發(fā)明的導電組合物，即使在介電層302為薄層時，也可以防止產生裂紋和脫層。更具體地說，即使介電層302的厚度為0.5至1.0μm，也可以獲得具有高度穩(wěn)定性的多層電容器。
注意，在上述實施方案中，本發(fā)明的導電組合物用作作為內部電極的導電層303的導電材料。但是，本發(fā)明的導電組合物也可以用作外部電極304的導電材料。
圖4是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的多層絕緣體的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。圖4所示的多層絕緣體401具有一個芯片主體410和一對安置在芯片主體410的兩個相對表面上的外部電極405、405。通過將絕緣層402和導電層403交替排列，結合成芯片主體410。在芯片主體410中，以一定樣式形成導電層403，而且在絕緣層402的預定位置制成使相鄰的導電層403形成連續(xù)狀態(tài)的通孔。由此，組成一個線圈。此外，線圈的兩端分別電連接至外部電極405、405之一。芯片主體410的外形和尺寸沒有特別的限制，可以根據用途進行適當的選擇。通常，外形接近矩形固體，尺寸是大約(1.0至5.6)mm×(0.5至5.0)mm×(0.6至1.9)mm。
使用絕緣材料制成絕緣層402。這樣的絕緣材料的例子是磁性粉末，陶瓷類磁性粉末、金屬類磁性粉末、和合金類磁性粉末是優(yōu)選使用的。絕緣材料可以單獨使用，也可以兩種或多種混合使用。
使用本發(fā)明的導電組合物制成導電層403。這種情況中，導電組合物優(yōu)選含有為銀或銀合金的金屬顆粒和一種金屬氧化物，所述金屬氧化物包括至少一種選自鎂、鋁、鈦和鋯的金屬氧化物顆粒。至于銀合金，優(yōu)選的是含95wt％或更多銀的銀-鈀合金。
相鄰的導電層403是通過通孔彼此電連接的，通孔中形成的連續(xù)通道也是使用本發(fā)明的導電組合物制成的。此外，由如上所述制成的導電層403形成的線圈的繞法(封閉的磁路)沒有特別的限制，不過通常是螺旋狀。線圈的盤繞數和螺距可以根據用途進行適當的選擇。
使用導電材料制成外部電極405。這樣的導電材料是，例如，銀、鎳、銅或它們的合金。用于外部電極405的可以是印刷薄膜、電鍍薄膜、蒸鍍薄膜、離子電鍍薄膜、噴鍍薄膜、及其多層膜中的任何一種。
下面，將舉例說明制造多層絕緣體401的方法。首先，分別制備用作介電層的糊狀物、用作導電層的糊狀物和用作外部電極的糊狀物。隨后，使用一種例如印刷法、轉錄法和生片法的方法將用作介電層的糊狀物和用作導電層的糊狀物交替涂布。然后，將制得的多層體切割成預定的尺寸，隨后烘烤。由此制得絕緣層402和導電層403的多層成形產物。在這種情況中，通過激光、穿孔或類似方法制成通孔，將用作導電層的糊狀物塞進通孔中，由此將相鄰的介電層403連接形成線圈。通過烘烤用上述方法制得的多層成形產物制得芯片主體410。另外，將用作外部電極的糊狀物涂敷在芯片主體410的預定表面上，隨后烘烤，由此外部電極405、405電連接到線圈的末端。由此制得多層絕緣體401。
按照上述實施方案，通過使用本發(fā)明的導電組合物，即使在絕緣層402為薄層時，也可以防止產生裂紋和脫層。更具體地說，即使絕緣層402的厚度為2至10μm，也可以獲得具有高度穩(wěn)定性的多層絕緣體。
注意，在上述實施方案中，本發(fā)明的導電組合物用作導電層403的導電材料。但是，本發(fā)明的導電組合物也可以用作外部電極405的導電材料。
圖5是表明按照本發(fā)明的陶瓷電子元件的LC諧振器的優(yōu)選實施方案的剖面示意圖。用兩個GND模式505、506將多層體從兩面以層壓方向夾在中間，從而制成圖5所示的LC諧振器501。在由數層介電層502構成的多層底材內部，分別在不同的介電層502上安置線圈503和電容器504，由此制成多層體。
GND模式505是當LC諧振器501的諧振頻率調整時用來進行微調的電極。如下所述，通過選擇沒有形成線圈模式507的位置來進行微調。由此，如果不僅GND模式505，而且其下的介電層在微調過程中被排除，就可以防止由線圈模式507的損壞引起的性能缺陷及其類似情況。
使用本發(fā)明的導電組合物分別制成線圈503的線圈模式507和電容器504的電容器電極模式508。將線圈模式507設置在GND模式505在層壓方向上的最近面。同時，將電容器504的電容器電極模式508設置在GND模式505在層壓方向上的最遠面。此外，在介電層502上的某些區(qū)域設置線圈模式507。另一方面，在介電層502的幾乎整個區(qū)域設置電容器電極模式508。
通過上述構造，制得LC諧振器501，其中線圈503和電容器504位于兩個GND模式505和506之間。此外，使用本發(fā)明的導電組合物作為線圈模式507和電容器電極模式508的元件材料，即使每層都是薄層，也能實現高度可靠性。
實施例接下來，將基于實施例和對比例更具體地解釋本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不限于下列實施例。
實施例1按照下列程序制造多層電容器。
首先，將0.1wt％氧化鋁顆粒(平均粒度50nm，BET值30m2/g)和70wt％由乙基纖維素樹脂和萜品醇構成的賦形劑加入鎳顆粒中(平均粒度0.4μm)。然后，將它們捏合制得導電糊。
同時，將配方如下的陶瓷漿料用刮涂法涂敷在由合成樹脂(例如聚酯和聚丙烯)制成的帶狀載體薄膜上，在所述配方中，將0.5mol％的Y2O3加入100mol％由97.5mol％BaTiO3、2.0mol％CaZrO3和0.5mol％MnO構成的組合物中。隨后，干燥后，將陶瓷生片從載體薄膜上剝離，制得厚度為10μm的帶狀陶瓷生片。然后，將陶瓷生片沖壓成200mm長和200mm寬的尺寸。
使用絲漏印刷設備將前述導電糊以內部電極層的模式印在制得的陶瓷生片的一個主要表面上。將帶有前述糊狀物的陶瓷生片層疊以使導電層可以形成四層，制得多層成形產物。
接下來，將制得的多層成形產物在空氣中在300℃下加熱或在0.1Pa的氧氣/氮氣氣體中在500℃下加熱，以清除粘合劑。隨后，將多層成形產物在10-7Pa的氧氣/氮氣氣體中以1260℃烘烤2小時，然后再在10-2Pa的氧氣/氮氣氣體中以900℃進行再次氧化處理以制得陶瓷燒結材料。烘烤后，在制得的陶瓷燒結材料的每一末端表面涂以銦-鎵糊狀物，然后形成電連接至內部電極層的外部電極。
如上制得的多層陶瓷電容器的外形尺寸是1.6mm寬、3.2mm長、1.0mm厚，介電層的厚度是3μm，導電層的厚度是1.2μm。
實施例2至5，對比例1至2在實施例2至5和對比例1至2中，按照與實施例1相似的方法分別制備多層電容器，不同之處在于通過如表1所示設定導電糊中氧化鋁的含量來制備導電糊。
實施例6至9，對比例3至4在實施例6至9和對比例3至4中，按照與實施例1相似的方法分別制備多層電容器，不同之處在于使用表1所示的金屬氧化物顆粒代替平均粒度為50nm的氧化鋁，且所述導電糊中金屬氧化物顆粒的含量設為鎳顆粒含量的5.0wt％。
表1

多層電容器的可靠性評測測量如上制得的每一多層電容器在1kHz的電容。此外，通過分析電容器的內部，檢測是否觀察到裂紋和脫層的產生。所得結果列示在表2中。
表2


如表2所示，在實施例1至9的多層電容器中，能夠獲得高于預定值的電容值，而且沒有觀察到裂紋和脫層的產生，因此達到較高的穩(wěn)定性。
相反地，在對比例1至4的多層電容器中，電容值較低，而且觀察到有裂紋和脫層的產生。
實施例10按照下列程序制造多層絕緣體。
首先，將0.1wt％氧化鋁顆粒(平均粒度13nm，BET值100m2/g)和30wt％由乙基纖維素樹脂和丁基甲醇構成的賦形劑加入銀顆粒中(平均粒度0.5μm)，然后，將它們捏合制得導電糊。同時，制備含硼硅玻璃顆粒和氧化鋁顆粒的絕緣體糊狀物。
接下來，使用前述導電糊和絕緣體糊狀物，用印刷法將導電層和絕緣層進行層疊。在這種情況下，適當地制造作為相鄰導電層導體的通孔，并制得多層體，在其內部形成匝數為3的線圈狀導體。將該多層體在900℃下烘烤10分鐘，然后制得內部形成螺旋型繞組的多層絕緣體，其內部導體為10μm寬和15μm厚，其外形尺寸為1.6mm×0.8mm×0.4mm。
實施例11至14，對比例5至6在實施例11至14和對比例5至6中，按照與實施例10相似的方法分別制備多層絕緣體，不同之處在于導電糊中氧化鋁的含量如表3所示。
實施例15至18，對比例7至8在實施例15至18和對比例7至8中，按照與實施例10相似的方法分別制備多層絕緣體，不同之處在于使用表3所示的金屬氧化物顆粒代替平均粒度為13nm的氧化鋁，且所述導電糊中金屬氧化物顆粒的含量設為銀顆粒含量的5.0wt％。
表3

多層絕緣體的可靠性評測測量如上制得的每一多層絕緣體在500kHz的Q值。此外，通過分析絕緣體的內部，檢測是否觀察到裂紋和脫層的產生。所得結果列示在表4中。
表4


如表4所示，在實施例10至18的多層絕緣體中，能夠獲得高于預定值的Q值，而且沒有觀察到裂紋和脫層的產生，因此達到較高的穩(wěn)定性。
相反地，在對比例5至8的多層絕緣體中，Q值較低，而且觀察到有裂紋和脫層的產生。
權利要求
1.一種用作電子元件中導體的導電組合物，它含有一種金屬顆粒和一種平均粒度為5至60nm且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒，其中所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
2.如權利要求1所述的導電組合物，它進一步含有粘合樹脂和溶解該粘合樹脂的溶劑。
3.如權利要求1所述的導電組合物，其中金屬氧化物顆粒的平均粒度是金屬顆粒的1/3至1/80。
4.一種用作電子元件中導體的導電組合物，它含有一種金屬顆粒和一種BET值為20至200m2/g且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒，其中所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
5.如權利要求4所述的導電組合物，它進一步含有粘合樹脂和溶解該粘合樹脂的溶劑。
6.如權利要求4所述的導電組合物，其中金屬氧化物顆粒的BET值是金屬顆粒的5至200倍。
7.一種陶瓷電子元件，它含有陶瓷底材；和導電層，其在陶瓷底材的內壁和外壁的至少一側中形成，并含有一種金屬顆粒和一種平均粒度為5至60nm且熔點為1500℃或更高的金屬氧化物顆粒，其中所述金屬氧化物顆粒的含量為所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％。
8.如權利要求7所述的陶瓷電子元件，它包括由陶瓷底材和導電層構成的電容器，其中，在導電層中，金屬顆粒是選自鎳和鎳合金的至少一種，金屬氧化物顆粒是包括至少一種選自鎂、鋁、鈦和鋯的金屬的氧化物。
9.如權利要求7所述的陶瓷電子元件，其包括由陶瓷底材和導電層構成的絕緣體，其中，在導電層中，金屬顆粒是選自銀和銀合金的至少一種，金屬氧化物顆粒是包括至少一種選自鎂、鋁、鈦和鋯的金屬的氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用作電子元件的導體的導電組合物，它含有一種金屬顆粒和一種平均粒度為5至60nm、熔點為1500℃或更高且含量是所述金屬顆粒含量的0.1至10.0wt％的金屬氧化物顆粒。按照該導電組合物，即使將金屬顆粒制細，燒結起始溫度也能充分上升，由此可以輕松可靠地防止裂紋和脫層的產生。
文檔編號C04B35/468GK1503275SQ20031011543
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權日2002年11月25日
發(fā)明者三浦秀一 申請人:Tdk株式會社