(57)【要約】【課題】本発明は積層セラミックキャパシタに関する。【解決手段】本発明による積層セラミックキャパシタは、対向する第１側面及び第２側面、第１側面及び第２側面を連結する第３側面及び第４側面を有するセラミック本体と、セラミック本体の内部に形成され、第３側面または第４側面に一端が露出する複数個の内部電極と、第３側面または第４側面に形成され、内部電極と電気的に連結される外部電極と、内部電極と交互に積層され、セラミック粉末からなる誘電体層とを含み、セラミック粉末の粒径が１３０μｍ以下であることを特徴とする。これにより、セラミック粉末とチップ誘電率及び誘電体の厚さを調節することで、積層セラミックキャパシタで発生される音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を減少させることができる効果がある。よって、積層セラミックキャパシタが用いられる電子製品の騷音も減少させることができる。【選択図】図１
2012182416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１側面及び第２側面、前記第１側面及び第２側面を連結する第３側面及び第４側面を有するセラミック本体と、
前記セラミック本体の内部に形成され、前記第３側面または第４側面に一端が露出する複数個の内部電極と、
前記第３側面または第４側面に形成され、前記内部電極と電気的に連結される外部電極と、
前記内部電極と交互に積層され、セラミック粉末を含む誘電体層と
を含み、
前記セラミック粉末の粒径が１３０μｍ以下である積層セラミックキャパシタ。
【請求項２】
前記セラミック粉末の粒径が５０μｍ以上である、請求項１に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項３】
前記セラミック粉末はＢａＴｉＯ３粉末を含む、請求項２に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項４】
前記誘電体層は、マンガン（Ｍｎ）酸化物、イットリウム（Ｙ）酸化物、ジスプロシウム（Ｄｙ）酸化物、マグネシウム（Ｍｇ）酸化物、ケイ素（Ｓｉ）酸化物からなる群より選択された１つ以上をさらに含む、請求項１から３の何れか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項５】
下記数学式で算出されるチップ誘電率の範囲が３００〜３４００で、
2012182416.tif 000008
ここで、εｒはチップ誘電率ε０は真空の誘電率、Ｃｐは前記積層セラミックキャパシタの容量、Ｔは前記誘電体層の厚さ、Ａは前記積層された内部電極のオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）面積、ｎは積層数である、請求項１から４の何れか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項６】
前記内部電極の積層方向に隣り合う内部電極間の間隔である誘電体層の厚さの範囲が０．５μｍ〜７μｍである、請求項１から５の何れか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項７】
前記誘電体層のグレーン直径の平均値（Ｒｇ）の範囲が５３μｍ〜１３８μｍである、請求項１から６の何れか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層セラミックキャパシタに関し、より詳細には、積層セラミックキャパシタに電圧印加時発生する音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を減らすことができる積層セラミックキャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に積層セラミックキャパシタは小型ながらも高容量が保障され、実装が容易である長所により、コンピューター、ＰＤＡ、携帯電話などの移動通信装置の部品として広く用いられている。最近では、電子製品が小型化及び多機能化されるにつれ、チップ部品も小型化及び高機能化される傾向にあるため、積層セラミックキャパシタもサイズが小さくて容量の大きい製品が求められている。
【０００３】
従来の積層セラミックキャパシタはセラミックグリーンシート上に導電性ペーストを印刷して内部電極を形成する。内部電極が形成されたセラミックグリーンシートを数十から数百層まで重積してグリーンセラミック積層体を作る。その後、グリーンセラミック積層体を高温及び高圧で圧着し強硬なグリーンセラミック積層体を作り、切断工程を経てグリーンチップを製造する。その後、グリーンチップを仮焼及び焼成してから外部電極を形成して積層セラミックキャパシタを完成する。
【０００４】
しかし、このような方式により形成される従来の高容量積層セラミックキャパシタでは、セラミックグリーンシートを形成する際、強誘電体を使用するため、交流あるいは直流電圧を印加すると、圧電効果（ｐｉｅｚｏ  ｅｆｆｅｃｔ）により積層セラミックキャパシタの振動が基板に伝わって音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）が発生する。このような音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）は積層セラミックキャパシタが用いられた電子製品を使用する際、騷音となる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、従来技術の問題点を解決するためのもので、音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を大きく減らすことができる積層セラミックキャパシタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の本発明の課題を解決するための本発明の技術的な側面は、対向する第１側面及び第２側面、第１側面及び第２側面を連結する第３側面及び第４側面を有するセラミック本体と、セラミック本体の内部に形成され、第３側面または第４側面に一端が露出する複数個の内部電極と、第３側面または第４側面に形成され、内部電極と電気的に連結される外部電極と、内部電極と交互に積層され、セラミック粉末からなる誘電体層とを含み、セラミック粉末の粒径が１３０μｍ以下であることを特徴とする積層セラミックキャパシタを提供することである。
【０００７】
また、誘電体層は、セラミック粉末の粒径が５０μｍ以上であることを特徴とする。
【０００８】
また、セラミック粉末はＢａＴｉＯ３粉末を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、誘電体層はマンガン（Ｍｎ）酸化物、イットリウム（Ｙ）酸化物、ジスプロシウム（Ｄｙ）酸化物、マグネシウム（Ｍｇ）酸化物、ケイ素（Ｓｉ）酸化物からなる群より選択された１つ以上をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
また、下記数学式で算出されるチップ誘電率の範囲は３００〜３４００である。
【００１１】
【数１】
2012182416.tif 000003
【００１２】
ここで、εｒはチップ誘電率、ε０は真空の誘電率、Ｃｐは積層セラミックキャパシタの容量、Ｔは誘電体層の厚さ、Ａは積層された内部電極のオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）面積、ｎは積層数であることを特徴とする。
【００１３】
また、内部電極の積層方向に隣り合う内部電極間の間隔である誘電体層の厚さの範囲は０．５μｍ〜７μｍであることを特徴とする。
【００１４】
また、誘電体層のグレーン直径の平均値（Ｒｇ）の範囲が５３μｍ〜１３８μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、セラミック粉末とチップ誘電率及び誘電体の厚さを調節することで、積層セラミックキャパシタで発生される音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を減少させることができる効果がある。これにより、積層セラミックキャパシタが用いられる電子製品の騷音も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ'方向の断面図である。
【図３ａ】誘電体層の厚さを測定した方法を説明するための図１のＡ−Ａ'方向の断面図である。
【図３ｂ】図１のＣ−Ｃ'方向からみた断面のうち、図３ａのＰ２部分の一部を拡大した写真である。
【図４】平均グレーン直径を測定した方法を説明するための誘電体の一部分の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。
【００１８】
本発明は説明される実施例に限定されず、本発明の実施例は本発明の技術的思想を理解しやすくするために用いられる。本発明に参照された図面において、実質的に同じ構成と機能を有する構成要素は同じ符号を使用する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略的な斜視図である。
【００２０】
図１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キャパシタはセラミック本体１００及び外部電極２００ａ、２００ｂを含むことができる。
【００２１】
上記セラミック本体１００はその内部に複数の誘電体層が積層され、複数の誘電体層を介して第１内部電極１２０ａと第２内部電極１２０ｂが対向するように交互に積層されることができる。
【００２２】
上記セラミック本体１００は、対向する第１側面及び第２側面、上記第１側面及び第２側面を連結する第３側面及び第４側面を有することができる。
【００２３】
上記セラミック粉末はその粒径が５０μｍ〜１３０μｍの範囲であることができる。上記セラミック粉末はＢａＴｉＯ３粉末を主成分として形成されることができ、マンガン（Ｍｎ）酸化物、イットリウム（Ｙ）酸化物、ジスプロシウム（Ｄｙ）酸化物、マグネシウム（Ｍｇ）酸化物、ケイ素（Ｓｉ）酸化物からなる群より選択された１つ以上を副成分としてさらに含むことができる。
【００２４】
上記ＢａＴｉＯ３粉末を含むセラミック粉末で誘電体を形成する場合、焼成後に粉末の凝集などによりグレーンサイズとセラミック粉末のサイズが異なるようになる。本発明の一実施形態によると、このグレーン直径の平均値（Ｒｇ）は５３μｍ〜１３８μｍの範囲であることができる。
【００２５】
図２は図１のＢ−Ｂ'方向の断面図である。
【００２６】
図２に示された内部電極１２０ａ、１２０ｂは上記複数の誘電体層を積層する過程で一誘電体層に形成されたもので、焼結により一誘電体層を介して上記セラミック本体１００の内部に形成される。内部電極１２０ａ、１２０ｂは異なる極性を有する第１内部電極１２０ａ及び第２内部電極１２０ｂを一対とすることができ、誘電体層の積層方向に沿って対向配置されることができる。上記第１及び第２内部電極の各一端は交互に上記セラミック本体１００の両側面に露出されることができる。
【００２７】
上記第１及び第２内部電極１２０ａ、１２０ｂは導電性金属で形成されることができ、これに制限されず、例えば、ＮｉまたはＮｉ合金からなることができる。
【００２８】
上記外部電極２００ａ、２００ｂはセラミック本体１００の両側板に形成されることができる。上記外部電極２００ａ、２００ｂはセラミック本体１００の外表面に露出した第１及び第２内部電極１２０ａ、１２０ｂと電気的に連結されるように形成されることで、外部端子の役割をすることができる。具体的には、外部電極２００ａ、２００ｂは銅（Ｃｕ）を用いて形成することができる。
【００２９】
上記セラミック粉末で形成された誘電体層は、下記数学式で算出されるチップ誘電率（εｒ）の範囲が３００〜３４００であることができる。
【００３０】
【数１】
2012182416.tif 000004
【００３１】
ここで、εｒはチップ誘電率、ε０は真空の誘電率、Ｃｐは積層セラミックキャパシタの容量、Ｔは誘電体層の厚さ（Ｔ）、Ａは積層された内部電極１２０ａ、１２０ｂのオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）面積、ｎは積層数である。
【００３２】
また、積層セラミックキャパシタの容量は、１５０℃で、１時間熱処理を行った後、２時間経過した時点で測定した値である。
【００３３】
上記内部電極１２０ａ、１２０ｂの積層方向に隣り合う内部電極１２０ａ、１２０ｂ間の間隔である誘電体層の厚さ（Ｔ）の範囲は０．５μｍ〜７μｍであることができる。
【００３４】
以下では、図３ａ、図３ｂ及び図４を参照し、積層セラミックキャパシタを形成した後、誘電体層の厚さ（Ｔ）とグレーン直径の平均値（Ｒｇ）を測定した方法を説明する。
【００３５】
図３ａは誘電体層の厚さ（Ｔ）を測定した方法を説明するための図１のＡ−Ａ'方向の断面図で、図３ｂは図１のＣ−Ｃ'方向からみた断面のうち、図３ａのＰ２部分の一部を拡大した写真である。
【００３６】
図３ａに示されたように誘電体層の厚さ（Ｔ）を測定するため、内部電極１２０ａ、１２０ｂ層の全長を４等分した後、示されたＰ１〜Ｐ３地点を選択する。上記Ｐ１〜Ｐ３のうち１つの地点において、図１のＣ−Ｃ'断面方向に光学顕微鏡を利用して写真を撮る。
【００３７】
図３ｂには上記方法により撮影したＰ１〜Ｐ３のうち１つの地点における断面写真が示されている。図３ｂに示されたように、１〜１０地点で誘電体層の厚さ（Ｔ）を測定し平均値を算出する。このような方法によりＰ１〜Ｐ３地点で各平均値を算出した後、上記平均値を再び平均して誘電体層の厚さ（Ｔ）を算出する。
【００３８】
図４はグレーン直径の平均値（Ｒｇ）を測定した方法を説明するための誘電体の一部分の写真である。
【００３９】
図４を参照すると、グレーン直径の平均値（Ｒｇ）は塩酸（ＨＣＬ）と硝酸（ＨＮＯ３）を希釈した溶液でエッチングした試料を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を利用して撮影した後、図４に示されたようにイメージ分析機を利用して測定した。測定の信頼度を高めるために、ランダムに５０個の測定点を選定して平均値を求め、グレーン直径の平均値（Ｒｇ）を算出した。
【００４０】
一方、下記表１はＢａＴｉＯ３粉末のサイズと誘電体層の厚さ（Ｔ）、チップ誘電率（εｒ）、グレーン直径の平均値（Ｒｇ）毎に積層セラミックキャパシタを製作し、音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を評価した結果を示したものである。
【００４１】
この際、積層セラミックキャパシタは印刷されたセラミックグリーンシートを積層して積層体を作った後、圧着、切断、焼成、外部電極２００ａ、２００ｂ、メッキなどで製作した。
【００４２】
次に、製造された積層セラミックキャパシタの音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を測定するために、無振動室で製造された積層セラミックキャパシタをテスト基板上に実装し、ＤＣ１．２５Ｖ、１００ｍＡで各実施例毎に３０回ずつノイズを測定してから平均値を求めた。音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）は、５０ｄＢより大きい場合を可聴騷音の基準として設定し、これより５ｄＢ小さいと、可聴ノイズが大きく減るため、優れると判定する。該基準で上記測定値を評価し、下記表１に示した。ＢａＴｉＯ３粉末のサイズが５０μｍ以下の場合は焼成時粉末の分散が困難で、粒度サイズの制御が困難であるため、除外した。
【００４３】
【表１】
2012182416.tif 000005
2012182416.tif 000006
2012182416.tif 000007
【００４４】
上記表１を参照すると、比較例１〜１２は、ＢａＴｉＯ３粉末のサイズが３００μｍで、焼成後のグレーン直径の平均値（Ｒｇ）は３２１μｍであるが、誘電体層の厚さ（Ｔ）やチップ誘電率（εｒ）が変化しても音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）は改善されなかったことが分かる。
【００４５】
また、上記表１の比較例２８〜３９は、チップ誘電率（εｒ）が２８００以下の場合のみ優れると評価された。
【００４６】
実施例４０〜８７は、ＢａＴｉＯ３粉末のサイズが１３０μｍ以下で、誘電体層の厚さ（Ｔ）は０．５−７μｍであり、チップ誘電率（εｒ）は３４００以下の全実施例において音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）が４５ｄＢ以下であり、優れると評価された。
【００４７】
また、上記表１の試験結果から、ＢａＴｉＯ３粉末のサイズが小さくなるほど、誘電体層の厚さ（Ｔ）が厚くなるほど、チップ誘電率（εｒ）が小さくなるほど、音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）の評価結果がよくなることが分かる。
【００４８】
即ち、ＢａＴｉＯ３粉末のサイズが５０−１３０μｍの場合、チップ誘電率（εｒ）の範囲が３００〜３４００の場合、誘電体層の厚さ（Ｔ）の範囲が０．５μｍ〜７μｍの場合、音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）が５ｄＢ以上減ることが分かる。
【００４９】
上述したように、本発明によると、セラミック粉末とチップ誘電率（εｒ）及び誘電体層の厚さ（Ｔ）を調節することで、積層セラミックキャパシタから発生される音響ノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）を減少させることができるという効果がある。これにより、積層セラミックキャパシタが用いられる電子製品の騷音も減少させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００  セラミック本体
１２０ａ、１２０ｂ  内部電極
２００ａ、２００ｂ  外部電極
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2012182416.tif 000012
【図４】
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