特許ウォッチ

公開番号2025111802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2025077427,2023529777
出願日2025-05-07,2022-06-02
発明の名称積層セラミックコンデンサ
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H01G 4/30 20060101AFI20250723BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】薄層化を進めつつも絶縁特性が高く、さらに、高温及び高湿下でも劣化の少ない信頼性に優れた積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】積層セラミックコンデンサは、厚さ方向に積層された複数の誘電体セラミック層2及び複数の内部電極層4を含む素体部6と、第1端面14a及び第2端面14bのそれぞれに設けられ、複数の内部電極層と電気的に接続された一対の外部電極8a、8bと、を備える。誘電体セラミック層は、バリウム(Ba)及びチタン(Ti)を含むペロブスカイト型複合酸化物から構成される結晶粒子を主成分として含むともに、希土類元素(Re)をさらに含み、厚さ方向を含む断面において、チタン(Ti)に対する希土類元素(Re)のモル比(Re/Ti比)が0.04以上0.30以下である希土類高濃度領域を50%以上の面積比率で含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
厚さ方向に相対する第１主面及び第２主面、幅方向に相対する第１側面及び第２側面、並びに長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有し、
前記厚さ方向に積層された複数の誘電体セラミック層及び複数の内部電極層を含む素体部と、前記第１端面及び第２端面のそれぞれに設けられ、前記複数の内部電極層と電気的に接続された一対の外部電極と、を備える積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体セラミック層は、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト型複合酸化物から構成される結晶粒子を主成分として含むともに、希土類元素（Ｒｅ）をさらに含み、
前記誘電体セラミック層は、前記厚さ方向を含む断面において、チタン（Ｔｉ）に対する希土類元素（Ｒｅ）のモル比（Ｒｅ／Ｔｉ比）が０．０４以上０．３０以下である希土類高濃度領域を５０％以上の面積比率で含む、積層セラミックコンデンサ。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記誘電体セラミック層は、前記断面において、前記希土類高濃度領域を６０％以上の面積比率で含む、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
前記断面において、前記希土類高濃度領域におけるＲｅ／Ｔｉ比のＣＶ値が４５％以下である、請求項１又は２に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
前記断面において、前記希土類高濃度領域におけるＲｅ／Ｔｉ比のＣＶ値が２０％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
前記誘電体セラミック層は、前記断面において、チタン（Ｔｉ）に対する希土類元素（Ｒｅ）の比（Ｒｅ／Ｔｉ比）が０．０４未満である希土類低濃度領域を含み、
前記希土類低濃度領域は、前記希土類高濃度領域に囲まれる複数の副領域から構成され、
前記断面における前記副領域のそれぞれの円相当径の平均値（平均円相当径）が１３０ｎｍ以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
前記断面における前記副領域のそれぞれの円形度の平均値（平均円形度）が０．７０以上である、請求項５に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項７】
前記結晶粒子の少なくとも一つは、互いに連結していない前記副領域を２個以上含む、請求項５又は６に記載の積層セラミックコンデンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層セラミックコンデンサに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話を始めとする電子機器の小型化やＣＰＵの高速化に伴い、積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）への需要がますます高くなっている。積層セラミックコンデンサは、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おり、薄層化された高誘電率誘電体層に起因して、小型でありながら大きな静電容量をもつ。種々の材料を用いた積層セラミックコンデンサが知られているが、誘電体層にチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
３
）系化合物を用い、内部電極層にニッケル（Ｎｉ）などの卑金属を用いたものが、安価で且つ高特性を示すため、広く利用されている。
【０００３】
積層セラミックコンデンサの小型化及び大容量化を実現する上で、誘電体層を薄層化することが重要である。しかしながら誘電体層の薄層化を進めると、内部電極層間における絶縁抵抗寿命が短縮され、信頼性の低下につながるという問題がある。このような問題に対処すべく、ＢａＴｉＯ
３
系化合物からなる誘電体層に、希土類元素（ＲＥ）やマグネシウム（Ｍｇ）といった添加物を加えて、絶縁抵抗寿命の延長及び信頼性の向上を図る技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、チタン酸バリウムと、酸化ユーロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミニウム、酸化エルビウム、酸化ツリウムおよび酸化イッテルビウムの中から選ばれる少なくとも一種と、ジルコン酸バリウムと、酸化マグネシウムと、酸化マンガンとからなり、特定の組成式で表される主成分を含有する誘電体磁器組成物が開示されている（特許文献１の請求項１）。また特許文献１には、当該磁器組成物を、内部電極がニッケルまたはニッケル合金で構成されている積層セラミックコンデンサの誘電体セラミック層に適用すること、高電界強度で使用したときに、絶縁抵抗と静電容量の積（ＣＲ積）が高く、絶縁耐力が高く、高温負荷、耐湿負荷などの耐侯性能に優れることが記載されている（特許文献１の請求項４及び［０００７］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３３３４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子部品及び電子機器の進歩に伴い、積層セラミックコンデンサのさらなる小型化及び大容量化が期待されている。また積層セラミックコンデンサの用途が広がるにつれ、その信頼性向上の要望がますます高くなっている。そのため、薄層化を進めつつも、絶縁特性が高く、さらに高温、高湿下でも劣化の少ない信頼性に優れた積層セラミックコンデンサが要望されている。しかしながら、従来から提案される技術には、一定の効果があるものの、依然として改良の余地があった。
【０００７】
本発明者らは、このような問題点に鑑みて鋭意検討を行った。その結果、誘電体セラミック層内の希土類元素を含む領域を制御することで、積層セラミックコンデンサの信頼性を顕著に向上させることが可能になるとの知見を得た。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、信頼性に優れた積層セラミックコンデンサの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の態様を包含する。なお本明細書において「～」なる表現は、その両端の数値を含む。すなわち「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」と同義である。
【００１０】
本発明の一態様によれば、厚さ方向に相対する第１主面及び第２主面、幅方向に相対する第１側面及び第２側面、並びに長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有し、
前記厚さ方向に積層された複数の誘電体セラミック層及び複数の内部電極層を含む素体部と、前記第１端面及び第２端面のそれぞれに設けられ、前記複数の内部電極層と電気的に接続された一対の外部電極と、を備える積層セラミックコンデンサであって、
前記誘電体セラミック層は、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）を含むペロブスカイト型複合酸化物から構成される結晶粒子を主成分として含むともに、希土類元素（Ｒｅ）をさらに含み、
前記誘電体セラミック層は、前記厚さ方向を含む断面において、チタン（Ｔｉ）に対する希土類元素（Ｒｅ）のモル比（Ｒｅ／Ｔｉ比）が０．０４以上０．３０以下である希土類高濃度領域を５０％以上の面積比率で含む、積層セラミックコンデンサが提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許