本公开提供了一种介电组合物和包括其的多层电子组件。所述介电组合物包括主成分和第一副成分，所述主成分具有由ABO3表示的钙钛矿结构，其中A是Ba、Sr和Ca中的至少一种，B是Ti、Zr和Hf中的至少一种。所述第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的Nb以及大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.9摩尔的Mg，所述稀土元素和Nb的含量之和为1.5摩尔或更少。更少。更少。
【技术实现步骤摘要】
介电组合物和包括其的多层电子组件
[0001]本申请是申请日为2020年06月15日、申请号为202010541176.3的专利技术专利申请“介电组合物和包括其的多层电子组件”的分案申请。
[0002]本公开涉及一种介电组合物和一种包括该介电组合物的多层电子组件。
技术介绍
[0003]多层陶瓷电容器(MLCC，一种多层电子组件)是片式电容器，多层陶瓷电容器安装在包括图像显示装置(诸如液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP))、计算机、智能电话、移动电话等的各种类型的电子产品的印刷电路板上，并用于充电或放电。
[0004]多层陶瓷电容器可由于其诸如小型化、高容量和易于安装的优点而用作各种电子装置的组件。随着诸如计算机和移动装置的电子装置被小型化并以高输出实现，对多层陶瓷电容器的小型化和实现高容量的需求正在增加。
[0005]为了实现多层陶瓷电容器的小型化和高容量，可能需要减小介电层和内电极的厚度，使得多层陶瓷电容器的堆叠层的数量可增加。通常，介电层的厚度为约0.6μm，并且持续进行薄化。
[0006]然而，随着介电层的厚度减小，可靠性可能降低，并且诸如绝缘电阻、击穿电压等的特性可能降低。
[0007]为了解决上述问题，不仅在结构方面而且在电介质的组成方面需要确保高可靠性。
[0008]如果确保可在当前水平下进一步提高可靠性的介电组合物，则多层陶瓷电容器的尺寸可比以前进一步减小。
技术实现思路
[0009]本公开的一方面提供了一种具有优异可靠性的介电组合物和一种包括该介电组合物的多层电子组件。
[0010]本公开的另一方面提供了一种具有优异绝缘电阻的介电组合物和一种包括该介电组合物的多层电子组件。
[0011]本公开的另一方面提供了一种具有高击穿电压的介电组合物和一种包括该介电组合物的多层电子组件。
[0012]本公开的另一方面实现了多层电子组件的小型化和高容量。
[0013]根据本公开的一方面，介电组合物包括主成分和第一副成分，所述主成分具有由ABO3表示的钙钛矿结构，其中，A是选自于由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的至少一种，并且B是选自于由钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)组成的组中的至少一种，其中，所述第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的铌(Nb)以及大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.9摩尔的镁(Mg)，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述稀土元素和Nb的含量
之和为1.5摩尔或更少。
[0014]根据本公开的另一方面，一种多层电子组件包括：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，所述介电层包括介电组合物，其中，所述介电组合物包括主成分和第一副成分，所述主成分具有由ABO3表示的钙钛矿结构，其中A是Ba、Sr和Ca中的至少一种，并且B是Ti、Zr和Hf中的至少一种，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的Nb以及大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.9摩尔的Mg，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述稀土元素和Nb的含量之和为1.5摩尔或更少。
附图说明
[0015]通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征以及优点将被更清楚地理解，在附图中：
[0016]图1示意性地示出了根据本公开的实施例的多层电子组件的透视图；
[0017]图2示意性地示出了沿图1的线I
‑
I'截取的截面图；
[0018]图3示意性地示出了沿图1的线II
‑
II'截取的截面图；
[0019]图4A至图4C分别是试验编号1至试验编号3的高加速寿命试验(HALT)的曲线图；以及
[0020]图5A至图5C分别是试验编号4至试验编号6的I
‑
V曲线。
具体实施方式
[0021]在下文中，将参照附图如下描述本公开的实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式例示，并且不应被解释为限于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分地传达公开的范围。在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸。此外，在附图中，在专利技术构思的相同范围内具有相同功能的元件将由相同的附图标记表示。
[0022]在附图中，将省略不相关的描述以清楚地描述本公开，并且为了清楚地表达多个层和区域，可放大厚度。在相同构思的范围内具有相同功能的相同元件将使用相同的附图标记来描述。在整个说明书中，除非另外具体说明，否则当组件被称为“包括”另一组件时，这意味着该组件也可以包括其他组件，而不是排除其他组件。
[0023]在附图中，X方向可被定义为第二方向和L方向或长度方向，Y方向可被定义为第三方向和W方向或宽度方向，并且Z方向可被定义为第一方向、堆叠方向和T方向或厚度方向。
[0024]介电组合物
[0025]根据本公开的实施例的介电组合物包括具有由ABO3(其中，A是Ba、Sr和Ca中的至少一种，并且B是Ti、Zr和Hf中的至少一种)表示的钙钛矿结构的主成分以及第一副成分，其中，基于100摩尔的主成分(基于100摩尔的主成分的Ti)，第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的Nb以及大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.9摩尔的Mg，并且稀土元素的含量与Nb含量之和为1.5摩尔或更少。
[0026]在具有由ABO3表示的钙钛矿结构的主成分的情况下，可能出现氧的空位被空出的氧空位。例如，当在还原性气氛中进行烧结时，可能出现氧空位，并且当碳与ABO3的氧结合
从而通过脱脂(debinder)等以CO2形式蒸发时，可能出现氧空位。
[0027]也就是说，O具有
‑
2价的电荷。如果氧应该存在的地方是空的，则出现具有+2价电荷的氧空位，如果氧空位通过所施加的电场移动，则可靠性变差，并且氧空位的浓度越大且温度和电压越高，移动速度和移动量增加得越大，从而使可靠性进一步劣化。
[0028]为了解决氧空位的问题，已知通常通过添加稀土元素降低氧空位的浓度来提高可靠性。
[0029]然而，在ABO3结构中，可溶置于A位中的添加剂的量受到限制，并且难以仅通过添加稀土元素来有效地降低氧空位的浓度，或者可能由于过度的半导体化而降低绝缘电阻。
[0030]因此，在本公开中，将适量的稀土元素、Nb和Mg作为第一副成分添加到包括具有由ABO3(其中，A是Ba、Sr和Ca中的至少一种，并且B是Ti、Zr和Hf中的至少一种)表示的钙钛矿结构的主成分的介电组合物中，以提高可靠性。
[0031]在下文中，将详细描述根据本公开的实施例的介电组合物的每种组分。
[0032]a)主成分
[0033]根据本公开的实施例的介电组合物包括具有由ABO3表示的钙钛矿结构的主成分，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种介电组合物，所述介电组合物包括：主成分和第一副成分，所述主成分具有由ABO3表示的钙钛矿结构，其中，A是选自于由钡、锶和钙组成的组中的至少一种，并且B是选自于由钛、锆和铪组成的组中的至少一种，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的铌以及0.25摩尔或更多的镁，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述稀土元素和铌的含量之和为1.5摩尔或更少，并且其中，所述稀土元素是镝或具有比镝的离子半径小的离子半径的稀土元素。2.根据权利要求1所述的介电组合物，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述第一副成分包括大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.7摩尔的镁。3.根据权利要求1所述的介电组合物，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述介电组合物还包括0.1摩尔至2.0摩尔的氧化物或碳酸盐作为第二副成分，所述氧化物或所述碳酸盐包括选自于由锰、钒、铬、铁、镍、钴、铜和锌组成的组中的至少一种。4.根据权利要求1所述的介电组合物，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述介电组合物还包括0.001摩尔至0.5摩尔的包含硅和铝中的至少一种的氧化物或者包含硅的玻璃化合物作为第三副成分。5.根据权利要求1所述的介电组合物，其中，所述主成分是BaTiO3，并且所述稀土元素是镝。6.一种多层电子组件，所述多层电子组件包括：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且连接到所述内电极，其中，所述介电层包括介电组合物，其中，所述介电组合物包括主成分和第一副成分，所述主成分具有由ABO3表示的钙钛矿结构，其中，A是钡、锶和钙中的至少一种，并且B是钛、锆和铪中的至少一种，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述第一副成分包括0.1摩尔或更多的稀土元素、0.02摩尔或更多的铌以及0.25摩尔或更多的镁，并且所述稀土元素和铌的含量之和为1.5摩尔或更少，其中，所述稀土元素是镝或具有比镝的离子半径小的离子半径的稀土元素，并且其中，所述内电极具有0.41μm或更小的平均厚度。7.根据权利要求6所述的多层电子组件，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述第一副成分包括大于或等于0.25摩尔且小于或等于0.7摩尔的镁。8.根据权利要求6所述的多层电子组件，其中，基于100摩尔的所述主成分，所述介电组合物还包括0.1摩尔至2.0摩尔的氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：咸泰瑛，赵志弘，白承仁，权亨纯，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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