特開 2023-76367 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】P2023076367

(43)【公開日】2023-06-01

(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 20060101AFI20230525BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201F

H01G4/30 201G

H01G4/30 513

H01G4/30 516

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022065357

(22)【出願日】2022-04-11

(31)【優先権主張番号】10-2021-0161325

(32)【優先日】2021-11-22

(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】カン、バン スク

(72)【発明者】

【氏名】リー、ス ジン

(72)【発明者】

【氏名】ユーン、ダエ ウー

(72)【発明者】

【氏名】キム、ダ ミ

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジェオン リョル

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AC09

5E001AE01

5E001AE02

5E001AE03

5E001AF06

5E082AA01

5E082AB03

5E082EE04

5E082EE23

5E082EE35

5E082FF05

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG46

5E082GG10

5E082GG11

5E082GG12

5E082JJ03

5E082JJ12

5E082JJ13

(57)【要約】

【課題】熱処理温度を下げて放射クラックリスクを解消させることができ、外部電極の厚さを実質的に均一に実現する際にバインダーの流変学的特性に縛られず、緻密度実現がほとんど完結しているため、容量実現の温度依存を減らすことができる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、上記本体上に配置される外部電極と、上記本体と上記外部電極との間に配置される接合層と、を含み、上記接合層は、上記外部電極よりも厚さが薄い、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、
前記本体上に配置される外部電極と、
前記本体と前記外部電極との間に配置される接合層と、を含み、
前記接合層は前記外部電極よりも厚さが薄い、セラミック電子部品。

【請求項2】

前記接合層は、前記本体と前記外部電極との間の界面部として存在する、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項3】

前記接合層はシリカ（ＳｉＯ_２）を含む、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項4】

前記接合層は低融点ガラスを含み、
前記低融点ガラスは、５００℃以下の融点を有する、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項5】

前記本体は、長さ方向に向かい合う第１面及び第２面、幅方向に向かい合う第３面及び第４面、及び厚さ方向に向かい合う第５面及び第６面を有し、
前記内部電極は、厚さ方向に交互に配置され、前記本体の第１面及び第２面に交互に露出する複数の第１及び第２内部電極を含む、請求項１に記載のセラミック電子部品。

【請求項6】

前記接合層は第１及び第２接合層を含み、
前記外部電極は第１及び第２外部電極を含む、請求項５に記載のセラミック電子部品。

【請求項7】

前記第１及び第２外部電極は、前記本体の第１及び第２面上にそれぞれ配置され、
前記第１及び第２接合層は、前記本体の第１及び第２面と前記第１及び第２外部電極との間にそれぞれ配置される、請求項６に記載のセラミック電子部品。

【請求項8】

前記第１及び第２外部電極は、銅（Ｃｕ）またはニッケル（Ｎｉ）を含む、請求項７に記載のセラミック電子部品。

【請求項9】

長さ方向及び厚さ方向への断面上で、
前記本体の第１及び第２面のそれぞれの中心部における前記第１及び第２外部電極のそれぞれの厚さは、前記本体の第１及び第２面のそれぞれの端部における前記第１及び第２外部電極のそれぞれの厚さと実質的に同一である、請求項７に記載のセラミック電子部品。

【請求項10】

前記第１及び第２外部電極は、前記本体の第３～第６面上にそれぞれ一部が延長して配置され、
前記第１及び第２接合層は、前記本体の第３～第６面と前記第１及び第２外部電極との間にそれぞれ一部が延長して配置される、請求項７に記載のセラミック電子部品。

【請求項11】

前記第１及び第２外部電極は銅（Ｃｕ）を含む、請求項１０に記載のセラミック電子部品。

【請求項12】

長さ方向及び厚さ方向への断面上で、
前記本体の第１及び第２面のそれぞれの中心部における前記第１及び第２外部電極のそれぞれの厚さは、前記本体の第１及び第２面のそれぞれと第５面または第６面が連結されるコーナー部における前記第１及び第２外部電極のそれぞれの厚さと実質的に同一である、請求項１０に記載のセラミック電子部品。

【請求項13】

前記第１外部電極は、前記本体の第１面上に配置される第１電極層、及び前記本体の第１面上に配置されて前記第１電極層を覆い、前記本体の第３～第６面上に一部が延長して配置される第２電極層を含み、
前記第２外部電極は、前記本体の第２面上に配置される第３電極層、及び前記本体の第２面上に配置され、前記第３電極層を覆い、前記本体の第３～第６面上に一部が延長して配置される第４電極層を含み、
前記第１接合層は、前記本体の第１面と前記第１電極層及び前記第２電極層との間にそれぞれ配置され、
前記第２接合層は、前記本体の第２面と前記第３電極層及び前記第４電極層との間にそれぞれ配置される、請求項６に記載のセラミック電子部品。

【請求項14】

前記第１電極層及び前記第３電極層はそれぞれニッケル（Ｎｉ）を含み、
前記第２電極層及び前記第４電極層はそれぞれ銅（Ｃｕ）を含む、請求項１３に記載のセラミック電子部品。

【請求項15】

誘電体層及び内部電極を含む本体と、
前記本体上に配置される外部電極と、を含み、
前記外部電極は銅及びガラスを含み、
長さ方向及び厚さ方向への断面上で、
前記外部電極の内面から前記外部電極の７μｍ厚さ地点までを第１領域とし、前記外部電極の７μｍ厚さ地点から前記外部電極の外面までを第２領域とするとき、前記第２領域における前記銅に対する前記ガラスの面積割合が前記第１領域における前記銅に対する前記ガラスの面積割合よりもさらに小さい、セラミック電子部品。

【請求項16】

前記本体と前記外部電極との間に配置される接合層をさらに含み、
前記外部電極の厚さは実質的に一定である、請求項１５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】

最近、電子製品の軽薄短小化に伴う超小型ＭＬＣＣの開発が求められており、このために様々な材料工程の技術が継続的に開発中である。すなわち、超小型高信頼性ＭＬＣＣ製品開発に多くの研究が進められている。

【0003】

一方、ＭＬＣＣの外部電極はほとんどディッピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）工法で形成されている。この場合、外部電極の焼成が必要である。例えば、セラミック素体に外部電極ペーストをディッピングを用いて塗布した後、焼成する方法などを用いることができる。

【0004】

但し、この場合、外部電極が収縮しながら発生させるストレイン（Ｓｔｒａｉｎ）が角の３重点に集中してセラミック素体の強度を低下させることがあり、これによって放射クラックのリスクがあり得る。

【0005】

また、内部電極とは異なり、３次元方向に収縮する外部電極の特性上、角部分が必然的に薄くなる形態を有するおそれがあり、これによってバインダーの流変学的特性に縛られる可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の様々な目的の一つは、熱処理温度を下げて放射クラックリスクを解消させることができるセラミック電子部品を提供することである。

【0007】

本開示の様々な目的のもう一つは、外部電極の厚さを実質的に均一に実現する際にバインダーの流変学的特性に縛られないセラミック電子部品を提供することである。

【0008】

本開示の様々な目的のもう一つは、緻密度実現がほとんど完結しているため、容量実現の温度依存を減らすことができる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】

【0009】

本開示によって提案する様々な解決手段の一つは、別途に形成された外部電極に接合層を形成し、これを用いてセラミック本体に熱処理接合をすることである。

【0010】

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、本体上に配置される外部電極、及び本体と外部電極との間に配置される接合層を含み、接合層は外部電極よりも厚さが薄いものであることができる。

【0011】

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、及び本体上に配置される外部電極を含み、外部電極は銅及びガラスを含み、長さ方向及び厚さ方向への断面上で、外部電極の内面から外部電極の７μｍ厚さ地点までを第１領域とし、外部電極の７μｍ厚さ地点から外部電極の外面までを第２領域とするとき、第２領域における銅に対するガラスの面積割合が第１領域における銅に対するガラスの面積割合よりもさらに小さいものであることもできる。

【発明の効果】

【0012】

本開示の様々な効果の一つとして、熱処理温度を下げて放射クラックリスクを解消させることができるセラミック電子部品を提供することができる。

【0013】

本開示の様々な効果のもう一つとして、外部電極の厚さを実質的に均一に実現する際に、バインダーの流変学的特性に縛られないセラミック電子部品を提供することができる。

【0014】

本開示の様々な効果のもう一つとして、緻密度実現がほとんど完結しているため、容量実現の温度依存を減らすことができる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】

【0015】

【図1】一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図である。

【図2】図１のセラミック電子部品をＩ－Ｉ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【図3】他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図である。

【図4】図３のセラミック電子部品をＩＩ－ＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【図5】他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図である。

【図6】図５のセラミック電子部品をＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【図7】他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図である。

【図8】図７のセラミック電子部品をＩＶ－ＩＶ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【図9】銅電極上にシリカコーティング層が形成される一例を概略的に示した断面図である。

【図10】本体と外部電極との間の界面に接合層が形成されたことを概略的に示した断面ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【図11】接合層を含まない場合の外部電極内の銅及びガラスの分布を概略的に示した断面ＳＥＭ写真である。

【図12】接合層を含む場合の外部電極内の銅及びガラスの分布を概略的に示した断面ＳＥＭ写真である。

【図13】接合層を含む場合の外部電極内の銅及びガラスの分布を概略的に示した断面ＳＥＭ写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

図１は、一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図であり、図２は、図１のセラミック電子部品をＩ－Ｉ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【0018】

図面を参照すると、一例によるセラミック電子部品１００Ａは、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２を含む本体１１０、本体１１０上に配置される外部電極１３１、１３２、及び本体１１０と外部電極１３１、１３２との間に配置される接合層１５１、１５２を含む。例えば、接合層１５１、１５２は、本体１１０と外部電極１３１、１３２との間の界面に非常に薄い薄膜形態で存在することができる。

【0019】

本体１１０は、Ｘ－方向（または長さ方向）を基準に互いに向かい合う第１面（または左－側面）及び第２面（または右－側面）、Ｙ－方向（または幅方向）を基準に互いに向かい合う第３面（または前－側面）及び第４面（または後－側面）、及びＺ－方向（または厚さ方向）を基準に互いに向かい合う第５面（または上面）及び第６面（または下面）を有する直方体に近い形状を有することができる。必要に応じて、本体１１０の角のある外形、例えば、角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。必要に応じて、外側電極１３１、１３２の角のある外形、例えば、角部分も丸い形状を有することができ、一部領域において凹状及び／または凸状を有することもできる。

【0020】

本体１１０は、Ｚ－方向に誘電体層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）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。

【0021】

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、これに制限されるものではないが、例えば、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る。このように、誘電体層１１１は強誘電体材料を含むことができるが、必ずしもこれに制限されるものではない。一方、誘電体層１１１は、複数の層が積層されて焼結された状態であることができ、これらは隣接する層同士の境界を目視で確認しにくいほど一体化することができる。

【0022】

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、上述の本体１１０を形成することができる。導電性金属は、これに制限されるものではないが、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び／またはこれらの合金を含むことができる。

【0023】

内部電極１２１、１２２は、複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２を含むことができる。複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで互いに分離して配置されることができる。複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、本体１１０のＺ－方向に交互に積層されることができ、本体１１０の第１面及び第２面にそれぞれ露出することができ、第１及び第２接合層１５１、１５２が薄膜として存在することができるため、結果的に第１及び第２外部電極１３１、１３２とそれぞれ連結されることができる。すなわち、容量が実現されることができる。但し、これは一例に過ぎず、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２が他の形態で配置されることもできる。例えば、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、本体１１０のＹ－方向に交互に積層され、本体１１０の第１面及び第２面にそれぞれ露出されることもできるが、これに限定されるものではない。

【0024】

外部電極１３１、１３２は、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及び第２外部電極１３１、１３２は、本体１１０のＸ－方向の両端部で第１及び第２接合層１５１、１５２上にそれぞれ配置されることができる。例えば、第１外部電極１３１は、本体１１０の第１面上に配置され、本体１１０の第３～第６面上にそれぞれ一部が延長して配置されることができる。また、第２外部電極１３２は、本体１１０の第２面上に配置されて本体１１０の第３～第６面上にそれぞれ一部が延長して配置されることができる。

【0025】

但し、これは一例に過ぎず、第１及び第２外部電極１３１、１３２も他の形態で配置されることができる。例えば、第１外部電極１３１は、本体１１０の第１面上に配置され、本体１１０の第５及び／または第６面上のみにそれぞれ一部が延長して配置されることができる。また、第２外部電極１３２は、本体１１０の第２面上に配置され、本体１１０の第５及び／または第６面上のみにそれぞれ一部が延長して配置されることができる。それ以外にも、他の様々な形態で第１及び第２外部電極１３１、１３２が配置されることもできる。

【0026】

外部電極１３１、１３２は厚さが実質的に一定することができる。ここで、厚さが実質的に一定するとは、どの地点においても厚さが実質的に同一である場合を意味することができ、完全に同一である場合だけでなく、ほとんど同一である場合を含むことができるため、これは製造工程上で発生する工程誤差や位置偏差、測定時の誤差などを含めて判断することができる。これは、外部電極１３１、１３２を別途に製造して焼成することで達成することができる。

【0027】

例えば、鋳造枠に外部電極を形成するためのペーストを注入して成形した後、これを独立焼成して外部電極１３１、１３２を形成することができ、その後、別途製造された外部電極１３１、１３２に接合層１５１、１５２をコーティングして形成し、この後、接合層１５１、１５２を界面として４００℃～５００℃程度の熱処理条件で本体１１０に熱接着を行い、外部電極１３１、１３２を接合することができる。したがって、本体１１０上で外部電極１３１、１３２の厚さが実質的に一定であることができる。一方、必要に応じては、接合層１５１、１５２を本体１１０の外面にコーティングして形成し、この後、上述した熱処理接合を行うこともできる。このように、外部電極１３１、１３２を別途に焼成して所望の形状を実現し、完成した外部電極１３１、１３２を本体１１０に組み立てる形態を有することができるため、厚さを実質的に一定に実現する際にも、バインダーの流変学的特性に縛られなくてよい。また、従来の工法よりも熱処理温度を２００℃～３５０℃程度下降させることで、高容量機種の積層数増加に伴う放射クラックリスクを解消させることができる。また、従来の工法とは異なり、緻密度実現がほとんど完結しているため、容量実現の温度依存を減らすことができる。

【0028】

このような観点から、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上で、本体１１０の第１面の中心部における第１外部電極１３１の厚さｔａ１は本体１１０の第１面の端部における厚さｔａ２と実質的に同一であることができる。例えば、ｔａ１／ｔａ２は約０．９～１．１または０．９５～１．０５程度であることができる。さらに、本体１１０の第２面の中央部における第２外部電極１３２の厚さｔｂ１は、本体１１０の第２面の端部における厚さｔｂ２と実質的に同一であることができる。例えば、ｔｂ１／ｔｂ２は約０．９～１．１または０．９５～１．０５程度であることができる。これは、Ｘ－方向及びＺ－方向の断面上におけるＳＥＭイメージを用いて大略的に測定することができる。

【0029】

このような観点から、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上で、本体１１０の第１面の中心部における第１外部電極１３１の厚さｔａ１は本体１１０の第１面が第５面または第６面と連結されるコーナー部における厚さｔａ３と実質的に同一であることができる。例えば、ｔａ１／ｔａ３は約０．９～１．１または０．９５～１．０５程度であることができる。また、本体１１０の第２面の中心部における第２外部電極１３２の厚さｔｂ１は、本体１１０の第２面が第５面または第６面と連結されるコーナー部における厚さｔｂ３と実質的に同一であることができる。例えば、ｔｂ１／ｔｂ３は約０．９～１．１または０．９５～１．０５程度であることができる。これは、Ｘ－方向及びＺ－方向の断面上におけるＳＥＭイメージを用いて大略的に測定することができる。

【0030】

ここで、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上での意味は、Ｘ－方向及びＺ－方向に対象物を垂直に切断したときの断面形状、またはＸ－方向及びＺ－方向に対象物をサイドビューから見た時の断面形状を意味することができる。

【0031】

外部電極１３１、１３２は導電体を含むことができ、導電体は銅（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。外部電極１３１、１３２は、このような導電体、好ましくは銅（Ｃｕ）を含むペーストを用いて上述した方法で形成することができる。一方、鋳造枠にペーストが注入された後、乾燥及び焼成工程で可能な限り収縮変化を加えるとともに、有機物分解による副効果を抑制するためには、ペーストに含まれる溶剤と有機物の含有量は最小限に減らすことが好ましい。また、薄膜コーティング層の形成後、熱処理接合を介して外部電極１３１、１３２と本体１１０との間の界面にシリカ及び／または低融点ガラスなどを含む界面部が形成されるため、ガラス含有量は銅（Ｃｕ）に対して最大限に少ない量で含むことができる。

【0032】

必要に応じて、外部電極１３１、１３２上にはニッケル層、スズ層、またはこれらの組み合わせを含むめっき層がさらに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上にそれぞれニッケル層、スズ層が順次配置されることができる。めっき層は、電解めっき、無電解めっきなどの公知のめっき工程で形成することができ、具体的なめっき方法は特に限定されない。

【0033】

接合層１５１、１５２は、第１接合層１５１及び第２接合層１５２を含むことができる。第１及び第２接合層１５１、１５２は、本体１１０のＸ－方向の両端部にそれぞれ配置されることができる。例えば、第１接合層１５１は、本体１１０の第１面と第１外部電極１３１との間に配置されることができ、本体１１０の第３～第６面と第１外部電極１３１との間にそれぞれ一部が延長して配置されることができる。また、第２接合層１５２は、本体１１０の第２面と第２外部電極１３２との間に配置されることができ、本体１１０の第３～第６面と第２外部電極１３２との間にそれぞれ一部が延長して配置されることができる。

【0034】

但し、これは一例に過ぎず、第１及び第２接合層１５１、１５２が他の形態で配置されることもできる。例えば、第１接合層１５１は、本体１１０の第１面と第１外部電極１３１との間に配置されることができ、本体１１０の第５及び／または第６面と第１外部電極１３１との間のみにそれぞれ一部が延長して配置されることができる。また、第２接合層１５２は、本体１１０の第２面と第２外部電極１３２との間に配置されることができ、本体１１０の第５及び／または第６面と第２外部電極１３２との間のみにそれぞれ一部が延長して配置されることができる。それ以外にも、他の様々な形態で第１及び第２接合層１５１、１５２が配置されることもできる。

【0035】

接合層１５１、１５２は、本体１１０の少なくとも一面に直接配置されることができる。例えば、第１接合層１５１は、本体１１０の第１面に直接配置されることができ、本体１１０の第３面～第６面の少なくとも一つに一部が直接延長して配置されることができる。また、第２接合層１５２は、本体１１０の第２面に直接配置されることができ、本体１１０の第３面～第６面の少なくとも一つに一部が直接延長して配置されることができる。ここで、ある接合層が本体のある一面に直接配置されるとは、該当接合層と本体のある一面との間に別途の他の構成が存在しないことを意味することができる。

【0036】

接合層１５１、１５２は、外部電極１３１、１３２よりも厚さが薄いことができる。例えば、第１接合層１５１は、第１外部電極１３１よりも厚さが薄いことができる。また、第２接合層１５２は、第２外部電極１３２よりも厚さが薄いことができる。ここで、厚さの比較は、Ｘ－方向及びＺ－方向の断面上でのＳＥＭイメージを用いて大略的に判断することができる。このような観点から、接合層１５１、１５２は、熱処理接合前に薄膜コーティング層の形態で形成されることができる。コーティング厚さは溶液の濃度によって制御可能であり、容量を実現するためにはできるだけ薄くコーティングすることが好ましい。例えば、コーティング層の厚さは、約１μｍ以下、または約８００ｎｍ以下、例えば、４００ｎｍ～６００ｎｍ程度であることができるが、これに限定されるものではない。このような薄膜化により、熱処理接合後に外部電極１３１、１３２が内部電極１２１、１２２と連結されて容量を実現することができる。

【0037】

このような観点から、接合層１５１、１５２は、熱処理接合後の外部電極１３１、１３２と本体１１０との間でこれらの界面部として存在することができる。例えば、第１接合層１５１は、本体１１０と第１外部電極１３１との間の界面部として存在することができる。また、第２接合層１５２は、本体１１０と第２外部電極１３２との間の界面部として存在することができる。特に、バンド領域、例えば、本体１１０の第３面～第６面で接合層１５１、１５２による境界部がより明確に観察されることができる。

【0038】

接合層１５１、１５２はシリカ（ＳｉＯ_２）を含むことができる。例えば、接合層１５１、１５２は、パーヒドロ－ポリシラザン（ＳｉＨ_２ＮＨ）を含むペーストを用いて別途に製造された外部電極１３１、１３２の内側にコーティングするか、または本体１１０の外面にコーティングし、この後、熱処理接合過程を経て形成することができる。コーティング方法は特に限定されない。または、接合層１５１、１５２は低融点ガラスを含むこともできる。例えば、接合層１５１、１５２は、低融点ガラスを含むペーストを用いて別途製造された外部電極１３１、１３２の内側にコーティングするか、または本体１１０の外面にコーティングした後、熱処理接合過程を経て形成することができる。コーティング方法は特に限定されない。ここで、低融点ガラスは、５００℃以下の融点、例えば３５０℃～４５０℃程度の融点を有するガラスであることができ、上述したシリカ以外にも他の様々な種類のガラスを含むことができる。

【0039】

図３は、他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図であり、図４は、図３のセラミック電子部品をＩＩ－ＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【0040】

図面を参照すると、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｂは、外部電極１３１、１３２が実質的に一定厚さを有する銅シート形態を有することができる。例えば、接合層１５１、１５２が本体１１０の第１面及び第２面上のみに配置されることができ、外部電極１３１、１３２が本体１１０の第１面及び第２面上のみで接合層１５１、１５２上に配置されることができる。

【0041】

外部電極１３１、１３２は銅シート転写方式で形成することができる。例えば、外部電極１３１、１３２として全焼した銅シートを用意した後、銅シートの一面にシリカ及び／または低融点ガラスを含むコーティング層を形成して接合層１５１、１５２を形成した後、接合層１５１、１５２を界面として本体１１０に熱処理接合する方法によって外部電極１３１、１３２を形成することができる。必要に応じては、本体１１０の外面にコーティング層を形成した後、別途製造された外部電極の熱処理接合を行うこともできる。

【0042】

その他の内容、例えば、上述したセラミック電子部品１００Ａで説明した内容は、矛盾しない限り、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｂにも適用されることができ、これに対する重複内容の説明は省略する。

【0043】

図５は、他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図であり、図６は、図５のセラミック電子部品をＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【0044】

図面を参照すると、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｃは、外部電極１３１、１３２が実質的に一定厚さを有するニッケルシート形態を有することができる。例えば、接合層１５１、１５２が本体１１０の第１面及び第２面上のみに配置されることができ、外部電極１３１、１３２が本体１１０の第１面及び第２面のみで接合層１５１、１５２上に配置されることができる。

【0045】

外部電極１３１、１３２はニッケルシート転写方式で形成することができる。例えば、外部電極１３１、１３２として全焼したニッケルシートを用意した後、ニッケルシートの一面にシリカ及び／または低融点ガラスを含むコーティング層を形成して接合層１５１、１５２を形成した後、接合層１５１、１５２を界面として本体１１０に熱処理接合する方法によって外部電極１３１、１３２を形成することができる。必要に応じては、本体１１０の外面にコーティング層を形成した後、別途製造された外部電極の熱処理接合を行うこともできる。

【0046】

その他の内容、例えば、上述したセラミック電子部品１００Ａで説明した内容は、矛盾しない限り、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｃにも適用されることができ、これに対する重複内容の説明は省略する。

【0047】

図７は、他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示した斜視図であり、図８は、図７のセラミック電子部品をＩＶ－ＩＶ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

【0048】

図面を参照すると、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｄは、外部電極１３１、１３２が複数の電極層１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ、１３２ｂを含むことができる。例えば、第１外部電極１３１は、本体１１０の第１面上に配置される第１電極層１３１ａ、及び本体１１０の第１面上に配置されて第１電極層１３１ａを覆って本体１１０の第３～第６面上に一部が延長して配置される第２電極層１３１ｂを含むことができる。また、第２外部電極１３２は、本体１１０の第２面上に配置される第３電極層１３２ａ、及び本体１１０の第２面上に配置されて第３電極層１３２ａを覆って本体１１０の第３～第６面上に一部が延長して配置される第４電極層１３２ｂを含むことができる。第１接合層１５１は、本体１１０の第１面と第１及び第２電極層１３１ａ、１３１ｂとの間にそれぞれ配置されることができる。第２接合層１５２は、本体１１０の第２面と第３及び第４電極層１３２ａ、１３２ｂとの間にそれぞれ配置されることができる。第１及び第３電極層１３１ａ、１３２ａはそれぞれニッケル（Ｎｉ）を含むことができ、第２及び第４電極層１３１ｂ、１３２ｂはそれぞれ銅（Ｃｕ）を含むことができる。

【0049】

例えば、鋳造枠に予めニッケルシートを接着させた後、銅ペーストを注入して乾燥及び焼成を進行して外部電極１３１、１３２を形成することができ、その後、別途製造された外部電極１３１、１３２の少なくとも一部領域に接合層１５１、１５２をコーティングして形成した後、接合層１５１、１５２を界面として本体１１０に熱接着して外部電極１３１、１３２を接合することができる。必要に応じては、本体１１０の外面にコーティング層を形成した後、別途製造された外部電極の熱処理接合を行うこともできる。または、本体１１０の外面にコーティング層を形成した後、ニッケルシート及び銅電極をそれぞれ熱処理接着する方法で形成することもできる。

【0050】

その他の内容、例えば、上述したセラミック電子部品１００Ａで説明した内容は、矛盾しない限り、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｄにも適用されることができ、これに対する重複内容の説明は省略する。

【0051】

図９は、銅電極上にシリカコーティング層が形成される一例を概略的に示した断面図である。

【0052】

図面を参照すると、シリカコーティング層は、銅電極上にパーヒドロ－ポリシラザン（ＳｉＨ_２ＮＨ）を含むペーストを塗布する方法によって形成することができる。パーヒドロ－ポリシラザン（ＳｉＨ_２ＮＨ）は大気中の水分と反応してシリカコーティング層を形成することができる。シリカコーティング層は、シリカが連結された層であることができ、薄膜形態であることができる。シリカコーティング層は、銅電極の熱処理接合において接合層として用いられることができる。シリカコーティング層は、熱処理接合後の銅電極及びセラミック本体の界面部として存在することができる。

【0053】

図１０は、本体と外部電極との間の界面に接合層が形成されたことを概略的に示した断面ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【0054】

図面を参照すると、本体１１０、例えば、誘電体層に別途焼成して形成された外部電極１３１、例えば、銅（Ｃｕ）電極を接合層１５１、例えば、シリカ及び／または低融点ガラスコーティング層を用いて熱処理接合する場合、本体１１０と外部電極１３１との間に薄膜形態で接合層１５１が存在できることが分かる。すなわち、ガラスを含む接合層１５１が界面部として存在できることが分かる。これは、熱処理温度が約４００℃程度と低いときにより明らかである。

【0055】

一方、熱処理温度がますます高くなる場合には、接合層１５１のガラスが外部電極１３１に徐々に移動することができる。したがって、境界がますます曖昧になる可能性がある。この場合、外部電極１３１の表面領域にはガラスが分布しないことがある。

【0056】

図１１は、接合層を含まない場合の外部電極内の銅及びガラスの分布を概略的に示した断面ＳＥＭ写真である。

【0057】

図面を参照すると、接合層を含まない場合の外部電極、例えば、セラミック素体にディッピング方式で銅電極形態の外部電極を形成したセラミック素体とともに焼成する場合には、セラミック素体との接合力確保などの目的で外部電極を形成するためのペースト内にガラスフリットなどの含有量を十分確保する必要があるため、焼成後の外部電極のセラミック本体との界面領域だけでなく、表面領域にもガラスが占める面積が相当あることが分かる。

【0058】

より具体的には、一例として、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上において、外部電極のセラミック本体と連結される内面から外部電極の７μｍ厚さ地点までを界面領域とし、外部電極の７μｍ厚さ地点から外部電極の外面までを表面領域とすると、焼成後の断面ＳＥＭ上での面積割合で、界面領域における銅に対するガラスの面積割合が、例えば３８．４％程度であることができ、表面領域における銅に対するガラスの面積割合が、例えば４２．７％程度であることができる。外部電極のガラス組成は、加速電圧１０ｋＶ、ＷＤ１０ｍｍの条件などでＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）－ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）装備で測定することができる。

【0059】

このように、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上において、焼成後の外部電極の表面領域における銅に対するガラスの面積割合は、外部電極の界面領域における銅に対するガラスの面積割合よりも却って大きいことができる。例えば、界面領域での面積割合をＳａ、表面領域での面積割合をＳｂとするとき、Ｓｂ／Ｓａ×１００％は７０％～１２０％程度であることができるが、これに限定されるものではない。

【0060】

図１２及び図１３は、接合層を含む場合の外部電極内の銅及びガラスの分布を概略的に示した断面ＳＥＭ写真である。

【0061】

図面を参照すると、接合層を含む場合の外部電極、例えば、本開示のように別途に外部電極を製造して焼成した後、シリカコーティング層や低融点ガラスコーティング層を用いてセラミック素体に熱処理接合を行う場合には、外部電極を形成するためのペースト内にガラスフリットなどの含有量を最小限に抑えることができるため、焼成後の外部電極の表面領域において銅に対してガラスが占める面積割合が減少することができる。

【0062】

より具体的には、いくつかの例として、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上で、外部電極のセラミック本体と連結される内面から外部電極の７μｍ厚さ地点までを界面領域とし、外部電極の７μｍ厚さ地点から外部電極の外面までを表面領域とするとき、焼成後の断面ＳＥＭ上での面積割合で、界面領域における銅に対するガラスの面積割合が例えば１０％～２０％、より具体的には１０．８％または１７．３％程度であることができ、表面領域における銅に対するガラスの面積割合が例えば３％～５％、より具体的には３．５％または３．８％程度であることができる。外部電極のガラス組成は、加速電圧１０ｋＶ、ＷＤ１０ｍｍ条件などでＳＥＭ－ＥＤＳ装備で測定することができる。

【0063】

このように、Ｘ－方向及びＺ－方向への断面上において、焼成後の外部電極の表面領域における銅に対するガラスの面積割合は、外部電極の界面領域における銅に対するガラスの面積割合よりもさらに小さいことができる。例えば、界面領域での面積割合をＳａ、表面領域での面積割合をＳｂとするとき、Ｓｂ／Ｓａ×１００％は０．０１％～３５％程度であることができるが、これに限定されるものではなく、例えば、熱処理温度を従来と類似して高温に高める場合には、Ｓｂはほぼ０に近いことができる。

【0064】

実験例
チタン酸バリウム系誘電体材料で形成された誘電体シートと、このような誘電体シート上にニッケル（Ｎｉ）を含む導電性ペーストを印刷した誘電体シートを積み重ねて圧着などの工程を介して、実験のためのサンプルとして０４０２サイズのセラミック積層体を用意した。

【0065】

このとき、下記［表１］の実験例１－８では、用意されたセラミック積層体上にディッピング方法で銅（Ｃｕ）を含むペーストを塗布した後、下記のような様々な接合温度で焼成及び接合して外部電極を形成した。

【0066】

また、下記［表１］の実験例９－１６では、鋳造枠に銅（Ｃｕ）を含むペーストを注入して成形した後、これを独立焼成して外部電極を形成し、この後、外部電極に薄膜のシリカコーティング層を形成した後、用意されたセラミック積層体に以下のような様々な接合温度で熱処理接合して外部電極を形成した。

【0067】

その後、製造されるＭＬＣＣサンプルチップの容量、放射クラック、及びＣ／Ｃ比率を測定して下記［表１］に示した。ここで、同一の繰り返し条件でのサンプルチップ１０，０００個を基準に、△は良品が６０％未満の場合、○は良品が６０～９０％程度の場合、そして◎は良品が９０～１００％程度の場合を意味する。

【0068】

一方、容量は、機種別に基準となる容量スペックを満たす割合を意味し、例えば、熱処理２時間後にＬＣＲメータを用いて容量を測定してスペック範囲の容量（単位：ｕＦ）範囲に入るときを良品と判断した。

【0069】

また、放射クラックは、各サンプルチップを水平になるように横にした後、チップの周囲をエポキシ樹脂で固定させ、Ｘ－方向及びＹ－方向の断面が露出するように研磨機でポリシングを行い、Ｚ－方向に約１／４程度の深さまで研磨を行い、マージン部まで研磨した後、セラミック積層体の縁部のクラック発生頻度をＳＥＭ－ＥＤＳ装備で測定した。

【0070】

なお、Ｃ／Ｃ比率は外部電極のセンター（Ｃｅｎｔｅｒ）厚さ／コーナー（Ｃｏｒｎｅｒ）厚さの比率を意味するものであって、各サンプルチップを水平になるように横にした後、チップの周囲をエポキシ樹脂で固定させ、Ｘ－方向及びＹ－方向の断面が露出するように研磨機でポリシングを行い、Ｚ－方向に約１／２程度の深さまで研磨した後、ＳＥＭ－ＥＤＳ装備を用いて各地点での厚さを測定して計算した。

【0071】

【表1】

【0072】

［表１］から分かるとおり、実験例１－８の場合、接合温度が低い場合は容量が足りないという問題があり、接合温度が高い場合は放射クラックの問題がある。また、Ｃ／Ｃ比率が０．５以下と外部電極の厚さが均一でないことが分かる。

【0073】

一方、実験例９－１６の場合は、熱処理温度とは関係なく容量及び放射クラックの問題がほとんどないことが分かる。すなわち、外部電極がすでに焼成が完了された状態であるため、内部電極に拡散する拡散係数が極端に低くなっており、高い温度でも放射クラックが発生しない可能性がある。また、いずれの場合にもＣ／Ｃ比率がほぼ１に近いほど厚さが均一の外部電極を形成することが可能であることが分かる。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】