JP2021015955A - 積層型キャパシタ及びその実装基板 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上させることができる積層型キャパシタ及びその実装基板を提供する。【解決手段】本発明は、誘電体層ならびに第１及び第２内部電極を含み、第１〜第６面を含み、第１内部電極が第３、第５及び第６面に露出し、第２内部電極が第４、第５及び第６面に露出するキャパシタ本体と、キャパシタ本体の第５及び第６面にそれぞれ配置される第１及び第２サイド部と、第１及び第２内部電極とそれぞれ接続される第１及び第２外部電極と、を含み、キャパシタ本体は、活性領域と、上部及び下部カバー領域と、を含み、第１及び第２サイド部、ならびに上部及び下部カバー領域にはジルコニウム（Ｚｒ）が含まれる積層型キャパシタを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、積層型キャパシタ及びその実装基板に関するものである。

セラミック材料を用いる電子部品としては、キャパシタ、インダクタ、圧電体素子、バリスタ又はサーミスタなどが挙げられる。

このうち積層型キャパシタは、小型でありながら高容量を実現することができるため様々な電子機器に用いられる。

最近では、上記積層型キャパシタの活用範囲がＩＴ製品から車両用製品に領域が拡張しているが、特に車両用製品に用いられる積層型キャパシタは、駆動環境が厳しく、高信頼性が要求される。

かかる積層型キャパシタは、セラミック材料からなるキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体の内部に配置される内部電極と、上記内部電極と接続されるように上記キャパシタ本体の表面に設置される外部電極と、を含む。

近年、電子機器の小型化及び多機能化に伴い、積層型キャパシタに対してもサイズが小さく、容量が大きい製品が求められている。このために、内部電極がキャパシタ本体の幅方向に露出するようにして、内部電極の幅方向の面積を最大化した構造からなる積層型キャパシタが製造されている。

かかる構造の積層型キャパシタは、キャパシタ本体を製作した後、焼成前の段階でキャパシタ本体の幅方向の両面にサイド部を別に付着し、上記サイド部が内部電極の露出部分をカバーするようにする。

一方、内部電極がキャパシタ本体の幅方向に露出する構造の積層型キャパシタに対しても、最近の電子機器や車両用規格に合わせるために、高信頼性を確保することができる研究が必要な実情である。

韓国公開特許第２００１−００８２１６６号公報 特開２０１７−１４７３５８号公報

本発明の目的は、サイド部、及びキャパシタ本体のカバー領域にＺｒを含ませることにより、信頼性を向上させることができる積層型キャパシタ及びその実装基板を提供することである。

本発明の一側面は、誘電体層ならびに第１及び第２内部電極を含み、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、互いに対向する第３及び第４面、上記第１及び第２面と連結され、上記第３及び第４面と連結され、互いに対向する第５及び第６面を含み、上記第１内部電極が上記第３、第５及び第６面に露出し、上記第２内部電極が上記第４、第５及び第６面に露出するキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体の第５及び第６面にそれぞれ配置される第１及び第２サイド部と、上記キャパシタ本体の第３及び第４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接続される第１及び第２外部電極と、を含み、上記キャパシタ本体は、誘電体層を間に挟んで第１及び第２内部電極が交互に配置される活性領域と、上記活性領域の積層方向に上下面にそれぞれ設けられる上部及び下部カバー領域と、を含み、上記第１及び第２サイド部、ならびに上記上部及び下部カバー領域にはジルコニウム（Ｚｒ）が含まれる積層型キャパシタを提供する。

本発明の一実施形態において、上記第１及び第２サイド部と上記上部及び下部カバー領域に含まれるＺｒの含有量がそれぞれ１モル以下であってもよい。

本発明の一実施形態において、上記第１及び第２サイド部はマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態において、上記第１及び第２サイド部に含まれるＭｇの含有量がＢＴに対して１０〜３０モルであってもよい。

本発明の一実施形態において、上記上部及び下部カバー領域はマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態において、上記上部及び下部カバー領域に含まれるＭｇの含有量がＢＴに対して１０〜３０モルであってもよい。

本発明の一実施形態において、上記第１及び第２内部電極の平均厚さが０．４１μｍ以下であってもよい。

本発明の一実施形態において、上記誘電体層の平均厚さが０．４μｍ以下であってもよい。

本発明の一実施形態において、上記積層型キャパシタは、長さが１．０ｍｍ、幅が０．５ｍｍであってもよい。

本発明の一実施形態において、上記第１及び第２外部電極は、上記キャパシタ本体の第３及び第４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接続される第１及び第２接続部と、上記第１及び第２接続部から上記キャパシタ本体の第１面の一部までそれぞれ延長される第１及び第２バンド部と、をそれぞれ含むことができる。

本発明の他の側面は、一面に第１及び第２電極パッドを有する基板と、上記第１及び第２電極パッド上に第１及び第２外部電極がそれぞれ接続されるように実装される積層型キャパシタと、を含む積層型キャパシタの実装基板を提供する。

本発明の一実施形態によると、内部電極がキャパシタ本体の幅方向の両面に露出した後、サイド部が別に付着されるため、内部電極間の重なり面積を最大化して積層型キャパシタの容量を増やすことができ、サイド部及びカバー領域がＺｒを含むため、サイド部及びカバー領域の緻密度を向上させるとともに、積層型キャパシタの信頼性を高めることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態による積層型キャパシタを概略的に示した斜視図である。 図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は図１の積層型キャパシタに適用される第１及び第２内部電極の構造をそれぞれ示すための断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ'線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ'線に沿った断面図である。 比較例によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例１によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例２によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 比較例によるサイド部の多孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例１によるサイド部の多孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例２によるサイド部の多孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を拡大して示したＳＥＭ写真である。 図２の積層型キャパシタが基板に実装された状態を概略的に示した断面図である。 サイド部及びカバー領域のＺｒの含有量に応じたＩＲを示したグラフである。

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。

また、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。

なお、本発明の実施形態を明確に説明するために、方向を定義すると、図面に示されるＸ、Ｙ、及びＺはそれぞれ積層型キャパシタの長さ方向、幅方向、及び厚さ方向を示す。

また、ここで、Ｚ方向は、本実施形態において、誘電体層が積層される積層方向と同一の概念で用いることができる。

図１は本発明の一実施形態による積層型キャパシタを概略的に示した斜視図であり、図２は図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は図１の積層型キャパシタに適用される第１及び第２内部電極の構造をそれぞれ示すための断面図であり、図４は図１のＩＩ−ＩＩ'線に沿った断面図であり、図５は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ'線に沿った断面図である。

以下、図１〜図５を参照して、本実施形態の積層型キャパシタについて説明する。

図１〜図５を参照すると、本実施形態の積層型キャパシタ１００は、キャパシタ本体１１０と、第１及び第２サイド部１４１、１４２と、第１及び第２外部電極１３１、１３２と、を含む。

この際、第１及び第２サイド部１４１、１４２は、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む。

また、キャパシタ本体１１０は、活性領域１１５と、上部及び下部カバー領域１１２、１１３と、を含む。

この際、上部及び下部カバー領域１１２、１１３はＺｒを含む。

本実施形態において、活性領域はＺｒを含まず、マージン部である上部及び下部カバー領域とサイド部がＺｒを含むようにすることにより、サイド部及びカバー領域の緻密度を高め、絶縁破壊電圧（Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＢＤＶ）を増加させるとともに、信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の積層型キャパシタ１００は、Ｘ方向の長さが１．０ｍｍ、Ｙ方向の幅が０．５ｍｍであることができる。

キャパシタ本体１１０は、複数の誘電体層１１１をＺ方向に積層してから焼成したものであり、キャパシタ本体１１０の互いに隣接する誘電体層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。

また、キャパシタ本体１１０は、複数の誘電体層１１１と、上記誘電体層１１１を間に挟んでＺ方向に交互に配置される互いに異なる極性を有する第１及び第２内部電極１２１、１２２と、を含む。

また、キャパシタ本体１１０は、キャパシタの容量形成に寄与する部分として誘電体層１１１を間に挟んで第１及び第２内部電極がＺ方向に交互に配置される活性領域１１５と、マージン部としてＺ方向に活性領域１１５の上下面にそれぞれ設けられる上部及び下部カバー領域１１２、１１３と、を含むことができる。

かかるキャパシタ本体１１０は、その形状に特に制限はないが、六面体状であることができ、Ｚ方向に互いに対向する第１及び第２面１、２と、第１及び第２面１、２と互いに連結され、Ｘ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、第３及び第４面３、４と連結され、且つ互いに対向する第５及び第６面５、６と、を含むことができる。この際、第１面１が実装面であることができる。

誘電体層１１１は、セラミック粉末、例えば、ＢａＴｉＯ_３系セラミック粉末などを含むことができる。

また、上記ＢａＴｉＯ_３系セラミック粉末としては、ＢａＴｉＯ_３（ＢＴ）にＣａやＺｒなどが一部固溶された（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３、Ｂａ（Ｔｉ_１−ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１−ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１−ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３又はＢａ（Ｔｉ_１−ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３などが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、誘電体層１１１には、上記セラミック粉末とともに、セラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、及び分散剤などがさらに添加されることができる。

上記セラミック添加剤には、例えば、遷移金属酸化物又は遷移金属炭化物、希土類元素、マグネシウム（Ｍｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）などが含まれることができる。

第１及び第２内部電極１２１、１２２は、互いに異なる極性が印加される電極であって、誘電体層１１１上に形成されてＺ方向に積層されることができ、一つの誘電体層１１１を間に挟んでキャパシタ本体１１０の内部にＺ方向に沿って互いに対向するように交互に配置されることができる。

この際、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絶縁されることができる。

また、第１内部電極１２１は、誘電体層１１１の第３、第５及び第６面３、５、６に露出する。この際、第１内部電極１２１は、キャパシタ本体１１０の第３面３と第５面５を連結するコーナー、及びキャパシタ本体１１０の第３面３と第６面６を連結するコーナーにも露出することができる。

第２内部電極１２２は、誘電体層１１１の第４、第５及び第６面４、５、６に露出する。この際、第２内部電極１２２は、キャパシタ本体１１０の第４面４と第５面５を連結するコーナー、及びキャパシタ本体１１０の第４面４と第６面６を連結するコーナーにも露出することができる。

この際、キャパシタ本体１１０の第３及び第４面３、４に交互に露出する第１及び第２内部電極１２１、１２２の端部は、後述するキャパシタ本体１１０のＸ方向の両端部に配置される第１及び第２外部電極１３１、１３２とそれぞれ接続されて電気的に連結されることができる。

上記のような構成により、第１及び第２外部電極１３１、１３２に所定の電圧が印加されると、第１及び第２内部電極１２１、１２２の間に電荷が蓄積されるようになる。

この際、積層型キャパシタ１００の静電容量は、活性領域１１５においてＺ方向に沿って互いに重なる第１及び第２内部電極１２１、１２２の重なり面積と比例するようになる。

本実施形態のように第１及び第２内部電極１２１、１２２を構成することにより、第１及び第２内部電極１２１、１２２の基本面積が増加するだけでなく上下に重なる面積も増加するため、積層型キャパシタ１００の容量を増加させることができる。

また、内部電極による段差を減少させることで絶縁抵抗の加速寿命を向上させることができるため、容量特性に優れながらも、信頼性が向上した積層型キャパシタを提供することができる。

この際、第１及び第２内部電極１２１、１２２を形成する材料は、特に制限されないが、貴金属材料又はニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）のうち一つ以上の物質からなる導電性ペーストを用いて形成されることができる。

また、上記導電性ペーストの印刷方法は、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。

第１サイド部１４１は、キャパシタ本体１１０の第６面６に配置され、第２サイド部１４２は、キャパシタ本体１１０の第５面５に配置される。

第１及び第２サイド部１４１、１４２は、第１及び第２内部電極１２１、１２２においてキャパシタ本体１１０の第６面６及び第５面５に露出する部分の先端をカバーするようにそれぞれ接するようになる。

かかる第１及び第２サイド部１４１、１４２は、キャパシタ本体１１０ならびに第１及び第２内部電極１２１、１２２を外部衝撃などから保護することにより、キャパシタ本体１１０の周囲の絶縁性及び耐湿信頼性を確保する役割を果たすことができる。

第１及び第２外部電極１３１、１３２には互いに異なる極性の電圧が供給され、上記第１及び第２外部電極１３１、１３２は、キャパシタ本体１１０のＸ方向の両端部に配置され、第１及び第２内部電極１２１、１２２においてキャパシタ本体１１０の第３及び第４面３、４に露出する部分とそれぞれ接続されて電気的に連結されることができる。

第１外部電極１３１は、第１接続部１３１ａと、第１バンド部１３１ｂと、を含むことができる。

第１接続部１３１ａは、キャパシタ本体１１０の第３面３に配置され、第１内部電極１２１においてキャパシタ本体１１０の第３面３に外部に露出する端部と接触して、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１を互いに物理的及び電気的に連結される役割を果たす。

第１バンド部１３１ｂは、第１接続部１３１ａからキャパシタ本体１１０の第１面１の一部まで延長される部分である。

この際、第１バンド部１３１ｂは、必要に応じて、固着強度の向上などのためにキャパシタ本体１１０の第２、第５及び第６面２、５、６に向かってさらに延長され、第１及び第２サイド部１４１、１４２の一端部を覆うように形成されることができる。

第２外部電極１３２は、第２接続部１３２ａと、第２バンド部１３２ｂと、を含むことができる。

第２接続部１３２ａは、キャパシタ本体１１０の第４面４に配置され、第２内部電極１２２においてキャパシタ本体１１０の第４面４に外部に露出する端部と接触して、第２内部電極１２２と第２外部電極１３２を互いに物理的及び電気的に連結する役割を果たす。

第２バンド部１３２ｂは、第２接続部１３２ａからキャパシタ本体１１０の第１面１の一部まで延長される部分である。

この際、第２バンド部１３２ｂは、必要に応じて、固着強度の向上などのためにキャパシタ本体１１０の第２、第５及び第６面２、５、６に向かってさらに延長され、第１及び第２サイド部１４１、１４２の一端部を覆うように形成されることができる。

一般に、サイド部の形成過程においてキャパシタ本体とサイド部が接触する界面にボイド（ｖｏｉｄ）が多く生成され、信頼性が低下することがある。

また、キャパシタ本体とサイド部が接触する界面に生成されたボイド（ｖｏｉｄ）により電界集中が発生する可能性があり、その結果、絶縁破壊電圧（Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＢＤＶ）が低くなるという問題が生じる。

また、上記ボイド（ｖｏｉｄ）により外側焼結緻密度の低下が原因となって耐湿信頼性の低下が発生する可能性がある。

本発明の一実施形態によると、サイド部及びカバー領域にＺｒを追加することにより、キャパシタ本体の活性領域とサイド部及びカバー領域が接触する界面に生成されたボイド（ｖｏｉｄ）に酸化層が形成されることができる。

このように、キャパシタ本体とサイド部が接触する界面に生成されたボイド（ｖｏｉｄ）に酸化層を形成する場合には、絶縁性の確保のために、電界集中を緩和させることができる。これにより、絶縁破壊電圧（Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＢＤＶ）が増加し、ショート不良が減少することができる。

本実施形態において、第１及び第２サイド部１４１、１４２、及び上部及び下部カバー領域１１２、１１３に含まれるＺｒの含有量がそれぞれ全モル（ｍｏｌ）比に対して１モル以下であることができる。

図１３はサイド部及びカバー領域のＺｒの含有量に応じたＩＲを示したグラフである。

図１３において、＃１は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒが含まれない場合であり、＃２は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒがそれぞれ０．５モルずつ含まれる場合であり、＃３は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒがそれぞれ１．０モルずつ含まれる場合である。

図１３を見ると、Ｚｒが含まれる場合には耐湿信頼性散布が改善することを確認することができ、特にＺｒの含有量が増加するほど耐湿信頼性散布がさらに改善することを確認することができる。

また、第１及び第２サイド部１４１、１４２と上部及び下部カバー領域１１２、１１３においてＺｒの含有量がそれぞれ全モル（ｍｏｌ）に対して１モルを超えると、ＢＴの焼結性が大幅に低下するため、同等の温度レベルで積層型キャパシタの容量特性を実現することが難しいという問題が発生することがある。

また、焼成時の誘電体層と内部電極が不均衡（ｍｉｓｍａｔｃｈｉｎｇ）をなし、積層型キャパシタの電気的特性が低下し、強度及び信頼性も低下するという問題が発生することがある。

また、第１及び第２サイド部１４１、１４２はマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含むことができる。

このように、第１及び第２サイド部１４１、１４２がマグネシウムをさらに含むと、キャパシタ本体の活性領域とサイド部及びカバー領域とが接触する界面に生成されたボイド（ｖｏｉｄ）に酸化層が形成されることができる。

この際、第１及び第２サイド部１４１、１４２に含まれるＭｇの含有量がそれぞれＢＴに対して１０〜３０モルであることができる。

第１及び第２サイド部１４１、１４２にＭｇが含まれる場合、サイド部とキャパシタ本体が接触する界面に形成されたボイドに酸化層が形成されることができる。

第１及び第２サイド部１４１、１４２においてＭｇの含有量が増加すると、酸化層の長さが増加するようになり、上記酸化層はボイドを防ぐことで絶縁層を形成するようになる。

そして、絶縁層が電界集中を防ぐことにより、積層型キャパシタのＢＤＶを向上させるとともに、ボイドの減少に起因する積層型キャパシタの信頼性を向上させることができる。

第１及び第２サイド部１４１、１４２において、Ｍｇの含有量はそれぞれＢＴに対して１０モル以上である場合にのみ、かかる効果を十分に奏することができる。

また、第１及び第２サイド部１４１、１４２においてＭｇの含有量がそれぞれＢＴに対して３０モルを超えると、焼結性の低下によって第１及び第２サイド部１４１、１４２内にポアが大幅に増加し、ＢＤＶ散布が悪くなることから、積層型キャパシタの信頼性が低下するという問題が発生することがある。

また、上部及び下部カバー領域１１２、１１３はマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含むことができる。

この際、上部及び下部カバー領域１１２、１１３に含まれるＭｇの含有量がそれぞれＢＴに対して１０〜３０モルであることができる。

上部及び下部カバー領域１１２、１１３にＭｇが含まれる場合には、上部及び下部カバー領域１１２、１１３とキャパシタ本体の活性領域が接触する界面に形成されたボイドに酸化層が形成されることができる。

上部及び下部カバー領域１１２、１１３においてＭｇの含有量が増加すると、酸化層の長さが増加するようになり、上記酸化層はボイドを防ぐことで絶縁層を形成するようになる。

そして、絶縁層が電界集中を防ぐことにより、積層型キャパシタのＢＤＶを向上させるとともに、ボイドの減少に起因する積層型キャパシタの信頼性を向上させることができる。

上部及び下部カバー領域１１２、１１３においてＭｇの含有量はそれぞれＢＴに対して１０モル以上である場合にのみ、かかる効果を十分に奏することができる。

また、上部及び下部カバー領域１１２、１１３においてＭｇの含有量がそれぞれＢＴに対して３０モルを超えると、焼結性の低下によって上部及び下部カバー領域１１２、１１３内にポアが大幅に増加し、ＢＤＶ散布が悪くなることから、積層型キャパシタの信頼性が低下するという問題が発生することがある。

図６、図７及び図８は比較例、実施例１及び実施例２によるサイド部の結晶粒をそれぞれ拡大して示したＳＥＭ写真であり、図９、図１０及び図１１は比較例、実施例１及び実施例２によるサイド部の多孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）をそれぞれ拡大して示したＳＥＭ写真である。

ここで、比較例は、サイド部がＺｒを含まない場合であり、実施例１は、サイド部がＺｒを含み、且つ全モルに対して０．５モル含む場合であり、実施例２は、サイド部がＺｒを含み、且つサイド部がＺｒを全モルに対して１．０モル含む場合である。

図６〜図１１を参照すると、Ｚｒが含まれる実施例１及び２の場合には、比較例に比べて結晶粒サイズの粒成長がさらに抑制され、焼結緻密度が増加することが確認できる。

特に、Ｚｒの含有量がサイド部の全モルに対して１．０モルである実施例２の場合には、実施例１に比べて結晶粒サイズの粒成長が抑制され、焼結緻密度がさらに良くなることが確認できる。

これにより、本発明の実施例１及び実施例２の場合には、比較例に比べて信頼性がさらに向上することができ、実施例２は、実施例１よりも信頼性がさらに向上することができる。

また、図示されていないが、上部及び下部カバー領域においてもＺｒの有無及びその含有量に応じて、サイド部での類似傾向が現われる。

一方、本実施形態において、誘電体層１１１の平均厚さは０．４μｍ以下であってもよい。

そして、第１及び第２内部電極１２１、１２２は平均厚さが０．４１μｍ以下であってもよい。

本実施形態の積層型キャパシタは、第１及び第２内部電極１２１、１２２がキャパシタ本体の第５及び第６面に露出する構造であるため、幅方向の内部電極の先端部の段差が改善することができる。

これにより、誘電体層ならびに第１及び第２内部電極の厚さを上記のように小さくすることにより、多層薄膜化しても、信頼性に大きな問題が生じないため、積層型キャパシタの信頼性を確保するとともに、容量も増加させることができる。

また、内部電極の平均厚さが薄くなると焼成後の収縮率が減少するため、キャパシタ本体の端部のボイドの直径が小さくなり、積層型キャパシタの信頼性を向上させるのに有利となる。

したがって、誘電体層の平均厚さを０．４μｍ以下、第１及び第２内部電極１２１、１２２の平均厚さを０．４１μｍ以下にすると、ボイドの直径の減少により、キャパシタ本体とサイド部の界面、及び活性領域とカバー領域の界面における酸化層の形成がさらに容易になり得る。

図１２を参照すると、本実施形態による積層型キャパシタの実装基板は、一面に第１及び第２電極パッド２２１、２２２を有する基板２１０と、上記基板２１０の上面において第１及び第２外部電極１３１、１４１が第１及び第２電極パッド２２１、２２２上にそれぞれ接続されるように実装される積層型キャパシタ１００と、を含む。

本実施形態において、積層型キャパシタ１００は、はんだ２３１、２３２によって基板２１０に実装される様子を図示且つ説明しているが、必要に応じて、はんだの代わりに導電性ペーストを用いることもできる。

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 積層型キャパシタ
１１０ キャパシタ本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ 上部及び下部カバー領域
１２１、１２２ 第１及び第２内部電極
１３１、１３２ 第１及び第２外部電極
１３１ａ、１３２ａ 第１及び第２接続部
１３１ｂ、１３２ｂ 第１及び第２バンド部
１４１、１４２ 第１及び第２サイド部
２１０ 基板
２２１、２２２ 第１及び第２パッド
２３１、２３２ はんだ

本発明の一実施形態による積層型キャパシタを概略的に示した斜視図である。 図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は図１の積層型キャパシタに適用される第１及び第２内部電極の構造をそれぞれ示すための断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ'線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ'線に沿った断面図である。 比較例によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例１によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 実施例２によるサイド部の結晶粒を拡大して示したＳＥＭ写真である。 図２の積層型キャパシタが基板に実装された状態を概略的に示した断面図である。 サイド部及びカバー領域のＺｒの含有量に応じたＩＲを示したグラフである。

図１０はサイド部及びカバー領域のＺｒの含有量に応じたＩＲを示したグラフである。

図１０において、＃１は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒが含まれない場合であり、＃２は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒがそれぞれ０．５モルずつ含まれる場合であり、＃３は、第１及び第２サイド部と上部及び下部カバー領域にＺｒがそれぞれ１．０モルずつ含まれる場合である。

図１０を見ると、Ｚｒが含まれる場合には耐湿信頼性散布が改善することを確認することができ、特にＺｒの含有量が増加するほど耐湿信頼性散布がさらに改善することを確認することができる。

図６、図７及び図８は比較例、実施例１及び実施例２によるサイド部の結晶粒をそれぞれ拡大して示したＳＥＭ写真である。

図６〜図８を参照すると、Ｚｒが含まれる実施例１及び２の場合には、比較例に比べて結晶粒サイズの粒成長がさらに抑制され、焼結緻密度が増加することが確認できる。

図９を参照すると、本実施形態による積層型キャパシタの実装基板は、一面に第１及び第２電極パッド２２１、２２２を有する基板２１０と、上記基板２１０の上面において第１及び第２外部電極１３１、１４１が第１及び第２電極パッド２２１、２２２上にそれぞれ接続されるように実装される積層型キャパシタ１００と、を含む。

Claims (11)

1. 誘電体層ならびに第１内部電極及び第２内部電極を含み、互いに対向する第１面及び第２面、前記第１面及び前記第２面と連結され、互いに対向する第３面及び第４面、前記第１面及び前記第２面と連結され、前記第３面及び前記第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、前記第１内部電極が前記第３面、前記第５面及び前記第６面に露出し、前記第２内部電極が前記第４面、前記第５面及び前記第６面に露出するキャパシタ本体と、
   前記キャパシタ本体の第５面及び第６面にそれぞれ配置される第１サイド部及び第２サイド部と、
   前記キャパシタ本体の第３面及び第４面にそれぞれ配置され、前記第１面及び第２内部電極とそれぞれ接続される第１外部電極及び第２外部電極と、を含み、
   前記キャパシタ本体は、誘電体層を間に挟んで第１内部電極及び第２内部電極が交互に配置される活性領域と、前記活性領域の積層方向に上下面にそれぞれ設けられる上部カバー領域及び下部カバー領域と、を含み、
   前記第１サイド部及び前記第２サイド部、ならびに前記上部カバー領域及び前記下部カバー領域にはジルコニウム（Ｚｒ）が含まれる、積層型キャパシタ。
2. 前記第１サイド部及び前記第２サイド部、ならびに前記上部カバー領域及び前記下部カバー領域に含まれるＺｒの含有量がそれぞれ１モル以下である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
3. 前記第１サイド部及び前記第２サイド部はマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
4. 前記第１サイド部及び前記第２サイド部に含まれるＭｇの含有量がＢＴに対して１０〜３０モルである、請求項３に記載の積層型キャパシタ。
5. 前記上部カバー領域及び前記下部カバー領域がマグネシウム（Ｍｇ）をさらに含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
6. 前記上部カバー領域及び前記下部カバー領域に含まれるＭｇの含有量がＢＴに対して１０〜３０モルである、請求項５に記載の積層型キャパシタ。
7. 前記第１内部電極及び前記第２内部電極の平均厚さが０．４１μｍ以下である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
8. 前記誘電体層の平均厚さが０．４μｍ以下である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
9. 前記積層型キャパシタは、長さが１．０ｍｍ、幅が０．５ｍｍである、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
10. 前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、
    前記キャパシタ本体の第３面及び第４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接続される第１接続部及び第２接続部と、
    前記第１接続部及び前記第２接続部から前記キャパシタ本体の第１面の一部までそれぞれ延長される第１バンド部及び第２バンド部と、をそれぞれ含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
11. 一面に第１電極パッド及び第２電極パッドを有する基板と、
    前記第１電極パッド及び前記第２電極パッド上に第１外部電極及び第２外部電極がそれぞれ接続されるように実装される請求項１から１０のいずれか一項の積層型キャパシタと、を含む、積層型キャパシタの実装基板。