KR101258997B1

KR101258997B1 - 유전체 자기 조성물 및 전자 부품

Info

Publication number: KR101258997B1
Application number: KR1020110122287A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 오츠; 마사카즈 히로세; 유지 우메다
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2013-04-29
Also published as: CN102531593B; JP5664228B2; CN102531593A; KR20120075347A; JP2012140258A

Abstract

[요약] 비유전율 및 교류 파괴 전압이 높고, 유전 손실이 낮으며, 온도 특성 및 소결성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공하는 것.
[해결수단] (Ba₁ _-x-y, Ca_x, Sr_y)_m(Ti₁ _-z-a, Zr_z, Sn_a)O₃의 조성식으로 표시되는 주성분, 제1 부성분 및 제2 부성분을 가지는 유전체 자기 조성물로서, 상기 조성식 중의 x가 0.03≤x≤0.30이고, 상기 조성식 중의 y가 0.00＜y≤0.05이고, 상기 조성식 중의 z가 0.02＜z≤0.2이고, 상기 조성식 중의 a가 O≤a≤0.2이고, 상기 조성식 중의 z+a가 0.04≤z+a≤0.3이고, 상기 조성식 중의 m이 0.97≤m≤1.03이고, 상기 제1 부성분은 산화아연이고, 상기 제2 부성분은 La, Pr, Pm, Nd, Sm, Eu, Gd 및 Y으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이고, 상기 제1 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량% 함유되어 있고, 상기 제2 부성분은 상기 주성분 100 중량%에 대하여 산화물 환산으로 0.0 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있는 유전체 자기 조성물.

Description

유전체 자기 조성물 및 전자 부품{DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION AND ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은 유전체 자기(磁器) 조성물 및 전자 부품에 관한 것이다.

최근, 급속히 진행되고 있는 전기 기기의 고성능화에 수반하여 전기 회로의 소형화 및 복잡화도 급속히 진행되고 있다. 이 때문에, 전자 부품에 대해서도 한층 더 소형화 및 고성능화가 요구되고 있다. 즉, 양호한 온도 특성을 유지하면서도, 소형화해도 정전 용량을 유지하기 위하여 비유전율이 높고, 또한 고전압하에서 사용하기 위하여 교류 파괴(破壞) 전압이 높은 유전체 자기 조성물 및 전자 부품이 요구되고 있다.

종래, 자기 콘덴서, 적층 콘덴서, 고주파용 콘덴서, 고전압용 콘덴서 등으로서 널리 이용되고 있는 고유전율 유전체 자기 조성물로서, 특허문헌 1 ~ 4와 같이 BaTiO₃, BaZr0₃, CaTi0₃, SrTi0₃계의 자기 조성물을 주성분으로 한 것이 알려져 있다.

그러나, 이러한 종래의 BaTi0₃, BaZr0₃, CaTi0₃, SrTi0₃계의 자기 조성물은 강유전성이기 때문에, 높은 정전 용량과 낮은 유전 손실을 유지한 상태로 높은 교류 파괴 전압을 확보하는 것이 곤란하였다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 1994-302219호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 2003-104774호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 2003-109430호 공보 특허문헌 4; 일본 특허 공개 2004-238251호 공보

본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 비유전율 및 교류 파괴 전압이 높고, 유전 손실이 낮으며, 온도 특성 및 소결성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 이러한 유전체 자기 조성물에 의해 구성되는 유전체층을 가지는 전자 부품을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 검토를 거듭한 결과, 유전체 자기 조성물의 조성을 특정한 성분으로 하고, 이것들의 비율을 소정 범위로 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 상기 과제를 해결하는 본 발명에 따른 유전체 자기 조성물은, (Ba₁ _-x-y, Ca_x, Sr_y)_m(Ti₁ _-z-a, Zr_z, Sn_a)O₃의 조성식으로 표시되는 주성분, 제1 부성분 및 제2 부성분을 가지는 유전체 자기 조성물로서,

상기 조성식 중의 x가 0.03≤x≤0.30이고,

상기 조성식 중의 y가 0.00＜y≤0.05이고,

상기 조성식 중의 z가 0.02＜z≤0.2이고,

상기 조성식 중의 a가 O≤a≤0.2이고,

상기 조성식 중의 z+a가 0.04≤z+a≤0.3이고,

상기 조성식 중의 m이 0.97≤m≤1.03이고,

상기 제1 부성분은 산화아연이고,

상기 제2 부성분은 La, Pr, Pm, Nd, Sm, Eu, Gd 및 Y으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이고,

상기 제1 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량% 함유되어 있고,

상기 제2 부성분은 상기 주성분 100 중량%에 대하여 산화물 환산으로 0.0 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있는 유전체 자기 조성물이다.

본 발명에 따르면, 비유전율 및 교류 파괴 전압이 높고, 유전 손실이 낮으며, 온도 특성 및 소결성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 전자 부품은, 상기 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 유전체층을 가진다.

본 발명의 실시 형태에 따른 전자 부품으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 단판형(單板型) 세라믹 콘덴서, 관통형 콘덴서, 적층 세라믹 콘덴서, 압전 소자, 칩 인덕터, 칩 바리스터, 칩 서미스터, 칩 저항, 그 밖의 표면 실장(SMD) 칩형 전자 부품이 예시된다.

도 1의 (A)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 세라믹 콘덴서의 정면도이고, 도 1의 (B)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 세라믹 콘덴서의 측면 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 나타내는 실시 형태에 기초하여 설명한다.

세라믹 콘덴서(2)

도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 세라믹 콘덴서(2)는, 유전체층(10)과, 그 대향 표면에 형성된 한 쌍의 단자 전극(12, 14)과, 이 단자 전극(12, 14)에 각각 접속된 리드 단자(6, 8)를 가지는 구성으로 되어 있고, 이것들은 보호 수지(4)로 덮여 있다. 세라믹 콘덴서(2)의 형상은 목적과 용도에 따라 적절히 결정하면 되지만, 유전체층(10)이 원판(圓板) 형상으로 되어 있는 원판형의 콘덴서인 것이 바람직하다. 또한, 그 치수도 목적과 용도에 따라 적절히 결정하면 되지만, 통상적으로, 직경이 3 ~ 20㎜ 정도, 바람직하게는 3 ~ 15㎜ 정도이다.

유전체층(10)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 용도 등에 따라 적절히 결정하면 되지만, 바람직하게는 0.3 ~ 2㎜이다. 유전체층(10)의 두께를 이와 같은 범위로 함으로써, 중고압 용도에 적절하게 이용할 수 있다.

단자 전극(12, 14)은 도전재로 구성된다. 단자 전극(12, 14)에 이용되는 도전재로서는, 예를 들어 Cu, Cu 합금, Ag, Ag 합금, In-Ga 합금 등을 들 수 있다.

유전체층 (10)

상기 세라믹 콘덴서(2)의 유전체층(10)은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물에 의해 구성된다.

본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은, (Ba₁ _-x-y, Ca_x, Sr_y)_m(Ti₁ _-z-a, Zr_z, Sn_a)O₃의 조성식으로 표시되는 주성분, 제1 부성분 및 제2 부성분을 가지는 유전체 자기 조성물이다.

상기 조성식 중의 x는 Ca의 비율을 나타내고 그 범위는 0.03≤x≤0.30이다. Ca이 이 범위로 함유됨으로써, 비유전율, 교류 파괴 전압 및 소결성이 향상되고, 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, x는 바람직하게는 0.08≤x≤0.16이다.

상기 조성식 중의 y는 Sr의 비율을 나타내고 그 범위는 0.00＜y≤0.05이다. Sr이 이 범위로 함유됨으로써, 비유전율이 향상되고, 저온 측과 고온 측의 양쪽의 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, y는 바람직하게는 0.006≤y≤0.02이다.

상기 조성식 중의 z는 Zr의 비율을 나타내고 그 범위는 0.02＜z≤0.2이다. Zr이 이 범위로 함유됨으로써, 비유전율 및 교류 파괴 전압이 향상되고, 유전 손실이 저하되며, 저온 측과 고온 측의 양쪽의 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, z는 바람직하게는 0.06≤z≤0.15이다.

상기 조성식 중의 a는 Sn의 비율을 나타내고 그 범위는 0≤a≤0.2이다. Sn이 이 범위로 함유됨으로써, 비유전율 및 교류 파괴 전압이 향상되고, 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, a는 바람직하게는 0≤a≤0.15이다.

상기 조성식 중의 z+a는 Zr과 Sn의 합계 비율을 나타내고 그 범위는 0.04≤z+a≤0.3이다. Sn이 이 범위로 함유됨으로써, 비유전율 및 교류 파괴 전압이 향상되고, 유전 손실이 저하되며, 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, z+a는 바람직하게는 0.06≤z+a≤0.2이다.

상기 조성식 중의 m은 A사이트의 성분인 Ba, Ca, Sr과, B사이트 성분인 Ti, Zr, Sn의 몰비를 나타내고, 그 범위는 0.97≤m≤1.03이다. m을 이 범위로 함으로써, 비유전율, 교류 파괴 전압 및 소결성이 향상되는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, m은 바람직하게는 0.97≤m＜1.00이다.

상기 제1 부성분은 산화아연이다. 본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은 상기 제1 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량% 함유되어 있다. 제1 부성분의 함유량을 이 범위로 함으로써, 비유전율, 교류 파괴 전압 및 소결성이 향상되고, 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 이와 같은 관점에서, 제1 부성분의 함유량은 바람직하게는 0.8 ~ 6 중량%이다.

상기 제2 부성분은 La, Pr, Pm, Nd, Sm, Eu, Gd 및 Y으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이며, 바람직하게는 La, Pm, Nd, Sm, Gd 및 Y으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이다. 본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은 제2 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 0.0 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있다. 제2 부성분의 함유량을 이 범위로 함으로써, 교류 파괴 전압이 향상되고, 온도 특성이 양호해지는 경향이 된다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은 소정의 조성 및 양의 주성분을 가지고, 소정량의 제1 부성분을 가짐으로써, 제2 부성분의 함유량을 비교적 적게 하더라도, 교류 파괴 전압을 향상시키고, 온도 특성을 양호하게 할 수 있다. 이와 같은 관점에서, 제2 부성분의 함유량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상 0.09 중량% 이하이다.

세라믹 콘덴서(2)의 제조 방법

이어서, 세라믹 콘덴서(2)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 소성 후에 도 1에 나타내는 유전체층(10)을 형성하게 되는 유전체 자기 조성물 분말을 제조한다.

주성분의 원료 및 각 부성분의 원료를 준비한다. 주성분의 원료로서는, Ba, Ca, Sr, Ti, Zr, Sn의 각 산화물 및/또는 소성에 의해 산화물이 되는 원료나, 이것들의 복합 산화물 등을 들 수 있으며, 예를 들어 탄산바륨(BaCO₃), 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산스트론튬(SrCO₃), 이산화티타늄(TiO₂), 산화지르코늄(ZrO₂), 산화주석(SnO₂) 등을 이용할 수 있다. 이 밖에, 예를 들어 수산화물 등, 소성 후에 산화물이나 티타늄 화합물이 되는 여러 화합물을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 금속 원소의 원소 수가 맞도록, 함유량을 적절히 변경하는 것이 바람직하다.

또한, 주성분의 원료는 고상법(固相法)에 의해 제조되어도 되고, 수열(水熱)합성법이나 옥살산염법(蓚酸鹽法) 등의 액상법에 의해 제조되어도 되지만, 제조 비용면에서 고상법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.

제1 부성분 및 제2 부성분의 원료로서는 특별히 한정되지 않으며, 소성에 의해 상기한 산화물이 되는 각종 화합물, 예를 들어 탄산염, 질산염, 수산화물, 유기 금속 화합물 등으로부터 적절히 선택하여 이용할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물의 제조 방법으로서는, 먼저, 주성분의 원료 또는, 주성분의 원료와 각 부성분의 원료를 배합하고, 지르코니아 볼 등에 의한 볼 밀 등을 이용하여 습식 혼합한다. 제1 부성분을 이 시점에서 배합하는 경우에는, 상술한 유전체 자기 조성물의 조성이 되도록 제1 부성분을 배합해도 되고, 일부만 배합하고 가소성(假燒成) 후에 나머지 제1 부성분을 첨가해도 된다.

얻어진 혼합물을 조립(造粒) 성형하고, 얻어진 성형물을 공기 분위기 중에서 가소성함으로써, 가소성 분말을 얻을 수 있다. 가소성 조건으로서는, 예를 들어 가소성 온도를 바람직하게는 1000 ~ 1300℃, 보다 바람직하게는 1150 ~ 1250℃, 가소성 시간을 바람직하게는 0.5 ~ 4시간으로 하는 것이 좋다. 또한, 주성분의 원료와 부성분의 원료를 각각 가소성한 후, 혼합하여 유전체 자기 조성물 분말로 해도 된다.

이어서, 얻어진 가소성 분말을 조분쇄(粗粉碎)한다. 제1 부성분을 일부만 배합한 경우에는, 여기서 가소성 전에 첨가한 제1 부성분의 원료와 합하여 상술한 유전체 자기 조성물의 조성이 되도록 나머지 제1 부성분을 첨가한다.

가소성 분말 또는 가소성 분말과 부성분의 원료를 볼 밀 등에 의해 습식 분쇄하고, 혼합하고, 건조하여 유전체 자기 조성물 분말로 한다. 상술한 바와 같이 유전체 자기 조성물 분말을 고상법에 의해 제조함으로써, 원하는 특성을 실현하면서도 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

이어서, 얻어진 유전체 자기 조성물 분말에 바인더를 적당량 첨가해 조립하여 얻어진 조립물을 소정의 크기를 가지는 원판상으로 압축 성형함으로써, 그린 성형체로 한다. 그리고, 얻어진 그린 성형체를 소성함으로써, 유전체 자기 조성물의 소결체를 얻는다. 한편, 소성 조건으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 유지 온도가 바람직하게는 1200 ~ 1400℃, 보다 바람직하게는 1280 ~ 1360℃이며, 소성 분위기를 공기 중으로 하는 것이 바람직하다.

얻어진 유전체 자기 조성물의 소결체의 주표면에 단자 전극을 인쇄하고, 필요에 따라 소성함으로써, 단자 전극(12, 14)을 형성한다. 그 후, 단자 전극(12, 14)에 납땜 등에 의해 리드 단자(6, 8)를 접합하고, 마지막으로, 소자 본체를 보호 수지(4)로 덮음으로써, 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같은 단판형 세라믹 콘덴서를 얻는다.

이와 같이 하여 제조된 본 발명의 세라믹 콘덴서는, 리드 단자(6, 8)를 개재하여 프린트 기판 위 등에 실장되어 각종 전자 기기 등에 사용된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 물론이다.

상술한 실시 형태에서는 본 발명에 따른 전자 부품으로서 유전체층이 단층인 단판형 세라믹 콘덴서를 예시하였지만, 본 발명에 따른 전자 부품으로서 단판형 세라믹 콘덴서로 한정되지 않으며, 상기한 유전체 자기 조성물을 포함하는 유전체 페이스트 및 전극 페이스트를 이용한 통상의 인쇄법이나 시트법에 의해 제작되는 적층형 세라믹 콘덴서라도 되고, 관통형 콘덴서의 유전체층을 상기한 유전체 자기 조성물을 이용해 제작해도 된다.

<실시예>

이하, 본 발명을 더욱 상세한 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.

시료 1 ~ 58

주성분의 원료로서 BaCO₃, CaCO₃, SrCO₃, TiO₂, ZrO₂ 및 SnO₂을 각각 준비하였다. 또한, 제1 부성분의 원료로서 Zn0₂, 제2 부성분의 원료로서 La₂O₃, Pr₆O₁₁, Pm₂O₃, Nd₂O₃, Sm₂O₃, Eu₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃을 각각 준비하였다. 그리고, 준비한 이들 원료를 표 1 및 표 2의 시료 1 ~ 58에 나타내는 조성이 되도록 각각 칭량하였다. 이 원료 배합물을 볼 밀을 이용하여 습식 혼합 교반을 3시간 행하고, 탈수 건조 후, 1170 ~ 1210℃에서 가소성하여, 화학 반응을 행하게 하였다.

이어서, 이것을 조분쇄한 후, 다시 포트 밀로 0.5 ~ 2㎛ 정도로 미분쇄(微粉碎)하고, 탈수 건조한 후, 이것에 유기 결합제로서 폴리비닐알코올(PVA)을 첨가하고, 조립 정립(整粒)을 행하여 과립 분말로 하였다. 이 과립 분말을 300MPa의 압력으로 성형하여 직경 16.5㎜, 두께 1.15㎜의 원판상의 성형물로 하였다.

얻어진 성형체를, 공기 중에서 1350℃ 전후로 본(本) 소성하여 자기 소체(素體)를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 자기 소체의 양면에 은(Ag) 페이스트로 소성 전극을 형성하고, 이것에 리드선을 납땜하여 자기 콘덴서를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 시료의 비유전율, 유전 손실, 교류 파괴 전압, 온도 특성, 소결성을 측정한 결과를 표 3에 나타낸다.

(비유전율(ε))

비유전율 ε은 콘덴서 시료에 대하여, 기준 온도 20℃에서 디지털 LCR 미터(애질런트 테크놀러지사 제품 4274A)를 이용하여 주파수 1kHz, 입력 신호 레벨(측정 전압) 1.0Vrms의 조건하에서 측정된 정전 용량으로부터 산출하였다(단위 없음). 비유전율은 높은 편이 바람직하며, 본 실시예에서는 8000 이상을 양호로 하였다.

(유전 손실(tanδ))

유전 손실(tanδ)은 콘덴서 시료에 대하여, 기준 온도 20℃에서 디지털 LCR 미터(애질런트 테크놀러지사 제품 4274A)를 이용하여 주파수 1kHz, 입력 신호 레벨(측정 전압) 1.0Vrms의 조건하에서 측정하였다. 유전 손실은 낮은 편이 바람직하며, 본 실시예에서는 1.5% 이하를 양호로 하였다.

(교류 파괴 전압(AC-Eb))

교류 파괴 전압(AC-Eb)은 콘덴서 시료에 대하여, 콘덴서의 양단에 교류 전 계를 100V/s로 서서히 인가하고, 100mA의 누설 전류가 흐른 시점에서의 전압을 측정하여, 단위 두께당 교류 파괴 전압을 구하였다. 교류 파괴 전압은 높은 편이 바람직하며, 본 실시예에서는 4.5kV/㎜ 이상을 양호로 하였다.

(온도 특성(TC))

콘덴서 시료에 대하여, 85℃에서 디지털 LCR 미터(YHP사 제품 4284A)를 이용하여 주파수 1kHz, 입력 신호 레벨(측정 전압) 1Vrms의 조건하에서 정전 용량을 측정하고, 기준 온도 20℃에서의 정전 용량에 대한 85℃에서의 정전 용량의 변화율(ΔC/C20)(단위는 %)을 산출하였다. 본 실시예에서는 ΔC/C20은 Z5U 특성을 만족하는 +20% ~ -56%를 바람직한 범위로 하였다.

(소결성)

얻어진 소결체에 대하여, 소성 후의 소결체의 치수 및 중량으로부터 소결체 밀도를 산출하고, 그 소결체 밀도가 5.5g/㎤ 이상인 것을 ○, 5.5g/㎤ 미만인 것을 ×로 하였다. 여기서, 기준을 5.5g/㎤ 미만으로 한 이유는 5.5g/㎤ 미만이면, 소지(素地)의 강도가 현저하게 저하되기 때문이다.

시료 1 ~ 7로부터, 조성식 중의 m이 0.97≤m≤1.03인 경우(시료 2 ~ 6)에는, m이 0.96인 경우(시료 1)에 비해 비유전율이 높아지고, 교류 파괴 전압이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 조성식 중의 m이 0.97≤m≤1.03인 경우(시료 2 ~ 6)에는, m이 1.04인 경우(시료 7)에 비해 소결성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 시료 7은 소결성이 낮기 때문에, 비유전율, 유전 손실, 교류 파괴 전압 및 온도 특성을 측정할 수 없었다.

시료 8 ~ 13으로부터, 조성식 중의 x가 0.03≤x≤0.30인 경우(시료 9 ~ 12)에는, x가 0인 경우(시료 8)에 비해 소결성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 시료 8은 소결성이 낮기 때문에, 비유전율, 유전 손실, 교류 파괴 전압 및 온도 특성을 측정할 수 없었다. 또한, 조성식 중의 x가 0.03≤x≤0.30인 경우(시료 8 ~ 13)에는, x가 0.4인 경우(시료 13)에 비해 비유전율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 14 ~ 18로부터, 조성식 중의 y가 O.O0＜y≤0.05인 경우(시료 15 ~ 17)에는, y가 0인 경우(시료 14)에 비해 비유전율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 조성식 중의 y가 0.00＜y≤0.05의 경우(시료 15 ~ 17)에는, y가 0.06인 경우(시료 18)에 비해 비유전율이 높아지고, 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 19 ~ 26으로부터, 조성식 중의 z가 0.02＜z≤0.2인 경우(시료 20 ~ 25)에는, z가 0.02인 경우(시료 19)에 비해 비유전율이 높아지고, 유전 손실이 낮아지며, 교류 파괴 전압이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 조성식 중의 z가 0.02＜z≤0.2인 경우(시료 20 ~ 25)에는, z가 0.25인 경우(시료 26)에 비해 비유전율이 높아지고, 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 20 ~ 25, 27 ~ 32로부터, 조성식 중의 a가 O≤a≤0.2인 경우(시료 20 ~ 25, 27 ~ 31)에는, a가 0.25인 경우(시료 32)에 비해 비유전율이 높아지고, 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 19, 33 ~ 37로부터, 조성식 중의 z+a가 0.04≤z+a≤0.3인 경우(시료 33 ~ 36)에는, 조성식 중의 z+a가 0.02인 경우(시료 19)에 비해 비유전율이 높아지고, 유전 손실이 낮아지며, 교류 파괴 전압이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 조성식 중의 z+a가 0.04≤z+a≤0.3인 경우(시료 33 ~ 36)에는, 조성식 중의 z+a가 0.40인 경우(시료 37)에 비해 비유전율이 높아지고, 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 38 ~ 44로부터, 산화아연(제1 부성분)의 함유량이 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량%인 경우(시료 39 ~ 43)에는, 산화아연의 함유량이 0.3 중량%인 경우(시료 38)에 비해 소결성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 시료 38은 소결성이 낮기 때문에, 비유전율, 유전 손실, 교류 파괴 전압 및 온도 특성의 측정을 할 수 없었다. 또한, 산화아연(제1 부성분)의 함유량이 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량%인 경우(시료 39 ~ 43)에는, 산화아연의 함유량이 15 중량%의 경우에 비해 비유전율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

시료 4, 45 ~ 58로부터, 제2 부성분으로서 La₂O₃, Pr₆O₁₁, Pm₂O₃, Nd₂O₃, Sm₂O₃, Eu₂O₃, Gd₂O₃ 및 Y₂O₃으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 제2 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 산화물 환산으로 0.0 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있는 경우(시료 4, 45 ~ 51, 53 ~ 57)에는, 상기 제2 부성분이 포함되지 않은 경우(시료 52)에 비해 교류 파괴 전압이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 제2 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 산화물 환산으로 0.O 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있는 경우(시료 4, 45 ~ 51, 53 ~ 57)에는, 상기 제2 부성분이 0.4 중량% 포함되는 경우(시료 58)에 비해 비유전율이 높아지고, 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.

2…단판형 세라믹 콘덴서
4…보호 수지
6, 8…리드 단자
10…유전체층
12,14…단자 전극

Claims

(Ba₁ _-x-y, Ca_x, Sr_y)_m(Ti₁ _-z-a, Zr_z, Sn_a)O₃의 조성식으로 표시되는 주성분, 제1 부성분 및 제2 부성분을 가지는 유전체 자기 조성물로서,
상기 조성식 중의 x가 0.03≤x≤0.30이고,
상기 조성식 중의 y가 0.00＜y≤0.05이고,
상기 조성식 중의 z가 0.02＜z≤0.2이고,
상기 조성식 중의 a가 O≤a≤0.2이고,
상기 조성식 중의 z+a가 0.04≤z+a≤0.3이고,
상기 조성식 중의 m이 0.97≤m≤1.03이고,
상기 제1 부성분은 산화아연이고,
상기 제2 부성분은 La, Pr, Pm, Nd, Sm, Eu, Gd 및 Y으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이고,
상기 제1 부성분이 상기 주성분 100 중량%에 대하여 0.45 ~ 10 중량% 함유되어 있고,
상기 제2 부성분은 상기 주성분 100 중량%에 대하여 산화물 환산으로 0.0 중량%보다 많고 0.3 중량% 이하로 함유되어 있는 유전체 자기 조성물.
제1항의 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 유전체층을 가지는 전자 부품.