JP2013021285A - 内部電極用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミック電子部品 - Google Patents
内部電極用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミック電子部品 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】内部電極層用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】本発明による内部電極層用導電性ペースト組成物は金属粉末100モルと、セラミック粉末0.5〜4.0モルと、シリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルと、を含むことができる。本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、内部電極の焼成収縮温度を高め、内部電極の連結性を向上させることができる。また、誘電体層の緻密度を向上させ、耐電圧特性、信頼性及び誘電特性を向上させることができる。
【選択図】図3
【解決手段】本発明による内部電極層用導電性ペースト組成物は金属粉末100モルと、セラミック粉末0.5〜4.0モルと、シリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルと、を含むことができる。本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、内部電極の焼成収縮温度を高め、内部電極の連結性を向上させることができる。また、誘電体層の緻密度を向上させ、耐電圧特性、信頼性及び誘電特性を向上させることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、内部電極用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミック電子部品に関し、より詳しくは、金属粉末の焼結収縮を制御できる内部電極用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミック電子部品に関する。
一般的に、コンデンサ、インダクタ、圧電素子、バリスタ、またはサーミスタ等のセラミック材料を使用する電子部品は、セラミック材料からなるセラミック素体と、素体の内部に形成された内部電極層と、上記内部電極層と接続されるようにセラミック素体の表面に設けられた外部電極とを備える。
セラミック電子部品の中、積層セラミックコンデンサは、積層された複数の誘電体層と、一誘電体層を挟んで対向配置される内部電極層と、上記内部電極層に電気的に接続された外部電極とを含む。
積層セラミックコンデンサは、小型ながらも高容量が保障され、実装が容易であるという長所によりコンピュータ、PDA、携帯電話等の移動通信装置の部品として広く使用されている。
最近では、電気・電子機器産業における高性能化及び軽薄短小化に伴い、電子部品においても小型、高性能及び低コスト化が求められている。特に、CPUの高速化、機器の小型軽量化、デジタル化及び高機能化が進んでおり、積層セラミックコンデンサ(Multi Layer Ceramic Capacitor,以下「MLCC」)においても小型化、薄層化、高容量化、高周波領域における低インピーダンス化等の特性を具現するための研究が活発に行われている。
積層セラミックコンデンサは、内部電極用導電性ペーストとセラミックグリーンシートをシート法や印刷法等を用いて積層し、同時焼成することによって製造されることができる。しかし、誘電体層を形成するために、セラミックグリーンシートは約1100℃以上の高温で焼成され、導電性ペーストはより低温で焼結収縮する。これによって、セラミックグリーンシートの焼成時に内部電極層が過焼成を引き起こし、内部電極層が凝集したり途切れ、内部電極層の連結性が低下する恐れがある。
本発明は、金属粉末の焼結収縮を制御できる内部電極用導電性ペースト組成物及びそれを含む積層セラミック電子部品を提供することにある。
本発明は、金属粉末100モルと、セラミック粉末0.5〜4.0モルと、シリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルと、を含む積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物を提供する。
上記金属粉末は、Ni、Mn、Cr、Co、Al及びこれらの内の2つ以上の金属を含む合金からなる群から選択される1種以上であることができる。
上記金属粉末は、平均粒径が50nm〜400nmであることができる。
上記セラミック粉末は、平均粒径が10nm〜150nmであることができる。
上記セラミック粉末の平均粒径に対する上記シリカ粉末の平均粒径の比は、1/4〜1/6であることができる。
本発明は、セラミック素体と、上記セラミック素体の内部に形成され、内部にセラミック焼結粒子またはシリカ焼結粒子がトラップされた内部電極層と、を含む積層セラミック電子部品を提供する。
上記セラミック焼結粒子またはシリカ焼結粒子は、内部電極層を形成する金属粒子の界面にトラップされ得る。
上記内部電極層は、金属粉末100モル、セラミック粉末0.5〜4.0モル、及びシリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルを含む導電性ペーストによって形成されることができる。
上記内部電極は、Ni、Mn、Cr、Co、Al及びこれらの内の2つ以上の金属を含む合金からなる群から選択される1種以上の金属を含むことができる。
上記セラミック焼結粒子は、平均粒径が10nm〜150nmであることができる。
上記セラミック焼結粒子の平均粒径に対する上記シリカ焼結粒子の平均粒径の比は、1/4〜1/6であることができる。
上記セラミック素体及び上記内部電極層は、同時焼成によって形成されることができる。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、金属粉末、セラミック粉末、及びシリカ(SiO2)粉末を含むことができる。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、内部電極の焼成収縮温度を高め、内部電極の連結性を向上させることができる。また、誘電体層の緻密度を向上させ、耐電圧特性、信頼性及び誘電特性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、シリカ粉末がセラミック粉末の焼結に使用され、これによって、誘電体層が全体的に均一に焼結されることができる。
本発明の一実施形態によると、昇温速度を調節することで、セラミック粉末またはシリカ粉末が内部電極層の粒子境界(grain boundary)にトラップされ得る。これによって、内部電極の凝集現象が抑制され、内部電極の連結性を増加させることができる。
本発明の一実施形態によると、内部電極用導電性ペーストにセラミック粉末及びシリカ粉末を含むため、金属粉末の焼結収縮の抑制効果を得ることができ、誘電体層を均一に焼結することができる。また、セラミック粉末及びシリカ粉末は、内部電極層内にトラップされることで内部電極の連結性を向上させ、より薄層化された内部電極層を形成することができる。
以下、添付された図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は当該技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさ等は明確な説明のために誇張されることもあり、図面上の同一の符号で表示される要素は同一の要素である。
本発明の一実施形態は、セラミック電子部品に関するもので、セラミック材料を使用する電子部品は、コンデンサ、インダクタ、圧電体素子、バリスタ、またはサーミスタ等があり、以下では、セラミック電子部品の一例として積層セラミックコンデンサについて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による積層セラミックコンデンサを示す概略的な斜視図であり、図2は、図1のA−A’線に沿って切断した積層セラミックコンデンサを示す概略的な断面図である。
図1及び図2を参照すると、本実施形態による積層セラミックコンデンサは、セラミック素体110、上記セラミック素体の内部に形成された内部電極121、122、上記セラミック素体110の外表面に形成される外部電極131、132を含むことができる。
上記セラミック素体110の形状には特に制限はないが、一般的に直方体形状であることができる。また、そのサイズも特に制限されないが、例えば、0.6mm×0.3mmのサイズにしてもよく、2.2μF以上の高積層及び高容量の積層セラミックコンデンサであってもよい。
上記セラミック素体110は、複数の誘電体層111が積層されて形成されることができる。上記セラミック素体110を構成する複数の誘電体層111は、焼結された状態であるため、隣接する誘電体層間の境界が視認できない程度に一体化されていてもよい。
上記誘電体層111は、セラミック粉末を含むセラミックグリーンシートの焼結によって形成されることができる。
上記セラミック粉末は、当業界で通常的に使用されるものであれば特に制限はない。これに制限されるものではないが、例えば、BaTiO3系セラミック粉末を含んでもよい。上記BaTiO3系セラミック粉末は、これに制限されないが、例えば、BaTiO3にCa、Zr等が一部固溶した(Ba1−xCax)TiO3、Ba(Ti1−yCay)O3、(Ba1−xCax)(Ti1−yZry)O3またはBa(Ti1−yZry)O3等が挙げられる。上記セラミック粉末の平均粒径は、これに制限されないが、例えば、1.0μm以下であってもよい。
また、上記セラミックグリーンシートは、上記セラミック粉末とともに転移金属、希土類元素、またはMg、Al等を含んでもよい。
また、上記セラミックグリーンシートは、焼結温度を低くするためにガラス成分の焼結助剤を含むことができる。上記ガラス成分の焼結助剤は、当業界で通常的に使用されるものであれば特に制限されない。これに制限されるものではないが、例えば、B、Ba、Ca Al、Li等の元素を含有する二酸化ケイ素系ガラス成分であってもよい。
上記一誘電体層111の厚さは、積層セラミックコンデンサの容量設計に合わせて適切に変更できる。これに制限されるものではないが、例えば、焼成後、隣接する内部電極層121、122の間に形成された誘電体層111の厚さは1.0μm以下であってもよい。
上記セラミック素体110の内部には内部電極層121、122が形成されることができる。上記内部電極層121、122は一誘電体層上に形成されて積層され、焼結によって一誘電体層をを挟んで上記セラミック素体110の内部に形成されることができる。
上記内部電極層は、互いに異なる極性を有する第1内部電極層121及び第2内部電極層122を一対にし、誘電体層の積層方向に沿って対向配置されることができる。上記第1及び第2内部電極121、122の末端は、セラミック素体110の一面に交互に露出されることができる。
上記各内部電極層121、122の厚さは、用途等によって適切に決定でき、例えば、1.0μm以下であってもよく、または、0.1〜1.0μmの範囲内で選択されてもよい。
上記内部電極層121、122は、本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペーストで形成されることができる。本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペーストは、金属粉末と、セラミック粉末と、シリカ(SiO2)粉末とを含むことができる。これに関するより具体的な事項については後述する。
図3は、本発明の一実施形態による内部電極層121を概略的に示す一部拡大図である。図3を参照すると、上記内部電極層121は内部電極層内にトラップ(trap)されたセラミック焼成粒子22aとシリカ焼成粒子23aを含むことができる。本実施形態は、内部電極層内にセラミック焼成粒子22aとシリカ焼成粒子23aの両方ともトラップされているが、これに制限されず、セラミック焼成粒子22a及びシリカ焼成粒子23aのいずれか一方の焼成粒子のみを含んでもよい。
上記セラミック焼成粒子22a及びシリカ焼成粒子23aは、内部電極層をなす金属粒子(grain)の界面、即ち、粒界(grain boundary)にトラップされ得る。上記セラミック焼成粒子22a及びシリカ焼成粒子23aは、内部電極層を形成する金属粉末の焼結過程で金属粒子の界面にトラップされ得る。これは、後述する内部電極用導電性ペースト組成物及び内部電極層の形成過程によってさらに明確になる。
本発明の一実施形態によると、セラミック素体110の外表面には外部電極131、132が形成され、上記外部電極131、132は内部電極層121、122と電気的に接続されることができる。より具体的には、上記セラミック素体110の一面に露出した第1内部電極121と電気的に接続された第1外部電極131と、上記セラミック素体110の他面に露出した第2内部電極122と電気的に接続された第2外部電極で構成されることができる。
また、図示されてはいないが、第1及び第2内部電極層は、セラミック素体のうち少なくとも1つ以上の面に露出することができる。また、第1及び第2内部電極層はセラミック本体の同一面に露出することができる。
上記外部電極131、132は導電材を含む導電性ペーストで形成されることができる。上記導電性ペーストに含まれる導電材は、特に制限されないが、例えば、Ni、Cu、またはこれらの合金を使用することができる。上記外部電極131、132の厚さは用途等によって適切に決定でき、例えば、約10〜50μmであってよい。
以下、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物について説明する。
図4a乃至図4cは、本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペーストの焼結収縮挙動を概略的に示す模式図であり、これを参照して説明する。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、金属粉末21と、セラミック粉末22と、シリカ粉末(SiO2)23とを含むことができる。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、内部電極の焼成収縮温度を高め、内部電極の連結性を向上させることができる。また、誘電体層の緻密度を向上させ、耐電圧特性、信頼性及び誘電特性を向上させることができる。
上記導電性ペースト組成物に含まれる金属粉末21の種類は、特に制限されないが、例えば、卑金属{ひきんぞく}(base metal)を使用することができる。これに制限されるものではないが、例えば、Ni、Mn、Cr、Co、Alまたはこれらの内の2つ以上の金属を含む合金が挙げられ、これらの1種以上を含むことができる。
また、上記金属粉末21の平均粒径は特に制限されないが、例えば、400nm以下であってもよい。より具体的に、上記金属粉末21の平均粒径は50nm〜400nmであってもよい。
上記導電性ペースト組成物に含まれるセラミック粉末22は、誘電体層を形成するセラミック粉末11と同一の成分を含むことができる。これに制限されるものではないが、例えば、BaTiO3系セラミック粉末を使用することができる。上記BaTiO3系セラミック粉末は、これに制限されないが、例えば、BaTiO3 にCa、Zr等が一部固溶した(Ba1−xCax)TiO3、Ba(Ti1−yCay)O3、(Ba1−xCax)(Ti1−yZry)O3またはBa(Ti1−yZry)O3等が挙げられる。
セラミック粉末22は上記金属粉末21より小さい平均粒径を有してもよい。また、誘電体層を形成するセラミック粉末11より小さい平均粒径を有してもよい。
これに制限されるものではないが、上記セラミック粉末22は平均粒径が10nm〜150nmであってもよい。上記セラミック粉末22は上記金属粉末21より平均粒径が小さいものを使用し、上記金属粉末21の間に分布されることができる。
上記セラミック粉末22は金属粉末21の焼結収縮開始温度を遅らせ、金属粉末21の焼結収縮を抑制することができる。より具体的には、上記セラミック粉末22は金属粉末21の焼結収縮時における金属粉末との接触を防止することで金属粉末の粒成長を抑制することができる。
本発明の一実施形態によると、上記セラミック粉末22の含量は上記金属粉末21の100モルに対して0.5〜4.0モルであることができる。上記セラミック粉末22の含量が0.5モル未満の場合は、金属粉末の焼結を効果的に抑制できず、電極連結性が低下する恐れがあり、上記セラミック粉末22の含量が4.0モルを超過すると、内部電極層の焼結過程において誘電体層に移動する量が多いため電極連結性が低下する恐れがある。
上記導電性ペースト組成物に含まれるシリカ粉末(SiO2)23は結晶質であり、金属粉末21より高い融点を有することができる。これに制限されるものではないが、シリカ粉末23の融点は1100℃以上であってもよい。上記シリカ粉末23は上記金属粉末21及びセラミック粉末22より小さい平均粒径を有してもよい。また、誘電体層を形成するセラミック粉末11より小さい平均粒径を有してもよい。これに制限されるものではないが、上記セラミック粉末22の平均粒径に対する上記シリカ粉末23の平均粒径の比は1/4〜1/6であってもよい。上記シリカ粉末23は平均粒径が上記金属粉末21及びセラミック粉末22より小さいものを使用して上記金属粉末21及びセラミック粉末22の間に分布されることができる。
上記シリカ粉末23は金属粉末21の焼結収縮開始温度を遅らせ、金属粉末21の焼結収縮を抑制することができる。より具体的には、上記シリカ粉末23は上記セラミック粉末22と共に金属粉末21の焼結収縮時における金属粉末との接触を防止することで金属粉末の粒成長を抑制することができる。
本発明の一実施形態によると、上記シリカ粉末23の含量は上記金属粉末21の100モルに対して0.03〜0.1モルであることができる。上記シリカ粉末23の含量が0.03モル未満の場合は、金属粉末の焼結を効果的に抑制できず、電極連結性が低下する恐れがあり、上記シリカ粉末23の含量が0.1モルを超過すると、誘電体層の過度な粒成長が起こる恐れがある。
本発明の一実施形態による内部電極用導電性ペースト組成物は、さらに分散剤、バインダー、溶剤等を含むことができる。
上記バインダーは、これに制限されるものではないが、ポリビニルブチラール、セルロース系樹脂等を使用することができる。上記ポリビニルブチラールは接着力が強いため、内部電極用導電性ペーストとセラミックグリーンシートの接着強度を向上させることができる。
上記セルロース系樹脂は、椅子型構造を有し、変形が生じた場合でも弾性による回復が速いという特性を有する。セルロース樹脂を含むことにより平坦な印刷面の確保が可能となる。
上記溶剤は、特に制限されないが、例えば、ブチルカルビトール、ケロシンまたはテルピネオール系溶剤を使用することができる。上記テルピネオール系溶剤の具体的な種類としては、これに制限されないが、ジヒドロテルピネオール(dihydro terpineol)、ジヒドロテルピニルアセテート等を使用することができる。
一般的に、内部電極層用ペースト組成物は、セラミックグリーンシートに印刷され、積層等の過程を経た後、セラミックグリーンシートと同時に焼成されることができる。
また、内部電極層として卑金属を使用する場合、大気中で焼成を行うと、内部電極層が酸化されることができる。そのため、セラミックグリーンシートと内部電極層の同時焼成は還元性雰囲気で行われることができる。
積層セラミックコンデンサの誘電体層は約1100℃以上の高温でセラミックグリーンシートを焼成することで形成されることができる。内部電極層としてNi等の卑金属を使用する場合は、低温の400℃から酸化が始まり焼結収縮が起こり、1000℃以上で急激に焼成されることができる。内部電極層が急激に焼成されると、内部電極層の過焼成によって電極が凝集したり途切れ、内部電極層の連結性及び容量が低下する恐れがある。また、焼成後、クラックのような積層セラミックコンデンサの内部構造の欠陥が発生する恐れがある。
そのため、400〜500℃の比較的低温で焼結が始まる金属粉末の焼結開始温度を最大限に遅らせ、誘電体との収縮率の差を最小限に抑える必要がある。
図4a乃至図4cは、本発明の一実施形態による内部電極層用導電性ペーストの焼結収縮挙動を概略的に示す模式図である。
図4a乃至図4cにおいて、セラミック粉末11は焼結過程を経て図2に示す誘電体層111を形成することができる。
図4aに示したように、焼成工程の初期には金属粉末21、セラミック粉末22、シリカ粉末23が均一に分散されている。図4bに示したように、温度が上昇しながら金属粉末21同士が凝集し、金属粉末間のネッキング(necking)が開始するようになる。次いで、図4cに示したように、金属粉末間のネッキング(necking)が始まりながら、セラミック粉末22及びシリカ粉末23が金属粉末21から離脱して誘電体層を形成するセラミック粉末11側に移動するようになる。
金属粉末21間から押し出されたセラミック粉末22は、誘電体層を形成するセラミック粉末11より小さい平均粒径を有してもよい。そのため、セラミック粉末22は、誘電体層を形成するセラミック粉末11よりも低温で焼結が始まる。これによって、セラミック粉末22は誘電体層を形成するセラミック粉末の間に存在する焼結助剤と先に反応して焼結が開始するようになる。誘電体層を形成するセラミック粉末11の焼結が開始される際には、内部電極層に近い部分で焼結助剤が相対的に足りない部分が生じ、焼結が不均一に行われる恐れがある。
しかし、本発明の一実施形態によると、シリカ粉末23がセラミック粉末11、22の焼結に使用され、誘電体層が全体的に均一に焼結されることができる。誘電体層の焼結均一性の向上に従い、誘電特性、耐電圧特性、信頼性等が向上するようになる。
内部電極層121にトラップされたセラミック焼結粒子22aは、セラミック粉末22が直にトラップされた形態であってもよく、内部電極用導電性ペーストの焼結過程中にセラミック粉末22が凝集したり一部焼結された形態であってもよい。
また、内部電極層121にトラップされたシリカ焼結粒子23aは、シリカ粉末23が直にトラップされた形態であってもよく、内部電極用導電性ペーストの焼結過程中にシリカ粉末23が凝集したり一部焼結された形態であってもよい。
一般的に、誘電体層を形成するセラミック粉末が収縮する前に金属粉末が焼結されて内部電極層を形成し、誘電体層を形成するセラミック粉末が収縮する過程において内部電極層が凝集し、内部電極の連結性が低下する恐れがある。
しかし、上述したように、本発明の一実施形態によると、焼成温度がセラミック粉末22及びシリカ粉末23が金属粉末21内に分散されるため、約1000℃以上まで金属粉末21の焼結が抑制されるようになる。
約1000℃まで金属粉末21の焼結が最大限に抑制され、セラミック粉末11の焼結が始まることができる。誘電体層を形成するセラミック粉末11の緻密化が進むと、内部電極層も緻密化が始まり、急速に焼結が行われる。このとき、昇温速度を調節すると、セラミック粉末22及びシリカ粉末23が金属粉末から離脱せず、図3に示したように、金属粉末21の粒子境界(grain boundary)にセラミック焼結粒子22a及びシリカ焼結粒子23aの形態でトラップされ得る。これによって、内部電極の凝集現象が抑制され、内部電極の連結性を増加させることができる。
近年、積層セラミックコンデンサの小型化及び軽量化により、誘電体層及び内部電極層の薄層化も一層進んできている。薄層の誘電体層及び内部電極層を形成するために、さらに微粒の粉末を使用できるが、このようなセラミック粉末及び金属粉末の焼結収縮を制御することが困難である。しかし、本発明の一実施形態によると、上述したように、内部電極用導電性ペーストにセラミック粉末及びシリカ粉末を含むため、金属粉末の焼結収縮の抑制効果を得ることができ、誘電体層を均一に焼結することができる。また、セラミック粉末及びシリカ粉末は、内部電極層内にトラップされることで内部電極の連結性を向上させ、より薄層化された内部電極層を形成することができる。
以下、本発明の一実施例による積層セラミックコンデンサの製造方法を説明する。
本発明の一実施例に従い、複数のセラミックグリーンシートを準備することができる。上記セラミックグリーンシートは、セラミック粉末、バインダー、溶剤等を混合してスラリーを製造し、上記スラリーをドクターブレード法を用いて数μmの厚さを有するシート(sheet)型に製作することができる。上記セラミックグリーンシートはその後焼結され、図2に示したように、一誘電体層111を形成することができる。
その次、上記セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを塗布して内部電極パターンを形成することができる。上記内部電極パターンはスクリーン印刷法またはグラビア印刷法により形成されることができる。
上記内部電極用導電性ペースト組成物は、本発明の一実施形態によるものを使用することができ、具体的な成分及び含量は、上述した通りである。
その後、上記複数のセラミックグリーンシートを積層し、積層方向から加圧することで、積層されたセラミックグリーンシートと内部電極層ペーストを互いに圧着させることができる。このようにして、セラミックグリーンシートと内部電極層ペーストが交互に積層されたセラミック積層体を製造することができる。
その次、セラミック積層体を1つのコンデンサに対応する領域毎に切断してチップ化することができる。このとき、内部電極パターンの一端が側面に交互に露出するように切断することができる。その後、チップ化した積層体を焼成してセラミック素体を製造することができる。上述したように、上記焼成工程は還元雰囲気で行われることができる。また、昇温速度を調節することで上記焼成工程を行うことができる。これに制限されないが、上記昇温速度は30℃/60s〜50℃/60sであってもよい。
次いで、セラミック素体の側面を覆い、セラミック素体の側面に露出した内部電極層と電気的に接続されるように外部電極を形成することができる。その後、外部電極の表面にニッケル、錫などのメッキ処理を行うことができる。
上述したように、内部電極層121の粒子境界(grain boundary)にセラミック焼結粒子22a及びシリカ焼結粒子23aがトラップされ、これにより、内部電極層の連結性が向上することができる。また、シリカ粉末23によって誘電体層111が均一に焼結されることができる。
本発明の一実施例によって内部電極用導電性ペースト組成物を製造し、これを用いて積層セラミックコンデンサを製造した。より具体的には、ニッケル粉末、チタン酸バリウム(BaTiO3)及びシリカ粉末を混合して導電性ペーストを製造した。上記ニッケル粉末は、導電性ペーストに対して50重量%を含むようにし、セラミック粉末であるチタン酸バリウムの含量及びシリカ粉末の含量は下記の表1のようにした。
[評価]
積層セラミックコンデンサの電極連結性は、内部電極層の一断面において内部電極の全長に対して空隙を除いた内部電極の長さの比を計算した値であり、下記の基準に評価し、下記の表1に示した。
◎:非常に良好(電極連結性が85%以上)
○:良好(電極連結性が75%以上〜85%未満)
×:不良(電極連結性が75%未満)
積層セラミックコンデンサの電極連結性は、内部電極層の一断面において内部電極の全長に対して空隙を除いた内部電極の長さの比を計算した値であり、下記の基準に評価し、下記の表1に示した。
◎:非常に良好(電極連結性が85%以上)
○:良好(電極連結性が75%以上〜85%未満)
×:不良(電極連結性が75%未満)
上記表1を参照すると、実施例1〜11は、セラミック粉末(BaTiO3)及びシリカ粉末(SiO2)の含量を調節することで、75%以上の電極連結性を確保することができた。
これに対し、比較例1〜7は、セラミック粉末(BaTiO3)及びシリカ粉末(SiO2)の含量が極めて多かったり少なかったりしたため、75%以上の電極連結性を具現することができなかった。従って、本発明の一実施形態による実施例1〜11は、比較例1〜7に比べて優れた電気的特性を有することが分かる。
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付の請求範囲によって限定しようとするものである。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で、当該技術分野の通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属すると言える。
110:セラミック素体
111:誘電体層
121、122:内部電極層
131、132:外部電極
11:誘電体層セラミック粉末
21:金属粉末
22:セラミック粉末
23:シリカ粉末
22a:セラミック焼結粒子
23a:シリカ焼結粒子
111:誘電体層
121、122:内部電極層
131、132:外部電極
11:誘電体層セラミック粉末
21:金属粉末
22:セラミック粉末
23:シリカ粉末
22a:セラミック焼結粒子
23a:シリカ焼結粒子
Claims (12)
- 金属粉末100モルと、
セラミック粉末0.5〜4.0モルと、
シリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルと、
を含む積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物。 - 前記金属粉末は、Ni、Mn、Cr、Co、Al及びこれらの内の2つ以上の金属を含む合金からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物。
- 前記金属粉末は、平均粒径が50nm〜400nmであることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物。
- 前記セラミック粉末は、平均粒径が10nm〜150nmであることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物。
- 前記セラミック粉末の平均粒径に対する前記シリカ粉末の平均粒径の比は、1/4〜1/6であることを特徴とする請求項1に記載の積層セラミック電子部品の内部電極用導電性ペースト組成物。
- セラミック素体と、
前記セラミック素体の内部に形成され、内部にセラミック焼結粒子またはシリカ焼結粒子がトラップされた内部電極層と、
を含む積層セラミック電子部品。 - 前記セラミック焼結粒子またはシリカ焼結粒子は、内部電極層を形成する金属粒子の界面にトラップされたことを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記内部電極層は、金属粉末100モル、セラミック粉末0.5〜4.0モル、及びシリカ(SiO2)粉末0.03〜0.1モルを含む導電性ペーストによって形成されることを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記内部電極は、Ni、Mn、Cr、Co、Al及びこれらの内の2つ以上の金属を含む合金からなる群から選択される1種以上の金属を含むことを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記セラミック焼結粒子は、平均粒径が10nm〜150nmであることを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記セラミック焼結粒子の平均粒径に対する前記シリカ焼結粒子の平均粒径の比は、1/4〜1/6であることを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記セラミック素体及び前記内部電極層は、同時焼成によって形成されることを特徴とする請求項6に記載の積層セラミック電子部品。
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