KR20170081979A - Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic capacitor comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주성분 및 부성분을 포함하고, 상기 주성분은 BaTiO3의 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3(단, a는 -0.025 ≤ a ≤ 0.025)의 제 2 주성분을 포함하고,(1-z)BaTiO3 - zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함하고, 상기 제1 주성분의 몰비를 1-z로, 상기 제2 주성분의 몰비를 z라고 규정할 때, 상기 z는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04이며, 상기 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO 중 선택되는 적어도 하나의 제7 부성분을 포함하고, 상기 Li2CO3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함하고, 상기 Bi2O3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하고, 상기 CuO를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함하는 유전체 자기 조성물에 관한 것이다.The present invention includes a main component and a minor component, wherein the main component includes a first main component of BaTiO 3 and a second main component of Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 (where a is -0.025 ≤ a ≤ 0.025) and, (1-z) BaTiO 3 - zBi 0 .5 0 .5 + aNa + aTiO comprises a base material powder represented by 3, and the molar ratio of the first main component to 1-z, the molar ratio of the second main component z, z is 0.0025? z? 0.04, and the subcomponent includes at least one seventh subcomponent selected from Li 2 CO 3 , Bi 2 O 3, and CuO, and the Li 2 CO 3 , It contains 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder and 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol of the base material powder when the Bi 2 O 3 is contained, and when the CuO is contained, 100 mol ≪ / RTI > to about 0.25 mol to about 1.5 mol per 100 m < 2 >

Description

유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터{DIELECTRIC CERAMIC COMPOSITION AND MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dielectric ceramic composition and a multilayer ceramic capacitor including the ceramic ceramic composition.

본 발명은 유전율이 높고 신뢰성이 우수한 유전체 자기 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터에 관한 것이다.
The present invention relates to a dielectric ceramic composition having high dielectric constant and excellent reliability and a multilayer ceramic capacitor including the same.

일반적으로 커패시터, 인덕터, 압전 소자, 바리스터, 또는 서미스터 등의 세라믹 재료를 사용하는 전자부품은 세라믹 재료로 이루어진 세라믹 바디, 바디 내부에 형성된 내부전극 및 상기 내부전극과 접속되도록 세라믹 바디 표면에 설치된 외부전극을 구비한다.In general, an electronic component using a ceramic material such as a capacitor, an inductor, a piezoelectric element, a varistor, or a thermistor includes a ceramic body made of a ceramic material, an internal electrode formed inside the body, and an external electrode Respectively.

세라믹 전자부품 중 적층 세라믹 커패시터는 적층된 복수의 유전층, 일 유전층을 사이에 두고 대향 배치되는 내부전극, 상기 내부전극에 전기적으로 접속된 외부전극을 포함한다.A multilayer ceramic capacitor in a ceramic electronic device includes a plurality of stacked dielectric layers, an inner electrode disposed opposite to one another with a dielectric layer sandwiched therebetween, and an outer electrode electrically connected to the inner electrode.

적층 세라믹 커패시터는 소형이면서 고용량이 보장되고, 실장이 용이하다는 장점으로 인하여 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등의 이동 통신장치의 부품으로서 널리 사용되고 있다.The multilayer ceramic capacitor is widely used as a component of a mobile communication device such as a computer, a PDA, and a mobile phone because of its small size, high capacity, and easy mounting.

적층 세라믹 커패시터는 통상적으로 내부 전극용 페이스트와 유전층용 페이스트를 시트법이나 인쇄법 등에 의해 적층하고 동시 소성하여 제조된다.The multilayer ceramic capacitor is usually manufactured by laminating the internal electrode paste and the dielectric layer paste by a sheet method, a printing method or the like, and co-firing.

최근 자동차에 전자제어 장치의 비율이 증가하고 하이브리드(Hybrid) 자동차 및 전기자동차의 개발로 인해 150도 이상의 고온에서 사용 가능한 적층 세라믹 커패시터의 요구가 점점 증가하고 있다. Recently, the proportion of electronic control devices in automobiles has increased, and the demand for multilayer ceramic capacitors that can be used at high temperatures of more than 150 degrees due to the development of hybrid automobiles and electric vehicles has been increasing.

현재 환원분위기에서 소성이 가능하면서 200도 보증 제품에 적용 가능한 유전체 재료로 C0G계열의 유전체가 있으나 유전율이 30 정도로 매우 낮아 고용량 제품을 제작하기 어려운 문제가 있다.Currently, there is a C0G dielectric material as a dielectric material applicable to a product that can be fired in a reducing atmosphere and is guaranteed for 200 degrees. However, since the dielectric constant is as low as about 30, there is a problem that it is difficult to produce a high capacity product.

BaTiO3의 경우 유전율이 1000 이상으로 높으나 큐리온도 125도 이상에서 유전율이 급격하게 떨어지는 특징이 있어 150도 이상영역인 200도까지 특성 보증은 불가능하다. BaTiO 3 has a dielectric constant higher than 1000, but its dielectric constant drops sharply at a Curie temperature of 125 ° C or higher.

따라서 큐리 온도가 높으면서 비교적 높은 유전율을 유지하여여 X9R 온도 특성을 만족하며 신뢰성을 보증하는 재료가 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for a material that maintains a relatively high dielectric constant while maintaining the Curie temperature, satisfies the X9R temperature characteristic, and ensures reliability.

현재의 X5R, X7R, X8R, Y5V 등의 고용량 BME(Base Metal Electrode) 적층 세라믹 커패시터의 유전층는 BaTiO3모재 혹은 Ca, Zr 등이 일부 고용되어 수정된 (Ba1-xCax)(Ti1-yCay)O3, (Ba1 - xCax)(Ti1 - yZry)O3, Ba(Ti1 - yZry)O3,등의 모재를 포함한다. Current X5R, X7R, X8R, yujeoncheungneun high doses of BME (Base Metal Electrode) The multilayer ceramic capacitor such as Y5V BaTiO 3 base material or Ca, Zr, etc. Some employed modified (Ba 1-x Ca x) (Ti 1-y Ca y ) O 3 , (Ba 1 - x Ca x ) (Ti 1 - y Zr y ) O 3 , and Ba (Ti 1 - y Zr y ) O 3 .

유전층을 제작하기 위하여 상기 모재에 Mg 등과 같은 원자가고정 억셉터(fixed valence acceptor)와 Y, Dy, Ho, Er 등과 같은 희토류 원소(Rare earth element)를 함께 도핑(co-doping)한다. 그 후, Mn, V, Cr과 같은 원자가가변 억셉터 (variable valence acceptor), 과잉 Ba, SiO2 또는 이를 포함하는 소결조제 등을 추가로 첨가한 유전체 조성물을 압착, 소성하여 세라믹 그린 시트를 제작한다.Doped with a fixed valence acceptor such as Mg and a rare earth element such as Y, Dy, Ho, Er or the like to the base material to fabricate the dielectric layer. Thereafter, a dielectric composition obtained by further adding a variable valence acceptor such as Mn, V or Cr, excess Ba, SiO 2 or a sintering auxiliary containing the same, is pressed and fired to produce a ceramic green sheet .

환원분위기에서 세라믹 그린시트를 적층ㆍ소성하는 경우에 고용량 적층 세라믹 커패시터의 정상적인 용량 및 절연 특성을 구현하기 위해서는 입성장 억제 및 내환원성이 구현되어야 하므로, 유전체 조성물에 Mg와 같은 원자가고정 억셉터(fixed valence acceptor)를 첨가하게 된다.In order to realize the normal capacity and insulation characteristics of the high-capacity multilayer ceramic capacitor in the lamination and firing of the ceramic green sheet in the reducing atmosphere, it is necessary to realize the grain growth suppression and reduction resistance. valence acceptor.

그러나 Mg와 같은 원자가고정 억셉터(fixed valence acceptor)만 첨가된 경우, 유전체의 신뢰성이 감소하므로 희토류 원소를 함께 첨가하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.However, when only a fixed valence acceptor such as Mg is added, the reliability of the dielectric decreases, so that the reliability can be improved by adding rare earth elements together.

이와 같이 희토류 원소와 Mg는 대부분 함께 도핑(co-doping)되고 있으며 BME적층 세라믹 커패시터의 유전체 조성물의 소결조제를 제외한 첨가제 중에서 가장 큰 비율을 차지하는 핵심적인 첨가제이다. 또한, 희토류 원소와 Mg는 코어-쉘(Core-Shell) 구조를 형성하여 적층 세라믹 커패시터의 온도에 따른 안정된 용량특성을 구현한다고도 알려져 있다. As such, rare earth elements and Mg are mostly doped together, and they are the main additive which accounts for the largest proportion of the additive except for the sintering aid of the dielectric composition of the BME multilayer ceramic capacitor. It is also known that the rare earth element and Mg form a core-shell structure to realize stable capacitance characteristics according to the temperature of the multilayer ceramic capacitor.

고용량 적층 세라믹 커패시터의 개발이 진행됨에 따라 유전층의 두께가 점점 얇아지고 있는데, 이에 따라 신뢰성 및 고온 내전압 특성을 유지 및 개선할 필요성이 높아지고 있다.
As the development of high-capacity multilayer ceramic capacitors progresses, the thickness of the dielectric layer becomes thinner, and accordingly, there is a growing need to maintain and improve reliability and high-temperature withstand voltage characteristics.

대한민국 공개특허공보 제2012-0129915호Korea Patent Publication No. 2012-0129915

본 발명은 고온 내전압 특성을 구현하면서, 동시에 높은 용량을 확보할 수 있는 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공하고자 한다.
Disclosed is a dielectric composition capable of realizing high-temperature withstand voltage characteristics while securing a high capacitance at the same time, and a multilayer ceramic capacitor including the dielectric composition.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 자기 조성물은 주성분 및 부성분을 포함하고, 상기 주성분은 BaTiO3의 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3(단, a는 -0.025 ≤ a ≤ 0.025)의 제2 주성분을 포함하고,(1-z)BaTiO3 - zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함하고, 상기 제1 주성분의 몰비를 1-z로, 상기 제2 주성분의 몰비를 z라고 규정할 때, 상기 z는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04이며, 상기 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO 중 선택되는 적어도 하나의 제7 부성분을 포함하고, 상기 Li2CO3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함하고, 상기 Bi2O3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하고, 상기 CuO를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함한다.The dielectric ceramic composition according to an embodiment of the present invention includes a main component and a subcomponent, wherein the main component is a first main component of BaTiO 3 and Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 (where a is -0.025 ≤ a and a second main component of ≤ 0.025), (1-z ) BaTiO 3 - zBi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO comprises a base metal powder represented by 3, 1-z and the molar ratio of the first main component , Z is 0.0025? Z? 0.04, and the subcomponent includes at least one seventh subcomponent selected from Li 2 CO 3 , Bi 2 O 3, and CuO, where z is the molar ratio of the second main component , And when Li 2 CO 3 is included, it contains 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder, and when the Bi 2 O 3 is contained, 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol of the base material powder, , It contains 0.25 mol to 1.5 mol per 100 mol of the base material powder.

본 발명의 다른 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터는 유전층 및 내부 전극을 포함하는 세라믹 바디; 및 상기 세라믹 바디의 외측에 배치되며, 상기 내부 전극과 접속하는 외부 전극;을 포함하고, 상기 유전층은 유전체 자기 조성물로 형성되며, 상기 유전체 자기 조성물은 주성분 및 부성분을 포함하고, 상기 주성분은 BaTiO3의 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3(단, a는 -0.025 ≤ a ≤ 0.025)의 제2 주성분을 포함하고,(1-z)BaTiO3 - zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함하고, 상기 제1 주성분의 몰비를 1-z로, 상기 제2 주성분의 몰비를 z라고 규정할 때, 상기 z는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04이며, 상기 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO 중 선택되는 적어도 하나의 제7 부성분을 포함하고, 상기 Li2CO3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함하고, 상기 Bi2O3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하고, 상기 CuO를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함한다.
A multilayer ceramic capacitor according to another embodiment of the present invention includes a ceramic body including a dielectric layer and an internal electrode; And an outer electrode disposed on the outer side of the ceramic body and connected to the inner electrode, wherein the dielectric layer is formed of a dielectric ceramic composition, the dielectric ceramic composition includes a main component and a subcomponent, and the main component is BaTiO 3 of the first main component, and Bi + 0 .5 0 .5 aNa + aTiO claim 3 (1-z), includes two main components (where, a is -0.025 ≤ a ≤ 0.025) BaTiO 3 - zBi 0 .5 + aNa + 0 .5 includes a base material powder represented by aTiO 3, and the molar ratio of the first main component to 1-z, when the z defined as the molar ratio of the second main component, wherein z is and 0.0025 ≤ z ≤ 0.04 , as the sub-component includes at least one of the seventh subcomponent is Li 2 CO 3, selected from Bi 2 O 3 and CuO, if it contains the Li 2 CO 3, comprising 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol base powder , if it contains the Bi 2 O 3, and containing 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol base metal powder, including the CuO If, it comprises 0.25 mol to 1.5 mol per 100 mol base metal powder.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터는 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC 값 1000 이상, TCC(125℃)±15% 미만, 고온 내전압 60V/㎛ 이상의 모든 특성의 동시 구현이 가능하다.The dielectric composition according to one embodiment of the present invention and the multilayer ceramic capacitor using the dielectric ceramic composition according to the present invention can be used for all characteristics with a dielectric constant of 3000 or more, a RC value of 1000 or more, a TCC (125 ° C) of less than ± 15%, a high temperature withstand voltage of 60 V / Can be implemented simultaneously.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 포함되는 제7 부성분에 의해 1100℃ 이하의 저온 소성이 가능하며, 이에 따라 저온 소성시에도 내부 전극 연결성을 확보하고 유전층의 박층화가 가능하다.
The seventh subcomponent included in another embodiment of the present invention enables low-temperature firing at a temperature of 1100 ° C or lower, thereby ensuring internal electrode connection even at low-temperature firing and thinning the dielectric layer.

도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 II-II`의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically illustrates a perspective view of a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 schematically shows a cross-sectional view taken along a line II-II 'in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

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.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric ceramic composition, and an electronic component including the dielectric ceramic composition includes a capacitor, an inductor, a piezoelectric element, a varistor, or a thermistor. Hereinafter, the dielectric ceramic composition and the multilayer ceramic capacitor Explain.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 유전체 자기 조성물은 BaTiO3로 표시되는 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 제2 주성분을 포함하는 (1-z)BaTiO3-zBi0.5+aNa0.5+aTiO3로 표시되는 모재 분말(단, 상기 z는 0.0025≤z≤0.04, a는 -0.025≤z≤0.025)를 만족한다.The dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention comprises (1-z) BaTiO 3 - (1-z) zirconium oxide containing a first main component represented by BaTiO 3 and a second main component represented by Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 . zBi 0.5 + aNa 0.5 + aTiO 3 (where z is 0.0025? z? 0.04 and a is -0.025? z? 0.025).

본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 EIA(Electronic Industries Association) 규격에서 명시한 X5R(-55℃~85℃) 특성 또는 X7R(-55℃~125℃)을 만족할 수 있다.
The dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention can satisfy X5R (-55 deg. C to 85 deg. C) characteristic or X7R (-55 deg. C to 125 deg. C) specified in EIA (Electronic Industries Association) standard.

더 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유전체 자기 조성물은 1100℃ 이하의 온도에서 저온 소성이 가능하다. 즉, 저온 소성이 가능하기 때문에 본 발명의 유전체 자기 조성물을 이용하여 제조된 적층 세라믹 커패시터의 내부 전극의 연결성이 개선될 수 있다. 또한, 저온 소성이 가능하기 때문에 내부 전극 및 유전층의 박층화가 가능하다.
More specifically, the dielectric ceramic composition according to an embodiment of the present invention is capable of low-temperature firing at a temperature of 1100 占 폚 or lower. That is, since the low-temperature firing can be performed, the connectivity of the internal electrodes of the multilayer ceramic capacitor manufactured using the dielectric ceramic composition of the present invention can be improved. Further, since the low temperature firing is possible, it is possible to make the thickness of the internal electrode and the dielectric layer thinner.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물의 각 성분을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
Hereinafter, each component of the dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention will be described in more detail.

a) 모재 분말a) Base material powder

본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 BaTiO3로 표시되는 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 제2 주성분을 포함하는 (1-z)BaTiO3-zBi0.5+aNa0.5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함할 수 있다. The dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention comprises (1-z) BaTiO 3 - (1-z) zirconium oxide containing a first main component represented by BaTiO 3 and a second main component represented by Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 . zBi 0.5 + aNa 0.5 + aTiO 3 .

상기 식에서, z는 0.0025≤z≤0.04를 만족할 수 있다.In the above formula, z may satisfy 0.0025? Z? 0.04.

또한, a는 -0.025≤a≤0.025를 만족할 수 있다.In addition, a may satisfy -0.025? A? 0.025.

상기 제1 주성분은 BaTiO3로 표시될 수 있으며, 상기 BaTiO3는 일반적인 유전체 모재에 사용되는 재료로서, 큐리 온도가 대략 125도 정도인 강유전체 재료일 수 있다.The first main component may be represented by BaTiO 3 , and the BaTiO 3 may be a ferroelectric material having a Curie temperature of approximately 125 degrees.

상기 제1 주성분은 BaTiO3로 표시되는 성분뿐만 아니라 Ca, Zr 등이 일부 고용되어 수정된 (Ba1 - xCax)(Ti1 - yCay)O3 (BCTZ), Ba(Ti1 - yZry)O3 (BTZ) 등의 형태도 가능하다.(Ba 1 - x Ca x ) (Ti 1 - y Ca y ) O 3 (BCTZ) and Ba (Ti 1 - y Ca y ) O 3 which are partially modified by Ca, Zr and the like as well as components represented by BaTiO 3 , y Zr y) is also possible form of O 3 (BTZ).

또한, 상기 제2 주성분은 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시될 수 있다.In addition, the second principal component can be expressed as Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3.

상기 a는 -0.025≤a≤0.025를 만족할 수 있으며, 상기 제2 주성분은 Bi0.5Na0.5O3로 표시될 수 있다.The a may satisfy -0.025? A? 0.025, and the second principal component may be expressed by Bi0.5Na0.5O3.

즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물의 모재 분말은 큐리 온도가 낮은 BaTiO3 강유전체 재료와 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 재료를 일정 비율로 혼합한 형태일 수 있다.That is, the base material powder of the dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention is a mixture of a BaTiO 3 ferroelectric material having a low Curie temperature and a material represented by Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 at a certain ratio .

상기와 같이 일정 비율로 제1 주성분과 제2 주성분 재료를 혼합하여 모재 분말을 제작함으로써 상온 유전율이 높으며, 고온 내전압이 양호한 특성을 얻을 수 있으며 특히, X5R 및 X7R 온도 특성을 만족할 수 있다.By mixing the first main component and the second main component material at a predetermined ratio as described above, the base material powder can be produced to have a high room temperature dielectric constant and a good high-temperature withstand voltage. In particular, the X5R and X7R temperature characteristics can be satisfied.

본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 상온 유전율이 3000 이상일 수 있다.The dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention may have a room temperature dielectric constant of 3000 or more.

또한, 상기 유전체 자기 조성물의 모재 분말은 상술한 큐리 온도가 서로 다른 재료를 혼합한 형태 외에도 고용된 형태일 수도 있다.The base material powder of the dielectric ceramic composition may be in a solid form in addition to a mixture of materials having different Curie temperatures as described above.

상기 모재 분말이 서로 고용된 형태일 경우에는 상기 모재 분말은 단일상 형태일 수 있으며, 유전율, X5R 및 X7R 온도 특성, 정전용량 변화율(temperature coefficient of capacitance, TCC) 및 손실율 등의 특성이 두 재료가 혼합된 형태와 유사할 수 있다.When the base powder is in a form of solid solution, the base powder may be in the form of single phase, and the dielectric constant, X5R and X7R temperature characteristics, temperature coefficient of capacitance (TCC) It can be similar to a mixed form.

상기 모재 분말은 (1-z)BaTiO3-zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시될 수 있으며, 상기 z가 0.0025≤z≤0.04를 만족하도록 조절함으로써, 상온 유전율이 높으며, 고온 내전압이 양호한 특성을 구현할 수 있다.The base powder may be represented by (1-z) BaTiO 3 -zBi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3, by controlling the z has to satisfy the 0.0025≤z≤0.04, high room temperature dielectric constant, high temperature It is possible to realize the characteristic that the withstand voltage is good.

상기 z가 0.0025 미만이면 상온 유전율이 낮아지며, 특성을 구현할 수 없는 문제가 있다.If z is less than 0.0025, the dielectric constant at room temperature is lowered, and characteristics can not be realized.

한편, z가 0.04를 초과하면 상온 유전율이 낮아지며, 고온 내전압이 낮아지는 문제가 있다.On the other hand, if z exceeds 0.04, the dielectric constant at room temperature is lowered and the high withstand voltage is lowered.

즉, z 가 0.04 이상, 0.0025 이하인 경우, 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC 값 1000 이상, TCC(125℃)±15% 미만, 고온 내전압 60V/㎛ 이상의 모든 특성의 동시 구현이 가능하다.That is, when z is not less than 0.04 and not more than 0.0025, it is possible to realize all characteristics of the target characteristics of the present invention of not less than 3000, RC value of not less than 1000, TCC (125 캜) less than 15%, and high temperature withstand voltage of 60 V / .

상기 모재 분말은 특별히 제한되는 것은 아니나, 모재 분말의 출발 원료의 평균 입경은 1㎛ 이하일 수 있다.
The base material powder is not particularly limited, but the average particle diameter of the starting material of the base material powder may be 1 탆 or less.

b)제1 부성분b) the first subcomponent

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 제1 부성분으로서, Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu 및 Zn 중 적어도 하나 이상을 포함하는 산화물 혹은 탄산염을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may further include, as a first accessory ingredient, an oxide or a carbonate including at least one of Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu and Zn .

Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu 및 Zn 는 원자가 가변 억셉터(Variable Valence Acceptor)이다.Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu and Zn are variable valence acceptors.

상기 제1 부성분의 함량 및 후술하는 제2 내지 제7 부성분의 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 포함되는 양을 의미한다.The content of the first subcomponent and the content of the second to seventh subcomponents described below are included in the amount of 100 mol of the base material powder.

제1 부성분은 모재 분말 100 mol에 대하여 0.150 mol 내지 1.500 mol 포함될 수 있다The first subcomponent may include 0.150 mol to 1.500 mol with respect to 100 mol of the base material powder

상기 제1 부성분은 유전체 자기 조성물이 적용된 적층 세라믹 커패시터의 소성 온도 저하 및 고온 내전압 특성을 향상시키는 역할을 한다.The first subcomponent serves to improve the sintering temperature lowering and the high temperature withstand voltage characteristics of the multilayer ceramic capacitor to which the dielectric ceramic composition is applied.

상기 제1 부성분의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 0.15 mol 미만이면 고온 내전압 특성이 저하될 수 있다. If the content of the first subcomponent is less than 0.15 mol with respect to 100 mol of the base material powder, the high-temperature withstand voltage characteristic may be deteriorated.

상기 제1 부성분의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 1.5 mol를 초과하는 경우에는 유전율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.If the content of the first accessory ingredient exceeds 1.5 mol with respect to 100 mol of the base material powder, the dielectric constant may be lowered.

특히, 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물은 0.15 내지 1.5 mol의 함량을 갖는 제1 부성분을 더 포함할 수 있으며, 이로 인하여 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC 값 1000 이상, TCC(125℃)±15% 미만, 고온 내전압 60V/㎛ 이상의 모든 특성의 동시 구현이 가능하다.
In particular, the dielectric ceramic composition according to an embodiment of the present invention may further include a first subcomponent having a content of 0.15 to 1.5 mol, (125 ℃) ± 15%, and high temperature withstand voltage of 60V / ㎛.

c)제2 부성분c) second subcomponent

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.According to one embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may include, as a second accessory ingredient, at least one of oxides and carbonates of a fixed-valence acceptor element including Mg.

상기 제2 부성분의 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 1.5 mol 이하일 수 있다.The content of the second subcomponent may be 1.5 mol or less with respect to 100 mol of the base material powder.

상기 제2 부성분의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 1.5 mol를 초과하는 경우 유전율이 감소하고 고온 내전압이 낮아지는 문제가 있다.
If the content of the second subcomponent exceeds 1.5 moles with respect to 100 moles of the base material powder, the dielectric constant decreases and the high-temperature withstand voltage decreases.

d)제3 부성분d) third subcomponent

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Y, Dy, Ho, La, Ce, Nd, Sm, Gd 및 Er 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 또는 탄산염을 제3 부성분으로 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may further include an oxide or carbonate including at least one of Y, Dy, Ho, La, Ce, Nd, Sm, Gd and Er as a third subcomponent .

상기 제3 부성분의 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 2 mol 이하 일 수 있다.The content of the third subcomponent may be 2 mol or less with respect to 100 mol of the base material powder.

상기 제3 부성분은 본 발명의 일 실시형태에서 유전체 자기 조성물이 적용된 적층 세라믹 커패시터의 신뢰성 저하를 막는 역할을 수행할 수 있으며, 상기 제3 부성분이 모재 분말 100 mol에 대하여 2 mol 이하로 포함되는 경우 높은 유전율이 구현되면서 고온 내전압 특성이 양호한 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.The third subcomponent may prevent reliability degradation of the multilayer ceramic capacitor to which the dielectric ceramic composition is applied in the embodiment of the present invention. When the third subcomponent is contained in an amount of 2 mol or less based on 100 mol of the base material powder It is possible to provide a dielectric ceramic composition having a high dielectric constant and a good high-temperature withstand voltage characteristic.

상기 제3 부성분의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 2 mol을 초과하여 포함되는 경우, 신뢰성이 저하되거나, 유전체 자기 조성물의 유전율이 낮아지고 고온 내전압 특성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.
If the content of the third subcomponent is more than 2 mol with respect to 100 mol of the base material powder, the reliability may be lowered, the dielectric constant of the dielectric ceramic composition may be lowered, and the high-temperature withstand voltage characteristic may be deteriorated.

e)제4 부성분e) fourth subcomponent

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Ba의 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제4 부성분을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may include a fourth subcomponent including at least one selected from the group consisting of oxides and carbonates of Ba.

예를 들어, 제4 부성분은 BaCO3 일 수 있다.For example, the fourth subcomponent can be a BaCO 3.

상기 제4 부성분은 상기 모재 분말 100 mol 당 0.32 mol 내지 9.6 mol로 포함될 수 있다. The fourth subcomponent may be included in an amount of 0.32 mol to 9.6 mol per 100 mol of the base material powder.

상기 제4 부성분의 함량은 산화물 또는 탄산염과 같은 첨가 형태를 구분하지 않고 제4 부성분에 포함된 Ba의 원소 함량을 기준으로 할 수 있다. The content of the fourth subcomponent may be based on the elemental content of Ba contained in the fourth subcomponent without discriminating the addition mode such as an oxide or a carbonate.

상기 제4부성분이 상기 모재 분말 100 mol 당 0.32 mol 내지 9.6 mol로 포함되는 경우 고온 내전압 특성이 향상될 수 있다.
When the fourth subcomponent is contained in an amount of 0.32 mol to 9.6 mol per 100 mol of the base material powder, the high withstand voltage characteristics can be improved.

f) 제5 부성분f) fifth subcomponent

본 발명의 일 실시 형태에 따르는 유전체 자기 조성물은 CaCO3 및 ZrO2를 제5 부성분으로 포함할 수 있다.The dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention may contain CaCO 3 and ZrO 2 as a fifth subcomponent.

제5 부성분은 모재 분말 100 mol에 대하여 20 mol 이하로 포함될 수 있다.The fifth subcomponent may be contained in an amount of 20 mol or less with respect to 100 mol of the base material powder.

제5 부성분이 모재 분말 100 mol에 대하여 20 mol을 초과하는 경우, 고온부 TCC(125℃) 특성이 나빠지는 문제가 발생한다.
When the fifth subcomponent exceeds 20 moles with respect to 100 moles of the base material powder, there arises a problem that the TCC (125 deg. C) characteristic of the high temperature portion is deteriorated.

g) 제6 부성분g) the sixth subcomponent

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Si 원소의 산화물, Si 원소의 탄산염 및 Si 원소를 포함하는 글라스로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may include a sixth subcomponent including at least one selected from the group consisting of an oxide of Si element, a carbonate of Si element, and a glass containing Si element.

상기 제6 부성분은 상기 모재 분말 100 mol에 대하여 0.5 내지 3.0 mol로 포함될 수 있다. The sixth subcomponent may be included in an amount of 0.5 to 3.0 mol based on 100 mol of the base material powder.

상기 제6 부성분의 함량이 유전체 모재 분말 100 mol에 대하여 0.5 mol 미만인 경우에는 유전율 및 고온내전압이 저하될 수 있으며, 3.0 mol를 초과하여 포함되는 경우 소결성 및 치밀도 저하, 2차 상 생성 등의 문제가 있을 수 있어 바람직하지 못하다.
If the content of the sixth subcomponent is less than 0.5 mol relative to 100 mol of the dielectric base material powder, the dielectric constant and the high-withstand voltage may be lowered. If the content of the sixth subcomponent is more than 3.0 mol, the sinterability and denseness decrease, Which is undesirable.

h)제7 부성분h) Seventh subcomponent

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체 자기 조성물은 Li, Bi 및 Cu 중 어느 하나 이상의 원소의 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 제6 부성분을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dielectric ceramic composition may include a sixth subcomponent including at least one selected from the group consisting of oxides and carbonates of at least one of Li, Bi, and Cu.

상기 제6 부성분이 Li의 산화물 또는 탄산염일 경우, 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 0.8 mol 내지 10.00 mol일 수 있다.When the sixth subcomponent is an oxide or carbonate of Li, the content may be 0.8 mol to 10.00 mol based on 100 mol of the base material powder.

제6 부성분이 Bi의 산화물 또는 탄산염일 경우, 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 0.5 mol 내지 2.00 mol일 수 있다.When the sixth subcomponent is an oxide or carbonate of Bi, the content may be 0.5 mol to 2.00 mol with respect to 100 mol of the base material powder.

제6 부성분이 Cu의 산화물 또는 탄산염일 경우, 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 0.25 mol 내지 1.00 mol일 수 있다.When the sixth subcomponent is an oxide or carbonate of Cu, the content may be from 0.25 mol to 1.00 mol based on 100 mol of the base material powder.

상기 제6 부성분이 포함되지 않는 경우, 1100 ℃미만에서 적층 세라믹 커패시터의 소성을 진행하면 목적하는 특성을 가질 수 없다.If the sixth subcomponent is not included, firing of the multilayer ceramic capacitor at less than 1100 ° C can not have desired properties.

또한, 제6 부성분이 과량이 포함되는 경우에는 TCC(125℃) 특성이 저하되고, 내전압특성이 떨어지는 문제가 있다.When the sixth subcomponent is contained in an excessive amount, there is a problem that the TCC (125 DEG C) characteristic is lowered and the withstand voltage characteristic is lowered.

제6 부성분은 Li, Bi 및 Cu의 산화물 또는 탄산염이 각각 포함하는 것도 가능하지만, 일부가 함께 또는 모두 포함하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우, 제6 부성분은 모재 분말 100 mol에 대하여 0.75 mol 내지 1.95 mol 포함될 수 있다.
The sixth subcomponent may include an oxide or a carbonate of Li, Bi, and Cu, respectively, but some or all of them may be included. In this case, the sixth subcomponent may include 0.75 mol to 1.95 mol based on 100 mol of the base material powder.

도 1은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II'를 따라 취한 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 단면도이다.FIG. 1 is a schematic perspective view showing a multilayer ceramic capacitor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a multilayer ceramic capacitor taken along II-II 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터(100)는 유전층(111)과 내부 전극(121, 122)이 교대로 적층된 세라믹 본체(110)를 가진다. 1 and 2, a multilayer ceramic capacitor 100 according to another embodiment of the present invention has a ceramic body 110 in which a dielectric layer 111 and internal electrodes 121 and 122 are alternately stacked.

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 형성될 수 있다.First and second external electrodes 131 and 132 are connected to first and second internal electrodes 121 and 122 alternately arranged in the ceramic body 110 at both ends of the ceramic body 110, .

세라믹 본체(110)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 육면체 형상일 수 있다. The shape of the ceramic body 110 is not particularly limited, but may be generally a hexahedron shape.

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.The dimensions are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the application, and may be (0.6 to 5.6 mm) x (0.3 to 5.0 mm) x (0.3 to 1.9 mm), for example.

유전층(111)의 두께는 커패시터의 용량 설계에 맞추어 임의로 변경할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 소성 후 유전층의 두께는 1층당 바람직하게는 0.1㎛ 이상일 수 있다. The thickness of the dielectric layer 111 can be arbitrarily changed according to the capacity design of the capacitor. In one embodiment of the present invention, the thickness of the dielectric layer after firing can be preferably 0.1 m or more per layer.

너무 얇은 두께의 유전층은 한층 내에 존재하는 결정립 수가 작아 신뢰성에 나쁜 영향을 미치기 때문에 유전층의 두께는 0.1 ㎛ 이상일 수 있다.The thickness of the dielectric layer that is too thin may cause the dielectric layer to have a thickness of 0.1 占 퐉 or more because the number of crystal grains existing in one layer has a small influence on reliability.

제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 각 단면이 세라믹 본체(110)의 대향하는 양 단부로 각각 노출되도록 적층될 수 있다.The first and second internal electrodes 121 and 122 may be stacked such that their cross-sections are exposed at opposite ends of the ceramic body 110, respectively.

상기 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 세라믹 본체(110)의 양 단부에 형성되고, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 노출 단면에 전기적으로 연결되어 커패시터 회로를 구성한다.The first and second external electrodes 131 and 132 are formed at both ends of the ceramic body 110 and are electrically connected to exposed end faces of the first and second internal electrodes 121 and 122 to constitute a capacitor circuit do.

상기 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)에 함유되는 도전성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 니켈(Ni)을 이용할 수 있다.The conductive material contained in the first and second internal electrodes 121 and 122 is not particularly limited, but nickel (Ni) can be preferably used.

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∼2.5㎛일 수 있다.The thickness of the first and second internal electrodes 121 and 122 can be suitably determined according to the use and the like, and is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 to 5 占 퐉 or 0.1 to 2.5 占 퐉.

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. The conductive material contained in the first and second external electrodes 131 and 132 is not particularly limited, but nickel (Ni), copper (Cu), or an alloy thereof can be used.

상기 세라믹 본체(110)를 구성하는 유전층(111)은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물을 포함할 수 있다.The dielectric layer 111 constituting the ceramic body 110 may include a dielectric ceramic composition according to an embodiment of the present invention.

그 외, 상기 유전체 자기 조성물에 대한 구체적인 설명은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체 자기 조성물의 특징과 동일하므로 여기서는 생략하도록 한다.
In addition, the detailed description of the dielectric ceramic composition is the same as that of the dielectric ceramic composition according to one embodiment of the present invention described above, so it is omitted here.

이하, 실험 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적인 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실험 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Experimental Examples. However, the scope of the present invention is not limited by Experimental Examples in order to facilitate a specific understanding of the invention.

실험 예Experimental Example

하기의 표 1, 표 3, 표 5 및 표 7에 명시된 조성으로 에탄올과 톨루엔을 용매로 하여 분산제와 함께 혼합한 후, 바인더를 혼합하여 세라믹 시트를 제작하였다.The mixture was mixed with a dispersant using ethanol and toluene as a solvent in the compositions shown in Tables 1, 3, 5 and 7 below, and then the binder was mixed to prepare a ceramic sheet.

성형된 세라믹 시트에 Ni 전극을 인쇄하여 적층하고 압착, 절단한 칩을 탈 바인더를 위해 가소한 후 1100 ~ 1250℃ 사이에서 소성을 진행하여 용량, DF, TCC, 고온 150℃에서 전압 step 증가에 따른 저항 열화 거동 등을 평가하였다.Ni electrodes were printed on the formed ceramic sheets and laminated. The chips were squeezed for binder removal and fired between 1100 and 1250 ° C to increase the capacity, DF, TCC, and voltage steps at 150 ° C And resistance deterioration behavior were evaluated.

주성분 모재로서는 평균 입자크기가 300 nm인 BaTiO3 및 (Bi0 .5Na0 .5)TiO3 분말을 사용하였다.BaTiO 3 and (Bi 0 .5 Na 0 .5 ) TiO 3 powders having an average particle size of 300 nm were used as the main component.

주성분과 부성분이 포함된 원료 분말을 지르코니아 볼을 혼합/분산 메디아로 사용하고 에탄올/톨루엔과 분산제 및 바인더를 혼합 후, 20 시간 동안 볼밀링 하였다. The raw material powder containing the main component and the subcomponent was mixed with zirconia balls as a mixing / dispersing medium, mixed with ethanol / toluene, a dispersant and a binder, followed by ball milling for 20 hours.

제조된 슬러리는 닥터 블레이드 방식의 코터를 이용하여 3.5 ㎛와 10~13 ㎛ 의 두께로 성형 시트를 제조하였다. The prepared slurry was formed into a molded sheet having a thickness of 3.5 탆 and a thickness of 10 to 13 탆 by using a doctor blade type coater.

상기 약 10㎛의 두께를 갖는 시트에 니켈(Ni) 내부전극을 인쇄하였다.  A nickel (Ni) inner electrode was printed on the sheet having a thickness of about 10 mu m.

상하 커버층으로는 10 내지 13㎛의 두께를 갖는 성형 시트로 25층으로 적층하였고, 약 2.0㎛의 두께를 갖는 내부전극이 인쇄된 시트를 21층 적층하여 액티브 층을 제작하여 바를 제조하였다. As the upper and lower cover layers, 25 sheets were laminated with a forming sheet having a thickness of 10 to 13 mu m, and 21 sheets of internal electrodes printed with a thickness of about 2.0 mu m were laminated to form an active layer to produce bars.

압착바는 절단기를 이용하여 3216(길이×폭×두께가 3.2mm×1.6mm×1.6mm) 크기의 칩으로 절단하였다. 　The compression bar was cut into chips of 3216 (length x width x thickness 3.2 mm x 1.6 mm x 1.6 mm) using a cutter.

제작이 완료된 칩을 가소한 뒤에 환원 분위기(0.1% H2/99.9% N2, H2O/H2/N2 분위기)에서 1100 ~ 1250℃의 온도에서 2시간 소성한 후, 1000℃에서 질소(N2) 분위기에서 재산화를 3시간 동안 실시하여 열처리하였다.After completion of the fabrication, the chip was calcined in a reducing atmosphere (0.1% H 2 / 99.9% N 2 , H 2 O / H 2 / N 2 atmosphere) at a temperature of 1100 to 1250 ° C. for 2 hours, (N 2 ) atmosphere for 3 hours and then heat-treated.

소성된 칩에 대하여 구리(Cu) 페이스트로 터미네이션 공정 및 전극 소성을 거쳐 외부전극을 완성하였다.The fired chip was subjected to a termination process and electrode firing with copper (Cu) paste to complete an external electrode.

이에 따라 소성 후 결정립의 크기가 170nm, 유전체 두께가 대략 2.0μm 이며 유전체 층수가 20층인 3.2mm×1.6mm 크기의 적층 세라믹 커패시터를 제작하였다.
As a result, a multilayer ceramic capacitor having a grain size of 170 nm, a dielectric thickness of about 2.0 μm and a dielectric thickness of 20 layers of 3.2 mm × 1.6 mm was produced.

상기와 같이 완성된 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC) 시편에 대해 상온 정전용량 및 유전손실은 LCR meter 이용하여 1 kHz, AC 0.5V/μm 조건에서 용량을 측정하였다.The capacitance and dielectric loss of the prototype-type MLCC were measured at 1 kHz and AC 0.5V / μm using an LCR meter.

정전용량과 적층 세라믹 커패시터의 유전체 두께, 내부전극 면적, 적층수로부터 적층 세라믹 커패시터의 유전체의 유전율을 계산하였다.The dielectric constant of the dielectric of the multilayer ceramic capacitor was calculated from the capacitance, the dielectric thickness of the multilayer ceramic capacitor, the internal electrode area, and the number of layers.

상온 절연저항은 10 개씩 샘플을 취하여 DC 10V/μm 을 인가한 상태에서 60 초 경과 후 측정하였다.The insulation resistance at room temperature was measured after lapse of 60 seconds in a state where 10 samples were taken and DC 10 V / μm was applied.

온도에 따른 정전용량의 변화는 -55 ℃ 에서 145 ℃ 의 온도 범위에서 측정되었다.The change in capacitance with temperature was measured in the temperature range of -55 ° C to 145 ° C.

고온 IR 승압 실험은 150℃에서 전압 단계를 10V/μm씩 증가시키면서 저항 열화거동을 측정하였는데, 각 단계의 시간은 10분이며 5초 간격으로 저항값을 측정하였다.In the high-temperature IR-boosting test, the resistance deterioration behavior was measured while increasing the voltage step by 10 V / μm at 150 ° C. The resistance value was measured at intervals of 5 seconds for each step of 10 minutes.

고온 IR 승압 실험으로부터 고온 내전압을 도출하였는데, 이는 소성 후 2㎛ 두께의 20층의 유전체를 가지는 3216 크기 칩에서 150℃에서 전압 스텝(voltage step) dc 5V/μm를 10분간 인가하고 이 전압 step을 계속 증가시키면서 측정할 때, IR이 105Ω이상을 견디는 전압을 의미한다.A high voltage withstand voltage was obtained from a high-temperature IR pressure boosting test, which was performed by applying a voltage step dc 5V / μm for 10 minutes at 150 ° C on a 3216 size chip having a dielectric of 20 탆 thick and having a thickness of 2 탆 after firing, When measured continuously, it means that the IR will withstand more than 105 Ω.

RC값은 AC 0.5V/μm, 1kHz 에서 측정한 상온 용량값과 DC 10V/μm 에서 측정한 절연 저항값의 곱이다.
The RC value is the product of the room temperature capacity value measured at AC 0.5V / μm, 1kHz and the insulation resistance value measured at DC 10V / μm.

표 2, 4, 6 및 8은 각각 표 1, 3, 5 및 7에 명시된 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다.
Tables 2, 4, 6 and 8 show the characteristics of the prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to the compositions specified in Tables 1, 3, 5 and 7, respectively.

Figure pat00001
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Figure pat00002
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표 1은 주성분 (1-z)BaTiO3 + z(Bi0 .5Na0 .5)TiO3 100 mol 대비 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol, 제2 부성분 MgCO3: 0 mol , 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol 일때, 제2 주성분 　(Bi0 .5Na0 .5)TiO3 함량 z 값에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 2는 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다.Table 1 shows that the first subcomponent MnO 2 : 0.2 mol, the second subcomponent MgCO 3 : 0 mol, and the third subcomponent Y (1-z) BaTiO 3 + z (Bi 0 .5 Na 0 .5 ) TiO 3 2 O 3 : 0.3 mol, the fourth subcomponent BaCO 3 : 2.2 mol, the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 : 1 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : 1.25 mol, the second main component (Bi 0 .5 Na 0 .5 ) TiO 3 content z values, and Table 2 shows the characteristics of prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

실험예 1 내지 7에서 제2 주성분 함량 z가 증가함에 따라 유전율 및 고온 내전압 특성이 증가하다가 다시 감소하는 경향성을 확인할 수 있는데, 제2 주성분 함량 z가 0.05로 지나치게 과량인 경우에는 (실험예 7), 유전율이 3000 미만으로 낮으며 고온 내전압이 60V/㎛ 미만으로 낮아지는 문제가 발생함을 알 수 있다. In Experimental Examples 1 to 7, it can be seen that the dielectric constant and the high-withstand voltage characteristics increase as the second main component content z increases. However, when the second main component content z is excessively over 0.05 (Example 7) , The dielectric constant is as low as less than 3000, and the high withstand voltage is lowered to less than 60 V / 탆.

제2 주성분 함량 z가 0.0025 내지 0.04 (실험예 2 내지 6) 인 경우에 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC값 1000 이상, TCC(125℃)가 ±15% 미만, 고온 내전압 60V/u㎛ 이상의 모든 특성을 동시에 구현 가능하다. A dielectric constant of 3000 or more, a RC value of 1000 or more, a TCC (125 占 폚) of less than ± 15% and a high temperature withstand voltage of 60 V / u (second embodiment) in the case where the second main component content z is 0.0025 to 0.04 ㎛ can be realized simultaneously.

따라서 제2 주성분 z의 함량의 적정 범위는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04 이다.
Therefore, the proper range of the content of the second main component z is 0.0025? Z? 0.04.

Figure pat00003
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Figure pat00004
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표 3의 실험예 8 내지 15는 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제2 부성분 MgCO3: 0 mol , 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol 일때, 제1 부성분 함량에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 4는 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다.In Experimental Examples 8 to 15 of Table 3, the content of the second main component was z = 0.01, the content of each subcomponent with respect to 100 mol of the base material powder was 0 mol of the second subcomponent MgCO 3 , 0.3 mol of the third subcomponent Y 2 O 3 , The fourth subcomponent BaCO 3 : 2.2 mol, the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 : 1 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : 1.25 mol, and Table 4 shows compositions according to the first subcomponent content The characteristics of the prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) are shown.

제1 부성분으로는 MnO2와 V2O5가 각각 또는 함께 이용된다.MnO 2 and V 2 O 5 are used as the first subcomponent, respectively, or together.

제1 부성분의 함량의 합이 모재 분말 100 mol에 대하여 0.075 mol로 소량인 경우 (실험예 8), 고온 내전압 특성이 60V/㎛ 미만으로 낮은 문제가 있고, 모재 분말 100 mol에 대하여 2.250 mol로 과량인 경우 (실험예 13)에는 유전율이 3000 미만으로 낮아지는 문제가 있다.When the sum of the contents of the first subcomponent is 0.075 mol per 100 mol of the mother material powder (Experimental Example 8), there is a problem that the high withstand voltage characteristic is less than 60 V / 탆, and 2.250 mol (Experimental Example 13), there is a problem that the dielectric constant is lowered to less than 3,000.

제1 부성분의 함량의 합이 모재 분말 100 mol에 대하여 0.15 mol 내지 1.5 mol인 범위에서 (실험예 9 내지 12), 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC값 1000 이상, TCC(125℃)값 ±15% 미만, 고온 내전압 60V/㎛ 이상의 모든 특성을 동시에 구현 가능하다.A dielectric constant of 3000 or more, an RC value of 1000 or more, and a TCC (125 占 폚), which are target characteristics of the present invention, in the range of 0.15 mol to 1.5 mol with respect to 100 mol of the base material powder (Experimental Examples 9 to 12) Value of less than ± 15%, and high temperature withstand voltage of 60 V / μm or more.

실험예 14 및 15는 MnO2 및 V2O5가 각각 단독으로 0.4 mol, 0.2 mol이 첨가된 경우의 실험예를 나타낸다.Experimental Examples 14 and 15 show experimental examples in which 0.4 mol and 0.2 mol of MnO 2 and V 2 O 5 are added alone, respectively.

실험예 14의 경우에는 MnO2 및 V2O5이 함께 첨가되는 실험예 10인 경우와 특성이 거의 유사하며, 실험예 15의 경우에는 MnO2 및 V2O5이 함께 첨가되는 실험예 9인 경우와 특성이 거의 유사함을 알 수 있다.In Experimental Example 14, characteristics similar to those of Experimental Example 10 in which MnO 2 and V 2 O 5 were added together were almost same. Experimental Example 9, in which MnO 2 and V 2 O 5 were added together in Experimental Example 15 It can be seen that the characteristics are almost similar to the case.

따라서, 제1 부성분의 적정 함량 범위를 전이금속 (Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn 등) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 원소의 산화물 또는 탄산염의 함량의 총합의 범위가 0.75 mol 내지 1.5 mol이라고 할 수 있다.
Therefore, when the total content of the oxide or carbonate of the element including at least one of the transition metals (Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, etc.) mol to 1.5 mol.

표 3의 실험예 16 내지 19는 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol, 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol일때, 제2 부성분 함량에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 4는 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다.In Experimental Examples 16 to 19 of Table 3, the content of the second main component was z = 0.01, the content of each subcomponent with respect to 100 mol of the base material powder was 0.2 mol of MnO 2 and 0.1 mol of V 2 O 5 , Experimental compositions according to the second sub ingredient content when the subcomponent Y 2 O 3 : 0.3 mol, the fourth subcomponent BaCO 3 : 2.2 mol, the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 : 1 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : And Table 4 shows the characteristics of prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

제2 부성분으로는 MgCO3가 이용될 수 있다.MgCO 3 may be used as the second subcomponent.

MgCO3의 함량이 증가함에 따라 유전율은 감소하나 RC값이 상승하는 장점이 있는데 MgCO3 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 2.0 mol로 지나치게 과량인 경우 (실험예 19)에는 유전율이 3000 미만으로 낮고 고온 내전압이 60V/㎛ 미만으로 낮아지는 문제가 있다.As the MgCO 3 content increases, the dielectric constant decreases but the RC value increases. When the MgCO 3 content is excessively high (2.0 mol) relative to 100 mol of the base material powder (Example 19), the dielectric constant is lower than 3000, There is a problem that the withstand voltage is lowered to less than 60 V / m.

따라서, 제2 부성분 MgCO3의 적정 함량은 모재 분말 100 mol에 대하여 1.5 mol 이하라고 할 수 있다.
Therefore, the optimum content of the second sub ingredient MgCO 3 is 1.5 mol or less with respect to 100 mol of the base material powder.

표 3의 실험예 20 내지 31은 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol, 제2 부성분 MgCO3: 0 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2: 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol 일때, 제3 부성분 함량에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 4는 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. In Experimental Examples 20 to 31 of Table 3, the content of the second main component was z = 0.01, the content of each subcomponent with respect to 100 mol of the base material powder was 0.2 mol of MnO 2 and 0.1 mol of V 2 O 5 , The first subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 : 1 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : 1.25 mol, the following subcomponent compositions were prepared according to the contents of the third subcomponent: MgCO 3 : 0 mol, the fourth subcomponent BaCO 3 : 2.2 mol, Table 4 shows the characteristics of prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

제3 부성분은 Y2O3와 Dy2O3를 각각 또는 함께 포함할 수 있다.The third subcomponent may or may not include Y 2 O 3 and Dy 2 O 3 , respectively.

제3 부성분 Y2O3의 함량이 증가함에 따라 유전율 및 고온 내전압 특성이 증가하다가 감소하는 경향을 확인할 수 있으며, 제3 부성분 Y2O3의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 3.0 mol로 지나치게 과량인 경우 (실험예 28), 유전율이 3000 미만으로 낮아지고 고온 내전압 특성이 60V/㎛ 미만으로 낮아지는 문제가 발생한다. As the content of the third sub ingredient Y 2 O 3 increases, the dielectric constant and the high-temperature withstand voltage characteristic tend to increase and decrease. As a result, the content of the third sub ingredient Y 2 O 3 is excessively increased to 3.0 mol per 100 mol of the base material powder (Experimental Example 28), there is a problem that the dielectric constant is lowered to less than 3000 and the high-temperature withstanding voltage characteristic is lowered to less than 60 V / 탆.

실험예 29 내지 31은 제3 부성분에서 Y2O3 대신 Dy2O3 혹은 Y2O3 및 Dy2O3를 함께 첨가한 경우의 실험예인데, 제3 부성분의 함량의 총합이 동일하면 (실험예 4와 실험예 29, 31 / 실험예 25와 실험예 30), 특성이 거의 동일함을 확인할 수 있다. Experimental Examples 29 to 31 is a Y 2 O 3 instead of the Dy 2 O 3 or Y 2 O 3 and inde experimental example in which the addition of Dy 2 O 3 together, the sum of the content of the third subcomponent if the same in the third subcomponent ( Experimental Example 4, Experimental Example 29, 31 / Experimental Example 25 and Experimental Example 30), it can be confirmed that the characteristics are almost the same.

따라서, 제3 부성분의 적정 함량 범위를 희토류 원소(Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd, Sm 등) 중 적어도 하나 이상의 산화물 또는 탄산염 함량의 총합의 범위가 2.0 mol 이하라고 할 수 있다.
Therefore, it can be said that the range of the sum of the oxide or carbonate content of at least one of the rare earth elements (Y, Dy, Ho, Er, Gd, Ce, Nd and Sm) .

Figure pat00005
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Figure pat00006
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표 5의 실험예 32 내지 40은 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol, 제2 부성분 MgCO3: 0 mol, 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol일 때, 제4 부성분　BaCO3의 함량 또는 제4 부성분　BaCO3 함량과 제6 부성분 SiO2의 비율 Ba/Si 에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. In Experimental Examples 32 to 40 of Table 5, the content of the second main component was z = 0.01, the contents of the respective subcomponents with respect to 100 mol of the base material powder were 0.2 mol of MnO 2 and 0.1 mol of V 2 O 5 , subcomponent MgCO 3: 0 mol, third subcomponent Y 2 O 3: 0.3 mol, fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2: 1 mol, the sixth subcomponent SiO 2: 1.25 time mol day, the content of the fourth auxiliary component BaCO 3 or fourth subcomponent and the sixth subcomponent content of BaCO 3 indicates the experimental example according to the composition ratio of SiO 2 Ba / Si, Table 6 shows the properties of the prototype, the multilayer ceramic capacitor (MLCC Proto-type) corresponding to these compositions.

Ba/Si 비율이 0.32로 매우 작거나 (실험예 32), 3.6으로 지나치게 큰 경우에는 (실험예 40) 유전율이 3000 미만으로 낮으며 고온 내전압이 60V/㎛ 미만으로 낮아지는 문제가 있다. When the Ba / Si ratio is very small (0.32) (Experimental Example 32) and when the Ba / Si ratio is too large (Experimental Example 40), the permittivity is lower than 3000 and the high withstand voltage is lowered to less than 60 V / 탆.

Ba/Si 비율이 증가함에 따라 유전율 및 고온 내전압 특성이 증가하다가 다시 낮아지는 경향성을 확인할 수 있다. As the Ba / Si ratio increases, the permittivity and high withstand voltage characteristics increase and then decrease again.

Ba/Si 비율이 0.64 내지 3.2 범위에 속할 때 (실험예 33 내지 39), 본 발명의 목표 특성인 유전율 3000 이상, RC값 1000 이상, TCC(125℃)값 ±15% 미만, 고온 내전압 60V/㎛ 이상의 모든 특성을 동시에 구현 가능하다. A dielectric constant of 3000 or more, a RC value of 1000 or more, a TCC (125 deg. C) value of less than +/- 15%, a high temperature withstand voltage of 60 V / ㎛ can be realized simultaneously.

따라서, 적정 Ba/Si 비율을 0.64 내지 3.2 라고 할 수 있다.
Therefore, the proper Ba / Si ratio can be 0.64 to 3.2.

표 5의 실험예 41은 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol , 제2 부성분 MgCO3: 0 mol, 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 0.2 mol 일 때, 제4 부성분　Ba 함량이 0.35 몰 혹은 제4 부성분　Ba 함량과 제6 부성분 Si의 비율 Ba/Si 이 1.76 일 때 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. In Experimental Example 41 of Table 5, the content of the second main component was z = 0.01, the contents of the respective subcomponents MnO 2 : 0.2 mol and V 2 O 5 : 0.1 mol, and the second subcomponent MgCO 3 mol, 3 rd subcomponent Y 2 O 3 : 0.3 mol, the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 : 1 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : 0.2 mol, the fourth subcomponent Ba content is 0.35 mol or Table 6 shows the characteristics of the prototype multilayer ceramic capacitor (Proto-type MLCC) corresponding to this composition. Table 6 shows experimental compositions of Ba / Si of 1.76, and Ba / Si of the sixth sub ingredient.

제6 부성분 SiO2의 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 0.2 mol로 작은 경우에는 Ba/Si 이 0.64 내지 3.2 범위에 들어오지만, 소결성이 불충분하여 유전율이 3000 미만으로 낮고 고온 내전압 특성도 60V/㎛ 미만으로 낮은 특성을 보인다.
When the content of the sixth subcomponent SiO 2 is as small as 0.2 mol with respect to 100 mol of the base material powder, Ba / Si falls within the range of 0.64 to 3.2, but the sinterability is insufficient and the dielectric constant is as low as less than 3000 and the withstand voltage characteristic at high temperature is less than 60 V / .

실험예 42 내지 46은 제6 부성분 SiO2 함량이 0.5 mol 일 때, 제4 부성분　BaCO3 함량 혹은 제4 부성분　BaCO3 함량과 제6 부성분 SiO2의 비율 Ba/Si 에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. Experimental Examples 42 to 46 show experimental compositions according to the fourth subcomponent BaCO 3 content or the fourth subcomponent BaCO 3 content and the sixth subcomponent SiO 2 ratio Ba / Si when the SiO 2 content of the sixth subcomponent is 0.5 mol, Table 6 shows the characteristics of prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

Ba/Si 비가 0.64 내지 3.20 (실험예 43 내지 45) 범위 내에 속하면 본 발명의 모든 목표 특성을 동시에 구현 가능하며, Ba/Si 비가 이 범위를 벗어나는 경우에는 (실험예 42, 46), 본 발명의 모든 목표 특성을 동시에 구현하는 것이 불가능함을 알 수 있다.
All the target characteristics of the present invention can be realized simultaneously if the Ba / Si ratio is in the range of 0.64 to 3.20 (Examples 43 to 45). When the Ba / Si ratio is out of this range (Examples 42 and 46) It is impossible to simultaneously realize all the target characteristics of the target.

실험예 47 내지 51은 제6 부성분 SiO2 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 3.00 mol일 때, 제4 부성분　BaCO3 함량 혹은 제4 부성분　BaCO3 함량과 제6 부성분 SiO2의 비율 Ba/Si에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. Experimental Examples 47 to 51 was the sixth subcomponent SiO 2 content is when 3.00 mol work against the base metal powder 100 mol, fourth subcomponent BaCO 3 content or the fourth subcomponent BaCO 3 content of the sixth subcomponent in accordance with the ratio of Ba / Si of the SiO 2 Experimental example compositions are shown, and Table 6 shows the characteristics of a prototype multilayer ceramic capacitor (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

역시 마찬가지로 Ba/Si 비가 0.64 내지 3.20 (실험예 48 내지 50) 범위 내에 속하면 본 발명의 모든 목표 특성을 동시에 구현 가능하며, Ba/Si 비가 이 범위를 벗어나는 경우에는 (실험예 47, 51), 본 발명의 모든 목표 특성을 동시에 구현하는 것이 불가능함을 알 수 있다.
All the target characteristics of the present invention can be realized simultaneously if the Ba / Si ratio is within the range of 0.64 to 3.20 (Examples 48 to 50). When the Ba / Si ratio is out of this range (Experimental Examples 47 and 51) It can be seen that it is impossible to simultaneously implement all the target characteristics of the present invention.

실험예 52는 모재 분말 100 mol에 대하여 제6 부성분 SiO2 함량이 4.0 mol 이고, 제4 부성분　BaCO3의 함량이 7.04 mol 또는 Ba/Si이 1.76 일 때 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. Test Example 52 is the sixth subcomponent SiO2 content of 4.0 mol with respect to the base metal powder 100 mol, fourth subcomponent content of BaCO 3 indicates the Experimental Example Composition according When 7.04 mol or Ba / Si 1.76 day Table 6 shows the composition (Proto-type MLCC).

제6 부성분 SiO2 함량이 모재 분말 100 mol에 대하여 4.0 mol로 과량인 경우에는 Ba/Si이 0.64 내지 3.2 범위에 들어오지만 2차상 과다 생성에 의해 고온 내전압 특성이 60V/㎛ 미만으로 낮아지는 현상을 확인할 수 있다. When the SiO 2 content of the sixth subcomponent is in excess of 4.0 mol with respect to 100 mol of the base material powder, Ba / Si is in the range of 0.64 to 3.2, but the high-temperature withstand voltage characteristic is lowered to less than 60 V / Can be confirmed.

따라서, 실험예 32 내지 52의 결과를 종합하면, 모재 분말 100 mol에 대하여 제4 부성분 BaCO3 및 제6 부성분 SiO2의 적정 범위를 제4 부성분 BaCO3의 함량 0.32 내지 9.6 mol, 제6 부성분 SiO2이 0.5 내지 3.0 mol의 범위에 속하며, 동시에 Ba/Si 범위가 0.64 내지 3.2라고 할 수 있다.
Thus, these results of Experimental Examples 32 to 52, the content of the base metal the fourth sub ingredient with respect to the powder 100 mol BaCO 3, and the sixth subcomponent SiO 2 fourth subcomponent BaCO the appropriate range of 3 0.32 to 9.6 mol, the sixth subcomponent SiO 2 is in the range of 0.5 to 3.0 mol, and at the same time, the Ba / Si range is 0.64 to 3.2.

표 5의 실험예 53 내지 55는 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol , 제2 부성분 MgCO3: 0 mol, 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제6 부성분 SiO2: 1.25 mol 일 때, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 함량 변화에 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 6은 이들 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. In Experimental Examples 53 to 55 of Table 5, the content of the second main component was z = 0.01, the contents of the respective subcomponents were 0.2 mol of MnO 2 and 0.1 mol of V 2 O 5 , 0 mol of the second sub ingredient MgCO 3 , The third subcomponent Y 2 O 3 : 0.3 mol, the fourth subcomponent BaCO 3 : 2.2 mol, and the sixth subcomponent SiO 2 : 1.25 mol, the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 content changes, Table 6 shows the characteristics of prototype multilayer ceramic capacitors (Proto-type MLCC) corresponding to these compositions.

제5 부성분 함량이 증가함에 따라 RC값 및 고온 내전압 특성이 상승하는 장점이 있으나 (실험예 54), 지나치게 과량인 경우에는 (실험예 55) 고온부 TCC(125℃) 특성이 나빠지는 문제가 발생한다. There is an advantage that the RC value and the high-temperature withstand voltage characteristics are increased as the fifth subcomponent content increases, but the TCC (125 ° C) characteristic of the high temperature portion is deteriorated in the case of excessive amount (Experimental Example 55) .

따라서, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 함량의 적정 범위는 모재 분말 100 mol에 대하여 0 내지 10.0 mol 라고 할 수 있다.
Therefore, an appropriate range of the contents of the fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2 may be 0 to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder.

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

표 7의 실시예 56 ~ 77은 제2 주성분의 함량 z=0.01이며, 모재 분말 100 mol에 대하여 각각의 부성분의 함량이 제1 부성분 MnO2: 0.2 mol 및 V2O5: 0.1 mol , 제2 부성분 MgCO3: 0 mol, 제3 부성분 Y2O3: 0.3 mol, 제4 부성분 BaCO3: 2.2 mol, 제5 부성분 CaCO3 및 ZrO2 : 1 mol, 제6 부성분 SiO2: 0.2 mol 일 때, 제7 부성분의 함량 따른 실험예 조성들을 나타내고, 표 8은 이 조성에 해당하는 프로토 타입 적층 세라믹 커패시터(Proto-type MLCC)의 특성을 나타낸다. In Examples 56 to 77 of Table 7, the content of the second main component was z = 0.01, the contents of the respective subcomponents with respect to 100 mol of the base material powder were 0.2 mol of MnO 2 and 0.1 mol of V 2 O 5 , subcomponent MgCO 3: 0 mol, third subcomponent Y 2 O 3: 0.3 mol, fourth subcomponent BaCO 3: 2.2 mol, fifth subcomponent CaCO 3 and ZrO 2: 1 mol, the sixth subcomponent SiO 2: when 0.2 mol one, Table 7 shows the characteristics of the prototype multilayer ceramic capacitor (Proto-type MLCC) corresponding to this composition.

실시예 56은 기존 방식에서 1140 ℃에서 소성을 진행한 후의 특성을 측정한 것이고, 실시예 56-1 ~ 77은 1080 ℃에서 소성을 진행한 후의 특성을 측정한 것이다.Example 56 is a measurement of characteristics after firing at 1140 占 폚 in the conventional method, and Examples 56-1 to 77 are measurements of properties after firing at 1080 占 폚.

실시예 56 및 56-1을 비교하면, 기존 방식에서 1140 ℃에서 소성을 진행한 경우(실시예 56)에는 적층 세라믹 커패시터의 목표 특성이 특성이 구현되는 것을 알 수 있으나, 1080 ℃에서 소성을 진행한 경우(실시예 56-1)에는 적층 세라믹 커패시터의 목표 특성이 구현되지 않는 것을 알 수 있다.Comparing Examples 56 and 56-1, it can be seen that the target characteristic of the multilayer ceramic capacitor is realized when the firing is performed at 1140 ° C in the conventional method (Example 56), but the firing is performed at 1080 ° C It can be seen that the target characteristic of the multilayer ceramic capacitor is not realized in the case (Example 56-1).

1080 ℃에서 소성을 진행한 경우(실시예 56-1~77)에도 목표 특성을 구현하기 위해서는 제7 부성분으로 Li2CO3를 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함(실시예 하거나, 제7 부성분으로 Bi2O3를 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하거나, 제7 부성분으로 CuO를 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함하여야 한다.In order to realize the target characteristics even in the case where the firing is carried out at 1080 ° C (Examples 56-1 to 77), Li 2 CO 3 is contained as the seventh subcomponent in an amount of 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder As the seventh subcomponent, Bi 2 O 3 should be contained in an amount of 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol of the base material powder, or CuO as the seventh subcomponent should be contained in an amount of 0.25 mol to 1.5 mol per 100 mol of the base material powder.

또는, 제7 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3, 및 CuO(실시예 74)를 함께 포함하거나, Li2CO3 및 Bi2O3(실시예 75), Bi2O3 및 CuO(실시예76) 또는 Li2CO3 및 CuO(실시예 77)로 포함하는 경우, 상술한 각 성분의 함량 외에도 제7 부성분의 총 함량은 모재 분말 100 mol에 대해서 0.75 mol 내지 1.95 mol 일 수 있다.Alternatively, the seventh subcomponent with Li 2 CO 3, Bi 2 O 3, and CuO (Example 74) to include or, Li 2 CO 3 and Bi2O3 (Example 75), Bi 2 O 3 and CuO (Example 76 with ) Or Li 2 CO 3 and CuO (Example 77), the total content of the seventh subcomponent may be 0.75 mol to 1.95 mol based on 100 mol of the base material powder.

제7 부성분에 대해서 함량이 증가함에 따라 RC 값, 고온 내전압 특성이 상승하고, 1100 ℃ 미만의 소성 온도에서도 목표 특성이 구현된다는 장점이 있으나, 지나치게 과량인 경우에는 고온부 TCC(125℃) 특성 저하와 내전압 특성이 떨어지는 문제가 발생한다.
As the content of the seventh subcomponent increases, the RC value and the high-temperature withstand voltage characteristic increase, and the target characteristic is realized even at a firing temperature of less than 1100 ° C. However, when the excess is excessive, the TCC (125 ° C.) There arises a problem that the withstand voltage characteristic is lowered.

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.
The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is defined 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 in the appended claims, As will be described below.

100: 적층 세라믹 커패시터 110: 세라믹 바디
111: 유전층 121, 122: 제1 및 제2 내부전극
131, 132: 제1 및 제2 외부전극
100: Multilayer Ceramic Capacitor 110: Ceramic Body
111: dielectric layer 121, 122: first and second inner electrodes
131, 132: first and second outer electrodes

Claims (9)

주성분 및 부성분을 포함하고,
상기 주성분은 BaTiO3의 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3(단, a는 -0.025 ≤ a ≤ 0.025)의 제2 주성분을 포함하고,(1-z)BaTiO3 - zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함하고,
상기 제1 주성분의 몰비를 1-z로, 상기 제2 주성분의 몰비를 z라고 규정할 때, 상기 z는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04이며,
상기 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO 중 선택되는 적어도 하나의 제7 부성분을 포함하고,
상기 Li2CO3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함하고,
상기 Bi2O3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하고,
상기 CuO를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함하는 유전체 자기 조성물.
Comprising a main component and a subcomponent,
Wherein the main component comprises a first main component of BaTiO 3 and a second main component of Bi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 (where a is -0.025 ≤ a ≤ 0.025), and (1-z) BaTiO 3 - zBi 0 .5 + aNa 0 .5 + aTiO 3 ,
Wherein z is 0.0025? Z? 0.04 when the molar ratio of the first main component is 1-z and the molar ratio of the second main component is z,
And at least one seventh subcomponent selected from Li 2 CO 3 , Bi 2 O 3, and CuO as the subcomponent,
When Li 2 CO 3 is included, it contains 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder,
When Bi 2 O 3 is included, it contains 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol of the base material powder,
Wherein the CuO is contained in an amount of 0.25 mol to 1.5 mol per 100 mol of the base material powder.
제1항에 있어서,
상기 제7 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO를 포함하고,
상기 제7 부성분의 총 함량은 모재 분말 100 mol 당 0.75 mol 내지 1.95 mol 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the seventh subcomponent includes Li 2 CO 3 , Bi 2 O 3, and CuO,
Wherein the total content of the seventh subcomponent includes 0.75 mol to 1.95 mol per 100 mol of the base material powder.
제1항에 있어서,
상기 부성분은 제1 부성분을 포함하고,
상기 제1 부성분으로 Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, 및 Zn 중 하나 이상을 포함하는 원자가 가변 억셉터 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 모재 분말 100 mol에 대하여 0.15 mol 내지 1.5 mol로 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the subcomponent includes a first subcomponent,
Wherein at least one selected from the group consisting of oxides and carbonates of a variable acceptor element including at least one of Mn, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu and Zn as the first subcomponent is mixed with 100 mol To 0.15 mol to 1.5 mol based on the total amount of the dielectric ceramic composition.
제1항에 있어서,
상기 부성분은 제2 부성분을 포함하고,
상기제2 부성분으로 Mg를 포함하는 원자가 고정 억셉터 원소의 산화물 및 탄산염 중 하나 이상를 모재 분말 100 mol에 대해서 1.5 mol이하로 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the subcomponent includes a second subcomponent,
Wherein at least one of oxides and carbonates of the atomic fixed acceptor element containing Mg as the second accessory ingredient is contained in an amount of 1.5 mol or less based on 100 mol of the base material powder.
제1항에 있어서,
상기 부성분은 제3 부성분을 포함하고,
상기 제3 부성분으로 Y, Dy, Ho, Sm, Gd, Er, La, Ce 및 Nd 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 모재 분말 100 mol에 대하여 2.0 mol 이하로 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the subcomponent includes a third subcomponent,
Wherein at least one selected from the group consisting of oxides and carbonates of at least one element selected from the group consisting of Y, Dy, Ho, Sm, Gd, Er, La, Ce and Nd as the third subcomponent is added to 2.0 mol or less ≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 부성분은 제4 및 제6 부성분을 포함하고,
상기 제4 부성분으로 BaCO3를, 상기 제6 부성분으로 SiO2를 포함하고,
Ba/Si는 0.64 내지 3.2인 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the subcomponent includes fourth and sixth subcomponents,
BaCO 3 as the fourth subcomponent, and SiO 2 as the sixth subcomponent,
And Ba / Si is 0.64 to 3.2.
제6항에 있어서,
상기 제4 부성분은 모재 분말 100 mol 당 0.32 mol 내지 9.6 mol 포함되고,
상기 제6 부성분은 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 3.0 mol 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 6,
The fourth subcomponent includes 0.32 mol to 9.6 mol per 100 mol of the base material powder,
And the sixth subcomponent includes 0.5 mol to 3.0 mol per 100 mol of the base material powder.
제1항에 있어서,
제5 부성분으로 Ca 또는 Zr 중 하나 이상 원소의, 산화물 및 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 모재 분말 100 mol에 대하여 10.0 mol 이하로 포함하는 유전체 자기 조성물.
The method according to claim 1,
And at least one selected from the group consisting of oxides and carbonates of at least one element selected from the group consisting of Ca and Zr as the fifth subcomponent in an amount of not more than 10.0 mol based on 100 mol of the base material powder.
유전층 및 내부 전극을 포함하는 세라믹 바디 및
상기 세라믹 바디의 외측에 배치되며, 상기 내부 전극과 접속하는 외부 전극;을 포함하고,
상기 유전층은 유전체 자기 조성물로 형성되며,
상기 유전체 자기 조성물은 주성분 및 부성분을 포함하고, 상기 주성분은 BaTiO3의 제1 주성분 및 Bi0 .5+aNa0 .5+aTiO3(단, a는 -0.025 ≤ a ≤ 0.025)의 제2 주성분을 포함하고,(1-z)BaTiO3 - zBi0 .5+aNa0 .5+aTiO3로 표시되는 모재 분말을 포함하고, 상기 제1 주성분의 몰비를 1-z로, 상기 제2 주성분의 몰비를 z라고 규정할 때, 상기 z는 0.0025 ≤ z ≤ 0.04이며, 상기 부성분으로 Li2CO3, Bi2O3 및 CuO 중 선택되는 적어도 하나의 제7 부성분을 포함하고, 상기 Li2CO3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.4 mol 내지 10.0 mol 포함하고, 상기 Bi2O3를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.5 mol 내지 2.0 mol 포함하고, 상기 CuO를 포함하는 경우, 모재 분말 100 mol 당 0.25 mol 내지 1.5 mol 포함하는 적층 세라믹 커패시터.
A ceramic body including a dielectric layer and an internal electrode, and
And an external electrode disposed outside the ceramic body and connected to the internal electrode,
The dielectric layer is formed of a dielectric ceramic composition,
The dielectric ceramic composition of the main component has a first main component and Bi 0 .5 + aNa of BaTiO 3 0 .5 + aTiO 3, includes a main component and sub-component of the second main component (however, a is -0.025 ≤ a ≤ 0.025) and the included, (1-z) BaTiO 3 - zBi 0 .5 + aNa 0 .5 + including the base material powder represented by aTiO 3, and the molar ratio of the first main component to 1-z, of the second main component Z is 0.0025? Z? 0.04, and the subcomponent includes at least one seventh subcomponent selected from the group consisting of Li 2 CO 3 , Bi 2 O 3, and CuO, wherein the Li 2 CO 3 , It contains from 0.4 mol to 10.0 mol per 100 mol of the base material powder, and when it contains Bi 2 O 3 , it contains 0.5 mol to 2.0 mol per 100 mol of the base material powder, and when the base material powder contains CuO, And 0.25 mol to 1.5 mol per 100 mol.
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