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(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】P2022081393
(43)【公開日】2022-05-31
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20220524BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 516
H01G4/30 201D
H01G4/30 201L
H01G4/30 515
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021121512
(22)【出願日】2021-07-26
(31)【優先権主張番号】10-2020-0155481
(32)【優先日】2020-11-19
(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】チョ、ミン ジュン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ビュン クン
(72)【発明者】
【氏名】オー、ユ ホン
(72)【発明者】
【氏名】チョイ、チャン ハク
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AC09
5E001AE02
5E001AE03
5E082AB03
5E082EE22
5E082EE23
5E082FF05
5E082FG26
(57)【要約】
【課題】内部電極の信頼性及び電極連結性を向上させて内部電極の厚さ偏差を減少させ、信頼性の高い小型、大容量の積層型電子部品を提供する。
【解決手段】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記本体に配置されて上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、上記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、上記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である。
【選択図】図２
【解決手段】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記本体に配置されて上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、上記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、上記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層、及び前記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、
前記本体に配置されて前記内部電極と連結される外部電極と、を含み、
前記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、前記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である、積層型電子部品。
前記本体に配置されて前記内部電極と連結される外部電極と、を含み、
前記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、前記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である、積層型電子部品。
【請求項2】
前記内部電極は、
内部電極の全体長さに対する実際の内部電極の長さの比を内部電極の連結性と定義すると、内部電極の連結性が８５％以上である、請求項１に記載の積層型電子部品。
内部電極の全体長さに対する実際の内部電極の長さの比を内部電極の連結性と定義すると、内部電極の連結性が８５％以上である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記内部電極は厚さ偏差が１８％以下である、請求項１または２に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記誘電体層はＴｂを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記内部電極は、Ｔｂ酸化物及びＮｉを含む内部電極用の導電性ペーストを用いて形成され、前記Ｎｉに対するＴｂ酸化物の重量比率は、１．５～１０．０ｗｔ％である、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記Ｔｂ酸化物はＴｂ４Ｏ７及びＴｂ２Ｏ３のうちの１つ以上である、請求項５に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記Ｔｂ酸化物はＴｂ４Ｏ７である、請求項５に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記内部電極の平均厚さは０．４１μｍ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記誘電体層の平均厚さは０．４１μｍ以下である、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】
前記積層型電子部品の長さは０．４４ｍｍ以下であり、幅は０．２２ｍｍ以下である、請求項１から９のいずれか一項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型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】
かかる積層型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。最近、電子装置の部品が小型化するにつれて、積層型セラミックキャパシタの小型化及び高容量化に対する要求が増加しつつある。
【0004】
積層型セラミックキャパシタの小型化及び高容量化のためには、内部電極及び誘電体層の厚さを薄く形成することができる技術が必要である。
【0005】
しかし、内部電極及び誘電体層の薄層化に伴い、内部電極の連結性が低下し、内部厚さの偏差が増加して、信頼性が低下するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明のいくつかの目的のうちの一つは、内部電極の信頼性を向上させることである。
【0007】
本発明のいくつかの目的のうちの一つは、内部電極の電極連結性を向上させることである。
【0008】
本発明のいくつかの目的のうちの一つは、内部電極の厚さ偏差を減少させることである。
【0009】
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。
【0010】
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】
【0011】
本発明の一実施形態によると、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記本体に配置されて上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、上記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、上記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である積層型電子部品を提供する。
【発明の効果】
【0012】
本発明のいくつかの効果のうちの一つは、積層型電子部品の信頼性を向上させたものである。
【0013】
本発明のいくつかの効果のうちの一つは、内部電極にＴｂを添加することで内部電極の初期焼結を遅延させ、内部電極と誘電体層との間の焼結ミスマッチを減らし、内部電極の連結性を向上させて内部電極の厚さ偏差を減少させたものである。
【0014】
本発明のいくつかの効果のうちの一つは、焼成時の内部電極のＴｂが誘電体層に移動（Ｓｑｕｅｅｚｅ ｏｕｔ）して誘電体層のＢａＴｉＯ３のＡ－ｓｉｔｅまたはＢ－ｓｉｔｅに選択的に置換されて酸素空孔を抑制したものである。
【0015】
本発明のいくつかの効果のうちの一つは、積層型電子部品の容量を向上させたものである。
【0016】
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】
【0017】
【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4】本発明の一実施形態に係る誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示す分解斜視図である。
【図6】試験番号１の焼結進行中の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真である。
【図7】試験番号７の焼結進行中の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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。
【0019】
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、複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示しており、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。
【0020】
図面において、Ｘ方向は第２方向、Ｌ方向又は長さ方向、Ｙ方向は第３方向、Ｗ方向又は幅方向、Ｚ方向は第１方向、積層方向、Ｔ方向又は厚さ方向と定義することができる。
【0021】
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Ｉ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示すものであり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示すものであり、図４は、本発明の一実施形態に係る誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示す分解斜視図である。
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Ｉ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示すものであり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示すものであり、図４は、本発明の一実施形態に係る誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示す分解斜視図である。
【0022】
【0023】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００は、誘電体層１１１、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体に配置されて上記内部電極と連結される外部電極１３１、１３２と、を含み、上記内部電極は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、上記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％である。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
本体１１０は、厚さ方向（Ｚ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、幅方向（Ｙ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、且つ長さ方向（Ｘ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。
【0027】
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。
【0028】
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、ＢａＴｉＯ３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、ＢａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３にＣａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）などが一部固溶された（Ｂａ１－ｘＣａｘ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＣａｙ）Ｏ３、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３またはＢａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３などが挙げられることができる。
【0029】
上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）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、分散剤などが添加されることができる。
【0030】
一方、誘電体層１１１の厚さｔｄは、特に限定する必要はない。
【0031】
但し、一般的に誘電体層を厚さ０．６μｍ未満に薄く形成する場合、特に誘電体層の厚さが０．４１μｍ以下の場合には、信頼性が低下するおそれがある。
【0032】
後述するように、本発明の一実施形態によると、誘電体層及び内部電極が非常に薄い場合にも、効果的に内部電極の初期焼結を遅延させ、信頼性を向上させることができるため、誘電体層の厚さが０．４１μｍ以下の場合にも、十分な信頼性を確保することができる。
【0033】
すなわち、誘電体層１１１の厚さが０．４１μｍ以下の場合には、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。
【0034】
上記誘電体層１１１の厚さｔｄは、上記第１及び第２内部電極１２１、１２２の間に配置される誘電体層１１１の平均厚さを意味することができる。
【0035】
上記誘電体層１１１の平均厚さは、本体１１０の長さ及び厚さ方向（Ｌ－Ｔ）の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージをスキャンして測定することができる。
【0036】
例えば、本体１１０の幅方向の中央部で切断した長さ及び厚さ方向（Ｌ－Ｔ）の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でスキャンしたイメージから抽出された任意の誘電体層に対して長さ方向に等間隔である３０個の地点でその厚さを測定して平均値を測定することができる。
【0037】
上記等間隔である３０個の地点で測定した厚さは、第１及び第２内部電極１２１、１２２が互いに重なる領域を意味する容量形成部Ａで測定することができる。
【0038】
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を含んで容量が形成される容量形成部Ａと、上記容量形成部Ａの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。
【0039】
また、上記容量形成部Ａ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を繰り返し積層することで形成することができる。
【0040】
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容量形成部Ａ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。
【0041】
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。
【0042】
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（ＢａＴｉＯ３）系セラミック材料を含むことができる。
【0043】
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。
【0044】
また、上記容量形成部Ａの側面には、マージン部１１４、１１５が配置されることができる。
【0045】
マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第６面６に配置されたマージン部１１４と第５面５に配置されたマージン部１１５を含むことができる。すなわち、マージン部１１４、１１５は、上記セラミック本体１１０の幅方向の両側面に配置されることができる。
【0046】
マージン部１１４、１１５は、図３に示すように、上記本体１１０を幅－厚さ（Ｗ－Ｔ）方向に切断した断面において、第１及び第２内部電極１２１、１２２の両先端と本体１１０の境界面の間の領域を意味することができる。
【0047】
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。
【0048】
マージン部１１４、１１５は、セラミックグリーンシート上にマージン部が形成されるところを除いて、導電性ペーストを塗布し、内部電極を形成することで形成されたものであることができる。
【0049】
また、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容量形成部Ａの両側面に幅方向に積層してマージン部１１４、１１５を形成することもできる。
【0050】
内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１と交互に積層される。
【0051】
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。
【0052】
図２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。
【0053】
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。
【0054】
図４を参照すると、本体１１０は、第１内部電極１２１が印刷されたセラミックグリーンシートと第２内部電極１２２が印刷されたセラミックグリーンシートを交互に積層した後、焼成して形成することができる。
【0055】
本発明の内部電極１２１、１２２は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂを含み、上記Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ（Ｔｅｒｂｉｕｍ）含有量は、０．４５～３．０ｗｔ％であることができる。これにより、内部電極の初期焼結を遅延させ、内部電極と誘電体層との間の焼結ミスマッチを減らし、内部電極の連結性を向上させて内部電極の厚さ偏差を減少させることができる。
【0056】
また、焼成時に内部電極のＴｂが誘電体層に移動（Ｓｑｕｅｅｚｅ ｏｕｔ）して誘電体層のＢａＴｉＯ３のＡ－ｓｉｔｅまたはＢ－ｓｉｔｅに選択的に置換されて酸素空孔を抑制し、信頼性を向上させることができる。
【0057】
一般的に、希土類元素は、誘電体に添加することで比誘電率の温度依存性（ＴＣＣ）を安定化させ、誘電損失（ＤＦ）を下げて製品寿命（ｌｉｆｅｔｉｍｅ）を増加させることが知られている。また、希土類の種類及び含有量によって誘電体の電気的特性が異なることが知られている。
【0058】
イオン半径が中間サイズである希土類イオンはＢａＴｉＯ３（ＢＴ）に添加される場合、両方の置換（Ａ ｓｉｔｅ、Ｂ ｓｉｔｅ）が可能である。熱エネルギーと元素が動ける適切な時間が与えられる場合、ＡまたはＢ ｓｉｔｅに選択的に入るようになり、ａｃｃｅｐｔｏｒとｄｏｎｏｒのバランスをとることができ、これによってキャパシタの電気的特性を向上させて信頼性を向上させることができる。
【0059】
希土類元素は、イオン半径がＢａ２＋よりも小さいため、Ａ ｓｉｔｅに置換されやすいが、３＋イオンの他の希土類元素に比べてＴｅｒｂｉｕｍは３＋及び４＋の両方性をすべて有するため、Ｂ ｓｉｔｅ（Ｔｉ４＋）への置換の際にも、電子が不足せず、ａｃｃｅｐｔｏｒとｄｏｎｏｒのバランスをとる上でより有利であることができる。
【0060】
本発明では、従来とは異なってＴｂを内部電極に含ませることで、内部電極の初期焼結を遅延させ、内部電極と誘電体層との間の焼結ミスマッチを減らし、内部電極の連結性を向上させて内部電極の厚さ偏差を減少させようとした。また、焼成時に内部電極のＴｂが誘電体層に移動（Ｓｑｕｅｅｚｅ ｏｕｔ）して誘電体層のＢａＴｉＯ３のＡ－ｓｉｔｅまたはＢ－ｓｉｔｅに選択的に置換されて酸素空孔を抑制しようとした。
【0061】
焼成完了後に内部電極に含まれたＴｂ含有量がＮｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対し０．４５ｗｔ％未満の場合には、内部電極の初期焼結を遅延させる効果が不十分であり、内部電極の連結性が低くなって内部電極の厚さ偏差が大きくなるおそれがある。
【0062】
一方、内部電極に含まれたＴｂ含有量がＮｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対し３．０ｗｔ％を超える場合には、却って、内部電極の連結性が低くなり、内部電極の厚さ偏差が大きくなるおそれがある。
【0063】
本発明の一実施形態によると、内部電極１２１、１２２は、内部電極の連結性が８５％以上であってもよい。
【0064】
内部電極の連結性とは、内部電極の全体長さに対して実際に内部電極が形成された部分の長さの比と定義されることができる。
【0065】
例えば、図５に示すように、内部電極１２１のいずれか一地点において測定された全体の電極長さをｂ、実際に電極が形成された部分の長さをそれぞれｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４と規定すると、実際に電極が形成された部分の長さの合計（ｅ＝ｅ１＋ｅ２＋ｅ３＋ｅ４）を全体の電極長さｂで割った値であるｅ／ｂで上記内部電極の連結性を表すことができる。
【0066】
内部電極の連結性が８５％未満の場合には、十分な静電容量を確保し難いことがある。
【0067】
本発明の一実施形態に係るＴｂを一定比率で添加した内部電極は、初期焼結が遅延され、内部電極と誘電体層との間の焼結ミスマッチを減らし、内部電極の連結性を８５％以上に確保することができる。
【0068】
内部電極の連結性の上限を特に限定する必要はないが、製造工程などを考慮すると、その上限は９７％であることができる。
【0069】
また、内部電極１２１、１２２は、厚さ偏差が１８％以下であることができる。
【0070】
本発明の一実施形態に係るＴｂを一定比率で添加した内部電極は、初期焼結が遅延され、内部電極と誘電体層との間の焼結ミスマッチを減らし、厚さ偏差を１８％以下に確保することができる。
【0071】
ここで、厚さ偏差とは、内部電極の厚さのＣＶ値を意味することができる。すなわち、内部電極の厚さの平均値をｘ１、内部電極の厚さの標準偏差をｓ１とすると、厚さ偏差はｓ１／ｘ１＊１００（％）であることができる。
【0072】
一実施形態において、誘電体層１１１はＴｂを含むことができる。焼成時の内部電極１２１、１２２のＴｂが誘電体層１１１に移動するため、誘電体組成物にＴｂが含まれていない場合でも、誘電体層１１１がＴｂを含むことができる。
【0073】
内部電極１２１、１２２は、Ｔｂ酸化物及びＮｉを含む内部電極用の導電性ペーストを用いて形成することができ、上記Ｎｉに対するＴｂ酸化物の重量比率は、１．５～１０．０ｗｔ％であることができる。これにより、内部電極が焼結された後、内部電極１２１、１２２は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量が０．４５～３．０ｗｔ％であることができる。
【0074】
このとき、上記Ｔｂ酸化物は、Ｔｂ４Ｏ７及びＴｂ２Ｏ３のうちの１つ以上であることができる。
【0075】
但し、同一含有量でより効果的に内部電極の連結性を向上させ、内部電極の厚さ偏差を減少させるために、Ｔｂ酸化物はＴｂ４Ｏ７であることができる。
【0076】
一方、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、特に限定する必要はない。
【0077】
但し、一般的に内部電極１２１、１２２を厚さ０．６μｍ未満に薄く形成する場合、特に、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４１μｍ以下の場合には、信頼性が低下するおそれがある。
【0078】
上述のとおり、本発明の一実施形態によると、誘電体層及び内部電極が非常に薄い場合にも、効果的に内部電極の初期焼結を遅延させ、信頼性を向上させることができるため、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４１μｍ以下の場合にも、十分な信頼性を確保することができる。
【0079】
したがって、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４１μｍ以下の場合に、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、キャパシタ部品の小型化及び高容量化をより容易に達成することができる。
【0080】
上記内部電極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。
【0081】
上記内部電極１２１、１２２の平均厚さは、本体１１０の長さ及び厚さ方向（Ｌ－Ｔ）の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージをスキャンして測定することができる。
【0082】
例えば、本体１１０の幅（Ｗ）方向の中央部で切断した長さ及び厚さ方向（Ｌ－Ｔ）の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でスキャンしたイメージから抽出された任意の第１及び第２内部電極１２１、１２２に対して長さ方向に等間隔である３０個の地点でその厚さを測定して平均値を測定することができる。
【0083】
外部電極１３１、１３２は本体１１０に配置されて内部電極１２１、１２２と連結される。
【0084】
図２に示された形態のように、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。
【0085】
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。
【0086】
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されてもよく、電気的特性や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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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されるか、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されたものであることができる。
【0090】
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１つ以上であることができる。
【0091】
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１つ以上を含むめっき層であることができ、複数の層で形成されることができる。
【0092】
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。
【0093】
積層型電子部品１００のサイズは、特に限定する必要はない。
【0094】
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、０４０２（長さ×幅、０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）以下のサイズを有する積層型電子部品において、本発明に係る信頼性及び絶縁抵抗向上の効果がより顕著になることができる。
【0095】
したがって、製造誤差、外部電極サイズなどを考慮すると、積層型電子部品の長さが０．４４ｍｍ以下であり、幅が０．２２ｍｍ以下である場合、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。
【0096】
以下、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００の製造方法を説明する。
【0097】
まず、複数のセラミックグリーンシートを用意する。
【0098】
上記セラミックグリーンシートは、本体１１０の誘電体層１１１を形成するためのものであって、セラミック粉末、ポリマー、及び溶剤を混合してスラリーを製造し、上記スラリーをドクターブレードなどの工法によって所定の厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作することができる。
【0099】
以後、上記それぞれのセラミックグリーンシートの少なくとも一面に所定の厚さで内部電極用の導電性ペーストを印刷して内部電極を形成する。
【0100】
上記内部電極用の導電性ペーストは、Ｔｂ酸化物及びＮｉを含むことができ、上記Ｎｉに対するＴｂ酸化物の重量比率は、１．５～１０．０ｗｔ％であることができる。これにより、内部電極が焼結された後、内部電極１２１、１２２は、Ｎｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、及びＴｂ含有量の合計に対するＴｂ含有量が０．４５～３．０ｗｔ％であることができる。
【0101】
このとき、上記Ｔｂ酸化物は、Ｔｂ４Ｏ７及びＴｂ２Ｏ３のうちの１つ以上であることができる。
【0102】
但し、同一含有量でより効果的に内部電極の連結性を向上させ、内部電極の厚さ偏差を減少させるために、Ｔｂ酸化物はＴｂ４Ｏ７であることができる。
【0103】
内部電極用の導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法等を使用することができる。
【0104】
図４を参照すると、第１内部電極１２１が印刷されたセラミックグリーンシートと第２内部電極１２２が印刷されたセラミックグリーンシートを交互に積層し、積層方向から加圧して積層された複数のセラミックグリーンシートとセラミックグリーンシート上に形成された内部電極を互いに圧着させて積層体を構成することができる。
【0105】
また、積層体の上下には、少なくとも１つ以上のセラミックグリーンシートを積層してカバー部１１２、１１３を形成することができる。
【0106】
カバー部１１２、１１３は、積層体の内部に位置した誘電体層１１１と同一組成からなることができ、内部電極を含まないという点で、誘電体層１１１との差異を有する。
【0107】
以後、上記積層体を１つのキャパシタに対応する領域ごとに切断してチップ化した後、高温で焼成して本体１１０を完成する。
【0108】
この後、本体１１０の両側面に露出した第１及び第２内部電極の露出部分を覆って第１及び第２内部電極と電気的に連結できるように、第１及び第２外部電極１３１、１３２を形成することができる。
【0109】
このとき、第１及び第２外部電極１３１、１３２の表面には、必要に応じてニッケルまたはスズなどでめっき処理を行うことができる。
【0110】
（実施例）
下記表１は、ＮｉにＴｂ酸化物を一定比率で添加した内部電極用の導電性ペーストを用いて形成された内部電極を含むサンプルチップを用意した後、Ｔｂを添加していない試験番号１を基準として、容量及び初期不良の相対値を測定し、各サンプルチップのＭＴＴＦ、内部電極の連結性、厚さ偏差及びＴｂ含有量を測定して下記表１に記載した。
下記表１は、ＮｉにＴｂ酸化物を一定比率で添加した内部電極用の導電性ペーストを用いて形成された内部電極を含むサンプルチップを用意した後、Ｔｂを添加していない試験番号１を基準として、容量及び初期不良の相対値を測定し、各サンプルチップのＭＴＴＦ、内部電極の連結性、厚さ偏差及びＴｂ含有量を測定して下記表１に記載した。
【0111】
高温負荷信頼性は、各試験番号当たり４００個のサンプルに対して１２５℃、８Ｖの条件で高温負荷試験を実施し、初期不良及びＭＴＴＦ（平均故障時間、Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）を測定した。
【0112】
初期不良は、初期１２時間までの絶縁抵抗が１０ＫΩ以下となったサンプル数を初期不良と判断して、試験番号１の初期不良数を１．０とし、相対値を記載した。
【0113】
ＭＴＴＦは、絶縁抵抗が１０ＫΩ以下となった時間を故障時間とした。
【0114】
電極連結性は本体の幅（Ｗ）方向の中央部で切断した長さ及び厚さ方向の断面（Ｌ－Ｔ断面）を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージをスキャンして、すべての内部電極の全体長さに対して実際に内部電極が形成された部分の長さを測定して、各内部電極に対する電極連結性を求めた後、その平均値を記載した。
【0115】
電極の厚さ偏差は、内部電極の厚さの平均値をｘ１、内部電極の厚さの標準偏差をｓ１とするとき、ｓ１／ｘ１＊１００（％）で計算した。
【0116】
焼成後のＴｂ含有量の場合、焼結が完了したサンプルチップのＬ方向（Ｘ方向）の１／２地点でＦＩＢ装備を利用して薄片化試料を作製した。上記製作された薄片化試料のＴ方向（Ｚ方向）の１／２付近の内部電極３つに対し、各内部電極内のＴ方向（Ｚ方向）での誘電体界面から５ｎｍの内側の領域を、各５個ずつ測定する。測定はＳＴＥＭ装備を用い、成分はＥＤＸを用いてＮｉ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｏ、Ｔｂ含有量を定量分析した。
【0117】
５つの要素の全体量（１００ｗｔ％）のうち、Ｔｂのｗｔ％は焼成後のＴｂ含有量で表記した。
【0118】
【表1】
【0119】
焼成後の内部電極に含まれたＴｂ含有量が０．４５ｗｔ％未満または３．０ｗｔ％を超える試験番号１、２、９及び１０の場合、電極連結性が低く、電極の厚さ偏差も大きいことが確認できる。
【0120】
一方、焼成後の内部電極に含まれたＴｂ含有量が０．４５ｗｔ％～３．０ｗｔ％である試験番号３～８の場合、電極連結性が高く、電極の厚さ偏差も小さいことが確認できる。
【0121】
また、試験番号３～８が試験番号１、２、９及び１０よりも容量が優れており、初期不良も低く、ＭＴＴＦも長いことが確認できる。
【0122】
図６は、試験番号１の焼結進行中の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真である。図７は、試験番号７の焼結進行中の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真である。
【0123】
内部電極の焼結が進行中の状態の積層型電子部品のＬ方向（Ｘ方向）の１／２地点でＦＩＢ装備を利用して薄片化試料を作製する。Ｔ方向（Ｚ方向）とＷ方向（Ｙ方向）の中央領域を走査電子顕微鏡で観察したとき、図６及び図７を比較すると、Ｔｂを添加した試験番号７の場合、試験番号１に比べてＮｉ粒子間の焼結があまり進行せず、Ｎｉ ｎｅｃｋｉｎｇが遅延されていることが確認できる。
【0124】
下記表２は、ＮｉにＴｂ４Ｏ７、Ｔｂ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３粉末を一定比率で添加した内部電極用の導電性ペーストを用いて形成された内部電極を含むサンプルチップを用意した後、Ｔｂを添加していない表１の試験番号１を基準として、容量及び初期不良の相対値を測定し、各サンプルチップのＭＴＴＦ、内部電極の連結性、厚さ偏差及びＴｂ含有量を測定して下記表２に記載した。
【0125】
【表2】
【0126】
Ｔｂ４Ｏ７またはＴｂ２Ｏ３を添加した試験番号１１及び１２は、他の希土類元素が添加された試験番号１３及び１４に比べて電極連結性が高く、電極の厚さ偏差も小さいことが確認できる。
【0127】
また、試験番号１１及び１２が試験番号１３及び１４よりも容量が優れており、初期不良も低く、ＭＴＴＦも長いことが確認できる。
【0128】
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】
【0129】
１００ 積層型電子部品
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ カバー部
１１４、１１５ マージン部
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ 電極層
１３２ｂ めっき層
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ カバー部
１１４、１１５ マージン部
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ 電極層
１３２ｂ めっき層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
