特開 2023-62650 セラミック電子部品

(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】P2023062650

(43)【公開日】2023-05-08

(54)【発明の名称】セラミック電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230426BHJP

   H01G 4/12 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201L

H01G4/30 201K

H01G4/30 201C

H01G4/12 270

H01G4/30 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022002295

(22)【出願日】2022-01-11

(31)【優先権主張番号】10-2021-0141261

(32)【優先日】2021-10-21

(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】チュン、ヒー スン

(72)【発明者】

【氏名】パク、フイ スン

(72)【発明者】

【氏名】キム、テ ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】セオ、ジェオン ウーク

(72)【発明者】

【氏名】リー、ヒョ ジュ

(72)【発明者】

【氏名】アン、ヒェグ スーン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジン ウー

(72)【発明者】

【氏名】ヨーン、セオク ヒュン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E082AB03

5E082BC39

5E082EE23

5E082EE35

5E082FF05

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG46

5E082GG10

5E082GG28

5E082PP03

5E082PP09

(57)【要約】

【課題】信頼性に優れたセラミック電子部品を提供する。
【解決手段】
本開示は、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、上記誘電体層の少なくとも一部の領域は、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含み、上記誘電体層の少なくとも一部の領域において、上記スズ（Ｓｎ）及び上記ジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）が０．１５～０．３０である、セラミック電子部品に関するものである。
【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、
前記誘電体層の少なくとも一部の領域は、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含み、
前記誘電体層の少なくとも一部の領域において、前記スズ（Ｓｎ）及び前記ジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）が０．１５～０．３０である、セラミック電子部品。

【請求項2】

前記誘電体層の少なくとも一部の領域において、前記スズ（Ｓｎ）及び前記ランタン系希土類元素（ＲＥ）のモル比（Ｓｎ／ＲＥ）が０．１５～０．２５である、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項3】

前記誘電体層は、チタン酸バリウム系材料を主成分として含む、請求項１または２に記載のセラミック電子部品。

【請求項4】

前記誘電体層の少なくとも一部の領域において、１００モルの前記チタン酸バリウム系材料に対して、前記スズ（Ｓｎ）の含有量が０．０５モル～０．１６モルであり、前記ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が０．２０モル～０．８０モルである、請求項３に記載のセラミック電子部品。

【請求項5】

前記ランタン系希土類元素（ＲＥ）は、ジスプロシウム（Ｄｙ）の他に、テルビウム（Ｔｂ）、サマリウム（Ｓｍ）及びガドリニウム（Ｇｄ）の少なくとも一つをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。

【請求項6】

前記誘電体層の少なくとも一部の領域は、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の少なくとも一つを含むアクセプター元素（ＡＴ）をさらに含む、請求項５に記載のセラミック電子部品。

【請求項7】

前記誘電体層の少なくとも一部の領域は、前記ランタン系希土類元素（ＲＥ）、ニオブ（Ｎｂ）及びイットリウム（Ｙ）の少なくとも一つを含むドナー元素（ＤＮ）をさらに含む、請求項６に記載のセラミック電子部品。

【請求項8】

前記誘電体層の少なくとも一部の領域において、前記ドナー元素（ＤＮ）及び前記アクセプター元素（ＡＴ）のモル比（ＤＮ／ＡＴ）が０．０１～０．５０である、請求項７に記載のセラミック電子部品。

【請求項9】

前記本体は、前記誘電体層を間に挟んで互いに向かい合うように配置される複数の前記内部電極を含んで容量が形成される活性部を含み、
前記誘電体層の少なくとも一部の領域は、前記活性部内に配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。

【請求項10】

前記外部電極は、前記本体の長さ方向の両端部にそれぞれ配置される第１及び第２外部電極を含み、
前記内部電極は、前記本体の厚さ方向に交互に積層され、前記第１及び第２外部電極とそれぞれ連結される複数の第１及び第２内部電極を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。

【請求項11】

前記誘電体層は厚さが０．４μｍ以下であり、
前記内部電極は厚さが０．４μｍ以下である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、セラミック電子部品、例えば、積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に関するものである。

【背景技術】

【0002】

セラミック電子部品の一つである積層セラミックキャパシタは、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、様々な電子製品のプリント回路基板に装着され、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である。

【0003】

このような積層セラミックキャパシタは最近のトレンドに合わせてますます小型化／高集積化している。次世代製品のための超高誘電特性を満たしながら小型化／高集積化するためには薄層化が要求されることから、誘電体層に高誘電特性を実現することができる組成材料を適用することが日々重要となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の様々な目的の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である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示によって提案する様々な解決手段の１つは、誘電体層に含まれるスズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）の最適の組成比を適用することである。

【0006】

例えば、一例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、上記誘電体層の少なくとも一部の領域は、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含み、上記誘電体層の少なくとも一部の領域において、上記スズ（Ｓｎ）及び上記ジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）が０．１５～０．３０であることができる。

【発明の効果】

【0007】

本開示の様々な効果のうち一つの効果として、信頼性に優れたセラミック電子部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一例によるセラミック電子部品の概略的な斜視図である。

【図2】図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示した断面図である。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示した断面図である。

【図4】図１の一例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。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付の図面を参照して本開示について説明する。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）がされることができる。

【0010】

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

【0011】

図１は、一例によるセラミック電子部品の概略的な斜視図であり、図２は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示した断面図であり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示した断面図であり、図４は、図１の一例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。

【0012】

図面を参照すると、一例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、及び本体１１０に配置され、内部電極１２１、１２２と連結される外部電極１３１、１３２を含む。このとき、誘電体層１１１の少なくとも一部の領域Ｐは、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含み、誘電体層の少なくとも一部の領域Ｐにおいて、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）が０．１５～０．３０程度であることができる。また、スズ（Ｓｎ）及びランタン系希土類元素（ＲＥ）のモル比（Ｓｎ／ＲＥ）が０．１５～０．２５程度であることができる。

【0013】

一方、次世代の超小型高容量製品の開発のためには、誘電体層の材料として、添加剤が固溶されたＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）構造のチタン酸バリウム系材料に適切なレベルのＡ－サイト及び／またはＢ－サイト置換元素を導入及び固溶することが重要となっている。特に、高い信頼特性を実現するためには、製品を構成する各部分間の添加剤の組み合わせ及び濃度調節を介して各部位間の収縮挙動及び特性実現への影響性を微視的な部分までコントロールすることが重要となっている。

【0014】

ここで、本開示では、薄層高信頼特性を確保するために、高い含有量のドナー（ｄｏｎｏｒ）をドーパント（ｄｏｐａｎｔ）として適用し、Ａ－サイトの固溶効率を高めた組み合わせを誘電体組成の一つの例として適用した。

【0015】

より具体的には、チタン酸バリウムのＡ－サイト置換元素として知られているドナー元素である希土類元素、特に代表的な両性元素及び＋２及び／または＋３価への原子価変異が可能な元素であり、これを介して酸素空孔（ｏｘｙｇｅｎ ｖａｃａｎｃｙ）の改善に役立ち、信頼性改善の効果を引き起こすジスプロシウム（Ｄｙ）元素の場合、固溶効率が低く、焼結後のグレイン（ｇｒａｉｎ）のコア－シェルを区分する境界元素としても有用に活用されることができる。

【0016】

一方、最近開発される薄層高信頼性の実現用製品の場合、薄層内部電極の切れ防止及び焼結温度のマッチングのために高温短縮焼成工法の適用が考慮されている。但し、焼結に必要な熱量伝達が不足する場合、ジスプロシウム（Ｄｙ）の固溶効率が減少することがあり、不均一な固溶特性は最終チップの特性も低下させることがある。また、焼結時間を増やして十分な焼結に必要な熱量が伝達される場合、ジスプロシウム（Ｄｙ）元素も完全固溶が行われ、コア－シェルの区分が難しくなる可能性がある。

【0017】

ここで、次世代薄層設計を適用する製品では、添加剤含有量を最小限に抑えた、特にＡ－サイトの固溶が困難なジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が少ない組成計が考えられる。但し、このようにジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が少なくなる場合には、結果的には薄層信頼性の改善に限界がある。

【0018】

一方、本開示では、スズ（Ｓｎ）を含む誘電体組成が適用されることができる。この場合、Ａ－サイトの置換効率を向上させることができ、したがって、希土類の含有量及び組成比を変更することができる。これにより、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量の増加及び最適の組成比を適用して薄層信頼性を改善させることができる。

【0019】

すなわち、本開示では誘電体層１１１の材料としてスズ（Ｓｎ）を含む組成を適用することができ、したがって、Ａ－サイト置換元素であるジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量を増加させて信頼性改善を誘導することができる。また、適正レベルのＡ－サイト及びＢ－サイト置換効率の最大化のための組み合わせを選定することで、優れた信頼特性の実現が可能な組成比を提供することができる。

【0020】

このような観点から、一例による誘電体組成物は、チタン酸バリウム系母材を含み、またスズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含むことができる。このとき、ジスプロシウム（Ｄｙ）のチタン酸バリウムの格子内に固溶限界制御及び効果的な粒界均一偏析誘導が可能であるように、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）は、０．１５～０．３０程度であることができる。また、ランタン系希土類元素（ＲＥ）に対しても実質的に同一の範囲内の割合でチタン酸バリウムの格子内に固溶限界制御及び効果的な粒界均一偏析誘導が可能であるように、スズ（Ｓｎ）及びランタン系希土類元素（ＲＥ）のモル比（Ｓｎ／ＲＥ）は、０．１５～０．２５程度であることができる。一方、チタン酸バリウム系母材１００モルに対して、スズ（Ｓｎ）の含有量が０．０５モル～０．１６モルであり、ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が０．２０モル～０．８０モル程度であることができる。

【0021】

一方、一例による誘電体組成物において、ランタン系希土類元素（ＲＥ）は、ジスプロシウム（Ｄｙ）の他に、テルビウム（Ｔｂ）、サマリウム（Ｓｍ）及びガドリニウム（Ｇｄ）の少なくとも一つをさらに含むことができる。このような希土類元素は、ＡＢＯ_３構造のＡ－サイトを置換してドナーの役割を果たすことにより、酸素空孔の濃度を減らして信頼性をより向上させることができる。また、希土類元素は結晶粒界において電子の流れを防ぐ障壁として作用し、リーク電流の増加を抑制する役割を果たすことができる。

【0022】

一方、一例による誘電体組成物は、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の少なくとも一つを含むアクセプター元素（ＡＴ）をさらに含むことができる。このようなアクセプター元素（ＡＴ）は、ＡＢＯ_３構造のＢ－サイトを置換してアクセプターの役割を果たすことによって電子濃度を減らす役割を果たすことができる。したがって、希土類元素のＡ－サイトの固溶による誘電体層の半導体化を抑制する役割を果たすことができる。また、誘電体組成物が適用されたセラミック電子部品の焼成温度低下及び高温耐電圧の特性を向上させる役割を果たすことができる。

【0023】

また、一例による誘電体組成物は、上述したランタン系希土類元素（ＲＥ）、ニオブ（Ｎｂ）及びイットリウム（Ｙ）の少なくとも一つを含むドナー元素（ＤＮ）をさらに含むことができる。このようなドナー元素（ＤＮ）は同様にＡＢＯ_３構造のＡ－サイトを置換してドナーの役割を果たすことで酸素空孔の濃度を減らし、信頼性をより向上させることができる。また、同様に結晶粒界において電子の流れを防ぐ障壁として作用し、リーク電流の増加を抑制する役割を果たすことができる。

【0024】

このとき、適正レベルの絶縁抵抗の確保などのために、ドナー元素（ＤＮ）及びアクセプター元素（ＡＴ）のモル比（ＤＮ／ＡＴ）は、０．０１～０．５０程度であることができる。

【0025】

したがって、誘電体層１１１の少なくとも一部の領域Ｐは、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含むランタン系希土類元素（ＲＥ）を含むことができる。このとき、スズ（Ｓｎ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）のモル比（Ｓｎ／Ｄｙ）は、０．１５～０．３０程度であることができる。また、スズ（Ｓｎ）及びランタン系希土類元素（ＲＥ）のモル比（Ｓｎ／ＲＥ）は、０．１５～０．２５程度であることができる。一方、チタン酸バリウム系母材１００モルに対して、スズ（Ｓｎ）の含有量が０．０５モル～０．１６モルであり、ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が０．２０モル～０．８０モル程度であることができる。

【0026】

また、誘電体層１１１の少なくとも一部の領域Ｐにおいて、ランタン系希土類元素（ＲＥ）は、ジスプロシウム（Ｄｙ）の他に、テルビウム（Ｔｂ）、サマリウム（Ｓｍ）及びガドリニウム（Ｇｄ）の少なくとも一つをさらに含むこともできる。また、誘電体層１１１の少なくとも一部の領域Ｐにおいて、誘電体層１１１を形成するための誘電体組成物は、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の少なくとも一つを含むアクセプター元素（ＡＴ）をさらに含むことができる。また、上述したランタン系希土類元素（ＲＥ）、ニオブ（Ｎｂ）及びイットリウム（Ｙ）の少なくとも一つを含むドナー元素（ＤＮ）をさらに含むことができる。このとき、ドナー元素（ＤＮ）及びアクセプター元素（ＡＴ）のモル比（ＤＮ／ＡＴ）は、０．０１～０．５０程度であることができる。

【0027】

一方、誘電体層１１１の少なくとも一部の領域Ｐの組成は、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）－ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）元素分析によって測定することができる。例えば、サンプルチップのＴＥＭ分析のためにＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）サンプリング後に、ＴＥＭ－ＥＤＳマッピングを介して含まれる元素の種類及び含有量を確認することができる。この後、分析された元素のうちチタン酸バリウムなどの母材に該当する割合を確認するために、当該元素の分析比をチタン（Ｔｉ）の分析比で割り、母材の数モル％に該当する元素が含まれているかを確認することができる。

【0028】

一方、誘電体層１１１の少なくとも一部領域Ｐは、後述する活性部Ａｃに配置されることができる。

【0029】

以下、一例によるセラミック電子部品１００に含まれる各構成についてより詳細に説明する。

【0030】

本体１１０の具体的な形状に特に制限はないが、六面体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に含まれたセラミック粉末の収縮によって、本体１１０は完全な直線を有する六面体状ではなく、実質的に六面体状を有することができる。必要に応じて、本体１１０の角を有する外形、例えば、コーナー部分は研磨工程などによって丸く研磨されることができる。

【0031】

本体１１０は、第１方向に互いに向かい合う第１面１及び第２面２、第１面１及び第２面２と連結され、第２方向に互いに向かい合う第３面３及び第４面４、第１面１及び第２面２と連結され、第３面３及び第４面４と連結され、かつ第３方向に互いに向かい合う第５面５及び第６面６を有することができる。

【0032】

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。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り、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。

【0033】

誘電体層１１１は、セラミックパウダー、有機溶剤及び有機バインダーを含むセラミックグリーンシートの焼成によって形成されることができる。セラミックパウダーは、高い誘電率を有する物質として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系材料、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）系材料などを用いることができ、好ましくは上述したチタン酸バリウム系材料を用いることができる。

【0034】

誘電体層１１１の厚さｔｄは特に限定する必要はないが、一般的に誘電体層１１１を０．６μｍ未満の厚さで薄く形成する場合、特に誘電体層１１１の厚さが０．４μｍ以下である場合には信頼性が低下するおそれがあった。一方、本開示では、誘電体層１１１の厚さが０．４μｍ以下である場合にも、上述したように優れた信頼性を確保することができる。したがって、誘電体層１１１の厚さが０．４μｍ以下である場合に、本開示による信頼性向上の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。

【0035】

誘電体層１１１の厚さｔｄは、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。誘電体層１１１の平均厚さは、本体１１０の長さ及び厚さ方向の断面を１万倍率の走査電子顕微鏡を用いてイメージをスキャンして測定することができる。より具体的には、スキャンされたイメージにおいて１つの誘電体層を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。等間隔である３０個の地点は活性部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１１１に拡張して平均値を測定すると、誘電体層１１１の平均厚さをさらに一般化することができる。

【0036】

本体１１０は、誘電体層１１１を間に挟んで互いに向かい合うように配置される複数の第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活性部Ａｃを含むことができる。活性部Ａｃは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であり、誘電体層１１１を間に挟んで複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を繰り返し積層して形成されることができる。

【0037】

本体１１０は、厚さ方向を基準にして活性部Ａｃの上部及び下部に配置されるカバー部１１２、１１３をさらに含むことができる。カバー部１１２、１１３は、活性部Ａｃの上部に配置される上部カバー部１１２及び活性部Ａｃの下部に配置される下部カバー部１１３を含むことができる。上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一誘電体層または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。カバー部１１２、１１３は内部電極を含まず、誘電体層１１１と同一材料を含むことができる。例えば、カバー部１１２、１１３はセラミック材料を含むことができ、例えば、上述したチタン酸バリウム系材料を含むことができる。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。

【0038】

本体１１０は、活性部Ａｃの側面に配置されるマージン部１１４、１１５をさらに含むことができる。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及び第６面６に配置されたマージン部１１５を含むことができる。例えば、マージン部１１４、１１５は、本体１１０の幅方向の両側面に配置されることができる。マージン部１１４、１１５は、本体１１０を幅－厚さ方向で切断した断面において内部電極１２１、１２２の両端と本体１１０の境界面との間の領域を意味することができる。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１２１、１２２の損傷を防止する役割を果たすことができる。マージン部１１４、１１５は、誘電体層１１１と同一または異なる材料を含むことができる。例えば、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。または、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１２１、１２２が本体１１０の第５面５及び第６面６に露出するように切断した後、単一誘電体層または２つ以上の誘電体層を活性部Ａｃの幅方向の両側面に積層してマージン部１１４、１１５を形成することもできる。

【0039】

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。内部電極１２１、１２２は、複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含むことができる。複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで互いに向かい合うように交互に配置されることができ、本体１１０の第３面３及び第４面４にそれぞれ露出することができる。例えば、複数の第１内部電極１２１はそれぞれ第４面４と離隔し、第３面３を介して露出することができる。また、複数の第２内部電極１２２は、それぞれ第３面３と離隔し、第４面４を介して露出することができる。複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、その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。

【0040】

内部電極１２１、１２２は、導電性金属を含む導電性ペーストによって形成されることができる。例えば、誘電体層１１１を形成するセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法、グラビア印刷法などの印刷法によって導電性ペーストを印刷し、結果的に内部電極１２１、１２２を印刷することができる。内部電極１２１、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て焼成すると、本体１１０の活性部Ａｃを形成することができる。導電性金属は、これに限定されるものではないが、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／またはこれを含む合金などを含むことができる。

【0041】

内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは特に限定する必要はないが、一般的に内部電極１２１、１２２を０．６μｍ未満の厚さで薄く形成する場合、特に内部電極１２１、１２２の厚さが０．４μｍ以下である場合には信頼性が低下するおそれがあった。一方、本開示では、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４μｍ以下である場合にも、上述したように優れた信頼性を確保することができる。したがって、内部電極１２１、１２２の厚さが０．４μｍ以下である場合、本開示による信頼性向上の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。

【0042】

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。内部電極１２１、１２２の平均厚さは、本体１１０の長さ及び厚さ方向の断面を１万倍率の走査電子顕微鏡を用いてイメージをスキャンして測定することができる。より具体的には、スキャンされたイメージにおいて１つの内部電極を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。等間隔である３０個の地点は活性部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平均値を測定すると、内部電極の平均厚さをさらに一般化することができる。

【0043】

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、第１面１、第２面２、第５面５及び第６面６にそれぞれ一部が延長することができる。外部電極１３１、１３２は、複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２とそれぞれ連結された第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２を含むことができる。第１外部電極１３１は、本体１１０の第３面３に配置され、本体１１０の第１面１、第２面２、第５面５及び第６面６にそれぞれ一部が延長することができる。第２外部電極１３２は、本体１１０の第４面４に配置され、本体１１０の第１面１、第２面２、第５面５及び第６面６にそれぞれ一部が延長することができる。図面においては、セラミック電子部品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の形態やその他の目的に応じて変更されることができる。

【0044】

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、どのような物質を用いても形成されることができ、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。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。

【0045】

電極層１３１ａ、１３２ａは、例えば、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。また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体１１０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もできる。また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体１１０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もできる。電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属として電気導電性に優れた材料を用いることができ、特に限定されない。例えば、導電性金属は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）及び／またはこれを含む合金などを含むことができる。

【0046】

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、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）及び／またはこれを含む合金など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もできる。めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）めっき層またはスズ（Ｓｎ）めっき層であることができ、電極層１３１ａ、１３２ａ上にニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層が順次形成された形態であることもできる。また、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のニッケル（Ｎｉ）めっき層及び／または複数のスズ（Ｓｎ）めっき層を含むこともできる。

【0047】

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。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１１１及び内部電極１２１、１２２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セラミック電子部品１００において、本開示による信頼性効果がより顕著になることができる。したがって、製造誤差、外部電極１３１、１３２の大きさなどを考慮すると、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、信頼性向上の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の長さは長さ方向での大きさを意味し、セラミック電子部品１００の幅は幅方向での大きさを意味する。

【0048】

実験例
チタン酸バリウム系母材を主成分として含み、希土類元素などの副成分を含む誘電体組成物を用意した後、誘電体組成物を含むセラミックグリーンシート上にニッケル（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。その後、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られた積層体をチップ単位で切断した後、焼成してサンプルチップを製作した。

【0049】

一方、各サンプルは、チタン酸バリウム系母材１００モルに対して下記［表１］の含有量（単位：モル）で各成分を含有している。各サンプルチップにおいて、誘電体層及び内部電極の厚さはそれぞれ０．４μｍ以下であり、チップサイズは１００５サイズ以下であった。各サンプルチップの中央部誘電体層においてグレインサイズは６００ｎｍ以下であり、誘電体グレインバウンダリー内にはランタン系元素がさらに存在し、誘電体グレイン内にはシリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スズ（Ｓｎ）などの元素が存在した。

【0050】

一方、下記［表１］における誘電体層の組成は、上述したＴＥＭ－ＥＤＳ元素分析により測定した。具体的には、サンプルチップのＴＥＭ分析のためにＦＩＢサンプリング後に、ＴＥＭ－ＥＤＳマッピングを介して含まれる元素の種類及び含有量を測定した。この後、分析された元素のうちチタン酸バリウムなどの母材に該当する割合を測定するために、当該元素の分析比をチタン（Ｔｉ）の分析比で割り、母材の数モル％に該当する元素が含まれているかを測定した。

【0051】

また、下記［表１］における信頼性は高温絶縁抵抗測定器を用いて測定し、製品の定格電圧＊１．５、そして定格温度＋２０℃に該当する条件（例えば、Ｘ５Ｒ、６．３Ｖ目標機種の場合は、１０５℃及び９．４５Ｖ程度の条件）で、２４ｈｒ電圧印加時の不合格（ｆａｉｌ）率を測定し、１０％以内である場合を信頼性良好（○）と表し、そうでない場合を信頼性未達（×）と表した。一方、２４ｈｒ評価後、最終絶縁抵抗が１０＾４Ω以下のレベルで確認される場合には、不合格率に関わらず信頼性未達（×）と表した。

【0052】

【表1】

【0053】

［表１］を参照すると、サンプルチップ１～３、６～７、２３～２４のように、ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量が不足または過多であるため、Ｓｎ／Ｄｙ及びＳｎ／ＲＥのモル比が本開示で提案する範囲を満たさない場合、信頼性特性が低下することが分かる。

【0054】

また、サンプルチップ９～１０のように、スズ（Ｓｎ）が不足してＳｎ／Ｄｙ及びＳｎ／ＲＥのモル比が本開示で提案する範囲を満たさない場合、希土類の固溶不安定により信頼性特性が低下することが分かる。

【0055】

また、サンプルチップ１１～１２のように、スズ（Ｓｎ）が過多であり、Ｓｎ／Ｄｙ及びＳｎ／ＲＥのモル比が本開示で提案する範囲を満たさない場合、焼成温度が増加して、ＩＲスプリット（ｓｐｌｉｔ）が増加し、信頼性特性が低下することが分かる。

【0056】

一方、サンプルチップ４～５、８、２１、２５～２６、３０のように、Ｓｎ／Ｄｙ及びＳｎ／ＲＥのモル比が本開示で提案する範囲を満たさない場合、信頼性に優れることが分かる。

【0057】

また、サンプルチップ１３～２０、２２、２７～２９のようにランタン系希土類元素（ＲＥ）を追加しながら本開示で提案する組成を満たす場合、Ａ－サイトの置換効率を増加するための元素を導入するなどにより信頼性特性がより優れることが分かる。

【0058】

本開示において、セラミック電子部品として積層セラミックキャパシタを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の種類のセラミック電子部品、例えば、インダクタ、圧電体素子、バリスタ、サーミスタなどにも本開示が適用されることができる。

【0059】

本開示において、側部、側面などの表現は、便宜上、図面を基準に左／右方向またはその方向における面を意味するものとして用い、上側、上部、上面などの表現は、便宜上、図面を基準に上方向またはその方向における面を意味するものとして用い、下側、下部、下面などは便宜上、下方向またはその方向における面を意味するものとして用いた。さらに、側部、上側、上部、下側、または下部に位置するとは、対象構成要素が基準となる構成要素と該当方向に直接接触するだけでなく、該当方向に位置するが、直接接触しない場合も含む概念として用いた。但し、これは説明の便宜上、方向を定義したものであり、特許請求の範囲の権利範囲がこのような方向に対する記載によって特に限定されるものではなく、上／下の概念などはいつでも変わることができる。

【0060】

本開示において連結されるという意味は、直接連結されるだけでなく、接着剤層などを介して間接的に連結されることを含む概念である。また、電気的に連結されるという意味は、物理的に連結された場合と連結されない場合を全て含む概念である。また、第１、第２などの表現は、ある構成要素と他の構成要素を区分付けるために用いるものであって、該当構成要素の順序及び／または重要度などを限定しない。場合によっては、権利範囲を逸脱することなく、第１構成要素は第２構成要素と命名されることもでき、類似して第２構成要素は第１構成要素と命名されることもできる。

【0061】

本開示において用いられる一例という表現は、互いに同一の実施形態を意味するものではなく、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たものである。しかしながら、上記提示された一例は、他の一例の特徴と組み合わせて実現されることを排除しない。例えば、特定の一例において説明された事項が他の一例に説明されていなくても、他の一例においてその事項と反対または矛盾する説明がない限り、他の一例に関連する説明として理解することができる。

【0062】

本開示において用いられた用語は、単に一例を説明するために用いられたものであって、本開示を限定する意図はない。このとき、単数の表現は、文脈上明らかに異なるものを意味しない限り、複数の表現を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】