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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】P2025067813
(43)【公開日】2025-04-24
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20250417BHJP
H01C 7/18 20060101ALI20250417BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 201C
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G4/30 201D
H01C7/18
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024152252
(22)【出願日】2024-09-04
(31)【優先権主張番号】10-2023-0135880
(32)【優先日】2023-10-12
(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】アン、セウン ミン
(72)【発明者】
【氏名】ユン、ヒュン ドゥク
(72)【発明者】
【氏名】リー、ドン ヒェオン
(72)【発明者】
【氏名】ジェオン、ビュン ジュン
(72)【発明者】
【氏名】パク、チャエ ミン
(72)【発明者】
【氏名】クワ、ジョーン フワン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ホン セオク
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AC03
5E001AC09
5E001AF06
5E001AH03
5E001AJ01
5E082EE05
5E082JJ06
(57)【要約】
【課題】信頼性に優れ、内部電極と外部電極との間の電気的連結性を向上させ、積層型電子部品の放射クラックを抑制する。
【解決手段】本発明の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記内部電極の端部に配置される連結部と、上記内部電極間に配置された誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、上記連結部を覆うように配置される界面めっき層と、上記界面めっき層上に配置される外部電極と、を含み、上記連結部は、上記内部電極とは異なる結晶構造を有することができる。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記内部電極の端部に配置される連結部と、上記内部電極間に配置された誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、上記連結部を覆うように配置される界面めっき層と、上記界面めっき層上に配置される外部電極と、を含み、上記連結部は、上記内部電極とは異なる結晶構造を有することができる。
【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交互に配置される内部電極を含む本体と、
前記内部電極の端部に配置される連結部と、
前記内部電極間に配置された誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、前記連結部を覆うように配置される界面めっき層と、
前記界面めっき層上に配置される外部電極と、を含み、
前記連結部は、前記内部電極とは異なる結晶構造を有する、積層型電子部品。
前記内部電極の端部に配置される連結部と、
前記内部電極間に配置された誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、前記連結部を覆うように配置される界面めっき層と、
前記界面めっき層上に配置される外部電極と、を含み、
前記連結部は、前記内部電極とは異なる結晶構造を有する、積層型電子部品。
【請求項2】
前記本体は、前記内部電極の端部が前記本体の一面から離隔した溝部を含み、
前記連結部は、前記溝部に配置された第１領域及び前記本体の一面上に突出した第２領域を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
前記連結部は、前記溝部に配置された第１領域及び前記本体の一面上に突出した第２領域を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記連結部は双晶（ｔｗｉｎ）構造を有し、
前記内部電極は多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
前記内部電極は多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記連結部及び内部電極はＮｉを含み、
前記連結部に含まれたＮｉは双晶（ｔｗｉｎ）構造を有し、
前記内部電極に含まれたＮｉは多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
前記連結部に含まれたＮｉは双晶（ｔｗｉｎ）構造を有し、
前記内部電極に含まれたＮｉは多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記連結部は、前記溝部を全て満たすように配置される、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記連結部は、前記誘電体層から離隔して配置される、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記連結部は、前記内部電極の端部上に複数の連結部が互いに離隔して配置される、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記複数の連結部は、四角柱状又は円柱状である、請求項７に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記内部電極は前記誘電体層と第１方向に交互に配置され、前記本体は前記第１方向に向かい合う第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３及び第４面、前記第１～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５及び第６面を含み、
前記積層型電子部品の第１及び第２方向の断面において、前記第２領域は半円形状を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
前記積層型電子部品の第１及び第２方向の断面において、前記第２領域は半円形状を有する、請求項２に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記界面めっき層は非晶質構造を有する、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
前記界面めっき層はＮｉ及びＰを含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項12】
前記界面めっき層に含まれたＮｉ含有量に対するＰ含有量の質量比は８％以上１５％以下である、請求項１１に記載の積層型電子部品。
【請求項13】
前記界面めっき層はＮｉ及びＢを含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項14】
前記界面めっき層に含まれたＮｉ含有量に対するＢ含有量の質量比は、２．５％以上１０％以下である、請求項１３に記載の積層型電子部品。
【請求項15】
前記内部電極は、前記誘電体層と第１方向に交互に配置され、前記本体は前記第１方向に向かい合う第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３及び第４面、前記第１～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５及び第６面を含み、
前記界面めっき層は、前記第２面の延長線と第１面の延長線との間に配置される、請求項１に記載の積層型電子部品。
前記界面めっき層は、前記第２面の延長線と第１面の延長線との間に配置される、請求項１に記載の積層型電子部品。
【請求項16】
前記内部電極は、前記誘電体層と第１方向に交互に配置され、前記本体は前記第１方向に向かい合う第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に向かい合う第３及び第４面、前記第１～第４面と連結され、第３方向に向かい合う第５及び第６面を含み、
前記界面めっき層は、前記第１及び第２面の少なくとも一部に延びて配置される、請求項１に記載の積層型電子部品。
前記界面めっき層は、前記第１及び第２面の少なくとも一部に延びて配置される、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：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プリント回路基板に装着されて電気を充電または放電させる役割を果たすチップ形態のコンデンサである。
【0003】
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用いられることができる。
【0004】
最近では、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、積層セラミックキャパシタも小型化及び高容量化する傾向にあり、このような流れにより積層セラミックキャパシタの高信頼性を確保する重要度が高まっている。
【0005】
一般的に、内部電極を薄層化するためには、従来よりも微粒の金属粉末を用いなければならないが、微粒の金属粉末を用いる場合、収縮開始温度が低温に移動するため、内部電極と誘電体層との間の収縮挙動の差が生じることがある。この場合、内部電極の収縮率が誘電体層よりも大きいため、内部電極と外部電極との間の連結性が低下するという問題点が発生する可能性がある。
【0006】
また、外部電極の形成時に外部電極に含まれた金属が内部電極に拡散して、内部電極の体積膨張により放射クラックが形成されることができる。
【0007】
このような内部電極と外部電極との間の連結性の向上と放射クラックの抑制は、従来にはトレードオフ関係と考えられてきた。そこで、内部電極と外部電極との間の連結性を向上させながらも放射クラックを抑制することができる新たな方案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】
【0008】
本発明の様々な目的の一つは、信頼性に優れた積層型電子部品を提供することである。
【0009】
本発明の様々な目的の一つは、内部電極と外部電極との間の電気的連結性を向上させることである。
【0010】
本発明の様々な目的の一つは、積層型電子部品の放射クラックを抑制することである。
【0011】
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】
【0012】
本発明の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層と交互に配置される内部電極を含む本体と、上記内部電極の端部に配置される連結部と、上記内部電極間に配置された誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、上記連結部を覆うように配置される界面めっき層と、上記界面めっき層上に配置される外部電極と、を含み、上記連結部は、上記内部電極とは異なる結晶構造を有することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の様々な効果の一つとして、内部電極の端部に連結部を配置し、誘電体層の端部の少なくとも一部と接し、上記連結部を覆うように配置される界面めっき層を配置することにより、積層型電子部品の信頼性を向上させることができる。
【0014】
本発明の様々な効果の一つとして、内部電極と外部電極との間の電気的連結性を向上させることができる。
【0015】
本発明の様々な効果の一つとして、積層型電子部品の放射クラックを抑制することができる。
【0016】
但し、本発明の多様でありながらも有意義な利点及び効果は、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】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
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、図面上に同一符号で示される要素は同一要素である。
【0019】
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。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。
【0020】
図面において、第１方向は積層方向または厚さ（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。
【0021】
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の斜視図を概略的に示したものであり、図２は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図４は、図１の積層型電子部品において外部電極及び界面めっき層を除いて本体の第３面を観察した図面であり、図５は、図２の本体の一部を概略的に示したものであり、図６は、図２のＫ１領域を拡大して示した拡大図であり、図７は、図２のＫ２領域を拡大して示した拡大図であり、図８は、図４のＫ３領域を拡大して示した拡大図である。
図１は、本発明の一実施形態による積層型電子部品の斜視図を概略的に示したものであり、図２は、図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図３は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示したものであり、図４は、図１の積層型電子部品において外部電極及び界面めっき層を除いて本体の第３面を観察した図面であり、図５は、図２の本体の一部を概略的に示したものであり、図６は、図２のＫ１領域を拡大して示した拡大図であり、図７は、図２のＫ２領域を拡大して示した拡大図であり、図８は、図４のＫ３領域を拡大して示した拡大図である。
【0022】
以下、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。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、本発明はこれに限定されるものではなく、セラミック材料を用いる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。
【0023】
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交互に配置される内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記内部電極の端部に配置される連結部ＤＰと、内部電極１２１、１２２の間に配置された誘電体層１１１の端部の少なくとも一部と接し、上記連結部ＤＰを覆うように配置される界面めっき層１４１、１４２と、上記界面めっき層上に配置される外部電極１３１、１３２と、を含むことができる。
【0024】
内部電極と誘電体層は、異種材料で形成されるため、焼結時に内部電極と誘電体層との間に収縮挙動の差が生じることがある。一般的に、内部電極の収縮開始温度が誘電体層よりも低温であることによって、内部電極の収縮率が誘電体層よりも大きいため、内部電極と外部電極との間の連結性が低下する可能性がある。
【0025】
また、外部電極の形成時に外部電極に含まれた金属が内部電極に拡散して、内部電極の体積膨張によって放射クラックが形成されることができる。
【0026】
一方、本発明によると、内部電極の端部に配置された連結部ＤＰによって内部電極と外部電極との間の連結性を向上させることができ、連結部ＤＰ上に配置された界面めっき層１４１、１４２によって内部電極と外部電極との間の連結性を向上させ、外部電極に含まれた金属が内部電極に拡散することを抑制することにより、放射クラックを抑制することができる。
【0027】
以下、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００に含まれる各構成について説明する。
【0028】
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。
【0029】
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は六面体状や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。
【0030】
本体１１０は、第１方向に向かい合う第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方向に向かい合う第３及び第４面３、４、第１及び第２面１、２と連結され、第３及び第４面３、４と連結され、第３方向に向かい合う第５及び第６面５、６を有することができる。
【0031】
誘電体層１１１上に内部電極１２１、１２２が配置されていないマージン領域が重なることによって、内部電極１２１、１２２の厚さによる段差が発生して、第１面と第３～第５面を連結するコーナー及び／または第２面と第３～第５面を連結するコーナーは、第１面または第２面を基準として見るとき、本体１１０の第１方向の中央側に収縮した形態を有することができる。または、本体の焼結過程での収縮挙動により、第１面１と第３～第６面３、４、５、６を連結するコーナー及び／または第２面２と第３～第６面３、４、５、６を連結するコーナーは、第１面または第２面を基準として見るとき、本体１１０の第１方向の中央側に収縮した形態を有することができる。または、チッピング不良などを防止するために本体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で第１面と第３～第６面を連結するコーナー及び／または第２面と第３～第６面を連結するコーナーは、ラウンド形態を有することができる。
【0032】
一方、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後に内部電極が本体の第５及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一誘電体層または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を形成する場合には、第１面と第５及び第６面を連結する部分及び第２面と第５及び第６面を連結する部分が収縮した形態を有さないことができる。
【0033】
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。誘電体層の積層数は特に制限する必要はなく、積層型電子部品のサイズを考慮して決定することができる。例えば、誘電体層を４００層以上積層して本体を形成することができる。
【0034】
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、セラミック粉末としてチタン酸バリウム系（ＢａＴｉＯ３）系粉末を用いることができる。より具体的な例を挙げると、セラミック粉末は、ＢａＴｉＯ３、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）ＴｉＯ３（０＜ｘ＜１）、Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＣａｙ）Ｏ３（０＜ｙ＜１）、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）及びＢａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３（０＜ｙ＜１）のうち一つ以上であることができる。
【0035】
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０．０１μｍ～１０μｍ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、例えば、小型ＩＴ用電子部品の場合、小型化及び高容量化を達成するために複数の誘電体層１１１の少なくとも１つの平均厚さｔｄは０．４μｍ以下であり得る。
【0036】
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方向の大きさを意味することができる。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。より具体的には、１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。
【0037】
本体１１０は本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含んで容量が形成される容量形成部Ａｃと上記容量形成部Ａｃの第１方向の上部及び下部に形成されたカバー部１１２、１１３を含むことができる。
【0038】
また、上記容量形成部Ａｃは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であり、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されることができる。
【0039】
カバー部１１２、１１３は、上記容量形成部Ａｃの第１方向の上部に配置される上部カバー部１１２及び上記容量形成部Ａｃの第１方向の下部に配置される下部カバー部１１３を含むことができる。
【0040】
上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一誘電体層または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。
【0041】
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と同じ材料を含むことができる。
【0042】
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（ＢａＴｉＯ３）系セラミック材料を含むことができる。
【0043】
一方、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をより容易に達成するために、カバー部１１２、１１３の厚さｔｃは１５μｍ以下であることができる。
【0044】
カバー部１１２、１１３の平均厚さｔｃ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の上部または下部で等間隔の５個の地点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。
【0045】
また、上記容量形成部Ａｃの側面には、マージン部１１４、１１５が配置されることができる。
【0046】
マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第５面５に配置された第１マージン部１１４と第６面６に配置された第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、上記セラミック本体１１０の幅方向の両端面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）に配置されることができる。
【0047】
マージン部１１４、１１５は、図３に示されたように、上記本体１１０を幅－厚さ（Ｗ－Ｔ）方向に切断した断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）において、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。
【0048】
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の損傷を防止する役割を果たすことができる。
【0049】
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により形成されたものであることができる。
【0050】
また、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後の内部電極が本体の第５及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一誘電体層または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。
【0051】
一方、マージン部１１４、１１５の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をより容易に達成するために、マージン部１１４、１１５の平均幅は１５μｍ以下であることができる。
【0052】
マージン部１１４、１１５の平均幅は、内部電極が第５面から離隔した領域の第３方向の平均大きさ及び内部電極が第６面から離隔した領域の第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の側面で等間隔の５個の地点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。
【0053】
したがって、一実施形態において、内部電極１２１、１２２が第５及び第６面から離隔した領域の第３方向の平均大きさはそれぞれ１５μｍ以下であり得る。
【0054】
一方、本体１１０に誘電体物質の代わりに磁性体物質を適用する場合、積層型電子部品はインダクタとして機能することができる。磁性体物質は、例えばフェライト及び／または金属磁性粒子であり得る。積層型電子部品がインダクタとして機能する場合、内部電極はコイル状導体であり得る。
【0055】
また、本体１１０に誘電体物質の代わりに圧電体物質を適用する場合、積層型電子部品は圧電体素子として機能することができる。圧電体物質は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）であり得る。
【0056】
また、本体１１０に誘電体物質の代わりにＺｎＯ系またはＳｉＣ系物質を適用する場合、積層型電子部品はバリスタとして機能することができ、本体１１０に誘電体物質の代わりにスピネル系物質を適用する場合、積層型電子部品はサーミスタとして機能することができる。
【0057】
すなわち、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００は、本体１１０の材料や構造を適宜変更することで、積層セラミックキャパシタだけでなく、インダクタ、圧電体素子、バリスタまたはサーミスタとして機能することができる。
【0058】
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、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が誘電体層１１１を挟んで互いに対向するように配置されることができる。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されることができる。このとき、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ことができる。
【0059】
第１内部電極１２１は第４面４から離隔し、第３面３に向かって延びることができる。第２内部電極１２２は第３面３から離隔し、第４面４に向かって延びることができる。第１内部電極１２１は第３面３側で第１外部電極１３１と電気的に連結されることができ、第２内部電極１２２は第４面４側で第２外部電極１３２と電気的に連結されることができる。
【0060】
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１つ以上であることができ、より好ましくはＮｉを含むことができるが、本発明はこれに限定されない。
【0061】
内部電極１２１、１２２を形成する方法は特に制限されない。例えば、内部電極１２１、１２２は、セラミックグリーンシート上に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って形成されることができる。内部電極用導電性ペーストの塗布方法としては、スクリーン印刷法また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。
【0062】
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０．０１μｍ～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、例えば、小型ＩＴ用電子部品の場合、小型化及び高容量化を達成するために複数の内部電極１２１、１２２の少なくとも１つの平均厚さｔｅは、０．４μｍ以下であり得る。
【0063】
ここで、内部電極の平均厚さ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。より具体的には、１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。
【0064】
外部電極１３１、１３２は本体１１０に配置され、内部電極１２１、１２２と連結されることができる。
【0065】
図２に示されたように、本体１１０の第３及び第４面３、４にそれぞれ配置されて、界面めっき層１４１、１４２及び連結部ＤＰを介して第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ連結された第１及び第２外部電極１３１、１３２を含むことができる。
【0066】
本実施形態では、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の形態やその他の目的に応じて変更することができる。
【0067】
【0068】
上記Ｋ１領域は、第１外部電極１３１が配置された部分の一部を拡大して示したが、第１外部電極１３１は第３面に配置され、第２外部電極１３２は第４面に配置されるという差異があるだけで、第１外部電極１３１と第２外部電極１３２の構成は類似するため、以下では、第１外部電極１３１を基準に説明するが、これは第２外部電極１３２に関する説明を含むものと見なす。また、界面電極層１４１、１４２も第１界面電極層１４１を基準に説明するが、これは第２界面電極層１４２に関する説明を含むものと見なす。
【0069】
連結部ＤＰは、内部電極１２１、１２２とは異なる構成として、内部電極１２１、１２２とは異なる結晶構造を有し、内部電極１２１、１２２の端部に配置されて内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との間の電気的連結性を向上させる役割を果たすことができる。また、連結部ＤＰは、機械的物性を向上させて放射クラックを抑制する役割を果たすことができる。
【0070】
一実施形態において、本体１１０は、内部電極１２１、１２２の端部が本体１１０の一面から離隔した溝部Ｇ１、Ｇ２を含み、連結部ＤＰは溝部Ｇ１、Ｇ２に配置された第１領域及び上記本体の一面上に突出した第２領域を含むことができる。
【0071】
溝部Ｇ１、Ｇ２は、本体１１０の焼成過程で内部電極１２１、１２２と誘電体層１１１との間の収縮挙動の差異によって形成されることができる。内部電極１２１、１２２の焼成収縮率が誘電体層１１１よりも大きい場合、溝部Ｇ１、Ｇ２によって内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との間の連結性が低下するという問題点が発生する可能性がある。従来には、このような問題点を解決するために、サンドブラスト法などを用いて突出した誘電体層を除去する工程を追加して、このような問題点を解決しようとした。一方、本発明の一実施形態によると、連結部ＤＰが溝部Ｇ１、Ｇ２に配置された第１領域及び上記本体の一面上に突出した第２領域を含むため、別途の研磨過程なしで内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との間の連結性を向上させることができる。
【0072】
図６を参照すると、溝部Ｇ１、Ｇ２の長さＬ１は特に限定せず、内部電極１２１、１２２と誘電体層１１１との間の収縮挙動の差異が本体の位置によって異なることができるため、位置別に溝部の長さは異なることができる。
【0073】
一実施形態において、連結部ＤＰは双晶（ｔｗｉｎ）構造を有し、内部電極１２１、１２２は多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有することができる。
【0074】
ここで、双晶（ｔｗｉｎ）構造とは、同一物質から構成された対称的に関係した２つまたはそれ以上の結晶を含んだ構造を意味することができ、多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造とは、方位が互いに異なる多数の結晶を含んだ構造を意味することができる。
【0075】
図１８は、双晶（ｔｗｉｎ）構造を有する連結部ＤＰの断面を概略的に示した図面であり、図１９は、多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する内部電極１２１、１２２の断面を概略的に示した図面である。
【0076】
図１８を参照すると、連結部ＤＰの断面において横の層間形状に配置された双晶ＴＷが観察されることができ、結晶の接合面が相互平行して繰り返される構造である集片双晶（ｐｏｌｙｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｔｗｉｎｎｉｎｇ）の構造が観察されることができる。このような構造は、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）／ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）を用いて得られたＦＩＢのｉｏｎ ｉｍａｇｅで確認可能である。一方、図１９を参照すると、内部電極１２１、１２２の断面では、方位が互いに異なる多数の結晶粒ＧＮからなる構造が観察されることができる。
【0077】
連結部ＤＰが双晶（ｔｗｉｎ）構造を有することにより強度及び延性を同時に向上させることができるため、機械的物性をより向上させることができる。
【0078】
また、連結部ＤＰが双晶（ｔｗｉｎ）構造を有することにより界面めっき層１４１、１４２をめっきで形成する際に、界面めっき層１４１、１４２が均一に成長する役割を果たすことができる。多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有する内部電極上に直接めっきを行う場合、めっき層が樹枝状結晶（ｄｅｎｄｒｉｔｅ）形状に成長するようになってめっき層が均一に成長しにくいことがあるが、双晶（ｔｗｉｎ）構造を有する連結部ＤＰ上にめっきを行う場合、めっき層が均一に成長することができるため、界面めっき層１４１、１４２をより容易に形成することができる。
【0079】
一実施形態において、連結部ＤＰ及び内部電極１２１、１２２はＮｉを含み、連結部ＤＰに含まれたＮｉは双晶（ｔｗｉｎ）構造を有し、内部電極１２１、１２２に含まれたＮｉは多結晶質（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造を有することができる。
【0080】
連結部ＤＰ及び内部電極１２１、１２２が互いに異なる結晶構造を有するが、同一金属であるＮｉを含むことにより、連結部ＤＰをより容易に形成することができ、電気的連結性を向上させることができる。
【0081】
図４は、図１の積層型電子部品において外部電極及び界面めっき層を除いて本体の第３面を観察した図面であり、図８は、図４のＫ３領域を拡大して示した拡大図であり、図６は、図２のＫ１領域を拡大して示した拡大図である。図６及び図８を参照すると、一実施形態において、連結部ＤＰは、溝部Ｇ１、Ｇ２を全て満たすように配置されることができる。
【0082】
但し、これに制限されるものではなく、図９に示されたように、一実施形態において、連結部ＤＰは誘電体層１１１から離隔して配置されることができる。
【0083】
また、図１０に示したように、一実施形態において、連結部ＤＰの第２領域は、積層型電子部品の第１及び第２方向の断面において半円形状を有することができる。このとき、連結部ＤＰの第１領域は、図１０に示したように溝部Ｇ１、Ｇ２を全て満たすように配置されることもでき、図１１に示したように誘電体層１１１から離隔して配置されることができる。
【0084】
【0085】
一方、図１３～図１５のように、連結部ＤＰは、上記内部電極の端部上に複数の連結部が互いに離隔して配置された島（ｉｓｌａｎｄ）状に配置されることもできる。このとき、上記複数の連結部は、図１３及び図１４のように四角形で観察されて四角柱状を有するか、図１５に示したように円形で観察されて円柱状であることができる。
【0086】
連結部ＤＰの形成方法は、特に限定されない。但し、連結部ＤＰが双晶構造を有するようにするために、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、ＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅ－ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎなどの蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式を用いて蒸着速度を調節して連結部ＤＰを形成することが有利であり得る。また、上述した様々な形態の連結部ＤＰのうち所望の形態で連結部ＤＰを形成するために、Ｐｈｏｔｏ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙまたはｅ－ｂｅａｍ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙを用いることができる。
【0087】
界面めっき層１４１、１４２は、内部電極１２１、１２２の間に配置された誘電体層１１１の端部の少なくとも一部と接し、連結部ＤＰを覆うように配置されることができる。
【0088】
界面めっき層１４１、１４２は、連結部ＤＰに連結されて内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との間の電気的連結性を向上させる役割を果たすことができる。また、外部電極１３１、１３２の金属成分が内部電極１２１、１２２に拡散することを防止して、内部電極の体積膨張による放射クラックを抑制する役割を果たすことができる。界面めっき層１４１、１４２は、第３面に配置される第１界面めっき層１４１と第４面に配置される第２界面めっき層１４２を含むことができる。
【0089】
一実施形態において、界面めっき層１４１、１４２は非晶質構造を有することができる。結晶質構造は、３次元上の格子構造に長距離の周期性（ｌｏｎｇ－ｒａｎｇｅ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）があり、並進（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）、回転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、反映（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）、反転（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）などの対称要素（ｓｙｍｍｅｔｒｙ ｅｌｅｍｅｎｔ）を用いて格子構造を表現することができる構造を意味する。上述した連結部の双晶構造、内部電極の多結晶質構造がこのような結晶質構造に該当する。
【0090】
一方、非晶質構造は、長距離の周期性（ｌｏｎｇ－ｒａｎｇｅ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）を有しないが、基本単位となる原子構造が連結されて、短距離単位（ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅ ｏｒｄｅｒ）では反復的な構造を有することを意味することができる。
【0091】
界面めっき層１４１、１４２が非晶質構造を有することにより、外部電極１３１、１３２の金属成分が内部電極１２１、１２２に拡散することをより効果的に抑制することができる。
【0092】
一実施形態において、界面めっき層１４１、１４２はＮｉ及びＰを含むことができる。これにより、界面めっき層１４１、１４２が非晶質構造を有するように容易に制御することができ、外部電極の金属が内部電極に拡散することを容易に抑制することができる。
【0093】
このとき、界面めっき層１４１、１４２に含まれたＮｉ含有量に対するＰ含有量の質量比は、８％以上１５％以下であることができる。界面めっき層１４１、１４２に含まれたＮｉ含有量に対するＰ含有量の質量比が１５％超過である場合には、内部電極と外部電極との間のＥＳＲ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が高くなるおそれがあり、８％未満の場合には界面めっき層１４１、１４２の熱膨張係数が高くなるにつれて、高温で本体との熱膨張係数の差が大きくなることがあり、これにより界面めっき層と本体との間の接合力が弱くなるおそれがある。
【0094】
一実施形態において、界面めっき層１４１、１４２はＮｉ及びＢを含むことができる。これにより、界面めっき層１４１、１４２が非晶質構造を有するように容易に制御することができ、外部電極の金属が内部電極に拡散することを容易に抑制することができる。
【0095】
このとき、界面めっき層１４１、１４２に含まれたＮｉ含有量に対するＢ含有量の質量比は、２．５％以上１０％以下であることができる。これにより、界面めっき層１４１、１４２の電荷伝達抵抗を増加させて、外部の湿気露出、水分浸透などによる耐食性を向上させることができる。
【0096】
一方、界面めっき層１４１、１４２に含まれた元素の分析は、本体１１０の第３方向の中央を通る第１及び第２方向の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び分散型分光分析法（ＥＤＳ）を利用して測定することができる。５個以上の界面めっき層１４１、１４２の中央部をＥＤＳを用いて各元素の含有量を測定して各元素の平均値を算出した後、上記平均値を用いてＮｉ含有量に対するＰ含有量の質量比またはＮｉ含有量に対するＢ含有量の質量比を算出することができる。
【0097】
図６及び図７を参照すると、本体１１０の第１方向の中央領域で測定した界面めっき層１４１の厚さをｔ１、内部電極のうち第１方向を基準として最外側に配置された内部電極１２１で測定した界面めっき層１４１の厚さをｔ２とするとき、ｔ２／ｔ１は０．９以上１．１以下であることができる。すなわち、界面めっき層１４１は、第１方向を基準に均一な厚さを有することができる。上記ｔ１及びｔ２は、界面めっき層１４１、１４２の第２方向の大きさを意味することができ、本体１１０の第３方向の中央で切断した界面めっき層１４１の第１方向及び第２方向の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影したイメージで測定されることができる。
【0098】
界面めっき層１４１、１４２の平均厚さｔｏは特に限定する必要はない。但し、一実施形態において、界面めっき層１４１、１４２の平均厚さｔｏは０．５μｍ以上３．０μｍ以下であることができる。界面めっき層１４１、１４２の平均厚さｔｏが０．５μｍ未満の場合、外部電極の金属が界面めっき層を貫通して拡散するおそれがある。また、界面めっき層１４１、１４２の平均厚さｔｏが３．０μｍ超過である場合、０２０１サイズ以下の超小型機種などで内部電極の厚さ調節が困難になるおそれがある。
【0099】
界面めっき層１４１、１４２の平均厚さｔｏは、界面めっき層１４１、１４２の第２方向への平均大きさを意味することができ、本体１１０の第３方向の中央から切断した界面めっき層１４１、１４２の第１方向及び第２方向の断面において第１方向に等間隔の５個の地点で測定した第２方向の大きさを平均した値であることができる。ここで、界面めっき層１４１、１４２の厚さとは、本体１１０の一面と接する界面めっき層１４１、１４２の内表面と外部電極１３１、１３２と接する界面めっき層１４１、１４２の外表面との間の第２方向距離を意味することができる。
【0100】
【0101】
図１６を参照すると、第１界面めっき層１４１'は第３面３の一部を覆い、第２界面めっき層１４２'は第４面４の一部を覆うことができる。これにより、第１及び第２界面めっき層１４１'、１４２'は、第１面の延長線Ｅ１と第２面の延長線Ｅ２との間に配置されることができる。
【0102】
この場合、界面めっき層１４１'、１４２'を効率的に配置して内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との間の連結性の向上効果及びクラック抑制効果を確保することができる。
【0103】
図１７を参照すると、第１界面めっき層１４１''は第３面３を覆い、第２界面めっき層１４２''は第４面４を覆うが、第１及び第２界面めっき層１４１''、１４２''は、第１面及び第２面１、２の一部上に延びて配置されることができる。
【0104】
この場合、界面めっき層１４１''、１４２''が第１面及び第２面１、２の一部上に延びることによって、本体の角を覆い、本体の角における外部電極の厚さを十分に確保し易く、耐湿信頼性が向上することができる。
【0105】
外部電極１３１、１３２は、界面めっき層１４１、１４２上に配置される電極層１３１ａ、１３２ａ及び電極層１３１ａ、１３２ａ上に配置されるめっき層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電極層１３１ａ及び第１電極層１３１ａ上に配置される第１めっき層１３１ｂを含むことができ、第２外部電極１３２は、第２電極層１３２ａ及び第２電極層１３２ａ上に配置される第２めっき層１３２ｂを含むことができる。
【0106】
電極層１３１ａ、１３２ａは、例えば、金属及びガラスを含む焼成電極層であることができる。または、電極層１３１ａ、１３２ａは、金属及び樹脂を含む導電性樹脂層であることができる。または、電極層１３１ａ、１３２ａは、スパッタリング法または蒸着法などの薄膜形成法により形成される薄膜層であることができる。電極層１３１ａ、１３２ａは上記焼成電極層であることが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、電極層１３１ａ、１３２ａは上記焼成電極層、導電性樹脂層及び薄膜層のうち１つ以上を含むこともできる。但し、電極層１３１ａ、１３２ａが金属及びガラスを含む焼成電極層である場合、本発明による放射クラック抑制効果がより顕著になることができる。
【0107】
第１電極層１３１ａ、１３２ａに含まれる金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、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Ｃｕを含むことができるが、本発明はこれに限定されない。
【0108】
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、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｄ及び／またはこれを含む合金などを含むめっき層であることができ、複数の層で形成されることもできる。めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、例えば、Ｎｉめっき層またはＳｎめっき層であることができ、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もできる。また、めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、複数のＮｉめっき層及び／または複数のＳｎめっき層を含むこともできる。
【0109】
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、添付の特許請求の範囲によって限定される。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。
【0110】
また、本開示において用いられた「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。しかしながら、上記提示された一実施形態は、他の一実施形態の特徴と組み合わせ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また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。
【0111】
本開示で用いられた用語は、単に一実施形態を説明するために用いられたものであり、本開示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ものを意味しない限り、複数の表現を含む。
【符号の説明】
【0112】
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
ＤＰ 連結部
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ 電極層
１３１ｂ、１３２ｂ めっき層
１４１、１４２ 界面めっき層
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
ＤＰ 連結部
１３１、１３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ 電極層
１３１ｂ、１３２ｂ めっき層
１４１、１４２ 界面めっき層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
