特開 2023-81257 積層型電子部品

(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】P2023081257

(43)【公開日】2023-06-09

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230602BHJP

【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】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022022202

(22)【出願日】2022-02-16

(31)【優先権主張番号】10-2021-0168414

(32)【優先日】2021-11-30

(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】パク、ヒ ジン

(72)【発明者】

【氏名】クー、ボン セオク

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュン ミン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ、ホン ジェ

(72)【発明者】

【氏名】カン、ビョン ウ

(72)【発明者】

【氏名】ハン、ジ ヒ

(72)【発明者】

【氏名】リー、サン ウク

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AF06

5E001AH01

5E001AH07

5E001AJ03

5E082AB03

5E082BC23

5E082EE04

5E082EE23

5E082EE35

5E082FF05

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG46

5E082GG10

5E082GG11

5E082GG28

5E082JJ03

5E082JJ07

5E082JJ23

(57)【要約】

【課題】リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）適用時に、導電性樹脂層で発生するアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）によって焼結電極層と導電性樹脂層との間の界面に浮きが発生する問題、導電性樹脂層の内部の余剰Ｓｎが外部電極の表面に溶出して積層型電子部品のめっき性を低下させる問題、及び金属粒子が導電性樹脂層内に分散している形態で存在し、焼結電極層と導電性樹脂層との間の電気的連結性が低下する問題を解決する。
【解決手段】
本発明の一実施形態は、誘電体層及び上記誘電体層を間に挟んで積層された複数の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を含み、上記外部電極は上記内部電極と連結される第１電極層及び上記第１電極層上に配置され、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部及び樹脂を含む第２電極層を含み、上記第２電極層の少なくとも一部の断面において、上記導電部の面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合は３～５０％である積層型電子部品を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体層及び前記誘電体層を間に挟んで積層された複数の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を含み、
前記外部電極は、
前記内部電極と連結される第１電極層と、
前記第１電極層上に配置され、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部及び樹脂を含む第２電極層と、を含み、
前記第２電極層の少なくとも一部の断面において、前記導電部の面積に対する前記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合は３～５０％である、積層型電子部品。

【請求項2】

前記導電部は、複数の金属粒子及び前記複数の金属粒子と連結された連結部を含み、
前記Ａｇ－Ｓｎ合金は、前記連結部に含まれている、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項3】

前記連結部は、第１金属間化合物をさらに含む、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項4】

前記第１金属間化合物は、Ｃｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５のうち１つ以上を含む、請求項３に記載の積層型電子部品。

【請求項5】

前記連結部の少なくとも一部は、前記第１電極層の少なくとも一部と直接的に接触される、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項6】

前記第１電極層及び第２電極層の間に形成され、第２金属間化合物を含む界面層をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項7】

前記第２金属間化合物はＣｕ_３Ｓｎである、請求項６に記載の積層型電子部品。

【請求項8】

前記界面層は、複数のアイランド（ｉｓｌａｎｄ）状である、請求項６または７に記載の積層型電子部品。

【請求項9】

前記導電部は、第１金属間化合物をさらに含む、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項10】

前記第１金属間化合物は、Ｃｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５のうち１つ以上を含む、請求項９に記載の積層型電子部品。

【請求項11】

前記外部電極は、前記第２電極層上に配置される第３電極層をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項12】

前記第３電極層は、前記第２電極層上に順に積層されたニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層を含む、請求項１１に記載の積層型電子部品。

【請求項13】

前記複数の金属粒子は、銀（Ａｇ）及び銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含む、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項14】

前記連結部は、スズ（Ｓｎ）及びスズ（Ｓｎ）合金の少なくともいずれか一つを含む、請求項２に記載の積層型電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型電子部品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

積層型電子部品の一つである積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）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型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、小型でありながらも高容量が保障され、実装が容易であるという利点により、通信、コンピュータ、家電、自動車などの産業に用いられる重要なチップ部品であり、特に、携帯電話、コンピュータ、デジタルＴＶなどの各種電気、電子、情報通信機器に用いられる核心受動素子である。

【0004】

最近では、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、積層セラミックキャパシタまたは小型化及び高容量化する傾向にあり、このような流れによって積層セラミックキャパシタの高信頼性を確保する重要度が高まっている。

【0005】

このような積層セラミックキャパシタの高信頼性を確保するための方案として、機械的または熱的環境で発生する引張ストレス（ｓｔｒｅｓｓ）を吸収し、ストレスにより発生するクラック（ｃｒａｃｋ）を防止するために、外部電極に導電性樹脂層を適用する技術が開示されている。

【0006】

このような導電性樹脂層は、積層セラミックキャパシタの外部電極の焼結電極層とめっき層との間を電気的及び機械的に接合させる役割を果たし、回路基板の実装中に工程温度による機械的及び熱的応力及び基板の反り衝撃から積層セラミックキャパシタを保護する役割を果たす。

【0007】

しかしながら、導電性樹脂層は、高温リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）環境適用時に、導電性樹脂層で発生するアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）により焼結電極層と導電性樹脂層との間の界面に浮きが発生するおそれがある。

【0008】

また、導電性樹脂層の場合、導電性を有する金属粒子が導電性樹脂層内に分散している形態で存在するため、電気導電性が弱くて焼結電極層と導電性樹脂層との間の電気的連結性が低下するという問題点が存在した。

【0009】

このような問題点を解決するために、特許文献１は焼結電極層と導電性樹脂層との間の電気的及び機械的接合力を向上させるために、Ａｇ_３Ｓｎなどの金属間化合物を含む導電性樹脂層を開示した。

【0010】

しかしながら、導電性樹脂層に含まれるＡｇ_３Ｓｎ含有量が増加するにつれて、導電性樹脂層の内部の余剰Ｓｎが外部電極の表面に溶出する現象が発生し、これは積層セラミックキャパシタのめっき性を低下させるという問題点を発生させた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】ＫＲ１０－２０１８－００８４０３０Ａ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明のいくつかの目的の一つは、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）適用時に、導電性樹脂層で発生するアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）によって焼結電極層と導電性樹脂層との間の界面に浮きが発生する問題を解決するためである。

【0013】

本発明のいくつかの目的の一つは、導電性樹脂層の内部の余剰Ｓｎが外部電極の表面に溶出して積層型電子部品のめっき性を低下させる問題を解決するためである。

【0014】

本発明のいくつかの目的の一つは、金属粒子が導電性樹脂層内に分散している形態で存在し、焼結電極層と導電性樹脂層との間の電気的連結性が低下する問題を解決するためである。

【0015】

但し、本発明の目的は上述した内容に限定されず、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】

【0016】

本発明の一実施形態は、誘電体層及び上記誘電体層を間に挟んで積層された複数の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を含み、上記外部電極は上記内部電極と連結される第１電極層、及び上記第１電極層上に配置され、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部及び樹脂を含む第２電極層を含み、上記第２電極層の少なくとも一部の断面において、上記導電部の面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合は３～５０％である積層型電子部品を提供する。

【発明の効果】

【0017】

本発明の様々な効果の一つは、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）適用時に、導電性樹脂層で発生するアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）により焼結電極層と導電性樹脂層との間の界面に浮きが発生することを抑制することである。

【0018】

本発明の様々な目的の一つは、導電性樹脂層の内部の余剰Ｓｎが外部電極の表面に溶出されることを防止して積層型電子部品のめっき性を向上させるためである。

【0019】

本発明の様々な目的の一つは、焼結電極層と導電性樹脂層との間の弱い電気的連結性を向上させるためである。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る積層型電子部品を概略的に示した斜視図である。

【図2】図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図である。

【図3】図２のＡ領域を拡大して示した拡大図である。

【図4】本発明の一実施形態を示した図２のＡ領域拡大図である。

【図5】本発明の一実施形態を示した図２のＡ領域拡大図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る積層型電子部品のＡ領域付近の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて撮影したイメージである。

【図7a】図６において導電部が形成された領域を彩色したイメージである。

【図7b】図７ａのＥ領域をモノクロ処理したイメージである。

【図8a】図６においてＡｇ－Ｓｎ合金が形成された領域を彩色したイメージである。

【図8b】図８ａのＥ領域をモノクロ処理したイメージである。

【図9】第２電極層の外表面にＳｎが溶出したことを撮影したイメージである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下では、具体的な実施形態及び添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は、いくつかの他の形態に変形することができ、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。また、本発明の実施形態は、通常の技術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（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。

【0022】

そして、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、図面において示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のために任意で示したため、本発明が必ずしも図示によって限定されるものではない。また、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。さらに、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「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。

【0023】

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

【0024】

以下、図１～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品について詳細に説明する。

【0025】

本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００は、誘電体層１１１及び上記誘電体層を間に挟んで積層された複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体上に配置される外部電極１３０、１４０を含み、上記外部電極は、上記内部電極と連結される第１電極層１３１、１４１及び上記第１電極層上に配置され、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部１３２ａ、１４２ａ及び樹脂１３２ｂ、１４２ｂを含む第２電極層１３２、１４２を含み、第２電極層１３２、１４２の少なくとも一部の断面において、導電部１３２ａ、１４２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合は３～５０％を満たす。

【0026】

本体１１０は、誘電体層１１１と第１及び第２内部電極１２１、１２２が交互に積層されている。

【0027】

本体１１０の具体的な形状に特に制限はないが、図示のように本体１１０は六面体状または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や角部の研磨によって、本体１１０は完全な直線を有する六面体状ではないが、実質的に六面体状を有することができる。

【0028】

本体１１０は、第１方向に互いに対向する第１面１及び第２面２、上記第１面１及び第２面２と連結され、第２方向に互いに対向する第３面３及び第４面４、第１面１及び第２面と連結され、第３面３及び第４面４と連結され、かつ第３方向に互いに対向する第５面５及び第６面６を有することができる。

【0029】

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。

【0030】

上記誘電体層１１１を形成する材料は、十分な静電容量を得ることができる限り特に制限されない。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を用いることができる。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、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３またはＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３などが挙げられる。

【0031】

このとき、誘電体層１１１の平均厚さは積層型電子部品１００の容量設計に合わせて任意に変更することができ、本体１１０の大きさ及び容量を考慮して焼成後０．１～１０μｍとなるように構成することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0032】

本体１１０は、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と、上記容量形成部の上部及び下部に形成されたカバー部１１２、１１３を含むことができる。

【0033】

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上記容量形成部の上下面にそれぞれ第１方向または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。

【0034】

上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、内部電極を含まないことを除いては、上記容量形成部の誘電体層１１１と同一材質及び構成を有することができる。上部カラー部１１２及び下部カバー部１１３は、それぞれ２５μｍ以下の厚さを有することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0035】

内部電極１２１、１２２は誘電体層１１１と交互に配置されることができ、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで互いに対向するように配置されることができる。

【0036】

すなわち、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、互いに異なる極性を有する一対の電極であり、誘電体層１１１上に所定厚さで導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストを印刷して誘電体層１１１を間に挟んで誘電体層１１１の積層方向に沿って本体１１０の第３面３及び第４面４を介して交互に露出するように配置されることができ、中間に配置された誘電体層１１１によって互いに電気的に絶縁されることができる。

【0037】

したがって、第１内部電極１２１は、第３面３において第１外部電極１３０と接触して電気的に連結され、第２内部電極１２２は、第４面４において第２外部電極１４０と接触して電気的に連結されることができる。

【0038】

このような第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２の平均厚さは用途に応じて決定されることができ、例えば、本体１１０の大きさ及び容量を考慮して０．２～１．０μｍとすることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0039】

第１内部電極１２１、第２内部電極１２２に含まれる導電性金属は、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一つ以上であることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0040】

第１電極層１３１、１４１は、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２と直接的に連結され、外部電極１３０、１４０と第１内部電極１２１、第２内部電極１２２との間の電気的導通を確保する。すなわち、第１電極層１３１、１４１は、本体１１０の第３面３及び第４面４に配置され、本体１１０の第３面３及び第４面４を介して交互に露出した第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２とそれぞれ連結されることにより、第１外部電極１３０及び第２外部電極１４０と第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２との間の電気的導通を確保する。

【0041】

このとき、第１電極層１３１、１４１は導電性金属及びガラスを含むことができ、焼結電極であることができる。上記導電性金属は、例えば、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）のうち一つまたはこれらの合金などからなることを用いることができ、より好ましくは、銅（Ｃｕ）を含むことができる。

【0042】

上記ガラスは、酸化物が混合された組成であることができ、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及びアルカリ土金属酸化物からなる群から選択された一つ以上であることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0043】

第１電極層１３１、１４１は、本体１１０の第３面３及び第４面４において本体１１０の第１面１及び第２面２と第５面５及び第６面６の一部までそれぞれ延長して配置されることができる。

【0044】

図３を参照すると、Ａ領域は第１外部電極１３０の一部を拡大して示したが、第１外部電極１３０は、第１内部電極１２１と接続し、第２外部電極１４０は第２内部電極１２２と接続するという差異があるのみであって、第１外部電極１３０及び第２外部電極１４０の構成は類似するため、以下では、第１外部電極１３０を基準に説明するが、これは第２外部電極１４０に関する説明を含むものとする。

【0045】

第２電極層１３２は、上記電極層１３１上に配置され、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部１３２ａ及び樹脂１３２ｂを含む。このとき、上記導電部１３２ａは電気導電性を有し、上記樹脂１３２ｂは電気絶縁性を有することができる。

【0046】

樹脂１３２ｂは、第１電極層１３１及び第２電極層１３２上に形成される第３電極層１３３、１３４を機械的に接合させる役割を果たし、外部電極１３０に弾性を付与して積層型電子部品１００を基板に実装する際に機械的または熱的環境で発生する引張ストレス（ｓｔｒｅｓｓ）を吸収してクラック（ｃｒａｃｋ）が発生することを防止し、基板の反り衝撃から積層型電子部品１００を保護する役割を果たすことができる。

【0047】

導電部１３２ａは、例えば、導電性金属を含むことができ、上記導電部１３２ａに含まれる上記銀（Ａｇ）－スズ（Ｓｎ）合金はＡｇ_３Ｓｎであることができる。このとき、Ａｇ_３Ｓｎは、第２電極層１３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銀（Ａｇ）及び低融点金属であるスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金が相互反応して形成された金属間化合物（Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を意味することができる。

【0048】

導電部１３２ａは、上記導電性金属が互いに連結されたネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）構造を有することができ、第１電極層１３１及び第３電極層１３３、１３４を電気的に連結させる役割を果たすことができる。特に、銀（Ａｇ）は金属中でもスズ（Ｓｎ）との反応性が高いため、Ａｇ－Ｓｎ合金を容易に形成することにより第２電極層１３２の上記導電性金属間連結性を向上させる役割を果たすことができる。これにより、ホッピング伝導（ｈｏｐｐｉｎｇ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）により電気的連結性を確保する従来の導電性樹脂層に比べて電気的連結性が向上することができる。

【0049】

本発明の一実施形態によると、第２電極層１３２の少なくとも一部の断面において、上記導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合は３～５０％であることができる。上記条件を満たす場合、第２電極層１３２の上記導電性金属間連結性を向上させることにより、優れたネットワーク構造を有する導電部１３２ａを実現することができる。これにより、積層型電子部品１００の容量が向上し、ＥＳＲが減少するなど電気的特性が向上することができる。

【0050】

また、上記条件を満たす場合、ネットワーク構造を有する導電部１３１ａが第１電極層１３１と連結されることにより、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の界面に浮きが発生することを抑制することができる。これにより、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の優れた機械的及び電気的連結性を確保することができる。

【0051】

従来の場合、第２電極層１３２のリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）適用時に、第２電極層１３２で発生するアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）により、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の界面に浮きが発生する問題があった。リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）とは、積層型電子部品１００をはんだを用いて基板に実装する際に、はんだを溶融処理して接合させるための熱処理を意味する。

【0052】

一方、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００によると、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合を３～５０％に調整することにより、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）などの高温環境においても、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の結合力を確保して、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の界面で浮きが発生することを抑制することができる。

【0053】

第２電極層１３２の少なくとも一部の断面において、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合が３％未満の場合、導電部１３２ａに上記Ａｇ－Ｓｎ合金が十分に分布できず、第２電極層１３２の上記導電性金属間連結性が低下することがある。これにより、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の界面に浮きが発生することがある。

【0054】

第２電極層１３２の少なくとも一部の断面において、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合が５０％超過である場合、導電部１３２ａ内の余剰スズ（Ｓｎ）が第２電極層１３２の外面表面に溶出することができる。これにより、第２電極層１３２上に均一なめっき層を形成することができず、実装特性が低下することがある。

【0055】

例えば、上記Ａｇ－Ｓｎ合金であるＡｇ_３Ｓｎは、銀（Ａｇ）及びスズ（Ｓｎ）が３：１の原子比で反応して形成され、Ｃｕ_６Ｓｎ_５は銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）が６：５の原子比で反応して形成される。すなわち、Ａｇ_３Ｓｎが形成される際に消耗されるスズ（Ｓｎ）の量は、Ｃｕ_６Ｓｎ_５などが形成されされる際に消耗されるスズ（Ｓｎ）の量よりも少ない。これにより、上記Ａｇ－Ｓｎ合金の割合が非常に高い場合、スズ（Ｓｎ）との反応性が高い銀（Ａｇ）が優先的にＡｇ－Ｓｎ合金を形成することによって導電部１３２ａ内の余剰スズ（Ｓｎ）が発生して第２電極層１３２の外部表面に溶出することができる。

【0056】

上記導電部１３２ａの面積及びＡｇ－Ｓｎ合金の面積を測定する方法の一例として、第２電極層１３２を第１方向及び第２方向に第３方向への長さの１／２まで研磨した後、本体の第３面３及び第４面４に配置された第２電極層１３２の第１方向の中央地点を基準に第１方向への長さ×第２方向への長さ＝６０μｍ×２０μｍ領域（Ｅ領域）を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した後、ＩｍａｇｅＪプログラムを介して測定することができる。

【0057】

このとき、導電部１３２ａは、複数の金属粒子１３２ａ１及び上記複数の金属粒子と連結された連結部１３２ａ２を含み、上記Ａｇ－Ｓｎ合金は連結部１３２ａ２に含まれることができる。

【0058】

連結部１３２ａ２は、第１金属間化合物をさらに含むことができ、上記Ａｇ－Ｓｎ合金及び第１金属間化合物は、第２電極層１３２の内部の複数の金属粒子１３２ａ１の一部がスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金と反応して形成された金属間化合物（Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を意味することができる。

【0059】

したがって、上記Ａｇ－Ｓｎ合金及び第１金属間化合物は第２電極層１３２の内部に形成され、金属間化合物を形成した後に残っているスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金と金属結合を介して連結部１３２ａ２を形成することができる。

【0060】

例えば、上記Ａｇ－Ｓｎ合金は、第２電極層１３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銀（Ａｇ）及びスズ（Ｓｎ）が相互反応して形成されたＡｇ_３Ｓｎであることができる。また、上記第１金属間化合物は、第２電極層１３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）が相互反応して形成されたＣｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５のうち１つ以上を含むことができる。

【0061】

これにより、上記複数の金属粒子１３１ａ１は、銀（Ａｇ）及び銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含むことができ、銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つをさらに含むことができる。また、上記連結部１３２ａ２は、スズ（Ｓｎ）及びスズ（Ｓｎ）合金の少なくともいずれか一つを含むことができる。

【0062】

本発明の一実施形態において、上記連結部１３２ａ２の少なくとも一部は、上記第１電極層１３１の少なくとも一部と直接的に接触されることができる。これにより、第１電極層１３１に含まれた導電性金属及び第２電極層１３２の連結部１３２ａ２間の金属間結合によって機械的及び電気的連結性が向上することができる。

【0063】

本発明の一実施形態において、上記外部電極１３０は、上記第２電極層１３２上に配置される第３電極層１３３、１３４を含むことができる。このとき、第３電極層１３３、１３４はめっき層であることができる。

【0064】

上記第３電極層１３３、１３４は、積層型電子部品１００の実装特性を向上させる役割を果たす。上記第３電極層１３３、１３４は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｐｄ及びこれらの合金のうち１つ以上を含むことができ、複数の層からなることもできる。

【0065】

このとき、連結部１３２ａ２の少なくとも一部は、第１電極層１３１の少なくとも一部及び第３電極層１３３、１３４の少なくとも一部と直接的に接触することができる。これにより、第１電極層１３１、第２電極層１３２、及び第３電極層１３３、１３４間の電気的連結性及び機械的結合力をさらに向上させることができる。

【0066】

本発明の一実施形態において、上記第３電極層１３３、１３４は、上記第２電極層１３２上に順に積層されたニッケル（Ｎｉ）めっき層１３３及びスズ（Ｓｎ）めっき層１３４を含むことができる。

【0067】

このとき、ニッケルめっき層１３３は、第２電極層１３２の連結部１３２ａ２及び樹脂１３２ｂと接触されることができる。ニッケルめっき層１３３は、積層型電子部品１００を実装する際に、はんだ（ｓｏｌｄｅｒ）の溶解を防止する役割を果たすことができる。

【0068】

また、ニッケルめっき層１３３上に形成されたスズめっき層１３４は、積層型電子部品１００を実装する際に、はんだの濡れ性を良好にする役割を果たすことができる。

【0069】

図４を参照すると、本発明の一実施形態において、上記第１電極層１３１及び第２電極層１３２間に形成され、第２金属間化合物を含む界面層１３５をさらに含むことができる。

【0070】

ここで、第２金属間化合物は、第１電極層１３１に含まれる導電性金属及び第２電極層１３２に含まれるスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金が反応して形成された金属間化合物（Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を意味することができる。

【0071】

例えば、上記第２金属間化合物は、第１電極層１３１に含まれた銅（Ｃｕ）及び第２電極層１３２に含まれたスズ（Ｓｎ）が相互反応して形成されたＣｕ_３Ｓｎであることができる。界面層１３５は、上記導電性樹脂組成物を塗布及び乾燥し、硬化熱処理して第２電極層１３２を形成する過程でスズ（Ｓｎ）が第１電極層１３１に拡散することで形成されることができる。

【0072】

界面層１３５は、第１電極層１３１及び第２電極層１３２間の界面に形成され、上記第２金属間化合物を含むことにより第１電極層１３１と連結部１３２ａ２を連結する役割を果たすことができ、これにより、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間の優れた機械的及び電気的連結性を確保することができる。

【0073】

このとき、上記界面層１３５は、複数のアイランド（ｉｓｌａｎｄ）状で配置されることができ、上記複数のアイランド（ｉｓｌａｎｄ）が層（ｌａｙｅｒ）状であることができる。

【0074】

一方、図５を参照すると、上記複数の金属粒子は、第２電極層２３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれたスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金とすべて反応して第２電極層２３２内に存在しない可能性がある。

【0075】

これによって、本発明の一実施形態において、第２電極層２３２は、Ａｇ－Ｓｎ合金を含む導電部２３２ａ及び樹脂２３２ｂを含むことができ、導電部２３２ａは第１金属間化合物をさらに含むことができる。すなわち、上記複数の金属粒子を含まないことができる。上記導電部２３２ａは、上記Ａｇ－Ｓｎ合金及び第１金属間化合物が互いに連結されたネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）構造を有することにより、第２電極層２３２の機械的及び電気的連結性が向上することができる。

【0076】

このとき、上記Ａｇ－Ｓｎ合金は、第２電極層２３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銀（Ａｇ）及びスズ（Ｓｎ）が相互反応して形成されたＡｇ_３Ｓｎであることができる。また、上記第１金属間化合物は、第２電極層２３２を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）が相互反応して形成されたＣｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５のうち１つ以上を含むことができる。また、上記導電部２３２ａは、スズ（Ｓｎ）及びスズ（Ｓｎ）合金の少なくともいずれか一つを含むことができる。

【0077】

以下では、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の製造する方法について具体的に説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、本実施形態の積層型電子部品の製造方法に関する説明のうち、上述した積層型電子部品における説明と重複する説明は省略する。

【0078】

本発明の一実施形態に係る積層型電子部品を製造する方法は、まず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）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て複数個のセラミックグリーンシートを設ける。

【0079】

上記セラミックグリーンシートは、セラミック粉末、バインダー、及び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などで数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作したものである。

【0080】

次に、上記セラミックグリーンシート上にニッケル（Ｎｉ）などの導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストをスクリーン印刷工法などで塗布して内部電極を形成する。

【0081】

この後、内部電極が印刷されたセラミックグリーンシートを複数層積層し、積層体の上下面に内部電極が印刷されていないセラミックグリーンシートを複数層積層した後に焼成することにより、誘電体層及びカバーを含む本体を形成することができる。

【0082】

次に、上記本体の第３面及び第４面に一端が露出する第１内部電極及び第２内部電極と連結されるように上記本体の第３面及び第４面に第１電極層を形成する。

【0083】

上記第１電極層は、銅（Ｃｕ）などの導電性金属及びガラスを含む外部電極用導電性ペーストを上記本体の一面及び他面に塗布することによって形成することができる。

【0084】

上記第１電極層を形成する方法は、ディッピング方法によって形成することができるが、これに制限されるものではなく、シートを付着または転写する方法或いは無電解めっき法、またはスパッタリング工法を用いて第１電極層を形成することができる。

【0085】

次に、上記第１電極層上に複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂組成物を塗布して硬化熱処理し、導電部及び樹脂を含む第２電極層を形成することができる。このとき、上記導電性樹脂組成物は、Ｓｎ系はんだ粉末を含むことができる。

【0086】

上記複数の金属粒子は、銀（Ａｇ）及び銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含むことができ、樹脂は電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂を含むことができる。このとき、上記熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂であることができ、ビスフェノールＡ樹脂、グリコールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、またはこれらの誘導体のうち分子量が小さく、常温で液状の樹脂であることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0087】

例えば、上記導電性樹脂組成物は、Ａｇ粉末、Ｃｕ粉末、ＡｇがコーティングされたＣｕ粉末、Ｓｎ系はんだ粉末及び熱硬化性樹脂を混合した後、３－ロールミル（３－ｒｏｌｌ ｍｉｌｌ）を用いて分散させることで製造することができる。Ｓｎ系はんだ粉末としては、Ｓｎ、Ｓｎ_９６．５Ａｇ_３．０Ｃｕ_０．５、Ｓｎ_４２Ｂｉ_５８、及びＳｎ_７２Ｂｉ_２８の少なくともいずれか一つを含むことができ、上記Ａｇ粉末に含まれたＡｇ粒子の大きさは０．５～３μｍであることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0088】

このとき、上記導電性樹脂組成物を上記第１電極層上に塗布し、乾燥及び硬化することでＡｇ－Ｓｎ合金、第１金属間化合物が形成されることができ、硬化過程で上記複数の金属粒子がスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金と全て反応して第２電極層内に存在しないこともある。

【0089】

さらに、硬化過程で上記導電性樹脂組成物に含まれたＳｎ系はんだ及び第１電極層に含まれたＣｕが反応して第２金属間化合物が形成されることができ、これによって上記第１電極層及び第２電極層の間に上記第２金属間化合物を含む界面層が形成されることができる。

【0090】

上記第２電極層に含まれるＡｇ－Ｓｎ合金の面積割合は、Ａｇ粉末の量、Ｓｎはんだ粉末の量、ＡｇがコーティングされたＣｕ粉末の量を調節することによって制御されることができる。

【0091】

また、上記第２電極層上に第３電極層を形成する段階をさらに含むことができ、例えば、第２電極層上にニッケルめっき層を形成し、ニッケルめっき層上にスズめっき層を形成することができる。

【0092】

［実施例］
第２電極層１３２に含まれた導電部１３２ａの面積に対するＡｇ－Ｓｎ合金の面積割合に応じた第２電極層１３２の内部の浮き有無及びＳｎ溶出有無を測定した後、下記表１に記載した。

【0093】

図６は、第２電極層１３２の断面を電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）を用いて撮影したイメージである。より具体的には、第２電極層１３２を第１方向及び第２方向に第３方向への長さの１／２地点まで研磨した後、第２電極層１３２の第１方向の中央地点を基準に本体の第３面３に配置された第２電極層１３２の一部領域を撮影したイメージである。

【0094】

このとき、上記イメージをエネルギー分散型分光分析法（ＥＤＳ；Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で成分分析し、導電部１３２ａで比較的明るい領域がＡｇ－Ｓｎ合金、すなわち、Ａｇ_３Ｓｎであることを確認した。追加的に、導電部１３２ａにおいて比較的暗い領域は、Ｃｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５であることを確認した。

【0095】

図７ａを参照すると、上記ＳＥＭイメージにおいて本体の第３面３に配置された第２電極層１３２の第１方向及び第２方向の中央地点を基準に第１方向への長さ×第２方向への長さ＝６０μｍ×２０μｍ領域（Ｅ領域）を示し、導電部１３２ａが形成された領域を彩色した。

【0096】

図７ｂを参照すると、ＩｍａｇｅＪプログラムにより上記導電部１３２ａが形成された領域をモノクロ処理し、導電部１３２ａは黒色で、樹脂１３２ｂは白色で表示した。このとき、第１電極層１３１、第２電極層１３２内の空隙などは黒色で表示されない。この後、上記Ｅ領域の全体面積で導電部１３２ａが占める面積を測定した。

【0097】

図８ａを参照すると、上述したように、上記ＳＥＭイメージにおいて本体の第３面３に配置された第２電極層１３２の第１方向及び第２方向の中央地点を基準に第１方向への長さ×第２方向への長さ＝６０μｍ×２０μｍ領域（Ｅ領域）を示し、Ａｇ－Ｓｎ合金が形成された領域を彩色した。

【0098】

図８ｂを参照すると、ＩｍａｇｅＪプログラムにより上記Ａｇ－Ｓｎ合金が形成された領域をモノクロ処理し、Ａｇ－Ｓｎ合金は黒色で、それ以外の領域は白色で表示した。このとき、第１電極層１３１、第２電極層１３２内の空隙などは黒色で表示されない。この後、上記Ｅ領域の全体面積でＡｇ－Ｓｎ合金が占める面積を測定した。この後、上記Ｅ領域の面積で導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合（Ｓ）を表１に示した。

【0099】

浮き発生の有無は、各サンプルに対して積層方向と水平または垂直方向に実装した後、実装されたサンプルに対してリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）を適用した。この後、基板に実装されたサンプルを第１方向及び第２方向に切断した後、サンプル１個当たりの外部電極の両面をそれぞれＸ－ｒａｙを用いて撮影し、外部電極に明るい帯が存在する場合には浮きが発生したものと評価し、試料番号当たり３０個のサンプルに対して浮きが発生する場合（ＮＧ）及び発生しない場合（ＯＫ）を表示した。

【0100】

Ｓｎ溶出の有無は、第３電極層１３３、１３４が形成される前の各サンプルについて、外部電極を第１方向及び第２方向に切断した後、サンプル１個当たりの外部電極の両面をそれぞれＳＥＭを用いて撮影して第２電極層１３２の外面表面へのＳｎ溶出の有無を確認し、試料番号当たり３０個のサンプルに対してＳｎ溶出が発生する場合（ＮＧ）及び発生しない場合（ＯＫ）を表示した。

【0101】

【表1】

＊は比較例

【0102】

試料１～４の場合、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合（Ｓ）が３％未満であり、第１電極層１３１と第２電極層１３２との間に浮きが発生することが確認できた。

【0103】

試料１０～１３の場合、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合（Ｓ）が５０％超過であり、図９のように導電部１３２ａ内の余剰スズ（Ｓｎ）が第２電極層１３２の外部表面に溶出することが確認できた。

【0104】

試料５～９の場合、導電部１３２ａの面積に対する上記Ａｇ－Ｓｎ合金の面積割合（Ｓ）が３～５０％の範囲内に属することで浮き発生を抑制し、余剰Ｓｎの溶出が発生しないことが確認できた。

【0105】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、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多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

【符号の説明】

【0106】

１００ 積層型電子部品
１１０ 本体
１１２ 上部カバー部
１１３ 下部カバー部
１１１ 誘電体層
１２１ 第１内部電極
１２２ 第２内部電極
１３０ 第１外部電極
１４０ 第２外部電極
１３１、１４１ 第１電極層
１３２、１４２ 第２電極層
１３３、１３４、１４３、１４４、２３３、２３４ 第３電極層
１３３、１４３、２３３ ニッケル（Ｎｉ）めっき層
１３４、１４４、２３４ スズ（Ｓｎ）めっき層
１３２ａ、２３２ａ 導電部
１３２ｂ、２３２ｂ 樹脂
１３２ａ１ 金属粒子
１３２ａ２ 連結部
１３５ 界面層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8a】

【図8b】

【図9】