▶ 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．の特許一覧
(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】P2023098850
(43)【公開日】2023-07-11
(54)【発明の名称】積層セラミック電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 2/08 20060101AFI20230704BHJP
H01G 4/30 20060101ALI20230704BHJP
H01G 4/40 20060101ALI20230704BHJP
【ＦＩ】
H01G2/08 A
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
H01G4/30 201M
H01G4/40 A
H01G4/30 201A
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G4/30 511
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022205444
(22)【出願日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】10-2021-0190973
(32)【優先日】2021-12-29
(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】ヤン、チャン ホ
(72)【発明者】
【氏名】キム、ミン ジュン
(72)【発明者】
【氏名】ペク、ジュン ミ
(72)【発明者】
【氏名】キム、ダ エウン
(72)【発明者】
【氏名】パク、ヒェ ミン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジョン ミン
(72)【発明者】
【氏名】チョ、セオン ヒェオン
(72)【発明者】
【氏名】セオ、ミン サン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ホン ソク
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AH01
5E001AH07
5E001AH09
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC25
5E082DD13
5E082EE04
5E082EE23
5E082EE35
5E082FF05
5E082FG04
5E082FG26
5E082FG46
5E082GG10
5E082GG26
5E082GG28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本体の内部温度を一定に保ち、高温環境での信頼性を向上させることができる積層セラミック電子部品を提供する。
【解決手段】積層セラミック電子部品１００は、誘電体層１１１及び上記誘電体層を間に挟んで第１方向に積層される複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体の内部に配置された熱電素子１４０、１５０及び本体の外側に配置される外部電極１３１、１３２を含む。
【選択図】図１
【解決手段】積層セラミック電子部品１００は、誘電体層１１１及び上記誘電体層を間に挟んで第１方向に積層される複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体の内部に配置された熱電素子１４０、１５０及び本体の外側に配置される外部電極１３１、１３２を含む。
【選択図】図１
【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第１方向に積層される複数の内部電極を含む本体と、
前記本体の内部に配置された熱電素子と、
前記本体の外側に配置される外部電極と、を含む
積層セラミック電子部品。
前記本体の内部に配置された熱電素子と、
前記本体の外側に配置される外部電極と、を含む
積層セラミック電子部品。
【請求項2】
前記熱電素子は、第１型半導体素子、第２型半導体素子、及び前記第１型半導体素子及び前記第２型半導体素子を連結する連結電極を含む、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項3】
前記本体は、前記複数の内部電極を含む容量形成部及び前記容量形成部の第１方向の両面に配置される第１及び第２カバー部を含み、
前記熱電素子は、前記第１及び第２カバー部の少なくとも一方に配置される、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
前記熱電素子は、前記第１及び第２カバー部の少なくとも一方に配置される、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項4】
前記熱電素子は、前記第１型半導体素子と接続された第１電極及び前記第２型半導体素子と接続された第２電極を含み、前記第１電極及び前記第２電極は、前記外部電極と接続される、請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項5】
前記熱電素子は、前記第１型半導体素子、前記第２型半導体素子、及び前記連結電極をそれぞれ複数個含む、請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項6】
前記熱電素子は、前記本体内に複数個配置される、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項7】
前記熱電素子は、前記第１及び第２カバー部内にそれぞれ配置される第１熱電素子及び第２熱電素子を含む、請求項３に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項8】
前記第１熱電素子及び前記第２熱電素子は、それぞれ複数個配置される、請求項７に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項9】
前記熱電素子は、前記本体の第１方向の両面に露出しない、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項10】
前記第１型半導体素子はＮ型半導体素子であり、前記第２型半導体素子はＰ型半導体素子である、請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項11】
前記第１型半導体素子及び前記第２型半導体素子の一端側に配置された連結電極と、前記第１型半導体素子及び前記第２型半導体素子の他端側に配置された連結電極との間のレベルに形成されたフィリング部をさらに含む、請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項12】
前記第１型半導体素子及び前記第２型半導体素子は、ペロブスカイト酸化物を含む、請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項13】
前記第１電極、第２電極、及び連結電極は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、及びこれらの合金のうち１種以上を含む、請求項４に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項14】
前記第１及び第２カバー部の厚さは、それぞれ３０μｍ以下である、請求項３に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項15】
前記外部電極は、前記本体上に配置され、導電性金属及びガラスを含む第１電極層と、前記第１電極層上に配置され、導電性金属を含む第２電極層と、を含む、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項16】
前記第２電極層は、ニッケル（Ｎｉ）を導電性金属として含む第１層と、スズ（Ｓｎ）を導電性金属として含む第２層と、を含む多層構造である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層セラミック電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
積層セラミック電子部品のうちの一つである積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ 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】
近年、積層セラミックキャパシタは種々の電子装置の部品として使用されており、自動車用電装部品に対する業界の関心が高まるにつれて、自動車やインフォテインメントシステムなどの過酷な環境での信頼性、特に高温環境での高信頼性が要求されている。
【0004】
また、積層セラミックキャパシタは、電圧印加時に漏れ電流が持続的に増加しつつ、表面温度が急激に増加する。このような状況を考慮して、誘電体層及び内部電極を含んで容量が形成される本体の内部温度を一定に保つことができる積層セラミックキャパシタに対する研究が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の様々な目的の一つは、本体の内部温度を一定に保ち、高温環境での信頼性を向上させることができる積層セラミック電子部品を提供するためにある。
【0006】
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】
【0007】
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第１方向に積層される複数の内部電極を含む本体と、上記本体の内部に配置された熱電素子と、上記本体の外側に配置される外部電極と、を含む積層セラミック電子部品を提供する。
【0008】
一実施形態において、上記熱電素子は、第１型半導体素子、第２型半導体素子、及び上記第１型及び第２型半導体素子を連結する連結電極を含むことができる。
【0009】
一実施形態において、上記本体は、上記複数の内部電極を含む容量形成部及び上記容量形成部の第１方向の両面に配置される第１及び第２カバー部を含み、上記熱電素子は、上記第１及び第２カバー部の少なくとも一方に配置されることができる。
【0010】
一実施形態において、上記熱電素子は、上記第１型半導体素子と接続された第１電極及び上記第２型半導体素子と接続された第２電極を含み、上記第１及び第２電極は、上記外部電極と接続されることができる。
【0011】
一実施形態において、上記熱電素子は、上記第１型半導体素子、上記第２型半導体素子、及び上記連結電極をそれぞれ複数個含むことができる。
【0012】
一実施形態において、上記熱電素子は、上記本体内に複数個配置されることができる。
【0013】
一実施形態において、上記熱電素子は、上記第１及び第２カバー部内にそれぞれ配置される第１熱電素子及び第２熱電素子を含むことができる。
【0014】
一実施形態において、上記第１及び第２熱電素子は、それぞれ複数個配置されることができる。
【0015】
一実施形態において、上記熱電素子は、上記本体の第１方向の両面に露出しないことができる。
【0016】
一実施形態において、上記第１型半導体素子はＮ型半導体素子であり、上記第２型半導体素子はＰ型半導体素子であることができる。
【0017】
一実施形態において、上記第１型及び第２型半導体素子の一端側に配置された連結電極と、上記第１型及び第２型半導体素子の他端側に配置された連結電極との間のレベルに形成されたフィリング部をさらに含むことができる。
【0018】
一実施形態において、上記第１型及び第２型半導体素子は、ペロブスカイト酸化物を含むことができる。
【0019】
一実施形態において、上記第１電極、第２電極、及び連結電極は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、及びこれらの合金のうち１種以上を含むことができる。
【0020】
一実施形態において、上記第１及び第２カバー部の厚さは、それぞれ、３０μｍ以下であることができる。
【0021】
一実施形態において、上記外部電極は、上記本体上に配置され、導電性金属及びガラスを含む第１電極層と、上記第１電極層上に配置され、導電性金属を含む第２電極層と、を含むことができる。
【0022】
一実施形態において、上記第２電極層は、ニッケル（Ｎｉ）を導電性金属として含む第１層と、スズ（Ｓｎ）を導電性金属として含む第２層と、を含む多層構造であることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明の様々な効果の一つとして、本体の内部温度を一定に保ち、高温環境での信頼性を向上させることができる積層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】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態に係る積層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】積層セラミック電子部品の熱電素子を概略的に示した斜視図である。
【図3】積層セラミック電子部品の熱電素子を概略的に示した斜視図である。
【図4】積層セラミック電子部品の本体を概略的に示した斜視図である。
【図6b】本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法を概略的に示した断面図である。
【図6c】本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法を概略的に示した断面図である。
【図6d】本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法を概略的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
図面において、第１方向は厚さ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。
【0028】
図１は、本発明の一実施形態に係る積層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及び図３は、積層セラミック電子部品の熱電素子を概略的に示した斜視図であり、図４は、積層セラミック電子部品の本体を概略的に示した斜視図であり、図５は、図１のＩ－Ｉ'に沿った断面図である。
【0029】
図１から図５を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品１００は、誘電体層１１１及び誘電体層１１１を間に挟んで第１方向に積層される複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０、本体１１０の内部に配置された熱電素子１４０、１５０、及び本体１１０の外側に配置される外部電極１３１、１３２を含む。
【0030】
上述したように、積層セラミック電子部品に対しては高温環境での高信頼性が要求されており、積層セラミック電子部品の一つである積層セラミックキャパシタは、電圧印加時に漏れ電流が持続的に増加し、表面温度が急激に上昇する。
【0031】
これに対し、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品１００の場合、本体１１０の内部に熱電素子１４０、１５０が配置されることで、本体１１０の内部の温度、特に、容量形成部Ａｃの温度を一定に保つことができる。
【0032】
以下、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品１００に含まれるそれぞれの構成についてより詳細に説明する。
【0033】
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。
【0034】
本体１１０は、第１方向に対向する第１面及び第２面１、２、上記第１面及び第２面１、２と連結され、第２方向に対向する第３面及び第４面３、４、第１面から第４面１、２、３、４と連結され、第３方向に対向する第５面及び第６面５、６を有することができる。
【0035】
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。
【0036】
誘電体層１１１は、セラミック粉末、有機溶剤、及び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。セラミック粉末は、十分な静電容量が得られる限り特に制限されないが、例えば、チタン酸バリウム系（ＢａＴｉＯ３）材料、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系材料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】
このとき、誘電体層１１１の厚さは、本体１１０の大きさと容量を考慮して１０μｍ以下であることができ、積層型電子部品１００の小型化及び高容量化のために、０．６μｍ以下、より好ましくは、０．４μｍ以下であることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0038】
ここで、誘電体層１１１の厚さは、内部電極１２１、１２２の間に配置される誘電体層１１１の平均厚さを意味することができる。誘電体層１１１の厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向断面を１万倍率の走査電子顕微鏡を用いてスキャンして測定することができる。より具体的には、任意の誘電体層１１１の多数の地点、例えば、第２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求めることができる。また、このような平均値の測定を多数の誘電体層１１１に拡張して求めると、誘電体層１１１の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0039】
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複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２を含んで容量が形成される容量形成部Ａｃと、容量形成部Ａｃの上部に配置される第１カバー部１１２と、容量形成部Ａｃの下部に配置される第２カバー部１１３とを含むことができる。すなわち、カバー部１１２、１１３は、容量形成部Ａｃの第１方向に対向する両面から本体１１０の第１方向に対向する両面までの領域を意味することができる。第１カバー部１１２及び第２カバー部１１３は、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。第１及び第２カバー部１１２、１１３は、本体１１０の大きさと容量を考慮して、それぞれ３００μｍ以下、１００μｍ以下、又は３０μｍ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。このとき、第１及び第２カバー部１１２、１１３の厚さは、第１及び第２カバー部１１２、１１３の平均厚さを意味することができ、ここで、厚さは、第１方向への長さを意味することができる。第１及び第２カバー部１１２、１１３の平均厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向断面において第２方向に等間隔である３０個の地点での厚さを測定した平均値を意味することができる。
【0040】
本体１１０は、第３方向を基準として、容量形成部Ａｃの側面に配置されるマージン部１１４、１１５をさらに含むことができる。マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第５面５に配置される第１マージン部１１４及び第６面６に配置される第２マージン部１１５を含むことができる。マージン部１１４、１１５は、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。マージン部１１４、１１５は、誘電体層１１１と同じ又は異なる材料を含むことができる。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個所を除いて、導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することによりなるものであることができる。マージン部１１４、１１５の厚さは、本体１１０の大きさと容量を考慮してそれぞれ３００μｍ以下、１００μｍ以下、又は３０μｍ以下であることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0041】
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、複数の第１内部電極１２１及び複数の第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。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、誘電体層１１１の積層方向に沿って本体１１０の第３面及び第４面３、４に交互に露出するように形成されることができる。
【0042】
例えば、複数の第１内部電極１２１のそれぞれは、第４面４と離隔して第３面３に露出することができる。また、複数の第２内部電極１２２のそれぞれは、第３面３と離隔して第４面４に露出することができる。複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２は、その間に配置されている誘電体層１１１により互いに電気的に分離されることができる。複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２は、第１方向に交互に積層されることができるが、これに限定されるものではなく、第３方向に交互に積層されてもよい。
【0043】
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導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストを印刷することで形成することができる。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、焼成することで本体１１０の容量形成部Ａｃを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。
【0044】
内部電極１２１、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１種以上であることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0045】
このとき、内部電極１２１、１２２の厚さは、本体１１０の大きさと容量を考慮して１０μｍ以下であることができ、積層型電子部品１００の小型化及び高容量化のために、０．６μｍ以下、より好ましくは、０．４μｍ以下であることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0046】
ここで、内部電極１２１、１２２の厚さは、内部電極１２１、１２２の平均厚さを意味することができる。内部電極１２１、１２２の平均厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向断面を１万倍率の走査電子顕微鏡を用いてスキャンして測定することができる。より具体的には、任意の内部電極の多数の地点、例えば、第２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求めることができる。このような平均値の測定を多数の内部電極に拡張して求めると、内部電極の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0047】
外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面及び第４面３、４に配置されて第１面、第２面、第５面及び第６面１、２、５、６にそれぞれ一部が延長されることができる。外部電極１３１、１３２は、複数の第１内部電極１２１及び複数の第２内部電極１２２とそれぞれ連結される第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２を含むことができる。
【0048】
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、如何なる物質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ることができる。さらに、多層構造を有することができる。例えば、外部電極１３１、１３２は、本体１１０上に配置され、導電性金属及びガラスを含む第１電極層１３１ａ、１３２ａと、第１電極層１３１ａ、１３２ａ上に配置され、導電性金属を含む第２電極層１３１ｂ、１３２ｂとを含むことができる。
【0049】
第１電極層１３１ａ、１３２ａの導電性金属は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、及び／またはこれらを含む合金などを含むことができ、好ましくは、銅（Ｃｕ）、及び／またはニッケル（Ｎｉ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。第１電極層１３１ａ、１３２ａは、本体１１０の第３面及び第４面３、４を導電性金属及びガラスを含む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。或いは、導電性金属及びガラスを含むシートを転写する方式で形成されてもよい。これにより、第１電極層１３１ａ、１３２ａは焼成電極であることができる。
【0050】
第２電極層１３１ｂ、１３２ｂは、実装特性を向上させることができる。第２電極層１３１ｂ、１３２ｂの種類としては特に限定されないが、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び／またはこれらを含む合金などを含むめっき層であってもよく、複数の層から形成されてもよい。第２電極層１３１ｂ、１３２ｂは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）めっき層又はスズ（Ｓｎ）めっき層であってもよく、ニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層が順に形成された形態であってもよい。また、第２電極層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のニッケル（Ｎｉ）めっき層及び／または複数のスズ（Ｓｎ）めっき層を含んでもよい。
【0051】
図面では、積層セラミック電子部品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、これに限定されるものではなく、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よって変わることができる。
【0052】
本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品１００は、本体１１０の内部に配置される熱電素子１４０、１５０を含む。熱電素子１４０、１５０が配置される本体１１０の内部とは、例えば、容量形成部Ａｃの第１方向に対向する両面に配置される第１カバー部１１２及び／または第２カバー部１１３を意味することができる。すなわち、熱電素子１４０、１５０は、第１及び第２カバー部１１２、１１３の少なくとも一方に配置されることができる。熱電素子１４０、１５０が第１及び第２カバー部１１２、１１３の少なくとも一方に配置される場合、熱電素子１４０、１５０は、本体１１０の第１方向に対向する両面、すなわち、第１面及び第２面１、２に露出しなくてもよい。また、熱電素子１４０、１５０は、第１及び第２カバー部１１２、１１３内にそれぞれ配置されてもよい。このとき、熱電素子１４０、１５０は、第１カバー部１１２内に配置された第１熱電素子１４０、及び第２カバー部１１３内に配置された第２熱電素子１５０を含むことができる。このとき、熱電素子１４０、１５０は、本体１１０内に複数個配置されることができる。例えば、第１カバー部１１２内に配置された第１熱電素子１４０が複数個配置されてもよく、第２カバー部１１３内に配置された第２熱電素子１５０が複数個配置されてもよい。第１熱電素子１４０及び第２熱電素子１５０のそれぞれの個数は、本体１１０の第３方向の長さを考慮して適宜選択されることができ、例えば、それぞれ、２個以上、又は３個以上、又は４個以上であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0053】
本発明の一実施形態において、熱電素子１４０、１５０は、第１型半導体素子１４１、１５１、第２型半導体素子１４２、１５２、及び上記第１型及び第２型半導体素子を連結する連結電極１４３、１５３を含むことができる。このとき、熱電素子１４０、１５０は、第１型半導体素子１４１、１５１、２型半導体素子１４２、１５２、及び連結電極１４３、１５３をそれぞれ複数個含むことができる。上記第１型及び第２型半導体素子が複数個配置される場合、複数の第１型半導体素子１４１、１５１及び複数の第２型半導体素子１４２、１５２は、第２方向に互いに交互に配置されることができる。上記第１型及び第２型半導体素子の個数は、本体１１０の第２方向の長さを考慮して適宜選択されることができ、例えば、それぞれ、４個以上であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0054】
第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２は、互いに異なる半導体物質からなることができる。例えば、第１型半導体素子１４１、１５１はＮ型半導体素子、第２型半導体素子１４２、１５２はＰ型半導体素子であることができる。この場合、第１型半導体素子及び第２型半導体素子は、単位セルを形成することができる。
【0055】
第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２は、当該技術分野において採用される公知の熱電材料で形成されることができ、より好ましくは、ペロブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）酸化物を含むことができる。上記第１型及び第２型半導体素子がペロブスカイト酸化物で形成される場合、酸化雰囲気及び高温での安定性が高くなることができる。このとき、ペロブスカイト酸化物とは、ＡＢＯ３で表される構造を有する酸化物を意味する。このとき、上記Ｎ型半導体素子は、ＳｒｘＤｙ１－ｘ、ＢａｘＳｒｙＬａ１－ｘ－ｙ、ＳｒｘＣａｙＬａ１－ｘ－ｙ、ＳｒｘＬａ１－ｘ、Ｓｒ（ＮｂｘＴｉ１－ｘ）Ｏ３、（ＴｂｘＣａ１－ｘ）ＭｎＯ３、（ＣａｘＢｉ１－ｘ）ＭｎＯ３、Ｃａ（ＲｕｘＭｎ１－ｘ）Ｏ３、及び（ＢａｘＬａ１－ｘ）ＳｎＯ３、（ＳｒｘＬａ１－ｘ）ＳｎＯ３などを含むことができる。また、Ｐ型半導体素子は、（ＰｒｘＣａ１－ｘ）ＣｏＯ３、（ＨｏｘＣａ１－ｘ）ＣｏＯ３、（ＬａｘＳｒ１－ｘ）ＣｏＯ３、ＤｙＣｏＯ３、及びＢａＢｉ１ｘＳｂｘＯ３などを含むことができる。
【0056】
連結電極１４３、１５３は、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２を電気的に連結し、複数の連結電極１４３、１５３は、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２の一端側と他端側に交互に配置されて上記複数の第１型及び第２型半導体素子を連結することができる。
【0057】
連結電極１４３、１５３は、導電性金属として銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びこれらの合金のうち１種以上を含むことができ、より好ましくは、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。上記導電性金属は、優れた電気伝導度を有し、ニッケル（Ｎｉ）の場合、第１型半導体素子１４１、１５１と第２型半導体素子１４２、１５２との間における元素マイグレーション（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）を効果的に抑えることができる。
【0058】
連結電極１４３、１５３の平均厚さは１０μｍ以下であることができ、好ましくは０．６μｍ以下、より好ましくは０．４μｍ以下であることができる。連結電極１４３、１５３の平均厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向断面を１万倍率の走査電子顕微鏡を用いてスキャンして測定することができる。
【0059】
熱電素子１４０、１５０は、第１型半導体素子１４１、１５１と接続された第１電極１４４、１５４と、第２型半導体素子１４２、１５２と接続された第２電極１４５、１５５とを含むことができる。このとき、第１電極１４４、１５４及び第２電極１４５、１５５は、外部電極１３１、１３２と接続されることができる。連結電極１４３、１５３は、導電性金属として銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びこれらの合金のうち１種以上を含むことができ、より好ましくは、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。
【0060】
第１電極１４４、１５４は第１外部電極１３１と接続され、第２電極１４５、１５５は第２外部電極１３２と連結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く、第１電極１４４、１５４が第２外部電極１３２と接続され、第２電極１４５、１５５が第１外部電極１３１と連結されてもよい。外部電極１３１、１３２を介して電圧が印加されると、容量形成部Ａｃは交流電圧によって、熱電素子１４０、１５０は直流電圧によって作動されることができる。
【0061】
より具体的には、外部電極１３１、１３２を介して熱電素子１４０、１５０の第１電極１４４、１５４及び第２電極１４５、１５５に電圧が印加されると、ペルティエ（Ｐｅｌｔｉｅｒ）効果によりＮ型半導体素子内の電子（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ）は（＋）側に、Ｐ型半導体素子内の正孔（Ｈｏｌｅ）は（－）側に熱移動することができる。これにより、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２の一端側に配置され、容量形成部Ａｃに隣接した連結電極１４３、１５３は、吸熱反応によって熱を吸収する冷却部として機能することができる。一方、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２の他端側に配置され、本体１１０の第１面及び第２面１、２に隣接した連結電極１４３、１５３は、発熱反応によって熱を放出する発熱部として機能することができる。
【0062】
したがって、電圧印加時に温度が急激に上昇する容量形成部Ａｃを冷却することで、本体１１０の内部温度を一定に保つことができ、高温環境においても信頼性が向上した積層セラミック電子部品１００を提供することができる。また、熱電素子１４０、１５０は、本体１１０の内部に配置されて密封（Ｈｅｒｍａｔｉｃ Ｓｅａｌｉｎｇ）されていることから、外部からの荷重による応力及び／または熱応力による不良発生を防止することができ、熱電素子１４０、１５０の酸化による性能低下を防止することができる。
【0063】
本発明の一実施形態において、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２の一端側に配置された連結電極１４３、１５３と、第１型半導体素子１４１、１５１及び第２型半導体素子１４２、１５２の他端側に配置された連結電極１４３、１５３との間のレベルに形成されたフィリング部１６０をさらに含むことができる。フィリング部１６０は、第１型半導体素子１４１、１５１の側面、第２型半導体素子１４２、１５２の側面、及び連結電極１４３、１５３の側面をカバーすることができる。また、第１電極１４４、１５４及び第２電極１４５、１５５の上面又は下面の少なくとも一部の領域をカバーすることができる。フィリング部１６０は、第１及び第２カバー部１１２、１１３に熱電素子１４０、１５０を配置することで段差の発生を防止することができる。フィリング部１６０を形成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、セラミック材料を使用することができ、誘電体層１１１を形成するチタン酸バリウム系（ＢａＴｉＯ３）材料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。
【0064】
以下では、本発明の一実施形態に係る積層セラミック電子部品を製造する方法について具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではなく、本実施形態の積層セラミック電子部品の製造方法に関する説明において、上述した積層セラミック電子部品における説明と重複する説明は省略する。
【0065】
【0066】
先ず、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２を有する本体１１０を設ける。本体１１０は、上述したように、内部電極用導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを複数の積層した後、焼成することで形成されることができる。焼成は、窒素（Ｎ２）気体と水素（Ｈ２）気体が混合された還元雰囲気下で行われることができ、焼成温度は、セラミックグリーンシートの組成と内部電極用導電性ペーストの組成に応じて適宜変更可能であるが、例えば、９００℃～１３００℃であることができる。
【0067】
次に、本体１１０上に複数の連結電極１４３を形成する。連結電極１４３は、本体１１０上に所定の厚さでニッケル（Ｎｉ）などの導電性金属を含む導電性ペーストを印刷することで形成することができる。
【0068】
その後、各連結電極１４３上に互いに離隔された複数の第１型半導体素子１４１及び複数の第２型半導体素子１４２を形成する。第１型半導体素子１４１及び第２型半導体素子１４２の形成方法は、特に制限されないが、例えば、チップ状（いわゆる、バルク状）に製造した後、連結電極１４３上に配置することで形成されることができる。或いは、連結電極１４３上にペーストを塗布する方式や蒸着（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）する方式で形成されてもよいが、この場合、上記第１型及び第２型半導体素子の厚さを低減することができる。第１型及び第２型半導体素子がペーストを塗布する方式で形成される場合、上記半導体素子を焼成する段階をさらに含むことができ、焼成温度は、第１型及び第２型半導体素子の組成に応じて適宜変更可能であるが、例えば、７００℃～１２００℃であることができる。
【0069】
次に、第１型半導体素子１４１、第２型半導体素子１４２、及び連結電極１４３の側面をカバーするフィリング部１６０を形成することができる。フィリング部１６０は、例えば、本体１１０上に連結電極１４３が形成されていない領域と、連結電極１４３上に上記第１型及び第２型半導体素子が形成されていない領域とにセラミックスラリーを充填した後、焼成することで形成されることができる。
【0070】
次いで、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストを印刷して連結電極１４３、第１電極１４４、及び第２電極１４５を形成した後、第１電極１４４が第１型半導体素子１４１と接続され、第２電極１４５が第２型半導体素子１４２と接続され、連結電極１４３が第１型及び第２型半導体素子と接続されるように積層し焼成することで、第１熱電素子１４０及び第１カバー部１１２を形成することができる。図示されていないが、第２熱電素子１５０及び第２カバー部１１３は、第１熱電素子１５０と同様の方法により本体１１０の下部に形成されることができる。
【0071】
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く、添付の特許請求の範囲によって限定されるものとする。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、当該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】
【0072】
１００ 積層セラミック電子部品
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ カバー部
１１４、１１５ マージン部
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ 第１電極層
１３１ｂ、１３２ｂ 第２電極層
１４０、１５０ 熱電素子
１４１、１５１ 第１型半導体素子
１４２、１５２ 第２型半導体素子
１４３、１５３ 連結電極
１４４、１４４ 第１電極
１４５、１５５ 第２電極
１６０ フィリング部
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ カバー部
１１４、１１５ マージン部
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ 第１電極層
１３１ｂ、１３２ｂ 第２電極層
１４０、１５０ 熱電素子
１４１、１５１ 第１型半導体素子
１４２、１５２ 第２型半導体素子
１４３、１５３ 連結電極
１４４、１４４ 第１電極
１４５、１５５ 第２電極
１６０ フィリング部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
