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(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】P2023092470
(43)【公開日】2023-07-03
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20230626BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 201L
H01G4/30 201M
H01G4/30 201N
H01G4/30 515
H01G4/30 512
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022184576
(22)【出願日】2022-11-18
(31)【優先権主張番号】10-2021-0184078
(32)【優先日】2021-12-21
(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】カン、ス ジ
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AD02
5E001AE04
5E082AA01
5E082AB03
5E082EE01
5E082FF05
5E082FG26
5E082GG10
(57)【要約】 （修正有）
【課題】耐湿信頼性を向上させた積層型電子部品を提供する。
【解決手段】積層型電子部品は、複数の誘電体層１１１を含み、第１方向に対向する第１、第２面、第１、第２面と連結され、第２方向に対向する第３、第４面、第１面～第４面と連結され、第３方向に対向する第５、第６面を含む本体と、第５、第６面に配置されるサイドマージン部１１４、１１５と、第３、第４面に配置される外部電極とを含む。本体は、誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む活性部Ａｃ及び活性部の第１方向の両端面に配置されるカバー部１１２、１１３を含む。活性部、カバー部及びサイドマージン部は、Ｍｏを含み、活性部のうち、カバー部及びサイドマージン部に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量が界面部におけるＭｏ含量より高い。
【選択図】図５
【解決手段】積層型電子部品は、複数の誘電体層１１１を含み、第１方向に対向する第１、第２面、第１、第２面と連結され、第２方向に対向する第３、第４面、第１面～第４面と連結され、第３方向に対向する第５、第６面を含む本体と、第５、第６面に配置されるサイドマージン部１１４、１１５と、第３、第４面に配置される外部電極とを含む。本体は、誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む活性部Ａｃ及び活性部の第１方向の両端面に配置されるカバー部１１２、１１３を含む。活性部、カバー部及びサイドマージン部は、Ｍｏを含み、活性部のうち、カバー部及びサイドマージン部に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量が界面部におけるＭｏ含量より高い。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の誘電体層を含み、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、第２方向に対向する第３及び第４面、前記第１面～第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を含む本体と、
前記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、
前記第３及び第４面に配置される外部電極と、を含み、
前記本体は、前記複数の誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部及び前記活性部の前記第１方向の両端面に配置されるカバー部を含み、
前記活性部、カバー部及びサイドマージン部はＭｏを含み、
前記活性部のうち、前記カバー部及びサイドマージン部に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が前記活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、
前記カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量が前記界面部におけるＭｏ含量より高い、積層型電子部品。
前記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、
前記第３及び第４面に配置される外部電極と、を含み、
前記本体は、前記複数の誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部及び前記活性部の前記第１方向の両端面に配置されるカバー部を含み、
前記活性部、カバー部及びサイドマージン部はＭｏを含み、
前記活性部のうち、前記カバー部及びサイドマージン部に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が前記活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、
前記カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量が前記界面部におけるＭｏ含量より高い、積層型電子部品。
【請求項2】
前記活性部の中央部はＭｏを含まない、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記カバー部及びサイドマージン部に含まれたＭｏの含量が０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記界面部に含まれたＭｏの含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記界面部から前記カバー部及びマージン部の外側方向に５００ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量が０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記カバー部及びサイドマージン部から前記界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記界面部から前記カバー部及びマージン部の外側方向に５００ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量が０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下であり、
前記カバー部及びサイドマージン部から前記界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
前記カバー部及びサイドマージン部から前記界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記内部電極の平均厚さは０．４μｍ以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記複数の誘電体層の平均厚さは０．４μｍ以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記サイドマージン部の平均幅は２０μｍ以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
前記カバー部の平均厚さは２０μｍ以下である、請求項１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。
【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、様々な電子製品の印刷回路基板に装着され、電気を充電又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、様々な電子装置の部品として使用できる。コンピュータ、モバイル機器など、各種の電子機器の小型化、高出力化に伴い、積層セラミックキャパシタに対する小型化及び高容量化への要求が増大している。
【0004】
また、最近、自動車用電装部品に対する業界の関心が高まり、積層セラミックキャパシタも自動車又はインフォテインメントシステムに使用されるために高信頼性及び高強度特性が求められている。そこで、電気自動車の普及率が急激に増加する傾向は続くものと見られ、このような流れに合わせて電気自動車、自律走行車両部品の高性能化及び軽量化が求められている実情である。
【0005】
特に、積層セラミックキャパシタの小型及び高容量化のためには、電極有効面積の極大化（容量実現に必要な有効体積分率の増加）が求められる。
【0006】
このように小型及び高容量の積層セラミックキャパシタを実現するために、積層セラミックキャパシタを製造するにあたり、内部電極を本体の幅方向に露出させることで、マージンのない設計により内部電極の幅方向の面積を極大化し、且つこのようなチップの作製後、焼成前の段階でチップの幅方向への電極露出面にサイドマージン部を別途取り付けて完成する方法が適用されている。
【0007】
しかし、サイドマージン部を別途取り付ける方法により、キャパシタの単位体積当たりの容量は向上させることができるが、サイドマージン部の厚さの減少などにより信頼性が低下するという問題点があった。
【0008】
また、一般に積層方向の最外層の内部電極とカバー部との間の隙間を介して水分が侵入し、積層型電子部品の特性劣化を引き起こすが、耐湿評価後に不良製品を破壊分析したとき、カバー部でバーント（ｂｕｒｎｔ）不良が発生する割合が高い傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】韓国登録特許公報第１０－１７０１０４９号
【特許文献2】韓国登録特許公報第１０－２１４７４０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明のいくつかの目的の一つは、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることにある。
【0011】
本発明のいくつかの目的の一つは、信頼性の高い小型、高容量の積層型電子部品を提供することにある。
【0012】
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することができる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品は、複数の誘電体層を含み、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、第２方向に対向する第３及び第４面、上記第１面～第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を含む本体と、上記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部と、上記第３及び第４面に配置される外部電極と、を含み、上記本体は、上記誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極を含む活性部及び上記活性部の上記第１方向の両端面に配置されるカバー部を含み、上記活性部、カバー部及びサイドマージン部はＭｏを含み、上記活性部のうち上記カバー部及びサイドマージン部に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が上記活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、上記カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量が上記界面部におけるＭｏ含量より高いことができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のいくつかの効果の一つは、部位別にＭｏ含量を制御することにより積層型電子部品の信頼性を向上させたことである。
【0015】
但し、本発明の多様かつ有益な利点及び効果は、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することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の斜視図を概略的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、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様々な他の形態に変形することができ、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誇張されてもよく、図面上の同じ符号で示される要素は同じ要素である。
【0018】
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、図面に示した各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜上、任意に示しているため、本発明は必ずしも図示されたものに限定されない。なお、同一思想の範囲内の機能が同一である構成要素については、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、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対となる記載がない限り、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み得ることを意味する。
【0019】
図面において、第１方向は積層方向又は厚さ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。
【0020】
積層型電子部品
図１は、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の斜視図を概略的に示したものであり、図２は、図１の積層型電子部品において、外部電極を除いて示した斜視図であり、図３は、図１の積層型電子部品において、外部電極及びサイドマージン部を除いて示した斜視図であり、図４は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図であり、図５は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図であり、図６は、図５のＡ領域を拡大した図である。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品の斜視図を概略的に示したものであり、図２は、図１の積層型電子部品において、外部電極を除いて示した斜視図であり、図３は、図１の積層型電子部品において、外部電極及びサイドマージン部を除いて示した斜視図であり、図４は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図であり、図５は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図であり、図６は、図５のＡ領域を拡大した図である。
【0021】
【0022】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１００は、複数の誘電体層１１１を含み、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、 第２方向に対向する第３及び第４面、上記第１面～第４面と連結され、第３方向に対向する第５及び第６面を含む本体１１０と、上記第５及び第６面に配置されるサイドマージン部１１４、１１５、並びに上記第３及び第４面に配置される外部電極１３１、１３２を含み、上記本体１１０は、上記誘電体層１１１を間に挟んで第１方向に交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む活性部及び上記活性部の第１方向の両端面に配置されるカバー部１１２、１１３を含み、上記活性部、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５はＭｏを含み、上記活性部のうち上記カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に隣接する領域である界面部におけるＭｏ含量が上記活性部の中央部におけるＭｏ含量より高く、上記カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５のＭｏ含量が上記界面部におけるＭｏ含量より高いことができる。
【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。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は六面体形状又はこれと類似の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。
【0024】
本体１１０は、第１方向に互いに対向する第１及び第２面、上記第１及び第２面と連結され、第２方向に互いに対向する第３及び第４面、第１～第４面と連結され、第３方向に互いに対向する第５及び第６面を有することができる。
【0025】
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って、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。
【0026】
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、十分な静電容量が得られ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、又はチタン酸ストロンチウム系材料などを使用することができる。上記チタン酸バリウム系材料としては、ＢａＴｉＯ３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示としては、ＢａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３にＣａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）等が一部固溶した（Ｂａ１－ｘＣａｘ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＣａｙ）Ｏ３、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３又はＢａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３などが挙げられる。
【0027】
誘電体層１１１を形成する材料としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などのパウダーに、本発明の目的に応じて様々なセラミック添加剤、有機溶剤、結合剤、分散剤などを添加することができる。例えば、誘電体層１１１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て複数個のセラミックシートを設けることによって形成されることができる。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、スラリーをドクターブレード法により数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に作製することにより形成されることができるが、これに限定されるものではない。
【0028】
一方、誘電体層１１１の厚さｔｄは特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品１００の小型化及び高容量化をより容易に達成するために、誘電体層１１１の厚さｔｄは０．４μｍ以下であってもよい。ここで、誘電体層１１１の厚さｔｄは、誘電体層１１１の平均厚さを意味することができる。
【0029】
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１万倍率の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で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、スキャンされたイメージにおいて、一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。上記等間隔である３０個の地点は活性部Ａｃで指定することができる。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平均値を測定すると、誘電体層の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0030】
本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、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第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含んで容量を形成する活性部Ａｃと、活性部Ａｃの第１方向の上部及び下部に形成されるカバー部１１２、１１３とを含むことができる。すなわち、カバー部１１２、１１３は、活性部Ａｃの第１方向の両端面に配置されることができる。
【0031】
活性部Ａｃは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であって、誘電体層１１１を間に挟んで複数の第１及び第２内部電極が繰り返し積層されて形成されることができる。
【0032】
カバー部１１２、１１３は、単一の誘電体層１１１又は２つ以上の誘電体層１１１を活性部Ａｃの上下面にそれぞれ第１方向に積層して形成することができ、基本的に物理的又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。
【0033】
カバー部１１２、１１３は内部電極１２１、１２２を含まず、誘電体層１１１と同じ材料を含むことができる。すなわち、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、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系セラミック材料を含むことができる。
【0034】
一方、カバー部１１２、１１３の厚さｔｐは特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品１００の小型化及び高容量化をより容易に達成し、単位体積当たりの容量を増大させるために、カバー部１１２、１１３の厚さｔｐは２０μｍ以下であってもよい。
【0035】
カバー部１１２、１１３の平均厚さｔｐは、第１方向のサイズを意味することができ、活性部Ａｃの上部又は下部において等間隔の５個の地点で測定したカバー部１１２、１１３の第１方向のサイズを平均した値であることができる。
【0036】
また、活性部Ａｃの第３方向の両端面にはサイドマージン部１１４、１１５が配置されることができる。
【0037】
サイドマージン部１１４、１１５は、本体１１０の第５面に配置された第１サイドマージン部１１４と、第６面に配置された第２サイドマージン部１１５とを含むことができる。
【0038】
サイドマージン部１１４、１１５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及び第６面に露出するように切断した後、単一の誘電体層１１１又は２つ以上の誘電体層１１１を活性部Ａｃの第３方向の両端面に第３方向に積層して形成されることができ、基本的に物理的又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。
【0039】
サイドマージン部１１４、１１５は内部電極１２１、１２２を含まず、誘電体層１１１と同じ材料を含むことができる。すなわち、サイドマージン部１１４、１１５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（ＢａＴｉＯ３）系セラミック材料を含むことができる。
【0040】
一方、サイドマージン部１１４、１１５の幅は特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品の小型化及び高容量化をより容易に達成し、単位体積当たりの容量を増大させるために、サイドマージン部１１４、１１５の平均幅は２０μｍ以下であってもよい。
【0041】
サイドマージン部１１４、１１５の幅は第１方向のサイズを意味することができ、活性部Ａｃの上部又は下部において等間隔の５個の地点で測定したカバー部１１２、１１３の第１方向のサイズを平均した値であることができる。
【0042】
内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで交互に配置されることができる。
【0043】
また、内部電極１２１、１２２は、第１及び第２内部電極を含むことができる。第１及び第２内部電極は、活性部Ａｃを構成する誘電体層１１１を間に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２方向である第３及び第４面にそれぞれ露出することができる。
【0044】
図３を参照すると、第１内部電極１２１は第４面と離隔し、第３面を介して露出し、第２内部電極１２２は第３面と離隔し、第４面を介して露出することができる。また、第１内部電極１２１は、第３、第５及び第６面を介して露出することができる。このとき、第１及び第２内部電極は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することができる。
【0045】
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）、錫（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を含むことができる。
【0046】
一方、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは特に限定する必要はない。但し、積層型電子部品１００の小型化及び高容量化をより容易に達成するために、内部電極１２１、１２２の厚さｔｅは０．４μｍ以下であってもよい。ここで、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。
【0047】
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１万倍率の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で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、スキャンされたイメージにおいて、一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。上記等間隔である３０個の地点は活性部Ａｃで指定することができる。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平均値を測定すると、誘電体層の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0048】
小型及び高容量の積層セラミックキャパシタを実現するために、積層セラミックキャパシタを製造するにあたり、内部電極１２１、１２２を本体１１０の第３方向に露出させることで、マージンのない設計により内部電極１２１、１２２の第３方向の面積を極大化し、且つこのようなチップの作製後、焼成前の段階でチップの第３方向への電極露出面にサイドマージン部１１４、１１５を別途取り付けて完成する方法が適用されている。しかし、サイドマージン部１１４、１１５を別途取り付ける方法によりキャパシタの単位体積当たりの容量を向上させることはできるが、サイドマージン部１１４、１１５の厚さの減少などの設計により信頼性が低下し得るという問題点があった。
【0049】
また、積層方向の最外層の内部電極とカバー部１１２、１１３との間の隙間を介して水分が侵入し、積層セラミックキャパシタの特性劣化を引き起こすことがある。そこで、耐湿評価後に不良製品を破壊分析したとき、カバー部１１２、１１３ではバーント現象による不良が発生する割合が高い傾向があった。
【0050】
バーント現象とは、隣接する内部電極と誘電体層間において、材料的又は熱的特性が異なるため、内部電極部位で電気エネルギーが熱エネルギーに転換されるときに黒く燃えながら発生する小さなホール（ｈｏｌｅ）を意味する。
【0051】
これを解決するために、内部電極１２１、１２２にＭｏを添加して信頼性を向上させようとする試みがあったが、内部電極１２１、１２２用導電性ペーストにＭｏを添加する場合、既存の焼成条件を変更する必要があり、且つ、誘電体層１１１に拡散するＭｏのため焼結挙動と誘電特性の制御がかなり難しくなるという問題点があった。
【0052】
本発明の一実施形態において、活性部Ａｃ、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５はＭｏを含むことができる。特に、界面部におけるＭｏ含量が活性部Ａｃの中央部におけるＭｏ含量より高く、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５のＭｏ含量が界面部におけるＭｏ含量より高いことができる。このとき、界面部は、カバー部１１２、１１３に隣接する領域を第１及び第３界面部、サイドマージン部１１４、１１５に隣接する領域を第２及び第４界面部と定義することができる。
【0053】
より具体的に、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に界面部より高い濃度のＭｏを添加することにより、焼成工程中に隣接活性部Ａｃ内である内部電極又は誘電体にＭｏを拡散させ、従来の活性部の設計及び焼成条件を大きく変更する必要なく、活性部内の耐湿不良に脆弱な部位の耐腐食性を向上させることで、耐湿信頼性を向上させることができる。
【0054】
一般に、Ｎｉ－Ｍｏ合金は、耐腐食性に優れた合金として広く知られており、Ｎｉ－Ｍｏ合金の内部電極１２１、１２２を適用すると、一定Ｍｏの含量が増加する程度に応じて腐食の程度を急減することができる。これにより、めっき工程中のめっき液浸透によって発生するＮｉ腐食による不良の改善に大きな効果があり、高温高湿信頼性の評価においても改善された特性を示すことができる。
【0055】
すなわち、活性部Ａｃ内において、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に隣接する領域でありながらもＭｏを含む界面部は、界面部とカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５の界面におけるショットキー障壁（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｂａｒｉｅｒ）を高めて高温負荷寿命と耐湿信頼性を改善する役割を果たすことができる。
【0056】
ショットキー障壁（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｂａｒｒｉｅｒ）は、金属と半導体を接触させたときに発生する電位障壁（エネルギー障壁）であって、金属と半導体を接触させると、両物体のフェルミ準位（Ｆｅｒｍｉ ｌｅｖｅｌ）が一致するようにキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）が移動し、半導体の表面に空間電荷層（ｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅ ｌａｙｅｒ）が形成されて電位障壁を構成するようになる。金属と半導体を接触させたときと同様に、誘電体と内部電極が接触する時にも誘電体と内部電極の表面との間にショットキー障壁が発生し、これにより空間電荷効果が発現することにより誘電率が向上する。
【0057】
また、外部電極１３１、１３２のめっき層１３１ｂ、１３２ｂを形成するためのめっき工程中に発生する水素が、内部電極１２１、１２２を介して誘電体層１１１まで拡散して信頼性が低下するおそれがあるが、本発明の一実施形態によると、内部活性部Ａｃの界面部に含まれたＭｏが水素を吸着して水素が内部電極１２１、１２２を介して誘電体層１１１まで拡散することを抑制することができる。これにより、水素拡散による信頼性の低下を抑制することができる。
【0058】
要するに、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５にＭｏ元素を含ませた後、焼成工程を行ってカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５内のＭｏが一部還元され、隣接する活性部Ａｃである界面部に拡散して選別的に合金を形成することができる。相対的に水分が浸透しやすい活性部Ａｃの最外層の内部電極と、サイドマージン部１１４、１１５に隣接する活性部Ａｃ内の内部電極の端部位で選別的に耐腐食性が改善され、耐湿信頼性特性を向上させることができる。すなわち、相対的にＭｏ含量が少ない界面部と相対的にＭｏ含量が高いカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５との間で濃度勾配が形成されることにより、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５から界面部方向にＭｏが拡散して最終製品の耐湿信頼性を向上させることができる。
【0059】
一実施形態において、活性部Ａｃの中央部はＭｏを含まないことがある。より具体的に、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に含まれたＭｏが焼成工程の進行中に、界面部までは濃度勾配による拡散が発生するが、界面部から中央部まではＭｏの拡散が起こらなかったことを意味する。
【0060】
一実施形態において、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に含まれたＭｏの含量は、０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下であってもよい。
【0061】
カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に含まれたＭｏの含量が０．１ａｔ％未満の場合には、界面部に十分な拡散が発生せず、Ｍｏが添加されることで期待できる耐腐食性等の耐湿信頼性の向上効果が不十分である可能性があり、５．５ａｔ％超である場合には、活性部ＡｃにＭｏが過度に拡散したものであって、焼結挙動の制御が難しい可能性がある。また、焼成工程の初期にカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５のＭｏ含量と活性部ＡｃのＭｏ含量との差が大きすぎて、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５の焼結挙動と活性部Ａｃの焼結挙動との差が過度に大きくなることにより、焼結挙動のｍｉｓｍａｔｃｈによるクラック（ｃｒａｃｋ）や剥離（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が発生し、耐湿信頼性が低下する可能性がある。
【0062】
焼結挙動は粉末の粒度に大きな影響を受けるが、一般に、焼結に使用される粉末は、粒度が小さいほど比表面積が増加して焼結温度が低くなり、粉末の粒度が大きいほど比表面積が減少して焼結温度が上がる現象が発生する。これにより、粒度を微細化する場合、同種材料の焼結時には低温、低エネルギー工程で焼結素材部品の製造が可能となるため焼結に有利となる。
【0063】
これに対して、焼結挙動が異なる異種素材、例えば、金属とセラミックを交互に積層して焼結する場合、使用される粉末の粒度が減少するほど焼結収縮挙動の相違性が増幅し、不連続層の発生や層間剥離を促進する可能性がある。
【0064】
一実施形態において、界面部に含まれたＭｏ含量は、０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下であってもよい。
【0065】
同様に、界面部に含まれたＭｏ含量が０．０５ａｔ％未満の場合には、焼成工程中にカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５から界面部方向にＭｏの十分な拡散が発生しなかったものであって、Ｍｏが含まれることにより期待できる十分な耐腐食性などの耐湿信頼性の向上効果が不十分である可能性がある。界面部に含まれたＭｏ含量が５．５ａｔ％超である場合には、活性部ＡｃにＭｏが過度に拡散したものであって、焼結挙動の制御が難しい可能性がある。また、焼成工程の初期にカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５のＭｏ含量と活性部ＡｃのＭｏ含量との差が大きすぎて、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５の焼結挙動と活性部Ａｃの焼結挙動との差が過度に大きくなることにより、焼結挙動のｍｉｓｍａｔｃｈによるクラック（ｃｒａｃｋ）や剥離（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が発生し、耐湿信頼性が低下する可能性がある。
【0066】
一実施形態において、界面部からカバー部１１２、１１３及びマージン部の外側方向に５００ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量は、０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下であってもよい。
【0067】
図７ａ又は図８ａを参照すると、界面部からカバー部１１２、１１３の外側方向に５００ｎｍ離隔した領域（図７ａの１、２、３に対応）及び界面部からサイドマージン部１１４、１１５の外側方向に５００ｎｍ離隔した領域（図８ａの４、５、６に対応）に含まれたＭｏの含量が０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下であることを意味することができる。
【0068】
これは、界面部と隣接する領域のカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５にＭｏが０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下の範囲で含有されており、界面部とカバー部及びサイドマージン部の界面の間で耐湿信頼性が向上したことを意味する。
【0069】
一実施形態において、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５から界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域に含まれたＭｏの含量は、０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下であってもよい。
【0070】
図９ａ又は図１０ａを参照すると、カバー部１１２、１１３から界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域である内部電極の最外層（図９ａの１、２、３に対応）及びサイドマージン部１１４、１１５から界面部の内側方向に２０ｎｍ離隔した領域である内部電極１２１の端（図１０ａの４、５、６に対応）に含まれたＭｏの含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下であることを意味することができる。
【0071】
これは、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５に含まれたＭｏの含量が界面部に含まれたＭｏの含量より相対的に高く、焼成工程の進行中にカバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５から界面部への濃度勾配によるＭｏの拡散が発生したものと見なすことができる。Ｍｏが拡散することによって、カバー部１１２、１１３及びサイドマージン部１１４、１１５と界面部との間で耐湿信頼性が向上したことを意味する。
【0072】
外部電極１３１、１３２は本体１１０の第３及び第４面に配置される。外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３及び第４面にそれぞれ配置され、第１及び第２内部電極とそれぞれ連結された第１及び第２外部電極を含むことができる。
【0073】
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。本実施形態では、積層型電子部品１００が２つの外部電極１３１、１３２を有する構造について説明しているが、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わることができる。
【0074】
外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面に配置される第１外部電極１３１及び本体１１０の第４面に配置される第２外部電極１３２を含み、内部電極１２１、１２２は、第１外部電極１３１と接触する第１内部電極１２１及び第２外部電極１３２と接触する第２内部電極１２２を含み、第１及び第１ ２内部電極の第３方向の両端部は、サイドマージン部１１４、１１５と接触することができる。
【0075】
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物質であれば、如何なるものを使用し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てもよく、さらに、多層構造を有してもよい。
【0076】
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。電極層１３１ａ、１３２ａに対するより具体的な例を挙げると、電極層１３１ａ、１３２ａは、導電性金属及びガラスを含む焼成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。
【0077】
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に形成された形態であってもよい。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で形成されたものであってもよい。
【0078】
電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属としては、電気伝導性に優れた材料を使用することができるが、特に限定されない。例えば、導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及びそれらの合金のうち一つ以上であってもよい。
【0079】
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は、スパッタ又は電解めっきによって形成されてもよいが、特にこれに制限されるものではない。
【0080】
めっき層１３１ｂ、１３２ｂの種類は特に限定されず、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）及びこれらの合金のうち一つ以上を含むめっき層１３１ｂ、１３２ｂであってもよく、複数の層で形成されてもよい。めっき層１３１ｂ、１３２ｂに対するより具体的な例を挙げると、めっき層１３１ｂ、１３２ｂはＮｉ又はＳｎめっき層であってもよく、電極層１３１ａ、１３２ａ上にＮｉめっき層及びＳｎめっき層が順次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Ｐｄめっき層が順次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／又は複数のＳｎめっき層を含むこともできる。めっき層１３１ｂ、１３２ｂを含むことにより、基板との実装性、構造的信頼性、外部に対する耐久度、耐熱性及び／又は等価直列抵抗値（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、ＥＳＲ）を改善することができる。
【0081】
積層型電子部品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なければならないため、１００５（長さ×幅、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）以下のサイズを有する積層型電子部品１００において、本発明による信頼性の向上効果がより顕著となり得る。
【0082】
以下、実験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、これは、発明の具体的な理解を助けるためのものであり、本発明の範囲が実験例によって限定されるものではない。
【0083】
（実験例）
活性用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塗布して第１方向に積層した後、チップ単位体で切断して本体を設け、上記本体の第３方向の両端面にサイドマージン部用セラミックグリーンシートを第３方向に積層して焼成した後、外部電極を形成してサンプルチップを設けた。このとき、カバー部及びマージン部を形成するセラミックグリーンシートに含まれたＭｏ含量を異ならせてサンプルチップを用意した。
活性用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塗布して第１方向に積層した後、チップ単位体で切断して本体を設け、上記本体の第３方向の両端面にサイドマージン部用セラミックグリーンシートを第３方向に積層して焼成した後、外部電極を形成してサンプルチップを設けた。このとき、カバー部及びマージン部を形成するセラミックグリーンシートに含まれたＭｏ含量を異ならせてサンプルチップを用意した。
【0084】
実験例１～６に対するカバー部及びサイドマージン部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）、界面部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）を測定し、耐湿信頼性を評価して下記表３に記載した。
【0085】
サンプルチップをＷＴ面に対してＬ方向に１／２まで研磨した後、露出した断面の界面部、カバー部及びサイドマージン部の一定の地点におけるＭｏ含量をＴＥＭ－ＥＤＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）装備で分析した。
【0086】
まず、実験例４のカバー部及びサイドマージン部内の測定位置１～６地点におけるＭｏ（ａｔ％）含量を分析した。
【0087】
図７ｂを参照すると、カバー部と隣接する界面部の最外層の内部電極をイメージの縦の中間線と合わせた後、界面部の最外層の内部電極とカバー部の界面からカバー部の外側方向に５００ｎｍの領域において、横５００ｎｍの等間隔で測定位置１～３の（図７ｂの１、２、３に対応）地点でカバー部のＭｏ含量を分析した。
【0088】
図８ｂを参照すると、サイドマージン部と隣接する界面部の内部電極の端をイメージの縦の中間線と合わせた後、内部電極の端からサイドマージン部の外側方向に５００ｎｍの領域において、縦５００ｎｍの等間隔で測定位置４～６の（図８ｂの４、５、６に対応）地点でサイドマージン部のＭｏ含量を分析した。
【0089】
【表1】
【0090】
測定位置１～３はカバー部内に位置する。測定位置１の値は、図７ｂの１に該当する地点でＭｏ含量が３．８４ａｔ％であることを意味し、測定位置２の値は図７ｂの２、測定位置３の値は図７ｂの３に該当する。測定位置４～６はサイドマージン部内に位置する。測定位置４の値は図８ｂの４に該当する地点でＭｏ含量が４．０９ａｔ％であることを意味し、測定位置５の値は図８ｂの５、測定位置６の値は図８ｂの６に該当する。そして、測定位置１～６におけるＭｏ含量の平均値である３．７１ａｔ％を最下段に示した。次に、界面部内の測定位置１～６地点におけるＭｏ（ａｔ％）含量を分析した。図９ｂを参照すると、界面部の最外層の内部電極とカバー部の界面から界面部の内側方向に２０ｎｍの領域において、横１００ｎｍの等間隔で測定位置１～３の（図９ｂの１、２、３に対応）地点で界面部の最外層の内部電極のＭｏ含量を分析した。
【0091】
図１０ｂを参照すると、界面部の内部電極の端とサイドマージン部の界面から界面部の内側方向に２０ｎｍの領域において、縦１００ｎｍの等間隔で測定位置４～６の（図１０ｂの４、５、６に対応）地点で界面部の内部電極の端のＭｏ含量を分析した。
【0092】
【表2】
【0093】
測定位置１～３は界面部の最外層の内部電極内に位置する。測定位置１の値は、図９ｂの１に該当する地点でＭｏ含量が０．４７ａｔ％であることを意味し、測定位置２の値は図９ｂの２、測定位置３は図９ｂの３に該当する。測定位置４～６は界面部の内部電極の端に位置する。測定位置４の値は図１０ｂの４に該当する地点でＭｏ含量が０．６７ａｔ％であることを意味し、測定位置５の値は図１０ｂの５、測定位置６の値は図１０ｂの６に該当する。そして、測定位置１～６におけるＭｏ含量の平均である０．５６ａｔ％を最下段に示した。上記のような方法で測定した実験例４に対するカバー部及びサイドマージン部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）、界面部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）の値を下記表３に記載した。また、実験例４と同様の方法により、実験例１～３、５及び６に対するカバー部及びサイドマージン部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）、界面部内の平均Ｍｏ（ａｔ％）の値を測定して下記表３に記載した。
【0094】
耐湿信頼性の評価は８５８５Ｔｅｓｔで行われ、各実験例当たり４０個のサンプルチップを用意した後、４０個のサンプルチップのうち温度８５℃、相対湿度８５％で電圧を１．２Ｖｒにして６時間印加したとき、絶縁抵抗が初期絶縁抵抗に対して１／１００以下の値に低下するサンプルチップについて不良と評価した。実験例１～６のうち、不良が４／４０個以上の場合、Ｍｏの添加による耐湿信頼性の向上がないと評価した。
【0095】
【表3】
【0096】
カバー部及びサイドマージン部内のＭｏ含量が０．１ａｔ％以上５．５ａｔ％以下であり、界面部のＭｏ含量が０．０５ａｔ％以上１．０ａｔ％以下である場合に、耐腐食性等の耐湿信頼性が向上したことを実験例２～５により確認することができる。これに対し、カバー部及びサイドマージン部内のＭｏ含量が０．１ａｔ％未満であり、界面部のＭｏ含量が０．０５ａｔ％未満である場合、耐腐食性等の耐湿信頼性が向上しなかったことが実験例１により確認できる。また、カバー部及びサイドマージン部内のＭｏ含量が５．５ａｔ％超であり、界面部のＭｏ含量が１．０ａｔ％超である場合、カバー部及びサイドマージン部のＭｏ含量と活性部のＭｏ含量との差が大きすぎて、カバー部及びサイドマージン部の焼結挙動と活性部の焼結挙動との差が過度に大きくなることにより、焼結挙動のｍｉｓｍａｔｃｈが発生し、耐湿信頼性が向上しなかったことが実験例６により確認できる。
【0097】
以上のように、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の図面によって限定されるものではない。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、当技術分野における通常の知識を有する者により様々な形態の置換、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言える。
【符号の説明】
【0098】
１００：積層型電子部品
１１０：本体
１１１：誘電体層
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
１１０：本体
１１１：誘電体層
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図9a】
【図9b】
【図10a】
【図10b】
