▶ 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．の特許一覧
(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】P2023171334
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】積層型キャパシタ
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20231124BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 201L
H01G4/30 515
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023081792
(22)【出願日】2023-05-17
(31)【優先権主張番号】10-2022-0060985
(32)【優先日】2022-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0083989
(32)【優先日】2022-07-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0186948
(32)【優先日】2022-12-28
(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】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】鄭 先▲ミン▼
(72)【発明者】
【氏名】姜 秉成
(72)【発明者】
【氏名】孫 瑩豪
(72)【発明者】
【氏名】金 ▲ミン▼會
(72)【発明者】
【氏名】金 潤
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AE02
5E001AE03
5E082AA01
5E082AB03
5E082EE01
5E082FF05
5E082FG26
5E082GG10
(57)【要約】
【課題】積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】誘電体層および内部電極を含むキャパシタ本体、そしてキャパシタ本体の外側に配置される外部電極を含み、誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はマルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は２個以上の誘電体コアおよびコアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、積層型キャパシタを開示する。
【選択図】図１
【解決手段】誘電体層および内部電極を含むキャパシタ本体、そしてキャパシタ本体の外側に配置される外部電極を含み、誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はマルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は２個以上の誘電体コアおよびコアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、積層型キャパシタを開示する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層および内部電極を含むキャパシタ本体、及び
前記キャパシタ本体の外側に配置される外部電極を含み、
前記誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、
前記複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はマルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は２個以上の誘電体コアおよび前記コアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、積層型キャパシタ。
前記キャパシタ本体の外側に配置される外部電極を含み、
前記誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、
前記複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はマルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は２個以上の誘電体コアおよび前記コアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、積層型キャパシタ。
【請求項2】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は前記誘電体コアを２個～５個含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項3】
前記誘電体の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりの前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均面積は５％～１００％である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項4】
前記誘電体の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりの前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均個数は１個～１０個である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項5】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径に対する前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径比率は５％～５０％である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項6】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対する前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むシェルの平均面積比率は５０％～９５％である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項7】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対する前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコアの平均面積の和の比率は５％～３０％である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項8】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒においてコアの平均面積の和と前記シェルの平均面積比率は０．５：９．５～５：５である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項9】
前記複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はシングルコアシェル（ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は１個の誘電体コアおよび前記コアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は１個の誘電体コアおよび前記コアの少なくとも一部を囲むシェルを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項10】
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり、
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～５００ｎｍである、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～５００ｎｍである、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
【請求項11】
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり、
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～３００ｎｍである、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
前記マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～３００ｎｍである、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
【請求項12】
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径に対する前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径比率は３０％～８０％である、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
【請求項13】
前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対する前記シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むシェルの平均面積比率は２０％～７０％である、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
【請求項14】
前記誘電体結晶粒は誘電材料を含む主成分と、副成分とを含み、
前記コアと前記シェルは前記主成分に対する前記副成分のモル比が互いに異なる、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
前記コアと前記シェルは前記主成分に対する前記副成分のモル比が互いに異なる、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
【請求項15】
前記コアは前記主成分１００モル部に対する前記副成分を０．１モル部以下で含み、
前記シェルは前記主成分１００モル部に対する前記副成分を０．１モル部超過３０．０モル部以下で含む、請求項１４に記載の積層型キャパシタ。
前記シェルは前記主成分１００モル部に対する前記副成分を０．１モル部超過３０．０モル部以下で含む、請求項１４に記載の積層型キャパシタ。
【請求項16】
前記主成分はＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１－ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＳｎｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１４に記載の積層型キャパシタ。
【請求項17】
前記副成分はマンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、バリウム（Ｂａ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１４に記載の積層型キャパシタ。
【請求項18】
前記副成分はランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１７に記載の積層型キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本記載は積層型キャパシタに関する。
【背景技術】
【0002】
積層型キャパシタ（ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ ｃｅｒａｍｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ，ＭＬＣＣ）は、電子機器の小型化、集積化および複合化により技術発展と共に苛酷条件での信頼性確保が競争力となった。
【0003】
このような傾向により高信頼性製品の場合、耐電圧を増加させるためにチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）の結晶粒（ｇｒａｉｎ）のサイズを低減し、誘電体に添加剤として希土類元素を増量し、内部電極の平滑度を高めて、誘電体チタン酸バリウム母材のサイズを低減して結晶粒当たり印加される電圧を増加させる方向に設計する。
【0004】
しかし、初期の局部的な欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）、微細構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、電気的特性との関連性を糾明するためにより多くの研究が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の一側面は、コア－シェル構造の誘電体結晶粒において固有抵抗成分が高いシェルの比率を増加させて固有抵抗を増加させることによって、苛酷条件でもＩＲ低下を防ぐことができ、結晶粒の微粒化時にも誘電率の減少を補償して容量を満たし得る積層型キャパシタを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一側面による積層型キャパシタは、誘電体層および内部電極を含むキャパシタ本体、そしてキャパシタ本体の外側に配置される外部電極を含み、誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はマルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は２個以上の誘電体コアおよびコアの少なくとも一部を囲むシェルを含む。
【0007】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は誘電体コアを２個～５個含み得る。
誘電体の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりのマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均面積は５％～１００％であり得る。
誘電体の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりのマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均面積は５％～１００％であり得る。
【0008】
誘電体の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりのマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均個数は１個～１０個であり得る。
【0009】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径比率は５％～５０％であり得る。
【0010】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むシェルの平均面積比率は５０％～９５％であり得る。
【0011】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコアの平均面積の和の比率は５％～３０％であり得る。
【0012】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒でコアの平均面積の和とシェルの平均面積の比率は０．５：９．５～５：５であり得る。
【0013】
複数の誘電体結晶粒の少なくとも一つ以上はシングルコアシェル（ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有し、シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒は１個の誘電体コアおよびコアの少なくとも一部を囲むシェルを含み得る。
【0014】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり得る。
【0015】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～５００ｎｍであり得る。
【0016】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり得る。
【0017】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径は５０ｎｍ～３００ｎｍであり得る。
【0018】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の平均直径に対するシングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むコア１個の平均直径比率は３０％～８０％であり得る。
【0019】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒の全体平均面積に対するシングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒が含むシェルの平均面積比率は２０％～７０％であり得る。
【0020】
誘電体結晶粒は誘電材料を含む主成分と、副成分を含み得る。
コアとシェルは主成分に対する副成分のモル比が互いに異なり得る。
コアとシェルは主成分に対する副成分のモル比が互いに異なり得る。
【0021】
コアは主成分１００モル部に対して副成分を０．１モル部以下で含み得る。
シェルは主成分１００モル部に対して副成分を０．１モル部超過３０．０モル部以下で含み得る。
シェルは主成分１００モル部に対して副成分を０．１モル部超過３０．０モル部以下で含み得る。
【0022】
主成分はＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１－ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＳｎｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含み得る。
【0023】
副成分はマンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、バリウム（Ｂａ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、またはこれらの組み合わせを含み得る。
【0024】
副成分はランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、またはこれらの組み合わせをさらに含み得る。
【発明の効果】
【0025】
一側面による誘電体によれば、コア－シェル構造の誘電体結晶粒において固有抵抗成分が高いシェルの比率を増加させて固有抵抗を増加させることによって、苛酷条件でもＩＲ低下を防ぐことができ、結晶粒の微粒化時にも誘電率の減少を補償して容量を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】一実施形態による積層型キャパシタを示す斜視図である。
【図5】ＢＴ１、ＢＴ２、およびＢＴ３のＨＡＬＴ故障時間を図式化したＷｅｉｂｕｌｌ ｐｌｏｔグラフおよび各母材による誘電体の最終微細構造および結晶粒サイズ分布を示す写真である。
【図6】ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の容量（Ｃｐ）、ＤＦ、およびＭＴＴＦを示すグラフである。
【図7】ｒａｗ ＢＴ ｐｏｗｄｅｒのサイズによる最終結晶粒形状および成分分析結果であって、（ａ）はＢＴ１のＨＡＡＤＦイメージであり、（ｂ）はＢＴ１のＤｙのＥＤＳマッピングであり、（ｃ）はＢＴ１のＳｉのＥＤＳマッピングであり、（ｄ）はＢＴ３のＨＡＡＤＦイメージであり、（ｅ）はＢＴ３のＤｙのＥＤＳマッピングであり、（ｆ）はＢＴ３のＳｉのＥＤＳマッピングである。
【図8】サンプルによってＳＥＭイメージで測定した結晶粒サイズとコアサイズを図式化した結果である（測定母数：３０個）。
【図9】母材サイズおよび温度による誘電率特性を示すグラフである。
【図10】ＢＴ３の焼成温度による誘電率特性を示すグラフである。
【図11】ｂｕｌｋ領域抵抗のインピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）測定結果を示すグラフである。
【図12】結晶粒界抵抗のインピーダンス測定結果を示すグラフである。
【図13】ＢＴによるＩＶ ｃｕｒｖｅ測定結果を示すグラフである（測定温度：１７０℃）。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付する図面を参照して本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態を詳細に説明する。図面では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、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては同じ参照符号を付けた。また、添付する図面は本明細書に開示された実施形態の理解を容易にするためのものであり、本明細書に開示された技術的思想は添付する図面によって制限されず、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものとして理解しなければならない。
【0028】
第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために使用できるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
【0029】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」または「接続されて」いると言及されたときには、その他の構成要素に直接連結されているか、接続されているか、または対向していることもできるが、中間に他の構成要素が存在し得ると理解しなければならない。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」または「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものとして理解されなければならない。
【0030】
明細書全体で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものとして理解しなければならない。したがって、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【0031】
図１は一実施形態による積層型キャパシタ１００を示す斜視図であり、図２は図１のＩ－Ｉ’線に沿って切断した積層型キャパシタ１００の断面図であり、図３は図１のキャパシタ本体１１０で内部電極層の積層構造を示す分離斜視図である。
【0032】
本実施形態を明確に説明するために方向を定義すると、図面に示すＬ軸、Ｗ軸およびＴ軸はそれぞれキャパシタ本体１１０の長手方向、幅方向および厚さ方向を示す。ここで、厚さ方向（Ｔ軸方向）はシート形状の構成要素の広い面（主面）に垂直な方向であり得、一例として誘電体層１１１が積層される積層方向と同じ概念で使用することができる。長手方向（Ｌ軸方向）はシート形状の構成要素の広い面（主面）に並んで延びる方向に厚さ方向（Ｔ軸方向）と概ね垂直な方向になり、一例として両側に第１外部電極１３１および第２外部電極１３２が位置する方向であり得る。幅方向（Ｗ軸方向）はシート形状の構成要素の広い面（主面）に並んで延びる方向に厚さ方向（Ｔ軸方向）および長手方向（Ｌ軸方向）と概ね垂直な方向であり得、シート形状の構成要素の長手方向（Ｌ軸方向）の長さは幅方向（Ｗ軸方向）の長さより長くてもよい。
【0033】
図１～図３を参照すると、本実施形態による積層型キャパシタ１００は、キャパシタ本体１１０、そしてキャパシタ本体１１０の長手方向（Ｌ軸方向）に対向する両端に配置される第１外部電極１３１および第２外部電極１３２を含むことができる。
キャパシタ本体１１０は一例として、概ね六面体形状であり得る。
キャパシタ本体１１０は一例として、概ね六面体形状であり得る。
【0034】
本実施形態では説明の便宜上、キャパシタ本体１１０で厚さ方向（Ｔ軸方向）に互いに対向する両面を第１面および第２面、第１面および第２面と連結されて長手方向（Ｌ軸方向）に互いに対向する両面を第３面および第４面、第１面および第２面と連結されて第３面および第４面と連結されて幅方向（Ｗ軸方向）に互いに対向する両面を第５面および第６面と定義する。下面である第１面が実装基板に向かう面になる。
【0035】
キャパシタ本体１１０の形状、サイズおよび誘電体層１１１の積層数は、本実施形態の図面に示すものに限定されるものではない。
【0036】
キャパシタ本体１１０は複数の誘電体層１１１を厚さ方向（Ｔ軸方向）に積層した後に焼成したものであって、複数の誘電体層１１１と誘電体層１１１を間に置いて厚さ方向（Ｔ軸方向）に交互に配置される第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２を含む。
【0037】
この時、キャパシタ本体１１０の互いに隣接するそれぞれの誘電体層１１１の間の境界は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いないと確認が困難である程度に一体化することができる。
【0038】
また、キャパシタ本体１１０はアクティブ領域とカバー領域１１２，１１３を含み得る。
【0039】
アクティブ領域は積層型キャパシタ１００の容量形成に寄与する部分である。一例として、アクティブ領域は厚さ方向（Ｔ軸方向）に沿って積層される第１内部電極層１２１または第２内部電極層１２２が重畳（ｏｖｅｒｌａｐ）された領域であり得る。
【0040】
カバー領域１１２，１１３は厚さ方向マージン部として厚さ方向（Ｔ軸方向）にアクティブ領域の第１面および第２面側にそれぞれ位置し得る。このようなカバー領域１１２，１１３は、単一誘電体層１１１または２個以上の誘電体層１１１がアクティブ領域の上面および下面にそれぞれ積層されたものであり得る。
【0041】
また、キャパシタ本体１１０は側面カバー領域をさらに含み得る。側面カバー領域は幅方向マージン部として幅方向（Ｗ軸方向）にアクティブ領域の第５面および第６面側にそれぞれ位置し得る。このような側面カバー領域は、誘電体グリーンシート表面に内部電極層形成用導電性ペースト層を塗布するとき、誘電体グリーンシート表面の一部の領域にのみ導電性ペースト層を塗布し、誘電体グリーンシート表面の両側の側面には導電性ペースト層を塗布していない誘電体グリーンシートを積層した後、焼成することによって形成されることができる。
【0042】
カバー領域１１２，１１３と側面カバー領域は、物理的または化学的ストレスによる第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２の損傷を防止する役割をする。
【0043】
【0044】
誘電体層１１１は複数の誘電体結晶粒１１１１，１１１２を含む。
複数の誘電体結晶粒１１１１，１１１２の少なくとも一つ以上は、マルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有する誘電体結晶粒１１１１である。
複数の誘電体結晶粒１１１１，１１１２の少なくとも一つ以上は、マルチコアシェル（ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有する誘電体結晶粒１１１１である。
【0045】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１は、１個の誘電体結晶粒１１１１内に２個以上の誘電体コア１１１１ａおよびコア１１１１ａの少なくとも一部を囲むシェル１１１１ｂを含む。
【0046】
苛酷な駆動条件（例、高電圧および高温）でも安定した性能を示す高信頼性積層型キャパシタ１００を開発するために、誘電体材料、一例としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）に温度特性を改善するための添加剤を添加してコア－シェル（ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有する誘電体結晶粒１１１２を形成する。
【0047】
また、積層型キャパシタ１００の耐電圧を増加させるために、誘電体材料のサイズを低減して誘電体結晶粒１１１２当たりに印加される電圧を増加させる。しかし、誘電体材料のサイズを微粒化すると、一般的な焼成条件で製造された誘電体結晶粒１１１２のサイズも小さくなり、そのため誘電率が減少して容量が減少する問題がある。
【0048】
しかし、誘電体層１１１がマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１を含む場合、誘電体材料のサイズを微粒化しても、誘電体結晶粒１１１１のサイズは既存の微粒化されていない誘電体材料を使用した場合と比較すると、類似し、かつ積層型キャパシタ１００の高信頼性を確保することができる。
【0049】
すなわち、誘電体層１１１がマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１を含む場合、誘電体結晶粒１１１１のサイズを既存のように維持して容量を満たし、かつ誘電体結晶粒１１１１内のコア１１１１ａの比率を相対的に高めて誘電率減少を補償し、固有抵抗成分が高いシェル１１１１ｂの比率を増加させて固有抵抗を増加させることによって苛酷条件でもＩＲ低下を防ぐことができる。
【0050】
誘電体結晶粒１１１１，１１１２は主成分と副成分を含む。
主成分はＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１－ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，ｘ≦０．１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＳｎｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含む誘電材料であり得る。
主成分はＢａｍＴｉＯ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、Ｂａｍ（Ｔｉ１－ｘＺｒｘ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，ｘ≦０．１０）、（Ｂａ１－ＸＣａｘ）ｍ（Ｔｉ１－ｙＳｎｙ）Ｏ３（０．９９５≦ｍ≦１．０１０，０≦ｘ≦０．１０，０＜ｙ≦０．２０）、またはこれらの組み合わせを含む誘電材料であり得る。
【0051】
副成分は、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、バリウム（Ｂａ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
【0052】
また、副成分は、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、アクチニウム（Ａｃ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、またはこれらの組み合わせをさらに含むことができる。
【0053】
コア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂは、主成分に対する副成分のモル比が互いに異なり、例えば、コア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの境界で主成分に対する副成分のモル比が急激に変化し得る。そのため、コア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの境界を簡単に区分でき、ＴＥＭ－ＥＤＳ分析によりこれを確認することができる。
【0054】
一例として、キャパシタ本体１１０のＷ軸方向の中央でＬ軸方向およびＴ軸方向に切断した断面において、Ｌ軸方向およびＴ軸方向中央に位置した誘電体層１１１の誘電体結晶粒１１１１，１１１２を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ，Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に設けられたＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｘ－Ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）ライン（ｌｉｎｅ）分析を行って、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の中心で誘電体結晶粒１１１１，１１１２の外部方向に分析時、副成分のうち少なくともいずれか一つ、例えば、シリコン（Ｓｉ）の濃度が急激に増加し始める部分をコア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの境界とし、コア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂを区分することができ、これにより誘電体結晶粒１１１１，１１１２内に含まれたコア１１１１ａ，１１１２ａの個数を測定することができる。
【0055】
例えば、コア１１１１ａ，１１１２ａは、主成分１００モル部に対して副成分を０．１モル部以下で含み、シェル１１１１ｂ，１１１２ｂは主成分１００モル部に対して副成分を０．１モル部超過３０．０モル部以下で含むことができる。コア１１１１ａ，１１１２ａが主成分１００モル部に対する副成分を０．１モル部超過で含む場合、純粋なＢａＴｉＯ３の材料的な特性が変わり得、シェル１１１１ｂ，１１１２ｂが主成分１００モル部に対する副成分を０．１モル部以下で含む場合、温度による誘電率の変化幅が大きくなり、３０．０モル部超過で含む場合、初期絶縁抵抗が低くなる。
【0056】
すなわち、コア１１１１ａ，１１１２ａには副成分が存在しないか存在しても微量のみが存在し得る。したがって、コア１１１１ａ，１１１２ａは、不純物を含まずに純粋な主成分のみからなり、純粋な主成分は一般に不純物元素がドープされた主成分に比べて高い誘電率を有する。そのため、コア１１１１ａ，１１１２ａは誘電率を維持する役割をすることができる。
【0057】
シェル１１１１ｂ，１１１２ｂは副成分をコア１１１１ａ，１１１２ａより多く含む。シェル１１１１ｂ，１１１２ｂで主成分（ペロブスカイトＡＢＯ３構造）のＢ－ｓｉｔｅにドープされた副成分は他の希土類およびドープ元素が誘電体結晶粒１１１１，１１１２の内部に拡散するバンドギャップエネルギ（Ｂａｎｄ ｇａｐ ｅｎｅｒｇｙ）を高める効果がある。そのため、他の希土類およびドープ元素が誘電体結晶粒１１１１，１１１２の内部に拡散することを抑制する障壁（ｂａｒｒｉｅｒ）の役割をすることができる。シェル１１１１ｂ，１１１２ｂは誘電体結晶粒１１１１，１１１２が成長することを抑制する役割をして誘電体結晶粒１１１１，１１１２の微粒化に寄与することができる。また、シェル１１１１ｂ，１１１２ｂで主成分のＡ－ｓｉｔｅにドープされた副成分は信頼性および誘電率を向上させる役割をすることができる。
【0058】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１は、誘電体コア１１１１ａを２個～５個、例えば２個～４個、または２個～３個含むことができる。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が誘電体コア１１１１ａを２個未満で含む場合、信頼性の向上が難しく、５個を超えて含む場合は温度による容量変化率が高くなる。
【0059】
以下で説明する誘電体結晶粒１１１１，１１１２の平均直径、コア１１１１ａ，１１１２ａの平均直径、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の平均面積、コア１１１１ａ，１１１２ａの平均面積、およびシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの平均面積は、次の方法により測定する。
【0060】
キャパシタ本体１１０のＬ軸方向およびＴ軸方向面（第５面または第６面）をＷ軸方向に誘電体層１１１が露出するまで、例えば約１／２地点まで研磨して、Ｌ軸方向およびＴ軸方向の断面を露出させて、Ｌ軸方向およびＴ軸方向の断面で任意の誘電体層１１１を選択し、アクティブ領域のうち０．５μｍ×０．５μｍサイズ（単位面積）の領域を測定対象とする。または、キャパシタ本体１１０のＬ軸方向およびＷ軸方向面（第１面または第２面）をＴ軸方向に誘電体層１１１が露出するまで、例えば、約１／２地点まで研磨して、Ｌ軸方向およびＷ軸方向の断面に誘電体層１１１を露出させて、アクティブ領域のうち０．５μｍ×０．５μｍサイズ（単位面積）の領域を測定対象とすることもできる。ただし、単位面積は少なくとも１個のマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒を含む領域として設定する。
【0061】
測定対象に対して、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ，Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、加速電圧２００ｋＶ，ＷＤ １１５ｍｍの条件で、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の直径および誘電体結晶粒１１１１，１１１２の面積を測定する。この時、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の直径は最大長軸とそれに直交する短軸のうち最大短軸の平均値で計算し、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の面積は誘電体結晶粒１１１１，１１１２を円と仮定して直径を用いて計算する。
【0062】
また、測定対象に対して、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ，Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に設けられたＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｘ－Ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて、加速電圧２００ｋＶ、ＷＤ １１５ｍｍ、Ｍａｐｐｉｎｇ ｓｃａｎ（Ｄｗｅｌｌ ｔｉｍｅ）３０ｕｓの条件で、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の組成および元素分布を測定して、コア１１１１ａ，１１１２ａとシェル１１１１ｂ，１１１２ｂを区分することによって、コア１１１１ａ，１１１２ａの直径、コア１１１１ａ，１１１２ａの面積、およびシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの面積を測定する。この時、コア１１１１ａ，１１１２ａの直径は長軸とそれに直交する短軸の平均値で計算し、コア１１１１ａ，１１１２ａの面積はコア１１１１ａ，１１１２ａを円と仮定して直径を用いて計算し、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の面積からコア１１１１ａ，１１１２ａの面積を除いて計算する。
【0063】
また、測定された誘電体結晶粒１１１１，１１１２の直径、コア１１１１ａ，１１１２ａの直径、誘電体結晶粒１１１１，１１１２の面積、コア１１１１ａ，１１１２ａの面積、およびシェル１１１１ｂ，１１１２ｂの面積の平均値は、前記得られたＬ軸方向およびＴ軸方向の断面においてそれぞれ異なる３層の誘電体層１１１で測定した３個の値の算術平均値であるか、またはＬ軸方向およびＴ軸方向の断面においてそれぞれ異なる３層の誘電体層１１１でアクティブ領域の中央、片方の端、および他の片方の端で測定した合計９個の値の算術平均値であり得る。
【0064】
誘電体層１１１の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりのマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均面積は、５％以上、例えば１５％以上、２５％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、または１００％以上であり得、１００％以下、例えば９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、２５％以下、または１５％以下であり得、５％～１００％、例えば１５％～１００％、２５％～１００％、または２５％～９０％であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均面積が１００％以上である場合は、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均面積が単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）よりも大きい場合であり、この場合、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均面積は、単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）の１００％以上、例えば１１０％以上、１２０％以上、１３０％以上、１４０％以上、１５０％以上、１６０％以上、１７０％以上、１８０％以上、１９０％以上、または２００％以上であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均面積が５％未満である場合信頼性向上の効果観測が難しい。
【0065】
誘電体層１１１の単位面積（０．５μｍ×０．５μｍ）当たりのマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均個数は、１個～１０個、例えば１個～７個、１個～５個、または１個～３個であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均個数が１個未満の場合、信頼性向上の効果観測が難しい。
【0066】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均直径に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａ１個の平均直径比率は、５％～５０％、例えば１２．８％～４６．６％であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａ１個の直径比率が４６．６％を超える場合、温度による誘電率変化率が増加し得る。
【0067】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の全体平均面積に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むシェル１１１１ｂの平均面積比率は、５０％～９５％、例えば７０％～９２％であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むシェル１１１１ｂの平均面積比率が９５％を超える場合、温度による誘電率変化率が増加し得る。
【0068】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の全体平均面積に対するマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａの平均面積の和の比率は、５％～３０％、例えば８％～２４％であり得る。ここで、コア１１１１ａの平均面積は、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａの平均面積の和である。例えば、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が２個のコア１１１１ａを含む場合、コア１１１１ａの平均面積は２個のコア１１１１ａの平均面積の和である。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａの平均面積の和の比率が３０％を超える場合、温度による誘電率変化率が増加し得る。
【0069】
マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１においてコア１１１１ａとシェル１１１１ｂの平均面積比率は、０．５：９．５～５：５、例えば１：９～４：６であり得る。マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１においてシェル１１１１ｂの面積比率が９を超える場合、温度による誘電率変化率が増加し得る。
【0070】
一方、複数の誘電体結晶粒１１１１，１１１２の少なくとも一つ以上は、シングルコアシェル（ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ）構造を有する誘電体結晶粒１１１２である。
【0071】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２は、１個の誘電体結晶粒１１１２内に１個の誘電体コア１１１２ａおよびコア１１１２ａの少なくとも一部を囲むシェル１１１２ｂを含む。
【0072】
シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり、シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２が含むコア１１１２ａ１個の平均直径は５０ｎｍ～５００ｎｍであり得る。
【0073】
反面、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１の平均直径は１００ｎｍ～１，０００ｎｍであり、マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１が含むコア１１１１ａ１個の平均直径は５０ｎｍ～３００ｎｍであり得る。
【0074】
また、シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２の平均直径に対するシングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２が含むコア１１１２ａ１個の平均直径比率は３０％～８０％、例えば３６％～７８％であり得る。
【0075】
また、シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２の全体平均面積に対するシングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２が含むシェル１１１２ｂの平均面積比率は２０％～７０％、例えば３０％～７０％であり得る。
【0076】
すなわち、誘電体層１１１がマルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１１を含む場合、シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒１１１２のみを含む場合に比べて、誘電体材料のサイズを微粒化しても、誘電体結晶粒１１１１のサイズは既存の微粒化されていない誘電体材料を使用した場合と比較すると、類似し、１個の誘電体結晶粒１１１１内でコア１１１１ａを含んで誘電率を確保しながらも、シェル１１１１ｂの比率を増加させることができる。
【0077】
一例として、誘電体層１１１の平均厚さは０．５μｍ～１０μｍであり得る。
第１内部電極１２１と第２内部電極１２２は互いに異なる極性を有する電極であって、誘電体層１１１を間に置いてＴ軸方向に沿って互いに対向するように交互に配置され、一端がキャパシタ本体１１０の第３および第４面を介してそれぞれ露出し得る。
第１内部電極１２１と第２内部電極１２２は互いに異なる極性を有する電極であって、誘電体層１１１を間に置いてＴ軸方向に沿って互いに対向するように交互に配置され、一端がキャパシタ本体１１０の第３および第４面を介してそれぞれ露出し得る。
【0078】
第１内部電極１２１と第２内部電極１２２は中間に配置された誘電体層１１１によって電気的に絶縁され得る。
【0079】
キャパシタ本体１１０の第３および第４面により交互に露出する第１および第２内部電極１２１，１２２の端部は第１外部電極１３１および第２外部電極１３２とそれぞれ接続されて電気的に接続され得る。
【0080】
第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２は、導電性金属を含み、例えばＮｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、またはＡｕなどの金属やこれらの合金、例えばＡｇ－Ｐｄ合金を含むことができる。
【0081】
また、第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２は誘電体層１１１に含まれるセラミック材料と同一組成系の誘電体粒子を含むこともできる。
【0082】
第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２は導電性金属を含む導電性ペーストを使用して形成される。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などを用いることができる。
【0083】
一例として、第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２の平均厚さは０．１μｍ～２μｍであり得る。
【0084】
第１外部電極１３１および第２外部電極１３２は互いに異なる極性の電圧が提供され、第１内部電極１２１および第２内部電極層１２２の露出する部分とそれぞれ接続されて電気的に接続され得る。
【0085】
上記のような構成により、第１外部電極１３１および第２外部電極１３２に所定の電圧を印加すれば、互いに対向する第１内部電極１２１および第２内部電極１２２の間に電荷が蓄積される。この時、積層型キャパシタ１００の静電容量はアクティブ領域でＺ方向に沿って互いに重なる第１内部電極１２１および第２内部電極１２２のオーバーラップした面積と比例する。
【0086】
第１外部電極１３１および第２外部電極１３２は、キャパシタ本体１１０の第３面および第４面にそれぞれ配置されて第１内部電極層１２１および第２内部電極層１２２と接続される第１接続部および第２接続部と、キャパシタ本体１１０の第１面および第２面と第３面および第４面が接するエッジに配置される第１バンド部および第２バンド部をそれぞれ含むことができる。
【0087】
第１バンド部および第２バンド部は第１接続部および第２接続部でキャパシタ本体１１０の第１面および第２面の一部までそれぞれ延び得る。第１バンド部および第２バンド部は第１接続部および第２接続部でキャパシタ本体１１０の第５面および第６面の一部までそれぞれさらに延び得る。第１バンド部および第２バンド部は第１外部電極１３１および第２外部電極１３２の固着強度を向上させるなどの役割をすることができる。
【0088】
一例として、第１外部電極１３１および第２外部電極１３２は、キャパシタ本体１１０と接触する第１ベース電極および第２ベース電極、第１ベース電極および第２ベース電極をそれぞれ覆うように配置される第１中間電極および第２中間電極、および第１中間電極および第２中間電極をそれぞれ覆うように配置される第１表面電極および第２表面電極をそれぞれ含むことができる。
【0089】
第１ベース電極および第２ベース電極は銅（Ｃｕ）を含むことができる。また、第１ベース電極および第２ベース電極は銅（Ｃｕ）を主成分として含有し、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、またはこれらの合金のうちの一つ以上の物質とガラスを含むことができる。
【0090】
一例として、第１ベース電極および第２ベース電極の形成方法は、導電性金属およびガラスを含む導電性ペーストにキャパシタ本体１１０をディッピングして形成するか、導電性ペーストをキャパシタ本体１１０の表面にスクリーン印刷法またはグラビア印刷法などで印刷するか、導電性ペーストをキャパシタ本体１１０の表面に塗布するかまたは導電性ペーストを乾燥させた乾燥膜をキャパシタ本体１１０上に転写して形成することができる。
【0091】
第１ベース電極および第２ベース電極を前述した導電性ペーストで形成することによって十分な伝導性を維持しながらも、添加したガラスによって第１外部電極１３１および第２外部電極１３２の緻密度を高めることによってメッキ液および／または外部水分の浸透を効果的に抑制することができる。
【0092】
一例として、第１ベース電極および第２ベース電極に含まれるガラス成分は酸化物が混合された組成であり得、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、遷移金属酸化物、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土金属酸化物からなる群より選ばれた一つ以上であり得る。遷移金属は亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群より選択され、アルカリ金属はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）からなる群より選ばれ、アルカリ土金属はマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびバリウム（Ｂａ）からなる群より選ばれた一つ以上であり得る。
【0093】
第１中間電極および第２中間電極は第１ベース電極および第２ベース電極の上に形成され、第１ベース電極および第２ベース電極を完全に覆う形態で形成されることができる。
【0094】
第１中間電極および第２中間電極は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの混合物を含む導電性金属とベース樹脂を含むことができる。
【0095】
第１中間電極および第２中間電極に含まれるベース樹脂は、接合性および衝撃吸水性を有し、導電性金属粉末と混合してペーストを作ることができるものであれば特に制限されず、例えばエポキシ系樹脂を含むことができる。
【0096】
第１中間電極および第２中間電極に含まれる導電性金属は、第１ベース電極および第２ベース電極と電気的に接続できる材質であれば、特に制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの混合物を含むことができる。
【0097】
第１中間電極および第２中間電極は、キャパシタ本体１１０の第１面および第２面に延びて、第１中間電極および第２中間電極がキャパシタ本体１１０の第１面および第２面に延びて配置された領域の長さは第１ベース電極および第２ベース電極がキャパシタ本体１１０の第１面および第２面に延びて配置された領域の長さより長い。
【0098】
すなわち、第１中間電極および第２中間電極は、それぞれ第１ベース電極および第２ベース電極の上に形成され、第１ベース電極および第２ベース電極を完全に覆う形態で形成されることができる。
【0099】
一例として、第１表面電極および第２表面電極は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含有することができ、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）または鉛（Ｐｂ）などの単独またはこれらの合金をさらに含むことができる。第１表面電極および第２表面電極は、積層型キャパシタ１００の基板との実装性、構造的信頼性、外部に対する耐久度、耐熱性および等価直列抵抗値（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＥＳＲ）を改善することができる。
【0100】
一例として、第１表面電極および第２表面電極はメッキによって形成される。第１表面電極および第２表面電極はスパッタまたは電解メッキ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成される。
【0101】
以下では発明の具体的な実施形態を提示する。ただし、下記に記載された実施形態は発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、発明の範囲はこれにより制限されるものではない。
【0102】
［実験方法］
固相法で合成されたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３，以下ＢＴ）母材を選定してＤｙ、Ｍｎ、およびＳｉを主成分とする添加剤を使用する。同一焼成雰囲気（Ｈ２，０．７％）および温度で焼成してサンプルを準備する。サイズが異なる母材のサンプル命名は母材パウダーサイズを代表して、ＢＴ１（２５０ｎｍ～３５０ｎｍ）、ＢＴ２（１５０ｎｍ～２５０ｎｍ）、およびＢＴ３（１００ｎｍ～２００ｎｍ）と命名する。ＢＴ３の場合、焼成温度を１１５０℃～１２５０℃（ＢＴ３－１～ＢＴ３－４）に変化させて最終誘電体結晶粒のサイズを調節する。
固相法で合成されたチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３，以下ＢＴ）母材を選定してＤｙ、Ｍｎ、およびＳｉを主成分とする添加剤を使用する。同一焼成雰囲気（Ｈ２，０．７％）および温度で焼成してサンプルを準備する。サイズが異なる母材のサンプル命名は母材パウダーサイズを代表して、ＢＴ１（２５０ｎｍ～３５０ｎｍ）、ＢＴ２（１５０ｎｍ～２５０ｎｍ）、およびＢＴ３（１００ｎｍ～２００ｎｍ）と命名する。ＢＴ３の場合、焼成温度を１１５０℃～１２５０℃（ＢＴ３－１～ＢＴ３－４）に変化させて最終誘電体結晶粒のサイズを調節する。
【0103】
［実験結果］
積層型キャパシタの誘電体として使用するＢＴは、焼成条件および添加剤により最終粒子の構造が決定されるが、これが結晶粒（ｇｒａｉｎ）の結晶性およびコア－シェル形成に最も大きな影響を及ぼす。何よりもＢＴの結晶粒は部分的に添加剤が固溶されることによりコア－シェル構造を形成するため温度による容量変化率および誘電率を調節することができる。コアと呼ばれる部分は強誘電性正方晶（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）結晶格子を維持しており、コアを囲んだシェルの部分は添加剤が固溶された形態で擬立方晶（ｐｓｅｕｄｏｃｕｂｉｃ）結晶格子を維持し、コアとシェルは結晶粒を構成する要素である。
積層型キャパシタの誘電体として使用するＢＴは、焼成条件および添加剤により最終粒子の構造が決定されるが、これが結晶粒（ｇｒａｉｎ）の結晶性およびコア－シェル形成に最も大きな影響を及ぼす。何よりもＢＴの結晶粒は部分的に添加剤が固溶されることによりコア－シェル構造を形成するため温度による容量変化率および誘電率を調節することができる。コアと呼ばれる部分は強誘電性正方晶（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）結晶格子を維持しており、コアを囲んだシェルの部分は添加剤が固溶された形態で擬立方晶（ｐｓｅｕｄｏｃｕｂｉｃ）結晶格子を維持し、コアとシェルは結晶粒を構成する要素である。
【0104】
誘電体に持続的に印加される直流電圧（ＤＣ ｂｉａｓ）下での劣化（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）は酸素活性度に依存し、荷電欠陥（ｃｈａｒｇｅｄ ｄｅｆｅｃｔ）の移動に起因する。誘電体結晶粒のコア－シェル構造は純粋なＢＴに対する低い温度による容量変化、低い誘電損が可能であり、高信頼性（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）および誘電体層の低い伝導度を有することができる。これは結晶粒界でドーパント（ｄｏｐａｎｔ）が多い領域が酸素空孔の移動を妨げるからである。
【0105】
図５はＢＴ１、ＢＴ２、およびＢＴ３のＨＡＬＴ（Ｈｉｇｈｌｙ Ａｃｃｅｒａｌａｔｅｄ Ｌｉｆｅ Ｔｅｓｔ）故障時間を図式化したワイブルプロット（Ｗｅｉｂｕｌｌ ｐｌｏｔ）グラフおよび各母材による誘電体の最終微細構造および結晶粒サイズ分布を示す写真であり、図６はＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の容量（Ｃｐ）、ＤＦ（Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）、およびＭＴＴＦ（Ｍｅａｎ ｔｉｍｅ ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）を示すグラフである。
【0106】
図５を参照すると、ＢＴ１、ＢＴ２、およびＢＴ３の電気的特性を確認した結果、加速寿命評価（ＨＡＬＴ、１７０℃、３３Ｖ／μｍであるか）におけるＭＴＴＦは、各１０ｈ、３７ｈ、８３ｈで母材が減るほどＢＴ３が優勢であることを確認することができる。
【0107】
図６を参照して、ＢＴ３の場合、適正容量およびＤＦを有する１２００℃を適正焼成温度に選定する。また、ＭＴＴＦも母材１００ｎｍ級のうち、１２００℃で最も高い時間を記録することがわかる。
【0108】
平均結晶粒サイズはＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３－３の三つのサンプルが類似するが（～２１４ｎｍ）、出発母材サイズが減少するほどＭＴＴＦが増加する傾向を示す。このような結果は、積層型キャパシタでＭＴＴＦは誘電体層を構成する結晶粒の個数と相関関係があるという既存の理論では直接的な解析は難しい。
【0109】
また、同じサイズを有する母材ＢＴ３－２，ＢＴ３－３の場合を比較すると、平均結晶粒サイズは各１６５ｎｍ、２１４ｎｍ、ＭＴＴＦは各７８ｈ、８３ｈで既存の結晶粒数とＭＴＴＦの相関関係を解析した理論では説明しにくいので、誘電体の材料物性に焦点を合わせてアプローチする必要があり、材料の特性を理解するために微細構造および添加剤の固溶程度、電気的特性を理解する必要がある。
【0110】
また、母材の微粒化により粒成長（ｇｒａｉｎ ｇｒｏｗｔｈ）挙動で差異を示すことがわかる。焼成（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）における駆動力（ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）は、系の界面エネルギを低減する方向に進行し、自由表面（ｆｒｅｅ ｓｕｒｆａｃｅ）を減らそうとする方向に進行する。粒子のサイズにより粒子を構成する表面積が異なるので、粒子のサイズが小さくなるほど焼成駆動力である表面エネルギー（ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ）は増加して拡散による粒成長のｋｉｎｅｔｉｃｓは速く起こる。
【0111】
添加剤が母材パウダー表面に拡散する過程を調べた結果、一つの結晶粒内のコアが２個以上のマルチコアシェルのメカニズムを提案する。また、ＳＥＭによりマルチコアシェルを確認する。
【0112】
図７はｒａｗ ＢＴ ｐｏｗｄｅｒのサイズによる最終結晶粒形状および成分分析結果であって、（ａ）はＢＴ１のＨＡＡＤＦイメージであり、（ｂ）はＢＴ１のＤｙのＥＤＳマッピングであり、（ｃ）はＢＴ１のＳｉのＥＤＳマッピングであり、（ｄ）はＢＴ３のＨＡＡＤＦイメージであり、（ｅ）はＢＴ３のＤｙのＥＤＳマッピングであり、（ｆ）はＢＴ３のＳｉのＥＤＳマッピングである。
【0113】
図７を参照すると、元素によってＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）ｍａｐｐｉｎｇにより区別できる。添加剤の元素種類によってドープされる程度が変わるので、コアの界面および結晶粒界を正確に定義できるからである。
【0114】
添加剤元素のうちの一つであるジスプロシウム（Ｄｙ）は、コア（純粋ＢａＴｉＯ３）の内部に拡散できず、シェルに存在してコアとの境界を確認することができ、液相焼結剤の目的で使用するシリコン（Ｓｉ）はＢＴの固溶性が低くて内部に拡散できず、結晶粒界で存在する。
【0115】
従来のＢＴコア－シェルの形態は１個のコアの周囲をシェルが囲んだ一つの結晶粒形態である。微粒化されることにより粒成長挙動が従来の発表されている内容と差別性がある、一つの結晶粒内のコアが複数含まれたマルチコアシェル構造の形成メカニズム（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）について説明する。
【0116】
相対的に広い表面積を有する微粒粒子での添加剤の拡散体積は大きくなり、粒子成長が進行することにより他の結晶粒と接しているシェル界面で添加剤の拡散が進行し、シェルの体積が増加することにより粒子の界面に存在していたＳｉは結晶粒界面の外に析出されて二つのコア－シェルが一つの結晶粒に成長する。
【0117】
このような過程は粒子あるいは原子単位の物質移動性が自由な温度区間で行われ、相対的に粒子のサイズが小さくなるほど表面エネルギ（ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ）が高くなり、不安定状態であるから同じ温度下では微粒化した粒子の粒成長が著しく現れる。互いに融合した粒子が各結晶粒界の移動および再整列によりマルチコアシェルを有する結晶粒を形成するのに必要なエネルギー消費（ｅｎｅｒｇｙ ｅｘｐｅｎｓｅ）はシングルコアシェル形成に比べて多く必要とされ、整合歪み（ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ ｓｔｒａｉｎ）を解消するためにマルチコアシェル形成過程でシングルコアシェルに対する欠陥（ｐｏｉｎｔ ｄｅｆｅｃｔ，ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎなど）の頻度は高いと類推される。マルチコアシェル形成過程で粒子間のシェルが接触（ｃｏｎｔａｃｔ）した結晶粒界の移動あるいは原子の整列により形成されると推定される。
【0118】
サンプルによってＳＥＭイメージで測定した結晶粒サイズとコアサイズを図式化した結果を図８に示す。
【0119】
図８を参照すると、母材サイズが減少することによりコアサイズが共に減少する。また、微粒母材を使用したＢＴ３の場合、焼成温度が増加するほど結晶粒サイズは増加するがコアのサイズは類似水準を維持する。
【0120】
ＢＴ１の場合、結晶粒サイズが増加することによりコアサイズに増加する傾向を示すのでシェルが結晶粒サイズに応じて同一比率（平均シェル体積比：７０．８％）で成長する。
【0121】
それより相対的に小さいＢＴ２，ＢＴ３の場合、コアは類似するが、相対的にシェルの体積が増加して結晶粒が大きくなる傾向を示す。
【0122】
参考までに、平均シェル体積比は、ＢＴ２は８５．１％、ＢＴ３－１は８５．０％、ＢＴ３－２は８５．３％、ＢＴ３－３は８５．５％、ＢＴ３－４は８８．２％である。
【0123】
さらに、ＢＴ３は、焼成温度の変化に応じて（１１５０℃～１２５０℃）コアサイズは維持され、結晶粒サイズがコアに対して２倍以上増加してシェルの併合（ｓｈｅｌｌ ｍｅｒｇｉｎｇ）が行われてマルチコアシェルへの成長の可能性を示す。結局、微粒化されるほど一つの結晶粒でコアに対するシェルの比率は増加し、これは電気的特性にも影響を与える。
【0124】
【0125】
図９および図１０を参照すると、温度による誘電率特性を図式化したグラフからバルク（ｂｕｌｋ）チップの特性が分かる。結晶粒サイズが３３０ｎｍ帯の純粋なＢＴは正方晶（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）から立方晶（ｃｕｂｉｃ）に相転移されるキュリー（Ｃｕｒｉｅ）温度が１２５℃で明らかである。
【0126】
Ｄｙ、Ｍｎ、およびＳｉを主成分として有する添加剤を使用した時、最終サンプルでは誘電率が常温で２２００～２７００であることを確認することができる。
【0127】
ＢＴ１の場合、微細構造形状を比較すると、コアに対するシェルの体積が相対的に他のサンプルに比べて小さく、１２５℃を基準として温度による誘電率変化率が変わることを確認することができる。
【0128】
それに準じてＢＴ２、ＢＴ３の場合、最大誘電率は７０℃でそれぞれ３２７９、２５００である。微粒によってコアサイズが減少して誘電率は減少するが、シェルの形成によってｍａｘ誘電率の位置が低温に移動する。
【0129】
ＢＴ２の場合、温度に対する誘電率変化率が変化する変曲点を純粋ＢＴと同じ温度で行われ、シェルの形成により相転移温度に対する敏感度を鈍化させたことが分かる。
【0130】
微粒化による信頼性向上の原因を明らかにするためにインピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）および直流電源での電流挙動を確認する。
【0131】
図１１はバルク領域抵抗のインピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）測定結果を示すグラフであり、図１２は結晶粒界抵抗のインピーダンス測定結果を示すグラフであり、図１３はＢＴによるＩＶ ｃｕｒｖｅ測定結果を示すグラフである（測定温度：１７０℃）。
【0132】
インピーダンスは抵抗成分をバルクと結晶粒界の２個の抵抗成分に設定してフィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）する。母材サイズおよび結晶粒形態を比較するためにＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３－２、ＢＴ３－３サンプルを選定する。先に、母材サイズが小さくなるほど（ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３）バルクと結晶粒界の抵抗が急増する。
【0133】
ＢＴ２とＢＴ３の場合、結晶粒界の抵抗が増加する。ＢＴ３の場合、シングルコアシェルとマルチコアシェルの比較のために焼成温度を異にした試料を選定し、先に計算した平均結晶粒サイズは母材のサイズが小さくなるほどバルク部分（コアとシェル）と結晶粒界の抵抗成分が増加する。
【0134】
焼成温度を増加するとシェルの体積が相対的に増え、バルク部分の抵抗が増加し、結晶粒界は微小に減少する。これは図１１で予想したように抵抗の成分が増加してバルク部分の抵抗が増加したものと解釈される。
【0135】
ＨＡＬＴと同じ温度条件である１７０℃で測定したＩ－Ｖ ｃｕｒｖｅ結果を調べれば、母材サイズが減少することにより漏洩電流（ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）が減少する。これは直流電界下にインシュレータ（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）の役割を抵抗の増加と結び付けることができる。母材微粒化時、インピーダンスで測定した抵抗の効果と相関関係を見ると、結晶粒界抵抗が増加するほど、電圧が増加するときの漏洩電流が相対的に減少する。
【0136】
また、劣化の程度とＨＡＬＴで予想した故障寿命との相関関係を見ることができる。
結果的に、高信頼性製品を保証するために、母材ＢＴの微粒化により寿命向上を確認することができる。しかし、微細構造での平均結晶粒サイズは類似するため直接的なＭＴＴＦに誘電体層内の結晶粒数と直接結び付けるのは難しい。これをＢＴ微粒化の場合、既存のシングルコアシェルだけでなくマルチコアシェルが共に存在する微細構造的な差異を有すると説明することができる。また、加速寿命評価において信頼性改善の効果を一つの結晶粒内のエネルギ障壁（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｒｒｉｅｒ）の増加による抵抗成分の増加も確認することができる。
結果的に、高信頼性製品を保証するために、母材ＢＴの微粒化により寿命向上を確認することができる。しかし、微細構造での平均結晶粒サイズは類似するため直接的なＭＴＴＦに誘電体層内の結晶粒数と直接結び付けるのは難しい。これをＢＴ微粒化の場合、既存のシングルコアシェルだけでなくマルチコアシェルが共に存在する微細構造的な差異を有すると説明することができる。また、加速寿命評価において信頼性改善の効果を一つの結晶粒内のエネルギ障壁（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｒｒｉｅｒ）の増加による抵抗成分の増加も確認することができる。
【0137】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、請求範囲と発明の説明および添付する図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属するのは当然である。
【符号の説明】
【0138】
１００：積層型キャパシタ
１１０：キャパシタ本体
１１１：誘電体層
１１１１：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒
１１１１ａ：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のコア
１１１１ｂ：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のシェル
１１１２：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒
１１１２ａ：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のコア
１１１２ｂ：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のシェル
１１２，１１３：カバー領域
１２１：第１内部電極
１２２：第２内部電極
１３１：第１外部電極
１３２：第２外部電極
１１０：キャパシタ本体
１１１：誘電体層
１１１１：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒
１１１１ａ：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のコア
１１１１ｂ：マルチコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のシェル
１１１２：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒
１１１２ａ：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のコア
１１１２ｂ：シングルコアシェル構造を有する誘電体結晶粒のシェル
１１２，１１３：カバー領域
１２１：第１内部電極
１２２：第２内部電極
１３１：第１外部電極
１３２：第２外部電極
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
