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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】P2025066637
(43)【公開日】2025-04-23
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
   H01G 4/30 20060101AFI20250416BHJP
   H01G 4/232 20060101ALI20250416BHJP
【FI】
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G4/232 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024116173
(22)【出願日】2024-07-19
(31)【優先権主張番号】10-2023-0134810
(32)【優先日】2023-10-11
(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】ヨー、ジョン ホーン
(72)【発明者】
【氏名】リー、ジ ヒュン
(72)【発明者】
【氏名】ヨー、ドン ゲオン
(72)【発明者】
【氏名】チョ、ウン ヒェ
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AB03
5E001AC09
5E001AE01
5E001AE02
5E001AE03
5E001AF06
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC19
5E082EE04
5E082EE23
5E082EE35
5E082FF05
5E082FG04
5E082FG26
5E082FG46
5E082GG10
5E082GG11
5E082GG28
5E082JJ03
5E082JJ12
5E082JJ23
(57)【要約】      (修正有)
【課題】外部からの水分やめっき液が本体の内部に浸透することを防止し、積層型電子部品の信頼性を改善する方法を提供する。
【解決手段】積層型電子部品は、誘電体層111及び第1内部電極121及び第2内部電極122を含む本体110と、第2方向両端に配置され、かつ、第1面の延長線E1と、第2面の延長線E2の間に配置される下部電極層131a、132a、下部電極層上に配置され、第1面、第2面上に延長して配置される上部電極層131b、132b及び下部電極層と上部電極層との間に配置されるガラス層131c、132cを含む外部電極131、132と、を含み、下部電極層はそれぞれAg及びBa、Zn及びSiのうち一つ以上を含む第1ガラスを含み、上部電極層はそれぞれCu及びAl及びSiのうち一つ以上を含む第2ガラスを含む。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層及び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面及び第2面、前記第1面及び第2面と連結され、第2方向に対向する第3面及び第4面、前記第1面~第4面と連結され、第3方向に対向する第5面及び第6面を含む本体と、
前記第3面上に配置され、かつ前記第1面の延長線と前記第2面の延長線との間に配置される第1下部電極層、前記第1下部電極層上に配置され、前記第1面及び第2面の一部上に延長して配置される第1上部電極層、及び前記第1下部電極層と第1上部電極層との間に配置される第1ガラス層を含む第1外部電極と、
前記第4面上に配置され、かつ前記第1面の延長線と前記第2面の延長線との間に配置される第2下部電極層、前記第2下部電極層上に配置され、前記第1面及び第2面の一部上に延長して配置される第2上部電極層、及び前記第2下部電極層と第2上部電極層との間に配置される第2ガラス層を含む第2外部電極と、を含み、
前記第1及び第2下部電極層はそれぞれAg及び第1ガラスを含み、
前記第1及び第2上部電極層はそれぞれCu及び第2ガラスを含む、積層型電子部品。
【請求項2】
前記第1ガラスは、Ba、Zn及びSiのうち一つ以上を含み、
前記第2ガラスは、Al及びSiのうち一つ以上を含む、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記第2ガラスを構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するAlのモル数は、前記第1ガラスを構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するAlのモル数よりも大きい、請求項2に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記第1ガラスを構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するBa及びZnの合計モル数は、前記第2ガラスを構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するBa及びZnの合計モル数よりも大きい、請求項2に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記第1ガラス層は不連続領域を有し、
前記不連続領域のうち少なくとも一部において、前記第1下部電極層と第1上部電極層とが接する、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記第1ガラス層は不連続領域を有し、
前記不連続領域のうち少なくとも一部には、Ag及びCuを含む合金が配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記本体は、前記第1面と第3面とを連結する第1-3コーナー、前記第1面と第4面とを連結する第1-4コーナー、前記第2面と第3面とを連結する第2-3コーナー、前記第2面と第4面とを連結する第2-4コーナーを含み、
前記第1下部電極層の端部は、前記第1-3コーナー及び前記第2-3コーナー上に配置され、前記第2下部電極層の端部は、前記第1-4コーナー及び前記第2-4コーナー上に配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記積層型電子部品の第1方向及び第2方向の断面において、
前記第1下部電極層の前記第1方向の中央領域の厚さをt1、前記第1上部電極層の前記第1方向の中央領域の厚さをt2とするとき、
前記t1及びt2はt1<t2を満たす、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記t1は5μm以上7μm以下である、請求項8に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記第1外部電極は、前記第1上部電極層上に配置される第1めっき層をさらに含み、
前記第2外部電極は、前記第2上部電極層上に配置される第2めっき層をさらに含む、請求項1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。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。
【0003】
積層セラミックキャパシタは、基本的に容量を形成する本体及び外部電極で構成されている。最近、積層セラミックキャパシタの単位体積当たりの容量を増加させるために、積層セラミックキャパシタの外部電極の厚さを減少させる傾向にある。
【0004】
但し、外部電極の厚さが減少するほど、外部からの水分やめっき液が本体の内部に浸透しやすくなり、結果的に、積層セラミックキャパシタの信頼性が低下するという問題点が発生している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明のいくつかの目的の一つは、外部からの水分やめっき液が本体の内部に浸透することを防止し、積層型電子部品の信頼性を改善することである。
【0006】
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】
【0007】
本発明の一実施形態は、誘電体層及び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方向に対向する第3面及び第4面、上記第1面~第4面と連結され、第3方向に対向する第5面及び第6面を含む本体と、上記第3面上に配置され、かつ上記第1面の延長線と上記第2面の延長線との間に配置される第1下部電極層、上記第1下部電極層上に配置され、上記第1面及び第2面の一部上に延長して配置される第1上部電極層、及び上記第1下部電極層と第1上部電極層との間に配置される第1ガラス層を含む第1外部電極と、上記第4面上に配置され、かつ上記第1面の延長線と上記第2面の延長線との間に配置される第2下部電極層、上記第2下部電極層上に配置され、上記第1面及び第2面の一部上に延長して配置される第2上部電極層、及び上記第2下部電極層と第2上部電極層との間に配置される第2ガラス層を含む第2外部電極と、を含み、上記第1及び第2下部電極層はそれぞれAg及び第1ガラスを含み、上記第1及び第2上部電極層はそれぞれCu及び第2ガラスを含む、積層型電子部品を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の様々な効果の一つとして、外部からの水分やめっき液が本体の内部に浸透することを防止し、積層型電子部品の信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の一実施形態に係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の本体を概略的に示す分解斜視図である。
図3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4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5図3のK1領域拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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することができ、図面上の同じ符号で示される要素は同じ要素である。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
積層型電子部品
図1は、本発明の一実施形態に係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の本体を概略的に示す分解斜視図であり、図3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4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5は、図3のK1領域拡大図である。
【0014】
以下、図1図5を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品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。
【0015】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品100は、誘電体層111及び内部電極121、122を含む本体110と外部電極131、132とを含む。
【0016】
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。
【0017】
本体110は、第1方向に対向する第1面及び第2面1、2、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。
【0018】
本体110は、第1面1と第3面3とを連結する第1-3コーナーC1-3、第1面1と第4面4とを連結する第1-4コーナーC1-4、第2面2と第3面3とを連結する第2-3コーナーC2-3、第2面2と第4面4とを連結する第2-4コーナーC2-4を含むことができる。また、第1面1と第5面5とを連結する第1-5コーナー、第1面1と第6面6とを連結する第1-6コーナー、第2面2と第5面5とを連結する第2-5コーナー、第2面2と第6面6とを連結する第2-6コーナーを含むことができる。上記コーナーは、本体110の各面を連結する角を別途の工程を行ってラウンド処理することにより、丸みを帯びた形態を有することができる。本体110の第1面~第6面1、2、3、4、5、6は、概して平坦な面であることができ、平坦でない領域をコーナーと見なすことができる。
【0019】
本体110は、誘電体層111及び誘電体層111を挟んで交互に配置される第1及び第2内部電極121、122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。
【0020】
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。セラミック粉末は、十分な静電容量が得られる限り特に限定されないが、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用いることができ、上記セラミック粒子の例示として、BaTiO、BaTiOにCa(カルシウム)、Zr(ジルコニウム)等が一部固溶した(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)等が挙げられる。
【0021】
内部電極121、122は、例えば、誘電体層111と第1方向に交互に配置されることができる。第1内部電極121は第4面4と離隔し、第3面3側で第1外部電極131と連結されることができる。第2内部電極122は第3面3と離隔し、第4面4側で第2外部電極132と連結されることができる。
【0022】
内部電極121、122に含まれる導電性金属は、Ni、Cu、Pd、Ag、Au、Pt、Sn、W、Ti及びこれらの合金のうち一つ以上であってもよく、より好ましくはNiを含んでもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0023】
内部電極121、122は、上記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。
【0024】
誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さteは特に限定する必要はない。誘電体層111の平均厚さtdは、例えば、0.1μm~10μmであってもよい。内部電極121、122の平均厚さteは、例えば、0.1μm~3.0μmであってもよい。また、誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さte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、小型化及び高容量化を達成するために高電圧電装用電子部品の場合、誘電体層111の平均厚さtdは2.8μm未満であってもよく、内部電極121、122の平均厚さteは1μm未満であってもよい。また、小型化及び高容量化を達成するために、小型IT用電子部品の場合、誘電体層111の平均厚さtdは0.4μm以下であってもよく、内部電極121、122の平均厚さteは0.4μm以下であってもよい。
【0025】
誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さteは、それぞれ誘電体層111及び内部電極121、122の第1方向のサイズを意味する。誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さte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た後、平均値をとることにより誘電体層111の平均厚さtdを測定することができる。また、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た後、平均値をとることにより内部電極121、122の平均厚さte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。一方、このような平均値の測定をそれぞれ10個の誘電体層111及び10個の内部電極121、122について行った後、平均値を測定すると、誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さteをさらに一般化することができる。
【0026】
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と、容量形成部Acの第1方向に対向する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と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。
【0027】
カバー部112、113の平均厚さtcは特に限定する必要はない。すなわち、カバー部112、113の平均厚さtc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、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、300μm以下、100μm以下、30μm以下、又は20μm以下であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。ここで、カバー部112、113の平均厚さtcとは、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。
【0028】
カバー部112、113の平均厚さtc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。
【0029】
本体110は、容量形成部Acの第3方向に対向する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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
マージン部114、115の平均厚さtmは特に限定する必要はない。マージン部114、115の平均厚さtm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、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tmは、100μm以下、20μm以下、又は15μm以下であってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。ここで、マージン部114、115の平均厚さtmとは、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。
【0033】
マージン部114、115の平均厚さtm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。
【0034】
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、第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6の一部上に延長されることができる。外部電極131、132のうち第3面及び第4面3、4上に配置される領域を接続部、第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6上に配置される領域をバンド部と定義することができる。
【0035】
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。第1外部電極131のうち第3面3上に配置される領域を第1接続部、第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6上に配置される領域を第1バンド部と定義することができる。第2外部電極132のうち第4面4上に配置される領域を第2接続部、第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6上に配置される領域を第2バンド部と定義することができる。
【0036】
第1外部電極131は、第3面3上に配置され、かつ第1面の延長線E1と第2面の延長線E2との間に配置される第1下部電極層131a、第1下部 電極層131a上に配置され、第1面及び第2面1、2の一部上に延長して配置される第1上部電極層131b、及び第1下部電極層131aと第1上部電極層131bとの間に配置される第1ガラス層131c、及び第1上部電極層131b上に配置される第1めっき層131dを含むことができる。
【0037】
第2外部電極132は、第4面4上に配置され、かつ第1面の延長線E1と第2面の延長線E2との間に配置される第2下部電極層132a、第2下部電極層132a上に配置され、第1面及び第2面1、2の一部上に延長して配置される第2上部電極層132b、及び第2下部電極層132aと第2上部電極層132bとの間に配置される第2ガラス層132c、及び第2上部電極層132b上に配置される第2めっき層132dを含むことができる。
【0038】
第1下部電極層131aは、基本的に第3面3と接して第1内部電極121と第1外部電極131とを連結する役割を果たすことができ、第2下部電極層132aは、基本的に第4面4と接して第2内部電極122と第2外部電極132とを連結する役割を果たすことができる。
【0039】
第1及び第2下部電極層131a、132aはそれぞれ第1金属及び第1ガラスを含むことができる。第1及び第2下部電極層131a、132aに含まれた第1金属はAgを含むことができる。より具体的に、上記第1金属はAgを主成分として含むことができる。ここで、第1金属がAgを主成分として含むとは、上記第1金属を構成する金属元素の総モル数に対するAgのモル数の割合が70%以上であることを意味することができる。
【0040】
Agは反応性の低い低融点金属である。本体110の第3面及び第4面3、4と接する下部電極層131a、132aは、それぞれAgを含むことにより、外部からの水分やめっき液が本体110の内部に浸透することを防止することができる。
【0041】
一方、第1下部電極層131aは、第1面の延長線E1と第2面の延長線E2との間に配置され、第2下部電極層132aは、第1面の延長線E1と第2 2面の延長線E2との間に配置されることにより、積層型電子部品100の第1方向のサイズを低減して単位体積当たりの容量を改善することができる。ここで、各面の延長線とは、各面の平坦な部分を基準として延長した線を意味することができる。すなわち、第1下部電極層131aは第1バンド部側に延長されなくてもよく、第2下部電極層132は第2バンド部側に延長されなくてもよい。
【0042】
一実施形態において、第1下部電極層131aの端部は、第1-3コーナーC1-3及び第2-3コーナーC2-3上に配置されることができ、第2下部電極層132aの端部は、第1-4コーナーC1-4及び第2-4コーナーC2-4上に配置されることができる。外部からの水分及び/又はめっき液は、内部電極121、122までの距離が短い本体110のコーナーを介して本体110の内部に浸透する傾向がある。このとき、反応性の低いAgを含む第1及び第2下部電極層131a、132aの端部が本体110のコーナー上に配置されることにより、外部からの水分やめっき液が本体110の内部に浸透することを、より効果的に防止することができる。
【0043】
第1及び第2下部電極層131a、132aを形成する方法は特に限定する必要はないが、第1及び第2下部電極層131a、132aは、例えば、Agを含む第1金属粉末、第1ガラス、バインダー及び有機溶剤等を含む導電性シートを第3面及び第4面3、4上に転写した後に焼成することで形成することができる。
【0044】
第1上部電極層131bは、第1下部電極層131a上に配置され、第1面及び第2面1、2の一部上に延長して配置されることができる。第1上部電極層131bは、第5面及び第6面5、6の一部上にも延長して配置されることができる。第2上部電極層132bは、第2下部電極層132a上に配置され、第1面及び第2面1、2の一部上に延長して配置されることができる。第2上部電極層132bは、第5面及び第6面5、6の一部上にも延長して配置されることができる。第1及び第2上部電極層131b、132bは、基本的に上記バンド部側に延長されることにより、外部電極131、132と積層型電子部品100が実装される基板との間を連結する役割を果たすことができる。
【0045】
第1及び第2上部電極層131b、132bはそれぞれ第2金属及び第2ガラスを含むことができる。第1及び第2上部電極層131b、132bに含まれた第2金属はCuを含むことができる。より具体的に、上記第2金属はCuを主成分として含むことができる。ここで、上記第2金属がCuを主成分として含むとは、上記第2金属を構成する金属元素の総モル数に対するCuのモル数の割合が70%以上であることを意味することができる。
【0046】
Cuは金属めっき層に対する濡れ性に優れる。これにより、第1及び第2上部電極層131b、132bがCuを含むことで、後述するめっき層131d、132dに対するめっき性を向上させることができる。
【0047】
第1及び第2上部電極層131b、132bを形成する方法は特に限定する必要はないが、第1及び第2上部電極層131b、132bは、例えば、Cuを含む第2金属粉末、第2ガラス、バインダー及び有機溶剤等を含む導電性ペーストに第1及び第2下部電極層131a、132aが形成された本体110をディッピング(dipping)した後、焼成することにより形成することができる。
【0048】
第1ガラス層131cは第1下部電極層131aと第1上部電極層131bとの間の界面に形成され、第2ガラス層132cは第2下部電極層132aと第2上部電極層132bとの間の界面に形成されることができる。ガラス層131c、132cは、下部電極層131a、132aと上部電極層131b、132bとの間の界面において、外部からの水分やめっき液が本体110の内部に浸透することを防止する役割を果たすことができる。
【0049】
ガラス層131c、132cは、下部電極層131a、132aと上部電極層131b、132bとの間の界面にのみ形成されてもよいため、ガラス層131c、132cは第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6上には延長して配置されなくてもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0050】
ガラス層131c、132cは、上記第1ガラス及び/又は第2ガラス成分と同じ成分を含むことができる。ガラス層131c、132cは、例えば、Ba、Zn、Al、Si及びBのうち一つ以上を含むことができる。
【0051】
ガラス層131c、132cは、上部電極層131b、132bを形成するための導電性ペーストを塗布して焼成する過程で、上記第2ガラスが下部電極層131a、132aと上部電極層131b、132bとの間の界面に移動することで形成されることができる。
【0052】
めっき層131d、132dは実装特性を向上させることができる。めっき層131d、132dの種類は特に限定されず、Ni、Sn、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131d、132dは、例えば、Niめっき層又はSnめっき層であってもよく、Niめっき層及び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131d、132d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。めっき層131d、132dを形成する方法は特に限定する必要はなく、電解めっき法及び/又は無電解めっき法を用いて形成することができる。
【0053】
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。
【0054】
以下、図5を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品100の第1外部電極131についてより詳細に説明する。但し、第1外部電極131は第1内部電極121と連結され、第2外部電極132は第2内部電極122と連結される相違点があるだけで、第1外部電極131と第2外部電極132は構成が類似しているため、以下の第1外部電極131に対する説明は、第2外部電極132に対する説明を含むものと見なす。
【0055】
一実施形態において、第1下部電極層131aに含まれた第1ガラスG1は、Ba、Zn及びSiのうち一つ以上を含むことができ、第1上部電極層131cに含まれた第2ガラスG2は、Al及びSiのうち一つ以上を含むことができる。第1ガラスG1は、例えば、BaO及びZnOのうち一つ以上を含むホウケイ酸ガラス(borosilicate glass)であってもよく、第2ガラスG2は、例えば、アルミノ-ケイ酸塩ガラス(Aluminosilicate glass)であってもよい。
【0056】
第1ガラスG1に含まれたBa及び/又はZnは、第1ガラスG1の軟化温度を下げて第1下部電極層131a内の隙間(void)を十分に満たすことができる。すなわち、第1ガラスG1は、第1内部電極121が露出する本体110の第3面3を覆う第1下部電極層131aのシール性を改善し、外部からの水分やめっき液の浸透を防止することができる。
【0057】
一方、第1上部電極層131bよりも内側に配置される第1下部電極層131aにおいては、シール性特性を確保することが重要である。よって、一実施形態において、第1ガラスG1を構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するBa及びZnの合計モル数は、第2ガラスG2を構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するBa及びZnの合計モル数より大きくてもよい。
【0058】
一方、第1上部電極層131bは第1めっき層131dと接して配置されるため、第1上部電極層131bに含まれた第2ガラスG2においては、第1下部電極層131aに含まれた第1ガラスG1よりも耐食性特性がさらに重要であり得る。第2ガラスG2は、耐食性に優れたAl及び/又はSiを含むことで、めっき液による第2ガラスG2の侵食及びこれによるめっき液の浸透を防止することができる。
【0059】
第1下部電極層131aよりも外側に配置された第1上部電極層131bにおいては耐食性特性を確保することが重要であるため、一実施形態において、第2ガラスG2を構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するAlのモル数は、第1ガラスG1を構成する元素のうち酸素を除いた残りの元素の総モル数に対するAlのモル数よりも大きくてもよい。
【0060】
第1ガラスG1を構成する各成分のモル数及び第2ガラスG2を構成する各成分のモル数は、例えば、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面を走査電子顕微鏡(SEM)でスキャンしたイメージを得た後、上記イメージ内において第1ガラスG1が配置された領域及び第2ガラスG2が配置された領域に対するエネルギー分散型分光分析法(EDS)によって測定することができる。
【0061】
一実施形態において、第1ガラス層131cは不連続領域Dを有し、不連続領域Dのうち少なくとも一部において第1下部電極層131aと第1上部電極層131bとが接することができる。より具体的に、不連続領域Dのうち少なくとも一部において、第1金属M1と第2金属M2とが接することができる。
【0062】
これにより、不連続領域Dのうち少なくとも一部にはAg及びCuを含む合金が配置されることができる。このような合金は、第1下部電極層131aの第1金属M1と第1上部電極層132aの第2金属M2とが互いに反応することにより形成されることができる。第1金属M1と第2金属M2との反応により形成される合金は、外部からの水分の浸透を抑制することができる。
【0063】
一方、第1外部電極131の薄型化のために、第1下地電極層131aの厚さは薄くかつ一定であることが好ましい。一実施形態において、積層型電子部品100の第1方向及び第2方向の断面における、第1下部電極層131aの第1方向の中央領域の厚さをt1、第1上部電極層131bの第1方向の中央領域の厚さをt2とするとき、上記t1及びt2はt1<t2を満たすことができる。ここで、第1下部電極層131aの厚さは第1下部電極層131aの第2方向のサイズを意味し、第1上部電極層131bの厚さは第1上部電極層131bの第2方向のサイズを意味する。
【0064】
第1下部電極層131aの厚さを第1上部電極層131bより薄くかつ一定にする方法は特に限定する必要はないが、第1下部電極層131aは導電性シートを本体110に転写した後に焼成して形成され、第1上部電極層131bは、本体110を導電性ペーストにディッピングした後に焼成して形成されるため、t1<t2を満たすことができる。
【0065】
上記t1は特に限定する必要はないが、5μm以上7μm以下であってもよい。上記t1が5μm未満であると、本発明の耐湿信頼性の向上効果が僅かである可能性がある。一方、上記t1が7μmを超える場合、第1外部電極131の薄型化に不利となる可能性がある。
【0066】
一方、第1ガラス層131cの厚さは特に限定する必要はない。但し、一実施形態において、第1ガラス層131cの第1方向の中央領域の厚さt3は、1μm以上3μm以下であってもよい。上記t3が1μm未満であると、本発明の耐湿信頼性の向上効果が僅かである可能性がある。また、上記t3が3μmを超える場合、積層型電子部品100のESRが増加するという副効果が発生する可能性がある。
【0067】
上記t1、t2、t3は、例えば、本体110の第3方向の中央を通る積層型電子部品100の第1方向及び第2方向の断面を走査電子顕微鏡(SEM)でスキャンしたイメージで測定することができる。
【0068】
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。
【0069】
また、「一実施形態」という表現は、互いに同じ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、特定の一実施形態において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されることができる。
【0070】
さらに、「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り、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】
【0071】
100:積層型電子部品
110:本体
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:下部電極層
131b、132b:上部電極層
131c、132c:ガラス層
131d、132d:めっき層
M1、M2:金属
G1、G2:ガラス
図1
図2
図3
図4
図5