JP2017085095A - キャパシタ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、キャパシタ及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明の一実施例に係るキャパシタは、一面に露出するように形成された第１及び第２リード部をそれぞれ有する第１及び第２内部電極を含む本体と、本体の一面に形成され、第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結された第１及び第２外部電極と、上記第１及び第２外部電極と電気的に連結され、上記本体の一面と連結された面の一部を覆う第１及び第２補助外部電極と、を含むことにより、容量の極大化と共に回路基板との固着強度を向上させることができる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一実施例に係るキャパシタは、一面に露出するように形成された第１及び第２リード部をそれぞれ有する第１及び第２内部電極を含む本体と、本体の一面に形成され、第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結された第１及び第２外部電極と、上記第１及び第２外部電極と電気的に連結され、上記本体の一面と連結された面の一部を覆う第１及び第２補助外部電極と、を含むことにより、容量の極大化と共に回路基板との固着強度を向上させることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、キャパシタ及びその製造方法に関する。
小型化されたＩＴ製品の性能向上に伴い、小型で静電容量が非常に大きな電子製品の必要性が増大してきている。そこで、既存の積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ；Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）において外部電極が実装面に構成されたＢＬＣＣ（Ｂｏｔｔｏｍ Ｌａｎｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）が新たなキャパシタ構成方法として研究されている。外部電極を実装面に構成することで、長さ方向（Ｌｅｎｇｔｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の大きさの増加だけでなく、静電容量を実現可能な内部電極の形成面積を増加させることができる。これにより、電極同士が重なる重複（ｏｖｅｒｌａｐ）領域が増加し、同じ大きさのキャパシタ内での容量の極大化が可能となる。また、アコースティックノイズ（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｎｏｉｓｅ）の減少及び曲げ強度などの特性を改善する効果を確保することができる。
しかしながら、六面体形状の本体（ｂｏｄｙ）において、実装面のみに外部電極が構成されることで発生する限界点がある。具体的には、キャパシタをローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）する際に外部電極が形成された実装面方向を選別してローディングしなければならないため、製造時における作業性と共に顧客企業が使用する際の利便性が低下することがある。また、従来のＭＬＣＣに比べてソルダリング（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）のための面積が減少し、実装基板との固着強度が脆弱化するという問題点が発生する恐れがある。
このため、製造時における作業性の向上及び実装基板との固着強度を改善できるキャパシタの構造の開発が必要となっている。
下記先行技術文献に記載された特許文献は、キャパシタに関する説明である。
一方、実装面のみに形成された外部電極は、回路基板に実装する際にソルダリング面積の減少により固着強度が脆弱化するという問題点がある。
本発明の様々な目的のうちの一つは、本体の側面に補助外部電極を形成することで、回路基板に実装する際の基板との固着強度を改善することであり、本体の側面のシーリング（封止）効果によって本体の外表面を保護することである。
本発明を通じて提案する多様な課題解決手段のうちの一つである本発明の一実施例に係るキャパシタは、下面に露出するように形成された第１及び第２リード部を有する第１及び第２内部電極を含む本体と、本体の下面に形成され、第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に接続された第１及び第２外部電極と、第１及び第２外部電極と電気的に接続され、本体の両側面の一部に形成された第１及び第２補助外部電極とを含むことにより、静電容量の極大化と共に回路基板との間の固着強度を向上させることができるようにする。
本発明の一実施例に係るキャパシタは、本体の側面に補助外部電極を形成して静電容量の極大化を図ると共に回路基板に実装する際に基板との間の固着強度を向上させることができ、キャパシタをローディングする際に作業性を向上させると共に及び作業の容易性を確保することを可能とする。
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施例について説明する。しかし、本発明の実施例は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の技術的範囲は以下で説明する実施例に限定されない。また、本発明の実施例は、当該技術分野において通常の知識を有する者に本発明をより完全に理解させ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）されることがあり、図面上において同一の符号で示される要素は同一の要素である。
以下、本発明に係るキャパシタについて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るキャパシタの斜視図を概略的に示したものであり、図２及び図３は、本発明の一実施例に係る本体の分解図及び斜視図を概略的に示した図面であり、図４は、本発明の一実施例に係るキャパシタの断面図を概略的に示した図面である。
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施例に係るキャパシタ１００は、一面に露出するように形成された第１リード部１２４を有する第１内部電極１２０と、誘電体層１１１、１１２を介して第１内部電極１２０と交互に積層され、上記一面に露出するように形成された第２リード部１３４を有する第２内部電極１３０とを含む本体１１０と、本体１１０の一面に形成され、上記第１及び第２内部電極１２０、１３０とそれぞれ電気的に接続された第１及び第２外部電極１４１、１４３と、第１及び第２外部電極と電気的に接続され、本体１１０の上記一面と接続された面の一部を覆う第１及び第２補助外部電極１５１、１５３とを含む。
本体１１０は、一面及び上記一面と対向する他面、上記一面と上記他面との間を接続する面を有することができる。即ち、本体１１０は、誘電体層の積層方向（幅方向Ｗ）に対向する第１面（図１に示す端面１）及び第２面（図１に示す端面２）と、長さ方向Ｌに対向する第３面及び第４面（図１に示す端面３および４）と、厚さ方向Ｔに対向する第５面及び第６面（図１に示す端面５および６）とを含む六面体形状であってもよいが、これに限定されるものではない。
例えば、本体１１０の第５面及び第６面は、本体１１０の一面及び他面に対応する。
本体１１０は、上面、下面、及び上記上面と下面との間を接続する側面を含み、下面に露出するように形成された第１及び第２リード部１２４、１３４を有する第１及び第２内部電極１２０、１３０を含み、上記下面は、本体１１０の一面に対応する。即ち、本体１１０の一面は、第５面又は下面であってもよく、回路基板１８０（図１４を参照）の実装領域１７１、１７２（図１４を参照）に配置される実装面とすることができる。
本体１１０は、複数の誘電体層１１１、１１２が積層されて形成される。
本体１１０を構成する複数の誘電体層１１１、１１２は、焼結された状態であり、互いに隣接する誘電体層１１１と１１２の間の境界は目視で確認できないほど両者は一体化されていてもよい。
誘電体層１１１、１１２は、セラミック粉末、有機溶剤及び有機バインダーを含む誘電体層の焼成により形成することができる。上記セラミック粉末は、高誘電率を有する物質で、ペロブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）材料を含むことができる。上記ペロブスカイト材料は、これに制限されないが、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系材料、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系材料などであってもよい。
本体１１０の内部には内部電極１２０、１３０が形成される。内部電極１２０、１３０は、第１極性の第１内部電極１２０と第２極性の第２内部電極１３０を一対として含み、一枚の誘電体層を介して互いに対向するように積層されることができる。
第１及び第２内部電極１２０、１３０は、キャパシタ１００の実装面である一面に垂直に配置されることができる。
第１及び第２内部電極１２０、１３０は、金属材料を含む導電性ペーストにより形成することができる。上記金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）又はこれらの合金であってよいが、これに制限されない。
誘電体層１１１、１１２を形成する誘電体層上にスクリーン印刷法又はグラビア印刷法のような印刷法により導電性ペーストを印刷することで、第１及び第２内部電極を形成することができる。
第１及び第２内部電極１１１、１１２が印刷された誘電体層を交互に積層し焼成して本体１１０を形成することができる。
本発明における第１極性及び第２極性は、互いに異なる極性を意味することができる。
第１及び第２内部電極１２０、１３０は、一面に露出するように形成された第１及び第２リード部１２４、１３４および後述する重複領域１２２、１３２をそれぞれ有する。
従来のキャパシタ１００は、第１及び第２内部電極が本体１１０の一面及び上記一面と対向する他面を接続する両側面にそれぞれ露出した構造であったが、本発明のキャパシタ１００は、第１及び第２内部電極１２０、１３０が一面に露出する構造である。上記構造により、従来のキャパシタに比べて静電容量を実現する構造部分の面積を増加させることができ、高容量を実現することができる。
本発明の一実施形態に係るキャパシタ１００は、垂直積層型であることができる。
第１及び第２リード部１２４、１３４は、第１及び第２内部電極１２０、１３０が形成する内部電極パターンにおいて厚さ方向（Ｔ方向）に長さが増加し、本体１１０の一面に露出した領域を意味することができる。
第１及び第２内部電極１２０、１３０は、互いに重なる重複領域１２２、１３２により静電容量を形成し、互いに異なる極性の第１及び第２外部電極１４１、１４３と連結される第１及び第２リード部１２４、１３４は、重なる領域を有していない。
第１及び第２リード部１２４、１３４は互いに重ならずに絶縁されているため、本体を製造するために積層体を切断する際に、切断ストレスによって内部電極の「押され現象」が発生し、それにより内部電極間のショート不良を改善することができる。
図３を参照すると、第１及び第２内部電極１２４、１３４が本体１１０の一面、即ち、下面に交互に露出していることが分かる。
また、第１及び第２内部電極１２４、１３４は、本体１１０の一面の角部分から一定の距離だけ離れている。
図４を参照すると、本発明の一実施形態に係るキャパシタ１００は、本体１１０の一面に引き出された第１内部電極１２０の第１リード部１２４と接続されるように形成された第１外部電極１４１と、本体の一面に引き出された第２内部電極１３０の第２リード部１３４と接続されるように形成された第２外部電極１４３とを含む。即ち、第１及び第２外部電極１４１、１４３は、本体１１０の一面、即ち、下面に形成されるようにしてもよい。
第１及び第２外部電極１４１、１４３は、上記本体の一面の角部分から１０〜５０μｍ離れた位置に形成することができ、第１外部電極１４１及び第２外部電極１４３の間の距離は３０〜４０μｍ以上となるようにしてもよい。
第１外部電極１４１及び第２外部電極１４３の間の距離が３０〜４０μｍ以上であると、第１外部電極１４１及び第２外部電極１４３の間におけるショート（ｓｈｏｒｔ）を防止することができる。
第１及び第２外部電極１４１、１４３は、金属材料を含んでいてもよい。
上記金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、又はこれらの合金であってもよい。
第１及び第２外部電極１４１、１４３は、絶縁性物質をさらに含んでいてもよく、例えば、上記絶縁性物質はガラスであってもよい。
第１及び第２外部電極１４１、１４３は、それぞれ、第１及び第２リード部１２４、１３４と接続されるために本体１１０の一面に形成される。
第１及び第２外部電極１４１、１４３が本体１１０の一面のみに形成される場合、半田フィレット（ｓｏｌｄｅｒ ｆｉｌｌｅｔ）が突出する部分を減少させることができ、上記突出する部分が減少した領域だけチップサイズを増加させることができる。これにより、同じ寸法の他の素子と比べて容量の極大化という効果を得ることができる。しかしながら、本体１１０の一面のみに形成された第１及び第２外部電極１４１、１４３の場合、半田フィレットと接する面積が減少し、回路基板との固着強度が脆弱であるという短所がある。
図５及び図６は、図４のＡ部の拡大図を概略的に示した図面である。
図４〜図６を参照すると、本発明の一実施形態に係るキャパシタ１００は、第１及び第２外部電極１４１、１４３と電気的に接続され、本体１１０の一面と接続された面の一部を覆う第１及び第２補助外部電極１５１、１５３を含む。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、第１及び第２外部電極１４１、１４３が形成された本体１１０の一面及び上記一面と接続された面の一部を覆うように形成することができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、第１及び第２外部電極１４１、１４３と接続した状態で、本体１１０の表面のうち、第１及び第２外部電極１４１、１４３が形成されていない本体１１０の表面にまで延在させる形で形成することができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、上記本体の表面及び上記外部電極の表面に沿って形成することができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、導電性金属とガラスを含む第１及び第２外部電極１４１、１４３とは異なり、金属材料からなる。例えば、一部の実施例において、第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は第１及び第２外部電極１４１、１４３を形成する金属を含んでもよい。上記金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、又はこれらの合金であってもよい。
上記金属材料が銅（Ｃｕ）である場合、貴金属である金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）などに比べて低コストで、高電気伝導性を有することから、製造コストの減少と共に、第１及び第２外部電極１４１、１４３との電気的な接続性を向上させることができる。
第１補助外部電極１５１は、第１外部電極１４１から上記本体１１０の一面と他面を接続する面まで延長して形成することができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、本体１１０の一面及び他面を接続する面と本体１１０の他面の一部を覆うように延在させる形で形成することができる。
即ち、本体１１０の一面は、外部電極（１４１、１４３）及び補助外部電極（１５１、１５３）からなる２層構造の電極が形成され、本体１１０の一面と接続された面の一部には、補助外部電極（１５１、１５３）からなる１層構造の電極が形成されてもよい。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３を含むことにより、本体１１０の表面に導電性材料が形成された面積を増加させることができ、めっき層の形成が容易になり、これにより、キャパシタ１００の容量の極大化と共に回路基板との固着強度を向上させることができる。また、キャパシタ１００をローディングする際に作業性の向上及び容易性の向上が可能となり、本体１１０表面のシーリング（封止）効果によってキャパシタ１００の外表面を保護することができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、導電性金属とガラスを含む第１及び第２外部電極１４１、１４３とは異なり、金属材料のみからなる。例えば、一部の実施例において、第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は第１及び第２外部電極１４１、１４３を形成する金属と同じ金属を含んでもよい。上記金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、又はこれらの合金であってもよい。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、めっき層を形成するためのシード層（ｓｅｅｄ ｌａｙｅｒ）の役割を果たすことができる。これにより、第１及び第２外部電極１４１、１４３及び第１及び第２補助外部電極１５１、１５３の上にめっき層を形成することができる。
即ち、第１及び第２外部電極１４１、１４３以外に本体１１０の表面上にめっき層を形成することができ、これにより、キャパシタ１００を実装する際に半田フィレットと接する面積が増加し、固着強度を向上させることができる。
本体１１０の一面に形成された第１及び第２外部電極１４１、１４３は、実際に外部と電気的に接続される電極の役割をするもので、第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は最小限の厚さに形成され、回路基板を実装する際に固着強度を向上させる役割を果たすことができる。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、上記内部電極と直接的に連結されず、第１外部電極１４１又は第２外部電極１４３を介して第１及び第２内部電極１２０、１３０と間接的に連結される。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３及び補助外部電極の表面に形成されためっき層（図示せず）の厚さの和は、第１及び第２外部電極１４１、１４３の厚さに対して１０〜６０％程度の厚みとすることが可能である。
第１及び第２補助外部電極１５１、１５３の厚さ（めっき層を除いた厚さ）は、０．０５〜１０μｍの厚さとなるように形成することができる。第１及び第２補助外部電極１５１、１５３は、めっき層が形成されることが可能な程度の厚みを有するシードの役割を果たすもので、最小限の厚さに形成することができる。
上記めっき層は、本体１１０の一部及び第１及び第２外部電極１４１、１４３を覆うように形成され、これにより、キャパシタ１００の容量の実現と共に固着強度を増加させることができ、アコースティックノイズを減少させることが可能となる。
また、第１及び第２補助外部電極１５１、１５３により本体１１０の一部にめっき層が形成されるため、本体１１０の外表面を保護することができる。
以下、図面を参照して第１補助外部電極１５１及び第１外部電極１４１について説明するが、これは、第１補助外部電極１５１及び第１外部電極１４１だけでなく、第２補助外部電極１５３及び第２外部電極１４３にも当てはまる説明である。
図４〜図６を参照すると、第１外部電極１４１は、本体１１０の一面の角部分から離して形成することが可能である。
第１補助外部電極１５１は、上記第１外部電極１４１の一部を覆うように形成することができる。
本体１１０は、一面及び上記一面と対向する他面を含み、第１外部電極１４１は、一側面、他側面、及び上記一側面と他側面を接続する下面を含む。
図５に示されるように、（ａ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１を取り囲むように形成されたものであり、（ｂ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１の一側面を除いた残りの領域を取り囲むように形成されたものであり、（ｃ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１の下面の一部から本体１１０の他面の一部にまで延在されて形成されたものであり、（ｄ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１の他側面から本体１１０の他面の一部にまで延在されて形成されたものである。
本体１１０の他面の一部に形成された第１補助外部電極１５１の厚さは、本体１１０の一面と他面を接続する面に形成された第１補助外部電極１５１の厚さと同一であってもよく、又は、それより薄くてもよい。
図６を参照すると、第１補助外部電極１５１は、本体１１０の表面が露出する非連結部（図示せず）を含むことができ、（ａ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１を取り囲むように形成されたものであり、（ｂ）は、第１補助外部電極１５１が第１外部電極１４１の一側面を除いた残りの領域を取り囲むように形成されたものである。
第１補助外部電極１５１は、めっき層を形成するためのシードの役割を果たすもので、最小限の厚さを有することができ、このとき、本体１１０の表面が露出する領域を含むことができる。
第１補助外部電極１５１の非連結部は、第１補助外部電極１５１を形成する際に、熱処理工程後に形成されるものであってもよい。
上記非連結部の面積が大きければ大きいほど、均一なめっき層を確保することができなくなるため、上記非連結部の面積は、均一なめっき層を確保できる範囲内とするのが好適である。
図７は、本発明の他の実施例に係るキャパシタ２００の断面図を概略的に示した図面であり、図８は、図７のＢ部の拡大図を概略的に示した図面である。
図７及び図８に示された構成要素のうち、図１〜図６に示された構成要素と同一の構成については説明を省略する。例えば、第１及び第２内部電極２２０、２３０は、第１及び第２リード部２２４、２３４および重複領域２２２、２３２をそれぞれ有するがこれらに関する説明は省略する。
図７及び図８を参照すると、第１外部電極２４１は、本体２１０の一面と接続された面の一部まで延在させる形で形成することができ、このとき、第１外部電極２４１の全体形状はＬ字形状であってもよい。
このとき、第１及び第２補助外部電極２５１、２５３は、第１及び第２外部電極２４１、２４２から本体２１０の一面と他面を接続する面の全体又は本体２１０の他面の一部まで延在させる形で形成することができる。
本体２１０の一面と接続された面では、第１及び第２外部電極２４１、２４２と第１及び第２補助外部電極２５１、２５３が形成された２層構造の電極と、第１及び第２補助外部電極２５１、２５３が形成された１層構造の電極とを含むことができる。
図８に示されたように、（ａ）は、第１補助外部電極２５１が第１外部電極２４１を取り囲むように形成されたものであり、（ｂ）は、第１補助外部電極２５１が第１外部電極２４１の一側面を除いた残りの領域を取り囲むように形成されたものであり、（ｃ）は、第１補助外部電極２５１を第１外部電極２４１の下面の一部から本体２１０の他面の一部にまで延在させて形成されたものであり、（ｄ）は、第１補助外部電極２５１を上記第１外部電極２４１の他側面から本体２１０の他面の一部まで延在させて形成されたものである。
図９は、本発明のさらに他の実施例に係るキャパシタ３００の断面図を概略的に示した図面であり、図１０は、図９のＣ部の拡大図を概略的に示した図面である。
図９及び図１０に示された構成要素のうち、図１〜図６に示された構成要素と同一の構成については説明を省略する。例えば、第１及び第２内部電極３２０、３３０は、第１及び第２リード部３２４、３３４および重複領域３２２、３３２をそれぞれ有するがこれらに関する説明は省略する。
以下、図面を参照して第１補助外部電極３５１及び第１外部電極３４１について説明するが、これは、第１補助外部電極３５１及び第１外部電極３４１だけでなく、第２補助外部電極３５３及び第２外部電極３４２にも当てはまる説明である。第１外部電極３４１は、本体３１０の一面の角部分まで延在するような形で形成することができる。
図１０に示されたように、（ａ）は、第１補助外部電極３５１が第１外部電極３４１を取り囲むように形成されたものであり、（ｂ）は、第１補助外部電極３５１が第１外部電極３４１の一側面を除いた残りの領域を取り囲むように形成されたものであり、（ｃ）は、第１補助外部電極３５１を第１外部電極３４１の下面の一部から本体３１０の他面の一部にまで延在させる形で形成されたものであり、（ｄ）は、第１補助外部電極３５１を第１外部電極３４１の他側面から本体３１０の他面の一部まで延在させる形で形成されたものである。
即ち、第１補助外部電極３５１は、外部電極３４１の一側面、下面、他側面から本体３１０の他面の一部まで最小限の厚さで薄く塗布されるようにしてもよい。
本体３１０の他面の一部に形成された第１補助外部電極３５１の厚さは、本体３１０の一面と他面を接続する面に形成された第１補助外部電極３５１の厚さと同一であってもよく、又は、それより薄くてもよい。
図１１は、本発明のさらに他の実施例に係るキャパシタ４００の断面図を概略的に示した図面であり、図１２は、図１１のＤ部の拡大図を概略的に示した図面である。図１１に示す実施例において、第１補助外部電極４５１は、第１外部電極４４１から本体４１０の一面と他面を接続する面まで延在させるような形で形成することができる。
図１４は、本発明の一実施例に係るキャパシタ１００が回路基板１８０に実装された斜視図を概略的に示した図面である。
図１４を参照すると、第１及び第２外部電極１４１、１４３及び第１及び第２補助外部電極１５１、１５３の上にめっき層１５２、１５４が形成される。
めっき層１５２、１５４は、第１及び第２外部電極１４１、１４３及び第１及び第２補助外部電極１５１、１５３の表面に均一な厚さに形成することができる。即ち、めっき層１５２、１５４は、本体１１０の一面から他面まで延在させる形で形成された形態とすることができる。これにより、キャパシタ１００の外表面を保護し、かつ回路基板の固着強度を向上させることができる。
めっき層１５２、１５４は、回路基板を実装する際に半田フィレット１６０と接合させる役割を果たすものとすることができる。
めっき層１５２、１５４は、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、又はこれらの合金であってもよいが、これに制限されない。
めっき層１５２、１５４の厚さは、１〜１０μｍの範囲内とすることができる。
上記表１は、本発明の一実施形態に係るキャパシタにおいて補助外部電極の厚さによるめっき層の均一性、補助外部電極の剥離性、回路基板との固着強度、キャパシタの厚さ範囲の満足度と外部電極の割れに対する特性平価を示したものである。
上記めっき層の均一性は、めっき層が形成される厚みの均一さの程度を示し、上記補助外部電極の剥離性は本体又は外部電極と補助外部電極との間の付着強度を示すもので、空間形成が発生しない場合を「○」、めっき層のうち外部電極の下面の一部を覆う部分が剥離した場合を「△」、外部電極の下面全体を覆う部分が剥離した場合を「×」と示した。
上記回路基板との固着強度は、一定時間力をかけてもキャパシタと回路基板との間に剥離、本体のせん断が生ぜず、その兆候も現われないような荷重力に対応し、固着不良が０％である場合を「○」、固着不良が５〜１５％である場合を「△」、固着不良が１５％を超える場合を「×」と示した。
上記補助外部電極は、めっき層の形成が可能な水準の厚さを有することができ、本体の表面が露出する非連結部を含むことができる。
しかしながら、上記補助外部電極の全体面積に対する非連結部の面積が１０％を超える場合、めっき層の均一性が低くなることがあり、これにより、キャパシタと回路基板との間に充分な固着強度を確保できなくなる恐れがある。
上記補助外部電極の厚さが１０μｍを超える場合、上記補助外部電極が上記本体及び外部電極と密着されず、その間に空間ができる現象が発生することがある。これにより、めっき層と外部電極間に剥離が生じ、めっきできない状態となるため、キャパシタと回路基板との間の充分な固着強度も確保できなくなる。また、補助外部電極の厚さの増加によりキャパシタの厚さが許容範囲を超える恐れがある。
したがって、補助外部電極の厚さは、めっき層を形成することができる程度の最小限の厚さに形成されるが、非連結部の面積が増加しない範囲で形成することができ、０．０５〜１０μｍの範囲内とすることが可能である。
以下、本発明に係るキャパシタ１００の製造方法について説明する。
本発明の一実施例に係るキャパシタ１００の製造方法は、内部電極パターンが形成された誘電体層を積層して一面に内部電極パターンが露出した積層体を形成する段階と、上記積層体の一面に外部電極ペーストを塗布する段階と、上記積層体及び外部電極ペーストを焼成して外部電極１４１、１４３が形成された本体１１０を得る段階と、外部電極１４１、１４３と電気的に接続され、本体１１０の一面と接続された面の一部を覆うように補助外部電極１５１、１５３を形成する段階とを含む。
上記積層体は、上部に内部電極パターンが形成された複数の誘電体層を積層して形成することができる。
上記内部電極パターンは、本体１１０の一面に露出するように形成することができ、本体１１０の一面に上記内部電極パターンと電気的に接続されるように外部電極を形成することができる。
上記外部電極の形成後に焼成工程を経て外部電極１４１、１４３が形成された本体１１０を得ることができる。
外部電極１４１、１４３を形成する方法においては、上記積層体に外部電極ペーストを塗布して外部電極を形成することができる。
上記外部電極ペーストは、陽刻及び陰刻の治具を用いて塗布されてもよく、ホイールタイプ（ｗｈｅｅｌ ｔｙｐｅ）の設備又はスクリーン印刷工法で印刷されてもよい。
外部電極１４１、１４３を形成した後、上記積層体及び外部電極１４１、１４３を焼成して外部電極１４１、１４３と内部電極１２０、１３０が接続された本体１１０を得ることができる。
図１３ａ〜図１３ｃは、本発明のさらに他の実施例に係るキャパシタ１００の製造方法を概略的に示した図面である。
図１３ａを参照すると、上記外部電極ペーストが塗布された積層体を焼成して外部電極１４１、１４３が形成された本体１１０を得る。
上記外部電極ペーストは、上記積層体の一面の角部分から離して形成されてもよく、上記積層体の一面の角部分まで延在させる形で形成されてもよく、又は上記積層体の一面と接続された面の一部まで延在させる形で形成されてもよい。
次に、図１３ｂ及び１３ｃを参照すると、上記外部電極が形成された本体１１０に補助外部電極１５１、１５３を形成した後、めっき層１５２、１５４を形成する。
補助外部電極１５１、１５３は、ガラスを含む外部電極１４１、１４３とは異なり、金属材料のみからなる。
補助外部電極１５１、１５３は、外部電極１４１、１４３の一部を覆うように形成することができる。
補助外部電極１５１、１５３は、本体１１０及び外部電極１４１、１４３の表面に沿って形成することができる。
本体１１０が一面及び一面と対向する他面を含むとき、補助外部電極１５１、１５３は外部電極１４１、１４３から本体１１０の他面まで延在させる形で形成されるか、外部電極１４１、１４３から本体１１０の一面と他面を接続する面にまで延在させる形で形成することができる。
補助外部電極１５１、１５３は、内部電極１２０、１３０と直接的には接続されず、外部電極１４１、１４３を介して内部電極１２０、１３０と間接的に接続される。
補助外部電極１５１、１５３は、めっき層１５２、１５４を形成するためのシード層の役割を果たすことができる。
補助外部電極１５１、１５３は、０．０５〜１０μｍの厚さ、即ち、最小限の厚さとなるように形成することができる。
補助外部電極を形成する方法は、ウェットコーティング方法及びドライコーティング方法のうちいずれか一つ以上の方法で実施することができる。
上記ウェットコーティング方法はディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）であってもよく、上記ドライコーティング方法はスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）であってもよいが、これだけに制限されない。
上記ディッピング方法の場合、金属インク（ｍｅｔａｌ ｉｎｋ）、ナノ粒子金属インク（ｎａｎｏ−ｐａｒｔｉｃｌｅ ｌｉｑｕｉｄ−ｍｅｔａｌ ｉｎｋ）などにディッピングした後、熱処理により補助外部電極を形成することができる。この場合、上記補助外部電極の厚さは５〜１０μｍであることができる。
上記金属インクのうち低粘度の金属インクは、金属イオンやナノ粒子を低粘度の分散剤に分散させたものであり、既存の金属の焼成温度よりも低い温度である２００〜５００℃で熱処理することで金属を成長させることができる。この場合、金属粒子の大きさが小さいことから、薄膜の金属層を形成することができる。
上記金属インクは、ガラスのような無機酸化物を含まないため、金属インクを塗布した後に熱処理をすると、金属粒子からなる補助外部電極を得ることができる。
上記スパッタリング方法は、薄膜形成工法の一つであり、プラズマを用いてターゲット（ｔａｒｇｅｔ）の粒子をイオン状態とした後、ここに電界をかけて形成されたイオンが基板に蒸着される物理蒸着技術であって、上記補助外部電極は、０．２〜１μｍの薄膜で形成することができる。
上記ターゲットは、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、Ｎｉ（ニッケル）、及び銀（Ａｇ）のいずれか一つであってもよい。
上記補助外部電極は最小限の厚さを有するため、上記本体の表面が露出する非連結部を含むことができる。
上記補助外部電極を形成した後にめっき工程を進めると、上記外部電極及び補助外部電極の表面に均一な厚さを有するめっき層１５２、１５４が形成される。即ち、上記めっき層は、上記補助外部電極の表面に形成することができ、その後、キャパシタを実装基板に形成する際にめっき層の面積が広くなるため、基板との固着強度が向上するようになる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれらのみに限定されず、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多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかである。
１００、２００、３００、４００ キャパシタ
１１０、２１０、３１０、４１０ 本体
１１１、１１２ 誘電体層
１２０ 第１内部電極
１２４ 第１リード部
１３４ 第２リード部
１３０ 第２内部電極
１４１、２４１、３４１ 第１外部電極
１４３、２４２、３４２ 第２外部電極
１５１、２５１、３５１ 第１補助外部電極
１５２、１５４ めっき層
１５３、２５３、３５３ 第２補助外部電極
１１０、２１０、３１０、４１０ 本体
１１１、１１２ 誘電体層
１２０ 第１内部電極
１２４ 第１リード部
１３４ 第２リード部
１３０ 第２内部電極
１４１、２４１、３４１ 第１外部電極
１４３、２４２、３４２ 第２外部電極
１５１、２５１、３５１ 第１補助外部電極
１５２、１５４ めっき層
１５３、２５３、３５３ 第２補助外部電極
Claims (43)
- 一面に露出するように形成された第１リード部を有する第１内部電極と、誘電体層を介して前記第１内部電極と交互に積層され、前記一面に露出するように形成された第２リード部を有する第２内部電極と、を含む本体と、
前記本体の一面に形成され、前記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結された第１及び第２外部電極と、
前記第１及び第２外部電極と電気的に連結され、前記本体の一面と連結された面の一部を覆う第１及び第２補助外部電極と、を含む、キャパシタ。 - 前記第１及び第２補助外部電極は金属材料である、請求項１に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は銅（Ｃｕ）からなる、請求項２に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体及び前記第１及び第２外部電極の表面に沿って形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極の一部を覆うように形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記本体の一面と対向する面を他面として備え、
前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体の一面及び他面を接続する面を覆うように延在させる形で形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。 - 前記本体の一面と対向する面を他面として備え、
前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体の一面及び他面を連結する面と前記本体の他面の一部を覆うように延在させる形で形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。 - 第１及び第２補助外部電極の厚さは０．０５〜１０μｍである、請求項１から請求項７の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体の表面が露出する非連結部を含む、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極から延在させる形で前記本体の表面と接触するように形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極は前記本体の一面の角部分から離して形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極は前記本体の一面の角部分まで延在させる形で形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極は、前記本体の一面と接続された面の一部まで延在させる形で形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極と前記第１及び第２補助外部電極上に形成されためっき層をさらに含む、請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記本体の一面は前記本体の下面である、請求項１から請求項１４の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 上面、下面、及び前記上面と下面を連結する側面を含み、下面に露出するように形成された第１及び第２リード部を有する第１及び第２内部電極を含む本体と、
前記本体の下面に形成され、前記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に連結された第１及び第２外部電極と、
前記第１及び第２外部電極と電気的に連結され、前記本体の両側面の一部に形成された第１及び第２補助外部電極と、を含む、キャパシタ。 - 前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体及び前記第１及び第２外部電極の表面に沿って形成される、請求項１６に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極の一部を覆うように形成される、請求項１６に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体の側面と前記本体の上面の一部を覆うように延在させる形で形成される、請求項１６に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記本体の表面が露出する非連結部を含む、請求項１６に記載のキャパシタ。
- 内部電極パターンが形成された誘電体層を積層して一面に内部電極パターンが露出した積層体を形成する段階と、
前記積層体の一面に外部電極ペーストを塗布する段階と、
前記積層体及び外部電極ペーストを焼成して外部電極が形成された本体を得る段階と、
前記外部電極と電気的に連結され、前記本体の一面と連結された面の一部を覆うように補助外部電極を形成する段階と、を含む、キャパシタの製造方法。 - 前記補助外部電極を形成する処理は、ウェットコーティング方法及びドライコーティング方法のうちいずれか一つ以上の方法で実施される、請求項２１に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記補助外部電極は金属材料である、請求項２１または請求項２２に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記補助外部電極は、前記本体及び前記外部電極の表面に沿って形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記本体の一面と対向する面を他面として備え、
前記補助外部電極は、前記本体の一面と他面を連結する面と前記本体の他面の一部を覆うように延在させる形で形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。 - 前記本体の一面と対向する面を他面として備え、
前記補助外部電極は、前記本体の一面と他面を連結する面を覆うように延在させる形で形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。 - 前記補助外部電極の厚さは０．０５〜１０μｍである、請求項２１から請求項２６の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記補助外部電極は、前記本体の表面が露出する非連結部を含む、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記外部電極ペーストは、前記積層体の一面の角部分から離して形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記外部電極ペーストは、前記積層体の一面の角部分まで延在させる形で形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記外部電極ペーストは、前記積層体の一面と連結された面の一部を覆うように延在させる形で形成される、請求項２１から請求項２３の何れか一項に記載のキャパシタの製造方法。
- 誘電体層の間に交互に積層された第１及び第２内部電極を含む本体であって、前記第１及び第２内部電極の一部を、前記本体の同一の外部面に延在させて構成される前記本体と、
前記本体の同一の外部面に配置され、それぞれ前記第１及び第２内部電極と接続された第１及び第２外部電極と、
前記第１及び第２外部電極と接続され、前記本体の同一の外部面の他に前記本体の異なる各表面に配置された第１及び第２補助外部電極と、を含む、キャパシタ。 - 前記第１及び第２外部電極のそれぞれは、前記第１及び第２外部電極が配置された前記本体の同一の外部面の端から離して設けられる、請求項３２に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極のそれぞれは、前記第１及び第２外部電極が配置された前記本体の同一の外部面の端と整列された側面を有する、請求項３２に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極のそれぞれは、第１及び第２補助外部電極を有する前記本体の各異なる表面の一つに配置されるように延在させる形で形成される、請求項３２に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極の金属とは異なる金属を含む、請求項３２から請求項３５の何れか一項に記載のキャパシタ。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極のそれぞれの少なくとも一面を覆うように形成される、請求項３２に記載のキャパシタ。
- 前記補助外部電極は、それぞれ第１及び第２外部電極を介して第１及び第２内部電極と間接的に接続される、請求項３２に記載のキャパシタ。
- 上面に第１及び第２接触部が配置された回路基板と、
前記第１及び第２接触部と結合されたキャパシタと、を含み、
前記キャパシタは、
積層された第１及び第２内部電極を含む本体と、第１及び第２内部電極は前記本体の同一の外部面に延長し、前記本体の同一の外部面に配置され、それぞれ第１及び第２内部電極と接続された第１及び第２外部電極と、前記本体の他の外部面に配置され、それぞれ第１及び第２外部電極と連結される第１及び第２補助外部電極、前記第１及び第２補助外部電極上に配置され、それぞれ第１及び第２接触部と結合された第１及び第２めっき層と、を含む、キャパシタの実装基板。 - 前記キャパシタは、前記第１及び第２外部電極が形成された前記本体の同一の外部面が前記回路基板に対向するように第１及び第２接触部と結合される、請求項３９に記載のキャパシタの実装基板。
- 前記第１及び第２内部電極の一部は、前記本体の一つの同一の外部面に延在させる形で形成される、請求項３９に記載のキャパシタの実装基板。
- 前記第１及び第２外部電極は、前記本体の全ての外部面のうち前記本体の同一の外部面にのみ配置される、請求項３９に記載のキャパシタの実装基板。
- 前記第１及び第２補助外部電極は、前記第１及び第２外部電極を介してそれぞれ第１及び第２内部電極と間接的に接続される、請求項４２に記載のキャパシタの実装基板。
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