KR20080025318A - 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents

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Abstract

환원 분위기 하에서 1080℃ 이하에서의 소결이 가능하고, 유전율이 2000 이상이며 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성이고, 수명 특성이 양호한 적층 세라믹 콘덴서를 얻는다.
내부 전극(4)은 Cu 또는 Cu 합금으로 구성되어 있고, 유전체 세라믹스(3)는 단면에서 봤을 때의 직경의 평균치가 400㎚ 이하인 그레인(8)과 입계(12)로 구성되어 있으며, 상기 그레인(8)은 도메인 패턴(11)을 갖는 유전체(9)와, 이 유전체의 표면에 형성된 껍질(10)로 구성되어 있고, 단면에서 봤을 때의 상기 그레인 직경의 평균치를 D, 상기 껍질 두께의 평균치를 t라고 했을 때, t/D가 2%~10%인 것을 특징으로 한다.
적층 세라믹 콘덴서, 유전체 세라믹스, 내부 전극, 외부 전극, 그레인, 입계

Description

적층 세라믹 콘덴서{Multilayer Ceramic Capacitor}
본 발명은 내부 전극이 비금속으로 구성된 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것으로, 내부 전극에 Cu를 이용한 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.
휴대기기, 통신기기 등의 전자기기에 이용되는 적층 세라믹 콘덴서에 대한 소형화 및 대용량화의 요구가 높아지고 있다. 또한, 신뢰성에 대한 요구도 높아지고 있으며, 유전율의 온도 특성(TC)이 평탄하고 고온 가속 수명 특성(이하, 수명 특성)이 양호한 적층 세라믹 콘덴서가 요구되고 있다.
이와 같은 소형 대용량의 적층 세라믹 콘덴서를 얻는 수단으로, 예를 들면 일본 특개평5-9066호 공보에 개시된 바와 같은 비환원성 유전체 자기 조성물을 이용하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 유전체 자기 조성물은 내환원성을 지니게 하기 위하여 여러 첨가물이 첨가되어 있다. 이로 인해, 이 유전체 자기 조성물을 소결시키기 위해서는 1100℃ 이상의 소성 온도가 필요하였다. 또한, 내부 전극도 융점이 높은 Ni을 이용할 필요가 있었다.
한편, 에너지 효율 면에서 1000℃ 정도의 저온에서 소성 가능한 재료로 이루어진 적층 세라믹 콘덴서가 제안되었다. 예를 들면, 일본 특개평5-217426호 공보에 개시된 바와 같은 Cu 등의 내부 전극 재료와 동시 소성 가능한 비환원성 유전체 자기 조성물을 이용하는 방법이 있다. 그러나, 이와 같은 유전체 자기 조성물에서는 온도 특성은 평탄하지만 유전율이 낮아 소형 대용량의 적층 세라믹 콘덴서를 얻기가 어려웠다.
또한, 온도 특성이 평탄하고 유전율이 높은(ε≥2000) 적층 세라믹 콘덴서를 얻으려면, 예를 들면 일본 특개평10-308321호 공보에 개시된 바와 같은 코어쉘 구조를 가진 소결체 입자(그레인)로 구성된 유전체 자기를 이용하는 방법이 있다. 이와 같은 코어쉘 구조는 Mg 등의 첨가물을 결정 입자에 확산시킬 필요가 있다. 그러나, 첨가물을 결정 입자에 확산시키려면 1100℃ 이상의 소성 온도가 필요하였다.
[특허문헌1] 일본 특개평5-9066호 공보
[특허문헌2] 일본 특개평5-217426호 공보
[특허문헌3] 일본 특개평10-308321호 공보
본 발명의 목적은, 환원 분위기 하에서 1080℃ 이하에서의 소결이 가능하고, 유전율이 2000 이상이며 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서를 얻는 것이다.
본 발명에서는 제1 해결 수단으로, 거의 직방체 형상의 세라믹 적층체와, 이 세라믹 적층체 중에 유전체 세라믹스를 통해 대향되면서 또한 교대로 서로 다른 단 면으로 인출되도록 형성된 내부 전극과, 상기 세라믹 적층체의 양 단면에 형성되고 이 단면으로 인출된 상기 내부 전극의 각각에 전기적으로 접속된 외부 전극을 갖는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 내부 전극은 Cu 또는 Cu 합금으로 구성되어 있으며, 상기 유전체 세라믹스는 단면에서 봤을 때의 직경의 평균치가 400㎚ 이하인 그레인과 입계로 구성된 BaTiO3를 주체로 하는 페로브스카이트형 유전체 재료의 소결체이며, 상기 그레인은 도메인 패턴을 갖는 유전체와, 이 유전체의 표면에 형성된 껍질로 구성되어 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제안한다.
상기의 제1 해결 수단에 따르면, 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다. 또한, 1080℃ 이하의 비교적 저온의 환원 분위기 하에서 소성에 의해 유전율이 2000 이상인 유전체 세라믹스가 얻어지기 때문에 소형이고 대용량인 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.
또한 제2의 해결 수단으로, 단면에서 봤을 때의 상기 그레인 직경의 평균치를 D, 상기 껍질 두께의 평균치를 t라고 했을 때, t/D가 2%~10%인 적층 세라믹 콘덴서를 제안한다. 상기 제2 해결 수단에 따르면, 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키고, 150℃-20V/㎛의 환경 하에서 24시간 이상 열화되지 않는 수명 특성을 갖는 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에서는 제3의 해결 방법으로, 상기 내부 전극 사이에 끼어있는 상기 유전체 세라믹스 중에 Cu가 분포되어 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제안한다. 상기 제3 해결 수단에 따르면, Cu가 유전체 세라믹스에 분포되어 있음에 따라 껍질 및 입계의 전위 장벽이 높아지기 때문에 1080℃ 이하의 비교적 저온의 환원 분위기 하에서 소결된 유전체 세라믹스로도 충분한 절연성을 얻을 수 있으므로, 고온 가속 수명 특성이 향상된다.
본 발명에 따르면, 환원 분위기 하에서 1080℃ 이하에서의 소결이 가능하고, 유전율이 2000 이상이며 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 실시 형태에 관하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 층형으로 겹쳐진 유전체 세라믹스(3)와, 이 유전체 세라믹스를 통해 대향되게 형성된 내부 전극(4)으로 구성된 세라믹 적층체(2)를 구비한다. 세라믹 적층체(2)의 양 단면상에는 내부 전극과 전기적으로 접속되는 외부 전극(5)이 형성되고, 그 위에는 필요에 따라 제1 도금층(6), 제2 도금층(7)이 형성된다.
유전체 세라믹스(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 그레인(8)과 입계(12)로 구성되어 있다. 상기 그레인(8)은 도 3에 도시된 바와 같이 유전체(9)와, 이 유전체(9)의 표면에 형성된 껍질(10)로 구성되어 있으며, 유전체(9)는 줄 모양의 도메인 패턴(11)을 가지고 있다. 이 도메인 패턴은 유전체 세라믹스의 단면을 TEM(투과 전자 현미경)으로 관찰하였을 때 보이는 모양으로, 결정 입자의 자발 분극에 의해 나타나는 것이다. 유전체(9)와 껍질(10)은 광학 특성이 서로 다르므로, 그 경계는 비교적 명확하게 관찰된다.
껍질(10)은, 소성 과정에서 예를 들면 희토류 화합물이나 Mn 화합물 등의 첨가물 및 유전체(9)의 일부가 액상인 소결조제 중에 융해되어 고용체를 만들고, 유전체(9)의 표면에 재석출됨에 따라 형성된 것이다. 이 껍질(10)은 절연 저항이 유전체(9)보다 높아 두께가 두꺼워질수록 수명 특성이 향상된다. 또한, 희토류 화합물로는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Y에서 선택되는 적어도 1종류의 산화물을 들 수 있다. 또한, Mn 화합물로는 MnO, MnCO3, Mn3O4 등의 산화물을 들 수 있다. 또한, 입계(12)는 그레인과 그레인 사이의 부분에 있으며, 액상인 소결조제나 첨가물이 존재한다.
한편, 온도 특성은 그레인의 크기, 유전체와 껍질과의 밸런스에 따라 결정된다. X7R 특성 또는 X8R 특성의 적층 세라믹 콘덴서를 얻으려면, 상기 그레인 직경의 평균치가 400㎚ 이하의 유전체 세라믹스를 이용한다. 그레인 직경의 평균치가 400㎚ 이하가 되면 400㎚를 넘는 것에 비해 그레인 자체의 유전율이 낮아지므로, 유전율의 온도 변화가 작아져 보다 넓은 온도 범위에서 평탄한 온도 특성이 얻어지게 된다. 또한, 양호한 수명 특성과 X7R 특성 또는 X8R 특성과 같은 온도 특성을 양립시키려면, 상기 그레인 직경의 평균치를 D, 상기 껍질 두께의 평균치를 t라고 했을 때, t/D가 2%~10%가 되는 유전체 세라믹스를 이용한다. 한편 X7R 특성이란, 25℃일 때의 유전율을 기준으로 -55℃~125℃의 온도 범위에서 유전율의 변화율이 ±15%인 경우를 말한다. 또한 X8R 특성이란, 25℃일 때의 유전율을 기준으로 -55 ℃~150℃의 온도 범위에서 유전율의 변화율이 ±15%인 경우를 말한다.
여기서 그레인 직경의 평균치(D) 및 껍질 두께의 평균치(t)를 산출하는 방법을 도 4에 의거하여 설명한다. 먼저, 유전체 세라믹층의 단면을 TEM으로 확대하여 관찰하고, 하나의 그레인(8)에 대하여 다음과 같이 측정을 수행한다. 그레인(8)을 둘러싸듯이 원(X0)을 긋고, 다음에는 이 원(X0)을 8등분 하듯이 4개의 선분 X1, X2, X3 및 X4를 긋는다. 다음에는 선분(X1)에 대하여 그레인(8)에 걸려있는 길이(L)를 측정한다. 다음에는 유전체(9)와 껍질(10)과의 경계부터 입계까지의 폭 W1 및 W2를 측정하여 (W1 + W2)/2 = W를 산출한다. L과 W의 산출을 선분 X2, X3 및 X4에 대해서도 수행하여 그레인 1개의 L과 W의 평균치를 산출한다. 다음에는 이것을 100개의 그레인에 대하여 수행하여 L의 평균치로부터 그레인 직경의 평균치(D)를 구하고, W의 평균치로부터 껍질 두께의 평균치(t)를 구한다.
한편, 유전체 세라믹스(3)를 BaTiO3를 주체로 하는 페로브스카이트형 유전체 재료의 소결체로 구성한 경우, 유전율이 2000 이상인 유전체 세라믹스가 얻어진다. BaTiO3를 주체로 하는 페로브스카이트형 유전체로는 BaTiO3 이외에 Ba의 일부를 Ca 또는 Sr로 치환한 것, Ti의 일부를 Zr 또는 Hf로 치환한 것 등을 들 수 있다.
또한, BaTiO3를 주체로 하는 페로브스카이트형 유전체는 통상 1100℃ 이상의 온도로 소성되는 경우가 많아 소결조제 등을 이용하여 1080℃ 이하 혹은 1000℃ 이하의 환원 분위기에서 치밀화시키는 경우, 절연 저항이 낮아져 수명 특성이 저하된다. 그러나, 내부 전극(4)을 Cu 또는 Cu 합금으로 형성한 경우, 내부 전극(4)의 Cu 의 일부가 유전체 세라믹스(3), 특히 내부 전극(4)의 사이에 끼어있는 유전체 세라믹스(3) 내로 확산된다. 이 확산 분포된 Cu에 의해 껍질(10) 및 입계(12)의 전위 장벽이 높아져 충분한 절연성을 얻을 수 있으므로, 고온 가속 수명 특성이 향상된다. Cu 합금이란, Cu-Ni 합금, Cu-Ag 합금 등을 들 수 있다.
한편, 내부 전극(4)은 도전 페이스트를 스크린 인쇄 등의 방법으로 세라믹 그린 시트에 인쇄함으로써 형성된다. 또한, 내부 전극(4)으로부터 Cu의 일부를 유전체 세라믹스(3) 내로 확산시키려면, 소결 후(소성 공정에서의 강온시(降溫時)를 포함)에 질소 등의 분위기 속에서 700℃ 정도의 온도로 열처리함으로써 수행할 수 있다.
외부 전극(5)은 Cu, Ni, Ag, Cu-Ni 합금, Cu-Ag 합금으로 구성되며, 소성 완료된 세라믹 적층체(2)에 도전 페이스트를 도포하여 베이킹하거나, 또는 미소성 세라믹 적층체(2)에 도전 페이스트를 도포하여 세라믹 적층체(2)의 소성과 동시에 베이킹함으로써 형성된다. 외부 전극(5) 위에는 전해 도금 등에 의해 도금층(6, 7)이 형성된다. 제1 도금층(6)은 외부 전극(5)을 보호하는 역할을 가지며, Ni, Cu 등으로 구성된다. 제2 도금층(7)은 땜납 젖음성을 좋게 하는 역할을 가지며, Sn 또는 Sn 합금 등으로 구성된다.
여기서, 본 발명의 효과에 대하여 구체적인 실시예에 의거하여 설명한다. 먼저 [표1]에 나타낸 바와 같이 M1에서 M14의 출발 원료를 준비하였다.
유전체 재료 주성분 BT입자 사이즈(㎛) 첨가물(㏖) 소결조제(㏖)
MnO 희토류 B2O3 Li2O SiO2
M1 BaTiO3 0.28 0.5 없음 0.2 0.9 0.9
M2 BaTiO3 0.28 없음 Dy2O3:0.5 0.2 0.9 0.9
M3 BaTiO3 0.28 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M4 BaTiO3 0.33 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M5 BaTiO3 0.40 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M6 BaTiO3 0.45 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M7 BaTiO3 0.28 0.5 Gd2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M8 BaTiO3 0.28 0.5 Ho2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M9 BaTiO3 0.28 0.5 Er2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M10 BaTiO3 0.28 0.5 Yb2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M11 BaTiO3 0.28 0.5 Y2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M12 Ba(Ti0.9Zr0.1)O3 0.28 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M13 (Ba0.9Sr0.1)TiO3 0.28 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
M14 (Ba0.9Ca0.1)TiO3 0.28 0.5 Dy2O3:0.25 0.2 0.9 0.9
여기서, 첨가물 및 소결조제의 첨가량에 대해서는 주성분 100㏖에 대한 ㏖수로 표기하였다. 또한, BT 입자의 사이즈에 대해서는 주성분인 원료 분말을 SEM(주사 전자 현미경)으로 확대 관찰하여 300개의 입자에 대하여 입자경을 측정하고 그 평균치로 하였다.
( 실시예1 )
[표1]의 출발 원료 M3를 준비하고, 이것을 15시간 볼밀로 습식 혼합하여 건조시킨 후 400℃로 2시간 대기중에서 가소하고, 건식 분쇄하여 유전체 재료 분말을 얻었다. 다음에는 이 분말에 폴리비닐부티랄, 유기용제, 가소제를 더하여 혼합하여 세라믹 슬러리를 형성하였다. 이 세라믹 슬러리를 롤코터로 시트화하여 두께가 5㎛인 세라믹 그린 시트를 얻었다. 이 세라믹 그린 시트 위에 스크린 인쇄로 Cu 내부 전극 페이스트(시료1-1) 또는 Ni 내부 전극 페이스트(시료1-2)를 도포하여 내부 전극 패턴을 형성하였다. 내부 전극 패턴이 형성된 세라믹 그린 시트를 20장 겹치고 압착하여 4.0×2.0㎜의 크기로 절단 분할하여 생칩을 형성하였다. 이 생칩을 질소 분위기 속에서 탈바인더하고, 이어서 환원 분위기 속에서 [표2]에 나타낸 소성 온도로 소성하였다. 소성 패턴은 표에 나타낸 온도로 2시간 유지하고, 그 후 온도를 내려 약 700℃에서 분위기를 질소 분위기로 바꾸고 2시간 유지한 후 실온까지 내리는 패턴으로 하였다. 소성 후 내부 전극 노출면에 Cu 외부 전극 페이스트를 도포하고 불활성 가스 속에서 베이킹하였다.
이렇게 해서 얻어진 3.2×1.6㎜ 사이즈이며 내부 전극간의 유전체 세라믹스의 두께가 4㎛인 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 그레인 직경의 평균치, t/D, 유전율, 온도 특성, 고온 가속 수명을 측정하여 [표2]에 정리하였다. 또한, 유전율은 25℃에서 정전용량을 LCR 미터로 측정하고, 시료의 적층 세라믹 콘덴서의 교차 면적, 유전체 세라믹스 두께 및 층수로부터 계산하여 구하였다. 또한, 온도 특성은 25℃의 정전용량을 기준으로 -55℃~125℃(X7R) 또는 -55℃~150℃(X8R)에서의 정전용량의 변화가 ±15%인 범위의 것을 합격으로 하였다. 또한, 고온 가속 수명은 150℃, 20V/㎛의 부하에서 각 시료 15개씩 수행하여 절연 저항치가 1㏁ 이하인 시간이 24시간 이상인 경우를 ○로 하였다.
시료 No. 유전체 재료 교반시간 (hr) 내부 전극 소성온도 (℃) 그레인 직경(㎛) t/D 유전 특성 수명 특성
유전율 온도특성
1-1 M3 15 Cu 1000 0.28 5% 2010 X8R ○
1-2 M3 15 Ni 1000 0.28 5% 2100 X7R ×
상기의 결과에서, 내부 전극이 Cu인 것은 유전율이 2000 이상이고 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키고, 고온 가속 수명 특성이 양호한 적층 세라믹 콘덴서가 얻어졌다. 한편, 내부 전극이 Ni인 것은 1000℃에서의 소성에서는 고온 가속 수명 특성이 원하는 수준을 만족시키지 못하였다.
( 실시예2 )
[표1]의 출발 원료 M4를 준비하고, 습식 혼합의 교반 시간과 소성 온도를 [표3]에 나타낸 조건으로 수행한 점 이외에는 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, 그레인 직경의 평균치, t/D, 유전율, 온도 특성, 고온 가속 수명을 측정하여 [표3]에 정리하였다.
시료 No. 유전체 재료 교반시간 (hr) 내부 전극 소성온도 (℃) 그레인 직경(㎛) t/D 유전 특성 수명 특성
유전율 온도특성
2-1 M4 15 Cu 1000 0.33 4% 2520 X8R ○
2-2 M4 20 Cu 1000 0.33 5% 2540 X8R ○
2-3 M4 25 Cu 1000 0.35 7% 2680 X7R ○
2-4 M4 30 Cu 1000 0.35 10% 2700 X7R ○
2-5 M4 40 Cu 1000 0.35 15% 2750 NG ○
2-6 M4 15 Cu 980 0.33 2% 2480 X8R ○
2-7 M4 15 Cu 960 0.33 1% 2420 X8R ×
상기의 결과에서, 내부 전극이 Cu이고 그레인 직경의 평균치가 400㎚ 이하이이며 t/D가 2~10%인 것은 유전율이 2000 이상이고 온도 특성이 X7R 또는 X8R 특성을 만족시키고, 고온 가속 수명 특성이 양호한 적층 콘덴서가 얻어졌다. 한편, t/D가 2%보다 작으면 수명 특성이 저하되고, 10%보다 크면 온도 특성이 X7R 특성이나 X8R 특성을 만족시키지 못하였다. 또한, t/D는 [표3]에서 알 수 있듯이 소성 온도나 교반 시간을 조정함으로써 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.
( 실시예3 )
[표1]의 출발 원료 M1 및 M2를 준비하고, 실시예1과 동일하게 해서 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, 그레인 직경의 평균치, t/D, 유전율, 온도 특성, 고온 가속 수명을 측정하여 [표4]에 정리하였다. 여기서는 첨가물의 효과에 대하여 검증하였다.
시료 No. 유전체 재료 교반시간 (hr) 내부 전극 소성온도 (℃) 그레인 직경(㎛) t/D 유전 특성 수명 특성
유전율 온도특성
3-1 M1 15 Cu 1000 0.30 4% 2050 X8R ×
3-2 M2 15 Cu 1000 0.36 7% 2810 X7R ×
상기의 결과에서, 첨가물에 대하여 Mn 산화물과 희토류 산화물 중 어느 한쪽밖에 함유되지 않은 경우에는 수명 특성이 저하된다는 것을 알았다.
( 실시예4 )
[표1]의 출발 원료 M5 및 M6을 준비하고, 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, 그레인 직경의 평균치, t/D, 유전율, 온도 특성, 고온 가속 수명을 측정하여 [표5]에 정리하였다.
시료 No. 유전체 재료 교반시간 (hr) 내부 전극 소성온도 (℃) 그레인 직경(㎛) t/D 유전 특성 수명 특성
유전율 온도특성
4-1 M5 15 Cu 1000 0.40 5% 3010 X7R ○
4-2 M6 15 Cu 1000 0.45 4% 3530 NG ○
상기의 결과에서, 내부 전극이 Cu이고 그레인 직경의 평균치가 0.40㎛ 즉, 400㎚인 것은 온도 특성이 X7R 특성을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서가 얻어졌다. 한편, 그레인 직경의 평균치가 0.45㎛인 것은 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키지 못하였다.
( 실시예5 )
[표1]의 출발 원료 M7~M14를 준비하고, 실시예1과 동일하게 하여 적층 세라믹 콘덴서를 형성하고, 그레인 직경의 평균치, t/D, 유전율, 온도 특성, 고온 가속 수명을 측정하여 [표6]에 정리하였다. 여기서는 희토류의 종류를 바꾼 경우 및 주성분인 페로브스카이트 유전체를 바꾼 경우에 대하여 검증하였다.
시료 No. 유전체 재료 교반시간 (hr) 내부 전극 소성온도 (℃) 그레인 직경(㎛) t/D 유전 특성 수명 특성
유전율 온도특성
5-1 M7 15 Cu 1000 0.28 4% 2020 X8R ○
5-2 M8 15 Cu 1000 0.28 6% 2010 X8R ○
5-3 M9 15 Cu 1000 0.28 5% 2060 X8R ○
5-4 M10 15 Cu 1000 0.28 4% 2040 X8R ○
5-5 M11 15 Cu 1000 0.28 5% 2040 X8R ○
5-6 M12 15 Cu 1000 0.28 5% 2420 X7R ○
5-7 M13 15 Cu 1000 0.28 6% 2130 X7R ○
5-8 M14 15 Cu 1000 0.28 6% 2220 X7R ○
상기의 결과에서, 희토류의 종류를 Dy 이외의 것으로 바꾸어도 또한 주성분인 페로브스카이트 유전체를 바꾸어도 내부 전극이 Cu이고 그레인 직경의 평균치가 400㎚이며 t/D가 2%~10%인 것은 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시켰고, 고온 가속 수명 특성이 양호한 적층 세라믹 콘덴서가 얻어졌다.
이상의 결과에서, 본 발명의 범위에 있는 적층 세라믹 콘덴서라면 환원 분위기 하에서 1080℃ 이하에서의 소결이 가능하고, 유전율이 2000 이상이면서 온도 특성이 X7R 특성 또는 X8R 특성을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서를 도시한 모식 단면도
도 2는 도 1의 A부분의 확대도
도 3은 그레인의 미세 구조를 도시한 모식도
도 4는 그레인 직경의 평균치와 껍질 두께 평균치의 측정 방법을 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 적층 세라믹 콘덴서
2 : 세라믹 적층체
3 : 유전체 세라믹스
4 : 내부 전극
5 : 외부 전극
6 : 제1 도금층
7 : 제2 도금층
8 : 그레인
9 : 유전체
10 : 껍질
11 : 도메인 패턴
12 : 입계

Claims (3)

  1. 거의 직방체 형상의 세라믹 적층체와, 이 세라믹 적층체 중에 유전체 세라믹스를 통해 대향되면서 또한 교대로 서로 다른 단면으로 인출되도록 형성된 내부 전극과, 상기 세라믹 적층체의 양 단면에 형성되고 이 단면으로 인출된 상기 내부 전극의 각각에 전기적으로 접속된 외부 전극을 갖는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서,
    상기 내부 전극은 Cu 또는 Cu 합금으로 구성되어 있으며,
    상기 유전체 세라믹스는 단면에서 봤을 때의 직경의 평균치가 400㎚ 이하인 그레인과 입계로 구성된 BaTiO3를 주체로 하는 페로브스카이트형 유전체 재료의 소결체이며,
    상기 그레인은 도메인 패턴을 갖는 유전체와, 이 유전체의 표면에 형성된 껍질로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단면에서 봤을 때의 상기 그레인 직경의 평균치를 D, 상기 껍질 두께의 평균치를 t라고 했을 때, t/D가 2%~10%인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 전극 사이에 끼어있는 상기 유전체 세라믹스 중에 Cu가 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서.
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