特開 2024-69253 開放モード電極構成及び可撓な終端を備える積層コンデンサ

(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】P2024069253

(43)【公開日】2024-05-21

(54)【発明の名称】開放モード電極構成及び可撓な終端を備える積層コンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 513

H01G4/30 201C

H01G4/30 201K

H01G4/30 512

H01G4/30 201F

H01G4/30 201G

H01G4/30 516

H01G4/30 311D

H01G4/30 517

H01G4/30 311E

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024026722

(22)【出願日】2024-02-26

(62)【分割の表示】P 2021562984の分割

【原出願日】2020-04-17

(31)【優先権主張番号】62/838,406

(32)【優先日】2019-04-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500047848

【氏名又は名称】キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100173565

【弁理士】

【氏名又は名称】末松 亮太

(72)【発明者】

【氏名】ホジキンソン，フランク

(72)【発明者】

【氏名】ボイル，エレイン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コンデンサ長手方向マージン部近くでの亀裂や短絡を改善する積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】積層コンデンサ１００は、モノリシックボディー１０２と、交互に配置された第１の複数の電極１１０及び第２の複数の電極１１２と、を備える。第１のマージン距離１１４及び第２のマージン距離１１６はそれぞれ、電極とモノリシックボディーの反対側の端部との間に形成される。第１の外部終端１４０及び第２の外部終端１４２はそれぞれ第１の複数の電極及び第２の複数の電極に接続される。モノリシックボディーの長さ１１８と、第１のマージン距離及び／又は第２のマージン距離とのマージン比は、約１０未満である。第１の外部終端又は第２の外部終端のうちの少なくとも一方は、導電性高分子組成物を含む。導電性高分子組成物は、エポキシ樹脂及び銀を含む導電性粒子を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層セラミックコンデンサであって、
長手方向に垂直なＺ方向に積み重ねられた複数の誘電体層を備えるモノリシックボディーであって、前記モノリシックボディーが、前記長手方向に、第１の端部及び前記第１の端部から離間された第２の端部を有する、モノリシックボディーと、
前記モノリシックボディーの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって延在する、第１の複数の電極であって、前記第１の複数の電極が、前記モノリシックボディーの前記第２の端部から第１のマージン距離だけ離間されている、第１の複数の電極と、
前記モノリシックボディーの前記第２の端部から前記第１の端部に向かって延在する、第２の複数の電極であって、第２の複数の電極が、前記モノリシックボディーの前記第１の端部から第２のマージン距離だけ離間されている、第２の複数の電極と、
前記第１の端部に沿って配置され、前記第１の複数の電極に接続されている、第１の外部終端と、
前記第２の端部に沿って配置され、前記第２の複数の電極に接続されている、第２の外部終端と、を備え、
前記モノリシックボディーが、前記第１の端部と前記第２の端部との間の長手方向距離のボディー長さを有し、前記ボディー長さと前記第１のマージン距離又は前記第２のマージン距離のうちの少なくとも一方とのマージン比が、約１０未満であり、且つ、
前記第１の外部終端又は前記第２の外部終端のうちの少なくとも一方が、導電性高分子組成物を含む、積層セラミックコンデンサ。

【請求項2】

前記導電性高分子組成物が、エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項3】

前記導電性高分子組成物が、導電性粒子を含む、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項4】

前記導電性粒子が、銀を含む、請求項３に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項5】

前記導電性高分子組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１４にしたがって約２３℃及び２０
％相対湿度で試験される場合、約３ＧＰａ未満のヤング率を有する、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項6】

前記導電性高分子組成物が、ＡＳＴＭ Ｂ１９３－１６にしたがって約２３℃及び２０
％相対湿度で試験される場合、約０．０１オームセンチメートル未満の体積抵抗率を示す、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項7】

前記第１の外部終端が、前記モノリシックボディーの前記第１の端部を覆って形成されるベース層と、前記ベース層を覆って形成されるコンプライアント層とを更に備え、前記コンプライアント層が、前記導電性高分子組成物を含む、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項8】

前記モノリシックボディー内で、前記モノリシックボディーの前記第１の端部に配置される複数のアンカータブを更に備え、前記複数のアンカータブが、前記ベース層に接続されている、請求項７に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項9】

前記ベース層が導電性金属を含む、請求項７に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項10】

前記第１の外部終端が、コンプライアント層と、前記コンプライアント層を覆って形成
される少なくとも１つのめっき層とを更に備え、前記コンプライアント層が、前記導電性高分子組成物を含む、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項11】

前記少なくとも１つのめっき層が、第１の導電性材料を含む第１のめっき層と、第２の導電性材料を含む第２のめっき層とを備え、前記第２の導電性材料が、前記第１の導電性材料とは相異なる、請求項１０に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項12】

前記第１の外部終端及び前記第２の外部終端のそれぞれとの電気的接続がない、フローティング電極を更に備える、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項13】

前記コンデンサがフローティング電極を備えていない、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項14】

前記第１の外部終端が、前記長手方向に、約２５μｍから約１５０μｍの範囲の総平均厚さを有する、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項15】

前記第１の外部終端が、前記導電性高分子組成物を含むコンプライアント層を更に備え、前記コンプライアント層が、約３μｍから約１２５μｍの範囲の平均厚さを有する、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項16】

前記第１の複数の電極が、前記第２の複数の電極と交互に配置されている、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。

【請求項17】

積層セラミックコンデンサを形成する方法であって、
第１の複数の誘電体層上にそれぞれ、第１の複数の電極を形成するステップと、
第２の複数の誘電体層上に、第２の複数の電極を形成するステップと、
モノリシックボディーを形成するために、前記第１の複数の電極が、前記モノリシックボディーの第１の端部から延在し、前記モノリシックボディーの第２の端部から長手方向に第１のマージン距離だけ離間されるように、また前記第２の複数の電極が、前記モノリシックボディーの第２の端部から延在し、前記モノリシックボディーの前記第１の端部から前記長手方向に第２のマージン距離だけ離間されるように、前記第１の複数の誘電体層及び前記第２の複数の誘電体層を、前記長手方向に垂直なＺ方向に積み重ねるステップと、
前記第１の複数の電極に接続された、前記モノリシックボディーの前記第１の端部に沿って、第１の外部終端を形成するステップと、
前記第２の複数の電極に接続された、前記モノリシックボディーの前記第２の端部に沿って、第２の外部終端を形成するステップと
を含み、
前記モノリシックボディーが、前記第１の端部と前記第２の端部との間の長手方向距離のボディー長さを有し、前記ボディー長さと前記第１のマージン距離又は前記第２のマージン距離のうちの少なくとも一方とのマージン比が、約１０未満であり、且つ、
前記第１の外部終端又は前記第２の外部終端のうちの少なくとも一方が、導電性高分子組成物を含む、方法。

【請求項18】

前記導電性高分子組成物が、エポキシ樹脂を含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記導電性高分子組成物が、導電性粒子を含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

導電性粒子が、銀を含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項21】

前記導電性高分子組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１４にしたがって約２３℃及び２０
％相対湿度で試験される場合、約３ＧＰａ未満のヤング率を有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項22】

前記導電性高分子組成物が、ＡＳＴＭ Ｂ１９３－１６にしたがって約２３℃及び２０
％相対湿度で試験される場合、約０．０１オームセンチメートル未満の体積抵抗率を示す、請求項１７に記載の方法。

【請求項23】

前記第１の外部終端を形成するステップが、前記モノリシックボディーの前記第１の端部を覆って形成される、ベース層を形成するステップと、前記ベース層を覆う、前記導電性高分子組成物を含むコンプライアント層を形成するステップとを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項24】

前記モノリシックボディー内で、前記モノリシックボディーの前記第１の端部に配置される複数のアンカータブを形成するステップを更に含み、前記複数のアンカータブが前記ベース層に接続されている、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記第１の外部終端を形成するステップが、前記コンプライアント層を覆う、少なくとも１つのめっき層をめっきするステップを含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項26】

前記少なくとも１つのめっき層をめっきするステップが、第１の導電性材料を含む第１のめっき層をめっきするステップと、第２の導電性材料を含む第２のめっき層をめっきするステップとを含み、前記第２の導電性材料が、前記第１の導電性材料とは相異なる、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記モノリシックボディー内にフローティング電極を形成する形成するステップを更に含み、前記フローティング電極が、前記第１の外部終端及び前記第２の外部終端のそれぞれとの電気的接続がない、請求項１７に記載の方法。

【請求項28】

前記第１の外部終端が、前記長手方向に、約２５μｍから約１５０μｍの範囲の総平均厚さを有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項29】

前記第１の外部終端を形成するステップが、前記導電性高分子組成物を含むコンプライアント層を形成するステップを含み、前記コンプライアント層が、約３μｍから約１２５μｍの範囲の平均厚さを有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項30】

前記第１の複数の誘電体層及び前記第２の複数の誘電体層を積み重ねるステップが、前記第１の複数の電極及び前記第２の複数の電極を交互に配置するステップを含む、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０１９年４月２５日の出願日を有する米国仮特許出願第６２／８３８，４０６号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。

【0002】

技術分野
本主題は、概ね積層セラミックコンデンサに関する。本主題は、より詳細には、開放モード電極構成及び可撓な終端を備える積層コンデンサに関する。

【背景技術】

【0003】

多くの最新の電子部品は、モノリシックデバイスとしてパッケージ化されており、単一の構成要素又は単一のチップパッケージ内の複数の構成要素で構成され得る。かかるモノリシックデバイスの１つの具体例は、積層コンデンサ又はコンデンサアレイであり、開示されている技術に関して特に興味深い１つの具体例は、交互に組み合わされた内部電極層及び対応する電極タブを備えた積層コンデンサである。

【0004】

積層コンデンサは、事前に作製された、伸長された長さから切断されたセラミック誘電体の個々のシート、又はセラミック材料のテープを準備することによって、形成されてきた。個々のシートは、複数の電極パターンのセットを通して、電極インクでスクリーン印刷される。印刷されたシートは、次いで、複数の層に積み重ねられ、多くの場合パッドと呼ばれる固体層内に、層状に重ねられる。パッドは、次いで、個々の積層構成要素に切断され得、積層構成要素のさらなる処理、例えば、パッドの焼結及び個々の構成要素の終端処理が実行され得る。構成要素の終端処理は、事前にスクリーン塗装された電極の選択されたものと接触するように、金属塗料を塗布すること、続いて、金属塗料終端材料をコンデンサに固着するために、別の焼成を行うことを含むことができる。

【0005】

コンデンサなどの積層構成要素は、熱応力及び／又は曲げによる機械的応力によって、亀裂が生じる可能性がある。かかる亀裂が、コンデンサのマージン部近くで電極を交差させる可能性があり、場合によっては、反対側の終端に接続されている電極間に、好ましからざる電気的接続を引き起こす可能性がある。次いで、コンデンサの終端間で短絡が起こる可能性がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態によれば、積層セラミックコンデンサは、長手方向及び横方向のそれぞれに垂直であるＺ方向に積み重ねられた、複数の誘電体層を備える、モノリシックボディーを備えることができる。モノリシックボディーは、第１の端部、及び長手方向に第１の端部から離間された第２の端部を有することができる。第１の複数の電極は、モノリシックボディーの第１の端部から第２の端部に向かって、延在することができる。第１の複数の電極は、モノリシックボディーの第２の端部から、第１のマージン距離だけ離間され得る。第２の複数の電極は、モノリシックボディーの第２の端部から第１の端部に向かって延在することができる。第２の複数の電極は、モノリシックボディーの第１の端部から、第２のマージン距離だけ離間され得る。第１の外部終端は、第１の端部に沿って配置され、第１の複数の電極に接続され得る。第２の外部終端は、第２の端部に沿って配置され、第２の複数の電極に接続され得る。モノリシックボディーは、第１の端部と第２の端部との間の長手方向の距離の、ボディー長さを有することができる。ボディー長さと、第
１のマージン距離又は第２のマージン距離のうちの少なくとも一方とのマージン比は、約１０未満であり得る。第１の外部終端又は第２の外部終端のうちの少なくとも一方は、導電性高分子組成物を含むことができる。

【0007】

本発明の別の態様によれば、積層セラミックコンデンサを形成する方法は、第１の複数の誘電体層上にそれぞれ、第１の複数の電極を形成するステップと、第２の複数の誘電体層上に第２の複数の電極を形成するステップとを含むことができる。この方法は、モノリシックボディーを形成するために、第１の複数の電極がモノリシックボディーの第１の端部から延在し、モノリシックボディーの第２の端部から長手方向に第１のマージン距離だけ離間されるように、第１の複数の誘電体層及び第２の複数の誘電体層を、長手方向に垂直なＺ方向に積み重ねるステップを含むことができる。この方法は、第１の複数の電極に接続されたモノリシックボディーの第１の端部に沿って、第１の外部終端を形成するステップと、第２の複数の電極に接続されたモノリシックボディーの第２の端部に沿って、第２の外部終端を形成するステップとを含むことができる。モノリシックボディーは、第１の端部と第２の端部との間の長手方向の距離の、ボディー長さを有することができる。ボディー長さと第１のマージン距離とのマージン比は、約１０未満であり得る。第１の外部終端又は第２の外部終端のうちの少なくとも一方は、導電性高分子組成物を含むことができる。

【0008】

本発明の他の特徴及び態様は、以下に、より詳細に記載されている。

【0009】

当業者に向けられた、本発明の最良のモードを含む、本発明の完全且つ有効な開示が、本明細書に記載されており、以下の添付の図を参照している。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の態様による、コンプライアント層を備える積層コンデンサの一実施形態の断面図である。

【図2】本開示の態様による、アンカータブを備える積層コンデンサの別の実施形態の断面図である。

【図3】本開示の態様による、フローティング電極を備える積層コンデンサの別の実施形態の断面図である。

【図4】本開示の態様による、積層セラミックコンデンサを形成する方法の流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書及び添付図面全体を通して、参照符号を繰り返し使用することは、本発明の同一又は類似の特徴又は要素を表すことが意図されている。

【0012】

当業者には、本考察が例示的実施形態の説明にすぎず、また本発明のより広義の態様を制限することは意図されておらず、より広義の態様が、例示的な構造の中で具体化されていることを理解されたい。

【0013】

本発明は、全般的に、亀裂のリスクを低減又は防止するよう構成された特徴の組合せを使用する、積層セラミックコンデンサに関する。第１に、外部終端は、構成要素が受ける応力を低減するために、導電性高分子組成物を（例えば、コンプライアント層として）含むことができる。導電性高分子組成物は、ポリマー及び分散した導電性粒子を含むことができる。第２に、積層セラミックコンデンサは、大きなマージン距離を有することができる。亀裂は通常、終端の近くで伝播するので、マージン距離を大きくすると、亀裂が生じた場合に、亀裂が電極を交差させる見込みを減らすことができる。したがって、大きなマージン距離と柔軟な外部終端との組合せにより、構成要素が取り付けられている表面の屈
曲によって引き起こされる、熱応力及び／又は機械的応力を含む応力に対して、より堅牢で弾力性のある構成要素が得られる。

【0014】

具体的には、本発明は、単一のモノリシックボディー内に交互の誘電層及び電極層を備える、積層セラミックコンデンサに関する。コンデンサのモノリシックボディーは、上面、及び上面と反対側にある下面を有することができる。モノリシックボディーはまた、上面と下面との間に延在する、少なくとも１つの側面も有することができる。モノリシックボディーは、上面と下面との間に延在する、少なくとも４つの側面を有することができる。一実施形態では、モノリシックボディーは、少なくとも合計６つの表面（例えば、１つの上面、１つの下面、４つの側面）を有する。例えば、コンデンサのモノリシックボディーは、長方形の平行六面体形状などの平行六面体形状を有することができる。

【0015】

コンデンサは、モノリシックボディーの第１の端部から第２の端部に向かって延在する、第１の複数の電極を備えることができる。第１の複数の電極は、モノリシックボディーの第２の端部から、第１のマージン距離だけ離間され得る。コンデンサは、モノリシックボディーの第２の端部から第１の端部に向かって延在し、複数の第１の電極と交互に配置される、第２の複数の電極を備えることができる。第２の複数の電極は、モノリシックボディーの第１の端部から、第２のマージン距離だけ離間され得る。積層セラミックコンデンサは、第１の端部と第２の端部との間の長手方向の距離の、コンデンサ長さを有することができる。マージン比は、コンデンサ長さと、第１のマージン距離又は第２のマージン距離のうちの少なくとも一方との間で形成され得る。いくつかの実施形態では、マージン比は、約１０未満、いくつかの実施形態では約９未満、いくつかの実施形態では約８未満、いくつかの実施形態では約７未満、いくつかの実施形態では約６未満、いくつかの実施形態では約５未満、またいくつかの実施形態では約４未満であり得る。いくつかの実施形態では、マージン比は、約１５未満、いくつかの実施形態では約２０未満、いくつかの実施形態では約３０未満、いくつかの実施形態では約５０未満、いくつかの実施形態では約７０未満、またいくつかの実施形態では約９０未満であり得る。

【0016】

この構成は、過度の撓みにさらされたときのコンデンサの破損モードに関連して、「開放モード」と呼ばれ得る。より具体的には、コンデンサが破損するまで曲げられる場合、亀裂が電極を交差させることのないように、亀裂は、コンデンサの「マージン領域」に生じ得る。結果として、コンデンサは「破損時開放（ｆａｉｌ ｏｐｅｎ）」になることが
でき、その結果、第１の複数の電極は、第２の複数の電極から電気的に切り離された状態で保持される。これは、第１の複数の電極と第２の複数の電極との間の電気的接続、すなわち「短絡」を防ぐことができる。

【0017】

上記のように、１つ又は複数の外部終端は、導電性高分子組成物を含むことができる。導電性高分子組成物は、１つ又は複数の好適なポリマー材料を含むことができる。例は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、尿素－ホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂などを含む。とりわけ、エポキシ樹脂が好適である。好適なエポキシ樹脂の例は、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂及びビフェニル型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂などを含む。ポリマーは、熱硬化性又は熱可塑性樹脂を含むことができる。

【0018】

導電性高分子組成物は、ポリマー内に分散され得（例えば、ポリマーマトリックスとして）、コンプライアント層の導電性を改善することができる、導電性粒子を含むことがで
きる。導電性粒子は、銀、金、銅などの金属であるか、又は上記金属を含むことができる。例えば、導電性粒子は、銀、銅、金、ニッケル、スズ、チタン、若しくは他の導電性金属であり得るか、又は上記導電性金属を含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、コンプライアント層は、銀充填ポリマー、ニッケル充填ポリマー、銅充填ポリマーなどを含むことができる。

【0019】

しかしながら、他の実施形態では、導電性粒子は、アルミニウムの酸化物（例えば、アルミナ）及び／又はアルミニウムの窒化物などの、導電性セラミック材料を含むことができる。さらなる例は、チタンなどの、他の金属の酸化物又は窒化物を含む。いくつかの実施形態では、導電性粒子は、ベース材料の上に導電性材料の層を有することができる。例えば、導電性粒子は、卑金属（例えば、銅）の上に貴金属（例えば、銀、金など）の層を有することができる。

【0020】

導電性粒子は、約１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える、いくつかの実施形態では約２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える、いくつかの実施形態では約５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える、いくつかの実施形態では約１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える、いくつかの実施形態では約２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える、いくつかの実施形態では約２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超える熱伝導率を有することができる。

【0021】

コンプライアント層は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１４にしたがって約２３℃及び２０％相
対湿度で試験される場合、約３ＧＰａ未満、いくつかの実施形態では約１ＧＰａ未満、いくつかの実施形態では約５００ＭＰａ未満、いくつかの実施形態では約１００ＭＰａ未満、いくつかの実施形態では約５０ＭＰａ未満、またいくつかの実施形態では約１５ＭＰａ未満のヤング率を有することができる。

【0022】

コンプライアント層は、低い電気抵抗を示すことができる。例えば、コンプライアント層は、ＡＳＴＭ Ｂ１９３－１６にしたがって試験される場合、約０．０１オームセンチ
メートル未満、いくつかの実施形態では約０．００１オームセンチメートル未満、またいくつかの実施形態では約０．０００１オームセンチメートル以下である、体積抵抗率を示すことができる。

【0023】

外部終端のコンプライアント層は、モノリシックボディーを導電性高分子組成物溶液に浸漬し、導電性高分子組成物の厚膜層を形成することによって、形成され得る。

【0024】

外部終端は、モノリシックボディーとコンプライアント層との間に形成された、ベース層を備えることができる。ベース層は、例えば、モノリシックボディーのそれぞれの端部を覆って形成され得、コンプライアント層は、それぞれのベース層を覆って形成され得る。ベース層は、種々の好適な導電性材料を含むことができる。ベース層は、例えば、銅、ニッケル、スズ、銀、金などを含むことができる。ベース層は、モノリシックボディーを溶液に浸漬し、ベース層材料の厚膜層を形成することによって、形成され得る。しかしながら、他の実施形態では、ベース層は、例えば、以下で説明されているように、好適なめっき処理を使用して形成され得る。

【0025】

コンプライアント層を覆って形成された１つ又は複数のめっき層が形成される。例えば、いくつかの実施形態では、第１のめっき層は、コンプライアント層を覆って形成され得る。第２のめっき層は、第１のめっき層を覆って形成され得る。第１及び第２のめっき層は、ニッケル、スズ、銅などの、種々の好適な導電性金属を含むことができる。例えば、一実施形態では、第１のめっき層は、ニッケルを含むことができる。第２のめっき層は、スズを含むことができる。

【0026】

めっき層は、電気めっき及び無電解めっきを含む様々なめっき技法を使って形成されることにより、形成され得る。例えば、最初に無電解めっきが使用され、材料の初期層を堆積させることができる。次いで、めっき技法は、材料のより速い構築を可能にすることができる電気化学めっきシステムに切り替えられ得る。

【0027】

めっき溶液は、めっきされた終端を形成するために使用される、導電性金属などの導電材料を含む。かかる導電材料は、上記材料のうちのいずれか、又は当技術分野で広く知られている任意の材料であってもよい。めっき溶液は、例えば、めっきされた層及び外部終端がニッケルを含むように、スルファミン酸ニッケル槽溶液又は他のニッケル溶液であってもよい。別法として、めっき溶液は、めっきされた層及び外部終端が銅を含むように、銅酸槽又は他の好適な銅溶液であってもよい。

【0028】

加えて、めっき溶液は、当技術分野で広く知られている他の添加剤を含むことができることを理解されたい。添加剤は、例えば、めっき処理を補助することができる他の有機添加剤及び媒体を含むことができる。更に、添加剤は、めっき溶液を所望のｐＨで使用するために使用され得る。一実施形態では、コンデンサ、及びリードタブの露出された前縁に対する、完全なめっき被覆及びめっき材料の結合を補助するために、抵抗低減添加剤が溶液中に使用され得る。

【0029】

コンデンサは、所定の時間にわたって、めっき溶液に露出、浸水、又は浸漬され得る。かかる露出時間は、必ずしも制限されるものではないが、めっきされた終端を形成するために十分なめっき材料を堆積させることを可能にする、十分な時間であり得る。これに関して、時間は、一組の交互の誘電層及び電極層内のそれぞれの電極層の所与の極性のリードタブの、所望の露出された隣り合う前縁間の連続接続の形成を可能にするのに十分な時間でなければならない。

【0030】

一般的に、電解めっきと無電解めっきとの相違は、電解めっきが、外部電源の使用などによる電気的バイアスを使用していることである。電解めっき溶液は、典型的には、高電流密度範囲、例えば１０から１５ａｍｐ／ｆｔ^２（定格９．４ボルト）にさらされ得る。接続は、めっきされた終端の形成を必要とするコンデンサへの負の接続、及び同じめっき溶液中の固体材料（例えばＣｕめっき溶液中のＣｕ）への正の接続によって、形成され得る。すなわちコンデンサは、めっき溶液の極性とは反対の極性にバイアスされる。かかる方法を使用して、めっき溶液の導電材料が、電極層のリードタブの露出された前縁の金属に引き付けられる。

【0031】

コンデンサをめっき溶液に浸す、又はさらす前に、様々な前処理ステップが使用され得る。かかるステップは、リードタブの前縁へのめっき材料の付着に触媒作用を及ぼすこと、付着を加速すること、及び／又は付着を改善することを含む様々な目的のために実施され得る。

【0032】

また、めっき又は任意の他の前処理ステップの前に、初期クリーニングステップが使用され得る。かかるステップは、電極層の露出されたリードタブの上に形成するあらゆる酸化物の蓄積を除去するために使用され得る。このクリーニングステップは、内部電極又は他の導電性素子がニッケルで形成される場合に、酸化ニッケルのあらゆる蓄積の除去を補助するためにとりわけ有用であり得る。構成要素のクリーニングは、酸クリーナを含むものなど、プレクリーン槽中への完全浸水によって達成され得る。一実施形態では、露出は、約１０分程度などの所定の時間にわたり得る。また、クリーニングは、別法として化学研磨又はハーパライジングするステップによっても達成され得る。

【0033】

更に、導電材料の堆積を容易にするために、電極層のリードタブの露出された金属前縁
を活性化するステップが実施され得る。活性化は、パラジウム塩、光パターン化パラジウム有機金属前駆体（マスク又はレーザを使って）、スクリーン印刷若しくはインクジェット堆積パラジウム化合物、又は電気泳動パラジウム堆積物中への浸水によって達成され得る。パラジウムベースの活性化は、ここでは、ニッケル又はニッケルの合金で形成された、露出されたタブ部分の活性化と多くの場合良好に作用する、活性化溶液の単なる例として開示されていることを認識されたい。しかしながら、他の活性化溶液もまた利用され得ることを理解されたい。

【0034】

更に、上記活性化ステップの代わりに、又は上記活性化ステップに加えて、コンデンサの電極層を形成する際に、導電材料中に活性化ドーパントが導入され得る。例えば電極層がニッケルを含み、また、活性化ドーパントがパラジウムを含んでいる場合、電極層を形成するニッケルインク又は組成物中にパラジウムドーパントが導入され得る。そうすることにより、パラジウム活性化ステップを除去することができる。有機金属前駆体など、上記活性化方法のうちのいくつかはまた、コンデンサの概ねセラミックのボディーへの付着を強化するためのガラス形成剤の共堆積にも適していることを、更に認識されたい。活性化ステップが上記のように実施される場合、終端めっきの前及び後に、露出された導電性部分に活性剤材料の痕跡がしばしば残り得る。

【0035】

更に、めっき後の後処理ステップもまた使用され得る。かかるステップは、材料の付着の強化及び／又は改善を含む様々な目的のために実施され得る。例えばめっきステップを実施した後に、加熱（又は焼きなまし）ステップが使用され得る。かかる加熱は、焼付け、レーザサブジェクション、ＵＶ露光、マイクロ波露出、アーク溶接などによって実施され得る。

【0036】

外部終端は、約３５μｍ以上など、約５０μｍ以上など、約７５μｍ以上などの、約２５μｍ以上の総平均厚さを有することができる。例えば外部終端は、約３５μｍから約１２５μｍまでなど、約５０μｍから約１００μｍまでなどの、約２５μｍから約１５０μｍまでの平均厚さを有することができる。

【0037】

外部終端は、約１２５μｍ以下など、約１００μｍ以下など、約８０μｍ以下などの、約１５０μｍ以下の最大厚さを有することができる。外部終端は、約３５μｍ以上など、約５０μｍ以上など、約７５μｍ以上などの、約２５μｍ以上の最大厚さを有することができる。例えば外部終端は、約３５μｍから約１２５μｍまでなど、約５０μｍから約１００μｍまでなどの、約２５μｍから約１５０μｍまでの最大厚さを有することができる。

【0038】

外部終端のベース層は、いくつかの実施形態では約５μｍから約１００μｍまで、またいくつかの実施形態では約１０μｍから約８０μｍまでの、約３μｍから約１２５μｍまで、又はそれを超える範囲である、平均厚さを有することができる。コンプライアント層は、いくつかの実施形態では約５μｍから約１００μｍまで、いくつかの実施形態では約１０μｍから約８０μｍまでの、約３μｍから約１２５μｍまで、又はそれを超える範囲である、平均厚さを有することができる。

【0039】

いくつかの実施形態では、コンプライアント層の最大厚さに対するマージン距離の比は、いくつかの実施形態では約１０より大きく、いくつかの実施形態では約１５より大きく、いくつかの実施形態では約２０より大きく、またいくつかの実施形態では約４０より大きい、約５より大きい比であり得る。

【0040】

これより、積層コンデンサの例示的な実施形態について、詳細に言及することにする。図面を参照すると、図１は、本開示の態様による、積層コンデンサ１００の一実施形態の
断面図を示している。コンデンサ１００は、第１の端部１０４、及び第１の端部１０４から長手方向１０８に離間された第２の端部１０６を有する、モノリシックボディー１０２を備えることができる。モノリシックボディー１０２は、モノリシックボディー１０２の第１の端部１０４から第２の端部１０６に向かって延在する、第１の複数の電極１１０を備えることができる。第１の複数の電極１１０は、モノリシックボディーの第２の端部１０６から、第１のマージン距離１１４だけ離間され得る。第２の複数の電極１１２は、モノリシックボディー１０２の第２の端部１０６から第１の端部１０４に向かって延在することができる。第２の複数の電極１１２は、複数の第１の電極１１０と交互に配置され得る。第２の複数の電極１１２は、モノリシックボディー１０２の第２の端部１０４から、第２のマージン距離１１６だけ離間され得る。モノリシックボディー１０２は、第１の端部１０４と第２の端部１０６との間の長手方向の距離１０８の、ボディー長さ１１８を有することができる。マージン比は、ボディー長さ１１８と、第１のマージン距離１１４又は第２のマージン距離１１６のうちの少なくとも一方との間で定義され得る。いくつかの実施形態では、マージン比は、約１０未満であり得る。

【0041】

コンデンサの屈曲（例えば、矢印１２２で示されているような）に起因する亀裂１２０が生じ得る場合、亀裂１２０は、第１又は第２のマージン距離１１４、１１６内に留まるであろう。亀裂１２０は、第１の複数の電極１１０と第２の複数の電極１１２との両方を交差させることはなく、さもなければ電極間の電気的接続（例えば「短絡」）をもたらすことになる、第１の複数の電極１１０と第２の複数の電極１１２との接触を防止するであろう。

【0042】

コンデンサ１００は、第１の端部１０４に沿って配置され、第１の複数の電極１１０に接続された、第１の外部終端１４０を備えることができる。コンデンサ１００は、第２の端部１０６に沿って配置され、第２の複数の電極１１２に接続された、第２の外部終端１４２を備えることができる。第１の外部終端１４０は、第１のコンプライアント層１４４を備えることができる。第１のコンプライアント層１４４は、第１のベース層１４６を覆って形成され得る。第１の外部終端１４０の第１のベース層１４６は、第１の複数の電極１１０と電気的に接続され得る。

【0043】

コンデンサ１００は、第２の端部１０６に沿って配置され、第２の複数の電極１１２に接続された、第２の外部終端１４２を備えることができる。第２の外部終端１４２は、第２のコンプライアント層１４５を備えることができる。第２のコンプライアント層１４５は、第２のベース層１４７を覆って形成され得る。第２の外部終端１４２の第２のベース層１４７は、第２の複数の電極１１２と電気的に接続され得る。

【0044】

コンプライアント層１４４、１４５は、例えば上記のように、ポリマー及び導電性粒子を含むことができる、導電性高分子組成物を含むことができる。いくつかの実施形態において、ポリマーは、エポキシ樹脂であるか、又はエポキシ樹脂を含むことができる。導電性粒子は、銀、金、銅などの金属であるか、又は上記金属を含むことができる。

【0045】

いくつかの実施形態では、ベース層１４６、１４７は、モノリシックボディー１０２を浸漬して厚膜層を形成することによって、形成され得る。他の実施形態では、ベース層１４６、１４７は、めっきされ得る（例えば、電解めっき又は無電解めっきを使用して）。

【0046】

１つ又は複数のめっき層１４８は、コンプライアント層１４６、１４７を覆って形成され得る。例えば、第１の外部終端１４０のめっき層１４８は、コンプライアント層１４４、１４５を覆って形成された第１のめっき層と、第１のめっき層を覆って形成された第２のめっき層とを備えることができる。第１のめっき層及び第２のめっき層（存在する場合）は、種々の好適な金属で形成され得る。例えば、第１のめっき層は、ニッケルを含むこ
とができる。第２のめっき層は、スズを含むことができる。

【0047】

コンプライアント層１４４、１４５は、長手方向１０８に、それぞれの厚さ１５０、１５２を有することができる。第１のコンプライアント層１４４の厚さ１５０に対する第１のマージン距離１１４の比は、約５より大きくなり得る。第２のコンプライアント層１４５の厚さ１５２に対する第２のマージン距離１１６の比は、約５より大きくなり得る。

【0048】

図２は、本開示の態様による、積層コンデンサ２００の別の実施形態の断面図を示している。積層コンデンサ２００は、概ね、図１の積層コンデンサ１００と同様に構成され得る。図２の参照番号は、概ね図１の参照番号と一致し得る。積層コンデンサ２００は、モノリシックボディー２０２の第１の端部２０４に第１の複数のアンカータブ２５４、及び／又はモノリシックボディー２０２の第２の端部２０６に第２の複数のアンカータブ２５６を、追加的に備えることができる。

【0049】

アンカータブ２５４、２５６は、ベース層２４６、２４７をめっきする（例えば、無電解めっき）ための、核生成が起こる箇所として機能することができる。例えば、アンカータブ２５４、２５６は、安全で信頼性の高い外部めっきの形成を、容易にすることができる。通常、内部電気接続を有してしないアンカータブは、外部終端接続性の向上、より優れた機械的完全性及びめっき材料堆積のために設けられ得る。

【0050】

図３は、本開示の態様による、積層コンデンサ３００の別の実施形態の断面図を示している。図３の参照番号は、概ね図１の参照番号と一致し得る。積層コンデンサ３００は、１つ又は複数のフローティング電極３５８を追加的に備えることができる。例えば、第１の複数の電極３１０は、Ｚ方向３６０に、第２の複数の電極３１２のうちのそれぞれの電極３１２と、ほぼ揃えられ得る。フローティング電極３５８は、電極３１０、３１２の揃えられた対のそれぞれと、交互に配置され得る。

【0051】

第１のマージン距離３１４は、長手方向３０８における、第１の複数の電極３１０とモノリシックボディー３０２の第２の端部３０６との間で画定され得る。第２のマージン距離３１６は、第２の複数の電極３１２とモノリシックボディー３０２の第１の端部３０４との間で画定され得る。ただし、いくつかの実施形態では、コンデンサは、フローティング電極がなくてもよいことを理解されたい。

【0052】

図４は、本開示の態様による、積層セラミックコンデンサを形成する方法４００の流れ図である。概ね、図１から図３を参照して上記で説明された積層コンデンサ１００、２００、３００を参照して、方法４００について本明細書で説明することにする。しかしながら、開示される方法４００は、任意の好適な積層コンデンサで実施され得ることを理解されたい。加えて、図４は、例示及び考察する目的で、特定の順序で実行されるステップを示しているが、本明細書で論じられる方法は、どんな特定の順序又は配置にも限定されるものではない。当業者は、本明細書で提示される開示を使用して、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で開示される方法の様々なステップが、様々なやり方で省略、再配置、組合せ、及び／又は適合され得ることを理解されよう。

【0053】

方法４００は、（４０２）において、例えば上記で図１から図３を参照して説明されたように、第１の複数の誘電体層上にそれぞれ、第１の複数の電極を形成するステップと、第２の複数の誘電体層上に第２の複数の電極を形成するステップとを含むことができる。

【0054】

方法４００は、（４０４）において、例えば上記で図１から図３を参照して説明されたように、第１及び第２の複数の電極がそれぞれ、モノリシックボディーの反対側の端部からそれぞれ第１及び第２のマージン距離だけ離間されるように、誘電体層を積み重ねるス
テップを含むことができる。より具体的には、第１の複数の電極は、モノリシックボディーの第１の端部から延在し、モノリシックボディーの第２の端部から長手方向に第１のマージン距離だけ離間され得る。第２の複数の電極は、モノリシックボディーの第２の端部から延在することができ、モノリシックボディーの第１の端部から長手方向に第２のマージン距離だけ離間され得る。ボディー長さと第１のマージン距離及び／又は第２のマージン距離とのマージン比は、約１０未満であり得る。

【0055】

方法４００は、（４０６）において、第１の複数の電極及び第２の複数の電極にそれぞれ接続されている、モノリシックボディーのそれぞれの端部に沿って、外部終端を形成するステップを含むことができる。外部終端のうちの少なくとも一方は、例えば上記で図１から図３を参照して説明されたように、導電性高分子組成物を含むことができる。

【0056】

本主題は、本主題の特定の実施形態に関して詳細に説明されてきたが、当業者は、前述の理解に達すると、かかる実施形態の変更形態、変形形態、及び同等物を容易に製造できることが理解されよう。したがって、本開示の範囲は、限定するためではなく例示するためのものであり、本開示は、当業者に容易に明らかとなるような本主題へのかかる修正形態、変形形態、及び／又は追加形態を含めることを、排除するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層セラミックコンデンサであって、
長手方向に垂直なＺ方向に積み重ねられた複数の誘電体層を備えるモノリシックボディーであって、前記モノリシックボディーが、前記長手方向に、第１の端部及び前記第１の端部から離間された第２の端部を有する、モノリシックボディーと、
前記モノリシックボディーの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって延在する、第１の複数の電極であって、前記第１の複数の電極が、前記モノリシックボディーの前記第２の端部から第１のマージン距離だけ離間されている、第１の複数の電極と、
前記モノリシックボディーの前記第２の端部から前記第１の端部に向かって延在する、第２の複数の電極であって、第２の複数の電極が、前記モノリシックボディーの前記第１の端部から第２のマージン距離だけ離間されている、第２の複数の電極と、
前記第１の端部に沿って配置され、前記第１の複数の電極に接続されている、第１の外部終端と、
前記第２の端部に沿って配置され、前記第２の複数の電極に接続されている、第２の外部終端と、を備え、
前記モノリシックボディーが、前記第１の端部と前記第２の端部との間の長手方向距離のボディー長さを有し、前記ボディー長さと前記第１のマージン距離又は前記第２のマージン距離のうちの少なくとも一方とのマージン比が、約１０未満であり、且つ、
前記第１の外部終端又は前記第２の外部終端のうちの少なくとも一方が、導電性高分子組成物を含む、積層セラミックコンデンサ。

【外国語明細書】