介电晶粒和陶瓷电子组件制造技术

本公开提供了介电晶粒和陶瓷电子组件。所述陶瓷电子组件包括：主体，包括介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极，其中，所述介电层包括多个介电晶粒，所述多个介电晶粒中的至少一个具有核

【技术实现步骤摘要】
介电晶粒和陶瓷电子组件
[0001]本申请要求于2020年12月18日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
‑
0178791号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包括于此。


[0002]本公开涉及介电晶粒和陶瓷电子组件。

技术介绍

[0003]通常，诸如电容器、电感器、压电元件、压敏电阻或热敏电阻的使用陶瓷材料的陶瓷电子组件包括利用陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极、以及安装在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。
[0004]多层陶瓷电容器(MLCC，一种陶瓷电子组件)是安装在各种电子产品(诸如显示装置(例如，液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)等)、计算机、智能电话、移动电话等)的印刷电路板上以用于对其充电或从其放电的片式电容器。
[0005]多层陶瓷电容器可用作各种电子设备的组件，因为它具有小尺寸，实现高电容，并且可容易地安装。随着诸如计算机和移动装置的各种电子设备的小型化和输出的增加，对多层陶瓷电容器的小型化和电容增大的需求增加。
[0006]为了实现多层陶瓷电容器的小型化和电容的增大，需要通过减小介电层和内电极的厚度来增加堆叠的介电层和内电极的数量。目前，介电层的厚度已经达到约0.6μm的水平，并且已经进行了介电层的厚度减小。
[0007]为了实现介电层的厚度减小，主要需要使介电晶粒变小以及增加介电晶粒的晶界电阻以抑制电荷转移的技术。
[0008]为了增加介电晶粒的晶界电阻，通常使用利用杂质元素掺杂BaTiO3的方法。然而，在这种方法中，存在与纯BaTiO3相比介电特性将劣化的风险。

技术实现思路

[0009]本公开的一方面可提供一种可靠性可得到改善的陶瓷电子组件。
[0010]本公开的另一方面可提供一种介电常数得到改善的陶瓷电子组件。
[0011]根据本公开的一方面，一种陶瓷电子组件可包括：主体，包括介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极，其中，所述介电层包括多个介电晶粒，所述多个介电晶粒中的至少一个具有包括核和双壳的核
‑
双壳结构，所述双壳包括围绕所述核的至少一部分的第一壳和围绕所述第一壳的至少一部分的第二壳，所述第一壳包括第一元素，所述第一元素包括从由Sn、Sb、Ge、Si、Ga、In和Zr组成的组中选择的一种或更多种，并且所述第二壳包括第二元素，所述第二元素包括Ca和Sr中的一种或更多种。
[0012]根据本公开的另一方面，一种具有核
‑
双壳结构的介电晶粒，其中，所述核
‑
双壳结构包括核、覆盖所述核的至少一部分的第一壳和覆盖所述第一壳的至少一部分的第二壳，所述核包括BaTiO3，所述第一壳包括第一元素，所述第一元素包括从由Sn、Sb、Ge、Si、Ga、In
和Zr组成的组中选择的一种或更多种，并且所述第二壳包括第二元素，所述第二元素包括Ca和Sr中的一种或更多种。
[0013]根据本公开的另一方面，一种陶瓷电子组件可包括：主体，包括介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极，其中，所述介电层包括多个介电晶粒，所述多个介电晶粒中的至少一个具有包括核和双壳的核
‑
双壳结构，所述核
‑
双壳结构的所述双壳包括围绕所述核的至少一部分的第一壳和围绕所述第一壳的至少一部分的第二壳，所述第一壳包括第一元素，所述第一元素包括从由Sn、Sb、Ge、Si、Ga、In和Zr组成的组中选择的一种或更多种，其中，所述第一壳中的Sn的由mol％表示的浓度大于所述核中的Sn的由mol％表示的浓度的两倍。
附图说明
[0014]根据以下结合附图的具体实施方式，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和优点，在附图中：
[0015]图1是示出根据本公开中的示例性实施例的陶瓷电子组件的示意性立体图；
[0016]图2是沿图1的线I
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I'截取的示意性截面图；
[0017]图3是沿图1的线II
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II'截取的示意性截面图；
[0018]图4是示出根据本公开中的示例性实施例的其中堆叠有介电层和内电极的主体的示意性分解立体图；
[0019]图5是图2的P区域的放大图；
[0020]图6是示出具有核
‑
双壳结构的晶粒的示意图；
[0021]图7和图8是通过用透射电子显微镜(TEM)扫描根据本公开中的示例性实施例的介电层的截面而获得的图像；
[0022]图9是示出测试编号4的具有核
‑
双壳的晶粒的透射电子显微镜
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能量色散X射线光谱仪(TEM
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EDS)线分析结果的曲线图；
[0023]图10是示出测试编号2的具有核
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双壳的晶粒的TEM
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EDS线分析结果的曲线图；
[0024]图11是示出测试编号5的具有核
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双壳的晶粒的TEM
‑
EDS线分析结果的曲线图；
[0025]图12是示出测试编号9的具有核
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双壳的晶粒的TEM
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EDS线分析结果的曲线图；
[0026]图13是示出测试编号10的具有核
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双壳的晶粒的TEM
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EDS线分析结果的曲线图；
[0027]图14是示出测试编号8的具有核
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双壳的晶粒的TEM
‑
EDS线分析结果的曲线图；
[0028]图15是示出测试编号1、测试编号6和测试编号11的根据温度的介电常数的曲线图；以及
[0029]图16A是通过用TEM扫描测试编号9的介电层而获得的图像，图16B是Sn元素的映射图像，图16C是Sr元素的映射图像，图16D是通过将图16B和图16C的图像彼此合成使得图16B的图像叠加在图16C的图像上而获得的图像。
具体实施方式
[0030]在下文中，现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
[0031]在附图中，第一方向可被定义为堆叠方向或厚度(T)方向，第二方向可被定义为长度(L)方向，并且第三方向可被定义为宽度(W)方向。
[0032]陶瓷电子组件
[0033]图1是示出根据本公开中的示例性实施例的陶瓷电子组件的示意性立体图。
[0034]图2是沿图1的线I
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I'截取的示意性截面图。
[0035]图3是沿图1的线II
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II'截取的示意性截面图。
[0036]图4是示出根据本公开中的示例性实施例的其中堆叠有介电层和内电极的主体的示意性分解立体图。
[0037]图5是图2的P区域的放大图。
[0038]图6是示出具有核
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双壳结构的晶粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电子组件，包括：主体，包括介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极，其中，所述介电层包括多个介电晶粒，所述多个介电晶粒中的至少一个具有包括核和双壳的核
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双壳结构，所述核
‑
双壳结构的所述双壳包括围绕所述核的至少一部分的第一壳和围绕所述第一壳的至少一部分的第二壳，所述第一壳包括第一元素，所述第一元素包括从由Sn、Sb、Ge、Si、Ga、In和Zr组成的组中选择的一种或更多种，并且所述第二壳包括第二元素，所述第二元素包括Ca和Sr中的一种或更多种。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，C1
S1
高于C1
S2
和C1
C
，并且C2
S2
高于C2
C
和C2
S1
，其中，C1
C
、C1
S1
和C1
S2
分别是基于具有所述核
‑
双壳结构的介电晶粒中所述核、所述第一壳和所述第二壳的总量，所述核、所述第一壳和所述第二壳中的所述第一元素的浓度，并且C2
C
、C2
S1
和C2
S2
分别是基于具有所述核
‑
双壳结构的介电晶粒中所述核、所述第一壳和所述第二壳的总量，所述核、所述第一壳和所述第二壳中的所述第二元素的浓度。3.根据权利要求2所述的陶瓷电子组件，其中，C1
C
为0.01
×
C1
S1
或更小，C2
C
和C2
S1
为0.01
×
C2
S2
或更小。4.根据权利要求2所述的陶瓷电子组件，其中，C2
S2
/C1
S1
大于等于0.1且小于等于1.0。5.根据权利要求2所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一元素包括Sn，并且所述第二元素包括Ca，并且C2
S2
/C1
S1
大于等于0.55且小于等于1.0。6.根据权利要求2所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一元素包括Sn，并且所述第二元素包括Sr，并且C2
S2
/C1
S1
大于等于0.53且小于等于1.0。7.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，LS2/LS1大于等于0.1且小于等于1，其中，LS1是在穿过所述核
‑
双壳结构的中央的长轴上测量的所述第一壳的长度之和，并且LS2是在所述长轴上测量的所述第二壳的长度之和。8.根据权利要求7所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一元素包括Sn，并且所述第二元素包括Ca，并且LS2/LS1大于等于0.43且小于等于1。9.根据权利要求7所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一元素包括Sn，并且所述第二元素包括Sr，并且LS2/LS1大于等于0.38且小于等于1。10.根据权利要求7所述的陶瓷电子组件，其中，LS1为4nm至100nm。11.根据权利要求7所述的陶瓷电子组件，其中，LS2为2nm至60nm。12.根据权利要求7所述的陶瓷电子组件，其中，LC为10nm至200nm，其中，LC是在穿过所述核
‑
双壳结构的所述中央的所述长轴上测量的所述核的长度。13.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述核包括BaTiO3，
所述第一壳包括Ba(Ti,Sn)O3，并且所述第二壳包括(Ba,Ca)TiO3和(Ba,Sr)TiO3中的一种或更多种。14.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，基于具有所述核
‑
双壳结构的介电晶粒中所述核、所述第一壳和所述第二壳的总量，包括在所述第一壳中的所述第一元素的含量为0.5mol％至5mol％，并且基于具有所述核
‑
双壳结构的介电晶粒中所述核、所述第一壳和所述第二壳的总量，包括在所述第二壳中的所述第二元素的含量为0.5mol％至5mol％。15.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，在所述核
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双壳结构中，所述第一壳设置成覆盖所述核的表面的90％或更多的面积，并且所述第二壳设置成覆盖所述第一壳的表面的90％或更多的面积。16.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述多个介电晶粒中的至少一个具有核
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壳结构。17.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，具有所述核
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双壳结构的介电晶粒的数量相对于所述介电层中的全部介电晶粒的数量的比率为50％或更大。18.根据权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述介电层的所述多个介电晶粒的平均晶粒尺寸大于等于5...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秀彬，刘正勳，李炅烈，全炯俊，金珍友，郑锺锡，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：