KR100495210B1 - 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물, 이를 이용한적층세라믹 커패시터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내환원성 유전체 자기조성물과 이를 이용한 적층세라믹 커패시터에 관한 것이다. 본 발명의 적층세라믹 커패시터는 비유전율이 높으면서도 X5R특성(-55∼85 ℃, △C=±15% 이내)을 만족하고, 1200~1250℃ 의 저온소성으로 얻을 수 있다.

본 발명은, BaTiO₃와, 이 BaTiO₃ 100몰에 대해,

MgCO₃:0.2∼3.0몰,

Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O ₃의 그룹에서 선택된 1종이상:0.05∼1.5몰,

Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0 ≤x ≤1):0.2∼3.0몰,

Mn₂V₂O₇:0.01∼1.5몰을 포함하여 이루어지는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물과,

상기 유전체 자기조성물로 이루어진 유전체와 내부전극이 교대로 적층하여 이루어지는 적층세라믹 커패시터 및,

MnO와 V₂O₅를 650~800℃ 에서 하소하여 Mn₂V₂O₇분말을 얻는 단계,

BaTiO₃와

이 BaTiO₃ 100몰에 대해

MgCO₃:0.2∼3.0몰,

Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O ₃의 그룹에서 선택된 1종이상:0.05∼1.5몰,

Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x≤ 1):0.2∼3.0몰 및,

상기에서 얻은 Mn₂V₂O₇을 0.01∼1.5몰로 혼합하여 유전재료를 얻는 단계,

상기 유전재료와 내부전극을 교대로 적층한 후 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 적층세라믹 커패시터의 제조방법에 관한 것을 그 기술요지로 한다.

Description

내환원성 저온소성 유전체 자기조성물, 이를 이용한 적층세라믹 커패시터 및 그 제조방법{Non-reducible, low temperature sinterable dielectric ceramic composition, multilayer ceramic chip capacitor using the composition and method for preparing the multilayer ceramic chip capacitor}

본 발명은 내환원성 유전체 자기조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온소성에서도 비유전율이 높으면서 X5R특성(-55∼85℃ , △C=±15% 이내)을 만족하는 유전체 자기조성물과 이를 이용한 적층세라믹 커패시터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

적층 세라믹 커패시터는 소형, 대용량, 고신뢰성의 전자부품으로서 폭넓게 사용되고 있고, 한 대의 전자기기 안에서 사용되는 개수도 다수에 이른다. 최근, 전자기기의 소형화와 고성능화에 따라 적층 세라믹 커패시터에 대해서도 소형화, 대용량화, 저가격화, 고신뢰성화의 요구는 점점 커지고 있다.

적층 세라믹 커패시터는 유전체와 내부전극이 교대로 적층된 적층체를 소성하여 제조하고 있다.

내부 전극층의 도전재로는 일반적으로 Pd나 Pd 합금이 사용되어 왔다. 근래에는 비교적 가격이 싼 Ni나 Ni 합금 등의 비(卑)금속의 사용이 늘어나고 있다. 내부 전극층의 도전재로서 비금속을 이용하는 경우, 대기중에서 소성을 행하면 전극층이 산화된다. 따라서, 유전체와 내부 전극층의 동시 소성을 환원분위기중에서 행할 필요가 있다. 그러나, 환원성 분위기중에서 소성하면 유전체층이 환원되어 비저항이 낮아지므로, 비환원성의 유전체 재료가 개발되고 있다.

비환원성의 유전체 재료를 이용한 적층 세라믹 커패시터는 전계의 인가에 의한 IR(절연저항)의 열화가 현저하다. 즉, IR의 수명이 짧고, 신뢰성이 낮은 문제가 있다. 또한 유전체가 직류전계에 노출되면 비유전율(ε_r)이 경시적으로 저하되는 문제가 발생한다. 칩커패시터를 소형 및 대용량화 하기 위해 유전체층을 얇게 하면, 직류 전압을 인가했을 때의 유전체 층에 걸리는 전계가 강해지므로, 비유전율 ε_r의 경시변화(즉, 용량의 경시변화)가 현저하게 커진다. 또 커패시터에는 온도에 따른 용량변화(TCC, Tempreature Characteristic Coefficient; 이하 '용량온도특성'이라 함)가 양호한 것도 요구된다. 특히, 용도에 따라서는 열악한 조건하에서의 용량온도특성이 평탄화 하는 것이 요구된다.

용량온도특성이 우수한 온도보상형 커패시터 재료로서는 (Sr, Ca)(Ti, Zr)O₃계, Ca(Ti, Zr)O₃계, Nd₂O₃-2TiO₂계, La₂O₃-2TiO ₂계 등이 일반적으로 알려져 있다. 이들 조성물은 비유전율이 매우 낮으므로(일반적으로 100 이하), 용량이 큰 커패시터를 제작하는 것이 실질적으로 불가능하다.

유전율이 높고 평탄한 용량온도특성을 가지는 유전체 자기 조성물로서, BaTiO₃를 주성분으로 하고, Nb₂O₅-Co₃O₄, MgO-Y, 희토류 원소(Dy, Ho 등), BaTiO₃-TiO₂ 등을 첨가한 조성이 알려져 있다. BaTiO₃를 주성분으로 하는 유전체 자기 조성물의 용량온도특성은 BaTiO₃의 큐리 온도가 약 130℃ 부근에 있으므로, 고온영역에서 용량 온도 특성인 XR특성( △C=±15% 이내)을 만족하는 것이 매우 어렵다.

BaTiO₃를 주성분으로 하는 유전체 자기조성물에 관한 선행기술로는, 미국특허 5,668,694호, 미국특허 5,862,034호, 일본 공개특허공보 6-215979호, 일본 공개특허공보 2000-311828호, 한국 공개특허공보 2000-0012080호가 있다.

미국특허 5,668,694(또한 미국특허 5,862,034)호는 BaTiO₃ 100몰에 대해 MgO:0.1~3몰, Y₂O₃:0~5몰, BaO+CaO:2~12몰, SiO₂:2~12몰, MnO:0~0.5몰, V₂O ₅:0~0.3몰, MoO₃:0~0.3몰, V₂O₅+MoO₃:0몰 이상으로 조성되는 적층세라믹 칩 커패시터가 제시되어 있다. 이 커패시터는 비유전율이 2600 수준으로 X7R특성을 만족하지만, 비유전율이 낮을 뿐 아니라 1300℃ 의 고온에서 소성해야 하는 단점이 있다.

일본 공개특허공보 6-215979호는 86.32~97.64몰의 BaTiO₃, 0.01~10.00몰의 Y₂O₃ , 0.01~10.0몰의 MgO 및 0.001~0.200몰의 V₂O₅와 MnO, Cr₂O₃, Co₂O₃중의 1종이상:0.01~1.0몰, Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x≤ 1):0.5~10몰로 조성되는 유전체 조성물이 제시되어 있다. 이 유전체 조성물은 비유전율이 2560~3850이고 X7R특성을 만족하는 것이지만, 소성온도가 1300~1380℃ 로 너무 높다.

일본 공개특허공보 2000-311828호는, BaTiO₃ 100몰, MgO 또는 CaO의 1종이상:0.1~3몰, MnO:0.05~1.0몰, Y₂O₃:0.1~5몰, V₂O₅:0.1~3몰, Ba_x Ca_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x ≤1):2~12몰로 조성되는 유전체 자기조성물이 제시되어 있다. 이 유전체 조성물은 X7R특성을 만족하지만, 비유전율이 3000미만이고 소성온도도 1270℃ 로 높다.

한국 공개특허공보 2000-0012080호에는, 주성분인 BaTiO₃와, 주성분 100몰에 대해 Cr₂O₃:0.1~3몰, V₂O₅:0.01~0.5몰, R1의 산화물(R1:Y, Ho, Dy):0.7∼7몰, MnO:0.5몰이하로 조성되는 유전체 조성물이 제시되어 있다. 이 유전체 조성물은 1473~3086의 비유전율 특성과 X8R특성(-55∼150℃ , △C=±15% 이내)을 나타내지만, 1280~1300℃ 의 높은 소성온도가 필요하다.

이들 선행기술은 BaTiO₃계로서 EIA규격의 X7R특성(-55∼125℃ , △C=±15% 이내)을 구현하고는 있지만, 유전율이 높지 않다. 더욱이, 유전율이 3000수준의 경우에는 소성온도가 1300℃이상으로 너무 높다. 소성온도가 1300℃의 고온인 경우에는 내부전극층이 세라믹 유전체층 보다 저온에서 수축하기 때문에 두 층간의 딜라미네이션(delamination)이 발생하기 쉽다. 또한 소성온도가 높아질수록 전극층의 뭉침현상이나 끊김 현상이 다발하여 용량저하는 물론 내부전극간의 단락(short)불량이 발생할 가능성이 높다.

본 발명은 낮은 소성온도에서도 높은 비유전율의 특성을 가지면서 X5R 특성(-55∼85℃ , △C=±15% 이내)을 만족하고 환원성 분위기 중에서의 소성이 가능하며 IR수명이 긴 유전체 자기 조성물을 제공하는데, 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 이 유전체 조성물을 이용한 적층세라믹 커패시터와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 유전체 자기조성물은, BaTiO₃와,

상기 BaTiO₃ 100몰에 대해,

MgCO₃:0.2∼3.0몰,

Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05∼1.5몰,

Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x≤ 1):0.2∼3.0몰,

Mn₂V₂O₇:0.01∼1.5몰을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 적층세라믹 커패시터는 상기 유전체 자기조성물로 이루어진 유전체와 내부전극이 교대로 적층되여 구성된다.

또한, 본 발명의 적층세라믹 커패시터의 제조방법은,

MnO와 V₂O₅를 650~800℃ 에서 하소하여 Mn₂V₂O₇분말을 얻는 단계와,

BaTiO₃와

상기 BaTiO₃ 100몰에 대해

MgCO₃:0.2∼3.0몰,

Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05∼1.5몰,

Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x ≤1):0.2∼3.0몰과,

상기에서 얻은 Mn₂V₂O₇를 0.01∼1.5몰로 혼합하여 유전재료를 얻는 단계 및,

상기 유전재료와 내부전극을 교대로 적층한 후 소성하는 단계를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

BaTiO₃계 유전체 조성물에서 소성온도를 낮추기 위해 Ba_xCa_(1-x)SiO₃ (이하, 간단히

'BCG'라도 표기)의 첨가량을 높이게 된다. BCG의 첨가량이 높아지면 유전율이 저하된다.

따라서, 본 발명자들은 고유전율을 확보하면서 저온소성을 실현하기 위한 연구과정에서 Mn₂V₂O₇을 소결조제로서 사용한 결과, BCG와 Mn₂V₂ O₇를 함께 사용하면 저온소성이 가능하다는 사실을 확인하였다.

본 발명에 따르면 BCG의 첨가량을 낮출 수 있어 3000이상의 고유전율을 확보되는 것이다.

지금까지 BaTiO₃계 유전체 조성물에서 MnO와 V₂O₅를 독립적으로 사용한 선행기술들은 많지만, 이를 합성하여 Mn₂V₂O₇로서 사용한 기술은 알려져 있지 않다. Mn ₂V₂O₇는 저온소성을 가능하도록 하지만, MnO와 V₂O₅가 독립적으로 사용되면 이를 기대하기 어렵다. 즉, 상기한 미국특허 5,668,694, 미국특허 5,862,034, 일본 공개특허공보 6-215979, 일본 공개특허공보 2000-311828, 한국 공개특허공보 2000-0012080호에서는 모두 MnO와 V₂O₅를 독립적으로 사용하는 기술들로서, 1300℃ 정도의 고온에서 소성하고 있다.

이와 같이, BaTiO₃계 유전체 조성물에서 Mn₂V₂O₇가 소결조제로 BCG와 유기적으로 작용하여 저온소성을 가능하게 한다는 사실에 주목하여 완성된 본 발명의 유전체 자기조성물에 대해 구체적으로 설명한다.

[MgCO₃:0.2~3몰]

MgCO₃는 유전체의 내환원성을 향상시키는 작용을 하는데, 그 조성은 BaTiO₃ 100몰에 대해 0.2∼3.0몰의 범위가 바람직하다. MgCO₃가 0.2몰 미만의 경우 손실계수가 상승하고 용량 온도변화율이 커지며, 3.0몰을 초과하는 경우 가속수명이 저하되고 소결성이 악화된다.

[Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05~1.5몰]

상기 Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂ O₃는 Ba²⁺ 이온자리에 치환되어 IR 및 IR수명을 향상시키는 역할을 하면서 온도에 다른 용량변화를 적게 한다. 이를 위해 0.05몰 이상 첨가하나, 1.5몰 초과의 경우에는 소결성이 악화되는 경향이 있으며 유전체 자기 조성물이 반도체화 된다.

[Cr₂O₃:0.1∼1.5몰]

Cr₂O₃는 내환원성을 강화시키는 역할을 한다. 그 함량이 0.1 미만인 경우 반도체화되고, 1.5를 초과하면 IR이 저하된다.

[Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x ≤1):0.2∼3.0몰]

상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃는 융점이 낮아 주성분에 대한 반응성이 양호하고 소결조제로서 역할을 한다. BCG의 함량이 0.2몰 미만이면 소결성이 나빠지고 용량 온도 특성이 규격에서 벗어나며, 또 IR이 저하한다. BCG의 함량이 3.0몰을 초과하면 IR 수명이 불충분해지는 이외에, 유전율이 저하된다. 보다 바람직하게는 BCG의 함량은 0.2~1.4몰로 하는 것이다. 본 발명에서는 Mn₂V₂O₇의 첨가로 BCG의 함량을 줄일 수 있는 것이다.

Ba_xCa_(1-x)SiO₃에서 x는 0~1, 바람직하게는 0.3~0.6로 하는 것이다.

[Mn₂V₂O₇:0.01∼1.5]

Mn₂V₂O₇은 융점이 820℃ 정도로 낮아 제2의 소결조제로 작용하여 자기 조성물의 소결성을 향상시키는 역할을 한다. 즉, Mn₂V₂O₇에 의해 저온소성(1200∼1250℃)이 가능하기 때문에 내부전극층과 세라믹 유전체간의 수축률의 차이가 감소되고, 이에 따라 딜라미네이션, 전극 뭉침, 끊김현상 등의 고온소성의 단점을 해결할 수 있다. 또 저온소성을 함으로써 과소성이 방지되고 유전체 결정립 크기를 줄여 신뢰성 향상을 꾀할 수 있다. Mn₂V₂O₇의 첨가에 의해 BCG의 함량을 줄일 수 있어 용량의 향상이 가능하다. 또한, Mn₂V₂O₇은 큐리 온도 이상에서의 용량 온도 특성을 평탄화하는 효과와 IR 수명을 향상시키는 효과를 나타낸다. Mn₂V₂O₇은 융점이 낮아 MnO와 V₂O₅로 각각 존재할 때보다 더욱 균일한 분포가 가능하여 소량으로도 특성개선 효과가 높다. 즉, MnO와 V₂O₅가 각각 존재할 때는 융점이 높아서 고상으로 존재하지만, 상합성을 통해서 융점을 낮추면, 저온소성에서 액상으로 존재하여 균일하게 분포한다.

Mn₂V₂O₇의 함량이 0.01몰 미만이면 소결조제로서의 효과가 불충분하고 1.5몰 초과하면 IR이 저하하고 용량온도 특성에 악영향을 미친다. 보다 바람직하게는 0.01~1몰로 첨가하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃와 상기 Mn₂V₂ O₇의 총합이 1~1.6몰의 경우 저온소성에서도 비유전율 등의 특성이 가장 좋다.

다음, 본 발명의 적층세라믹 커패시터에 대해 설명한다.

본 발명의 적층세라믹 커패시터는 본 발명의 유전체 자기조성물로 이루어진 유전체와 내부전극이 교대로 적층된 것이다. 내부전극은 유전체 자기조성물이 내환원성을 가지므로 비금속을 이용할 수 있다. 비금속은 통상의 것을 사용할 수 있는데, 내부전극으로는 Ni 또는 Ni합금이 바람직하다.

본 발명의 적층세라믹 커패시터는 상술한 본 발명의 유전체 자기조성물을 이용하는 것에 의해 높은 비유전율의 특성을 가지면서 X5R 특성(-55∼85℃ , △C=±15% 이내)을 만족한다. 또한, 직류전계하에서 용량의 경시변화가 작고, 절연저항의 수명이 길다.

본 발명의 적층세라믹 커패시터의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저, MnO와 V₂O₅를 650~800℃ 에서 하소하여 Mn₂V₂O₇ 분말을 만든다. 보다 바람직한 하소온도는 650~680℃ 이다. 하소온도가 650℃ 미만의 경우 화학반응이 일어나지 않아 상합성이 안되고, 800℃ 초과의 경우에는 파우더의 입자 사이즈가 커지고 경해져서 분쇄가 어려워진다. 따라서, 상합성을 위한 하소온도가 낮을수록 분쇄가 용이하므로 하소 온도는 650~800℃, 보다 바람직하게는 650~680℃ 가 바람직하다.

Mn₂V₂O₇분말을 얻으면 원료분말을 혼합하여 슬러리를 제조한다.

즉, BaTiO₃ 100몰에 대해

MgCO₃:0.2∼3.0몰,

Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05∼1.5몰,

Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤x≤1):0.2∼3.0몰 및,

상기에서 얻은 Mn₂V₂O₇를 0.01∼1.5몰로 혼합하고 분쇄, 탈수, 건조한다(본 발명에서 BCG, Mn₂V₂O₇의 첨가량은 상기에서 언급한 최적의 조건으로 하면 더 좋다).

건조된 분말에 바인더와 용매를 첨가하여 슬러리로 제조한다.

다음으로, 상기에서 얻은 슬러리를 이용하여 내부전극과의 적층체를 제조하는데, 통상의 인쇄법이나 시트법을 이용할 수 있다.

인쇄법을 이용하는 경우에는 슬러리와 내부전극 페이스트를 기판상에 적층인쇄하고 소정형상으로 절단한 후 기판에서 박리한다. 시트법을 이용하는 경우에는 슬러리로 그린시트를 만들고 이 위에 내부전극페이스트를 인쇄한 후 그린시트를 적층한다.

다음으로 적층체를 탈바인더처리 한 후에 환원가스분위기에서 소성한다. 이때의 소성은 1300℃ 이하, 바람직하게는 1200~1250℃의 저온에서 행할 수 있다. 본 발명의 유전체 조성물이 저온소성이 가능하므로 1200~1250℃에서 소성하여도 비유전율이 높고 X5R특성을 만족하는 커패시터를 얻을 수 있다.

상기에서 얻은 소성체의 측면에 외부전극페이스트를 도포하고 열처리하여 적층세라믹 커패시터를 제조한다. 외부전극은 특별히 제한하지 않으며, Ni, Cu나 이들의 합금을 이용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

도 1의 제조공정에 따라 적층세라믹 커패시터를 제조하였다.

먼저, 출발원료로서 BaCO₃와 TiO₂를 1:1의 몰비로 조합하고, 900 ∼1200℃ 에서 화학반응을 시켜 BaTiO₃를 얻고, 이를 분쇄하여 입경 0.8∼1.2㎛의 BaTiO₃를 준비하였다.

상기 BaTiO₃, MgCO₃, Y₂O₃, Cr₂O₃분말과 소결조제로서 BCG분말과 Mn₂V₂O₇분말을 칭량, 조합하였다. 소결조제인 BCG는 BaCO₃, CaCO₃, SiO₂분말을 1000℃ 이상에서 2시간 행하여 얻었다. Mn₂V₂O₇은 MnO와 V₂O₇을 650~680℃의 온도에서 2시간 하소하여 얻었다. 이렇게 하소된 소결조제는 그 입경을 1.0㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 사용하였다.

상기 칭량된 분말을 습식혼합 및 분쇄한 후 탈수 건조를 행하였다.

유기용매에 바인더를 용해하여 얻은 유기바인더를 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 바인더로는 통상적인 것이면 상관없는데, 본 발명의 실시예에서는 폴리비닐부틸계 바인더를 사용하였다.

상기 슬러리를 이용하여 닥터 블레이드법으로 8㎛ 두께로 필름상에 도포하여 유전체 자기조성물 시트를 성형하였다.

성형된 유전체 자기 조성물 시트에 내부 전극 재료인 Ni 페이스트를 인쇄하였다.

내부전극이 인쇄된 유전체 자기 조성물을 15층으로 적층하고 이 적층체의 상하 양면에 보호용 더미 시트를 적층하고 압착하여 적층체를 형성하였다.

압착된 적층체를 내부전극패턴에 따라 3.2×1.6㎜ 크기로 절단하였다. 절단된 적층체를 200∼350℃의 온도에서 10시간 이상 탈바인더 처리를 하였다. 탈바인더 처리된 적층체를 분위기를 제어하면서 1200∼1250℃온도에서 2시간 소성하고, 700∼1000℃에서 재산화시켰다.

이후 소성체를 연마하고 내부전극의 단부가 노출된 소성체의 측면에 Cu와 유리 프릿(glass frit)과 비이클(vehicle)로 이루어진 도전성 페이스트를 도포하고 건조시킨 후 700~800℃ 열처리하여 적층세라믹 커패시터를 제조하였다. 마지막으로 외부전극에 전기 도금법으로 Ni, Sn-Pb 도금층을 형성하였다.

상기와 같이 제조한 시료커패시터에 대하여 비유전율(ε_r), 유전손실(tanδ ), 비저항(Ω·m), 정전 용량온도특성(TCC(%)) 등의 전기적 특성을 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.

여기서 비유전율(ε_r ), 유전손실(tan δ)은 상온(25℃ )에서 주파수 1 KHz에서 측정하였고, 비저항( Ω·m)은 상온에서 250V로 60초 동안 전류 인가후의 IR 측정값을 측정하여 환산하였다. 정전용량 온도 특성(TCC(%))은 각 온도에서의 정전용량과 25℃ 에서의 정전용량의 변화율[TCC(%)=(( △CT- △C_25℃ )/ △C_25℃ )×100]로 나타내었다.

표 1, 2에 나타난 바와 같이, BCG의 양이 비교적 소량임에도 불구하고 제2소결 조제로 Mn₂V₂O₇을 첨가함으로써 저온소성에서 세라믹 자기조성물의 우수한 소결특성을 얻을 수 있었다.

본 발명의 유전체 조성물은 비유전율이 약 4000 수준이고 X5R특성을 만족하며, 저온소성이 가능하였다. 따라서, 내부전극층과 세라믹 유전체층간의 딜라미네이션의 발생하지 않으며, 또한, 전극층이 뭉침거나 끊기는 현상이 줄어들고, 과소성이 방지되어 유전체 결정립의 크기를 줄일 수 있어 신뢰성이 향상되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 유전체 자기 조성물은 비유전율이 높고 용량온도특성이 EIA 규격의 X5R 특성(-55∼85℃ , C=±15% 이내)을 만족한다. 또한, 환원성 분위기중에서의 저온 소성이 가능하며, 절연 저항의 장수명화를 실현할 수 있다. 이 유전체 자기조성물을 이용하면 신뢰성이 높고, X5R특성을 만족하는 적층세라믹 커패시터를 얻을 수 있다. 이러한 적층세라믹 커패시터는 직류 전계하에서의 용량의 경시변화가 작고, 절연저항의 수명이 길다.

도 1은 적층세라믹 커패시터의 제조공정 일례도

Claims (13)

1. BaTiO₃와,

   상기 BaTiO₃ 100몰에 대해,

   MgCO₃:0.2∼3.0몰,

   Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05∼1.5몰,

   Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

   Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0 ≤x≤ 1):0.2∼3.0몰,

   Mn₂V₂O₇:0.01∼1.5몰을 포함하여 이루어지는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃는 0.2∼1.4몰임을 특징으로 하는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃에서 X는 0.3∼0.6임을 특징으로 하는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 Mn₂V₂O₇는 0.01~1.0몰임을 특징으로 하는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물.
5. 제 1항 내지 제 4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃와 상기 Mn₂V₂O₇는 총합이 1~1.6몰임을 특징으로 하는 내환원성 저온소성 유전체 자기조성물.
6. 청구항 1의 유전체 자기조성물로 이루어진 유전체와 내부전극이 교대로 적층되어 이루어지는 적층세라믹 커패시터.
7. 제 6항에 있어서, 상기 내부전극은 Ni 또는 Ni합금에서 선택된 것임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터.
8. MnO와 V₂O₅를 650~800℃ 에서 하소하여 Mn₂V₂O₇분말을 얻는 단계와,

   BaTiO₃와

   상기 BaTiO₃ 100몰에 대해

   MgCO₃:0.2∼3.0몰,

   Y₂O₃, Ho₂O₃, Dy₂O₃, Yb₂O₃의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상의 총합:0.05∼1.5몰,

   Cr₂O₃:0.1∼1.5몰,

   Ba_xCa_(1-x)SiO₃(단, 0≤ x ≤1):0.2∼3.0몰과,

   상기에서 얻은 Mn₂V₂O₇를 0.01∼1.5몰 혼합한 유전재료를 얻는 단계 및,

   상기 유전재료와 내부전극을 교대로 적층한 후 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃는 0.2∼1.4몰임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 Mn₂V₂O₇는 0.01~1.0몰임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 Ba_xCa_(1-x)SiO₃와 상기 Mn₂V₂O ₇는 총합이 1~1.6몰임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.
12. 제 8항에 있어서, 상기 하소는 650~680℃ 에서 행하는 것을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.
13. 제 8항에 있어서, 상기 소성은 1200~1250℃ 에서 행하는 것을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터의 제조방법.