[发明专利]电介质组合物以及包括该组合物的陶瓷电子元件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0117799的优先权，该申请的内容引入本申请中以作参考。

技术领域

本发明涉及一种电介质组合物以及包括该组合物的陶瓷电子元件。

背景技术

使用陶瓷材料的电子元件包括电容器、感应器、压电元件、变阻器、热敏电阻等等。

在陶瓷电子元件中，多层陶瓷电容器（MLCC）通常具有高容量、体积小巧以及易于安装的优良特性。

多层陶瓷电容器是通常安装在用于包括显示装置诸如液晶显示器（LCDs）、等离子显示板（PDPs）以及计算机、掌上电脑（PDAs）、移动电话等等多种电子设备上的印刷线路板上的片式（chip type）电容器，并且多层陶瓷电容器在充电，以及释放电流上起着重要的作用。

最近，由于显示装置诸如LCDs、PDPs等等的扩大以及计算机CPU速度（‘钟速’）的提高，电子设备可能会产生巨大的热量。因此，为了使集成电路（ICs）能够稳定操作，甚至在高温下也有必要确保稳定的电容和可靠性。

另外，多层陶瓷电容器具有的尺寸范围较大以及根据其应用和电容具有多种层压形式。

具体地，为了响应目前紧凑、重量轻以及多功能电子设备的制备趋势，用于这种电子设备的MLCCs也需要具有非常紧凑的尺寸、超高电容以及升高的电压。

因此，为了制备非常紧凑的产品，目前制备的MLCC中的每个介电层以及内电极的厚度降低，而层压的内电极层的数量增加以给予超高电容。

然而，如果在MLCCs的制备过程中，电压随着介电层厚度的降低而提高，由于应用在介电层上的电子领域强度提高且微细结构损坏，内部电压和/或直流偏置（DC-bias）特性诸如BDV、高温IR等等可能会恶化，因而产生问题。

为了阻止上述问题，有必要制备微粒形式的基础粉末（base powder）。然而，当基础粉末的平均颗粒尺寸降低时，在介电效应（通常简称为'介电常数'）减少的同时实现或体现适合于使用者需要的电容和温度特性是困难的。

发明内容

在本发明所附属的现有技术的技术领域中，需要一种新颖的观点：研发的介电层与现有技术公知的具有相同的电容而却没有降低该介电层的厚度从而确保了该介电层的可靠性。

根据本发明的一方面提供了一种电介质组合物，该电介质组合物包括：含有Ba_mTiO₃（0.995≤m≤1.010）的基础粉末；以100摩尔的基础粉末为基准，含有0.05-4.00摩尔的至少含有一种稀土元素的氧化物或碳酸盐的第一副组分（first sub-component）；以100摩尔的基础粉末为基准，含有0.05-0.70摩尔的至少含有一种过渡金属的氧化物或碳酸盐的第二副组分；以100摩尔的基础粉末为基准，含有0.20-2.00摩尔的Si氧化物的第三副组分；以100摩尔的基础粉末为基准，含有0.20-1.00摩尔的Al氧化物的第四副组分；以及以第三副组分为基准，含有20-140%的至少含有Ba和Ca中的一种的氧化物的第五副组分。

所述电介质组合物可以具有的平均颗粒尺寸为0.75μm或更小。

以100摩尔的基础粉末为基准，所述电介质组合物可以进一步包括0.01-2.50摩尔的Mg氧化物或碳酸盐。

以100摩尔的基础粉末为基准，所述电介质组合物可以进一步包括0.01-1.00摩尔的Zr氧化物。

所述第一副组分中的稀土元素可以选自由Y、Dy、Ho、Er和Gd组成的组中的至少一种。

所述第二副组分中的过渡金属可以选自由Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、V、Cr、Cu和Zn组成的组中的至少一种。