[发明专利]介电组合物及应用该介电组合物的多层陶瓷电子元件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0013269的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本发明涉及一种介电组合物以及应用该介电组合物的多层陶瓷电子元件，该介电组合物具有优良的介电特性和电气特性。

背景技术

钙钛矿粉末是一种铁电陶瓷材料，常被用作诸如多层陶瓷电容器（MLCC）、陶瓷过滤器、压电元件、铁电体存储器（ferroelectric memory）、热敏电阻器（thermistor）、变阻器（varistor）等电子元件的原材料。

钛酸钡（BaTiO₃）是一种具有钙钛矿结构的高k值介电材料，在多层陶瓷电容器中被用作为介电材料。

随着最近电子元件工业中朝着薄、轻、高容量和高可靠性的发展趋势，已经要求铁电粒子具有小尺寸、优良的介电常数和优良的可靠性。

钛酸钡是介电层的主要成分，当它的平均粒径相对较大时，介电层的表面粗糙程度可能会增加，从而会增加短路的发生率，并且会产生绝缘阻力缺陷。

因此，要求介电层的主要成分钛酸钡粉末原子化（atomization）。

然而，由于原子化钛酸钡粉末并且降低多层陶瓷电子元件的介电层厚度，因此会产生例如电容量降低、短路和可靠性缺陷等问题。

因此，一直需要开发能够确保介电层的介电常数和具有优良可靠性的多层陶瓷电子元件。

[相关专利文献]

（专利文献1）日本专利特许公开号为2008-239407的专利文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良介电特性和电气特性的介电组合物，以及应用该介电组合物的多层陶瓷电子元件。

根据本发明的目的，提供了一种介电组合物，该介电组合物含有：介电粒子，该介电粒子具有以ABO₃表示的钙钛矿结构，所述介电粒子含有基材和过渡元素TR，所述基材中至少一种稀土元素RE被固体溶解在A和B中的至少一种中，所述过渡元素和所述稀土元素的比率（TR/RE）为0.2-0.8。

以所述基材为基准，以氧化物计的所述稀土元素RE的含量为0.1-1.2原子%。

以所述基材为基准，以氧化物计的所述过渡元素TR的含量为0.02-0.8原子%。

A可以包括选自由钡（Ba）、锶(Sr)、铅(Pd)和钙(Ca)组成的组中的至少一种。

B可以包括选自由钛（Ti）和锆(Zr)组成的组中的至少一种。

稀土元素可以为选自由钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、锕（Ac）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和镥（Lu）组成的组中的至少一种。

所述介电粒子可以包括选自由Ba_mTiO₃（0.995≤m≤1.010）、(Ba_1-XCa_x)_m(Ti_1-yZr_y)O₃（0.995≤m≤1.010，0≤x≤0.10，0<y≤0.20）和Ba_m(Ti_1-xZr_x)O₃（0.995≤m≤1.010，x≤0.10）组成的组中的至少一种。

根据本发明的另一目的，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷主体，该陶瓷主体包括介电层，所述介电层的平均厚度为0.65μm以下；和内部电极，该内部电极布置在所述陶瓷主体中彼此相对，所述介电层位于内部电极之间，其中该介电层包括介电组合物，所述介电组合物含有介电粒子，该介电粒子具有以ABO₃表示的钙钛矿结构，所述介电粒子含有基材和过渡元素TR，所述基材中至少一种稀土元素RE被固体溶解在A和B中的至少一种中，所述过渡元素与所述稀土元素的比率（TR/RE）为0.2-0.8。

以所述基材为基准，以氧化物计的所述稀土元素RE的含量为0.1-1.2原子%。

以所述基材为基准，以氧化物计的所述过渡元素TR的含量为0.02-0.8原子%。

A可以包括选自由钡（Ba）、锶(Sr)、铅(Pd)和钙(Ca)组成的组中的至少一种。

B可以包括选自由钛（Ti）和锆(Zr)组成的组中的至少一种。