JP2021013016A - キャパシタ部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐湿信頼性が向上し、工程中のめっき液の浸透及び／または製品稼働中の外部の水分浸透などを防止することができるキャパシタ部品を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態は、誘電体層、第１方向に積層され、互いに対向する第１及び第２内部電極、及び上記第１及び第２内部電極の最外側に配置され、厚さが２５μｍ以下である第１及び第２カバー部を含む本体と、上記本体の第１方向と垂直な第２方向の両面にそれぞれ配置され、上記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に接続される第１及び第２外部電極と、上記第１及び第２外部電極上にそれぞれ配置されるめっき層と、を含み、上記第１及び第２外部電極とめっき層の界面に金属酸化物が配置されているキャパシタ部品を提供することができる。【選択図】図４
Description
本発明は、キャパシタ部品に関するものである。
キャパシタ部品のうち積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、小型でありながらも高容量が保証され、実装が容易であるという利点を有する。
最近、セラミック電子部品、特に積層型キャパシタが超高容量化している。容量を確保するためには、有効マージン、カバー及び電極端子などの厚さを減少させざるを得ない。しかし、上記のような構造的変更には、耐湿信頼性を低下させるという問題がある。
また、めっき工程中にめっき液の浸透による電極端子及び素体内部構造の欠陥を誘導することがあり、これは、最終製品の信頼性、特に高温／高圧駆動中の特性劣化及び故障を引き起こすという問題がある。
本発明の目的は、耐湿信頼性が向上し、工程中のめっき液の浸透及び／または製品稼働中の外部の水分浸透などを防止することができるキャパシタ部品を提供することにある。
本発明の一実施形態は、誘電体層、第１方向に積層され、互いに対向する第１及び第２内部電極、及び上記第１及び第２内部電極の最外側に配置され、厚さが２５μｍ以下である第１及び第２カバー部を含む本体と、上記本体の第１方向と垂直な第２方向の両面にそれぞれ配置され、上記第１及び第２内部電極とそれぞれ電気的に接続される第１及び第２外部電極と、上記第１及び第２外部電極上にそれぞれ配置されるめっき層と、を含み、上記第１及び第２外部電極とめっき層の界面に金属酸化物が配置されているキャパシタ部品を提供することができる。
本発明の一実施形態によると、内部電極と外部電極の界面に溝部を配置することで、外部端子との接触性を確保しながらも外部の水分浸透による欠陥の誘発を最小限に抑えることができる。
本発明の他の実施形態によると、内部電極と外部電極の界面の溝部を所定の大きさ及び比率で配置することで、めっき液または水分の浸透による電子部品の信頼性低下を防止することができる。
本発明の他の実施形態によると、外部電極とめっき層の界面に金属酸化物を配置することで、外部衝撃などによるクラックを防止することができる。
本発明のさらに他の実施形態によると、外部電極とめっき層の界面に金属酸化物を配置することで、耐湿信頼性を向上させることができる。
但し、本発明の多様で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。
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（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。
そして、本発明を明確に説明するために、図面において説明と関係ない部分は省略し、複数の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の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」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外する意味ではなく、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。
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、Ｔ方向または厚さ方向と定義することができる。
以下、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態によるキャパシタ部品について詳細に説明する。
本発明のキャパシタ部品１００は、誘電体層１１１、第１方向（Ｚ方向）に積層され、互いに対向する第１及び第２内部電極１２１、１２２、及び上記第１及び第２内部電極１２１、１２２の最外側に配置され、厚さが２５μｍ以下である第１及び第２カバー部を含む本体１１０と、上記本体１１０の第１方向（Ｚ方向）と垂直な第２方向（Ｘ方向）の両面にそれぞれ配置され、上記第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ電気的に接続される第１及び第２外部電極１３１ａ、１３２ａと、上記第１及び第２外部電極１３１ａ、１３２ａ上にそれぞれ配置されるめっき層１３１ｂ、１３２ｂと、を含むことができる。
このとき、上記第１及び第２外部電極１３１ａ、１３２ａとめっき層１３１ｂ、１３２ｂの界面に金属酸化物が配置されることができる。
本発明の一実施形態において、本体１１０は、誘電体層１１１、第１及び第２内部電極１２１、１２２、及び第１及び第２カバー部を含むことができる。
上記本体１１０の具体的な形状は特に制限がないが、図示のように本体１１０は、六面体状やそれと類似の形状からなることができる。焼成過程で本体１１０に含まれているセラミック粉末の収縮によって、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。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、第１及び第２面１、２と連結され、長さ方向（Ｘ方向）に互いに対向する第３及び第４面３、４、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、幅方向（Ｙ方向）に互いに対向する第５及び第６面５、６を有することができる。
上記本体１１０は、誘電体層１１１に第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、誘電体層１１１に第２内部電極１２２が印刷されたセラミックグリーンシートとを厚さ方向（Ｚ方向）に交互に積層して形成することができる。
本発明の一例において、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２は、第１方向に交互に積層されていることができる。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の間の境界は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を利用せずには確認し難いほど一体化することができる。
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る限り、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。
また、上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などのパウダーに、本発明の目的に応じて様々なセラミック添加剤、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。
例えば、誘電体層１１１は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などのパウダーを含んで形成された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複数のセラミックシートを設けることにより形成されることができる。上記セラミックシートは、セラミック粉末、バインダー、溶剤を混合してスラリーを製造し、上記スラリーをドクターブレード法で数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作することにより形成されることができるが、これに限定されない。
本発明の一例において、誘電体層１１１の平均厚さは、０．４ｕｍ以下であることができる。上記誘電体層１１１の平均厚さは、焼成された誘電体層１１１の互いに異なる５箇所の位置で測定された値の平均であることができる。上記誘電体層１１１の平均厚さの下限は、特に制限されないが、例えば、０．０１ｕｍ以上であることができる。
本発明の一例において、複数の内部電極１２１、１２２は、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。内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を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。
上記第１内部電極１２１は、上記本体１１０の上記第２方向（Ｘ方向）の一面に露出することができ、上記第２方向（Ｘ方向）の一面に露出する部分が第１外部電極１３１と連結されることができる。上記第２内部電極１２２は、上記本体１１０の上記第２方向（Ｘ方向）の他面に露出することができ、上記第２方向（Ｘ方向）の他面に露出する部分が第２外部電極１３２と連結されることができる。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されることができる。
第１及び第２内部電極１２１、１２２を形成する材料は、特に制限されず、例えば、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）及びそれらの合金のうち一つ以上の物質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。上記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用いることができるが、本発明はこれに限定されない。
上記第１及び第２内部電極１２１、１２２の平均厚さは、０．４ｕｍ以下であることができる。上記内部電極の平均厚さは、焼成された内部電極の互いに異なる５箇所の位置で測定された値の平均であることができる。上記第１及び第２内部電極の平均厚さの下限は、特に制限されないが、例えば、０．０１ｕｍ以上であることができる。
本発明の一実施形態において、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面及び第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面の少なくとも１箇所以上に溝部が配置されることができる。
図４及び図５は、本発明による溝部１５１、１５２を示す図である。図４及び図５を参照すると、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面に溝部１５１が配置されることができる。また、第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面に溝部１５２が配置されることができる。上記溝部１５１、１５２を形成する方法は、特に制限されず、例えば、内部電極に含まれる金属の成分及び／または含有量を調節して、焼成時にセラミック層との焼成速度の差を用いて形成するか、または外部電極に含まれるガラス成分の含有量を調節して、外部電極の焼成時に溶出するガラス成分によって形成する方法を用いることができる。このような溝部は、外部電極との接触性を維持しながらも、外部の水分浸透にも欠陥の誘発を最小限に抑える機能を果たすことができる。
本発明の一例において、溝部１５１、１５２はガラスを含むことができる。上記溝部１５１、１５２がガラスを含むということは、上記溝部１５１、１５２の内部にガラスが充填されていることを意味することができる。上記ガラスは、全体溝部１５１、１５２のうち２０％以上の溝部に充填されていることができ、これは、全体溝部の個数に対してガラスが充填されている溝部の個数を意味することができる。上記溝部がガラスを含むことにより、めっき液及び／または外部の水分浸透をより効果的に防止することができ、これにより耐湿信頼性がさらに改善されることができる。上記ガラスを含む溝部は、後述するように、外部電極用導電性ペーストにガラス成分を添加し、それを焼成過程で溶出させて形成することができる。
本発明の一例において、溝部１５１、１５２は、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面及び第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面のうち、本体１１０の第１方向の最外側の界面に配置されることができる。図７は本実施形態による本体に含まれる誘電体層及び内部電極を示す模式図である。図７を参照すると、溝部１５１、１５２は、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面及び第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面のうち、本体１１０の第１方向の最外側の界面に存在することができる。このように、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面及び第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面のうち、本体１１０の第１方向の最外側の界面に溝部１５１、１５２が配置されることにより、めっき液や外部の水分が最も浸透しやすい最外側領域の耐湿信頼性を向上させることができる。
本発明による他の例において、溝部２５１、２５２は、第１内部電極２２１と第１外部電極１３１の界面及び第２内部電極２２２と第２外部電極１３２の界面に配置されることができ、上記界面の両方に配置されることができる。図８は本実施形態による本体に含まれる誘電体層及び内部電極を示す模式図である。図８を参照すると、溝部２５１、２５２は、本体１１０に含まれる第１及び第２内部電極２２１、２２２と第１及び第２外部電極が出会う界面にすべて配置されることができ、これは、本体の第２方向（Ｘ方向）に露出する第１及び第２内部電極上に溝部が形成されていることを意味することができる。この場合、外部の水分浸透に対する耐湿信頼性を最大化することができる。
本発明の一実施形態において、第１内部電極１２１または第２内部電極１２２の溝部１５１、１５２の幅の総和は、第１内部電極１２１または第２内部電極１２２の全体幅に対して３０〜８０％の範囲内であることができる。上記第１内部電極１２１の溝部の幅の総和は、第１内部電極１２１に形成された溝部１５１の第３方向（Ｗ方向）の幅をすべて足した長さを意味することができ、例えば、第１内部電極１２１において第１外部電極１３１に最も近い面に形成された溝部１５１の幅の総合計を意味することができる。また、上記第２内部電極１２２の溝部１５２の幅の総和は、第２内部電極１２２に形成された溝部１５２の第３方向（Ｗ方向）の幅をすべて足した長さを意味することができ、例えば、第２内部電極１２２において第２外部電極１３２に最も近い面に形成された溝部１５２の幅の総合計を意味することができる。第１内部電極１２１または第２内部電極１２２の全体幅は、第１内部電極及び第２内部電極のＹ方向の長さを意味することができ、第１及び第２内部電極が第１及び第２外部電極と接している部分の幅及び上記溝部の幅の総和を足した長さに相当することができる。第１内部電極１２１または第２内部電極１２２の全体幅に対して、第１内部電極１２１または第２内部電極１２２の溝部１５１、１５２の幅の総和が上述の範囲を満たす場合、外部の水分浸透による欠陥の発生を最小限に抑えることができる。
本発明の一実施形態において、溝部１５１、１５２の長さｔ１は５μｍ以下であることができる。上記溝部１５１、１５２の長さｔ１は、溝部１５１、１５２の第２方向（Ｘ方向）の長さを意味することができる。図６は本実施形態による溝部の長さｔ１を示す模式図である。図６を参照すると、Ｙ方向から見たとき、溝部の長さｔ１は、内部電極と外部電極が接していない長さを意味することができる。本発明による溝部１５１、１５２の長さが５μｍを超えると、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２の接触性が低下するという問題が発生する可能性がある。上記溝部１５１、１５２の長さの下限は、特に制限されないが、例えば、０μｍ超過、０．０１μｍ以上であることができる。上記溝部１５１、１５２の長さが上述の範囲よりも短い場合、内部電極１２１、１２２と外部電極１３１、１３２との接触性が不良となり、耐湿信頼性が低下することがある。
本発明の他の実施形態において、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１の界面及び／または第２内部電極１２２と第２外部電極１３２の界面にガラス層が配置されることができる。上記ガラス層は、内部電極及び／または外部電極に含まれるガラスが焼成過程で溶出したものであることができる。上記ガラス層は、外部の水分などを遮断する役割を果たし、その厚さは接触性に影響を与えない範囲で適宜選択されることができる。上記ガラス層の厚さは、例えば、５μｍ以下であることができ、下限は特に制限されないが、例えば、０μｍ超過、０．０１μｍ以上であることができる。
本発明の一実施形態において、第１及び第２内部電極１２１、１２２の最外側には、第１及び第２カバー部が配置されることができる。上記第１及び第２カバー部は、本体１１０の最下部の内部電極の下部及び最上部の内部電極の上部に配置されることができる。このとき、下部及び上部カバー部は、誘電体層１１１と同一の組成からなることができ、内部電極を含まない誘電体層を本体１１０の最上部の内部電極の上部と最下部の内部電極の下部にそれぞれ少なくとも１層以上積層して形成されることができる。
第１及び第２カバー部は、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。
第１及び第２カバー部の各厚さは、特に制限されないが、例えば、２５μｍ以下であることができる。上記第１及び第２カバー部の各厚さを最小化してキャパシタ部品１００の単位体積当たりの容量を向上させることができる。
また、第１及び第２カバー部の各厚さの下限は、特に限定せず、第１及び第２方向の端面における本体の角の曲率半径（Ｒ１）を考慮して適宜選択することができ、例えば、５μｍ以上であることができる。
ここで、第１及び第２カバー部の各厚さは、第１及び第２保護部の第１方向（Ｚ方向）の長さを意味することができる。
本発明の一例において、本体の第２方向の両面に第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が配置されることができる。第１外部電極１３１は、第１内部電極１２１と電気的に接続され、第２外部電極１３２は、第２内部電極１２２と電気的に接続されることができる。
上記第１及び第２外部電極１３１、１３２は、本体１１０の第１方向（Ｚ方向）の両面及び第３方向（Ｙ方向）に延長されて配置されることができる。このとき、第１及び第２外部電極１３１、１３２は、上記本体の第１及び第２面１、２の一部まで延長されて配置されることができる。また、第１及び第２外部電極１３１、１３２は、本体の第５及び第６面５、６の一部までも延長されて配置されることができる。
第１及び第２外部電極１３１、１３２の形成方法は、特に限定する必要はなく、例えば、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）及びそれらの合金のうち一つ以上の物質とガラス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。上記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用いることができるが、本発明はこれに限定されない。第１及び第２外部電極を上述の導電性ペーストで形成することにより、十分な導電性を維持しながらも、添加したガラスによって外部電極の緻密度を高めることにより、めっき液及び／または外部の水分浸透を効果的に抑制することができる。
上記第１及び第２外部電極に含まれるガラス成分は、酸化物が混合された組成であることができ、特に制限されるものではないが、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、遷移金属酸化物、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物からなる群から選択された一つ以上であることができる。上記遷移金属は、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択され、上記アルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択され、上記アルカリ土類金属は、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びバリウム（Ｂａ）からなる群から選択された一つ以上であることができる。
本発明の一例において、第１及び第２外部電極の中心部の厚さは１ｕｍ〜１０ｕｍの範囲内であることができる。上記外部電極の中心部の厚さは、外部電極が形成された面の四隅を基準に、互いに向かい合う角を連結した線の交点で測定した値であることができる。外部電極が上記厚さよりも薄い場合、角部分の本体が露出する可能性があり、上記厚さよりも厚い場合、焼成過程でクラックが発生する可能性がある。
本発明の一実施形態において、第１及び第２外部電極１３１ａ、１３２ａ上にそれぞれめっき層１３１ｂ、１３２ｂが配置されることができる。上記めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、スパッタまたは電解めっき（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成されることができるが、これに制限されるものではない。
上記めっき層１３１ｂ、１３２ｂは、ニッケル（Ｎｉ）を最も多く含有することができるが、これに限定されず、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）または鉛（Ｐｂ）などの単独またはそれらの合金を含むことができる。上記めっき層を含むことにより、基板との実装性、構造的信頼性、外部に対する耐久性、耐熱性、及び／または等価直列抵抗値（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、ＥＳＲ）を改善することができる。
本発明の一例において、めっき層の中心部の厚さは３ｕｍ〜５ｕｍの範囲内であることができる。上記めっき層の中心部の厚さは、めっき層が形成された面の四隅を基準に、互いに向かい合う角を連結した線の交点で測定した値であることができる。めっき層が上記厚さよりも薄い場合、外部の水分浸透を効果的に遮断できない可能性があり、上記厚さよりも厚い場合、基板実装時に外部の熱によってめっき層が分離される可能性がある。
本発明の一実施形態において、第１外部電極３３１ａとめっき層３３１ｂの界面及び第２外部電極３３２ａとめっき層３３２ｂの界面には、金属酸化物３６１が配置されていることができる。上記金属酸化物３６１は、アルミニウム（Ａｌ）を最も多く含有することができるが、これに限定されるものではなく、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、リチウム（Ｌｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バリウム（Ｂａ）及びそれらの合金を含む群から選択される１種以上であることができる。
上記金属酸化物は、例えば、島（ｉｓｌａｎｄ）形態、複数の酸化物形態、非晶質形態及び粉末状の形態のうち１つ以上であることができ、上記形態が混合された形態で配置されていることができる。
このような金属酸化物は、めっき連結性を強化すべく、外部電極の表面に導出されたガラスを除去するために上記金属酸化物研磨剤で研磨する過程で生成されるか、またはめっき前の外部電極の部位に湿式化学的成長（例えば、金属酸化物及びガラス系２次相形成）、部分的乾式物理／化学的成長（ＰＶＤ／ＣＶＤなど）を介して生成されることができる。
上記金属酸化物が外部電極及びめっき層の界面に配置されることにより、めっき液の浸透によるチップ内部の欠陥を防止することができ、外部電極とめっき層の界面における欠陥によって水分が浸透することを防止することができる。これにより、キャパシタ部品の耐湿信頼性の向上にも寄与することができる。
外部電極及びめっき層の界面に配置される金属酸化物は、外部電極とめっき層の間の界面の全体長さに対して５％〜９０％の範囲に属する長さを有することができる。上記金属酸化物の長さは、キャパシタ部品のいずれかの端面を基準とすることができ、例えば、内部電極に垂直な端面または内部電極と平行な面を基準に測定した値であることができる。即ち、キャパシタ部品に対して内部電極に垂直な端面（例えば、キャパシタ部品の中心を通る面）において、外部電極とめっき層の界面の全体長さを基準とすることができ、上記端面に露出する金属酸化物の長さの比率であることができる。上記比率は、キャパシタ部品の互いに異なる５箇所の位置で測定された値の平均であることができる。
上記比率は、めっき成長の妨げにならない範囲で調節することができ、例えば、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３８％以下、３７％以下、３６％以下または３５％以下であることができるが、これに制限されるものではない。また、上記比率の下限は、例えば、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、５％以上、６％以上、７％以上または７．５％以上であることができるが、これに制限されるものではない。金属酸化物が存在する長さの比率が上述の範囲を満たす場合、耐湿信頼性を向上させながらも、めっき層の切れが発生しない。
下記表１は、溝部の長さによる接触性、高温／高圧信頼性及び耐湿信頼性を示したものである。表１は、各内部電極に溝部がすべて形成されたキャパシタ部品を対象とし、溝部の幅の合計が内部電極の幅の３０〜８０％の範囲に属するキャパシタ部品を対象とした。表１において接触性不良は、基準容量の上限及び下限に対して±３０％を超える場合を不良と評価した。高温／高圧信頼性不良は、１５０℃で２Ｖｒの電圧を印加した際に、４００個のサンプルのうち不良が発生するキャパシタ部品の個数を調査して示した。また、耐湿性信頼性不良は、８５℃８５％ＲＨで１Ｖｒの電圧を印加した際に、４００個のサンプルのうち不良が発生するキャパシタ部品の個数を調査して示した。
上記表１を参照すると、溝部の長さが５ｕｍである場合に比べて、０ｕｍである場合に高温／高圧信頼性及び耐湿信頼性が大きく低下することが確認でき、溝部の長さが１０ｕｍである場合、接触性不良が大きく増加することが確認できる。
下記表２は、外部電極とめっき層の間の金属酸化物の存在比率に対するめっき連結性及びチッピング率を示す。表２のキャパシタ部品は、Ａｌ２Ｏ３研磨剤を活用して外部電極部のガラスを物理的にエッチングした後、研磨剤の除去比率を調節してから後工程を行って製造した。（方式１）
下記表２の金属酸化物の比率は、後工程以後の完成チップの端面において、外部電極とめっき層の間のＡｌ２Ｏ３が全体界面の長さに対して占める長さの比率を計算したものである。めっき層切れの頻度は、製造されたキャパシタ部品から１００個のキャパシタ部品をランダムに選択し、キャパシタ部品の第２方向の両端面に対して幅方向及び厚さ方向に素体の中間までを５等分し、各位置における端面のめっき層切れの頻度を確認した。チッピング頻度は、製造されたキャパシタ部品から１００個のキャパシタ部品をランダムに選択し、素体部の外観を顕微鏡で観察してチッピング頻度を確認した。
上記表２を参照すると、金属酸化物が存在しない場合、めっき層の切れ及びチッピングが発生する頻度が増加することが確認でき、金属酸化物が５％を超える場合、めっき層の切れ及びチッピングが改善されることが確認できる。
下記表３は、外部電極とめっき層の間の金属酸化物の存在比率に対するめっき連結性及びチッピング率を示したものである。表３のキャパシタ部品は、外部電極における非晶質金属酸化物を物理的蒸着方式で全面コーティングし、Ａｌ２Ｏ３研磨剤を用いて、一定の比率で蒸着された金属酸化物を除去して製造した。（方式２）
上記表３を参照すると、表２の方式１と異なる方式で金属酸化物を形成しても、金属酸化物が１％存在する場合、すべてのチップにおいてチッピングが発生することが確認できる。金属酸化物が５％を超える場合、めっき層の切れ及びチッピングが改善されることが確認でき、金属酸化物が９５％である場合、すべてのめっき層において切れが発生することが確認できる。
下記表４は、上記方式１及び方式２による高温／高圧信頼性及び耐湿信頼性を示したものである。高温／高圧信頼性不良は、１５０℃で２Ｖｒの電圧を印加した際に、４００個のサンプルのうち不良が発生するキャパシタ部品の個数を調査して示した。また、耐湿信頼性不良は、８５℃８５％ＲＨで１Ｖｒの電圧を印加した際に、４００個のサンプルのうち不良が発生するキャパシタ部品の個数を調査して示した。
上記表４を参照すると、製造されたキャパシタ部品の外部電極部のガラスを物理的にエッチングし、研磨剤の比率を調節する方式１と、キャパシタ部品の外部電極に非晶質金属を蒸着させ、一定の比率で蒸着された金属酸化物を除去する方式２は、互いに異なる方式で金属酸化物の比率を調節するが、高温／高圧信頼性及び耐湿信頼性はすべて優れた結果を示すことが確認できる。これにより、本発明によるキャパシタ部品の高温／高圧信頼性及び耐湿信頼性は、製造方法によって変わるものではなく、金属酸化物の存在比率によって改善されることが確認できる。
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、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
１００ キャパシタ部品
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１２１、１２２、２２１、２２２ 内部電極
１３１、１３２、３３１、３３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ、３３１ａ、３３２ａ 外部電極
１３１ｂ、１３２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ めっき層
１５１、１５２、２５１、２５２ 溝部
３６１ 金属酸化物
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１２１、１２２、２２１、２２２ 内部電極
１３１、１３２、３３１、３３２ 外部電極
１３１ａ、１３２ａ、３３１ａ、３３２ａ 外部電極
１３１ｂ、１３２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ めっき層
１５１、１５２、２５１、２５２ 溝部
３６１ 金属酸化物
Claims (13)
- 誘電体層と、第１方向に積層され、互いに対向する第１内部電極及び第２内部電極と、前記第１内部電極及び前記第２内部電極の最外側に配置され、厚さが２５μｍ以下である第１カバー部及び第２カバー部と、を含む本体と、
前記本体の第１方向と垂直な第２方向の両面にそれぞれ配置され、前記第１内部電極及び前記第２内部電極とそれぞれ電気的に接続される第１外部電極及び第２外部電極と、
前記第１外部電極及び前記第２外部電極上にそれぞれ配置されるめっき層と、を含み、
前記第１外部電極及び前記第２外部電極とめっき層の界面に金属酸化物が配置されている、キャパシタ部品。 - 前記金属酸化物は、島形態、複数の酸化物形態、非晶質形態及び粉末状の形態のうち一つ以上である、請求項１に記載のキャパシタ部品。
- 前記第１外部電極及び前記第２外部電極はガラス成分を含む、請求項１または２に記載のキャパシタ部品。
- 前記第１外部電極及び前記第２外部電極は銅（Ｃｕ）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記第１外部電極及び前記第２外部電極の中心部の厚さは１〜１０ｕｍの範囲内である、請求項１から４のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記めっき層はニッケル（Ｎｉ）を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記めっき層の中心部の厚さは３〜５ｕｍの範囲内である、請求項１から６のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 第１内部電極と第１外部電極の界面及び第２内部電極と第２外部電極の界面の少なくとも１箇所以上に溝部が配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記溝部はガラスを含む、請求項８に記載のキャパシタ部品。
- 前記溝部は、第１内部電極と第１外部電極の界面及び第２内部電極と第２外部電極の界面のうち、前記本体の第１方向の最外側の界面に配置される、請求項８または９に記載のキャパシタ部品。
- 前記溝部は、第１内部電極と第１外部電極の界面及び第２内部電極と第２外部電極の界面に配置される、請求項８から１０のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記溝部の幅の総和は、内部電極の全体幅に対して３０〜８０％の範囲内である、請求項８から１１のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
- 前記溝部の長さは５μｍ以下である、請求項８から１２のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
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