JP2022009752A - 積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品に関するものである。【解決手段】本発明は、セラミック本体の外側に外部電極を形成する積層セラミック電子部品の製造方法に関し、セラミック本体に外部電極形成用シートを付着することで外部電極を形成する積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品に関するものである。【選択図】図６
Description
本発明は、積層セラミック電子部品の製造方法及び積層セラミック電子部品に関するものである。
最近、電子製品の小型化の傾向に伴い、積層セラミック電子部品においても小型化及び大容量化が求められている。
これにより、誘電体と内部電極を薄膜化及び多層化するための様々な方法が試みられており、近年、誘電体層の厚さを薄くし、且つ積層数を増加させた積層セラミック電子部品が製造されている。
これに伴い、外部電極の厚さも薄くなることが求められているが、薄くなった外部電極を介してめっき液がチップの内部に浸透するという問題が発生し得るため、小型化に技術的な困難さがある。
特に、外部電極の形状が不均一である場合、外部電極において厚さが薄い部位にめっき液が浸透する危険性がさらに高くなり、信頼性の確保に問題が生じる。
一方、外部電極を形成するにあたり、既存のディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式などにより外部電極を形成する場合、本体の長さ方向における端面であるヘッド面、及び上記ヘッド面と接する４面（以下、「バンド面」と定義する）の全体に外部電極が形成され、本体のばらつきの発生とペーストの流動性及び粘性によって均一な塗布が困難であるため、ペーストの塗布厚さに差が生じる。
また、ペーストが薄く塗布された部分には、緻密度の低下によってめっき液が浸透するため、信頼性が低下する。一方、ペーストが厚く塗布された部分では、ガラスが表面に露出するというガラスビーディング（Ｇｌａｓｓ Ｂｅａｄｉｎｇ）またはブリスター（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が生じて、めっき不良や形状不良の問題が発生するため、めっき層の厚さを増加させなければならない。
したがって、外部電極の塗布厚さが薄く且つ均一になる場合、内部電極の形成面積を増加させることが可能となり、既存の同一サイズのキャパシターに比べて容量を極大化することができるため、これに関する研究が必要である。
本発明の目的は、外部電極の厚さが薄く且つ均一な高容量の積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することにある。
上述の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、弾性穿孔材及びその上部に外部電極形成用シートが付着された部材を用意する段階と、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体を形成する段階と、上記セラミック本体を上記外部電極形成用シートに加圧密着させることで、上記外部電極形成用シートを上記セラミック本体に付着させる段階と、を含み、上記弾性穿孔材により上記外部電極形成用シートを切断することで、上記セラミック本体の長さ方向における端面に外部電極を形成する積層セラミック電子部品の製造方法を提供する。
本発明の他の実施形態は、定盤上に弾性圧着材を付着した後、その上部に外部電極形成用シートを付着した部材を用意する段階と、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体を形成する段階と、上記セラミック本体を上記外部電極形成用シートに加圧密着させることで、上記外部電極形成用シートを上記セラミック本体に付着させる段階と、上記定盤を加熱することで、上記外部電極形成用シートが上記セラミック本体のバンド部まで延在するように形成する段階と、定盤上に弾性穿孔材が付着された部材を用意する段階と、上記外部電極形成用シートが付着されたセラミック本体を上記弾性穿孔材上に加圧密着させて外部電極形成用シートを切断することで、セラミック本体の外側に外部電極を形成する段階と、を含む積層セラミック電子部品の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の実施形態は、誘電体層、及び上記誘電体層を間に挟んで一端面と他端面に交互に露出するように積層された内部電極を含むセラミック本体と、上記セラミック本体の外側に配置された外部電極と、を含み、上記外部電極は、外部電極と、上記外部電極上に配置されためっき層と、を含み、上記外部電極及びめっき層は、上記セラミック本体の長さ方向における端面に配置され、且つ厚さ方向に両角部まで配置されており、上記セラミック本体の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極の厚さをＴ１、上記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における上記外部電極の厚さをＴ２としたときに、０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たす積層セラミック電子部品を提供する。
本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品は、外部電極の厚さが薄く且つ均一であるため、内部電極の形成面積を増加させることが可能となり、内部電極が重なり合う面積を極大化することで、高容量の積層セラミック電子部品を実現することができる。
また、外部電極の配置位置による厚さの偏差が減少して、優れた信頼性を有する超小型及び高容量の積層セラミックキャパシターを実現することができる。
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（または強調表示や簡略化表示）がされることがある。
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。
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、特に異なる趣旨の説明がされていない限り、他の構成要素を除外する趣旨ではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
本発明の実施形態を明確に説明するために六面体の方向を定義すると、図面上に表示されたＬ、Ｗ、及びＴはそれぞれ、長さ方向、幅方向、及び厚さ方向を示す。ここで、厚さ方向は、誘電体層が積層される積層方向と同一の概念として用いることができる。
積層セラミック電子部品の製造方法
図１ａ～図１ｃは本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の外部電極の形成工程図である。
図１ａ～図１ｃは本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の外部電極の形成工程図である。
図１ａ～図１ｃを参照すると、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、定盤１５０上に弾性穿孔材１６０を付着した後、その上部に外部電極形成用シート１３０を付着した部材を用意する段階と、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体１１０を形成する段階と、上記セラミック本体１１０を上記外部電極形成用シート１３０に加圧密着させることで、上記外部電極形成用シート１３０に上記セラミック本体１１０を付着させる段階と、を含む。
先ず、セラミック本体１１０の外側に外部電極を形成するために、定盤１５０上に弾性穿孔材１６０を付着した後、その上部に外部電極形成用シート１３０を付着した部材を用意する。
本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、上記弾性穿孔材１６０の上部に離型（Ｒｅｌｅａｓｅ）フィルム１７０を付着し、離型フィルム１７０上に外部電極形成用シート１３０を付着する段階をさらに含むことができる。
上記定盤１５０は、セラミック本体１１０の外側に外部電極を形成するために用いられる部材の支持台の役割を担う材料であって、熱変形の少ない材質であれば制限なく使用することができる。上記定盤１５０としては、例えば、石を原材料とした石定盤が用いられることができる。
上記弾性穿孔材１６０は、セラミック本体１１０の外側に付着された外部電極形成用シート１３０を切断する役割を担う。これにより、上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に外部電極が形成されることができる。
上記弾性穿孔材１６０は、弾性を有する材料であれば制限なくすることができ、例えば、打ち抜きゴム（ｒｕｂｂｅｒ）であってもよい。
上記離型フィルム１７０も、セラミック本体１１０の外側に付着された外部電極形成用シート１３０を切断する役割を担う。また、上記離型フィルム１７０を形成する材料は、制限されないが、例えば、ＰＥＴフィルムであってもよい。
上記外部電極形成用シート１３０は、外部電極形成用ペーストを薄く塗布した後、乾燥段階まで完了した状態であって、グリーンシートと称することができる。
具体的に、外部電極形成用ペーストは、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、または鉛（Ｐｂ）などを単独で用いたり、またはこれらの合金からなる導電性金属、バインダー、可塑剤、及び分散剤などを混合したりして製造することができる。
次に、ドクターブレード型キャスト装置などを用いて、上記外部電極形成用ペーストを必要とする外部電極の厚さに応じて塗布した後、乾燥過程を経ることで、上記外部電極形成用シート１３０を用意することができる。
通常、セラミック本体の外側に外部電極を形成するために、外部電極用ペーストにセラミック本体をディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）する方式が行われてきた。
しかし、既存のディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式などにより外部電極を形成する場合、セラミック本体の長さ方向における端面であるヘッド面、及び上記ヘッド面と接する４面であるバンド面の全体に外部電極が形成され、セラミック本体のばらつきの発生とペーストの流動性及び粘性によって均一な塗布が困難であるため、ペーストの塗布厚さに差が生じていた。
また、ペーストが薄く塗布された部分には、緻密度の低下によってめっき液が浸透するため、信頼性が低下し、ペーストが厚く塗布された部分では、ガラスが表面に露出するガラスビーディング（Ｇｌａｓｓ Ｂｅａｄｉｎｇ）またはブリスター（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が生じて、めっき不良や形状不良の問題が発生するため、めっき層の厚さを増加させなければならないという問題があった。
これに対し、本発明の一実施形態によると、セラミック本体の外側に外部電極を形成する過程で、従来のディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式でなく、シート（Ｓｈｅｅｔ）転写あるいはパッド（Ｐａｄ）転写方式を用いることで、外部電極の塗布厚さが薄く且つ均一になることができる。
これにより、内部電極の形成面積を増加させることが可能となり、既存の同一サイズのキャパシターに比べて容量を極大化することができる。
次に、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体１１０を形成する。
セラミック本体１１０を形成するにあたり、先ず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などの粉末を含んでなるスラリーをキャリアフィルム（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｌｍ）上に塗布及び乾燥することで複数のセラミックシートを製造し、これにより誘電体層を形成することができる。
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た後、上記スラリーをドクターブレード法により数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作することで製造することができる。
次に、導電性金属粉末を含む導電性ペーストを用意することができる。上記導電性金属粉末は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、または白金（Ｐｔ）などを単独で用いたり、またはこれらの合金を用いたりすることができる。また、粒子の平均サイズは０．１～０．２μｍであることができる。この導電性金属粉末を４０～５０重量％含む内部電極用導電性ペーストを用意することができる。
上記セラミックシート上に上記内部電極用導電性ペーストを印刷工法などにより塗布することで、内部電極パターンを形成することができる。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、本発明はこれらに限定されるものではない。上記内部電極パターンが印刷されたセラミックシートを２００～３００層積層し、圧着、焼成することで、セラミック本体１１０を製作することができる。
図１ｂを参照すると、上記セラミック本体１１０を上記外部電極形成用シート１３０に加圧密着させることで、上記外部電極形成用シート１３０に上記セラミック本体１１０を付着させる。
図１ｃを参照すると、上記弾性穿孔材１６０により上記外部電極形成用シート１３０が切断されることで、上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に外部電極１３１が形成される。
また、上記弾性穿孔材１６０の上部に離型フィルム１７０が付着される場合には、離型フィルム１７０により上記外部電極形成用シート１３０が切断されることで、上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に外部電極１３１が形成されることができる。
上記離型フィルム１７０により、上記外部電極形成用シート１３０がセラミック本体１１０の角部分で切断される。これにより、本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシターの外部電極は、セラミック本体の長さ方向における両端面にのみ形成され、上面及び下面には形成されない構造を有する。
すなわち、上記外部電極１３１は、上記セラミック本体１１０の厚さ方向に両角部まで形成されることができる。
上記の構造によると、外部電極１３１がセラミック本体１１０の長さ方向Ｌの端面であるヘッド面に形成され、且つ上記ヘッド面と接する４面であるバンド面の全体には形成されないか、または最小限に形成されるため、外部電極の厚さが薄く且つ均一に形成されることができる。
これにより、内部電極の形成面積を増加させることが可能となり、内部電極が重なり合う面積を極大化することで、高容量の積層セラミックキャパシターを実現することができる。
上記外部電極１３１を上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に形成する方法として、従来のディッピング方式でなく、シート（Ｓｈｅｅｔ）転写あるいはパッド（Ｐａｄ）転写方式により形成することができる。
図１ｃでは、一つの外部電極１３１のみを形成する段階を示しているが、セラミック本体１１０の長さ方向における他端面に他の外部電極を形成する段階が追加してもよい。
次に、上記外部電極上にめっき層を形成する段階をさらに含むことができる。上記めっき層は、ニッケルめっき層と、その上部に形成されるスズめっき層と、を含むことができるが、必ずしもこれらに制限されるものではない。
図２ａ～図２ｃは本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品の外部電極の形成工程図である。
図２ａ～図２ｃを参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に外部電極１３１を形成する段階の後に、定盤１５０上に弾性圧着材１４０を付着した部材を用意する段階と、上記定盤１５０を加熱して上記セラミック本体１１０を上記弾性圧着材１４０に加圧密着させることで、上記外部電極１３１が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在するように形成する段階と、をさらに含む。
図２ｃに示したように、長さ方向の両端面に外部電極が形成されたセラミック本体１１０を、定盤１５０上に形成され、且つ弾性圧着材１４０を付着した部材上に加圧することで、上記外部電極１３１が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在するように形成する。
この際、上記定盤１５０を加熱することで、セラミック本体１１０の両端面に形成された外部電極の延性が増加し、外部電極が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在して形成されることができる。
また、上記定盤１５０を加熱することで、外部電極が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在するように形成されるとともに、セラミック本体と外部電極との接着力も増加することができる。
上記弾性圧着材１４０は、弾性を有する材料であれば制限なく使用することができ、例えば、圧着ゴム（ｒｕｂｂｅｒ）であってもよい。
上記圧着ゴムは、弾性穿孔材１６０である穿孔ゴムに比べて弾性がより小さければよい。
本発明の一実施形態によると、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さをＴ１、上記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さをＴ２としたときに、０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たす。
上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さＴ１とは、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部の地点から上記セラミック本体１１０の長さ方向に仮想の線を引いたときに接することになる外部電極の厚さを意味することができる。
同様に、上記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さＴ２とは、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の最外側に配置された内部電極の位置から上記セラミック本体１１０の長さ方向に仮想の線を引いたときに接することになる外部電極の厚さを意味することができる。
上記Ｔ２／Ｔ１の比が０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たすことで、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さＴ１と、上記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さＴ２との偏差を減少させて、信頼性の低下を防止することができる。
上記Ｔ２／Ｔ１の比が０．８未満であるか、または１．２を超える場合には、外部電極の厚さの偏差が大きくなるため、厚さが薄い部分にめっき液が浸透して信頼性が低下するという問題があり得る。
本発明の一実施形態によると、上記セラミック本体１１０の角部における上記外部電極１３１の厚さをＴ３としたときに、０．４≦Ｔ３／Ｔ１≦１．０を満たすことができる。
上記セラミック本体１１０の角部における上記外部電極１３１の厚さＴ３とは、上記セラミック本体１１０の角部領域に形成されている上記外部電極１３１の厚さを意味することができる。
上記Ｔ３／Ｔ１の比が０．４≦Ｔ３／Ｔ１≦１．０を満たすことで、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さＴ１と、上記セラミック本体１１０の角部における上記外部電極１３１の厚さＴ３との偏差を減少させて、信頼性の低下を防止することができる。
上記Ｔ３／Ｔ１の比が０．４未満であるか、または１．０を超える場合には、外部電極の厚さの偏差が大きくなるため、厚さが薄い部分にめっき液が浸透して信頼性が低下するという問題があり得る。
図３ａ～図３ｆは本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品の外部電極の形成工程図である。
図３ａ～図３ｆを参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、定盤１５０上に弾性圧着材１４０を付着した後、その上部に外部電極形成用シート１３０を付着した部材を用意する段階と、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体１１０を形成する段階と、上記セラミック本体１１０を上記外部電極形成用シート１３０に加圧密着させることで、上記外部電極形成用シート１３０に上記セラミック本体１１０を付着させる段階と、上記定盤１５０を加熱することで、上記外部電極形成用シート１３０が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在するように形成する段階と、定盤１５０上に弾性穿孔材１６０が付着された部材を用意する段階と、上記外部電極形成用シート１３０が付着されたセラミック本体１１０を上記弾性穿孔材１６０上に加圧密着させて外部電極形成用シート１３０を切断することで、セラミック本体１１０の外側に外部電極１３１を形成する段階と、を含む。
図３ａを参照すると、先ず、定盤１５０上に弾性圧着材１４０を付着した後、その上部に外部電極形成用シート１３０を付着した部材を用意する。
上記定盤１５０、弾性圧着材１４０、及び外部電極形成用シート１３０についての説明は上述のとおりであるため、ここでは省略し、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法で説明した内容と重複する内容は以下で省略する。
次に、内部電極パターンが形成されたセラミックシートを積層することで、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように配置される内部電極を含むセラミック本体１１０を形成する。
図３ｂを参照すると、上記セラミック本体１１０を上記外部電極形成用シート１３０に加圧密着させることで、上記外部電極形成用シート１３０に上記セラミック本体１１０を付着させる。
この過程で、上記定盤１５０を加熱することで、上記外部電極形成用シート１３０が上記セラミック本体１１０のバンド部まで延在して形成されるようにする。
そして、セラミック本体１１０を、定盤を含む部材から再び取り外すと、図３ｃに示したように、弾性圧着材１４０は元の位置に復元し、セラミック本体１１０の長さ方向の一端面には、外部電極形成用シート１３０がセラミック本体１１０のバンド部まで延在して配置される。
図３ｄを参照すると、定盤１５０上に弾性穿孔材１６０が付着された部材を用意し、図３ｅに示したように、上記外部電極形成用シート１３０が付着されたセラミック本体１１０を上記弾性穿孔材１６０上に加圧密着させることで、外部電極形成用シート１３０を切断する工程を行う。
次に、セラミック本体１１０を、定盤を含む部材から再び取り外すと、図３ｆに示したように、弾性穿孔材１６０は元の位置に復元し、セラミック本体１１０の長さ方向の一端面には、外部電極形成用シート１３０がセラミック本体１１０のバンド部まで延在して外部電極１３１が形成される。
図３ａ～図３ｆには、一つの外部電極１３１のみを形成する段階が示されているが、セラミック本体１１０の長さ方向における他端面に他の外部電極を形成する段階が追加される。
次に、上記外部電極上にめっき層を形成する段階をさらに含むことができる。上記めっき層は、ニッケルめっき層と、その上部に形成されるスズめっき層と、を含むことができるが、必ずしもこれらに制限されるものではない。
積層セラミック電子部品
以下では、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品を説明するにあたり、特に積層セラミックキャパシターを例として説明するが、これに制限されるものではない。
以下では、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品を説明するにあたり、特に積層セラミックキャパシターを例として説明するが、これに制限されるものではない。
図４は本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品を示す斜視図であり、図５は図４に示すＩ－Ｉ'の断面図であり、図６は図５に示すＡ領域の拡大図である。
図４～図６を参照すると、本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品１００は、セラミック本体１１０と、内部電極１２１、１２２と、外部電極１３１、１３２と、を含む。
セラミック本体１１０は、長さ方向Ｌの両端面、幅方向Ｗの両端面、及び厚さ方向Ｔの両端面を有する六面体からなることができる。このようなセラミック本体１１０は、複数の誘電体層１１１を厚さ方向Ｔに積層してから焼成することで形成される。かかるセラミック本体１１０の形状、寸法、及び誘電体層１１１の積層数がこの実施形態に図示されたものに限定されるものではない。
また、セラミック本体１１０を成す複数の誘電体層１１１は焼結された状態であって、隣接する誘電体層１１１の間の境界は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いずには確認することが困難な程度に一体化された状態とすることができる。
誘電体層１１１の厚さは、積層セラミック電子部品１００の容量設計に応じて任意に変更することができる。誘電体層１１１は、高誘電率を有するセラミック粉末、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系粉末を含むことができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明の目的に応じて、セラミック粉末に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。
誘電体層１１１の形成に用いられるセラミック粉末の平均粒径は特に制限されず、本発明の目的を達成するために調節されることができるが、例えば、４００ｎｍ以下に調節されることができる。
内部電極１２１、１２２は、互いに異なる極性を有する一対の第１内部電極１２１と第２内部電極１２２が複数個で構成されることができ、セラミック本体１１０の厚さ方向Ｔに積層される複数の誘電体層１１１を間に挟んで所定の厚さに形成されることができる。
上記第１内部電極１２１と第２内部電極１２２は、導電性金属を含む導電性ペーストを印刷することで、誘電体層１１１の積層方向においてセラミック本体１１０の長さ方向Ｌの一端面と他端面に交互に露出するように形成されることができ、第１内部電極１２１と第２内部電極１２２の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ようにすることができる。
すなわち、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、セラミック本体１１０の長さ方向の両端面に交互に露出している部分を介して、セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの両端面に形成された第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２とそれぞれ電気的に接続されることができる。
したがって、第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２に電圧が印加されると、互いに対向する第１内部電極１２１と第２内部電極１２２との間に電荷が蓄積される。この際、積層セラミックキャパシター１００の静電容量は、第１内部電極１２１と第２内部電極１２２とが互いに重なり合う重複領域の面積に比例する。
すなわち、第１内部電極１２１と第２内部電極１２２とが互いに重なり合う重複領域の面積が極大化する場合、同一サイズのキャパシターでも静電容量が極大化することができる。
本発明の一実施形態によると、外部電極の厚さが薄く且つ均一であるため、内部電極が重なり合う面積を極大化することができ、高容量の積層セラミックキャパシターの実現が可能となる。
このような第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２の幅は、用途に応じて決定することができ、例えば、セラミック本体１１０のサイズを考慮して０．２～１．０μｍの範囲内となるように決定することができるが、本発明における第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２の幅は、このような寸法に限定されるものではない。
また、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を形成するための導電性ペースト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）、鉛（Ｐｂ）、または白金（Ｐｔ）などを単独で用いたり、またはこれらの合金を用いたりすることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
外部電極１３１、１３２は、上記セラミック本体１１０の外側に配置された第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２を含む。
上記外部電極１３１、１３２は上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面にのみ配置されることができる。
上記外部電極１３１、１３２は、上記セラミック本体１１０の長さ方向の両端面から幅方向において両角部まで配置されることができる。
上記外部電極１３１、１３２は、図５に示したように、第１電極層１３１ａ、１３２ａと、めっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃと、を含む。
上記第１外部電極１３１は、上記セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの一面に配置された第１電極層１３１ａと、上記第１電極層１３１ａ上に配置されためっき層１３１ｂ、１３１ｃと、を含む。
また、上記第２外部電極１３２は、上記セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの他面に配置された第１電極層１３２ａと、上記第１電極層１３２ａ上に配置されためっき層１３２ｂ、１３２ｃと、を含む。
従来は、外部電極を形成する方法として、セラミック本体１１０を金属成分が含まれたペーストにディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）する方法が主に用いられてきた。
ディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式で外部電極を形成する場合、ペーストの流動性及び粘性によって外部電極が均一に塗布されないため、外部電極の中央部と角部の塗布厚さに差が生じていた。
このように外部電極の厚さが不均一に形成される場合、厚く塗布された中央部ではガラスビーディング（Ｇｌａｓｓ Ｂｅａｄｉｎｇ）またはブリスター（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が発生して、めっき不良及び形状不良が起こり、薄く塗布された角部にはめっき液が浸透しやすいため、信頼性低下の問題が生じる。
また、めっき液に弱い角部を補完しようとする場合、中央部の塗布厚さが増加するしかなく、静電容量の増加のためにセラミックキャパシターのサイズを増加させるには限界がある。
そこで、本発明の一実施形態では、上記セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの両面に第１電極層１３１ａ、１３２ａが配置され、その上部にめっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃが配置されることができる。
上記第１電極層１３１ａ、１３２ａは、従来のディッピング方式により形成されず、セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの端面であるヘッド面に形成され、且つ上記ヘッド面と接する４面であるバンド面の全体には形成されないか、最小限に形成される。したがって、外部電極の厚さが薄く且つ均一に形成されることができる。
これにより、内部電極の形成面積を増加させることが可能となり、内部電極が重なり合う面積を極大化することで、高容量の積層セラミックキャパシターを実現することができる。
本発明の一実施形態によると、上記第１電極層１３１ａ、１３２ａは、従来のディッピング方式でなく、シート（Ｓｈｅｅｔ）転写またはパッド（Ｐａｄ）転写方式により形成されることができる。
図５及び図６を参照すると、第１電極層１３１ａ、１３２ａが上記セラミック本体１１０の角部まで配置され、上記ヘッド面と接する４面であるバンド面の全体には形成されないことが分かる。
上記第１電極層１３１ａ、１３２ａは導電性金属を含むシートを転写することで形成されることができる。
第１電極層１３１ａ、１３２ａは、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２と同一の導電性金属で形成されることができるが、これらに制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）などを単独で用いたり、またはこれらの合金を用いたりして形成することができる。
上記めっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃは第１電極層１３１ａ、１３２ａ上に配置されることができる。
すなわち、上記めっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃは、セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの端面であるヘッド面に配置される。
特に、上記めっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃは、セラミック本体１１０の長さ方向Ｌの端面であるヘッド面に形成され、幅方向における両端面と上面及び下面には形成されない構造を有する。
上記めっき層１３１ｂ、１３１ｃ、１３２ｂ、１３２ｃは、これらに制限されるものではないが、ニッケルめっき層１３１ｂ、１３２ｂと、その上部に配置されたスズめっき層１３１ｃ、１３２ｃと、を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さをＴ１、上記内部電極１２１、１２２のうち最外側の内部電極１２１が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さをＴ２としたときに、０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たす。
上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さＴ１とは、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部地点から上記セラミック本体１１０の長さ方向に仮想の線を引いたときに接することになる外部電極１３１の厚さを意味することができる。
同様に、上記内部電極１２１、１２２のうち最外側の内部電極１２１が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さＴ２とは、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の最外側に配置された内部電極の位置から上記セラミック本体１１０の長さ方向に仮想の線を引いたときに接することになる外部電極１３１の厚さを意味することができる。
上記Ｔ２／Ｔ１の比が０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たすことで、上記セラミック本体１１０の厚さ方向の中央部領域における上記外部電極１３１の厚さＴ１と、上記内部電極１２１、１２２のうち最外側の内部電極１２１が位置する地点における上記外部電極１３１の厚さＴ２との偏差を減少させて、信頼性の低下を防止することができる。
上記Ｔ２／Ｔ１の比が０．８未満であるか、または１．２を超える場合には、外部電極の厚さの偏差が大きくなるため、厚さが薄い部分にめっき液が浸透して信頼性が低下するという問題があり得る。
その他、上述の本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法についての説明と同一の説明はここでは省略する。
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 積層セラミックキャパシター
１１０ セラミック本体
１１１ 誘電体層
１２１ 第１内部電極
１２２ 第２内部電極
１３１ 第１外部電極
１３２ 第２外部電極
１３１ａ、１３２ａ 第１電極層
１３１ｂ、１３２ｂ、１３１ｃ、１３２ｃ めっき層
１１０ セラミック本体
１１１ 誘電体層
１２１ 第１内部電極
１２２ 第２内部電極
１３１ 第１外部電極
１３２ 第２外部電極
１３１ａ、１３２ａ 第１電極層
１３１ｂ、１３２ｂ、１３１ｃ、１３２ｃ めっき層
Claims (6)
- 誘電体層、及び前記誘電体層を間に挟んで一端面と他端面に交互に露出するように積層された内部電極を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体の外側に配置された外部電極と、を含み、
前記外部電極は、外部電極と、前記外部電極上に配置されためっき層と、を含み、
前記セラミック本体の厚さ方向の中央部領域における前記外部電極の厚さをＴ１、前記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における前記外部電極の厚さをＴ２としたときに、０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たす、積層セラミック電子部品。 - 前記外部電極は、前記セラミック本体の長さ方向における両端面にのみ配置される、請求項1に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記外部電極は、前記セラミック本体の長さ方向における両端面から幅方向における両角部まで配置される、請求項1または請求項２に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記セラミック本体の厚さ方向の中央部領域における前記外部電極の厚さをＴ１、前記セラミック本体の角部における前記外部電極の厚さをＴ３としたときに、０．４≦Ｔ３／Ｔ１≦１．０を満たす、請求項3に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記めっき層は、前記セラミック本体の角部に対応する領域まで配置される、請求項3に記載の積層セラミック電子部品。
- 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た内部電極を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体の長さ方向における端面及び少なくとも一つ以上の隣接する端面に延在するように形成する外部電極と、を含み、
前記セラミック本体の厚さ方向の中央部領域における前記外部電極の厚さをＴ１、及び前記内部電極のうち最外側の内部電極が位置する地点における前記外部電極の厚さをＴ２としたときに、０．８≦Ｔ２／Ｔ１≦１．２を満たす、積層セラミック電子部品。
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