特開 2024-95923 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】P2024095923

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20240704BHJP

【ＦＩ】

H01G4/30 201D

H01G4/30 201C

H01G4/30 201F

H01G4/30 201G

H01G4/30 516

H01G4/30 513

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055574

(22)【出願日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】10-2022-0188463

(32)【優先日】2022-12-29

(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】キム、ダ ミ

(72)【発明者】

【氏名】カン、バン スク

(72)【発明者】

【氏名】リー、ス ジン

(72)【発明者】

【氏名】ユーン、ダエ ウー

【テーマコード（参考）】

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

5E001AB03

5E001AC03

5E001AC09

5E001AE01

5E001AE02

5E001AE03

5E001AF06

5E082AA01

5E082AB03

5E082BC19

5E082EE04

5E082EE23

5E082EE27

5E082EE35

5E082FF05

5E082FG04

5E082FG26

5E082GG10

5E082GG11

5E082GG12

5E082GG28

5E082JJ03

5E082JJ12

5E082JJ13

5E082JJ23

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本体の内部に水素及び外部からの水分が浸透することを防止して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を含み、第１方向に向かい合う第１面及び第２面、第１面及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３面及び第４面、第１面～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５面及び第６面を含む本体１１０と、本体の第３面及び第４面上に配置され、内部電極と連結される外部電極１３１、１３２とを含み、内部電極のうち少なくとも一つは、外部電極と連結される領域のうち少なくとも一部に配置され、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａ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と第１方向に交互に配置される内部電極を含み、前記第１方向に向かい合う第１面及び第２面、前記第１面及び前記第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３面及び第４面、前記第１面、前記第２面、前記第３面、及び前記第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５面及び第６面を含む本体と、
前記本体の前記第３面及び前記第４面上に配置され、前記内部電極と連結される外部電極とを含み、
前記内部電極のうち少なくとも一つは、前記外部電極と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層を含み、
前記界面層は、Ｆｅを含む酸化物を含む、積層型電子部品。

【請求項2】

前記界面層はＮｉを含み、
前記界面層に含まれたＦｅの含量をＣ１、前記界面層に含まれたＮｉの含量をＣ２とする時、Ｃ２に対するＣ１の割合（Ｃ１／Ｃ２）は０．７～１．３である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項3】

前記界面層は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ及びＫのうち一つ以上をさらに含む、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項4】

前記界面層の第２方向平均大きさは、０．０１μｍ～０．５μｍである、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項5】

前記外部電極は、前記内部電極と接し、導電性金属及びガラスを含む下地電極層を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項6】

前記界面層は、前記ガラスと接して配置される、請求項５に記載の積層型電子部品。

【請求項7】

前記本体の第１方向断面及び第２方向断面において、前記本体と外部電極間の界面の長さをＴ２、前記界面のうち前記本体と前記ガラスが接する長さをＴ１とする時、０．２≦Ｔ１／Ｔ２≦０．４を満たす、請求項５に記載の積層型電子部品。

【請求項8】

前記ガラスは、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ及びＫのうち一つ以上を含む酸化物を含む、請求項５に記載の積層型電子部品。

【請求項9】

前記界面層に含まれたＦｅの含量と前記ガラスに含まれたＦｅの含量は、互いに異なる、請求項８に記載の積層型電子部品。

【請求項10】

前記界面層に含まれたＦｅの含量は、前記ガラスに含まれたＦｅの含量より大きい、請求項８に記載の積層型電子部品。

【請求項11】

前記導電性金属はＣｕを含む、請求項５に記載の積層型電子部品。

【請求項12】

前記誘電体層のうち少なくとも一つの平均厚さは、０．４μｍ以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項13】

前記内部電極のうち少なくとも一つの平均厚さは、０．４μｍ以下である、請求項１に記載の積層型電子部品。

【請求項14】

前記内部電極は、前記誘電体層を挟んで交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極を含み、
前記外部電極は、前記第３面に配置され、前記第１内部電極と連結される第１外部電極、及び前記第４面に配置され、前記第２内部電極と連結される第２外部電極を含む、請求項１から１３のいずれか一項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）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達成する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。コンピュータ、モバイル機器など各種の電子機器が小型化、高出力化されることにより、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も増大している。

【0004】

積層セラミックキャパシタの外部電極は、一般的に内部電極と電気的に連結するための導電性金属と本体との結合力を確保するためのガラスを含むことができる。また、一般的に外部電極の表面には、実装のためのＮｉめっき層及び上記Ｎｉめっき層上に配置されるＳｎめっき層が配置される。

【0005】

しかし、上記Ｎｉめっき層及びＳｎめっき層を形成する工程における化学反応によって水素イオンが発生し、このような水素イオンが内部電極及び誘電体層に浸透することにより絶縁抵抗が劣化するかショート不良が発生するという問題点が存在した。また、上記外部電極に含まれたガラスはめっき液に対する耐食性が低いため、めっき液によりガラスが浸食される可能性があり、ガラスの浸食による耐湿経路を通じて外部からの水分が本体の内側に浸透して積層セラミックキャパシタの信頼性を低下させるという問題点が存在した。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の様々な目的の一つは、本体の内部に水素及び外部からの水分が浸透することを防止して積層型電子部品の信頼性を向上させることである。

【0007】

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】

【0008】

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み、上記第１方向に向かい合う第１面及び第２面、上記第１面及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３面及び第４面、上記第１面～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５面及び第６面を含む本体と、上記本体の第３面及び第４面上に配置され、上記内部電極と連結される外部電極とを含み、上記内部電極のうち少なくとも一つは、上記外部電極と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層を含み、上記界面層は、Ｆｅを含む酸化物を含む積層型電子部品を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の様々な効果の一つとして、本体の内部に水素及び外部からの水分が浸透することを防止して、積層型電子部品の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【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'切断面を概略的に示した断面図である。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ'切断面を概略的に示した断面図である。

【図4】図１のＫ１領域拡大図である。

【図5】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ'切断面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】

【0011】

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。

【0012】

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、図面で示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のため任意に示したため、本発明が必ずしも図示されたものに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。

【0013】

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方向と定義されることができる。

【0014】

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した斜視図であり、図２は、図１のＩ－Ｉ'切断面を概略的に示した断面図であり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'切断面を概略的に示した断面図であり、図４は、図１のＫ１領域拡大図であり、図５は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ'切断面を概略的に示した断面図である。

【0015】

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１００について詳しく説明する。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（Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、以下、「ＭＬＣＣ」という）について説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、多様な積層型電子部品、例えば、インダクタ、圧電体素子、バリスタ、またはサーミスタなどにも適用されることができる。

【0016】

図１～図５を参照すると、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を含み、上記第１方向に向かい合う第１面及び第２面１、２、上記第１面及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３面及び第４面３、４、上記第１面～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５面及び第６面５、６を含む本体１１０と、上記本体の第３面及び第４面上に配置され、上記内部電極と連結される外部電極１３１、１３２とを含み、上記内部電極のうち少なくとも一つは、上記外部電極と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層１２１ａ、１２２ａを含み、上記界面層は、Ｆｅを含む酸化物を含むことができる。

【0017】

本発明の一実施形態によると、内部電極１２１、１２２のうち少なくとも一つは、外部電極１３１、１３２と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層１２１ａ、１２２ａを含み、上記界面層は、Ｆｅを含む酸化物を含むことで、めっき層を形成する工程で発生する化学反応による水素イオンが本体１１０の内部に浸透することを防止して絶縁抵抗の劣化及びショート不良が発生することを抑制することができ、外部電極１３１、１３２に含まれたガラスの浸食による耐湿経路を通じて外部からの水分が本体１１０の内部に浸透することを防止して積層型電子部品１００の信頼性を向上させることができる。

【0018】

以下、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００に含まれるそれぞれの構成についてさらに詳しく説明する。

【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状ではないが、実質的に六面体状を有することができる。

【0020】

本体１１０は、第１方向に向かい合う第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方向に向かい合う第３面及び第４面３、４、第１面１、第２面２、第３面３、及び第４面４と連結され、第３方向に向かい合う第５面及び第６面５、６を有することができる。

【0021】

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）を用いずには確認し難いほど一体化されることができる。

【0022】

誘電体層１１１は、セラミック粉末、有機溶剤及びバインダ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で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、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（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）またはＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３（０＜ｙ＜１）等が挙げられる。

【0023】

誘電体層１１１の平均厚さｔｄは、特に限定する必要はないが、例えば誘電体層１１１のうち少なくとも一つの平均厚さは１０μｍ以下であることができる。但し、誘電体層１１１の厚さが薄くなるほど本体１１０の内部に浸透した水素及び外部からの水分による絶縁抵抗の劣化が発生しやすく、積層型電子部品の信頼性が低下するという問題点がある。一方、本発明の一実施形態による積層型電子部品の場合、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａを含むことにより、誘電体層１１１のうち少なくとも一つの平均厚さｔｄが０．４μｍ以下の場合も積層型電子部品の信頼性を確保することができる。

【0024】

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方向大きさを意味する。誘電体層１１１の平均厚さは、本体１１０の第１方向断面及び第２方向断面を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方向に等間隔の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。上記等間隔の３０個の地点は、後述する容量形成部Ａｃで指定されることができる。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。

【0025】

本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を挟んで交互に配置される第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Ａｃと、容量形成部Ａｃの第１方向に向かい合う両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と実質的に同一の構成を有することができる。

【0026】

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ｔｃは、２０μｍ以下であることができる。前述したように、カバー部１１２、１１３の平均厚さｔｃが２０μｍ以下の場合も、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａを含むことにより積層型電子部品の信頼性を確保することができる。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。

【0027】

カバー部１１２、１１３の平均厚さは、カバー部１１２、１１３の第１方向への平均大きさを意味することができ、本体１１０の第１方向断面及び第２方向断面において等間隔の５個の地点で測定した第１方向大きさを平均した値であることができる。

【0028】

本体１１０は、容量形成部Ａｃの第３方向に向かい合う両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方向断面及び第３方向に切った断面において、内部電極１２１、１２２の両端と本体１１０の境界面間の領域を意味することができる。

【0029】

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と実質的に同一の材料を含むことができる。マージン部１１４、１１５は、基本的に物理的また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。

【0030】

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、内部電極用導電性ペーストを塗布し焼成することで形成されたものであることができる。または、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１２１、１２２が本体の第５面及び第６面５、６と連結され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Ａｃの第３方向に向かい合う両面上に積層することでマージン部１１４、１１５を形成することもできる。

【0031】

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以下であることができる。前述したように、マージン部１１４、１１５の平均厚さが２０μｍ以下の場合も、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａを含むことで、積層型電子部品の信頼性を確保することができる。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。

【0032】

マージン部１１４、１１５の平均厚さは、マージン部１１４、１１５の第３方向平均大きさを意味することができ、本体１１０の第１方向断面及び第３方向断面において等間隔の５個の地点で測定した第３方向大きさを平均した値であることができる。

【0033】

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、例えば内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を挟んで交互に配置される第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内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、そ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することができる。

【0034】

第１内部電極１２１は、第４面４と離隔し第３面３と連結され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と連結されるように配置されることができる。

【0035】

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一つ以上であることができ、より好ましくは、内部電極１２１、１２２は、Ｎｉを主成分として含むことができる。ここで、主成分とは、原子百分率（ａｔ％）が最も高い成分を意味する。

【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導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストを塗布し焼成することで形成されることができる。内部電極用導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法などを使用することができ、本発明がこれに限定されるものではない。

【0037】

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、例えば内部電極１２１、１２２のうち少なくとも一つの平均厚さｔｅは３μｍ以下であることができる。一方、前述したように、本発明の一実施形態による積層型電子部品の場合、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａを含むことにより、内部電極１２１、１２２の平均厚さｔｅが０．４μｍ以下の場合も積層型電子部品の信頼性を確保することができる。

【0038】

内部電極１２１、１２２の平均厚さｔｅは、内部電極１２１、１２２の第１方向大きさを意味する。ここで、内部電極１２１、１２２の平均厚さは、本体１１０の第１方向断面及び第２方向断面を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方向に等間隔の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。上記等間隔の３０個の地点は、後述する容量形成部Ａｃで指定されることができる。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。

【0039】

外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第３面及び第４面３、４上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、上記第３面に配置され第１内部電極１２１と連結される第１外部電極１３１、及び上記第４面に配置され第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。

【0040】

外部電極１３１、１３２は、内部電極１２１、１２２と接し、導電性金属及びガラスを含む下地電極層１３１ａ、１３２ａを含むことができる。例えば、第１外部電極１３１は、第１内部電極１２１と接し、導電性金属及びガラスを含む第１下地電極層１３１ａを含み、第２外部電極１３２は、第２内部電極１２２と接し、導電性金属及びガラスを含む第２下地電極層１３２ａを含むことができる。

【0041】

下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれたガラスは、基本的に本体１１０と外部電極１３１、１３２間の接合力を向上させる役割を果たすことができる。上記ガラスは、特に限定する必要はないが、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ及びＫのうち一つ以上を含む酸化物を含むことができ、より好ましくはＦｅを含む酸化物を含むことができる。

【0042】

ガラスに含まれたＦｅを含む酸化物は、例えば、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３及びＦｅ_３Ｏ_４のうち一つ以上を含むことができるが、本発明がこれに限定されるものではない。Ｆｅ酸化物は、内部電極１２１、１２２に含まれたＮｉと反応して界面層１２１ａ、１２２ａを形成する役割を果たすことができる。また、ガラスに含まれたＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３は、ガラスの結合力を調節する役割を果たすことができ、ガラスに含まれたＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＳｒＯは、ガラスの融点及び流動を制御する役割を果たすことができ、ガラスに含まれたＺｎＯは、結晶化抑制の機能を行うことができる。一方、ガラスに含まれたＳｎＯ_Ｘ、ＭｎＯ_Ｘ、Ａｇ_２Ｏ及びＩｎ_２Ｏ_３は、導電性金属とガラス間の濡れ性を改善する役割を果たし、ガラスに含まれたＣｏＯ及びＧｅＯ_２は、ガラス内の架橋酸素増大を通じた結合力を強化する役割を果たし、ガラスに含まれたＴｉＯ_２及びＰ_２Ｏ_５は、導電性金属との反応性及びガラスの耐化学性を強化する役割を果たすことができる。

【0043】

下地電極層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。または、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ることもできる。

【0044】

下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる導電性金属は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）及び／またはこれを含む合金などを含むことができ、より好ましくは、下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれた導電性金属はＣｕを含むことができる。下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれた導電性金属がＣｕを含む場合、上記ガラスに含まれたＳｎ、Ｍｎ、Ａｇ及びＩｎ酸化物との濡れ性を改善して下地電極層１３１ａ、１３２ａの緻密度を向上させることができる。また、下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれたＣｕと内部電極１２１、１２２に含まれたＮｉが相互拡散することで、内部電極と下地電極層間の界面にＮｉ－Ｃｕ合金層が形成されることができ、これにより、水素及び外部からの水分が本体の内部に浸透することを抑制することができる。

【0045】

外部電極１３１、１３２は、下地電極層１３１ａ、１３２ａ上に配置された端子電極層１３１ｂ、１３２ｂを含むことができる。すなわち、第１外部電極１３１は、第１下地電極層上に配置された第１端子電極層１３１ｂを含むことができ、第２外部電極１３２は、第２下地電極層上に配置された第２端子電極層１３２ｂを含むことができる。端子電極層１３１ｂ、１３２ｂは、実装特性を向上させることができる。端子電極層１３１ｂ、１３２ｂの種類は、特に限定されず、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）及び／またはこれを含む合金などを含むめっき層であってよく、複数の層で形成されてもよい。端子電極層１３１ｂ、１３２ｂは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）めっき層またはスズ（Ｓｎ）めっき層であってよく、ニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層が順次に形成された形態であってもよい。また、端子電極層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。

【0046】

図面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、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わることができる。

【0047】

図２に示すように、本発明の一実施形態によると、内部電極１２１、１２２のうち少なくとも一つは、外部電極１３１、１３２と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層１２１ａ、１２２ａを含み、上記界面層は、Ｆｅを含む界面層を含むことができる。例えば、第１内部電極１２１は、第１外部電極１３１と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された第１界面層１２１ａを含むことができ、第２内部電極１２２は、第２外部電極１３２と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された第２界面層１２２ａを含むことができる。

【0048】

一般的に、常温におけるＦｅ金属の水素拡散係数は、約３．６０×１０^－９ｍ^２／ｓ、常温におけるＮｉ金属の水素拡散係数は約１．８９×１０^－１３ｍ^２／ｓであると知られている。即ち、Ｆｅ金属の水素拡散係数は、Ｎｉ金属に比べて４桁高い。一方、Ｆｅが酸化されてＦｅＯ_Ｘ形態で存在する場合、常温における水素拡散係数が約６．００×１０^－２３ｍ^２／ｓで、水素拡散係数がＮｉ金属に比べて１０桁低くなる。また、ガラスの一種であるｓｏｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ（１６Ｎａ_２Ｏ－１０Ａｌ_２Ｏ_３－７４ＳｉＯ_２）の場合、常温における水素拡散係数が約４．０５×１０^－２１ｍ^２／ｓで、ＦｅＯ_Ｘの水素拡散係数はガラスよりも２桁低い。

【0049】

そこで、本発明者らは、内部電極１２１、１２２のうち外部電極１３１、１３２と連結される領域のうち少なくとも一部にＦｅを含む酸化物を含む界面層１２１ａ、１２２ａを配置することで、水素及び外部からの水分が内部電極１２１、１２２の内部に浸透することを防止して、積層型電子部品の信頼性を向上させることができることを確認した。一方、上記水素とは、主にめっき工程時に化学反応によって発生した水素を意味するが、その他にもめっき液によって発生した水や、大気中の水蒸気として存在する水素を含むことができる。

【0050】

但し、本体１１０内に含まれた全ての内部電極１２１、１２２が界面層１２１ａ、１２２ａを含む場合、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２間の電気的連結性が低下するおそれがある。よって、水素及び外部からの水分の浸透を防止して積層型電子部品の信頼性を向上させ、内部電極と外部電極間の電気的連結性を確保するために、複数の内部電極１２１、１２２のうち一部は界面層１２１ａ、１２２ａを含み、複数の内部電極１２１、１２２のうち残りは界面層１２１ａ、１２２ａを含まないことが好ましい。

【0051】

一実施形態において、界面層１２１ａ、１２２ａはＮｉを含むことができる。上記Ｎｉは、界面層１２１ａ、１２２ａ内で金属形態で存在してよく、Ｆｅと共に酸化物形態で存在してもよい。界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＮｉは、内部電極１２１、１２２の主成分であるＮｉに由来したものであることができる。

【0052】

一方、界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＦｅ及びＮｉの含量は、特に限定する必要はない。但し、一実施形態において、界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＦｅの含量をＣ１、界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＮｉの含量をＣ２とする時、Ｃ２に対するＣ１の割合（Ｃ１／Ｃ２）は０．７～１．３であることができる。上記条件を満たす時、界面層１２１ａ、１２２ａの水素及び外部からの水分浸透の防止効果がより顕著になることができる。上記の割合（Ｃ１／Ｃ２）は、後述する下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれたガラス中のＦｅの含量であるが、外部電極の焼成温度などによって調節されることができる。

【0053】

界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＦｅ及びＮｉの含量は、例えば、本体１１０の第３方向中央で切断した第１方向断面及び第２方向断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した後、エネルギー分散型分光分析法（ＥＤＳ）で成分分析することで測定することができる。また、より好ましくは、界面層１２１ａ、１２２ａに含まれたＦｅ及びＮｉの含量は、上記本体の第１方向断面及び第２方向断面のうち第１方向中央領域、第１方向上部領域及び第１方向下部領域をそれぞれＥＤＳで成分分析し、上記３個の領域にそれぞれ配置された３個の界面層（総９個の界面層）のＦｅ及びＮｉ含量を測定した後、平均した値を意味することができる。

【0054】

また、界面層１２１ａ、１２２ａは、Ｆｅだけでなく多様な元素を含むことができる。界面層１２１ａ、１２２ａに含まれる元素は、下地電極層１３１ａ、１３２ａに含まれたガラスの成分によって変わることができる。例えば、界面層１２１ａ、１２２ａは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ及びＫのうち一つ以上をさらに含むことができるが、本発明がこれに限定されるものではない。上記元素は、界面層１２１ａ、１２２ａ内でＦｅと共に酸化物形態で存在することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0055】

一方、界面層１２１ａ、１２２ａの水素浸透の防止効果を向上させるために、界面層１２１ａ、１２２ａは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｉｎ及びＰのうち一つ以上をさらに含むことが好ましいが、本発明がこれに限定されるものではない。

【0056】

一方、内部電極１２１、１２２に界面層１２１ａ、１２２ａを形成する方法は、特に限定する必要はない。以下、好ましい一例として、界面層１２１ａ、１２２ａを形成する方法について説明する。先ず、本体１１０の第３面及び第４面３、４に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をディッピングすることができる。この時、上記ガラスは、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３及びＦｅ_３Ｏ_４などのＦｅ酸化物を含むことができる。以後、上記外部電極用導電性ペーストを焼成して下地電極層１３１ａ、１３２ａを形成することができる。この時、焼成過程でガラスに含まれたＦｅ酸化物が内部電極に含まれたＮｉと反応することで内部電極のうち外部電極と連結される領域のうち少なくとも一部に配置された界面層１２１ａ、１２２ａを形成することができる。一方、焼成温度は特に制限されないが、好ましくは７００℃以上の温度で行われることができる。上記焼成温度が７００℃未満の場合、Ｆｅ酸化物とＮｉ間の十分な反応が起こらないおそれがある。一方、焼成温度の上限は特に制限されないが、例えば８６０℃以下であることができる。

【0057】

以下、図３及び図４を参照して界面層及び下地電極層についてより詳しく説明する。一方、図３及び図４は、第１界面層１２１ａ及び／または第１下地電極層１３１ａを示しているが、第１界面層１２１ａは第１内部電極１２１に配置され、第２界面層１２２ａは第２内部電極１２２に配置されるという差異があるだけで、第１界面層１２１ａと第２界面層１２２ａの構成は類似しており、第１下地電極層１３１ａと第２下地電極層１３２ａは第２方向を基準として互いに対称の関係にあることができるため、以下では第１界面層１２１ａ及び第１下地電極層１３１ａを基準として説明するが、これは第２界面層１２２ａ及び第２下地電極層１３２ａに関する説明を含むものとみる。

【0058】

界面層１２１ａの長さ（第２方向大きさ）は特に限定する必要はない。但し、一実施形態において、界面層１２１ａの第２方向平均大きさＬ１は、０．０１μｍ～０．５μｍであることができる。界面層１２１ａの第２方向平均大きさＬ１が０．０１μｍ未満の場合、本発明の水素及び外部からの水分の防止効果が小さい可能性がある。また、界面層１２１ａの第２方向平均大きさＬ１が０．５μｍ超の場合、内部電極と外部電極間の電気的連結性が低下するおそれがある。

【0059】

ここで、界面層１２１ａの第２方向大きさは、界面層１２１ａの第２方向最大大きさを意味することができる。また、界面層１２１ａの第２方向大きさは、本体１１０の第３方向中央で切断した第１方向断面及び第２方向断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で観察したイメージで測定することができる。また、上記本体の第１方向断面及び第２方向断面で観察された少なくとも３個以上の界面層１２１ａの第２方向大きさを測定した後、各測定値を平均することで界面層１２１ａの第２方向平均大きさを測定することができる。

【0060】

一方、界面層１２１ａの幅（第３方向大きさ）は特に限定する必要はない。但し、内部電極と外部電極間の連結性が低下し静電容量の偏差が発生することを防止するために、界面層１２１ａの第３方向大きさＷ１は内部電極の第３方向大きさＷ２より小さいことが好ましい。

【0061】

界面層１２１ａの第３方向大きさＷ１と内部電極の第３方向大きさＷ２は、例えば、本体１１０の第１方向断面及び第３方向断面（例えば、図５に示された断面）を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や注射透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で観察したイメージで測定することができる。

【0062】

一実施形態において、界面層１２１ａは、下地電極層１３１ａのガラス３２と接して配置されることができる。前述したように、界面層１２１ａは、ガラス３２に含まれたＦｅ酸化物が内部電極に含まれたＮｉと反応することで形成され、これにより、界面層１２１ａはガラス３２と接して配置されることができる。ガラス３２と接して配置される界面層１２１ａは、本体の内部に水素及び外部からの水分が浸透することを防止する役割を果たし、導電性金属３１と接して配置される内部電極は、外部電極との電気的連結を確保する役割を果たすことができる。

【0063】

一実施形態において、界面層１２１ａに含まれたＦｅの含量とガラス３２に含まれたＦｅの含量は、互いに異なってよい。界面層１２１ａは、ガラス３２と接して配置されることができるが、界面層１２１ａの組成とガラス３２の組成が互いに同一のものではない。例えば、界面層１２１ａは、ガラス３２に含まれたＦｅ酸化物が内部電極に含まれたＮｉと反応することにより形成された反応相（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）であることができ、これにより、界面層１２１ａに含まれたＦｅの含量とガラス３２に含まれたＦｅの含量は、互いに異なることができる。

【0064】

一実施形態において、界面層１２１ａに含まれたＦｅの含量は、ガラス３２に含まれたＦｅの含量より大きくてよい。すなわち、ガラス３２に含まれたＦｅ酸化物は、Ｎｉを含む内部電極側に拡散して反応相を形成する傾向があるため、界面層１２１ａに含まれたＦｅの含量は、ガラス３２に含まれたＦｅの含量より大きくてよい。これにより、界面層１２１ａの水素及び水分浸透の防止効果がより顕著になることができる。

【0065】

一方、界面層１２１ａの組成を測定する方法は、特に制限する必要はないが、前述したように、本体１１０の第３方向中央で切断した第１方向断面及び第２方向断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した後、エネルギー分散型分光分析法（ＥＤＳ）で成分分析することで界面層１２１ａの組成を測定することができる。但し、本発明がこれに限定されるものではなく、ＥＭＰＡ、ＷＤＳなどの多様な分析方法を利用して界面層１２１ａの組成を測定することもできる。

【0066】

図４を参照すると、一実施形態において、本体１１０の第１方向断面及び第２方向断面において、本体と外部電極間の界面の長さをＴ２、上記界面のうち上記本体とガラスが接する長さをＴ１とする時、０．２≦Ｔ１／Ｔ２≦０．４を満たすことができる。Ｔ１／Ｔ２が０．２未満の場合、界面層１２１ａを含む内部電極の割合が低下し、本発明の水素及び外部からの水分浸透の防止効果が小さい可能性がある。また、Ｔ１／Ｔ２が０．４超の場合、内部電極と外部電極間の電気的連結性が低下するおそれがある。上記Ｔ２は、本体と外部電極間の界面の第１方向大きさを意味し、上記Ｔ１は、上記界面のうち本体とガラスが接する領域の第１方向大きさを意味することができる。

【0067】

一方、Ｔ１及びＴ２を測定する方法は特に制限されないが、以下では好ましい一例による測定方法を説明する。先ず、本体の第３方向中央で切断した第１方向断面及び第２方向断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影する。上記走査電子顕微鏡で撮影したイメージ内で導電性金属３１が配置された領域とガラス３２が配置された領域は、互いに異なる色相や陰影を有することができるため、本体と外部電極間の界面のうち本体と導電性金属３１が接する領域と、本体とガラス３２が接する領域を区分することができる。よって、上記イメージ内において、本体と外部電極間の界面の全体長さＴ２と、上記界面のうち本体とガラスが接する長さＴ１を測定することができる。一方、本体とガラスが接する領域が複数個である場合、上記Ｔ１は、上記複数個の領域の第１方向大きさの総合を意味することができる。

【0068】

（実験例）
＜本体内の水素浸透量の測定＞
先ず、内部電極用導電性ペーストが塗布されたセラミックグリーンシートを積層して切断及び焼成を経て本体を形成した。次に、本体の第３面及び第４面を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した後、７００℃～８６０℃の温度で焼成して下地電極層を形成した。

【0069】

この時、本発明の一実施形態による実験例の場合、上記ガラスにＦｅを含む酸化物、例えばＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３及びＦｅ_３Ｏ_４などを添加した。一方、比較例の場合、ガラスにＦｅを含む酸化物を添加しなかった。これにより、Ｆｅを含む酸化物を含む界面層が配置された実験例及び界面層が配置されていない比較例を設けた後、水素含量評価を実施した。この時、実験例及び比較例のサイズは、それぞれ１００５（長さ×幅、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）サイズで製作した。

【0070】

実験例及び比較例の水素含量は、ＡＳＴＭ Ｅ１４４７（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ａｌｌｏｙｓ ｂｙ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ Ｆｕｓｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定した。また、めっき層の形成前の水素含量とめっき層の形成後の水素含量をそれぞれ測定して、めっき工程中に本体内に浸透した水素浸透量を下記の表１に記載した。

【0071】

【表1】

【0072】

上記表１を参照すると、界面層を含む実験例の場合、比較例に比べて水素浸透量が顕著に抑制されたことを確認することができる。これにより、本発明の一実施形態による積層型電子部品の場合、界面層を含むことにより本体内部に水素が浸透することが抑制可能なことを確認することができる。

【0073】

＜耐湿信頼性の評価＞
次に、実験例及び比較例の耐湿信頼性を評価した。実験例及び比較例は、前述した方法と同一の方法で製作し、１００５（長さ×幅、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）サイズのサンプルと、０６０３（長さ×幅、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）サイズのサンプルをそれぞれ１２００個ずつ準備した後、各サンプルに対して耐湿信頼性の評価を実施した。

【0074】

耐湿信頼性の評価は、準備したサンプルを基板に実装し、温度８５℃、相対湿度８５％で１Ｖｒの電圧を８時間の間印加した後、絶縁抵抗が１０^４Ω以下に落ちたサンプルの個数を測定して、下記の表２に記載した。

【0075】

【表2】

【0076】

上記表２を参照すると、比較例の場合、耐湿信頼性の評価で不良が発生することを確認することができ、実験例の場合、耐湿信頼性の評価で不良が発生しないことを確認することができる。これにより、界面層を含む実験例は、比較例に比べて積層型電子部品の耐湿信頼性に優れることを確認することができる。

【0077】

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する。よって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当技術分野の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。

【0078】

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せず、それぞれ互いに異なる固有な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、特定の一実施形態において説明された事項が他の一実施形態で説明されていなくとも、他の一実施形態でその事項と反対または矛盾する説明がない限り、他の一実施形態に関連した説明と理解されることができる。

【0079】

また、第１、第２などの表現は、一構成要素と他の構成要素を区分づけるために使用されたもので、当該構成要素の順序及び／または重要度などを限定しない。場合によっては権利範囲から外れず、第１構成要素は第２構成要素と命名されることもでき、同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名されることもできる。

【符号の説明】

【0080】

１００：積層型電子部品
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
１２１ａ、１２２ａ：界面層
１３１、１３２：外部電極
３１：導電性金属
３２：ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】