(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】P2023070008
(43)【公開日】2023-05-18
(54)【発明の名称】積層型キャパシタ
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20230511BHJP
【FI】
H01G4/30 201K
H01G4/30 201N
H01G4/30 512
H01G4/30 201C
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022069825
(22)【出願日】2022-04-21
(31)【優先権主張番号】10-2021-0150400
(32)【優先日】2021-11-04
(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】リー、ジャン ホ
(72)【発明者】
【氏名】ホン、キ ピョ
(72)【発明者】
【氏名】キム、スン フーン
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AB03
5E001AD02
5E082AA01
5E082AB03
5E082EE01
5E082FF05
5E082FG26
5E082GG10
(57)【要約】
【課題】全体的な性能(例:信頼性、静電容量、小型化)を効率的に向上させることができる積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極が少なくとも1つの誘電体層を間に挟んで第1方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して本体に配置された第1及び第2外部電極と、を含み、本体は、第1方向に垂直な第2方向に上記積層構造を間に挟むように配置された複数のサイドマージン層と、複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第3方向端部と積層構造との間、及び複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第1方向端部と積層構造との間にマージンを設けるように構成された少なくとも1つのエッジマージン部と、を含むことができる。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極が少なくとも1つの誘電体層を間に挟んで第1方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して前記本体に配置された第1及び第2外部電極と、を含み、
前記本体は、
前記第1方向に垂直な第2方向に前記積層構造を間に挟むように配置された複数のサイドマージン層と、
前記複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第3方向端部と前記積層構造との間、及び前記複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第1方向端部と前記積層構造との間にマージンを設けるように構成された少なくとも1つのエッジマージン部と、を含む積層型キャパシタ。
【請求項2】
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極の一部は、前記少なくとも1つのエッジマージン部により一部が取り囲まれるように突出した、請求項1に記載の積層型キャパシタ。
【請求項3】
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極は、部分的に前記複数のサイドマージン層に接する、請求項2に記載の積層型キャパシタ。
【請求項4】
前記本体は、前記第1方向に前記積層構造を間に挟むように配置され、前記少なくとも1つの誘電体層のそれぞれよりも厚い上部及び下部カバー層をさらに含み、
前記少なくとも1つのエッジマージン部は、前記上部及び下部カバー層の間に配置され、
前記上部及び下部カバー層のそれぞれは、前記複数のサイドマージン層の間に配置された、請求項1に記載の積層型キャパシタ。
【請求項5】
前記第1及び第2外部電極のそれぞれは、前記本体の第3方向表面に配置され、前記複数のサイドマージン層の外面の一部と前記上部及び下部カバー層のそれぞれの外面の一部にも配置される、請求項4に記載の積層型キャパシタ。
【請求項6】
前記複数のサイドマージン層のそれぞれは、前記少なくとも1つの誘電体層のそれぞれよりも厚く、前記上部及び下部カバー層のそれぞれよりも薄い、請求項4に記載の積層型キャパシタ。
【請求項7】
前記複数のサイドマージン層のうち1つの第1方向端部と前記積層構造との間のマージンの第1方向長さと第2方向長さとの差は、前記複数のサイドマージン層のそれぞれの厚さと前記上部及び下部カバー層のそれぞれの厚さとの差よりも小さい、請求項6に記載の積層型キャパシタ。
【請求項8】
前記複数のサイドマージン層のそれぞれの厚さは、7μm以上45μm以下であり、
前記上部及び下部カバー層のそれぞれの厚さは、12μm以上60μm以下であり、
前記複数のサイドマージン層のうち1つの第1方向端部と前記積層構造との間のマージンの第1方向長さと第2方向長さは、それぞれ、10μm超過70μm未満である、請求項4に記載の積層型キャパシタ。
【請求項9】
前記複数のサイドマージン層のうち1つの第1方向端部と前記積層構造との間のマージンの第1方向長さと第2方向長さは、それぞれ、10μm超過70μm未満である、請求項1から8のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
【請求項10】
前記少なくとも1つのエッジマージン部のそれぞれの第2方向長さは、前記本体の幅の14%未満である、請求項9に記載の積層型キャパシタ。
【請求項11】
前記少なくとも1つの誘電体層及び前記複数のサイドマージン層は、それぞれ、チタン酸バリウム(BaTiO3)系セラミック材料を含有する、請求項10に記載の積層型キャパシタ。
【請求項12】
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極は、
上部及び下部内部電極と、
上部及び下部内部電極の間に配置され、前記上部及び下部内部電極の中央幅よりも広い中央幅を有し、複数のコーナーで陥没した中央部内部電極と、を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
【請求項13】
少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極が少なくとも1つの誘電体層を間に挟んで第1方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して前記本体に配置された第1及び第2外部電極と、を含み、
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極は、
上部及び下部内部電極と、
上部及び下部内部電極の間に配置され、前記上部及び下部内部電極のそれぞれの中央幅よりも広い中央幅を有し、複数のコーナーで陥没した中央部内部電極と、を含む積層型キャパシタ。
【請求項14】
前記中央部内部電極の中央幅と前記上部及び下部内部電極のそれぞれの中央幅との差の半分は、10μm超過70μm未満であり、
前記中央部内部電極の複数のコーナーの第2方向陥没長さは、10μm超過70μm未満である、請求項13に記載の積層型キャパシタ。
【請求項15】
前記本体の第2方向表面及び前記中央部内部電極の未陥没部間の間隔は、7μm以上45μm以下である、請求項14に記載の積層型キャパシタ。
【請求項16】
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極のうち前記本体の第1方向表面の中央に最も近い内部電極及び前記本体の第1方向表面間の間隔は、
前記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極のうち前記本体の第1方向表面の端に最も近い内部電極及び前記本体の第1方向表面間の間隔よりも10μm超過70μm未満短く、
12μm以上60μm以下である、請求項13から15のいずれか一項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】
本発明は、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長所から、コンピュータ、PDA、携帯電話などの電子機器の部品として広く使用されており、高信頼性、高強度の特性から、電気機器(車両を含む)の部品としても広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】韓国公開特許第10-2011-0074259号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、全体的な性能(例:信頼性、静電容量、小型化)を効率的に向上させることができる積層型キャパシタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極が少なくとも1つの誘電体層を間に挟んで第1方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、上記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して上記本体に配置された第1及び第2外部電極と、を含み、上記本体は、上記第1方向に垂直な第2方向に上記積層構造を間に挟むように配置された複数のサイドマージン層と、上記複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第3方向端部と上記積層構造との間、及び上記複数のサイドマージン層のうち少なくとも1つの第1方向端と上記積層構造との間にマージンを設けるように構成された少なくとも1つのエッジマージン部と、を含むことができる。
【0006】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極が少なくとも1つの誘電体層を間に挟んで第1方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、上記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して上記本体に配置された第1及び第2外部電極と、含み、上記少なくとも1つの第1内部電極及び少なくとも1つの第2内部電極は、上部及び下部内部電極と、上部及び下部内部電極の間に配置され、上記上部及び下部内部電極のそれぞれの中央幅よりも広い中央幅を有し、複数のコーナーで陥没した中央部内部電極と、を含むことができる。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、実質的なサイドサイズの増加や静電容量の犠牲がなくともサイド信頼性を向上させることができるため、全体的な性能(例:信頼性、静電容量、小型化)を効率的に向上させることができる。
【0008】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、カバー層を含む場合に、カバー層及び積層構造間の剥離(delamination)を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタに含まれる本体を示した斜視図である。
【
図2】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを示した斜視図である。
【
図3b】
図1の本体をL方向の観点から示した側面図である。
【
図5a】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタにおいて、切断工程前の中央部内部電極を示した平面図である。
【
図5b】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタにおいて、切断工程前の上部内部電極を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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、本発明の範囲が以下説明する実施形態に限定されるものではない。さらに、本発明の実施形態は、当業界において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)がされることがあり、図面上の同一符号で示される要素は同一要素である。
【0011】
なお、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のない部分は省略し、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、同一思想の範囲内の機能が同一である構成要素は、同一の参照符号を付与して説明する。
【0012】
明細書全体において、或る部分が或る構成要素を「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。
【0013】
本発明の実施形態を明確に説明するために六面体の方向を定義すると、図面上に示されたL、W及びTは、それぞれ長さ方向、幅方向及び厚さ方向を表す。ここで、厚さ方向は、誘電体層が積層される積層方向と同一概念で用いられることができる。
【0014】
以下では、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを説明し、特に、積層セラミックキャパシタについて説明するが、これに制限されるものではない。
【0015】
図1は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタに含まれる本体を示した斜視図であり、
図2は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを示した斜視図であり、
図4は、
図2のB-B'線に沿った断面図である。
【0016】
図1、
図2、及び
図4を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ100は、本体110、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。
図2は、本体110の内部を示すために体積の約1/4が切断された形態を示しているが、実際の積層型キャパシタ100は体積の約1/4が切断されておらず、中心からL方向、W方向、及びT方向のそれぞれを基準にしてほぼ対称的な形態であることができる。
【0017】
本体110は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122が少なくとも1つの誘電体層111aを間に挟んで第1方向(例:T方向)に交互に積層された積層構造111を含むことができる。
【0018】
例えば、本体110は、積層構造111の焼成によってセラミック本体から構成されることができる。ここで、本体110に配置された少なくとも1つの誘電体層111aは焼結された状態であり、隣接する誘電体層間の境界は、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。
【0019】
例えば、本体110は、長さ方向Lの両側面、幅方向Wの両側面、及び厚さ方向Tの両側面を有する六面体から形成されることができ、上記六面体の角及び/またはコーナーは、研磨によって丸い形態であることができる。但し、本体110の形状、寸法、及び誘電体層111aの積層数は、本実施形態に示したものに限定されるものではない。
【0020】
少なくとも1つの誘電体層111aは、その厚さを積層型キャパシタ100の容量設計に合わせて任意に変更することができ、高誘電率を有するセラミック粉末、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO3)系粉末を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記セラミック粉末は、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)系、チタン酸カルシウム(CaTiO3)系、及びジルコン酸カルシウム(CaZrO3)系のうち少なくとも1つであってもよい。また、積層型キャパシタ100の要求規格に応じて、セラミック粉末に種々のセラミック添加剤(例:MgO、Al2O3、SiO2、ZnO)、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤などが添加されてもよい。
【0021】
少なくとも1つの誘電体層111aの形成に用いられるセラミック粉末の平均粒径は特に制限されず、積層型キャパシタ100の要求規格(例:電子機器用キャパシタのように小型化及び/または高容量が求められたり、電気機器用キャパシタのように耐電圧特性及び/または強い強度が求められたりするなど)に応じて調整されることができるが、例えば、400nm以下に調整されることができる。
【0022】
例えば、少なくとも1つの誘電体層111aは、チタン酸バリウム(BaTiO3)などのパウダーを含んで形成されたスラリーをキャリアフィルム(carrier film)上に塗布及び乾燥し、複数のセラミックシートを設けることで形成されることができる。上記セラミックシートは、セラミック粉末、バインダー、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法にて数μmの厚さを有するシート(sheet)状に作製することで形成されることができるが、これに限定されない。
【0023】
少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122は、導電性金属を含む導電性ペーストを印刷して誘電体層の積層方向(例:T方向)に沿って本体110の長さ方向Lの一側面及び他側面に交互に露出するように形成されることができ、中間に配置された誘電体層により互いに電気的に絶縁されることができる。
【0024】
例えば、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のそれぞれは、平均粒径が0.1~0.2μmで、40~50重量%の導電性金属粉末を含む内部電極用導電性ペーストにより形成されることができるが、これに限定されない。上記導電性ペーストは、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、鉛(Pb)又は白金(Pt)などの単独又はこれらの合金であることができ、本発明はこれに限定されるものではない。
【0025】
例えば、上記セラミックシート上に上記内部電極用導電性ペーストを印刷工法などで塗布して内部電極パターンを形成することができる。上記導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、及びインクジェット印刷法などを使用することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。上記内部電極パターンが印刷されたセラミックシートを200~300層積層し、圧着、焼成することで、本体110を作製することができる。
【0026】
積層型キャパシタ100の静電容量は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122間の積層方向(例:T方向)の重なり面積に比例してもよく、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122の総積層数に比例してもよく、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122間の間隔に反比例してもよい。上記間隔は、少なくとも1つの誘電体層111aのそれぞれの厚さと実質的に同一であってもよい。
【0027】
積層型キャパシタ100は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122間の間隔が短いほど、厚さに対してさらに大きい静電容量を有することができる。一方、積層型キャパシタ100の耐電圧は、上記間隔が長いほど高いことができる。したがって、上記間隔は、積層型キャパシタ100の要求規格(例:電子機器用キャパシタのように小型化及び/または高容量が求められたり、電気機器用キャパシタのように耐電圧特性及び/または強い強度が求められたりするなど)に応じて調整されることができる。少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のそれぞれの厚さも上記間隔の影響を受けることができる。
【0028】
例えば、積層型キャパシタ100は、高い耐電圧特性及び/または強い強度が求められる場合に、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122間の間隔がそれぞれの厚さの2倍を超過するように設計されることができる。例えば、積層型キャパシタ100は、小型化及び/または高容量が求められる場合に、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のそれぞれの厚さが0.4μm以下で、総積層数が400層以上になるように設計されることができる。
【0029】
第1及び第2外部電極131、132は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して本体110に配置されることができる。
【0030】
例えば、第1及び第2外部電極131、132のそれぞれは、金属成分が含まれたペーストにディッピング(dipping)する方法、導電性ペーストを印刷する方法、シート(Sheet)転写、パッド(Pad)転写方法、スパッタめっき又は電解めっきなどにより形成されることができる。例えば、第1及び第2外部電極131、132は、上記ペーストが焼成されることによって形成された焼成層と、上記焼成層の外面に形成されためっき層とを含むことができ、上記焼成層と上記めっき層との間に導電性樹脂層をさらに含むことができる。例えば、上記導電性樹脂層は、エポキシなどの熱硬化性樹脂に導電性粒子が含有されることで形成されることができる。上記金属成分は、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、鉛(Pb)、スズ(Sn)などの単独又はこれらの合金であることができるが、これに限定されない。
【0031】
積層型キャパシタ100は、外部基板(例:印刷回路基板)に実装又は内蔵されることができ、第1及び第2外部電極131、132を介して上記外部基板の配線、ランド、はんだ、及びバンプの少なくとも一つに連結されることによって、上記外部基板に電気的に連結された回路(例:集積回路、プロセッサ)に電気的に連結されることができる。
【0032】
図1及び
図2を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ100は、複数のサイドマージン層114及び少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dをさらに含むことができる。
【0033】
複数のサイドマージン層114は、第1方向(例:T方向)に垂直な第2方向(例:W方向)に積層構造111を間に挟むように配置されることができる。例えば、複数のサイドマージン層114は、少なくとも1つの誘電体層111aと同じ材料(例:チタン酸バリウム(BaTiO3)系粉末)を含むことができ、類似した方式(積層方向が異なる)で形成されることができる。設計に応じて、複数のサイドマージン層114は、スズ(Sn)コーティング構造を有することで、さらに高い靭性を有するようになり、クラック(crack)の発生を抑制でき、さらに高い緻密度が得られる。
【0034】
複数のサイドマージン層114は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122が本体110から第2方向(例:W方向)表面に露出することを防ぐことができるため、外部環境要素(例:水分、めっき液、異物)が上記第2方向表面を介して少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122に浸透することを防止することができ、積層型キャパシタ100の信頼性及び寿命を向上させることができる。また、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122は、複数のサイドマージン層114によって第2方向に効率的に拡張して形成されることができるため、複数のサイドマージン層114は、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122の重なり面積を広げることができ、よって、積層型キャパシタ100の静電容量向上にも寄与することができる。
【0035】
積層型キャパシタ100の信頼性及び寿命は、複数のサイドマージン層114が厚いほどさらに向上する傾向にあり、積層型キャパシタ100のサイズに対する静電容量は、複数のサイドマージン層114が薄いほどさらに大きくなる傾向にある。例えば、複数のサイドマージン層114のそれぞれの厚さは、7μm以上45μm以下であってもよい。
【0036】
複数のサイドマージン層114の積層構造111のサイドに対する密着性が高いほど、積層型キャパシタ100の性能(例:信頼性、寿命、静電容量)はさらに向上する傾向にある。複数のサイドマージン層114の積層構造111のサイドに対する密着性が全体的に一様であるほど、複数のサイドマージン層114の密着性に対する積層型キャパシタ100の性能がさらに効率的に向上する傾向にある。
【0037】
実際に、複数のサイドマージン層114を形成する過程において、複数のサイドマージン層114の中央の密着性と端の密着性とは、わずかに異なることができ、複数のサイドマージン層114のサイズも、工程散布などによってわずかに異なることができる。
【0038】
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ100は、複数のサイドマージン層114の中央及び端間の密着性の差や工程散布によるサイズの差による積層型キャパシタ100の性能向上に限界として作用することを克服することができる。
【0039】
少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、複数のサイドマージン層114のうち少なくとも1つの第3方向(例:L方向)端部と積層構造111との間にマージンを設けるように構成されたエッジマージン部111dと、複数のサイドマージン層114のうち少なくとも1つの第1方向(例:T方向)端部と積層構造111との間にマージンを設けるように構成されたエッジマージン部111b、111cと、を含むことができる。少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、積層構造111に含まれる少なくとも1つの誘電体層111aにおいて内部電極が第1方向(例:T方向)に接していない端部を含むことができるが、これに限定されない。
【0040】
少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、複数のサイドマージン層114において少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dに第2方向(例:W方向)に重なる部分の厚さを局部的に厚くする効果を奏することができるため、複数のサイドマージン層114の端における密着性を向上させるか、又は、サイズを増加させることと類似した効果を奏することができる。よって、積層型キャパシタ100の性能(例:信頼性、寿命、静電容量)は、より効率的に向上することができる。また、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、複数のサイドマージン層114の厚さに実質的な影響を与えない可能性もあるため、積層型キャパシタ100のサイズに対する静電容量も効率的に向上することができる。
【0041】
例えば、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、少なくとも1つの誘電体層111aの上下に少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122が形成されていない部分であることができるため、少なくとも1つの誘電体層111aと類似した特性を有することができる。
【0042】
図1及び
図2を参照すると、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122は、上部内部電極121b、122b、下部内部電極121c、122c、及び中央部内部電極121a、122aを含むことができる。
【0043】
図1に示された二重破線は、積層構造111の表面に露出しないことを意味するため、中央部内部電極121a、122aは上部及び下部内部電極121b、122b、121c、122cの間に配置されて上部及び下部内部電極121b、122b、121c、122cの中央幅よりも広い中央幅を有することができる。また、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122がエッジマージン部111dに配置されないため、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122は、複数のコーナーで陥没した形態であることができる。
【0044】
例えば、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、複数のサイドマージン層114の4つの端のいずれにも隣接して配置されることができ、中央部内部電極121a、122aは、複数のサイドマージン層114に接するように第2方向(例:W方向)に露出することができるため、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122の一部は、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dにより一部が取り囲まれるように突出することができる。
【0045】
例えば、上部及び下部内部電極121b、122b、121c、122cは、複数のサイドマージン層114に接していなくてもよく、中央部内部電極121a、122aは複数のサイドマージン層114に接することができるため、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122は、部分的に複数のサイドマージン層114に接することができる。
【0046】
図1及び
図2を参照すると、本体110は、上部カバー層112及び下部カバー層113をさらに含むことができる。上部及び下部カバー層112、113は、第1方向(例:T方向)に積層構造111を間に挟むように配置され、少なくとも1つの誘電体層111aのそれぞれよりも厚いことができる。
【0047】
上部及び下部カバー層112、113は、外部環境要素(例:水分、めっき液、異物)が積層構造111に浸透することを防ぐことができ、本体110を外部衝撃から保護することができ、さらに、本体110の曲げ強度も向上させることができる。
【0048】
例えば、上部及び下部カバー層112、113は、少なくとも1つの誘電体層111aと同じ又は異なる材料(例:エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂)を含むことができる。
【0049】
少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、上部及び下部カバー層112、113の間に配置され、上部及び下部カバー層112、113のそれぞれは、複数のサイドマージン層114の間に配置されることができる。
【0050】
複数のサイドマージン層114は、積層構造111と上部及び下部カバー層112、113との密着性を向上させることができる。複数のサイドマージン層114と上部及び下部カバー層112、113との密着性が複数のサイドマージン層114の中央の密着性とわずかに異なる場合、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dは、複数のサイドマージン層114の密着性の差による影響を減らすことができる。また、エッジマージン部111b、111cは、積層構造111と上部及び下部カバー層112、113間の結合力を向上させることができるため、積層構造111と上部及び下部カバー層112、113間の剥離(delamination)を効率的に抑制することができる。
【0051】
第1及び第2外部電極131、132のそれぞれは、本体110の第3方向(例:L方向)表面に配置され、複数のサイドマージン層114の外面の一部と上部及び下部カバー層112、113のそれぞれの外面の一部にも配置されることができる。例えば、第1及び第2外部電極131、132はベンディング(bending)部を含むことができ、ベンディング部の長さはディッピング(dipping)により形成される場合にディッピング深さを調節することで調整されることができる。
【0052】
第1及び第2外部電極131、132は、複数のサイドマージン層114と上部及び下部カバー層112、113間の密着性を向上させることができ、第1及び第2外部電極131、132の形成過程における外部環境要素(例:水分、めっき液)の浸透は、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dにより防止されることができる。
【0053】
図3aは、
図2のA-A'線に沿った断面図であり、
図3bは、
図1の本体をL方向の観点から示した側面図である。
【0054】
図3aを参照すると、複数のサイドマージン層114のうち1つの第1方向端部と積層構造との間のマージン(例:エッジマージン部111b、111cの断面)の第1方向長さB
Tと第2方向長さA
Wとは、それぞれ、10μm超過70μm未満であることができる。
【0055】
第2方向長さAWは、中央部内部電極111a、112aの中央幅と上部及び下部内部電極111b、112b、111c、112cのそれぞれの中央幅との差と同一であってもよく、中央部内部電極111a、112aの複数のコーナーの第2方向(例:W方向)陥没長さと同一であってもよい。第1方向長さBTは、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のうち本体の第1方向(例:T方向)表面の中央に最も近い内部電極及び本体の第1方向表面間の間隔と、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のうち本体110の第1方向(例:T方向)表面の端に最も近い内部電極及び本体の第1方向(例:T方向)表面間の間隔との差と同一であってもよい。
【0056】
例えば、第1方向長さBTと第2方向長さAWは、TEM(Transmission Electron Microscopy)、AFM(Atomic Force Microscope)、SEM(Scanning Electron Microscope)、光学顕微鏡、及び表面プロファイラ(surface profiler)のうち少なくとも1つを使用した分析により測定されることができる。例えば、幾つか(例:1個以上)の積層型キャパシタサンプルは測定のために設けられることができ、第3方向(例:L方向)に少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122が断面に露出するように研磨された状態で第1及び第2方向長さBT、AWの測定に使用されることができる。例えば、上記断面は、積層型キャパシタ標本の中心を切断した断面であってもよく、積層型キャパシタ標本の少なくとも一部がモールディングされた状態で提供されてもよい。第1方向長さBTは、上記断面においてエッジマージン部の第1方向長さを第2方向に積分して第2方向長さで割った値(又は、第1方向長さの平均値)から求められてもよく、第2方向長さAWは、上記断面においてエッジマージン部の第2方向長さを第1方向に積分して第1方向長さで割った値(又は、第2方向長さの平均値)から求められてもよい。
【0057】
下記表1は、第1方向長さBT及び第2方向長さAWによる耐湿信頼性の不良可否と、静電容量の不良可否と、降伏電圧(BDV)の大きな減少可否を示す。ここで、静電容量の不良可否については、静電容量が最大値から10%以上減少したか否かで判断でき、降伏電圧(BDV)の大きな減少可否については、降伏電圧(BDV)が最大値から10%以上減少したか否かで判断できる。
【0058】
【0059】
第1方向長さBT及び第2方向長さAWが10μmを超えると、積層型キャパシタ100は、向上した耐湿信頼性を有することができる。第1方向長さBT及び第2方向長さAWが70μm未満であると、積層型キャパシタ100は、大きい静電容量及び高い降伏電圧を有することができる。よって、第1方向長さBT及び第2方向長さAWが10μm超過70μm未満であると、積層型キャパシタ100は、向上した耐湿信頼性、大きい静電容量、及び高い降伏電圧を有することができる。中央部内部電極の中央幅と上部及び下部内部電極のそれぞれの中央幅との差の半分は、10μm超過70μm未満であってもよい。中央部内部電極の複数のコーナーの第2方向陥没長さは、10μm超過70μm未満であってもよい。
【0060】
図3a及び
図3bを参照すると、表1のサンプルの本体110の幅(W
ACT+2*W
M)は、0.2mm以上0.5mm以下であってもよい。よって、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dのそれぞれの第2方向長さA
Wは、本体110の幅(W
ACT+2*W
M)の14%(70/500倍)未満であってもよい。例えば、本体110の幅(W
ACT+2*W
M)が狭くなると、第2方向長さA
Wの最適範囲の最大値も小さくなる傾向にある。例えば、本体110の幅(W
ACT+2*W
M)が0.2mm、0.3mmであるとき、第2方向長さA
Wの最適範囲の最大値は25μm、35μmであってもよい。例えば、幅(W
ACT+2*W
M)は、積層型キャパシタの0402、0603、1005サイズの02、03、05のいずれかに対応することができる。
【0061】
表1のサンプルの複数のサイドマージン層114のそれぞれの厚さWMは、7μm以上45μm以下であってもよく、本体110の第2方向(例:W方向)表面及び中央部内部電極111a、112aの未陥没部間の間隔は、7μm以上45μm以下であってもよい。本体110の第3方向(例:L方向)長さは、0.4mm以上1.0mmであってもよい。例えば、厚さWMは、第1及び第2方向長さBT、AWの測定方式と同じ方式で測定されてもよく、積層型キャパシタ標本の断面(例:中心断面)において、複数のサイドマージン層114の第2方向長さを第1方向に積分して第1方向長さで割った値(又は、第2方向長さの平均値)から求められてもよい。
【0062】
表1のサンプルの上部及び下部カバー層112、113のそれぞれの厚さTCは、12μm以上60μm以下であってもよく、少なくとも1つの誘電体層111aの厚さTDよりも厚くてもよい。少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のうち本体110の第1方向(例:T方向)表面の中央に最も近い内部電極及び本体110の第1方向表面間の間隔は12μm以上60μm以下であってもよい。例えば、厚さTCは、第1及び第2方向長さBT、AWの測定方式と同じ方式で測定されてもよく、積層型キャパシタ標本の断面(例:中心断面)において、上部及び下部カバー層112、113の第1方向長さを第2方向に積分して第2方向長さで割った値(又は、第1方向長さの平均値)から求められてもよい。
【0063】
表1のサンプルの複数のサイドマージン層114のそれぞれの厚さWMは、少なくとも1つの誘電体層111aのそれぞれの厚さTDよりも厚くてもよく、上部及び下部カバー層112、113のそれぞれの厚さTCよりも薄くてもよい。
【0064】
表1のサンプルの複数のサイドマージン層114のうち1つの第1方向端部と積層構造との間のマージンの第1方向長さBTと第2方向長さAWとの差は、複数のサイドマージン層114のそれぞれの厚さWMと上部及び下部カバー層112、113のそれぞれの厚さTCとの差よりも小さくてもよい。即ち、少なくとも1つのエッジマージン部111b、111c、111dの断面は、ほぼ正方形であってもよい。
【0065】
少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122のそれぞれの厚さTEは、0.35μm以上0.70μm以下であってもよく、少なくとも1つの第1内部電極121及び少なくとも1つの第2内部電極122の総積層数は、150以上900以下であってもよい。上記総積層数は、本体110のサイズが大きくなるにつれて多くなり得る。例えば、本体110の幅(WACT+2*WM)が0.2mm、0.3mm、0.5mmであると、上記総積層数は150~300、170~400、300~900であることができる。積層構造の厚さTACTは、厚さTD、厚さTE、及び上記総積層数に基づくことができる。
【0066】
図5aは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの切断工程前の中央部内部電極を示した平面図であり、
図5bは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの切断工程前の上部内部電極を示した平面図である。
【0067】
図5a及び
図5bを参照すると、切断工程前の積層型キャパシタ(100pre)は、複数の積層構造111が連結された状態で切断線(CUT)に沿って切断されることができる。これによって、複数の積層型キャパシタの量産性をあげることができる。
【0068】
例えば、エッジマージン部111dは、中央部内部電極121a、122aの複数のコーナーが陥没することで形成されることができる。エッジマージン部111b、111cは、上部内部電極121b、122b及び下部内部電極121c、122cのW方向幅が中央部内部電極121a、122aの幅よりも狭くなることで形成されることができる。
【0069】
以上では、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態及び添付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。
【0070】
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逸脱しない範囲内で、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。
【符号の説明】
【0071】
100:積層型キャパシタ
110:本体(body)
111:積層構造
111a:誘電体層
111b、111c、111d:エッジマージン部
112:上部カバー層
113:下部カバー層
114:複数のサイドマージン層
121:第1内部電極
122:第2内部電極
121a、122a:中央部内部電極
121b、122b:上部内部電極
121c、122c:下部内部電極
131:第1外部電極
132:第2外部電極