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公開番号2025097163
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023213292
出願日2023-12-18
発明の名称誘電体組成物および電子部品
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類C04B 35/468 20060101AFI20250623BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物と、その誘電体組成物を有する電子部品を提供すること。
【解決手段】断面で観察される前記主相粒子の粒径の平均粒径(D50)と同等以上の粒径を持つ特定主相粒子の中心における前記第1希土類元素の濃度をRA1とし、三重点偏析物の中心における前記第1希土類元素の濃度をRA2とし、前記特定主相粒子の前記中心における前記第2希土類元素の濃度をRB1とし、前記三重点偏析物の前記中心における前記第2希土類元素の濃度をRB2とし、RA2/RA1が1.0以上2.5以下であって、RB2/RB1が3.0以上9.0以下(好ましくは5.0以上7.0以下)である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＡＢＯ
3
で表される主成分と、第１希土類元素と、第２希土類元素と、を有する誘電体組成物であって、
前記第１希土類元素が、Ｄｙ、Ｔｂ、ＧｄおよびＥｕの群から選択される１つ以上であり、
前記第２希土類元素が、Ｙ、ＹｂおよびＨｏの群から選択される１つ以上であり、
前記誘電体磁器組成物の断面には、主相粒子と、３つ以上の前記主相粒子で囲まれる三重点偏析物とが観察され、
前記断面で観察される前記主相粒子の粒径の平均粒径（Ｄ５０）と同等以上の粒径を持つ特定主相粒子の中心における前記第１希土類元素の濃度をＲＡ１とし、
前記三重点偏析物の中心における前記第１希土類元素の濃度をＲＡ２とし、
前記特定主相粒子の前記中心における前記第２希土類元素の濃度をＲＢ１とし、
前記三重点偏析物の前記中心における前記第２希土類元素の濃度をＲＢ２とし、
ＲＡ２／ＲＡ１が１．０以上２．５以下であって、
ＲＢ２／ＲＢ１が３．０以上９．０以下である誘電体組成物。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記主相粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である請求項１に記載の誘電体組成物。
【請求項３】
前記主相粒子の平均粒径（Ｄ５０）に対する前記主相粒子の最大粒径（Ｄ１００）の比（Ｄ１００／Ｄ５０）が１．８以下である請求項１に記載の誘電体組成物。
【請求項４】
請求項１～３のいずれかに記載の誘電体組成物を有する電子部品。
【請求項５】
請求項１～３のいずれかに記載の誘電体組成物で構成してある誘電体層を有する電子部品。
【請求項６】
前記誘電体層の厚みが２μｍ以下である請求項５に記載の電子部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体組成物および電子部品に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば車載の電装化に伴い、積層セラミックコンデンサに用いられる誘電体組成物としては、大容量且つ高い信頼性が求められている。高容量化するための一般的な技術として、「誘電体層の層間厚みを薄層化」し、尚且つ、「誘電体材料の比誘電率を高める」技術が開発されている（たとえば下記の特許文献１など）。
【０００３】
比誘電率を高めるためには、結晶粒子径を大きくする事が一般的であるが、結晶粒子径を大きくすることで、「誘電体層の層間が薄層の場合、層間粒子数が低下して信頼性が大幅に低下」してしまうことがある。また、逆に高い信頼性を確保するためには、結晶粒子径を小さくする必要があるが、その場合には、比誘電率が低下し大容量化に対応が困難になる傾向にある。
【０００４】
薄層化時に微細な誘電体粉を用い、比誘電率を高くするために、焼結時に粒成長をさせると所定の粒子径に安定して制御が難しく、狙いの粒子径になっても粒子径のバラつきが大きく、結果として信頼性が低下する。また、たとえば車載などの用途に用いられる電子部品に用いられる誘電体組成物としては、高温負荷寿命に優れることも求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６０９１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物と、その誘電体組成物を有する電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一観点に係る誘電体組成物は、
ＡＢＯ
3
で表される主成分と、第１希土類元素と、第２希土類元素と、を有する誘電体組成物であって、
前記第１希土類元素が、Ｄｙ、Ｔｂ、ＧｄおよびＥｕの群から選択される１つ以上であり、
前記第２希土類元素が、Ｙ、ＹｂおよびＨｏの群から選択される１つ以上であり、
前記誘電体磁器組成物の断面には、主相粒子と、３つ以上の前記主相粒子で囲まれる三重点偏析物とが観察され、
前記断面で観察される前記主相粒子の粒径の平均粒径（Ｄ５０）と同等以上の粒径を持つ特定主相粒子の中心における前記第１希土類元素の濃度をＲＡ１とし、
前記三重点偏析物の中心における前記第１希土類元素の濃度をＲＡ２とし、
前記特定主相粒子の前記中心における前記第２希土類元素の濃度をＲＢ１とし、
前記三重点偏析物の前記中心における前記第２希土類元素の濃度をＲＢ２とし、
ＲＡ２／ＲＡ１が１．０以上２．５以下（好ましくは１．２以上２．５以下）であって、
ＲＢ２／ＲＢ１が３．０以上９．０以下（好ましくは５．０以上７．５以下）である。
【０００８】
誘電体組成物について鋭意検討した結果、ＲＡ２／ＲＡ１とＲＢ２／ＲＢ１とを所定の比率とすることにより、高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物を実現することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。ＲＡ２／ＲＡ１とＲＢ２／ＲＢ１とを所定の比率とすることにより、高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物を実現することができる、
【０００９】
好ましくは、前記主相粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、１９０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。このような範囲に設定することで、高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物を実現し易くなる。
【００１０】
好ましくは、前記主相粒子の平均粒径（Ｄ５０）に対する前記主相粒子の最大粒径（Ｄ１００）の比（Ｄ１００／Ｄ５０）が１．８以下、さらに好ましくは１．４以下である。このような範囲に設定することで、高い比誘電率を維持しながら高温負荷寿命および信頼性に優れた誘電体組成物を実現し易くなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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