CN112142460B - 介电陶瓷组合物和具有其的多层陶瓷电子组件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种介电陶瓷组合物，所述介电陶瓷组合物包括钛酸钡的基体材料主成分和副成分。烧结之后的所述介电陶瓷组合物的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒，并且所述第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比为70％至95％。

Description

介电陶瓷组合物和具有其的多层陶瓷电子组件
本申请要求于2019年6月28日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0078009号韩国专利申请和于2019年8月5日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0094914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
本公开涉及一种介电陶瓷组合物和具有其的多层陶瓷电子组件。
背景技术
使用陶瓷材料的电子组件(诸如电容器、电感器、压电元件、压敏电阻或热敏电阻)包括利用陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体内的内电极以及设置在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。
在陶瓷电子组件之中，多层陶瓷电容器包括：多个堆叠的介电层；内电极，设置为彼此面对，且介电层介于内电极之间；以及外电极，电连接到内电极。
通常通过经由片方法(sheet method)、印刷方法等将内电极膏和介电层膏层叠并且同时烧制来制造多层陶瓷电容器。
现有技术的多层陶瓷高容量电容器等中使用的介电材料是基于钛酸钡(BaTiO3)的铁电材料，并且具有室温下的高介电常数、相对低的损耗因数以及优异的绝缘电阻特性。
近来，由于电气和电子工业的发展，对具有优异的电容温度特性以及在耐受电压和高温下的可靠性的陶瓷电子组件的需求已迅速增长。因此，除了在EIA标准中保证高达85℃的普通高容量陶瓷电子组件之外，还需要保证高达125℃的X7R、保证高达150℃的X8R和保证高达200℃的X9M陶瓷电子组件。
然而，钛酸钡(BaTiO3)具有仅125℃的居里温度，并且因此，存在介电常数在该温度以上时急剧降低的限制。因此，已经提出了一种通过将过量的稀土添加到组合物中来抑制居里温度或更高温度下介电常数降低的方法，但是在这种情况下，烧绿石第二相等的产生会是问题。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式介绍选择的构思，以下在具体实施方式中进一步描述选择的构思。本发明内容不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
本公开的一方面在于提供具有优异的高温耐受电压特性的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
本公开的一方面在于提供可抑制介电常数的降低的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
本公开的一方面在于提供可具有高RC值的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
本公开的一方面在于提供能够满足X7R、X8R和X9M的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
根据本公开的一方面，一种介电陶瓷组合物包括钛酸钡的基体材料主成分和副成分。烧结之后的所述介电陶瓷组合物的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒，并且所述第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比为70％至95％。
根据本公开的一方面，一种多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层和内电极；以及外电极，设置在所述陶瓷主体的外表面上并且电连接到所述内电极。所述介电层的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒，并且所述第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比为70％至95％。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，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是示出根据本公开的实施例的烧结之后的介电陶瓷组合物的微观结构的示意图；
图2是示出根据实施例的多层陶瓷电子组件的示意性透视图；以及
图3是沿着图2的线I-I′截取的截面图。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的操作的顺序，而是除了必须以一定顺序发生的操作之外，可做出对本领域普通技术人员来说将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域普通技术人员公知的功能和构造的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围。
在此，注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语旨在除了包括附图中描绘的方位之外，还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位而包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式定向(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各个示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另有清楚指示，否则单数形式也旨在包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，附图中示出的形状可发生改变。因此，在此描述的示例不限于附图中示出的特定形状，而是包括制造期间发生的形状上的改变。
在此描述的示例的特征可按照如在获得对本申请的公开内容的理解之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的其他构造也是可行的。
附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
随后，参照附图进一步详细地描述示例。
提供根据实施例的介电陶瓷组合物，并且包括该介电陶瓷组合物的电子组件可提供为电容器、电感器、压电元件、压敏电阻、热敏电阻等。
图1是示出根据实施例的烧结之后的介电陶瓷组合物的微观结构的示意图。如图1中所示，通过烧结根据实施例的介电陶瓷组合物形成的介电材料包括多个介电晶粒。
参照图1，根据实施例的介电陶瓷组合物包含钛酸钡基体材料主成分和副成分。在烧结之后的介电陶瓷组合物的微观结构中，具有小于3.5at％的钙(Ca)含量的晶粒可被定义为第一晶粒11，并且具有3.5at％至13.5at％的钙含量的晶粒被定义为第二晶粒12。在这种情况下，基于烧结之后的介电材料的总面积的100％，第二晶粒的面积比可在70％至95％的范围内。
可通过扫描透射电子显微镜-能量色散X射线光谱(STEM-EDS)分析来测量晶粒中的Ca含量。在根据实施例的介电组合物的烧结体中，可将一个晶粒中的Ca的含量确定为在每个晶粒的P1、P2、P3和P4位置处测量的值的平均值。P1、P2、P3和P4可被定义为穿过每个晶粒的直线的1/5、2/5、3/5和4/5处的点。
在本说明书中，“主成分”可指与其他成分相比占据相对大的重量比的成分，并且可指基于全部成分或全部介电层的重量，按重量计为50％或更多的成分。另外，“副成分”可指与其他成分相比占据相对小的重量比的成分，并且可指基于全部成分或全部介电层的重量，按重量计为小于50％的成分。
可通过使用钛酸钡中包括Ca的钛酸钡钙(BCT)作为基体材料粉末来改善电容温度系数(TCC)，以改善高温特性，但是AC电场的介电常数的变化高，并且可能发生诸如使室温RC值降低以及使DF增大的副作用。
然而，在根据本公开的实施例的介电陶瓷组合物中，通过使具有不同的Ca含量的第一基体材料主成分和第二基体材料主成分以适当的比进行混合，并且通过调整副成分添加剂组成，可在减少副作用的发生的同时获得高温特性(X8R和/或X9M特性)和良好的可靠性。
此外，在将CaZrO3和过量的稀土元素添加到BaTiO3中以满足高温特性(X8R和/或X9M特性)的情况下，由于基体材料本身的居里温度为125℃，因此即使在实现高温特性的情况下，在改善电容温度系数(TCC)方面也存在限制。此外，由于因添加过量的稀土元素而产生烧绿石第二相，因此存在可靠性劣化的问题。
然而，根据本公开的实施例，控制第一基体材料主成分和第二基体材料主成分的含量以满足高温特性(X8R和/或X9M特性)并改善电容温度系数(TCC)特性。
因此，在应用根据实施例的介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器的情况下，可满足高温特性(X8R和/或X9M特性)并且可实现良好的电容温度系数(TCC)特性。
另外，通过调整可实现适当的介电常数和可烧结性的副成分的(Ba+Ca)/Si的比，可实现介电常数和可烧结性并且可满足高温特性(X8R和/或X9M特性)。
根据实施例的介电陶瓷组合物可包括基体材料主成分和副成分，并且副成分可包括第一副成分至第五副成分。
介电陶瓷组合物可包括钛酸钡基基体材料；以及从以下选择的至少一种：第一副成分，包括包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种可变价受主元素的氧化物和/或碳酸盐；第二副成分，包括包含Mg的固定价受主元素的氧化物和/或碳酸盐；第三副成分，包括从由钇(Y)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、钆(Gd)、铈(Ce)、钕(Nd)、钐(Sm)、铽(Tb)、铥(Tm)、镧(La)和镱(Yb)组成的组中选择的一种或更多种元素的氧化物和/或碳酸盐；第四副成分，包括从Ba和Ca中选择的一种或两种元素的氧化物和/或碳酸盐；以及第五副成分，包括从由Si元素的氧化物、Si元素的碳酸盐和包含Si元素的玻璃组成的组中选择的至少一种。
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相应成分。
a)基体材料主成分
根据实施例的介电陶瓷组合物可包括钛酸钡基体材料主成分。
根据实施例，基体材料主成分包括由(Ba1-xCax)TiO3(x＜0.035)表示的第一基体材料主成分和由(Ba1-yCay)TiO3(0.035≤y≤0.135)表示的第二基体材料主成分，其中，x为0或更大，并且当x为0时，第一基体材料主成分为BaTiO3。
在介电陶瓷组合物中，可以以粉末的形式包括基体材料主成分，可包括第一基体材料主成分作为第一基体材料粉末，并且可包括第二基体材料主成分作为第二基体材料粉末。
根据实施例，当将第一基体材料主成分的摩尔比定义为(1-z)并且将第二基体材料主成分的摩尔比定义为z时，z满足0.70≤z≤0.95。例如，当将第一基体材料粉末和第二基体材料粉末的混合粉末表示为(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3时，z满足0.70≤z≤0.95。根据实施例，z满足0.70≤z≤0.95的范围，从而获得烧结之后的介电陶瓷组合物的上述微观结构。在这种情况下，可实现良好的高温部分TCC特性、相对低的DF和高的RC值。
基体材料主成分粉末的平均粒径不受特别限制，例如可以是1000nm或更小。
如果将过量的CaZrO3和稀土元素添加到BaTiO3基体材料中，则可实现X8R和/或X9M温度特性，但是基体材料本身的居里温度为约125℃，所以在改善高温部分TCC特性方面存在限制。在这种情况下，由于第二相的产生还可能发生可靠性的劣化的问题。
然而，根据本公开的实施例，当将亚微米添加剂应用到第一基体材料主成分和第二基体材料主成分的混合基体材料中以实现包括第一晶粒和第二晶粒的混合微观结构时，与将CaZrO3或过量的稀土元素添加到BaTiO3基体材料中的情况相比，可实现良好的高温部分TCC特性。
另外，根据实施例，当将副成分添加剂应用到第一基体材料主成分和第二基体材料主成分的混合基体材料中以实现包括第一晶粒和第二晶粒的混合微观结构时，与单独应用BCT基体材料的情况相比，可获得相对低的DF和高的绝缘电阻。
b)第一副成分
根据实施例，介电陶瓷组合物可包括作为第一副成分的从由锰(Mn)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)和锌(Zn)组成的组中的选择的至少一种可变价受主元素的氧化物和/或碳酸盐。
基于基体材料主成分，可包括在0.1mol％至2.0mol％的范围内的第一副成分。在本说明书中，基于基体材料主成分的成分的“xmol％”可指相对于100摩尔份的基体材料主成分包括x摩尔份。
第一副成分的含量可基于包括在第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn之中的至少一种元素的含量，而不区分诸如氧化物或碳酸盐的添加形式。例如，相对于100摩尔份的基体材料主成分，包括在第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的至少一种的可变价受主元素的总含量为0.1摩尔份至2.0摩尔份。
第一副成分用于改善介电陶瓷组合物的耐还原性，并且改善应用该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电子组件的高温耐受电压特性。
当相对于100摩尔份的基体材料主成分，第一副成分的含量为0.1摩尔份至2.0摩尔份时，可提供确保RC值并改善高温耐受电压特性的介电陶瓷组合物。如果第一副成分的含量小于0.1摩尔份，则RC值会相对非常低或高温耐受电压会低。如果第一副成分的含量超过2.0摩尔份，则会出现RC值降低的现象。
相对于100摩尔份的基体材料主成分，根据本公开的实施例的介电陶瓷组合物可包括具有0.1摩尔份至2.0摩尔份的含量的第一副成分，从而能够低温烧制并获得高温耐受电压特性。
c)第二副成分
根据实施例，介电陶瓷组合物可包括作为第二副成分的包括镁(Mg)的固定价受主元素的氧化物和/或碳酸盐。
相对于基体材料主成分，可包括在0.5mol％至3.0mol％的范围内的第二副成分。第二副成分的含量可基于包括在第二副成分中的Mg元素的含量，而不区分诸如氧化物或碳酸盐的添加形式。例如，相对于100摩尔份的基体材料主成分，包括在第二副成分中的Mg元素的含量可以为3.0摩尔份或更少。
如果相对于100摩尔份的基体材料主成分，第二副成分的含量超过3.0摩尔份，则介电常数可能会降低，并且高温耐受电压特性可能会降低。
d)第三副成分
根据实施例，介电陶瓷组合物包括第三副成分，第三副成分包括从由Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb组成的组中选择的一种或更多种元素的氧化物和/或碳酸盐。
基于基体材料主成分，可包括在2.0mol％至7.0mol％的范围内的第三副成分。第三副成分的含量可基于第三副成分中包含的Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb之中的至少一种元素的含量，而不区别诸如氧化物或碳酸盐的添加形式。例如，相对于100摩尔份的基体材料主成分，第三副成分中包含的Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb之中的至少一种元素的总含量可以为2.0摩尔份至7.0摩尔份。
在实施例中，第三副成分防止应用介电陶瓷组合物的多层陶瓷电子组件的可靠性的劣化。如果第三副成分的含量在上述范围之外，则高温耐受电压特性可能会劣化。
e)第四副成分
根据实施例，介电陶瓷组合物可包括第四副成分，第四副成分包括从由Ba和Ca组成的组中选择的至少一种的氧化物和/或碳酸盐。
相对于基体材料主成分，可包括在0.5mol％至3.0mol％的范围内的第四副成分。第四副成分的含量可基于包括在第四副成分中的Ba和Ca中的至少一种的含量，而不区分诸如氧化物或碳酸盐的添加形式。例如，基于100摩尔份的基体材料主成分，包括在第四副成分中的Ba和Ca中的至少一种的总含量可以为0.5摩尔份至3.0摩尔份。
相对于100摩尔份的基体材料主成分，可包括在0.5摩尔份至3.0摩尔份的范围内的第四副成分，以调整根据实施例的介电陶瓷组合物的晶体结构并改善高温耐受电压特性。
f)第五副成分
根据实施例，介电陶瓷组合物可包括第五副成分，第五副成分包括从由硅(Si)元素的氧化物、Si元素的碳酸盐和包含Si元素的玻璃组成的组中选择的至少一种。
基于基体材料主成分，可包括0.5mol％至4.0mol％的范围内的第五副成分。第五副成分的含量可基于包括在第五副成分中的Si元素的含量，而不区分诸如玻璃、氧化物或碳酸盐的添加形式。
如果相对于100摩尔份的基体材料主成分，第五副成分的含量小于0.5摩尔份，则介电常数和高温耐受电压特性会降低。如果相对于100摩尔份的基体材料主成分，第五副成分的含量大于4.0摩尔份，则会存在诸如可烧结性降低、密度降低、第二相产生等的问题。
根据实施例，提供了一种多层陶瓷电子组件。
图2是根据另一实施例的多层陶瓷电子组件的示意性透视图，图3是沿着图2的线I-I′截取的多层陶瓷电子组件的示意性截面图。在图2和图3中，L方向表示多层陶瓷电子组件的长度方向，W方向表示多层陶瓷电子组件的宽度方向，T方向表示多层陶瓷电子组件的厚度方向。
参照图2和图3，根据另一实施例的多层陶瓷电子组件100包括其中交替地堆叠有介电层111以及内电极121和122的陶瓷主体110。在陶瓷主体110的两端上，第一外电极131和第二外电极132设置为分别电连接到交替地设置在陶瓷主体110内的第一内电极121和第二内电极122。
陶瓷主体110的形状不受特别限制，例如大体上可以是六面体。此外，陶瓷主体110的尺寸不受特别限制，并且可根据预期用途设定为适当的尺寸。例如，陶瓷主体110可具有(0.6mm至5.6mm)×(0.3mm至5.0mm)×(0.3mm至1.9mm)的尺寸。
介电层111的厚度可根据电子组件的容量设计而任意改变。在实施例中，烧制之后的介电层111的厚度可以为每层1μm或更小。介电层111的厚度可以为1μm或更小、0.9μm或更小、0.8μm或更小、0.7μm或更小、0.6μm或更小、0.5μm或更小或者0.4μm或更小，但不限于此。由于相对过薄的介电层具有存在于一个层中的少量的晶粒(这会不利地影响可靠性)，因此介电层的厚度可以为0.1μm或更大。
第一内电极121和第二内电极122可以以这样的方式堆叠：相应的端表面分别暴露于陶瓷主体110的相对端。第一外电极131和第二外电极132分别形成在陶瓷主体110的两端上并且分别电连接到第一内电极121和第二内电极122的暴露的端表面以形成电子电路。
包含在第一内电极121和第二内电极122中的导电材料不受特别限制，但是详细地，可使用镍(Ni)。
第一内电极121和第二内电极122的厚度可根据用途适当地确定，例如，可以为5μm或更小、4μm或更小、3μm或更小、2μm或更小、1μm或更小、0.6μm或更小或者0.4μm或更小，不限于此。过薄的内电极易受短路的影响，因此，内电极的厚度可以为0.1μm或更大。
包含在第一外电极131和第二外电极132中的导电材料不受特别限制，例如可使用镍(Ni)、铜(Cu)或它们的合金。
构成陶瓷主体110的介电层111可包括根据实施例的介电陶瓷组合物。可通过烧结根据实施例的介电陶瓷组合物来形成构成陶瓷主体110的介电层111。
介电陶瓷组合物包括钛酸钡基体材料主成分和副成分，并且烧结之后的介电陶瓷组合物的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒。在这种情况下，第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比可在70％至95％的范围内。
在实施例中，包括在介电陶瓷组合物中的基体材料主成分包括由(Ba1-xCax)TiO3(x＜0.035)表示的第一基体材料主成分和由(Ba1-yCay)TiO3(0.035≤y≤0.135)表示的第二基体材料主成分。当将第一基体材料主成分的摩尔比定义为(1-z)并且将第二基体材料主成分的摩尔比定义为z时，满足0.70≤z≤0.95。
在另一示例中，根据实施例的多层陶瓷电子组件的介电层可包括钛酸钡基体材料主成分；以及从以下选择的至少一种：第一副成分，包括包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种可变价受主元素的氧化物和/或碳酸盐；第二副成分，包括包含Mg的固定价受主元素的氧化物和/或碳酸盐；第三副成分，包括从由钇(Y)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、钆(Gd)、铈(Ce)、钕(Nd)、钐(Sm)、铽(Tb)、铥(Tm)、镧(La)和镱(Yb)组成的组中选择的一种或更多种元素的氧化物和/或碳酸盐；第四副成分，包括从Ba和Ca中选择的一种或两种元素的氧化物和/或碳酸盐；以及第五副成分，包括从由Si元素的氧化物、Si元素的碳酸盐和包含Si元素的玻璃组成的组中选择的至少一种。
介电陶瓷组合物的其他特征与根据上述的实施例的介电陶瓷组合物的特征相同，因此将省略其详细描述。另外，在本说明书中，将多层陶瓷电子组件示出为多层陶瓷电容器，但不限于此。
在下文中，将参照实验示例更详细地描述实施例。然而，本公开的范围不受实验示例的限制。
实验示例
通过使用如下固相法制备(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3的混合的固溶粉末，该固溶粉末为包含第一基体材料主成分和第二基体材料主成分的基体材料粉末。
起始材料是BaCO3、TiO2和CaCO3。通过球磨机将这些起始材料粉末混合并在900℃至1000℃下进行焙烧，以获得具有300nm的平均粒径的(Ba1-xCax)TiO3第一主成分粉末和(Ba1-yCay)TiO3第二主成分粉末(x<y)。
在根据表1、表3、表5和表7中规定的成分比将副成分添加剂粉末添加到主成分基体粉末中之后，通过使用氧化锆球作为混合/分散介质而将包含主成分和副成分的原材料粉末、乙醇/甲苯、分散剂和粘合剂混合，然后球磨20小时。
使用刮刀式涂布机对制备好的浆料进行制造以形成具有10μm的厚度的模制片。在制造的模制片上执行Ni内电极印刷。通过堆叠25片覆盖片来制造上覆盖件和下覆盖件，通过堆叠和压制21层印刷的有效片来制造棒。使用切割机将压制的棒切割成3216尺寸(3.2mm×1.6mm)的片。
将制造的3216尺寸的片进行焙烧，然后在1.0％H2/99.0％N2的还原气氛(H2O/H2/N2气氛)中在1200℃至1250℃的温度下烧制2小时，然后通过在N2气氛中在1000℃下执行再氧化3小时来进行热处理。通过在烧制的片上利用Cu膏的封端工艺和电极烧制来完成外电极。
对如上所述完成的原型多层陶瓷电容器(原型MLCC)试样的电容、DF、绝缘电阻、TCC以及在200℃的高温下的随着电压阶跃增加的电阻退化行为(resistance degradationbehavior)进行评估。
使用LCR测试仪在1kHz和AC0.2V/μm的条件下测量多层陶瓷电容器(MLCC)片的室温电容和介电损耗。根据多层陶瓷电容器(MLCC)片的电容、MLCC片的介电层的厚度、内电极面积和介电层的数量计算MLCC片的介电层的介电常数。
在取10个样品并对10个样品施加DC10V/μm的状态下，在60秒之后测量室温绝缘电阻(IR)。在-55℃至200℃的温度范围内测量电容随温度的变化。在高温IR升压试验中，通过在200℃下将电压阶跃增加5V/μm测量电阻退化行为。每个阶跃的时间为60分钟，并且以10秒间隔测量电阻值。
从高温IR升压试验中得到高温耐受电压。高温耐受电压是指：当在200℃下，在3216尺寸的片(3216尺寸的片在烧制之后具有20层介电层和7μm的厚度)中施加dc5V/μm的电压阶跃60分钟时，并且当在持续增加该电压阶跃的同时进行测量时，IR可耐受105Ω或更大时的电压。
图1是示出包括第一晶粒(第一基体材料主成分)和第二晶粒(第二基体材料主成分)的微观结构以及位置P1、P2、P3和P4的示意图，以通过STEM/EDS分析来分析每个晶粒内的Ca的含量。
通过STEM/EDS分析来分析20个晶粒中的Ca的含量，以计算第一晶粒面积比(100-a)(％)和第二晶粒面积比a(％)。将1个晶粒中的Ca含量设定为如图1中所示的在P1点至P4点处的Ca含量的4个数据的平均值。
下面的表1、表3、表5和表7是实验示例的成分表，表2、表4、表6和表8示出了与表1、表3、表5和表7中规定的成分对应的原型MLCC片的特性。
[表1]
[表2]
在表2中，“O”表示优异，“×”表示差。
在表1的样品1至样品22的情况下，根据第一基体材料粉末(Ba1-xCax)TiO3(Ca含量x＝0)以及第二基体材料粉末(Ba1-yCay)TiO3的Ca含量(y)和第二基体材料粉末的比(z)的改变在以下条件下制备样品：相对于100mol的基体材料混合粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1- yCay)TiO3100mol，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第二副成分Mg的含量为2.5mol，第三副成分稀土元素的总含量为5.5mol，第四副成分(Ba和Ca)的和为1.5mol，以及第五副成分Si的含量为2.0mol。表2的样品1至样品22示出了与这些样品对应的样品特性。
第一基体材料粉末包括第一基体材料主成分，第二基体材料粉末包括第二基体材料主成分。第一基体材料粉末和第二基体材料粉末的混合的摩尔比按照与第一基体材料主成分和第二基体材料主成分的混合的摩尔比相同的含义被使用。
在第二基体材料粉末的Ca含量y为0.03的情况下，即第二基体材料粉末的比z＝0(样品1)和z＝1(样品2)两种情况，可以看出的是，存在高温部分TCC(150℃)和高温部分TCC(200℃)超出X8R和X9M规范的范围的问题。
样品3至样品7示出了当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.04时，第二基体材料粉末的比z的改变的示例。在这种情况下，可以看出的是，存在以下问题：当z＝0.6(样品3)时，高温部分TCC(150℃)和高温部分TCC(200℃)超出X8R和X9M规范的范围，当z＝1.0(样品7)时，DF增加到7.0％或更大，并且RC值减小到小于1000。
当第二基体材料粉末的比z在0.7至0.95的范围内(样品4至样品6)时，高温部分TCC满足X8R和X9M规范，并且可实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
样品8至样品12示出了第二基体材料粉末的Ca含量y为0.075并且第二基体材料粉末的比z改变的示例。在这种情况下，可以看出的是，存在以下问题：当z＝0.6(样品8)时，高温部分TCC(200℃)超出X9M规范的范围，当z＝1.0(样品12)时，DF增加到7.5％或更大，并且RC值减小到小于1000。
当第二基体材料粉末的比z在0.7至0.95的范围内(样品9至样品11)时，高温部分TCC同时满足X8R和X9M规范，并且可实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
样品13至样品17示出了第二基体材料粉末的Ca含量y为0.12并且第二基体材料粉末的比z改变的示例。在这种情况下，可以看出的是，存在以下问题：当z＝0.6(样品13)时，高温部分TCC(200℃)超出X9M规范的范围，当z＝1.0(样品17)时，DF增加到7.5％或更大，并且RC值减小到小于1000。
当第二基体材料粉末的比z的范围为0.7至0.95(样品14至样品16)时，高温部分TCC同时满足X8R和X9M规范，并且可实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
样品18至样品22示出了当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.15时，第二基体材料粉末的比z的改变的示例。在这种情况下，存在以下问题：当z＝0.6(样品18)时，高温部分TCC(200℃)超出X9M规范的范围，当z＝0.7、0.8、0.95和1.0(样品19至样品22)时，DF增加到7.5％或更大，并且RC值减小到小于1000。因此，当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.15时，高温部分TCC不能够满足X8R和X9M规范并且同时不能够实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这些实施例中，不存在第二晶粒的面积比。
根据如上所述的样品1至样品22的结果，能够实现本公开的目标特性的微观结构与当第一晶粒的面积比为(100-a)并且第二晶粒的面积比为a时，a在70％至95％的范围内的微观结构对应。在该微观结构中可以确认的是，当第一基体材料粉末(Ba1-xCax)TiO3的Ca含量x为0(x＝0)时，第二基体材料粉末(Ba1-yCay)TiO3的Ca含量y以及第二基体材料粉末的比z的范围分别满足0.04≤y≤0.12以及0.7≤z≤0.95。
[表3]
[表4]
在表4中，“O”表示优异，“×”表示差。
在表3的样品23至样品39的情况下，根据第一基体材料粉末(Ba1-xCax)TiO3(Ca含量x＝0.02)以及第二基体材料粉末(Ba1-yCay)TiO3的Ca含量(y)和第二基体材料粉末的比(z)的改变在以下条件下制备样品：相对于100mol的基体材料混合粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第二副成分Mg的含量为2.5mol，第三副成分稀土元素的总含量为5.5mol，第四副成分(Ba和Ca)的和为1.5mol，以及第五副成分Si的含量为2.0mol。表4的样品23至样品39示出了与这些样品对应的样品特性。
在第二基体材料粉末的Ca含量y为0.03时，当第二基体材料粉末的比z为0.5(z＝0.5)(样品23)时，高温部分TCC偏离X8R和X9M规范，当z＝1.0(样品24)时，TCC满足X8R规范，但是不满足X9M规范，并且DF增加到7.0％或更大，且RC值减小到小于1000。
样品25至样品29示出了当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.04时，第二基体材料粉末的比z的改变的示例。在z＝0.6(样品25)的情况下，高温部分TCC满足X8R规范但不满足X9M规范。在z＝1.0(样品29)的情况下，存在DF增加到7.5％或更大且RC值减小到小于1000的问题。
当第二基体材料粉末的比z在0.7至0.95的范围内(样品26至样品28)时，高温部分TCC满足X8R和X9M规范，并且可同时实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
样品30至样品34示出了当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.075时，第二基体材料粉末的比z的改变的示例。在这种情况下，可以看出的是，存在以下问题：当z＝0.6(样品30)时，高温部分TCC超出X9M规范的范围，当z＝1.0(样品34)时，DF增加到7.0％或更大，并且RC值减小到小于1000。
当第二基体材料粉末的比z在0.7至0.95的范围内(样品31至样品33)时，高温部分TCC满足X8R和X9M规范，并且可同时实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
样品35至样品39示出了当第二基体材料粉末的Ca含量y为0.12时，第二基体材料粉末的比z的改变的示例。在这种情况下，存在以下问题：当z＝0.6(样品35)时，高温部分TCC超出X9M规范的范围，当z＝1.0(样品39)时，DF增加到7.0％或更大，并且RC值减小到小于1000。
当第二基体材料粉末的比z在0.7至0.95的范围内(样品36至样品38)时，高温部分TCC满足X8R和X9M规范，并且可同时实现7.0％或更小的低DF、1000或更大的RC值以及50V/μm或更高的高温(200℃)耐受电压特性。在这种情况下，可以看出的是，第二晶粒的面积比在总面积的70％至95％的范围内。
根据以上样品23至样品39的结果，能够实现本公开的目标特性的微观结构与当第一晶粒的面积比为(100-a)并且第二晶粒的面积比为a时，a在70％至95％的范围内的微观结构对应。在该微观结构中可以看出的是，当第一基体材料粉末(Ba1-xCax)TiO3的Ca含量x为0.02(x＝0.02)时，第二基体材料粉末(Ba1-yCay)TiO3的Ca含量y以及第二基体材料粉末的比z的范围分别满足0.04≤y≤0.12以及0.7≤z≤0.95。
[表5]
[表6]
在表6中，“O”表示优异，“△”表示良好，“×”表示差。
相对于其中第一基体材料粉末的Ca含量x为0(x＝0)，第二基体材料粉末的Ca含量y为0.075(y＝0.075)，以及在基体材料混合粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3中第二基体材料粉末的比z为0.9(z＝0.9)的基体材料粉末，表5的样品40至样品64示出了相应的副成分改变的样品。表6示出了相应的样品特性。
表5的样品40至样品48示出了在以下固定条件下根据第三副成分稀土元素的Y含量的改变的样品：在基体材料粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3(x＝0，y＝0.075，z＝0.90)中，按与100mol的基体材料粉末的元素比，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第二副成分的Mg含量为1.5mol，第四副成分(Ba和Ca)的和为1.5mol，以及第五副成分的Si含量为2.00mol，并且表6的样品40至样品48示出了与这些样品对应的样品的特性。
当第三副成分的Y含量按元素比小于2.0mol(样品40和样品41)时，高温部分TCC不满足X9M规范，并且高温(200℃)耐受电压特性为50V/μm或更小且劣化，当Y含量按8mol或更大的元素比(样品48)过分过量时，可以看出的是，烧结密度相对低，并且高温耐受电压特性迅速劣化。此外，相对于相同的稀土元素的含量，观察到的是，在单独添加Y的情况下(样品44)的特性与在混合添加Y和Dy的情况下(样品45)的特性几乎相似。因此，基于100mol的基体材料粉末，第三副成分稀土元素的总量的适当的含量范围按元素比可以为2.0mol至7.0mol。
表5的样品49至样品54示出了在以下固定条件下根据第二副成分的Mg含量的改变的样品：在基体材料粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3(x＝0，y＝0.075，z＝0.90)中，按与100mol的基体材料粉末的元素比，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第三副成分的Y含量为5.5mol，第四副成分(Ba和Ca)的和为1.5mol，以及第五副成分的Si含量为2.00mol，并且表6的样品49至样品54示出了与这些样品对应的样品特性。当Mg的含量相对低(按元素比为0.3mol)(样品49)时，存在RC值为小于1000的低值的问题，当Mg含量为过量的3.5mol(样品54)时，高温(200℃)耐受电压特性降低到50V/μm或更小。因此，基于100mol的基体材料粉末，第二副成分Mg的适当的含量按元素比可以为0.5mol至3.0mol。
表5和表6的样品55至样品61示出了根据第一副成分Mn的含量的改变的特性改变。当Mn的含量为0mol(样品55)时，未实现耐还原特性，并且RC值显著低且高温耐受电压低。随着Mn含量增加，高温(200℃)耐受电压特性趋向于得到改善，而当Mn含量过分增加到2.5mol(样品61)时，存在RC值减小到小于1000的问题。样品62至样品64示出了当第一副成分Mn和V的和按元素比为0.4mol时，根据Mn和V的比的特性的改变。随着Mn的一部分或全部改变为V，观察到几乎相同地实现特性。因此，第一副成分可包括Mn、V以及过渡金属元素Cr、Fe、Co、Ni、Cu和Zn(其为可变价受主元素)中的一种或更多种。基于100mol的基体材料粉末，第一副成分的和的适当的含量按元素比可以为0.1mol至2.0mol，或0.2mol至2.0mol。
[表7]
[表8]
在表8中，“O”表示优异，“×”表示差。
表7的样品65至样品74示出了在以下固定条件下根据第四副成分的Ba含量和/或Ca含量的改变的样品：在基体材料粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3(x＝0，y＝0.075，z＝0.90)中，按与100mol的基体材料粉末的元素比，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第二副成分的Mg含量为1.5mol，第三副成分稀土元素的含量为4.5mol，以及第五副成分的Si含量为2.00mol，并且表8的样品65至样品74示出了与这些样品对应的样品特性。
当Ba含量非常小(0.2mol)(样品65)时，高温部分TCC不满足X8R和X9M规范，并且高温(200℃)耐受电压特性为50V/μm或更小且劣化，当Ba含量按元素比为4mol或更大(过量)(样品70)时，可以看出的是，烧结密度低，并且高温(200℃)耐受电压特性迅速劣化。另外，即使当Ba的一部分或全部改变为Ca(样品71至样品74)时，也可以确认的是，实现了与单独添加Ba的情况下的特性几乎相同的特性。因此，基于100mol的基体材料粉末，第四副成分Ba和/或Ca的适当的含量按元素比可以为0.5mol至3.0mol。
表7的样品75至样品81示出了在以下固定条件下根据第五副成分的Si含量的改变的样品：在基体材料粉末(1-z)(Ba1-xCax)TiO3+z(Ba1-yCay)TiO3(x＝0，y＝0.075，z＝0.90)中，按与100mol的基体材料粉末的元素比，第一副成分可变价元素(Mn和V)的和为0.55mol，第二副成分的Mg含量为1.5mol，第三副成分稀土元素含量为4.5mol，以及第四副成分的Ba含量或Ca含量为1.5mol，并且表8的样品75至样品81示出了与这些样品对应的样品的特性。
当Si的含量非常小(0.2mol)(样品75)时，高温部分TCC不满足X8R和X9M规范，并且高温(200℃)耐受电压特性为50V/μm或更小且劣化，当Si含量按元素比为5mol或更大(过量)(样品81)时，可以看出的是，RC值为小于1000的低值，并且高温(200℃)耐受电压特性劣化到小于50V/μm。因此，基于100mol的基体材料粉末，第五副成分Si的适当的含量按元素比可以为0.5mol至4.0mol。
如上所述，根据实施例，可提供一种具有优异的高温耐受电压特性的介电陶瓷组合物和具有该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电子组件。
根据实施例，可提供在抑制介电常数的降低的同时可提供相对高的RC值的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
根据实施例，可提供可满足X7R、X8R和X9M的介电陶瓷组合物和多层陶瓷电子组件。
虽然本公开包括特定示例，但是对领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此所描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或通过其他组件或它们的等同物替换或者补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (12)

1.一种介电陶瓷组合物，包括：
钛酸钡的基体材料主成分和副成分，
其中，烧结之后的所述介电陶瓷组合物的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒，
其中，所述第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比为70％至95％，
其中，所述基体材料主成分包括由(Ba1-xCax)TiO3表示的第一基体材料主成分和由(Ba1-yCay)TiO3表示的第二基体材料主成分，其中，x＜0.035，0.035≤y≤0.135，
其中，所述第一基体材料主成分与所述第二基体材料主成分的摩尔比为(1-z):z，其中，0.9≤z≤0.95，
其中，所述副成分包括第一副成分，所述第一副成分包括包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种可变价受主元素的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.1摩尔份至2.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第二副成分，所述第二副成分包括包含Mg的固定价受主元素的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第二副成分中的包括Mg的固定价受主元素的含量为2.5摩尔份至3.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第三副成分，所述第三副成分包括从由Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb组成的组中选择的至少一种的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第三副成分中的Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb中的一种或更多种的总含量为5.5摩尔份至7.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第四副成分，所述第四副成分包括从Ba和Ca中选择的至少一种的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为0.5摩尔份至3.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第五副成分，所述第五副成分包括从由Si元素的氧化物、Si元素的碳酸盐和包含Si元素的玻璃组成的组中选择的至少一种，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第五副成分中的Si元素的含量为0.5摩尔份至4.0摩尔份，并且
其中，所述介电陶瓷组合物不包括CaZrO3。
2.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.55摩尔份至2.0摩尔份。
3.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.1摩尔份至0.55摩尔份。
4.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为1.5摩尔份至3.0摩尔份。
5.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为0.5摩尔份至1.5摩尔份。
6.如权利要求1所述的介电陶瓷组合物，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第五副成分中的Si元素的含量为2摩尔份至4.0摩尔份。
7.一种多层陶瓷电子组件，包括：
陶瓷主体，包括介电层和内电极；以及
外电极，设置在所述陶瓷主体的外表面上并且电连接到所述内电极，
其中，所述介电层的微观结构包括具有小于3.5at％的Ca含量的第一晶粒和具有3.5at％至13.5at％的Ca含量的第二晶粒，
其中，所述第二晶粒的面积与全部晶粒的面积的比为70％至95％，
其中，所述介电层包括介电陶瓷组合物，所述介电陶瓷组合物包括钛酸钡的基体材料主成分和副成分，
其中，所述基体材料主成分包括由(Ba1-xCax)TiO3表示的第一基体材料主成分和由(Ba1-yCay)TiO3表示的第二基体材料主成分，其中，x＜0.035，0.035≤y≤0.135，
其中，所述第一基体材料主成分与所述第二基体材料主成分的摩尔比为(1-z):z，其中，0.9≤z≤0.95，
其中，所述副成分包括第一副成分，所述第一副成分包括包含从由Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种可变价受主元素的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.1摩尔份至2.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第二副成分，所述第二副成分包括包含Mg的固定价受主元素的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第二副成分中的包括Mg的固定价受主元素的含量为2.5摩尔份至3.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第三副成分，所述第三副成分包括从由Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb组成的组中选择的至少一种的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第三副成分中的Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、Tb、Tm、La和Yb中的一种或更多种的总含量为5.5摩尔份至7.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第四副成分，所述第四副成分包括从Ba和Ca中选择的至少一种的氧化物和/或碳酸盐，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为0.5摩尔份至3.0摩尔份，
其中，所述副成分还包括第五副成分，所述第五副成分包括从由Si元素的氧化物、Si元素的碳酸盐和包含Si元素的玻璃组成的组中选择的至少一种，并且基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第五副成分中的Si元素的含量为0.5摩尔份至4.0摩尔份，并且
其中，所述介电陶瓷组合物不包括CaZrO3。
8.如权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.55摩尔份至2.0摩尔份。
9.如权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第一副成分中的Mn、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu和Zn中的一种或更多种的可变价受主元素的总含量为0.1摩尔份至0.55摩尔份。
10.如权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为1.5摩尔份至3.0摩尔份。
11.如权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第四副成分中的Ba和Ca中的一种或两种元素的总含量为0.5摩尔份至1.5摩尔份。
12.如权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，基于100摩尔份的所述基体材料主成分，包括在所述第五副成分中的Si元素的含量为0.5摩尔份至2摩尔份。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11309129B2 (en) * 2019-06-28 2022-04-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic electronic component having the same
KR20230016372A (ko) * 2021-07-26 2023-02-02 삼성전기주식회사 유전체 세라믹 조성물 및 커패시터 부품

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020004467A (ko) * 2000-07-05 2002-01-16 이형도 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터
WO2008066140A1 (fr) * 2006-11-29 2008-06-05 Kyocera Corporation Condensateur multicouche en céramique
CN101765894A (zh) * 2007-07-27 2010-06-30 京瓷株式会社 叠层陶瓷电容器
KR20170076310A (ko) * 2015-12-24 2017-07-04 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
KR20180038429A (ko) * 2018-04-02 2018-04-16 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3341003B2 (ja) 2000-12-25 2002-11-05 ティーディーケイ株式会社 誘電体磁器組成物および電子部品
JP2003192432A (ja) 2002-09-27 2003-07-09 Tdk Corp 誘電体磁器組成物および電子部品
JP4354224B2 (ja) 2003-06-30 2009-10-28 京セラ株式会社 誘電体磁器および積層型電子部品
JP2005263508A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Tdk Corp 誘電体磁器組成物、積層型セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP2005272262A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Tdk Corp 誘電体磁器組成物、積層型セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP4275036B2 (ja) 2004-08-30 2009-06-10 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物及び電子部品
TWI399766B (zh) * 2006-09-27 2013-06-21 Kyocera Corp 積層陶瓷電容器及其製法
KR20130106569A (ko) * 2012-03-20 2013-09-30 삼성전기주식회사 유전체 조성물 및 이를 포함하는 세라믹 전자부품
KR101883027B1 (ko) * 2014-12-16 2018-07-27 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
KR102516759B1 (ko) * 2016-01-05 2023-03-31 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 적층 세라믹 커패시터의 제조 방법
KR20200137820A (ko) * 2019-05-31 2020-12-09 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 전자부품
US11309129B2 (en) * 2019-06-28 2022-04-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic electronic component having the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020004467A (ko) * 2000-07-05 2002-01-16 이형도 유전체 세라믹 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터
WO2008066140A1 (fr) * 2006-11-29 2008-06-05 Kyocera Corporation Condensateur multicouche en céramique
KR20090060454A (ko) * 2006-11-29 2009-06-12 쿄세라 코포레이션 적층 세라믹 콘덴서
CN101765894A (zh) * 2007-07-27 2010-06-30 京瓷株式会社 叠层陶瓷电容器
KR20170076310A (ko) * 2015-12-24 2017-07-04 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
CN106915959A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 三星电机株式会社 介电陶瓷组合物、介电材料以及包含其的多层陶瓷电容器
KR20180038429A (ko) * 2018-04-02 2018-04-16 삼성전기주식회사 유전체 자기 조성물, 유전체 재료 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터

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