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公開番号2025105559
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024228980
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】電極連結性に優れ、かつ電気的特性に優れた積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】本発明による積層型キャパシタは、誘電体層;内部電極;および前記誘電体層と前記内部電極との間に配置される酸化金属層を含むキャパシタボディと、前記キャパシタボディの外側に配置される外部電極と、を含み、前記内部電極は、化学式1で表される化合物を含む。化学式1の定義は明細書内に記載した通りである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体層；内部電極；および前記誘電体層と前記内部電極との間に配置される酸化金属層を含むキャパシタボディと、
前記キャパシタボディの外側に配置される外部電極と、を含み、
前記内部電極は、下記化学式１で表される化合物を含む、積層型キャパシタ：
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
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Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ、Ｃｕ、Ａｕ、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。
続きを表示（約 3,100 文字）【請求項２】
前記化学式１で表される化合物は、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】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１Ａで表される化合物を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ：
［化学式１Ａ］
Ｍ
ｎ＋１
Ａ
ｌ
Ｘ
ｎ
前記化学式１Ａ中、
ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｍｎ、またはこれらの組み合わせを含み、
Ａ
１
はＡｌまたはＳｉ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４】
前記化学式１Ａで表される化合物は、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
、またはこれらの組み合わせを含む、請求項３に記載の積層型キャパシタ。
【請求項５】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１Ｂで表される化合物を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ：
［化学式１Ｂ］
Ｍ
ｎ＋１
ＡｌＣ
ｎ
前記化学式１Ｂ中、
ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｍｎ、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】
前記化学式１Ｂで表される化合物は、Ｔｉ
２
ＡｌＣ、Ｖ
２
ＡｌＣ、Ｃｒ
２
ＡｌＣ、Ｎｂ
２
ＡｌＣ、Ｔａ
２
ＡｌＣ、Ｚｒ
２
ＡｌＣ、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７】
前記内部電極は導電性金属をさらに含み、
前記導電性金属はＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｂ、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８】
前記酸化金属層は、Ｎｉ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｂｉ酸化物、Ｒｕ酸化物、Ｉｒ酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ａｇ酸化物、Ｐｄ酸化物、Ａｕ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｐｔ酸化物、Ｓｎ酸化物、Ｗ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｐｂ酸化物、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９】
前記誘電体層は、チタン酸バリウム系化合物を主成分として含み、
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１０】
誘電体層；導電性金属を含む内部電極；および前記誘電体層と前記内部電極との間に配置される酸化金属層を含むキャパシタボディと、
前記キャパシタボディの外側に配置される外部電極と、を含み、
前記内部電極は、下記化学式１で表される化合物を含む、積層型キャパシタ：
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
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Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ、Ｃｕ、Ａｕ、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 1,400 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】
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。
【０００７】
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という問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一実施形態は、電極連結性に優れ、かつ電気的特性に優れ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した課題に限定されず、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することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、誘電体層；内部電極；および前記誘電体層と前記内部電極との間に配置される酸化金属層を含むキャパシタボディと、
前記キャパシタボディの外側に配置される外部電極と、を含み、
前記内部電極は、下記化学式１で表される化合物を含む。
［化学式１］
Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
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Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ、Ｃｕ、Ａｕ、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。
（【００１１】以降は省略されています）

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