JP2023077394A - 積層型電子部品 - Google Patents

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Woo Kyung Sung
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ホ リー、ジョン
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Abstract

【課題】曲げ強度特性と耐湿信頼性が向上した積層型電子部品を提供する。【解決手段】積層型電子部品において、外部電極１３０、１４０は、導電性物質を含む一次電極層１３１、１４１、一次電極層１３１、１４１上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層１３２、１４２、二次電極層１３１、１４２上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層１３３、１４３及び三次電極層１３３、１４３上に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層１３４、１４４を含み、一次電極層の標準還元電位をＥ１、二次電極層の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たす。【選択図】図２

Description

本発明は、積層型電子部品に関するものである。
積層型電子部品の一つである積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）及びプラズマ表示装置パネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などの映像機器、コンピュータ、スマートフォン及び携帯電話など、様々な電子製品の印刷回路基板に装着され、電気を充電または放電させる役割を果たすチップ型のコンデンサである。
このような積層セラミックキャパシタは、小型でありながらも高容量が保障され、実装が容易であるという利点により、様々な電子装置の部品として使用されることができる。コンピュータ、モバイル機器など、各種の電子機器が小型化、高出力化されるにつれて、積層セラミックキャパシタに対する小型化及び高容量化の要求が増大している。
また、最近、自動車用電装部品に対する業界の関心が高まっており、積層セラミックキャパシタも自動車あるいはインフォテインメントシステムに使用されるために高信頼性及び高強度特性が求められている。
一方、基板に実装される積層セラミックキャパシタの場合、曲げ応力に対する耐性を向上させるために、外部電極を導電性金属を含む樹脂を用いて形成することがある。これにより、熱的及び機械的ストレスを樹脂の延性を利用して減少させることができ、基板の曲げなどによるクラックを予防することができる。
しかし、外部電極が樹脂を含む場合、樹脂の高い水分透過度により耐湿信頼性が弱くなる可能性がある。これを防止するために、従来は、Ｎｉを含む内部電極とＮｉを含む外部電極とが本体の表面で接し、Ｎｉを含む外部電極上にＮｉ－Ｓｎ合金層とＳｎ導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層とが順に存在する構造を導入した。
しかし、従来のような構造では、外部衝撃によるクラックが発生する場合、外部電極の最も内側に位置するＮｉ外部電極がＳｎの代わりに腐食して内部電極の露出不良が発生する可能性がある。したがって、曲げ応力に対する耐性を向上させながらも、クラックが発生した場合、内部電極の露出不良を防止することができる積層セラミックキャパシタが必要な実情である。
本発明のいくつかの目的の一つは、曲げ強度特性が向上した積層型電子部品を提供することである。
本発明のいくつかの目的の一つは、耐湿信頼性に優れた積層型電子部品を提供することである。
本発明のいくつかの目的の一つは、内部電極と外部電極が接する部分の腐食の危険性を改善することである。
ただし、本発明の目的は上述した内容に限定されず、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することができる。
本発明の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層及び上記誘電体層を間に挟んで交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極を含み、第１方向に対向する第１面及び第２面、上記第１面及び第２面に連結され、第２方向に対向する第３面及び第４面、上記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５面及び第６面を含む本体と、上記本体の上記第３面上に配置される第１外部電極と、上記第４面上に配置される第２外部電極と、を含み、上記第１外部電極及び第２外部電極は、上記第３面及び第４面上に配置され、導電性物質を含む一次電極層、上記一次電極層上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層、上記二次電極層上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層、及び上記三次電極層上に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層を含み、上記一次電極層の標準還元電位をＥ１、上記二次電極層の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たすことができる。
本発明の他の一実施形態による積層型電子部品は、誘電体層及び上記誘電体層を間に挟んで交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極を含み、第１方向に対向する第１面及び第２面、上記第１面及び第２面に連結され、第２方向に対向する第３面及び第４面、上記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５面及び第６面を含む本体と、上記本体の上記第３面上に配置される第１外部電極と、上記第４面上に配置される第２外部電極と、を含み、上記第１外部電極及び第２外部電極は、上記第３面及び第４面上に配置され、且つ上記第１方向に離隔して配置され、上記第１内部電極または上記第２内部電極と接触し、導電性物質を含む複数の一次電極層と、上記複数の一次電極層上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層と、上記二次電極層上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層と、上記三次電極層上に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層とを含み、上記複数の一次電極層の標準還元電位をＥ１、上記二次電極層の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たすことができる。
本発明のいくつかの効果の一つは、外部から積層型電子部品の内部への水分浸透を抑制して耐湿信頼性を向上させることである。
本発明のいくつかの効果の一つは、導電性樹脂層の延性を利用して曲げ応力に対する耐性を向上させることである。
本発明のいくつかの効果の一つは、曲げ応力によるクラックが発生した場合でも、内部電極と外部電極が接する部分の腐食危険性を改善することである。
ただし、本発明の多様かつ有益な利点及び効果は上述した内容に限定されず、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することができる。
本発明の一実施形態による積層型電子部品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。 図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。 本発明の他の一実施形態による積層型電子部品を概略的に示した斜視図である。 図５のＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿った断面図である。
以下では、具体的な実施形態及び添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。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通常の技術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、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、複数層及び領域を明確に説明するために厚さを拡大して示しているが、本発明は必ずしも図示されたものに限定されない。なお、同一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」というとき、これ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ものではなく、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。
図面において、第１方向はＴ方向、積層方向または厚さ方向、第２方向はＬ方向または長さ方向、第３方向はＷ方向または幅方向と定義することができる。
積層型電子部品
図１は本発明の一実施形態による積層型電子部品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は図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図であり、図４は本発明の一実施形態による誘電体層及び内部電極が積層された本体を分解して概略的に示した分解斜視図である。
以下、図１～図４を参照して、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００について説明する。
本発明の一実施形態による積層型電子部品１００は、誘電体層１１１及び上記誘電体層１１１を間に挟んで交互に配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含み、第１方向に対向する第１面１及び第２面２、上記第１面１及び第２面２に連結され、第２方向に対向する第３面３及び第４面４、上記第１面１、第２面２、第３面３及び第４面４と連結され、第３方向に対向する第５面５及び第６面６を含む本体１１０を含むことができる。
本体１１０は、誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２が交互に積層されている。本体１１０の具体的な形状に特に制限はないが、図示のように本体１１０は六面体形状またはこ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に含まれたセラミック粉末の収縮により、本体１１０は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。
本体１１０は、厚さ方向（第１方向）に互いに対向する第１面１及び第２面２、上記第１面１及び第２面２と連結され、長さ方向（第２方向）に互いに対向する第３面３及び第４面４、第１面１及び第２面２と連結され、第３面３及び第４面４と連結され、幅方向（第３方向）に互いに対向する第５面５及び第６面６を有することができる。
本体１１０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にく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、十分な静電容量が得られる限り特に限定されない。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使用することができる。上記チタン酸バリウム系材料は、ＢａＴｉＯ３系セラミック粉末を含むことができ、上記セラミック粉末の例示として、ＢａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３にＣａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）等が一部固溶された（Ｂａ１－ｘＣａｘ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＣａｙ）Ｏ３、（Ｂａ１－ｘＣａｘ）（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３またはＢａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３等が挙げられる。
上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ ３）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、分散剤などを添加することができる。
本体１１０は、上記本体１１０の内部に配置され、上記誘電体層１１１を間に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を含んで容量が形成される容量形成部Ａｃ、上記容量形成部Ａｃの第１方向の一面及び他面に形成された上部及び下部カバー部１１２、１１３を含むことができる。
上記容量形成部Ａｃは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であって、誘電体層１１１を間に挟んで複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を反復的に積層して形成することができる。
上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一の誘電体層または２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａｃの上下面にそれぞれ上下方向に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。上記上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は内部電極を含まず、誘電体層１１１と同じ材料を含むことができる。
上記容量形成部Ａｃの第３方向の一面及び他面には、マージン部１１４、１１５が配置されることができる。マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第６面６に配置されたマージン部１１４と第５面５に配置されたマージン部１１５とを含むことができる。すなわち、マージン部１１４、１１５は、上記セラミック本体１１０の幅方向の両側面に配置されることができる。
マージン部１１４、１１５は、図３に示すように、上記本体１１０を第１方向及び第３方向（幅－厚さ）方向に切断した断面において、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２の両端と本体１１０の境界面との間の領域を意味することができる。マージン部１１４、１１５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。マージン部１１４、１１５は、セラミックグリーンシート上にマージン部が形成される箇所を除いて導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することにより形成されたものであってよい。
また、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後に内部電極が本体の第５面５及び第６面６に露出するように切断した後、単一の誘電体層または２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａｃの両側面に幅方向に積層してマージン部１１４、１１５を形成することもできる。
図２及び図３を参照すると、複数の内部電極１２１、１２２は誘電体層１１１を間に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、誘電体層を間に挟んで互いに対向するように交互に配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含むことができる。
図２を参照すると、第１内部電極１２１は第４面４と離隔し、第３面３で第１外部電極１３０と連結されることができ、第２内部電極１２２は第３面３と離隔し、第４面４で第２外部電極１４０と連結されることができる。
すなわち、第１内部電極１２１は第２外部電極１４０とは連結されず、第１外部電極１３０と連結され、第２内部電極１２２は第１外部電極１３０とは連結されず、第２外部電極１４０と連結されることができる。したがって、第１内部電極１２１は第４面４で一定の距離離隔して形成され、第２内部電極１２２は第３面３で一定の距離離隔して形成されることができる。第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は、中間に配置された誘電体層１１１により互いに電気的に分離されることができる。
図４を参照すると、本体１１０は、第１内部電極１２１が印刷された誘電体層１１１と第２内部電極１２２が印刷された誘電体層１１１とを厚さ方向（第１方向）に交互に積層した後、焼成して形成することができる。
内部電極１２１、１２２を形成する材料は特に限定されず、電気伝導性に優れた材料を使用することができる。例えば、内部電極１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）及びこれらの合金のうち１つ以上を含む内部電極用導電性ペーストをセラミックグリーンシートに印刷して形成することができる。
上記内部電極用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使用することができ、本発明は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積層型電子部品１００は、本体１１０の第３面３上に配置される第１外部電極１３０及び第４面４上に配置される第２外部電極１４０を含むことができる。また、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００の第１外部電極１３０及び第２外部電極１４０は、本体１１０の第３面３及び第４面４上に配置され、導電性物質を含む一次電極層１３１、１４１、一次電極層１３１、１４１上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層１３２、１４２、二次電極層１３２、１４２上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層１３３、１４３及び三次電極層上に配置され、導電性金属１３４ａ、１４４ａ及び樹脂１３４ｂ、１４４ｂを含む導電性樹脂層１３４、１４４を含むことができる。
一次電極層１３１、１４１は、本体１１０の第３面３及び第４面４上に配置され、且つ内部電極１２１、１２２と直接的に接触して内部電極１２１、１２２と第１外部電極１３０及び第２外部電極１４０とを連結することができる。具体的に、第１外部電極１３０に含まれる一次電極層１３１は、本体１１０の第３面３で第１内部電極１２１と直接的に接触することができ、第２外部電極１４０に含まれる一次電極層１４１は、本体１１０の第４面４で第２内部電極１２２と直接的に接触することができる。これにより、第１外部電極１３０は第１内部電極１２１と、第２外部電極１４０は第２内部電極１２２と電気的に連結されることができる。
一次電極層１３１、１４１に含まれる導電性物質の種類は特に限定されないが、標準還元電位がＮｉの標準還元電位（－０．２６Ｖ）より大きい金属を含むことが好ましい。例えば、上記導電性物質は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｕ－Ｎｉ合金、Ａｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むことができる。
一実施形態において、一次電極層１３１、１４１は導電性物質以外にもガラスをさらに含むことができる。これにより、一次電極層１３１、１４１と本体１１０との結合力が向上することができる。
一次電極層１３１、１４１を形成する方法は特に限定されないが、例えば、一次電極層１３１、１４１は本体１１０の第３面３及び第４面４をサンドブラスト、イオンミリング、ケミカルエッチング等で前処理した後、電解めっき法、無電解めっき法、合金めっき法等により形成しためっき層であってよく、導電性物質を含むか、導電性物質以外にもガラスをさらに含んで形成した焼結電極層であってよい。
二次電極層１３２、１４２は、一次電極層１３１、１４１上に配置されることができ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄのような導電性物質を含むことができる。二次電極層１３２、１４２に含まれる導電性物質の種類は特に限定されるものではないが、本発明の一実施形態による二次電極層１３２、１４２はＮｉを含むことができる。二次電極層１３２、１４２を形成する方法は特に限定されない。例えば、二次電極層１３２、１４２は、電解めっき法、無電解めっき法等により形成されためっき層であってよく、導電性物質を含むか、導電性物質以外にもガラスをさらに含んで形成した焼結電極層であってよい。
三次電極層１３３、１４３は、二次電極層１３２、１４２上に配置されることができ、金属間化合物（ＩＭＣ、Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。三次電極層１３３、１３４に含まれる金属間化合物は、後述する導電性樹脂層１３４、１４４に含まれる導電性金属１３４ａ、１４４ａと二次電極層１３２、１４２に含まれる導電性物質とが反応して形成された金属間化合物であってよい。例えば、二次電極層１３２、１４２がＮｉを含み、導電性樹脂層１３４、１４４に含まれる導電性金属１３４ａ、１４４ａがＳｎを含む場合、三次電極層１３３、１４３に含まれる金属間化合物はＮｉ－Ｓｎ合金であってよく、さらに具体的には、Ｎｉ３Ｓｎであってよいが、これに限定されるものではない。したがって、一実施形態によると、三次電極層に含まれるＮｉ－Ｓｎ合金は、Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ４またはこれらの混合物であってよい。
三次電極層１３３、１４３を形成する方法は特に限定されない。例えば、二次電極層１３２、１４２に含まれる導電性物質と後述する導電性樹脂層１３４、１４４に含まれる導電性金属１３４ａ、１４４ａが焼成過程で反応して形成されることができる。
一方、外部電極１３０、１４０が導電性樹脂層１３４、１４４を含む場合、樹脂１３４ｂ、１４４ｂの高い水分透過度により積層型電子部品１００の耐湿信頼性が弱くなる可能性がある。
本発明の一実施形態によると、三次電極層１３３、１４３がＮｉ－Ｓｎ合金を含むようにすることにより、導電性樹脂層１３４、１４４を透過した湿気が本体１１０または内部電極１２１、１２２まで到達しないようにすることで、積層型電子部品１００の耐湿信頼性を向上させることができる。
導電性樹脂層１３４、１４４は、三次電極層１３３、１３４上に配置されることができ、導電性金属１３４ａ、１４４ａ及び樹脂１３４ｂ、１４４ｂを含むことができる。
一実施形態によると、上記導電性樹脂層１３４、１４４は、三次電極層１３３、１４３上に配置され、本体１１０の第１面１及び第２面２上の一部まで延長して配置されてよい。これにより、基板の曲げ等により積層型電子部品１００にクラックが発生することを抑制することができる。
上記導電性金属１３４ａ、１４４ａの成分は、電気伝導性を有する金属を含むものであれば、特に限定されないが、好ましくは、二次電極層１３２、１４２に含まれる導電性物質と金属間化合物を形成可能な金属を含むことができる。これにより、三次電極層１３３、１４３は金属間化合物を含むことができる。
一実施形態において、上記導電性金属１３４ａ、１４４ａはＳｎを含むことができる。これにより、二次電極層１３２、１４２に含まれるＮｉと上記Ｓｎとが反応して三次電極層にＮｉ－Ｓｎ合金が形成されることができる。
一実施形態において、上記導電性金属１３４ａ、１４４ａは、Ｓｎ以外にもＡｇ、Ｃｕ及びＮｉのうち少なくともいずれか１つを含むことができる。これにより、導電性樹脂層の電気伝導性をさらに向上させることができる。
上記樹脂１３４ｂ、１４４ｂの種類は特に限定されず、積層型電子部品１００を曲げ応力から保護できるように延性を有し、熱耐性の強い樹脂が挙げられる。例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキド樹脂、メラミン－尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂などが挙げられるが、これに限定されるものではない。樹脂を用いる場合、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調節剤等をさらに添加して使用することができる。
一実施形態において、導電性樹脂層１３４、１４４は、本体１１０の第１面１及び第２面２上の一部まで延長して配置されることができる。これにより、積層型電子部品１００の曲げ強度がさらに向上することができる。
一方、外部衝撃により外部電極１３０、１４０にクラックが発生する場合、内部電極と直接的に接触する一次電極層１３１、１４１が二次電極層１３２、１４２よりも先に腐食すると内部電極の露出不良が発生し、積層型電子部品１００の信頼性が確保できない。
具体的に、互いに接触している一次電極層１３１、１４１及び二次電極層１３２、１４２がクラックの発生等で湿気に露出する場合、電位差が発生し、金属間に電流が流れるようになる。このとき、標準還元電位の低い金属が先に酸化して腐食する。このとき、一次電極層１３１、１４１の標準還元電位が二次電極層１３２、１４２の標準還元電位より低いと、内部電極１２１、１２２と直接的に接触する一次電極層１３１、１４１が先に腐食するため、内部電極の露出不良が発生する可能性がある。
本発明の一実施形態による積層型電子部品１００によると、一次電極層１３１、１４１の標準還元電位をＥ１、二次電極層１３２、１４２の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たすことができる。これにより、外部電極１３０、１４０にクラックが発生して外部湿気に露出しても一次電極層１３１、１４１の腐食を防止し、内部電極の露出不良を抑制することができる。
上記Ｅ１及びＥ２がＥ１＞Ｅ２を満たすようにする方法は様々であってよい。例えば、二次電極層１３２、１４２がＮｉからなる場合、Ｎｉの標準還元電位は－０．２６Ｖであるため、一次電極層１３１、１４１の導電性物質が－０．２６より大きい標準還元電位を有する金属を含むようにし、その含量を調節する方法であってよいが、これに限定されるものではない。
一次電極層１３１、１４１及び二次電極層１３２、１４２の標準還元電位Ｅ１、Ｅ２を測定してその大小を比較する方法は次の通りである。本発明の一実施形態による積層型電子部品１００のサンプルを準備して、二次電極層１３２、１４２が露出するように外部電極のＷ－Ｔ面を研磨する。その後、二次電極層１３２、１４２の標準還元電位Ｅ２を測定し、一次電極層１３１、１４１が露出するように外部電極のＷ－Ｔ面を研磨した後、一次電極層１３１、１４１の標準還元電位Ｅ１を測定して大小を比較することができる。上記Ｅ１、Ｅ２は、特定の基準電極の電位に対して酸化還元電位（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を測定して決定することができる。
上記Ｎｉの標準還元電位より大きい標準還元電位を有する金属の種類は特に限定されない。ただし、Ｃｕの標準還元電位は０．３４Ｖであるため、一次電極層１３１、１４１にＣｕが含まれる場合、一次電極層１３１、１４１の標準還元電位Ｅ１をＮｉを含む二次電極層１３２、１４２の標準還元電位Ｅ２よりも正（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ、＋）方向に大きくすることができる。また、標準還元電位がＮｉの標準還元電位より高い他の金属に比べて、低コストで外部電極１３０、１４０を形成することができる。また、ＣｕはＮｉと接合性の良い特性があり、Ｃｕが含まれた一次電極層はＮｉを含む内部電極との結合力を強化させることができる。
一実施形態によると、一次電極層１３１、１４１に含まれる導電性物質は、Ｃｕ及びＣｕ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むようにすることにより、一次電極層１３１、１４１が二次電極層１３２、１４２より先に腐食することを防止し、内部電極１２１、１２２の露出不良を抑制することができる。
一方、Ａｇの標準還元電位は０．８０Ｖである。したがって、一次電極層１３１、１４１にＡｇが含まれる場合、一次電極層１３１、１４１の標準還元電位Ｅ１をＮｉを含む二次電極層１３２、１４２の標準還元電位Ｅ２よりも正（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ、＋）方向に大きくすることができる。Ａｇの標準還元電位が外部電極に使用可能な他の金属より相対的に大きい値を有するため、少ない含量でも一次電極層１３１、１４１の標準還元電位Ｅ１を高くすることができる。
一実施形態によると、一次電極層１３１、１４１に含まれる導電性物質は、Ａｇ及びＡｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むようにすることにより、一次電極層１３１、１４１が二次電極層１３２、１４２より先に腐食することを防止し、内部電極１２１、１２２の露出不良を抑制することができる。
以下では、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１について説明するが、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００と重複する部分は省略する。
本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１は、誘電体層１１１及び上記誘電体層１１１を間に挟んで交互に配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極、１２２を含み、第１方向に対向する第１面１及び第２面２、上記第１面１及び第２面２に連結され、第２方向に対向する第３面３及び第４面４、上記第１面１、第２面２、第３面３及び第４面４と連結され、第３方向に対向する第５面５及び第６面６を含む本体１１０と、上記本体１１０の上記第３面３上に配置される第１外部電極１３０'と、上記第４面４上に配置される第２外部電極１４０'を含み、上記第１外部電極１３０'及び第２外部電極１４０'は、上記第３面及び第４面３、４上に配置され、且つ上記第１方向に離隔して配置され、上記第１内部電極１２１または第２内部電極１２２と接触し、導電性物質を含む複数の一次電極層１３１'、１４１'と、上記複数の一次電極層１３１'、１４１'上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層１３２'、１４２'と、上記二次電極層１３２'、１４２'上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層１３３'、１４３'と、上記三次電極層１３３'、１４３'上に配置され、導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'及び樹脂１３４ｂ'、１４４ｂ'を含む導電性樹脂層１３４'、１４４'とを含み、上記複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位をＥ１、上記二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たすことができる。
図５は、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１を概略的に示した斜視図であり、図６は、図５のＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿った断面図である。
以下、図５及び図６を参照して、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１について説明する。
図５を参照すると、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１は、本体の第３面３上に配置される第１外部電極１３０'及び第４面４上に配置される第２外部電極１４０'を含むことができる。
図６を参照すると、本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１の第１外部電極１３０'及び第２外部電極１４０'は、第３面３及び第４面４上に配置され、且つ上記第１方向に離隔して配置され、上記第１内部電極１２１または上記第２内部電極１２２と接触し、導電性物質を含む複数の一次電極層１３１'、１４１'、複数の一次電極層１３１'、１４１'上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層１３２'、１４２'、二次電極層１３２'、１４２'上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層１３３'、１４３'及び三次電極層上に配置され、導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'及び樹脂１３４ｂ'、１４４ｂ'を含む導電性樹脂層１３４'、１４４'を含むことができる。
複数の一次電極層１３１'、１４１'は、本体１１０の第３面３及び第４面４上に配置され、且つ内部電極１２１、１２２と直接的に接触して内部電極１２１、１２２と第１外部電極１３０'及び第２外部電極１４０'とを連結することができる。具体的に、第１外部電極１３０'に含まれる複数の一次電極層１３１'は、本体１１０の第３面３で第１内部電極１２１と直接的に接触することができ、第２外部電極１４０'に含まれる複数の一次電極層１４１'は、本体１１０の第４面４で第２内部電極１２２と直接的に接触することができる。これにより、第１外部電極１３０'は第１内部電極１２１と、第２外部電極１４０'は第２内部電極１２２と電気的に連結されることができる。
上記複数の一次電極層１３１'、１４１'は、第３面３及び第４面４上に配置され、且つ上記第１方向に離隔して配置され、上記第１内部電極１２１または上記第２内部電極１２２と接触することができる。これにより、複数の一次電極層１３１'、１４１'が外部電極１３０'、１４０'で占める比重を最小化することができ、外部電極１３０'、１４０'を薄層化することができる。
上記複数の一次電極層１３１'、１４１'は導電性物質を含むことができる。上記導電性物質の種類は特に限定されないが、標準還元電位がＮｉの標準還元電位（－０．２６Ｖ）より大きい金属を含むことが好ましい。例えば、上記導電性物質は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｕ－Ｎｉ合金、Ａｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むことができる。
一実施形態において、複数の一次電極層１３１'、１４１'は、導電性物質以外にもガラスをさらに含むことができる。これにより、複数の一次電極層１３１'、１４１'と本体１１０との結合力が向上することができる。
複数の一次電極層１３１'、１４１'を形成する方法は特に限定されないが、例えば、複数の一次電極層１３１'、１４１'は本体１１０の第３面３及び第４面４をサンドブラスト、イオンミリング、ケミカルエッチング等で前処理した後、電解めっき法、無電解めっき法、合金めっき法等により形成しためっき層であってよい。
二次電極層１３２'、１４２'は、複数の一次電極層１３１'、１４１'上に配置されることができ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄのような導電性物質を含むことができる。二次電極層１３２'、１４２'に含まれる導電性物質の種類は特に限定されるものではないが、本発明の他の一実施形態による二次電極層１３２'、１４２'はＮｉを含むことができる。
二次電極層１３２'、１４２'を形成する方法は特に限定されない。例えば、二次電極層１３２'、１４２'は、電解めっき法、無電解めっき法等により形成しためっき層であってもよく、導電性物質を含むか、導電性物質以外にもガラスをさらに含んで形成した焼結電極層であってよい。
一方、複数の一次電極層１３１'、１４１'は、第１方向に離隔して配置され、且つ第１内部電極１２１または第２内部電極１２２と接触するため、本体１１０の第３面３及び第４面４は、複数の一次電極層１３１'、１４１'で覆われない領域がある可能性がある。したがって、本体１１０の第３面３及び第４面４のうち複数の一次電極層１３１'、１４１'で覆われない領域を二次電極層１３２'、１４２'が覆うことができる。
三次電極層１３３'、１３４'は、二次電極層１３２'、１４２'上に配置されることができ、金属間化合物（ＩＭＣ、Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。三次電極層１３３'、１３４'に含まれる金属間化合物は、後述する導電性樹脂層１３４'、１４４'に含まれる導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'と二次電極層１３２'、１４２に含まれる導電性物質とが反応して形成された金属間化合物であってよい。例えば、二次電極層１３２'、１４２'がＮｉを含み、導電性樹脂層１３３'、１４４'に含まれる導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'がＳｎを含む場合、三次電極層１３３'、１４３'に含まれる金属間化合物はＮｉ－Ｓｎ合金であってよく、さらに具体的にはＮｉ３Ｓｎであってよいが、これに限定されるものではない。したがって、一実施形態によると、三次電極層に含まれるＮｉ－Ｓｎ合金は、Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ４またはこれらの混合物であってよい。
三次電極層１３３'、１４３'を形成する方法は特に限定されない。例えば、二次電極層１３２'、１４２'に含まれる導電性物質と後述する導電性樹脂層１３４'、１４４'に含まれる導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'とが焼成過程で反応して形成されることができる。
一方、外部電極１３０'、１４０'が導電性樹脂層１３４'、１４４'を含む場合、樹脂１３４ｂ'、１４４ｂ'の高い水分透過度により積層型電子部品１０１の耐湿信頼性が弱くなる可能性がある。
本発明の一実施形態によると、三次電極層１３３'、１４３'がＮｉ－Ｓｎ合金を含むようにすることにより、導電性樹脂層１３４'、１４４'を透過した湿気が本体１１０または内部電極１２１'、１２２'まで到達しないようにして積層型電子部品１０１'の耐湿信頼性を向上させることができる。
導電性樹脂層１３４'、１４４'は、三次電極層１３３'、１４３'上に配置されることができ、導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'及び樹脂１３４ｂ'、１４４ｂ'を含むことができる。
一実施形態によると、上記導電性樹脂層１３４'、１４４'は、三次電極層１３３'、１４３'上に配置され、本体１１０の第１面１及び第２面２上の一部まで延長して配置されることができる。これにより、基板の曲げ等により積層型電子部品１０１にクラックが発生することを抑制することができる。
上記導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'の成分は、電気伝導性を有する金属を含むものであれば、特に限定されないが、好ましくは、二次電極層１３２'、１４２'に含まれる導電性物質と金属間化合物を形成可能な金属を含むことができる。これにより、三次電極層１３３'、１４３'は金属間化合物を含むことができる。
一実施形態において、上記導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'はＳｎを含むことができる。これにより、二次電極層１３２'、１４２'に含まれるＮｉと上記Ｓｎとが反応して三次電極層にＮｉ－Ｓｎ合金が形成されることができる。
一実施形態において、上記導電性金属１３４ａ'、１４４ａ'は、Ｓｎ以外にも、Ａｇ、Ｃｕ及びＮｉのうち少なくともいずれか１つを含むことができる。これにより、導電性樹脂層の電気伝導性をさらに向上させることができる。
上記樹脂１３４ｂ'、１４４ｂ'の種類は特に限定されず、積層型電子部品１０１を曲げ応力から保護できるように延性を有し、熱耐性の強い樹脂が挙げられる。例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキド樹脂、メラミン－尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂などが挙げられるが、これに限定されるものではない。樹脂を用いる場合、必要に応じて架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調節剤等をさらに添加して使用することができる。
一実施形態において、導電性樹脂層１３４'、１４４'は、本体１１０の第１面１及び第２面２上の一部まで延長して配置されることができる。これにより、積層型電子部品１０１の曲げ強度がさらに向上することができる。
一方、外部衝撃により外部電極１３０'、１４０'にクラックが発生する場合、内部電極と接触する複数の一次電極層１３１'、１４１'が二次電極層１３２'、１４２'より先に腐食すると、内部電極の露出不良が発生して積層型電子部品１０１の信頼性が確保できない。
具体的に、互いに接触している複数の一次電極層１３１'、１４１'及び二次電極層１３２'、１４２'がクラックの発生等で湿気に露出する場合、電位差が発生し、金属間に電流が流れるようになる。このとき、標準還元電位の低い金属が先に酸化して腐食する。
このとき、複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位が二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位より低いと、内部電極１２１、１２２と接触する複数の一次電極層１３１、１４１が先に腐食するため、内部電極の露出不良が発生する可能性がある。
本発明の他の一実施形態による積層型電子部品１０１によると、複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位をＥ１、二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たすことができる。これにより、外部電極１３０'、１４０'にクラックが発生して外部湿気に露出しても複数の一次電極層１３１'、１４１'の腐食を防止し、内部電極の露出不良を抑制することができる。
上記Ｅ１及びＥ２がＥ１＞Ｅ２を満たすようにする方法は様々であってよい。例えば、二次電極層１３２'、１４２'がＮｉからなる場合、Ｎｉの標準還元電位は－０．２６Ｖであるため、複数の一次電極層１３１'、１４１'の導電性物質が－０．２６より大きい標準還元電位を有する金属を含むようにし、その含量を調節する方法であってよいが、これに限定されるものではない。
複数の一次電極層１３１'、１４１'及び二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位Ｅ１、Ｅ２は、本発明の一実施形態による積層型電子部品１００の一次電極層１３１、１４１及び二次電極層１３２、１４２の標準還元電位を測定する方法と同様の方法で測定することができる。
上記Ｎｉの標準還元電位より大きい標準還元電位を有する金属の種類は特に限定されない。ただし、Ｃｕの標準還元電位は０．３４Ｖであるため、複数の一次電極層１３１'、１４１'にＣｕが含まれる場合、複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位Ｅ１をＮｉを含む二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位Ｅ２よりも正（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ、＋）方向に大きくすることができる。また、標準還元電位がＮｉの標準還元電位より高い他の金属に比べて、低コストで外部電極１３０'、１４０'を形成することができる。
一実施形態によると、複数の一次電極層１３１'、１４１'に含まれる導電性物質は、Ｃｕ及びＣｕ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むようにすることにより、複数の一次電極層１３１'、１４１'が二次電極層１３２'、１４２'より先に腐食することを防止し、内部電極１２１、１２２の露出不良を抑制することができる。
一方、Ａｇの標準還元電位は０．８０Ｖである。したがって、複数の一次電極層１３１'、１４１'にＡｇが含まれる場合、複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位Ｅ１をＮｉを含む二次電極層１３２'、１４２'の標準還元電位Ｅ２よりも正（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ、＋）方向に大きくすることができる。Ａｇの標準還元電位が他の金属より大きい値を有するため、少ない含量でも複数の一次電極層１３１'、１４１'の標準還元電位Ｅ１を向上させることができる。
一実施形態によると、複数の一次電極層１３１'、１４１'に含まれる導電性物質は、Ａｇ及びＡｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含むようにすることにより、複数の一次電極層１３１'、１４１'が二次電極層１３２'、１４２'より先に腐食することを防止し、内部電極１２１、１２２の露出不良を抑制することができる。
以上のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述した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って限定されるものとする。したがって、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り様々な形態の置換、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言える。
１００、１０１：積層型電子部品
１１０：本体
１１２、１１３：カバー部
１１４、１１５：マージン部
１２１：第１内部電極
１２２：第２内部電極
１３０、１４０：外部電極
１３１、１４１：一次電極層
１３２、１４２：二次電極層
１３３、１４３：三次電極層
１３４、１４４：導電性樹脂層
１３４ａ、１４４ａ：導電性金属
１３４ｂ、１４４ｂ：樹脂

Claims (16)

  1. 誘電体層及び前記誘電体層を間に挟んで交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極を含み、第１方向に対向する第１面及び第２面、前記第１面及び第２面に連結され、第２方向に対向する第３面及び第４面、前記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５面及び第６面を含む本体と、
    前記本体の前記第３面上に配置される第１外部電極と、
    前記第４面上に配置される第２外部電極と、を含み、
    前記第１外部電極及び第２外部電極は、
    前記第３面及び第４面上に配置され、導電性物質を含む一次電極層、
    前記一次電極層上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層、
    前記二次電極層上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層、及び
    前記三次電極層上に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層を含み、
    前記一次電極層の標準還元電位をＥ１、前記二次電極層の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たす、積層型電子部品。
  2. 前記一次電極層に含まれる導電性物質は、Ｃｕ及びＣｕ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
  3. 前記一次電極層に含まれる導電性物質は、Ａｇ及びＡｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
  4. 前記一次電極層はガラスをさらに含む、請求項１に記載の積層型電子部品。
  5. 前記Ｎｉ－Ｓｎ合金は、Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ４またはこれらの混合物である、請求項１に記載の積層型電子部品。
  6. 前記導電性樹脂層は、前記本体の第１面及び第２面上の一部まで延長して配置される、請求項１に記載の積層型電子部品。
  7. 前記導電性金属はＳｎを含み、前記樹脂はエポキシ樹脂を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
  8. 前記導電性金属は、Ｓｎ以外にもＡｇ、Ｃｕ及びＮｉのうち少なくともいずれか１つを含む、請求項７に記載の積層型電子部品。
  9. 誘電体層及び前記誘電体層を間に挟んで交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極を含み、第１方向に対向する第１面及び第２面、前記第１面及び第２面に連結され、第２方向に対向する第３面及び第４面、前記第１面から第４面と連結され、第３方向に対向する第５面及び第６面を含む本体と、
    前記本体の前記第３面上に配置される第１外部電極と、
    前記第４面上に配置される第２外部電極と、を含み、
    前記第１外部電極及び第２外部電極は、
    前記第３面及び第４面上に配置され、且つ前記第１方向に離隔して配置され、前記第１内部電極または第２内部電極と接触し、導電性物質を含む複数の一次電極層と、
    前記複数の一次電極層上に配置され、Ｎｉを含む二次電極層と、
    前記二次電極層上に配置され、Ｎｉ－Ｓｎ合金を含む三次電極層と、
    前記三次電極層上に配置され、導電性金属及び樹脂を含む導電性樹脂層と、を含み、
    前記複数の一次電極層の標準還元電位をＥ１、前記二次電極層の標準還元電位をＥ２とするとき、Ｅ１＞Ｅ２を満たす、積層型電子部品。
  10. 前記複数の一次電極層に含まれる前記導電性物質は、Ｃｕ及びＣｕ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含む、請求項９に記載の積層型電子部品。
  11. 前記複数の一次電極層に含まれる前記導電性物質は、Ａｇ及びＡｇ－Ｎｉ合金のうち１つ以上を含む、請求項９に記載の積層型電子部品。
  12. 前記複数の一次電極層はガラスをさらに含む、請求項９に記載の積層型電子部品。
  13. 前記Ｎｉ－Ｓｎ合金は、Ｎｉ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ４またはこれらの混合物である、請求項９に記載の積層型電子部品。
  14. 前記導電性樹脂層は、前記本体の第１面及び第２面上の一部まで延長して配置される、請求項９に記載の積層型電子部品。
  15. 前記導電性金属はＳｎを含み、前記樹脂はエポキシ樹脂を含む、請求項９から１４のいずれか一項に記載の積層型電子部品。
  16. 前記導電性金属は、Ｓｎ以外にもＡｇ、Ｃｕ及びＮｉのうち少なくともいずれか１つを含む、請求項１５に記載の積層型電子部品。
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