KR20160005493A - 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 - Google Patents

유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시형태는 모재 주성분과 부성분을 포함하고, 상기 부성분은 Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며, 상기 부성분이 Bi를 포함할 때 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Li를 포함할 때 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Cu를 포함할 때 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 유전체 자기 조성물을 제공한다.

Description

유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터{DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION AND MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터에 관한 것이다.
세라믹 전자부품 중 적층 세라믹 커패시터는 적층된 복수의 유전체층, 일 유전체층을 사이에 두고 대향 배치되는 내부전극, 상기 내부전극에 전기적으로 접속된 외부전극을 포함한다.
적층 세라믹 커패시터는 소형이면서 고용량이 보장되고, 실장이 용이하다는 장점으로 인하여 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등의 이동 통신장치의 부품으로서 널리 사용되고 있다.
적층 세라믹 커패시터는 통상적으로 내부 전극용 페이스트와 유전체층용 페이스트를 시트법이나 인쇄법 등에 의해 적층하고 동시 소성하여 제조된다.
종래의 적층 세라믹 커패시터 등에 이용되는 유전체 재료는 티탄산바륨(BaTiO3)에 기초한 유전체 재료를 사용해 왔다.
　　한편, 고용량 적층 세라믹 커패시터의 개발이 진행됨에 따라 신뢰성 및 고온 내전압 특성을 어떻게 구현할 것인가가 중요한 문제로 떠오르고 있다.
대한민국 공개특허공보 제1999-0075846호
본 발명의 일 실시형태의 목적은 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 모재 주성분과 부성분을 포함하고, 상기 부성분은 Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며, 상기 부성분이 Bi를 포함할 때 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Li를 포함할 때 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Cu를 포함할 때 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 유전체 자기 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 실시형태는 유전체층과 제1 및 제2 내부전극이 교대로 적층된 세라믹 본체 및 상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며 상기 제1 및 제2 내부전극과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 유전체층은 모재 주성분과 부성분을 포함하며, 상기 부성분은 Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며, 상기 부성분이 Bi를 포함할 때 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Li를 포함할 때 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 부성분이 Cu를 포함할 때 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 적층 세라믹 커패시터를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면 높은 유전율 구현 및 양호한 고온내전압 특성 구현이 가능하며 저온 소성이 가능한 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유전체 자기 조성물에 포함되는 제 2부성분 Mg의 함량을 x, 제4 부성분의 Ba 함량 및 제6 부성분의 Si 함량의 비율(Ba/Si)을 y로 규정할 때, 높은 유전율 및 양호한 고온 내전압 특성이 구현되는 x 및 y의 범위를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'를 따라 취한 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명은 유전체 자기 조성물에 관한 것으로, 유전체 자기 조성물을 포함하는 전자부품은 커패시터, 인덕터, 압전체 소자, 바리스터, 또는 서미스터 등이 있으며, 이하에서는 유전체 자기 조성물 및 전자부품의 일례로서 적층 세라믹 커패시터에 관하여 설명한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은 Ba 및 Ti를 포함하는 모재 주성분과 부성분을 포함하며, 상기 부성분은 Bi, Li 및 Cu 중 적어도 하나 이상의 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함한다.
상기 Bi, Li 및 Cu 중 상기 부성분에 포함된 원소의 함량은 각각 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부일 수 있다.
예를 들어, 상기 부성분이 Bi를 포함할 때 상기 Bi는 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부로 포함될 수 있고, 상기 부성분이 Li를 포함할 때 상기 Li는 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부로 포함될 수 있으며, 상기 부성분이 Cu를 포함할 때 상기 Cu는 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부로 포함될 수 있다.
이하에서, Bi, Li 및 Cu 중 적어도 하나 이상의 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상은 제7 부성분으로 지칭되어 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 저온소성이 가능하고 고유전율의 구현이 가능할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 1130℃ 이하에서 소성이 가능하고 4000 이상의 유전율(상대 유전율) 구현이 가능할 수 있다.
또한 이를 이용하여 온도 특성을 만족함과 동시에 우수한 신뢰성을 구현하는 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 모재 주성분과 부성분을 포함하고, 상기 부성분은 제1 내지 제7 부성분을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물의 각 성분을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
a) 모재 주성분
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 Ba 및 Ti를 포함하는 모재 주성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 모재 주성분은 BaTiO3, (Ba1 -xCax)(Ti1-yCay)O3 (여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.1), (Ba1 - xCax)(Ti1 - yZry)O3(여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.5), 및 Ba(Ti1 - yZry)O3 (여기서, 0 <y≤0.5)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
후술하는 바와 같이, 상기 모재 주성분에 대한 제2 부성분인 마그네슘(Mg), 제4 부성분인 바륨(Ba) 및 제6 부성분인 실리콘(Si) 원소의 함량을 조절함으로써, 유전율이 높고 고온내전앞 특성이 우수한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 제7 부성분의 함량을 조절함으로써, 저온 소성이 가능하고 소결성을 향상시킬 수 있다.
상기 모재 주성분은 분말 형태로 포함될 수 있으며, 상기 모재 주성분 분말의 평균 입경은 특별히 제한되는 것은 아니나 1000nm 이하일 수 있다.
b)제1 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 제1 부성분으로서, Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소, 이들의 산화물 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1 부성분은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 0.1 내지 2.0몰부로 포함될 수 있다.
상기 제1 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제1 부성분에 포함된 Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu 및 Zn 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 부성분에 포함된 Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn중 적어도 하나 이상의 원자가 가변 억셉터 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 2.0 몰부일 수 있다.
상기 제1 부성분은 유전체 자기 조성물의 내환원성을 개선시키고 및 유전체 자기 조성물이 적용된 적층 세라믹 커패시터의 고온 내전압 특성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 부성분의 함량 및 후술하는 제2 내지 제7 부성분의 함량은 모재 주성분 100 몰부에 대한 상대적인 양으로서, 특히 각 부성분이 포함하는 금속 또는 준금속(Si)의 몰부로 정의될 수 있다. 상기 금속 또는 준금속의 몰부는 이온 상태의 금속 또는 준금속의 몰부를 포함할 수 있다.
상기 제1 부성분의 함량이 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 2.0 몰부인 경우 높은 유전율이 구현되고 고온 내전압특성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
상기 제1 부성분의 함량이 0.1 몰부 미만이면 소성 온도가 높아지고 고온 내전압 특성이 다소 저하될 수 있다.
상기 제1 부성분의 함량이 2.0 몰부를 초과하는 경우에는 고온 내전압 특성 및 상온 비저항이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 모재 분말 100 몰부에 대하여 0.1 내지 2.0 몰부의 함량을 갖는 제1 부성분을 포함할 수 있으며, 이로 인하여 저온 소성이 가능하며 높은 고온 내전압 특성을 얻을 수 있다.
c)제2 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 제2 부성분으로서, Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터(fixed-valence acceptor) 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2 부성분은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 2.0몰부 이하로 포함될 수 있다.
상기 제2 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제2 부성분에 포함된 Mg 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 부성분에 포함된 Mg 원소의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 2.0 몰부 이하일 수 있다.
상기 제2 부성분은 원자가 고정 억셉터 원소 및 이를 포함하는 화합물들로서, 유전체 자기 조성물 내에서 미세구조를 조절(비정상 입성장 억제)하고 내환원성을 부여할 수 있다.
상기 제2 부성분의 함량이 유전체 모재 주성분 100몰부에 대하여 2.0몰부를 초과하는 경우 유전율이 낮아지는 문제가 있을 수 있어 바람직하지 못하다.
d)제3 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd 및 Sm 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제3 부성분을 포함할 수 있다.
상기 제3 부성분은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 4.0 몰부 이하로 포함될 수 있다.
상기 제3 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제3 부성분에 포함된 Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd 및 Sm 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 부성분에 포함된 Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd 및 Sm 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 4.0 몰부 이하일 수 있다.
상기 제3 부성분은 본 발명의 일 실시형태에서 유전체 자기 조성물이 적용된 적층 세라믹 커패시터의 신뢰성 저하를 막는 역할을 수행할 수 있으며, 상기 제3 부성분이 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 4.0 몰부 이하로 포함되는 경우 높은 유전율이 구현되면서 고온 내전압 특성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
상기 제3 부성분의 함량이 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 4.0 몰부를 초과하여 포함되는 경우, 신뢰성이 저하되거나, 유전체 자기 조성물의 유전율이 낮아지고 고온내전압 특성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.
e)제4 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Ba 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분을 포함할 수 있다.
상기 제4 부성분은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0몰부 이하로 포함될 수 있다.
상기 제4 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제4 부성분에 포함된 Ba 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제4 부성분에 포함된 Ba 원소는 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0 몰부 이하일 수 있다.
상기 제4부성분은 유전체 자기 조성물 내에서 소결 촉진, 유전율 조절 등의 역할을 수행할 수 있으며, 그 함량이 유전체 모재 주성분 100 몰부에 대하여 4.0 몰부를 초과하는 경우 유전율이 낮아지거나 소성온도가 높아지는 문제가 있을 수 있다.
f)제5 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Ca 및 Zr 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제5 부성분을 포함할 수 있다.
상기 제5 부성분은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 20 몰부 이하로 포함될 수 있다.
상기 제5 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제5 부성분에 포함된 Ca 및 Zr 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제5 부성분에 포함된 Ca 및 Zr 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 20 몰부 이하일 수 있다.
상기 제5 부성분은 유전체 자기 조성물 내에서 core-shell 구조를 형성하여 유전율 향상 및 신뢰성 증진의 역할을 수행하는 것으로, 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 20 몰부 이하로 포함되는 경우 높은 유전율이 구현되고 고온 내전압 특성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
상기 제5 부성분의 함량이 유전체 모재 주성분 100몰부에 대하여 20 몰부를 초과하는 경우 유전율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.
g)제6 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Si 원소를 포함하는 글라스, Si 및 Al중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 포함할 수 있다.
상기 제6 부성분은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 3.0 몰부 이하로 포함될 수 있다.
상기 제6 부성분의 함량은 글라스, 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제6 부성분에 포함된 Si 및 Al 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량을 기준으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제6 부성분에 포함된 Si 및 Al 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 3.0 몰부 이하일 수 있다.
상기 제6 부성분의 함량이 유전체 모재 주성분 100 몰부에 대하여 3.0 몰부를 초과하여 포함되는 경우 소결성 및 치밀도 저하, 2차 상 생성 등의 문제가 있을 수 있어 바람직하지 못하다.
g)제7 부성분
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상술한 바와 같이 상기 유전체 자기 조성물은 Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제7 부성분을 포함할 수 있다.
상기 제7 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 Bi, Li 및 Cu 원소의 개별적 함량을 기준으로 한다.
상기 Bi, Li 및 Cu 중 상기 부성분에 포함된 원소의 함량은 각각 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부일 수 있다.
예를 들어, 상기 제7 부성분이 Bi를 포함할 때 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 제7 부성분이 Li를 포함할 때 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고, 상기 제7 부성분이 Cu를 포함할 때 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부일 수 있다.
상기 Bi, Li 및 Cu 중 상기 제7 부성분에 포함된 적어도 하나 이상의 원소의 개별적 함량이 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 경우 유전체 자기 조성물의 소성온도를 감소시킬 수 있다. Bi, Li 및 Cu 중 상기 제7 부성분에 포함된 적어도 하나 이상의 원소의 개별적 함량이 유전체 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 몰부 미만인 경우 소성온도 감소효과가 거의 나타나지 않고 1.0 몰부를 초과하는 경우 고온 내전압 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 X5R 혹은 X7R 규격을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 모재 주성분 및 부성분을 포함하고, 상기 부성분은 Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제2 부성분 및 Ba 원소의 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상과 Si 원소를 포함하는 글라스 및 Si 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 포함하며, 상기 모재 주성분 100몰부에 대한 Mg의 함량을 x, 상기 Ba 및 Si의 함량비(Ba/Si)를 y로 규정할 때, Mg, Ba 및 Si는 도 1에 도시된 y=1.2-0.64x를 중심으로 위, 아래 직선 경계 범위 내에 속할 수 있다.
예를 들어, Mg, Ba 및 Si는 (x, y)가 A(0, 1.6), B(0.5, 1.28), C(1.0, 1.28), D(2.0, 0.64), E(2.0, 0), F(1.0, 0), G(0.5, 0.32) 및 H(0, 0.96)인 점을 연결하는 직선 및 상기 직선으로 둘러싸인 영역 내에 속하는 범위로 포함될 수 있다.
상기 x는 상기 모재 주성분 100 몰부에 대한 Mg의 몰부를 의미하고, 상기 y는 모재 주성분 100 몰부에 대한 Ba의 몰부 및 모재 주성분 100 몰부에 대한 Si의 몰부의 비를 의미한다.
모재 주성분에 대하여, 부성분이 상기 점 A, B, C, D, E, F 및 G를 연결하는 직선 및 상기 직선으로 둘러싸인 영역 내의 함량 범위가 되도록 포함되는 경우, 높은 유전율이 구현되는 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, Mg, Ba 및 Si가 (x, y)가 A(0, 1.6), B(0.5, 1.28), C(1.0, 1.28), D(2.0, 0.64), E(2.0, 0), F(1.0, 0), G(0.5, 0.32) 및 H(0, 0.96)인 점을 연결하는 직선 및 상기 직선으로 둘러싸인 영역 내에 속하는 범위로 포함되고, 제7 부성분으로 Bi, Li 및 Cu 중 적어도 하나 이상의 원소를 포함하며 상기 Bi, Li 및 Cu 중 상기 제7 부성분에 포함된 적어도 하나 이상의 원소는 각 원소의 함량이 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
상기 유전체 자기 조성물은 적층 세라믹 전자부품에 적용 시 1130℃ 이하의 온도에서 소성이 가능하며 4000 이상의 유전율 구현 및 높은 고온 내전압 특성의 구현이 가능하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터(100)를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'를 따라 취한 적층 세라믹 커패시터(100)를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터(100)는 유전체층(111)과 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)이 교대로 적층된 세라믹 본체(110)를 가진다. 세라믹 본체(110)의 양 단부에는 세라믹 본체(110)의 내부에 교대로 배치된 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)과 각각 도통하는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)이 형성되어 있다.
세라믹 본체(110)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 육면체 형상일 수 있다. 또한, 그 치수도 특별히 제한은 없고, 용도에 따라 적절한 치수로 할 수 있고, 예를 들면 (0.6∼5.6mm)×(0.3∼5.0mm)×(0.3∼1.9mm)일 수 있다.
유전체층(111)의 두께는 커패시터의 용량 설계에 맞추어 임의로 변경할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 소성 후 유전체층의 두께는 1층당 예를 들어, 0.2㎛ 이상일 수 있다.
너무 얇은 두께의 유전체층은 한층 내에 존재하는 결정립 수가 작아 신뢰성에 나쁜 영향을 미치기 때문에 유전체층의 두께는 0.2 ㎛ 이상일 수 있다.
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 각 단부가 세라믹 본체(110)의 대향하는 양 단부의 표면에 교대로 노출되도록 적층될 수 있다.
상기 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 세라믹 본체(110)의 양 단부에 각각 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 노출 단부와 전기적으로 연결되어 커패시터 회로를 구성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)에 함유되는 도전성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체층의 구성 재료가 상유전체 재료와 강유전체 재료의 혼합 또는 고용된 형태를 가질 수 있으므로, 니켈(Ni)을 이용할 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 두께는 용도 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 0.1 내지 5㎛ 또는 0.1 내지 2.5㎛일 수 있다.
상기 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 함유되는 도전성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 니켈(Ni), 구리(Cu), 또는 이들 합금을 이용할 수 있다.
상기 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 두께는 용도 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 10 내지 50㎛ 일 수 있다.
상기 세라믹 본체(110)를 구성하는 유전체층(111)은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유전체 자기 조성물은 모재 주성분과 부성분을 포함하고, 상기 부성분은, Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며, 상기 Bi, Li 및 Cu 중 상기 부성분에 포함된 적어도 하나 이상의 원소는 각 원소의 함량이 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부일 수 있다.
그외, 상기 유전체 자기 조성물에 대한 구체적인 설명은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물의 특징과 동일하므로 여기서는 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면 동일한 결정립 크기 조건에서 높은 유전율 구현 및 양호한 고온내전압 특성 구현이 가능하며 1130℃ 이하의 저온에서 소성이 가능한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시형태에 의한 유전체 자기 조성물을 적용한 적층 세라믹 커패시터의 경우, 기존의 유전체 재료를 적용한 경우보다 유전체 두께를 두껍게 하면서도 동등 용량을 구현할 수 있다. 또한 소성온도 저하에 의한 내부전극 평활도가 개선되어 우수한 신뢰성 및 고온 내전압 특성을 유지하면서 유전체 두께의 박층화가 가능하므로 초고용량 적층 세라믹 커패시터의 제작이 가능하다.
이하, 하기 실험 예에 따른 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적인 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실험 예
원료 분말은 평균 입자크기가 약 150nm인 BaTiO3을 모재 주성분과 하기 표 1, 표 3, 표 5, 표 7, 표 9, 표 11 및 표 13에 기재된 조성비의 부성분을 에탄올과 톨루엔을 용매로 하여 분산제 및 바인더와 함께 혼합시킨 후 20 시간 동안 볼 밀링하여 세라믹 슬러리를 마련하였다.
제조된 슬러리를 닥터 블레이드 방식의 코터를 이용하여 약 3.5㎛ 두께를 갖는 시트와 10㎛ 내지 13㎛의 두께를 갖는 세라믹 시트로 제조하였다.
상기 세라믹 시트 중 약 3.5㎛ 두께로 제조된 세라믹 시트에 니켈(Ni) 내부전극을 인쇄하였다.
상하 커버층은 10㎛ 내지 13㎛의 두께를 갖는 세라믹 시트를 25층 적층하여 제작하였고, 내부전극이 인쇄된 세라믹 시트를 21층 적층하여 액티브 층을 제작하여 바를 제조한 후 압착하였다. 압착바는 절단기를 이용하여 3216(길이×폭×두께가 약 3.2mm×1.6mm×1.6mm) 크기의 칩으로 절단하였다. 　
절단된 칩을 가소한 뒤에 환원 분위기(0.1% H2/99.9% N2, H2O/H2/N2 분위기)에서 1100 ~ 1250℃의 온도에서 2시간 소성한 후, 약 1000℃에서 질소(N2) 분위기에서 재산화를 3시간 동안 실시하여 열처리하였다.
소성된 칩에 대하여 구리(Cu) 페이스트로 터미네이션 공정 및 전극 소성을 거쳐 외부전극을 완성하였다. 이에 따라 소성 후 결정 크기가 약 170nm, 유전체 두께가 약 2.0㎛ 이며, 내부전극 사이에 배치된 유전체 층수가 20 층인 적층 세라믹 커패시터를 제작하였다.
상기와 같이 완성된 적층 세라믹 커패시터에 대해 상온 정전 용량, 유전손실(DF), 절연저항, TCC, 고온 150℃에서 전압 step 증가에 따른 저항 열화 거동 및 소성온도 등을 평가하였다.
적층 세라믹 커패시터(MLCC) 칩의 상온 정전 용량 및 유전 손실은 LCR-meter를 이용하여 1 kHz, AC 0.5 V/㎛ 조건에서 측정하였다.
정전 용량과 적층 세라믹 커패시터(MLCC) 칩의 유전체 두께, 내부전극 면적, 적층수로부터 적층 세라믹 커패시터(MLCC) 칩의 유전율(상대유전율)을 계산하였다.
상온 절연 저항(IR)은 10 개씩의 샘플을 취하여 DC 10 V/㎛ 를 인가한 상태에서 60초 경과 후 측정하였다.
온도에 따른 정전용량의 변화는 -55℃에서 145℃의 온도 범위에서 측정되었다.
고온 IR 승압 실험은 150℃에서 전압 단계를 10V/㎛씩 증가시키면서 저항 열화 거동을 측정하였는데, 각 단계의 시간은 10분이며 5초 간격으로 저항값을 측정하였다.
고온 IR 승압 실험으로부터 고온 내전압을 도출하였는데, 이는 소성 후 약 2㎛ 두께의 20층의 유전체층을 가지는 3216 크기 칩에서 150℃에서 전압 스텝(Voltage step) dc 5V/㎛를 10분간 인가하고 이 전압 스텝을 계속 증가시키면서 측정할 때, IR이 105Ω 이상을 견디는 전압을 의미한다.
RC값은 AC 0.5V/㎛, 1kHz 에서 측정한 상온 용량값과 DC 10V/㎛ 에서 측정한 절연 저항값의 곱이다.
표 2, 표 4, 표 6, 표 8, 표 10, 표 12 및 표 14는 각각 표 1, 표 3, 표 5, 표 7, 표 9, 표 11 및 표 13에 명시된 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC) 칩의 특성을 나타낸다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
Ba/Si
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
1 0.200 0.100 0.00 0.30 0.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.00
2 0.200 0.100 0.00 0.30 0.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.32
3 0.200 0.100 0.00 0.30 0.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.64
4 0.200 0.100 0.00 0.30 1.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.96
5 0.200 0.100 0.00 0.30 1.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.12
6 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
7 0.200 0.100 0.00 0.30 1.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.44
8 0.200 0.100 0.00 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.60
9 0.200 0.100 0.00 0.30 2.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.76
10 0.200 0.100 0.00 0.30 2.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.92
11 0.200 0.100 0.00 0.00 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
12 0.200 0.100 0.00 0.15 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
13 0.200 0.100 0.00 0.50 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
14 0.200 0.100 0.00 1.00 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
15 0.200 0.100 0.00 2.00 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
16 0.050 0.025 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
17 1.000 0.500 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
18 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 0.00 0.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
19 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 10.0 10.0 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
1 2633 4.55 3124 -8.5 -18.5 60 1150 × ○ △
2 2752 5.12 3325 -8.2 -22.4 60 1150 × ○ △
3 3000 5.47 3007 -7.8 -19.5 60 1150 △ ○ △
4 3128 6.11 3457 -6.5 -19.1 60 1150 ○ ○ △
5 3611 6.58 2955 -7.7 -21.4 60 1150 ○ ○ △
6 4112 6.61 3287 -8.4 -22.0 65 1150 ○ ○ △
7 3596 6.28 2845 -8.7 -24.5 60 1150 ○ ○ △
8 3174 6.00 3250 -6.8 -19.5 65 1150 ○ ○ △
9 2422 5.77 2963 -6.1 -21.4 60 1150 × ○ △
10 2084 5.62 2885 -7.8 -25.4 55 1150 × ○ △
11 3745 6.65 2789 -7.2 -22.2 50 1150 ○ ○ △
12 3842 6.12 2856 -9.5 -19.4 60 1150 ○ ○ △
13 3723 6.58 2936 -8.8 -20.3 55 1150 ○ ○ △
14 3001 6.03 3001 -7.6 -20.4 40 1150 ○ ○ △
15 2845 5.74 3455 -8.1 -19.7 30 1150 × △ △
16 4231 8.03 3287 -8.3 -19.6 30 1150 ○ △ △
17 2845 4.56 4896 -7.1 -15.4 75 1150 × ○ △
18 3748 5.97 3216 -7.8 -18.6 55 1150 ○ ○ △
19 3024 4.88 3687 -8.1 -19.5 60 1150 △ ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 1은 제2 부성분 MgCO3의 함량이 BaTiO3 100 mol 대비 0 mol인 경우의 조성들을 나타내고, 표 2는 표 1의 조성에 해당하는 프로토 타입 칩(Proto-type chip)의 특성을 나타낸다. 실험예 1 내지 10을 참조하면, 나머지 성분들이 고정된 상태에서 제4 부성분 Ba과 제6 부성분 Si의 함량 비율인 Ba/Si 비가 증가함에 따라 유전율이 증가하여 Ba/Si 비가 1.28인 실험예 6에서 유전율이 4112로 최대치를 보이며, Ba/Si 비가 더욱 증가하면 다시 유전율이 감소하는 경향을 보여준다. 실험예 3과 같이 Ba/Si 비가 0.64 이하이거나 실험예 9와 같이 Ba/Si 비가 1.76 이상인 경우에는 유전율은 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 표 1에서 모재 주성분 100 mol당 제2 부성분 Mg의 함량이 0 mol 인 경우에는 Ba/Si 비가 0.96 내지 1.60의 범위 내에 존재하면 높은 유전율이 구현됨을 확인할 수 있다. 그리고 이 조성범위에서 고온 내전압 특성도 60V/μm 이상으로 양호하다.
또한, 표 1에서 실험예 6 및 실험예 11 내지 15는 Ba/Si 비가 1.28이며 제3 부성분을 제외한 나머지 성분들이 동일한 조건에서 제3 부성분 Y2O3의 함량 변화를 나타고, 표 2는 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip 특성을 나타낸다. Y 함량이 0 mol에서 증가함에 따라 유전율이 증가하여 실험예 6번 Y2O3 0.3 mol에서 유전율 최대치 4112를 나타내고 Y2O3 함량이 더욱 증가하면 다시 유전율이 감소하여 Y2O3 2mol 인 경우 유전율은 2945 수준으로 낮아지게 된다. 고온 내전압 특성의 경우에도 Y2O3의 함량이 0.15 내지 0.3 mol 인 경우에 60 내지 65V/μm 수준으로 양호하고 이보다 함량이 적거나 많아지면 다시 내전압 수준도 낮아지게 된다. 따라서 높은 유전율이 구현되면서 고온 전압특성도 양호한 Y2O3의 함량은 모재 주성분 100 mol 당 0 내지 2.0 mol 범위라고 할 수 있다.
표 1의 실험예 16 및 17은 Ba/Si 비가 1.28이고 나머지 성분의 함량은 동일한 조건에서 제1 부성분의 함량이 적은 경우(MnO2: 0.05 mol, V2O5: 0.025 mol)와 과량인 경우(MnO2: 1.0 mol 및 V2O5: 0.5 mol)에 해당하는 실험예를 나타내고, 표 2는 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip 특성을 나타낸다. 제1 부성분의 함량이 적은 실험예 16의 경우 고온내전압 특성이 30V/μm로 낮고, 실험예 17과 같이 제1 부성분의 함량이 적정 함량을 초과하여 과량으로 포함되면 유전율이 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 높은 유전율이 구현되면서 고온 내전압특성도 양호한 제1 부성분의 함량은 제1 부성분 원소 함량의 합을 기준으로 모재 주성분(BaTiO3) 100 몰 대비 0.1 몰(MnO2: 0.05 mol, V2O5: 0.025 mol에 해당) 내지 2.0 몰(MnO2: 1.0 mol, V2O5: 0.5 mol에 해당) 일 수 있다.
표 1의 실험예 18 및 19는 각각 Ba/Si 비가 1.28이고 나머지 성분들은 동일한 조건에서 제5 부성분의 함량이 적은 경우(CaCO3: 0 mol, ZrO2: 0 mol)와 과량인 경우(CaCO3: 10 mol, ZrO2: 10 mol)에 해당하는 조성을 나타내고, 표 2는 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip 특성을 나타낸다. 제5 부성분의 함량이 과량인 실험예 19의 경우 유전율이 3024 수준으로 낮아지게 된다. 따라서 높은 유전율이 구현되면서 고온 내전압특성도 양호한 제5 부성분의 함량은 전체 합이 모재 주성분(BaTiO3) 100 mol 대비 20 mol 이하라고 할 수 있다.
그리고 표 1의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
Ba/Si
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
20 0.200 0.100 0.50 0.30 0.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.00
21 0.200 0.100 0.50 0.30 0.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.32
22 0.200 0.100 0.50 0.30 0.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.64
23 0.200 0.100 0.50 0.30 1.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.96
24 0.200 0.100 0.50 0.30 1.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.12
25 0.200 0.100 0.50 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
26 0.200 0.100 0.50 0.30 1.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.44
27 0.200 0.100 0.50 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.60
28 0.200 0.100 0.50 0.30 2.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.76
29 0.200 0.100 0.50 0.30 2.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.92

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
20 2806 5.64 3125 -8.1 -26.5 60 1150 × ○ △
21 3455 5.90 3364 -8.2 -22.4 60 1150 ○ ○ △
22 3842 6.42 3458 -8.8 -19.5 65 1150 ○ ○ △
23 4005 6.50 3697 -6.5 -19.1 65 1150 ○ ○ △
24 3812 6.42 3285 -7.7 -21.4 65 1150 ○ ○ △
25 3225 5.84 2947 -8.4 -22.0 60 1150 ○ ○ △
26 2964 5.69 3145 -8.7 -24.5 55 1150 ○ ○ △
27 2456 5.23 3546 -5.9 -19.5 55 1150 × ○ △
28 2187 5.17 3110 -6.1 -21.4 55 1150 × ○ △
29 1964 4.84 2945 -7.8 -25.4 50 1150 × ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 3은 제2 부성분 MgCO3의 함량이 모재 주성분(BaTiO3) 100 mol 대비 0.5 mol인 경우의 조성들을 나타내고, 표 4는 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. 실험예 20 내지 29에서 나머지 성분들의 조성이 고정된 상태에서 제4 부성분 Ba 과 제6 부성분 Si의 함량 비율인 Ba/Si 비가 0 에서 증가함에 따라 유전율이 증가하여 Ba/Si 비가 0.96인 실험예 23에서 유전율이 4005로 최대치를 보이며, Ba/Si 비가 더욱 증가하면 다시 유전율이 감소하는 경향을 보여준다. Ba/Si 비가 0 (실험예 20) 이거나 1.6 (실험예 27) 이상인 경우에는 유전율은 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 모재 주성분 100 몰당 제2 부성분 Mg 함량이 0.5 mol인 경우에는 Ba/Si 비가 0.32 ~ 1.44 의 범위 내에 존재하면 높은 유전율이 구현된다. 그리고 이 조성범위에서 고온 내전압 특성도 60V/μm 이상으로 양호하다. 그리고 표 3의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
30 0.200 0.100 1.00 0.30 0.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
31 0.200 0.100 1.00 0.30 0.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
32 0.200 0.100 1.00 0.30 0.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
33 0.200 0.100 1.00 0.30 1.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
34 0.200 0.100 1.00 0.30 1.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
35 0.200 0.100 1.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
36 0.200 0.100 1.00 0.30 1.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
37 0.200 0.100 1.00 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
38 0.200 0.100 1.00 0.30 2.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
39 0.200 0.100 1.00 0.30 2.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
30 3110 6.07 3325 -9.3 -22.7 55 1150 ○ ○ △
31 3685 6.12 3126 -9.4 -22.6 65 1150 ○ ○ △
32 4224 6.67 3478 -9.0 -21.5 60 1150 ○ ○ △
33 3965 6.54 2986 -9.7 -19.8 60 1150 ○ ○ △
34 3502 6.38 3478 -9.4 -20.8 60 1150 ○ ○ △
35 3129 5.98 2988 -9.6 -20.7 55 1150 ○ ○ △
36 2968 5.64 3325 -8.7 -21.8 55 1150 △ ○ △
37 2456 5.12 3250 -8.6 -22.4 50 1150 × ○ △
38 2006 4.87 3125 -8.1 -22.5 50 1150 × ○ △
39 1847 4.25 2745 -8.4 -21.7 45 1150 × ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 5는 제2 부성분 MgCO3의 함량이 BaTiO3 100 mol 대비 1.0 mol인 경우의 조성들을 나타내고, 표 6은 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. 실험예 30 내지 39을 참조하면, 나머지 성분들의 조성이 고정된 상태에서 제4 부성분 Ba과 제6 부성분 Si의 함량 비율인 Ba/Si 비가 0에서 증가함에 따라 유전율이 증가하여 Ba/Si 비가 0.64인 실험예 32에서 유전율이 4224로 최대치를 보이며, Ba/Si 비가 더욱 증가하면 다시 유전율이 감소하는 경향을 보여준다.
Ba/Si 비가 1.44 (실험예 36) 이상인 경우에는 유전율은 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 모재 주성분 100 몰에 대한 제2 부성분 Mg의 함량이 1.0 mol인 경우에는 Ba/Si 비가 0 내지 1.44 의 범위 내에 존재하면 높은 유전율이 구현된다. 그리고 이 조성범위에서 고온 내전압 특성도 60V/μm 이상으로 양호하다. 또한 표 3의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
Ba/Si
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
40 0.200 0.100 1.50 0.30 0.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.00
41 0.200 0.100 1.50 0.30 0.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.32
42 0.200 0.100 1.50 0.30 0.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.64
43 0.200 0.100 1.50 0.30 1.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 0.96
44 0.200 0.100 1.50 0.30 1.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.12
45 0.200 0.100 1.50 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.28
46 0.200 0.100 1.50 0.30 1.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.44
47 0.200 0.100 1.50 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.60
48 0.200 0.100 1.50 0.30 2.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.76
49 0.200 0.100 1.50 0.30 2.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00 1.92

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
40 3496 6.23 3125 -9.5 -21.4 60 1150 ○ ○ △
41 3845 6.48 3623 -9.6 -22.5 60 1150 ○ ○ △
42 3254 6.15 3425 -9.4 -22.7 60 1150 ○ ○ △
43 3025 5.98 3002 -9.2 -20.8 55 1150 ○ ○ △
44 2875 5.64 2975 -8.7 -20.4 55 1150 △ ○ △
45 2563 5.23 2849 -9.8 -19.4 55 1150 × ○ △
46 2354 5.21 2968 -9.3 -19.2 55 1150 × ○ △
47 2087 4.99 3046 -8.8 -20.8 50 1150 × ○ △
48 1978 4.87 3214 -9.3 -20.3 50 1150 × ○ △
49 1882 4.56 2681 -8.5 -20.6 45 1150 × ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 7은 제2 부성분 MgCO3의 함량이 BaTiO3 100 mol 대비 1.5 mol인 경우의 조성들을 나타내고, 표 8은 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. 실험예 40 내지 49에서, 나머지 성분들의 조성이 고정된 상태에서 제4 부성분 Ba 과 제6 부성분 Si의 함량 비율인 Ba/Si 비가 0.32인 실험예 41번에서 유전율이 3845로 최대치를 보이며, Ba/Si 비가 더욱 증가하면 다시 유전율이 감소하는 경향을 보여준다. Ba/Si 비가 1.12 (실험예 44번) 이상인 경우에는 유전율은 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 유전체 모재 100 mol에 대하여 제2 부성분 Mg의 함량이 1.5 mol인 경우에는 Ba/Si 비가 0 내지 0.96의 범위 내에 존재하면 높은 유전율이 구현된다. 그리고 이 조성범위에서 고온 내전압 특성도 60V/μm 이상으로 양호하다. 그리고 표 7의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
50 0.200 0.100 2.00 0.30 0.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
51 0.200 0.100 2.00 0.30 0.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
52 0.200 0.100 2.00 0.30 0.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
53 0.200 0.100 2.00 0.30 1.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
54 0.200 0.100 2.00 0.30 1.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
55 0.200 0.100 2.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
56 0.200 0.100 2.00 0.30 1.80 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
57 0.200 0.100 2.00 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
58 0.200 0.100 2.00 0.30 2.20 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00
59 0.200 0.100 2.00 0.30 2.40 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.00

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
50 3605 6.25 3005 -10.2 -20.8 60 1150 ○ ○ △
51 3428 6.12 3456 -10.4 -22.5 55 1150 ○ ○ △
52 3133 5.88 3258 -10.1 -21.4 55 1150 ○ ○ △
53 2964 5.78 3125 -10.5 -21.9 55 1150 △ ○ △
54 2759 5.63 2987 -10.6 -21.4 55 1150 × ○ △
55 2544 5.45 2789 -10.2 -22.0 50 1150 × ○ △
56 2239 5.53 3006 -9.4 -22.8 50 1150 × ○ △
57 2078 4.89 3125 -9.3 -20.7 50 1150 × ○ △
58 1944 4.77 3360 -9.4 -21.3 45 1150 × ○ △
59 1869 4.68 3155 -9.2 -22.0 45 1150 × ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 9는 제2 부성분 MgCO3의 함량이 BaTiO3 100 mol 대비 2.0 mol인 경우의 조성들을 나타내고, 표 10은 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. 실험예 50 내지 59에서 나머지 성분들이 고정된 상태에서 제4 부성분 Ba 과 제6 부성분 Si의 함량 비율인 Ba/Si 비가 0인 실험예 50에서 유전율이 3605로 최대치를 보이며, Ba/Si 비가 증가함에 따라 유전율이 감소하는 경향을 보여준다. Ba/Si 비가 0.96 (실험예 53) 이상인 경우에는 유전율은 3000 이하로 낮아지게 된다. 따라서 모재 주성분 100 mol에 대한 제2 부성분 Mg의 함량이 2.0 mol인 경우에는 Ba/Si 비가 0 내지 0.64의 범위 내에 존재하면 높은 유전율이 구현된다. 그리고 이 조성범위에서 고온 내전압 특성도 60V/μm 이상으로 양호하다.
그리고 표 9의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
Ba/Si
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
60 0.200 0.100 0.00 0.30 0.50 1.00 1.00 0.20 0.60 0.00 0.00 0.00 0.83
61 0.200 0.100 0.00 0.30 0.75 1.00 1.00 0.20 0.60 0.00 0.00 0.00 1.25
62 0.200 0.100 0.00 0.30 1.00 1.00 1.00 0.20 0.60 0.00 0.00 0.00 1.67
63 0.200 0.100 0.00 0.30 2.00 1.00 1.00 0.20 2.40 0.00 0.00 0.00 0.83
64 0.200 0.100 0.00 0.30 3.00 1.00 1.00 0.20 2.40 0.00 0.00 0.00 1.25
65 0.200 0.100 0.00 0.30 4.00 1.00 1.00 0.20 2.40 0.00 0.00 0.00 1.67

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
60 3235 5.67 3325 -8.4 -19.4 65 1150 ○ ○ △
61 3945 6.45 3126 -8.2 -19.2 65 1150 ○ ○ △
62 2245 4.89 3233 -8.0 -18.4 65 1150 × ○ △
63 3412 5.23 3045 -8.1 -18.8 60 1150 ○ ○ △
64 3951 6.62 3175 -8.3 -19.1 60 1150 ○ ○ △
65 2045 4.63 3222 -8.2 -18.7 60 1150 × ○ △
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 11에서 실험예 60 내지 62 및 63 내지 65는 제2 부성분 MgCO3의 함량이 0이고 제6 부성분 SiO2의 함량이 각각 0.6 mol 및 2.4 mol 일때 Ba/Si 비가 변화하는 실험예를 나타내고, 표 12는 이들 조성에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. SiO2 함량이 0.6 mol 및 2.4 mol인 경우에도 표 1에서 SiO2 함량이 1.25 mol 인 경우와 동일하게 Ba/Si 비가 1.25인 경우 유전율은 3945 및 3951로 큰 값을 보여준다. 따라서 SiO2 함량에 관계없이 특정 Ba/Si 비율 (즉, 제2 부성분 MgCO3가 0일 때 Ba/Si비가 1.25인 경우) 전후에서 최대 유전율이 구현됨을 확인할 수 있다. 그리고 표 11의 모든 실험예는 AC 0.5V/μm의 높은 AC 전계가 인가되는 측정조건에서 85℃ TCC가 ±15% 미만이므로 X5R 규격을 만족함을 확인할 수 있다.
지금까지의 실험예 1 내지 65의 결과들을 종합해보면 제2 부성분 Mg 함량이 0, 0.5 1.0, 1.5, 2.0 mol로 증가함에 따라 유전율이 가장 높게 구현되는 Ba/Si 함량비가 각각 1.60, 0.96, 0.64, 0.32, 0 전후로 감소함을 확인할 수 있으며, Ba/Si 함량비 및 Mg 함량에 따른 높은 유전율이 구현되는 범위를 도 1의 빗금 영역과 같이 표시할 수 있다.

실험예
 모재 주성분 BaTiO3 100몰 당 각 첨가제의 몰수
Ba/Si
제1 부성분 2부성분 3분성분 4부성분 5부성분 6부성분 7부성분
MnO2 V2O5 MgCO3 Y2O3 BaCO3 Ca Zr Al2O3 SiO2 Bi2O3 Li2O3 CuO
66 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.05 0.00 0.00 1.28
67 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.10 0.00 0.00 1.28
68 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.20 0.00 0.00 1.28
69 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.30 0.00 0.00 1.28
70 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.50 0.00 0.00 1.28
71 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.60 0.00 0.00 1.28
72 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.05 0.00 1.28
73 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.10 0.00 1.28
74 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.20 0.00 1.28
75 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.30 0.00 1.28
76 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.50 0.00 1.28
77 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.60 0.00 1.28
78 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.10 1.28
79 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.20 1.28
80 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.40 1.28
81 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 0.60 1.28
82 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 1.00 1.28
83 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.00 0.00 1.20 1.28
84 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.30 0.30 0.60 1.28
85 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.50 0.50 1.00 1.28
86 0.200 0.100 0.00 0.30 1.60 1.00 1.00 0.20 1.25 0.60 0.60 1.20 1.28

실험예
 Proto-type Chip특성 특성판정
유전율 DF(%) RC(ΩF) TCC(%)(85℃) TCC(%)
(125℃)		 고온내전압
(V/㎛)		 소성온도(℃) 유전율 고온내전압 소결성
66 4125 6.72 3168 -8.5 -22.0 65 1120 ○ ○ ○
67 4206 6.85 3145 -8.5 -22.5 65 1100 ○ ○ ○
68 4378 7.12 2846 -8.4 -22.6 60 1090 ○ ○ ○
69 4421 7.58 2547 -8.9 -23.5 55 1080 ○ ○ ○
70 4689 8.03 2158 -9.5 -24.7 50 1070 ○ ○ ○
71 5128 8.54 1045 -10.5 -26.8 45 1060 ○ × ○
72 4226 6.67 3287 -8.3 -21.8 65 1120 ○ ○ ○
73 4321 6.84 2985 -8.5 -22.5 60 1100 ○ ○ ○
74 4687 6.93 2847 -8.9 -23.4 60 1090 ○ ○ ○
75 4772 7.25 2638 -9.4 -24.1 55 1080 ○ ○ ○
76 5023 7.86 2004 -10.4 -25.8 50 1070 ○ ○ ○
77 5684 8.79 1162 -11.6 -27.4 40 1060 ○ × ○
78 4105 6.58 3125 -8.8 -23.4 65 1130 ○ ○ ○
79 3954 6.12 3245 -8.5 -22.8 60 1120 ○ ○ ○
80 3845 5.89 3341 -8.3 -21.5 55 1110 ○ ○ ○
81 3726 5.72 3268 -7.8 -20.5 50 1100 ○ ○ ○
82 3458 5.23 3785 -7.4 -20.4 50 1090 ○ ○ ○
83 2984 4.85 3658 -7.4 -20.3 40 1080 × × ○
84 4458 6.97 3126 -9.1 -23.4 55 1050 ○ ○ ○
85 4684 7.12 3077 -9.3 -23.9 55 1040 ○ ○ ○
86 4137 6.61 1684 -10.6 -26.8 45 1030 ○ × ○
○ : 양호, △ : 보통, × : 불량을 나타냄.
표 13은 실험예 6번 조성에 소성온도를 낮추기 위한 제7 부성분 함량의 변화를 나타내고, 표 14는 표 13의 실험예에 해당하는 Proto-type chip의 특성을 나타낸다. 실험예 66 내지 71은 Bi 함량이 변화하는 실험예를 나타내며, Bi 함량이 증가함에 따라 적정 소성온도가 감소하고 유전율은 상승하며 고온내전압 특성은 저하되는 경향을 확인할 수 있다. Bi 함량이 원소비로 모재 주성분 100 몰에 대해 1.2mol로 과량인 실험예 71의 경우 고온내전압 특성이 50V/um 미만으로 낮아지는 문제가 발생한다.
실험예 72 내지 77은 Li 함량이 변화하는 실험예를 나타내며, Li 함량이 증가함에 따라 적정 소성온도가 감소하고 유전율은 상승하며 고온내전압 특성은 저하되는 경향을 확인할 수 있다. Bi 첨가 실험예와 마찬가지로 Li 함량이 원소비로 모재 주성분 100mol에 대하여 1.2 mol로 과량인 실험예 77의 경우 고온내전압 특성이 50V/um 미만으로 낮아지는 문제가 발생한다.
실험예 78 내지 83은 Cu함량이 변화하는 실험예를 나타내며, Cu 함량이 증가함에 따라 적정소성온도가 낮아지고, 유전율 및 고온내전압 특성이 낮아짐을 확인할 수 있다. 실험예 83과 같이 Cu의 함량이 원소비로 모재 주성분 100mol에 대하여 1.2 mol로 과량인 경우에는 적정 소성온도는 1100℃로 낮으나 유전율이 3000 이하이며 고온내전압 특성이 50V/um 미만으로 낮아지는 문제가 발생한다.
실험예 84 내지 86은 Bi, Li, 및 Cu를 모두 첨가했을 때 이들의 함량 변화를 나타내는 조성으로, 유전재 모재 100 mol에 대하여 각 원소의 함량이 원소비로 1.0 mol 이하인 실험예 84 및 85의 경우에는 적정 소성온도가 1040~1050℃ 정도로 매우 낮으며, 50V/um 이상의 고온 내전압 특성이 구현됨을 확인할 수 있다. 반면에 실험예 86과 같이 유전재 모재 100mol에 대하여 Bi, Li, 및 Cu의 함량이 각각 원소비로 1.2 mol로 과량인 경우에는 적정 소성온도는 1030℃로 매우 낮으나 고온내전압 특성이 50V/um 미만으로 낮아지는 문제가 발생한다.
상기 실험예 66 내지 86의 결과로부터 소성온도를 낮추기 위한 제7 부성분의 적정함량은 Bi, Li, Cu 중 적어도 하나 이상의 원소를 포함하며 모재 주성분 100 mol에 대하여 각 원소의 함량이 원소비로 0.1 내지 1.0 mol 임을 확인할 수 있다.
상기 실험예 1 내지 65의 결과들을 종합해보면 모재 주성분 100 mol에 대한 2 부성분 Mg함량이 0, 0.5 1.0, 1.5, 2.0 mol로 증가함에 따라 유전율이 가장 높게 구현되는 Ba/Si 함량비가 각각 1.60, 0.96, 0.64, 0.32, 0 전후로 감소함을 확인할 수 있으며, Ba/Si 함량비 및 Mg 함량에 따른 높은 유전율이 구현되는 범위를 도 1과 같이 표시할 수 있다.
또한, 실험예 66 내지 86의 결과들을 종합해 보면, 높은 유전율을 유지하면서 소성온도를 1130℃ 미만으로 구현하기 위한 조성은 Ba, Si 함량이 도 1의 빗금 영역에 들어오고 제7 부성분으로 Bi, Li, Cu 중 적어도 하나의 원소를 포함하며 모재 주성분 100 mol에 대한 제7 부성분 각 원소의 함량이 원소비로 0.1 내지 1.0 mol 범위임을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
100: 적층 세라믹 커패시터
110: 세라믹 본체
111: 유전체층
121, 122: 제1 및 제2 내부전극
131, 132: 제1 및 제2 외부전극

Claims (18)

  1. 모재 주성분과 부성분을 포함하고,
    상기 부성분은,
    Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며,
    상기 부성분이 Bi를 포함할 때, 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고,
    상기 부성분이 Li를 포함할 때, 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고,
    상기 부성분이 Cu를 포함할 때, 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 유전체 자기 조성물

  2. 제1항에 있어서,
    상기 모재 주성분은,
    BaTiO3, (Ba1 - xCax)(Ti1 - yCay)O3 (여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.1), (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.5), 및 Ba(Ti1 - yZry)O3 (여기서, 0 <y≤0.5)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 유전체 자기 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn 중 하나 이상의 원자가 가변 억셉터 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제1 부성분을 더 포함하며,
    상기 제1 부성분에 포함된 Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn 중 하나 이상의 원자가 가변 억셉터 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 0.1 내지 2.0 몰부인 유전체 자기 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제2 부성분을 더 포함하며,
    상기 제2 부성분에 포함된 Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의 함량은 모재 주성분 100몰부에 대하여 2.0 몰부 이하인 유전체 자기 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd, Pm, Eu, Tb, Tm, Yb, Lu 및 Sm 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제3 부성분을 더 포함하며,
    상기 제3 부성분에 포함된 Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd, Pm, Eu, Tb, Tm, Yb, Lu 및 Sm 중 하나 이상 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0몰부 이하인 유전체 자기 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Ba 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분을 더 포함하며,
    상기 제4 부성분에 포함된 Ba 원소의 함량은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0몰부 이하인 유전체 자기 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Ca 및 Zr 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제5 부성분을 더 포함하며,
    상기 제5 부성분에 포함된 Ca 및 Zr 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 20 몰부 이하인 유전체 자기 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Si 원소를 포함하는 글라스, Si 및 Al중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 더 포함하며,
    상기 제6 부성분에 포함된 Si 및 Al 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 3.0몰부 이하인 유전체 자기 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의, 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제2 부성분; 및 Ba 원소의 산화물 및 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분; 으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상과
    Si 원소를 포함하는 글라스 및 Si 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분; 을 포함하며,
    상기 모재 주성분 100몰부에 대한 Mg의 함량을 x, 상기 Ba 및 Si의 함량비(Ba/Si)를 y로 규정할 때, Mg, Ba 및 Si는 (x, y)가 A(0, 1.6), B(0.5, 1.28), C(1.0, 1.28), D(2.0, 0.64), E(2.0, 0), F(1.0, 0), G(0.5, 0.32) 및 H(0, 0.96)인 점을 연결하는 직선 및 상기 직선으로 둘러싸인 영역 내에 속하는 범위로 포함되는 유전체 자기 조성물.
  10. 유전체층과 제1 및 제2 내부전극이 교대로 적층된 세라믹 본체; 및
    상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며, 상기 제1 및 제2 내부전극과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 외부전극;을 포함하고,
    상기 유전체층은 모재 주성분과 부성분을 포함하고,
    상기 부성분은 Bi, Li 및 Cu 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며,
    상기 부성분이 Bi를 포함할 때, 상기 Bi의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고,
    상기 부성분이 Li를 포함할 때, 상기 Li의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부이고,
    상기 부성분이 Cu를 포함할 때, 상기 Cu의 함량은 상기 모재 주성분 100 몰부에 대하여 0.1 내지 1 몰부인 적층 세라믹 커패시터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모재 주성분은,
    BaTiO3, (Ba1-xCax)(Ti1-yCay)O3 (여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.1), (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(여기서, x는 0≤x≤0.3, y는 0≤y≤0.5), 및 Ba(Ti1-yZry)O3 (여기서, 0 <y≤0.5)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 적층 세라믹 커패시터.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원자가 가변 억셉터 원소, 이들의 산화물, 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제1 부성분을 더 포함하며,
    상기 제1 부성분에 포함된 Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn중 적어도 하나 이상의 원자가 가변 억셉터 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 0.1 내지 2.0 몰부인 적층 세라믹 커패시터.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소, 이들의 산화물, 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제2 부성분을 더 포함하며,
    상기 제2 부성분에 포함된 Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의 함량은 모재 주성분 100몰부에 대하여 2.0 몰부 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd, Pm, Eu, Tb, Tm, Yb, Lu 및 Sm으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소, 이들의 산화물, 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제3 부성분을 더 포함하며,
    상기 제3 부성분에 포함된 Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd, Pm, Eu, Tb, Tm, Yb, Lu 및 Sm 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0몰부 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Ba 원소, 이의 산화물, 및 이의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분을 더 포함하며,
    상기 제4 부성분에 포함된 Ba 원소의 함량은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 4.0몰부 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Ca 및 Zr으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소, 이들의 산화물 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제5 부성분을 더 포함하며,
    상기 제5 부성분에 포함된 Ca 및 Zr 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 20 몰부 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Si 및 Al으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소, 이들의 산화물, 이들의 탄산염 및 Si 원소를 포함하는 글라스 중 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 더 포함하며,
    상기 제6 부성분에 포함된 Si 및 Al 중 적어도 하나 이상의 원소의 함량의 총합은 상기 모재 주성분 100몰부에 대하여 3.0몰부 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 부성분은,
    Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소, 이들의 산화물, 및 이들의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제2 부성분; 및 Ba 원소, 이의 산화물, 및 이의 탄산염 중 하나 이상을 포함하는 제4 부성분; 으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상과
    Si 원소, 이의 산화물, 이의 탄산염 및 Si 원소를 포함하는 글라스 중 하나 이상을 포함하는 제6 부성분; 을 포함하며,
    상기 모재 주성분 100몰부에 대한 Mg의 함량을 x, 상기 Ba 및 Si의 함량비(Ba/Si)를 y로 규정할 때, Mg, Ba 및 Si는 (x, y)가 A(0, 1.6), B(0.5, 1.28), C(1.0, 1.28), D(2.0, 0.64), E(2.0, 0), F(1.0, 0), G(0.5, 0.32) 및 H(0, 0.96)인 점을 연결하는 직선 및 상기 직선으로 둘러싸인 영역 내에 속하는 범위로 포함되는 적층 세라믹 커패시터.

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