JP2022090595A - 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に関するものである。【解決手段】本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層及び上記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極及び第２内部電極を含むセラミック本体と、上記第１内部電極と連結される第１外部電極と、第２内部電極と連結される第２内部電極と、を含み、上記セラミック本体は、第１方向に互いに対向する第１面及び第２面、第２方向に互いに対向する第３面及び第４面、並びに第３方向に互いに対向する第５面及び第６面を含み、第３方向に積層された第１内部電極及び第２内部電極を含んで容量が形成される容量部、上記容量部の第３面及び第５面上に配置される第１マージン部及び前記容量部の第４面及び第６面上に配置される第２マージン部を含む積層セラミック電子部品を提供することができる。【選択図】図１
Description
本発明は積層セラミック電子部品に関するものである。
一般に、キャパシタ、インダクタ、圧電体素子、バリスタまたはサーミスタなどのセラミック材料を使用する電子部品は、セラミック材料からなるセラミック本体、本体の内部に形成された内部電極及び上記内部電極と接続されるようにセラミック本体の表面に設置された外部電極を備える。
最近では、電子製品の小型化及び多機能化に伴い、チップ部品も小型化及び高機能化する傾向にあるため、積層セラミック電子部品においてもサイズが小さく、容量の大きい高容量製品が求められている。
従来は、誘電体層の面積を内部電極の面積より大きく形成し、内部電極のうち外部電極と連結される部分を除いた残りの周り部分にマージン領域を形成した。しかし、この場合、数十～数百層の誘電体層を積層すると、誘電体層が段差を埋めるために延伸し、内部電極も共に反るようになる。内部電極が反ると、当該部分で耐電圧特性（ＢＤＶ；Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｖｏｌｔａｇｅ）が減少するという問題が発生する。
これを解決するために、最近、シート状のマージン部を別に用意して取り付ける方法が用いられている。しかし、別に作製したシートを取り付けてマージン部を形成する場合、マージン部とセラミック本体との間でデラミネーションが発生するという問題点がある。
本発明の様々な目的の一つは、耐湿信頼性が向上した積層セラミック電子部品を提供することである。
本発明の様々な目的の一つは、機械的強度が向上した積層セラミック電子部品を提供することである。
本発明の一実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層及び上記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極及び第２内部電極を含むセラミック本体と、上記第１内部電極と連結される第１外部電極と、第２内部電極と連結される第２外部電極と、を含み、上記セラミック本体は、第１方向に互いに対向する第１面及び第２面、第２方向に互いに対向する第３面及び第４面、並びに第３方向に互いに対向する第５面及び第６面を含み、第３方向に積層された第１内部電極及び第２内部電極を含んで容量が形成される容量部、上記容量部の第３面及び第５面上に配置される第１マージン部及び上記容量部の第４面及び第６面上に配置され、上記第１マージン部と区別される第２マージン部を含むことができる。
本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層及び上記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極及び第２内部電極を含むセラミック本体と、上記第１内部電極と連結される第１外部電極と、第２内部電極と連結される第２外部電極と、を含み、上記セラミック本体は、第１方向に互いに対向する第１面及び第２面、第２方向に互いに対向する第３面及び第４面、並びに第３方向に互いに対向する第５面及び第６面を含み、第３方向に積層された第１内部電極及び第２内部電極を含んで容量が形成される容量部、上記容量部の第３面及び第５面上に配置される第１マージン部及び上記容量部の第４面及び第６面上に配置される第２マージン部を含むことができる。
本発明の諸効果の一つは、積層セラミック電子部品の耐湿信頼性を向上させることができることである。
本発明の諸効果の一つは、積層セラミック電子部品の機械的強度を向上させることができることである。
但し、本発明の多様かつ有益な利点及び効果は、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できるものである。
以下、具体的な実施形態及び添付の図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。これは、本明細書に記載された技術を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の実施形態の様々な変更（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）、均等物（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓ）、及び／または代替物（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ）を含むものと理解されるべきである。また、図面の説明に関連し、類似の構成要素については、類似の参照符号が使用され得る。
そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、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、同一の思想の範囲内の機能が同一である構成要素については、同一の参照符号を使用して説明することができる。
本明細書において、「有する」、「有することができる」、「含む」または「含むことができる」等の表現は、当該特徴（例：数値、機能、動作、または部品等の構成要素）の存在を指し、更なる特徴の存在を排除しない。
本明細書において、「ＡまたはＢ」、「Ａまたは／及びＢのうち少なくとも一つ」、または「Ａまたは／及びＢのうち一つまたはそれ以上」などの表現は、共に記載された項目において可能な組み合わせをすべて含むことができる。例えば、「ＡまたはＢ」、「Ａ及びＢのうち少なくとも一つ」、または「ＡまたはＢのうち少なくとも一つ」は、（１）少なくとも一つのＡを含む、（２）少なくとも一つのＢを含む、または（３）少なくとも一つのＡ及び少なくとも一つのＢのいずれも含む場合をすべて指すことができる。
図面において、Ｘ方向は第１方向、Ｌ方向または長さ方向、Ｙ方向は第２方向、Ｗ方向または幅方向、Ｚ方向は第３方向、Ｔ方向または厚さ方向と定義することができる。
本発明は積層セラミック電子部品に関するものである。図１から図６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概略的に示す図面である。図１から図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、誘電体層１１１及び上記誘電体層１１１を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を含むセラミック本体１１０と、上記第１内部電極１２１と連結される第１外部電極１３１と、上記第２内部電極１２２と連結される第２外部電極１３２と、を含み、上記セラミック本体１１０は、第１方向（Ｘ方向）に互いに対向する第１面（Ｓ１）及び第２面（Ｓ２）、第２方向（Ｙ方向）に互いに対向する第３面（Ｓ３）及び第４面（Ｓ４）、並びに第３方向（Ｚ方向）に互いに対向する第５面（Ｓ５）及び第６面（Ｓ６）を含み、第３方向（Ｚ方向）に積層された第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含んで容量が形成される容量部１２０、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３及び上記容量部１２０の第４及び第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２を含むことができる。
上記実施形態のセラミック本体１１０において、容量部１２０の第３面及び第５面（Ｓ５）上に第１マージン部１１３が配置されるとは、上記容量部１２０の第２方向の両面及び第３方向（Ｚ方向）の両面のうち２つの面上に第１マージン部が配置されることを意味し得る。また、上記セラミック本体１１０において、容量部１２０の第４面及び第６面上に第２マージン部１１２が配置されるとは、上記容量部１２０の第２方向の両面及び第３方向（Ｚ方向）の両面のうち２つの面上に第２マージン部１１２が配置されることを意味し得る。すなわち、本実施形態の積層セラミック電子部品は、第２方向の両面及び第３方向（Ｚ方向）の両面に２つのマージン部、第１マージン部及び第２マージン部１１２が配置された構造であってもよい。
図１４は、従来技術の積層セラミック電子部品のＹＺ断面を撮影した写真である。従来の積層セラミック電子部品は、容量部の上下にカバー部を取り付けた後、上記容量部及びカバー部の両側面を覆うようにマージン部を取り付けた構造を使用した。この場合、製造工程でマージン部に隙間が生じるという問題が発生し得る。図１４は、このようにマージン部に隙間が生じた積層セラミック電子部品の場合を示している。図１４を参照すると、マージン部においてデラミネーションが発生する場合、外部の水分等に内部電極が直ちに露出する。
これに対し、本発明は、カバー部とマージン部を別に形成しない構造を有している。上述のカバー部とマージン部のデラミネーションは、上記カバー部及びマージン部の間の密度の差等により、セラミック本体を研磨する過程で上記カバー部及びマージン部の研磨の程度が異なるために生じることもあり、上記カバー部とマージン部の焼結過程における収縮挙動の差により生じることもある。本発明による積層セラミック電子部品１００は、第１マージン部１１３が容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）上に配置され、第２マージン部１１２が容量部１２０の第４面（Ｓ４）及び第６面（Ｓ６）上に配置され、カバー部／マージン部の接合地点の個数を減らしてデラミネーションが発生する可能性を小さくすることができる。
本発明の一実施形態において、セラミック本体１１０は、容量部１２０、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２を含むことができる。
上記セラミック本体１１０の具体的な形状には、特に制限はないが、図示したように、セラミック本体１１０は、六面体形状やこれに類似した形状からなることができる。また、上記セラミック本体１１０は、焼成過程でセラミック本体１１０に含まれた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状ではないが、実質的に六面体形状を有することができる。上記セラミック本体１１０は、必要に応じて、角が角張らないようにラウンド処理されていてもよい。上記ラウンド処理には、例えば、バレル研磨等が使用できるが、これに制限されるものではない。
本発明による積層セラミック電子部品１００の容量部１２０は、誘電体層１１１、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２が交互に積層されていてもよい。上記誘電体層１１１、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、第３方向（Ｚ方向）に積層されていてもよい。容量部１２０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もできる。
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が得られる限り、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等を使用するか、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙ（Ｚｒ、Ｓｎ、Ｈｆ）ｙ）Ｏ３（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．５）で表される成分等を使用することができる。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）等のパウダーに、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、分散剤等が添加されてもよい。
上記誘電体層１１１は、前述の材料を含むスラリーに必要に応じた添加剤を追加し、これをキャリアフィルム（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｌｍ）上に塗布及び乾燥して複数個のセラミックシートを設けることによって形成されてもよい。上記セラミックシートは、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）状に作製することによって形成されてもよいが、これに限定されるものではない。
上記第１及び第２内部電極１２１、１２２は、各断面がセラミック本体１１０の対向する両端部にそれぞれ露出するように積層されてもよい。具体的には、上記セラミック本体１１０の第１方向（Ｘ方向）の両面に上記第１及び第２内部電極１２１、１２２がそれぞれ露出することができ、上記セラミック本体１１０の第１面（Ｓ１）に第１内部電極１２１が露出し、第２面（Ｓ２）に第２内部電極１２２が露出することができる。
上記第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）、チタン（Ｔｉ）及びこ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てもよい。
上記セラミック本体１１０は、誘電体層に第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第３方向（Ｚ方向）に交互に積層して形成することができる。上記第１及び第２内部電極１２１、１２２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等が使用できるが、これに限定されるものではない。
本発明の一実施形態によるセラミック本体１１０は、容量部１２０、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３、及び上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）及び第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２を含むことができる。
本発明による一実施形態において、積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３は、容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）と同時に接して配置され、第２マージン部１１２は、上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）及び第６面（Ｓ６）と同時に接して配置されてもよい。図１から図６を参照すると、第１マージン部１１３は、容量部１２０の第３面（Ｓ３）に接して取り付けられると同時に、上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）に延長して配置され、上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）に接して取り付けられてもよい。また、第２マージン部１１２は、容量部１２０の第４面（Ｓ４）に接して取り付けられると同時に、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）に延長して配置され、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）に接して取り付けられてもよい。
本実施形態のように、第１マージン部１１３が容量部１２０の２面と同時に接して配置され、第２マージン部１１２が容量部１２０の他の２つの面と同時に接して配置されることにより、２つのマージン部のみで容量部１２０の外部をすべてカバーすることができる。従来の２つのカバー部及び２つのマージン部の４つの部品を使用したのに比べ、上記実施形態のように２つのマージン部のみで容量部１２０の外部をカバーすることにより、デラミネーションが生じ得る場合の数を減らし、電子部品の機械的強度を高めることができる。
上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２はそれぞれ単一構造であってもよい。これは、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２がそれぞれ、複数個の部品が結合したものではなく、一つの部品からなるものであることを意味する。すなわち、本実施形態による積層セラミック電子部品１００は、容量部１２０の外部を囲む部品が２つであってもよい。本実施形態のように容量部１２０の外部に取り付けられる部品の数を減らすことで、外部からの水分などが浸透する経路を最小限に抑えることができる。
一例において、セラミック本体１１０は、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２が接する第１界面１１３ａ及び第２界面１１２ａを含むことができる。本明細書において「界面」とは、互いに接する２つの層が互いに区別可能な状態である面を意味し得る。したがって、本例示による積層セラミック電子部品１００の第２マージン部１１２は、第１マージン部１１３と区別することができる。上記区別可能な状態は、物理的差異、化学的差異及び／または単純な光学的差異によって２つの層が区別されることを意味し得る。上記界面は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等により視覚的に確認できるが、これに制限されるものではなく、視覚的な確認が困難である場合は、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２の物性分析によって確認することができる。
図５は、図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図であり、図６は、図５のＡ領域及びＢ領域に対する拡大図である。図５及び図６を参照すると、本発明による積層セラミック電子部品１００のセラミック本体１１０は、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２とが接する界面を２つ含むことができ、上記界面は、例えば、第１界面１１３ａ及び第２界面１１２ａに区分することができる。
上記例示において、本発明の積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３と第２マージン部１１２とが接する第１界面は容量部１２０の第３面（Ｓ３）と同一の平面上に配置され、第２界面は上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）と同一の平面上に配置されてもよい。上記図５及び図６を参照すると、本例示による積層セラミック電子部品１００の第１界面１１３ａは容量部１２０の第４面（Ｓ４）と同一の平面上に配置されてもよく、第２界面１１２ａは容量部１２０の第３面（Ｓ３）と同一の平面上に配置されてもよい。上記界面が容量部１２０のいずれか一面と同一の平面上に配置されるとは、厳密な意味での同一平面のみを意味するものではなく、上記界面と容量部のいずれか一面がなす角度が一定の範囲内である場合を含むことを意味し得る。上記角度の範囲は、例えば、１０°以下の角度を意味することができ、下限は特に制限されないが、例えば、０°以上であってもよい。上記界面及び容量部のいずれか一面の角度は、上記界面及び容量部の上記一面の任意の５箇所に接する面の角度の平均を意味することができる。
本発明の一実施形態において、本発明の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第３面（Ｓ３）と第５面（Ｓ５）とが接する角には、第１マージン部１１３のみが配置され、上記容量部１２０の第４面と第６面とが接する角には、第２マージン部１１２のみが配置されてもよい。本発明による積層セラミック電子部品１００は、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の２つのマージン部が容量部１２０の４つの面を取り囲んで配置されてもよく、これにより、上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２がそれぞれ、上記容量部１２０の２つの面を覆うように配置されてもよい。したがって、本実施形態の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）が接する角には、第１マージン部１１３のみが配置され、上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）及び第６面（Ｓ６）が接する角には、第２マージン部１１２のみが配置されてもよい。すなわち、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）上に同一のマージン部が配置され、上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）及び第６面（Ｓ６）上に同一のマージン部が配置されてもよい。これは、一つのマージン部が容量部１２０の２つの面を同時に覆っていることを意味し得る。
本発明の一実施形態において、積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の第２方向（Ｙ方向）の幅の最大値は、容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第４面（Ｓ４）の間の垂直距離の最大値より大きくてもよい。上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の第２方向（Ｙ方向）の幅の最大値は、上記第１マージン部１１３と第２マージン部１１２の界面から上記第１マージン部１１３または第２マージン部１１２の第２方向のいずれか一面までの最大値を意味し得る。また、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第４面（Ｓ４）の間の垂直距離は、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）に対して垂直な線及び上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）に対して垂直な線を基準として測定した値であってもよく、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第４面（Ｓ４）の間の垂直な距離の最大値は、上記垂直な線を基準として測定した値のうち最大値を意味し得る。
上記実施形態において、容量部１２０の第５面（Ｓ５）の第２方向（Ｙ方向）の幅と第３面（Ｓ３）の第３方向（Ｚ方向）の高さとを合わせた数値は、第１マージン部１１３の第２方向（Ｙ方向）の幅と第３方向（Ｚ方向）の高さとの和より小さくてもよい。また、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）の第２方向（Ｙ方向）の幅と第４面（Ｓ４）の第３方向（Ｚ方向）の高さとを合わせた数値は、第２マージン部１１２の第２方向（Ｙ方向）の幅と第３方向（Ｚ方向）の高さとの和より小さくてもよい。これは、本実施形態において、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２のみで、本発明の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第２方向（Ｙ方向）の両面及び第３方向（Ｚ方向）の両面をすべて覆うことができることを意味し得る。
一例において、本発明による積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３及び／または第２マージン部１１２のＸＺ断面はＬ字形状であってもよい。上記第１マージン部１１３及び／または第２マージン部１１２のＸＺ断面は、上記積層セラミック電子部品１００のセラミック本体１１０を第１方向（Ｘ方向）に垂直な面に切断した断面を意味し得る。上記第１マージン部１１３及び／または第２マージン部１１２のＬ字形状は、上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の切断面のうち、第２方向（Ｙ方向）の切断面及び第３方向（Ｚ方向）の切断面がなす形態であってもよい。
上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２はセラミック材料を含むことができ、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉｏ３）系セラミック材料を含むことができる。
上記第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２は、単一誘電体層または２つ以上の誘電体層をそれぞれ積層して形成することができ、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。
本発明の一実施形態において、本発明による積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２は、容量部１２０の誘電体層１１１に類似した組成のセラミック成分を主成分として含むことができる。 本明細書において「主成分」とは、他の成分に比べて相対的に多くの重量割合を占める成分を意味することができ、全組成物または全誘電体層の重量を基準として５０重量％以上の成分を意味することができる。また、「副成分」とは、他の成分に比べて相対的に少ない重量割合を占める成分を意味することができ、全組成物または全誘電体層の重量を基準として５０重量％未満の成分を意味することができる。
上記主成分は、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙ（Ｚｒ、Ｓｎ、Ｈｆ）ｙ）Ｏ３（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．５）で表される成分であってもよい。上記主成分は、例えば、ＢａＴｉｏ３にＣａ、Ｚｒ、Ｓｎ及び／またはＨｆの一部が固溶した形態で存在する化学物であってもよい。上記組成式において、ｘは０以上、１以下の範囲であってもよく、ｙは０以上、０．５以下の範囲であってもよいが、これに制限されるものではない。例えば、上記組成式において、ｘが０であり、ｙが０であり、ｚが０である場合、上記の主成分はＢａＴｉｏ３となり得る。
一例において、本発明による積層セラミック電子部品１００の第１及び第２マージン部１１３、１１２は、副成分としてナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）及びボロン（Ｂ）からなる群から選択される１種以上を含むことができる。本発明の他の例示において、本発明による積層セラミック電子部品１００の第１及び第２マージン部１１３、１１２は、副成分としてマグネシウム（Ｍｇ）を含むことができる。上記のように第１及び第２マージン部１１３、１１２の副成分の含量を調節することで第１及び第２マージン部１１３、１１２の緻密度を調節することができ、これにより耐湿特性を改善することができる。
本発明の一例によると、積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３及び／または第２マージン部１１２の平均厚さは、１０μｍ以上、２５μｍ以下の範囲内であってもよい。本明細書において、「厚さ」は、ある部材の表面に対して垂直な方向に測定した上記部材の厚さを意味することができ、「平均厚さ」は、積層セラミック電子部品１００の中心を通るとともに、Ｚ軸に垂直な方向に切断した切断面（ＸＹ平面）に対して、第１マージン部１１３及び／または第２マージン部１１２が配置された領域を第１方向（Ｘ方向）に沿って等間隔に１０等分した地点で測定した厚さの算出平均を意味することができる。
本発明の一実施形態において、積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ａ）に対する上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ｂ）の厚さ偏差（｜ａ－ｂ｜／ａ）は５％以下であってもよい。 上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ａ）は、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）と接している第１マージン部１１３に対して前述の方法で測定した値であってもよい。また、上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ｂ）は、上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）と接している第１マージン部１１３の第３方向（Ｚ方向）の平均厚さを意味することができ、上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）と接している第１マージン部１１３に対して積層セラミック電子部品１００の中心を通るＸＺ切断面に対して等間隔である１０個所で測定した第３方向（Ｚ方向）の距離の算出平均を意味することができる。上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ａ）に対する上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ｂ）の厚さ偏差（｜ａ－ｂ｜／ａ）は５％以下、４％以下または３％以下であってもよく、下限は特に制限されるものではないが、例えば、０％以上であってもよい。
また、本発明による積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第４面（Ｓ４）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｃ）に対する上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｄ）の厚さ偏差（｜ｃ－ｄ｜／ｃ）は５％以下であってもよい。上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｃ）は、上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）と接している第２マージン部１１２に対して、前述の方法で測定した値であってもよい。また、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｄ）は、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）と接している第２マージン部１１２の第３方向（Ｚ方向）の平均厚さを意味することができ、上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）と接している第２マージン層１１２に対して、積層セラミック電子部品１００の中心を通るＸＺ切断面に対して等間隔である１０個所で測定した第３方向（Ｚ方向）の距離の算出平均を意味することができる。上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｃ）に対する上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｄ）の厚さ偏差（｜ｃ－ｄ｜／ｃ）は５％以下、４％以下または３％以下であってもよく、下限は特に制限されるものではないが、例えば、０％以上であってもよい。
従来の構造は、容量部１２０の上下に２つのカバー部を形成し、左右に２つのマージン部を配置するため、カバー部／マージン部の間に厚さ偏差が生じていたが、本発明による積層セラミック電子部品１００は、第１マージン部１１３が容量部１２０の第３面（Ｓ３）及び第５面（Ｓ５）に同時に配置されることにより、焼結後のサイズ偏差を小さくすることができる。
一例において、本発明の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ａ）に対する上記容量部１２０の第６面（Ｓ６）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｄ）の厚さ偏差（｜ａ－ｄ｜／ａ）は５％以下であってもよい。上記の厚さ偏差（｜ａ－ｄ｜／ａ）は５％以下、４％以下または３％以下であってもよく、０％以上であってもよい。
また、上記容量部１２０の第４面（Ｓ４）上に配置される第２マージン部１１２の平均厚さ（ｃ）に対する上記容量部１２０の第５面（Ｓ５）上に配置される第１マージン部１１３の平均厚さ（ｂ）の厚さ偏差（｜ｃ－ｂ｜／ｃ）は５％以下、４％以下または３％以下であってもよく、０％以上であってもよい。
本例示による積層セラミック電子部品１００は、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２を同一のセラミックシートで形成することができ、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２との間の厚さ偏差を小さくすることができる。
本発明の他の実施形態において、本発明による積層セラミック電子部品１００は、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２とが互いに異なる物性を有することができる。
一例において、本発明の積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３と第２マージン部１１２とは互いに平均密度が異なってもよい。本明細書において、「平均密度」とは、積層セラミック電子部品１００の中心を通るＸＺ断面に対して、第１方向（Ｘ方向）に等間隔である１０箇所から採取した試料の密度の平均を意味することができ、例えば、ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製の密度測定器Ｄｅｎｓｉｔｙ ｍｅｔｅｒ Ｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅ Ｄ６等を用いて測定した値であってもよい。本実施形態の積層セラミック電子部品１００は、平均密度が互いに異なる第１マージン部１１３と第２マージン部１１２とを含み、焼結過程で発生し得る焼成ミスマッチによるクラック等を防止することができ、耐湿信頼性をさらに向上させることができる。上記マージン部の平均密度は、第１マージン部１１３の平均密度が第２マージン部１１２の平均密度より大きくてもよいが、これに制限されるものではない。
本発明の一実施形態によると、積層セラミック電子部品１００の第１マージン部１１３と第２マージン部１１２はそれぞれ、誘電体グレインを含み、上記第１マージン部１１３の誘電体グレインの平均粒径と第２マージン部１１２の誘電体グレインの平均粒径とは互いに異なってもよい。本明細書において、グレインの「平均粒径」とは、積層セラミック電子部品１００の中心を通るＸＺ断面に対して、第１方向（Ｘ方向）に等間隔である１０箇所を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｊｅｏｌ社のＪＳＭ－７４００Ｆ）で撮影した後、イメージ分析プログラム（Ｍｅｄｉａｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社のイメージプロプラスｖｅｒ４．５）を用いて計算したＸ軸方向の長さの平均値を意味し得る。第１及び第２マージン部１１３、１１２の誘電体グレインの平均粒径を異なるように調節することで、前述の平均密度等を実現することができる。上記誘電体グレインの平均粒径は、第１マージン部１１３の誘電体グレインの平均粒径が第２マージン部１１２の誘電体グレインの平均粒径より大きくてもよいが、これに制限されるものではない。
本実施形態のように、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の平均密度及び／または誘電体グレインの平均粒径等が異なる場合、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の副成分の含量が異なり得る。具体的に、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２は、副成分としてナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）及びボロン（Ｂ）からなる群から選択される１種以上を含むことができ、第１マージン部１１３の上記副成分の含量が第２マージン部１１２の上記副成分の含量より高くてもよい。
また、第１マージン部１１３と第２マージン部１１２はそれぞれマグネシウム（Ｍｇ）を含み、上記第１マージン部１１３のマグネシウム（Ｍｇ）の含量と、上記第２マージン部１１２のマグネシウム（Ｍｇ）の含量とが異なってもよい。上記副成分及びマグネシウム（Ｍｇ）の含量を調節することで、第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２の緻密度を調節することができる。上記マグネシウム（Ｍｇ）の含量は、例えば、第２マージン部１１２のマグネシウム（Ｍｇ）の含量が第１マージン部１１３のマグネシウム（Ｍｇ）の含量より高くてもよいが、これに制限されるものではない。
本発明のさらに他の実施形態において、本発明による積層セラミック電子部品１００は、容量部１２０の誘電体層１１１と第１マージン部１１３とが互いに異なる物性を有することができる。
上記実施形態において、本発明の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の第３方向（Ｚ方向）の最外郭の誘電体層１１１の平均密度は、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均密度と異なってもよい。具体的には、容量部１２０の第３方向（Ｚ方向）の最外郭の誘電体層１１１の平均密度が上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の平均密度より低くてもよい。
他の実施形態において、本発明の積層セラミック電子部品１００の容量部１２０の誘電体層１１１と第１マージン部１１３はそれぞれ誘電体グレインを含み、上記容量部１２０の第３方向（Ｚ方向）の最外郭の誘電体層１１１の誘電体グレインの平均粒径は、上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の誘電体グレインの平均粒径と異なってもよい。具体的には、容量部１２０の第３方向（Ｚ方向）の最外郭の誘電体層１１１の誘電体グレインの平均粒径が上記容量部１２０の第３面（Ｓ３）上に配置される第１マージン部１１３の誘電体グレインの平均粒径より大きくてもよい。
上記平均密度及び誘電体グレインの平均粒径等に対する説明は前述の通りであるため省略する。
本発明の他の実施形態において、本発明の積層セラミック電子部品２００の第１マージン部２１３は、上記容量部２２０及び第２マージン部２１２の第２方向（Ｙ方向）の一面と第３方向（Ｚ方向）の一面にともに接して配置されてもよい。図７から図９は、本実施形態による積層セラミック電子部品２００を示す図面である。図７から図９を参照すると、本実施形態の積層セラミック電子部品２００の第１マージン部２１３は容量部２２０の第３面（Ｓ３）上に配置され、同時に第２マージン部２１２の第２方向（Ｙ方向）の一面上に配置されてもよい。また、上記第１マージン部２１３は、上記容量部２２０の第５面（Ｓ５）及び上記第２マージン部２１２の第３方向（Ｚ方向）の一面上に同時に配置されてもよい。すなわち、第１マージン部２１３が上記第２マージン部２１２より大きいサイズを有してもよい。
上記実施形態において、第１マージン部２１３と第２マージン部２１２とが接する第１マージン部２１３ａ及び第２界面２１２ａは、それぞれ第１マージン部２１３及び第２マージン部２１２の第２方向（Ｙ方向）の一面及び第３方向（Ｚ方向）の一面に形成されてもよい。この場合、第１マージン部２１３及び第２マージン部２１２は非対称形状を有するようになり、前述のように平均密度、誘電体グレインの平均粒径等を調節することで、目的とする物性の電子部品を提供することができる。
本発明の一実施形態において、本発明の積層セラミック電子部品３００の第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２は容量部３２０の第３方向（Ｚ方向）に露出することができる。図１０から図１２は、本実施形態による積層セラミック電子部品３００を概略的に示す図面である。図１０から図１２を参照すると、上記第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２が上記容量部３２０の第３方向（Ｚ方向）に露出するとは、誘電体層３１１、第１及び第２内部電極３２１、３２２が第３方向（Ｚ方向）に積層されている容量部３２０の最外郭に第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２が配置されることを意味し得る。この場合、前述の第１マージン部３１３及び／または第２マージン部３１２は、上記第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２と直接に接して配置されてもよい。
本実施形態のように、第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２が容量部３２０の第３方向（Ｚ方向）に露出するように配置されても、第１マージン部３１３及び第２マージン部３１２により第１及び第２内部電極３２１、３２２はセラミック本体３１０の外部に露出しないことがある。したがって、最外郭の第１内部電極３２１及び／または第２内部電極３２２の第３方向（Ｚ方向）に誘電体層３１１が配置されなくてもよく、容量部３２０の最外郭まで内部電極が配置されることで、有効容量を極大化することができる。
上記実施形態において、積層セラミック電子部品３００のセラミック本体３１０は、第１マージン部３１３及び第２マージン部３１２が接する第１界面３１３ａ及び第２界面３１２ａを含むことができる。
上記容量部、内部電極、マージン部、及び界面等に対する説明は、前述の通りであるため省略する。
本発明による積層セラミック電子部品１００のマージン部を形成する方法は、特に制限されるものではないが、例えば、第１マージン部１１３を形成するためのセラミックシート及び第２マージン部１１２を形成するためのセラミックシートを取り付けて形成することができる。図１０は、本発明の一例による積層セラミック電子部品１００を製造する製造方法を模式的に示す概略図である。図１０を参照すると、容量部１２０を先に形成した後、上記容量部１２０に第１マージン部１１３及び第２マージン部１１２を形成するセラミックシート２枚を取り付ける方法を使用することができる。上記第１及び第２マージン部１１３、１１２は、容量部１２０を治具などに固定した後、セラミックシートを転写して形成する方法を使用することができるが、これに制限されるものではない。
本発明の一例による積層セラミック電子部品１００は、セラミック本体１１０の外部面に第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が配置されてもよい。第１外部電極１３１は第１内部電極１２１と連結され、第２外部電極１３２は第２内部電極１２２と連結されてもよい。
上記第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２は、導電性金属及びガラスを含む焼成電極であってもよい。上記導電性金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、鉄（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）及びこれらの合金のうちいずれか一つ以上を含むことができる。上記ガラスは、酸化物が混合された組成であってもよく、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ってもよい。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）及びカリウム（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ってもよい。
上記第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２の形成方法の例示として、導電性金属を含む導電性ペーストにセラミック本体１１０をディッピングした後、焼成して形成するか、上記導電性ペーストをセラミック本体１１０の表面にスクリーン印刷法またはグラビア印刷法等で印刷し焼成して形成することができる。また、上記導電性ペーストをセラミック本体１１０の表面に塗布するか、または上記導電性ペーストを乾燥させた乾燥膜をセラミック本体１１０上に転写した後、これを焼成して形成する方法等が挙げられるが、これに制限されるものではない。例えば、上記方法以外の様々な方法により導電性ペーストをセラミック本体１１０上に形成した後、これを焼成して形成することができる。
一例において、本発明による積層セラミック電子部品１００は、第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２上にそれぞれ配置されるめっき層をさらに含むことができる。上記めっき層は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）及びこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含むことができるが、これに制限されるものではない。上記めっき層は、単数層または複数層で形成されてもよく、スパッタまたは電解めっき（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成されてもよいが、これに制限されるものではない。
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の図面によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により限定される。よって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で、当該技術分野における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。
１００：積層セラミック電子部品
１１１：誘電体層
１１３：第１マージン部
１１２：第２マージン部
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
１１１：誘電体層
１１３：第１マージン部
１１２：第２マージン部
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
Claims (25)
- 誘電体層及び前記誘電体層を挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極及び第２内部電極を含むセラミック本体と、
前記第１内部電極と連結される第１外部電極と、
前記第２内部電極と連結される第２外部電極と、を含み、
前記セラミック本体は、第１方向に互いに対向する第１面及び第２面、第２方向に互いに対向する第３面及び第４面、並びに第３方向に互いに対向する第５面及び第６面を含み、第３方向に積層された第１内部電極及び第２内部電極を含んで容量が形成される容量部、前記容量部の第３面及び第５面上に配置される第１マージン部及び前記容量部の第４面及び第６面上に配置され、前記第１マージン部と区別される第２マージン部を含む積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部は、前記容量部の第３面及び第５面と同時に接して配置され、
前記第２マージン部は、前記容量部の第４面及び第６面と同時に接して配置される、請求項１に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部及び第２マージン部はそれぞれ単一構造である、請求項１または２に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部及び第２マージン部が接する領域に配置される第１界面及び第２界面を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１界面は、前記容量部の第３面と同一の平面上に配置され、前記第２界面は、前記容量部の第４面と同一の平面上に配置される、請求項４に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記容量部の第３面と第５面が接する角には、第１マージン部のみが配置され、
前記容量部の第４面と第６面が接する角には、第２マージン部のみが配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部及び第２マージン部の第２方向の幅の最大値は、前記容量部の第３面及び第４面の間の垂直距離の最大値より大きい、請求項１から６のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記容量部の第３面上に配置される第１マージン部の平均厚さ（ａ）に対する前記容量部の第５面上に配置される第１マージン部の平均厚さ（ｂ）の厚さ偏差（｜ａ－ｂ｜／ａ）は５％以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記容量部の第４面上に配置される第２マージン部の平均厚さ（ｃ）に対する前記容量部の第６面上に配置される第２マージン部の平均厚さ（ｄ）の厚さ偏差（｜ｃ－ｄ｜／ｃ）は５％以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部と第２マージン部との平均密度が異なる、請求項１から９のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部と第２マージン部はそれぞれ誘電体グレインを含み、
前記第１マージン部の誘電体グレインの平均粒径と前記第２マージン部の誘電体グレインの平均粒径とが異なる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部と第２マージン部はそれぞれマグネシウム（Ｍｇ）を含み、
前記第１マージン部のマグネシウム（Ｍｇ）の含量と前記第２マージン部のマグネシウム（Ｍｇ）の含量とが異なる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記容量部の第３方向の最外郭の誘電体層の平均密度は、前記容量部の第３面上に配置される第１マージン部の平均密度と異なる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記容量部の誘電体層と第１マージン部はそれぞれ誘電体グレインを含み、
前記容量部の第３方向の最外郭の誘電体層の誘電体グレインの平均粒径は、前記容量部の第３面上に配置される第１マージン部の誘電体グレインの平均粒径と異なる、請求項１から１３のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部は、前記容量部及び第２マージン部の第２方向の一面と第３方向の一面にともに接して配置される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部及び／または第２マージン部のＸＺ断面はＬ字形状である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部及び／または第２マージン部の平均厚さは、１０μｍ以上、２５μｍ以下の範囲内である、請求項１から１６のいずれか一項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挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極及び第２内部電極を含むセラミック本体と、
前記第１内部電極と連結される第１外部電極と、
前記第２内部電極と連結される第２外部電極と、を含み、
前記セラミック本体は、第１方向に互いに対向する第１面及び第２面、第２方向に互いに対向する第３面及び第４面、並びに第３方向に互いに対向する第５面及び第６面を含み、第３方向に積層された第１内部電極及び第２内部電極を含んで容量が形成される容量部、前記容量部の第３面及び第５面上に配置される第１マージン部及び前記容量部の第４面及び第６面上に配置される第２マージン部を含む積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部は、前記容量部の第３面及び第５面と同時に接して配置され、
前記第２マージン部は、前記容量部の第４面及び第６面と同時に接して配置される、請求項１８に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部の一部は、前記容量部の第３面及び第５面と同時に接して配置され、前記第１マージン部の残りの一部は、前記容量部の第１面及び第２面に延長して配置され、
前記第２マージン部の一部は、前記容量部の第４面及び第６面と同時に接して配置され、前記第２マージン部の残りの一部は、前記容量部の第１面及び第２面に延長して配置される、請求項２から１７および１９のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。 - 前記第１マージン部は、前記第２マージン部の第２方向の一面、第３方向の一面及び前記容量部と同時に接して配置される、請求項２から１７、１９および２０のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部は、前記容量部の第５面上に配置される第１内部電極または第２内部電極と接して配置される、請求項２から１７および１９から２１のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第２マージン部は、前記容量部の第６面上に配置される第１内部電極または第２内部電極と接して配置される、請求項２から１７および１９から２２のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部と第２マージン部とは互いに区別される、請求項１から２３のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記第１マージン部及び／または第２マージン部のＸＺ断面はＬ字形状である、請求項２から１７および１９から２４のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品。
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