介電組合物、及包括其作為介電層的多層陶瓷電容器的制造方法
【專利摘要】本文中公開了一種介電組合物及包括其作為介電層的多層陶瓷電容器。該介電組合物包含由以下化學(xué)式A5-xB10O30-x表示的化合物作為主要成分，其中A必要地包括Ba，并且一部分Ba由選自Sr和Ca中的至少一種取代；B必要地包括Nb，并且一部分Nb由選自Ta和V中的至少一種取代；并且x滿足以下方程式：1<x<5。
【專利說明】介電組合物、及包括其作為介電層的多層陶瓷電容器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年12月26日提交的題為“介電組合物、及包括其作為介電層的多層陶瓷電容器(Dielectric Composition, and Multilayered Ceramic CapacitorIncluding the Same as Dielectric Layer)”的韓國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào) 10-2012-0153368 的外國(guó)優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，在此通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入本申請(qǐng)中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及介電組合物、及包括其作為介電層的多層陶瓷電容器。
【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，使用陶瓷材料的電子部件如電容器、電感器、壓電元件、變阻器、或電熱調(diào)節(jié)器等包括由陶瓷材料制成的陶瓷元件、形成在陶瓷元件中的內(nèi)部電極、以及安裝在陶瓷元件表面上以便于與內(nèi)部電極連接的外部電極，并且指的是使用厚膜陶瓷多層技術(shù)的多層陶瓷電子部件。在片式部件之中，由于諸如小尺寸、高電容、安裝容易等優(yōu)點(diǎn)，使得多層陶瓷電容器已經(jīng)廣泛用作用于移動(dòng)通信設(shè)備如計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)式電話等的部件。
[0005]通常通過薄板法、印刷方法等使用于內(nèi)部電極層的漿料和用于介電層的漿料多層化并且進(jìn)行共燒結(jié)處理制備多層陶瓷電容器。然而，當(dāng)在還原氣氛下進(jìn)行燒結(jié)處理時(shí)，用于現(xiàn)有多層陶瓷電容器等 的介電材料被還原為半導(dǎo)體。
[0006]因此，已經(jīng)將在燒結(jié)介電材料的溫度下不會(huì)融化，并且即使在不能夠使介電材料成為半導(dǎo)體的高氧分壓下進(jìn)行燒結(jié)處理也不會(huì)被氧化的貴金屬如Pd等用作內(nèi)部電極的材料。
[0007]然而，由于貴金屬如Pd等昂貴，使得由貴金屬制成的多層陶瓷電容器在降低價(jià)格方面具有困難。因此，作為用于內(nèi)部電極的材料，已經(jīng)主要使用相對(duì)廉價(jià)的非金屬如鎳(Ni)、鎳合金等。
[0008]此外，在其中非金屬用作內(nèi)部電極層的導(dǎo)電材料的情況下，當(dāng)在大氣中進(jìn)行燒結(jié)處理時(shí)，內(nèi)部電極層被氧化，使得介電層和內(nèi)部電極層的共燒結(jié)處理應(yīng)當(dāng)在還原氣氛下進(jìn)行。
[0009]一般而言，在其中燒結(jié)處理在還原氣氛下進(jìn)行的情況下，介電層被還原，使得絕緣電阻(IR)降低。因此，已經(jīng)提出了非還原介電材料，并且已經(jīng)日益要求在靜電電容的溫度中具有小變化且在_150ppm/°C至+150ppm/°C的范圍內(nèi)任意可控的用于溫度補(bǔ)償?shù)慕殡姶判越M合物。
[0010]在相關(guān)技術(shù)中，(Ca，Sr) (Ti，Zr)03組合物已經(jīng)主要并廣泛用作用于溫度補(bǔ)償?shù)慕殡娊M合物。參照示出電容溫度系數(shù)變化的圖1以及示出表現(xiàn)根據(jù)電容溫度系數(shù)的性能的方法的以下表1，可以形成具有與COG型溫度無關(guān)的穩(wěn)定溫度系數(shù)的固溶體(solidsolution),并且介電常數(shù)和電容溫度系數(shù)可以根據(jù)Ca2+和Sr2+離子以及Ti4+和Zr4+離子的組成比變化。
[0011][表1]
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種包含由以下化學(xué)式a5_xb1(io3(i_x表示的化合物作為主要成分的介電組合物， 其中，A必要地包括Ba，并且一部分Ba由選自Sr和Ca中的至少一種取代； B必要地包括Nb，并且一部分Nb由選自Ta和V中的至少一種取代；并且 X滿足以下方程式:l〈x〈5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，在其中所述一部分Ba由選自Sr和Ca中的至少一種取代的情況下，Sr或Ca取代滿足以下范圍:0 ≤ y〈l，其中y是由Sr或Ca取代Ba的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，在其中所述一部分Nb由Ta取代的情況下，Ta取代滿足以下范圍:0 ≤ z〈l，其中z是由Ta取代Nb的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，在其中所述一部分Nb由V取代的情況下，V取代滿足0.2以下的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，在IKHz至10，OOOKHz的頻率之間，介電常數(shù)是80至310并且介電損失是0.004至0.071 ;并且在IMHz至IOOMHz的頻率之間，介電常數(shù)是75至300并且介電損失是0.001至0.007。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，滿足由EIA標(biāo)準(zhǔn)定義的Y5V或X5R特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，基于所述總介電組合物，以30被％至100wt%的量包含所述由以下化學(xué)式Α5_χΒ1(ι03(ι_χ表示的化合物,其中A必要地包括Ba,并且一部分Ba由選自Sr和Ca中的至少一種取代；B必要地包括Nb，并且一部分Nb由選自Ta和V中的至少一種取代；并且X滿足以下方程式:l〈x〈5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，其中，以1100°C至1300°C的溫度范圍燒結(jié)所述介電組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電組合物，進(jìn)一步包含選自玻璃料、V205、Cu0、B203和BiVO3中的至少一種作為低溫?zé)Y(jié)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的介電組合物，其中，基于所述總介電組合物，以1#%至10wt%的量包含所述低溫?zé)Y(jié)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的介電組合物，其中，所述低溫?zé)Y(jié)劑包含選自ZnO-B2O3-SiO2, Li2O-B2O3-SiO2 和 CaO-B2O3-SiO2 中的至少一種作為主要成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的介電組合物，其中，所述低溫?zé)Y(jié)劑進(jìn)一步包含選自A1203、Na20、K2O和P2O5中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的介電組合物，其中，以1000°C至1100°C的溫度燒結(jié)所述介電組合物。
14.一種通過使內(nèi)部電極和介電層多層化制備的多層陶瓷電容器， 其中，所述介電層使用包含由以下化學(xué)式Α5_χΒ1(ι03(ι_χ表示的化合物作為主要成分的介電組合物，其中A必要地包括Ba，并且一部分Ba由選自Sr和Ca中的至少一種取代；B必要地包括Nb，并且一部分Nb由選自Ta和V中的至少一種取代；并且X滿足以下方程式:l〈x〈5。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多層陶瓷電容器，其中，所述內(nèi)部電極是鎳或鎳合金。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多層陶瓷電容器，其中，共燒結(jié)所述介電層和所述內(nèi)部電極。
【文檔編號(hào)】C04B35/495GK103896587SQ201310739376
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】樸基賢, 樸正賢 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社