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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】P2025079788
(43)【公開日】2025-05-22
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
   H01G 4/30 20060101AFI20250515BHJP
   H01C 7/18 20060101ALI20250515BHJP
【FI】
H01G4/30 201F
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G4/30 201G
H01C7/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024162628
(22)【出願日】2024-09-19
(31)【優先権主張番号】10-2023-0154965
(32)【優先日】2023-11-10
(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】ジェオン、ヨウン ビン
(72)【発明者】
【氏名】チョイ、ヒュン ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ユン、クワン ヒー
(72)【発明者】
【氏名】キム、ヒュン タク
(72)【発明者】
【氏名】リー、ジン スン
(72)【発明者】
【氏名】ノー、ボー ミン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ミン ウー
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AB03
5E001AF06
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC19
5E082EE04
5E082FF05
5E082FG04
5E082FG26
5E082GG10
5E082PP09
(57)【要約】      (修正有)
【課題】積層型電子部品の耐湿信頼性を改善する。
【解決手段】積層型電子部品100は、誘電体層111と、誘電体層と交互に配置される内部電極121、122を含み、6面体状の本体110の第2方向に対向する第3、第4面上に配置される接続部P1a、P2a、その接続部から第1方向に対向する第1、第2面の一部に延びるバンド部P1b、P2bを含む外部電極131、132と、を含み、その外部電極の構成は、バンド部に配置されCu-Ag合金を含むベース合金層131a、132a、Cuを含む下部電極層131b、132b及びAg及びガラスを含む上部電極層131c、132cからなる。
【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と交互に配置される内部電極を含み、第1方向に対向する第1面及び第2面、前記第1面及び前記第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、前記第2面、前記第3面及び前記第4面と連結され、第3方向に対向する第5面及び第6面を含む本体と、
前記第3面及び前記第4面上に配置される接続部、並びに前記接続部から前記第1面及び前記第2面の一部に延びるバンド部を含む外部電極と、を含み、
前記外部電極は、
前記バンド部に配置され、Cu-Ag合金を含むベース合金層、前記接続部において前記内部電極と接し、前記バンド部において前記ベース合金層と接する下部電極層、及び前記下部電極層上に配置される上部電極層を含み、
前記下部電極層はCuを含み、
前記上部電極層はAg及びガラスを含む、積層型電子部品。
【請求項2】
前記外部電極は、
前記下部電極層と前記上部電極層との間の界面に配置され、Cu-Ag合金を含む中間合金層を含む、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項3】
前記ベース合金層に含まれた気孔の平均サイズは、前記下部電極層に含まれた気孔の平均サイズより小さい、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記中間合金層に含まれた気孔の平均サイズは、前記上部電極層に含まれた気孔の平均サイズより小さい、請求項2に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記本体の第3方向の中央を通る前記第1方向及び前記第2方向の断面において、前記外部電極の総面積に対する前記中間合金層の面積の比率が25%以下である、請求項2に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記上部電極層は前記接続部に配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記上部電極層の端部は、前記バンド部に配置され、且つ前記下部電極層の端部を覆わない、請求項6に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
前記本体の第3方向の中央を通る前記第1方向及び前記第2方向の断面において、
前記本体の前記第1方向の中央領域で測定した前記上部電極層の厚さをt1、前記内部電極のうち、前記第1方向を基準として最外郭に配置された内部電極で測定した前記上部電極層の厚さをt2とするとき、t2>t1を満たす、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項9】
前記外部電極は、前記接続部とバンド部との間に配置されるコーナー部を含み、
前記ベース合金層の一端は前記コーナー部に配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項10】
前記ベース合金層は前記接続部に配置されない、請求項9に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
前記ベース合金層の一端は前記接続部に配置される、請求項1に記載の積層型電子部品。
【請求項12】
前記ベース合金層は前記内部電極と接触しない、請求項11に記載の積層型電子部品。
【請求項13】
前記本体は、前記第3面と、前記第1面、前記第2面、前記第5面及び前記第6面とを連結する第1面取り部、並びに前記第4面と、前記第1面、前記第2面、前記第5面及び前記第6面とを連結する第2面取り部を含み、
前記第1面取り部及び前記第2面取り部はそれぞれラウンド形状を有し、
前記ベース合金層は前記第1面取り部又は前記第2面取り部を覆う、請求項1から12のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項14】
前記下部電極層はガラスをさらに含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項15】
前記下部電極層はCuを主成分として含み、
前記上部電極層はAgを主成分として含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項16】
前記外部電極は、前記上部電極層上に配置されためっき層をさらに含む、請求項1から12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】
最近、積層セラミックキャパシタを小型化するために外部電極を薄層化している。但し、外部電極の厚さが薄くなるほど、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る。特に、外部電極は、一般にディッピング(dipping)工法によって形成されるが、ディッピング工法で形成された外部電極は本体のエッジ側での厚さが薄い。これにより、外部からの水分やめっき液が本体のエッジを介して本体の内部に容易に浸透するという問題点が発生する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明のいくつかの目的の一つは、積層型電子部品の耐湿信頼性を改善することである。
【0005】
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】
【0006】
本発明の一実施形態は、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面及び第4面上に配置される接続部、並びに上記接続部から上記第1面及び第2面の一部に延びるバンド部を含む外部電極と、を含み、上記外部電極は、上記バンド部に配置され、Cu-Ag合金を含むベース合金層、上記接続部において上記内部電極と接し、上記バンド部において上記ベース合金層と接する下部電極層、及び上記下部電極層上に配置される上部電極層を含み、上記下部電極層はCuを含み、上記上部電極層はAg及びガラスを含む積層型電子部品を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の様々な効果の一つとして、積層型電子部品の耐湿信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
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III-III'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図である。
図6図3の変形例であって、本発明の他の一実施形態に係る積層型電子部品を概略的に示す断面図である。
図7図6の変形例であって、本発明の他の一実施形態に係る積層型電子部品を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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III-III'線に沿った切断断面を概略的に示す断面図である。
【0013】
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。
【0014】
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とを含むことができる。
【0015】
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。本体110は、第1方向に対向する第1面1及び第2面2、第1面1及び第2面2と連結され、第2方向に対向する第3面3及び第4面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方向に対向する第5面5及び第6面6を有することができる。
【0016】
本体110は、第3面3と、第1面1、第2面2、第5面5及び第6面6とを連結する第1面取り部C1、並びに第4面4と、第1面1、第2面2、第5面5及び第6面6とを連結する第2面取り部C2を含むことができる。第1面取り部C1及び第2面取り部C2はそれぞれラウンド形状を有することができる。面取り部C1、C2は、本体110に対するバレル研磨工程等によって形成することができる。本体110の第1面1、第2面2、第3面3、第4面4、第5面5及び第6面6は、概ね平坦な面であることができ、平坦でない領域を面取り部C1、C2と見なすことができる。
【0017】
本体110は、誘電体層111及び誘電体層111と交互に配置される内部電極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。
【0018】
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、上記セラミック粉末の例示として、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)などが挙げられる。上記有機溶剤としてエタノール等を用いることができ、上記バインダーとしてポリビニルブチラール等を用いることができ、上記有機溶剤とバインダーは当業界において使用される公知の物質を用いることができる。
【0019】
内部電極121、122は、例えば、誘電体層111を挟んで第1方向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を含むことができる。すなわち、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とが誘電体層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と第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。
【0020】
第1内部電極121は第4面4と離隔し、第3面3側において第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側において第2外部電極132と連結されることができる。
【0021】
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。
【0022】
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って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。
【0023】
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と内部電極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。但し、積層型電子部品100の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tdは0.4μm以上0.8μm以下であってもよく、内部電極121、122の平均厚さteは、0.35μm以上0.65μm以下であってもよい。一般に、誘電体層111及び内部電極121、122の厚さが薄くなるほど、積層型電子部品100の絶縁抵抗、破壊電圧などの信頼性特性が低下する可能性がある。但し、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品100の外部電極131、132は、後述する多層構造を有することにより誘電体層111の平均厚さtd及び内部電極121、122の平均厚さteが上記範囲を満たす場合にも、積層型電子部品100の信頼性を確保することができる。
【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、それぞれ誘電体層111及び内部電極121、122の第1方向の平均サイズを意味する。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、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について行った後に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。
【0025】
本体110は、本体110の内部に配置され、誘電体層111を挟んで互い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と類似の構成を有することができる。
【0026】
カバー部112、113の平均厚さtcは特に限定する必要はない。積層型電子部品100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30μm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。本発明の一実施形態の場合、外部電極131、132は、後述する多層構造を有することにより、カバー部112、113の平均厚さtcが30μm以下の場合でも、積層型電子部品100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。
【0027】
カバー部112、113の平均厚さtcは、カバー部112、113の第1方向の平均サイズを意味することができ、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、第2方向に等間隔である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。
【0028】
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。
【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と類似の構成を有することができる。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。
【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。
【0031】
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。積層型電子部品100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30μm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。本発明の一実施形態の場合、外部電極131、132は、後述する多層構造を有することにより、マージン部114、115の平均厚さtmが30μm以下の場合でも、積層型電子部品100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。
【0032】
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2方向の中央を通る第1方向及び第3方向の断面において、第1方向に等間隔である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。
【0033】
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の一部上に延びることができる。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。以下では、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するが、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。
【0034】
外部電極131、132は、第3面及び第4面3、4上に配置される接続部P1a、P2a、接続部P1a、P2aから第1面及び第2面1、2の一部に延びるバンド部P1b、P2bを含むことができる。バンド部P1b、P2bは、接続部P1a、P2aから第5面及び第6面5、6の一部に延びることもできる。また、外部電極131、132は、接続部P1a、P2aとバンド部P1b、P2bとの間に配置されるコーナー部P1c、P2cを含むことができる。コーナー部P1c、P2cは、本体110の面取り部C1、C2上に配置されることができる。
【0035】
すなわち、第1外部電極131は、第3面3上に配置される第1接続部P1a、第1接続部P1aから第1面及び第2面1、2の一部に延びる第1バンド部P1b、及び第1接続部P1aと第1バンド部P1bとの間に配置される第1コーナー部P1cを含むことができる。
【0036】
第2外部電極132は、第4面4上に配置される第2接続部P2a、第2接続部P2aから第1面及び第2面1、2の一部に延びる第2バンド部P2b、及び第2接続部P2aと第2バンド部P2bとの間に配置される第2コーナー部P2cを含むことができる。
【0037】
外部電極131、132はバンド部P1b、P2bに配置され、Cu-Ag合金を含むベース合金層131a、132a、接続部P1a、P2aにおいて内部電極121、122と接し、バンド部P1b、P2bにおいてベース合金層131a、132aと接する下部電極層131b、132b、及び下部電極層131b、132b上に配置される上部電極層131c、132cを含むことができる。
【0038】
すなわち、第1外部電極131は、第1バンド部P1bに配置され、Cu-Ag合金を含む第1ベース合金層131a、第1接続部P1aにおいて第1内部電極121と接し、第1バンド部P1bにおいて第1ベース合金層131aと接する第1下部電極層131b、及び第1下部電極層131b上に配置される第1上部電極層131cを含むことができる。
【0039】
第2外部電極132は、第2バンド部P2bに配置され、Cu-Ag合金を含む第2ベース合金層132a、第2接続部P2aにおいて第2内部電極122と接し、第2バンド部P2bにおいて第2ベース合金層132aと接する第2下部電極層132b、及び第2下部電極層132b上に配置される第2上部電極層132cを含むことができる。
【0040】
ベース合金層131a、132aは、バンド部P1b、P2bに配置され、外部からの水分が本体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。一実施形態において、ベース合金層131a、132aに含まれた気孔の平均サイズは、下部電極層131b、132bに含まれた気孔の平均サイズより小さいことができる。上記気孔は、外部からの水分が本体110の内部に浸透する経路となり得る。すなわち、ベース合金層131a、132aは、Cu-Ag合金を含むことで、下部電極層131b、132bよりも緻密になることができ、これにより、ベース合金層131a、132aは外部からの水分が本体110の内部に浸透することを抑制することができる。
【0041】
一方、本体110の面取り部C1、C2側は、外部からの水分の浸透に脆弱である可能性がある。外部からの水分が本体110の面取り部C1、C2を介して本体110の内部に浸透することを防止するために、ベース合金層131a、132aの一端はコーナー部P1c、P2cに配置されることが好ましい。例えば、第1ベース合金層131aの一端は第1コーナー部P1cに配置されてもよく、第2ベース合金層132aの一端は第2コーナー部P2cに配置されてもよい。例えば、第1ベース合金層131aは第1面取り部C1を覆い、第2ベース合金層132aは第2面取り部C2を覆うことができる。
【0042】
ベース合金層131a、132aに含まれたCu-Ag合金は酸素(O)を含むことができる。すなわち、エネルギー分散型分光分析法(EDS)を用いた分析の際、ベース合金層131a、132aではCu、Ag及びOが検出されることができる。
【0043】
下部電極層131b、132bはCuを含むことができる。また、下部電極層131b、132bはガラスを含むことができる。下部電極層131b、132bに含まれたガラスは、Ba、Ca、Zn、Al、B及びSiのうち1つ以上の酸化物を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0044】
下部電極層131b、132bは、Cuを主成分として含むことができる。例えば、積層型電子部品100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)及びエネルギー分散型分光分析法(EDS)で分析したとき、下部電極層131b、132bの総面積においてCuが占める面積の比率が80%以上であることができる。例えば、積層型電子部品100の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、下部電極層131b、132bの総面積のうちCuが占める面積の比率は、下部電極層131b、132bの総面積のうちCuを除く残りの元素が占める面積の比率より大きいことができる。ここで、下部電極層131b、132bの総面積とは、SEM-EDSで分析されるイメージにおいて、下部電極層131b、132bが占める総面積を意味することができる。上記イメージは、下部電極層131b、132bの全体を示すイメージであってもよく、下部電極層131b、132bの一部を拡大したイメージであってもよい。一方、エネルギー分散型分光分析法(EDS)を用いた分析の際、下部電極層131b、132bではCuが検出されるが、Agは検出されないことがある。
【0045】
下部電極層131b、132bは、基本的に内部電極121、122と外部電極131、132とを電気的に連結する役割を果たすことができる。特に、内部電極121、122がNiを含む場合、下部電極層131b、132bのCuが焼成過程で内部電極121、122側に拡散してNi-Cu合金を形成することにより、内部電極121、122と外部電極131、132との間の連結性が改善されることができる。一実施形態において、ベース合金層131a、132aは接続部P1a、P2aに配置されなくてもよい。すなわち、第1ベース合金層131aは第1接続部P1aに配置されず、第2ベース合金層132aは第2接続部P2aに配置されないことができる。ベース合金層131a、132aが接続部P1a、P2aに配置される場合、下部電極層131b、132bのCuが内部電極121、122側に拡散してNi-Cu合金の形成を妨げる可能性があるため、ベース合金層131a、132aは接続部P1a、P2aに配置されないことが好ましい。
【0046】
下部電極層131b、132bの厚さは特に限定する必要はない。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方向の断面において、下部電極層131b、132bの第1方向の中央領域での厚さは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。
【0047】
ベース合金層131a、132aと下部電極層131b、132bを形成する方法は特に限定する必要はない。例えば、本体110をAg粉末、ガラス、バインダー及び有機溶剤等を含むAgペーストにディッピングし、本体110の第3面及び第4面3、4上に塗布されたAgペーストを除去した後、本体110の第1面、第2面、第5面及び第6面1、2、5、6上に塗布されたAgペーストを焼成することにより、Agシード層を形成する。次に、上記Agシード層が形成された本体110をCu粉末、ガラス、バインダー及び有機溶剤等を含むCuペーストにディッピングした後、上記Cuペーストを焼成することにより下部電極層131b、132bを形成することができる。一方、下部電極層131b、132bがCuペーストの焼成により形成されるとき、下部電極層131b、132bのCuは上記Agシード層側に拡散することができ、下部電極層131b、132bのCuが上記Agシード層のAgと反応することにより、上記Agシード層は、Cu-Ag合金を含むベース合金層131a、132aとなり得る。Cu-Ag合金を含むベース合金層131a、132aを形成するために、上記Cuペーストは600℃以上850℃以下の温度で焼成されてもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0048】
上部電極層131c、132cはAg及びガラスを含むことができる。上部電極層131c、132cに含まれたガラスは、Ba、Ca、Zn、Al、B及びSiのうち1つ以上の酸化物を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0049】
上部電極層131c、132cは、Agを主成分として含むことができる。例えば、積層型電子部品100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)及びエネルギー分散型分光分析法(EDS)で分析したとき、上部電極層131c、132cの総面積においてAgが占める面積の比率は80%以上であることができる。例えば、積層型電子部品100の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、上部電極層131c、132cの総面積のうちAgが占める面積の比率は、上部電極層131c、132cの総面積のうちAgを除く残りの元素が占める面積の比率より大きいことができる。ここで、上部電極層131c、132cの総面積とは、SEM-EDSで分析されるイメージにおいて、上部電極層131c、132cが占める総面積を意味することができる。上記イメージは、上部電極層131c、132cの全体を示すイメージであってもよく、上部電極層131c、132cの一部を拡大したイメージであってもよい。一方、エネルギー分散型分光分析法(EDS)を用いた分析の際、上部電極層131c、132cではAgが検出されるが、Cuは検出されないことがある。
【0050】
上部電極層131c、132cを形成する方法は特に限定する必要はない。例えば、外部電極131、132を薄層化するために、上記Agペーストをスクリーン印刷法により下部電極層131b、132b上に印刷した後、焼成することにより上部電極層131c、132cを形成することができる。あるいは、Ag粉末、ガラス、及びバインダーなどを含む導電性シートを下部電極層131b、132b上に貼り付けた後に焼成することで、上部電極層131c、132cを形成することもできる。上部電極層131c、132cを形成するための焼成工程は、600℃以上850℃以下の温度で行われてもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0051】
上部電極層131c、132cは、基本的に接続部P1a、P2aに配置されることができる。すなわち、第1上部電極層131cは第1接続部P1aに配置され、第2上部電極層132cは第2接続部P2aに配置されることができる。一方、外部電極131、132を薄層化するために、上部電極層131c、132cをスクリーン印刷法により形成する場合、上部電極層131c、132cはバンド部P1b、P2bに配置されないことがある。あるいは、一実施形態において、上部電極層131c、132cの端部はバンド部P1b、P2bに配置されるが、下部電極層131b、132bの端部を覆わないことがある。
【0052】
上部電極層131c、132cの厚さは特に限定する必要はない。但し、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、本体110の第1方向の中央領域で測定した上部電極層の厚さをt1、上記内部電極のうち第1方向を基準として最外郭に配置された内部電極で測定した上部電極層の厚さをt2とするとき、t2>t1を満たすことができる。図3に示すように、ディッピング工法により下部電極層131b、132bを形成すると、下部電極層131b、132bは第1方向の中央部で最大厚さを有することができる。一方、上部電極層131c、132cをスクリーン印刷法により下部電極層131b、132b上に形成すると、上部電極層131c、132cの厚さは第1方向の中央部で薄く平坦であり、第1方向の外郭部では厚くなり得る。これにより、上記t2はt1より大きくなり得る。上記t2は特に限定する必要はないが、例えば8μm以下であってもよい。
【0053】
一実施形態において、外部電極131、132は、下部電極層131b、132bと上部電極層131c、132cとの間の界面に配置され、Cu-Ag合金を含む中間合金層131d、132dを含むことができる。すなわち、第1外部電極131は、第1下部電極層131bと第1上部電極層131cとの間の界面に配置される第1中間合金層131dを含むことができ、第2外部電極132は、第2下部電極層132bと第2上部電極層132cとの間の界面に配置される第2中間合金層132dを含むことができる。
【0054】
中間合金層131d、132dは、上部電極層131c、132cがAgペーストの焼成により形成されるとき、下部電極層131b、132bのCuと上部電極層131c、132cのAgとが相互反応することにより形成されることができる。中間合金層131d、132dは、下部電極層131b、132bと中間電極層131c、132cとの間の界面に連続的に配置されてもよく、不連続的に配置されてもよい。
【0055】
中間合金層131d、132dに含まれたCu-Ag合金は酸素(O)を含むことができる。すなわち、エネルギー分散型分光分析法(EDS)を用いた分析の際、中間合金層131d、132dではCu、Ag及びOが検出されることができる。
【0056】
中間合金層131d、132dは、ベース合金層131a、132aと同様に、下部電極層131b、132bや上部電極層131c、132cに比べて相対的に緻密なCu-Ag合金を含むことにより、外部からの水分が本体110の内部に浸透することを抑制する役割を果たすことができる。すなわち、一実施形態において、中間合金層131d、132dに含まれた気孔の平均サイズは、上部電極層131c、132cに含まれた気孔の平均サイズより小さいことができる。
【0057】
外部電極131、132を薄層化するために上部電極層131c、132cをスクリーン印刷法により形成する場合、バンド部P1b、P2b及び/又はコーナー部P1c、P2cに中間合金層131d、132dが形成されないか、又は形成されたとしても十分な厚さの中間合金層131d、132dが形成されない可能性がある。バンド部P1b、P2b及び/又はコーナー部P1c、P2cに中間合金層131d、132dが形成されないか、又は形成されたとしても十分な厚さの中間合金層131d、132dが形成されない場合、本体110の面取り部C1、C2に浸透する外部からの水分を十分に阻止することができない。これに対し、本発明の一実施形態によれば、一次的に、中間合金層131d、132dが外部からの水分浸透を抑制し、二次的に、面取り部C1、C2を覆うベース合金層131a、132aが外部からの水分浸透を抑制することにより、積層型電子部品100の耐湿信頼性をより効果的に改善することができる。
【0058】
一実施形態において、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、外部電極131、132の総面積に対する中間合金層131d、132dの面積の比率は25%以下であることができる。すなわち、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、第1外部電極131の総面積に対する第1中間合金層131dの面積の比率は25%以下であることができ、第2外部電極132の総面積に対する第2中間合金層132dの面積の比率は25%以下であることができる。ここで、外部電極131、132の総面積とは、ベース合金層131a、132a、下部電極層131b、132b、上部電極層131c、132c、及び中間合金層131d、132dの合計面積を意味することができる。
【0059】
外部電極131、132の総面積に対する中間合金層131d、132dの面積の比率が25%を超える場合、積層型電子部品100の容量が低下するという問題が発生する可能性がある。一方、外部電極131、132の総面積に対する中間合金層131d、132dの面積は4%以上であってもよい。外部電極131、132の総面積に対する中間合金層131d、132dの面積が4%未満である場合、本発明の耐湿信頼性の改善効果が僅かである可能性がある。
【0060】
一実施形態において、本体110の第3方向の中央を通る第1方向及び第2方向の断面において、外部電極131、132の総面積に対するベース合金層131a、132aの面積の比率は1%~3%であることができる。
【0061】
中間合金層131d、132dの厚さは特に限定する必要はない。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方向の断面において、中間合金層131d、132dの厚さは1μm~2μmであってもよい。
【0062】
一方、図示していないが、外部電極131、132は、上部電極層131c、132c上に配置されためっき層をさらに含むことができる。上記めっき層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。上記めっき層は、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、上記めっき層は、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。
【0063】
図6は、図3の変形例であって、本発明の他の一実施形態に係る積層型電子部品200を概略的に示す断面図である。以下では、図6を参照して本発明の他の一実施形態に係る積層型電子部品200について説明するが、上述した本発明の一実施形態に係る積層型電子部品100と重複する説明は省略する。
【0064】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品200は、本体110と第1外部電極231及び第2外部電極232とを含むことができる。
【0065】
外部電極231、232は、バンド部P1b、P2bに配置されて接続部P1a、P2aの一部に延び、Cu-Ag合金を含むベース合金層231a、232a、接続部P1a、P2aにおいて内部電極121、122と接し、バンド部P1b、P2bにおいてベース合金層231a、232aと接する下部電極層231b、232b、及び下部電極層231b、232b上に配置される上部電極層231c、232cを含むことができる。
【0066】
すなわち、第1外部電極231は、第1バンド部P1bに配置されて第1接続部P1aの一部に延び、Cu-Ag合金を含む第1ベース合金層231a、第1接続部P1aにおいて第1内部電極121と接し、第1バンド部P1bにおいて第1ベース合金層231aと接する第1下部電極層231b、及び第1下部電極層231b上に配置される第1上部電極層231cを含むことができる。
【0067】
第2外部電極232は、第2バンド部P2bに配置されて第2接続部P2aの一部に延び、Cu-Ag合金を含む第2ベース合金層232a、第2接続部P2aにおいて第2内部電極122と接し、第2バンド部P2bにおいて第2ベース合金層232aと接する第2下部電極層232b、及び第2下部電極層232b上に配置される第2上部電極層232cを含むことができる。
【0068】
第1外部電極231は、第1下部電極層231bと第1上部電極層231cとの間の界面に配置され、Cu-Ag合金を含む第1中間合金層231dを含むことができる。第2外部電極232は、第2下部電極層232bと第2上部電極層232cとの間の界面に配置され、Cu-Ag合金を含む第2中間合金層232dを含むことができる。
【0069】
本発明の一実施形態に係る積層型電子部品200の場合、ベース合金層231a、232aの一端が接続部P1a、P2aに配置されることができる。すなわち、第1ベース合金層231aの一端は第1接続部P1aに配置されることができ、第2ベース合金層232aの一端は第2接続部P2aに配置されることができる。これにより、ベース合金層231a、232aは、本体110の面取り部C1、C2をより効果的に覆うことができ、結果的に、積層型電子部品200の耐湿信頼性をさらに向上させることができる。
【0070】
一実施形態において、ベース合金層231a、232aは内部電極121、122と接触しなくてもよい。すなわち、第1ベース合金層231aは、第1内部電極121と接触しなくてもよい。例えば、第1ベース合金層231aの一端は、カバー部112、113の第2方向の側面上に配置されてもよい。第2ベース合金層232aは、第2内部電極122と接触しなくてもよい。例えば、第2ベース合金層232aの一端は、カバー部112、113の第2方向の側面上に配置されてもよい。
【0071】
ベース合金層231a、232aが内部電極121、122と接触しないことにより、下部電極層231b、232bのCuは内部電極121、122側に容易に拡散することができる。これにより、内部電極121、122と外部電極231、232との接触性を低下させずに積層型電子部品200の耐湿信頼性を改善することができる。
【0072】
ベース合金層231a、232aを形成する方法は特に限定する必要はない。例えば、本体110を上記Agペーストにディッピングした後に容量形成部Acの第2方向の両側面上に塗布されたAgペーストを除去した後、上記Agペーストを焼成することでAgシード層を形成する。その後、Cuペーストを焼成して下部電極層231b、232bを形成すると、バンド部P1b、P2bに配置されて接続部P1a、P2aの一部に延びるベース合金層231a、232aを形成することができる。
【0073】
図7は、図6の変形例であって、本発明の他の一実施形態に係る積層型電子部品200'を概略的に示す断面図である。
【0074】
図7を参照すると、ベース合金層231a'、232a'は、第1方向を基準として最外郭に配置された内部電極121、122と接触することができる。例えば、第1外部電極231'の第1ベース合金層231a'は、第1方向を基準として最外郭に配置された第1内部電極121と接触することができる。第2外部電極232'の第2ベース合金層232a'は、第1方向を基準として最外郭に配置された第2内部電極122と接触することができる。一方、図示されていないが、第1ベース合金層231a'は、第1方向を基準として最上部及び最下部に配置された第1内部電極121とそれぞれ接触することができ、第2ベース合金層232a'は、第1方向を基準として最上部及び最下部に配置された第2内部電極122とそれぞれ接触することができる。
【0075】
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。
【0076】
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理解されることができる。
【0077】
また、「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】
【0078】
100、200: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
131、132、231、232:外部電極
131a、132a、231a、232a:ベース合金層
131b、132b、231b、232b:下部電極層
131c、132c、231c、232c:上部電極層
131d、132d、231d、232d:中間合金層
P1a、P2a:接続部
P1b、P2b:バンド部
P1c、P2c:コーナー部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7