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(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】P2024095966
(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 201C
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 2023174384
(22)【出願日】2023-10-06
(31)【優先権主張番号】10-2022-0188453
(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】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】金 帝中
(72)【発明者】
【氏名】姜 正模
(72)【発明者】
【氏名】▲呉▼ 城▲ミン▼
(72)【発明者】
【氏名】金 ▲ミン▼香
(72)【発明者】
【氏名】徐 明▲徳▼
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AB03
5E001AC02
5E001AC07
5E001AE01
5E001AE02
5E001AE03
5E001AF06
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC19
5E082EE04
5E082EE23
5E082EE35
5E082FF05
5E082FG04
5E082FG26
5E082GG10
5E082GG11
5E082JJ03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】耐湿信頼性を向上させ、切断工程時に不正確な位置が切断された場合、外観だけでも不良と判別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を挟んで交互に配置される第1、第2内部電極を含む本体と、端面に配置される第1、第2外部電極と、を含み、第1内部電極は、片方の端面と接し、他方の端面から離隔して配置される第1メイン部121a並びに第1メイン部から両側面に向かって突出した第1突出部121bを含み、第2内部電極は、上記他方の端面と接し、上記片方の端面と離隔して配置される第2メイン部並びに上記第2メイン部から両側面に向かって突出した第2突出部を含み、上記本体の第2方向の平均大きさをLa、第1、第2突出部の第2方向の平均大きさをLbとするとき、Lb/Laは0.05以上0.4以下を満たす。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層、並びに前記誘電体層を挟んで第1方向に交互に配置される第1及び第2内部電極を含み、第1方向に対向する第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結され第2方向に対向する第3及び第4面、前記第1~第4面と連結され第3方向に対向する第5及び第6面を含む本体と、
前記第3面上に配置される第1外部電極と、
前記第4面上に配置される第2外部電極と、を含み、
前記第1内部電極は、一端部が前記第3面と接し、他端部が前記第4面と離隔して配置される第1メイン部、並びに前記第1メイン部の一端部と他端部との間から前記第5及び第6面に向かって突出した第1突出部を含み、
前記第2内部電極は、一端部が前記第4面と接し、他端部が前記第3面と離隔して配置される第2メイン部、並びに前記第2メイン部の一端部と他端部との間から前記第5及び第6面に向かって突出した第2突出部を含み、
前記本体の第2方向の平均大きさをLa、前記第1及び第2突出部の前記第2方向の平均大きさをLbとするとき、
Lb/Laは0.05以上0.4以下を満たす、積層型電子部品。
【請求項2】
前記本体の前記第3方向の平均大きさをWa、前記第1及び第2突出部の前記第3方向の平均大きさをWbとするとき、
Wb/Waは0.4以上0.6以下を満たす、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記第1及び第2突出部は、前記第5及び第6面と離隔して配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記第1及び第2突出部は、前記第3及び第4面と離隔して配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記第1及び第2突出部のコーナーはR形状である、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記本体は、前記誘電体層、前記第1及び第2内部電極が前記第1方向に交互に配置される容量形成部、並びに前記容量形成部の前記第1方向の一面及び他面に配置されるカバー部を含み、
前記カバー部は、前記第3方向に離隔して配置される複数のダミー電極を含む、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記ダミー電極は、前記第1方向から見たとき、前記第1及び第2メイン部と重ならない、請求項6に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記ダミー電極は、前記第5及び第6面と離隔して配置される、請求項6に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記ダミー電極は、前記第3及び第4面と離隔して配置される、請求項6に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記ダミー電極のコーナーはR形状である、請求項6に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
誘電体層、並びに前記誘電体層を挟んで交互に配置される第1及び第2内部電極を含み、第1方向に対向する第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結され第2方向に対向する第3及び第4面、前記第1~第4面と連結され第3方向に対向する第5及び第6面を含む本体と、
前記第3面上に配置される第1外部電極と、
前記第4面上に配置される第2外部電極と、を含み、
前記本体は、前記誘電体層、前記第1及び第2内部電極が前記第1方向に交互に配置される容量形成部、並びに前記容量形成部の前記第1方向の一面及び他面に配置されるカバー部を含み、
前記カバー部は、前記第3方向に離隔して配置される複数のダミー電極を含み、前記ダミー電極は、前記第1方向から見たとき、前記第1及び第2内部電極と重ならない、積層型電子部品。
【請求項12】
前記ダミー電極は、前記第5面及び第6面と離隔して配置される、請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項13】
前記ダミー電極は、前記第3面及び第4面と離隔して配置される、請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項14】
前記ダミー電極のコーナーはR形状である、請求項11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プリント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型のコンデンサである。
【0003】
電子製品の小型化、スリム化、多機能化に伴って、チップ部品も小型化が求められており、電子部品の実装も高集積化しつつある。このような傾向に伴って、実装される電子部品間の空間が最小化しつつある。
【0004】
また、電装部品に対する業界の関心が高まるにつれて、セラミックキャパシタもまた、自動車或いはインフォテインメントシステムに使用するための高容量、高信頼性、高強度特性が求められている。特に、自動車のADAS技術の高度化に伴い、高容量、高信頼性の電装MLCCに対する需要が増えつつあり、これに対する新たな技術開発が必要である。
【0005】
一般的な長方形又はボトルネック形態の内部電極パターンに設計された従来の場合、切断工程を行うときのバーの変形及び誤切断などによって、内部電極と本体との離隔した空間が狭くなり、内部電極の長さ方向の端が湿気に曝され易い。
【0006】
従って、切断工程時の誤切断などのような原因となることから、内部電極と本体との離隔した空間を十分に確保する構造的改善が求められているのが実情である。
【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、積層型電子部品の切断工程時に、バーの変形又は誤切断などによって、内部電極と本体との離隔した空間が狭くなる場合に発生し得る耐湿信頼性の低下を解決することである。
【0008】
本発明の様々な目的の一つは、積層型電子部品の切断工程時に不正確な位置が切断された場合、外観だけでも不良と判別できる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することができる。
【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積層型電子部品は、誘電体層、並びに上記誘電体層を挟んで第1方向に交互に配置される第1及び第2内部電極を含み、第1方向に対向する第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結され第2方向に対向する第3及び第4面、上記第1~第4面と連結され第3方向に対向する第5及び第6面を含む本体と、上記第3面上に配置される第1外部電極と、上記第4面上に配置される第2外部電極と、を含み、上記第1内部電極は、一端部が上記第3面と接し、他端部が上記第4面と離隔して配置される第1メイン部、並びに上記第1メイン部の一端部と他端部との間から上記第5及び第6面に向かって突出した第1突出部を含み、上記第2内部電極は、一端部が上記第4面と接し、他端部が上記第3面と離隔して配置される第2メイン部、並びに上記第2メイン部の一端部と他端部との間から上記第5及び第6面に向かって突出した第2突出部を含み、上記本体の第2方向の平均大きさをLa、上記第1及び第2突出部の上記第2方向の平均大きさをLbとするとき、Lb/Laは0.05以上0.4以下を満たす。
【0011】
本発明の他の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層、並びに上記誘電体層を挟んで交互に配置される第1及び第2内部電極を含み、第1方向に対向する第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結され第2方向に対向する第3及び第4面、上記第1~第4面と連結され第3方向に対向する第5及び第6面を含む本体と、上記第3面上に配置される第1外部電極と、上記第4面上に配置される第2外部電極と、を含み、上記本体は、上記誘電体層、上記第1及び第2内部電極が上記第1方向に交互に配置される容量形成部、並びに上記容量形成部の上記第1方向の一面及び他面に配置されるカバー部を含み、上記カバー部は、上記第3方向に離隔して配置される複数のダミー電極を含み、上記ダミー電極は、上記第1方向から見たとき、上記第1及び第2内部電極と重ならない。
【発明の効果】
【0012】
本発明の様々な効果の一つとして、内部電極のメイン部から本体の第5面及び第6面に向かって突出した突出部を形成するか、内部電極と重ならないダミー電極をカバー部に形成することにより、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることができる。
【0013】
本発明の様々な効果の一つとして、内部電極のメイン部から本体の第5面及び第6面に向かって突出した突出部を形成するか、内部電極と重ならないダミー電極をカバー部に形成することにより、切断工程時に不正確な位置が切断された場合、外観だけでも不良と判別できる積層型電子部品を提供することができる。
【0014】
但し、本発明の多様且つ有益な利点と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することができる。
【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’線に沿った断面図である。
図3図1のII-II’線に沿った断面図である。
図4】一実施例による本体を分解して示した分解斜視図である。
図5a】本発明の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図である。
図5b】本発明の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図である。
図6】本発明の一実施例による積層工程に使用される誘電体セラミックグリーンシート上に配置された内部電極パターンの形状及び切断線を示した平面図である。
図7図6のA領域において、C2切断線の位置を示した平面図である。
図8】切断工程以降、図7に示されたC2切断線の位置による積層体の形状を示した斜視図である。
図9a】本発明の他の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図である。
図9b】本発明の他の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図である。
図10a】本発明の他の一実施形態によるカバー部に含まれたダミー電極の形状を示した平面図である。
図10b】本発明の他の一実施形態によるカバー部に含まれたダミー電極の形状を示した平面図である。
図11a図6のA領域に対応する領域において、C2切断線の位置を示した平面図である。
図11b図6のA領域に対応する領域において、C2切断線の位置を示した平面図である。
図12a】切断工程以降、図11に示したC2切断線の位置による積層体の形状を示した斜視図である。
図12b】切断工程以降、図11に示したC2切断線の位置による積層体の形状を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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に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。従って、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(または強調表示や簡略化表示)がされることがあり、図面上の同一符号で示される要素は同一要素である。
【0017】
尚、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、図示した各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意で示したものであるため、本発明は必ずしも図示により限定されるものではない。また、同一の思想の範囲内の機能が同一である構成要素は、同一の参照符号を用いて説明することができる。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、誘電体層を挟んで第1及び第2内部電極が交互に配置される方向又は厚さ(T)方向、上記第1方向と垂直な方向である第2方向及び第3方向のうち、上記第2方向は長さ(L)方向、上記第3方向は幅(W)方向と定義されることができる。
【0019】
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’線に沿った断面図であり、図3は、図1のII-II’線に沿った断面図であり、図4は、一実施例による本体を分解して示した分解斜視図であり、図5は、本発明の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図であり、図6は、本発明の一実施例による積層工程に使用される誘電体セラミックグリーンシート上に配置された内部電極パターンの形状及び切断線を示した平面図であり、図7は、図6のA領域において、C2切断線の位置を示した平面図であり、図8は、切断工程以降、図7に示されたC2切断線の位置による積層体の形状を示した斜視図である。
【0020】
以下では、図1図8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。
【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、並びに上記誘電体層を挟んで第1方向に交互に配置される第1及び第2内部電極121、122を含み、第1方向に対向する第1及び第2面1、2、上記第1及び第2面と連結され第2方向に対向する第3及び第4面3、4、上記第1~第4面と連結され第3方向に対向する第5及び第6面5、6を含む本体110と、上記第3面上に配置される第1外部電極131と、上記第4面上に配置される第2外部電極132と、を含み、上記第1内部電極は、一端部が上記第3面と接し、他端部が上記第4面と離隔して配置される第1メイン部121a、並びに上記第1メイン部の一端部と他端部との間から上記第5及び第6面に向かって突出した第1突出部121bを含み、上記第2内部電極は、一端部が上記第4面と接し、他端部が上記第3面と離隔して配置される第2メイン部122a、並びに上記第2メイン部の一端部と他端部との間から上記第5及び第6面に向かって突出した第2突出部122bを含み、上記本体の上記第2方向の平均大きさをLa、上記第1及び第2突出部の第2方向の平均大きさをLbとするとき、Lb/Laは0.05以上0.4以下を満たす。
【0022】
本体110は、誘電体層111並びに誘電体層111と交互に配置される第1及び第2内部電極121、122を含む。
【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。焼成過程における本体110に含まれたセラミック粉末の収縮により、本体110は完全な直線を有した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。
【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と連結されるとともに、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】
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)を用いずには確認することが困難なほど一体化されることができる。
【0026】
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又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として、BaTiO、BaTiOにCa(カルシウム)、Zr(ジルコニウム)などが一部固溶された(Ba1-xCa)TiO(0<x<1)、Ba(Ti1-yCa)O(0<y<1)、(Ba1-xCa)(Ti1-yZr)O(0<x<1、0<y<1)又はBa(Ti1-yZr)O(0<y<1)などが挙げられる。
【0027】
また、上記誘電体層111を形成する原料は、チタン酸バリウム(BaTiO)などのパウダーに、本発明の目的に応じて様々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てもよい。
【0028】
一方、誘電体層111の平均厚さtdは、特に限定する必要はない。例えば、誘電体層111の平均厚さtdは、10μm以下であることができる。また、誘電体層111の平均厚さtdは、所望の特性や用途に応じて任意に設定することができる。例えば、高電圧電装用の電子部品の場合、誘電体層111の平均厚さは2.8μm以下であることができ、小型IT用の電子部品の場合、小型化及び高容量化を達成するために、誘電体層111の平均厚さは0.35μm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。
【0029】
上記誘電体層111の平均厚さ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方向の平均大きさを意味することができる。一方、本体110が複数の誘電体層111を含む場合、誘電体層111の平均厚さtdは、複数の誘電体層111のうち少なくとも1つの平均厚さを意味することができる。
【0030】
誘電体層111の平均厚さtdは、本体110の長さ及び厚さ方向(L-T)の断面を1万倍率の走査電子顕微鏡(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。より具体的には、スキャンされたイメージにおいて、1つの誘電体層を長さ方向に等間隔の30箇所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箇所は、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個の誘電体層に拡張して平均値を測定すると、誘電体層の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0031】
本体110は、本体110の内部に配置され、誘電体層111、第1及び第2内部電極121、122が第1方向に交互に配置される容量形成部を含むことができる。
【0032】
容量形成部Acは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であって、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することができる。
【0033】
一実施例において、上記容量形成部Acの第1方向の一面には上部カバー部112を配置することができ、上記容量形成部Acの第1方向の他面には下部カバー部113を含むことができる。
【0034】
上記上部カバー部112及び下部カバー部113は、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の上下面にそれぞれ厚さ方向に積層して形成することができ、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。
【0035】
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。
【0036】
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)系セラミック材料を含むことができる。
【0037】
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、100μm以下、30μm以下又は20μm以下であることができる。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ことができる。
【0038】
カバー部112、113の平均厚さは、第1方向の大きさを意味することができ、容量形成部Acの上部又は下部において、等間隔の5箇所で測定したカバー部112、113の第1方向の大きさを平均した値であることができる。
【0039】
一実施例において、上記容量形成部Acの第3方向の一面及び他面には、マージン部114、115が配置されることができる。
【0040】
図2を参照すると、マージン部114、115は、本体110の第5面5に配置されたマージン部114と、第6面6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、上記本体110の第3方向(幅方向)の両端面(end surfaces)に配置されることができる。
【0041】
マージン部114、115は、図2に示されているように、第1及び第2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。
【0042】
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の損傷を防止する役割を果たすことができる。
【0043】
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ところを除いて、導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することで形成されたものであることができる。
【0044】
また、内部電極121、122による段差を抑制するために、積層後、内部電極が本体の第5及び第6面5、6に露出され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の両側面に第3方向(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。
【0045】
一方、マージン部114、115の平均幅は、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の平均幅は、100μm以下、20μm以下又は15μm以下であることができる。
【0046】
マージン部114、115の平均幅は、マージン部114、115の第3方向の平均大きさを意味することができ、容量形成部Acの側面において、等間隔の5箇所で測定したマージン部114、115の第3方向の大きさを平均した値であることができる。
【0047】
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。
【0048】
内部電極121、122は、第1及び第2内部電極121、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にそれぞれ連結されることができる。具体的に、第1内部電極121の一端は第3面に連結され、第2内部電極122の一端は第4面に連結されることができる。すなわち、一実施例において、内部電極121、122は、第3面3又は第4面4と接することができる。
【0049】
図3に示されているように、第1内部電極121は、第4面4と離隔して第3面3を介して露出され、第2内部電極122は、第3面3と離隔して第4面4を介して露出されることができる。本体の第3面3には、第1外部電極131が配置され、第1内部電極121と連結され、本体の第4面4には、第2外部電極132が配置され、第2内部電極122と連結されることができる。
【0050】
すなわち、第1内部電極121は、第2外部電極132とは連結されずに第1外部電極131と連結され、第2内部電極122は、第1外部電極131とは連結されずに第2外部電極132と連結される。従って、第1内部電極121は、第4面4から一定距離だけ離隔して形成され、第2内部電極122は、第3面3から一定距離だけ離隔して形成されることができる。このとき、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されることができる。
【0051】
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。
【0052】
内部電極121、122を形成する材料は特に制限されず、電気伝導性に優れた材料を使用することができる。例えば、内部電極121、122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つ以上を含むことができる。
【0053】
また、内部電極121、122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つ以上を含む内部電極用の導電性ペーストをセラミックグリーンシートに印刷して形成することができる。上記内部電極用の導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法又はグラビア印刷法などを用いることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0054】
一方、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、3μm以下であることができる。また、内部電極121、122の平均厚さは、所望の特性や用途に応じて任意に設定することができる。例えば、高電圧電装用の電子部品の場合、内部電極121、122の平均厚さは1μm未満であることができ、小型IT用の電子部品の場合、小型化及び高容量化を達成するために、内部電極121、122の平均厚さは0.35μm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。
【0055】
上記複数の内部電極121、122のうち少なくとも1つの平均厚さteは、内部電極121、122の第1方向の平均大きさを意味することができる。
【0056】
内部電極121、122の平均厚さは、本体110の長さ及び厚さ方向(L-T)の断面を1万倍率の走査電子顕微鏡(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。より具体的に、スキャンされたイメージにおいて、1つの内部電極を長さ方向に等間隔の30箇所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箇所は容量形成部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個の内部電極に拡張して平均値を測定すると、内部電極の平均厚さをさらに一般化することができる。
【0057】
図5を参照すると、本発明の一実施形態による第1内部電極121は、一端部が第3面3と接し、他端部が第4面4と離隔して配置される第1メイン部121a、並びに第1メイン部121aの一端部と他端部との間から第5及び第6面5、6に向かって突出した第1突出部121bを含み、第2内部電極122は、一端部が第4面4と接し、他端部が第3面3と離隔して配置される第2メイン部122a、並びに第2メイン部122aの一端部と他端部との間から第5及び第6面5、6に向かって突出した第2突出部122bを含む。
【0058】
積層型電子部品100を製造する過程において、誘電体セラミックグリーンシート11上に配置された複数個の内部電極パターン12を積層及び圧着した後、切断する切断工程を行うことができる。図6は、このような誘電体セラミックグリーンシート11上に配置された内部電極パターン12の形状及び切断過程での切断線C1、C2を示した平面図である。
【0059】
C1切断線は、第2方向に実質的に一定の間隔で位置し、C2切断線は、C1切断線と垂直であり、第3方向に実質的に一定の間隔で位置することができる。C1切断線は、内部電極パターン12の一部が切断される領域であるため、C1切断線が意図した場所に位置しないと、製造された積層型電子部品100ごとに容量の偏差が生じる可能性がある。
【0060】
一方、C2切断線は、内部電極パターン12が第3方向に離隔した空間を切断する線であり、C2切断線による切断面は、積層体10又は焼成後の本体110の第5面及び第6面5、6を形成することができる。上記C1切断線とは異なり、C2切断線の位置が正確でない場合、C2切断線によって内部電極121、122が切断されるか、内部電極121、122と第5及び第6面5、6との間の十分な間隔が確保できないまま切断され、積層型電子部品100の耐湿信頼性が低下する恐れがある。
【0061】
具体的に図7を参照すると、切断線C2による切断は、工程上の誤差によりP1線又はP2線に沿って行われることがある。切断がP2線に沿って行われる場合、内部電極パターン12とC2切断面との間の間隔が狭くなるため、焼成後の本体110の第5及び第6面5、6と内部電極121、122との間の間隔を十分に確保することが困難である。本体110の第5及び第6面5、6と内部電極121、122との間の間隔が狭くなると、後述する外部電極131、132が形成される第3面及び第4面3、4と接する内部電極121、122の端部が耐湿環境に露出され易い。
【0062】
そこで、本発明の一実施形態においては、内部電極121、122のメイン部121a、122aの一端部と他端部との間から本体110の第5及び第6面5、6に向かって突出した突出部121b、122bを形成するため、切断線C2による切断工程で誤差が生じても、内部電極121、122と第5及び第6面5、6との間の間隔を十分に確保することで、積層型電子部品100の耐湿信頼性を向上させることができる。また、本発明の突出部121b、122bは、切断工程で誤差が生じる場合、第5及び第6面5、6に露出されることで、積層型電子部品100の外観を観察するだけで耐湿信頼性の不良を判定できるようにする役割を果たすことができる。これにより、積層型電子部品100の耐湿信頼性の不良率を減少させることができる。
【0063】
一方、図5を参照すると、本発明の一実施形態においては、本体110の第2方向の平均大きさをLa、第1及び第2突出部121b、122bの第2方向の平均大きさをLbとすることができる。このとき、Lb/Laが0.05未満である場合、切断工程後の耐湿信頼性の不良の判定が困難であり、Lb/Laが0.4を超える場合、耐湿信頼性の向上効果が低減する。従って、本発明の一実施形態においては、Lb/Laが0.05以上0.4以下を満たすように調節することで、切断工程後の耐湿信頼性の不良の判定を容易に行うことができ、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることができる。
【0064】
図8を参照すると、切断工程直後の積層体10、10’において、切断線C2による切断が、P1線及びP2線のうちいずれの線に沿って行われているかによって、突出部121b、122bの露出可否を確認することができる。P1線に沿って切断された積層体10においては、突出部121b、122bが切断されないことで、積層体10の第5及び第6面5、6に突出部121b、122bが露出されないのに対し、P2線に沿って切断された積層体10’においては、突出部121b、122bが切断されることで、積層体10’の第5及び第6面5、6に突出部121b、122bが露出される。このような突出部121b、122bの露出可否は、積層体10、10’を焼成した本体110においても同様に確認することができ、突出部121b、122bの本体110の第5及び第6面5、6への露出可否によって、積層型電子部品100の耐湿信頼性の不良有無を判断することができる。
【0065】
図5を参照すると、一実施例において、本体110の第3方向の平均大きさをWa、第1及び第2突出部121b、122bの第3方向の平均大きさをWbとすることができる。このとき、Wb/Waが0.4未満である場合、内部電極121、122と第5及び第6面5、6との間の距離のばらつきが増加し、耐湿信頼性の向上効果が低下し、Wb/Waが0.6を超える場合、耐湿信頼性の不良判定数が過度に増加する。従って、一実施例においては、Wb/Waが0.4以上0.6以下を満たすように調節することで、切断工程後の耐湿信頼性の不良の判定を容易に行うことができ、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることができる。
【0066】
突出部121b、122bの第2方向の平均大きさLbを測定する方法は特に制限されない。例えば、積層型電子部品100を第3方向に研磨して第1及び第2方向の断面を露出させた後、光学顕微鏡(OM、Optical Microscope)又は走査電子顕微鏡(SEM、Scanning Electron Microscope)によって観察したイメージにおいて、複数の突出部121b、122bの第2方向の大きさを測定した後、平均値をとることで測定することができる。但し、第1及び第2方向の断面は、メイン部121a、122aは露出されず、突出部121b、122bのみ露出される状態まで研磨した断面であることが好ましい。
【0067】
突出部121b、122bの第3方向の平均大きさWbを測定する方法は特に制限されない。例えば、突出部121b、122bが露出されないように積層型電子部品100を第2方向に研磨して第1及び第3方向の断面を露出させた後、メイン部121a、122aの第3方向の大きさを測定する。その後、突出部121b、122bが露出されるように第2方向にさらに研磨し、メイン部121a、122a及び突出部121b、122bが含まれた内部電極121、122の全体の第3方向の大きさを測定する。次に、内部電極121、122の全体の第3方向の大きさからメイン部121a、122aの第3方向の大きさを差し引いた後、2で割って、突出部121b、122bの第3方向の平均大きさWbを測定することができる。このような測定を複数個の内部電極で行った後に平均値をとると、突出部121b、122bの第3方向の平均大きさ(Wb)の値をさらに一般化することができる。
【0068】
また、本体110の第2方向の平均大きさLa及び第3方向の平均大きさWaを測定する方法は特に制限されない。Laは、上記Lbを測定する断面において、第1方向に沿った複数の地点で本体110の第2方向の大きさを測定し、その平均値をとることによって測定することができ、Waは、Wbを測定する断面において、第1方向に沿った複数の地点で本体110の第3方向の大きさを測定し、その平均値をとることによって測定することができる。
【0069】
一実施例において、第1及び第2突出部121b、122bは、第5及び第6面5、6と離隔して配置されることができる。これに伴い、第1及び第2内部電極121、122は、第5及び第6面5、6と同時に離隔して配置されることができ、これにより、積層型電子部品100の容量形成部Acを外部衝撃又は外部水分の浸透からより効果的に保護することができる。
【0070】
一方、上述した実施例の他にも、第1及び第2突出部121b、122bは様々な形状を有することができる。一例として、第1及び第2突出部121b、122bは、第3及び第4面3、4と離隔して配置され、第1及び第2メイン部121a、122aと明確に区分することができ、他の例として、第1及び第2突出部121b、122bのコーナーはR形状(ラウンド形状)であることができる。このとき、第1及び第2突出部121b、122bのコーナーは、第1及び第2メイン部121a、122aと連結される角、及び第1及び第2突出部の側面を連結する角を意味することができる。
【0071】
外部電極131、132は本体110上に配置される。
【0072】
外部電極131、132は、本体110の第3面3に接する第1外部電極131及び第4面4に接する第2外部電極132を含むことができる。
【0073】
本実施形態においては、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の形態やその他目的に応じて変更されることができる。
【0074】
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如何なる物質を使用して形成してもよく、電気的特性、構造的安定性などを考慮して具体的な物質を決定することができ、さらに多層構造を有することができる。
【0075】
例えば、外部電極131、132は、本体110上に配置される電極層及び電極層上に配置されるめっき層を含むことができる。
【0076】
電極層についてより具体的な例を挙げると、電極層は、導電性金属及びガラスを含む焼成電極であるか、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。
【0077】
また、電極層は、本体上に焼成電極及び樹脂系電極が順次形成された形態であることができる。さらに、電極層は、本体上に導電性金属を含む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むシートを転写する方式で形成されたものであってよい。
【0078】
電極層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るが、特に限定されない。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1つ以上であることができ、好ましくは、本体との接着力を向上させるために銅(Cu)であることができる。
【0079】
めっき層は、実装特性を向上させる役割を果たす。めっき層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)及びこれらの合金のうち1つ以上を含むめっき層であることができ、複数の層から形成されることができる。
【0080】
めっき層についてより具体的な例を挙げると、めっき層はNiめっき層又はSnめっき層であることができ、電極層上にNiめっき層及びSnめっき層が順次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めっき層が順次形成された形態であることができる。また、めっき層は、複数のNiめっき層及び/又は複数のSnめっき層を含むこともできる。
【0081】
図9は、本発明の他の一実施形態による内部電極の形状を示した平面図であり、図10は、本発明の他の一実施形態によるカバー部に含まれたダミー電極の形状を示した平面図であり、図11は、図6のA領域に対応する領域において、C2切断線の位置を示した平面図であり、図12は、切断工程以降、図11に示されたC2切断線の位置による積層体の形状を示した斜視図である。
【0082】
以下では、図9図12を参照して、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品について詳細に説明するが、本発明の一実施形態による積層型電子部品100と重複する内容は省略する。なお、本明細書では、本発明の「他の」一実施形態と表現しているが、もう一つの実施形態を意味するものであるだけで、本発明の一実施形態及び様々な実施例において、本発明の他の一実施形態による構造的特徴の適用を排除することを意味するものではないことに留意する必要がある。
【0083】
本発明の他の一実施形態による積層型電子部品において、本体110は、誘電体層111、第1及び第2内部電極が第1方向に交互に配置される容量形成部Ac、及び容量形成部Acの第1方向の一面及び他面に配置されるカバー部112、113を含み、カバー部112、113は、第3方向に離隔して配置される複数のダミー電極123、124を含み、ダミー電極123、124は、第1方向から見たとき、第1及び第2内部電極121、122と重ならない。
【0084】
一方、図9を参照すると、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品の内部電極121’、122’は、上述した本発明の一実施形態による内部電極121、122とは異なり、突出部121b、122bを含まず、メイン部121a、122aのみからなる形態を有することができる。すなわち、本発明の他の一実施形態による内部電極121’、122’は、第3方向に突出した形状を有しないとすることができる。
【0085】
但し、後述する本発明の他の一実施形態によるカバー部112、113に含まれるダミー電極123、124の構造は、本発明の一実施形態による積層型電子部品100にも同様に適用されることができる。
【0086】
図10を参照すると、カバー部112、113は、第3方向に離隔して配置される複数のダミー電極123、124を含むことができる。このとき、ダミー電極123、124は、第1方向から見たとき、第1及び第2内部電極121’、122’と重ならないとすることができる。これにより、ダミー電極123、124は、本発明の一実施形態による内部電極の突出部121b、122bのように、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させ、切断工程過程での誤差による積層型電子部品の耐湿信頼性の不良率を減少させる役割を果たすことができる。
【0087】
図11を参照すると、切断線C2の位置による内部電極パターン12’とダミーパターン13の相対的位置を確認することができる。切断線C2による切断は、工程上の誤差によりP1’線又はP2’線に沿って行われることがある。切断がP2’線に沿って行われる場合、内部電極パターン12’とC2切断面との間の間隔が狭くなるため、焼成後の本体110の第5及び第6面5、6と内部電極121’、122’との間の間隔を十分に確保することが困難である。このようにP2’線に沿って切断される場合、ダミーパターン13の一部が切断され、その結果、焼成後の本体110の第5及び第6面5、6にはダミー電極123、124が露出されることができる。これにより、積層型電子部品の外観を観察するだけで、耐湿信頼性の不良を判定することができるため、積層型電子部品の耐湿信頼性の不良率を減少させることができる。
【0088】
一方、切断線C2による切断がP1’線に沿って行われる場合、内部電極パターン12’とC2切断面との間の間隔を十分に確保できるようになり、その結果、焼成後の内部電極121’,122’と第5及び第6面5、6との間の間隔も十分に確保することができる。このとき、P1’線は、ダミーパターン13を切断しなくなるため、焼成後の本体110の第5及び第6面5、6にはダミー電極123、124が露出されなくなる。これにより、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることができ、外観上、耐湿信頼性が不良か否かを容易に判定することができる。
【0089】
図12を参照すると、切断工程直後の積層体10-1、10’-1において、切断線C2による切断が、P1’線及びP2’線のうちいずれの線に沿って行われているかによって、ダミー電極123、124の露出可否を確認することができる。P1’線に沿って切断された積層体10-1においては、ダミー電極123、124が切断されないことで、積層体10-1の第5及び第6面5、6にダミー電極123、124が露出されないのに対し、P2’線に沿って切断された積層体10’-1においては、ダミー電極123、124が切断されることで、積層体10-1’の第5及び第6面5、6にダミー電極123、124が露出される。このようなダミー電極123、124の露出可否は、積層体10-1、10’-1を焼成した本体110においても同様に確認することができ、ダミー電極123、124の本体110の第5及び第6面5、6への露出可否によって、積層型電子部品100の耐湿信頼性の不良の有無を判断することができる。
【0090】
一実施例において、ダミー電極123、124は、第5及び第6面5、6と離隔して配置されることができる。これに伴い、第1及び第2内部電極121’、122’は、第5及び第6面5、6と同時に離隔して配置されることができ、これにより、積層型電子部品100の容量形成部Acを外部衝撃又は外部水分の浸透からより効果的に保護することができる。
【0091】
一方、上述した実施例の他にも、ダミー電極123、124は様々な形状を有することができる。一例として、ダミー電極123、124は、第3及び第4面3、4と離隔して配置され、第1及び第2外部電極131、132と連結されないとすることができる。他の例として、ダミー電極123、124のコーナーはR形状(ラウンド形状)であることができる。このとき、ダミー電極123、124のコーナーは、ダミー電極123、124の各側面を連結する角を意味することができる。
【0092】
(実施例)
下記表1及び表2は、本発明の一実施形態による積層型電子部品100のように、内部電極121、122が、メイン部121a、122a及び突出部121b、122bを有する構造において、Lb/La又はWb/Waの値を変更した積層型電子部品の耐湿信頼性を評価した結果を作成したものである。
【0093】
耐湿信頼性評価は、各試験番号当たりに750個の積層型電子部品のサンプルに対し、85℃、相対湿度85%、1.5Vrの環境で15時間行い、絶縁抵抗の値が最初値から10^7倍減少したサンプルを不良品と判定した。
【0094】
【表1】
【0095】
表1は、Wb/Waを固定し、Lb/Laを調節しながら積層型電子部品の耐湿信頼性を評価したものである。
【0096】
Lb/Laが0.50、0.60、0.70を満たす試験番号6~8を参照すると、Lb/Laが0.4を超えて増加するほど、耐湿信頼性評価において不良品が増加することを確認することができる。これは、Lb/Laが0.40を超える領域では、内部電極121、122と第5及び第6面5、6との離隔した距離が十分でなく、耐湿信頼性の改善効果が低減したことが原因であると判断される。
【0097】
一方、Lb/Laが0.4以下である試験番号1~5の場合、耐湿信頼性評価において不良品が0個であることを確認することができる。
【0098】
従って、本発明の一実施形態のようにLb/Laを0.40以下に調節する場合、積層型電子部品の耐湿信頼性の向上効果に優れることがわかる。
【0099】
【表2】
【0100】
表2は、Lb/Laを固定し、Wb/Waを調節しながら積層型電子部品の耐湿信頼性を評価したものである。
【0101】
Wb/Waが0.10、0.20、0.30である試験番号1~3を参照すると、耐湿信頼性評価において不良品が発生することを確認することができる。
【0102】
これに対し、Wb/Waが0.40以上である試験番号4~6を参照すると、耐湿信頼性評価において不良品が0個であることを確認することができる。
【0103】
Wb/Waが0.40未満である場合、耐湿信頼性が向上しないことは、内部電極121、122と第5及び第6面5、6との離隔した距離のばらつきが増加することが一つの原因となり得る。
【0104】
従って、本発明の一実施例のように、Wb/Waが0.40以上を満たす場合、積層型電子部品の耐湿信頼性の向上効果に優れることを確認することができる。
【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、添付の請求の範囲によって限定される。従って、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。
【0106】
また、本発明で使用されている「一実施例」という表現は、互いに同一の実施例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例は、他の一実施例の特徴と組み合わされて実現されることを排除しない。例えば、特定の一実施例で説明されている事項が他の一実施例では説明されていなくても、他の一実施例においてその事項と反対又は矛盾する説明がない限り、他の一実施例に関連した説明として理解することができる。
【0107】
本発明で使用されている用語は、単に一実施例を説明するためのものであって、本発明を限定する意図ではない。このとき、単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味でない限り、複数の表現を含むものである。
【符号の説明】
【0108】
10、10-1 積層体
100 積層型電子部品
110 本体
121、122 内部電極
123、124 ダミー電極
131、132 外部電極
112、113 カバー部
114、115 マージン部
11 誘電体セラミックグリーンシート
12 内部電極パターン
図1
図2
図3
図4
図5a
図5b
図6
図7
図8
図9a
図9b
図10a
図10b
図11a
図11b
図12a
図12b