KR101423990B1 - 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents

적층 세라믹 콘덴서 Download PDF

Info

Publication number
KR101423990B1
KR101423990B1 KR1020137007821A KR20137007821A KR101423990B1 KR 101423990 B1 KR101423990 B1 KR 101423990B1 KR 1020137007821 A KR1020137007821 A KR 1020137007821A KR 20137007821 A KR20137007821 A KR 20137007821A KR 101423990 B1 KR101423990 B1 KR 101423990B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating layer
insulating
added
insulating layers
represented
Prior art date
Application number
KR1020137007821A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130081284A (ko
Inventor
코헤이 시마다
히로유키 와다
케이스케 아라키
히로유키 요시오카
마사토 이시바시
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20130081284A publication Critical patent/KR20130081284A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101423990B1 publication Critical patent/KR101423990B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped 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
    • C04B35/462—Shaped 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
    • C04B35/465—Shaped 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
    • C04B35/468—Shaped 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
    • C04B35/4682—Shaped 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62685—Treating the starting powders individually or as mixtures characterised by the order of addition of constituents or additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3275—Cobalt oxides, cobaltates or cobaltites or oxide forming salts thereof, e.g. bismuth cobaltate, zinc cobaltite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3279—Nickel oxides, nickalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/442—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5409—Particle size related information expressed by specific surface values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6025—Tape casting, e.g. with a doctor blade
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures
    • C04B2235/6584—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures at an oxygen percentage below that of air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/79—Non-stoichiometric products, e.g. perovskites (ABO3) with an A/B-ratio other than 1
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/345—Refractory metal oxides
    • C04B2237/346—Titania or titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/58—Forming a gradient in composition or in properties across the laminate or the joined articles
    • C04B2237/588—Forming a gradient in composition or in properties across the laminate or the joined articles by joining layers or articles of the same composition but having different particle or grain sizes

Abstract

바나듐의 첨가에 의한 절연 저항의 열화를 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제공한다.
제1의 절연층(32,34,36,38)이 서로 적층된 제1의 절연층 군(30)의 적층 방향 양측에 제2의 절연층(20,22)이 적층되고, 제1의 절연층(32,34,36,38)의 주면에 내부전극(14)이 배치된다. 내부전극(14) 중 적어도 하나(14x)가 제1의 절연층(32)과 제2의 절연층(20) 사이에 배치된다. 제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22)은 Ba, Sr, Ca 중 적어도 하나를 "A"로 나타내고, Ti, Zr, Hf 중 적어도 하나를 "B"로 나타내며, 산소를 "O"로 나타냈을 때에, 화학식 "ABO3"으로 표시되는 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 한다. 제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22) 중 제1의 절연층(32,34,36,38)에만 V가 첨가되어 있다.

Description

적층 세라믹 콘덴서{LAMINATED CERAMIC CAPACITOR}
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것으로서, 상세하게는, 유전체 세라믹층이 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 하는 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.
종래, 적층 세라믹 콘덴서의 유전체 세라믹층에는, 티탄산바륨(BaTiO3)계 화합물이 많이 사용되고 있고, 각종 특성(유전율, 유전율의 온도 특성, 절연 저항(IR), 부하 시험시의 수명 특성 등)을 만족하기 위해, 다양한 부성분이 첨가된다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 V(바나듐)를 첨가하는 것이 개시되어 있다. 전기 특성에 대하여 바나듐의 첨가는 효과적이며, 적량을 첨가함으로써 보다 폭넓은 아이템 설계가 가능해진다.
일본국 공개특허공보 2000-311828호
적층 세라믹 콘덴서는 세라믹 그린시트를 적층하고, 소성함으로써 제조된다. 소성시에는 내층(내부전극에 끼워지며, 정전 용량을 형성하는 부분)의 온도는 외층(보호층의 역할을 하는 최외층)의 온도보다도 늦게 상승한다. 바나듐을 첨가하면 세라믹이 소결되기 쉬운 상태가 되기 때문에, 외층과 내층의 소결 상태의 차가 확대된다. 그 때문에, 외층과 내층의 경계부 부근의 내부전극에 있어서 구상화(球狀化)(부분적으로 구(球) 형상이 되는 현상)가 발생하고, 국소적인 절연 저항 불량을 초래하여, 적층 세라믹 콘덴서의 신뢰성이 저하하는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 실정에 비추어, 바나듐의 첨가에 의한 절연 저항의 열화를 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 이하와 같이 구성한 적층 세라믹 콘덴서를 제공한다.
적층 세라믹 콘덴서는 (a)서로 적층된 복수의 제1의 절연층과, (b)상기 제1의 절연층의 주면에 배치된 내부전극과, (c)서로 적층된 상기 제1의 절연층을 포함하는 제1의 절연층 군의 적층 방향 양측에 각각 적층된 제2의 절연층을 포함한다. 상기 내부전극 중 적어도 하나가 상기 제1의 절연층과 상기 제2의 절연층 사이에 배치된다. 상기 제1 및 제2의 절연층은 Ba(바륨), Sr(스트론튬), Ca(칼슘) 중 적어도 하나를 "A"로 나타내고, Ti(티탄), Zr(지르코늄), Hf(하프늄) 중 적어도 하나를 "B"로 나타내며, 산소를 "O"로 나타냈을 때에, 화학식 "ABO3"으로 표시되는 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 한다. 상기 제1 및 제2의 절연층 중 상기 제1의 절연층에만 V(바나듐)가 첨가되어 있다. 상기 제2의 절연층에는 V가 첨가되어 있지 않다. 여기서, 상기 제2의 절연층의 세라믹 성분 중에 있어서, B성분 100몰부에 대하여 V가 0.01몰부 이하일 경우, "V가 첨가되어 있지 않다"라고 한다.
상기 구성에 있어서, 화학식 "ABO3"으로 표시되는 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 하는 절연층은 바나듐을 첨가하면 소결이 진행되기 쉽다. 또한 주성분 ABO3은 화학량론 조성이 아닐 경우가 있다. 구체적으로는, A와 B의 mol비 A/B가 0.98~1.05의 범위인 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 제2의 절연층의 내측에 제1의 절연층이 배치되므로, 소성시에, 제2의 절연층은 상대적으로 온도 상승이 빠르고, 제1의 절연층은 상대적으로 온도 상승이 늦다. 온도 상승이 빠를수록 소결하기 쉽지만, 상대적으로 온도 상승이 늦은 제1의 절연층에만 바나듐이 첨가되어, 제1의 절연층만이 바나듐의 첨가에 의해 소결이 촉진되므로, 소성시에 제1 및 제2의 소결 상태의 차를 가능한 한 작게 할 수 있다. 그 결과, 제1의 절연층과 제2의 절연층 사이에 배치된 내부전극의 뭉침을 억제할 수 있어, 절연 저항의 열화를 억제할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 상기 제2의 절연층은 상기 제1의 절연층 군과는 반대측의 주면이 외부에 노출된다.
이 경우, 주면이 외부에 노출되는 제2의 절연층은 최외층이 된다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2의 절연층에는 각각 (i)Si(규소)와, (ii)La(란탄), Ce(세륨), Pr(프라세오디뮴), Nd(네오디뮴), Sm(사마륨), Eu(유로퓸), Gd(가돌륨), Tb(테르븀), Dy(디스프로슘), Ho(홀뮴), Er(에르븀), Tm(툴륨), Yb(이테르븀), Lu(루테튬) 및 Y(이트륨)로부터 선택되는 적어도 1종이 첨가되어 있다.
이 경우, 각종 특성(유전율, 유전율의 온도 특성, 절연 저항(IR), 부하 시험시의 수명 특성 등)을 만족하도록 조정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2의 절연층의 재료의 조성의 차이는, 상기 제2의 절연층의 재료에는 V(바나듐)가 첨가되지 않고, 상기 제1의 절연층의 재료에는 V(바나듐)가 첨가되어 있는 점 뿐이다.
이 경우, 제1 및 제2의 절연층의 재료의 제작이 용이하다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2의 절연층은 ABO3 분말을 포함하는 세라믹 그린시트를 소성함으로써 형성된다. 상기 제1의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적을 β로 나타내고, 상기 제2의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적을 α로 나타냈을 때, 상기 제1 및 제2의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 각각 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적의 관계는
1.00＜β/α≤1.30
이 된다.
이 경우, 제1의 절연층과 제2의 절연층 사이에 배치되는 내부전극의 피복율이 향상하여, 절연 저항의 열화를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 바나듐의 첨가에 의한 절연 저항의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 적층 세라믹 콘덴서의 단면도이다.(실시예 1)
도 2는 적층 세라믹 콘덴서의 본체의 분해 사시도이다.(실시예 1)
도 3은 적층 세라믹 콘덴서의 단면도이다.(실시예 1의 변형예)
도 4는 적층 세라믹 콘덴서의 본체의 분해 사시도이다.(실시예 1의 변형예)
이하, 본 발명의 실시의 형태로서 실시예를 설명한다.
<실시예 1> 실시예 1의 적층 세라믹 콘덴서(10)에 대하여, 도 1~도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 본체(12)의 내부에 내부전극(14)이 형성되고, 본체(12)의 외부에 외부전극(16)이 형성되어 있다.
도 2는 본체(12)의 구성을 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본체(12)는, 서로 적층된 제1의 절연층(32,34,36,38)을 포함하는 제1의 절연층 군(30)의 적층 방향 양측에, 1층 또는 2층 이상(도 2에서는 1층만을 도시)의 제2의 절연층(20,22)이 적층되어 있다. 외부에 노출되는 본체(12)의 상면(12s) 및 하면(12t)(도 1 참조)은 최외층의 제2의 절연층(20,22)에 의해 형성된다.
제1의 절연층(32,34,36,38)의 주면에는 사선(斜線)으로 나타낸 내부전극(14)이 형성되어 있다. 도 2에 있어서 최상층의 제1의 절연층(32)의 주면(상면)에 형성된 내부전극(14x)은 제1의 절연층(32)과 제2의 절연층(20) 사이에 배치된다. 다른 내부전극(14)은 제1의 절연층(32,34,36,38) 사이에 배치된다.
도 3의 단면도 및 도 4의 분해 사시도에 나타내는 변형예의 적층 세라믹 콘덴서(10a)와 같이, 최하층의 제2의 절연층(22)의 주면(상면)에 내부전극을 형성해도 된다. 이 경우에는, 최하층의 제2의 절연층(22)의 주면(상면)에 형성된 내부전극은 제1의 절연층(38)과 제2의 절연층(22) 사이에 배치된다.
제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22)은 유전체 세라믹층이며, 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 한다.
페로브스카이트계 화합물은 Ba, Sr, Ca 중 적어도 하나를 "A"로 나타내고, Ti, Zr, Hf 중 적어도 하나를 "B"로 나타내며, 산소를 "O"로 나타냈을 때에 화학식 "ABO3"으로 표시된다.
제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22) 중 제1의 절연층(32,34,36,38)에만 바나듐이 첨가되어 있다. 그 때문에, 제1의 절연층(32,34,36,38)과 제2의 절연층(20,22)은 조성이 다르다. 바나듐의 첨가에 의해, 제1의 절연층(32,34,36,38)은 소성시에 소결이 진행되기 쉬워진다.
제2의 절연층(20,22)의 내측에 제1의 절연층(32,34,36,38)이 배치되므로, 소성시에, 제2의 절연층(20,22)은 상대적으로 온도 상승이 빠르고, 제1의 절연층(32,34,36,38)은 상대적으로 온도 상승이 늦다. 온도 상승이 빠를수록 소결이 진행되기 쉬운데, 상대적으로 온도 상승이 늦은 제1의 절연층(32,34,36,38)에만 바나듐이 첨가되고, 제1의 절연층(32,34,36,38)만이 바나듐의 첨가에 의해 소결의 진행이 촉진된다. 이것에 의해, 소성시에 제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22)의 소결 상태(소결의 진행 상태)의 차를 가능한 한 작게 할 수 있다. 그 결과, 제1의 절연층(32)과 제2의 절연층(20) 사이에 배치된 내부전극(14x)의 뭉침을 억제할 수 있어, 절연 저항의 열화를 억제할 수 있다.
제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22)에는 Mg, Mn, Si, 희토류 원소 등의 다양한 부성분을 첨가해도 상관없다. 부성분의 첨가에 의해, 각종 특성(유전율, 유전율의 온도 특성, 절연 저항(IR), 부하 시험시의 수명 특성 등)을 만족하도록 조정할 수 있다.
예를 들면, 제1 및 제2의 절연층(32,34,36,38;20,22)에는 각각 (i)Si와, (ii)La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y로부터 선택되는 적어도 1종을 첨가한다.
다음으로 구체적인 제작예에 대하여 설명한다.
A)유전체 원료 배합물의 제작
적층 세라믹 콘덴서의 본체를 제작하기 위한 재료를 준비한다. 여기서는, 제2의 절연층을 형성하기 위한 재료를 α재료라 칭하고, 제1의 절연층을 형성하기 위한 재료를 β재료라 칭한다.
α재료의 주성분은 ABO3으로 표시되는 페로브스카이트계 화합물이다. 여기서 "A"는 Ba 이외에 Sr, Ca의 1종 이상을 포함해도 되는 것을 나타내고, "B"는 Ti 이외에 Zr, Hf의 1종 이상을 포함해도 되는 것을 나타내며, "O"는 산소를 나타낸다.
α재료는 첨가 성분으로서 적어도 (a)Si, (b)R("R"은 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y 중 적어도 1종)을 함유한다. α재료는 M("M"은 Mn, Ni, Co, Fe, Cr, Cu, Mg, Al, Mo, W 중 적어도 1종)을 포함해도 된다. α재료는 유전체 세라믹이다.
β재료는 α재료에 첨가 성분으로서 V(바나듐)를 첨가한 유전체 세라믹이다.
재료는 다음의 순서로 준비하였다.
우선, 출발 원료로서 BaCO3, SrCO3, CaCO3, TiO2, ZrO2 및 HfO2의 각 분말을 준비하고, Ba, Sr 및 Ca의 합계 함유량에 대한 Ba, Sr, Ca의 각 함유량 비가, 뒤에 게시하는 표 1a 및 표 1b의 몰부가 되도록, 또한 Ti, Zr 및 Hf의 합계 함유량에 대한 Ti, Zr 및 Hf의 각 함유량 비가 표 1a 및 표 1b의 몰부가 되도록, 또한 Ti, Zr 및 Hf의 합계 함유량 1몰부에 대하여 Ba, Sr 및 Ca의 합계 함유량이 m몰부가 되도록 칭량한 후, 볼밀에 의해 혼합하고, 1150℃로 열처리하여 주성분 분말을 얻었다. 이 주성분 분말의 평균 입경은 0.15㎛였다. 표 1a 및 표 1b에 각 실시예에 있어서의 m의 값을 나타낸다.
상기 주성분 분말과 더불어, Si, R, M, V를 Ti, Zr 및 Hf의 합계 함유량 100몰부에 대하여 Si, R, M 및 V의 첨가량이 후술하는 표 1a 및 표 1b에 나타내는 몰부가 되도록 칭량한 후, 볼밀에 의해 혼합·건조하여 유전체 원료 배합물로 하였다. 여기서는, Si는 SiO2 분말, V는 V2O5 분말, R 및 M은 산화물 분말로서 첨가하고 있는데, 탄산 화합물, 유기 금속 등의 형태여도 동일한 효과가 얻어진다.
또한 얻어진 유전체 원료 배합물을 ICP 발광 분광 분석한 바, 표 1a 및 표 1b에 나타낸 조합 조성과 거의 동일한 것이 확인되었다.
또한 주성분 분말은 고상(固相) 합성법에 의해 제작하여, 소망하는 입경이 얻어지는 온도에서 열처리한 것인데, 수열 합성법, 가수분해법 등으로 제작해도 문제없다. 또한 주성분 분말 제작용의 소재, 첨가 성분의 화합물 형태는 산화물, 탄산물에 한정되지 않고, 염화물, 금속 유기 화합물 등 적절하게 선택하면 된다. 또한 주성분 ABO3은 화학량론 조성이 아닐 경우가 있다. 구체적으로는 A와 B의 mol비 A/B가 0.98~1.05의 범위인 것이 바람직하다.
B)적층 세라믹 콘덴서의 제작
적층 세라믹 콘덴서는 다음의 순서로 제작하였다.
상기 배합물에 폴리비닐부티랄계 바인더 및 에탄올 등의 유기 용매를 첨가하고, 볼밀에 의해 습식 혼합하여 세라믹 슬러리를 제작하였다. 이때에 V를 첨가하지 않는 세라믹 슬러리를 α재료, V를 첨가한 세라믹 슬러리를 β재료로 한다. 단, 후술하는 비교예 1-2의 α재료에는 표 1b에 나타내는 분량의 V가 첨가되어 있다. α재료의 세라믹 슬러리와 β재료의 세라믹 슬러리에 포함되는 세라믹 입자의 비표면적은 같은 값으로 하였다. 이 세라믹 슬러리를 닥터 블레이드법에 의해, 소성 후의 유전체 소자 두께가 3.0㎛가 되도록 시트 성형하여, 직사각형의 그린시트를 얻었다.
다음으로 상기 β재료 세라믹 그린시트상에, Ni를 주체로 하는 도전 페이스트를 스크린 인쇄하여, 내부전극을 구성하기 위한 도전 페이스트층을 형성하였다.
α재료 세라믹 그린시트를 복수장 적층하고, 그 후 도전 페이스트층이 형성된 β재료 세라믹 그린시트를 도전 페이스트가 인출되어 있는 측이 서로 어긋나도록 복수장 적층하여, 그 후 α재료 세라믹 그린시트를 복수장 적층함으로써 적층체를 얻었다.
이 적층체를 N2 분위기 중에서 바인더를 연소시킨 후, 산소 분압 10-10MPa의 H2-N2-H2O 가스로 이루어지는 환원성 분위기 중에서 1200℃로 소성하여, 소결된 세라믹 적층체를 얻었다.
소성 후 얻어진 소결된 세라믹 적층체의 양 단면에, B2O3-Li2O-SiO2-BaO 유리 프릿을 함유하는 Cu 페이스트를 도포하고, N2 분위기 중에 있어서 800℃의 온도에서 베이킹하여, 내부전극과 전기적으로 접속된 외부전극을 형성하였다.
상기와 같이 얻어진 적층 콘덴서의 외형 치수는 폭; 1.25mm, 길이; 2.0mm, 두께; 1.0mm이며, 내부전극간에 개재하는 유전체 세라믹층(제1의 절연층)의 두께는 3.0㎛였다. 또한 유효 유전체 세라믹층의 총수는 10이며, 1층당의 대향전극 면적은 1.6mm2였다.
얻어진 소결체의 단면에 Cu 전극을 베이킹하여 측정 시료(적층 세라믹 콘덴서)를 얻었다.
상기와 같이 하여 얻어진 측정 시료로, 전기 분해를 이용한 전해 박리에 의해 최외층부 Ni 전극부, 및 세라믹 적층체 중앙부 부근 Ni 전극부를 따라 Ni 내부전극의 박리를 행하여, Ni 내부전극의 피복율을 화상 해석에 의해 측정하였다. 측정 샘플수는 10개로 하고, 그 피복율의 평균값을 구하였다.
얻어진 측정 시료를 L방향(길이 방향) 1/2의 위치에서 적층 방향으로 절단하여, 세라믹 적층체의 수직 단면(WT 단면)을 노출시켰다.
이 노출 단면에 있어서, 제1의 절연층인 내층부 및 제2의 절연층인 외층부의 조성 분석을 레이저 애블레이션법(laser ablation)을 사용한 ICP 분석으로 행한 바, 표 1a 및 표 1b에 나타낸 조합 조성과 거의 동일한 것이 확인되었다.
다음의 표 1a 및 표 1b에 각 실시예 및 비교예의 절연층의 재료의 조성과, 소성 온도와, 피복율과, 피복율의 차를 나타낸다.
Figure 112013026557801-pct00001
Figure 112013026557801-pct00002
또한 표 중의 "내층부"는 제1의 절연층이며, "외층부"는 제2의 절연층이다.
표 1a 및 표 1b에 나타낸 실시예 1-1~실시예 1-28은 내층부(제1의 절연층)에는 V가 첨가되고, 외층부(제2의 절연층)에는 V가 첨가되어 있지 않다. 또한 실시예 1-2는 외층부의 V가 0.01몰부 이하이므로, "V가 첨가되어 있지 않다"가 된다.
실시예 1-1~실시예 1-28은 내층부(제1의 절연층)와 외층부(제2의 절연층)의 Ni 내부전극 피복 면적의 차가 10%이내가 된다. 이것에 의해, 외층부의 내부전극(도 1에 있어서 부호 14x로 나타내는 내부전극)에서의 절연 열화를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 표 1a 및 표 1b에 있어서 외층부 V량이 0몰부인 실시예 1-1은, 외층부 V량이 0.01몰부인 실시예 1-2와 비교하여, 더욱 양호한 피복율 차가 얻어졌다.
표 1a 및 표 1b에 나타내는 비교예 1-1은 내층부(제1의 절연층)와 외층부(제2의 절연층)의 어느 것에도 V가 첨가되어 있지 않다. 비교예 1-2는 내층부(제1의 절연층)와 외층부(제2의 절연층)의 양쪽에 V가 첨가되어 있다. 어느 경우도 내층부와 외층부의 Ni 내부전극 피복 면적의 차가 10%이상이 된다. 이것은 소결시에 내층부(제1의 절연층)와 외층부(제2의 절연층)의 소결의 진행 상태의 차가 너무 크기 때문에, 내부전극의 구상화(球狀化)가 발생했기 때문이다.
<실시예 2> 실시예 2의 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 설명한다.
실시예 2의 적층 세라믹 콘덴서는 실시예 1과 거의 같은 구성이지만, 제1의 절연층의 재료(β재료)의 비표면적과, 제2의 절연층의 재료(α재료)의 비표면적이 다른 값인 점에서 실시예 1과는 다르다.
이하, 구체적인 제작예를 설명한다.
우선, 실시예 1과 동일한 방법으로 유전체 원료 배합물을 얻었다. 표 2에 각 실시예의 조합 조성을 나타낸다.
또한 얻어진 유전체 원료 배합물을 ICP 발광 분광 분석한 바, 표 2에 나타낸 조합 조성과 거의 동일한 것이 확인되었다.
다음으로 실시예 1에서 나타낸 제법 중에서 세라믹 슬러리의 조합 조건을 조정함으로써, 세라믹 입자의 해쇄, 분쇄 상태를 컨트롤하고, 적절한 비표면적을 가지는 α재료 세라믹 시트를 제작하여, 실시예 1과 동일한 설계의 측정 시료(적층 세라믹 콘덴서)를 얻었다. 이때, α재료의 비표면적을 α, β재료의 비표면적을 β로 하면, 양자의 관계는
1.00＜β/α≤1.30…(1)
이 된다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 제1의 절연층인 내층부 및 제2의 절연층인 외층부의 조성 분석을 레이저 애블레이션법을 사용한 ICP 분석으로 행한 바, 표 2에 나타낸 조합 조성과 거의 동일한 것이 확인되었다.
세라믹의 비표면적은 유동법 BET 1점법(single point BET method)에 의해 측정을 행하였다. 또한 적층 세라믹 콘덴서 소결 후의 세라믹 입자 입경에 대해서는, 시트 조합 후의 비표면적과 상관이 있다.
다음의 표 2에 각 실시예의 절연층의 재료의 조성과, α재료와 β재료의 비표면적의 비와, 소성 온도와, 실시예 1과 동일하게 구한 피복율과, 피복율의 차를 나타낸다.
Figure 112013026557801-pct00003
또한 표 중의 "내층부"는 제1의 절연층이며, "외층부"는 제2의 절연층이다.
실시예 2-1~실시예 2-8은 비표면적의 비가 식(1)의 관계식을 만족한다. 표 1a 및 표 1b에 나타낸 실시예 1과 비교하면, 내층부(제1의 절연층)와 외층부(제2의 절연층)의 Ni 내부전극 피복 면적의 차에 대하여, 표 1a 및 표 1b에 나타낸 실시예 1보다도 높은 효과가 얻어져, 외층부(제2의 절연층)의 Ni 내부전극 피복율이 향상되는 것을 알 수 있다.
<정리> 이상에 설명한 바와 같이, 제1의 절연층에만 V를 첨가함으로써, 바나듐의 첨가에 의한 절연 저항의 열화를 억제할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경을 가하여 실시하는 것이 가능하다.
10, 10a: 적층 세라믹 콘덴서 12: 본체
14: 내부전극 16: 외부전극
20, 22: 제2의 절연층 30: 제1의 절연층 군
32, 34, 36, 38: 제1의 절연층

Claims (5)

  1. 서로 적층된 복수의 제1의 절연층과,
    상기 제1의 절연층의 주면(主面)에 배치된 내부전극과,
    서로 적층된 상기 제1의 절연층을 포함하는 제1의 절연층 군의 적층 방향 양측에 각각 적층된 제2의 절연층을 포함하고,
    상기 내부전극 중 적어도 하나가 상기 제1의 절연층과 상기 제2의 절연층 사이에 배치되며,
    상기 제1 및 제2의 절연층은
    Ba, Sr, Ca 중 적어도 하나를 "A"로 나타내고,
    Ti, Zr, Hf 중 적어도 하나를 "B"로 나타내며,
    산소를 "O"로 나타냈을 때에,
    화학식 "ABO3"으로 표시되는 페로브스카이트계 화합물을 주성분으로 하고,
    상기 제1 및 제2의 절연층 중 상기 제1의 절연층에만 V가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제2의 절연층은 상기 제1의 절연층 군과는 반대측의 주면이 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2의 절연층에는 각각 Si와,
    La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y로부터 선택되는 적어도 1종이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2의 절연층의 재료의 조성의 차이는,
    상기 제2의 절연층의 재료에는 V가 첨가되지 않고, 상기 제1의 절연층의 재료에는 V가 첨가되어 있는 점 뿐인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2의 절연층은 ABO3 분말을 포함하는 세라믹 그린시트를 소성함으로써 형성되고,
    상기 제1의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적을 β로 나타내며,
    상기 제2의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적을 α로 나타냈을 때,
    상기 제1 및 제2의 절연층을 형성하기 위한 상기 세라믹 그린시트에 각각 포함되는 상기 ABO3 분말의 비표면적의 관계는
    1.00＜β/α≤1.30
    이 되는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
KR1020137007821A 2011-02-23 2012-02-08 적층 세라믹 콘덴서 KR101423990B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011037398 2011-02-23
JPJP-P-2011-037398 2011-02-23
PCT/JP2012/052861 WO2012114877A1 (ja) 2011-02-23 2012-02-08 積層セラミックコンデンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130081284A KR20130081284A (ko) 2013-07-16
KR101423990B1 true KR101423990B1 (ko) 2014-08-01

Family

ID=46720662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137007821A KR101423990B1 (ko) 2011-02-23 2012-02-08 적층 세라믹 콘덴서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9466426B2 (ko)
JP (1) JP5370615B2 (ko)
KR (1) KR101423990B1 (ko)
CN (1) CN103125006B (ko)
WO (1) WO2012114877A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102166127B1 (ko) * 2015-12-28 2020-10-15 삼성전기주식회사 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터
TWI814730B (zh) * 2017-07-19 2023-09-11 日商太陽誘電股份有限公司 積層陶瓷電容器及其製造方法
JP7015121B2 (ja) * 2017-07-19 2022-02-02 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
KR101987214B1 (ko) * 2017-10-13 2019-06-10 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243648A (ja) 1999-02-17 2000-09-08 Hitachi Aic Inc 積層セラミックコンデンサ
WO2008126351A1 (ja) 2007-03-15 2008-10-23 Panasonic Corporation 積層セラミックコンデンサとその製造方法
JP2009212261A (ja) 2008-03-04 2009-09-17 Tdk Corp 積層型電子部品の製造方法
WO2010100827A1 (ja) 2009-03-03 2010-09-10 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209806A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミックコンデンサ
JP3568030B2 (ja) 1999-02-26 2004-09-22 Ｔｄｋ株式会社 誘電体磁器組成物の製造方法と誘電体層含有電子部品の製造方法
JP3734662B2 (ja) * 2000-02-16 2006-01-11 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサとその製造方法
JP3783938B2 (ja) * 2002-03-19 2006-06-07 Ｔｄｋ株式会社 セラミック粉末と積層セラミック電子部品
KR101108958B1 (ko) * 2003-02-25 2012-01-31 쿄세라 코포레이션 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조방법
JP2005268712A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Taiyo Yuden Co Ltd 積層セラミック電子部品およびその製造方法
EP1669334A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-14 TDK Corporation Electronic device, dielectric ceramic composition and production method of the same
JP4936825B2 (ja) * 2006-08-02 2012-05-23 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
JP5046699B2 (ja) * 2007-03-27 2012-10-10 京セラ株式会社 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ
JP2009200168A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Tdk Corp セラミック電子部品、セラミック電子部品の製造方法、及びセラミック電子部品の梱包方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243648A (ja) 1999-02-17 2000-09-08 Hitachi Aic Inc 積層セラミックコンデンサ
WO2008126351A1 (ja) 2007-03-15 2008-10-23 Panasonic Corporation 積層セラミックコンデンサとその製造方法
JP2009212261A (ja) 2008-03-04 2009-09-17 Tdk Corp 積層型電子部品の製造方法
WO2010100827A1 (ja) 2009-03-03 2010-09-10 株式会社村田製作所 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP5370615B2 (ja) 2013-12-18
WO2012114877A1 (ja) 2012-08-30
US20130163144A1 (en) 2013-06-27
US9466426B2 (en) 2016-10-11
KR20130081284A (ko) 2013-07-16
CN103125006B (zh) 2016-04-20
CN103125006A (zh) 2013-05-29
JPWO2012114877A1 (ja) 2014-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5455164B2 (ja) 誘電体磁器組成物、及び積層セラミックコンデンサ
JP5151990B2 (ja) 誘電体セラミックおよびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP4626892B2 (ja) 誘電体セラミック、及び積層セラミックコンデンサ
EP1767507B1 (en) Dielectric ceramic composition and laminated ceramic capacitor
JP5158071B2 (ja) 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ
KR101575614B1 (ko) 유전체 세라믹 및 적층 세라믹 콘덴서
KR101494851B1 (ko) 적층 세라믹 콘덴서 및 적층 세라믹 콘덴서의 제조방법
JP5120255B2 (ja) 誘電体セラミック及びその製造方法、並びに積層セラミックコンデンサ
KR101400263B1 (ko) 유전체 세라믹 및 적층 세라믹 콘덴서
JP6624473B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP4797693B2 (ja) 誘電体セラミック組成物、およびそれを用いた積層セラミックコンデンサ
JP5423682B2 (ja) 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
US10618846B2 (en) Dielectric porcelain composition, multilayer ceramic capacitor, and method for producing multilayer ceramic capacitor
JP4697582B2 (ja) 誘電体セラミック及び誘電体セラミックの製造方法、並びに積層セラミックコンデンサ
US9153382B2 (en) Multilayer ceramic capacitor and method for manufacturing multilayer ceramic capacitor
KR101423990B1 (ko) 적층 세라믹 콘덴서
US9570235B2 (en) Multilayer ceramic capacitor
JP6226078B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP2006036606A (ja) 誘電体セラミック、誘電体セラミックの製造方法、及び積層セラミックコンデンサ
JP4752327B2 (ja) 誘電体セラミック組成物および積層セラミックコンデンサ
JP6372569B2 (ja) 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ
JP6680457B2 (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP5516763B2 (ja) 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ

Legal Events

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

Payment date: 20190711

Year of fee payment: 6