(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-03
(45)【発行日】2024-06-11
(54)【発明の名称】積層型電子部品
(51)【国際特許分類】
H01G 4/224 20060101AFI20240604BHJP
H01G 4/30 20060101ALI20240604BHJP
H01G 2/10 20060101ALI20240604BHJP
H01G 4/228 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
H01G4/224 100
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
H01G4/224
H01G4/30 513
H01G4/30 516
H01G2/10 M
H01G4/228 A
(21)【出願番号】P 2020107314
(22)【出願日】2020-06-22
【審査請求日】2023-03-03
(31)【優先権主張番号】10-2019-0114820
(32)【優先日】2019-09-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【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】キム、ドン ヨン
(72)【発明者】
【氏名】シン、ウー チュル
(72)【発明者】
【氏名】ジョ、ジ ホン
【審査官】金子 秀彦
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-278373(JP,A)
【文献】特開2010-267901(JP,A)
【文献】特開2016-171236(JP,A)
【文献】米国特許第10366834(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01G 4/224
H01G 4/30
H01G 2/10
H01G 4/228
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体層、及び前記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極を含み、前記積層方向に互いに対向する第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、前記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有する本体と、
順に配置された第1電極層、第1導電性樹脂層、第1めっき層、及び第1追加めっき層を含み、前記本体の第3面に配置される第1接続部、及び前記第1接続部から前記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部を有する第1外部電極と、
順に配置された第2電極層、第2導電性樹脂層、第2めっき層、及び第2追加めっき層を含み、前記本体の第4面に配置される第2接続部、及び前記第2接続部から前記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部を有する第2外部電極と、
前記本体の外表面のうち前記第1及び第2外部電極が配置されていない領域に配置される本体カバー部、前記本体カバー部から前記第1バンド部の第1めっき層と第1追加めっき層との間に延びて配置される第1延長部、及び前記本体カバー部から前記第2バンド部の第2めっき層と第2追加めっき層との間に延びて配置される第2延長部を含むSi有機化合物層と、を含む積層型電子部品。
【請求項2】
前記Si有機化合物層はアルコキシシラン(Alkoxy Silane)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1バンド部の第1電極層上における第1導電性樹脂層の厚さをTa、第1延長部の厚さをTbと定義したときに、Tb/Taが0.5以上0.9以下である、請求項1又は2に記載の積層型電子部品。
【請求項4】
前記第1及び第2導電性樹脂層が導電性金属及びベース樹脂を含む、請求項1から3の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項5】
前記第1及び第2電極層は導電性金属及びガラスを含む、請求項1から4の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項6】
前記第1及び第2めっき層はNiめっき層であり、前記第1及び第2追加めっき層はSnめっき層である、請求項1から5の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項7】
前記第1及び第2延長部にそれぞれ配置される第1及び第2開口部を含む、請求項1から6の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項8】
誘電体層、及び前記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極を含み、前記積層方向に互いに対向する第1及び第2面、前記第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、前記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有する本体と、
順に配置された第1電極層、第1導電性樹脂層、第1めっき層、及び第1追加めっき層を含み、前記本体の第3面に配置される第1接続部、及び前記第1接続部から前記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部を有する第1外部電極と、
順に配置された第2電極層、第2導電性樹脂層、第2めっき層、及び第2追加めっき層を含み、前記本体の第4面に配置される第2接続部、及び前記第2接続部から前記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部を有する第2外部電極と、
前記本体の外表面のうち前記第1及び第2外部電極が配置されていない領域に配置される本体カバー部、前記本体カバー部から前記第1めっき層と第1追加めっき層との間に延びて配置される第1延長部、及び前記本体カバー部から前記第2めっき層と第2追加めっき層との間に延びて配置される第2延長部を含むSi有機化合物層と、を含み、
前記第1及び第2延長部にそれぞれ配置される第1及び第2開口部を含む、積層型電子部品。
【請求項9】
前記第1開口部の面積は、前記第1延長部の面積の20~90%であり、前記第2開口部の面積は、前記第2延長部の面積の20~90%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開口部は、前記第1バンド部及び第1接続部のうち何れか1つ以上に配置され、前記第2開口部は、前記第2バンド部及び第2接続部のうち何れか1つ以上に配置される、請求項8又は9に記載の積層型電子部品。
【請求項11】
前記Si有機化合物層はアルコキシシラン(Alkoxy Silane)を含む、請求項8から10の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項12】
前記第1バンド部の第1電極層上における第1導電性樹脂層の厚さをTa、第1延長部の厚さをTbと定義したときに、Tb/Taが0.5以上0.9以下である、請求項8から11の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項13】
前記第1及び第2導電性樹脂層は導電性金属及びベース樹脂を含む、請求項8から12の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項14】
前記第1及び第2電極層は導電性金属及びガラスを含む、請求項8から13の何れか一項に記載の積層型電子部品。
【請求項15】
前記第1及び第2めっき層はNiめっき層であり、前記第1及び第2追加めっき層はSnめっき層である、請求項8から14の何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ものである。
【背景技術】
【0002】
積層型電子部品のうちの1つである積層セラミックキャパシタ(MLCC:Multi-Layered Ceramic Capacitor)は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)及びプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)などの映像機器、コンピューター、スマートフォン、及び携帯電話などの種々の電子製品のプリント回路基板に取り付けられ、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ーである。
【0003】
かかる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、且つ実装が容易であるという利点を有するため、種々の電子装置の部品として用いられることができる。コンピュータ、モバイル機器などの各種電子機器の小型化、高出力化に伴い、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】
また、近年、自動車用電装部品に対する業界の関心が高くなっており、積層セラミックキャパシタにおいても、自動車もしくはインフォテインメントシステムに用いられるために、高信頼性及び高強度特性が求められている。
【0005】
高信頼性及び高強度特性を確保するために、従来の電極層で構成される外部電極を、電極層及び導電性樹脂層の二層構造に変更する方案が提案されている。
【0006】
電極層及び導電性樹脂層の二層構造は、電極層上に導電性物質を含有する樹脂組成物を塗布することで、外部衝撃を吸収し、めっき液の浸透を防止して信頼性を向上させることができる。
【0007】
しかしながら、自動車業界では、電気自動車、自律走行自動車などの開発が進んでおり、これに伴い、より多数の積層セラミックキャパシタが必要となっている。よって、自動車などに用いられる積層セラミックキャパシタには、さらに苛酷な耐湿信頼性条件及び撓み強度特性を保障することが求められている。
【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1つは、撓み強度特性が向上した積層型電子部品を提供することにある。
【0009】
本発明の様々な目的の1つは、耐湿信頼性に優れた積層型電子部品を提供することにある。
【0010】
本発明の様々な目的の1つは、ESR(等価直列抵抗、Equivalent series resistance)が低い積層型電子部品を提供することにある。
【0011】
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されることができる。
【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、及び上記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極を含み、上記積層方向に互いに対向する第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、上記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有する本体と、順に配置された第1電極層、第1導電性樹脂層、第1めっき層、及び第1追加めっき層を含み、上記本体の第3面に配置される第1接続部、及び上記第1接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部を有する第1外部電極と、順に配置された第2電極層、第2導電性樹脂層、第2めっき層、及び第2追加めっき層を含み、上記本体の第4面に配置される第2接続部、及び上記第2接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部を有する第2外部電極と、上記本体の外表面のうち上記第1及び第2外部電極が配置されていない領域に配置される本体カバー部、上記本体カバー部から上記第1バンド部の第1めっき層と第1追加めっき層との間に延びて配置される第1延長部、及び上記本体カバー部から上記第2バンド部の第2めっき層と第2追加めっき層との間に延びて配置される第2延長部を含むSi有機化合物層と、を含む。
【0013】
本発明の他の実施形態による積層型電子部品は、誘電体層、及び上記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極を含み、上記積層方向に互いに対向する第1及び第2面、上記第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、上記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有する本体と、順に配置された第1電極層、第1導電性樹脂層、第1めっき層、及び第1追加めっき層を含み、上記本体の第3面に配置される第1接続部、及び上記第1接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部を有する第1外部電極と、順に配置された第2電極層、第2導電性樹脂層、第2めっき層、及び第2追加めっき層を含み、上記本体の第4面に配置される第2接続部、及び上記第2接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部を有する第2外部電極と、上記本体の外表面のうち上記第1及び第2外部電極が配置されていない領域に配置される本体カバー部、上記本体カバー部から上記第1めっき層と第1追加めっき層との間に延びて配置される第1延長部、及び上記本体カバー部から上記第2めっき層と第2追加めっき層との間に延びて配置される第2延長部を含むSi有機化合物層と、を含み、上記第1及び第2延長部にそれぞれ配置される第1及び第2開口部を含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明の様々な効果の一効果は、本体の外表面のうち、外部電極が配置されていない領域に配置される本体カバー部と、上記本体カバー部から外部電極のめっき層と追加めっき層との間に延びる延長部と、を含むSi有機化合物層を含むことで、撓み強度を向上させたことである。
【0015】
本発明の様々な効果の一効果は、上記Si有機化合物層を含むことで、耐湿信頼性を向上させたことである。
【0016】
但し、本発明の多様で且つ有益な利点と効果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されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
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3】本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。
【
図5】本発明の他の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6】
図5のII-II'線に沿った断面図である。
【
図7】本発明の他の実施形態による積層型電子部品の変形例の斜視図を概略的に示したものである。
【
図8】
図7のIII-III'線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい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、当該技術分野で平均的な知識を有する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)がされることがある。
【0019】
なお、本発明を明確に説明すべく、図面において説明と関係ない部分は省略し、様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示し、同一思想の範囲内において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。
【0020】
さらに、明細書全体において、ある構成要素を「含む」というのは、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むことができることを意味する。
【0021】
図面において、X方向は、第2方向、L方向、または長さ方向、Y方向は、第3方向、W方向、または幅方向、Z方向は、第1方向、積層方向、T方向、または厚さ方向と定義されることができる。
【0022】
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る。
【0023】
【0024】
図3は本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。
【0025】
【0026】
以下では、
図1から
図4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について説明する。
【0027】
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、及び上記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極121、122を含み、上記積層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面と連結されて互いに対向する第3及び第4面3、4、上記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面5、6を有する本体110と、順に配置された第1電極層131a、第1導電性樹脂層131b、第1めっき層131c、及び第1追加めっき層131dを含み、上記本体の第3面に配置される第1接続部A1、及び上記第1接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部B1を有する第1外部電極131と、順に配置された第2電極層132a、第2導電性樹脂層132b、第2めっき層132c、及び第2追加めっき層132dを含み、上記本体の第4面に配置される第2接続部A2、及び上記第2接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部B2を有する第2外部電極132と、上記本体の外表面のうち上記第1及び第2外部電極131、132が配置されていない領域に配置される本体カバー部143、上記本体カバー部から上記第1バンド部B1の第1めっき層131cと第1追加めっき層131dとの間に延びて配置される第1延長部141、及び上記本体カバー部から上記第2バンド部B2の第2めっき層132cと第2追加めっき層132dとの間に延びて配置される第2延長部142を含むSi有機化合物層140と、を含む。
【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。
【0029】
本体110の具体的な形状は特に制限されないが、図面に示すように、本体110は、六面体状またはこれに類似した形状からなることができる。また、本体110は、焼成過程で本体110に含まれるセラミック粉末の収縮により、完全な直線を有する六面体形ではないが、実質的に六面体状を有することができる。
【0030】
本体110は、厚さ方向(Z方向)に互いに対向する第1及び第2面1、2と、上記第1及び第2面1、2と連結されて幅方向(Y方向)に互いに対向する第3及び第4面3、4と、第1及び第2面1、2と連結され、且つ第3及び第4面3、4と連結されて長さ方向(X方向)に互いに対向する第5及び第6面5、6と、を有することができる。
【0031】
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、走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いずには確認が困難なほど一体化することができる。
【0032】
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、十分な静電容量を得ることができれば特に制限されない。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、またはチタン酸ストロンチウム系材料などを用いることができる。上記チタン酸バリウム系材料は、BaTiO3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、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、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3、またはBa(Ti1-yZry)O3などが挙げられる。
【0033】
上記誘電体層111を形成する材料は、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの粉末に、本発明の目的に応じて、種々のセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。
【0034】
本体110は、上記本体110の内部に配置され、上記誘電体層111を間に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を含み、容量が形成される容量形成部と、上記容量形成部の上部に配置される上部保護層112と、上記容量形成部の下部に配置される下部保護層113と、を含むことができる。
【0035】
上記容量形成部は、キャパシタの容量の形成に寄与する部分であり、誘電体層111を間に挟んで複数の第1及び第2内部電極121、122を繰り返し積層することで形成されることができる。
【0036】
上記上部保護層112及び下部保護層113は、単一の誘電体層または2つ以上の誘電体層を容量形成部の上下面にそれぞれ上下方向に積層することで形成されることができ、基本的には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。
【0037】
上記上部保護層112及び下部保護層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。
【0038】
複数の内部電極121、122は、誘電体層111を間に挟んで互いに対向するように配置される。
【0039】
内部電極121、122は、誘電体層間に挟んで互いに対向するように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。
【0040】
第1及び第2内部電極121、122は、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。
【0041】
図2を参照すると、第1内部電極121は、第4面4と離隔して第3面3を介して露出し、第2内部電極122は、第3面3と離隔して第4面4を介して露出することができる。本体の第3面3には、第1外部電極131が配置されて第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が配置されて第2内部電極122と連結されることができる。
【0042】
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と連結されており、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。したがって、第1内部電極121は第4面4から一定距離離隔して形成され、第2内部電極122は第3面3から一定距離離隔して形成される。
【0043】
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により互いに電気的に分離されることができる。
【0044】
図3を参照すると、本体110は、第1内部電極121が印刷された誘電体層111と、第2内部電極122が印刷された誘電体層111とを厚さ方向(Z方向)に交互に積層した後、焼成することで形成されることができる。
【0045】
第1及び第2内部電極121、122を形成する材料は特に制限されない。例えば、第1及び第2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つ以上を含む導電性ペーストを用いて形成されることができる。
【0046】
上記導電性ペーストの印刷方法としては、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、本発明がこれに限定されるものではない。
【0047】
外部電極131、132は本体110に配置されており、順に配置された電極層131a、132a、導電性樹脂層131b、132b、めっき層131c、132c、及び追加めっき層131d、132dを含むことができる。但し、後述のように、めっき層131c、132cと追加めっき層131d、132dとの間には、Si有機化合物層140の延長部141、142が配置されることができる。
【0048】
外部電極131、132は、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。
【0049】
第1外部電極131は、第1電極層131a、第1導電性樹脂層131b、第1めっき層131c、及び第1追加めっき層131dを含み、第2外部電極132は、第2電極層132a、第2導電性樹脂層132b、第2めっき層132c、及び第2追加めっき層132dを含むことができる。
【0050】
配置された位置によって第1外部電極131の領域を区分すると、第1外部電極131は、本体の第3面3に配置される第1接続部A1と、第1接続部A1から第1、第2、第5、及び第6面1、2、5、6の一部まで延びるバンド部B1と、を含むことができる。
【0051】
配置された位置によって第2外部電極132の領域を区分すると、第2外部電極132は、本体の第4面4に配置される第2接続部A2と、第2接続部A2から第1、第2、第5、及び第6面1、2、5、6の一部まで延びるバンド部B2と、を含むことができる。
【0052】
一方、第1及び第2電極層131a、132aは、金属などのように電気伝導性を有するものであれば何れの物質を用いて形成されてもよく、電気的特性、構造的安定性などを考慮して具体的な物質が決定されることができる。
【0053】
例えば、第1及び第2電極層131a、132aは、導電性金属及びガラスを含むことができる。
【0054】
電極層131a、132aに含まれる導電性金属は、静電容量を形成するために上記内部電極と電気的に連結されることができる材料であれば特に制限されない。例えば、電極層131a、132aに用いられる導電性金属は、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つ以上であることができる。
【0055】
上記電極層131a、132aは、上記導電性金属粉末にガラスフリットを添加して準備され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。
【0056】
第1及び第2電極層131a、132aが導電性金属及びガラスを含む場合、接続部A1、A2とバンド部B1、B2が接するコーナー部の厚さが薄く形成されたり、バンド部B1、B2の端部と本体110との間の剥離現象が発生することがあり、特に耐湿信頼性の問題をもたらす恐れがある。よって、第1及び第2電極層131a、132aが導電性金属及びガラスを含む場合、本発明による耐湿信頼性の向上効果においてより効果的である。
【0057】
また、第1及び第2電極層131a、132aは、原子層蒸着(Atomic Layer Deposition、ALD)法、分子層蒸着(Molecular Layer Deposition、MLD)法、化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition、CVD)法、スパッタリング(Sputtering)法などを用いて形成されてもよい。
【0058】
また、第1及び第2電極層131a、132aは、本体110上に導電性金属を含むシートを転写する方式により形成されてもよい。
【0059】
導電性樹脂層131b、132bは、導電性金属及びベース樹脂を含むことができる。
【0060】
導電性樹脂層131b、132bに含まれる導電性金属は、電極層131a、132aと電気的に連結されるようにする役割を果たす。
【0061】
導電性樹脂層131b、132bに含まれる導電性金属は、電極層131a、132aと電気的に連結されることができる材質であれば特に制限されない。例えば、導電性樹脂層131b、132bに含まれる導電性金属は、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つ以上であることができる。
【0062】
導電性樹脂層131b、132bに含まれる導電性金属は、球状粉末及びフレーク状粉末のうち1つ以上を含むことができる。すなわち、導電性金属は、フレーク状粉末のみからなるか、球状粉末のみからなってもよく、フレーク状粉末と球状粉末が混合された形態であってもよい。
【0063】
ここで、球状粉末は、完全な球状ではない形態も含むことができ、例えば、長軸と短軸の長さの割合(長軸/短軸)が1.45以下である形態を含むことができる。
【0064】
フレーク状粉末は、平らで且つ長い形態を有する粉末を意味し、特に制限されるものではないが、例えば、長軸と短軸の長さの割合(長軸/短軸)が1.95以上であることができる。
【0065】
上記球状粉末及びフレーク状粉末の長軸と短軸の長さは、積層型電子部品の幅(Y)方向の中央部で切断したX及びZ方向の断面(L-T断面)を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)でスキャンして得た画像から測定することができる。
【0066】
導電性樹脂層131b、132bに含まれるベース樹脂は、接合性確保及び衝撃吸収の役割を果たす。
【0067】
導電性樹脂層131b、132bに含まれるベース樹脂は、接合性及び衝撃吸収性を有し、導電性金属粉末と混合してペーストを製造することができるものであれば特に制限されない。例えば、ベース樹脂はエポキシ系樹脂であることができる。
【0068】
第1及び第2めっき層131c、132cは、実装特性を向上させる役割をし、導電性樹脂層131b、132bと追加めっき層131d、132dを電気的に連結する役割を果たす。
【0069】
めっき層131c、132cの種類は特に限定されない。例えば、めっき層131c、132cは、Ni、Sn、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、複数の層で形成されることができる。
【0070】
第1及び第2追加めっき層131d、132dは、実装特性を向上させる役割を果たす。また、第1及び第2追加めっき層131d、132dは、撓み応力が発生した時にピールオフ(peel-off)され、撓みによるクラックを防止する役割を果たすことができる。
【0071】
追加めっき層131d、132dの種類は特に限定されない。例えば、追加めっき層131d、132dは、Ni、Sn、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、複数の層で形成されることができる。
【0072】
好ましくは、めっき層131c、132cはNiめっき層であり、追加めっき層131d、132dはSnめっき層であることができる。
【0073】
Si有機化合物層140は、本体の外表面のうち、第1及び第2外部電極131、132が配置されていない領域に配置される本体カバー部143と、上記本体カバー部143から上記第1バンド部B1の第1めっき層131cと第1追加めっき層131dとの間に延びて配置される第1延長部141と、上記本体カバー部143から上記第2バンド部B2の第2めっき層132cと第2追加めっき層132dとの間に延びて配置される第2延長部142と、を含む。
【0074】
Si有機化合物層140は、積層型電子部品100が基板に実装された状態で熱的/物理的衝撃によって基板が変形される場合に発生する応力が本体110に伝達されることを抑え、クラックを防止する役割を果たす。
【0075】
また、Si有機化合物層140は、水分の浸透経路を遮断することで、耐湿信頼性を向上させる役割を果たす。
【0076】
導電性樹脂層131b、132bに含まれているベース樹脂も、衝撃吸収の役割を一部果たすが、第1導電性樹脂層131bと第2導電性樹脂層132bが絶縁されるように配置されなければならないため、その役割に限界が存在する。
【0077】
これに対し、本体カバー部143は導電性金属を含まず、絶縁性を有するため、本体の外表面のうち第1及び第2外部電極131、132が配置されていない領域に配置され、より広い領域に配置されることにより、衝撃吸収及び応力伝達抑制においてより効果的である。
【0078】
また、本体カバー部143は、本体110の微細な気孔やクラックをシールすることで、水分が本体の外表面を介して本体の内部に浸透することを防止することができる。
【0079】
第1延長部141は、本体カバー部143から上記第1バンド部B1の第1めっき層131cと第1追加めっき層131dとの間に延びて配置され、応力が本体110に伝達されることを抑え、クラックを防止する役割を果たす。
【0080】
また、第1延長部141は、第1バンド部B1に配置されている第1めっき層131cの端部と本体110との間の剥離現象が発生することを抑え、耐湿信頼性を向上させる役割を果たす。
【0081】
第2延長部142は、本体カバー部143から上記第2バンド部B2の第2めっき層132cと第2追加めっき層132dとの間に延びて配置され、応力が本体110に伝達されることを抑え、クラックを防止する役割を果たす。
【0082】
また、第2延長部142は、第2バンド部B2に配置されている第2めっき層132cの端部と本体110との間の剥離現象が発生することを抑え、耐湿信頼性を向上させる役割を果たす。
【0083】
また、Si有機化合物層140の延長部141、142は、追加めっき層131d、132dとの結合力が低いため、撓み応力が発生した時に追加めっき層131d、132dのピールオフ(peel-off)を誘導し、撓みによるクラックを防止する役割を果たすことができる。
【0084】
この際、第1及び第2延長部141、142は、第1及び第2延長部141、142にそれぞれ配置される第1及び第2開口部を含むことができる。
【0085】
延長部141、142と追加めっき層131d、132dとの結合力が低すぎる場合、弱い撓み応力にもピールオフ(peel-off)が起こり、撓みによるクラックを効果的に防止することができない場合が発生する恐れがある。
【0086】
したがって、上記第1及び第2開口部を含むことで、追加めっき層131d、132dが上記第1及び第2開口部を介してめっき層131c、132cと接触するようにすることにより、所定の結合力を確保することができる。これにより、さらに効果的に撓みによるクラックを防止することができる。
【0087】
一方、Si有機化合物層140は、誘電体層及び内部電極を含む本体110に、電極層131a、132a、導電性樹脂層131b、132b、及びめっき層131c、132cを形成した後、本体110の露出した外表面、めっき層131c、132c上にSi有機化合物層を形成し、めっき層131c、132cの接続部A1、A2上に形成されたSi有機化合物層140を除去することで形成することができる。
【0088】
接続部A1、A2上に形成されたSi有機化合物層140を除去する方法としては、例えば、レーザー(laser)加工、機械研磨、乾式エッチング(dry etching)、湿式エッチング(wet etching)、テープ保護層を用いたシャドゥ蒸着(Shadowing deposition)方法などを用いることができる。また、接続部A1、A2上に形成されたSi有機化合物層140を除去する過程で、バンド部B1、B2上に形成されたSi有機化合物層140の一部も除去されるようにすることで、延長部141、142に開口部を形成することができる。
【0089】
Si有機化合物層140は、アルコキシシラン(Alkoxy Silane)を含むことができる。
【0090】
これにより、Si有機化合物層140は、複数の炭化ケイ素結合構造を含むポリマー(polymer)の形態を有し、疎水性(hydrophobicity)を有する。
【0091】
アルコキシシラン(Alkoxy Silane)は、水分浸透及び汚染を防止し、種々の無機基質に浸透して硬化され、製品を保護して耐久性を増加させる役割を果たす。また、アルコキシシラン(Alkoxy Silane)がヒドロキシ基(OH)と反応して強い化学的結合が形成されることで、耐久性が向上することができる。
【0092】
また、エポキシ樹脂や無機化合物と比較すると、エポキシ樹脂は、撥水効果がなくて水分の浸透を効果的に抑制することが困難であり、硬化時に多量のCO2ガスが発生して剥離問題が発生する恐れがあり、無機化合物は、本体表面への塗布時にヒドロキシ基と反応できる官能基がないため、本体表面に粘着されにくく、化学的な結合がなされないため本発明に適用しにくい。
【0093】
したがって、Si有機化合物層140がアルコキシシラン(Alkoxy Silane)を含むことで、微細な気孔やクラックをシールする効果をより向上させることができ、撓み応力及び耐湿信頼性をより向上させることができる。
【0094】
第1バンド部B1の第1電極層131a上における第1導電性樹脂層131bの厚さをTa、第1延長部141の厚さをTbと定義したときに、Tb/Taは0.5以上0.9以下であることができる。
【0095】
図4は
図2のP領域を拡大した図である。
図4を参照して、第1バンド部B1の第1電極層131a上における第1導電性樹脂層131b及び第1延長部141の厚さについて詳細に説明する。但し、第2バンド部B2の第2電極層132a上における第2導電性樹脂層132b及び第2延長部142の厚さにも同様に適用可能である。
【0096】
第1バンド部B1の第1電極層131a上における第1導電性樹脂層131bの厚さTaに対する第1延長部141の厚さTbの比(Tb/Ta)を変更しながらサンプルチップを製造した後、撓み強度及びESR(等価直列抵抗、Equivalent series resistance)を評価し、それぞれ下記表1及び表2に記載した。
【0097】
撓み強度は、ピエゾ圧電効果を用いた撓み強度測定法により測定し、基板に積層セラミックキャパシタのサンプルを実装した後、ベンディング時に押しを受ける中心部からの距離を6mmに設定して、サンプルチップにクラックが発生するか否かを観察し、全サンプルチップの個数に対する、クラックが発生したサンプルチップの個数を記載したものである。
【0098】
ESR評価は、サンプルチップを-55℃で30分間維持し、125℃まで昇温してから30分維持することを1サイクルとし、500サイクルを適用した後、ESRが50mΩを超えるサンプルチップを不良と判断し、全サンプルチップの個数に対する、ESRが不良であるサンプルチップの個数を記載したものである。
【0099】
【0100】
上記表1を参照すると、Tb/Taが0.3である試験番号1では、総300個のうち4個のサンプルチップでクラックが発生した。
【0101】
これに対し、Tb/Taが0.5以上である試験番号2~6では、クラックが発生したサンプルチップの個数が0個と、撓み強度に優れることが確認できる。
【0102】
【0103】
上記表2を参照すると、Tb/Taが1.1である試験番号5では、総1600個のうち6個のサンプルチップでESR不良が発生し、Tb/Taが1.3である試験番号6では、総1600個のうち5個のサンプルチップでESR不良が発生した。
【0104】
これに対し、Tb/Taが0.9以下である試験番号1~4では、ESR不良が発生したサンプルチップの個数が0個であって、ESR特性に優れていることが確認ができる。
【0105】
したがって、撓み強度を向上させながらも、優れたESR特性も確保するためには、第1バンド部B1の第1電極層131a上における第1導電性樹脂層131bの厚さTaに対する第1延長部141の厚さTbの比(Tb/Ta)が0.5以上0.9以下を満たすことが好ましいことが分かる。
【0106】
図5は本発明の他の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。
【0107】
【0108】
図7は本発明の他の実施形態による積層型電子部品の変形例の斜視図を概略的に示したものである。
【0109】
図8は
図7のIII-III'線に沿った断面図である。
【0110】
以下では、
図5から
図8を参照して、本発明の他の実施形態による積層型電子部品100'及びその変形例100''について説明する。但し、重複説明を避けるために、本発明の一実施形態による積層型電子部品100と共通する説明は省略する。
【0111】
本発明の他の実施形態による積層型電子部品100'は、誘電体層111、及び上記誘電体層を間に挟んで交互に積層される第1及び第2内部電極121、122を含み、上記積層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面と連結されて互いに対向する第3及び第4面3、4、上記第1~第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面5、6を有する本体110と、順に配置された第1電極層131a、第1導電性樹脂層131b、第1めっき層131c、及び第1追加めっき層131dを含み、上記本体の第3面に配置される第1接続部A1、及び上記第1接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第1バンド部B1を有する第1外部電極131と、順に配置された第2電極層132a、第2導電性樹脂層132b、第2めっき層132c、及び第2追加めっき層132dを含み、上記本体の第4面に配置される第2接続部A2、及び上記第2接続部から上記第1、第2、第5、及び第6面上の一部まで延びる第2バンド部B2を有する第2外部電極132と、上記本体の外表面のうち上記第1及び第2外部電極131、132が配置されていない領域に配置される本体カバー部143、上記本体カバー部から上記第1めっき層131cと第1追加めっき層131dとの間に延びて配置される第1延長部141'、及び上記本体カバー部から上記第2めっき層132cと第2追加めっき層132dとの間に延びて配置される第2延長部142'を含むSi有機化合物層140'と、を含み、上記第1及び第2延長部141'、142'にそれぞれ配置される第1及び第2開口部H1、H2を含む。
【0112】
第1追加めっき層131dは第1開口部H1を介して上記第1めっき層131cと接触し、第2追加めっき層132dは上記第2開口部H2を介して第2めっき層132cと接触することができる。すなわち、第1開口部H1には第1追加めっき層131dが満たされ、第2開口部H2には第2追加めっき層132dが満たされた形態であることができる。
【0113】
一方、Si有機化合物層140'は、誘電体層及び内部電極を含む本体110に、電極層131a、132a、導電性樹脂層131b、132b、及びめっき層131c、132cを形成した後、本体110の露出した外表面、めっき層131c、132c上にSi有機化合物層を形成し、めっき層131c、132c上に形成されたSi有機化合物層の一部を除去して第1及び第2開口部H1、H2を形成することで形成することができる。
【0114】
開口部H1、H2が形成される領域を除去する方法としては、例えば、レーザー(laser)加工、機械研磨、乾式エッチング(dry etching)、湿式エッチング(wet etching)、テープ保護層を用いたシャドゥ蒸着(Shadowing deposition)方法などを用いることができる。
【0115】
この際、第1開口部H1の面積は第1延長部141'の面積の20~90%であり、第2開口部H2の面積は第2延長部142'の面積の20~90%であることができる。
【0116】
第1開口部H1の面積が第1延長部141'の面積の20%未満である場合には、第1めっき層131cと第1追加めっき層131dとの間の電気的連結性が低下し、ESRが増加する恐れがある。これに対し、第1開口部H1の面積が第1延長部141'の面積の90%を超える場合には、Si有機化合物層140'の撓み強度及び耐湿信頼性の向上効果が不十分となり得る。
【0117】
第2開口部H2の面積が第2延長部142'の面積の20%未満である場合には、第2めっき層132cと第2追加めっき層132dとの間の電気的連結性が低下し、ESRが増加する恐れがある。これに対し、第2開口部H2の面積が第2延長部142'の面積の90%を超える場合には、Si有機化合物層140'の撓み強度及び耐湿信頼性の向上効果が不十分となり得る。
【0118】
一方、第1開口部H1は、上記第1電極層の第1バンド部B1及び第1接続部A1のうち何れか1つ以上に配置され、第2開口部H2は、上記第2バンド部B2及び第2接続部A2のうち何れか1つ以上に配置されることができる。
【0119】
図6に示すように、第1延長部141'は、第1開口部H1が第1接続部A1にのみ配置された形態であり、第2延長部142'は、第2開口部H2が第2接続部A2にのみ配置された形態であることができる。
【0120】
また、
図8に示すように、第1延長部141''は、第1開口部H1が第1接続部A1及び第1バンド部B1の両方に配置された形態であり、第2延長部142''は、第2開口部H2が第2接続部A2及び第2バンド部B2の両方に配置された形態であることができる。
【0121】
一方、開口部H1、H2の形態及び個数は特に限定されず、例えば、円形、四角形、楕円形、角が丸くなっている四角形などの形態を有してもよく、不規則な形態を有してもよい。
【0122】
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図面により限定されず、添付の特許請求の範囲により限定される。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、当技術分野の通常の知識を有する者によって様々な形態の置換、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いえる。
【符号の説明】
【0123】
100 積層型電子部品
110 本体
111 誘電体層
112、113 保護層
121、122 内部電極
131、132 外部電極
131a、132a 電極層
131b、132b 導電性樹脂層
131c、132c めっき層
131d、132d 追加めっき層
140 Si有機化合物層
141、142 延長部
143 本体カバー部
H1、H2 開口部