特開 2022-111041 積層型電子部品

(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】P2022111041

(43)【公開日】2022-07-29

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20220722BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201L

H01G4/30 201N

H01G4/30 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021166447

(22)【出願日】2021-10-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0006926

(32)【優先日】2021-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】チュン、ヒー スン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョウン ウク

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジェ スン

(72)【発明者】

【氏名】アン、ヒェグ スーン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ク タク

(72)【発明者】

【氏名】ジャン、エウン ハ

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E082AB03

5E082EE01

5E082FF05

5E082FG26

(57)【要約】      （修正有）

【課題】信頼性の高い小型、高容量の積層型電子部品を提供する。
【解決手段】積層型電子部品は、第１方向に交互に配置される誘電体層と内部電極を含む活性部及び活性部の第１方向の両端面に配置されるカバー部及び第３方向に対向する第５及び第６面に配置されるサイドマージン部１１５とを含み、活性部とサイドマージン部の境界から活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、活性部とサイドマージン部の境界からサイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、ｍから上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、誘電体層及びサイドマージン部はＳｉを含み、上記ｍのＳｉ平均含有量は、上記ａのＳｉ平均含有量及び上記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高い。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の誘電体層を含み、第１方向に対向する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１面から前記第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を有する本体と、
前記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、
前記第３及び第４面に配置される外部電極と、を備え、
前記本体は、前記誘電体層と、前記第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部と、前記活性部の前記第１方向の両端面に配置されるカバー部と、を有し、
前記活性部と前記サイドマージン部の境界から前記活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、前記活性部と前記サイドマージン部の境界から前記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、前記ｍから前記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、
前記誘電体層及び前記サイドマージン部はＳｉを含み、前記ｍのＳｉ平均含有量は、前記ａのＳｉ平均含有量及び前記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高い、積層型電子部品。

【請求項2】

前記ａでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤａ、前記ｍでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤｍとするとき、Ｄａ／Ｄｍは０．５超過１．５未満である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項3】

前記誘電体層及び前記サイドマージン部はＡｌをさらに含み、
前記ｍのＡｌ平均含有量は、前記ａのＡｌ平均含有量及び前記ｍ２のＡｌ平均含有量よりも高い、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項4】

前記ｍのＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値は、前記ｍ２のＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値よりも高い、請求項３に記載の積層型電子部品。

【請求項5】

前記ｍでＳｉ含有量がピーク値を有する地点と、前記Ａｌ含有量がピーク値を有する地点との距離の差は０．３μｍ以下である、請求項４に記載の積層型電子部品。

【請求項6】

前記ｍのＳｉ平均含有量は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対し２モル以上７モル以下である、請求項４または５に記載の積層型電子部品。

【請求項7】

前記ｍのＡｌ平均含有量は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対し１．５モル以上３モル以下である、請求項６に記載の積層型電子部品。

【請求項8】

前記誘電体層及び前記サイドマージン部はＭｇ及びＤｙのうちの一つ以上をさらに含む、請求項７に記載の積層型電子部品。

【請求項9】

前記誘電体層は、第１セラミックグリーンシートを第１方向に積層して形成され、
前記サイドマージン部は第２セラミックグリーンシートを第３方向に積層して形成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項10】

前記第１セラミックグリーンシートのＢａＴｉＯ_３１００モルに対するＳｉ及びＡｌ含有量を、それぞれＣ_１ａ及びＣ_１ｂとし、前記第２セラミックグリーンシートのＢａＴｉＯ_３１００モルに対するＳｉ及びＡｌ含有量を、それぞれＣ_２ａ及びＣ_２ｂとするとき、０．４＜Ｃ_１ａ／Ｃ_２ａ＜１及び０．５＜Ｃ_１ｂ／Ｃ_２ｂ＜２を満たす、請求項９に記載の積層型電子部品。

【請求項11】

前記外部電極は、前記第３面に配置される第１外部電極及び前記第４面に配置される第２外部電極を含み、前記内部電極は、前記第１外部電極と接触する第１内部電極及び前記第２外部電極と接触する第２内部電極を含み、
前記第１及び第２内部電極の前記第３方向の両端部は、前記サイドマージン部と接触する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項12】

複数の誘電体層を含み、第１方向に対向する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１面から前記第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を有する本体と、
前記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、
前記第３及び第４面に配置される外部電極と、を備え、
前記本体は、前記誘電体層と、前記第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部と、前記活性部の前記第１方向の両端面に配置されるカバー部と、を有し、
前記活性部と前記サイドマージン部の境界から前記活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、前記ａでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤａ、前記活性部と前記サイドマージン部の境界から前記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、前記ｍでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤｍとするとき、Ｄａ／Ｄｍは０．５超過１．５未満である、積層型電子部品。

【請求項13】

前記Ｄａ／Ｄｍは０．８８以上１．３８以下である、請求項１２に記載の積層型電子部品。

【請求項14】

前記ｍから前記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、
前記誘電体層及び前記サイドマージン部はＳｉを含み、前記ｍのＳｉ平均含有量は、前記ａのＳｉ平均含有量及び前記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高い、請求項１２または１３に記載の積層型電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型電子部品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

積層型電子部品のうちの一つである積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）及びプラズマ表示装置パネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などの映像機器、コンピュータ、スマートフォン及び携帯電話などの様々な電子製品のプリント回路基板に装着されて電気を充電又は放電させる役割を果たすチップ形態のコンデンサである。

【0003】

かかる積層セラミックキャパシタは、小型でありながら高容量が保障され、実装が容易であるという利点により、様々な電子装置の部品として用いられることができる。コンピュータ、モバイル機器などの各種電子機器が小型化、高出力化するにつれて、積層セラミックキャパシタに対する小型化及び高容量化の要求が増加しつつある。

【0004】

また、最近では自動車用の電装部品に対する業界の関心が高まり、積層セラミックキャパシタにも自動車またはインフォテイメントシステムに使用されるために、高信頼性及び高強度特性が要求されている。

【0005】

積層セラミックキャパシタの小型及び高容量化のためには、電極有効面積の最大化（容量の実現に必要な有効体積分率の増加）が求められる。

【0006】

上記のように小型及び高容量の積層セラミックキャパシタを実現するために、積層セラミックキャパシタを製造するにあたり、内部電極が本体の幅方向に露出するようにすることで、マージンのない設計によって内部電極の幅方向の面積を最大化するとともに、かかるチップの製作後、焼成前の段階で、チップの幅方向の電極露出面にサイドマージン部を別途に付着して完成する方法が適用されている。

【0007】

サイドマージン部を別途に付着する方法により、キャパシタの単位体積当たりの容量は向上させることができるが、サイドマージン部の厚さの減少などにより耐湿信頼性が低下するおそれがあるという問題点があった。また、サイドマージン部を別途に付着する方法を使用する場合、一般的にサイドマージン部の誘電体結晶粒の平均大きさが活性部の誘電体結晶粒の大きさよりも増加するようになり、これに伴い、活性部とサイドマージン部の誘電体結晶粒の大きさの偏差によって信頼性が低下するという問題点が発生するおそれがあった。

【0008】

したがって、サイドマージン部の粒成長を抑制して、サイドマージン部と活性部との誘電体層の誘電体結晶粒の大きさの偏差を減らすことで、信頼性を向上させることができる方案が要求されている実情である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明のいくつかの目的のうちの一つは、積層型電子部品の信頼性を向上させることである。

【0010】

本発明のいくつかの目的のうちの一つは、活性部とサイドマージン部の誘電体結晶粒の大きさの偏差を減らすことである。

【0011】

本発明のいくつかの目的のうちの一つは、信頼性の高い小型、高容量の積層型電子部品を提供することである。

【0012】

但し、本発明の目的は、上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されることができる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の一実施形態に係る積層型電子部品は、複数の誘電体層を含み、第１方向に対向する第１及び第２面、上記第１及び第２面と連結され、第２方向に対向する第３及び第４面、上記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を含む本体と、上記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、上記第３及び第４面に配置される外部電極と、を含み、上記本体は、上記誘電体層と、上記第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部及び上記活性部の上記第１方向の両端面に配置されるカバー部を含み、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、上記ｍから上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、上記誘電体層及びサイドマージン部はＳｉを含み、上記ｍのＳｉ平均含有量は、上記ａのＳｉ平均含有量及び上記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高い。

【0014】

本発明の一実施形態に係る積層型電子部品は、複数の誘電体層を含み、第１方向に対向する第１及び第２面、上記第１及び第２面と連結され、第２方向に対向する第３及び第４面、上記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を含む本体と、上記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、上記第３及び第４面に配置される外部電極と、を含み、上記本体は、上記誘電体層と、上記第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部及び上記活性部の上記第１方向の両端面に配置されるカバー部を含み、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、上記ａでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤａ、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、上記ｍでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤｍとするとき、Ｄａ／Ｄｍは０．５超過１．５未満である。

【発明の効果】

【0015】

本発明のいくつかの効果のうちの一つは、位置別のＳｉ含有量を制御することにより積層型電子部品の信頼性を向上させたものである。

【0016】

本発明のいくつかの効果のうちの一つは、活性部とサイドマージン部の誘電体結晶粒の大きさの偏差を減らしたものである。

【0017】

但し、本発明の多様でありながらも有意義な利点及び効果は、上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の斜視図を概略的に示すものである。

【図2】図１の積層型電子部品において外部電極を除いて示す斜視図である。

【図3】図１の積層型電子部品において外部電極及びサイドマージン部を除いて示す斜視図である。

【図4】図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図である。

【図5】図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図である。

【図6】図５のＫ１領域を拡大した図面である。

【図7】試験番号１５に対する活性部とマージン部の界面付近をＴＥＭ－ＥＤＳを用いてラインプロファイル（ｌｉｎｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）した結果である。

【図8】試験番号５に対する活性部とマージン部の界面付近をＴＥＭ－ＥＤＳを用いてラインプロファイル（ｌｉｎｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）した結果である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、具体的な実施形態及び添付された図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は、いくつかの他の形態に変形することができ、本発明の範囲が以下説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、通常の技術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拡大縮小表示（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。

【0020】

尚、図面において本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、図面に示した各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のため任意に示したものであって、本発明が必ずしも図示されたものに限定されるものではない。また、同一の思想の範囲内の機能が同一の構成要素は、同一の参照符号を用いて説明することができる。さらに、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というのは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0021】

図面において、第１方向は積層方向または厚さ（Ｔ）方向、第２方向は長さ（Ｌ）方向、第３方向は幅（Ｗ）方向と定義することができる。

【0022】

積層型電子部品
図１は、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の斜視図を概略的に示すものであり、図２は、図１の積層型電子部品において外部電極を除いて示す斜視図であり、図３は、図１の積層型電子部品において外部電極及びサイドマージン部を除いて示す斜視図であり、図４は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図であり、図５は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図であり、図６は、図５のＫ１領域を拡大した図面である。

【0023】

以下、図１～図６を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品について詳細に説明する。

【0024】

本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００は、複数の誘電体層１１１を含み、第１方向に対向する第１及び第２面１、２、上記第１及び第２面と連結され、第２方向に対向する第３及び第４面３、４、上記第１から第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面５、６を含む本体１１０と、上記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部１１４、１１５と、上記第３及び第４面に配置される外部電極１３１、１３２と、を含み、上記本体は、上記誘電体層と交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む活性部Ａｃ及び上記活性部の上記第１方向上部及び下部に配置されるカバー部１１２、１１３を含み、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記活性部側に３μｍ離隔された領域までをａ、上記活性部とサイドマージン部の境界から上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、上記ｍから上記サイドマージン部の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、上記誘電体層及びサイドマージン部はＳｉを含み、上記ｍのＳｉ平均含有量は、上記ａのＳｉ平均含有量及び上記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高い。

【0025】

本体１１０は、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２が交互に積層されている。

【0026】

本体１１０の具体的な形状に特に制限はないが、図面に示すように、本体１１０は六面体形状やこれと類似した形状からなることができる。焼成過程で本体１１０に含まれるセラミック粉末の収縮により、本体１１０は、完全な直線を有する六面体形状ではないが、実質的に六面体形状を有することができる。

【0027】

本体１１０は、第１方向に互いに対向する第１及び第２面１、２、上記第１及び第２面１、２と連結され、第２方向に互いに対向する第３及び第４面３、４、第１及び第２面１、２と連結され、第３及び第４面３、４と連結され、且つ第３方向に互いに対向する第５及び第６面５、６を有することができる。

【0028】

本体１１０を形成する複数の誘電体層１１１は、焼成された状態であって、隣接する誘電体層１１１間の境界は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を利用せずには確認しにくいほど一体化することができる。

【0029】

本発明の一実施形態によると、上記誘電体層１１１を形成する原料は、十分な静電容量を得ることができる限り特に制限されない。例えば、チタン酸バリウム系材料、鉛複合ペロブスカイト系材料またはチタン酸ストロンチウム系材料などを用いることができる。上記チタン酸バリウム系材料は、ＢａＴｉＯ_３系セラミック粉末を含むことができ、上記セラミック粉末は、一例として、ＢａＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_３にＣａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）などが一部固溶された（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３またはＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３などが挙げられることができる。

【0030】

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、結合剤、分散剤などが添加されることができる。

【0031】

一方、誘電体層１１１の厚さｔｄは、特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品の小型化及び高容量化をより容易に達成するために誘電体層１１１の厚さｔｄは、０．６μｍ以下であることができる。ここで、誘電体層１１１の厚さｔｄは、誘電体層１１１の平均厚さを意味することができる。

【0032】

本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を間に挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含み、容量が形成される活性部Ａｃと、上記活性部Ａｃの第１方向上部及び下部に形成されたカバー部１１２、１１３と、を含むことができる。

【0033】

また、上記活性部Ａｃはキャパシタの容量形成に寄与する部分であって、誘電体層１１１を間に挟んで複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２を繰り返し積層して形成することができる。

【0034】

上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一の誘電体層または２つ以上の誘電体層を活性部Ａｃの上下面にそれぞれ厚さ方向に積層して形成することができ、基本的に物理的または化学的ストレスによる内部電極の損傷を防止する役割を果たすことができる。

【0035】

上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、内部電極を含まず、誘電体層１１１と同一の材料を含むことができる。

【0036】

すなわち、上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、セラミック材料を含むことができ、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系セラミック材料を含むことができる。

【0037】

一方、カバー部１１２、１１３の厚さは、特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品の小型化及び高容量化をより容易に達成するためにカバー部１１２、１１３の厚さｔｐは２０μｍ以下であることができる。

【0038】

また、上記活性部Ａｃの側面には、サイドマージン部１１４、１１５が配置されることができる。

【0039】

サイドマージン部１１４、１１５は、本体１１０の第５面５に配置された第１サイドマージン部１１４と第６面６に配置された第２サイドマージン部１１５を含むことができる。すなわち、サイドマージン部１１４、１１５は、本体１１０の第３方向の両端面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）に配置されることができる。

【0040】

サイドマージン部１１４、１１５は、基本的に物理的または化学的ストレスによる内部電極の損傷を防止する役割を果たすことができる。

【0041】

サイドマージン部１１４、１１５は、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後の内部電極が本体の第５及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一の誘電体層または２つ以上の誘電体層を活性部Ａｃの第３方向の両端面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）に第３方向に積層して形成することができる。

【0042】

図６を参照すると、活性部Ａｃとサイドマージン部１１４、１１５の境界から上記活性部Ａｃ側に３μｍ離隔された領域までをａ、上記活性部Ａｃとサイドマージン部１１４、１１５の境界から上記サイドマージン部１１４、１１５の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ、上記ｍから上記サイドマージン部１１４、１１５の外側に３μｍ離隔された領域までをｍ２とするとき、上記誘電体層１１１及びサイドマージン部１１４、１１５はＳｉを含み、上記ｍのＳｉ平均含有量は、上記ａのＳｉ平均含有量及び上記ｍ２のＳｉ平均含有量よりも高くなることができる。一方、図６は、第２サイドマージン部１１５を図示しているが、第２サイドマージン部１１５に限定されるものではなく、第１サイドマージン部１１４にも同様に適用することができる。

【0043】

小型及び高容量の積層セラミックキャパシタを実現するために、積層セラミックキャパシタを製造するにあたり、内部電極が本体の幅方向に露出するようにすることで、マージンのない設計によって内部電極の幅方向の面積を最大化するとともに、かかるチップの製作後、焼成前の段階で、チップの幅方向の電極露出面にサイドマージン部を別途に付着して完成する方法が適用されている。サイドマージン部を別途に付着する方法を使用する場合、一般的にサイドマージン部の誘電体結晶粒の平均大きさが活性部の誘電体結晶粒の大きさよりも増加するようになり、これに伴い、活性部とサイドマージン部の誘電体結晶粒の大きさの偏差によって信頼性が低下するという問題点が発生するおそれがあった。

【0044】

サイドマージン部を形成するためのセラミックグリーンシートと誘電体層を形成するためのセラミックグリーンシートが同一組成を有する場合、一般的に積層及び焼成過程を経た後にｍ２でのＳｉ平均含有量が最も高く表れ、ｍでの誘電体結晶粒が過度に成長し、結晶粒の大きさが大きくなる。

【0045】

一方、本発明の一実施形態によると、ｍのＳｉ平均含有量をａのＳｉ平均含有量及びｍ２のＳｉ平均含有量よりも高く制御することで、ｍが低温緻密化に有利な組成を有することになり、信頼性を向上させることができる。Ｓｉは、焼成中の液状化によって低温緻密化に寄与する元素である。したがって、ｍのＳｉ含有量をａ及びｍ２より相対的に高く制御することで、ｍが低温緻密化に有利な組成を有することにより、ｍの誘電体結晶粒の大きさが大きくなることを抑制して耐電圧の破壊が主に発生するおそれがあるｍでの緻密度を向上させ、活性部の誘電体結晶粒の大きさとの偏差を減らして信頼性を向上させることができる。

【0046】

一実施形態において、上記ａでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤａ、上記ｍでの誘電体結晶粒の平均大きさをＤｍとするとき、Ｄａ／Ｄｍは０．５超過１．５未満であることができる。

【0047】

Ｄａ／Ｄｍが０．５以下または１．５以上である場合には、活性部Ａｃとサイドマージン部１１４、１１５の誘電体結晶粒の大きさの偏差が大きくなり、信頼性が低下するおそれがある。したがって、Ｄａ／Ｄｍは０．５超過１．５未満であることが好ましく、Ｄａ／Ｄｍは０．８８以上１．３８以下であることがより好ましい。

【0048】

このとき、位置別の誘電体の平均結晶粒の大きさ（Ｄａ、Ｄｍ）は、第１及び第３方向に切断した断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）で測定されたものであることができる。また、第２方向の中央で第１及び第３方向に切断した断面で測定されたものであることができる。

【0049】

一実施形態において、上記誘電体層及びサイドマージン部はＡｌをさらに含み、上記ｍのＡｌ平均含有量は、上記ａのＡｌ平均含有量及び上記ｍ２のＡｌ平均含有量よりも高くなることができる。

【0050】

ＡｌもＳｉと同様に、焼成中の液状化によって低温緻密化に寄与する元素である。したがって、ｍのＡｌ含有量をａ及びｍ２より相対的に高く制御することで、ｍが低温緻密化に有利な組成を有することにより、ｍの誘電体結晶粒の大きさが大きくなることを抑制し、耐電圧の破壊が主に発生するおそれがあるｍでの緻密度を向上させ、活性部の誘電体結晶粒の大きさとの偏差を減らして信頼性を向上させることができる。

【0051】

一実施形態において、ｍのＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値は、ｍ２のＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値よりも高くなることができる。

【0052】

サイドマージン部を形成するためのセラミックグリーンシートと誘電体層を形成するためのセラミックグリーンシートが同一組成を有する場合、一般的にｍ２でＳｉ含有量及びＡｌ含有量がピーク値を有するようになる。

【0053】

一方、本発明の一実施形態によると、ｍでＳｉ含有量及びＡｌ含有量がピーク値を有することができる。但し、ｍ２でもＳｉ含有量及びＡｌ含有量がピーク値を有することができるが、ｍのＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値がｍ２のＳｉ含有量及びＡｌ含有量のピーク値よりも高くなることができる。これにより、活性部Ａｃとサイドマージン部１１４、１１５の誘電体結晶粒の大きさの偏差を小さくして信頼性を向上させることができる。

【0054】

一実施形態において、ｍでＳｉ含有量がピーク値を有する地点と、上記Ａｌ含有量がピーク値を有する地点との距離の差は０．３μｍ以下であることができる。すなわち、ｍでのＡｌ含有量は、Ｓｉ含有量と同一分布挙動を示すことができる。このとき、ｍでＳｉ含有量及びＡｌ含有量は、同一地点でピーク値を有することができる。

【0055】

一方、ｍでのＳｉ含有量及びＡｌ含有量の具体的な数値範囲は、製品規格、製造条件など、様々な条件などを考慮して具体的に決定することができるため、特に限定する必要はない。

【0056】

制限されていない一例として、ｍのＳｉ平均含有量は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対し２モル以上７モル以下であることができ、ｍのＡｌ平均含有量は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対し１．５モル以上３モル以下であることができる。

【0057】

一実施形態において、誘電体層１１１及びサイドマージン部１１４、１１５は、Ｍｇ及びＤｙのうちの一つ以上をさらに含むことができる。

【0058】

一実施形態において、誘電体層１１１は、第１セラミックグリーンシートを第１方向に積層して形成することができ、サイドマージン部１１４、１１５は、第２セラミックグリーンシートを活性部Ａｃの第３方向の両端面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）に第３方向に積層して形成することができる。

【0059】

このとき、上記第１セラミックグリーンシートのＢａＴｉＯ_３１００モルに対するＳｉ及びＡｌ含有量を、それぞれＣ_１ａ及びＣ_１ｂとし、上記第２セラミックグリーンシートのＢａＴｉＯ_３１００モルに対するＳｉ及びＡｌ含有量を、それぞれＣ_２ａ及びＣ_２ｂとするとき、０．４＜Ｃ_１ａ／Ｃ_２ａ＜１及び０．５＜Ｃ_１ｂ／Ｃ_２ｂ＜２を満たすことができる。これにより、積層及び焼成後、ｍのＳｉ平均含有量をａのＳｉ平均含有量及びｍ２のＳｉ平均含有量よりも高く確保することができ、ｍのＡｌ平均含有量をａのＡｌ平均含有量及びｍ２のＡｌ平均含有量よりも高く確保することができる。

【0060】

内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１と交互に配置されることができる。

【0061】

内部電極１２１、１２２は、第１及び第２内部電極１２１、１２２を含むことができる。第１及び第２内部電極１２１、１２２は、本体１１０を構成する誘電体層１１１を間に挟んで互いに対向するように交互に配置され、本体１１０の第３及び第４面３、４にそれぞれ露出することができる。

【0062】

図３を参照すると、第１内部電極１２１は、第４面４と離隔され、第３面３を介して露出し、第２内部電極１２２は、第３面３と離隔され、第４面４を介して露出することができる。また、第１内部電極１２１は、第３、第５及び第６面３、５、６を介して露出することができ、第２内部電極１２２は、第４、第５及び第６面４、５、６を介して露出することができる。

【0063】

このとき、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、中間に配置された誘電体層１１１によって互いに電気的に分離されることができる。

【0064】

内部電極１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）及びこれらの合金のうちの一つ以上を含むことができる。

【0065】

一方、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品の小型化及び高容量化をより容易に達成するために、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、０．６μｍ以下であってもよい。ここで、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、内部電極１２１、１２２の平均厚さを意味することができる。

【0066】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面３及び第４面４に配置される。

【0067】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３及び第４面３、４にそれぞれ配置され、第１及び第２内部電極１２１、１２２と、それぞれ連結された第１及び第２外部電極１３１、１３２を含むことができる。

【0068】

図１を参照すると、外部電極１３１、１３２は、サイドマージン部１１４、１１５の第２方向の両端面を覆うように配置されることができる。

【0069】

本実施形態では、積層型電子部品１００が２つの外部電極１３１、１３２を有する構造を説明しているが、外部電極１３１、１３２の個数や形状などは、内部電極１２１、１２２の形や他の目的によって変わることができる。

【0070】

一実施形態において、外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面に配置される第１外部電極１３１及び本体１１０の第４面に配置される第２外部電極１３１を含み、内部電極１２１、１２２は、第１外部電極１３１と接触する第１内部電極１２１及び第２外部電極１３２と接触する第２内部電極１２２を含み、第１及び第２内部電極１２１、１２２の第３方向の両端部は、サイドマージン部１１４、１１５と接触することができる。

【0071】

一方、外部電極１３１、１３２は、金属などのように電気導電性を有するものであれば、いかなる物質を用いて形成することができ、電気的特性、構造的安定性などを考慮して具体的な物質が決定されることができ、さらに多層構造を有することができる。

【0072】

例えば、外部電極１３１、１３２は、本体１１０に配置される電極層１３１ａ、１３２ａ及び電極層１３１ａ、１３２ａ上に形成されためっき層１３１ｂ、１３２ｂを含むことができる。

【0073】

電極層１３１ａ、１３２ａについての具体的な例を挙げると、電極層１３１ａ、１３２ａは、導電性金属及びガラスを含む焼成（ｆｉｒｉｎｇ）電極であるか、導電性金属及び樹脂を含む樹脂系電極であることができる。

【0074】

また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体上に焼成電極及び樹脂系電極が順次形成された形態であることができる。また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体上に導電性金属を含むシートを転写する方式で形成するか、焼成電極上に導電性金属を含むシートを転写する方式で形成するものであることができる。

【0075】

電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属としては電気導電性に優れた材料を用いることができるが、特に限定しない。例えば、導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及びこれらの合金のうちの一つ以上であることができる。

【0076】

めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、実装特性を向上させる役割を果たす。めっき層１３１ｂ、１３２ｂの種類は特に限定せず、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ、及びこれらの合金のうちの一つ以上を含むめっき層であることができ、複数層で形成されることができる。

【0077】

めっき層１３１ｂ、１３２ｂについての具体的な例を挙げると、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、Ｎｉめっき層またはＳｎめっき層であることができ、電極層１３１ａ、１３２ａ上にＮｉめっき層及びＳｎめっき層が順次形成された形態であることができ、Ｓｎめっき層、Ｎｉめっき層及びＳｎめっき層が順次形成された形態であることができる。また、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のＮｉめっき層及び／または複数のＳｎめっき層を含むこともできる。

【0078】

積層型電子部品１００のサイズは、特に限定する必要はない。

【0079】

但し、小型化及び高容量化を同時に達成するためには、誘電体層及び内部電極の厚さを薄くして積層数を増加させる必要があるため、１００５（長さ×幅、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）以下のサイズを有する積層型電子部品１００において本発明に係る信頼性向上の効果がより顕著になることができる。

【0080】

（実施例）
活性用セラミックグリーンシートとサイドマージン部用セラミックグリーンシートのＳｉ含有量及びＡｌ含有量を調節して、サンプルチップを製作した。

【0081】

試験番号１～６の場合、同一組成を有する活性用セラミックグリーンシートとサイドマージン部用セラミックグリーンシートを用いた。試験番号７～３１の場合には、サイドマージン部用セラミックグリーンシートのＳｉ含有量に対する活性用セラミックグリーンシートのＳｉ含有量が０．４超過１．０未満を満たし、サイドマージン部用セラミックグリーンシートのＡｌ含有量に対する活性用セラミックグリーンシートのＡｌ含有量が０．５超過２未満を満たす範囲内でＳｉ含有量及びＡｌ含有量を調節した。

【0082】

誘電体の平均結晶粒の大きさは、第２方向の中央で第１及び第３方向に切断した断面で、第１方向の中央の活性部とマージン部の境界付近をＺＥＩＳＳ社のＳＥＭを利用して、５０ｋ倍率でスキャンしたイメージから測定した。具体的に、上記スキャンしたイメージを粒径測定ソフトウェアのＺｏｏｔｏｓを利用して、各誘電体結晶粒のペレット径（Ｆｅｒｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ）を測定し、各結晶粒の大きさを求めた。Ｄａは活性部Ａｃとサイドマージン部１１５の境界から活性部Ａｃ側に３μｍ離隔された領域までの誘電体結晶粒の平均値であり、Ｄｍは活性部Ａｃとサイドマージン部１１５の境界からサイドマージン部１１５の外側に３μｍ離隔された領域までの誘電体結晶粒の平均値を記載したものである。

【0083】

信頼性は加速寿命評価を行い、各試験番号当たり４０個のサンプルチップを用意した後、基準電圧（Ｖｒ）の１．５倍を５０時間印加して絶縁抵抗が１０＾５Ω以下となったサンプルを不良と判断し、すべてのサンプルチップに不良が発生した場合をＸ、不良が発生したサンプルチップが２５個以上４０個未満の場合を△、不良が発生したサンプルチップが１０個以上２５個未満の場合を○、不良が発生したサンプルチップが１０個未満の場合を◎と示した。

【0084】

【表1】

【0085】

試験番号１～６の場合、Ｄｍ／Ｄａが１．５以上と、すべてのサンプルチップが不良と判断され、信頼性が劣位することが確認できる。

【0086】

一方、試験番号７～３１の場合、Ｄｍ／Ｄａが本発明で提示した０．５超過１．５未満を満たし、信頼性に優れていた。

【0087】

一方、サンプルチップの第２方向の中央で第１及び第３方向に切断した断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）でＴＥＭ－ＥＤＳのラインプロファイルによりＳｉ及びＡｌ含有量を分析した結果、試験番号１～６は、ｍ２でのＳｉ及びＡｌ含有量が最も高いと測定され、試験番号７～３１は、ｍでのＳｉ及びＡｌ含有量が最も高いと測定された。したがって、ｍでのＳｉ含有量がａのＳｉ含有量及びｍ２のＳｉ含有量よりも高い場合、Ｄｍ／Ｄａが０．５超過１．５未満を満たすことができることが確認できる。

【0088】

図７は、試験番号１５に対する活性部とマージン部の界面付近をＴＥＭ－ＥＤＳを用いてラインプロファイル（ｌｉｎｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）した結果であり、図８は、試験番号５に対する活性部とマージン部の界面付近をＴＥＭ－ＥＤＳを用いてラインプロファイル（ｌｉｎｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）した結果である。図６を参照すると、図７及び図８は各サンプルチップの本体の第２方向の中央で第１及び第３方向に切断した断面において、第１方向の中央の活性部とマージン部の界面付近をＬ１に沿ってラインプロファイルにより分析したものである。図７及び図８において、Ｙ軸は絶対値ではなく、Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔ）であり、各元素別に測定されたＩｎｔｅｎｓｉｔｙを容易に比較できるようにＹ軸方向に移動（ｓｈｉｆｔ）させて並べたものである。

【0089】

図７の場合、ｍ領域でＳｉ及びＡｌがピーク値を有し、ｍ領域がｍ２領域よりＳｉ及びＡｌ含有量が高いことが確認できる。一方、図８の場合、ｍ２領域でＳｉ及びＡｌがピーク値を有し、ｍ領域がｍ２領域よりＳｉ及びＡｌ含有量が低いことが確認できる。

【0090】

下記表２は図７及び図８を分析し、ａ及びｍでの各元素の含有量を記載したものである。下記表２において各元素の含有量は、ａまたはｍでのＢａＴｉＯ_３１００モルに対する各元素の平均含有量を記載したものである。

【0091】

【表2】

【0092】

試験番号５の場合、ｍのＳｉ平均含有量がａのＳｉ平均含有量と類似したレベルである。一方、試験番号１５の場合、ｍのＳｉ平均含有量がａのＳｉ平均含有量の２倍以上と高く、ｍのＳｉ平均含有量がＢａＴｉＯ_３１００モルに対し３．７モルであることが確認できる。

【0093】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって限定される。したがって、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、当技術分野における通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、変形、及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属するといえる。

【符号の説明】

【0094】

１００ 積層型電子部品
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ カバー部
１１４、１１５ サイドマージン部
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ 電極層
１３１ｂ、１３２ｂ めっき層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】