[发明专利]介电陶瓷组合物和含有该介电陶瓷组合物的多层陶瓷电容器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0027291的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种介电陶瓷组合物和含有该组合物的多层陶瓷电容器，特别地涉及一种具有高介电常数和优良的高温可靠性的介电陶瓷组合物和含有该组合物的多层陶瓷电容器。

背景技术

通常，使用陶瓷材料的电子元件如电容器、感应器、压电元件、变阻器、电热调节器等，包括由陶瓷材料形成的陶瓷体、在陶瓷体内部形成的内部电极、以及在陶瓷体表面提供的并分别与内部电极连接的外部电极。

在陶瓷电子元件中，多层陶瓷电容器包括多层堆叠的介电层、彼此相对布置且有介电层插入其间的内部电极、以及分别与内部电极电连接的外部电极。

由于多层陶瓷电容器具有如相对较小的尺寸、高容量、易于安放等优势，它已经被广泛地在移动通信装置，如计算机、掌上电脑（PDAs）、移动电话等中作为元件使用。

多层陶瓷电容器通过在薄片法（sheet method）、印刷法（pringting method）等方法中使用用于外部电极的胶（paste）和用于介电层的胶，并同时烧结堆叠的胶的薄片制造。

但是，根据相关技术等在多层陶瓷电容器中使用介电材料的情况中，当介电材料在还原气氛中被烧结时，介电材料会被还原从而变为半导体。

为此，使用贵金属如钯（Pd）等作为内部电极材料，其在烧结介电材料的温度下不会熔化，并且甚至在介电材料不会变为半导体的高氧分压下烧结时也不会被氧化。

但是，因为贵金属如钯（Pd）等相对昂贵，贵金属会明显增加多层陶瓷电容器的制造成本。

因此，主要使用相对便宜的贱金属如镍（Ni）、镍合金等作为内部电极材料。

但是，在使用贱金属作为内部电极中的导电材料的情况中，内部电极可能在空气气氛下烧结内部电极的情况下被氧化。

因此，介电层和内部电极应同时在还原气氛下被烧结。

但是，当在还原气氛下烧结介电层时，介电层会被还原，以致绝缘电阻（IR）会被下降。

因此，已建议使用非还原介电材料。

还有，在使用钛酸钡（BaTiO₃）作为介电材料的基材的情况下，为了抑制不均匀颗粒的生长和形成均匀颗粒，通常已使用氧化镁（MgO）添加剂。

但是，氧化镁（MgO）添加剂容易固体溶解在钛酸钡（BaTiO₃）中充当受体（acceptor），以致存高温可靠性方面的问题。因此，这个问题需要得到解决。

[相关技术文献]

（专利文献1）韩国专利公开号为2002-0040610的韩国专利。

发明内容

本发明的一个目的是提供具有高介电常数和优良的高温可靠性的介电陶瓷组合物，和含有该组合物的多层陶瓷电容器。

根据本发明的目的，提供的介电陶瓷组合物含有：用Ba_mTiO₃（0.995≤m≤1.010）表示的基材粉末；以100mol所述基材粉末为基准的0.2-2.0mol的第一附加成分，所述第一附加成分为含Ba和Ca中的至少一种的氧化物或碳化物；第二附加成分，，所述第二附加成分为含Si的氧化物或含Si的玻璃复合物；以100mol所述基材粉末为基准的0.2-1.5mol的第三附加成分，所述第三附加成分为含Sc、Y、La、Ac、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种的氧化物；以及以100mol所述基材粉末为基准的0.05-0.80mol的第四附加成分，所述第四附加成分为含Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co和Ni中的至少一种的氧化物，其中所述第一附加成分与所述第二附加成分的含量比为0.5-1.7。

在用Ba_mTiO₃表示的所述基材粉末中，m可以满足以下等式：0.995≤m≤0.998。

所述基材粉末可以具有5.0m²/g以下的比表面积。

所述第一附加成分的含量可以为0.5-1.5mol。

所述第一附加成分与所述第二附加成分的含量比可以为0.7-1.2。

所述第三附加成分的含量可以为0.5-1.0mol。

所述第四附加成分的含量可以为0.1-0.4mol。