(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】P2025069920
(43)【公開日】2025-05-01
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20250423BHJP
【FI】
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
H01G4/30 513
H01G4/30 516
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024122628
(22)【出願日】2024-07-29
(31)【優先権主張番号】10-2023-0139677
(32)【優先日】2023-10-18
(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、エウン ヒェ
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AB03
5E001AF06
5E001AH01
5E001AH07
5E001AJ03
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC19
5E082BC33
5E082EE04
5E082EE23
5E082EE35
5E082FF05
5E082FG04
5E082FG26
5E082FG46
5E082GG10
5E082GG11
5E082GG12
5E082GG26
5E082GG28
5E082JJ03
5E082JJ05
5E082JJ12
5E082JJ13
(57)【要約】 (修正有)
【課題】曲げ強度特性と耐湿信頼性が向上した積層型電子部品を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層及び内部電極121、122を含む本体110と、本体に配置され、内部電極と連結される電極層131a、132a及び電極層上に配置されるめっき層131c、132c、131d、132dを含む外部電極131、132と、を含む。外部電極において、電極層は、銅(Cu)及びガラスを含む接続電極層131a-1、132a-1及び銀(Ag)及びガラスを含むバンド電極層131a-2、132a-2と、バンド電極層及びめっき層の間に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層131b、132bと、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方向に互いに向かい合う第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結され、第2方向に互いに向かい合う第3及び第4面、前記第1~第4面と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面を含む本体と、
前記本体に配置され、前記内部電極と連結される電極層、及び前記電極層上に配置されるめっき層を含む外部電極とを含み、
前記電極層は、前記第3及び第4面に配置され、銅(Cu)及びガラスを含む接続電極層、及び前記接続電極層と接し前記第1及び第2面の一部に配置され銀(Ag)及びガラスを含むバンド電極層を含み、
前記外部電極は、前記バンド電極層及び前記めっき層の間に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層をさらに含む、
積層型電子部品。
【請求項2】
前記導電性金属は、銅(Cu)を含む、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記導電性金属は、金属間化合物を含む、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記バンド電極層は、前記第1面の延長線EL1及び前記第2面の延長線EL2の間には配置されない、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記導電性樹脂層は、前記第1面の延長線EL1及び前記第2面の延長線EL2の間には配置されない、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記バンド電極層は、前記第3面の延長線EL3及び前記第4面の延長線EL4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7】
前記導電性樹脂層は、前記第3面の延長線EL3及び前記第4面の延長線EL4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8】
前記導電性樹脂層は、前記接続電極層と接しない、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記めっき層は、前記バンド電極層と接しない、
請求項1から8のいずれか1項に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記めっき層は、前記接続電極層及び前記導電性樹脂層上に配置される第1めっき層、及び前記第1めっき層上に配置される第2めっき層を含む、
請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
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方向に互いに向かい合う第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結され、第2方向に互いに向かい合う第3及び第4面、前記第1~第4面と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面を含む本体と、
前記本体に配置され、前記内部電極と連結される電極層、及び前記電極層上に配置されるめっき層を含む外部電極とを含み、
前記電極層は、前記第3及び第4面に配置され、第1導電性金属及びガラスを含む接続電極層、及び前記接続電極層と接し前記第1及び第2面の一部に配置され第2導電性金属及びガラスを含むバンド電極層を含み、
前記外部電極は、前記バンド電極層及び前記めっき層の間に配置され、第3導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層をさらに含む、
積層型電子部品。
【請求項12】
前記バンド電極層は、前記第1面の延長線EL1及び前記第2面の延長線EL2の間には配置されない、
請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項13】
前記導電性樹脂層は、前記第1面の延長線EL1及び前記第2面の延長線EL2の間には配置されない、
請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項14】
前記バンド電極層は、前記第3面の延長線EL3及び前記第4面の延長線EL4の間に配置される、
請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項15】
前記導電性樹脂層は、前記第3面の延長線EL3及び前記第4面の延長線EL4の間に配置される、
請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項16】
前記第2導電性金属は、前記第1導電性金属より延性である、
請求項11から15のいずれか1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。
【0003】
かかる積層セラミックキャパシタは、小型でかつ高容量が保障され実装が容易であるという長所により、多様な電子装置の部品として使用されることができる。コンピュータ、モバイル機器などの各種の電子機器が小型化、高出力化されることで、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の要求が増大している。
【0004】
最近、積層型電子部品は多様な環境で使用され、苛酷な環境での寿命特性を向上させようとする研究が進行されている。特に、外部からの衝撃に強い剛健な設計の必要性が増大しているが、かかる剛健な設計の中でも曲げ強度を強化する必要がある。このため、外部電極にエポキシ(epoxy)を添加して曲げ強度特性を改善しているが、エポキシの場合、外部からの水分浸透が容易であるため、耐湿信頼性を向上するという目的と相反する部分があり、これを解決するための適切な構造及び材料の適用が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国公開特許公報第10-2022-0163610号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、曲げ強度特性が向上した積層型電子部品を提供することである。
【0007】
本発明が解決しようとする様々な課題の一つは、耐湿信頼性が向上した積層型電子部品を提供することである。
【0008】
但し、本発明が解決しようとする様々な課題は、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】
【0009】
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方向に互いに向かい合う第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結され、第2方向に互いに向かい合う第3及び第4面、上記第1~第4面と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される電極層、及び上記電極層上に配置されるめっき層を含む外部電極とを含み、上記電極層は、上記第3及び第4面に配置され、銅(Cu)及びガラスを含む接続電極層、及び上記接続電極層と接し上記第1及び第2面の一部に配置され銀(Ag)及びガラスを含むバンド電極層を含み、上記外部電極は、上記バンド電極層及び上記めっき層の間に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層をさらに含むことができる。
【0010】
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方向に互いに向かい合う第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結され、第2方向に互いに向かい合う第3及び第4面、上記第1~第4面と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極と連結される電極層、及び上記電極層上に配置されるめっき層を含む外部電極とを含み、上記電極層は、上記第3及び第4面に配置され、第1導電性金属及びガラスを含む接続電極層、及び上記接続電極層と接し上記第1及び第2面の一部に配置され第2導電性金属及びガラスを含むバンド電極層を含み、上記外部電極は、上記バンド電極層及び上記めっき層の間に配置され、第3導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の様々な効果の一つは、積層型電子部品の曲げ強度特性を向上させることである。
【0012】
本発明の様々な効果の一つは、積層型電子部品の耐湿信頼性を向上させることである。
【0013】
但し、本発明の多様でかつ有益な長所と効果は、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されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】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る。
【
図2】
図1のI-I'に沿った断面図を概略的に示したものである。
【
図3】
図1のII-II'に沿った断面図を概略的に示したものである。
【
図4】
図2のM領域拡大図を概略的に示したものである。
【
図5】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、
図1のI-I'と同一の断面の断面図を概略的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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方向で定義されることができる。
【0018】
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'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'に沿った断面図を概略的に示したものであり、
図4は、
図2のM領域拡大図を概略的に示したものであり、
図5は、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、
図1のI-I'と同一の断面の断面図を概略的に示したものである。
【0019】
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について詳しく説明する。但し、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、誘電体組成物を用いる多様な電子製品、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されることができる。
【0020】
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111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方向に互いに向かい合う第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方向に互いに向かい合う第3及び第4面3、4、上記第1~第4面1、2、3、4と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面5、6を含む本体110と、上記本体110に配置され、上記内部電極121、122と連結される電極層131a、132a、及び上記電極層131a、132a上に配置されるめっき層を含む外部電極131、132とを含み、上記電極層131a、132aは、上記第3及び第4面3、4に配置され、銅(Cu)及びガラスを含む接続電極層131a-1、132a-1、及び上記接続電極層131a-1、132a-1と接し上記第1及び第2面1、2の一部に配置され銀(Ag)及びガラスを含むバンド電極層131a-2、132a-2を含み、上記外部電極131、132は、上記バンド電極層131a-2、132a-2及び上記めっき層の間に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層131b、132bをさらに含むことができる。
【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。
【0022】
より具体的に、本体110は、本体110の内部に配置され、誘電体層111を挟んで互いに向かい合うように交互に配置される第1内部電極121及び第2内部電極122を含み容量を形成する容量形成部Acを含むことができる。
【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した形状からなることができる。焼成過程において本体110に含まれたセラミック粒子の収縮により、本体110は、完全な直線を持っ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方向に互いに向かい合う第1及び第2面1、2、第1及び第2面1、2と連結され、第2方向に互いに向かい合う第3及び第4面3、4、第1~第4面1、2、3、4と連結され、第3方向に互いに向かい合う第5及び第6面5、6を有することができる。
【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り、隣接する誘電体層111間の境界は、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)を利用せずには確認し難い程度に一体化されることができる。
【0026】
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、制限されない。一般的にペロブスカイト(ABO3)系材料を使用することができ、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。チタン酸バリウム系材料は、BaTiO3系セラミック粒子を含むことができ、セラミック粒子の例示としてBaTiO3、BaTiO3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-xCax)TiO3(0<x<1)、Ba(Ti1-yCay)O3(0<y<1)、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(0<x<1、0<y<1)またはBa(Ti1-yZry)O3(0<y<1)などが挙げられる。
【0027】
また、誘電体層111を形成する原料は、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの粒子に本発明の目的に応じて多様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ることができる。
【0028】
誘電体層111の厚さtdは、特に限定する必要はない。
但し、積層型電子部品の高容量化を達成するために、誘電体層111の厚さは、3.0μm以下であることができ、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、誘電体層111の厚さは1.0μm以下であることができ、好ましくは0.6μm以下であることができ、より好ましくは0.4μm以下であることができる。
【0029】
ここで、誘電体層111の厚さtdは、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の厚さtdを意味することができる。
【0030】
一方、誘電体層111の厚さtdは、誘電体層111の第1方向大きさを意味することができる。また、誘電体層111の厚さtdは、誘電体層111の平均厚さtdを意味することができ、誘電体層111の第1方向平均大きさを意味することができる。
【0031】
誘電体層111の第1方向平均大きさは、本体110の第1及び第2方向断面(cross-section)を1万倍率の走査電子顕微鏡(SEM)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、一つの誘電体層111の第1方向平均大きさは、スキャンされたイメージにおいて、一つの誘電体層111を第2方向に等間隔である30個の地点で第1方向大きさを測定し計算した平均値を意味することができる。上記等間隔である30個の地点は、容量形成部Acで指定されることができる。また、かかる平均値の測定を10個の誘電体層111に拡張してすると、誘電体層111の第1方向平均大きさをさらに一般化することができる。
【0032】
内部電極121、122は、誘電体層111と交互に積層されることができる。内部電極121、122は、第1内部電極121及び第2内部電極122を含むことができ、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を挟んで互いに向かい合うように交互に配置され、本体110の第3及び第4面3、4にそれぞれ露出することができる。
【0033】
より具体的に、第1内部電極121は、第4面4と離隔し第3面3を通じて露出することができ、第2内部電極122は、第3面3と離隔し第4面4を通じて露出することができる。本体110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110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。
【0034】
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とは連結されず第2外部電極132と連結されることができる。この時、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することができる。
【0035】
一方、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、焼成して形成されることができる。
【0036】
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一つ以上を含むことができる。
【0037】
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一つ以上を含む内部電極用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るが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0038】
一方、内部電極121、122の厚さteは、特に限定する必要はない。
但し、積層型電子部品の高容量化を達成するために、内部電極121、122の厚さは1.0μm以下であることができ、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、内部電極121、122の厚さは0.6μm以下であることができ、より好ましくは0.4μm以下であることができる。
【0039】
ここで、内部電極121、122の厚さteは、内部電極121、122の第1方向大きさを意味することができる。また、内部電極121、122の厚さteは、内部電極121、122の平均厚さteを意味することができ、内部電極121、122の第1方向平均大きさを意味することができる。
【0040】
内部電極121、122の第1方向平均大きさは、本体110の第1及び第2方向断面(cross-section)を1万倍率の走査電子顕微鏡(SEM)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、一つの内部電極の第1方向平均大きさは、スキャンされたイメージにおいて、一つの内部電極を第2方向に等間隔である30個の地点で第1方向大きさを測定して計算した平均値であることができる。上記等間隔である30個の地点は、容量形成部Acで指定されることができる。また、かかる平均値の測定を10個の内部電極に拡張してすると、内部電極の第1方向平均大きさをさらに一般化することができる。
【0041】
一方、本発明の一実施形態において、複数の誘電体層111のうち少なくとも一つの平均厚さtdと複数の内部電極121、122のうち少なくとも一つの平均厚さteは、2×te<tdを満たすことができる。
【0042】
換言すると、誘電体層111一つの平均厚さtdは、内部電極121、122一つの平均厚さteの2倍よりさらに大きいことができる。好ましくは、複数の誘電体層111の平均厚さtdは、複数の内部電極121、122の平均厚さteの2倍よりさらに大きいことができる。
【0043】
一般的に、高電圧電装用電子部品は、高電圧環境下において絶縁破壊電圧(Breakdown Voltage、BDV)の低下による信頼性の問題が主なイシューである。
【0044】
そこで、高電圧環境下において絶縁破壊電圧の低下を防ぐために、誘電体層111の平均厚さtdを内部電極121、122の平均厚さteの2倍よりさらに大きくすることで、内部電極間の距離である誘電体層の厚さを増加させることができ、絶縁破壊電圧特性を向上させることができる。
【0045】
誘電体層111の平均厚さtdが内部電極121、122の平均厚さteの2倍以下である場合は、内部電極間の距離である誘電体層の平均厚さが薄く、絶縁破壊電圧が低下するおそれがあり、内部電極間の短絡が発生し得る。
【0046】
高電圧電子部品において、内部電極の平均厚さteは、1μm以下であることができ、誘電体層の平均厚さtdは、3.0μm以下であることができるが、必ずしもこれに制限されるものではない。
【0047】
一方、本体110は、容量形成部Acの第1方向両端面(end-surface)上に配置されるカバー部112、113を含むことができる。
【0048】
具体的に、容量形成部Acの第1方向一面に配置される第1カバー部112及び容量形成部Acの第1方向他面に配置される第2カバー部113を含むことができ、より具体的に、容量形成部Acの第1方向上部に配置される上部カバー部112及び容量形成部Acの第1方向下部に配置される下部カバー部113を含むことができる。
【0049】
上部カバー部112及び下部カバー部113は、単一の誘電体層111または2個以上の誘電体層111を容量形成部Acの上下面にそれぞれ第1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121、122の損傷を防止する役割を果たすことができる。
【0050】
上部カバー部112及び下部カバー部113は、内部電極121、122を含まず、誘電体層111と同一の材料を含むことができる。すなわち、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。
【0051】
一方、カバー部112、113の厚さtc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、100μm以下であることができ、好ましくは30μm以下であることができ、超小型製品ではより好ましくは20μm以下であることができる。
【0052】
ここで、カバー部112、113の厚さtcは、カバー部112、113の第1方向大きさを意味することができる。また、カバー部112、113の厚さtcは、カバー部112、113の平均厚さtcを意味することができ、カバー部112、113の第1方向平均大きさを意味することができる。
【0053】
カバー部112、113の第1方向平均大きさは、本体110の第1及び第2方向断面(cross-section)を1万倍率の走査電子顕微鏡(SEM)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、一つのカバー部をスキャンしたイメージにおいて、第2方向に等間隔である30個の地点で第1方向大きさを測定して計算した平均値を意味することができる。
【0054】
また、前述した方法で測定したカバー部の第1方向平均大きさは、本体110の第1及び第3方向断面(cross-section)において、カバー部の第1方向平均大きさと実質的に同一の大きさを有することができる。
【0055】
一方、積層型電子部品100は、本体110の第3方向両端面(end-surface)上に配置されるサイドマージン部114、115を含むことができる。
【0056】
具体的に、サイドマージン部114、115は、本体110の第3方向一面に配置される第1サイドマージン部114と本体110の第3方向他面に配置される第2サイドマージン部115とを含むことができ、より具体的に、本体110の第5面5に配置された第1サイドマージン部114及び本体110の第6面6に配置された第2サイドマージン部115を含むことができる。
【0057】
サイドマージン部114、115は、図示のように、本体110の第1及び第3方向断面(cross-section)を基準として、第1及び第2内部電極121、122の第3方向両端面(end-surface)と本体110の境界面間の領域を意味することができる。
【0058】
サイドマージン部114、115は、容量形成部Acに適用されるセラミックグリーンシート上にサイドマージン部114、115が形成される所を除いて、導電性ペーストを塗布して内部電極121、122を形成し、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110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111または2個以上の誘電体層111を容量形成部Acの第3方向両端面(end-surface)上に第3方向に積層して形成することもできる。
【0059】
サイドマージン部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。
【0060】
第1サイドマージン部114及び第2サイドマージン部115は、内部電極121、122を含まず、誘電体層111と同一の材料を含むことができる。すなわち、第1サイドマージン部114及び第2サイドマージン部115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。
【0061】
一方、第1及び第2サイドマージン部114、115の幅wmは、特に限定する必要はない。
【0062】
但し、積層型電子部品100の小型化及び高容量化をより容易に達成するために、サイドマージン部114、115の幅wmは、100μm以下であることができ、好ましくは30μm以下であることができ、超小型製品ではより好ましくは20μm以下であることができる。
【0063】
ここで、サイドマージン部114、115の幅wmは、サイドマージン部114、115の第3方向大きさを意味することができる。また、サイドマージン部114、115の幅wmは、サイドマージン部114、115の平均幅wmを意味することができ、サイドマージン部114、115の第3方向平均大きさを意味することができる。
【0064】
サイドマージン部114、115の第3方向平均大きさは、本体110の第1及び第3方向断面(cross-section)を1万倍率の走査電子顕微鏡(SEM)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、一つのサイドマージン部をスキャンしたイメージにおいて、第1方向に等間隔である10個の地点で第3方向大きさを測定して計算した平均値を意味することができる。
【0065】
本発明の一実施形態においては、セラミック電子部品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、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。
【0066】
外部電極131、132は、本体110上に配置され、内部電極121、122と連結されることができる。
【0067】
より具体的に、外部電極131、132は、本体110の第3及び第4面3、4にそれぞれ配置され、第1及び第2内部電極121、122とそれぞれ連結される第1及び第2外部電極131、132を含むことができる。すなわち、第1外部電極131は、本体の第3面3に配置され、第1内部電極121と連結されることができ、第2外部電極132は、本体の第4面4に配置され、第2内部電極122と連結されることができる。
【0068】
また、外部電極131、132は、本体110の第1及び第2面1、2上の一部に延長して配置されることができ、または本体110の第5及び第6面5、6上の一部に延長して配置されることができる。すなわち、第1外部電極131は、本体110の第1、第2、第5、第6面1、2、5、6上の一部、及び本体110の第3面3上に配置されることができ、第2外部電極132は、本体110の第1、第2、第5、第6面1、2、5、6上の一部、及び本体110の第3面3上に配置されることができる。この時、第1及び第2外部電極131、132は互いに離隔していることができる。
【0069】
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も形成されることができ、電気的特性、構造的安定性などを考慮して具体的な物質が決定されることができ、さらに、多層構造を有することができる。
【0070】
本発明の一実施形態において、外部電極131、132は、内部電極121、122と連結され、本体110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131c、132c、131d、132dを含み、電極層131a、132aは、第3及び第4面3、4に配置され、第1導電性金属及び第1ガラスを含む接続電極層131a-1、132a-1、及び接続電極層131a-1、132a-1と接し第1及び第2面1、2の一部に配置され第2導電性金属及び第2ガラスを含むバンド電極層131a-2、132a-2を含むことができる。
【0071】
この時、外部電極131、132は、バンド電極層131a-2、132a-2及びめっき層131c、132cの間に配置され、第3導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層131b、132bをさらに含むことができる。
【0072】
積層型電子部品100が前述した外部電極131、132の構造を含むことで、曲げ強度特性及び耐湿信頼性が同時に向上することができる。
【0073】
外部電極131、132は、内部電極121、122と連結され、本体110に配置される電極層131a、132aを含むことができる。この時、電極層131a、132aは、第3及び第4面3、4上の接続部に配置される接続電極層131a-1、132a-1、及び第1及び第2面1、2の一部のバンド部に配置されるバンド電極層131a-2、132a-2を含むことができる。
【0074】
より具体的に、第1外部電極131は、第1内部電極121と連結され、本体110に配置される電極層131aを含むことができる。この時、電極層131aは、第3面3に配置される接続電極層131a-1、及び接続電極層131a-1と接し第1及び第2面1、2の一部に配置されるバンド電極層131a-2を含むことができる。ここで、バンド電極層131a-2は、本体の第1面1の一部に配置される第1バンド電極層131a-2a、及び本体の第2面2の一部に配置される第2バンド電極層131a-2bを含むことができる。
【0075】
第2外部電極132は、第2内部電極122と連結され、本体110に配置される電極層132aを含むことができる。この時、電極層132aは、第4面4に配置される接続電極層132a-1、及び接続電極層132a-1と接し第1及び第2面1、2の一部に配置されるバンド電極層132a-2を含むことができる。ここで、バンド電極層132a-2は、本体の第1面1の一部に配置される第1バンド電極層132a-2a、及び本体の第2面2の一部に配置される第2バンド電極層132a-2bを含むことができる。
【0076】
接続電極層131a-1、132a-1は、第1導電性金属及び第1ガラスを含むことができる。
【0077】
第1導電性金属は、例えば、銅(Cu)を含むことができるが、特にこれに制限されるものではなく、上記内部電極121、122と電気的に連結されることができる物質であれば特に制限されない。第1導電性金属の物質として、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、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)及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができ、電気伝導性に優れた材料であれば如何なるものでも使用することができる。
【0078】
そして、第1ガラスは、本体110との接合性を向上させる役割を果たし、接続電極層131a-1、132a-1が第1ガラスを含むことにより、本体110との接合性に優れることができる。ここで、第1ガラスは、ガラスフリット(glass frit)を含む概念であることができる。
【0079】
接続電極層131a-1、132a-1は、第1導電性金属に第1ガラスを添加した導電性ペーストを塗布した後、焼成することで形成されることができる。
【0080】
バンド電極層131a-2、132b-2は、第2導電性金属及び第2ガラスを含むことができる。
【0081】
第2導電性金属は、例えば、銀(Ag)を含むことができるが、特にこれに制限されるものではなく、接続電極層131a-1、132-a及び内部電極121、122と電気的に連結されることができる物質であれば特に制限されない。第2導電性金属の物質として、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、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)及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができ、電気伝導性に優れた材料であれば如何なるものでも使用することができる。
【0082】
バンド電極層131a-2、132a-2が接続電極層131a-1、132a-1に含まれた導電性金属より延性の導電性金属、例えば、銀(Ag)を含むことで、積層型電子部品100に加えられる曲げ応力を吸収してクラック(crack)が生成することを抑制することができる。
【0083】
そして、第2ガラスは、本体110との接合性を向上させる役割を果たし、バンド電極層131a-2、132a-2が第2ガラスを含むことにより、本体110との接合性に優れることができる。ここで、第2ガラスは、ガラスフリット(glass frit)を含む概念であることができる。
【0084】
バンド電極層131a-2、132a-2は、第2導電性金属に第2ガラスを添加した導電性ペーストを塗布した後、焼成することで形成されることができる。
【0085】
第1ガラス及び第2ガラスは、互いに同一であるか異なることができ、複数のガラス種類を含む場合、複数のガラス種類のうち少なくとも一つは同一の物質であることができるが、特にこれに制限されるものではない。
【0086】
接続電極層131a-1、132a-1及びバンド電極層131a-2、132a-2を形成する方法は、特に制限されるものではない。例えば、接続電極層131a-1、132a-1を先に塗布し、バンド電極層131a-2、132a-2を後で塗布した後、焼成することで電極層131a、132aを形成することができ、バンド電極層131a-2、132a-2を先に塗布し接続電極層131a-1、132a-1を後で塗布した後、焼成することで電極層131a、132aを形成することもでき、接続またはバンド電極層を先に塗布した後、バンドまたは接続電極層を塗布する領域にサンドブラスト(sand blast)のような研磨工程を通じて接続またはバンド電極層を除去した後にバンドまたは接続電極層を塗布することもできる。
【0087】
本発明の一実施形態において、バンド電極層131a-2、132a-2は、第1面の延長線EL1及び第2面の延長線EL2の間には配置されなくてよい。
【0088】
図2を参照してより具体的に例を挙げると、第1外部電極の第1バンド電極層131a-2aは、EL1を基準として下部のみに配置され、EL1の上部には配置されなくてよく、第1外部電極の第2バンド電極層131a-2bは、EL2を基準として上部のみに配置され、EL2の下部には配置されなくてよい。すなわち、第1外部電極のバンド電極層131a-2a、131a-2bは、EL1とEL2の第1方向の間には配置されなくてよく、または第3面3上に配置されなくてよい。
【0089】
第2外部電極の第1バンド電極層132a-2aは、EL1を基準として下部のみに配置され、EL1の上部には配置されなくてよく、第1外部電極の第2バンド電極層132a-2bは、EL2を基準として上部のみに配置され、EL2の下部には配置されなくてよい。すなわち、第2外部電極のバンド電極層132a-2a、132a-2bは、EL1とEL2の第1方向の間には配置されなくてよく、または第4面4上に配置されなくてよい。
【0090】
これにより、バンド電極層131a-2、132a-2は、EL1及びEL2の間には配置されなくてよく、第3及び第4面3、4上に配置されなくてよい。
【0091】
または、本発明の他の一実施形態において、バンド電極層231a-2、232a-2は、第3面の延長線EL3及び第4面の延長線EL4の間に配置されることができる。
【0092】
図5を参照してより具体的に例を挙げると、第1外部電極の第1バンド電極層231a-2aは、EL3を基準として右側のみに配置され、EL3の左側には配置されなくてよく、第1外部電極の第2バンド電極層231a-2bは、EL3を基準として右側のみに配置され、EL3の左側には配置されなくてよい。すなわち、第1外部電極のバンド電極層231a-2a、231a-2bは、EL3の右側に配置されることができ、または第3面3上に配置されなくてよい。
【0093】
第2外部電極の第1バンド電極層232a-2aは、EL4を基準として左側のみに配置され、EL4の右側には配置されなくてよく、第1外部電極の第2バンド電極層232a-2bは、EL4を基準として左側のみに配置され、EL4の右側には配置されなくてよい。すなわち、第2外部電極のバンド電極層232a-2a、232a-2bは、EL4の左側に配置されることができ、または第4面4上に配置されなくてよい。
【0094】
これにより、バンド電極層231a-2、232a-2は、EL3及びEL4の間に配置されることができる。
【0095】
めっき層131c、132c、131d、132dは、実装特性を向上させる役割を果たすことができる。
【0096】
めっき層131c、132c、131d、132dの種類は、特に限定せず、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一つ以上を含む単一層のめっき層131c、132cであることができ、複数の層131c、132c、131d、132dで形成されることができる。
【0097】
例えば、めっき層131c、132c、131d、132dは、電極層131a、132a上に配置される第1めっき層131c、132c及び第1めっき層131c、132c上に配置される第2めっき層131d、132dを含むことができる。
【0098】
めっき層131c、132c、131d、132dについてより具体的に例を挙げると、図面には2個のめっき層を有すると図示したが、これに制限されるものではなく、必要に応じて1個のめっき層または2個以上のめっき層を含むことができる。
【0099】
めっき層131c、132c、131d、132dは、ニッケル(Ni)めっき層またはスズ(Sn)めっき層のうち少なくとも一つであることができ、電極層131a、132a上にNiめっき層及びSnめっき層が順次に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めっき層が順次に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/または複数のSnめっき層を含んでもよい。
【0100】
本発明の一実施形態において、外部電極131、132は、バンド電極層131a-1、132a-1及び第1めっき層131c、132cの間に配置され、第3導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層131b、132bをさらに含むことができる。
【0101】
第3導電性金属は、例えば、銅(Cu)を含むことができるが、特にこれに制限されるものではなく、内部電極121、122、または電極層131a、132aと電気的に連結されることができる物質であれば特に制限されない。第3導電性金属の物質として、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、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)及びこれらの合金からなる群から選択される一つ以上を含むことができ、電気伝導性に優れた材料であれば如何なるものでも使用することができる。
【0102】
ここで、第3導電性金属は、球状粒子及びフレーク状粒子のうち少なくとも一つを含むことができる。すなわち、第3導電性金属は、フレーク状粒子のみからなるか、球状粒子のみからなることができ、フレーク状粒子と球状粒子が混合した形態であってもよい。ここで、球状粒子は、完全な球状ではない形態も含むことができ、例えば、長軸と短軸の長さ割合(長軸/短軸)が1.45以下の形態を含むことができる。フレーク状粒子は、平たく長い形態を有する粒子を意味し、特に制限されるものではないが、例えば、長軸と短軸の長さ割合(長軸/短軸)が1.95以上であることができる。上記球状粒子及びフレーク状粒子の長軸と短軸の長さは、積層型電子部品の第3方向の中央部で切断した第1及び第2方向断面(cross-section)を走査電子顕微鏡(SEM)でスキャンして得たイメージから測定することができる。
【0103】
また、第3導電性金属は、金属間化合物を含むことができる。金属間化合物を含むことで、電極層131a、132aとの電気的連結性をより向上させることができる。金属間化合物は、複数の金属粒子を連結して電気的連結性を向上させる役割を果たし、複数の金属粒子を取り囲んで互いに連結する役割を果たすことができる。
【0104】
この時、金属間化合物は、樹脂の硬化温度より低い融点を有する金属を含むことができる。すなわち、金属間化合物が樹脂の硬化温度より低い融点を有する金属を含むことで、樹脂の硬化温度より低い融点を有する金属が乾燥及び硬化工程を経る過程で溶融され、金属粒子の一部と金属間化合物を形成して金属粒子を取り囲むことができる。
【0105】
金属間化合物は、好ましくは300℃以下の低融点金属を含むことができる。例えば、213~220℃の融点を有するスズ(Sn)を含むことができる。乾燥及び硬化工程を経る過程でSnが溶融され、溶融されたSnがAg、NiまたはCuのような高融点の第3導電性金属粒子を毛細管現象により濡らし、Ag、NiまたはCu金属粒子の一部と反応してAg3Sn、Ni3Sn4、Cu6Sn5、Cu3Snなどの金属間化合物を形成するようになる。反応に参加していないAg、NiまたはCuは、金属粒子形態で残ることができる。
【0106】
したがって、複数の金属粒子は、Ag、Ni及びCuのうち一つ以上を含み、金属間化合物は、Ag3Sn、Ni3Sn4、Cu6Sn5及びCu3Snのうち一つ以上を含むことができる。
【0107】
樹脂は、電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂を含むことができる。例えば、エポキシ樹脂を含むことができるが、特にこれに制限されるものではなく、ビスフェノールA樹脂、グリコールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、またはこれらの誘導体のうち分子量が小さく常温で液状である樹脂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。
【0108】
導電性樹脂層131b、132bは、積層型電子部品100の曲げ強度特性及び耐湿信頼性を向上させることができる。
【0109】
より具体的に、導電性樹脂層131b、132bは、積層型電子部品100を基板に実装する際に、機械的または熱的環境で発生する引張ストレス(stress)を吸収してクラック(crack)が発生することを防止することができる。また、導電性樹脂層131b、132bに含まれた複数の物質により外部からの水分浸透を効果的に抑制することができ、これにより耐湿信頼性が向上することができる。
【0110】
本発明において、第1導電性金属、第2導電性金属及び第3導電性金属は、互いに同一であるか異なることができ、または3個の導電性金属のうち2個の導電性金属が同一の物質であることができる。そして、それぞれの導電性金属は、複数の物質を含むことができ、複数の物質のうち少なくとも一つは同一の物質であることができるが、特にこれに制限されるものではない。
【0111】
一方、導電性樹脂層131b、132bは、バンド電極層131a-1、132a-1及び第1めっき層131c、132cの間に配置されることができる。
【0112】
換言すると、本発明の一実施形態において、導電性樹脂層131b、132bは、第1面の延長線EL1及び第2面の延長線EL2の間には配置されなくてよい。
【0113】
図2を参照してより具体的に例を挙げると、第1外部電極の第1導電性樹脂層131b-1は、EL1を基準として下部のみに配置され、EL1の上部には配置されなくてよく、第1外部電極の第2導電性樹脂層131b-2は、EL2を基準として上部のみに配置され、EL2の下部には配置されなくてよい。すなわち、第1外部電極の導電性樹脂層131b-1、131b-1は、EL1とEL2の第1方向の間には配置されなくてよく、または第3面3上に配置されなくてよい。
【0114】
第2外部電極の第1導電性樹脂層132b-1は、EL1を基準として下部のみに配置され、EL1の上部には配置されなくてよく、第1外部電極の第2導電性樹脂層132b-2は、EL2を基準として上部のみに配置され、EL2の下部には配置されなくてよい。すなわち、第2外部電極の導電性樹脂層132b-1、132b-2は、EL1とEL2の第1方向の間には配置されなくてよく、または第4面4上に配置されなくてよい。
【0115】
これにより、導電性樹脂層131b、132bは、EL1及びEL2の間には配置されなくてよく、第3及び第4面3、4上に配置されなくてよい。
【0116】
または、本発明の他の一実施形態において、導電性樹脂層231b、232bは、第3面の延長線EL3及び第4面の延長線EL4の間に配置されることができる。
【0117】
図5を参照してより具体的に例を挙げると、第1外部電極の第1導電性樹脂層231b-1は、EL3を基準として右側のみに配置され、EL3の左側には配置されなくてよく、第1外部電極の第2 導電性樹脂層231b-2は、EL3を基準として右側のみに配置され、EL3の左側には配置されなくてよい。すなわち、第1外部電極のバンド電極層231b-1、231b-2は、EL3の右側に配置されることができ、または第3面3上に配置されなくてよい。
【0118】
第2外部電極の第1導電性樹脂層232b-1は、EL4を基準として左側のみに配置され、EL4の右側には配置されなくてよく、第1外部電極の第2導電性樹脂層232b-2は、EL4を基準として左側のみに配置され、EL4の右側には配置されなくてよい。すなわち、第2外部電極の 導電性樹脂層232b-1、232b-2は、EL4の左側に配置されることができ、または第4面4上に配置されなくてよい。
【0119】
これにより、 導電性樹脂層231b、232bは、EL3及びEL4の間に配置されることができる。
【0120】
本発明の一実施形態において、導電性樹脂層131b、132bは、接続電極層131a-1、132a-1と接しなくてよい。
【0121】
導電性樹脂層131b、132bが接続電極層131a-1、132a-1と接しないことで、積層型電子部品100の曲げ強度特性が向上することができ、製造工程による構造の設計が容易であることができる。
【0122】
また、本発明の一実施形態において、第1めっき層131c、132cは、バンド電極層131a-2、132a-2と接しなくてよい。
【0123】
第1めっき層131c、132cは、バンド電極層131a-2、132a-2と接しないことで、めっき工程時にめっき液が本体の内部に浸透することを抑制することができ、耐湿信頼性が向上することができ、内部電極の劣化を抑制することができる。
【0124】
積層型電子部品100のサイズは特に限定する必要はない。
但し、小型化及び高容量化を同時に達成するためには、誘電体層及び内部電極の厚さを薄くして積層数を増加させる必要があるため、1005(長さ×幅:1.0mm×0.5mm)以下のサイズを有する積層型電子部品100において本発明による効果がより顕著になることができる。
【0125】
以上で、本発明の実施形態について詳しく説明したが、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。
【0126】
また、本発明で使用された「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。
【0127】
本発明で使用された用語は、単に一実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。この時、単数の表現は文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
【符号の説明】
【0128】
100:積層型電子部品
110:本体
111:誘電体層
112、113:カバー部
114、115:サイドマージン部
121、122:内部電極
131、132:外部電極