特開 2024-122854 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】P2024122854

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201L

H01G4/30 512

H01G4/30 201K

H01G4/30 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023199830

(22)【出願日】2023-11-27

(31)【優先権主張番号】10-2023-0026712

(32)【優先日】2023-02-28

(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】クォン、ヒュン スーン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョン ウク

(72)【発明者】

【氏名】ジュン、ハン ソン

(72)【発明者】

【氏名】ホン、ジ ス

(72)【発明者】

【氏名】リョー、ヒェ ウォン

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジェ スン

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AD04

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E082AA01

5E082AB03

5E082BC35

5E082BC39

5E082EE04

5E082EE23

5E082EE35

5E082FF05

5E082FG04

5E082FG26

5E082GG10

5E082PP03

5E082PP09

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高温及び高圧環境における絶縁抵抗の劣化を抑制しながらも誘電率を確保できる積層型電子部品を提供する。
【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１１０と、本体の外部に配置されて内部電極と連結され、下地電極層１３１ａ、１３２ａ及び下地電極層上に配置されるめっき層１３２ｂ、１３２ｂを含む外部電極とを有する。誘電体層は、第１方向に積層された第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂを含み、第１層及び第２層はそれぞれＢａ、Ｔｉ及びＳｉを含み、第１層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ１、第２層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ２とするとき、１．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．０を満たす。
【選択図】図４

【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、
前記本体の外部に配置されて前記内部電極と連結される外部電極と、を含み、
前記誘電体層は前記第１方向に積層された第１層及び第２層を含み、前記第１層及び前記第２層はそれぞれＢａ、Ｔｉ及びＳｉを含み、
前記第１層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ１、前記第２層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ２とするとき、１．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．０を満たす、積層型電子部品。

【請求項2】

前記第１層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ１、前記第２層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ２とするとき、Ｇ１＞Ｇ２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Ｇ１及び前記Ｇ２は、１．２≦Ｇ１／Ｇ２≦２．０を満たす、請求項２に記載の積層型電子部品。

【請求項4】

前記第１層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ１、前記第２層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ２とするとき、１．００２≦Ｂ２／Ｂ１≦１．００５を満たす、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項5】

前記第１層及び前記第２層はそれぞれ希土類元素をさらに含み、
前記第１層に含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ１、前記第２層に含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ２とするとき、０．００５≦Ｒ１≦０．０２及び／又は０．００５≦Ｒ２≦０．０２を満たす、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項6】

前記希土類元素は、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙ、Ｙｂのうち少なくとも一つを含む、請求項５に記載の積層型電子部品。

【請求項7】

前記誘電体層は、Ａｌ及びＭｇのうち一つ以上をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項8】

前記誘電体層の平均厚さは、０．１μｍ以上６．０μｍ以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項9】

前記第１層及び第２層は、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延長されて側面が前記本体の外部に露出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電子部品。

【請求項10】

前記第２層の少なくとも一部は、前記第２方向に前記内部電極の一側面をカバーする、請求項９に記載の積層型電子部品。

【請求項11】

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、
前記本体の外部に配置されて前記内部電極と連結される外部電極と、を含み、
前記誘電体層は、前記第１方向に積層された第１層及び第２層を含み、前記第１層及び前記第２層は互いに異なる含量のＳｉを含み、
前記第１層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ１、前記第２層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ２とするとき、１．２≦Ｇ１／Ｇ２≦２．０を満たす、積層型電子部品。

【請求項12】

前記第１層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ１、前記第２層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ２とするとき、Ｓ２＞Ｓ１を満たす、請求項１１に記載の積層型電子部品。

【請求項13】

前記第１層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ１、前記第２層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ２とするとき、１．００２≦Ｂ２／Ｂ１≦１．００５を満たす、請求項１１又は１２に記載の積層型電子部品。

【請求項14】

前記第１層及び前記第２層はそれぞれ希土類元素をさらに含み、
前記第１層に含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ１、前記第２層に含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ２とするとき、０．００５≦Ｒ１≦０．０２及び／又は０．００５≦Ｒ２≦０．０２を満たす、請求項１１または１２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）等の映像機器、コンピュータ、スマートフォン、及び携帯電話等の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されることができる。コンピュータ、モバイル機器等、各種の電子機器が小型化、高出力化するにつれて、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】

一般的に、積層セラミックキャパシタの本体は、ＢａＴｉＯ_３系を主成分として含む誘電体層と内部電極とを交互に積層することにより形成することができる。このような本体は、還元雰囲気で焼成されるべきであり、このとき誘電体層を形成する材料は耐還元性を有しなければならない。

【0005】

しかし、酸化物の固有特性により還元雰囲気での焼成時に酸化物の内部の酸素が抜けて酸素空孔（ｏｘｙｇｅｎ ｖａｃａｎｃｙ）と電子が発生することがあり、高温及び高圧条件で上記酸素空孔の移動により積層セラミックキャパシタの絶縁抵抗が劣化するという問題点が発生することがある。

【0006】

このような酸素空孔の移動を減少させて積層セラミックキャパシタの絶縁抵抗の劣化を防止するために、希土類元素（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔ）を添加して酸素空孔の発生及び移動を抑制する方案を考えることができる。但し、より大きな容量を有するために誘電体層が薄層化され、積層セラミックキャパシタの使用環境がさらに過酷になるにつれて、高温及び高圧環境における絶縁抵抗の劣化を抑制するとともに、誘電率を確保する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な実情である。

【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、高温及び高圧環境における絶縁抵抗の劣化を抑制しながらも誘電率を確保することができる積層型電子部品を提供することである。

【0008】

但し、本発明の目的は上述の内容に限定されず、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】

【0009】

本発明の一実施形態は、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、上記本体の外部に配置されて上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、上記誘電体層は、上記第１方向に積層された第１層及び第２層を含み、上記第１層及び第２層はそれぞれＢａ、Ｔｉ及びＳｉを含み、上記第１層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ１、上記第２層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ２とするとき、１．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．０を満たす積層型電子部品を提供する。

【0010】

本発明の他の一実施形態は、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、上記本体の外部に配置されて上記内部電極と連結される外部電極と、を含み、上記誘電体層は、上記第１方向に積層された第１層及び第２層を含み、上記第１層及び第２層は互いに異なる含量のＳｉを含み、上記第１層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ１、上記第２層に含まれた誘電体結晶粒の平均サイズをＧ２とするとき、１．２≦Ｇ１／Ｇ２≦２．０を満たす積層型電子部品を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の様々な効果の一つとして、高温及び高圧環境における絶縁抵抗の劣化を抑制しながらも、誘電率を確保することができる積層型電子部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【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す斜視図である。

【図2】図１のＩ－Ｉ'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図である。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図である。

【図4】図２の切断断面を部分的に示すものであって、誘電体層の詳細な構成を説明するための概略的な断面図である。

【図5】図４のＫ１領域の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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について説明する。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、本発明の範囲が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等は、より明確な説明のために誇張されることがあり、図面上の同じ符号で示される要素は同じ要素である。

【0014】

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し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対しては、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」と言うとき、これは特に反対の記載がない限り、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。

【0015】

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。

【0016】

［積層型電子部品］
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す斜視図であり、図２は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図であり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図であり、図４は、図２の切断断面を部分的に示すものであって、誘電体層の詳細な構成を説明するための概略的な断面図であり、図５は、図４のＫ１領域の拡大図である。

【0017】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による積層型電子部品１００について詳細に説明する。また、積層型電子部品の一例として積層セラミックキャパシタについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な積層型電子部品、例えば、インダクタ、圧電体素子、バリスタ、又はサーミスタなどにも適用することができる。

【0018】

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、上記本体の外部に配置されて上記内部電極と連結される外部電極１３１、１３２と、を含む。

【0019】

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。

【0020】

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てもよい。より具体的に、本体１１０は本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を挟んで互いに交互に配置される第１及び第２内部電極１２１、１２２を含んで容量が形成される容量形成部Ａｃを含むことができる。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することができる。

【0021】

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～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。

【0022】

誘電体層１１１は、上記第１方向に積層された第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂを含むことができる。第１層及び第２層１１１ａ、１１１ｂはそれぞれ上記第１方向と交差する第２方向に延長され、側面が本体１１０の外側に露出することができる。すなわち、第１層及び第２層１１１ａ、１１１ｂの側面は、第３面及び第４面３、４を介して本体１１０の外側に露出することができる。また、第１層及び第２層１１１ａ、１１１ｂはそれぞれ、上記第１方向及び第２方向と交差する第３方向に延長されることにより、側面が第５面及び第６面５、６を介して本体１１０の外側に露出することもできる。

【0023】

図４に示すように、第２層１１１ｂの少なくとも一部は、上記第２方向に内部電極１２１、１２２の一側面をカバーすることができる。また、容量形成部Ａｃは、上記第１方向を基準として上部から下部に第１内部電極１２１、第１層１１１ａ、第２層１１１ｂ及び第２内部電極１２２が順次積層されていてもよい。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、容量形成部Ａｃは、上記第１方向を基準として上部から下部に第１内部電極１２１、第２層１１１ｂ、第１層１１１ａ及び第２内部電極１２２が順次積層されていてもよく、この場合、第１層１１１ａの少なくとも一部が上記第２方向に内部電極１２１、１２２の一側面をカバーしてもよい。

【0024】

誘電体層１１１は、セラミック粉末、有機溶剤、添加剤及びバインダーを含むセラミックスラリーを製造し、上記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セラミックグリーンシートを設けた後、上記セラミックグリーンシートを焼成することにより形成することができる。また、誘電体層１１１は、第１層１１１ａを形成する第１セラミックグリーンシートと第２層１１１ｂを形成する第２セラミックグリーンシートとを順次積層した後、焼成することにより形成することができる。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等を使用することができ、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）等が一部固溶した（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）又はＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）などが挙げられる。また、後述するように、第１セラミックグリーンシート及び第２セラミックグリーンシートに添加される様々な添加剤の含量は、積層型電子部品の信頼性及び誘電率特性を実現するために互いに異なってもよい。

【0025】

本発明の一実施形態によれば、第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂはそれぞれＢａ、Ｔｉ及びＳｉを含むことができる。また、第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂは、互いに異なる含量のＳｉを含むことができる。例えば、第１層１１１ａに含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ１、第２層１１１ｂに含まれたＴｉに対するＳｉのモル比をＳ２とするとき、Ｓ２＞Ｓ１を満たすことができる。

【0026】

Ｓｉは、液相焼結に必要なガラスを形成する主な元素の一つであって、誘電体層に含まれたＳｉの含量は焼結中の物質移動に関与する液相の総含量に影響を及ぼすことができる。すなわち、Ｓｉは焼結助剤としての機能を果たし、誘電体層に含まれた誘電体結晶粒の緻密度を向上させ、高温及び高圧環境で積層型電子部品の絶縁抵抗が劣化することを防止することができる。

【0027】

これにより、誘電体層に含まれたＳｉの含量が低すぎると、誘電体結晶粒の緻密化が進行せず、積層型電子部品の絶縁抵抗が劣化することがあるが、誘電体層に含まれたＳｉの含量が高すぎると、過度な液相生成により誘電体結晶粒 の粒成長が行われないか、又は誘電率が低下するという副効果が発生することがある。

【0028】

したがって、本発明の一実施形態によれば、誘電体層に含まれたＳｉの含量を適切に制御するために、誘電体層１１１がＳ２＞Ｓ１を満たす第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂを含むことにより、第２層１１１ｂは酸素空孔の移動を抑制して積層型電子部品の信頼性を改善する役割を果たしながらも、第１層１１１ａは第２層１１１ｂによる誘電率の低下を防止する役割を果たすことができる。

【0029】

一方、Ｓ１に対するＳ２の比率は、１．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．０を満たすことが好ましい。１．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．０を満たすとき、第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒の緻密化及び粒成長を同時に実現することができる。Ｓ２／Ｓ１が１．５未満である場合、本発明の酸素空孔の移動抑制及び信頼性向上効果が僅かである可能性がある。また、Ｓ２／Ｓ１が３．０を超える場合、第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒の粒成長が行われないか又は緻密度が低下することで、誘電率が低下したり、高温耐電圧特性が低下したりするおそれがある。Ｓ１及びＳ２を制御する方法は特に限定する必要はないが、第１及び第２セラミックグリーンシートにそれぞれ添加されるＳｉ元素の炭酸塩、酸化物及び／又はガラスの含量を調節することにより上記Ｓ１及びＳ２を制御することができる。

【0030】

一実施形態において、第１層１１１ａに含まれた誘電体結晶粒１１ａの平均サイズをＧ１、第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒１１ｂの平均サイズをＧ２とするとき、Ｇ１＞Ｇ２を満たすことができる。すなわち、第２層１１１ｂは、第１層１１１ａより結晶粒界の分率が高くてもよく、これによって界面での電位障壁（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｂａｒｒｉｅｒ）を利用して酸素空孔の移動を抑制することにより、積層型電子部品の絶縁抵抗が劣化することを防止することができる。従来の場合、誘電体層が一つの層からなり、結晶粒界の分率が高くなるほど積層型電子部品の誘電率が低下するという問題点が発生することがあるが、本発明の一実施形態によれば、第１層１１１ａは積層型電子部品の誘電率を確保する役割を果たし、第２層１１１ｂは積層型電子部品の絶縁抵抗が劣化することを防止する役割を果たすことができる。

【0031】

一方、Ｇ２に対するＧ１の比率は、１．２≦Ｇ１／Ｇ２≦２．０を満たすことが好ましい。Ｇ１又はＧ２が小さすぎると、積層型電子部品の誘電率を確保できず、Ｇ１又はＧ２が大きすぎると、過焼成による収縮の増加により、クラックや変形不良などが発生するか、又は絶縁抵抗が劣化するという問題点が発生するおそれがある。すなわち、Ｇ２が１．２≦Ｇ１／Ｇ２≦２．０を満たすとき、積層型電子部品における絶縁抵抗劣化防止効果及び誘電率改善効果が顕著となり得る。

【0032】

上記Ｇ１及びＧ２は、例えば、本体１１０の第３方向の中央で切断した第１及び第２方向の断面、又は本体１１０の第２方向の中央で切断した第１及び第３方向の断面において、第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂを走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で５０，０００倍拡大したイメージを得た後、上記イメージをイメージ分析プログラム、例えば、Ｚｏｏｔｏｓ社のＺｏｏｔｏｓ Ｐｒｏｇｒａｍを用いて分析して得られた誘電体結晶粒サイズの平均値を意味することができる。

【0033】

上記Ｇ１及びＧ２の制御する方法は特に限定する必要はない。例えば、上記第１層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ１、上記第２層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比をＢ２とするとき、Ｂ２＞Ｂ１を満たすことにより第１層１１１ａに含まれた誘電体結晶粒１１ａに対する第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒１１ｂの粒成長を抑制することができ、第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒１１ｂの散布を制御することにより、積層型電子部品の耐電圧特性及び信頼性を向上させることができる。

【0034】

一方、上記Ｂ１に対するＢ２の比率は、１．００２≦Ｂ２／Ｂ１≦１．００５を満たすことが好ましい。Ｂ２／Ｂ１が１．００２未満である場合、第２層１１１ｂに含まれた誘電体結晶粒１１ｂの粒成長制御効果が僅かである可能性がある。また、Ｂ２／Ｂ１が１．００５を超える場合、第２層１１１ｂ内にポア（ｐｏｒｅ）が増加して緻密度が低下するという問題点が発生する可能性がある。

【0035】

上記Ｂ１及びＢ２を調節する方法は特に限定する必要はないが、例えば、第１及び第２セラミックグリーンシートにＢａを含む酸化物及び／又は炭酸塩などのようなＢａ添加剤を添加することにより、Ｔｉに対するＢａのモル比を増加させることができる。

【0036】

一実施形態において、第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂはそれぞれ希土類元素を含み、第１層１１１ａに含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ１、第２層１１１ｂに含まれたＴｉに対する希土類元素のモル比をＲ２とするとき、０．００５≦Ｒ１≦０．０２及び／又は０．００５≦Ｒ２≦０．０２を満たすことができる。上記Ｒ１及び／又はＲ２が上記条件を満たすことで酸素空孔の移動を抑制し、積層型電子部品の高温耐電圧特性を向上させる役割を果たすことができる。ここで、希土類元素は、例えば、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙ、Ｙｂのうち少なくとも一つを含むことができる。

【0037】

一実施形態において、誘電体層１１１は、Ａｌ及びＭｇのうち一つ以上を含むことができる。例えば、第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂはそれぞれＡｌ及びＭｇのうち一つ以上を含むことができる。Ａｌ及びＭｇは、Ｂａ及びＳｉと共に液相焼結に関与する主要な元素であって、誘電体層１１１の焼成温度を制御する役割を果たすことができる。

【0038】

第１層１１１ａ及び第２層１１１ｂに含まれた各元素（Ｂａ、Ｔｉ、Ｓｉ及び希土類元素等）の含量とＳ１、Ｓ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２は以下の方法により測定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。まず、本体１１０の第３方向の中央部まで研磨して第１方向及び第２方向の断面を露出させた後、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）装備を用いて誘電体層１１１の薄片化された分析試料を準備する。その後、薄片化された試料を、Ａｒイオンミリングを用いて表面のダメージ層を除去した後、ＳＴＥＭ－ＥＤＳを用いて得られたイメージで各元素のマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）と定量分析を行う。この場合、各元素の定量分析グラフは、各元素の質量分率（ｗｔ％）で得られることができるが、これをモル含量（ｍｏｌ％）に換算して表すことができる。最後に、Ｔｉに対するＳｉ、Ｂａ及び希土類元素のモル比を測定することにより、上記Ｓ１、Ｓ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２を測定することができる。

【0039】

誘電体層１１１の平均厚さｔｄは特に限定する必要はないが、例えば０．１μｍ以上６．０μｍ以下であってもよい。ここで、誘電体層１１１の平均厚さｔｄは、内部電極１２１、１２２の間に配置される誘電体層１１１の第１方向のサイズを意味する。誘電体層１１１の平均厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向の断面を１万倍率の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）でスキャンして測定することができる。より具体的に、一つの誘電体層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測定することができる。上記等間隔である３０個の地点は容量形成部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１１１に拡張して平均値を測定すると、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。

【0040】

内部電極１２１、１２２は誘電体層１１１と交互に配置されてもよく、例えば、互いに異なる極性を有する一対の電極である第１内部電極１２１と第２内部電極１２２とが誘電体層１１１を挟んで互いに対向するように配置されてもよい。第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、それらの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されてもよい。

【0041】

第１内部電極１２１は、第４面４と離隔し、第３面３に一端が露出するように配置されることができる。また、第２内部電極１２２は、第３面３と離隔し、第４面４に一端が露出するように配置されることができる。

【0042】

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）、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。

【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塗布して焼成することにより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の平均厚さｔｅは特に限定する必要はないが、例えば、０．４μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。内部電極１２１、１２２の平均厚さｔｅは、内部電極１２１、１２２の第１方向のサイズを意味する。ここで、内部電極１２１、１２２の平均厚さは、本体１１０の第１方向及び第２方向の断面を１万倍率の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）でスキャンして測定することができる。より具体的に、一つの内部電極１２１、１２２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測定することができる。上記等間隔である３０個の地点は容量形成部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個の内部電極１２１、１２２に拡張して平均値を測定すると、内部電極１２１、１２２の平均厚さをさらに一般化することができる。

【0045】

本体１１０は、容量形成部Ａｃの第１方向に対向する両端面上にそれぞれ配置される第１カバー部１１２及び第２カバー部１１３を含むことができる。カバー部１１２、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。カバー部１１２、１１３は、内部電極を含まないことを除いては、誘電体層１１１と同じ構成を有することができる。

【0046】

カバー部１１２、１１３の厚さ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のためにカバー部１１２、１１３の平均厚さは２０μｍ以下であってもよい。ここで、カバー部１１２、１１３の平均厚さは、第１カバー部１１２及び第２カバー部１１３のそれぞれの平均厚さを意味する。

【0047】

カバー部１１２、１１３の平均厚さは、カバー部１１２、１１３の第１方向への平均サイズを意味することができ、本体１１０の第１方向及び第２方向の断面において等間隔である５個の地点で測定した第１方向のサイズを平均した値であることができる。

【0048】

本体１１０は、容量形成部Ａｃの第３方向に対向する両端面上にそれぞれ配置される第１マージン部１１４及び第２マージン部１１５を含むことができる。すなわち、マージン部１１４、１１５は、本体１１０を第１方向及び第３方向に切断した断面における内部電極１２１、１２２の両端と本体１１０の境界面との間の領域を意味することができる。

【0049】

マージン部１１４、１１５は、内部電極１２１、１２２を含まないことを除いては、誘電体層１１１と同じ材料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。

【0050】

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箇所を除いて、内部電極用導電性ペーストを塗布して焼成することにより形成されたものであってもよい。あるいは、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が本体の第５面及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一の誘電体層又は２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａｃの第３方向に対向する両端面上に積層することにより、マージン部１１４、１１５を形成することもできる。

【0051】

マージン部１１４、１１５の平均厚さ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のために、マージン部１１４、１１５の平均厚さは２０μｍ以下であってもよい。ここで、マージン部１１４、１１５の平均厚さは、第１マージン部１１４及び第２マージン部１１５のそれぞれの平均厚さを意味する。

【0052】

マージン部１１４、１１５の平均厚さは、マージン部１１４、１１５の第３方向の平均サイズを意味することができ、本体１１０の第１方向及び第３方向の断面において等間隔である５個の地点で測定した第３方向のサイズを平均した値であることができる。

【0053】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面及び第４面３、４に配置されることができ、上記第１面、第２面、第５面及び第６面の一部上に延長されることができる。また、外部電極１３１、１３２は、第１内部電極１２１と連結される第１外部電極１３１、及び第２内部電極１２２と連結される第２外部電極１３２を含むことができる。

【0054】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面及び第４面３、４に配置されて内部電極１２１、１２２と連結される下地電極層１３１ａ、１３２ａ、及び上記下地電極層上に配置されるめっき層１３２ａ、１３２ｂを含むことができる。すなわち、第１外部電極１３１は、第３面に配置されて第１内部電極１２１と連結される第１下地電極層１３１ａ、及び上記第１下地電極層上に配置される第１めっき層１３１ｂを含み、第２外部電極１３２は、第４面に配置されて第２内部電極１２２と連結される第２下地電極層１３２ａ、及び上記第２下地電極層上に配置される第２めっき層１３２ｂを含むことができる。

【0055】

下地電極層１３１ａ、１３２ａは、例えば、金属及びガラスを含む第１電極層を含むことができる。上記第１電極層は、本体１１０の第３面及び第４面３、４を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）した後に焼成することによって形成することができる。上記第１電極層に含まれる金属は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）及び／又はこれらを含む合金等を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0056】

下地電極層１３１ａ、１３２ａは、例えば、金属及び樹脂を含む第２電極層を含むことができる。上記第２電極層は、金属及び樹脂を含むペーストを塗布及び硬化する方法で形成されることができる。第２電極層１３１ｂ、１３２ｂに含まれる金属は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）及び／又はこれらを含む合金などを含むことができる。第２電極層１３１ｂ、１３２ｂに含まれる樹脂としては、絶縁性樹脂を使用することができるが、特に限定されない。例えば、樹脂はエポキシ樹脂を含むことができるが、これに限定されるものではない。

【0057】

下地電極層１３１ａ、１３２ａは、上記第１電極層からなる１つの層であってもよく、上記第２電極層からなる１つの層であってもよく、上記第１電極層及び第２電極層が順次積層された形態であってもよい。

【0058】

めっき層１３１ｂ、１３２ｂは実装特性を向上させることができる。めっき層１３１ｂ、１３２ｂの種類は特に限定されず、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）及び／又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、複数の層で形成されてもよい。めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）めっき層又は錫（Ｓｎ）めっき層であってもよく、ニッケル（Ｎｉ）めっき層及び錫（Ｓｎ）めっき層が順次形成された形態であってもよい。また、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のニッケル（Ｎｉ）めっき層及び／又は複数の錫（Ｓｎ）めっき層を含むこともできる。

【0059】

図面では、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、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応じて変更することができる。

【0060】

（実験例）
まず、ＢａＴｉＯ_３系粉末、有機溶剤、ＢａＣＯ_３、ＳｉＯ_２などを含む添加剤及びバインダーを含むセラミックスラリーを製造し、上記スラリーをキャリアフィルム上に塗布及び乾燥することによりセラミックグリーンシートを設けた。その後、Ｎｉ粉末、有機溶剤及びバインダーを含む内部電極用導電性ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷することで、内部電極パターンを形成した。上記内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数個積層した後、焼成して誘電体層及び内部電極を含む試料番号１の本体を作製した。このとき、試料番号１の誘電体層は、Ｔｉに対するＳｉのモル比がＳ１で、Ｔｉに対するＢａのモル比がＢ１である第１層のみで構成された。

【0061】

次に、同様の方法で試料番号２の本体を形成し、且つセラミックスラリーに添加されるＢａＣＯ_３及びＳｉＯ_２の含量を調節することにより、試料番号２の誘電体層は、Ｔｉに対するＳｉのモル比が１．５×Ｓ１以上３．０×Ｓ１以下となるようにし、Ｔｉに対するＢａのモル比が１．００２×Ｂ１以上１．００５×Ｂ１以下となるようにした。すなわち、試料番号２の誘電体層は、上述した第２層のみで構成された。

【0062】

また、試料番号１と同様の方法で試料番号３～５の本体を形成し、且つセラミックスラリーに添加されるＢａＣＯ_３及びＳｉＯ_２の含量を調節し、試料番号３～５の誘電体層のＴｉに対するＳｉのモル比及びＴｉに対するＢａのモル比が下記表１に記載の値を有するように調節した。

【0063】

その後、試料番号１～５の本体を、Ｃｕ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した後、焼成して下地電極層を形成し、上記下地電極層にめっき層を形成してサンプルチップを完成した。

【0064】

次に、各試料番号当たり４０個のサンプルチップに対して温度１２５℃、電圧１２．６Ｖの条件で加速寿命評価（ＨＡＬＴ：Ｈｉｇｈｌｙ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｌｉｆｅ Ｔｉｍｅ Ｔｅｓｔ）を行い、故障が発生する時間を測定して平均故障時間（ＭＴＴＦ：Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ）算出し、ＬＣＲ測定器（ＬＣＲ ｍｅｔｅｒ）を用いて各試料番号の誘電率を測定し、表１に記載した。

【0065】

【表1】

【0066】

上記表１を参照すると、試料番号１は、他の試料番号に比べて誘電率には優れるものの、信頼性がやや不十分であることが確認できる。試料番号２は、試料番号１に比べて誘電率にはやや劣るものの、他の試料番号に比べて信頼性に優れることが確認できる。これは、第２層に含まれたＴｉに対するＳｉのモル比が１．５×Ｓ１以上３．０×Ｓ１以下を満たし、第２層に含まれたＴｉに対するＢａのモル比が１．００２×Ｂ１以上１．００５×Ｂ１以下を満たすことにより、第２層に含まれた誘電体結晶粒の緻密化及び粒成長の抑制を実現することができ、結果的に、酸素空孔の移動を防止して信頼性が改善されたと予想される。

【0067】

一方、試料番号３の誘電体層は、Ｔｉに対するＢａのモル比が１．００２×Ｂ１未満と、誘電体結晶粒の粒成長制御効果が僅かであり、試料番号２に比べて信頼性に劣ることが確認できる。また、試料番号４の誘電体層は、Ｔｉに対するＢａのモル比が１．００５×Ｂ１超であって、ポアの増加により信頼性が劣り、過度な粒成長抑制により誘電率が低下することが確認できる。試料番号５の誘電体層は、Ｔｉに対するＳｉのモル比が３．０×Ｓ１超と過度であり、緻密度が低下して信頼性が急激に低下することが確認できる。

【0068】

すなわち、上記表１を参照すると、誘電体層を、誘電率に最も優れた第１層及び信頼性に最も優れた第２層で構成することにより、積層型電子部品の信頼性を改善しながらも誘電率の低下を防止できることが確認できる。

【0069】

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。

【0070】

また、「一実施形態」という表現は、互いに同一の実施形態を意味するものではなく、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されたものである。しかし、上記提示された一実施形態は、他の一実施形態の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一実施形態で説明された事項が他の一実施形態に説明されていなくても、他の一実施形態においてその事項と反対又は矛盾する説明がない限り、他の一実施形態に関連する説明として理解することができる。

【0071】

なお、第１、第２などの表現は、ある構成要素と他の構成要素とを区分するために使用されるものであって、当該構成要素の順序及び／又は重要度などを限定しない。場合によっては、権利範囲を逸脱しない範囲内で、第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、同様に第２構成要素は第１構成要素と命名されてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１００：積層型電子部品
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１１ａ：第１層
１１１ｂ：第２層
１１ａ、１１ｂ：誘電体結晶粒
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：下地電極層
１３１ｂ、１３２ｂ：めっき層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】