特許ウォッチ

公開番号2025152795
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024054880
出願日2024-03-28
発明の名称積層セラミック電子部品、積層セラミック電子部品の製造方法
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人,個人
主分類H01G 4/30 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】寿命特性に優れた積層セラミック電子部品を提供する。
【解決手段】積層セラミック電子部品100は、一般式ABO_3-αペロブスカイト構造の誘電体を含む誘電体層11と、主成分としてニッケルを含む内部電極層12a、12bと、銅を含有する第1中間領域401を有し、Z軸に沿って分析を行った場合、第1中間領域は、ニッケル濃度が70at%未満かつBサイト元素の濃度が20at%以上になる領域のうちBサイト元素の濃度が20at%になる第1境界部と、銅濃度のピークである第2境界部とで挟まれた領域であり、銅濃度のピークにおける銅濃度が1.0at%以上5.0at%以下、銅濃度のピーク位置における銅濃度をC(Cu)、Bサイト元素の濃度をC(B)、Aサイト元素の濃度をC(A)とした場合に、式(1)で求められる濃度Cが10at%以上35at%未満である。
C=C(Cu)+C(B)-C(A)・・・(1)
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１軸に沿って積層された、一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）で表されるペロブスカイト構造の誘電体を含む複数の誘電体層と、
前記第１軸に沿って隣接する前記誘電体層の間にそれぞれ配置された、主成分としてニッケルを含む複数の内部電極層と、
前記誘電体層と、前記内部電極層との間に配置され、銅を含有する第１中間領域と、を有し、
前記第１軸に沿って前記内部電極層から前記誘電体層にかけて３次元原子プローブ分析を行った場合に、
前記内部電極層は、ニッケル濃度が７０ａｔ％以上となる領域であり、
前記第１中間領域は、ニッケル濃度が７０ａｔ％未満、かつ前記一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）におけるＢサイト元素の濃度が２０ａｔ％以上になる領域のうち、前記Ｂサイト元素の濃度が２０ａｔ％になる第１境界部と、銅濃度のピークである第２境界部と、で挟まれた領域であり、
前記銅濃度のピークにおける銅濃度が１．０ａｔ％以上５．０ａｔ％以下であり、
前記銅濃度のピーク位置における銅濃度をＣ（Ｃｕ）、前記Ｂサイト元素の濃度をＣ（Ｂ）、前記一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）におけるＡサイト元素の濃度をＣ（Ａ）とした場合に、
以下の式（１）で求められる濃度Ｃが１０ａｔ％以上３５ａｔ％未満である、積層セラミック電子部品。
Ｃ＝Ｃ（Ｃｕ）＋Ｃ（Ｂ）－Ｃ（Ａ）・・・（１）
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記銅濃度のピークにおける銅濃度は、前記第１境界部から前記誘電体層の方向に０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下離れた領域内での銅濃度の平均値の１．５倍以上である、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項３】
前記第１中間領域と、前記内部電極層との間に第２中間領域をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項４】
前記誘電体層はチタン酸バリウム含有する、請求項１または請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項５】
一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）で表されるペロブスカイト構造の誘電体を含有する誘電体グリーンシートを形成する誘電体グリーンシート形成工程と、
前記誘電体グリーンシートの表面に、スパッタリングまたは蒸着により銅を含有する薄膜層を形成し、誘電体－薄膜層シートとする薄膜層形成工程と、
前記誘電体－薄膜層シートの前記薄膜層上に、ニッケルを主成分として含有する内部電極層パターンを形成し、セラミックグリーンシートを作製する、内部電極層パターン形成工程と、
前記セラミックグリーンシートを積層した積層体を、酸素分圧が２．７×１０
―９
ａｔｍ以上５．０×１０
－８
ａｔｍ以下の弱還元雰囲気で、１５０００℃／ｈ以上１８０００℃／ｈ未満の昇温速度で、１１５０℃以上１３５０℃以下の焼成温度まで昇温し、前記焼成温度で５分間以上１０分間以下保持する焼成工程と、を有する、積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜層は、銅とニッケルとを含有している、請求項５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記内部電極層パターンが含有するニッケルに対する、前記薄膜層が含有する銅の濃度が１ａｔ％以上６ａｔ％以下である、請求項５または請求項６に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記誘電体グリーンシートは、前記ペロブスカイト構造の誘電体以外に、チタン含有化合物も含有する、請求項５または請求項６に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記誘電体グリーンシートが含有する前記ペロブスカイト構造の誘電体のＡサイト元素の物質量に対する、前記ペロブスカイト構造の誘電体のＢサイト元素の物質量の比が１．００１以上１．００５以下である、請求項５または請求項６に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層セラミック電子部品、積層セラミック電子部品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
積層セラミック電子部品は、誘電体層と、内部電極層とが交互に積層された構造を有している。積層セラミック電子部品としては、積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ：ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｃｅｒａｍｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒ）等が挙げられる。
【０００３】
積層セラミックコンデンサ等の積層セラミック電子部品は、携帯電話を代表とする高周波通信システムや、車載電子制御装置など、様々な電子機器等に実装されて用いられている。このため、積層セラミック電子部品には、繰り返し電圧を印加して使用した場合の耐久性、すなわち寿命を向上することも求められており、従来から検討がなされている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－０５２９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、寿命特性に優れた積層セラミック電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の積層セラミック電子部品は、
第１軸に沿って積層された、一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）で表されるペロブスカイト構造の誘電体を含む複数の誘電体層と、
前記第１軸に沿って隣接する前記誘電体層の間にそれぞれ配置された、主成分としてニッケルを含む複数の内部電極層と、
前記誘電体層と、前記内部電極層との間に配置され、銅を含有する第１中間領域と、を有し、
前記第１軸に沿って前記内部電極層から前記誘電体層にかけて３次元原子プローブ分析を行った場合に、
前記内部電極層は、ニッケル濃度が７０ａｔ％以上となる領域であり、
前記第１中間領域は、ニッケル濃度が７０ａｔ％未満、かつ前記一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）におけるＢサイト元素の濃度が２０ａｔ％以上になる領域のうち、前記Ｂサイト元素の濃度が２０ａｔ％になる第１境界部と、銅濃度のピークである第２境界部と、で挟まれた領域であり、
前記銅濃度のピークにおける銅濃度が１．０ａｔ％以上５．０ａｔ％以下であり、
前記銅濃度のピーク位置における銅濃度をＣ（Ｃｕ）、前記Ｂサイト元素の濃度をＣ（Ｂ）、前記一般式ＡＢＯ
３－α
（０≦α≦１）におけるＡサイト元素の濃度をＣ（Ａ）とした場合に、
以下の式（１）で求められる濃度Ｃが１０ａｔ％以上３５ａｔ％未満である。
【０００７】
Ｃ＝Ｃ（Ｃｕ）＋Ｃ（Ｂ）－Ｃ（Ａ）・・・（１）
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、寿命特性に優れた積層セラミック電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の一態様に係る積層セラミックコンデンサを例示する部分断面斜視図である。
図２は、本開示の一態様に係る積層セラミックコンデンサを例示する断面図である。
図３は、本開示の一態様に係る積層セラミックコンデンサを例示する断面図である。
図４は、本開示の一態様に係る素体の詳細を例示する断面図である。
図５は、本開示の一態様に係る積層セラミックコンデンサの製造方法のフローチャートである。
図６は、本開示の一態様に係る積層セラミックコンデンサの製造方法を例示する図である。
図７は、実施例２で得られた積層セラミックコンデンサについての、３次元原子プローブ分析の測定結果の例である。
図８は、実施例９で得られた積層セラミックコンデンサについての、３次元原子プローブ分析の測定結果の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について詳細に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複した説明を省くことがある。また、図面には、適宜、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、積層セラミック電子部品の一例である、積層セラミックコンデンサに対して固定された固定座標系を規定するものである。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、積層セラミック電子部品の一例である、積層セラミックコンデンサの外形が略直方体である場合、その長さ、幅、高さに相当することができる。以下、積層セラミック電子部品の一例である積層セラミックコンデンサを用いて、本実施形態の積層セラミック電子部品を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許