特開 2016-113355 誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-113355(P2016-113355A)

(43)【公開日】2016年6月23日

(54)【発明の名称】誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタ

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/468 20060101AFI20160527BHJP

   H01B 3/12 20060101ALI20160527BHJP

   H01G 4/12 20060101ALI20160527BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20160527BHJP

【ＦＩ】

   C04B35/46 D

   H01B3/12 303

   H01G4/12 358

   H01G4/30 301E

【審査請求】未請求

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2015-93031(P2015-93031)

(22)【出願日】2015年4月30日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0181804

(32)【優先日】2014年12月16日

(33)【優先権主張国】KR

(71)【出願人】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】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．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ヨーン、ソク ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】パク、ユン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ドー ヨン

(72)【発明者】

【氏名】ジェオン、ソン ジェ

(72)【発明者】

【氏名】キム、チャン ホーン

【テーマコード（参考）】

4G031

5E001

5E082

5G303

【Ｆターム（参考）】

4G031AA03

4G031AA04

4G031AA06

4G031AA07

4G031AA08

4G031AA09

4G031AA11

4G031AA12

4G031AA13

4G031AA16

4G031AA19

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4G031AA22

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4G031BA09

5E001AB03

5E001AE02

5E001AE03

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5E082AB03

5E082FG26

5E082FG27

5E082PP03

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5G303AB05

5G303AB20

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5G303CB06

5G303CB08

5G303CB09

5G303CB10

5G303CB11

5G303CB13

5G303CB15

5G303CB17

5G303CB18

5G303CB22

5G303CB23

5G303CB26

5G303CB30

5G303CB35

5G303CB36

5G303CB38

5G303CB40

5G303CB41

(57)【要約】      （修正有）

【課題】Ｘ８Ｒ温度特性及び信頼性が保証される誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタの提供。
【解決手段】チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含み、焼結後の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒１１、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒１２としたとき、上記第２の結晶粒１２の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％である誘電体磁器組成物である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含み、
焼結後の微細構造において、
Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、前記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％である、誘電体磁器組成物。

【請求項2】

前記誘電体磁器組成物の焼結後のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、前記ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、 Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ のうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たす、請求項１に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項3】

前記主成分は、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（ｘ≦０．０２）で表される第１の主成分、及び（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３（０．０４≦ｙ≦０．１２）で表される第２の主成分を含み、第１の主成分のモル比を１−ｚ、第２の主成分のモル比をｚとしたとき、０．３≦ｚ≦０．８である、請求項１または２に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項4】

前記副成分は、
Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上を含む原子価可変アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第１の副成分、
Ｍｇを含む原子価固定アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩のうち一つ以上を含む第２の副成分、
Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第３の副成分、
Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分、
ＣａＺｒＯ_３を含む第５の副成分、及び
Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項5】

前記副成分は、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上を含む原子価可変アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第１の副成分を含み、
前記第１の副成分に含まれたＭｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上の原子価可変アクセプタ元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部である、請求項４に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項6】

前記副成分は、Ｍｇを含む原子価固定アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩のうち一つ以上を含む第２の副成分を含み、
前記第２の副成分に含まれたＭｇを含む原子価固定アクセプタ元素の含量は主成分１００モル部に対して２．０モル部以下である、請求項４または５に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項7】

前記副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第３の副成分を含み、
前記第３の副成分に含まれたＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．２〜５．０モル部である、請求項４から６のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項8】

前記副成分は、Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分を含み、
前記第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち一つ以上の元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．７２〜７．６８モル部である、請求項４から７のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項9】

前記副成分は、ＣａＺｒＯ_３を含む第５の副成分を含み、
前記ＣａＺｒＯ_３の含量は前記主成分１００モル部に対して３モル部以下である、請求項４から８のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項10】

前記副成分は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分を含み、
前記第６の副成分に含まれたＳｉ元素の含量は前記主成分１００モル部に対して０．５〜３．０モル部である、請求項４から９のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項11】

前記副成分は、
Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分と、
Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分と、
を含み、
前記第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち一つ以上の元素の総含量をｘ、前記第６の副成分に含まれたＳｉ元素の含量をｙとしたとき、ｘ／ｙが１．４４〜２．５６である、請求項４から１０のいずれか１項に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の誘電体磁器組成物が焼結されて形成される、誘電体材料。

【請求項13】

誘電体層と内部電極が交互に積層されたセラミック本体と、
前記セラミック本体の外部面に形成され、前記内部電極と電気的に連結される外部電極と、
を含み、
前記誘電体層の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、前記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％である、積層セラミックキャパシタ。

【請求項14】

前記誘電体層のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、前記ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、 Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ のうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たす、請求項１３に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項15】

前記誘電体層は、チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含む誘電体磁器組成物で形成され、
前記主成分は、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（ｘ≦０．０２）で表される第１の主成分、及び（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３（０．０４≦ｙ≦０．１２）で表される第２の主成分を含み、第１の主成分のモル比を１−ｚ、第２の主成分のモル比をｚとしたとき、０．３≦ｚ≦０．８である、請求項１３または１４に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項16】

前記誘電体層は、チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含む誘電体磁器組成物で形成され、
前記副成分は、
Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上を含む原子価可変アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第１の副成分、
Ｍｇを含む原子価固定アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩のうち一つ以上を含む第２の副成分、
Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第３の副成分、
Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分、
ＣａＺｒＯ_３を含む第５の副成分、及び
Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項17】

前記副成分は、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上を含む原子価可変アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第１の副成分を含み、
前記第１の副成分に含まれたＭｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち一つ以上の原子価可変アクセプタ元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部である、請求項１６に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項18】

前記副成分は、Ｍｇを含む原子価固定アクセプタ元素の、酸化物及び炭酸塩のうち一つ以上を含む第２の副成分を含み、
前記第２の副成分に含まれたＭｇを含む原子価固定アクセプタ元素の含量は主成分１００モル部に対して２．０モル部以下である、請求項１６または１７に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項19】

前記副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第３の副成分を含み、
前記第３の副成分に含まれたＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．２〜５．０モル部である、請求項１６から１８のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項20】

前記副成分は、Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分を含み、
前記第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち一つ以上の元素の総含量は前記主成分１００モル部に対して０．７２〜７．６８モル部である、請求項１６から１９のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項21】

前記副成分は、ＣａＺｒＯ_３を含む第５の副成分を含み、
前記ＣａＺｒＯ_３の含量は前記主成分１００モル部に対して３モル部以下である、請求項１６から２０のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項22】

前記副成分は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分を含み、
前記第６の副成分に含まれたＳｉ元素の含量は前記主成分１００モル部に対して０．５〜３．０モル部である、請求項１６から２１のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【請求項23】

前記副成分は、
Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分と、
Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分と、
を含み、
前記第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち一つ以上の元素の総含量をｘ、前記第６の副成分に含まれたＳｉ元素の含量をｙとしたとき、ｘ／ｙが１．４４〜２．５６である、請求項１６から２２のいずれか１項に記載の積層セラミックキャパシタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ８Ｒ温度特性及び信頼性が保証される誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタに関する。

【背景技術】

【0002】

キャパシタ、インダクタ、圧電素子、バリスタ又はサーミスタ等のセラミック材料を用いる電子部品は、セラミック材料からなるセラミック本体、本体の内部に形成された内部電極、及び上記内部電極と接続されるようにセラミック本体の表面に設置された外部電極を備える。

【0003】

セラミック電子部品のうち積層セラミックキャパシタは、積層された複数の誘電体層、一つの誘電体層を介して対向配置される内部電極、上記内部電極に電気的に接続された外部電極を含む。

【0004】

通常、積層セラミックキャパシタは、内部電極用ペーストと誘電体層用ペーストをシート法や印刷法等により積層し同時焼成して製造される。

【0005】

従来の高容量積層セラミックキャパシタ等に用いられる誘電体材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に基づく強誘電体材料で、常温で高い誘電率を有し且つ損失率（Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）が比較的小さく、絶縁抵抗特性に優れるという特徴を有する。

【0006】

しかしながら、上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に基づく誘電体材料は、１５０℃までの容量温度特性であるＸ８Ｒ特性を満たさず、信頼性が保証できないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開特許第１９９９‐００７５８４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、Ｘ８Ｒ温度特性及び信頼性が保証される新規の誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態によれば、チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含み、焼結後の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％である誘電体磁器組成物、及び上記誘電体磁器組成物が焼結されて形成される誘電体材料が提供される。

【0010】

本発明の他の実施形態によれば、誘電体層と内部電極が交互に積層されたセラミック本体と、上記セラミック本体の外部面に形成され、上記第１の内部電極及び第２の内部電極と電気的に連結される第１の外部電極及び第２の外部電極と、を含み、上記誘電体層の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％である積層セラミックキャパシタが提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、Ｘ８Ｒ温度特性を満たし且つ良好な高温耐電圧特性を具現することができる誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタを具現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の焼結後の微細構造を説明するための概略図である。

【図2】本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の焼結後のＸ線回折（Ｘ‐Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＸＲＤ）グラフである。

【図3】本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略斜視図である。

【図4】図３のＡ‐Ａ'線に沿う積層セラミックキャパシタの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0014】

本発明は、誘電体磁器組成物に関するもので、誘電体磁器組成物を含む電子部品としては、キャパシタ、インダクタ、圧電体素子、バリスタ又はサーミスタ等がある。以下では、誘電体磁器組成物及び電子部品の一例として積層セラミックキャパシタについて説明する。

【0015】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、主成分（母材）及び副成分を含み、上記誘電体磁器組成物の焼結後の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％を満たす。

【0016】

上記主成分は、Ｂａ及びＴｉを含むチタン酸バリウム系化合物である。

【0017】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の焼結後のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、上記ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、回折角（２θ）３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、 Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ のうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たすことができる。

【0018】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格に明示されているＸ５Ｒ（−５５℃〜８５℃）、Ｘ７Ｒ（−５５℃〜１２５℃）及びＸ８Ｒ（−５５℃〜１５０℃）特性を満たすことができる。

【0019】

また、ＸＲＤ分析においてパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相の相対強度を制御することにより、信頼性に優れた誘電体磁器組成物、誘電体材料及びこれを含む積層セラミックキャパシタを具現することができる。

【0020】

本発明の一実施形態によれば、ニッケル（Ｎｉ）を内部電極に用い、１３００℃以下で上記ニッケル（Ｎｉ）が酸化されない還元雰囲気で焼成が可能な誘電体磁器組成物が提供される。

【0021】

また、本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物を焼結して形成された誘電体材料、及び上記誘電体磁器組成物を用いた積層セラミックキャパシタが提供される。

【0022】

本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタは、上記温度特性を満たし且つ優れた信頼性を具現することができる。

【0023】

図１は、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の焼結後の微細構造を説明するための概略図である。

【0024】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を焼結して形成された誘電体材料は、図１に示されているように複数の誘電体グレインを含む。

【0025】

図１を参照すると、上記誘電体磁器組成物の焼結後の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒１１、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒１２としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比は、焼結後の誘電体材料の全断面積１００％に対して３０％〜８０％を満たす。

【0026】

結晶粒内のＣａ含量は、ＳＴＥＭ‐ＥＤＳ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ‐Ｅｎｅｒｇｙ‐Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｘ‐ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析で測定されることができる。

【0027】

本発明の一実施形態による誘電体組成物の焼結体において、一つの結晶粒内のＣａ含量は、図１に示されているように、各結晶粒のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４位置で測定された値の平均値で決定される。

【0028】

上記Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４はそれぞれ一つの結晶粒を横切る直線の１／５、２／５、３／５、４／５の地点で規定される。

【0029】

図２は、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の焼結後のＸＲＤ（Ｘ‐Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＸＲＤ）分析によるＸ線回折グラフである。

【0030】

図２を参照すると、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、焼結後のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、 Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ のうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たす。

【0031】

特に、図２を参照すると、上記パイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相はＹ_２Ｔｉ_２Ｏ_７であってもよい。

【0032】

高温温度特性を具現するために主成分粉末としてＣａが固溶されたチタン酸バリウム（ＢＣＴ）を用いると、高温部での静電容量変化率、即ち、高温部でのＴＣＣ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ、ＴＣＣ）を改善することができるが、ＡＣ電界による誘電率の変化が大きく、常温ＲＣ値低下、ＤＦ上昇等の副作用が発生する可能性がある。

【0033】

しかしながら、本発明の一実施形態によれば、Ｃａ含量の異なる第１の主成分及び第２の主成分を適正な比率で混合し、副成分である添加剤の組成を調節することにより、高温温度特性（Ｘ８Ｒ特性）及び良好な信頼性を具現し且つ副作用の発生を減少させることができる誘電体磁器組成物が提供される。

【0034】

一方、高温温度特性（Ｘ８Ｒ特性）を満たすためにＢａＴｉＯ_３にＣａＺｒＯ_３及び過量の希土類元素を添加する場合は、上記高温温度特性は具現されても、母材自体のキュリー温度が１２５℃であることから、高温部でのＴＣＣ （Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ、ＴＣＣ）を改善するには限界がある。

【0035】

また、過量の希土類元素の添加によってパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相が生成されることから、信頼性が低下するという問題がある。

【0036】

しかしながら、本発明の一実施形態によれば、第１の主成分及び第２の主成分の含量を制御することにより、高温温度特性（Ｘ８Ｒ特性）を満たし且つ良好な高温部でのＴＣＣ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ、ＴＣＣ）特性を具現することができる。

【0037】

また、希土類元素の含量を調節することにより、パイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相のピークの大きさを調節し、信頼性を保証することができる。

【0038】

したがって、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を用いる積層セラミックキャパシタは、高温温度特性（Ｘ８Ｒ特性）を満たし且つ良好な高温部でのＴＣＣ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ、ＴＣＣ）特性を具現することができる。

【0039】

また、適正な誘電率と焼結性が具現できる副成分の（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比を調節することにより、誘電率及び焼結性が具現され、高温温度特性（Ｘ８Ｒ特性）を満たすことができる。

【0040】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は主成分と副成分を含み、上記副成分は第１〜第６の副成分を含むことができる。

【0041】

以下、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の各成分をより具体的に説明する。

【0042】

ａ）主成分
本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、Ｂａ及びＴｉを含む主成分を含むことができる。

【0043】

本発明の一実施形態によれば、上記主成分は、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（ｘ≦０．０２）で表される第１の主成分、及び（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３（０．０４≦ｙ≦０．１２）で表される第２の主成分を含む。

【0044】

上記ｘは０以上である。上記ｘが０の場合、第１の主成分はＢａＴｉＯ_３である。

【0045】

上記主成分は粉末状で含まれ、上記第１の主成分は第１の主成分粉末、上記第２の主成分は第２の主成分粉末として上記誘電体磁器組成物に含まれることができる。

【0046】

本発明の一実施形態によれば、上記第１の主成分のモル比を１−ｚ、第２の主成分のモル比をｚとしたとき、ｚは０．３≦ｚ≦０．８を満たす。

【0047】

例えば、第１の主成分粉末と第２の主成分粉末とが混合された主成分混合粉末を（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３で表すと、ｚは０．３≦ｚ≦０．８を満たす。

【0048】

本発明の一実施形態によれば、上記ｚが０．３≦ｚ≦０．８の範囲を満たすことにより、誘電体組成物の焼結後、上述した微細構造が得られ、良好な高温部でのＴＣＣ、低いＤＦ及び高いＲＣ値を同時に具現することができる。

【0049】

上記主成分混合粉末の平均粒径は、特に制限されないが、１０００ｎｍ以下であればよい。

【0050】

ＢａＴｉＯ_３にＣａＺｒＯ_３及び希土類元素を過量に添加する場合は、Ｘ８Ｒ温度特性が具現されても、母材自体のキュリー温度が約１２５℃であることから高温部でのＴＣＣを改善するには限界があり、過量の希土類元素の添加によってＰｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相が生成されることから信頼性が低下するという問題がある。

【0051】

しかしながら、本発明の一実施形態により、上記第１の主成分と第２の主成分とが混合された混合主成分に副成分である添加剤を適用して第１の結晶粒と第２の結晶粒からなる混合微細構造を具現する場合、ＢａＴｉＯ_３にＣａＺｒＯ_３や過量の希土類元素を添加した場合に比べて良好な高温部でのＴＣＣ特性を具現することができる。

【0052】

また、本発明の一実施形態により、上記第１の主成分と第２の主成分とが混合された混合主成分に副成分である添加剤を適用して第１の結晶粒と第２の結晶粒からなる混合微細構造を具現する場合、ＢＣＴ単独の母材を適用した場合に比べて低いＤＦ及び高い絶縁抵抗特性が得られる。

【0053】

ｂ）第１の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、第１の副成分として、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎからなる群から選択される一つ以上の元素、これらの酸化物及びこれらの炭酸塩のうち一つ以上を含むことができる。

【0054】

上記第１の副成分は、上記主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部含まれることができる。

【0055】

上記第１の副成分の含量は、酸化物又は炭酸塩等の添加形態を区分せず、第１の副成分に含まれたＭｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち少なくとも一つ以上の元素の含量に基づくことができる。

【0056】

例えば、上記第１の副成分に含まれたＭｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎのうち少なくとも一つ以上の原子価可変アクセプタ元素の総含量は上記主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部であればよい。

【0057】

上記第１の副成分は、誘電体磁器組成物の耐還元性を改善させ、誘電体磁器組成物が用いられる積層セラミックキャパシタの高温耐電圧特性を向上させる役割をする。

【0058】

上記第１の副成分の含量、及び後述する第２〜第４の副成分及び第６〜第７の副成分の含量は、主成分１００モル部に対する相対的な量で、特に、各副成分が含む金属又は半金属（Ｓｉ）のモル部で定義されることができる。上記金属又は半金属のモル部は、イオン状態の金属又は半金属のモル部を含むことができる。

【0059】

上記第１の副成分の含量が主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部の場合、ＲＣ値が確保され高温耐電圧特性が良好な誘電体磁器組成物を提供することができる。

【0060】

上記第１の副成分の含量が０．１モル部未満の場合は、ＲＣ値が非常に低くなり、高温耐電圧が低くなる可能性がある。

【0061】

上記第１の副成分の含量が２．０モル部を超える場合は、ＲＣ値が減少する可能性がある。

【0062】

本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物は、主成分粉末１００モル部に対して０．１〜２．０モル部の含量を有する第１の副成分を含むため、低温焼成が可能であり、高い高温耐電圧特性が得られる。

【0063】

ｃ）第２の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、第２の副成分として、Ｍｇを含む原子価固定アクセプタ（ｆｉｘｅｄ‐ｖａｌｅｎｃｅ ａｃｃｅｐｔｏｒ）元素の、酸化物及び炭酸塩のうち一つ以上を含むことができる。

【0064】

上記第２の副成分は、上記主成分１００モル部に対して２．０モル部以下含まれることができる。

【0065】

上記第２の副成分の含量は、酸化物又は炭酸塩等の添加形態を区分せず、第２の副成分に含まれたＭｇ元素の含量に基づくことができる。

【0066】

例えば、上記第２の副成分に含まれたＭｇ元素の含量は上記主成分１００モル部に対して２．０モル部以下であればよい。

【0067】

上記第２の副成分の含量が主成分１００モル部に対して２．０モル部を超える場合は、誘電率及び高温耐電圧特性が低くなる可能性があるため好ましくない。

【0068】

ｄ）第３の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第３の副成分を含むことができる。

【0069】

上記第３の副成分は、上記主成分１００モル部に対して０．２〜５．０モル部含まれることができる。

【0070】

上記第３の副成分の含量は、酸化物又は炭酸塩等の添加形態を区分せず、第３の副成分に含まれたＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち少なくとも一つ以上の元素の含量に基づくことができる。

【0071】

例えば、上記第３の副成分に含まれたＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ及びＳｍのうち少なくとも一つ以上の元素の総含量は上記主成分１００モル部に対して０．２〜５．０モル部であればよい。

【0072】

上記第３の副成分は、本発明の一実施形態において誘電体磁器組成物が用いられる積層セラミックキャパシタの信頼性の低下を防止する役割をする。

【0073】

具体的には、上記第３の副成分の含量を調節することにより、焼結された誘電体層のＸＲＤ分析において、上記ＢａＴｉＯ_３結晶相の（１１０）面のピークを１．００に換算したとき、このピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、 Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂ 及びＳｍのうち少なくとも一つ以上の元素）のピークの比が０．０２以下を満たすようにすることができる。

【0074】

上記第３の副成分の含量が上記主成分１００モル部に対して０．２モル部未満の場合は高温部でのＴＣＣの改善効果が大きくなく、上記第３の副成分の含量が上記主成分１００モル部に対して５．０モル部を超える場合はパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち少なくとも一つ以上の元素）の生成によって高温耐電圧特性が低下する可能性がある。

【0075】

ｅ）第４の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、Ｂａ及びＣａのうち一つ以上の元素の、酸化物及び炭酸塩からなる群から選択される一つ以上を含む第４の副成分を含むことができる。

【0076】

上記第４の副成分は、上記主成分１００モル部に対して０．７２〜７．６８モル部含まれることができる。

【0077】

上記第４の副成分の含量は、酸化物又は炭酸塩等のいずれであるかに依らず、第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち少なくとも一つ以上の元素の含量に基づくことができる。

【0078】

例えば、上記第４の副成分に含まれたＢａ及びＣａのうち少なくとも一つ以上の元素の総含量は上記主成分１００モル部に対して０．７２〜７．６８モル部であればよい。

【0079】

上記第４の副成分が上記主成分１００モル部に対して０．７２〜７．６８モル部含まれる場合、高温耐電圧特性が向上することができる。

【0080】

ｆ）第５の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、ＣａＺｒＯ_３を含む第５の副成分を含むことができる。

【0081】

上記ＣａＺｒＯ_３は、上記主成分１００モル部に対して３モル部以下含まれることができる。

【0082】

上記第５の副成分（ＣａＺｒＯ_３）の含量が主成分１００モル部に対して３モル部を超える場合は、低温部でのＴＣＣ（−５５℃）規格を外れる可能性があるため好ましくない。

【0083】

ｇ）第６の副成分
本発明の一実施形態によれば、上記誘電体磁器組成物は、Ｓｉ元素の酸化物、Ｓｉ元素の炭酸塩及びＳｉ元素を含むガラスからなる群から選択される一つ以上を含む第６の副成分を含むことができる。

【0084】

上記第６の副成分は、上記主成分１００モル部に対して０．５〜３．０モル部含まれることができる。

【0085】

上記第６の副成分の含量は、ガラス、酸化物又は炭酸塩等のいずれであるかに依らず、第６の副成分に含まれたＳｉ元素の含量に基づくことができる。

【0086】

上記第６の副成分の含量が主成分１００モル部に対して０．５モル部未満の場合は誘電率及び高温耐電圧が低下する可能性があり、３．０モル部を超える場合は焼結性及び緻密度の低下、二次相の生成等の問題が発生する可能性があるため好ましくない。

【0087】

図３は本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略斜視図であり、図４は図３のＡ‐Ａ'線に沿う積層セラミックキャパシタの概略断面図である。

【0088】

図３及び図４を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタ１００は、誘電体層１１１と内部電極１２１、１２２が交互に積層されたセラミック本体１１０を有する。セラミック本体１１０の両端部には、当該セラミック本体１１０の内部に交互に配置された第１の内部電極１２１及び第２の内部電極１２２とそれぞれ導通する第１の外部電極１３１及び第２の外部電極１３２が形成されることができる。

【0089】

セラミック本体１１０の形状は、特に制限されないが、一般に六面体状である。また、その寸法も、特に制限されず、用途に応じて適切に変更可能であり、例えば、（０．６〜５．６ｍｍ）×（０．３〜５．０ｍｍ）×（０．３〜１．９ｍｍ）であればよい。

【0090】

誘電体層１１１の厚さはキャパシタの容量設計に合わせて任意に変更可能であり、本発明の一実施例において焼成後の誘電体層の厚さは１層当たり０．１μｍ以上であることが好ましい。

【0091】

誘電体層の厚さが薄すぎる場合は一層内に存在する結晶粒の数が少なく信頼性に悪影響を及ぼすため、誘電体層の厚さは０．１μｍ以上であることが好ましい。

【0092】

第１の内部電極１２１及び第２の内部電極１２２は、各端面がセラミック本体１１０の対向する両端部にそれぞれ露出するように積層されることができる。

【0093】

上記第１の外部電極１３１及び第２の外部電極１３２は、セラミック本体１１０の両端部に形成され、第１の内部電極１２１及び第２の内部電極１２２の露出端面に電気的に連結されてキャパシタ回路を構成する。

【0094】

上記第１の内部電極１２１及び第２の内部電極１２２に含有される導電性材料としては、特に限定されないが、ニッケル（Ｎｉ）を用いることが好ましい。

【0095】

上記第１の内部電極１２１及び第２の内部電極１２２の厚さは、用途等に応じて適切に変更可能であり、特に制限されないが、例えば、０．１〜５μｍ又は０．１〜２．５μｍであればよい。

【0096】

上記第１の外部電極１３１及び第２の外部電極１３２に含有される導電性材料としては、特に限定されず、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、又はこれらの合金を用いることができる。

【0097】

上記セラミック本体１１０を構成する誘電体層１１１は、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を含むことができる。

【0098】

上記セラミック本体１１０を構成する誘電体層１１１は、本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物を焼結して形成されることができる。

【0099】

上記誘電体磁器組成物は、チタン酸バリウム系主成分及び副成分を含み、焼結後の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％を満たす。

【0100】

上記誘電体磁器組成物の焼結後のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、上記ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ及びＴｂのうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たすことができる。

【0101】

本発明の一実施形態によれば、上記誘電体層は、上記誘電体磁器組成物の焼結によって形成され、上記誘電体層の微細構造において、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、上記第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％を満たす。

【0102】

本発明の一実施形態によれば、上記誘電体層のＸＲＤ分析において、ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークを１．００に換算したとき、上記ＢａＴｉＯ_３の（１１０）ピークに対する、３０．５度付近のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（ＲＥ_２Ｔｉ_２Ｏ_７、ここで、ＲＥは、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｔｂのうち一つ以上）のピークの比が０．０２以下を満たす。

【0103】

他に上記誘電体磁器組成物の特徴は上述した本発明の一実施形態による誘電体磁器組成物の特徴と同じであるため、その具体的な説明を省略する。

【0104】

以下では、実験例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本実験例は本発明の具体的な理解のためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

【0105】

＜実験例＞
第１の主成分及び第２の主成分を含む主成分粉末である（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３混合固溶体粉末を、下記のように固相法を用いて製造した。

【0106】

出発原料はＢａＣＯ_３、ＴｉＯ_２、ＣａＣＯ_３である。これらの出発原料粉末をボールミルで混合し、９００〜１０００℃の範囲でか焼して、平均粒子サイズ３００ｎｍの第１の主成分粉末（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３ と第２の主成分粉末（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３ （ｘ＜ｙ）を製造した。上記主成分粉末に、副成分である添加剤粉末を、表１、表３、表５及び表７に示されている組成比で添加した後、主成分と副成分が含まれた原料粉末に、ジルコニアボールを混合／分散メディアとして用いてエタノール／トルエンと分散剤及びバインダーを混合し、２０時間ボールミリングした。

【0107】

製造されたスラリーにドクターブレード方式のコーターを用いて厚さ１０μｍの成形シートを製造した。成形シートにＮｉ内部電極印刷を行った。カバー用シートを２５層ずつ積層して上カバーと下カバーを製作し、内部電極の印刷された活性シート２１層を上記上カバーと下カバーの間に積層し加圧して圧着バー（ｂａｒ）を製作した。この圧着バーを、切断機を用いて３２１６サイズ（長さ×幅×厚さ：３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．６ｍｍ）のチップに切断した。

【0108】

製作が完了したチップをか焼し、還元雰囲気（０．１％のＨ_２／９９．９％のＮ_２、Ｈ_２Ｏ／Ｈ_２／Ｎ_２雰囲気）で１２００〜１２５０℃の温度で２時間焼成した後、１０００℃で窒素（Ｎ_２）雰囲気で３時間再酸化して熱処理した。

【0109】

焼成されたチップに対してＣｕペーストを用いて電極焼成工程及びターミネーション工程を行って外部電極を形成した。

【0110】

上記のように製造されたプロトタイプの積層セラミックキャパシタ（Ｐｒｏｔｏ‐ｔｙｐｅ ＭＬＣＣ）の試験片に対し、容量、ＤＦ、絶縁抵抗、ＴＣＣ及び高温１５０℃での電圧レベルの増加による抵抗劣化挙動等を評価した。

【0111】

積層セラミックキャパシタ（チップ）の常温静電容量及び誘電損失は、ＬＣＲ‐ｍｅｔｅｒを用いて１ｋＨｚ、ＡＣ０．２Ｖ／μｍの条件下で測定した。

【0112】

静電容量と積層セラミックキャパシタの誘電体層の厚さ、内部電極の面積、積層数から、積層セラミックキャパシタの誘電率を計算した。

【0113】

常温絶縁抵抗（ＩＲ）は、１０個ずつのサンプルを取ってＤＣ電圧１０Ｖ／μｍを印加した状態で６０秒経過した後に測定した。

【0114】

温度による静電容量の変化は、−５５℃〜１５０℃の温度範囲で測定した。

【0115】

高温ＩＲ昇圧実験では、１５０℃でＤＣ電圧レベルを５Ｖ／μｍずつ段階的に増加させながら抵抗劣化挙動を測定した。各段階は１０分間継続されて、５秒間隔で抵抗値を測定した。

【0116】

高温ＩＲ昇圧実験から高温耐電圧を導出した。これは、焼成後に厚さ７μｍの２０層の誘電体層を有する３２１６サイズのチップに対し、１５０℃で５Ｖ／μｍの電圧レベルを１０分間印加して、その後、各段階で電圧レベルを５Ｖ／μｍずつ継続的に増加させながら測定したときに、ＩＲが１０^５Ω以上になる電圧を意味する。

【0117】

上記誘電体層の誘電体材料内のパイロクロア（Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）相（Ｙ_２Ｔｉ_２Ｏ_７）の存否は、Ｘ線回折（Ｘ‐Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＸＲＤ）分析による回折角（２θ）３０．５度付近における該当相のピーク（ｐｅａｋ）の存否によって確認した。

【0118】

上記誘電体層の誘電体材料内のＣａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒、２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒をそれぞれ第１の結晶粒、第２の結晶粒とする。

【0119】

２０個の結晶粒に対してＳＴＥＭ／ＥＤＳ分析によりＣａ含量を分析し、第１の結晶粒の断面積比（％）１００−ａと第２の結晶粒の断面積比（％）ａを算出した。一つの結晶粒内のＣａ含量は、図１に示されているように、Ｐ１〜Ｐ４地点のそれぞれのＣａ含量の平均値、即ち、４個のデータの平均値で決めた。

【0120】

下記表１、表３、表５及び表７は、実験例の組成表であり、表２、表４、表６及び表８は、表１、表３、表５及び表７に示されている組成に該当するプロトタイプの積層セラミックキャパシタ（Ｐｒｏｔｏ‐ｔｙｐｅ ＭＬＣＣ）の特性を示す。

【0121】

【表1】

【0122】

【表2】

【0123】

表１のサンプル１〜２３は、主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３ １００ｍｏｌに対し、第１の副成分の原子価可変元素（Ｍｎ、Ｖ）の和が０．４ｍｏｌ、第２の副成分のＭｇの含量が０ｍｏｌ、第３の副成分の希土類元素Ｙの含量が１．５ｍｏｌ、第４の副成分の（Ｂａ、Ｃａ）の和が２．２ｍｏｌ、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３の含量が１ｍｏｌ、第６の副成分のＳｉの含量が１．２５ｍｏｌ、第４の副成分の和（Ｂａ＋Ｃａ）と第６の副成分のＳｉとの比（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉが１．７６に固定された条件下で、第１の主成分粉末（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｘが０であり、第２の主成分粉末（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｙ及び第２の主成分粉末の比率ｚを変化させて製造したものであり、表２のサンプル１〜２３は、表１のサンプルに該当する試料の特性を示す。

【0124】

上記第１の主成分粉末は第１の主成分、上記第２の主成分粉末は第２の主成分と同じ意味で用いられる。

【0125】

また、第１の主成分粉末と第２の主成分粉末との混合モル比は第１の主成分と第２の主成分との混合モル比と同じ意味で用いられる。

【0126】

第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０３であり、第２の主成分粉末の比率ｚ＝０（サンプル１）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１（サンプル２）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たすがＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。

【0127】

サンプル３〜７は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０４であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル３）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル７）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル４〜６）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0128】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0129】

サンプル８〜１３は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０７５であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル８）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル１３）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル９〜１２）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0130】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0131】

サンプル１４〜１８は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．１２であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル１４）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル１８）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル１５〜１７）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0132】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0133】

サンプル１９〜２３は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．１５であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２、０．３、０．６（サンプル１９、２０、２１）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝０．８、１．０（サンプル２２、２３）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。したがって、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．１５の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を同時に具現することができない。

【0134】

この際、第２の結晶粒は存在しない。

【0135】

上記サンプル１〜２３の結果から、本発明の目的とする特性を具現できる微細構造は、第１の結晶粒の断面積比を１００−ａ、第２の結晶粒の断面積比をａとしたとき、ａが３０〜８０％の範囲内にある微細構造であることが確認できる。上記微細構造は、第１の主成分粉末（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｘ＝０のとき、第２の主成分粉末（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｙ及び第２の主成分粉末の比率ｚの範囲が０．０４≦ｙ≦０．１５、０．３≦ｚ≦０．８である。

【0136】

【表3】

【0137】

【表4】

【0138】

表３のサンプル２４〜４１は、主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３ １００ｍｏｌに対し、第１の副成分の原子価可変元素（Ｍｎ、Ｖ）の和が０．４ｍｏｌ、第２の副成分のＭｇの含量が０ｍｏｌ、第３の副成分の希土類元素の含量が１．５ｍｏｌ、第４の副成分の（Ｂａ、Ｃａ）の和が２．２ｍｏｌ、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３の含量が１ｍｏｌ、第６の副成分のＳｉの含量が１．２５ｍｏｌ、第４の副成分の和（Ｂａ＋Ｃａ）と第６の副成分のＳｉとの比（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉが１．７６に固定された条件下で、第１の主成分粉末（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｘが０．０２であり、第２の主成分粉末（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｙ及び第２の主成分粉末の比率ｚを変化させて製造したものであり、表４は、表３のサンプルに該当する試料の特性を示す。

【0139】

第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０３であり、第２の主成分粉末の比率ｚ＝０．５（サンプル２４）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝０．８（サンプル２５）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たすがＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。

【0140】

サンプル２６〜３０は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０４であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル２６）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル３０）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル２７〜２９）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0141】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0142】

サンプル３１〜３６は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０７５であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル３１）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル３６）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル３２〜３５）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0143】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0144】

サンプル３７〜４１は、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．１２であり、第２の主成分粉末の比率ｚの変化例を示す。ｚ＝０．２（サンプル３７）の場合は高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を外れ、ｚ＝１．０（サンプル４１）の場合はＤＦが７．５％以上と大きくなりＲＣ値が１０００未満と低くなるという問題がある。しかしながら、第２の主成分粉末の比率ｚが０．３〜０．８（サンプル３８〜４０）の場合は、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）がＸ８Ｒ規格を満たし、且つ７．５％以下の低いＤＦ、１０００以上のＲＣ値、５０Ｖ／μｍ以上の高温耐電圧特性を具現することができる。

【0145】

この際、第２の結晶粒の断面積比は全断面積に対して３０〜８０％の範囲内にあることが分かる。

【0146】

上記サンプル２４〜４１の結果から、本発明の目的とする特性を具現できる微細構造は、第１の結晶粒の断面積比を１００−ａ、第２の結晶粒の断面積比をａとしたとき、ａが３０〜８０％の範囲内にある微細構造であることが確認できる。

【0147】

上記微細構造は、第１の主成分粉末（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｘ＝０．０２のとき、第２の主成分粉末（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３のＣａ含量ｙ及び第２の主成分粉末の比率ｚの範囲が０．０４≦ｙ≦０．１２、０．３≦ｚ≦０．８である。

【0148】

【表5】

【0149】

【表6】

【0150】

表５のサンプル４２〜７２は、主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３において第１の主成分粉末のＣａ含量ｘが０、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０７５、第２の主成分粉末の比率ｚが０．０４であり、各副成分の含量を変化させて製造したものであり、表６は、上記サンプルの特性を示す。

【0151】

表５のサンプル４２〜５０は、上記主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３（ｘ＝０、ｙ＝０．０７５、ｚ＝０．０４） １００ｍｏｌに対し、第１の副成分の原子価可変元素（Ｍｎ、Ｖ）の和が０．４ｍｏｌ、第２の副成分のＭｇの含量が０ｍｏｌ、第４の副成分の（Ｂａ、Ｃａ）の和が２．２ｍｏｌ、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３の含量が１ｍｏｌ、第６の副成分のＳｉの含量が１．２５ｍｏｌ、第４の副成分の和（Ｂａ＋Ｃａ）と第６の副成分のＳｉとの比（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉが１．７６に固定された条件下で、第３の副成分の希土類元素Ｙの含量を変化させて製造したものであり、表６のサンプル４２〜５０は、上記サンプルに該当する試料の特性を示す。第３の副成分のＹの含量が０ｍｏｌ（サンプル４２）の場合は、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満と低くなり、５ｍｏｌ以上（サンプル４９、５０）と多すぎる場合は、Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相（Ｙ_２Ｔｉ_２Ｏ_７）の生成によって高温耐電圧特性が悪くなる。特に、Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相の比が２％（サンプル４９）以下の場合は、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ以上に維持され、製品を具現できる特性が維持されるのに対し、５．０％（サンプル５０）以上の場合は、高温耐電圧特性が急激に悪くなる。したがって、第３の副成分のＹの含量の適正範囲は、主成分１００モル部に対して０．２〜５．０モル部である。

【0152】

表５のサンプル５１〜５６は、主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３（ｘ＝０、ｙ＝０．０７５、ｚ＝０．０４） １００ｍｏｌに対し、第１の副成分の原子価可変元素（Ｍｎ、Ｖ）の和が０．４ｍｏｌ、第３の副成分のＹの含量が１．５ｍｏｌ、第４の副成分の（Ｂａ、Ｃａ）の和が２．２ｍｏｌ、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３の含量が１ｍｏｌ、第６の副成分のＳｉの含量が１．２５ｍｏｌ、第４の副成分の和（Ｂａ＋Ｃａ）と第６の副成分のＳｉとの比（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉが１．７６に固定された条件下で、第２の副成分のＭｇの含量を変化させて製造したものであり、表６のサンプル５１〜５６は、上記サンプルに該当する試料の特性を示す。Ｍｇ含量が増加するにつれて、誘電率は減少するが、ＲＣ値は上昇する。しかしながら、Ｍｇ含量が３ｍｏｌ（サンプル５６）と多すぎる場合は、誘電率が１８００未満と低くなり、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満と低くなるという問題がある。したがって、第２の副成分のＭｇの適正含量は、主成分１００モル部に対して２．０モル部以下である。

【0153】

表５及び表６のサンプル５７〜６１は、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３（ＣＺ）の含量変化による特性変化を示す。ＣＺ含量が増加するにつれて、誘電率及びＲＣ値は上昇する。しかしながら、ＣＺ含量が４ｍｏｌ（サンプル６１）と多すぎる場合は、低温部でのＴＣＣ（−５５℃）が±１５％を外れるという問題がある。したがって、第５の副成分のＣａＺｒＯ_３（ＣＺ）の適正含量は、主成分１００モル部に対して３．０モル部以下である。

【0154】

表５及び表６のサンプル６２〜６９は、第１の副成分のＭｎの含量変化による特性変化を示す。Ｍｎ含量が０ｍｏｌ（サンプル６２）の場合は、耐還元特性が具現されず、ＲＣ値が非常に低くなり、高温耐電圧が低くなる。Ｍｎ含量が増加するにつれて、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）には大きな変化がなく、高温耐電圧特性が向上する傾向がある。Ｍｎの含量が２．５ｍｏｌ（サンプル６９）と多すぎる場合は、ＲＣ値が減少する現象が発生する。したがって、第１の副成分のＭｎの適正含量は、主成分１００モル部に対して０．１〜２．０モル部である。

【0155】

表５及び表６のサンプル７０〜７２は、第１の副成分のＭｎとＶの和が０．４ｍｏｌｅのときのＭｎ及びＶの比率による特性変化を示す。Ｍｎの一部又は全部がＶに変化するにつれて、ＲＣ値は多少低くなり、高温耐電圧及び高温部でのＴＣＣ（１５０℃）には大きな変化がなく、Ｘ８Ｒ特性を満たす。したがって、第１の副成分は、Ｍｎ、Ｖ、及び原子価可変アクセプタ元素であって遷移金属元素であるＣｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎのうち少なくとも一つ又はそれ以上を含むことができる。

【0156】

【表7】

【0157】

【表8】

【0158】

表７のサンプル７３〜１０３は、主成分混合粉末（１−ｚ）（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３＋ｚ（Ｂａ_１−ｙＣａ_ｙ）ＴｉＯ_３において第１の主成分粉末のＣａ含量ｘが０、第２の主成分粉末のＣａ含量ｙが０．０７５、第２の主成分粉末の比率ｚが０．０４であり、各副成分の含量を変化させて製造したものであり、表８は、上記サンプルの特性を示す。

【0159】

表７及び表８のサンプル７３〜７６は、サンプル４６の組成と比較して、第４の副成分のＢａ含量の一部又は全部をＣａに変えたときの特性変化を示す。サンプル４６の試料と比較すると、誘電率、ＤＦ、ＲＣ、ＴＣＣ及び高温耐電圧特性がほぼ同じであることが確認できる。したがって、第４の副成分は、Ｂａ又はＣａのうち少なくとも一つ以上を含むことができる。

【0160】

表７及び表８のサンプル７７〜８２は、サンプル４６の組成と比較して、第６の副成分のＳｉＯ_２の含量が１．２５ｍｏｌのときの第４の副成分のＢａの含量変化及びそれによる（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比による特性変化を示す。（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．２８（サンプル７７）と小さい場合は、誘電率が３０００以上と非常に高いため、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）が低下し、高温耐電圧も４０Ｖ／μｍと低い。Ｂａ含量及び（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が増加するにつれて、誘電率が減少し、高温耐電圧特性が上昇する傾向を示す。しかしながら、Ｂａ含量及び（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が２．８８（サンプル８２）と多すぎる場合は、誘電率が２０９７と低くなり、高温耐電圧も５０Ｖ／μｍ未満と低くなる。したがって、ＳｉＯ_２含量が１．２５ｍｏｌのとき、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比の適正範囲は１．４４〜２．５６であり、第４の副成分の（Ｂａ＋Ｃａ）の適正範囲は１．８〜３．２ｍｏｌである。

【0161】

表７及び表８のサンプル８３は、サンプル４６の組成と比較して、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．７６と同じであり、（Ｂａ＋Ｃａ）及びＳｉの含量がそれぞれ０．５２７ｍｏｌ及び０．３ｍｏｌに減少した場合の特性を示す。このようにＳｉの含量が０．３ｍｏｌと小さい場合は、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が適正範囲に含まれても、誘電率が１７４８と低く、高温耐電圧も４０Ｖ／μｍと低い。

【0162】

表７及び表８のサンプル８４〜８８は、サンプル４６の組成と比較して、第６の副成分のＳｉＯ_２の含量が０．５ｍｏｌのときの第４の副成分のＢａの含量変化及びそれによる（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比による特性変化を示す。（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．２（サンプル８４）と小さすぎるか又は２．８８（サンプル８８）と大きすぎる場合は、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満と低い。したがって、Ｓｉ含量が０．５ｍｏｌのとき、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比の適正範囲は１．４４〜２．５６であり、第４の副成分の（Ｂａ＋Ｃａ）の適正範囲は０．７２〜１．２８ｍｏｌである。

【0163】

表７及び表８のサンプル８９〜９２、９３〜９７及び９８〜１０２は、ＳｉＯ_２の含量がそれぞれ１．０ｍｏｌ、２．０ｍｏｌ、３．０ｍｏｌのときのＢａの含量変化及びそれによる（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比による特性変化を示す。上記３つのＳｉＯ_２含量において、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．４４未満であるか又は２．５６を超える場合（サンプル９２、９３、９７、９８、１０２）のＢａ含量条件下では、高温耐電圧が４５Ｖ／μｍ以下と低い。さらに一部のサンプルは、高温部でのＴＣＣ（１５０℃）が±１５％を外れる。したがって、これらの実施例において（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比の適正範囲は１．４４≦（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ≦２．５６である。

【0164】

表７及び表８のサンプル１０３は、サンプル４６の組成と比較して、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．７６と同じであり、（Ｂａ＋Ｃａ）及びＳｉＯ_２の含量がそれぞれ６．１６ｍｏｌ及び３．５０ｍｏｌと多すぎる場合の特性を示す。このようにＳｉの含量が３．５０と多すぎる場合は、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が適正範囲に含まれても、誘電率が２０００以下と低く、Ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相が生成されて高温耐電圧も５０Ｖ／μｍ未満と低い。

【0165】

したがって、サンプル７３〜１０３の結果からすると、第４の副成分及び第６の副成分の適正範囲は、主成分１００モル部に対し、第４の副成分の（Ｂａ＋Ｃａ）の含量範囲が０．７２〜７．６８モル部、第６の副成分のＳｉの含量範囲が０．５〜３．０モル部であり、（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ比が１．４４≦（Ｂａ＋Ｃａ）／Ｓｉ≦２．５６である。

【0166】

また、サンプル７３〜１０３のうち、Ｘ８Ｒ温度特性、低いＤＦ、高いＲＣ値及び高い高温耐電圧特性が同時に具現されるサンプルの微細構造条件は、Ｃａ含量が２．５ｍｏｌ％未満の結晶粒を第１の結晶粒、Ｃａ含量が２．５〜１３．５ｍｏｌ％の結晶粒を第２の結晶粒としたとき、第２の結晶粒の断面積比が全断面積１００％に対して３０％〜８０％であることが確認できる。

【0167】

【表9】

【0168】

【表10】

【0169】

表９及び表１０のサンプル１０４〜１３２は、第３の副成分のＹを別の希土類元素に変えたときの試料の特性を示す。サンプル１０４〜１０８、サンプル１０９〜１１２、サンプル１１３〜１１６、サンプル１１７〜１２０、サンプル１２１〜１２４はそれぞれＹの代わりにＤｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒを適用した例を示す。上記サンプルの特性とサンプル４７〜５０のＹを適用した場合の特性とを比較すると、誘電率、ＤＦ、ＲＣ、ＴＣＣ及び高温耐電圧特性がほぼ同じであることが確認できる。サンプル１２５〜１２８及びサンプル１２９〜１３２はそれぞれＹの代わりにＴｍ及びＹｂを適用した例を示す。Ｔｍ又はＹｂを適用した場合は、希土類元素Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒを適用した場合とは異なり、ＸＲＤ分析におけるＰｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相のピークの比が０．０２以下であるにもかかわらず、高温耐電圧が５０Ｖ／μｍ未満（サンプル１２６、１３０）であり、同じ含量条件下でＹ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒを適用した場合と比べ、ＸＲＤ分析におけるＰｙｒｏｃｈｌｏｒｅ相のピークの比が高く、高温耐電圧が２５Ｖ／μｍ以下と非常に低い。したがって、第３の副成分は、Ｙ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒの６種元素のうち少なくとも一つ又はそれ以上を含むことができる。

【0170】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

【符号の説明】

【0171】

１００ 積層セラミックキャパシタ
１１０ セラミック本体
１１１ 誘電体層
１２１ 第１の内部電極
１２２ 第２の内部電極
１３１ 第１の外部電極
１３２ 第２の外部電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】