介电陶瓷组合物以及介电元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及介电陶瓷组合物以及使用了该介电陶瓷组合物的电子元件，更为详细 的是涉及适宜用于额定电压比较高的中高压用途的介电陶瓷组合物以及介电元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着伴随电子电路的高密度化对电子元件小型化的要求提高，并且层叠 陶瓷电容器的小型?大容量化在急速发展，从而用途也有所扩大并且所要求的特性也各种 各样。
[0003]例如，在用于ECM[电子发动机电脑模块（engineelectriccomputermodule)]、 燃料喷射装置、电子控制节流阀、变频器、转换器、高强度放电前照灯组合件（HIDhead lampunit)、混合动力引擎的电池控制单元、数字静物摄影机等设备的额定电压超过100V 的中高压用电容器来中，在高电场强度条件下要求有高静电容量。
[0004] 然而，现有的介电陶瓷组合物例如是以用在iv/ym左右的低电场强度的直流电 压下为前提而设计的，因此被使用的层叠陶瓷电容器的薄层化不断发展，如果在高电场强 度条件下使用，则会有相对于所施加的直流电场的静电容量的变化率（以下称之为DC偏置 变化率）变大的问题。
[0005] 如果DC偏置变化率大，则层叠陶瓷电容器的有效容量降低，并且变得不满足在设 计阶段必需的静电容量，所以使用了该层叠陶瓷电容器的电子设备的工作会变得不稳定， 进而可能发生变得不工作等的不良状况。
[0006] 因此，在以在高电场条件下的使用为目的的电容器中，希望DC偏置变化率小，另 外，在施加高电场时最好使用具有高介电常数的介电陶瓷组合物。还有，在此所说的"高电 场"例如是指5V/ym的电场强度，高介电常数例如是指1000。
[0007] 为了解决上述的技术问题，在下述的专利文献1中公开有下述介电陶瓷组合物， 其特征为：含有由碱金属氧化物的含量为〇. 02重量％以下的选自钛酸钡、氧化铕、氧化 IL、氧化钺、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镑以及氧化镱中的至少1种、错酸钡、氧化镁和氧 化锰构成并且由下述组成式伽0)"1!102+€[1?20 3+仰&2抑3+丫1%(^11110(式中，1?20 3是选自 Eu203、Gd203、Tb203、Dy203、Ho203、Er203、Tm203以及Yb203中的至少 1 种，a、0、y以及g表 示摩尔比，且它们分别在 0? 001 <a< 0? 06 ;0? 005 < 0 < 0? 06 ;0? 001 <y< 0? 12 ; 0? 001 <g彡0? 12 ; 丫 +g彡0? 13 ; 1. 000 <m彡1. 035的范围内）所表示的主成分，并且相 对于上述主成分100摩尔含有以Si02进行换算为0. 2~5. 0摩尔作为副成分的氧化硅。
[0008] 然而，将如专利文献1所示的介电陶瓷组合物作为介电体的陶瓷电容器虽然相对 介电常数比较大，为1500左右，但是由于5V/ym的DC偏置变化率大至-45%以内，所以期 望DC偏置特性进一步改善。
[0009] 另外，在专利文献2中公开有如下述介电陶瓷组合物，其特征为：是一种含有Ca、 Sr、Mg、Mn以及稀土元素，并且在A位的一部分被该Ca置换的钙钛矿型钛酸钡结晶颗粒 (BCT型结晶颗粒）中含有上述Ca、Sr、Mg、Mn以及稀土元素中的至少一部分固溶而构成的 主结晶颗粒，并且A1元素的含量以氧化物进行换算为0. 01质量％以下的介电陶瓷；上述主 结晶颗粒是一种Ca浓度在颗粒表面侧大于颗粒中心，并且Sr、Mg、Mn以及稀土元素偏在于 颗粒表面侧的核壳型结构，平均粒径为0. 1~0. 5ym。
[0010] 然而，如专利文献2所表示的BCT型的介电陶瓷组合物中，由于其相对介电常数大 至2500以上，但是5V/ym的DC偏置变化率大到-70%以内，所以不能说DC偏置特性良好。
[0011] 现有技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1 :日本专利特开平11-322414号公报
[0014] 专利文献2 :日本专利特开2006-206362号公报
【发明内容】
[0015] 发明想要解决的技术问题
[0016] 本发明是鉴于这样的实际状况完成的，其目的在于提供一种适宜用于额定电压比 较高的中高压用途且5V/ym的DC偏置变化率会非常小，为-15 %以内，而且具有1000以上 的比较高的相对介电常数的介电陶瓷组合物，以及使用了该介电陶瓷组合物的介电元件。
[0017] 解决技术问题的手段
[0018] 为了达到上述目的，本发明提供一种由下述通式（1)表示的复合氧化物的介电陶 瓷组合物。
[0019] {[ (BisNat)a (BiuKv)bBaJ:dAdlxTiidNbd03 ⑴
[0020] 在通式（1)中，A表示选自Li、Na、K中的至少一种元素。a、b、c、d、s、t、u、v以及 x分别是满足下述关系式的数字。
[0021] 0. 10 ^ a< 0. 95
[0022] 0? 00 < b彡 0? 85
[0023] 0? 05 彡 c彡 0? 70
[0024] a+b+c= 1
[0025] 0. 10 ^ d^ 0. 50
[0026] 0? 90 彡 s+u 彡 1. 00
[0027] 0? 45 彡 t彡 0? 50
[0028] 0? 45 彡 v彡 0? 50
[0029] 0? 95 彡 x彡 1. 05
[0030] 本发明的介电陶瓷组合物通过具有上述构成，从而5V/ym的DC偏置变化率非常 小，为-15%以内，并且能够获得1000以上的比较高的相对介电常数。
[0031] 另外，本发明提供一种具备上述介电陶瓷组合物的介电元件。
[0032] 这样的介电元件由于具备上述介电陶瓷组合物，因而对于在施加了高电场的情况 下需要大的介电常数的，例如被用于高电场施加电路中的电路保护用等的电容器来说有 用。
[0033] 发明效果
[0034] 根据本发明，能够提供一种适宜被用于额定电压比较高的中高压用途且5V/ym 的DC偏置变化率会非常小，为-15%以内，且具有1000以上的比较高的相对介电常数的介 电陶瓷组合物，以及使用了该介电陶瓷组合物的介电元件。
【附图说明】
[0035] 图1是表示本发明所述的介电元件的优选的一个实施方式。
[0036]图2是表示本发明所述的介电元件的其它实施方式的截面图。
[0037] 符号说明
[0038] 1......介电体2、3......电极5......层叠体
[0039] 6A、6B......内部电极层7......介电体层8......素体
[0040] 9、10……保护层11A、11B……端子电极
[0041] 100......介电元件200......层叠介电元件
【具体实施方式】
[0042] 以下根据不同情况参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在各个图 面上，对相同或同等的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
[0043] 图1是表示本发明所涉及的介电元件的优选的一个实施方式。图1所表示的介电 元件100形成具备了圆盘状的介电体1、形成于该介电体1的两面的一对电极2和3的电容 器。
[0044] 介电体1是由以下述通式（1)所表示的介电陶瓷组合物来形成的。
[0045] {[ (BisNat)a (BiuKv)bBaJ:dAdlxTiidNbd03 ⑴
[0046] 在通式（1)中，A表示选自Li、Na、K中的至少一种元素。a、b、c、d、s、t、u、v以及 x分别是满足下述式子的数字。
[0047] 0. 10 ^ a< 0. 95
[0048] 0? 00 < b彡 0? 85
[0049] 0? 05 彡 c彡 0? 70
[0050]a+b+c= 1
[0051] 0.10 彡d彡 0.50
[0052] 0? 90 彡 s+u彡 1. 00
[0053] 0? 45 彡 t彡0? 50
[0054] 0? 45 彡 v彡0? 50
[0055] 0? 95 彡 x彡 1. 05
[0056] 这样的介电陶瓷组合物通过具有上述构成，从而既能够使相对介电常数成为1000 以上，又能够使5V/ym的DC偏置变化率减小到非常小以至-15 %以内。
[0057] 本发明的介电陶瓷是铁电体以及反铁电体组合物的组合，通过具有该特定的组合 从而能够获得相对介电常数比较高且DC偏置特性良好的介电陶瓷组合物。
[0058] 如果a、b、c偏离了上述范围，则相对介电常数变成1000以下且5V/ym的DC偏置 变化率变成-15%以上，而且耐电压会降低，所以不优选。
[0059] 在d小于0. 10的情况下DC偏置特性变差，并且如果变成大于0. 50则介电常数会 小于1000,所以不优选。
[0060] 如果s+u、t、v偏离了上述范围，则会生成缺陷，且不能够获得充分的烧结密度，会 发生电荷泄漏，并且耐电压降低，所以不优选。
[0061] 如果x小于0. 95或者超过1. 05,则不能够获得充分的烧结密度，绝缘电阻变低，所 以难以施加高电压来使用。
[0062] 从作为介电陶瓷组合物而在实用上获得充分的介