KR100916048B1 - Dielectric ceramic material, fabrication mehtod of the same and ceramic condencer - Google Patents

Dielectric ceramic material, fabrication mehtod of the same and ceramic condencer Download PDF

Info

Publication number
KR100916048B1
KR100916048B1 KR1020070137557A KR20070137557A KR100916048B1 KR 100916048 B1 KR100916048 B1 KR 100916048B1 KR 1020070137557 A KR1020070137557 A KR 1020070137557A KR 20070137557 A KR20070137557 A KR 20070137557A KR 100916048 B1 KR100916048 B1 KR 100916048B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric ceramic
ceramic material
hours
dielectric
sintering aid
Prior art date
Application number
KR1020070137557A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080061302A (en
Inventor
노부타케 히라이
코타로 하타케
다카시 마키
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Publication of KR20080061302A publication Critical patent/KR20080061302A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100916048B1 publication Critical patent/KR100916048B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/604Pressing at temperatures other than sintering temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/78Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

티탄산 바륨을 주성분으로 포함하는 원료와 부성분과 소결 조제를 갖는 유전체 세라믹 재료에 있어, 저온에서 소성 가능한 유전체 세라믹 재료를 얻는다.In a dielectric ceramic material having a raw material containing barium titanate as a main component, a subcomponent, and a sintering aid, a dielectric ceramic material that can be baked at a low temperature is obtained.

2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 적어도 상기 주성분 분말에 부여한다. 또는 상기 주성분과 부성분과 소결 조제를 혼합하고, rω2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 상기 원료 혼합 분말에 부여한다.At least the principal component powder is imparted with a shear stress and a compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body applying rω 2 = 170 m / s 2 or more. Or impart a shearing stress and compression, based on the total centrifugal force of the mechanical time for applying the mixture of the main component and sub-component and a sintering aid and, rω 2 = 170m / s 2 or more to the raw material mixture powder.

유전체 세라믹, 세라믹 콘덴서, 티탄산 바륨 Dielectric ceramic, ceramic capacitors, barium titanate

Description

유전체 세라믹 재료와 그 제조 방법 및 세라믹 콘덴서{DIELECTRIC CERAMIC MATERIAL, FABRICATION MEHTOD OF THE SAME AND CERAMIC CONDENCER}Dielectric ceramic material, method of manufacturing the same and ceramic capacitors {DIELECTRIC CERAMIC MATERIAL, FABRICATION MEHTOD OF THE SAME AND CERAMIC CONDENCER}

본 발명은, 유전체 세라믹 재료와 그 제조 방법 및 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a dielectric ceramic material, its manufacturing method, and a ceramic capacitor.

종래의 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)는, BaTiO3계의 세라믹 유전체 재료를 시트형으로 성형하고, 그린 시트 상에 내부 전극층을 인쇄하여 적층하는 공정을 반복하고, 나아가 소성함으로써 제조되고 있다.BACKGROUND ART A conventional multilayer ceramic capacitor (MLCC) is manufactured by molding a BaTiO 3 -based ceramic dielectric material into a sheet shape, repeating a process of printing and laminating internal electrode layers on a green sheet, and further firing.

일본 특개평 10-158059호 공보에는, 기계적인 힘으로 메카노 케미컬 반응에 의해 주성분 분말의 표면에 부성분을 부착, 담지시키는 기술에 대해 기재되어 있다. 즉, 티탄산 바륨 분말과 부성분을 라이카이기에서 혼합하고, 이것을 1200℃에서 소성함으로써 부성분에 의한 주성분의 입계가 균일해지는 세라믹을 얻을 수 있고, 유전율의 온도 특성의 안정성이 향상되고, 편차가 작아진다고 하였다. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-158059 discloses a technique for attaching and supporting a subcomponent on the surface of a main component powder by a mechano chemical reaction with a mechanical force. That is, by mixing the barium titanate powder and the subcomponent in a Leicaigi and firing it at 1200 ° C, it is possible to obtain a ceramic in which the grain boundaries of the main component by the subcomponent are uniform. .

최근, 전자 회로의 소형화, 고밀도화에 따라 세라믹 콘덴서의 소형화, 대용량화가 강하게 요구되고 있다. 그리고 세라믹 콘덴서의 소형화 및 대용량화를 위해 내부 전극층과 유전체층의 박층화 및 적층수의 증가가 시도되고 있다. 이 내부 전극의 박층화가 진행되면 전극의 커버율(제조상 목표로 한 면적을 기준으로 하여 실제로 전극이 형성된 면적의 비율)이 저하되고, 이에 따라 전기 용량이 저하되는 문제가 존재한다. 이 때문에 소성 온도를 낮추는 것이 생각되었으나 온도를 낮추면 유전체 세라믹 재료를 소성할 수 없는 문제가 생긴다.In recent years, with the miniaturization and high density of electronic circuits, miniaturization and large capacity of ceramic capacitors are strongly demanded. In order to miniaturize and increase the capacity of ceramic capacitors, an attempt has been made to increase the thickness of an internal electrode layer and a dielectric layer and increase the number of stacked layers. As the internal electrode becomes thinner, the cover ratio of the electrode (the ratio of the area where the electrode is actually formed based on the area targeted for manufacturing) is lowered, thereby causing a problem that the electric capacity is lowered. For this reason, it was thought to lower the firing temperature, but lowering the temperature causes a problem that the dielectric ceramic material cannot be fired.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 저온에서 소성 가능한 유전체 세라믹 재료와 그 제조 방법 및 이를 이용한 세라믹 콘덴서를 제공하는 것을 과제로 한다.This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the dielectric ceramic material which can be baked at low temperature, its manufacturing method, and the ceramic capacitor using the same.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 청구항1에 관한 발명은, 티탄산 바륨을 주성분으로 포함하는 원료와 부성분과 소결 조제를 갖는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 있어, rω2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 적어도 상기 주성분 분말에 부여하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법이다.In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention relates to a method for producing a dielectric ceramic material having a raw material containing a barium titanate as a main component, a subcomponent, and a sintering aid, wherein rω 2 = 170 m / s 2 or more is added. A method of producing a dielectric ceramic material, comprising the step of applying at least the principal component powder a shear stress and a compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body.

본 발명의 청구항2에 관한 발명은, 티탄산 바륨을 주성분으로 포함하는 원료와 부성분과 소결 조제를 갖는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 있어, 상기 주성분과 부성분과 소결 조제를 혼합하고, rω2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 상기 원료 혼합 분말에 부여하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a dielectric ceramic material having a raw material containing a barium titanate as a main component, a subcomponent, and a sintering aid, wherein the main component, the subcomponent, and the sintering aid are mixed, and rω 2 = 170 m / s is a production method of a dielectric ceramic material, characterized in that the shear stress and compressive force based on the centrifugal force of the entire mechanical time for applying the second or higher and a step of giving to the material mixture powder.

본 발명의 청구항3에 관한 발명은, 청구항1 또는 2에 기재된 유전체 세라믹의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹 재료이다.The invention according to claim 3 of the present invention is a dielectric ceramic material produced by the method for producing a dielectric ceramic according to claim 1 or 2.

본 발명의 청구항4에 관한 발명은, 복수의 전극과 상기 전극 사이에 마련되 고, 청구항3에 기재된 유전체 세라믹 재료의 소결체로 이루어진 유전체층을 구비한 것을 특징으로 하는 세라믹 콘덴서이다.The invention according to claim 4 of the present invention is a ceramic capacitor provided between a plurality of electrodes and the electrode, and having a dielectric layer made of a sintered body of the dielectric ceramic material according to claim 3.

본 발명의 청구항5에 관한 발명은, 상기 전극은 Ni 또는 Ni 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항4에 기재된 세라믹 콘덴서이다.The invention according to claim 5 of the present invention is the ceramic capacitor according to claim 4, wherein the electrode contains Ni or a Ni alloy.

본 발명의 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 의하면, 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 입자 표면에 부여하는 메카노 케미컬(mechano-chemical) 마쇄 처리를 실시함으로써, 소결이 촉진되고 보다 저온에서 소성이 가능해진다. 나아가 소결 후의 평균 입자 지름이 작아진다.According to the method for producing a dielectric ceramic material of the present invention, the sintering is promoted and at a lower temperature by performing a mechano-chemical grinding treatment that imparts the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body to the particle surface. Firing becomes possible. Furthermore, the average particle diameter after sintering becomes small.

이하, 최선의 형태에 기초하여 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings based on the best mode.

도1은, 본 실시 형태에 관한 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 단면 구조를 예시하는 모식 단면도이다. 이 적층 세라믹 콘덴서(10)는, 대향하는 내부 전극(12) 사이에 상술한 유전체 세라믹 재료의 소결체로 이루어진 유전체층(11)을 구비한다. 이와 같은 유전체층(11)은 유전체 세라믹 재료를 시트형으로 성형한 그린 시트의 한쪽 면에 내부 전극(12)을 형성하고, 이를 여러장 적층하여 얻어지는 적층체를 소성함으로써 얻어진다. 또한, 이 적층체의 측면에는 내부 전극(12)의 단부에 접속된 외부 전극(13, 14)이 마련되어 있다.1 is a schematic sectional view illustrating a cross-sectional structure of a multilayer ceramic capacitor (MLCC) according to the present embodiment. This multilayer ceramic capacitor 10 includes a dielectric layer 11 made of a sintered body of the dielectric ceramic material described above between opposing internal electrodes 12. Such a dielectric layer 11 is obtained by forming the internal electrode 12 on one side of the green sheet in which the dielectric ceramic material is formed into a sheet, and firing the laminate obtained by laminating a plurality of the same. Moreover, the external electrodes 13 and 14 connected to the edge part of the internal electrode 12 are provided in the side surface of this laminated body.

내부 전극(12)이나 외부 전극(13, 14)의 재료로는, 구리(Cu), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등의 금속 또는 이들의 합금, 인듐-갈륨(In-Ga), 은(Ag), 은-10파라듐(Ag-10Pd) 합금 등, 또는 카본, 흑연, 카본과 흑연의 혼합물 등을 이용할 수 있다.As the material of the internal electrode 12 or the external electrodes 13 and 14, metals such as copper (Cu), nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo) or alloys thereof, and indium-gallium (In -Ga), silver (Ag), silver-10 palladium (Ag-10Pd) alloy, or the like, or a mixture of carbon, graphite, carbon and graphite, and the like.

내부 전극(12)은 예를 들어 상기 주요 재료로 이루어진 분말에, 유기 바인더, 분산제, 유기용제, 필요에 따라 환원제 등을 소정량 첨가한 후에 혼연하고, 소정의 점도로 한 도전 페이스트를 그린 시트의 한쪽 면에 소정의 패턴이 되도록 인쇄하고, 환원성 분위기 중에서 소성함으로써 형성할 수 있다. 내부 전극(12)으로는 비교적 저렴한 니켈(Ni) 또는 니켈 합금이 바람직하다.The internal electrode 12 is mixed with, for example, a predetermined amount of an organic binder, a dispersant, an organic solvent, a reducing agent, etc., if necessary, into a powder made of the main material, and the conductive paste having a predetermined viscosity of the green sheet It can form by printing so that it may become a predetermined | prescribed pattern on one side, and baking in a reducing atmosphere. As the internal electrode 12, relatively inexpensive nickel (Ni) or a nickel alloy is preferable.

또한 외부 전극(13, 14)으로는 저저항이면서 저렴하다는 점에서 구리(Cu)가 바람직하다. 외부 전극(13, 14)은 내부 전극(12) 및 유전체층(11)으로 이루어진 적층체에 대해 그 외측면에 도포법 등을 이용하여 형성할 수 있다.Moreover, copper (Cu) is preferable as the external electrodes 13 and 14 in terms of low resistance and low cost. The external electrodes 13 and 14 can be formed on the outer surface of the laminate composed of the internal electrode 12 and the dielectric layer 11 by applying a coating method or the like.

본 실시 형태에 관한 유전체 세라믹 재료의 제조 방법은, 티탄산 바륨(BaTiO3)을 주성분으로 포함하는 원료와 부성분과 소결 조제를 갖는 유전체 세라믹 재료를 원심 가속도(rω2)로서 170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 적어도 주성분 분말에 부여하는 것에 의해 얻을 수 있다. 주성분 분말의 표면에 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 부여하는 메카노 케미컬 마쇄 처리를 행함으로써, 분말의 표면을 활성화하여 소결이 촉진된다. 이에 의해 저온에서 소성하여도 X5R 규격을 만족하는 치밀화된 소결체를 얻을 수 있다.In the method for producing a dielectric ceramic material according to the present embodiment, 170 m / s 2 or more is applied as a centrifugal acceleration (rω 2 ) to a dielectric ceramic material having barium titanate (BaTiO 3 ) as a main component, a subsidiary component and a sintering aid. The shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body can be obtained by at least giving the principal component powder. By performing the mechano chemical grinding treatment which gives the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body to the surface of the main component powder, the surface of the powder is activated and sintering is promoted. Thereby, even if it bakes at low temperature, the densified sintered compact which satisfy | fills X5R standard can be obtained.

또한, 본 실시 형태에 관한 유전체 세라믹 재료는, 기계적 회전체의 원심력 에 기초한 전단 응력 및 압축력을 부여하는 메카노 케미컬 마쇄 처리를 행하기 전에 주성분과 부성분과 소결 조제를 혼합해 두고, 원심 가속도(rω2)로서 170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 상기 원료 혼합 분말에 부여함으로써 얻어질 수도 있다. 이에 의해 소성 온도를 보다 저온으로 하여도 X5R 규격을 만족하는 치밀화된 소결체를 얻을 수 있게 된다. 이 효과에 대해서는 본 발명의 구성을 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 부성분 및 소결 조제의 존재하에서 주성분 분말의 표면을 활성화함으로써 부성분 및 소결 조제가 주성분 분말 표면에 피막되고 입성장이 억제되는 것으로 생각된다.In the dielectric ceramic material according to the present embodiment, the main component, the subcomponent, and the sintering aid are mixed before the mechanochemical grinding treatment which gives the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body, and the centrifugal acceleration (rω) 2 ) may be obtained by imparting the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body applying 170 m / s 2 or more to the raw material mixed powder. This makes it possible to obtain a densified sintered body that satisfies the X5R standard even when the firing temperature is lowered. The effect of the present invention is not particularly limited, but for example, it is believed that the subcomponent and the sintering aid are coated on the surface of the main component powder and the grain growth is suppressed by activating the surface of the main component powder in the presence of the subcomponent and the sintering aid. .

기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 부여하는 메카노 케미컬 마쇄 처리를 행할 때의 처리 시간은, 전단 응력 및 압축력을 충분이 부여하기 위해 0.5시간 이상이 바람직하다. 또한, 주성분 분말의 표면 활성화의 관점에서는 처리 시간에 특별히 상한은 없으나 시간이 길면 처리 효율이 나빠진다는 관점에서 3시간 이내가 바람직하고, 따라서 처리 시간은 0.5~3시간이 바람직하다.As for the processing time at the time of performing a mechanochemical grinding process which gives the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of a mechanical rotating body, 0.5 hour or more is preferable in order to fully provide a shear stress and a compressive force. In addition, from the viewpoint of surface activation of the main ingredient powder, there is no particular upper limit to the treatment time, but if it is long, the treatment time is preferably within 3 hours, and therefore the treatment time is preferably 0.5 to 3 hours.

또한, 원심 가속도(rω2)는 1000m/s2 이상이 보다 바람직하고, 2000m/s2 이상이 더더욱 바람직하다. The centrifugal acceleration rω 2 is more preferably 1000 m / s 2 or more, and even more preferably 2000 m / s 2 or more.

주성분과 부성분과 소결 조제의 혼합 공정에서는, 입자에 부여되는 원심력은 rω2로서 170m/s2 미만이면 되고 예를 들어 볼밀 혼연을 이용할 수 있다. 미리 주성분과 부성분과 소결 조제를 잘 혼연하여 충분히 분산시켜 둔 후에, 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 부여하는 메카노 케미컬 마쇄 처리를 행함으로써, 소결 시에서의 주성분 분말의 입성장이 제어 되고, 보다 저온에서 X5R 규격을 만족하는 치밀화된 소결체를 얻을 수 있게 된다.In the mixing step of the main component, the subcomponent, and the sintering aid, the centrifugal force applied to the particles may be less than 170 m / s 2 as rω 2 , and ball mill mixing can be used, for example. After the main component, the minor component, and the sintering aid are well mixed and sufficiently dispersed, the mechano chemical grinding treatment to give the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body is performed, thereby controlling the grain growth of the main component powder during sintering. As a result, it is possible to obtain a densified sintered body that satisfies the X5R standard at a lower temperature.

한편, 주성분 분말만으로 메카노 케미컬 마쇄 처리를 행하는 경우는 그 처리 후에 부성분 및 소결 조제와의 혼합 처리를 행할 수도 있다.On the other hand, when performing a mechano chemical grinding process only with a main component powder, you may perform the mixing process with a subcomponent and a sintering adjuvant after the process.

본 실시 형태에 관한 유전체 세라믹 재료에 이용되는 부성분으로는, 바륨(Ba) 화합물, 망간(Mn) 화합물, 마그네슘(Mg) 화합물, 희토류 원소(Re) 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 여기서 희토류 원소(Re)로는 디스프로슘(Dy), 이트륨(Y), 홀뮴(Ho), 이텔븀(Yb), 사마륨(Sm) 중 적어도 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적인 화합물로는, 산화이트륨(Y2O3) 등의 희토류 원소(Re) 산화물, 산화마그네슘(MgO), 산화망간(Mn3O4) 등을 들 수 있다. 부성분의 조성 범위는, 주성분인 티탄산 바륨을 100몰부로 했을 때, 바륨(Ba) 화합물은, Ba로 환산하여 Ba=0.5~1.5몰부, 망간(Mn) 화합물은 Mn으로 환산하여 Mn=0.025~1.0몰부, 마그네슘(Mg) 화합물은 Mg로 환산하여 Mg=0.5~3.0몰부, 희토류 원소(Re) 화합물은 Re로 환산하여(2종류 이상의 원소를 포함하는 경우는 그 합계) Re=0.5~3.0몰부가 바람직하다.As a subcomponent used for the dielectric ceramic material of this embodiment, it is preferable to contain a barium (Ba) compound, a manganese (Mn) compound, a magnesium (Mg) compound, and a rare earth element (Re) compound. The rare earth element Re preferably includes at least one of dysprosium (Dy), yttrium (Y), holmium (Ho), ytterbium (Yb), and samarium (Sm). A specific compound, there may be mentioned the yttrium oxide (Y 2 O 3) a rare earth element (Re) oxide, magnesium (MgO), manganese oxide, such as (Mn 3 O 4) or the like. When the composition range of the subcomponent is 100 mol parts of barium titanate as the main component, the barium (Ba) compound is converted into Ba, and Ba = 0.5 to 1.5 mol parts, and the manganese (Mn) compound is converted into Mn, and Mn = 0.025 to 1.0. Molar parts and magnesium (Mg) compounds in terms of Mg, Mg = 0.5 to 3.0 mole parts, and rare earth element (Re) compounds in terms of Re (in the case of containing two or more types of elements), Re = 0.5 to 3.0 mole parts desirable.

또한, 본 실시 형태에 관한 유전체 세라믹 재료에 이용되는 소결 조제(예를 들어 SiO2)로는 예를 들어 유리 성분을 이용할 수 있다. 이 유리 성분으로는 예를 들어, 실리콘(Si) 화합물로 이루어진 제1 성분과, 붕소(B) 화합물(예를 들어 B2O3) 및 알루미늄(Al) 화합물(예를 들어 Al2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 제2 성분과, 바륨(Ba) 화합물(예를 들어 BaCO3), 아연(Zn) 화합물(ZnO) 및 칼슘(Ca) 화합물(예를 들어 CaCO3) 중 적어도 하나를 포함하는 제3 성분을 포함하는 것을 들 수 있다.Further, roneun sintering aid (e.g. SiO 2) used in the dielectric ceramic material according to the present embodiment can use the glass component, for example. With the glass components, for example, silicon (Si) and a second component boron (B) a compound consisting of compound (for example B 2 O 3) and aluminum (Al) compound (e.g. Al 2 O 3) A second component comprising at least one of and at least one of a barium (Ba) compound (eg, BaCO 3 ), a zinc (Zn) compound (ZnO), and a calcium (Ca) compound (eg, CaCO 3 ) The thing containing the 3rd component made to mention is mentioned.

소결 조제의 첨가량은 주성분 100중량부에 대해 0.2~1.4 중량부가 바람직하다.As for the addition amount of a sintering aid, 0.2-1.4 weight part is preferable with respect to 100 weight part of main components.

유리 성분은, 하기의 단계 S1부터 S5에 따라 유리 분말로서 제조할 수 있다.A glass component can be manufactured as glass powder according to the following step S1-S5.

(단계 S1) 각 성분의 화합물을 조합하고 건식 혼합하여 분말을 얻는다. 또는, 각 성분의 화합물을 조합하고 습식 혼합·분쇄를 행하여 슬러리로 하고, 이 슬러리를 탈수 건조하여 분말을 얻도록 하여도 좋다.(Step S1) The compound of each component is combined and dry mixed to obtain a powder. Alternatively, the compound of each component may be combined, wet mixed and pulverized to obtain a slurry, and the slurry may be dehydrated and dried to obtain a powder.

(단계 S2) 얻어진 분말을 예를 들어 (Pt-Rh)로 된 도가니에 넣고, 대기중, 1200~1700℃에서 1~4시간 용융한다. (Step S2) The obtained powder is put into the crucible of (Pt-Rh), for example, and it melt | dissolves in the air at 1200-1700 degreeC for 1 to 4 hours.

(단계 S3) 용융에 의해 얻어진 용탕을 주형에 흘려 넣는다.(Step S3) The molten metal obtained by melting is poured into a mold.

(단계 S4) 급냉하여 유리화한다.(Step S4) Quench and vitrify.

(단계 S5) 유리를 분쇄하여 유리 분말을 얻는다.(Step S5) The glass is ground to obtain a glass powder.

본 발명의 실시 형태에 관한 유전체 세라믹 재료는, 메카노 케미컬 마쇄 처리가 이루어진 주성분, 부성분 및 소결 조제를 갖는 원료 혼합물을 예를 들어 환원성 분위기에서 소성함으로써 제조할 수 있다. 소결 온도는 1100℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.The dielectric ceramic material according to the embodiment of the present invention can be produced by firing, for example, a raw material mixture having a main component, a subcomponent, and a sintering aid with a mechano chemical grinding treatment. It is preferable to make sintering temperature 1100 degrees C or less.

특히, 소결 조제로서 실리콘(Si) 화합물로 이루어진 제1 성분과, 붕소(B) 화 합물 및 알루미늄(Al) 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 성분과, 바륨(Ba) 화합물, 아연(Zn) 화합물 및 칼슘(Ca) 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제3 성분을 포함하고, 소정의 조성비의 유리 성분을 첨가함으로써, 1100℃ 이하의 저온에서 소결하는 경우라도 소결을 촉진시킬 수 있고, 치밀하고 전기 특성의 악화도 억제된 유전체 세라믹 재료를 얻을 수 있다. 나아가, 저온에서의 소성에 의해 제조 비용의 저감도 도모할 수 있다.In particular, a first component composed of a silicon (Si) compound as a sintering aid, a second component containing at least one of a boron (B) compound and an aluminum (Al) compound, a barium (Ba) compound, and a zinc (Zn) By including a third component comprising at least one of a compound and a calcium (Ca) compound, and adding a glass component having a predetermined composition ratio, the sintering can be promoted even when sintering at a low temperature of 1100 ° C. or lower, and it is compact and electrically It is possible to obtain a dielectric ceramic material in which deterioration in characteristics is also suppressed. Furthermore, reduction of manufacturing cost can also be attained by baking at low temperature.

본 실시 형태에 관한 적층 세라믹 콘덴서는, 소성 온도를 낮추어 전극의 커버율이 저하되는 것을 억제할 수 있고, 내부 전극(12)과 유전체층(11)의 박층화 및 적층수의 증가를 도모할 수 있게 된다.In the multilayer ceramic capacitor according to the present embodiment, the firing temperature can be lowered and the cover ratio of the electrode can be suppressed from being reduced, whereby the internal electrode 12 and the dielectric layer 11 can be thinned and the number of stacked layers can be increased. .

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an Example demonstrates this invention concretely.

(시험 방법)(Test Methods)

조성이 주성분인 티탄산 바륨(100몰부) + Ba(1.0몰부) + Mn(0.2몰부) + Mg(1.1몰부) + Dy(0.9몰부)가 되도록 칭량한다. 여기에 소결 조제(조성은, Ba + Zn + Si + B + Al + Ca의 합계를 1로 한 각 성분의 몰비로, BaO:0.13, ZnO:0.10, SiO2:0.26, B2O3:0.33, Al2O3:0.05, CaO:0.13)을 주성분 100중량부에 대해 소결 조제 1중량부의 비율로 첨가한 후, 습식에 의한 볼밀 혼연(내경:80.2mm, 회전수:80min-1)을 하였다. 그 다음 건조하였다. 다음으로 주식회사 나라 기계 제작소에서 제작한 메카노 마이크로스(벳셀 내경:105mm, 주축 회전수:2000min-1)로 시료를 투입하고, 마쇄에 의해 전단 응력 및 압축력을 가하였다. 완성된 분말을 그린 시트로 하고 이 그린 시트를 1(cm)각으로 잘라 두께가 1(mm)가 되도록 겹쳐 쌓는다. 다음으로, 이것을 1000(kg/cm3)의 압력으로 성형하였다. 그 다음 수지 성분을 소각하기 위해 300℃에서 10시간, 대기중에서 소성하고, 그 후 표1에서 표4에 나타내는 소성 온도로 환원 분위기 중에서 2시간 소성하였다. 그 후, 질소 가스 중에서 1000℃로 안정시켜 2시간 재산화 처리를 하였다.The composition is weighed such that the composition is barium titanate (100 mole parts) + Ba (1.0 mole parts) + Mn (0.2 mole parts) + Mg (1.1 mole parts) + Dy (0.9 mole parts). The sintering aid (composition is BaO: 0.13, ZnO: 0.10, SiO 2 : 0.26, B 2 O 3 : 0.33 in the molar ratio of each component whose total of Ba + Zn + Si + B + Al + Ca is 1). , Al 2 O 3 : 0.05, CaO: 0.13) were added at a ratio of 1 part by weight of the sintering aid to 100 parts by weight of the main component, followed by wet ball mill kneading (inner diameter: 80.2 mm, rotation speed: 80 min −1 ). . Then dried. Next, the sample was put into the mechano micros (vessel internal diameter: 105 mm, spindle speed: 2000min -1 ) manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., and the shear stress and the compressive force were applied by grinding. The finished powder is used as a green sheet, and the green sheets are cut at 1 (cm) angles and stacked so as to have a thickness of 1 (mm). Next, it was molded at a pressure of 1000 (kg / cm 3 ). Then, in order to incinerate the resin component, it was calcined at 300 ° C for 10 hours in the air, and then calcined for 2 hours in a reducing atmosphere at the firing temperature shown in Table 1 to Table 4. Thereafter, the mixture was stabilized at 1000 ° C. in nitrogen gas and subjected to reoxidation for 2 hours.

(실시예1)Example 1

표1에는, 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2 에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2= 2300m/s2 에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다.Table 1 shows the result of performing the ball mill treatment at rω 2 = 2.8 m / s 2 for 2 hours and then performing the mechano chemical treatment at rω 2 = 2300 m / s 2 for 2 hours.

NoNo 소성온도(℃)Firing temperature (℃) 밀도 (g/m3)Density (g / m 3 ) 평균입자지름(㎛)Average particle diameter (㎛) 최소입자지름(㎛)Minimum particle diameter (㎛) 최대입자지름(㎛)Particle size (㎛) 표준편차σStandard deviation 비유전율εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) 비저항(Ω·cm)Specific resistance (Ωcm) 1One 10001000 5.805.80 0.220.22 0.120.12 0.330.33 0.04400.0440 17501750 0.990.99 1.8×1013 1.8 × 10 13 22 10101010 5.825.82 0.230.23 0.130.13 0.340.34 0.04850.0485 17601760 1.021.02 2.2×1013 2.2 × 10 13 33 10151015 5.835.83 0.240.24 0.140.14 0.360.36 0.05200.0520 17701770 1.001.00 1.6×1013 1.6 × 10 13 44 10201020 5.855.85 0.250.25 0.150.15 0.380.38 0.05630.0563 17801780 1.001.00 1.5×1013 1.5 × 10 13 55 10251025 5.865.86 0.260.26 0.160.16 0.390.39 0.05800.0580 17981798 1.001.00 1.2×1013 1.2 × 10 13 66 10371037 5.885.88 0.270.27 0.180.18 0.440.44 0.05830.0583 18861886 1.081.08 1.8×1013 1.8 × 10 13

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours

메카노 케미컬 rω2=2300m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 2300m / s 2 , processing time 2 hours

(( 실시예2Example 2 ))

표2에는, 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2 에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2= 1294m/s2 에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다.Table 2 shows the result of performing the ball mill treatment at rω 2 = 2.8 m / s 2 for 2 hours and then performing the mechano chemical treatment at rω 2 = 1294 m / s 2 for 2 hours.

NoNo 소성온도(℃)Firing temperature (℃) 밀도 (g/m3)Density (g / m 3 ) 평균입자지름(㎛)Average particle diameter (㎛) 최소입자지름(㎛)Minimum particle diameter (㎛) 최대입자지름(㎛)Particle size (㎛) 표준편차σStandard deviation 비유전율εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) 비저항(Ω·cm)Specific resistance (Ωcm) 1One 10001000 5.705.70 소결 불충분Sintering insufficient 22 10101010 5.805.80 0.240.24 0.130.13 0.380.38 0.05900.0590 17821782 0.980.98 1.4×1013 1.4 × 10 13 33 10151015 5.815.81 0.250.25 0.140.14 0.400.40 0.06300.0630 17951795 0.990.99 1.1×1013 1.1 × 10 13 44 10201020 5.835.83 0.260.26 0.150.15 0.430.43 0.06510.0651 18121812 1.021.02 1.2×1013 1.2 × 10 13 55 10251025 5.855.85 0.270.27 0.160.16 0.450.45 0.06620.0662 18301830 1.001.00 1.3×1013 1.3 × 10 13 66 10371037 5.875.87 0.280.28 0.170.17 0.490.49 0.06830.0683 18921892 1.061.06 1.6×1013 1.6 × 10 13

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간, Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours,

메카노 케미컬 rω2=1294m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 1294 m / s 2 , treatment time 2 hours

(실시예3)Example 3

표3에는, 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2 에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2= 170m/s2 에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다.Table 3 shows the result of performing the ball mill treatment at rω 2 = 2.8 m / s 2 for 2 hours and then performing the mechano chemical treatment at rω 2 = 170 m / s 2 for 2 hours.

NoNo 소성온도(℃)Firing temperature (℃) 밀도 (g/m3)Density (g / m 3 ) 평균입자지름(㎛)Average particle diameter (㎛) 최소입자지름(㎛)Minimum particle diameter (㎛) 최대입자지름(㎛)Particle size (㎛) 표준편차σStandard deviation 비유전율εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) 비저항(Ω·cm)Specific resistance (Ωcm) 1One 10001000 5.605.60 소결 불충분Sintering insufficient 22 10101010 5.745.74 소결 불충분Sintering insufficient 33 10151015 5.785.78 소결 불충분Sintering insufficient 44 10201020 5.835.83 0.270.27 0.140.14 0.480.48 0.07030.0703 18271827 1.031.03 1.5×1013 1.5 × 10 13 55 10251025 5.855.85 0.280.28 0.150.15 0.500.50 0.07300.0730 18501850 1.011.01 1.6×1013 1.6 × 10 13 66 10371037 5.885.88 0.290.29 0.160.16 0.540.54 0.07920.0792 18991899 1.021.02 1.4×1013 1.4 × 10 13

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간, Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours,

메카노 케미컬 rω2=170m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 170m / s 2 , processing time 2 hours

(비교예1)(Comparative Example 1)

표4에는, 비교예로 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2 에서 7.5시간 행하고, 메카노 케미컬 처리를 하지 않은 경우의 결과를 나타낸다.Table 4 shows the result when the ball mill treatment is performed for 7.5 hours at rω 2 = 2.8 m / s 2 in the comparative example and no mechano chemical treatment is performed.

NoNo 소성온도(℃)Firing temperature (℃) 밀도 (g/m3)Density (g / m 3 ) 평균입자지름(㎛)Average particle diameter (㎛) 최소입자지름(㎛)Minimum particle diameter (㎛) 최대입자지름(㎛)Particle size (㎛) 표준편차σStandard deviation 비유전율εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) 비저항(Ω·cm)Specific resistance (Ωcm) 1One 10001000 5.405.40 소결 불충분Sintering insufficient 22 10101010 5.605.60 소결 불충분Sintering insufficient 33 10151015 5.695.69 소결 불충분Sintering insufficient 44 10201020 5.785.78 소결 불충분Sintering insufficient 55 10251025 5.855.85 0.280.28 0.090.09 0.570.57 0.09330.0933 19161916 0.930.93 1.3×1013 1.3 × 10 13 66 10371037 5.875.87 0.310.31 0.140.14 0.630.63 0.10380.1038 19391939 1.041.04 1.2×1013 1.2 × 10 13

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 7.5시간Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , Processing time 7.5 hours

메카노 케미컬 처리하지 않음No Mechano Chemical Treatment

시료의 밀도(g/m3)는 아르키메데스법을 이용하여 측정하였다. 밀도 5.8g/m3 이상에서 소결한 것으로 판단한다.The density (g / m 3 ) of the sample was measured using the Archimedes method. It is judged to have sintered at a density of 5.8 g / m 3 or more.

입자 지름은, SEM의 단면 사진을 촬영하여 입자의 길이를 측정하였다. 평균 입자 지름(N=100)은, 100개의 입자 지름의 평균에 의해 산출하였다.The particle diameter measured the cross-sectional photograph of SEM and measured the length of particle | grains. The average particle diameter (N = 100) was computed by the average of 100 particle diameters.

각종 전기 특성의 측정은, 상기 평가 시료의 양단면에 In-Ga를 도포하여 콘덴서 구조로 한 후 행하였다. The measurement of various electrical properties was performed after In-Ga was apply | coated to both end surfaces of the said evaluation sample, and it was set as the capacitor | condenser structure.

비유전율ε은, 주파수 1(kHz), 전압 1.0(V)의 조건에서 LCR 미터를 이용하여 정전 용량을 측정하고, 이 측정에 의해 얻어진 정전 용량, 유전체층 두께 및 내부 전극 면적에서 산출하였다.The relative dielectric constant? Was measured using an LCR meter under the condition of frequency 1 (kHz) and voltage 1.0 (V), and was calculated from the capacitance, dielectric layer thickness, and internal electrode area obtained by this measurement.

유전 손실tanδ(%)은, 상기 비유전율과 동일한 조건하에서 LCR 미터를 이용하여 측정하였다.Dielectric loss tan δ (%) was measured using an LCR meter under the same conditions as the relative dielectric constant.

비저항(Ω·cm)은 25℃ 조건하에서 직류 250[V]의 전압을 1분간 인가하여 측정하였다.The specific resistance (Ωcm) was measured by applying a voltage of 250 [V] for 1 minute under 25 ° C conditions.

도2는, 소성 온도와 소결체의 밀도와의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도3은 소성 온도와 소결체의 비유전율과의 관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the firing temperature and the density of the sintered body. 3 is a graph showing the relationship between the firing temperature and the dielectric constant of the sintered body.

실시예1에서는 표1에 나타낸 바와 같이, 1000℃에서 소성이 가능해졌다. 또한 실시예2에서는 표2에 나타낸 바와 같이, 1010℃에서 소성이 가능해졌다. 또한 실시예3에서는 표3에 나타낸 바와 같이, 1020℃에서 소성이 가능해졌다. 비교예1에서는 표4에 나타낸 바와 같이, 소성에는 적어도 1025℃가 필요했다.In Example 1, as shown in Table 1, firing was possible at 1000 ° C. In Example 2, as shown in Table 2, firing was possible at 1010 ° C. In Example 3, as shown in Table 3, firing was possible at 1020 ° C. In Comparative Example 1, as shown in Table 4, baking required at least 1025 ° C.

기계적 회전체의 마쇄에 의해 전단력, 압축력 등의 기계적 에너지를 분말에 부여함으로써, 분말 표면의 결정 구조가 변화하고, 메카노 케미컬에 의한 고상 반응이 촉진된 것으로 생각된다. 평균 입자 지름 및 최대 입자 지름은, 비교예에 비해 작고, 최소 입자 지름은 커졌다. 이는, 기계적 회전체로 전단력, 압축력을 부여하면서 혼합함으로써, 분산이 잘 되고 주성분 주위에 부성분 및 소결 조제가 피막되어 입성장이 억제된 것으로 생각된다.The grinding of the mechanical rotating body imparts mechanical energy such as shearing force and compressive force to the powder, whereby the crystal structure of the surface of the powder changes, and it is thought that the solid phase reaction by mechanochemical is promoted. The average particle diameter and the maximum particle diameter were small compared with the comparative example, and the minimum particle diameter became large. This is thought to be good dispersion, the subcomponent and the sintering aid are coated around the main component and the grain growth is suppressed by mixing while giving the shear force and the compressive force by the mechanical rotating body.

또한, 본 발명자들은 유전체층과 전극을 적층한 시료에 대한 각종 평가를 행하였다.In addition, the present inventors made various evaluations about the sample which laminated | stacked the dielectric layer and the electrode.

유전체층 한층당 두께는 5㎛이고, 유효 유전체층은 10층으로 하였다. 또한, 한층당 내부(대향) 전극 면적은 0.91[㎟]로 하였다.The thickness of one dielectric layer was 5 mu m, and the effective dielectric layer was 10 layers. In addition, the inner (counter) electrode area per layer was set to 0.91 [mm 2].

유전체층은 상술한 평가 시험과 마찬가지로 아래와 같이 제작하였다.The dielectric layer was produced as follows in the same manner as the evaluation test described above.

주성분으로서 티탄산 바륨을 부성분으로 BaCO3, Dy2O3, MgO, Mn3O4를, 나아가 소결 조제를 포함하는 슬러리를 닥터 블레이드법에 의해 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름에 도포하고, 소성 후 5㎛가 되는 그린 시트를 성형하였다. 얻어진 그린 시트에 내부 전극인 Ni 페이스트를 인쇄에 의해 형성하였다. 이를 10층으로 적층하고 열압착함으로써 적층체를 얻었다.As a main component, barium titanate was used as a secondary component, and BaCO 3 , Dy 2 O 3 , MgO, Mn 3 O 4 , and a slurry containing a sintering aid was applied to the polyethylene terephthalate (PET) film by a doctor blade method, and then fired. The green sheet which becomes 5 micrometers was shape | molded. Ni paste which is an internal electrode was formed in the obtained green sheet by printing. The laminated body was obtained by laminating | stacking this to 10 layers and thermocompression bonding.

이어서, 이 적층체를 폭 2.0mm, 길이 3.8mm, 두께 0.6mm가 되도록 가공하였다. 다음으로 이를 대기중에서 300℃에서 10시간 가열하여 유기 바인더(수지 성분)를 소각하였다. 그 후, N2, H2 및 H2O로 이루어진 혼합 가스의 환원 분위기 중에서 후술하는 표 5~7에 나타내는 소성 온도에서 2시간 소성하였다. 다음으로 질소 가스 분위기중에서 1000℃로 안정시켜 2시간 재산화 처리를 하였다. 그 후, 소결시킨 적층체의 외측면(대향하는 위치에 있는 절단면)에 Cu로 이루어진 도전성 페이스트를 도포하고, N2가스 분위기 중에서 650℃의 온도에서 인화하고, 도1에 나타낸 바와 같이 내부 전극(12)과 전기적으로 접속된 외부 전극(13, 14)을 형성하고, 적층 세라믹 콘덴서(10)를 제작하였다.Next, this laminated body was processed so that it might be set to width 2.0mm, length 3.8mm, and thickness 0.6mm. Next, this was heated at 300 ° C. for 10 hours in the air to incinerate the organic binder (resin component). After that, N 2, 2 hours and fired at a firing temperature shown in Table 5-7 which will be described later in a reducing atmosphere of a gas mixture consisting of H 2 and H 2 O. Next, the mixture was stabilized at 1000 ° C. in a nitrogen gas atmosphere and subjected to reoxidation for 2 hours. Thereafter, a conductive paste made of Cu is applied to the outer surface (cutting surface at the opposite position) of the sintered laminate, ignited at a temperature of 650 DEG C in an N 2 gas atmosphere, and as shown in FIG. The external electrodes 13 and 14 electrically connected with 12) were formed, and the multilayer ceramic capacitor 10 was produced.

각 평가 시료에서, 주성분인 티탄산 바륨에서의 (Ba/Ti)비는 0.998이다. 이 주성분 100몰부에 대해 Ba 원소의 첨가량은, Ba 화합물의 Ba로 환산하여 1.0몰부이고, Dy원소의 첨가량은 Dy 화합물의 Dy로 환산하여 0.9몰부이고, Mg원소의 첨가량은 Mg 화합물의 Mg로 환산하여 1.1몰부이고, Mn원소의 첨가량은 Mn 화합물의 Mn으로 환산하여 0.2몰부이다.In each evaluation sample, the (Ba / Ti) ratio in the barium titanate as a main component was 0.998. The addition amount of Ba element is 1.0 mol part in terms of Ba of Ba compound, and the amount of Dy element added is 0.9 mol part in terms of Dy of Dy compound, and the amount of Mg element added is Mg of Mg compound with respect to 100 mol parts of the main component. Is 1.1 mol parts, and the amount of Mn element added is 0.2 mol parts in terms of Mn of the Mn compound.

각 샘플의 제작에 이용한 소결 조제와 주성분에 대한 첨가량(중량부)은 상기의 (실험 방법)과 마찬가지로 하였다.The addition amount (weight part) with respect to the sintering aid and main component used for preparation of each sample was similar to said (test method).

각종 특성의 측정 방법에서 비유전율ε은, 주파수 1(kHz), 전압 1.0(V)의 조건에서, LCR 미터를 이용하여 정전 용량을 측정하고 이 측정에 의해 얻어진 정전 용량, 유전체층의 두께 및 내부 전극 면적에서 산출하였다.In the measurement method of various characteristics, the relative dielectric constant? Measures the capacitance using an LCR meter under the conditions of frequency 1 (kHz) and voltage 1.0 (V), and the capacitance obtained by the measurement, the thickness of the dielectric layer, and the internal electrode. Calculated in area.

유전 손실 tanδ(%)은, 비유전율과 동일 조건 하에서 LCR 미터를 이용하여 측정하였다.The dielectric loss tan δ (%) was measured using an LCR meter under the same conditions as the relative dielectric constant.

용량 변화율은 각 적층 세라믹 콘덴서를 항온조에 넣고, -55℃에서 85℃의 각 온도에서 주파수 1(kHz), 전압 1.0(V)의 조건에서 LCR 미터를 이용하여 정전 용량을 측정하였다.As for the capacity change rate, each multilayer ceramic capacitor was placed in a thermostat, and the capacitance was measured using an LCR meter under conditions of frequency 1 (kHz) and voltage (1.0) at each temperature of -55 ° C to 85 ° C.

이 결과를 표5~7에 나타낸다. 표5에는 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2=2300m/s2에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다. 표6에는 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2=1294m/s2에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다. 표7에는 볼밀 처리를 rω2=2.8m/s2에서 2시간 행한 후, 메카노 케미컬 처리를 rω2=170m/s2에서 2시간 행한 경우의 결과를 나타낸다. The results are shown in Tables 5-7. Table 5 shows the result when the ball mill treatment is performed for 2 hours at rω 2 = 2.8 m / s 2 and the mechano chemical treatment is performed at rω 2 = 2300 m / s 2 for 2 hours. Table 6 shows the result of performing the ball mill treatment at rω 2 = 2.8 m / s 2 for 2 hours and then performing the mechano chemical treatment at rω 2 = 1294 m / s 2 for 2 hours. Table 7 shows the result of performing the ball mill treatment at rω 2 = 2.8 m / s 2 for 2 hours and then performing the mechano chemical treatment at rω 2 = 170 m / s 2 for 2 hours.

No.No. 소성온도 (℃)Firing temperature (℃) 비유전율 εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) -55℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of -55 ℃ (%) 85℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of 85 ℃ (%) 1One 10001000 25902590 5.85.8 -3.8-3.8 -2.0-2.0 22 10101010 26072607 6.16.1 -2.1-2.1 -2.5-2.5 33 10151015 26312631 6.26.2 -0.1-0.1 -4.5-4.5 44 10201020 26452645 6.26.2 0.10.1 -5.0-5.0 55 10251025 26602660 6.36.3 0.30.3 -5.1-5.1 66 10371037 27202720 6.56.5 0.40.4 -5.3-5.3

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours

메카노 케미컬 rω2=2300m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 2300m / s 2 , processing time 2 hours

No.No. 소성온도 (℃)Firing temperature (℃) 비유전율 εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) -55℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of -55 ℃ (%) 85℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of 85 ℃ (%) 1One 10101010 26002600 6.16.1 -0.1-0.1 -3.7-3.7 22 10151015 26122612 6.26.2 0.10.1 -4.2-4.2 33 10201020 26302630 6.46.4 0.30.3 -4.9-4.9 44 10251025 26532653 6.56.5 0.40.4 -5.5-5.5 55 10371037 27452745 6.56.5 0.50.5 -5.9-5.9

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours

메카노 케미컬 rω2=1294m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 1294 m / s 2 , treatment time 2 hours

No.No. 소성온도 (℃)Firing temperature (℃) 비유전율 εRelative permittivity ε 유전손실 tanδ(%)Dielectric loss tanδ (%) -55℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of -55 ℃ (%) 85℃의 용량변화율(%)Capacity change rate of 85 ℃ (%) 1One 10201020 26502650 6.206.20 0.30.3 -5.0-5.0 22 10251025 26982698 6.306.30 0.50.5 -5.6-5.6 33 10371037 27622762 6.506.50 0.50.5 -6.0-6.0

볼밀 rω2=2.8m/s2, 처리 시간 2시간Ball mill rω 2 = 2.8 m / s 2 , processing time 2 hours

메카노 케미컬 rω2=170m/s2, 처리 시간 2시간Mechano chemical rω 2 = 170m / s 2 , processing time 2 hours

표5~7의 결과로부터 상술한 본 실시 형태에 관한 소결 조제를 이용하여 얻어진 적층체는, EIA(Electronic Industries Association)의 X5R 규격(-55℃에서 85℃의 용량 변화율(25℃ 기준)이 ±15% 이내)이 적합한 것으로 확인되었다.The laminated body obtained using the sintering aid which concerns on this embodiment mentioned above from the result of Tables 5-7 has the X5R standard (E55 (85 degreeC-85 degreeC capacity change rate (25 degreeC standard)) of the Electronics Industries Association (EIA). Less than 15%) was found to be suitable.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 단면 구조를 예시하는 모식 단면도이다.1 is a schematic sectional view illustrating a cross-sectional structure of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.

도2는 소성 온도와 소결체의 밀도와의 관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the firing temperature and the density of the sintered body.

도3은 소성 온도와 소결체의 비유전율과의 관계를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the relationship between the firing temperature and the dielectric constant of the sintered body.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10: 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)10: Multilayer Ceramic Capacitor (MLCC)

11: 유전체층11: dielectric layer

12: 내부 전극12: internal electrode

13,14: 외부 전극13,14: external electrode

Claims (5)

티탄산 바륨 및 소결 조제를 포함하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 있어서, rω2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 적어도 상기 티탄산 바륨에 부여하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.A method of producing a dielectric ceramic material comprising barium titanate and a sintering aid, comprising the step of applying at least the barium titanate to a shear stress and a compressive force based on the centrifugal force of a mechanical rotating body applying rω 2 = 170 m / s 2 or more A method for producing a dielectric ceramic material. 티탄산 바륨 및 소결 조제를 포함하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 있어서, 상기 티탄산 바륨 및 소결 조제를 혼합하고, rω2=170m/s2 이상을 가하는 기계적 회전체의 원심력에 기초한 전단 응력 및 압축력을 상기 혼합 분말에 부여하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.In the method for producing a dielectric ceramic material comprising barium titanate and a sintering aid, the shear stress and the compressive force based on the centrifugal force of the mechanical rotating body which mix the barium titanate and the sintering aid and apply rω 2 = 170 m / s 2 or more. A process for producing a dielectric ceramic material, comprising the step of applying to a mixed powder. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020070137557A 2006-12-27 2007-12-26 Dielectric ceramic material, fabrication mehtod of the same and ceramic condencer KR100916048B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00351422 2006-12-27
JP2006351422A JP2008162817A (en) 2006-12-27 2006-12-27 Dielectric ceramic material and its manufacturing method as well as ceramic capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080061302A KR20080061302A (en) 2008-07-02
KR100916048B1 true KR100916048B1 (en) 2009-09-08

Family

ID=39692791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070137557A KR100916048B1 (en) 2006-12-27 2007-12-26 Dielectric ceramic material, fabrication mehtod of the same and ceramic condencer

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008162817A (en)
KR (1) KR100916048B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5903424B2 (en) * 2013-12-21 2016-04-13 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductive paste composition for solar cell and method for producing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11273985A (en) 1998-01-20 1999-10-08 Murata Mfg Co Ltd Dielectric ceramic and its manufacture, and laminated ceramic electronic part and its manufacture
KR20000037540A (en) * 1998-12-01 2000-07-05 이형도 Dielectric composition for low temperature sintering and preparation method of multi-layered ceramic capacitor using the composition
JP2000264724A (en) 1999-03-18 2000-09-26 Murata Mfg Co Ltd Dielectric ceramic composition and ceramic multilayered substrate
KR20010068944A (en) * 2000-01-11 2001-07-23 박호군 Low Temperature Firable Dielectric Ceramic Compositions Having Ultrafine Grains

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06316414A (en) * 1993-05-06 1994-11-15 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd Production of perovskite type compound powder
JP3135036B2 (en) * 1995-08-09 2001-02-13 株式会社奈良機械製作所 Method for producing composite oxide ceramics
JP3376468B2 (en) * 1996-11-28 2003-02-10 太陽誘電株式会社 Manufacturing method of ceramic material powder
JP4098224B2 (en) * 2003-11-28 2008-06-11 Tdk株式会社 DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, ELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING THEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11273985A (en) 1998-01-20 1999-10-08 Murata Mfg Co Ltd Dielectric ceramic and its manufacture, and laminated ceramic electronic part and its manufacture
KR20000037540A (en) * 1998-12-01 2000-07-05 이형도 Dielectric composition for low temperature sintering and preparation method of multi-layered ceramic capacitor using the composition
JP2000264724A (en) 1999-03-18 2000-09-26 Murata Mfg Co Ltd Dielectric ceramic composition and ceramic multilayered substrate
KR20010068944A (en) * 2000-01-11 2001-07-23 박호군 Low Temperature Firable Dielectric Ceramic Compositions Having Ultrafine Grains

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008162817A (en) 2008-07-17
KR20080061302A (en) 2008-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6777363B2 (en) Non-reducable, low temperature dielectric ceramic composition, capacitor and method of preparing
EP1528578B1 (en) Multilayer ceramic capacitor
EP1710818B1 (en) Electronic device, dielectric ceramic composition and the production method
KR100814674B1 (en) Dielectric porcelain composition and method for production thereof
EP1820784A1 (en) Electronic device, dielectric ceramic composition and the production method
EP1262467B1 (en) Dielectric porcelain composition and electronic parts
US8420560B2 (en) Dielectric ceramic, method for producing dielectric ceramic, and method for producing powder for producing dielectric ceramic
EP1867615A2 (en) Dielectric ceramic composition, electronic device and the production method
KR100673878B1 (en) Dielectric porcelain composition, electronic device and methods for producing these
KR100859058B1 (en) Laminated electronic component and method for manufacturing the same
JP4775583B2 (en) Dielectric particle aggregate, low-temperature sintered dielectric ceramic composition using the same, and low-temperature sintered dielectric ceramic manufactured using the same
KR100790682B1 (en) Glass compositions for low temperature sintering, glass frit, dielectric compositions and multilayer ceramic capacitor using the same
KR101021361B1 (en) Dielectric ceramic composition and method of production thereof
JP4487371B2 (en) Dielectric composition and ceramic capacitor using the same
KR100916048B1 (en) Dielectric ceramic material, fabrication mehtod of the same and ceramic condencer
JP4098224B2 (en) DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, ELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING THEM
JP4052032B2 (en) Dielectric composition and multilayer ceramic component using the same
KR100951317B1 (en) Manufacturing method of dielectric material and Multi Layered ceramic condenser comprising dielectric material manufactured thereby
KR20080060187A (en) Sintering aid, sintered bode and ceramic condenser
KR20080061303A (en) Dielectric ceramic composition, multilayer ceramic condenser and dielectric ceramic composition fabrication method
JP4174668B2 (en) DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, DIELECTRIC CERAMIC USING THE SAME, AND MULTILAYER CERAMIC COMPONENT
KR100533638B1 (en) Non-reducible dielectric composition, multilayer ceramic chip capacitor using the composition and method for manufacturing the same
JP2001151570A (en) Reduction-resistant dielectric composition, multilayer ceramic capacitor using the same and method of producing the same
JP2019067827A (en) Laminate electronic component
KR100452817B1 (en) Dielectric ceramic composition, ceramic capacitor using the same and process of producing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee