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公開番号2025105558
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024228979
出願日2024-12-25
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 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極連結性および界面接合力に優れ、信頼性に優れた積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】一実施形態による積層型キャパシタは、誘電体層111および内部電極121、122を含むキャパシタボディ及びキャパシタボディの外側に配置される外部電極131、132を含み、誘電体層は、誘電体層の中心部と、誘電体層の中心部の表面に位置した界面部と、を含み、誘電体層の界面部は、内部電極と接触する誘電体層の界面部はSnを含み、内部電極は、下記化学式1で表される第1化合物を含む。
M_n+1A_1-xSn_xX_n…1
MはTi、Zr、Hf、Sc、Cr、V、Nb、Ta、Mo、Mn又は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、0<x≦1及びnは1～4の整数である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体層および内部電極を含むキャパシタボディ、そして前記キャパシタボディの外側に配置される外部電極を含み、
前記誘電体層は、中心部と、前記誘電体層の前記中心部の表面に位置した界面部とを含み、前記誘電体層の界面部は前記内部電極と接触し、
前記誘電体層の界面部はＳｎを含み、
前記内部電極は、下記化学式１で表される第１化合物を含む、積層型キャパシタ：
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
Ａ
１－ｘ
Ｓｎ
ｘ
Ｘ
ｎ
前記化学式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、
０＜ｘ≦１、およびｎは１～４の整数である。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、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３】
前記第１化合物は、Ｔｉ
２
ＳｎＣ、Ｚｒ
２
ＳｎＣ、Ｎｂ
２
ＳｎＣ、Ｈｆ
２
ＳｎＣ、Ｈｆ
２
ＳｎＮ、Ｔｉ
３
ＳｎＣ
２
、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】
前記誘電体層の界面部でのＳｎの含有量は０．１ａｔ％以上、０．５ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項５】
前記内部電極は、中心部と、前記内部電極の前記中心部の表面に位置した界面部とを含み、前記内部電極の界面部は前記誘電体層と接触し、
前記内部電極の中心部は、前記第１化合物および下記化学式３で表される第３化合物を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ：
［化学式３］
Ｍ
ｎ＋１
Ｘ
ｎ
前記化学式３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、
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６】
前記内部電極の界面部は、Ｓｎおよび前記第３化合物を含む、請求項５に記載の積層型キャパシタ。
【請求項７】
前記第３化合物は、Ｔｉ
２
Ｃ、Ｚｒ
２
Ｃ、Ｎｂ
２
Ｃ、Ｈｆ
２
Ｃ、Ｈｆ
２
Ｎ、Ｔｉ
３
Ｃ
２
、またはこれらの組み合わせを含む、請求項５に記載の積層型キャパシタ。
【請求項８】
前記内部電極の界面部でのＳｎの含有量は０．０１ａｔ％以上、０．３ａｔ％以下である、請求項６に記載の積層型キャパシタ。
【請求項９】
前記誘電体層の中心部および前記誘電体層の界面部は主成分と副成分を含み、
前記主成分は、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１０】
前記副成分は、ジスプロシウム（Ｄｙ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、バリウム（Ｂａ）、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）、インジウム（Ｉｎ）、ランタン（Ｌａ）、クロム（Ｃｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、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）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項９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】
本発明は、積層型キャパシタに関する。
続きを表示（約 1,100 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また急速に進められている。また、自動車またはネットワーク機器などに使用される電気装置、および産業用に使用す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】
このような市場の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（Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）などの受動部品の技術開発競争が加速化している。特に、受動部品とし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）の多様な製品の開発で市場を先取りするための多くの努力が求められている。
【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で製造された蓄電器であって、携帯電話、ノートパソコン、ＬＣＤ（液晶）テレビ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当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微粒化するための技術開発が行われている。
【０００６】
しかし、前記材料が微粒化されると融点が減少し、材料の熱収縮開始温度が減少する可能性がある。特に、内部電極に含まれる金属材料の場合、誘電体層に含まれるセラミック材料より熱収縮開始温度の減少率が高いので、誘電体層と内部電極の熱収縮温度差が大きくなる。
【０００７】
誘電体層と内部電極の熱収縮温度差が大きいほど、誘電体層と内部電極を焼成した後に電極連結性が低下する可能性が大きく、積層型キャパシタの電気的容量および信頼性が劣化する。
【０００８】
現在、誘電体層と内部電極との熱収縮温度差を減らすために、内部電極の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。
【０００９】
しかし、前記チタン酸バリウム共材の含有量が高くなると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ことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一実施形態は、電極連結性および界面接合力に優れ、信頼性に優れた積層型キャパシタを提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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