特許 6272733 ジスプロシウム酸化物複合体、複合誘電体粉末及び積層セラミック電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6272733

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】ジスプロシウム酸化物複合体、複合誘電体粉末及び積層セラミック電子部品

(51)【国際特許分類】

   C01F 17/00 20060101AFI20180122BHJP

   H01G 4/12 20060101ALI20180122BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20180122BHJP

   C04B 35/628 20060101ALI20180122BHJP

   C01G 23/00 20060101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   C01F17/00 A

   H01G4/12 358

   H01G4/30 301E

   C04B35/628

   C01G23/00 C

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-110201(P2014-110201)

(22)【出願日】2014年5月28日

(65)【公開番号】特開2015-160803(P2015-160803A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2015年12月14日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0022679

(32)【優先日】2014年2月26日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(72)【発明者】

【氏名】キム・ジン・ウ

(72)【発明者】

【氏名】チョ・ハン・キュ

(72)【発明者】

【氏名】イ・チ・ファ

(72)【発明者】

【氏名】キム・ド・ヨン

(72)【発明者】

【氏名】パク・ゼ・スン

【審査官】 壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１３７４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２６８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１９９３８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２０６３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０４３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１２８９９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｆ１／００−１７／００

Ｃ０４Ｂ３５／００−３５／５５３

Ｃ０１Ｇ１／００−２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジスプロシウム酸化物ナノ粒子と、
前記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の表面に形成されたマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層と、を含むジスプロシウム酸化物複合体。

【請求項2】

前記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のジスプロシウム酸化物複合体。

【請求項3】

前記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含む、請求項１に記載のジスプロシウム酸化物複合体。

【請求項4】

ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部と、前記コア部上に形成され、請求項１のジスプロシウム酸化物複合体を含むシェル部の構造を有する複合誘電体粉末。

【請求項5】

前記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は５０ｎｍ以下である、請求項４に記載の複合誘電体粉末。

【請求項6】

前記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含む、請求項４に記載の複合誘電体粉末。

【請求項7】

誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２内部電極と、
前記セラミック本体の両端面に形成された第１及び第２外部電極と、を含み、
前記誘電体層は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部と、
前記コア部上に形成され、請求項１のジスプロシウム酸化物複合体を含むシェル部の構造を有する複数の複合誘電体粒子を含む積層セラミック電子部品。

【請求項8】

前記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は５０ｎｍ以下である、請求項７に記載の積層セラミック電子部品。

【請求項9】

前記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含む、請求項７に記載の積層セラミック電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジスプロシウム酸化物複合体、複合誘電体粉末及び積層セラミック電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

最近では、電気及び電子機器産業の高度成長により高性能化及び軽薄短小化が新たな価値を創出しており、電子部品においても、小型化、高性能化及び低価格化が著しく求められている。

【0003】

特に、ＣＰＵの高速化、機器の小型軽量化、デジタル化及び高機能化がさらに進展するものと見込まれるにつれ、積層セラミックキャパシタにも、このような要求に対応する高度の小型化、薄層化、高容量化、高周波領域での低インピーダンス化、耐熱性、信頼性が求められている。

【0004】

最近、製品の小型化、薄膜化、高容量化の傾向により、そのための原料物質の超微粒化も重要な工程と認められ、これらの原料物質の微粒化工程が製品の製造工程で重要な技術として作用するようになった。

【0005】

例えば、積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）を製造する際、静電容量を上げるためには、誘電体の主成分となるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）だけでなく、ＭＬＣＣチップ特性に影響を及ぼす添加剤（主に金属酸化物）をより微粒化し一次粒子で均一に分散し、その状態を安定に保持させなければならない。

【0006】

ジスプロシウム（Ｄｙ）などの希土類金属の酸化物はＭＬＣＣの添加剤であって、酸素の移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を減少させて、ＭＬＣＣの長期信頼性を向上させる用途に用いられる。また、希土類金属は、固有の物理的・化学的性質により、電子、金属、化学、原子力などの全工業分野において、光学ガラス及び研磨剤、蛍光材料、機能性光学材料、顔料、磁性材料、磁気バブルメモリ材料、金属添加物、原子炉の構造及び減速材、水素吸蔵材などに適用される。

【0007】

理論的に、上記ＭＬＣＣ製造過程中の焼成工程において、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）は、マグネシウム（Ｍｇ）と共に誘電体の主成分となるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の表面にシェル（Ｓｈｅｌｌ）部を形成すると知られている。

【0008】

上記ジスプロシウム（Ｄｙ）は、上記マグネシウム（Ｍｇ）が存在しないと、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の内部への拡散がひどくなってシェル（Ｓｈｅｌｌ）部に固溶され難いため、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）固有の役割を果たすことができないという問題がある。

【0009】

即ち、マグネシウム（Ｍｇ）を投入することで、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）が上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の内部に拡散することを抑制した。

【0010】

しかし、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）とマグネシウム（Ｍｇ）を別途に添加する方法は、上記微粒添加剤の分散が困難であることから、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）の上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）内部への拡散を抑制するマグネシウム（Ｍｇ）の役割が効率的でないという問題がある。

【0011】

即ち、従来では、粉末粒子状の各金属酸化物添加剤をそれぞれ最大限均一に分散させて上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）と混合して適用する方法を用いたが、上述したように、分散が困難であることから、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）が上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）内部に拡散することを抑制する効果が不十分である。

【0012】

従って、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）の上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）内部への拡散を抑制するより効率的な方法が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】韓国公開特許１０−２００５−００６３４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、均一な粒度分布を有するチタン酸バリウム系微粉末に金属成分が均一にコーティングされた複合誘電体粉末及びその製造方法を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の一形態は、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子と、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の表面に形成されたマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層と、を含むジスプロシウム酸化物複合体を提供する。

【0016】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は、５０ｎｍ以下であってもよい。

【0017】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0018】

本発明の他の一形態は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部と、上記コア部上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体を含むシェル部の構造を有する複合誘電体粉末を提供する。

【0019】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は、５０ｎｍ以下であってもよい。

【0020】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0021】

本発明の他の一形態は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部と、上記コア部上に形成され、表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層が形成されたジスプロシウム酸化物ナノ粒子を含むジスプロシウム酸化物複合体を含むシェル部の構造を有し、上記シェル部を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できる複合誘電体粉末を提供する。

【0022】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は、５０ｎｍ以下であってもよい。

【0023】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0024】

本発明のさらに他の一形態は、誘電体層を含むセラミック本体と、上記セラミック本体内で上記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２内部電極と、上記セラミック本体の両端面に形成された第１及び第２外部電極と、を含み、上記誘電体層は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部と、上記コア部上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体を含むシェル部の構造を有する複数の複合誘電体粒子を含む積層セラミック電子部品を提供する。

【0025】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子の粒径は、５０ｎｍ以下であってもよい。

【0026】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0027】

上記シェル部を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によると、均一な粒度分布を有するチタン酸バリウム系微粉末に金属成分が均一にコーティングされた複合誘電体粉末及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体を概略的に示した概略図である。

【図2】図１のＢ領域の拡大図である。

【図3】本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末を概略的に示した概略図である。

【図4】図３のＣ領域の拡大図である。

【図5】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概略的に示した斜視図である。

【図6】図５のＡ−Ａ’断面図である。

【図7】複合誘電体粉末のシェル部を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下では、添付の図面を参照し、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。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。

【0031】

図１は本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体を概略的に示した概略図であり、図２は図１のＢ領域の拡大図である。

【0032】

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体１０は、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１と、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面に形成されたマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２と、を含んでもよい。

【0033】

本発明の一実施形態によると、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０は、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１と、その表面に形成されたマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２と、を含むハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型機能性添加剤であってもよい。

【0034】

上記ジスプロシウム酸化物複合体１０は、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成された構造であるため、後工程である機械的なミリング（Ｍｉｌｌｉｎｇ）による分散工程で安定であり、その形状が保持されることができる。

【0035】

これにより、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を添加剤として含む誘電体粉末を製作する場合、上記ジスプロシウム酸化物がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の内部に拡散することを防ぐことができる。

【0036】

一般的な誘電体粉末は、ジスプロシウム（Ｄｙ）とマグネシウム（Ｍｇ）を別途に添加する方法を適用しており、上記添加剤が微粒状に添加されるため、均一な分散が困難であるという問題があった。

【0037】

そのため、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）の上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）内部への拡散を抑制するマグネシウム（Ｍｇ）の役割に限界があった。

【0038】

即ち、従来では、粉末粒子状の各金属酸化物添加剤をそれぞれ最大限均一に分散させて上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）と混合して適用する方法を用いたが、上述したように、分散が困難であることから、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）が上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の内部に拡散することを抑制する効果が不十分であった。

【0039】

しかし、本発明の一実施形態によると、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０は、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成された構造であるため、上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２により、上記ジスプロシウム酸化物が上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）の内部に拡散することを効果的に抑制することができる。

【0040】

よって、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０が添加されたコアシェル構造の誘電体粉末を用いて作製された積層セラミックキャパシタは、上記ジスプロシウム（Ｄｙ）元素がシェル部に形成されるため、信頼性に優れることができる。

【0041】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の粒径は５０ｎｍ以下であってもよい。

【0042】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の粒径は５０ｎｍ以下の微粒であるため、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたジスプロシウム酸化物複合体１０も、数ナノサイズから数十ナノサイズの微粒状に作製することができる。

【0043】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよいが、必ずしもこれに限定されない。

【0044】

特に、上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層の内部に含まれるマグネシウムの含量を調節することで、コーティングされる量を選択することができ、これを用いた積層セラミックキャパシタの内部誘電体層の組成を制御することができる。

【0045】

以下では、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０の製造方法について説明するが、必ずしもこれに限定されない。

【0046】

上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を製造するために、まず、マグネシウム（Ｍｇ）イオン水系前駆体を用意する。

【0047】

上記マグネシウム（Ｍｇ）イオン水系前駆体を用意する段階は、マグネシウム硝酸塩（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ）、マグネシウム塩酸塩（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）またはマグネシウム硫酸塩（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｓｕｌｆｕｒ）などを含む固相マグネシウムの水系可溶化工程により行われてもよい。

【0048】

次に、平均粒径が５０ｎｍ以下のジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面に高分子電解質（Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を利用して、静電気により表面改質処理を行うことで、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１のアニオン性ゼータ電位（Ｚｅｔａ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を強化する。

【0049】

次いで、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面に上記マグネシウム（Ｍｇ）イオン水系前駆体を用いて、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含むコーティング層を形成することができる。

【0050】

上記高分子電解質（Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を用いたコーティング法は、特に、ｐＨが５〜７の両性高分子電解質（Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃ Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を用いて、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウムイオンを吸着することで行うことができる。

【0051】

本発明の一実施形態によると、上記のように、水系工法を適用することで、添加剤成分の溶媒への拡散を改善することができ、静電気的な引力を通じて金属イオン、特にマグネシウムイオンを捕集することができるため、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０の回収率に優れることができる。

【0052】

上記ジスプロシウム酸化物複合体１０の回収率は、特に制限されないが、例えば、８５％以上であってもよい。

【0053】

図２を参照すると、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面に金属マグネシウムイオンが吸着されていることが分かる。

【0054】

次に、４００〜８００℃程度の真空熱処理により、ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウムイオンが反応したハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加物を製造することができる。

【0055】

上記ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤であるジスプロシウム酸化物複合体１０は、上述したように、機械的なミリング（Ｍｉｌｌｉｎｇ）による分散工程で安定して複合体の形態を保持するため、誘電体粉末及びそれを用いた積層セラミックキャパシタに適用する際、優れた性能を発揮することができる。

【0056】

即ち、コア−シェル構造を有する誘電体粉末内で、上記ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤であるジスプロシウム酸化物複合体１０がシェル部構造を形成することにより、ジスプロシウムのチタン酸バリウム内部への拡散を効率的に防ぐことができる。

【0057】

これにより、上記誘電体粉末を適用した積層セラミックキャパシタの信頼性を向上させることができる。

【0058】

図３は本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末を概略的に示した概略図であり、図４は図３のＣ領域の拡大図である。

【0059】

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複合誘電体粉末２０は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１と、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有することができる。

【0060】

具体的には、上記ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１において、上記Ａサイト（ｓｉｔｅ）はバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉛（Ｐｂ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群より選択された一つ以上を含んでもよいが、これに限定されない。

【0061】

また、上記Ｂサイト（ｓｉｔｅ）はチタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群より選択された一つ以上を含んでもよいが、これに限定されない。

【0062】

上記ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１は、セラミック誘電体材料として使用できるものであれば特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末であってもよい。

【0063】

または、上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末は、純粋なチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸バリウムにカルシウム（Ｃａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）またはすず（Ｓｎ）などの元素が固溶された形態の（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１−ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１−ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３、Ｂａ（Ｔｉ_１−ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１−ｙＳｎ_ｙ）Ｏ_３粉末またはこれらの混合粉末であってもよいが、これに限定されない。

【0064】

本発明の一実施形態によると、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２は、ドープされて形成されてもよい。

【0065】

本発明の他の実施形態によると、上記シェル部１２は、上述した本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体１０を含んでもよい。

【0066】

その他、上記シェル部１２はアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びカルシウム（Ｃａ）からなる群より選択された一つ以上がドープされたＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト元素を含んでもよい。

【0067】

即ち、上記シェル部１２は、添加剤として含み得る多様な元素のうち、本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体１０である上記ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤を含んでもよい。

【0068】

これにより、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０は、コアシェル構造を有する誘電体粉末形態で、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤であるジスプロシウム酸化物複合体１０がシェル構造を形成することにより、ジスプロシウムのチタン酸バリウム内部への拡散を効果的に防ぐことができる。

【0069】

よって、上記誘電体粉末を適用した積層セラミックキャパシタの信頼性を向上させることができる。

【0070】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の粒径は５０ｎｍ以下であってもよい。

【0071】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0072】

図３を参照すると、上記コア部１１であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末の表面に上記ジスプロシウム酸化物複合体１０がシェル部構造を形成していることが分かる。

【0073】

その他、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末に関する特徴のうち上述した本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体の特徴と同じ部分に対しては、重複を避けるためその説明を省略する。

【0074】

一方、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１と、上記コア部１１上に形成され、表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたジスプロシウム酸化物ナノ粒子１を含むジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有し、上記シェル部１２を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できる。

【0075】

本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０において、上記シェル部１２を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ;ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できるため、上記シェル部１２は、ジスプロシウムとマグネシウムが別の粒子で含まれるのではなく、表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたジスプロシウム酸化物ナノ粒子１であるジスプロシウム酸化物複合体１０を含むことが分かる。

【0076】

上記光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）は、特に制限されず、一般的な製品を用いてもよく、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０のシェル部１２を上記光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できる。

【0077】

即ち、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０は、シェル部１２を上記光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できるため、一般的な誘電体粉末とは異なって、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤であるジスプロシウム酸化物複合体１０がシェル構造を形成していることが分かる。

【0078】

図５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概略的に示した斜視図であり、図６は図５のＡ−Ａ’断面図である。

【0079】

図５及び図６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電子部品は、誘電体層１１１を含むセラミック本体１１０と、上記セラミック本体１１０内で上記誘電体層１１１を介して対向配置される第１及び第２内部電極１２１、１２２と、上記セラミック本体１１０の両端面に形成された第１及び第２外部電極１３１、１３２と、を含み、上記誘電体層１１１は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１と、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有する複数の複合誘電体粒子を含んでもよい。

【0080】

上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の粒径は５０ｎｍ以下であってもよい。

【0081】

上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層は、０．０１〜１０．０ｗｔ％の含量を有するマグネシウム（Ｍｇ）を含んでもよい。

【0082】

上記シェル部を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）が確認できる。

【0083】

以下、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品を、特に積層セラミックキャパシタで説明するが、これに限定されるものではない。

【0084】

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では、図を参照して、「長さ方向」は「Ｌ」方向、「幅方向」は「Ｗ」方向、「厚さ方向」は「Ｔ」の方向と定義する。ここで、「厚さ方向」は、誘電体層を積み上げる方向、即ち、「積層方向」と同じ概念で使用することができる。

【0085】

本発明の他の実施形態によると、上記誘電体層１１１を形成する原料は、十分な静電容量が得られるものであれば特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末であってもよい。

【0086】

上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１と、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有することができる。

【0087】

上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末を用いて製造した積層セラミックキャパシタは、上記ジスプロシウム酸化物ナノ粒子１の表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）型ジスプロシウム−マグネシウム複合ナノ添加剤であるジスプロシウム酸化物複合体１０がシェル部の構造を形成しているため、信頼性を向上させることができる。

【0088】

即ち、上述したように、ジスプロシウム元素が上記チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）粉末の内部に拡散することを上記マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が効率的に防ぎ、信頼性に優れた積層セラミックキャパシタを具現することができる。

【0089】

具体的には、コア部１１と、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有する複合誘電体粒子は、任意の誘電体層から抽出した誘電体粒子に対してＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージとＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）分析を併せて、上記コア部とシェル部の境界を確定することができる。

【0090】

上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などの粉末に、本発明の目的に応じて様々なセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤などを添加することができる。

【0091】

その他の特徴は、上述した本発明の一実施形態によるジスプロシウム酸化物複合体及び複合誘電体粉末の特徴と重複するため、ここではその説明を省略する。

【0092】

上記第１及び第２内部電極１２１、１２２を形成する材料は特に制限されず、例えば、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）の一つ以上の物質からなる導電性ペーストを用いて形成することができる。

【0093】

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、上記第１内部電極１２１と電気的に連結された第１外部電極１３１と、上記第２内部電極１２２と電気的に連結された第２外部電極１３２と、をさらに含んでもよい。

【0094】

上記第１及び第２外部電極１３１、１３２は、静電容量を形成するために上記第１及び第２内部電極１２１、１２２と電気的に連結されてもよく、上記第２外部電極１３２は、上記第１外部電極１３１と異なる電位に連結されてもよい。

【0095】

上記第１及び第２外部電極１３１、１３２は、静電容量を形成するために、上記第１及び第２内部電極１２１、１２２と電気的に連結できる材質であれば特に制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群より選択された一つ以上を含んでもよい。

【0096】

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。

【0097】

（実施例１）
水酸化バリウム八水和物（Ｂａ（ＯＨ）_２８Ｈ_２Ｏ）を反応器に入れてから、窒素でパージし、その後、７０℃以上で撹拌して溶かす。

【0098】

次に、酸化チタン（ＴｉＯ_２）ゾルを４０℃以上に加温して用意した後、上記バリウム溶液と急速に混合し、１１０℃で攪拌及び反応させてスラリーを製造する。

【0099】

核生成終了後、オートクレーブ（ａｕｔｏｃｌａｖｅ）に上記スラリーを移送して反応器を２５０℃に上げた後、２０時間上記粒子を粒成長させて６０ｎｍのチタン酸バリウム粉末を得る。

【0100】

上記粒子を粒成長させた後、高圧ポンプを利用してマグネシウムコーティング層が形成されたジスプロシウム酸化物ナノ粒子を含むジスプロシウム酸化物複合体水溶液を上記反応器の内部に投入し、上記粒子と混合させる。

【0101】

添加する際、オートクレーブのベント（ｖｅｎｔ）バルブを開け原料投入管を開けて添加し、添加中に撹拌し続けてうまく混合されるようにする。

【0102】

上記チタン酸バリウムに対するジスプロシウム酸化物複合体のモル濃度は０．６％になるようにした。

【0103】

上記添加剤の添加後、オートクレーブを再密閉し、温度を２２０℃に上げた後、５時間保持して、上記粒子を粒成長させる。

【0104】

上記のように、イットリウム（Ｙ）を添加してさらに粒成長させた後の上記粒子は、８０ｎｍのチタン酸バリウム粉末であり、シェル部には多量のジスプロシウム酸化物複合体が存在することができる。

【0105】

従って、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は、上記のように格子定数の差が０．０５〜０．４５％の範囲内で整合コアシェル（Ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｏｒｅ −ｓｈｅｌｌ）構造を有するチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末を用いないと、安定した温度特性を有する積層セラミックキャパシタを作製することができない。

【0106】

即ち、本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタ１００は、上記誘電体層１１１が、コア部１１と、上記コア部１１上に形成され、上記ジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有する上記複合誘電体粒子を含むことにより、信頼性に優れることができる。

【0107】

図７は、複合誘電体粉末のシェル部を光電子分光器（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析したグラフである。

【0108】

図７を参照すると、本発明の他の実施形態による複合誘電体粉末２０は、ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト構造を有するコア部１１と、上記コア部１１上に形成され、表面にマグネシウム（Ｍｇ）コーティング層２が形成されたジスプロシウム酸化物ナノ粒子１を含むジスプロシウム酸化物複合体１０を含むシェル部１２の構造を有し、上記シェル部１２を光電子分光器（Ｘ −ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＸＰＳ）で分析すると、マグネシウムとジスプロシウムの二重ピーク（Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｅａｋ）ａが形成されていることが分かる。

【0109】

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】

【0110】

１ ジスプロシウム（Ｄｙｓｐｒｏｓｉｕｍ）酸化物ナノ粒子
２ マグネシウム（Ｍｇ）コーティング層
１０ ジスプロシウム酸化物複合体
１１ コア部
１２ シェル部
２０ 複合誘電体粉末
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、１２２ 第１及び第２内部電極
１３１、１３２ 第１及び第２外部電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】