KR101942718B1 - Perovskite powder, fabricating method thereof and multi-layer ceramic electronic parts fabricated by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페롭스카이트 분말, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품에 관한 것으로, 본 발명은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 제공한다.
본 발명에 따르면 수열합성법을 이용하여 정합 구조를 가지며, 화학적 조성이 다른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말을 제조함으로써, 신뢰성, 유전특성 및 전기적 특성이 우수한 페롭스카이트 분말을 구현할 수 있다.The present invention relates to a perovskite powder, a method for producing the same, and a multilayer ceramic electronic component using the same. The present invention relates to a perovskite powder having a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a matching structure with the core portion, And a shell portion having a different chemical composition from that of the core portion provides a doped perovskite powder on the core portion.
According to the present invention, a perovskite powder having a matching structure and a chemical composition different from that of a core-shell structure can be obtained by hydrothermal synthesis, thereby realizing a perovskite powder having excellent reliability, dielectric characteristics, and electrical characteristics.
Description
본 발명은 유전특성 및 전기적 특성이 우수한 페롭스카이트 분말, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
The present invention relates to a perovskite powder excellent in dielectric characteristics and electrical characteristics, a method for producing the same, and a multilayer ceramic electronic device using the same.
페롭스카이트 분말은 강유전체 세라믹 재료로서 적층콘덴서(MLCC), 세라믹 필터, 압전소자, 강유전체 메모리, 서미스터(thermistor), 배리스터(varistor)등의 전자부품 원료로 사용되고 있다.Perovskite powder is used as a raw material for electronic parts such as a multilayer capacitor (MLCC), a ceramic filter, a piezoelectric device, a ferroelectric memory, a thermistor, and a varistor as a ferroelectric ceramic material.
티탄산바륨(BaTiO3)은 페롭스카이트 구조를 가진 고유전율 물질로서 적층 세라믹 캐패시터의 유전체 재료로 사용되고 있다.Barium titanate (BaTiO 3 ) is a high permittivity material having a perovskite structure and is used as a dielectric material for a multilayer ceramic capacitor.
오늘날 전자부품 산업의 경박단소화, 고용량화, 고신뢰성화 등의 추세에 따라 강유전체 입자는 작은 크기를 가지면서 우수한 유전율 및 신뢰성이 요구된다.Today, in the electronic parts industry, ferroelectric particles are required to have a small size and good dielectric constant and reliability in accordance with trends such as thinning, high capacity and high reliability.
유전체층의 주성분인 티탄산바륨 분말의 입경이 크면 유전체층의 표면 거칠기 증가로 쇼트율 증가 및 절연 저항 불량의 문제가 발생할 수 있다.If the particle diameter of the barium titanate powder, which is a main component of the dielectric layer, is large, the surface roughness of the dielectric layer may increase, resulting in a problem of an increase in shot rate and poor insulation resistance.
이로 인하여, 주성분인 티탄산바륨 분말의 미립화가 요구되고 있다.
As a result, it is required to atomize barium titanate powder as a main component.
*그러나, 티탄산바륨 분말이 미립화될 경우 정방정계율은 감소하는 문제가 있어, 이러한 결정성 문제를 극복하고 고결정성의 미립 티탄산바륨 분말의 개발이 요구되고 있다.However, when the barium titanate powder is atomized, there is a problem that the tetragonality is reduced. Therefore, it is required to overcome this crystallization problem and to develop a high crystalline barium titanate powder with high crystallinity.
이러한 페롭스카이트 분말을 제조하는 방법으로는 고상법, 습식법이 있으며, 습식법은 옥살레이트 침전법, 수열합성법 등이 있다. Examples of the method for producing such perovskite powder include a solid phase method and a wet method, and the wet method includes an oxalate precipitation method and a hydrothermal synthesis method.
고상법은 보통 입자의 최소 분말 크기가 1 미크론 전후로 상당히 큰 편이며 입자의 크기를 조절하기가 어렵고 입자들의 뭉침 현상과 소성 시에 발생하는 오염 등이 문제되어 페롭스카이트 분말을 미립자로 제조하는데 어려움이 있다.In the solid phase method, the minimum particle size of the particles is usually as large as about 1 micron, and it is difficult to control the size of the particles, and there is a problem of aggregation of the particles and contamination occurring at the time of firing, so that it is difficult to manufacture the perovskite powder into fine particles .
유전체 입자 크기가 작아짐에 따라 정방성(tetragonality)이 떨어지는 것은 여러가지 공법에서 일반적으로 나타나는 현상이며 100 nm 이하로 작아질 경우 결정축비(c/a)의 확보가 매우 어려운 실정이다. As the dielectric particle size becomes smaller, tetragonality is lowered, which is a phenomenon commonly seen in various methods. It is very difficult to secure the crystal axis ratio (c / a) when the particle size is smaller than 100 nm.
또한 분말 크기가 작아짐에 따라 분산은 더 어려워지게 된다. 그리하여 미립 분말일수록 높은 분산성이 요구된다.Also, as the powder size becomes smaller, dispersion becomes more difficult. Thus, the higher the dispersibility of the powder is, the higher the dispersibility is required.
또한, 미립자일수록 급격하게 입성장이 일어날 수 있으며, 이로 인하여 최종 제품인 전자부품은 균일한 미세 구조를 가진 유전체를 얻기 어려우며 높은 전기적 신뢰성 확보도 어렵게 된다.In addition, the particle size of the microparticles may increase sharply, and as a result, it is difficult to obtain a dielectric having a uniform microstructure in an electronic component as a final product, and it is also difficult to secure a high electrical reliability.
더 나아가 유전체 입자가 작을수록 첨가제의 분산이 어려우며, 첨가제의 고용이 불균일하고 쉽게 일어나게 되며, 이는 유전율의 감소를 초래할 수 있다.
Furthermore, the smaller the dielectric particles are, the more difficult it is to disperse the additive, and the solubility of the additive becomes uneven and easily caused, which may lead to a decrease in the dielectric constant.
본 발명은 유전특성 및 전기적 특성이 우수한 페롭스카이트 분말, 이의 제조방법 및 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
The present invention relates to a perovskite powder excellent in dielectric characteristics and electrical characteristics, a method for producing the same, and a multilayer ceramic electronic device using the same.
본 발명의 일 실시형태는 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 제공한다.
One embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a shell portion having a matching structure with the core portion and having a chemical composition different from that of the core portion, Powder.
상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The A site may include at least one selected from the group consisting of barium Ba, strontium (Sr), lead (Pb), and calcium (Ca).
상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The B site may include at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr).
상기 쉘부는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함할 수 있다.
The shell portion may be made of a material selected from the group consisting of aluminum (Al), yttrium (Y), dysprosium (Dy), holmium (Ho), magnesium (Mg), manganese (Mn), vanadium (V), zirconium (Zr) And a perovskite element represented by doped ABO 3 .
상기 코어부와 상기 쉘부의 격자 상수 차이는 0.05 내지 0.45%일 수 있다.
The difference in lattice constant between the core portion and the shell portion may be 0.05 to 0.45%.
본 발명의 다른 실시형태는 페롭스카이트 입자핵을 형성시키는 단계; 상기 페롭스카이트 입자핵을 수열 반응기 내에서 입성장 시키는 단계; 상기 수열 반응기 내로 금속염 수용액을 투입하여 혼합액을 마련하는 단계; 및 상기 혼합액을 가열하여 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 얻는 단계;를 포함하는 페롭스카이트 분말의 제조방법을 제공한다.
Another embodiment of the present invention is directed to a method of forming a perovskite particle; Growing the perovskite particle nuclei in a hydrothermal reactor; Introducing a metal salt aqueous solution into the hydrothermal reactor to prepare a mixed solution; And a core portion having a perovskite structure expressed by ABO 3 by heating the mixed solution and a shell portion having a matching structure with the core portion and having a chemical composition different from that of the core portion, To obtain a perovskite powder.
상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The A site may include at least one selected from the group consisting of barium Ba, strontium (Sr), lead (Pb), and calcium (Ca).
상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The B site may include at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr).
상기 쉘부는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함할 수 있다.
The shell portion may be made of a material selected from the group consisting of aluminum (Al), yttrium (Y), dysprosium (Dy), holmium (Ho), magnesium (Mg), manganese (Mn), vanadium (V), zirconium (Zr) And a perovskite element represented by doped ABO 3 .
상기 코어부와 상기 쉘부의 격자 상수 차이는 0.05 내지 0.45%일 수 있다.
The difference in lattice constant between the core portion and the shell portion may be 0.05 to 0.45%.
상기 쉘부는 상기 코어부의 결정 성장 과정에서 형성될 수 있다.
The shell portion may be formed during crystal growth of the core portion.
상기 금속염은 질산염 및 아세트산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal salt may be at least one selected from the group consisting of nitrate and acetate.
본 발명의 다른 실시형태는 유전체층을 포함하는 세라믹 본체; 및 상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되는 내부 전극층;을 포함하며, 상기 유전체층은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 복수의 유전체 그레인을 포함하는 적층 세라믹 전자부품을 제공한다.
Another embodiment of the present invention relates to a ceramic body including a dielectric layer; And an internal electrode layer disposed so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween in the ceramic body, wherein the dielectric layer has a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a matching structure with the core portion, And a shell portion having a chemical composition different from that of the core portion includes a plurality of dielectric grains doped on the core portion.
상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The A site may include at least one selected from the group consisting of barium Ba, strontium (Sr), lead (Pb), and calcium (Ca).
상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The B site may include at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr).
상기 쉘부는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함할 수 있다.
The shell portion may be made of a material selected from the group consisting of aluminum (Al), yttrium (Y), dysprosium (Dy), holmium (Ho), magnesium (Mg), manganese (Mn), vanadium (V), zirconium (Zr) And a perovskite element represented by doped ABO 3 .
상기 코어부와 상기 쉘부의 격자 상수 차이는 0.05 내지 0.45%일 수 있다.
The difference in lattice constant between the core portion and the shell portion may be 0.05 to 0.45%.
본 발명에 따르면 수열합성법을 이용하여 정합 구조를 가지며, 화학적 조성이 다른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말을 제조함으로써, 신뢰성, 유전특성 및 전기적 특성이 우수한 페롭스카이트 분말을 구현할 수 있다.
According to the present invention, a perovskite powder having a matching structure and a chemical composition different from that of a core-shell structure can be obtained by hydrothermal synthesis, thereby realizing a perovskite powder having excellent reliability, dielectric characteristics, and electrical characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층 세라믹 캐패시터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 티탄산바륨 분말의 STEM(Scanning Transmission Electron Microscope)사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 티탄산바륨 분말을 성분 분석한 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view schematically showing a perovskite powder of a core-shell structure according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a flow chart showing a process for producing a perovskite powder having a core-shell structure according to another embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a multilayer ceramic capacitor according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG.
5 is a STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) photograph of barium titanate powder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the compositional analysis of barium titanate powder according to one embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view schematically showing a perovskite powder of a core-shell structure according to an embodiment of the present invention; Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부(1) 및 상기 코어부(1)와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부(1)와 화학적 조성이 다른 쉘부(2)가 상기 코어부 상에 도핑될 수 있다.
1, a perovskite powder according to an embodiment of the present invention has a
이하에서는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the perovskite powder according to one embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 수열합성법에 의하여 제조된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부(1) 상에 상기 코어부(1)와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부(1)와 화학적 조성이 다른 쉘부(2)가 도핑(Dopping)되어, 유전율 및 전기적 특성이 매우 우수할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, a
구체적으로, 상기 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부(1)에서 상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Specifically, in the
또한, 상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the B site may include at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr), but is not limited thereto.
상기 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부(1)는 세라믹 유전체 재료로 사용할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3) 분말일 수 있다.The
상기 코어부(1)는 후술하는 바와 같이, 수열합성법에 의해 합성된 단결정의 티탄산바륨(BaTiO3)일 수 있다.
The
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코어부(1)와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부(1)와 화학적 조성이 다른 쉘부(2)가 상기 코어부 상에 도핑될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a
상기 쉘부(2)는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함할 수 있다.The
즉, 상기 쉘부(2)는 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소에 상기의 원소가 극소량 치환 또는 도핑되어 있어, 상기 코어부(1)와 정합 구조를 가지면서 동시에 화학적 조성은 다를 수 있다.That is, in the
구체적으로 설명하면, 상기 쉘부(2)는 상기 코어부(1)와 화학적 조성은 다르지만 그 결정 구조를 동일하게 유지시킴으로써, 상기 코어부(1)와 정합 구조를 가질 수 있다.Specifically, although the
상기 정합 구조는 화학적 조성은 다르지만 결정 구조를 동일하게 유지시킴으로써, 격자 상수에 있어 차이가 생기는 구조를 의미할 수 있다.The matching structure may mean a structure in which a difference in lattice constant occurs by keeping the crystal structure the same although the chemical composition is different.
따라서, 상기 정합 구조를 갖는 상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)는 화학적 조성의 차이로 인해 발생되는 격자 상수의 차이로 상호간 응력이 작용하게 되며, 상기 응력이 온도에 따른 유전율의 평탄화에 기여할 수 있다.
Therefore, the core part (1) and the shell part (2) having the matching structure are subjected to mutual stress due to the difference in lattice constant caused by the difference in chemical composition, and the stress acts on the flatness of the dielectric constant according to the temperature You can contribute.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 상기 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지는 티탄산바륨(BaTiO3) 분말을 이용하여 적층 세라믹 커패시터를 제작할 경우, 소성 과정에서 첨가제 성분의 추가 확산이나 응집이 발생하지 않아, 내전압 특성 및 신뢰성이 우수한 적층 세라믹 커패시터를 구현할 수 있다.That is, when the multilayer ceramic capacitor is manufactured using the barium titanate (BaTiO 3 ) powder having the matching core-shell structure according to an embodiment of the present invention, It is possible to realize a multilayer ceramic capacitor excellent in withstand voltage characteristics and reliability without causing coagulation.
반면, 상기 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지지 않는 티탄산바륨(BaTiO3) 분말을 이용할 경우에는 첨가제가 코팅되어 있더라도, 소성 도중 확산에 의해 재응집이 발생할 수 있다.On the other hand, when barium titanate (BaTiO 3 ) powder having no matching core-shell structure is used, re-coagulation may occur due to diffusion during firing even when the additive is coated.
또한, 상기 확산 과정에서 상기 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지지 않는 티탄산바륨(BaTiO3) 분말의 크기 분포 차이 및 위치별 온도 편차 등으로 인하여 불균일한 확산이나 고용이 발생할 수 있다.In addition, in the diffusion process, non-uniform diffusion or solidification may occur due to the size distribution of the barium titanate (BaTiO 3 ) powder having no matching core-shell structure and the temperature deviation depending on the position.
따라서, 상기의 불균일성을 감소시키기 위하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말은 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지는 티탄산바륨(BaTiO3) 분말일 수 있다.
Accordingly, in order to reduce the nonuniformity, the perovskite powder according to an embodiment of the present invention may be a barium titanate (BaTiO 3 ) powder having a matching core-shell structure.
상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)의 격자 상수 차이는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 0.05 내지 0.45%일 수 있다.The difference in lattice constant between the
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)의 격자 상수 차이를 0.05 내지 0.45%로 조절함으로써, 상기 코어부(1)와 쉘부(2) 상호간의 응력을 조절하여 신뢰성, 유전특성 및 전기적 특성이 우수한 페롭스카이트 분말을 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by controlling the difference in lattice constant between the
상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)의 격자 상수 차이가 0.05% 미만일 경우에는 격자 상수 차이가 너무 작아 소성시 입자의 급성장이 일어날 수 있고, 이로 인하여 균일한 미세구조를 얻을 수 없어 전기적 특성이 저하될 수 있다.When the difference between the lattice constants of the
반면, 상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)의 격자 상수 차이가 0.45%를 초과하는 경우에는 격자 상수 차이가 너무 크게 되므로, 상기 쉘부가 소성 과정에서 깨지거나 확산에 의한 재배열로 인하여 최종 소성체에 상기 쉘부가 존재하기 어려울 수 있다.
On the other hand, when the difference between the lattice constants of the
본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말은 상기 코어부(1)와 상기 쉘부(2)가 동일한 결정학 방위를 가지므로 분산이나 소성 과정에서 쉽게 깨지지 않을 수 있다.In the perovskite powder according to the embodiment of the present invention, since the
또한, 상기 페롭스카이트 분말은 분말 상태에서 이미 적층 세라믹 커패시터의 특성 구현에 필요한 코어-쉘 구조를 가지고 있기 때문에 소성 과정 중 첨가제의 고용 및 확산에 의한 코어-쉘 구조 형성 과정이 요구되지 않을 수 있다,In addition, since the perovskite powder has a core-shell structure that is already required for the characteristics of the multilayer ceramic capacitor in the powder state, the process of forming the core-shell structure by the employment and diffusion of the additive during the firing process may not be required ,
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기와 같이 소성 도중 첨가제의 불필요한 확산 과정을 최소화할 수 있으므로, 상기 첨가제의 응집을 억제함으로써, 적층 세라믹 커패시터의 내전압 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, unnecessary diffusion process of the additive can be minimized during the firing as described above. Therefore, by suppressing the aggregation of the additive, the withstand voltage characteristics and reliability of the multilayer ceramic capacitor can be improved.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코어-쉘 구조의 페롭스카이트 분말의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
2 is a flow chart showing a process for producing a perovskite powder having a core-shell structure according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말의 제조 방법은 페롭스카이트 입자핵을 형성시키는 단계; 상기 페롭스카이트 입자핵을 수열 반응기 내에서 입성장 시키는 단계; 상기 수열 반응기 내로 금속염 수용액을 투입하여 혼합액을 마련하는 단계; 및 상기 혼합액을 가열하여 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 얻는 단계;를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 2, a method for producing perovskite powder according to another embodiment of the present invention includes forming perovskite particle nuclei; Growing the perovskite particle nuclei in a hydrothermal reactor; Introducing a metal salt aqueous solution into the hydrothermal reactor to prepare a mixed solution; And a core portion having a perovskite structure expressed by ABO 3 by heating the mixed solution and a shell portion having a matching structure with the core portion and having a chemical composition different from that of the core portion, The method comprising the steps of:
이하, 본 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말의 제조 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the method for producing the perovskite powder according to the present embodiment will be described in detail for each step.
페롭스카이트 분말은 ABO3의 구조를 갖는 분말로서, 본 발명의 일 실시형태에서는 상기 금속산화물이 B 사이트(site)에 해당하는 원소 공급원이며, 상기 금속염이 A 사이트(site)에 해당하는 원소의 공급원이다.
The perovskite powder is a powder having a structure of ABO 3. In one embodiment of the present invention, the metal oxide is an elemental source corresponding to the B site, and the metal salt is an element of the element corresponding to the A site Source.
우선 금속염과 금속산화물을 혼합하여 페롭스카이트 입자핵을 형성시킬 수 있다.
First, metal salts and metal oxides can be mixed to form perovskite particle nuclei.
상기 금속산화물은 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal oxide may be at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr).
티타니아와 지르코니아의 경우 가수분해가 매우 용이하여 별도의 첨가제 없이 순수와 혼합하면 함수티타늄, 함수지르코늄이 겔 형태로 침전될 수 있다.
In the case of titania and zirconia, hydrolysis is very easy, and when mixed with pure water without any additive, functional titanium and hydrous zirconium can be precipitated in gel form.
상기 함수 형태의 금속산화물을 세척하여 불순물을 제거할 수 있다.The functional metal oxide may be washed to remove impurities.
보다 구체적으로, 상기 함수금속산화물을 가압으로 필터하여 잔류용액을 제거하고 순수를 부어주면서 필터링하여 입자 표면에 존재하는 불순물을 제거할 수 있다.More specifically, the hydrous oxides can be filtered with pressure to remove the residual solution, and the impurities present on the particle surface can be removed by filtering while pouring pure water.
다음으로, 상기 함수금속산화물에 순수와 산 또는 염기를 첨가할 수 있다.
Next, pure water, an acid or a base may be added to the hydrous metal oxide.
필터 후 얻은 함수금속산화물 분말에 순수를 넣고 고점도 교반기로 교반을 시키는데, 0℃ 내지 60℃에서 0.1시간 내지 72시간 유지하여 함수금속산화물 슬러리를 제조할 수 있다.
Pure water is added to the hydrous metal oxide powder obtained after the filter, and stirred with a high-viscosity stirrer. The hydrous metal oxide slurry can be prepared by holding the mixture at 0 to 60 ° C for 0.1 to 72 hours.
제조한 슬러리에 산이나 염기를 가할 수 있는데, 상기 산이나 염기는 해교제로서 사용되며, 함수금속산화물 함량 대비 0.00001 내지 0.2 몰로 첨가할 수 있다.
An acid or a base may be added to the slurry. The acid or base may be used as a cracking agent and may be added in an amount of 0.00001 to 0.2 mol based on the hydrous metal oxide content.
상기 산은 일반적인 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 염산, 질산, 황산, 인산, 개미산, 아세트산, 폴리카르복시산 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
The acid is not particularly limited as long as it is general, and examples thereof include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, polycarboxylic acid and the like.
상기 염기는 일반적인 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 또는 테트라 에틸암모늄 하이드록사이드 등이 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
The base is not particularly limited as long as it is a general one, and examples thereof include tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. These bases may be used alone or in combination.
상기 금속염은 수산화바륨 또는 수산화바륨과 희토류염의 혼합물일 수 있다.
The metal salt may be a mixture of barium hydroxide or barium hydroxide and rare earth salts.
상기 희토류염은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy) 및 홀뮴(Ho) 등이 사용될 수 있다.
The rare earth salt is not particularly limited, and for example, yttrium (Y), dysprosium (Dy) and holmium (Ho) can be used.
상기 페롭스카이트 입자핵을 형성시키는 단계는 60℃ 내지 150℃에서 수행될수 있다.
The step of forming the perovskite particle nuclei may be performed at 60 ° C to 150 ° C.
다음으로, 상기 페롭스카이트 입자핵을 수열 반응기에 투입 및 수열처리하여 수열 반응기 내에서 입성장 시킬 수 있다.
Next, the perovskite particle nuclei may be introduced into a hydrothermal reactor and hydrothermally treated to effect grain growth in a hydrothermal reactor.
다음으로, 상기 수열 반응기 내로 금속염 수용액을 고압 펌프를 이용하여 투입하여 혼합액을 마련하고, 상기 혼합액을 가열하여 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 얻을 수 있다.
Next, a metal salt aqueous solution is poured into the hydrothermal reactor using a high-pressure pump to prepare a mixed solution, and the mixed solution is heated to have a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a matching structure with the core portion, A perovskite powder doped with a shell portion having a chemical composition different from that of the core portion may be obtained.
상기 쉘부는 상기 코어부의 결정 성장 과정에서 형성될 수 있다.
The shell portion may be formed during crystal growth of the core portion.
상기 금속염 수용액은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 질산염 및 아세트산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal salt aqueous solution is not particularly limited, and may be at least one selected from the group consisting of, for example, nitrate and acetate.
그 외 본 발명의 다른 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말의 제조 방법의 특징은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말의 설명과 동일하므로 여기서는 생략하도록 한다.
Other features of the method for producing the perovskite powder according to another embodiment of the present invention are the same as those of the perovskite powder according to the embodiment of the present invention described above, and thus will not be described here.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 캐패시터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view schematically showing a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
4 is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG.
*도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품은 유전체(3)층을 포함하는 세라믹 본체(10); 및 상기 세라믹 본체(10) 내에서 상기 유전체층(3)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되는 내부 전극층(21, 22);을 포함하며, 상기 유전체층(3)은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 복수의 유전체 그레인을 포함할 수 있다.
3 and 4, a multilayer ceramic electronic device according to an embodiment of the present invention includes a
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품에 대하여 설명하되, 특히 적층 세라믹 커패시터로 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, a multilayer ceramic electronic device according to an embodiment of the present invention will be described, but a multilayer ceramic capacitor is specifically described, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터에 있어서, '길이 방향'은 도 1의 'L' 방향, '폭 방향'은 'W' 방향, '두께 방향'은 'T' 방향으로 정의하기로 한다. 여기서 '두께 방향'은 유전체층를 쌓아 올리는 방향 즉 '적층 방향'과 동일한 개념으로 사용할 수 있다.
In the multilayer ceramic capacitor according to one embodiment of the present invention, the 'longitudinal direction' is defined as 'L' direction, 'width direction' as 'W' direction, and 'thickness direction' as T direction do. Here, the 'thickness direction' can be used in the same concept as the stacking direction of the dielectric layers, that is, the 'lamination direction'.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체층(3)을 형성하는 원료는 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 티탄산바륨(BaTiO3) 분말일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the raw material for forming the
상기 티탄산바륨(BaTiO3) 분말은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 구조를 가질 수 있다.Wherein the barium titanate (BaTiO 3 ) powder has a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a shell portion having a matching structure with the core portion and having a chemical composition different from that of the core portion, Lt; / RTI >
상기 티탄산바륨(BaTiO3) 분말을 이용하여 제조된 적층 세라믹 커패시터는 상온 유전율이 높고, 절연 저항 및 내전압 특성이 매우 우수하여 신뢰성 향상이 가능하다.
The multilayer ceramic capacitor manufactured by using the barium titanate (BaTiO 3 ) powder has high room temperature dielectric constant, excellent insulation resistance and withstand voltage characteristics, and reliability can be improved.
구체적으로, 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 구조를 갖는 상기 유전체 그레인은 임의의 유전체층에서 추출된 유전체 그레인에 대하여 TEM(Transmission Electron Microscoipe) 이미지와 EDS(Energy Dispersive Spectrometry) 분석을 조합하여 상기 코어부와 쉘부의 경계를 확정할 수 있다.
Specifically, the dielectric grain having a core portion and a matching structure with the core portion and having a shell portion having a chemical composition different from that of the core portion is doped on the core portion, the dielectric grain extracted from any dielectric layer is subjected to TEM (Transmission Electron Microscope) image and Energy Dispersive Spectrometry (EDS) analysis can be combined to determine the boundary between the core portion and the shell portion.
본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터는 정합 코어-쉘(matching core-shell) 구조의 티탄산바륨(BaTiO3) 분말로 이루어진 복수의 유전체 그레인을 포함함으로써, 상온 유전율이 높고, 절연 저항 및 내전압 특성이 매우 우수하여 신뢰성 향상이 가능하다.
The multilayer ceramic capacitor according to one embodiment of the present invention includes a plurality of dielectric grains made of a barium titanate (BaTiO 3 ) powder having a matching core-shell structure, so that the dielectric constant at room temperature is high, The characteristics are very excellent and reliability can be improved.
상기 유전체층(3)을 형성하는 재료는 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 파우더에 본 발명의 목적에 따라 다양한 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제, 분산제 등이 첨가될 수 있다.
Various ceramic additives, organic solvents, plasticizers, binders, dispersants and the like may be added to the powder of the barium titanate (BaTiO 3 ) according to the purpose of the present invention.
그외의 특징은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 페롭스카이트 분말의 특징과 중복되므로, 여기서 생략하도록 한다.
The other features overlap with those of the perovskite powder according to one embodiment of the present invention, and therefore will not be described here.
상기 제1 및 제2 내부 전극(21, 22)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 은(Ag), 납(Pb), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.
The material forming the first and second
본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터는 상기 제1 내부전극(21)과 전기적으로 연결된 제1 외부전극(31) 및 상기 제2 내부 전극(22)과 전기적으로 연결된 제2 외부전극(32)을 더 포함할 수 있다.
A multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention includes a first
상기 제1 및 제2 외부전극(31, 32)은 정전 용량 형성을 위해 상기 제1 및 제2 내부전극(21, 22)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 외부전극(32)은 상기 제1 외부전극(31)과 다른 전위에 연결될 수 있다.
The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극(31, 32)은 정전 용량 형성을 위해 상기 제1 및 제2 내부전극(21, 22)과 전기적으로 연결될 수 있는 재질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 은-팔라듐(Ag-Pd)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
The first and second
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
(실시예 1)(Example 1)
수산화바륨팔수화물(Ba(OH)28H2O)을 반응기에 넣어준 후 질소로 퍼징하고 그 후 70℃ 이상으로 교반하여 녹인다.Barium hydroxide octahydrate (Ba (OH) 2 8H 2 O) is added to the reactor, purged with nitrogen, and then dissolved by stirring at 70 ° C or higher.
다음으로 산화티탄(TiO2) 졸을 40℃ 이상으로 가온하여 준비한 후, 상기 바륨용액과 급속하게 혼합시키며, 110℃에서 교반 및 반응시킨다.Next, a titanium oxide (TiO 2 ) sol is prepared by warming it to 40 ° C. or higher, and then rapidly mixed with the barium solution, followed by stirring and reacting at 110 ° C.
핵 생성 종료 후 오토클레이브(autoclave)로 상기 슬러리를 이송하여 반응기를 250℃로 올린 후 20시간 동안 상기 입자를 입성장시켜 60 nm의 티탄산바륨 분말을 얻는다.After the completion of nucleation, the slurry is transferred to an autoclave, the reactor is heated to 250 ° C, and the particles are grain-grown for 20 hours to obtain a barium titanate powder having a thickness of 60 nm.
상기 입자를 입성장 시킨 후, 고압 펌프를 이용하여 이트륨 아세테이트(Yttrium Acetate)를 포함하는 수용액을 상기 반응기 내부로 투입하여 상기 입자와 혼합시킨다.After the particles are grown, an aqueous solution containing yttrium acetate is introduced into the reactor using a high-pressure pump and mixed with the particles.
첨가시 오토클레이브의 벤트(vent) 밸브를 열고 원료 투입관을 열어서 첨가하며, 첨가 중 교반을 계속하여 잘 혼합되도록 한다.During the addition, open the vent valve of the autoclave and open the raw material feed pipe and add to the stirrer.
상기 티탄산바륨 대비 이트륨의 몰농도는 0.6%가 되도록 하였다.The molar concentration of yttrium relative to barium titanate was adjusted to be 0.6%.
상기 첨가제의 첨가 후 오토클레이브를 다시 밀폐하고, 온도를 220℃로 올린 후 5시간 동안 유지하여 상기 입자를 입성장시킨다.After the addition of the additive, the autoclave is closed again, the temperature is raised to 220 캜, and the mixture is maintained for 5 hours to granulate the particles.
상기와 같이 이트륨(Y)을 첨가하여 추가로 입성장 시킨 후의 상기 입자는 80 nm의 티탄산바륨 분말이며, 쉘부에는 다량의 이트륨(Y)이 존재할 수 있다.
As described above, the particles after additionally ingrowing with yttrium (Y) are 80 nm barium titanate powder, and a large amount of yttrium (Y) may be present in the shell part.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 티탄산바륨 분말의 STEM(Scanning Transmission Electron Microscope)사진이다.5 is a STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) photograph of barium titanate powder according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 티탄산바륨 분말을 성분 분석한 그래프이다.
FIG. 6 is a graph showing the compositional analysis of barium titanate powder according to one embodiment of the present invention. FIG.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 티탄산바륨 분말의 쉘부에 다량의 이트륨(Y)이 존재하고 있음을 알 수 있다.
5 and 6, it can be seen that a large amount of yttrium (Y) exists in the shell portion of the barium titanate powder according to an embodiment of the present invention.
아래 표 1은 티탄산바륨(BaTiO3) 분말의 격자 상수 차이 및 계면 상태에 따른 캐패시턴스의 온도 계수(Temperature coefficient of capacitance, TCC) 거동 및 X5R 온도 특성 만족 여부를 비교한 표이다.
Table 1 below is a table comparing the lattice constant difference of barium titanate (BaTiO 3 ) powder and the temperature coefficient of capacitance (TCC) behavior and X 5 R temperature characteristics according to the interface state.
[a(core)-a(shell)]/a(core)Lattice constant ratio
[a (core) -a (shell)] / a (core)
(C85 ℃-C25 ℃)/C25 ℃(%)85 ℃ TCC
(C 85 ° C - 25 ° C ) / C 25 ° C (%)
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 1 및 2는 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지면서, 격자 상수의 차이가 0.05 내지 0.45%인 티탄산바륨(BaTiO3) 분말을 이용하여 제작한 적층 세라믹 커패시터로서, X5R 특성을 만족함을 알 수 있다.Referring to Table 1, Examples 1 and 2 use a barium titanate (BaTiO 3 ) powder having a matching core-shell structure and a difference in lattice constant of 0.05 to 0.45% As a result, it can be seen that the multilayer ceramic capacitor satisfies the X5R characteristic.
반면, 비교예 1 내지 4는 계면 상태가 부정합이거나, 격자 상수 차이가 본 발명의 수치 범위를 벗어나는 경우로서, X5R 온도 특성을 만족시키지 못함을 알 수 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, it is found that the interface state is inconsistent, or the difference in lattice constant is outside the numerical range of the present invention, and the X5R temperature characteristic is not satisfied.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지는 경우 계면에 내부응력이 강하게 걸려있으나 전위(Dislocation)는 발생하지 않는다.That is, according to one embodiment of the present invention, when a matching core-shell structure is used, internal stress is strongly applied to the interface, but no dislocation occurs.
그러나, 비교예와 같이 부정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지는 경우 코어와 쉘 계면에 전위(Dislocation)가 다량 형성되며, 계면에 존재하는 응력이 급격히 감소하게 된다.However, in the case of a mating core-shell structure as in the comparative example, a large amount of dislocations are formed at the interface between the core and the shell, and the stress at the interface is drastically reduced.
따라서, 본 발명의 일 실시형태와 같이 격자 상수의 차이가 0.05 내지 0.45%의 범위 내에서 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가진 티탄산바륨(BaTiO3) 분말을 이용하여야 안정적인 온도 특성을 가지는 적층 세라믹 커패시터를 제작할 수 있다.
Therefore, the barium titanate (BaTiO 3 ) powder having a matching core-shell structure within the range of the lattice constant of 0.05 to 0.45% should be used as in the embodiment of the present invention, A stacked ceramic capacitor can be fabricated.
결론적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터는 정합 코어-쉘(Matching core-shell) 구조를 가지는 티탄산바륨(BaTiO3) 분말로 이루어진 복수의 유전체 그레인을 포함함으로써, 상온 유전율이 높고, 절연 저항 및 내전압 특성이 매우 우수하며 신뢰성 향상이 가능하다.
In conclusion, the multilayer ceramic capacitor according to one embodiment of the present invention includes a plurality of dielectric grains made of barium titanate (BaTiO 3 ) powder having a matching core-shell structure, Insulation resistance and withstand voltage characteristics are excellent and reliability can be improved.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
1: 코어부 2: 쉘부
3: 유전체 층 10: 세라믹 본체
21: 제1 내부전극 22: 제2 내부전극
31, 32: 제1 및 제2 외부 전극1: core part 2: shell part
3: dielectric layer 10: ceramic body
21: first inner electrode 22: second inner electrode
31, 32: first and second outer electrodes
Claims (17)
A shell portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a matching structure with the core portion and having a chemical composition different from that of the core portion is doped on the core portion, (B), strontium (Sr), lead (Pb) and calcium (Ca), and the B site comprises at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium Wherein the shell portion comprises at least one of Al, Y, Dy, Ho, Mg, Mn, V, Zr and Ca, Ca) as a perovskite containing an element, and wherein the core portion and the lattice constant difference between the shell portion is 0.05 to 0.45% of the perovskite powder represented by the one or more selected from the group consisting of doped ABO 3.
상기 페롭스카이트 입자핵을 수열 반응기 내에서 입성장 시키는 단계;
상기 수열 반응기 내로 금속염 수용액을 투입하여 혼합액을 마련하는 단계; 및
상기 혼합액을 가열하여 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 페롭스카이트 분말을 얻는 단계;
를 포함하며, 상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 쉘부는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함하고, 상기 코어부와 상기 쉘부의 격자 상수 차이는 0.05 내지 0.45%인 페롭스카이트 분말의 제조방법.
Forming perovskite particle nuclei;
Growing the perovskite particle nuclei in a hydrothermal reactor;
Introducing a metal salt aqueous solution into the hydrothermal reactor to prepare a mixed solution; And
The mixed liquid is heated to produce a perovskite powder having a core part having a perovskite structure represented by ABO 3 and a shell part having a matching structure with the core part and having a chemical composition different from that of the core part, ;
Wherein the A site comprises at least one selected from the group consisting of Ba, Sr, Pb and Ca, and the B site comprises titanium Ti, Zr and Zr, wherein the shell portion comprises at least one selected from the group consisting of aluminum (Al), yttrium (Y), dysprosium (Dy), holmium (Ho), magnesium (Mg) , And a perovskite element represented by ABO 3 doped with at least one selected from the group consisting of vanadium (V), zirconium (Zr) and calcium (Ca), wherein the difference in lattice constant between the core portion and the shell portion is 0.05 To 0.45% by weight of the perovskite powder.
상기 쉘부는 상기 코어부의 결정 성장 과정에서 형성되는 페롭스카이트 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the shell portion is formed during crystal growth of the core portion.
상기 금속염은 질산염 및 아세트산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 페롭스카이트 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the metal salt is at least one selected from the group consisting of a nitrate and an acetic acid salt.
상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되는 내부 전극층;을 포함하며, 상기 유전체층은 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 구조를 가지는 코어부 및 상기 코어부와 정합 구조를 가지고, 상기 코어부와 화학적 조성이 다른 쉘부가 상기 코어부 상에 도핑된 복수의 유전체 그레인을 포함하며, 상기 A 사이트(site)는 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 납(Pb) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 상기 B 사이트(site)는 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 쉘부는 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 바나듐(V), 지르코늄(Zr) 및 칼슘(Ca)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 도핑된 ABO3로 표현되는 페롭스카이트 원소를 포함하고, 상기 코어부와 상기 쉘부의 격자 상수 차이는 0.05 내지 0.45%인 적층 세라믹 전자부품.
A ceramic body including a dielectric layer; And
And an internal electrode layer disposed in the ceramic body so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween, wherein the dielectric layer has a core portion having a perovskite structure represented by ABO 3 and a matching structure with the core portion, (B), strontium (Sr), lead (Pb), and calcium (Ca), the plurality of dielectric grains doped on the core portion having different chemical compositions from the core portion, Wherein the B site comprises at least one selected from the group consisting of titanium (Ti) and zirconium (Zr), and the shell portion comprises at least one selected from the group consisting of aluminum (Al), yttrium (Y) , dysprosium (Dy), holmium (Ho), magnesium (Mg), manganese (Mn), vanadium (V), zirconium (Zr) and calcium (Ca) which is represented by the one or more selected from the group doping ABO 3 consisting of Perovskite Includes a cow, said core portion and a lattice constant difference between the shell portion is 0.05 to 0.45% of the multilayer ceramic electronic device.
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