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公開番号2025098965
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2024214144
出願日2024-12-09
発明の名称積層型電子部品
出願人サムソンエレクトロ-メカニックスカンパニーリミテッド.
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01G 4/30 20060101AFI20250625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性が向上し、X7RまたはX7S特性を満たし、高温・高圧加速寿命のMTTFが向上し、静電容量が向上した積層型電子部品を提供する。
【解決手段】本発明の一実施例に係る積層型電子部品は、誘電体層及び内部電極を含む容量形成部を含む本体と、上記本体上に配置される外部電極と、を含み、希土類元素及びチタン(Ti)を含む二次相結晶粒を第1二次相結晶粒、上記希土類元素及びケイ素(Si)を含む二次相結晶粒を第2二次相結晶粒とし、上記容量形成部に含まれた上記第1二次相結晶粒の数をA、上記容量形成部に含まれた上記第2二次相結晶粒の数をBとするとき、上記容量形成部は0<A/(A+B)≦0.4を満たすことができる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体層及び内部電極を含む容量形成部を含む本体と、
前記本体上に配置される外部電極と、を含み、
希土類元素及びチタン（Ｔｉ）を含む二次相結晶粒を第１二次相結晶粒、前記希土類元素及びケイ素（Ｓｉ）を含む二次相結晶粒を第２二次相結晶粒とし、前記容量形成部に含まれた前記第１二次相結晶粒の数をＡ、前記容量形成部に含まれた前記第２二次相結晶粒の数をＢとするとき、
前記容量形成部は、０＜Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．４を満たす、積層型電子部品。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記容量形成部は、０＜Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．４の条件を満たす１．８５μｍ×１．８５μｍの断面積を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項３】
前記０＜Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．４の条件を満たす１．８５μｍ×１．８５μｍの断面積は、前記Ａ及びＢが５≦Ａ＋Ｂ＜２０を満たす、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項４】
前記希土類元素は、ランタン（Ｌａ）、サマリウム（Ｓｍ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、テルビウム（Ｔｂ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）及びガドリニウム（Ｇｄ）のうち少なくとも一つである、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項５】
前記希土類元素は、イッテルビウム（Ｙｂ）及びイットリウム（Ｙ）のうち少なくとも一つを含まない、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項６】
前記第１二次相結晶粒に含まれたチタン（Ｔｉ）の平均原子百分率に対する希土類元素の平均原子百分率の割合は、０．４以上１．５以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記第１二次相結晶粒に含まれた希土類元素の平均原子百分率は１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項８】
前記第１二次相結晶粒に含まれたチタン（Ｔｉ）の平均原子百分率は、１５ａｔ％超過２０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項９】
前記第１二次相結晶粒は、バリウム（Ｂａ）をさらに含み、前記第１二次相結晶粒に含まれたバリウム（Ｂａ）の平均原子百分率は、０．０１ａｔ％以上６ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項１０】
前記第１二次相結晶粒は、ケイ素（Ｓｉ）をさらに含み、前記第１二次相結晶粒に含まれたケイ素（Ｓｉ）の平均原子百分率は、０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型電子部品に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
積層型電子部品の一つである積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－ＬａｙｅｒｅｄＣｅｒａｍｉｃＣａｐａｃｉｔｏｒ）は、液晶表示装置（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）及びプラズマ表示装置パネル（ＰＤＰ：ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）などの映像機器、コンピュータ、スマートフォン及び携帯電話などの様々な電子製品のプリント回路基板に装着されて電気を充電または放電させる役割を果たすチップ形態のコンデンサである。
【０００３】
かかる積層セラミックキャパシタは、小型でありながらも高容量が保障され、実装が容易であるという利点により、様々な電子装置の部品として用いられることができる。コンピュータ、モバイル機器などの各種電子機器が小型化、高出力化されながら積層セラミックキャパシタに対する小型化及び高容量化の要求が増大している。
【０００４】
ＩＴ用ＭＬＣＣだけでなく、電装用ＭＬＣＣの市場が拡大するにつれて、同一容量帯で定格電圧が高く信頼性に優れた製品の需要が増加している。一般的に結晶粒の大きさが小さく粒界が多いほど誘電体の信頼性が向上することが知られている。ＭＬＣＣ誘電体組成添加剤元素の中で、原子価固定アクセプタ、原子価可変アクセプタである遷移金属元素、そして希土類元素が信頼性に及ぼす影響は既に知られており、一般的にこれらを含む誘電体添加元素組成比の最適化により良好な信頼性を有する条件を選定するようになる。ＢＭＥ（ＢａｓｅＭｅｔａｌＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）ＭＬＣＣが産業化されてから３０年以上経過している間、信頼性を向上させるための組成最適化作業が持続的に進められており、そのような事例が多くの特許として既に報告されている。最近、同じ誘電体組成であっても、微細構造、添加剤元素の分布と固溶程度、そして工程条件によって信頼性に大きな差があることが報告されており、これに対する研究が活発に進められている。
【０００５】
従来の高容量積層型電子部品は、原子価固定アクセプタ（ｆｉｘｅｄｖａｌｅｎｃｅａｃｃｅｐｔｏｒ）であるマグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などを添加し、ドナー（ｄｏｎｏｒ）の役割をする希土類元素を添加したり、原子価可変アクセプタ（ｖａｒｉａｂｌｅｖａｌｅｎｃｅａｃｃｅｐｔｏｒ）であるマンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）などを追加すると同時に、バリウム（Ｂａ）またはケイ素（Ｓｉ）などのような焼結助剤などをさらに添加して焼結された材料に基づいている。しかし、高容量だけでなく高信頼性積層型電子部品を製造するためには、追加元素のドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）が必要であり、従来のように信頼性向上を主な目的とする希土類元素をさらに添加することが好ましい方向であるといえる。そこで、希土類元素の添加含量を増加させることで、一部の希土類元素がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３
）系の結晶格子とコア－シェル（ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を形成して、さらに向上した信頼性を実現することができる。しかし、一部の希土類元素は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３
）系の結晶格子の固溶によるシェル（ｓｈｅｌｌ）形成に関与せず、他の元素と結合して二次相（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ－ｐｈａｓｅ）を形成し、形成された二次相（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ－ｐｈａｓｅ）は信頼性に影響を及ぼさないか、却って悪影響を及ぼす場合が発見されており、この制御が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
韓国公開特許公報第１０－２００１－００２９８０９号
日本特許公開第２０１２－０２８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、信頼性が向上した積層型電子部品を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、Ｘ７ＲまたはＸ７Ｓ特性を満たす積層型電子部品を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、高温・高圧加速寿命のＭＴＴＦが向上した積層型電子部品を提供することである。
【００１０】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、静電容量が向上した積層型電子部品を提供することである。
（【００１１】以降は省略されています）

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