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公開番号2025104273
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024205485
出願日2024-11-26
発明の名称積層型キャパシタ
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.
代理人個人,個人
主分類H01G 4/30 20060101AFI20250702BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極連結性に優れながらも容量が増加した積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】本開示による積層型キャパシタはチタン酸バリウム系化合物を主成分として含む誘電体層;および導電性金属を含む内部電極を含むキャパシタボディー、そして前記キャパシタボディーの外側に配置される外部電極を含み、前記内部電極、前記誘電体層と前記内部電極の間に配置される界面、またはこれら全ては下記化学式1で表される共材を含む。化学式1に関する定義は明細書内に記載された通りである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チタン酸バリウム系化合物を主成分として含む誘電体層と、導電性金属を含む内部電極とを含むキャパシタボディー、及び
前記キャパシタボディーの外側に配置される外部電極、を含み、
前記内部電極、前記誘電体層と前記内部電極の間に配置される界面、またはこれら全ては下記化学式１で表される共材を含む、積層型キャパシタ：
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
ｎ
上記化学式１中、
ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｍｎ、またはこれらの組み合わせを含み、
Ａは１１族元素～１６族元素からなる群より選択されるいずれか一つ以上を含み、
ＸはＣ、Ｎ、またはこれらの組み合わせを含み、
ｎは１～４の整数である。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
前記共材は、Ｔｉ
２
ＡｌＣ、Ｖ
２
ＡｌＣ、Ｃｒ
２
ＡｌＣ、Ｎｂ
２
ＡｌＣ、Ｔａ
２
ＡｌＣ、Ｚｒ
２
ＡｌＣ、Ｔｉ
２
ＡｌＮ、Ｔｉ
３
ＡｌＣ
２
、Ｖ
３
ＡｌＣ
２
、Ｔａ
３
ＡｌＣ
２
、Ｚｒ
３
ＡｌＣ
２
、Ｔｉ
４
ＡｌＮ
３
、Ｖ
４
ＡｌＣ
３
、Ｎｂ
４
ＡｌＣ
３
、Ｔａ
４
ＡｌＣ
３
、（Ｍｏ，Ｖ）
４
ＡｌＣ
３
、Ｍｏ
４
ＶＡｌＣ
４
、Ｔｉ
３
ＳｉＣ
２
、Ｔｉ
４
ＳｉＣ
３
、Ｔｉ
２
ＣｄＣ、Ｓｃ
２
ＩｎＣ、Ｓｃ
２
ＳｎＣ、Ｔｉ
２
ＧａＣ、Ｔｉ
２
ＩｎＣ、Ｔｉ
２
ＴｌＣ、Ｖ
２
ＧａＣ、Ｃｒ
２
ＧａＣ、Ｔｉ
２
ＧａＮ、Ｔｉ
２
ＩｎＮ、Ｖ
２
ＧａＮ、Ｃｒ
２
ＧａＮ、Ｔｉ
２
ＧｅＣ、Ｔｉ
２
ＳｎＣ、Ｔｉ
２
ＰｂＣ、Ｖ
２
ＧｅＣ、Ｃｒ
２
ＧｅＣ、Ｖ
２
ＰＣ、Ｖ
２
【請求項３】
前記チタン酸バリウム系化合物は、Ｂａ
ｍ
ＴｉＯ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ
１－Ｘ
Ｃａ
ｘ
）
ｍ
（Ｔｉ
１－ｙ
Ｚｒ
ｙ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａ
ｍ
（Ｔｉ
１－ｘ
Ｚｒ
ｘ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、（Ｂａ
１－Ｘ
Ｃａ
ｘ
）
ｍ
（Ｔｉ
１－ｙ
Ｓｎ
ｙ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項４】
前記誘電体層は副成分をさらに含み、
前記副成分はジスプロシウム（Ｄｙ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウム（Ｇａ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、インジウム（Ｉｎ）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項５】
前記誘電体層は前記共材をさらに含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項６】
前記導電性金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、これらの合金、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項７】
前記内部電極の断面積に対して前記共材が占める断面積は０．１％～３０％である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項８】
チタン酸バリウム系化合物を主成分として含む誘電体層と、導電性金属を含む内部電極とを含むキャパシタボディー、及び
前記キャパシタボディーの外側に配置される外部電極、を含み、
前記内部電極、前記誘電体層、前記誘電体層と前記内部電極の間に配置される界面、またはこれら全ては下記化学式１で表される共材を含む、積層型キャパシタ：
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
ｎ
上記化学式１中、
ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｍｎ、またはこれらの組み合わせを含み、
Ａは１１族元素～１６族元素からなる群より選択されるいずれか一つ以上を含み、
ＸはＣ、Ｎ、またはこれらの組み合わせを含み、
ｎは１～４の整数である。
【請求項９】
前記共材は、Ｔｉ
２
ＡｌＣ、Ｖ
２
ＡｌＣ、Ｃｒ
２
ＡｌＣ、Ｎｂ
２
ＡｌＣ、Ｔａ
２
ＡｌＣ、Ｚｒ
２
ＡｌＣ、Ｔｉ
２
ＡｌＮ、Ｔｉ
３
ＡｌＣ
２
、Ｖ
３
ＡｌＣ
２
、Ｔａ
３
ＡｌＣ
２
、Ｚｒ
３
ＡｌＣ
２
、Ｔｉ
４
ＡｌＮ
３
、Ｖ
４
ＡｌＣ
３
、Ｎｂ
４
ＡｌＣ
３
、Ｔａ
４
ＡｌＣ
３
、（Ｍｏ，Ｖ）
４
ＡｌＣ
３
、Ｍｏ
４
ＶＡｌＣ
４
、Ｔｉ
３
ＳｉＣ
２
、Ｔｉ
４
ＳｉＣ
３
、Ｔｉ
２
ＣｄＣ、Ｓｃ
２
ＩｎＣ、Ｓｃ
２
ＳｎＣ、Ｔｉ
２
ＧａＣ、Ｔｉ
２
ＩｎＣ、Ｔｉ
２
ＴｌＣ、Ｖ
２
ＧａＣ、Ｃｒ
２
ＧａＣ、Ｔｉ
２
ＧａＮ、Ｔｉ
２
ＩｎＮ、Ｖ
２
ＧａＮ、Ｃｒ
２
ＧａＮ、Ｔｉ
２
ＧｅＣ、Ｔｉ
２
ＳｎＣ、Ｔｉ
２
ＰｂＣ、Ｖ
２
ＧｅＣ、Ｃｒ
２
ＧｅＣ、Ｖ
２
ＰＣ、Ｖ
２
【請求項１０】
前記チタン酸バリウム系化合物は、Ｂａ
ｍ
ＴｉＯ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ
１－Ｘ
Ｃａ
ｘ
）
ｍ
（Ｔｉ
１－ｙ
Ｚｒ
ｙ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａ
ｍ
（Ｔｉ
１－ｘ
Ｚｒ
ｘ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、ｘ≦０．１０）、（Ｂａ
１－Ｘ
Ｃａ
ｘ
）
ｍ
（Ｔｉ
１－ｙ
Ｓｎ
ｙ
）Ｏ
３
（０．９９５≦ｍ≦１．０１０、０≦ｘ≦０．１０、０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項８に記載の積層型キャパシタ。
（【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】
本開示は、積層型キャパシタに関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
最近、電子機器の多機能化および小型化が急速に進むにつれて、電子部品の小型化と性能向上も速い速度で進んでいる。また、自動車またはネットワーク設備などに使用される電気装置、および産業用として使用されるための電子部品の高信頼性に対する要求も大きく増加している。
【０００３】
このような市場要求に応えるために、インダクタ（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）、キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、またはレジスター（Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）のような手動部品の技術開発競争が加速化している。特に、手動部品であってその用途と使用量が持続的に増加している積層型キャパシタ（ＭｕｌｔｉｌａｙｅｒＣｅｒａｍｉｃＣａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）の多様な製品開発で市場を先占するための多くの努力が要求されている。
【０００４】
また、積層型キャパシタは誘電体層と内部電極を積み重ねた形態に製造された蓄電器であって、携帯電話機、ノートパソコン、ＬＣＤＴＶなど各種電子機器に使用されている。
【０００５】
最近、技術の発展につれて積層型キャパシタは小型化、高容量化が要求されており、このために誘電体層と接する内部電極の連結性を高めて有効電極面積を大きくするか、または誘電体材料および内部電極材料を細粒化するための技術開発が行われている。
【０００６】
現在、誘電体層と内部電極間の熱収縮温度差を減らすために、内部電極製造時にナノサイズのチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３
）共材を添加する方式を使用している。
【０００７】
しかし、前記チタン酸バリウム共材の含量が高まるようになれば内部電極の膜密度が減少し、焼成過程で誘電体層に拡散した共材が誘電体層の厚さを増加させてキャパシタの容量が減少する副効果が発生するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実施形態の一側面は、電極連結性に優れながらも容量が増加した積層型キャパシタを提供する。
【０００９】
しかし、実施形態が解決しようとする課題は上述の課題に限定されず、実施形態に含まれている技術的思想の範囲で多様に拡張できる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態による積層型キャパシタはチタン酸バリウム系化合物を主成分として含む誘電体層；および導電性金属を含む内部電極を含むキャパシタボディー、そして前記キャパシタボディーの外側に配置される外部電極を含み、前記内部電極、前記誘電体層と前記内部電極の間に配置される界面、またはこれら全ては下記化学式１で表される共材を含む。
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
ｎ
（【００１１】以降は省略されています）

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