CN112079634A - 介电陶瓷组合物和包括其的多层陶瓷电容器 - Google Patents

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Abstract

提供一种介电陶瓷组合物和包括该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器。所述介电陶瓷组合物包括BaTiO3基基体材料主成分和副成分，其中，所述副成分包含作为第一副成分的镝(Dy)和铌(Nb)。基于100mol的所述BaTiO3基基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，并且基于100mol的所述BaTiO3基基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。

Description

介电陶瓷组合物和包括其的多层陶瓷电容器
本申请要求于2019年6月13日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0070178号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种具有改善的可靠性的介电陶瓷组合物和包括该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器。
背景技术
通常，诸如电容器、电感器、压电元件、压敏电阻、热敏电阻等的使用陶瓷材料的电子组件包括利用陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极以及安装在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。
由于近来存在对电子产品以及芯片组件被小型化和多功能化的趋势，因此存在对尺寸较小但具有较大电容的多层陶瓷电容器的需要。
用于既使多层陶瓷电容器小型化同时又增大其电容的方法是减小介电层和内电极层的厚度以层叠更多数量的层。目前，介电层的厚度为约0.6μm，并且已经在努力开发更薄的介电层。
在这样的情况下，确保介电层的可靠性正成为介电材料的主要问题。另外，由于介电材料的绝缘电阻的劣化增加，因此在管理质量和良率中的难点成为问题。
为了解决这样的问题，需要开发一种新的方法，该方法用于确保不仅针对多层陶瓷电容器的结构而且针对电介质的组分的高的可靠性。
当确保能够改善目前的可靠性的介电组合物时，可制造较薄的多层陶瓷电容器。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种具有改善的可靠性的介电陶瓷组合物和包括该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器。
根据本公开的另一方面，一种介电陶瓷组合物包括钛酸钡(BaTiO3)基基体材料主成分和副成分，其中，所述副成分包含作为第一副成分的镝(Dy)和铌(Nb)。基于100mol的所述钛酸钡(BaTiO3)基基体材料主成分的钛(Ti)，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，并且基于100mol的所述钛酸钡(BaTiO3)基基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
根据本公开的一方面，一种多层陶瓷电容器包括：陶瓷主体，包括介电层以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极设置为彼此面对且各介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述陶瓷主体的外表面上，其中，所述第一外电极电连接到所述第一内电极并且所述第二外电极电连接到所述第二内电极。所述介电层包含含有介电陶瓷组合物的介电晶粒，并且所述介电陶瓷组合物包含BaTiO3基基体材料主成分和副成分，其中，所述副成分包含作为第一副成分的Dy和Nb。基于100mol的所述BaTiO3基基体材料主成分的钛(Ti)，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，并且基于100mol的所述BaTiO3基基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图；
图2是沿着图1中的I-I′线截取的截面图；
图3A至图3C是根据本公开的实施例示例以及比较示例的高加速寿命试验(HALT)测试结果的曲线图；以及
图4A至图4C是根据本公开的实施例示例以及比较示例的HALT测试结果的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图如下描述本公开的实施例。然而，本公开可按照许多不同的形式呈现，并且不应该解释为限于这里阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将要把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的附图标记将始终用于指示相同或相似的元件。
图1是根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图。
图2是沿着图1中的I-I′线截取的截面图。
参照图1和图2，根据实施例的多层陶瓷电容器100包括：陶瓷主体110，包括介电层111以及设置为彼此面对的第一内电极121和第二内电极122，且各介电层介于第一内电极121和第二内电极122之间；以及第一外电极131和第二外电极132，设置在陶瓷主体110的外表面上。第一外电极131电连接到第一内电极121，第二外电极132电连接到第二内电极122。
关于根据实施例的多层陶瓷电容器100，图1的“长度方向”、“宽度方向”和“厚度方向”分别被定义为“L”方向、“W”方向和“T”方向。“厚度方向”可按照与介电层堆叠所沿的方向(例如，“层叠方向”)的含义相同的含义使用。
虽然没有特别限制，但是陶瓷主体110的构造可以是如附图中所示的矩形长方体形状。
形成在陶瓷主体110内部的多个内电极121和122具有暴露到陶瓷主体110的一个表面或者陶瓷主体110的与所述一个表面背对设置的另一表面的一端。
内电极121和122可包括具有不同极性的成对的第一内电极121和第二内电极122。
第一内电极121的一端可暴露到陶瓷主体的一个表面，第二内电极122的一端可暴露到陶瓷主体的与所述一个表面背对设置的另一表面。
第一外电极131和第二外电极132分别形成在陶瓷主体110的一个表面和陶瓷主体110的与所述一个表面背对设置的另一表面上，以电连接到内电极。
第一内电极121和第二内电极122的材料没有特别限制，并且可以是包含从由例如银(Ag)、铅(Pb)、铂(Pt)、镍(Ni)和铜(Cu)组成的组中选择的至少一种元素的导电膏。
第一外电极131和第二外电极132可分别电连接到第一内电极121和第二内电极122以产生电容。第二外电极132可连接到与连接到第一外电极131的电位不同的电位。
包含在第一外电极131和第二外电极132中的导电材料没有特别限制，而可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)以及它们的合金组成的组中选择的至少一种元素。
第一外电极131和第二外电极132的厚度可根据其用途等合适地确定，并没有特别限制，而可以是，例如，10μm至50μm。
根据实施例，形成介电层111的材料没有特别限制，只要可利用该材料获得足够的电容即可，并没有特别限制，而可以是，例如，钛酸钡(BaTiO3)粉末。
形成介电层111的材料可包括添加到BaTiO3粉末等中的各种添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等。
处于烧结状态的介电层111可一体化成单个主体使得相邻介电层111之间的边界可能不是显而易见的。
第一内电极121和第二内电极122可形成在介电层111上，并且内电极121和122可通过烧结形成在陶瓷主体110内部，同时在它们之间具有一个介电层。
介电层111的厚度可根据电容器的电容设计而可选择地改变。实施例中烧结之后的介电层的厚度可以是每层0.4μm或更小。
此外，烧结之后的第一内电极121的厚度和第二内电极122的厚度可以是每层0.4μm或更小。
根据实施例，介电层111包括包含介电陶瓷组合物的介电晶粒，并且介电陶瓷组合物包括BaTiO3基基体材料主成分(基体材料主成分)和副成分，其中，副成分包含作为第一副成分的镝(Dy)和铌(Nb)。基于100mol的基体材料主成分的钛(Ti)，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，基于100mol的基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
相对地，通常将许多稀土元素添加到介电层111中，以确保多层陶瓷电容器内部的电介质的可靠性。
当将镝(Dy)添加到基体材料主成分的BaTiO3中时，这样的稀土元素之中的Dy降低了氧空位浓度，同时取代了钡(Ba)位点。因此，已知Dy具有改善可靠性的效果。
另一方面，当离子半径大于Dy的离子半径的稀土元素(例如，镧(La)、钐(Sm)等)被添加到介电陶瓷组合物中时，由于可更有效地取代Ba位点，因此更有效地降低了氧空位浓度。然而，在这种情况下，由于绝缘电阻因过度半导体化而迅速减小，因此稀土元素可能不能够实际应用。
因此，认为可将新的稀土元素添加到介电陶瓷组合物中，以在使氧空位浓度最小化的同时确保绝缘电阻，以改善可靠性。
在实施例中，可确定稀土元素的最佳含量比以通过在介电陶瓷组合物中除了Dy之外还包含Nb来确保优异的可靠性，这显示了稳定的介电特性。
根据实施例，介电陶瓷组合物包括BaTiO3基基体材料主成分(基体材料主成分)和副成分。副成分包含作为第一副成分的Dy和Nb。在这种情况下，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol。
可通过将介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量调整为小于或等于1.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)来改善可靠性(诸如绝缘电阻等)。
就可靠性改善而言，当介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量增大时，这是更有利的；然而，Dy和Nb在特定量或更多量时会被半导体化，从而使绝缘体的特性以及烧结性劣化。因此，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量可小于或等于1.5mol。
换句话说，当介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量超过1.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，由于过多含量的稀土元素造成的烧结性的不足可能会引起电容不足和可靠性劣化的问题。
此外，根据实施例，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量可大于0.2mol。
当介电陶瓷组合物中Dy和Nb的总含量小于或等于0.2mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，稀土元素Dy和Nb的总含量太小，因此，可靠性改善效果不显著。
因此，在实施例中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，优选介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量超过0.2mol。
另外，根据实施例，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy含量满足0.7mol<Dy<1.1mol。
当介电陶瓷组合物中的Dy含量满足0.7mol<Dy<1.1mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，可靠性改善效果(诸如绝缘电阻改善)可以是优异的。
当介电陶瓷组合物中的Dy含量小于或等于0.7mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，Dy含量太小，因此，可能存在关于可靠性的问题(诸如绝缘电阻降低)。
另一方面，介电陶瓷组合物中的Dy含量大于或等于1.1mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)，引起相对小的Nb含量，这可能导致关于可靠性的问题(诸如绝缘电阻降低)。
根据实施例，关于包含在陶瓷主体中的介电层中的介电陶瓷组合物，通过在介电陶瓷组合物中包含作为副成分的稀土元素Dy和Nb同时控制Dy和Nb的含量，可获得高的介电特性，并且可改善可靠性(诸如绝缘电阻)。
根据实施例，Nb可设置在介电晶粒的边界处。
设置在介电晶粒的边界处的Nb可抑制多层陶瓷电容器的绝缘电阻的降低，从而改善可靠性。
根据实施例的多层陶瓷电容器100是具有高的电容的小型化产品，并且包括厚度小于或等于0.4μm的介电层111以及厚度小于或等于0.4μm的第一内电极121和第二内电极122，但厚度不特别限于此。介电层111的厚度大于0.0μm。
另外，多层陶瓷电容器100的尺寸可以是1005(长×宽，1.0mm×0.5mm)或更小。
例如，由于根据实施例的多层陶瓷电容器100是具有高的电容的小型化产品，因此介电层111以及第一内电极121和第二内电极122的厚度比现有技术产品的介电层以及第一内电极和第二内电极的厚度薄。对于应用了薄膜介电层和内电极的这样的产品，用于改善可靠性(诸如绝缘电阻)的研究是非常重要的问题。
详细地，由于与根据实施例的多层陶瓷电容器相比，现有技术的多层陶瓷电容器具有相对较厚的介电层和内电极，因此即使介电陶瓷组合物的组分与现有技术的组分相同，可靠性也不是大的问题。
然而，对于如在本公开的实施例中的应用了薄膜介电层和内电极的多层陶瓷电容器的产品，多层陶瓷电容器的可靠性是重要的，并且有必要调整介电陶瓷组合物的组分。
例如，在实施例中，即使当介电层111是厚度小于或等于0.4μm的薄膜时，可靠性(诸如绝缘电阻)也可通过以下方式改善：在用于介电层111的介电陶瓷组合物中包含作为第一副成分的Dy和Nb，并且将Dy和Nb的总含量调整为小于或等于1.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)且将介电陶瓷组合物中的Dy含量调整为满足0.7mol＜Dy＜1.1mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)。
然而，在这种情况下，薄膜不意味着介电层111以及内电极121和122的厚度小于或等于0.4μm，而可被理解为介电层和内电极比现有技术产品的介电层和内电极薄的含义。
在下文中，将更详细地描述根据实施例的介电陶瓷组合物的每种成分。
a)基体材料主成分
根据实施例的介电陶瓷组合物可包含由BaTiO3表示的基体材料主成分。
根据本公开的实施例，基体材料主成分包含从由BaTiO3、(Ba1-xCax)(Ti1-yCay)O3(其中，0≤x≤0.3，0≤y≤0.1)、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(其中，0≤x≤0.3，0≤y≤0.5)和Ba(Ti1-yZry)O3(其中，0<y≤0.5)组成的组中选择的至少一种化合物，但不必然限于此。
根据实施例的介电陶瓷组合物可具有2000或以上的室温介电常数。
基体材料主成分没有特别限制，但主成分粉末的平均直径可大于或等于40nm且小于或等于200nm。
b)第一副成分
根据本公开的实施例，介电陶瓷组合物包含作为第一副成分的元素的Dy和Nb。
在实施例中，第一副成分用于抑制应用了介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器的可靠性劣化。
根据实施例，即使当介电层111的厚度小于或等于0.4μm时，可靠性(诸如绝缘电阻)也可通过以下方式改善：包含作为第一副成分的Dy和Nb，并且将Dy和Nb的总含量调整为小于或等于1.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)且将Dy含量调整为满足0.7mol＜Dy＜1.1mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)。
具体地，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量可大于0.2mol。
当介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量小于或等于0.2mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，作为稀土元素的Dy和Nb的总含量太小，因此可靠性改善效果不显著。
因此，在实施例中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，优选介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量大于0.2mol。本公开的Dy和Nb的总含量可以是包含在介电层111中的Dy和Nb的总含量。本公开的Dy含量可以是包含在介电层111中的Dy含量。本公开的Dy含量也可通过介电陶瓷组合物中的Dy的原子百分比(at.％)(基于介电陶瓷组合物中的100at.％的基体材料主成分的Ti)来表示。本公开的Nb含量可以是包含在介电层111中的Nb含量。本公开的Nb含量也可以通过介电陶瓷组合物中的Nb的原子百分比(at.％)(基于介电陶瓷组合物中的100at.％的基体材料主成分的Ti)来表示。
c)第二副成分
根据本公开的实施例，介电陶瓷组合物可包含作为第二副成分的一种或更多种氧化物和/或一种或更多种碳酸盐，所述一种或更多种氧化物包含从由锰(Mn)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)和锌(Zn)组成的组中选择的至少一种元素，所述一种或更多种碳酸盐包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素。
作为第二副成分的包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素的氧化物和包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素的碳酸盐的总量可以为0.1mol至2.0mol(包括端点值)(基于100mol的基体材料主成分的Ti)。
第二副成分用于降低烧制温度并增强应用了介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器的高温耐压特性。
本公开中描述的第二副成分以及第三副成分和第四副成分的含量可以是基于100mol的基体材料粉末包含在本公开中的量，并且可被定义为各副成分包含的金属离子的摩尔数。本公开的第二副成分以及第三副成分和第四副成分的含量可以是包含在介电层111中的含量。
当第二副成分的含量小于0.1mol时，烧制温度升高并且高温耐压特性稍微降低。
当第二副成分的含量大于2.0mol时，高温耐压和室温电阻率可能劣化。
详细地，根据实施例的介电陶瓷组合物可包含0.1mol至2.0mol(包括端点值)(基于100mol的基体材料主成分的Ti)的第二副成分。这将使得能够在低温下烧制并且提供高温耐压特性。
d)第三副成分
根据本公开的实施例，介电陶瓷组合物可包含第三副成分，第三副成分是包含固定价态受主元素镁(Mg)的氧化物和/或碳酸盐。
固定价态受主元素Mg可按照大于或等于0.2mol且小于0.7mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)的量被包含而作为第三副成分。
作为固定价态受主元素或包含固定价态受主元素的化合物的第三副成分用作受主以降低电子浓度。可通过添加大于或等于0.2mol且小于0.7mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)的作为第三副成分的固定价态受主元素Mg来显著提高由于n型引起的可靠性改善效果。
当第三副成分的含量大于0.7mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，介电常数可能降低并且介电击穿电压(BDV)可能降低，这可能是有问题的。
此外，在实施例中，作为第三副成分的固定价态受主元素Mg可根据Nb的添加而具有降低的绝缘电阻。为了对其进行补偿，优选按照最少的0.2mol的含量添加Mg。
下表1示出了根据试验示例(实施例示例1以及比较示例1和比较示例2)的原型MLCC的片的电容、耗散因数(DF)和BDV的测试结果。
每个测试在1110℃和1120℃的两个条件下进行。
基于100mol的基体材料主成分的Ti，添加到实施例示例1以及比较示例1和比较示例2中的介电陶瓷组合物中的Dy和Nb含量分别为0.9mol和0.05mol。
在实施例示例1中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，添加0.467mol的Mg，而在比较示例1和比较示例2中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，分别添加0.7mol和0.93mol的Mg。
[表1]
Figure BDA0002318820830000091
参照上表1，其中基于100mol的基体材料主成分的Ti，添加了过多量(即，0.7mol和0.93mol)的Mg的比较示例1和比较示例2显示了由于低的BDV引起的降低的可靠性。具体地，在比较示例2中，由于低的BDV产生了短路缺陷。
相比之下，本公开的实施例示例1显示了由于高的BDV引起的优异的可靠性。
e)第四副成分
根据本公开的实施例，介电陶瓷组合物可包含作为第四副成分的一种或更多种氧化物或者包含Si的玻璃化合物，所述一种或更多种氧化物包含硅(Si)和铝(Al)中的至少一种元素。
介电陶瓷组合物可进一步包含大于0.0mol(例如，大于或等于0.001mol)且小于或等于0.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)的第四副成分，第四副成分包括包含Si和Al中的至少一种元素的一种或更多种氧化物或者包含Si的玻璃化合物。
第四副成分含量可以是作为第四副成分包含在介电陶瓷组合物中的Si和Al元素的含量，而与诸如玻璃、氧化物或碳酸盐的添加形式无关。
第四副成分用于降低烧制温度并且改善应用了介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器的高温耐压特性。
当第四副成分含量超过0.5mol(基于100mol的基体材料主成分的Ti)时，可能存在诸如烧结性和密度降低、形成第二相等的问题，这可能是有问题的。
详细地，根据实施例，当介电陶瓷组合物包含小于或等于0.5mol的Al时，Al用作受主并且降低电子浓度，从而改善可靠性。
在下文中，将参照本公开的实施例和比较示例更详细地描述本公开。提供这些实施例和比较示例以帮助对本发明的全面理解，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。
(实施例示例)
介电层通过以下步骤形成：将添加剂(诸如Dy、Nb、Al、Mg、Mn等)、粘合剂和有机溶剂(诸如乙醇)添加到作为基体材料主成分的包含BaTiO3的介电粉末颗粒中，并且将其湿混以制备介电浆料，然后在载体膜上将介电浆料摊开并且干燥以制备陶瓷生片。
所有元素添加剂以基于BaTiO3的40％或更小的尺寸单分散并被添加。
在本公开的实施例示例中，基于100mol的基体材料主成分的钛(Ti)，多层陶瓷电容器被制造为使得介电浆料中的Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol；详细地，基于100mol的基体材料主成分的Ti，Dy含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
在实施例示例1中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，被添加到介电浆料中的Dy和Nb的总含量(即，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量)为1.5mol。
在实施例示例2中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，被添加到介电浆料中的Dy含量(即，介电陶瓷组合物中的Dy的总含量)为0.9mol。
通过混合陶瓷粉末、粘合剂和溶剂以制备浆料并且使用浆料以执行刮刀法，将陶瓷生片制造为具有数微米的厚度的片。
然后，制备包含40重量份至50重量份的平均粒径为0.1μm至0.2μm的镍粉末的用于内电极的导电膏。
将用于内电极的导电膏丝网印刷在陶瓷生片上以形成内电极。然后，将其上形成有内电极图案的生片层叠以形成层压体，然后压制并切割层压体。
然后，将切割的层压体加热以去除粘合剂，并在高温还原性气氛中烧制以形成陶瓷主体。
在烧制期间，通过在还原性气氛(0.1％H2/99.9％N2，H2O/H2/N2)中在1100℃至1200℃下烧制2小时，然后在氮气(N2)气氛中在1000℃下再氧化3小时来执行热处理。
使用铜(Cu)膏对烧制的陶瓷主体执行封端工艺和电极烧制，并形成外电极。
另外，在烧制之后，陶瓷主体110内部的介电层111以及第一内电极121和第二内电极122被制造为具有小于或等于0.4μm的厚度。
(比较示例1)
在比较示例1中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量为1.8mol(超过1.5mol)。剩余的制造工艺与先前描述的制造工艺相同。
(比较示例2)
在比较示例2中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，介电陶瓷组合物中的Dy和Nb的总含量为2.1mol(超过1.5mol)。剩余的制造工艺与先前描述的制造工艺相同。
(比较示例3)
在比较示例3中，基于100mol的基体材料主成分的钛(Ti)，将1.1mol的Dy添加到介电陶瓷组合物中。剩余的制造工艺与先前描述的制造工艺相同。
(比较示例4)
在比较示例4中，基于100mol的基体材料主成分的钛(Ti)，将0.7mol的Dy添加到介电陶瓷组合物中。剩余的制造工艺与先前描述的制造工艺相同。
对如上所述的实施例示例1至实施例示例2以及比较示例1至比较示例4中制造的原型多层陶瓷电容器(原型MLCC)的样品执行HALT测试。
图3A至图3C是根据本公开的实施例示例以及比较示例的HALT测试结果的曲线图。
图3A表示实施例示例1的多层陶瓷电容器样品，其中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量为1.5mol。HALT测试示出了无缺陷的优异的可靠性。
在实施例示例1的情况下，标称电容为101％且BDV为63V，表明在电容和BDV方面的优异的可靠性。
图3B表示比较示例1，其中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量为1.8mol(超过1.5mol)，图3C表示比较示例2，其中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量为2.1mol(超过1.5mol)。
在比较示例1和比较示例2的两种情况下，在HALT测试中观察到数个缺陷，表明可靠性降低。
此外，在比较示例1中，标称电容为90％且BDV为58V，在比较示例2中，标称电容为82％且BDV为47V，表明可靠性不合格。
图4A至图4C是根据本公开的实施例示例以及比较示例的HALT测试结果的曲线图。
图4A表示比较示例3，其中，基于100mol的基体材料主成分的钛(Ti)，添加1.1mol的Dy。在HALT测试中检测到数个缺陷，表明可靠性降低。
图4B表示实施例示例2，其中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，添加0.9mol的Dy。在HALT测试中未检测到缺陷，表明可靠性优异。
图4C表示比较示例4，其中，基于100mol的基体材料主成分的Ti，添加0.7mol的Dy。在HALT测试中检测到数个缺陷，表明可靠性降低。
根据实施例，包含在陶瓷主体中的介电层中的介电陶瓷组合物可通过包含作为副成分的新的稀土元素Nb和Dy同时控制Nb和Dy的含量而具有改善的可靠性(诸如改善的绝缘电阻)。
虽然以上已经示出并描述了示例实施例，但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可做出修改和变形。

Claims (13)

1.一种介电陶瓷组合物，包括：
钛酸钡基基体材料主成分和副成分，所述副成分包含作为第一副成分的Dy和Nb，
其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，并且
基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
2.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量大于0.2mol。
3.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.1mol且小于或等于2.0mol的第二副成分，
其中，所述第二副成分包含一种或更多种氧化物和/或一种或更多种碳酸盐，所述一种或更多种氧化物包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素，所述一种或更多种碳酸盐包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素。
4.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.2mol且小于0.7mol的第三副成分，
其中，所述第三副成分是包含固定价态受主元素Mg的氧化物或碳酸盐。
5.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.001mol且小于或等于0.5mol的第四副成分，
其中，所述第四副成分包含一种或更多种氧化物或者包含Si的玻璃化合物，所述一种或更多种氧化物包含Si和Al中的至少一种元素。
6.一种多层陶瓷电容器，包括：
陶瓷主体，包括介电层以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极设置为彼此面对且各介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述陶瓷主体的外表面上，所述第一外电极电连接到所述第一内电极并且所述第二外电极电连接到所述第二内电极，
其中，所述介电层包含含有介电陶瓷组合物的介电晶粒，并且
所述介电陶瓷组合物包含钛酸钡基基体材料主成分和副成分，所述副成分包含作为第一副成分的Dy和Nb，并且
其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量小于或等于1.5mol，并且
基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy的含量满足0.7mol＜Dy＜1.1mol。
7.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，Dy和Nb的总含量大于0.2mol。
8.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.1mol且小于或等于2.0mol的第二副成分，
其中，所述第二副成分包含一种或更多种氧化物和/或一种或更多种碳酸盐，所述一种或更多种氧化物包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素，所述一种或更多种碳酸盐包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种元素。
9.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.2mol且小于0.7mol的第三副成分，
其中，所述第三副成分是包含固定价态受主元素Mg的氧化物或碳酸盐。
10.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述钛酸钡基基体材料主成分的Ti，所述介电陶瓷组合物包含大于或等于0.001mol且小于或等于0.5mol的第四副成分，
其中，所述第四副成分包含一种或更多种氧化物或者包含Si的玻璃化合物，所述一种或更多种氧化物包含Si和Al中的至少一种元素。
11.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，所述介电层中的每个的厚度小于或等于0.4μm，并且所述第一内电极和所述第二内电极中的每个的厚度小于或等于0.4μm。
12.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多层陶瓷电容器的尺寸为1005或更小。
13.如权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，Nb设置在所述介电晶粒的边界处。
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