特開 2023-42562 セラミック電子部品、その製造方法、及び誘電体粉末の製造方法

(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】P2023042562

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】セラミック電子部品、その製造方法、及び誘電体粉末の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230317BHJP

   H01G 4/10 20060101ALI20230317BHJP

   H01G 4/12 20060101ALI20230317BHJP

   C04B 35/468 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201K

H01G4/30 201L

H01G4/30 512

H01G4/30 515

H01G4/30 517

H01G4/30 311D

H01G4/30 311Z

H01G4/10

H01G4/12 270

H01G4/12 450

C04B35/468 200

【審査請求】未請求

【請求項の数】36

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022114705

(22)【出願日】2022-07-19

(31)【優先権主張番号】10-2021-0122734

(32)【優先日】2021-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0044143

(32)【優先日】2022-04-08

(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】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム、タエ ユン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュー ヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ウォン ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ウー、ヒュン サブ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、ヒュン ジョーン

(72)【発明者】

【氏名】ジェオン、ヨン ビン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AC10

5E001AE01

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E001AH01

5E001AH05

5E001AH07

5E001AH09

5E001AJ01

5E001AJ03

5E082AB03

5E082BC40

5E082EE04

5E082EE23

5E082EE26

5E082EE35

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG54

5E082GG10

5E082GG26

5E082GG28

5E082LL02

5E082MM24

(57)【要約】

【課題】本発明は、セラミック電子部品、その製造方法、及び誘電体粉末の製造方法に関する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるセラミック電子部品は、誘電体層及び内部電極を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相としたときに、上記誘電体層は複数の第１二次相を含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体層及び内部電極を含む本体と、
前記本体に配置され、前記内部電極と連結される外部電極と、を含み、
Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相としたときに、
前記誘電体層は複数の第１二次相を含み、
前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である、セラミック電子部品。

【請求項2】

前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項3】

前記本体は、第１方向に対向する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結されて第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１～第４面と連結されて第３方向に対向する第５及び第６面を含み、
前記本体を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域に含まれている第１二次相のうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が６個以上である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項4】

前記１０μｍ×１０μｍの領域に含まれている第１二次相のうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が２個以上である、請求項３に記載のセラミック電子部品。

【請求項5】

前記本体は、第１方向に対向する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結されて第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１～第４面と連結されて第３方向に対向する第５及び第６面を含み、
前記本体を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相が占める面積の割合が０．５％以上である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項6】

前記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相が占める面積の割合が０．９％以上である、請求項５に記載のセラミック電子部品。

【請求項7】

前記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相が占める面積の割合が１．１％以上である、請求項５に記載のセラミック電子部品。

【請求項8】

前記１０μｍ×１０μｍの領域で誘電体層が占める面積のうち第１二次相が占める面積の割合が１．０％以上である、請求項５に記載のセラミック電子部品。

【請求項9】

Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯのうち１つ以上を含まない二次相を第２二次相としたときに、
前記誘電体層は１つ以上の第２二次相をさらに含み、前記誘電体層に含まれている二次相の全個数に対する第１二次相の個数の割合が３０％以上である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項10】

前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、前記内部電極と一部接して配置される、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項11】

前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、前記内部電極と誘電体層の界面に配置される、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項12】

前記本体を第１及び第２方向に切断した断面で、前記内部電極は切れ部を含み、前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は前記切れ部を貫通して配置される、請求項３に記載のセラミック電子部品。

【請求項13】

前記誘電体層の平均厚さが０．４μｍ以下である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項14】

前記内部電極の平均厚さが０．４μｍ以下である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項15】

前記誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、前記誘電体結晶粒のサイズのＣＶ値が０．２１％以下である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項16】

水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、
前記水系溶液を冷却した後、前記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、
前記水系溶液を熱処理し、前記誘電体物質の表面に前記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、
前記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥する段階と、を含む、誘電体粉末の製造方法。

【請求項17】

前記第１元素はＳｉであり、前記第１元素を含む化合物はＳｉ（ＯＲ）_４である、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項18】

前記誘電体物質は、ＢａＴｉＯ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、及びＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）のうち１つ以上である、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項19】

前記第１元素を含む化合物はアルコキシドである、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項20】

前記第１元素は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及び、Ｇｄのうち１つ以上である、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項21】

前記コーティング層は、ＢａとＳｉの複合相を含む、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項22】

前記誘電体物質は、ＢａＴｉＯ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、及びＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）のうち１つ以上であり、前記第１元素はＳｉであり、前記第１元素を含む化合物はＳｉ（ＯＲ）_４であり、
前記コーティング層は、ＢａとＳｉの複合相を含む、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項23】

前記コーティング層を形成する段階での熱処理は、前記水系溶液を１００℃以上の温度で３０分以上維持して行う、請求項１６に記載の誘電体粉末の製造方法。

【請求項24】

水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、
前記水系溶液を冷却した後、前記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、
前記水系溶液を熱処理し、前記誘電体物質の表面に前記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、
前記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥して誘電体粉末を得る段階と、
前記誘電体粉末を用いてセラミックグリーンシートを形成する段階と、
前記セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷した後、積層して積層体を形成する段階と、
前記積層体を焼成し、誘電体層及び内部電極を含む本体を形成する段階と、
前記本体に外部電極を形成する段階と、を含む、セラミック電子部品の製造方法。

【請求項25】

前記誘電体物質はＢａＴｉＯ_３であり、前記第１元素はＳｉであり、前記コーティング層は、ＢａとＳｉの複合相を含む、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項26】

前記コーティング層は、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上をさらに含む、請求項２５に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項27】

前記誘電体物質は、ＢａＴｉＯ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、及びＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）のうち１つ以上であり、
前記第１元素は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上である、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項28】

前記第１元素はＳｉであり、
前記セラミックグリーンシートを形成する時に、添加剤としてＳｉを追加する、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項29】

前記第１元素を含む化合物はＳｉ（ＯＲ）_４である、請求項２８に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項30】

前記誘電体粉末は、１００モルの前記誘電体物質に対して０．２５モル以上２．４９モル以下のＳｉを含む、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項31】

前記誘電体粉末は、１００モルの前記誘電体物質に対して０．２５モル以上１．６６モル以下のＳｉを含む、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項32】

前記誘電体粉末は、１００モルの前記誘電体物質に対して０．２５モル以上１．２５モル以下のＳｉを含む、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項33】

前記コーティング層を形成する段階での熱処理は、前記水系溶液を１００℃以上の温度で３０分以上維持して行う、請求項３０に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項34】

Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相としたときに、
前記誘電体層は複数の第１二次相を含み、
前記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である、請求項３０に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項35】

前記本体は、第１方向に対向する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結されて第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１～第４面と連結されて第３方向に対向する第５及び第６面を含み、
前記本体を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相が占める面積の割合が０．５％以上である、請求項３４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【請求項36】

前記焼成は、窒素（Ｎ_２）気体と０．０５～ ０．２ｖｏｌ％の水素（Ｈ_２）気体が混合された気体雰囲気下で行われる、請求項２４に記載のセラミック電子部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミック電子部品、その製造方法、及び誘電体粉末の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

セラミック電子部品の１つである積層セラミックキャパシター（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などの映像機器、コンピューター、スマートフォン、及び携帯電話などの種々の電子製品のプリント回路基板に取り付けられ、電気を充電または放電させる役割を果たすチップ形態のコンデンサーである。

【0003】

かかる積層セラミックキャパシターは、小型でありながらも高容量が保障され、且つ実装が容易であるという利点を有するため、種々の電子装置の部品として用いられることができる。近年、コンピューター、モバイル機器などの各種電子機器の小型化、高出力化に伴い、積層セラミックキャパシターに対する小型化及び高容量化の要求も増大している。

【0004】

積層セラミックキャパシターの小型化及び高容量化を達成するためには、誘電体層及び内部電極の厚さを薄くし、積層数を増加させる必要がある。現在、誘電体層の厚さは、約０．６μｍレベルまで達している状態であり、薄層化が進みつつある。しかし、誘電体層の厚さが薄くなるほど、同一の作動電圧で誘電体に印加される電界が大きくなるため、誘電体の信頼性を確保することが必須である。

【0005】

そこで、信頼性が向上した誘電体の構造の開発が求められている。また、誘電体層を形成するための誘電体粉末の微粒化と、添加剤の分布に対する重要性が大きくなっており、微粒の誘電体粉末への添加剤の分布を均一化する技術開発が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の様々な目的の１つは、信頼性に優れたセラミック電子部品を提供することにある。

【0007】

本発明の様々な目的の１つは、信頼性に優れたセラミック電子部品の製造方法を提供することにある。

【0008】

本発明の様々な目的の１つは、均一なコーティング層が配置され、低温で焼成が可能な誘電体粉末の製造方法を提供することにある。

【0009】

但し、本発明の目的は上述の内容に限定されず、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】

【0010】

本発明の一実施形態によるセラミック電子部品は、誘電体層及び内部電極を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相としたときに、上記誘電体層は複数の第１二次相を含み、上記複数の第１二次相のうち１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上であることができる。

【0011】

本発明の一実施形態による誘電体粉末の製造方法は、水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、上記水系溶液を冷却した後、上記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、上記水系溶液を熱処理し、上記誘電体物質の表面に上記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、上記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥する段階と、を含むことができる。

【0012】

本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の製造方法は、水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、上記水系溶液を冷却した後、上記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、上記水系溶液を熱処理し、上記誘電体物質の表面に上記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、上記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥して誘電体粉末を得る段階と、上記誘電体粉末を用いてセラミックグリーンシートを形成する段階と、上記セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷した後、積層して積層体を形成する段階と、上記積層体を焼成し、誘電体層及び内部電極を含む本体を形成する段階と、上記本体に外部電極を形成する段階と、を含むことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の様々な効果の一効果として、誘電体層が、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む複数の第１二次相を含み、上記複数の第１二次相のうち１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上を満たすことで、セラミック電子部品の信頼性を向上させることができる。

【0014】

本発明の様々な効果の一効果として、水系溶液で誘電体粉末を粒成長させた後、上記水系溶液にコーティング物質を投入し、熱処理により分散及びコーティングを進行するため、製造される複数の誘電体粉末全体に添加剤を均一に分布させることができる。

【0015】

但し、本発明の多様で且つ有益な利点と効果は上述の内容に限定されず、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】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の斜視図を概略的に示したものである。

【図2】図１のＩ－Ｉ'に沿った断面図を概略的に示したものである。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ'に沿った断面図を概略的に示したものである。

【図4】本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。

【図5】図２のＰ領域を拡大した図である。

【図6】試験番号１のキャパシターをＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。

【図7】試験番号２のキャパシターをＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。

【図8】試験番号３のキャパシターをＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。

【図9】試験番号４のキャパシターをＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。

【図10】本発明の一実施形態による誘電体粉末の製造方法を説明するための図である。

【図11】誘電体粉末を示したものである。

【図12】試験番号７の誘電体粉末を（ａ）ＳＥＭで観察した画像、及び（ｂ）ＳＥＭ－ＥＤＳによりＳｉの分布を分析した画像である。

【図13】試験番号３の誘電体粉末を（ａ）ＳＥＭで観察した画像、及び（ｂ）ＳＥＭ－ＥＤＳによりＳｉの分布を分析した画像である。

【図14】発明例及び比較例の温度変化による収縮変化率を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する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（または強調表示や簡略化表示）がされることがある。

【0018】

なお、本発明を明確に説明すべく、図面において説明と関係ない部分は省略し、様々な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、同一思想の範囲内において機能が同一である構成要素に対しては同一の参照符号を用いて説明する。さらに、明細書全体において、ある構成要素を「含む」とは、特に異なる趣旨の説明がされていない限り、他の構成要素を除外する趣旨ではなく、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。

【0019】

図面において、第１方向は厚さ（Ｔ）方向、第２方向は長さ（Ｌ）方向、第３方向は幅（Ｗ）方向と定義されることができる。

【0020】

セラミック電子部品
図１は本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の斜視図を概略的に示したものである。図２は図１のＩ－Ｉ'に沿った断面図を概略的に示したものである。図３は図１のＩＩ－ＩＩ'に沿った断面図を概略的に示したものである。図４は本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。図５は図２のＰ領域を拡大した図である。

【0021】

以下、図１から図５を参照して、本発明の一実施形態によるセラミック電子部品１００について詳細に説明する。また、セラミック電子部品の一例として積層セラミックキャパシター（Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、以下、「ＭＬＣＣ」という）について説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、セラミック材料を用いる様々なセラミック電子部品、例えば、インダクター、圧電体素子、バリスター、またはサーミスターなどにも適用可能である。

【0022】

本発明の一実施形態によるセラミック電子部品１００は、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される外部電極１３１、１３２と、を含み、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相ＳＥとしたときに、上記誘電体層１１１は複数の第１二次相ＳＥを含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上であることができる。

【0023】

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ことができる。

【0024】

本体１１０の具体的な形状は特に制限されないが、図示されたように、本体１１０は、六面体形状またはそれに類似の形状からなることができる。焼成過程における、本体１１０に含まれてい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。

【0025】

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

【0026】

本体１１０を成す複数の誘電体層１１１は焼成された状態であって、隣接する誘電体層１１１の間の境界は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いずには確認が困難な程度に一体化されていることができる。

【0027】

本発明の一実施形態によると、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相ＳＥとしたときに、誘電体層１１１は複数の第１二次相ＳＥを含み、上記複数の第１二次相ＳＥのうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上であることができる。

【0028】

セラミック電子部品の１つである積層型キャパシター（ＭＬＣＣ：ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ ｃｅｒａｍｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は高容量化及び薄層化する傾向にある。誘電体層の厚さが薄くなるほど、同一の作動電圧で、粒界（Ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ）、及び誘電体層と内部電極の界面に加えられる電界負荷が大きくなるため、誘電体の信頼性を確保することが必須である。

【0029】

そこで、本発明では、誘電体層１１１にＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相（第１二次相、ＳＥ）を配置することで、粒界抵抗を強化し、信頼性を向上させようとした。具体的に、誘電体層１１１が複数の第１二次相ＳＥを含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上を満たすことで、セラミック電子部品１００の耐電圧（ｗｉｔｈｓｔａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ）、初期故障時間及びＭＴＴＦ（平均故障時間、Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）のうち１つ以上を向上させることができる。ここで、二次相とは「ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｈａｓｅ」を意味し、本体１１０を焼結した後に析出された新しい相（ｐｈａｓｅ）を意味し得る。また、第１二次相ＳＥに含まれているＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯは、化学的に結合されて化合物の形態で存在することができ、第１二次相ＳＥはＮｉ－Ｍｇ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏで表されることができる。

【0030】

第１二次相ＳＥは、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを全て含むことで粒界抵抗を向上させることができ、特に、第１二次相ＳＥの短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である場合、より多くの粒界に影響を与えることができるため、粒界抵抗を効率的に向上させることができる。この時、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相を、針状の二次相または「ｒｏｄ」状の二次相と定義することができる。

【0031】

第１二次相ＳＥがＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯのうち何れか１つ以上の元素を含まない場合、粒界抵抗が向上する効果が不十分である恐れがある。誘電体層で観察される一般的な二次相としては、Ｓｉ－Ｏ二次相、Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ二次相、Ｎｉ－Ｍｇ－Ｏ二次相などがあるが、これらの二次相は、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを全て含む二次相に比べて、粒界抵抗の向上効果が微小であり、短軸の長さに対する長軸の長さの比を４以上確保することが困難である恐れがある。一方、本発明の一実施形態による誘電体層１１１に含まれている全ての二次相がＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含むものではなくてもよく、誘電体層１１１は、Ｓｉ－Ｏ二次相、Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ二次相、Ｎｉ－Ｍｇ－Ｏ二次相などをさらに含むことができる。また、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相は、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯ以外に、他の元素をさらに含んでもよい。

【0032】

誘電体層１１１に含まれている複数の第１二次相ＳＥに、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上の二次相が１つもない場合には、粒界抵抗の向上効果が不十分である恐れがある。

【0033】

第１二次相ＳＥのサイズは特に限定する必要はない。例えば、第１二次相ＳＥの短軸の長さは１０～５００ｎｍであり、長軸の長さは１００～２５００ｎｍであることができる。

【0034】

一実施形態において、誘電体層１１１に含まれている複数の第１二次相ＳＥのうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上であることができる。ここで、短軸の長さに対する長軸の長さの比とは、長軸の長さを短軸の長さで除した値を意味する。これにより、より多くの粒界に影響を与えることができるため、粒界抵抗をより効率的に向上させ、信頼性をさらに向上させることができる。

【0035】

一実施形態において、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域に含まれている第１二次相ＳＥのうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相は６個以上であることができる。上記１０μｍ×１０μｍの領域が、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である第１二次相ＳＥを６個以上含むことで、信頼性をより向上させることができる。より好ましくは、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域に含まれている第１二次相ＳＥのうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相は７個以上であることができる。

【0036】

この時、上記１０μｍ×１０μｍの領域に含まれている第１二次相ＳＥのうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相は２個以上であることができる。これにより、粒界抵抗をさらに向上させ、信頼性をさらに向上させることができる。

【0037】

一実施形態において、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．５％以上であることができる。すなわち、第１二次相ＳＥが占める面積を１００μｍ^２で除した後、１００を乗じた値が０．５以上であることができる。これにより、粒界抵抗をより向上させ、信頼性をより向上させることができ、ＭＴＴＦを向上させることができる。

【0038】

第１二次相ＳＥが占める面積の割合が０．５％未満である場合には、第１二次相ＳＥによるＭＴＴＦの向上効果が不十分である恐れがある。

【0039】

一方、第１二次相ＳＥが占める面積の割合の上限は特に制限する必要はないが、３．０％を超えて確保することは製造工程上困難であり得るため、上記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相ＳＥが占める面積の割合は３．０％以下であることができる。

【0040】

この時、上記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．９％以上であることができる。これにより、耐電圧及び初期故障時間を向上させることができる。

【0041】

第１二次相ＳＥが占める面積の割合が０．９％未満である場合には、第１二次相ＳＥによる耐電圧及び初期故障時間の向上効果が不十分である恐れがある。

【0042】

また、上記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相ＳＥが占める面積の割合は１．１％以上であることができる。これにより、耐電圧をより向上させることができ、ＭＴＴＦをより著しく向上させることができる。

【0043】

第１二次相ＳＥが占める面積の割合が１．１％未満である場合には、第１二次相ＳＥによる耐電圧の向上効果が不十分である恐れがある。

【0044】

この時、上記１０μｍ×１０μｍの領域で、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．７％以上であることができる。また、上記１０μｍ×１０μｍの領域で、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．２％以上であることができる。

【0045】

さらに、上記１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相ＳＥが占める面積の割合は１．５％以上であることができる。これにより、初期故障時間をより著しく向上させることができる。

【0046】

この時、上記１０μｍ×１０μｍの領域で、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．９％以上であることができる。また、上記１０μｍ×１０μｍの領域で、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である第１二次相ＳＥが占める面積の割合は０．５％以上であることができる。

【0047】

一実施形態において、上記１０μｍ×１０μｍの領域で誘電体層が占める面積に対する、第１二次相ＳＥが占める面積の割合は１．０％以上であることができる。この時、上記１０μｍ×１０μｍの領域で誘電体層が占める面積に対する、第１二次相ＳＥが占める面積の割合の上限は特に制限する必要はないが、例えば、６％以下であることができる。

【0048】

一実施形態において、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯのうち１つ以上を含まない二次相を第２二次相としたときに、誘電体層１１１は、１つ以上の第２二次相をさらに含み、誘電体層１１１に含まれている二次相の全個数に対する第１二次相ＳＥの個数の割合は３０％以上であることができる。好ましくは、誘電体層１１１に含まれている二次相の全個数に対する第１二次相ＳＥの個数の割合は５０％以上であり、より好ましくは７０％以上であることができる。

【0049】

第２二次相は特に限定する必要はなく、例えば、上記第２二次相は、Ｓｉ－Ｏ二次相、Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ二次相、及びＮｉ－Ｍｇ－Ｏ二次相のうち１つ以上であることができる。

【0050】

第１二次相ＳＥが配置される位置は特に限定する必要はない。例えば、第１二次相ＳＥは、誘電体層の中間に配置され、内部電極と接しないように配置されることができ、内部電極１２１、１２２と一部が接するように配置されてもよく、内部電極１２１、１２２と誘電体層１１１の界面に配置されてもよい。また、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面で、内部電極１２１、１２２は切れ部Ｇを含み、第１二次相ＳＥは上記切れ部Ｇを貫通して配置されてもよい。この時、第１二次相ＳＥが内部電極１２１、１２２と一部接するか、内部電極１２１、１２２と誘電体層１１１の界面に配置される場合、または切れ部Ｇを貫通して配置される場合、信頼性の向上効果がより増加することができる。切れ部Ｇには、誘電体及び／または気孔が配置されることができる。

【0051】

上述の第１二次相ＳＥの面積の割合、個数、形態などは、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で測定することができる。

【0052】

例えば、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）またはＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により上記１０μｍ×１０μｍの領域をスキャンして画像を得る。その後、上記画像に対して、ＳＥＭ－ＥＤＳ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）またはＴＥＭ－ＥＤＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いてＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯの各元素毎のマッピング画像を得た後、各元素毎のマッピング画像を分析することで、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを全て含む二次相を第１二次相ＳＥとして選別することができる。その後、画像分析プログラムを用いて、第１二次相ＳＥの面積の割合、個数、形態などを測定することができる。画像分析プログラムとしてはＳｃａｎｐｒｏを用いることができる。第１二次相ＳＥの短軸の長さに対する長軸の長さの比は、第１二次相ＳＥの最大サイズを長軸の長さとし、第１二次相の中心で上記長軸に直交する直線に該当する長さを短軸の長さとして、長軸の長さを短軸の長さで除した値とすることができる。また、１０μｍ×１０μｍのサイズを有する３個以上の領域で測定した値を平均することで、第１二次相が占める面積の割合、個数などをより一般化することができる。

【0053】

一方、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れば特に制限されない。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が使用できる。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の例として、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（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、またはＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）などが挙げられる。

【0054】

また、上記誘電体層１１１を形成する原料は、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、種々のセラミック添加剤、有機溶剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。

【0055】

また、第１二次相ＳＥを形成する方法は特に制限する必要はない。但し、第１二次相ＳＥを容易に形成することができる好ましい一例として、Ｂａ及びＳｉの複合相を含むコーティング層が配置された誘電体粉末を用いることで、第１二次相ＳＥを形成することができる。また、誘電体粉末のコーティング層の均一度及びＳｉの含量を制御することで、第１二次相ＳＥの面積の割合、個数などを制御することができる。

【0056】

一実施形態において、誘電体層は複数の誘電体結晶粒を含み、上記誘電体結晶粒のサイズ（Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ）のＣＶ値は０．２１％以下であることができる。これにより、耐電圧、初期故障時間、及びＭＴＴＦをより向上させることができる。

【0057】

誘電体結晶粒のサイズ（Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ）のＣＶ値を測定する方法は特に限定されない。具体的な例として、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）でスキャンして得た画像で５００個以上の誘電体結晶粒のサイズを測定し、ＣＶ値を計算することができる。但し、１つの画像に５００個以上の誘電体結晶粒が含まれるように倍率を調節して測定する必要はなく、複数の画像に含まれている誘電体結晶粒の総個数が５００個以上になるように倍率を調節し、複数の画像で測定することができる。

【0058】

誘電体結晶粒のサイズは、上記画像で、粒径測定ソフトウェアであるＺｏｏｔｏｓまたはＳｃａｎｐｒｏを用いて求めた各誘電体結晶粒のフェレット径（Ｆｅｒｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ）を意味し得る。その後、５００個以上の誘電体結晶粒のサイズの平均及び標準偏差を求め、「（標準偏差／平均）×１００」をＣＶ値（％）とすることができる。この時、標準偏差は、マイクロソフトのエクセルプログラムにてＳＴＤＥＶＰ関数を用いて求めた値であることができ、平均は算術平均を意味し得る。

【0059】

一方、誘電体層１１１の厚さｔｄは特に限定する必要はない。

【0060】

但し、一般に、誘電体層を０．６μｍ未満の厚さで薄く形成する場合、特に、誘電体層の厚さが０．４μｍ以下である場合には、信頼性が低下する恐れがあった。

【0061】

上述のように、本発明の一実施形態によると、誘電体層が複数の第１二次相ＳＥを含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上を満たすことで、粒界抵抗を向上させ、信頼性を向上させることができるため、誘電体層１１１の厚さが０．４μｍ以下である場合にも優れた信頼性を確保することができる。

【0062】

したがって、誘電体層１１１の厚さが０．４μｍ以下である場合、本発明による信頼性の向上効果がより顕著になることができる。

【0063】

上記誘電体層１１１の厚さｔｄは、上記第１内部電極１２１と第２内部電極１２２との間に配置される誘電体層１１１の平均厚さを意味し得る。

【0064】

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１万倍率の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージスキャンして測定することができる。より具体的に、スキャンされた画像での１つの誘電体層において、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、平均値を測定することができる。上記等間隔である３０個の地点は、容量形成部Ａｃで指定されることができる。また、このような平均値の測定を１０個の誘電体層に拡張して行うと、誘電体層の平均厚さをさらに一般化することができる。

【0065】

本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を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、容量が形成される容量形成部Ａｃと、上記容量形成部Ａｃの第１方向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。

【0066】

また、上記容量形成部Ａｃは、キャパシターの容量形成に寄与する部分であり、誘電体層１１１を挟んで複数の第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されることができる。

【0067】

カバー部１１２、１１３は、上記容量形成部Ａｃの第１方向の上部に配置される上部カバー部１１２と、上記容量形成部Ａｃの第１方向の下部に配置される下部カバー部１１３と、を含むことができる。

【0068】

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Ａｃの上下面にそれぞれ厚さ方向に積層することで形成されることができ、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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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、セラミック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。

【0072】

また、上記容量形成部Ａｃの側面にはマージン部１１４、１１５が配置されることができる。

【0073】

マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第５面５に配置されたマージン部１１４と、第６面６に配置されたマージン部１１５と、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。

【0074】

マージン部１１４、１１５は、図３に示されたように、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の両端と本体１１０の境界面の間の領域を意味し得る。

【0075】

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。

【0076】

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べき箇所を除いて導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することにより形成されたものであることができる。

【0077】

また、内部電極１２１、１２２による段差を抑えるために、積層後に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Ａｃの両側面に幅方向に積層することでマージン部１１４、１１５が形成されてもよい。

【0078】

内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１と交互に積層されることができる。

【0079】

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。

【0080】

図２を参照すると、第１内部電極１２１は、第４面４から離隔して第３面３を介して露出し、第２内部電極１２２は、第３面３から離隔して第４面４を介して露出することができる。

【0081】

この際、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、その間に配置された誘電体層１１１により互いに電気的に分離されることができる。

【0082】

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とを交互に積層した後、焼成することで形成されることができる。

【0083】

内部電極１２１、１２２はＮｉを含むことができる。但し、内部電極１２１、１２２を形成する材料は特に制限されず、電気伝導性に優れた材料を用いることができる。例えば、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１つ以上を含むことができる。

【0084】

また、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１つ以上を含む内部電極用導電性ペーストをセラミックグリーンシートに印刷することで形成されることができる。上記内部電極用導電性ペーストの印刷方法としては、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が、本発明がこれに限定されるものではない。

【0085】

一方、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、特に限定する必要はない。

【0086】

但し、一般に、内部電極を０．６μｍ未満の厚さで薄く形成する場合、特に、内部電極の厚さが０．４μｍ以下である場合には、信頼性が低下する恐れがあった。

【0087】

上述のように、本発明の一実施形態によると、誘電体層が複数の第１二次相ＳＥを含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上を満たすことで、粒界抵抗を向上させ、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０．４μｍ以下である場合にも、優れた信頼性を確保することができる。

【0088】

したがって、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４μｍ以下である場合、本発明による効果がより顕著になることができ、セラミック電子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。

【0089】

上記内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは、内部電極１２１、１２２の平均厚さを意味し得る。

【0090】

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１万倍率の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージスキャンして測定することができる。より具体的に、スキャンされた画像での１つの内部電極において、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、平均値を測定することができる。上記等間隔である３０個の地点は、容量形成部Ａｃで指定されることができる。また、このような平均値の測定を１０個の内部電極に拡張して行うと、内部電極の平均厚さをさらに一般化することができる。

【0091】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面３及び第４面４に配置されることができる。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

本実施形態では、セラミック電子部品１００が２個の外部電極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の形態やその他の目的によって変わり得る。

【0095】

一方、外部電極１３１、１３２は、金属などのように電気伝導性を有するものであれば如何なる物質を用いて形成されてもよく、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、さらには、多層構造を有することができる。

【0096】

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

【0097】

電極層１３１ａ、１３２ａのより具体的な例としては、電極層１３１ａ、１３２ａは、導電性金属及びガラスを含む焼成（ｆｉｒｉｎｇ）電極であってもよく、導電性金属及び樹脂を含む樹脂系電極であってもよい。

【0098】

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に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により形成されてもよく、焼成電極上に導電性金属を含むシートを転写する方式により形成されてもよい。

【0099】

電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属として、電気伝導性に優れた材料を用いることができるが、特に限定されない。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１つ以上であることができる。

【0100】

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の種類は特に限定されず、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ、及びこれらの合金のうち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。

【0101】

めっき層１３１ｂ、１３２ｂのより具体的な例としては、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めっき層が順に形成された形態であってもよく、Ｓｎめっき層、Ｎｉめっき層、及びＳｎめっき層が順に形成された形態であってもよい。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めっき層を含んでもよい。

【0102】

セラミック電子部品１００のサイズは特に限定する必要はない。

【0103】

但し、小型化及び高容量化をとも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、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セラミック電子部品１００において、本発明による信頼性及び絶縁抵抗の向上効果がより顕著になることができる。

【0104】

したがって、製造誤差、外部電極のサイズなどを考慮すると、セラミック電子部品１００の長さが１．１ｍｍ以下であり、幅が０．５５ｍｍ以下である場合、本発明による信頼性の向上効果がより顕著になることができる。ここで、セラミック電子部品１００の長さは、セラミック電子部品１００の第２方向のサイズを意味し、セラミック電子部品１００の幅は、セラミック電子部品１００の第３方向のサイズを意味し得る。

【0105】

誘電体粉末の製造方法
以下、上述の本発明の一実施形態によるセラミック電子部品１００の製造方法を用いて、セラミック電子部品１００をより容易に製造することができる誘電体粉末の製造方法について説明する。

【0106】

但し、上述の本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の製造方法に用いられる誘電体粉末が、後述の製造方法により製造された誘電体粉末に制限されるものではないことに留意する必要がある。また、上述の内容と重複される内容は、重複説明を避けるために省略されることができる。

【0107】

誘電体粉末を用いてセラミックグリーンシートを製造する時に、電気的特性及び焼結性を実現するために添加剤が添加される。添加剤を投入する方法としては、一般に、誘電体粉末とともに添加剤を溶媒に分散した後、キャスティング（ｃａｓｔｉｎｇ）法によりセラミックグリーンシートを成形する方法を用いる。近年、セラミック電子部品の小型化及び高容量化に伴って誘電体粉末が微粒化しているが、比表面積の減少による誘電体粉末の凝集と分散性の低下のため、添加剤元素分布の均一性を確保することが困難であるという問題がある。また、誘電体粉末が微粒化するほど、添加剤元素分布の均一な分布がセラミック電子部品の特性の実現に与える影響が大きくなる。

【0108】

したがって、誘電体層の信頼性を確保するべく、誘電体層を形成するための誘電体粉末の微粒化及び添加剤の分布に対する重要性は増してきており、微粒の誘電体粉末に添加剤を均一に分布させる技術開発が求められている。

【0109】

誘電体粉末を添加剤でコーティングする場合、添加剤の分布の均一性をある程度は解決できるが、従来の添加剤のコーティング方法では、一部の添加剤で凝集する現象が発生し、複数の誘電体粉末に添加剤を均一に分布させることに限界があった。

【0110】

そこで、本発明では、誘電体粉末の製造段階で、複数の誘電体粉末に添加剤を均一に分布させるための誘電体粉末の製造方法を提供する。本発明の一実施形態による誘電体粉末の製造方法は、水系溶液で誘電体物質を粒成長させた後、上記水系溶液にコーティング物質を投入し、熱処理により分散及びコーティングを進行するため、製造される複数の誘電体粉末全体に添加剤を均一に分布させることができる。

【0111】

本発明の一実施形態による誘電体粉末の製造方法は、水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、上記水系溶液を冷却した後、上記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、上記水系溶液を熱処理し、上記誘電体物質の表面に上記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、上記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥する段階と、を含むことができる。

【0112】

誘電体物質の合成及び粒成長段階
図１０を参照すると、水系溶液２０で熱処理により誘電体物質１１ａ'を合成及び粒成長させる。

【0113】

誘電体物質１１ａ'を合成及び粒成長させる方法としては、水熱合成法を用いることができる。水熱合成法とは、均質な水溶液や前駆体懸濁液を昇温、昇圧し、金属塩の液相反応により誘電体粉末を合成及び粒成長させる誘電体粉末の合成法を意味する。粒成長段階での熱処理温度は特に限定する必要はなく、例えば、１８０～３５０℃で熱処理を行うことができる。

【0114】

一実施形態において、誘電体物質１１ａ'はＢａＴｉＯ_３であることができる。具体的な例として、ＴｉＯ_２ゾルとＢａ（ＯＨ）_２を混合し、核生成反応により１０ｎｍ程度のサイズのシードＢＴを合成し、シードＢＴを高温、高圧、アルカリ環境でオストワルド成長（Ｏｓｔｗａｌｄ ｒｉｐｅｎｉｎｇ）により所望のサイズに粒成長させることで、ＢａＴｉＯ_３粉末を形成することができる。オストワルド成長は、粒子の表面エネルギーが駆動力となり、分散系のより小さい粒子がさらに小さくなるか、消滅するかして、より大きい粒子が成長する現象を意味する。

【0115】

但し、誘電体物質がＢａＴｉＯ_３に制限されるものではなく、誘電体物質はＢａＴｉＯ_３系であることができる。例えば、誘電体物質１１ａ'は、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（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、及びＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）のうち１つ以上であることができる。

【0116】

水系溶液２０は、ｐＨが７以上であることができる。すなわち、水系溶液２０はアルカリ性であることができ、水を含むことができる。水系溶液２０がアルカリ性であることで、誘電体物質の粒成長が円滑に行われることができる。また、有機溶液ではない水系溶液を用いることで、環境汚染を防止することができる。

【0117】

コーティング物質投入及びコーティング層形成段階
その後、水系溶液２０を冷却した後、水系溶液２０に第１元素を含む化合物１１ｂ'を追加することができる。この時、水系溶液２０を常温まで冷却することができる。例えば、水系溶液２０を２５℃まで冷却することができる。

【0118】

誘電体物質１１ａ'の粒成長段階の後にコーティング物質である第１元素を含む化合物１１ｂ'を投入するため、コーティング層の形成が誘電体物質１１ａ'の結晶性に与える影響を最小化し、誘電体物質１１ａ'の結晶性を向上させることができ、誘電体層１１１の誘電率を向上させることができる。

【0119】

その後、第１元素を含む化合物１１ｂ'が含まれている水系溶液２０を熱処理し、誘電体物質１１ａ'の表面に第１元素を含むコーティング層１１ｂを形成することができる。

【0120】

本発明によると、第１元素を含む化合物１１ｂ'を投入した後、熱処理により分散とコーティングを進行する。したがって、第１元素を含む化合物１１ｂ'に対してプレ分散及び前処理工程を行う必要がなく、製造工程が簡単であるという利点がある。また、プレ分散を行ったゾルの形態で第１元素を投入する場合に比べて、複数の誘電体粉末にコーティング層を均一に形成することができ、第１元素が均一に分布されるようにすることができる。また、複数の誘電体粉末に第１元素が均一に分布されることで、第１二次相ＳＥを容易に形成することができ、セラミック電子部品の信頼性を向上させることができる。

【0121】

一実施形態において、第１元素を含む化合物１１ｂ'はアルコキシド（Ａｌｋｏｘｉｄｅ）であることができる。アルコキシド（Ａｌｋｏｘｉｄｅ）とは、アルコールのヒドロキシ基－ＯＨの水素原子を金属原子で置換した化合物の総称を意味する。アルコキシド（Ａｌｋｏｘｉｄｅ）は熱処理により加水分解され、誘電体物質１１ａ'に容易にコーティングされることができる。アルコキシド（Ａｌｋｏｘｉｄｅ）の例としては、Ｓｉ（ＯＲ）_４、Ｍｇ（ＯＲ）_２、Ａｌ（ＯＲ）_３、ＶＯ（ＯＲ）_３、Ｃａ（ＯＲ）_２、Ｃｕ（ＯＲ）_２、Ｄｙ（ＯＲ）_３、Ｎｂ（ＯＲ）_５、Ｇｄ（ＯＲ）_３、Ｓｍ（ＯＲ）_３、Ｈｆ（ＯＲ）_４、Ｓｎ（ＯＲ）_４、Ｓｎ（ＯＲ）_２などが挙げられる。ここで、ＲはＣ_２Ｈ_５であることができる。

【0122】

一実施形態において、上記熱処理は、上記水系溶液を１００℃以上の温度で３０分以上維持して行うことができる。１００℃以上の温度で３０分以上維持することで、第１元素を含む化合物の加水分解を十分に起こすことができる。

【0123】

熱処理温度及び維持時間の上限は特に限定されず、第１元素を含む化合物１１ｂ'の含量及び種類によって、熱処理温度及び維持時間を適宜調節することができる。例えば、熱処理温度の上限は２５０℃であることができる。

【0124】

一実施形態において、コーティング層を形成する段階での熱処理温度は、上記粒成長段階での熱処理温度よりも低いことができる。これにより、コーティング層を形成する段階で誘電体物質１１ａ'の追加的な粒成長が起こらないようにすることで、コーティング層の形成による誘電体物質１１ａ'の結晶性への影響を最小化し、誘電体物質１１ａ'の結晶性を向上させることができ、誘電体層１１１の誘電率を向上させることができる。

【0125】

一実施形態において、第１元素は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上であることができる。

【0126】

具体的な例として、第１元素はＳｉであり、第１元素を含む化合物１１ｂ'はＳｉ（ＯＲ）_４であることができる。Ｓｉ（ＯＲ）_４はアルコキシドであって、ＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙ ｏｒｔｈｏｓｉｌａｎｅ）と呼ばれる。ここで、ＲはＣ_２Ｈ_５であることができる。

【0127】

水系溶液にＳｉ（ＯＲ）_４を添加した後、熱処理を進行すると、先ず、式１のように加水分解反応が起こり、その後、下記式２のように縮合重合反応が起こった後、下記式３のように中和反応が起こることにより、誘電体物質１１ａ'の表面にＳｉを含むコーティング層１１ｂが形成されることができる。式４は、Ｓｉを含むコーティング層に対する反応速度式であり、Ｈ_２Ｏ、ＯＨ－、ＴＥＯＳの濃度と温度が、ＴＥＯＳの分解とコーティング層の形成に影響を与えることを表す。

【0128】

式１

【化1】

式２

【化2】

式３

【化3】

式４

【化4】

【0129】

上記Ｓｉを含むコーティング層１１ｂは、ＢａとＳｉの複合相を含むことができる。また、Ｓｉを含むコーティング層１１ｂは、Ｓｉ酸化物、ＴｉとＳｉの複合相などをさらに含むことができる。コーティング層１１ｂがＢａとＳｉの複合相を含むことで、誘電体の焼結時に液相を容易に形成することができるため、収縮開始温度を低くすることができ、高信頼性を確保することができる。また、コーティング層１１ｂがＢａとＳｉの複合相を含むことで、添加剤の固溶度が増加することにより焼結完了時点が遅くなり、第１二次相ＳＥが容易に形成されることができる。ここで、Ｓｉ酸化物は、縮合重合反応により形成されたＳｉＯ_２であり、ＢａとＳｉの複合相は、中和反応により形成されたＢａＳｉＯ_３であることができる。

【0130】

図１４は、ＢａＴｉＯ_３を含むコアと、及び上記コアの表面に配置され、ＢａとＳｉの複合相を含むコーティング層と、を含む誘電体粉末（発明例）、並びにコーティング層が配置されていないＢａＴｉＯ_３誘電体粉末（比較例）の、温度変化による収縮変化率を示したグラフである。ＢａとＳｉの複合相を含むことで、発明例の収縮開始温度が比較例に比べて減少するとともに、添加剤の制限的な固溶が発生するが、温度が増加するに伴って添加剤の固溶度が増加することにより、１１２０℃の近所で収縮変化率の変曲点が観察されることが確認できる。すなわち、収縮開始温度は低くなり、焼結完了時点は延ばされることにより、第１二次相ＳＥが容易に形成されると判断される。

【0131】

コーティング層１１ｂを形成した後、乾燥段階を経て水分を除去することにより、誘電体物質を含むコア１１ａと、上記コアの表面に配置され、第１元素を含むコーティング層１１ｂと、を含む誘電体粉末１１を製造することができる。

【0132】

乾燥後、製造された複数の誘電体粉末１１の画像をＳＥＭにより３０ｋ倍率で得た後、ＳＥＭ－ＥＤＳを用いて第１元素を分析する場合、第１元素が凝集している領域の最大サイズが１００ｎｍ以下であることができる。本発明の一実施形態による誘電体粉末の製造方法は、水系溶液で誘電体物質を粒成長させた後、上記水系溶液にコーティング物質を投入し、熱処理により分散とコーティングを進行するため、製造される複数の誘電体粉末全体に第１元素を均一に分布させることができるためである。

【0133】

また、誘電体粉末１１は、コーティング層１１ｂの形成による粒径サイズの変化は大きくないが、比表面積は、コーティング層による表面特性の変化により、コーティング層が含まれていない場合に比べて減少することができる。

【0134】

セラミック電子部品の製造方法
以下、上述の本発明の一実施形態によるセラミック電子部品１００をより容易に製造できるセラミック電子部品の製造方法について説明する。

【0135】

但し、上述の本発明の一実施形態によるセラミック電子部品１００を製造するための製造方法が後述の製造方法に制限されるものではないことに留意する必要がある。また、上述の内容と重複される内容は、重複説明を避けるために省略されることができる。

【0136】

本発明の一実施形態によるセラミック電子部品の製造方法は、水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、上記水系溶液を冷却した後、上記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、上記水系溶液を熱処理し、上記誘電体物質の表面に上記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、上記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥して誘電体粉末を得る段階と、上記誘電体粉末を用いてセラミックグリーンシートを形成する段階と、上記セラミックグリーンシート上に内部電極用導電性ペーストを印刷した後、積層して積層体を形成する段階と、上記積層体を焼成し、誘電体層及び内部電極を含む本体を形成する段階と、上記本体に外部電極を形成する段階と、を含むことができる。

【0137】

誘電体粉末製造段階
先ず、上述の誘電体粉末の製造方法を用いて誘電体粉末を得ることができる。具体的に、水系溶液で熱処理により誘電体物質を合成及び粒成長させる段階と、上記水系溶液を冷却した後、上記水系溶液に第１元素を含む化合物を追加する段階と、上記水系溶液を熱処理し、上記誘電体物質の表面に上記第１元素を含むコーティング層を形成する段階と、上記コーティング層が形成された誘電体物質を乾燥して誘電体粉末を得る段階と、を行うことで誘電体粉末を製造することができる。

【0138】

図１１を参照すると、誘電体粉末１１は、誘電体物質を含むコア１１ａと、上記コアの表面に配置され、第１元素を含むコーティング層１１ｂと、を含むことができる。この時、コーティング層１１ｂはコア１１ａの表面の少なくとも一部に配置されることができる。

【0139】

一実施形態において、コア１１ａに含まれている誘電体物質はＢａＴｉＯ_３であることができ、上記第１元素はＳｉであり、コーティング層１１ｂは、ＢａとＳｉを含む複合相を含むことができる。この場合、誘電体粉末は、水系溶液でＢａＴｉＯ_３を合成及び粒成長させた後、上記水系溶液にＳｉを含む化合物を投入し、熱処理して形成されたものであることができる。コーティング層１１ｂがＢａとＳｉの複合相を含むことで、誘電体の焼結時に液相が容易に形成されることができ、収縮開始温度を低くし、高信頼性を確保することができる。また、コーティング層１１ｂがＢａとＳｉの複合相を含むことで、添加剤の固溶温度が増加することにより焼結完了時点が遅くなり、第１二次相ＳＥが容易に形成されることができる

【0140】

この時、コーティング層１１ｂは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上をさらに含むことができる。

【0141】

一実施形態において、上記誘電体物質は、ＢａＴｉＯ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、及びＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）のうち１つ以上であり、上記第１元素は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上であることができる。また、コーティング層１１ｂはＢａと第１元素との複合相を含むことができる。

【0142】

セラミックグリーンシート形成段階
その後、上記誘電体粉末１１を用いてセラミックグリーンシートを形成することができる。例えば、誘電体粉末１１に添加剤を添加した後、エタノールとトルエンを溶媒として分散剤とともに混合した後、バインダーを混合してセラミックシートを形成することができる。

【0143】

一実施形態において、誘電体粉末１１に添加剤として上記第１元素を追加してセラミックグリーンシートを形成することができる。例えば、コーティング層１１ｂに含まれる第１元素がＳｉである場合、誘電体粉末１１に添加剤としてＳｉを追加してセラミックグリーンシートを形成することができる。すなわち、第１元素は誘電体粉末のコーティング層に含まれ、セラミックグリーンシートを形成する時にも添加剤として第１元素が追加されることができる。

【0144】

この時、上記第１元素を含む化合物はＳｉ（ＯＲ）_４であることができる。

【0145】

一実施形態において、誘電体物質１１ａ'の表面にＢａとＳｉの複合相を含むコーティング層１１ｂを含む誘電体粉末１１を用いることで、焼結後、誘電体層１１１に、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上であり、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む第１二次相ＳＥを容易に形成することができる。一方、第１二次相ＳＥに含まれるＮｉ、Ｍｇ、及びＡｌは、誘電体粉末１１のコーティング層１１ｂに含まれるか、副成分として添加されたものであることができる。また、第１二次相ＳＥに含まれるＮｉは、内部電極に含まれているＮｉが拡散されたものであることができる。

【0146】

この時、コーティング層１１ｂは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｖ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｓｍ、及びＧｄのうち１つ以上の追加元素をさらに含むことができる。また、上記追加元素は、Ｂａと複合相の形態でコーティング層１１ｂに存在することができる。

【0147】

一実施形態において、誘電体粉末１１は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対して、０．２５モル以上２．４９モル以下のＳｉを含むことができる。これにより、セラミック電子部品１００のＭＴＴＦを向上させることができる。ＢａＴｉＯ_３１００モルに対してＳｉが２．４９モルを超える場合には、複数の誘電体粉末が均一なコーティング層を有するように製造することが困難であるか、誘電体粉末の製造時間及び／または製造コストが過多にかかる恐れがある。また、誘電体粉末１１がＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．２５モル以上２．４９モル以下のＳｉを含むことにより、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で、第１二次相ＳＥの面積の割合を０．５％以上確保することが容易である。

【0148】

一実施形態において、誘電体粉末１１は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対して、０．２５モル以上１．６６モル以下のＳｉを含むことができる。これにより、耐電圧及び初期故障時間を向上させることができる。また、誘電体粉末１１がＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．２５モル以上１．６６モル以下のＳｉを含むことにより、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で、第１二次相ＳＥの面積の割合を０．９％以上確保することが容易である。

【0149】

一実施形態において、誘電体粉末１１は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．２５モル以上１．２５モル以下のＳｉを含むことができる。これにより、耐電圧をより向上させることができ、ＭＴＴＦをより著しく向上させることができる。また、誘電体粉末１１がＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．２５モル以上１．２５モル以下のＳｉを含むことにより、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で、第１二次相ＳＥの面積の割合を１．１％以上確保することが容易である。

【0150】

一実施形態において、誘電体粉末１１は、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．８３モル以上１．２５モル以下のＳｉを含むことができる。これにより、初期故障時間をより著しく向上させることができる。また、誘電体粉末１１がＢａＴｉＯ_３１００モルに対して０．８３モル以上１．２５モル以下のＳｉを含むことにより、本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で、第１二次相ＳＥの面積の割合を１．５％以上確保することが容易である。

【0151】

積層体形成段階
次に、上記セラミックグリーンシートに内部電極用導電性ペーストを印刷した後、積層して積層体を形成することができる。

【0152】

内部電極用導電性ペーストは、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１つ以上を含むことができる。

【0153】

上記内部電極用導電性ペーストの印刷方法としては、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、本発明がこれに限定されるものではない。

【0154】

本体形成段階
次に、上記積層体を焼成し、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２を含む本体１１０を形成することができる。

【0155】

この時、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相を第１二次相としたときに、上記誘電体層は複数の第１二次相を含み、上記複数の第１二次相のうち少なくとも１つ以上は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上であることができる。

【0156】

また、本体１１０は、第１方向に対向する第１及び第２面、上記第１及び第２面と連結されて第２方向に対向する第３及び第４面、上記第１～第４面と連結されて第３方向に対向する第５及び第６面を含み、上記本体を第１及び第２方向に切断した断面の中央部に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で第１二次相が占める面積の割合が０．５％以上であることができる。

【0157】

一実施形態において、上記焼成は、窒素（Ｎ２）気体と０．０５～０．２ｖｏｌ％の水素（Ｈ２）気体が混合された気体雰囲気下で行うことができる。これにより、第１二次相ＳＥをより容易に形成することができる。

【0158】

外部電極形成段階
次に、上記本体１１０に外部電極１３１、１３２を形成してセラミック電子部品１００を製造することができる。

【0159】

外部電極１３１、１３２を形成する方法は特に限定されず、導電性金属及びガラスを含むペーストにディッピングする方法を用いてもよく、導電性金属を含むシートを転写する方式により形成してもよい。また、導電性金属及び樹脂を含むペーストを用いてもよく、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）法、分子層蒸着（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＬＤ）法、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）法、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法などを用いて外部電極を形成してもよい。

【0160】

また、めっき工程をさらに行うことで、外部電極がめっき層１３１ｂ、１３２ｂを含むようにすることができる。

【0161】

（実験例）
水系溶液でＢａＴｉＯ_３を合成及び粒成長させた後、ＢａＴｉＯ_３１００モルに対するＳｉの含量が下記表１に記載のモル数を有するようにＳｉ（ＯＲ）_４を水系溶液に投入した。その後、熱処理及び乾燥段階を経て、ＢａＴｉＯ_３を含むコアと、上記コアの表面に配置されてＢａとＳｉの複合相を含むコーティング層と、を含む誘電体粉末を製造した。その後、上記誘電体粉末を用いて製造されたセラミックグリーンシート上に、Ｎｉを含む内部電極用導電性ペーストを塗布して内部電極パターンを形成した。次に、上記内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層して得た積層体をチップ単位に切断した後、焼成してサンプルチップを製作した。但し、試験番号１は、コーティング層が配置されていないＢａＴｉＯ_３粉末を使用し、セラミックグリーンシートの製造時に添加剤としてＳｉＯ_２を追加した。

【0162】

誘電体粉末の偏析有無は、各試験番号の誘電体粉末の画像をＳＥＭにより３０ｋの倍率で得た後、ＳＥＭ－ＥＤＳまたはＥＰＭＡ－ＥＤＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｉｓ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いてＳｉに対してマッピングし、Ｓｉが凝集している領域の最大サイズが１００ｎｍ以下である場合はＯと表示し、１００ｎｍ超過２００ｎｍ以下である場合は△と表示し、２００ｎｍ超過である場合はＸと表示した。

【0163】

誘電体結晶粒のサイズ（Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ）のＣＶ値（ＧＳ ＣＶ）は、サンプルチップの本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央部をＳＥＭでスキャンして得た画像において、５００個以上の誘電体結晶粒のサイズを測定し、ＣＶ値を計算した。

【0164】

誘電率は、各試験番号当たり１０個のサンプルチップを１５０℃で１時間熱処理した後、常温で２４時間放置してから、１ｋＨｚ、０．５Ｖｒｍｓの条件で測定した。

【0165】

第１二次相ＳＥの面積の割合は、サンプルチップの本体１１０を第１及び第２方向に切断した断面の中央に位置する１０μｍ×１０μｍの領域で測定し、ＳＥＭ及びＳＥＭ－ＥＤＳを用いて測定した。また、針状の第１二次相の存在有無は、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である第１二次相が１個以上観察される場合はＯと表示し、１個も観察されない場合はＸと表示した。

【0166】

耐電圧は、各試験番号当たり１０個のサンプルチップに対して、昇圧速度２０Ｖ／ｓｅｃ、電流制限２０ｍＡの条件で測定した。

【0167】

初期故障時間及びＭＴＴＦ（平均故障時間、Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）は、各試験番号当たり４００個のサンプルチップに対して、１０５℃、１２．６Ｖの条件で加速寿命試験を行い、絶縁抵抗測定値が１０ｋΩ以下になったサンプルチップが最初に発生した時間を初期故障時間とし、各サンプルチップの絶縁抵抗測定値が１０ｋΩ以下になった時間の平均値をＭＴＴＦとした。

【0168】

【表1】

【0169】

試験番号１のサンプルチップでは、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相（第１二次相、ＳＥ）が観察されず、ＭＴＴＦが劣っていた。また、試験番号１のサンプルチップで観察された二次相は、何れも短軸の長さに対する長軸の長さの比が４未満であり、針状の二次相も観察されなかった。

【0170】

試験番号２～６は、１０μｍ×１０μｍの領域でのＳＥの面積の割合が０．５％以上を満たし、試験番号１に比べてＭＴＴＦが著しく向上したことが確認できる。

【0171】

また、１０μｍ×１０μｍの領域でのＳＥの面積の割合が０．９％以上である試験番号２～５は、試験番号１に比べて耐電圧及び初期故障時間も増加したことが確認できる。

【0172】

また、１０μｍ×１０μｍの領域でのＳＥの面積の割合が１．１％以上である試験番号２～４は、ＭＴＴＦが３０ｈｒ以上であって、試験番号１に比べてＭＴＴＦが３倍以上増加し、さらに著しい効果があることが確認できる。

【0173】

また、１０μｍ×１０μｍの領域でＳＥが占める面積の割合が１．５面積％以上である試験番号３及び４は、耐電圧及び初期故障時間も他の試験番号に比べて著しく増加したことが確認できる。

【0174】

しかし、試験番号７は第１二次相が観察されたが、針状の第１二次相は観察されず、ＭＴＴＦが向上しなかった。

【0175】

図６は試験番号１のサンプルチップの断面をＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。図７は試験番号２のサンプルチップの断面をＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。図８は試験番号３のサンプルチップの断面をＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。図９は試験番号４のサンプルチップの断面をＳＥＭ－ＥＤＳにより分析した画像である。図６～図９において、（ａ）はＮｉに対するマッピング画像、（ｂ）はＭｇに対するマッピング画像、（ｃ）はＡｌに対するマッピング画像、（ｄ）はＳｉに対するマッピング画像、（ｅ）はＯに対するマッピング画像であり、各元素の存在有無及び濃度を確認することができる。

【0176】

また、下記表２は、図６～図９で観察された二次相の短軸の長さ、長軸の長さ、及びその割合を記載したものである。下記表２において、長軸及び短軸はそれぞれ長軸の長さ及び短軸の長さを意味し、単位はｎｍであり、割合は、長軸の長さを短軸の長さで除した値を記載したものである。試験番号１では、観察された全ての二次相の長軸及び短軸を測定し、試験番号２～４では、Ｎｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相（第１二次相、ＳＥ）の長軸及び短軸を測定した。

【0177】

【表2】

【0178】

試験番号１は、二次相の短軸の長さに対する長軸の長さの比が何れも４未満であり、Ｓｉ－Ｏ二次相、Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ二次相、及びＮｉ－Ｍｇ－Ｏ二次相が観察され、観察された二次相のうちＮｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＯを含む二次相（第１二次相、ＳＥ）は存在しなかった。

【0179】

試験番号２は、１２個の第１二次相ＳＥが観察され、１２個の第１二次相のうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が８個、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が２個観察された。また、１０μｍ×１０μｍの領域で占める面積の割合は、第１二次相が１．１％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が０．７％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が０．２％であることが確認された。

【0180】

試験番号３は、１０個の第１二次相ＳＥが観察され、１０個の第１二次相のうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が７個、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が４個観察された。また、１０μｍ×１０μｍの領域で占める面積の割合は、第１二次相が１．５％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が０．９％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が０．７％であることが確認された。

【0181】

試験番号４は、２９個の第１二次相ＳＥが観察され、２９個の第１二次相のうち、短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が２０個、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が１０個観察された。また、１０μｍ×１０μｍの領域で占める面積の割合は、第１二次相が１．６％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が４以上である二次相が１．２％、第１二次相のうち短軸の長さに対する長軸の長さの比が１０以上である二次相が０．５％であることが確認された。

【0182】

したがって、誘電体層１１１が複数の第１二次相ＳＥを含み、針状の第１二次相を１つ以上含む場合に、ＭＴＴＦが著しく向上し、信頼性が向上することが確認できる。

【0183】

また、上記表１の試験番号１～７の誘電体粉末を比較すると、誘電体粉末のコーティング層に含まれているＳｉの含量が増加するほど、第１二次相ＳＥが増加する傾向を示すが、誘電体粉末のコーティング層に含まれているＳｉの含量が１．６６モル以上である場合には、第１二次相ＳＥがさらに減少する傾向を示した。これは、Ｓｉの含量が増加することによりＳｉが不均一に分布されることに起因すると解釈される。Ｓｉの含量が２．４９モルである試験番号６は、Ｓｉが凝集している領域の最大サイズが１００ｎｍを超え、Ｓｉの含量が３．３２モルである試験番号７は、Ｓｉが凝集している領域の最大サイズが２００ｎｍを超え、Ｓｉの分布が不均一であった。

【0184】

図１２は、試験番号７の誘電体粉末を（ａ）ＳＥＭで観察した画像、及び（ｂ）ＳＥＭ－ＥＤＳによりＳｉの分布を分析した画像である。図１３は、試験番号３の誘電体粉末を（ａ）ＳＥＭで観察した画像、及び（ｂ）ＳＥＭ－ＥＤＳによりＳｉの分布を分析した画像である。図１２を参照すると、Ｓｉが凝集している領域の最大サイズが２００ｎｍを超え、Ｓｉの偏析が発生したことが確認できる。これに対し、図１３を参照すると、Ｓｉが凝集している領域が殆ど観察されず、Ｓｉが非常に均一に分布されていることが確認できる。

【0185】

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図面により限定されず、添付の特許請求の範囲により限定される。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、当技術分野の通常の知識を有する者によって様々な形態の置換、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。

【0186】

一方、本発明で用いられた一実施例という表現は、互いに同一の実施例を意味せず、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されるものである。しかし、上記提示された一実施例は、他の実施例の特徴と結合して実施される場合を排除しない。例えば、特定の一実施例で説明された事項が他の実施例で説明されていなくても、他の実施例でその事項と反対の説明がされているかその事項と矛盾する説明がされていない限り、他の実施例に関連する説明であると解釈することもできる。

【0187】

また、本発明で用いられた用語は、一例を説明するために説明されたものであるだけで、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数を含む。

【符号の説明】

【0188】

１００ セラミック電子部品
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
ＳＥ 第１二次相
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
１１ 誘電体粉末
１１ａ コア
１１ｂ コーティング層

【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】

【図14】