(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、誘電体組成物及びそれを用いた積層セラミック電子部品に関する。【解決手段】本発明によると、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレイン１０を含み、上記誘電体グレイン１０はコア‐シェル構造を有し、上記コア１‐シェル２構造において、シェル部２の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物が提供される。本発明による誘電体組成物を用いた積層セラミック電子部品は、優れた信頼性及び高い誘電率を確保することができるという効果がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、前記誘電体グレインはコア‐シェル構造を有し、前記コア‐シェル構造におけるシェル部の添加剤の含量は前記誘電体グレインに分布している添加材の含量の平均値に対して１５％以下である、誘電体組成物。
【請求項２】
前記添加剤の含量分布は、前記シェル部で５ｎｍの間隔で測定される、請求項１に記載の誘電体組成物。
【請求項３】
前記Ａは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１または２に記載の誘電体組成物。
【請求項４】
前記Ｂは、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１から３の何れか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項５】
前記添加剤は３価イオンを含有する希土類元素を含む、請求項１から４の何れか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項６】
前記添加剤は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１から５の何れか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項７】
前記誘電体グレインは、ＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、または希土類元素のうち一つまたはそれ以上が一部固溶されたＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）からなる群から選択された一つ以上を含む、請求項１から６の何れか１項に記載の誘電体組成物。
【請求項８】
平均厚さが０．４８μｍ以下である誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される内部電極と、を含み、前記誘電体層は、請求項１から７の何れか１項に記載の誘電体組成物を含む、積層セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電特性及び電気的特性に優れた誘電体組成物及びそれを用いた積層セラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペロブスカイト粉末は、強誘電体セラミック材料であり、積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）、セラミックフィルタ、圧電素子、強誘電体メモリ、サーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）、バリスタ（ｖａｒｉｓｔｏｒ）などの電子部品の原料として用いられている。
【０００３】
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）は、ペロブスカイト構造を有する高誘電率の物質であり、積層セラミックキャパシタの誘電体材料として用いられている。
【０００４】
近年、電子部品産業の軽薄短小化、高容量化、高信頼性化などの傾向により、強誘電体粒子においても、小さいサイズ、優れた誘電率及び信頼性が求められている。
【０００５】
誘電体層の主成分であるチタン酸バリウム粉末の粒径が大きい場合、誘電体層の表面粗さが増加することにより、ショート率の増加及び絶縁抵抗不良の問題が発生する恐れがある。
【０００６】
そのため、主成分であるチタン酸バリウム粉末の微粒化が要求されている。
【０００７】
しかし、チタン酸バリウム粉末が微粒化され、積層セラミック電子部品の誘電体層の厚さが薄くなることにより、ショート不良及び信頼性不良などの問題が誘発される恐れがある。
【０００８】
従って、誘電体層の誘電率を確保しながらも、優れた信頼性を有する積層セラミック電子部品の開発が依然として求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本公開特許２０１２‐０５１７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、誘電特性及び電気的特性に優れた誘電体組成物及びそれを用いた積層セラミック電子部品に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態によると、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、上記誘電体グレインはコア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造において、シェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物が提供される。
【００１２】
上記添加剤の含量分布は、上記シェル部で５ｎｍの間隔で測定されることができる。
【００１３】
上記Ａは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００１４】
上記Ｂは、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００１５】
上記添加剤は３価イオンを含有する希土類元素を含むことができる。
【００１６】
上記添加剤は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群から選択された一つ以上であることができる。
【００１７】
上記誘電体グレインは、ＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘ Ｚｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、または上記希土類元素のうち一つまたはそれ以上が一部固溶されたＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００１８】
本発明の他の実施形態によると、平均厚さが０．４８μｍ以下である誘電体層を含むセラミック本体と、上記セラミック本体内で上記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される内部電極と、を含み、上記誘電体層はＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、上記誘電体グレインはコア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造において、シェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物を含む積層セラミック電子部品が提供される。
【００１９】
上記添加剤の含量分布は、上記シェル部で５ｎｍの間隔で測定されることができる。
【００２０】
上記Ａは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００２１】
上記Ｂは、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００２２】
上記添加剤は３価イオンを含有する希土類元素を含むことができる。
【００２３】
上記添加剤は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群から選択された一つ以上であることができる。
【００２４】
上記誘電体グレインは、ＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、または上記希土類元素のうち一つまたはそれ以上が一部固溶されたＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による誘電体組成物を用いた積層セラミック電子部品は、優れた信頼性及び高い誘電率を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態によるコア‐シェル構造の誘電体グレインを概略的に示す概路図である。
【図２】本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のＢ‐Ｂ'線に沿う断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による誘電体グレインのＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形することができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさ等はより明確な説明のために誇張されることがあり、図面上において同一の符号で表される要素は同一の要素である。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態によるコア‐シェル構造の誘電体グレインを概略的に示す概略図である。
【００２９】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による誘電体組成物は、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレイン１０を含み、上記誘電体グレイン１０はコア１‐シェル２構造を有し、上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下であることができる。
【００３０】
以下、本発明の一実施形態による誘電体組成物について詳細に説明する。
【００３１】
本発明の一実施形態によると、上記誘電体組成物は、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレイン１０を含むことができる。
【００３２】
また、上記Ａは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００３３】
上記Ｂは特に制限されず、上記ペロブスカイト構造においてＢサイトに位置することができる物質であれば可能であり、例えば、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００３４】
上記誘電体グレインは、ＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、または希土類元素のうち一つまたはそれ以上が一部固溶されたＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１−ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）からなる群から選択された一つ以上を含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００３５】
通常、誘電体組成物に含まれる誘電体グレインが微粒化され、それを用いた積層セラミック電子部品の誘電体層の厚さが薄くなることにより、ショート不良及び信頼性不良などの問題点が発生する恐れがある。
【００３６】
また、微粒化された誘電体粉末を用いてスラリーを製造する際に分散が困難であるという問題があり、これにより、上記誘電体組成物を用いて製造された積層セラミック電子部品の信頼性が低下するという問題がある。
【００３７】
上記のような信頼性低下の問題を改善するためには、希土類元素が完全固溶されたペロブスカイト構造の酸化物を母材とする誘電体グレインを用いることができる。
【００３８】
即ち、積層セラミック電子部品の誘電体層の厚さが薄くなることにより発生するショート不良及び信頼性不良などの問題点を解決するためには、ペロブスカイト構造を有する誘電体グレインの内部の希土類元素の含量分布を調節することが必要である。
【００３９】
本発明の一実施形態によると、上記誘電体グレイン１０はコア１‐シェル２構造を有し、上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下であることができる。
【００４０】
上記誘電体グレイン１０はコア１‐シェル２構造を有することができる。
【００４１】
上記コア１‐シェル２構造を有する誘電体グレイン１０を定義する上で、後述する積層セラミックキャパシタをイオンミリングして化学的エッチングした後、電界放射型走査電子顕微鏡（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＦＥ‐ＳＥＭ）装備を用いて２ｋＶの条件下で５０，０００倍拡大して測定した時に、誘電体グレインの内部にさらに他のグレインのように見えるグレインをコア‐シェルグレインと定義することができる。
【００４２】
上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下であることができる。
【００４３】
通用、超高容量の積層セラミックキャパシタを具現する際に、誘電体内部の誘電体グレイン構造においてシェル部の添加剤の濃度分布が重要である。
【００４４】
上記シェル部の添加剤の濃度分布、即ち、上記シェル部における添加剤の濃度のばらつきが大きい場合は、十分な静電容量を確保することができず、積層セラミックキャパシタの信頼性においても問題が発生する恐れがある。
【００４５】
従って、本発明の一実施形態によると、上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下となるように調節することにより、信頼性に優れた高容量の積層セラミックキャパシタを実現することができる。
【００４６】
上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％を超過する場合は、上記添加剤の含量のばらつきが大きいため十分な静電容量を確保することができず、信頼性においても問題が発生する恐れがある。
【００４７】
上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布は、ＴＥＭ  ＥＤＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析またはＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）分析によって測定されることができる。
【００４８】
また、上記コア１‐シェル２構造において、シェル２部の添加剤の含量分布を分析するための試料の製作は、ＦｉＢ（Ｆｏｃｕｓ  ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）またはミリング法などにより行われることができる。
【００４９】
一方、上記シェル２部の添加剤の含量分布を分析する際に、シェル部の添加剤の組成がコア１による影響を受ける可能性があるため、シェル２領域における添加剤の含量のみで判断しなければならない。
【００５０】
また、上記シェル２部の添加剤の含量分布は、特に制限されず、例えば、上記シェル２部で５ｎｍの間隔で測定されることができる。
【００５１】
図４は本発明の一実施形態による誘電体グレインのＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
【００５２】
図４を参照すると、本発明の一実施形態による誘電体グレインのシェル２部の添加剤の含量分布を分析する場合、図４に示した矢印方向に測定される。
【００５３】
即ち、図４に示した矢印方向に上記シェル２部で５ｎｍの間隔で測定することにより、上記コア１‐シェル２構造におけるシェル２部の添加剤の含量分布を測定することができる。
【００５４】
上記希土類元素は３価イオンを含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００５５】
上記希土類元素は特に制限されず、例えば、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００５６】
本発明の一実施形態による誘電体組成物に含まれる誘電体グレインは、下記の方法により製造されることができる。
【００５７】
ペロブスカイト粉末はＡＢＯ３の構造を有する粉末であり、本発明の一実施形態によると、上記金属酸化物がＢサイト（ｓｉｔｅ）に該当する元素の供給源であり、上記金属塩がＡサイト（ｓｉｔｅ）に該当する元素の供給源である。
【００５８】
まず、金属塩と金属酸化物を混合してペロブスカイト粒子核を形成することができる。
【００５９】
上記金属酸化物は、チタン（Ｔｉ）またはジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選択された一つ以上であることができる。
【００６０】
チタニアとジルコニアは加水分解が非常に容易であるため、別の添加剤を用いずに純水と混合すると、含水チタン、含水ジルコニウムがゲル状に沈殿される。
【００６１】
上記含水状の金属酸化物を洗浄することにより、不純物を除去することができる。
【００６２】
より具体的には、上記含水金属酸化物を加圧によりフィルタリングして残留溶液を除去し、純水を添加しながらフィルタリングすることにより、粒子の表面に存在する不純物を除去することができる。
【００６３】
次に、上記含水金属酸化物に、純水と酸または塩基を添加することができる。
【００６４】
フィルタリング後に得られた含水金属酸化物粉末に純水を入れて、高粘度攪拌機で攪拌する。この際、０℃〜６０℃で０．１時間〜７２時間維持することにより、含水金属酸化物スラリーを製造することができる。
【００６５】
製造されたスラリーに酸や塩基を添加することができる。この際、上記酸や塩基は解膠剤として用いられ、含水金属酸化物の含量に対して０．００００１〜０．２モルで添加することができる。
【００６６】
上記酸は、通常のものであれば特に制限されず、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、ポリカルボン酸などが挙げられ、これらを単独または２種以上混合して用いることができる。
【００６７】
上記塩基は、通常のものであれば特に制限されず、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドまたはテトラエチルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
【００６８】
上記金属塩は、水酸化バリウムまたは水酸化バリウムと希土類塩の混合物であることができる。
【００６９】
上記希土類塩は、特に制限されず、例えば、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、またはルテニウム（Ｌｕ）などが用いられることができる。
【００７０】
上記ペロブスカイト粒子核を形成する段階は、６０℃〜１５０℃で行われることができる。
【００７１】
次に、上記ペロブスカイト粒子核を水熱反応器に投入及び水熱処理することにより、水熱反応器内で粒成長させることができる。
【００７２】
次に、上記水熱反応器内に金属塩水溶液を高圧ポンプを用いて投入して混合液を製造し、上記混合液を加熱することにより、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインが得られる。
【００７３】
上記金属塩水溶液は特に制限されず、例えば、硝酸塩及び酢酸塩からなる群から選択された一つ以上であることができる。
【００７４】
図２は本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタを概略的に示す斜視図である。
【００７５】
図３は図２のＢ‐Ｂ'線に沿う断面図である。
【００７６】
図２及び図３を参照すると、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品としての積層セラミックキャパシタ１００は、平均厚さが０．４８μｍ以下である誘電体層１１を含むセラミック本体１１０と、上記セラミック本体１１０内で上記誘電体層１１を挟んで互いに対向するように配置される内部電極２１、２２と、を含み、上記誘電体層１１はＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、上記誘電体グレインはコア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造において、シェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物を含むことができる。
【００７７】
以下、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品について説明するにあたり、特に積層セラミックキャパシタを用いて説明するが、これに制限されるものではない。
【００７８】
本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタにおいて、「長さ方向」は図２の「Ｌ」方向、「幅方向」は「Ｗ」方向、「厚さ方向」は「Ｔ」方向と定義する。ここで、「厚さ方向」は誘電体層を積み上げる方向、即ち、「積層方向」と同一の概念で用いることができる。
【００７９】
本発明の一実施形態によると、上記誘電体層１１を形成する原料は、十分な静電容量が得られるものであれば特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）粉末であることができる。
【００８０】
上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）粉末を用いて製造された積層セラミックキャパシタは、常温における誘電率が高く、絶縁抵抗及び耐電圧特性に非常に優れるため、信頼性が向上することができる。
【００８１】
本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタは、上記誘電体層１１がＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、上記誘電体グレインはコア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造において、シェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物を含むことにより、常温における誘電率が高く、絶縁抵抗及び耐電圧特性に非常に優れるため、信頼性が向上することができる。
【００８２】
上記誘電体層１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などの粉末に、本発明の目的に応じて様々なセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。
【００８３】
上記誘電体層１１の平均厚さは、特に制限されず、例えば、０．４８μｍ以下であることができる。
【００８４】
本発明の一実施形態による誘電体組成物は、上記のように誘電体層１１の平均厚さが０．４８μｍ以下である場合に、より高い効果を示す。即ち、上記誘電体組成物を用いた積層セラミックキャパシタの誘電体層の平均厚さが０．４８μｍ以下である場合、優れた信頼性を示す効果がある。
【００８５】
また、上記誘電体層１１の誘電率は、特に制限されず、例えば、４０００以上であることができる。
【００８６】
その他の特徴については、上述した本発明の一実施形態による誘電体グレインの特徴と重複されるため省略する。
【００８７】
上記第１及び第２内部電極２１、２２を形成する材料としては、特に制限されず、例えば、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）のうち一つ以上の物質からなる導電性ペーストが用いられることができる。
【００８８】
本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタは、上記第１内部電極２１と電気的に連結された第１外部電極３１と、上記第２内部電極２２と電気的に連結された第２外部電極３２と、をさらに含むことができる。
【００８９】
上記第１及び第２外部電極３１、３２は、静電容量の形成のために上記第１及び第２内部電極２１、２２と電気的に連結されることができる。この際、上記第２外部電極３２は上記第１外部電極３１と異なる電位に連結されることができる。
【００９０】
上記第１及び第２外部電極３１、３２は、静電容量の形成のために上記第１及び第２内部電極２１、２２と電気的に連結されることができる材質であれば特に制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀‐パラジウム（Ａｇ‐Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。
【００９１】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明がこれにより制限されるものではない。
【００９２】
本発明の実施例では、ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト構造を有する誘電体グレインを含み、上記誘電体グレインがコア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造においてシェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体組成物を製作した。
【００９３】
また、上記誘電体組成物を用いて製作した積層セラミックキャパシタにおいて、誘電体層の焼成後の平均厚さは０．４２μｍと測定された。
【００９４】
比較例では、同一の組成の誘電体グレインを含む誘電体組成物を製作し、この際、上記のような本発明の数値範囲を外れるように製作したことを除いては上記実施例と同様に製作した。
【００９５】
下記表１は、上記コア‐シェル構造において、シェル部の添加剤の含量の平均値に対する添加剤の含量分布の比率による静電容量及び誘電損失を比較した表である。
【００９６】
上記静電容量及び誘電損失は、ＬＣＲ  ｍｅｔｅｒを用いて上記誘電体組成物を熱処理し、１時間経過後に１ｋＨｚ、０．５Ｖで測定した。また、信頼性評価のために、１３０℃、８Ｖ、４時間の条件で４０個の試料に対する不良個数を測定する方式で行った。
【００９７】
上記静電容量は、最小容量として２．６８を基準に試料の容量を測定して、良好と不良を区分した。
【００９８】
【表１】
2014076939.tif 000003
*：比較例
【００９９】
上記表１を参照すると、試料１〜４、６及び７は、本発明の数値範囲を満たす誘電体グレインを用いて製作した積層セラミックキャパシタであって、静電容量が高く、優れた信頼性を有することが分かる。
【０１００】
これに対し、試料５、８、及び９は、本発明の数値範囲を外れるものであり、静電容量または信頼性において問題があることが分かる。
【０１０１】
結論的に、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタは、コア‐シェル構造を有し、上記コア‐シェル構造においてシェル部の添加剤の含量分布が上記添加剤の含量の平均値に対して１５％以下である誘電体グレインを含むことにより、常温における誘電率が高く、非常に優れた高容量及び信頼性を有することが分かる。
【０１０２】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が出来るということは当技術分野の通常の知識を有する者には明白であり、これも本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１０３】
１  コア
２  シェル
１０  誘電体グレイン
１１  誘電体層
２１  第１内部電極
２２  第２内部電極
３１、３２  第１及び第２外部電極
１００  積層セラミックキャパシタ
１１０  セラミック本体
ｃ  誘電体グレインの中心
【図１】
2014076939.tif 000004
【図２】
2014076939.tif 000005
【図３】
2014076939.tif 000006
【図４】
2014076939.tif 000007