特開 2023-98559 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】P2023098559

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20230703BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201D

H01G4/30 201C

H01G4/30 201L

H01G4/30 201K

H01G4/30 513

H01G4/30 516

H01G4/30 515

H01G4/30 512

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102876

(22)【出願日】2022-06-27

(31)【優先権主張番号】10-2021-0189381

(32)【優先日】2021-12-28

(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】オー、ユ ホン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュン オー

(72)【発明者】

【氏名】キム、ビュン クン

(72)【発明者】

【氏名】チョ、ミン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ、ウォン ミ

(72)【発明者】

【氏名】リー、ス ヨン

(72)【発明者】

【氏名】リー、キュン リュル

(72)【発明者】

【氏名】カン、ユン スン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AC09

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E001AH01

5E001AH05

5E001AH06

5E001AH07

5E001AH09

5E001AJ01

5E001AJ02

5E001AJ03

5E082AB03

5E082BC01

5E082BC35

5E082BC40

5E082EE23

5E082EE35

5E082FG04

5E082FG26

5E082FG54

5E082GG10

5E082GG26

5E082GG28

5E082LL02

5E082LL03

5E082MM24

(57)【要約】      （修正有）

【課題】積層型電子部品の信頼性を向上させる。
【解決手段】積層型電子部品は、誘電体層１１１及び誘電体層と第１方向に交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む本体と、本体に配置され、内部電極と連結される外部電極とを含む。内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は０．４６～１．０８ａｔ％を満たし、内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４１～０．６２ａｔ％を満たし、上記内部電極の中心部におけるＩｎ含量は、上記表層部におけるＩｎ含量より小さい。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体層及び前記誘電体層と第１方向に交互に配置される内部電極を含む本体と、
前記本体に配置され、前記内部電極と連結される外部電極とを含み、
前記内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４６～１．０８ａｔ％を満たす、積層型電子部品。

【請求項2】

前記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４１～０．６２ａｔ％を満たす、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項3】

前記内部電極の中心部におけるＩｎ含量は、前記表層部におけるＩｎ含量より小さい、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項4】

前記誘電体層は、Ｉｎを含む、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項5】

前記誘電体層のＩｎ含量は、前記内部電極におけるＩｎ含量より大きい、請求項４に記載の積層型電子部品。

【請求項6】

前記内部電極の中心部は、内部電極の厚み（ｔ）に対するセンター（１／２ｔの地点）を基準として第１方向に±３０％以内の領域を示し、
前記内部電極の表層部は、内部電極の前記中心部以外の領域を示す、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項7】

前記誘電体層におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量は、０．３～３．３ａｔ％を満たす、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みは、１００ｎｍ～１．５μｍ範囲である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項9】

前記誘電体層の平均厚みは、２００ｎｍ～４μｍ範囲である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項10】

前記誘電体層との界面から前記第１方向に３ｎｍ離隔した地点における前記内部電極のＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＸとし、前記内部電極の前記第１方向の中央におけるＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＹとした時、Ｙ＜Ｘを満たす、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項11】

前記内部電極の前記第１方向の中央におけるＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＹとし、前記誘電体層の前記第１方向の中央におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量をＺとした時、Ｙ＜Ｚを満たす、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項12】

前記内部電極の誘電体層との界面から前記第１方向に３ｎｍ離隔した地点におけるＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＸとし、前記誘電体層の前記第１方向の中央におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量をＺとした時、Ｘ＜Ｚを満たす、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型キャパシタは、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】

このような積層型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長所により、様々な電子装置の部品として用いられることができる。最近、電子装置の部品が小型化され、積層型セラミックキャパシタの小型化及び高容量化に対する要求も増加している。

【0004】

積層型セラミックキャパシタの小型化及び高容量化のためには、内部電極及び誘電体層の厚みを薄く形成することができる技術が必要である。

【0005】

しかし、誘電体層の厚みの減少とともに、一層当たりに加えられる電界強度が相対的に高くなり、これにより信頼性低下の問題が発生するようになる。また、電装用積層型セラミックキャパシタの場合、チップの信頼性が安全事故と直結するため、苛酷な環境における長期信頼性特性が大きな話題として取り上げられている状況である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明のいくつかの目的の一つは、積層型電子部品の信頼性を向上させることである。

【0007】

本発明のいくつかの目的の他の一つは、ＭＴＴＦ（平均故障時間、Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）が向上された積層型電子部品を提供することである。

【0008】

本発明のいくつかの目的のまた他の一つは、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である。

【0009】

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】

【0010】

本発明の一実施形態によると、誘電体層及び上記誘電体層と第１方向に交互に配置される内部電極を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される外部電極とを含み、上記内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４６～１．０８ａｔ％を満たす、積層型電子部品を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明のいくつかの効果の一つは、内部電極に特定量以上のＩｎを含ませることで、積層型電子部品の信頼性を向上させることである。

【0012】

本発明のいくつかの効果の他の一つは、ＭＴＴＦ（平均故障時間、Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）が向上された積層型電子部品を提供することである。

【0013】

本発明のいくつかの効果のまた他の一つは、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である。

【0014】

但し、本発明の多様でかつ有益な長所及び効果は、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されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態によ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'線に沿った断面図を概略的に示したものである。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示したものである。

【図4】本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。

【図5】図２のＰ１領域を拡大して示した図面である。

【図6】エリンガムダイアグラム（Ｅｌｌｉｎｇｈａｍ ｄｉａｇｒａｍ）を示したものである。

【図7】本発明の一実施形態である試験Ｎｏ．４から得られた積層型電子部品試片の本体に対する断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真及び ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｘ－ｒａｙ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）でＩｎ成分分布を分析した結果を示したものである。

【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、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。

【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、図面において示された各構成の大きさ及び厚み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。

【0018】

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

【0019】

積層セラミック電子部品
図１は、本発明の一実施形態による積層型電子部品を概略的に示した斜視図であり、図２は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図４は、本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図であり、図５は、図２のＰ１領域を拡大して示した図面である。

【0020】

以下、図１～図５を参照して、本発明の一実施形態による積層型電子部品について詳しく説明する。

【0021】

本発明の一実施形態による積層型電子部品１００は、誘電体層１１１及び上記誘電体層と第１方向に交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される外部電極１３１、１３２とを含む。

【0022】

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。

【0023】

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により、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。

【0024】

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、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。

【0025】

内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１と第１方向に交互に配置されることができる。

【0026】

内部電極は、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含むことができる。第１及び第２内部電極１２１、１２２は、本体１１０を構成する誘電体層１１１を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３及び第４面３、４にそれぞれ露出することができる。

【0027】

図２を参照すると、第１内部電極１２１は、第４面４と離隔し、第３面３を通じて露出し、第２内部電極１２２は、第３面３と離隔し、第４面４を通じて露出することができる。

【0028】

この時、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、中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。

【0029】

図４を参照すると、本体１１０は、第１内部電極１２１が印刷されたセラミックグリーンシートと第２内部電極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た後、焼成して形成することができる。

【0030】

本発明の一実施形態によると、上記内部電極の平均厚み（ｔｅ）は、１．５μｍ以下（あるいは、１００ｎｍ～１．５μｍ）であることができる。上記内部電極の平均厚みが１．５μｍを超えると、チップの高さ方向サイズが過度に大きくなるおそれがあるため、電子機器に適用しにくいという問題が生じ得る。一方、上記内部電極の平均厚みは薄いほど積層型セラミックキャパシタの小型化に好ましいため、内部電極の平均厚みに対する下限は特に限定しないことができる。但し、導電性ペースト内のＮｉ粒子の平均大きさを考慮すると、実現可能な水準の内部電極の平均厚み下限は、１００ｎｍであることができる。

【0031】

上記内部電極１２１、１２２の平均厚み（ｔｅ）に対する測定方法を別途限定するものではないが、上記内部電極の第１方向に測定された平均厚みを意味することができる。よって、上記内部電極１２１、１２２の平均厚みは、本体１１０の第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージをスキャンして測定することができる。

【0032】

例えば、本体１１０の第２方向（長さ方向）の中央部において切断した第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）でスキャンしたイメージで抽出された任意の第１及び第２内部電極１２１、１２２に対して、長さ方向に等間隔である３０個の地点でその厚みを測定して平均値を測定することができる。

【0033】

一方、内部電極１２１、１２２は、表層部１２１ａ、１２２ａ及び中心部１２１ｂ、１２２ｂを含むことができる。本明細書において、中心部は、内部電極の厚み（ｔ）に対するセンター（１／２ｔ）を基準として、第１方向に±３０％以内の領域を意味することができる。また、上記表層部は、上記中心部以外の領域を意味することができる。よって、上記表層部は、内部電極の厚み（ｔ）に対するセンター（１／２ｔ）を基準として、内部電極の表面から２０％以内の領域を意味することができる。この時、上記中心部及び表層部は、本体１１０の第２方向の１／２地点に対する第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を基準として定義することができる。

【0034】

図６に示したエリンガムダイアグラム（Ｅｌｌｉｎｇｈａｍ ｄｉａｇｒａｍ）から分かるように、インジウム（Ｉｎ）はニッケル（Ｎｉ）より酸化傾向の強い元素である。かかるＩｎを内部電極の材料として添加した後、焼成すると、一部は酸化されて誘電体層側に拡散してＢａＴｉＯ_３などのＴｉサイト（ｓｉｔｅ）に置換され、他の一部は酸化されず内部電極に残っているＮｉと合金を形成する。また、内部電極から誘電体層側に拡散するＩｎの一部は、誘電体層と内部電極の界面にトラップされて、Ｉｎが濃化された領域が内部電極の表層部に形成される。

【0035】

そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、導電性ペーストに添加されるＮｉに対するＩｎの量と適切な酸素分圧条件における焼成により、内部電極層の表層部におけるＩｎ含量を特定範囲に制御可能であり、これにより優れた静電容量及び信頼性が確保可能なことを見出し、本発明を完成した。

【0036】

具体的に、本発明において、内部電極の表層部１２１ａ、１２２ａにおけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４６～１．０８ａｔ％を満たす。このように、内部電極１２１、１２２に中心部１２１ｂ、１２２ｂよりＩｎが適正濃度で濃化される領域である表層部１２１ａ、１２２ａを配置することで、誘電体層と内部電極の界面接合力を向上させることができる。それだけでなく、内部電極から誘電体層への、または誘電体層から内部電極への電子移動を妨害する一種の半導体障壁として作用して、優れた静電容量及び信頼性の確保に寄与することができる。

【0037】

内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４６ａｔ％未満の場合は、表層部内のＩｎ含量が不十分であり、前述した界面接合力の向上及び半導体障壁としての機能を期待し難く、これにより信頼性が不十分なおそれがある。一方、内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が１．０８ａｔ％を超える場合は、表層部内のＩｎ含量が過度であり界面ショットキーバリアの高さが減少する問題が生じるおそれがあり、これによりＢＤＶ（Ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ）及び信頼性劣化の問題が発生するおそれがある。

【0038】

上記内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量を測定する方法の一例として、本体１１０の第２方向の１／２地点に対する第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を基準として測定することができる。具体的に、ＥＤＳによるＩｎ及びＮｉ成分の定量分析を用いて、内部電極の表層部にあたる等間隔の５個ポイントにおける各Ｎｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量の平均値を求めることで測定することができる。

【0039】

一方、特に限定するものではないが、本発明者らは追加の研究を重ねた結果、前述した内部電極の表層部以外の領域である中心部においてもＩｎ含量を適正範囲に制御して、積層型電子部品の静電容量及び信頼性の確保に寄与可能なことが分かった。

【0040】

そこで、本発明の一実施形態によると、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量は、０．４１～０．６２ａｔ％を満たすことができる。

【0041】

内部電極に添加されたＩｎ中に、酸化されず内部電極に残りＮｉ－Ｉｎ合金を形成する場合、Ｎｉの結晶粒界（ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ）エネルギー及び表面張力を減少させて電極の平滑度と連結性を改善させることができる。このように電極の平滑度が改善されると、電界の集中を分散させることができるため、信頼性も向上可能なことが期待される。

【0042】

したがって、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４１ａｔ％未満の場合は、前述したＮｉの結晶粒界エネルギー及び表面張力を減少させる効果を期待し難く、信頼性の確保が難しくなるおそれがある。

【0043】

一方、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．６２ａｔ％を超える場合、Ｎｉ－Ｉｎ合金電極の融点が低くなり過ぎて、電極のｂａｌｌｉｎｇが急激に進行されるおそれがある。これにより、電極の平滑度及び連結性が劣化して、静電容量及び信頼性の確保が難しくなるおそれがある。

【0044】

一方、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量を測定する方法の一例として、本体１１０の第２方向の１／２地点に対する第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を基準として測定することができる。具体的に、ＥＤＳによるＩｎ及びＮｉ成分の定量分析を用いて内部電極の中心部にあたる等間隔の５個のポイントにおける各Ｎｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量の平均値を求めることで測定することができる。

【0045】

一方、本発明の一実施形態によると、上記内部電極の中心部におけるＩｎ含量は、上記表層部におけるＩｎ含量より小さいことができる。上述したように、焼成中に酸化傾向の強いＩｎは、内部電極と誘電体層の界面から誘電体層側に拡散してＢａＴｉＯ_３などのＴｉサイトを置換する。かかる拡散の傾向性のため、誘電体層と内部電極の界面にはＩｎがトラップされ、内部電極の表層部におけるＩｎ含量は内部電極の中心部におけるＩｎ含量より必然的に大きい。

【0046】

一例として、上記内部電極の誘電体層との界面から第１方向に３ｎｍ離隔した地点におけるＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量（ａｔ％）をＸとし、上記内部電極の第１方向の中央におけるＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量（ａｔ％）をＹとした時、Ｙ＜Ｘを満たすことができる。

【0047】

また、特に限定するものではないが、本発明の一実施形態によると、上記誘電体層はＩｎを含むことができる。前述したように、内部電極の材料として添加されるＩｎは、焼成過程中に誘電体層に拡散していくことで、誘電体層でも所定量のＩｎを含むようになる。

【0048】

また、本発明の一実施形態によると、上記誘電体層におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量は、０．３～３．３ａｔ％を満たすことができる。本発明者らは追加の研究を重ねた結果、前述した内部電極におけるＩｎ分布の他にも、焼成過程中に拡散するＩｎの量が制御可能なことが分かり、誘電体層におけるＩｎ含量も積層型電子部品の静電容量及び信頼性に寄与する要素であることを見出した。

【0049】

焼成過程中に、＋３価であるインジウムは、誘電体のＴｉサイトに置換されながらアクセプタ（ａｃｃｅｐｔｏｒ）として作用して、積層型電子部品の信頼性の向上に寄与するようになる。よって、前述した効果を確保するために、誘電体層におけるＩｎ含量は０．３ａｔ％以上に制御することが好ましい。一方、誘電体層におけるＩｎ含量が３．３ａｔ％を超える場合、ＢａＴｉＯ_３の粒成長を抑制し過ぎて静電容量が不十分になるおそれがある。

【0050】

一方、上記誘電体層におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量を測定する方法の一例として、本体１１０の第２方向の１／２地点に対する第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を基準として測定することができる。具体的に、ＥＤＳによるＴｉ及びＩｎ成分の定量分析を用いて誘電体層に対する等間隔の５個のポイントにおける各Ｔｉ含量に対するＩｎ含量の平均値を求めることで測定することができる。

【0051】

また、本発明者らは研究を重ねた結果、誘電体層と内部電極におけるＩｎ分布と積層型電子部品の性能と相関関係があることを確認した。

【0052】

具体的に、特に限定するものではないが、本発明の一実施形態によると、上記誘電体層におけるＩｎ含量は、上記内部電極におけるＩｎ含量より大きいことができる。即ち、内部電極の材料としてＩｎを添加しても、Ｉｎは酸化傾向の強い元素であるため、焼成過程中にＩｎの酸化が活発に起こるようになり、内部電極より誘電体層におけるＩｎ含量がより大きいことができる。これを満たすことで、前述した誘電体層中のインジウムがアクセプタとして作用する機能がより活発になることができ、さらに優れた静電容量及び信頼性を確保することができる。

【0053】

そこで、本発明の一実施形態によると、上記誘電体層におけるＩｎ含量は、内部電極の中心部におけるＩｎ含量より大きくてもよく、あるいは上記誘電体層におけるＩｎ含量は、内部電極の表層部及び内部電極の中心部におけるＩｎ含量より大きくてもよい。

【0054】

また、本発明の一実施形態によると、上記内部電極の上記第１方向に中央においてＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＹとし、上記誘電体層の上記第１方向に中央においてＴｉ含量に対するＩｎ含量をＺとした時、Ｙ＜Ｚを満たすことができる。

【0055】

あるいは、本発明の一実施形態によると、（内部電極の）誘電体層との界面から上記第１方向に３ｎｍ離隔した地点における上記内部電極のＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量をＸとし、上記誘電体層の上記第１方向の中央におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量をＺとした時、Ｘ＜Ｚを満たすことができる。また他の一例として、本発明の一実施形態による積層型電子部品は、Ｙ＜Ｘ＜Ｚを満たすことができる。

【0056】

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難い程度に一体化されることができる。

【0057】

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、また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の例示として、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。

【0058】

上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などのパウダーに本発明の目的に応じて多様なセラミック添加剤、有機溶剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。

【0059】

本発明の一実施形態によると、誘電体層１１１の平均厚み（ｔｄ）は、２００ｎｍ～４μｍ範囲であることができる。誘電体層１１１の平均厚み（ｔｄ）が２００ｎｍ未満の場合は、内部電極との距離が近すぎてショット（ｓｈｏｒｔ）発生率が増加するという問題が生じるおそれがある。一方、誘電体層１１１の平均厚み（ｔｄ）が４μｍを超える場合は、静電容量が減少するという問題が生じるおそれがある。

【0060】

上記誘電体層１１１の平均厚み（ｔｄ）は、上記第１及び第２内部電極１２１、１２２の間に配置される誘電体層１１１の第１方向に測定された平均厚みを意味することができる。

【0061】

上記誘電体層１１１の平均厚みは、本体１１０の第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でイメージをスキャンして測定することができる。

【0062】

例えば、本体１１０の第２方向の中央部において切断した第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でスキャンしたイメージから抽出された任意の誘電体層に対して、長さ方向に等間隔である３０個の地点でその厚みを測定して平均値を測定することができる。

【0063】

上記等間隔である３０個の地点で測定した厚みは、第１及び第２内部電極１２１、１２２が互いに重畳する領域を意味する容量形成部Ａで測定されることができる。

【0064】

本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を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を含み、容量が形成される容量形成部Ａと、上記容量形成部Ａ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。

【0065】

また、上記容量形成部Ａは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であり、誘電体層１１１を挟んで複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２を繰り返し積層して形成されることができる。

【0066】

上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一誘電体層または２個以上の誘電体層を容量形成部Ａの上下面にそれぞれ厚み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することができる。

【0067】

上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、内部電極を含まず、誘電体層１１１と同一の材料を含むことができる。

【0068】

すなわち、上記上部カバー部１１２及び下部カバー部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（ＢａＴｉＯ_３）系セラミック材料を含むことができる。

【0069】

一方、カバー部１１２、１１３の厚みは、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するために、カバー部１１２、１１３の厚み（ｔｐ）は２０μｍ以下であることができる。

【0070】

また、上記容量形成部Ａの側面には、マージン部１１４、１１５が配置されることができる。

【0071】

マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第６面６に配置されたマージン部１１４と第５面５に配置されたマージン部１１５とを含むことができる。すなわち、マージン部１１４、１１５は、上記セラミック本体１１０の幅方向両側面に配置されることができる。

【0072】

マージン部１１４、１１５は、図３に示すように、上記本体１１０を幅－厚み（Ｗ－Ｔ）方向に切った断面において、第１及び第２内部電極１２１、１２２の両末端と本体１１０の境界面間の領域を意味することができる。

【0073】

マージン部１１４、１１５は、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することができる。

【0074】

マージン部１１４、１１５は、セラミックグリーンシート上にマージン部が形成される所を除き、導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することで形成されたものであることができる。

【0075】

また、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後に内部電極が本体の第５及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一誘電体層または２個以上の誘電体層を容量形成部Ａの両側面に幅方向に積層してマージン部１１４、１１５を形成することもできる。

【0076】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０に配置され、内部電極１２１、１２２と連結される。

【0077】

図２に示す形態のように、本体１１０の第３及び第４面３、４にそれぞれ配置され、第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ連結された第１及び第２外部電極１３１、１３２を含むことができる。

【0078】

本実施形態では、積層型電子部品１００が２個の外部電極１３１、１３２を有する構造を説明しているが、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。

【0079】

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ものであれば、ある物質を用いて形成されることができ、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められることができ、さらに多層構造を有することができる。

【0080】

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。

【0081】

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（ｆｉｒｉｎｇ）電極であるか、導電性金属及び樹脂を含む樹脂系電極であることができる。

【0082】

また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体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ることができる。また、電極層１３１ａ、１３２ａは、本体上に導電性金属を含んだシートを転写する方式で形成されるか、焼成電極上に導電性金属を含んだシートを転写する方式で形成されたものであることができる。

【0083】

電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属として電気伝導性に優れた材料を使用することができ、特に限定しない。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ることができる。

【0084】

めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、実装特性を向上させる役割をする。めっき層１３１ｂ、１３２ｂの種類は特に限定せず、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ及びこれらの合金のうち一つ以上を含むめっき層であることができ、複数の層で形成されることができる。

【0085】

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めっき層またはＳｎめっき層であることができ、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ることができ、Ｓｎめっき層、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ることができる。また、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のＮｉめっき層及び／または複数のＳｎめっき層を含むこともできる。

【0086】

積層型電子部品１００のサイズは、特に限定する必要はない。

【0087】

但し、小型化及び高容量化を同時に達成するためには、誘電体層及び内部電極の厚みを薄くして積層数を増加させる必要があるため、０４０２（長さ×幅、０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）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になることができる。

【0088】

したがって、製造誤差、外部電極の大きさなどを考慮すると、積層型電子部品１００の長さが０．４４ｍｍ以下で、幅が０．２２ｍｍ以下の場合、本発明による信頼性の向上効果がより顕著になることができる。ここで、積層型電子部品１００の長さは、積層型電子部品１００の第２方向の最大大きさを意味し、積層型電子部品１００の幅は、積層型電子部品１００の第３方向の最大大きさを意味することができる。

【0089】

以下、実施形態を通じて本発明をより具体的に説明する。但し、下記の実施形態は例示により本発明を説明するためのものであるだけで、本発明の権利範囲を制限するためのものではないという点に留意する必要がある。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に記載された事項とこれから合理的に類推される事項により決められるためである。

【0090】

（実施形態）
内部電極用ペーストに含まれたＮｉ粉末とＩｎ粉末の含量を調節し、酸素分圧条件を調節して、下記の表１に記載された内部電極の表層部におけるＩｎ含量（Ｘ）、内部電極の中心部におけるＩｎ含量（Ｙ）及び誘電体層におけるＩｎ含量（Ｚ）を満たす内部電極が含まれたサンプルチップを作製した。上記サンプルチップの作製時に、１０^－９～１０^－１０程度に酸素分圧条件を精密制御しながら、１０分間焼成した。

【0091】

この時、Ｘ、Ｙ及びＺは、サンプルチップの第２方向の１／２地点に対する第１及び第３方向（Ｗ－Ｔ）に切った断面において、ＦＩＢによるマイクロサンプリング加工法を用いて薄片化された分析用試料を作製した後、上記分析用試料をＳＴＥＭで観察して、任意の内部電極４個に対する平均値を記載したものである。

【0092】

誘電体層と内部電極が接触する部分は、Ｌｉｎｅ ｍａｐｐｉｎｇして誘電体層からＢａ含量が急速に減少して０に収まる部分と、内部電極からＮｉ含量が急激に減少して０に収まる部分の中間部分を界面として設定した。

【0093】

内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量として、内部電極の誘電体層との界面から第１方向に３ｎｍ離隔した地点における上記内部電極のＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量［ａｔ％］（Ｘ）を測定した。具体的に、Ｘ値として、内部電極の誘電体層と界面から第１方向に（深み）３ｎｍ離隔した地点のうち一つの内部電極当たり等間隔の５ポイントでＥＤＳによりＩｎ及びＮｉを定量分析し、総４個の内部電極で測定した２０ポイントの値を平均して下記表１に示した。

【0094】

上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量として、内部電極の第１方向に中央の地点においてＩｎ及びＮｉ含量に対するＩｎ含量［ａｔ％］（Ｙ）を測定した。具体的に、内部電極の厚み方向（第１方向）中心の一つの内部電極当たり等間隔の５ポイントでＥＤＳによりＩｎ及びＮｉを定量分析し、総４個の内部電極で測定した２０ポイントの値を平均して下記表１に示した。

【0095】

また、上記誘電体層におけるＴｉ含量に対するＩｎ含量として、誘電体層の第１方向に中央の地点においてＴｉに対するＮｉ含量［ａｔ％］（Ｚ）を測定した。具体的に、誘電体層の厚み方向（第１方向）中心の一つの誘電体層当たり等間隔の５ポイントをＥＤＳによりＴｉ及びＮｉを定量分析して、総４個の誘電体層で測定した２０ポイントの値を平均して下記表１に示した。

【0096】

各サンプルチップの静電容量及びＭＴＴＦを測定し、内部電極にＩｎが含まれない試験Ｎｏ．１の静電容量及びＭＴＴＦを基準値とした。

【0097】

具体的に、静電容量は、ＬＣＲ ｍｅｔｅｒを用いて１ｋＨＺ、ＡＣ０．５Ｖ条件で測定した。試験Ｎｏ．１の容量を基準値１として、他の試験Ｎｏ．２～１０は相対値を記載した。

【0098】

また、ＭＴＴＦは、各試験当たり４００個のサンプルに対して１２５℃、８Ｖの条件で高温負荷試験を実施して測定した。この時、絶縁抵抗が１０ｋΩ以下となった時間を固定時間とし、試験Ｎｏ．１のＭＴＴＦ値を基準値１として他の試験Ｎｏ．２～１０は相対値を記載した。

【0099】

【表1】

【0100】

上記表１の実験結果から分かるように、試験Ｎｏ．１は内部電極がＩｎを含まない場合として、静電容量及びＭＴＴＦがそれぞれ１と、多少低いことを確認した。

【0101】

一方、試験Ｎｏ．２の場合、内部電極がＩｎを含んでも、本発明で規定する内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４６ａｔ％未満であり、これによりＭＴＴＦ値が低く信頼性が低いことを確認した。

【0102】

また、試験Ｎｏ．９及び１０の場合、本発明で規定する内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が１．０８ａｔ％を超え、これにより静電容量が多少劣ることを確認した。特に、試験Ｎｏ．１０の場合は、内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４１～０．６２ａｔ％範囲も満たさず、静電容量だけでなく、ＭＴＴＦも低く信頼性が低いことを確認した。

【0103】

一方、本発明で規定する内部電極の表層部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４６～１．０８ａｔ％を満たす試験Ｎｏ．４～８の場合、試験片Ｎｏ．１に対する静電容量に優れ、ＭＴＴＦ値が高く信頼性に優れた。この時、上記試験Ｎｏ．４～８は、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４１～０．６２ａｔ％範囲を満たし、上記内部電極の中心部におけるＮｉ及びＩｎ含量に対するＩｎ含量が０．４１～０．６２ａｔ％範囲も満たすことを確認した。

【0104】

一方、一例として、上記試験Ｎｏ．４から得られた積層型電子部品のサンプルチップに対して、本体の第１方向～第３方向断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真及びＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｘ－ｒａｙ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）でＩｎ成分分布を分析した結果を図７に示した。

【0105】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の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く、添付の特許請求の範囲によって限定される。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外れない範囲内で、当技術分野における通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、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】

【0106】

１００：積層型電子部品
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１２：上部カバー部
１１３：下部カバー部
１１４、１１５：マージン部
１２１：第１内部電極
１２２：第２内部電極
１３１、１３２：外部電極
１３１ａ、１３２ａ：電極層
１３１ｂ、１３２ｂ：めっき層
１２１ａ、１２２ａ：内部電極の表層部
１２１ｂ、１２２ｂ：内部電極の中心部
ｔｄ：誘電体層の厚み
ｔｅ：内部電極の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】