KR100888020B1 - 유전체 세라믹스 및 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents

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슈사쿠 우에다
신이치로 이케미
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    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
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    • C04B2235/79—Non-stoichiometric products, e.g. perovskites (ABO3) with an A/B-ratio other than 1

Abstract

본 발명의 목적은 종래의 것보다 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키는 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것이다.
이를 해결하기 위한 수단으로, ABO3 + aRe + bM + Zr산화물(단, ABO3은 티탄산바륨계 고용체를 페로브스카이트 구조를 나타내는 일반식으로 나타낸 것, Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 금속산화물, M은 Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu 및 Zn에서 선택되는 금속원소의 산화물이며, a, b는 각각의 산화물을 금속원소가 1원소 포함되는 화학식으로 환산하였을 때의 ABO3 1mol에 대한 mol수를 나타낸다)로 표기하였을 때, 1.100 ≤ Ba/Ti ≤ 1.700, 0.05 ≤ a ≤ 0.25, 0.05 ≤ b ≤ 0.25의 범위이며, Zr산화물은 Ti에 대한 Zr의 비율로 표기하였을 때, Ti : Zr = 95 : 5 ~ 60 : 40의 범위인 것을 특징으로 한다.
유전체, 세라믹스, 콘덴서, 전극, Ni, 티탄산바륨

Description

유전체 세라믹스 및 적층 세라믹 콘덴서 {DIELECTRIC CERAMICS AND MULTI LAYER CERAMIC CAPACITOR}
도 1은 적층 세라믹 콘덴서의 단면을 도시한 모식도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 적층 세라믹 콘덴서
2 : 세라믹 적층체
3 : 유전체 세라믹층
4 : 내부 전극
5 : 외부 전극
6 : 제1 도금층
7 : 제2 도금층
본 발명은 티탄산바륨(BaTiO3)을 주체로 하는 유전체 세라믹스와 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것으로, Ni 또는 Ni 합금으로 구성된 내부 전극을 갖는 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있는 것이다.
휴대기기, 통신기기 등의 전자기기에 이용되는 적층 세라믹 콘덴서에 대한 소형화 및 대용량화 요구가 높아지고 있다. 이와 같은 소형 대용량 적층 세라믹 콘덴서를 제조하기 위하여, 예를 들면 일본특허 제3567759호 공보에 기재된 바와 같이 티탄산바륨계 고용체와 첨가 성분으로 이루어지며, 고주파·고전압하에서의 손실 및 발열이 작은 유전체 세라믹 조성물이 제안되었다.
또한, 일본특허 제3361531호 공보에는 티탄산바륨을 주체로 하고, 환원 분위기하에서 Ni와 동시에 소성할 수 있으며, 유전율이 높은 유전체 세라믹 조성물이 제안되었다.
[특허문헌 1] 일본특허 제3567759호 공보
[특허문헌 2] 일본특허 제3361531호 공보
최근 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 한층 더 소형화 및 대용량화가 요구되고 있으며, 소성 후의 세라믹층의 하나의 층 두께가 10㎛ 이하, 나아가 5㎛ 이하의 레벨에 이르고 있다. 일본특허 제3567759호 공보에 개시된 유전체 세라믹 조성물에서는 상기 공보의 실시예에 기재된 그린 시트 두께 20㎛의 레벨에서는 고온 부하 수명이 높아 충분한 신뢰성을 가지고 있으나, 소성 후의 세라믹층의 하나의 층 두께가 10㎛ 이하의 레벨에서는 신뢰성이 저하된다는 문제가 있었다.
또한, 근래 왜곡이 작은 저 왜곡 콘덴서가 요구되고 있으나, 일본특허 제3361531호 공보에 개시된 유전체 세라믹 조성물에서는 유전율이 7000 이상으로 높 아 대용량화에 적합하기는 하나, 저 왜곡 콘덴서의 용도에는 부적합하였다.
본 발명의 목적은 종래보다 신뢰성이 높고, 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250~850인 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것에 있다.
본 발명에서는 ABO3 + aRe + bM + Zr산화물(단, ABO3은 티탄산바륨계 고용체를 페로브스카이트 구조를 나타내는 일반식으로 나타낸 것, Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 금속산화물, M은 Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu 및 Zn에서 선택되는 금속원소의 산화물이며, a, b는 각각의 산화물을 금속원소가 1원소 포함되는 화학식으로 환산하였을 때의 ABO3 1mol에 대한 mol수를 나타낸다)로 표기하였을 때, 1.100 ≤ Ba/Ti ≤ 1.700, 0.05 ≤ a ≤ 0.25, 0.05 ≤ b ≤ 0.25의 범위이며, Zr산화물은 Ti에 대한 Zr의 비율로 표기하였을 때, Ti : Zr = 95 : 5 ~ 60 : 40의 범위인 주성분과, SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분으로 구성된 소성체이며, 상기 SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분은 상기 티탄산바륨계 고용체 100중량부에 대하여 1.0 ~ 10.0중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스를 제안한다. 나아가, 상기 티탄산바륨계 고용체의 Ba의 일부를 Sr 또는 Ca로 치환하여도 된다.
또한, Ba/Ti비는 티탄산바륨계 고용체에 포함되는 Ba와 Ti의 비율을 나타내는 것으로, 페로브스카이트 구조에서의 A/B비와 항상 일치하는 것은 아니다. 예를 들면, BaTiO3과 (Ba1 -x- yCaxSry)TiO3에서 본 경우, A/B비에 대해서는 양쪽 모두가 1이지만, Ba/Ti비에 대해서는 BaTiO3는 1이지만 (Ba1 -x- yCaxSry)TiO3는 1-x-y가 된다.
또한, 본 발명에서는 복수의 유전체 세라믹층과, 이 유전체 세라믹층간에 형성된 내부 전극과, 이 내부 전극에 전기적으로 접속된 외부 전극을 갖는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 유전체 세라믹층이 상기에 표시된 유전체 세라믹스로 구성되어 있으며, 상기 내부 전극이 Ni 또는 Ni 합금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서를 제안한다.
본 발명의 유전체 세라믹스에 관한 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 유전체 세라믹스는 티탄산바륨계 고용체, Re(Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 금속산화물), M(M은 Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu 및 Zn에서 선택되는 금속원소의 산화물) 및 Zr산화물을 상기의 조성비로 함유하며, SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분을 소결조제로 첨가한 소결체이다. 유리 성분으로는 Li2O-SiO2계 유리나 B2O3-SiO2계 유리 등을 들 수 있다.
이와 같은 유전체 세라믹스는 다음과 같이 얻어진다. 먼저, 출발 원료로서 BaCO3, TiO2, ZrO2를 본 발명의 범위의 조성비가 되도록 칭량하여 준비한다. 이때, 적절한 CaCO3, SrCO3를 준비하여도 된다. 또한, ZrO2 대신에 BaZrO3, CaZrO3, SrZrO3 를 이용하여도 된다. 이들 원료에 물을 가하여 볼 밀, 비드 밀, 디스퍼 밀 등을 이용하여 습식 혼합한다. 혼합한 것을 건조시키고, 이를 1100~1250℃로 가소(假燒)하여 티탄산바륨계 고용체를 얻는다.
얻어진 티탄산바륨계 고용체에 Re성분(예를 들면 Ho2O3), M성분(예를 들면 MgO 및 MnO, MnCO3, Mn3O4로도 가능) 및 소결 조제(예를 들면 SiO2)를 본 발명의 범위의 조성비가 되도록 칭량한 것을 더하고 볼 밀 등으로 습식 혼합하고 건조한 후, 700 ~ 900℃로 가소하여 유전체 세라믹 분말을 얻는다. 얻어진 유전체 세라믹 분말은 적층 세라믹 콘덴서의 유전체 세라믹층을 형성하기 위하여 이용된다.
다음에는 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이 복수의 유전체 세라믹층(3)과, 이 유전체 세라믹층간에 형성된 내부 전극(4)으로 구성되는 세라믹 적층체(2)를 구비한다. 세라믹 적층체(2)의 양 단면상에는 내부 전극과 전기적으로 접속되도록 외부 전극(5)이 형성되고, 그 위에는 필요에 따라 제1 도금층(6), 제2 도금층(7)이 형성된다.
다음에는 이 적층 세라믹 콘덴서(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 본 발명의 유전체 세라믹스를 형성하는 원료 분말을 준비한다. 이를 부티랄계 또는 아크릴계 유기 바인더, 용제 및 기타 첨가제와 혼합하여 세라믹 슬러리를 형성한다. 이 세라믹 슬러리를 롤 코터 등의 도포 장치를 이용하여 시트화하고, 유전체 세라믹층(3)이 되는 소정 두께의 세라믹 그린 시트를 형성한다. 이 세라믹 그린 시 트상에 스크린 인쇄를 통해 소정의 패턴 형상으로 Ni 또는 Ni 합금의 도전 페이스트를 도포하여 내부 전극(4)이 되는 도전체층을 형성한다.
도전체층을 형성한 세라믹 그린 시트를 필요한 장 수만큼 적층한 후, 압착하여 생 적층체를 형성한다. 이것을 개별 칩으로 절단 분할한 후, 대기중 또는 질소 등의 비산화성 가스중에서 탈 바인더한다. 탈 바인더 후, 개별 칩의 내부 전극 노출면에 도전 페이스트를 도포하여 외부 전극(5)이 되는 도전체막을 형성한다. 이 도전체막을 형성한 개별 칩을 소정 온도의 질소-수소 분위기중(산소 분압 10-10atm 정도)에서 소성한다. 또한, 외부 전극(5)은 개별 칩을 소성하여 세라믹 적층체(2)를 형성한 후, 내부 전극 노출면에 유리 프릿을 함유하는 도전 페이스트를 도포하고 열을 가하여 건조시켜도 된다. 외부 전극(5)으로는 내부 전극과 같은 금속을 사용할 수 있으며 그 이외에도 Ag, Pd, AgPd, Cu, Cu 합금 등을 사용할 수 있다. 나아가, 외부 전극(5)상에 Ni, Cu 등으로 제1 도금층(6), 그 위에 Sn, 또는 Sn 합금 등으로 제2 도금층(7)을 형성하여 적층 세라믹 콘덴서(1)가 얻어진다.
[실시예]
(실시예1)
출발 원료로서 [표1]의 조성의 소결체가 얻어지도록 BaCO3, TiO2, ZrO2, Gd2O3, MgO를 준비하였다. 또한, [표1]에서 Ba, Ti, Zr은 Ti + Zr을 100으로 하였을 때의 비율로 나타내었다.
[표1]
시료번호 Ba Ti Zr Ba/Ti Re:a 종류 양 M:b 종류1 양 종류1 양 조제 SiO2
101 * 102.0 94.0 6.0 1.085 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
102 100.1 91.0 9.0 1.100 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
103 102.0 60.0 40.0 1.700 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
104 * 105.0 60.0 40.0 1.750 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
105 * 107.0 97.0 3.0 1.103 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
106 105.0 95.0 5.0 1.105 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
107 * 95.0 58.0 42.0 1.638 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0
*는 본 발명의 범위 밖임.
준비한 BaCO3, TiO2, ZrO2를 볼밀로 습식 혼합하고 건조한 후, 1100℃에서 가소하여 티탄산바륨계 고용체를 얻었다. 다음에는 이 티탄산바륨계 고용체에 [표1]의 조성이 되도록 Gd2O3, MgO, MnO 및 SiO2를 더하여 볼밀로 습식 혼합하고 건조한 후, 900℃에서 가소하여 유전체 세라믹 분말을 얻었다. 또한, [표1]에서 소결 조제는 티탄산바륨계 고용체 100중량부에 대한 중량부로 표기하였다.
상기 분말에 폴리비닐부티랄, 유기용제, 가소제를 더하여 혼합하여 세라믹 슬러리를 형성하였다. 이 세라믹 슬러리를 롤 코터로 시트화하여 두께가 5㎛인 세라믹 그린 시트를 얻었다. 이 세라믹 그린 시트상에 스크린 인쇄로 Ni 내부 전극 페이스트를 도포하여 내부 전극 패턴을 형성하였다. 내부 전극 패턴을 형성한 세라믹 그린 시트를 21장 적중(積重)하고 압착하여 4.0 × 2.0㎜의 크기로 절단 분할하여 생 칩을 형성하였다. 이 생 칩을 질소 분위기중에서 탈 바인더하고 Ni 외부 전 극 페이스트를 도포하여 환원 분위기중(질소-수소 분위기, 산소 분압 10-10atm)에서 [표2]에 도시한 소성 온도로 소성하였다. 이렇게 해서 얻어진 3.2 × 1.6㎜ 사이즈이고 유전체 세라믹층의 두께 3㎛인 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 εr(유전율), tanδ, 온도 특성, 신뢰성 평가로 평균 수명을 측정하고 [표2]에 정리하였다. 또한, 평균 수명은 150℃, 25V/㎛의 부하로 시료 15개씩 수행하였고, 절연 저항치가 1㏁ 이하가 된 시간이 48시간 이상인 경우를 ○로 하였다.
[표2]
시료번호 소성온도 ℃ εr tanδ % TCC 평균수명
101 * 1280 760 0.38 × ×
102 1280 650 0.35 X6S ○
103 1280 430 0.30 X6S ○
104 * 1280 - - - -
105 * 1280 - - - -
106 1280 510 0.31 X6S ○
107 * 1280 400 0.28 X6S ×
상기의 결과에서 Ba/Ti가 1.100~1.700, Ti:Zr이 95:5 ~ 60:40의 범위라면, 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250 ~ 850 범위에 있는 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다. 또한, 시료 104, 105는 소결 NG였다.
(실시예2)
[표3]의 조성의 소결체가 얻어지도록 실시예1과 마찬가지로 유전체 세라믹 분말을 형성하였다. 여기서는 Re의 첨가량에 변화를 주어 그 효과를 검증하였다.
[표3]
시료번호 Ba Ti Zr Ba/Ti Re:a 종류 양 M:b 종류1 양 종류1 양 조제 SiO2
201 104.0 80.0 20.0 1.300 La 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
202 104.0 80.0 20.0 1.300 Ce 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
203 104.0 80.0 20.0 1.300 Pr 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
204 104.0 80.0 20.0 1.300 Nd 0.09 Dy 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
205 104.0 80.0 20.0 1.300 Sm 0.09 Dy 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
206 104.0 80.0 20.0 1.300 Eu 0.09 Dy 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
207 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 - - Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
208 103.0 80.0 20.0 1,288 Tb 0.09 Nd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
209 103.0 80.0 20.0 1,288 Dy 0.12 - - Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
210 103.0 80.0 20.0 1,288 Ho 0.12 - - Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
211 102.0 80.0 20.0 1.275 Er 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
212 102.0 80.0 20.0 1.275 Tm 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
213 102.0 80.0 20.0 1.275 Yb 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
214 102.0 80.0 20.0 1.275 Lu 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
215 102.0 80.0 20.0 1.275 Y 0.09 Gd 0.03 Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
216 * 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.02 - - Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
217 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.05 - - Mg 0.05 Mn 0.01 2.0
218 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.25 - - Mg 0.15 Mn 0.01 2.0
219 * 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.30 - - Mg 0.11 Mn 0.01 2.0
*는 본 발명의 범위 밖임.
상기 유전체 세라믹 분말을 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, εr, tanδ, 온도 특성, 평균 수명을 측정하여 [표4]에 정리하였다.
[표4]
시료번호 소성온도 ℃ εr tanδ % TCC 평균수명
201 1280 300 0.32 X6S ○
202 1280 310 0.30 X6S ○
203 1280 315 0.25 X6S ○
204 1280 330 0.20 X6S ○
205 1280 335 0.22 X6S ○
206 1280 360 0.21 X6S ○
207 1280 380 0.21 X6S ○
208 1280 400 0.22 X6S ○
209 1280 570 0.25 X6R ○
210 1280 600 0.27 X6R ○
211 1280 560 0.30 X6R ○
212 1280 565 0.28 X6R ○
213 1280 560 0.28 X6R ○
214 1280 570 0.30 X6R ○
215 1280 650 0.30 X6R ○
216 * 1280 970 0.35 X6S ×
217 1280 850 0.32 X6S ○
218 1280 250 0.25 X6S ○
219 * 1280 260 0.30 X6S ×
상기의 결과에서 Re의 조성비, 즉 a가 0.05 ≤ a ≤ 0.25의 범위라면, 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250 ~ 850의 범위에 있는 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.
(실시예3)
[표5]의 조성의 소결체가 얻어지도록 실시예1과 동일하게 하여 유전체 세라믹 분말을 형성하였다. 여기서는 M의 첨가량에 변화를 주어 그 효과를 검증하였다.
[표5]
시료번호 Ba Ti Zr Ba/Ti Re:a 종류 양 M:b 종류1 양 종류1 양 조제 SiO2
301 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Al 0.07 Mn 0.02 2.0
302 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Cr 0.07 Mn 0.02 2.0
303 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Fe 0.07 Mn 0.02 2.0
304 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Ni 0.08 Mn 0.01 2.0
305 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Cu 0.08 Mn 0.01 2.0
306 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Zn 0.08 Mn 0.01 2.0
307 * 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.02 Mn 0.01 2.0
308 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.04 Mn 0.01 2.0
309 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.24 Mn 0.01 2.0
310 * 104.0 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.29 Mn 0.01 2.0
*는 본 발명의 범위 밖임.
상기의 유전체 세라믹 분말을 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, εr, tanδ, 온도 특성, 평균 수명을 측정하여 [표6]에 정리하였다.
[표6]
시료번호 소성온도 ℃ εr tanδ % TCC 평균수명
301 1280 450 0.35 X6S ○
302 1280 460 0.40 X6S ○
303 1280 380 0.29 X6S ○
304 1280 370 0.31 X6S ○
305 1280 430 0.33 X6S ○
306 1280 420 0.32 X6S ○
307 * 1280 530 0.25 × -
308 1280 450 0.20 X6S ○
309 1280 290 0.22 X6S ○
310 * 1280 260 0.24 X6S ×
상기의 결과에서 M의 조성비, 즉 b가 0.05 ≤ b ≤ 0.25의 범위라면, 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250 ~ 850의 범위에 있는 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.
(실시예 4)
[표7]의 조성의 소결체가 얻어지도록 실시예1과 동일하게 하여 유전체 세라믹 분말을 형성하였다. 여기서 시료 408은 특허문헌1의 실시예, 409는 공지의 조성이다. 또한, 소결 조제로 이용하는 유리 성분으로 여기서는 B2O3-SiO2-BaO 유리를 이용하였다.
[표7]
시료번호 Ba A사이트 치환 Ti Zr Ba/Ti Re:a 종류 양 M:b 종류1 양 종류1 양 조제 SiO2 Glass
401* 104.0 - - 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.11 Mn 0.01 0.8 -
402 104.0 - - 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.11 Mn 0.01 1.0 -
403 104.0 - - 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.11 Mn 0.01 10.0 -
404* 104.0 - - 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.11 Mn 0.01 12.0 -
405 104.0 - - 80.0 20.0 1.300 Gd 0.12 Mg 0.11 Mn 0.01 - 2.0
406 94.0 Ca 10.0 80.0 20.0 1.175 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0 -
407 99.0 Sr 5.0 80.0 20.0 1.238 Gd 0.12 Mg 0.10 Mn 0.01 2.0 -
408* 100.0 - - 100.0 20.0 1.000 Gd 0.12 Mg 0.05 Mn 0.01 - 2.0
409* 101.0 - - 86.0 14.0 1.174 Ho 0.01 Mg 0.01 Mn 0.005 - 0.5
*는 본 발명의 범위 밖임.
상기의 유전체 세라믹 분말을 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, εr, tanδ, 온도 특성, 평균 수명을 측정하여 [표8]에 정리하였다.
[표8]
시료번호 소성온도 ℃ εr tanδ % TCC 평균수명
401 * 1280 - - - -
402 1280 550 0.25 X6S ○
403 1260 270 0.35 X6S ○
404 * 1260 240 0.40 X6S ×
405 1260 330 0.45 X6R ○
406 1280 340 0.25 X6S ○
407 1280 320 0.24 X6S ○
408 * 1280 400 0.20 X6R ×
409 * 1280 6000 0.65 × ○
상기의 결과에서 소결 조제의 조성이 티탄산바륨계 고용체 100중량부에 대하여 1.0 ~ 10.0중량부 범위라면, 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250 ~ 850의 범위에 있는 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 유전체 세라믹스 및 적층 세라믹 콘덴서가 종래의 것보다 우수한 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다.
이상의 결과에서, 본 발명에 따르면 종래보다 신뢰성이 높고 유전율의 온도 특성이 X6S 특성을 만족시키며, 유전율이 250 ~ 850인 유전체 세라믹스 및 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 1280℃ 이하에서 소성이 가능하고, 유전율이 250 ~ 850이며, 온도 특성이 X6S를 만족시키는 Ni 내부 전극 적층 세라믹 콘덴서를 구성하는 유전체 세라믹스를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 Ba/Ti를 특정함으로써, 종래의 유전체 세라믹스보다 수명 특성 등의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유전율이 250 ~ 850 정도이며, 저 왜곡 타입의 적층 세라믹 콘덴서로의 적용이 가능하다.

Claims (3)

  1. ABO3 + aRe + bM + Zr산화물
    (단, ABO3은 티탄산바륨계 고용체를 페로브스카이트 구조를 나타내는 일반식으로 나타낸 것, Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 금속산화물, M은 Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu 및 Zn에서 선택되는 금속원소의 산화물이며, a, b는 각각의 산화물을 금속원소가 1원소 포함되는 화학식으로 환산하였을 때의 ABO3 1mol에 대한 mol수를 나타낸다)로 표기하였을 때,
    1.100 ≤ Ba/Ti ≤ 1.700
    0.05 ≤ a ≤ 0.25
    0.05 ≤ b ≤ 0.25
    의 범위이며, Zr산화물은 Ti에 대한 Zr의 비율로 표기하였을 때,
    Ti : Zr = 95 : 5 ~ 60 : 40
    의 범위인 주성분과, SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분으로 구성된 소성체이며, 상기 SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분은 상기 티탄산바륨계 고용체 100중량부에 대하여 1.0 ~ 10.0중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 티탄산바륨계 고용체의 Ba의 일부를 Sr 또는 Ca로 치환한 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹스.
  3. 복수의 유전체 세라믹층과, 이 유전체 세라믹층간에 형성된 내부 전극과, 이 내부 전극에 전기적으로 접속된 외부 전극을 갖는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서,
    상기 유전체 세라믹층이
    ABO3 + aRe + bM + Zr산화물
    (단, ABO3은 티탄산바륨계 고용체를 페로브스카이트 구조를 나타내는 일반식으로 나타낸 것, Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 금속산화물, M은 Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu 및 Zn에서 선택되는 금속원소의 산화물이며, a, b는 각각의 산화물을 금속원소가 1원소 포함되는 화학식으로 환산하였을 때의 ABO3 1mol에 대한 mol수를 나타낸다)로 표기하였을 때,
    1.100 ≤ Ba/Ti ≤ 1.700
    0.05 ≤ a ≤ 0.25
    0.05 ≤ b ≤ 0.25
    의 범위이며, Zr산화물은 Ti에 대한 Zr의 비율로 표기하였을 때,
    Ti : Zr = 95 : 5 ~ 60 : 40
    의 범위인 주성분과, SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분으로 구성된 소성체이며, 상기 SiO2 또는 SiO2를 주체로 하는 유리 성분은 상기 티탄산바륨계 고용체 100중량부에 대하여 1.0 ~ 10.0중량부의 범위이며, 상기 내부 전극이 Ni 또는 Ni 합금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
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