特開 2023-97369 積層型キャパシタ

(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】P2023097369

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】積層型キャパシタ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230630BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201D

H01G4/30 201G

H01G4/30 516

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189773

(22)【出願日】2022-11-29

(31)【優先権主張番号】10-2021-0188006

(32)【優先日】2021-12-27

(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】ジョ、スー ジェオン

(72)【発明者】

【氏名】リー、デ ヒー

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョ ジン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ジョン ホ

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AC09

5E001AF06

5E082AA01

5E082AB03

5E082EE01

5E082EE23

5E082EE26

5E082FF05

5E082FG26

5E082GG10

5E082GG11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】内部電極と外部電極との間の結合力を強固にし、耐湿信頼性と高温ＩＲ特性を向上させた積層型キャパシタを提供する。
【解決手段】積層型キャパシタは、誘電体層１１１及び誘電体層１１１を間に挟んで積層され、第１導電性金属を含む複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、本体の外側に配置され、第２導電性金属を含む外部電極１３１、１４１と、を含み、複数の内部電極のうち、第１導電性金属及び第２導電性金属の合金領域を含む内部電極の個数割合は、４０％以上、８０％以下とする。第１導電性金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔｉ及びこれらの合金のうち１種以上であり、より好ましくはＮｉを含み、第２導電性金属は、Ａｇ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ及びこれらの合金のうち１種以上であり、より好ましくはＣｕを含む。
【選択図】図２

【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、第１導電性金属を含む複数の内部電極を含む本体と、
前記本体の外側に配置され、第２導電性金属を含む外部電極と、を含み、
前記複数の内部電極のうち、前記第１導電性金属及び前記第２導電性金属の合金領域を含む内部電極の個数割合は、４０％以上、８０％以下である、積層型キャパシタ。

【請求項2】

前記合金領域は、前記内部電極において前記外部電極と接続される端部に形成された、請求項１に記載の積層型キャパシタ。

【請求項3】

前記合金領域のＥＰＭＡによる前記第２導電性金属の検出強度は、前記外部電極のＥＰＭＡによる前記第２導電性金属の検出強度の４０％以上である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。

【請求項4】

前記合金領域の第２導電性金属の検出強度は、前記内部電極と前記外部電極との界面から前記内部電極側に３μｍ以内の領域で測定されたものである、請求項３に記載の積層型キャパシタ。

【請求項5】

前記合金領域は、前記第２導電性金属が前記内部電極側に拡散した領域である、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項6】

前記合金領域において前記外部電極と接続される一端は、他端よりも前記第２導電性金属の割合が高い、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項7】

前記複数の内部電極のうち少なくとも２つは、前記合金領域の長さが互いに異なる、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項8】

前記第１導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項9】

前記第２導電性金属は、銅（Ｃｕ）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項10】

前記合金領域は、Ｎｉ－Ｃｕ合金を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項11】

前記外部電極上に配置されるめっき層を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。

【請求項12】

前記めっき層は、前記外部電極上に順に積層して形成されるニッケル（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（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄ 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、及び携帯電話などの様々な電子製品の印刷回路基板に装着されて電気を充電又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利点により、様々な電子装置の部品として用いられることができる。電子製品などの高信頼性が要求される分野における多くの機能が電子化され、その需要が増加するにつれて、積層型キャパシタに対しても高信頼性が求められている。このような積層型キャパシタの高信頼性において問題となる要素としては、めっき工程中に発生するめっき液の浸透、外部衝撃によるクラックの発生、及び外部からの水分浸透などがある。

【0004】

このような問題を解決すべく、従来には、内部電極と外部電極との間のニッケル（Ｎｉ）－銅（Ｃｕ）合金領域を形成することで、内部電極と外部電極との間の結合力を向上させ、水分及びめっき液の浸透を防止する積層型キャパシタが開発されてきた。

【0005】

しかしながら、積層型キャパシタの外部電極から内部電極への拡散が過度に発生すると、内部電極の体積膨張によって放射クラックが発生し、該クラックが原因で、曲げ強度の低下やめっき液の浸透が発生するなどの問題点が依然として存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１７－０００９７７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の様々な目的の一つは、積層型キャパシタの耐湿信頼性及び高温ＩＲ特性を向上させるためにある。

【0008】

本発明の様々な目的の一つは、内部電極と外部電極との間の結合力を向上させることで、外部からの水分及びめっき液の浸透を防止するためにある。

【0009】

本発明の様々な目的の一つは、過度な合金形成によるクラックの発生を防止するためにある。

【0010】

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】

【0011】

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、第１導電性金属を含む複数の内部電極を含む本体と、上記本体の外側に配置され、第２導電性金属を含む外部電極と、を含み、上記複数の内部電極のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域を含む内部電極の個数割合は、４０％以上、８０％以下である積層型キャパシタを提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の様々な効果の一つとして、積層型キャパシタの耐湿信頼性及び高温ＩＲ特性を向上させることができる。

【0013】

本発明の様々な効果の一つとして、内部電極と外部電極との間の結合力を向上させることで、外部からの水分及びめっき液の浸透を防止することができる。

【0014】

本発明の様々な効果の一つとして、過度な合金形成によるクラックの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを概略的に示した斜視図である。

【図2】図１のＩ－Ｉ'断面図である。

【図3】図２のＡ領域を拡大した拡大図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る内部電極を示す模式図である。

【図5】図１の第２方向及び第３方向断面図であって、第１内部電極が観察される断面を示したものである。

【図6】図１の第２方向及び第３方向断面図であって、第２内部電極が観察される断面を示したものである。

【図7a】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ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7b】図７ａのイメージをＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｓｉｓ）によって銅（Ｃｕ）の検出強度を測定したイメージである。

【図8】クラック（ｃｒａｃｋ）が発生した比較例を撮影したイメージである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。しかしながら、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、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

図１は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを概略的に示した斜視図であり、図２は、図１のＩ－Ｉ'断面図であり、図３は、図２のＡ領域を拡大した拡大図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る内部電極を示す模式図であり、図５は、図１の第２方向及び第３方向断面図であって、第１内部電極が観察される断面を示したものであり、図６は、図１の第２方向及び第３方向断面図であって、第２内部電極が観察される断面を示したものである。

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタについて詳細に説明する。

【0021】

本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ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、第１導電性金属を含む複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体の外側に配置され、第２導電性金属を含む外部電極１３１、１４１と、を含み、上記複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合は、４０％以上、８０％以下であることができる。

【0022】

本体１１０の具体的な形状に特に限定はないが、図示されたように、本体１１０は六面体形状や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や角部の研磨により、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。

【0023】

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

【0024】

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していることができる。

【0025】

本発明の一実施形態によると、上記誘電体層１１１を形成する材料は、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としては、例えば、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、又はＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３などが挙げられる。

【0026】

このとき、誘電体層１１１の厚さは、積層セラミックキャパシタ１００の容量設計に合わせて任意に変更することができ、本体１１０の大きさと容量を考慮して１層の厚さは焼成後に０．１μｍ～１０μｍとなるように構成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。

【0027】

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とを含むことができる。

【0028】

上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一の誘電体層又は２層以上の誘電体層を容量形成部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の損傷を防止する役割を果たすことができる。

【0029】

上部及び下部カバー部１１２、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と同じ材質及び構成を有することができる。上部及び下部カバー部１１２、１１３は、それぞれ、２５μｍ以下の厚さを有することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0030】

誘電体層１１１及びカバー部１１２、１１３は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などのセラミック粉末を含んで形成されたスラリーをキャリヤーフィルム（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｌｍ）上に塗布及び乾燥することで複数のセラミックグリーンシートを設け、上記複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することで形成されることができる。

【0031】

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と第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。

【0032】

すなわち、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、互いに異なる極性を有する一対の電極であり、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、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及び第４面３、４に交互に露出することができ、中間に配置された誘電体層１１１により互いに電気的に絶縁されることができる。これにより、第１内部電極１２１は第３面３において第１外部電極１３１と接続され、第２内部電極１２２は第４面４において第２外部電極１４１と接続されることができる。

【0033】

このような第１及び第２内部電極１２１、１２２の厚さは、用途に応じて決定されることができ、例えば、本体１１０の大きさと容量を考慮して０．２μｍ～１．０μｍの範囲内にあるように決定されることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0034】

内部電極１２１、１２２に含まれる第１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１種以上であることができるが、より好ましくは、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。

【0035】

内部電極１２１、１２２は、高容量を有する積層型キャパシタ１００を実現するために４００層以上積層されてもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0036】

内部電極１２１、１２２は、セラミックグリーンシート上に所定の厚さで第１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形成することができる。内部電極用導電性ペーストの印刷方法としては、スクリーン印刷法又はグラビア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。

【0037】

外部電極１３１、１４１は、本体１１０の外側に配置され、第２導電性金属を含むことができる。このとき、外部電極１３１、１４１に含まれる第２導電性金属は、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの合金のうち１種以上であることができるが、より好ましくは、銅（Ｃｕ）を含むことができる。

【0038】

外部電極１３１、１４１は、本体１１０の第３面に配置される第１外部電極１３１と、本体１１０の第４面に配置される第２外部電極１４１とを含むことができ、第１及び第２外部電極１３１、１４１は、本体１１０の第１面及び第２面１、２の一部までそれぞれ延長されて配置されることができ、本体１１０の第５面及び第６面５、６の一部までそれぞれ延長されて配置されることができる。

【0039】

外部電極１３１、１４１は、例えば、本体１１０の第３面及び第４面３、４を上記第２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にディッピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）した後、焼成することで形成されることができる。これにより、外部電極１３１、１４１は、第２導電性金属及びガラスを含む焼成電極であることができる。

【0040】

本発明の一実施形態によると、複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合は、４０％以上、８０％以下であることができる。このとき、合金領域１２１ａ、１２２ａは、内部電極１２１、１２２において外部電極１３１、１４１と接続される端部に形成されることができる。

【0041】

合金領域１２１ａ、１２２ａは、上記第２導電性金属が内部電極１２１、１２２側に拡散した領域であることができ、具体的には、外部電極用導電性ペーストを本体１１０に塗布し焼成する過程において上記第２導電性金属が内部電極１２１、１２２側に拡散することで形成されることができる。

【0042】

例えば、上記第１導電性金属がニッケル（Ｎｉ）を含み、上記第２導電性金属が銅（Ｃｕ）を含む場合、外部電極１３１、１４１の焼成過程で銅（Ｃｕ）が内部電極１２１、１２２側に拡散することができる。このとき、合金領域１２１ａ、１２２ａは、Ｎｉ－Ｃｕ合金を含むことができる。

【0043】

このとき、複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が４０％以上、８０％以下を満たすことで、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との結合力を向上させ、外部水分及びめっき液の浸透を防止することができる。

【0044】

合金領域１２１ａ、１２２ａは、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の界面を強く結合させることができる。これにより、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の界面に外部水分及びめっき液が浸透することを防止することができる。これにより、積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性及び高温絶縁抵抗（ＩＲ）特性を向上させることができる。

【0045】

また、合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極１２１、１２２の個数割合を調整することで、内部電極１２１、１２２の体積膨張による放射クラック及びブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）クラックの発生を防止することができる。これにより、クラックを介して外部水分及びめっき液が浸透することを防止することができる。

【0046】

複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が４０％未満であると、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の結合力が低下することがある。これにより、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の界面から外部水分及びめっき液が浸透し、積層型キャパシタ１００の信頼性及び高温ＩＲ特性が低下することがある。

【0047】

複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が８０％を超えると、合金領域１２１ａ、１２２ａの形成によって体積が膨張した内部電極１２１、１２２の個数が過度に多くなり、本体１１０に放射クラックが発生することがある。例えば、上記第１導電性金属がニッケル（Ｎｉ）で上記第２導電性金属が銅（Ｃｕ）である場合、銅（Ｃｕ）の拡散速度がニッケル（Ｎｉ）よりも速く、内部電極１２１、１２２の体積が膨張することがある。これにより、内部応力が作用し、本体１１０に放射クラックが発生することがある。また、内部電極１２１、１２２の積層方向に沿って、複数の内部電極１２１、１２２にかけて発生するブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）クラックが発生することがある。これにより、クラックを介して外部水分が浸透するようになり、積層型キャパシタ１００の曲げ強度及び信頼性が低下することがある。

【0048】

後述するように、複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合は、ＳＥＭ－ＥＰＭＡにより測定されることができる。

【0049】

合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極１２１、１２２の個数は、焼成温度を適宜設定することで、調整することができる。焼成温度が過度に低いと、複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が４０％未満になることがある。また、焼成温度が過度に高いと、複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が８０％を超えることがある。

【0050】

例えば、焼成温度は６００～７００℃であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではなく、内部電極１２１、１２２及び外部電極１３１、１４１の組成と焼成時間に応じて適宜調整されることができる。

【0051】

本発明の一実施形態において、合金領域１２１ａ、１２２ａのＥＰＭＡによる上記第２導電性金属の検出強度は、外部電極１３１、１４１のＥＰＭＡによる上記第２導電性金属の検出強度の４０％以上であることができる。このとき、合金領域１２１ａ、１２２ａの上記第２導電性金属の検出強度は、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との界面から内部電極１２１、１２２側に３μｍ以内の領域で測定されたものであることができる。

【0052】

上記第２導電性金属の検出強度は、例えば、積層型キャパシタ１００の第１方向及び第２方向断面においてＳＥＭ－ＥＰＭＡ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）により測定されることができる。上記第２導電性金属の検出強度が高いほど、分析地点に含まれた上記第２導電性金属割合が高いことを意味することができる。

【0053】

合金領域１２１ａ、１２２ａの上記第２導電性金属の検出強度が外部電極１３１、１４１の上記第２導電性金属の検出強度の４０％以上であると、合金領域１２１ａ、１２２ａに第２導電性金属が十分に拡散することで、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の結合力が向上するようになる。

【0054】

これに対し、合金領域１２１ａ、１２２ａの上記第２導電性金属の検出強度が外部電極１３１、１４１の上記第２導電性金属の検出強度の４０％未満であると、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との間の結合力が低下するようになる。

【0055】

このとき、合金領域１２１ａ、１２２ａのＥＰＭＡによる上記第２導電性金属の検出強度は、多数の分析地点で測定された値の最大値を意味することができるが、多数の値を平均した値であってもよい。また、外部電極１３１、１４１のＥＰＭＡ分析による上記第２導電性金属の検出強度は、多数の分析地点で測定された値の最大値を意味することができる。

【0056】

本発明の一実施形態において、合金領域１２１ａ、１２２ａにおいて外部電極１３１、１４１と接続される一端は、他端よりも上記第２導電性金属の割合が高くなることができる。上記一端及び他端の第２導電性金属の割合はＳＥＭ－ＥＰＭＡにより測定されることができる。例えば、積層型キャパシタ１００の第１方向及び第２方向断面をＳＥＭ－ＥＰＭＡによって上記第２導電性金属の検出強度を比較することで測定されることができる。

【0057】

外部電極１３１、１４１と接続される一端が他端よりも上記第２導電性金属の割合が高くなることから、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との結合力が向上し、これにより、耐湿信頼性及び高温ＩＲ特性が向上するようになる。

【0058】

本発明の一実施形態において、複数の内部電極１２１、１２２のうち少なくとも２つは、合金領域１２１ａ、１２２ａの長さが互いに異なることができる。ここで、長さは、第２方向への長さを意味する。

【0059】

合金領域１２１ａ、１２２ａの長さは、図３のように、積層型キャパシタ１００の第１方向及び第２方向断面における長さを意味することができる。また、合金領域１２１ａ、１２２ａの長さは、図４のように、第２方向及び第３方向断面における合金領域１２１ａ、１２２ａの長さの最大値を意味することもできる。

【0060】

合金領域１２１ａ、１２２ａの長さは、積層型キャパシタ１００の第１方向及び第２方向断面、又は、第２方向及び第３方向断面をＳＥＭ－ＥＰＭＡによって分析することで測定されることができる。

【0061】

本発明の一実施形態において、外部電極１３１、１４１上に配置されるめっき層１３２、１３３、１４２、１４３を含むことができる。すなわち、第１外部電極１３１上に第１めっき層１３２、１３３が配置されることができ、第２外部電極１４１上に第２めっき層１４２、１４３が形成されることができる。

【0062】

めっき層１３２、１３３、１４２、１４３は、積層型キャパシタ１００の実装特性を向上させる役割を果たす。めっき層１３２、１３３、１４２、１４３は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、及びこれらの合金のうち１種以上を含むことができ、複数の層からなってもよい。

【0063】

本発明の一実施形態において、めっき層１３２、１３３、１４２、１４３は、外部電極１３１、１４１上に順に積層して形成されるニッケル（Ｎｉ）めっき層１３２、１４２及びスズ（Ｓｎ）めっき層１３３、１４３を含むことができる。すなわち、第１外部電極１３１上に第１ニッケルめっき層１３２及び第１スズめっき層１３３が順に形成されることができ、第２外部電極１４１上に第２ニッケルめっき層１４２及び第２スズめっき層１４３が順に形成されることができる。

【0064】

ニッケルめっき層１３２、１４２は、積層型キャパシタ１００を実装するとき、はんだ（ｓｏｌｄｅｒ）の溶解を防止する役割を果たすことができる。また、ニッケルめっき層１３２、１４２上に形成されたスズめっき層１３３、１４３は、積層型キャパシタ１００を実装するとき、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。

【0065】

ニッケルめっき層１３２、１４２及びスズめっき層１３３、１４３は、スパッタ又は電解めっき（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成されることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【実施例0066】

複数の内部電極１２１、１２２のうち、上記第１及び第２導電性金属の合金領域を含む内部電極の個数割合による積層型キャパシタ１００の信頼性及びクラックの発生有無を評価して表１に記載した。ここで、第１導電性金属としてニッケル（Ｎｉ）、第２導電性金属としては銅（Ｃｕ）を用いて積層型キャパシタ１００を製造した。

【0067】

図７ａは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ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。より具体的には、積層型キャパシタ１００の第１方向及び第２方向断面において、第１方向への長さ×第２方向への長さ＝８０μｍ×３０μｍの領域に内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との界面の一部が含まれるように撮影した。

【0068】

図７ｂは、図７ａのイメージをＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｓｉｓ）によって銅（Ｃｕ）の検出強度を測定したイメージである。銅（Ｃｕ）の検出強度が高いほど該当領域は濃くなる傾向にあり、図７ｂの上段に図示された外部電極１３１、１４１は、銅（Ｃｕ）の検出強度が高いことから、該当領域が濃くなっていることが確認できた。さらに、図７ｂの下段に図示された内部電極１２１、１２２は、銅（Ｃｕ）の検出強度が現れず、黒くなっていることが確認できた。

【0069】

また、内部電極１２１、１２２において外部電極１３１、１４１と接続される端部の銅（Ｃｕ）の検出強度が現れることによって、外部電極１３１、１４１と接続される端部にニッケル（Ｎｉ）－銅（Ｃｕ）合金領域１２１ａ、１２２ａが形成されていることが確認できた。さらに、複数の内部電極１２１、１２２のうち、銅（Ｃｕ）の検出強度が現れない内部電極１２１、１２２が存在することも確認できた。

【0070】

次いで、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との界面より３μｍ以内の領域において、ＥＰＭＡによって銅（Ｃｕ）の検出強度を測定した。このとき、上記領域に銅（Ｃｕ）検出強度が外部電極１３１、１４１における銅（Ｃｕ）検出強度の最大値の４０％以上であると、合金領域１２１ａ、１２２ａが形成されたものと判断した。すなわち、上記領域に銅（Ｃｕ）検出強度が外部電極１３１、１４１における銅（Ｃｕ）検出強度の最大値の４０％未満であると、合金領域１２１ａ、１２２ａが形成されていないものと判断した。

【0071】

続いて、図７ｂにおいて内部電極１２１、１２２の全体個数、及び合金領域１２１ａ、１２２ａが形成された内部電極１２１、１２２の個数を測定してその割合を求め、試料ごとに測定された個数割合を図１に記載した。

【0072】

積層型キャパシタ１００の信頼性の評価は、高温ＩＲを測定することで行われた。８５℃、相対湿度８５％の条件下で１０Ｖの電圧を印加した後、高温ＩＲの劣化程度に応じて積層型キャパシタ１００の信頼性を評価した。このとき、試料番号ごとに準備した４００個のサンプルに対して高温ＩＲを測定し、ＩＲ値が１０^８以上の場合は正常、１０^６未満の場合は不良と判断して、試料番号ごとに発生した不良個数を測定した。

【0073】

クラックの発生有無については、製造された各試料の第１方向及び第２方向断面をＳＥＭ－ＥＰＭＡによって分析した後、放射クラック及びブリッジクラックが発生したか否かを観察した。このとき、全てのサンプルにおいてクラックが発生しなかった場合は正常（○）、クラックが発生した場合には不良（×）と判断した。

【0074】

【表1】

＊は比較例

【0075】

比較例１＊～５＊の場合は、複数の内部電極１２１、１２２のうち、Ｎｉ－Ｃｕ合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が４０％未満であった。これにより、サンプルのうちＩＲ劣化といった不良が発生し、積層型キャパシタ１００の信頼性が低下したことが確認できた。これは、合金領域１２１ａ、１２２ａの個数割合が十分でなかったために内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１４１との結合力が低下し、外部水分が浸透してＩＲ劣化が発生したためと考えられる。

【0076】

一方、比較例１０＊～１２＊の場合、複数の内部電極１２１、１２２のうち、Ｎｉ－Ｃｕ合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が８０％を超えていた。これにより、各サンプルに放射クラック又はブリッジクラックが発生したことが確認できた。比較例１０＊～１２＊の場合、内部電極１２１、１２２の過度な体積膨張によってクラックが発生し、これにより、外部水分などが浸透してＩＲ劣化が発生したことが確認できた。

【0077】

図８は、クラック（ｃｒａｃｋ）が発生した比較例を撮影したイメージである。図８を参照すると、内部電極１２１、１２２の積層方向に沿って複数の内部電極１２１、１２２にかけてブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）クラックが発生したことが確認できた。これは、合金領域１２１ａ、１２２ａの個数割合が過度に高く、内部電極１２１、１２２の体積膨張によって内部応力が作用したためと考えられる。

【0078】

これに対し、実施例６～９では、複数の内部電極１２１、１２２のうち、Ｎｉ－Ｃｕ合金領域１２１ａ、１２２ａを含む内部電極の個数割合が４０％以上、８０％以下を満たすことで信頼性に優れていることが確認でき、クラックが発生していないことが確認できた。

【0079】

さらに、図７ｂを参照すると、合金領域１２１ａ、１２２ａのうち、外部電極１３１、１４１と接続される一端の銅（Ｃｕ）検出強度が他端の検出強度よりも高いことから、外部電極１３１、１４１と接続される一端が他端よりも銅（Ｃｕ）の割合が高いことを確認することができる。また、図７ｂを参照すると、銅（Ｃｕ）の検出強度が現れた領域の厚さが、外部電極１３１、１４１との界面から離れるほど薄くなることが確認できた。

【0080】

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】

【0081】

１００ 積層型キャパシタ
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２ 上部カバー部
１１３ 下部カバー部
１２１ 第１内部電極
１２２ 第２内部電極
１２１ａ 第１合金領域
１２２ａ 第２合金領域
１３１ 第１外部電極
１４１ 第２外部電極
１３２ 第１ニッケルめっき層
１３３ 第１スズめっき層
１４２ 第２ニッケルめっき層
１４３ 第２スズめっき層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】