KR20180073359A

KR20180073359A - 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터

Info

Publication number: KR20180073359A
Application number: KR1020160177113A
Authority: KR
Inventors: 박금진; 백창연; 왕지은; 김도경
Original assignee: 삼성전기주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-07-02
Also published as: CN108231409B; US20180182548A1; CN108231409A; US10312021B2

Abstract

본 개시는 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터에 관한 것인데, 상기 유전체 조성물은 티탄산바륨계 유전체 조성물로서, 상기 유전체 조성물은 장축, 상기 장축과 동일한 평면 상에 배치되는 단축, 상기 장축과 상기 단축의 모두에 대하여 수직한 수직축을 포함하며, 상기 장축의 길이 : 상기 수직축의 길이의 비는 1.5: 1 이상 30: 1 이하인 입자의 형상을 가진다.

Description

유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 {DIELECTRIC COMPOSITION AND MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR HAVING THE SAME}

본 개시는 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 (MLCC, Multilayer Ceramic Capacitor) 에 관한 것이며, 특히, 초고용량에 적합한 티탄산바륨계 유전체 분말과 이를 포함하는 MLCC에 관한 것이다.

커패시터, 인덕터, 압전체 소자, 바리스터 또는 서미스터 등의 세라믹 재료를 사용하는 전자 부품은 세라믹 재료로 이루어진 세라믹 본체, 본체 내부에 형성된 내부전극 및 상기 내부전극과 접속되도록 세라믹 본체 표면에 설치된 외부전극을 구비한다.

그 중 적층 세라믹 커패시터는 통상적으로 내부 전극용 페이스트와 유전체층용 페이스트를 시트법이나 인쇄법 등에 의해 적층하고 소성하여 제조된다.

적층 세라믹 커패시터 등에 이용되는 유전체 재료는 티탄산바륨 (BaTiO₃) 에 기초한 유전체 재료가 사용된다.

고신뢰성을 요구하는 분야들의 많은 기능들이 전자화되고 수요가 증가함에 따라 이에 부합되도록 적층 세라믹 전자 부품 역시 고용량, 고신뢰성의 특성이 요구된다.

하기의 특허문헌 1 은 고유전율의 특성을 확보할 수 있도록 조성물의 성분 및 그 함량을 특정 수치 범위로 제어하려고 노력하지만, MLCC의 초소형화 및 초박층화에 따라 유전체 재료의 미립화가 되어 유전율이 열화되는 현상을 방지하지는 못하는 실정이다.

한국 특허공개공보 제10-1999-0075846호

본 개시가 해결하고자 하는 여러 과제 중 일 과제는 고유전율을 발현하는 유전체 조성물과 그를 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공하는 것이다.

본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물은 티탄산바륨계 유전체 조성물로서, 상기 유전체 조성물은 장축, 상기 장축과 동일한 평면 상에 배치되는 단축, 및 상기 장축과 상기 단축의 모두에 대하여 수직한 수직축을 포함하며, 상기 장축의 길이에 대한 상기 수직축의 길이의 비가 1.5 : 1 이상 30 : 1 이하인 입자의 형상을 가진다.

본 개시의 다른 일 예에 따른 적층 세라믹 커패시터는 복수 개의 시트를 적층한 적층 구조를 가지는 바디와 상기 바디의 외부면 상에 배치되는 외부전극을 포함하고, 상기 바디 내 각각의 시트는 유전체 조성물의 그레인을 포함하고, 상기 그레인은 장축, 상기 장축과 동일한 평면 상에 배치되는 단축, 및 상기 장축과 상기 단축의 모두에 대하여 수직한 수직축을 포함하며, 상기 장축의 길이에 대한 상기 수직축의 길이의 비가 2 : 1 내지 30 : 1 인 것이다.

본 개시의 여러 효과 중 하나는 고유전율을 가지는 유전체 조성물 및 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공하는 것이다.

도1 은 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물의 개략적인 사시도이다.
도2 는 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물의 입자 분말의 SEM 사진이다.
도3 은 본 개시의 다른 일 예에 따른 적층 세라믹 커패시터의 개략적인 단면도이다.

이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 개시의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물과 적층 세라믹 커패시터를 설명하되, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

도1 은 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물의 개략적인 사시도이다.

도1 을 참조하면, 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물 (100) 은 티탄산바륨계 유전체 조성물이다. 여기서, 티탄산바륨계 유전체 조성물은, 순수한 티탄산바륨 또는 티탄산바륨의 Ba 사이트 (A 사이트) 및 Ti 사이트 (B 사이트) 가 다른 첨가 원소로 도핑된 화합물을 포함하는 의미로 이해된다. 상기 티탄산바륨계 유전체 조성물을 형성하는 방법은 제한되지 않으며, 예를 들어, BaCl₂·2H₂O 수용액을 교반시키면서 TiCl₄ 수용액을 첨가한다. 이 경우, Ba전구체 수용액의 몰농도를 적절히 조절할 수 있으나, 혼합된 수용액 내 Ba 조성과 Ti 조성 간의 몰비가 1.05 : 1 이상 6 : 1 이하의 범위 내로 제어되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 몰비가 1.05 : 1 보다 작은 경우, 티탄산바륨의 원하는 형상의 제어력이 현저히 떨어지며, 6 : 1 보다 큰 경우, 유전체 조성물 내에 원하지 않는 이차상, 예를 들어, BaCO₃ 등이 형성될 수 있어서 바람직하지 않기 때문이다. 다음, 상기 혼합된 수용액에 증류수와 에틸렌글리콜을 첨가한 후 수산화나트륨 용액을 첨가하여 교반시킨다. 그 후, 교반시킨 용액을 약 150℃ 내지 300℃ 에서 대략 1 내지 96 시간 수열합성을 하는데, 이 합성 단계에서 첨가되는 이온의 농도, 및 용매의 종류를 적절히 제어하여 분말을 합성하는 것이다. 이처럼, 합성된 분말은 건조되어 최종 티탄산바륨 입자가 얻어진다.

상기 최종 티탄산바륨 입자는 3차원의 형상을 가지며, 장축 (100b), 상기 장축과 동일 평면 상에 구성되는 단축 (100c), 상기 장축 및 상기 단축과 동시에 수직하는 수직축 (100a) 을 포함한다. 이 경우, 상기 장축은 판상형 또는 리본형의 형상의 티탄산바륨 입자 중 가장 긴 길이로 연장되는 방향의 중심축을 의미한다.

상기 수직축의 길이에 대한 상기 장축의 길이의 비는 1.5 이상 30 이하인 것이 바람직한데, 상기 길이의 비가 1.5 보다 작은 경우, 구형인 티탄산바륨 입자와 형상의 차이가 크지 않아서, 용량을 증가시키는데 한계가 있으며, 상기 길이의 비가 30 보다 큰 경우, 길이에 있어서, 수직축에 비해 장축으로 길게 연장되도록 하는 것이므로, 기술적으로 한계 내지 성형 가능성이 크게 떨어진다는 문제가 존재한다.

한편, 상기 최종 티탄산 바륨에서 상기 장축의 길이 : 상기 단축의 길이의 비는 1 : 1 이상 30 : 1 이하인 것이 바람직하다. 상기 길이의 비가 1 : 1 보다 작은 경우, 장축과 단축의 개념과 상반되며, 30 : 1 보다 큰 경우 상기 비를 만족하는 티탄산 바륨 입자의 성형 신뢰성이 떨어진다는 문제가 있다.

또한, 상기 장축: 수직축 간의 길이 비율과, 상기 장축: 단축 간의 길이 비율을 모두 만족하는 것과 동시에, 최종 티탄산바륨 입자에서, 상기 단축 (100c) 의 길이는 20 nm 이상 500 nm 이하, 상기 장축 (100b) 의 길이는 50nm 이상 2000nm 이하, 상기 수직축 (100a) 의 길이는 10nm 이상 200nm 이하인 것이 바람직하다.

그 기술적인 이유는, 상기 단축 (100c) 의 길이가 20nm 보다 작은 경우 유전율이 저하될 수 있으며, 500nm 보다 큰 경우 신뢰성 특성으로서, IR 특성, BDV 특성 등이 저하될 수 있다. 또한, 상기 장축 (100b) 의 길이가 50nm 보다 작은 경우 유전율이 저하될 수 있으며, 2000nm 보다 큰 경우 신뢰성 특성으로서, IR 특성, BDV 특성 등이 저하될 수 있다. 상기 수직축 (100a) 의 길이가 10nm 보다 작은 경우 분산 등의 공정 제어가 극히 어려우며, 200nm 보다 큰 경우 DC-bias 특성이나 신뢰성 특성이 저하될 수 있다.

다음, 도2 는 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물의 입자 분말의 SEM 사진이다.

도2(a) 는 전술한 티탄산 바륨의 제조 공정 중, Ba 와 Ti 간의 몰비를 1.05 : 1 로 제어한 것이며, 도2 (b) 는 Ba 와 Ti 간의 몰비를 2 : 1 로 제어한 것이다.

도2(a) 와 도2(b) 에서 티탄산 바륨은 평균적으로 100nm 내지 300nm 의 단축, 200nm 내지 500nm 의 장축, 20nm 내지 80nm 의 수직축을 포함하는 형상으로 구성되어, 거의 판상형 입자로 구성된다.

도2(c) 와 도2(d) 에서 티탄산 바륨은 평균적으로 50nm 내지 300nm 의 단축, 200nm 이상 500nm 이하의 장축, 20nm 미만의 수직축을 포함하는 형상으로 구성되어, 거의 리본형 입자로 구성된다.

도3 은 본 개시의 다른 일 예에 따른 적층 세라믹 커패시터의 개략적인 단면도인데, 도3 을 참조하면, 상기 적층 세라믹 커패시터 (200) 는 복수 개의 유전체 시트를 적층한 적층 구조를 가지는 바디 (1) 와 상기 바디의 외부면 상에 배치되는 제1 및 제2 외부전극 (21, 22) 을 포함한다.

상기 바디 (1) 는 두께 (T) 방향으로 마주하는 상면 및 하면, 길이 (L) 방향으로 마주하는 제1 측면 및 제2 측면, 폭 (W) 방향으로 마주하는 제1 단면 및 제2 단면을 포함하여 실질적으로 육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 유전체 시트 상에는 제1 외부전극 (21) 과 연결되는 제1 내부전극 (111) 이 인쇄되며, 상기 제1 내부전극과 상이한 유전체 시트 상에는 제2 외부전극 (22) 과 연결되는 제2 내부전극 (112) 이 인쇄된다. 상기 제1 내부전극과 상기 제2 내부전극은 상기 바디의 두께 방향으로 번갈아 적층되며, 서로 전기적으로 절연된다.

상기 제1 및 제2 내부전극은 용도에 따라 적절한 두께 및 적층 수로 배치될 수 있는데, 상기 제1 및 제2 내부전극의 각각의 두께는 상기 바디의 두께 방향과 나란하게 연장되는 길이를 의미한다.

상기 제1 및 제2 내부전극은 도전성 재료를 포함하며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 제1 내부전극 (111) 또는 상기 제2 내부전극 (112) 은 내부에 트랩 (trap) 되어있는 공재를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제1 또는 제2 내부전극 내부에 트랩되는 공재의 면적은 각각의 제1 또는 제2 내부전극의 면적 대비 3% 내지 20% 로 유지되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 제1 또는 제2 내부전극 내부에 트랩되는 공재의 면적이 각각의 제1 또는 제2 내부전극의 면적 대비 3% 미만인 경우, 내부전극에 과전류가 흐르는 것을 억제하며 내부전극이 과열되더라도 전극의 뭉침 및 끊어짐을 막아 절연 열화 발생을 줄이도록 하는 공재의 역할을 제대로 발휘하기 불충분하며, 20% 보다 큰 경우, 내부전극 내 비전도성 영역의 증가로 인해 내부전극의 연결성이 저하되어 용량이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.

상기 제1 또는 제2 내부전극 내 트랩된 상기 공재의 면적을 상기 수치 범위로 제어하기 위해서는, 바디를 형성하기 위한 소성 공정 중에 일정 소성 온도 영역에서 급속하게 승온을 하여 내부전극 페이스트에 공재로서 포함되어 있던 티탄산바륨 (BaTiO₃) 이 내부전극의 소결에 따라, 내부전극과 그에 인접한 유전체 시트의 계면으로 밀려나오도록 하고, 상기 티탄산바륨 분말이 밀려나온 후 유전체 시트를 구성하는 세라믹 그린 시트가 빠르게 소결되도록 하여 내부전극과 유전체 시트 간의 계면으로 밀려난 상기 티탄산바륨 분말이 유전체 시트의 중앙부로 확산되지 않도록 하면서 가능해진다.

한편, 상기 공재는 티탄산바륨의 유전 물질 뿐만 아니라, 첨가제가 도핑된 티탄산바륨계 유전 물질일 수 있는데, 순수한 티탄산바륨 유전체를 공재로 사용하는 경우보다 공재의 내환원성을 향상시킬 수가 있고, 소성 후 공재의 절연 특성을 향상시킬 수가 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 칼슘 (Ca), 원자가 억셉터 원소 및 희토류 원소로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소일 수 있는데, 상기 원자가 억셉터 원소는 마그네슘 (Mg) 및 망간 (Mn) 중 하나 이상을 포함하며, 상기 희토류 원소는 이트륨 (Y), 가돌리늄 (Gd), 디스프로슘 (Dy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

다음, 상기 내부전극과 함께 바디의 적층 구조를 구성하는 복수 개의 유전체 시트 (11) 를 설명한다.

상기 유전체 시트를 설명하기 위해서는 상기 적층 구조를 가지는 바디를 형성하는 공정을 우선적으로 살펴볼 필요가 있다. 먼저, 전술한 본 개시의 일 예에 따른 유전체 조성물 (100) 을 원료 분말로 하여, 소결제, 바인더 및 에탄올 등의 유기 용매를 첨가하고, 습식 혼합하여 슬러리를 마련한 후 전단력을 이용하여 이를 캐리어 필름상에 도포 및 건조하여 상기 유전체 조성물들의 장축이 일 방향으로 정렬될 수 있도록 세라믹 그린 시트를 형성하는 것이 요구된다. 다음, 내부전극 페이스트를 상기 세라믹 그린 시트에 인쇄한 후, 내부전극 패턴이 형성된 복수 개의 세라믹 그린 시트를 적층하여, 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 압착 및 커팅한다. 연이어, 커팅된 적층체를 가열하여 바인더를 제거한 후 고온의 환원 분위기에서 소성하여, 최종 MLCC 칩을 제작하는 것이다.

이 경우, 최종 MLCC 칩에서, 적층 방향을 따라 적층되는 복수 개의 유전체 시트 중 각각의 유전체 시트 (11) 는 복수 층으로 구성된 복수 개의 유전체 조성물의 그레인 (12) 을 포함한다. 상기 유전체 조성물의 그레인 (12) 의 수직축 (12a) 은 적층 방향과 나란하게 배열되는데, 상기 수직축의 길이는 100nm 이하인 것이 바람직하다. 상기 수직축의 길이가 100nm 보다 큰 경우, DC-bias 특성 및 신뢰성의 저하가 발생할 수 있어서 바람직하지 않다.

한편, 상기 그레인 (12) 은 상기 수직축과 수직하는 장축 (12b) 과 단축 (12c) 을 더 포함하는데, 상기 장축과 상기 단축은 서로 동일한 평면 상에 배치된다.

이 경우, 상기 장축 (12b) 의 길이 대비 상기 수직축 (12a) 의 길이의 비는 2 내지 100 인 것이 바람직한데, 상기 장축의 길이 대비 상기 수직축의 길이의 비가 2 보다 작은 경우, 수직축의 길이를 충분히 작게 하지 못한 것이므로 IR 열화의 우려가 높고, 반면, 100 보다 큰 경우, 장축으로 큰 면적을 충분히 확보하지 못할 가능성이 높으므로, 고용량을 확보하는데 한계가 있는 것이다.

상기 장축의 길이 대비 상기 수직축의 길이의 비를 상기 수치범위로 제어하는 것은, 상대적으로 긴 길이로 구성되는 장축에 비하여 적층 방향으로 배열된 수직축의 길이를 더 크게 하는 것을 의미하는데, 유전체 그레인의 면적이 커서 유전율이 높으면서도, 적층 방향으로는 길이가 작기 때문에, 전계에 구속을 받지 않아서, 고 전계에서도 유전율이 감소가 발생하지 않을 수 있는 것이다. 또한, 적층 방향으로 크기가 작기 때문에, 전자의 이동이 억제되어서, 신뢰성이 크게 향상될 수 있다.

통상적으로 유전체 그레인의 크기가 큰 경우, 낮은 전압에서 용량은 높을 수 있으나, 높은 전압에서 용량이 낮으며, DC-bias 특성이 열세하며, IR 열화 현상이 발생하는 단점이 있고, 반면, 유전체 그레인의 크기가 작은 경우, 신뢰성은 개선될 수 있으나 용량이 낮아지는 문제가 있다. 다만, MLCC가 박층화 됨에 따라 유전체에 부여되는 전압이 높아지므로, DC-bias 특성이 중요해지는데, 본 개시의 적층 세라믹 전자 부품은 유전체 시트 내 그레인의 면적을 넓게 확보하면서도 그레인의 두께를 박층화하여, 유전율을 높이면서도 전압의 영향을 상대적으로 작게 받아서, 높은 전압에서도 고유전율을 확보할 수 있도록 한다.

구체적으로 하기의 표 1 은 유전체 시트 내 구형의 유전체 조성물을 사용하여 제작한 적층 세라믹 커패시터 (비교예 1) 와 판상형의 유전체 조성물을 사용하여 제작한 본 개시의 일 예에 따른 적층 세라믹 커패시터 (실시예 1) 간의 전기적 특성을 나타낸다.

하기 표1 에서 유전율은 상온 유전율을 의미하며, 상기 상온 유전율 및 용량 변화율 (DC-bias) 은 Agilent 4284A로, 1kHz, 1V 조건에서 측정하였다. BVD (Break-Down Voltage) 는 Keithely 측정기로 측정하였으며, 0V 부터 1.00000V씩 Sweep 방식으로 전압을 인가하여 전류값이 10mA 가 되는 순간의 Voltage 값을 BDV값으로 측정하였다.

샘플	유전율	용량 변화율 (DC-bias)	BDV
비교예 1	3505	20%	30
실시예 1	5300	10%	100

상기 표1 의 비교예 1 은 모재 파우더로서 대략 100nm 수준의 입경을 가지는 구형의 티탄산바륨 파우더를 사용한 적층 세라믹 커패시터인 반면, 실시예 1 은 모재 파우더로서 수직축의 길이를 약 20nm , 장축의 길이를 약 200nm, 단축의 길이를 약 100nm 로 제어한 티탄산바륨 파우더를 사용한 적층 세라믹 커패시터이다.

상기 표1 에서 보는 것과 같이, 실시예 1 은 비교예 1 과 대비하여 유전율이 크게 상승하였고, 용량 변화율도 절반 수준으로 저감시켰다. 또한, 실시예 1 은 절연파괴특성 (BDV)도 큰 수전으로 개선하였으므로, 이를 기초로 MLCC의 신뢰성이 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.

한편, 하나의 유전체 시트 내에서, 유전체 그레인의 장축 (12b) 과 수직축 (12a) 의 길이의 비가 2 이상인 유전체 그레인은 10 부피% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 길이의 비가 3 이상인 유전체 그레인이 3 부피% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 길이의 비가 3 이상인 유전체 그레인이 3 부피% 미만으로 포함되는 경우, 상기 표1 의 실시예 1 에서 구현되는 유전율, DC-bias, BVD 특성 개선 효과를 충분히 발휘하는데 한계가 있다.

또한, 하나의 유전체 시트 내에서, 유전체 그레인의 장축 (12b) 과 수직축 (12a) 의 길이의 비가 10 이상인 것은 0.1 부피% 이상으로 포함되는 것이 보다 바람직한데, 이는, 상기 길이의 비가 10 이상인 유전체 그레인을 0.1 부피% 이상으로 포함시킴으로써, 유전체 그레인의 크기를 크게하면서 박형화시키는 효과를 크게 발휘할 수 있게 된다.

한편, 도시되지는 않았으나, 각각의 유전체 시트 내 단축을 따라 배열되는 그레인의 수는 평균 2 내지 20 인 것이 바람직한데, 상기 그레인의 수가 평균 2 개 보다 작은 경우, 충분한 유전체 그레인을 포함하지 않은 것으로 요구되는 수준의 용량을 구현시키지 불가하거나 DC-bias 특성이 불충분하다는 문제가 있을 수 있고, 평균 20 개보다 큰 경우, 장축과 단축에 의해 구성되는 그레인의 평면 상의 평균 면적이 지나치게 좁은 결과와 동일하여 유전체 그레인을 충분히 형성시키지 못한 경우와 마찬가지로 고유전율 특성을 구현하기 어렵다.

또한, 각각의 유전체 시트 내 유전체 그레인은 수직축 방향을 따라 평균 2 개 내지 20 개로 적층되는 것이 바람직한데, 이는 종래 구형의 유전체 분말을 활용하여 구형 또는 정육각형 형태로 존재하는 전형적인 유전체 그레인이 적층 방향을 따라 각각의 유전체 시트 내 대략 2 개 내지 4개 정도로 포함되는 것보다 더 많은 수로 적층되는 것을 의미한다. 상기 유전체 그레인이 수직축 방향을 따라 평균 2 개 내지 20개로 적층되는 경우 유전체 그레인의 면적에 비해 두께를 박층화하였기 때문에 전계에 구속을 받지 않고, 고 전계에서도 유전율을 감소시키지 않을 수 있다.

구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 유전체 시트 내 포함되는 유전체 그레인의 형상은 각각 상이하며, 전술한 수치범위의 요건을 만족하는 유전체 그레인을 포함하는 경우, 본 개시의 일 실시예에 따른 적층 전자부품에 포함되는 것은 물론이다.

본 개시는 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 개시의 범위에 속한다고 할 것이다.

한편, 본 개시에서 사용된 "일 예"라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일 예들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일예에서 설명된 사항이 다른 일예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

한편, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 일예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

100: 유전체 조성물
100a, 100b, 100c: 유전체 조성물의 수직축, 장축, 단축
200: 적층 세라믹 커패시터
1: 바디
11: 유전체 시트
12: 유전체 그레인
12a, 12b, 12c: 유전체 그레인의 수직축, 장축, 단축
21, 22:제 1 및 제2 외부전극

Claims

티탄산바륨계 유전체 조성물로서, 상기 유전체 조성물은 장축, 상기 장축과 동일한 평면 상에 배치되는 단축, 및 상기 장축과 상기 단축의 모두에 대하여 수직한 수직축을 포함하며, 상기 장축의 길이에 대한 상기 수직축의 길이의 비는 1.5 : 1 이상 30 : 1 이하인 입자의 형상을 가지는, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 장축의 길이: 상기 단축의 길이의 비는 1: 1 이상 30: 1 이하인 입자의 형상을 가지는, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 단축의 길이는 20nm 이상 500nm 이하인, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 장축의 길이는 50nm 이상 2000nm 이하인, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 수직축의 길이는 10nm 이상 200nm 이하인, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 유전체 조성물은 판상형으로 구성되는, 유전체 조성물.
제1항에 있어서,
상기 유전체 조성물은 리본형상으로 구성되는, 유전체 조성물.
복수 개의 유전체 시트를 적층한 적층 구조를 가지는 바디; 및
상기 바디의 외부면 상에 배치되는 외부전극; 을 포함하고,
상기 바디 내 각각의 시트는 유전체 조성물의 유전체 그레인을 포함하고,
상기 유전체 시트는 장축, 상기 장축과 동일 평면 상에 배치되는 단축, 및 상기 장축과 상기 단축의 모두에 대하여 수직한 수직축을 포함하고, 상기 장축의 길이: 상기 수직축의 길이의 비는 2: 1 이상 100: 1 인 유전체 그레인을 포함하는, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
상기 바디는 상기 유전체 시트 상에 인쇄된 내부전극을 더 포함하고, 상기 유전체 그레인의 수직축은 상기 내부전극의 두께와 평행하도록 배치되는, 적층 세라믹 커패시터.
제9항에 있어서,
상기 수직축의 길이는 100nm 이하인, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
각각의 상기 유전체 시트 내 포함되는 유전체 그레인의 전체 면적 중 상기 장축의 길이: 상기 수직축의 길이의 비가 2: 1 이상인 유전체 그레인을 100면적% 이상으로 포함하는, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
각각의 상기 유전체 시트 내 포함되는 유전체 그레인의 전체 면적 중 상기 장축의 길이: 상기 수직축의 길이의 비가 3: 1 이상인 유전체 그레인을 3면적% 이상으로 포함하는, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
각각의 상기 유전체 시트 내 포함되는 유전체 그레인의 전체 면적 중 상기 장축의 길이: 상기 수직축의 길이의 비가 10: 1 이상인 유전체 그레인을 0.1 면적% 이상으로 포함하는, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
상기 유전체 시트 중 각각의 유전체 시트 내 단축을 따라 배열되는 그레인의 수는 2 내지 20 개인, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
각각의 상기 유전체 시트 내 유전체 그레인은 수직축 방향을 따라 평균 2 개 내지 20 개로 적층되는, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
상기 단축의 길이는 20nm 이상 500nm 이하인, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
상기 장축의 길이는 50nm 이상 2000nm 이하인, 적층 세라믹 커패시터.
제8항에 있어서,
상기 수직축의 길이는 10nm 이상 200nm 이하인, 적층 세라믹 커패시터.