JP2023078071A - 積層型キャパシタ及び積層型キャパシタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】性能（例：静電容量、製造コスト、信頼性、耐電圧、実装効率）に確保しつつ、小型化に有利な積層型キャパシタ及び積層型キャパシタの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレームを設ける段階と、ガイドフレームの少なくとも２つの面の間で少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように、少なくとも１つの誘電体層を形成する段階と、ガイドフレームの少なくとも２つの面の間で少なくとも１つの誘電体層の上面上にインクジェット印刷法で少なくとも１つの内部電極を形成する段階と、ガイドフレームの少なくとも２つの面及び少なくとも１つの誘電体層を互いに分離する段階と、を含むことができる。【選択図】図４
Description
本発明は、積層型キャパシタ及び積層型キャパシタの製造方法に関する。
積層型キャパシタは、小型でありながら高容量が保障され、実装が容易であるという長所から、コンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話などの電子機器の部品として広く使用されており、高信頼性、高強度の特性から、電気機器（車両を含む）の部品としても広く使用されている。
本発明は、性能（例：静電容量、製造コスト、信頼性、耐電圧、実装効率）を確保しつつ、小型化に有利な積層型キャパシタ及び積層型キャパシタの製造方法を提供する。
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレームを設ける段階と、上記ガイドフレームの少なくとも２つの面の間において上記少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように、少なくとも１つの誘電体層を形成する段階と、上記ガイドフレームの少なくとも２つの面の間において上記少なくとも１つの誘電体層の上面上にインクジェット印刷法で少なくとも１つの内部電極を形成する段階と、上記ガイドフレームの少なくとも２つの面及び上記少なくとも１つの誘電体層を互いに分離する段階と、を含むことができる。
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極が少なくとも１つの誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、上記少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して上記本体に配置された第１外部電極及び第２外部電極と、を含み、上記少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極のそれぞれの厚さであるＴＥは０．２５μｍ以下であり、上記第外部電極１及び第２外部電極が互いに対向する方向に、第１空隙（ａｉｒ ｇａｐ）は上記少なくとも１つの第２内部電極と上記第１外部電極との間に位置し、上記第１外部電極及び第２外部電極が互いに対向する方向に、第２空隙は上記少なくとも１つの第１内部電極と上記第２外部電極との間に位置し、上記本体の上記第１方向の一面において上記少なくとも１つの第２内部電極と上記第１外部電極との間に上記第１方向に重なる部分の上記第１外部電極及び第２外部電極が互いに対向する方向に対する傾きはθ１であり、上記本体の上記第１方向の一面において上記少なくとも１つの第１内部電極と上記第２外部電極との間に上記第１方向に重なる部分の上記第１外部電極及び第２外部電極が互いに対向する方向に対する傾きはθ２であり、｛（θ１＋θ２）／２｝は０°超過１５°未満であることができる。
本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ及び積層型キャパシタの製造方法は、性能（例：静電容量、製造コスト、信頼性、耐電圧、実装効率）を確保しつつ、小型化に有利であることができる。
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、本発明の範囲が以下説明する実施形態に限定されるものではない。さらに、本発明の実施形態は、当業界において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）がされることがあり、図面上の同一符号で示される要素は同一要素である。
なお、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、同一思想の範囲内の機能が同一である構成要素は、同一の参照符号を付与して説明する。
明細書全体において、或る部分が或る構成要素を「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。
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表す。ここで、厚さ方向は、誘電体層が積層される積層方向（または第１方向）と同一概念で用いられることができる。
以下では、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタについて、特に、積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ ｃｅｒａｍｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ，ＭＬＣＣ）について説明するが、これに制限されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを示した斜視図であり、図２は、図１のＡ－Ａ'線に沿った断面図であり、図３は、図１のＢ－Ｂ'線に沿った断面図である。図１は、本体１１０の内部を示すために体積の約１／４が切断された形態を示しているが、実際の積層型キャパシタ１００は体積の約１／４が切断されておらず、中心からＬ方向、Ｗ方向、及びＴ方向のそれぞれを基準にしてほぼ対称的な形態であることができる。
図１から図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ１００は、本体１１０、第１外部電極１３１、及び第２外部電極１３２を含むことができる。
本体１１０は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２が少なくとも１つの誘電体層１１１を間に挟んで第１方向（例：Ｔ方向）に交互に積層された積層構造を含むことができる。
例えば、本体１１０は、積層構造の焼成によってセラミック本体から構成されることができる。ここで、本体１１０に配置された少なくとも１つの誘電体層１１１は焼結された状態であり、隣接する誘電体層間の境界は、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。
例えば、本体１１０は、長さ方向Ｌの両側面、幅方向Ｗの両側面、及び厚さ方向Ｔの両側面を有する六面体として形成されることができ、上記六面体の角及び／またはコーナーは、研磨によって丸い形態であることができる。但し、本体１１０の形状、寸法、及び誘電体層１１１の積層数は、本実施形態に示したものに限定されるものではない。
少なくとも１つの誘電体層１１１は、その厚さを積層型キャパシタ１００の容量設計に合わせて任意に変更することができ、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）系粉末を含むことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。また、積層型キャパシタ１００の要求規格に応じて、セラミック粉末に種々のセラミック添加剤（例：ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｎＯ）、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤などが添加されてもよい。
少なくとも１つの誘電体層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、積層型キャパシタ１００の要求規格（例：電子機器用キャパシタのように小型化及び／または高容量が求められ、電気機器用キャパシタのように高い耐電圧特性及び／または強い強度が求められるなど）に応じて調整されることができ、例えば、４００ｎｍ以下に調整されることができる。
例えば、少なくとも１つの誘電体層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、複数のセラミックシートを設けることで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にて数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に作製することで形成されることができるが、これに限定されない。
少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第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して誘電体層の積層方向（例：Ｔ方向）に沿って本体１１０の長さ方向Ｌの一側面及び他側面に交互に露出するように形成されることができ、中間に配置された誘電体層により互いに電気的に絶縁されることができる。
例えば、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２のそれぞれは、平均粒径が０．１～０．２μｍで、４０～５０重量％の導電性金属粉末を含む内部電極用導電性ペーストにより形成されることができるが、これに限定されない。上記導電性ペーストは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）又は白金（Ｐｔ）などの単独又はこれらの合金であることができ、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、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で塗布して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は、インクジェット印刷法であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、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、本体１１０を作製することができる。
積層型キャパシタ１００の静電容量は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２間の積層方向（例：Ｔ方向）の重なり面積に比例してもよく、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の総積層数に比例してもよく、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２間の間隔に反比例してもよい。上記内部電極の間隔は、少なくとも１つの誘電体層１１１のそれぞれの厚さと実質的に同一であってもよい。
積層型キャパシタ１００は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２間の間隔が短いほど、厚さに対してさらに大きい静電容量を有することができる。一方、積層型キャパシタ１００の耐電圧は、上記内部電極の間隔が長いほど高いことができる。したがって、上記内部電極の間隔は、積層型キャパシタ１００の要求規格（例：電子機器用キャパシタのように小型化及び／または高容量が求められ、電気機器用キャパシタのように高い耐電圧特性及び／または強い強度が求められるなど）に応じて調整されることができる。少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２のそれぞれの厚さも上記内部電極の間隔の影響を受けることができる。
例えば、積層型キャパシタ１００は、高い耐電圧特性及び／または強い強度が求められる場合に、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２間の間隔がそれぞれの厚さの２倍を超過するように設計されることができる。例えば、積層型キャパシタ１００は、小型化及び／または高容量が求められる場合に、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２のそれぞれの厚さが０．４μｍ以下で、総積層数が４００層以上になるように設計されることができる。
第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して本体１１０に配置されることができる。
例えば、第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２のそれぞれは、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、導電性ペーストを印刷する方法、シート（Ｓｈｅｅｔ）転写、パッド（Ｐａｄ）転写方法、スパッタめっき又は電解めっきなどにより形成されることができる。例えば、第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２は、上記ペーストが焼成されることによって形成された焼成層と、上記焼成層の外面に形成されためっき層とを含むことができ、上記焼成層と上記めっき層との間に導電性樹脂層をさらに含むことができる。例えば、上記導電性樹脂層は、エポキシなどの熱硬化性樹脂に導電性粒子が含有されることで形成されることができる。上記金属成分は、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）などの単独又はこれらの合金であることができるが、これに限定されない。
積層型キャパシタ１００は、外部基板（例：印刷回路基板）に実装又は内蔵されることができ、第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２を介して上記外部基板の配線、ランド、はんだ、及びバンプの少なくとも一つに連結されることによって、上記外部基板に電気的に連結された回路（例：集積回路、プロセッサ）に電気的に連結されることができる。
図１から図３を参照すると、本体１１０は、上部カバー層１１２、下部カバー層１１３、及びコア領域１１５を含むことができ、コア領域１１５は、マージン領域１１４及び容量領域１１６を含むことができる。
上部カバー層１１２及び下部カバー層１１３は、第１方向（例：Ｔ方向）にコア領域１１５を間に挟むように配置され、少なくとも１つの誘電体層１１１のそれぞれよりもさらに厚いことができる。
上部カバー層１１２及び下部カバー層１１３は、外部環境要素（例：水分、めっき液、異物）がコア領域１１５に浸透することを防ぐことができ、本体１１０を外部衝撃から保護することができ、さらに、本体１１０の曲げ強度も向上させることができる。
例えば、上部カバー層１１２及び下部カバー層１１３は、少なくとも１つの誘電体層１１１と同じ又は異なる材料（例：エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂）を含むことができる。
容量領域１１６は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の間を含むことができるため、積層型キャパシタ１００の静電容量を形成することができる。
容量領域１１６は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２が少なくとも１つの誘電体層１１１を間に挟んで第１方向（例：Ｔ方向）に交互に積層された積層構造を含むことができ、上記積層構造と同じサイズを有することができる。
マージン領域１１４は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の境界線と本体１１０の表面との間を含むことができる。
複数のマージン領域１１４は、第１方向（例：Ｔ方向）に垂直な第２方向（例：Ｗ方向）に容量領域１１６を間に挟むように配置されることができる。例えば、複数のマージン領域１１４は、少なくとも１つの誘電体層１１１と類似した方式（積層方向が異なる）で形成されることができる。
複数のマージン領域１１４は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２が本体１１０から第２方向（例：Ｗ方向）表面に露出することを防ぐことができるため、外部環境要素（例：水分、めっき液、異物）が上記第２方向表面を介して少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２に浸透することを防止することができ、積層型キャパシタ１００の信頼性及び寿命を向上させることができる。また、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２は、複数のマージン領域１１４によって第２方向に効率的に拡張して形成されることができるため、複数のマージン領域１１４は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の重なり面積を広げることができ、よって、積層型キャパシタ１００の静電容量向上にも寄与することができる。
図４は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタにおいて小型化に有利な構造を示した断面図である。
図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタは、それぞれ、０．２５μｍ以下の厚さＴＥを有する少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２を含むことで、小型化に有利となり得る。これは、厚さＴＥが薄くなるほど、少なくとも１つの誘電体層１１１の厚さＴＤも薄くなり、上部カバー層１１２及び下部カバー層１１３と第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２の厚さも薄くなり得るためである。
例えば、小型化された本体１１０の第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が互いに対向する方向（例：Ｌ方向）の長さは８００μｍ未満（例：６００μｍ以下）であり、小型化された本体１１０の上記方向と第１方向（例：Ｔ方向）に垂直な方向（例：Ｗ方向）との幅は４００μｍ未満（例：３００μｍ以下）であることができる。
例えば、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２は、０．２５μｍ以下といった薄い厚さＴＥを有するためにインクジェット印刷法で形成されることができる。インクジェット印刷法は、他の印刷法（例：スクリーン印刷、グラビア印刷）に比べて相対的に導電性ペーストの粘度及び／または印刷位置をさらに自由にかつ繊細に設定できるため、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の印刷解像度を高めるのに有利となり得る。少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２の厚さＴＥに対する信頼性（例：連結性、耐電圧など）は、印刷解像度が高くなるほど高くなり得る。
したがって、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２のそれぞれの厚さＴＥが０．２５μｍ以下であると、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２はインクジェット印刷法により形成される可能性が高いが、これに限定されない。例えば、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２は、０．２５μｍ以下の厚さＴＥを有していても、迅速な印刷のためにスクリーン印刷及び／またはグラビア印刷により形成されることができる。少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２がインクジェット印刷法で形成されるためには、厚さＴＥ０．２μｍ以上０．２５μｍ以下が好ましいが、これに限定されない。
少なくとも１つの誘電体層１１１及び内部電極間の特性（例：焼成による体積変化率）及び／または形態（例：上面／下面の面積、中心から傾いたか否か）の差は、本体１１０の製造過程（例：圧着、焼成）での信頼性向上の限界として作用することがある。
第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が互いに対向する方向（例：Ｌ方向）に、第１空隙１５１は、少なくとも１つの第２内部電極１２２と第１外部電極１３１との間に位置し、第２空隙１５２は、少なくとも１つの第１内部電極１２１と第２外部電極１３２との間に位置することができる。
第１空隙１５１は、少なくとも１つの第２内部電極１２２及び第１外部電極１３１間の絶縁のためのＬ方向マージンの少なくとも一部であってもよく、第２空隙１５２は、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び第２外部電極１３２間の絶縁のためのＬ方向マージンの少なくとも一部であってもよい。
Ｌ方向マージンの少なくとも一部に第１空隙１５１及び第２空隙１５２があると、第１空隙１５１及び第２空隙１５２は、少なくとも１つの誘電体層１１１及び内部電極間の特性及び／または形態の差による本体１１０の内部における流動のボトルネックを解消することができるため、本体１１０の製造過程での信頼性（第１信頼性要因）を向上させることができる。但し、Ｌ方向マージンの第１空隙１５１及び第２空隙１５２は、Ｌ方向マージンの段差（ｓｔｅｐ）による信頼性限界（例：内部電極間の最小間隔の減少による耐電圧の低下、内部電極のＬ方向マージン付近での切れ、本体の曲げによる実装不良の可能性などの第２信頼性要因）に対する考慮の可能性を高めることができる。つまり、上記第１信頼性要因及び第２信頼性要因は、Ｌ方向マージンの観点からトレードオフの関係（ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ）にあることができる。
例えば、少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２がインクジェット印刷法により形成される場合、インクジェット印刷機がＬ方向マージンの少なくとも一部に印刷を行わないことで、第１空隙１５１及び第２空隙１５２を形成することができる。これにより、Ｌ方向マージンの分だけ印刷範囲を狭くすることができることから、本体１１０はインクジェット印刷法を使用してもより迅速かつ安価に形成されることができる。
本体１１０の第１方向（例：Ｔ方向）の一面（例：上面）において少なくとも１つの第２内部電極１２２と第１外部電極１３１との間に第１方向（例：Ｔ方向）に重なる部分の第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が互いに対向する方向（例：Ｌ方向）に対する傾きはθ１であり、本体１１０の第１方向（例：Ｔ方向）の一面（例：上面）において少なくとも１つの第１内部電極１２１と第２外部電極１３２との間に第１方向（例：Ｔ方向）に重なる部分の第１外部電極１３１及び第２外部電極１３２が互いに対向する方向（例：Ｌ方向）に対する傾きはθ２であることができる。傾きθ１、θ２が小さくなるほど、Ｌ方向マージンの段差による信頼性限界は高くなり得る。第１空隙１５１及び第２空隙１５２は傾きθ１、θ２を０°よりも大きくすることができ、第１空隙１５１及び第２空隙１５２が大きいほど、θ１、θ２も大きくなり得る。
下記表１は、傾きであるθ１、θ２による信頼性（例：耐電圧、内部電極切れ、本体の曲げによる実装不良の可能性）を示す。ここで、信頼性がＯＫであると、該当サンプルの信頼性が基準信頼性よりも高いことを示し、信頼性がＮＧであると、該当サンプルの信頼性が基準信頼性よりも低いことを示す。また、サンプル３及びサンプル４との間の信頼性の差は、他の隣接サンプル間の信頼性の差に比べて相対的に大きくなれることから、サンプル３及びサンプル４との間の信頼性は基準信頼性であることができる。或いは、基準信頼性は、該当サンプルの不良可否を決定する基準となり得る。
表１を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ１００は、｛（θ１＋θ２）／２｝が０°超過１５°未満である本体１１０を含むことで、０．２５μｍ以下の薄い厚さＴＥの内部電極が積層された構造を有しながらも信頼性を確保できるようになるため、小型化に有利となり得る。
少なくとも１つの第１内部電極１２１及び少なくとも１つの第２内部電極１２２のそれぞれの積層数は２つ以上であってもよく、本体１１０の中心に第１方向（例：Ｔ方向）に重なる部分の少なくとも１つの誘電体層１１１の厚さはＴＤであってもよい。複数の第２内部電極１２２と第１外部電極１３１との間における複数の第１内部電極１２２間の間隔、及び複数の第１内部電極１２１と第２外部電極１３２との間における複数の第２内部電極１２１間の間隔の和を２で割った厚さはＴＢであってもよい。（ＴＥ＋２＊ＴＤ）はＴＣであってもよく、本体１１０の中心に第１方向（例：Ｔ方向）に重なる部分の互いに隣接した３つの内部電極の上部内部電極と下部内部電極との間の間隔であってもよい。
下記表２は、｛ＴＢ／（ＴＥ＋２＊ＴＤ）｝による信頼性（例：耐電圧、内部電極切れ、本体の曲げによる実装不良の可能性）を示す。サンプル１０及びサンプル１１間の信頼性の差は、他の隣接サンプル間の信頼性の差に比べて相対的に大きくなれることから、サンプル１０及びサンプル１１間の信頼性は基準信頼性となり得る。
表２を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ１００のＴＢは、（ＴＥ＋２＊ＴＤ）の０．８倍以上１倍未満であることができる。これによって、積層型キャパシタ１００は、０．２５μｍ以下の薄い厚さＴＥの内部電極が積層された構造を有しながらも信頼性を確保できるようになるため、小型化に有利となり得る。
一方、ＴＢ及び（ＴＥ＋２＊ＴＤ）のそれぞれは複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２において、第１方向（例：Ｔ方向）に本体１１０の一面（例：上面）に最も近い部分（例：容量領域の上面）から本体１１０の一面に最も遠い部分（例：容量領域の下面）までの２％の地点を含む部分で測定される値であってもよい。
ＴＢ、ＴＥ、ＴＤ、θ１及びθ２のそれぞれは、本体１１０の中心地点を含むＬＴ平面が露出するように本体１１０をＷ方向に研磨又は切断することで露出するＬＴ平面で測定されてもよく、ＴＢ、ＴＥ、及びＴＤのそれぞれは、該当部分の平均値として測定されてもよい。上記平均値は、ＴＢ、ＴＥ、及びＴＤのそれぞれに該当する部分からＬ方向に積分し、該当する部分の積分方向全長で割って求めてもよい。測定に使用されるサンプルの数は、特に限定されないが、１０個以上２０個以下であってもよい。例えば、測定に使用されるサンプルの半分は｛（θ１＋θ２）／２｝の測定に使用されてよく、残りの半分は｛ＴＢ／（ＴＥ＋２＊ＴＤ）｝の測定に使用されてもよい。
ＴＢ、ＴＥ、ＴＤ、θ１及びθ２のそれぞれは、マイクロメートル、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、光学顕微鏡（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）、及び表面プロファイラ（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅｒ）のうち少なくとも１つを使用した分析に上記ＬＴ平面を適用することによって得られるイメージに基づいて測定されることができる。例えば、ＴＢ、ＴＥ、ＴＤ、θ１及びθ２のそれぞれは、上記イメージにおいて該当部分を目視で区分して測定されてもよく、上記イメージのピクセル（ｐｉｘｅｌ）値を分類することで該当部分を区分して測定されてもよい。ここで、上記イメージのピクセル値に対する処理（例：フィルタリング、ｅｄｇｅ検出など）が伴われてもよい。
図５ａから図５ｃは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法においてガイドフレームを設ける段階の多様な例を示した斜視図である。
図５ａから図５ｃを参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレームを設ける段階１１０－１ａ、１１０－１ｂ、１１０－１ｃを含むことができる。
図５ａから図５ｃを参照すると、ガイドフレーム４０は、少なくとも４つの面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを含むことができる。少なくとも４つの面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、以降の段階において少なくとも１つの誘電体層及び／または少なくとも１つの内部電極を取り囲むことができ、少なくとも４つの面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのうち少なくとも２つの面４０ａ、４０ｃは、上記以降の段階において少なくとも１つの誘電体層及び／または少なくとも１つの内部電極の各側面に接することができる。
例えば、ガイドフレーム４０は、本体の形態と実質的に同一の形態で実現されることができ、少なくとも１つの誘電体層及び／または少なくとも１つの内部電極に接した状態で容易に分離できる材料を含有することができ、鋳型として実現されることができる。
図５ａ及び図５ｃを参照すると、ガイドフレーム４０は、少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの内部電極を支持する下面４０ｅ、４５をさらに含むことができる。これにより、ガイドフレーム４０は、少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの内部電極が積層された構造の安定性をさらに向上させることができる。
図５ｃを参照すると、ガイドフレーム４０の下面４５は、少なくとも４つの面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとは異なる材料として、熱可塑性絶縁材料（例：ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））を含むことができる。これにより、ガイドフレーム４０は、少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの内部電極が積層された構造に対する追加の工程（例：圧着、焼成）における安定性を向上させることができる。例えば、ガイドフレーム４０の下面４５及び少なくとも４つの面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、互いに分離されてもよい。
図６ａ及び図６ｂは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法において少なくとも１つの誘電体層を形成する段階の多様な例を示した斜視図である。
図６ａ及び図６ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレーム４０の少なくとも２つの面の間で少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように、少なくとも１つの誘電体層１１を形成する段階１１０－２ａ、１１０－２ｂを含むことができる。
これによって、ガイドフレーム４０は、少なくとも１つの誘電体層１１の形態を維持させることができるため、表１の｛（θ１＋θ２）／２｝を０°超過１５°未満に減らすか、又は、表２の｛ＴＢ／（ＴＥ＋２＊ＴＤ）｝を０．８以上１未満に高めることができる。
図６ａを参照すると、少なくとも１つの誘電体層１１を形成する段階１１０－２ａは、インクジェット印刷法により少なくとも１つの誘電体層１１を形成することを含むことができる。インクジェット印刷法は、誘電体インクジェット印刷ヘッド５０がＬ方向及びＷ方向に移動しながら誘電体インクジェット印刷ヘッド５０内の誘電体５１が噴射される方式であってもよい。ここで、誘電体５１は、液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）状態であってもよく、誘電体インクジェット印刷ヘッド５０の吐出口（ｏｕｔｌｅｔ）を介して吐出されてもよい。
図６ｂを参照すると、少なくとも１つの誘電体層１１は、予めセラミックシートとして実現された状態でガイドフレーム４０内に挿入されてもよい。
図７ａから図７ｄは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法において少なくとも１つの内部電極を形成する段階の多様な例を示した斜視図である。
図７ａから図７ｄを参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレーム４０の少なくとも２つの面の間で少なくとも１つの誘電体層１１の上面上にインクジェット印刷法で少なくとも１つの内部電極２０を形成する段階１１０－３ａ、１１０－３ｂ、１１０－３ｃ、１１０－３ｄを含むことができる。ここで、少なくとも１つの内部電極２０は、それぞれの厚さが０．２５μｍ以下となるように形成されてもよいが、これに限定されない。インクジェット印刷法は、内部電極インクジェット印刷ヘッド６０がＬ方向及びＷ方向に移動しながら内部電極インクジェット印刷ヘッド６０内の導電性ペースト６１が噴射される方式であってもよい。ここで、導電性ペースト６１は、液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）状態であってもよく、内部電極インクジェット印刷ヘッド６０の吐出口（ｏｕｔｌｅｔ）を介して吐出されてもよい。
図７ａから図７ｄに示された少なくとも１つの内部電極を形成する段階１１０－３ａ、１１０－３ｂ、１１０－３ｃ、１１０－３ｄと、図６ａ及び図６ｂに示された少なくとも１つの誘電体層を形成する段階１１０－２ａ、１１０－２ｂとは、それぞれ、２回以上交互に行うことによって複数の内部電極２０及び複数の誘電体層１１を形成することを含むことができる。
図７ａを参照すると、少なくとも１つの誘電体層１１を形成する段階１１０－３ａは、複数の誘電体層１１のうちの１つの上に複数の内部電極２０のうちの１つが形成された後に、複数の誘電体層１１のうちの１つの上において複数の内部電極２０のうちの１つが形成されていない空間（例：Ｌ方向マージンの少なくとも一部）を残して、複数の誘電体層１１のうち他の１つを形成することを含むことができる。
上記形成されていない空間（例：Ｌ方向マージンの少なくとも一部）は、少なくとも１つの誘電体層１１の形態維持の限界として作用されることがあるが、ガイドフレーム４０は、少なくとも１つの誘電体層１１の形態を維持させることができるため、表１の｛（θ１＋θ２）／２｝を０°超過１５°未満に減らすか、又は、表２の｛ＴＢ／（ＴＥ＋２＊ＴＤ）｝を０．８以上１未満に高めることができる。また、ガイドフレーム４０が少なくとも１つの誘電体層１１の形態を維持させることができるため、図４に示された第１及び第２空隙は形成されることができる。
図７ｂを参照すると、上記形成されていない空間（例：Ｌ方向マージンの少なくとも一部）の少なくとも一部には、誘電体インクジェット印刷ヘッド５０から誘電体５１が噴射されてもよい。
図７ｃ及び図７ｄを参照すると、少なくとも１つの内部電極２０のガイドフレーム４０に対する大きさは、さらに大きくなることができる。例えば、少なくとも１つの内部電極２０がより大きくなったり、ガイドフレーム４０がより小さくなったりしてもよい。よって、切断工程は省略されてもよい。
図７ｄを参照すると、少なくとも１つの内部電極を形成する段階１１０－３ｄは、ガイドフレーム４０の少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように、少なくとも１つの内部電極２０を形成することを含むことができる。設計に応じて、サイドマージン層は、ガイドフレーム４０の分離後に少なくとも１つの誘電体層１１の２つの側面に形成されてもよく、図１に示されたマージン領域１１４の少なくとも一部であってもよい。
図８は、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法において少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの内部電極が積層された構造（圧着可能状態）からガイドフレームを分離する前を示した斜視図である。
図８を参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、設計に応じて圧着や焼成などの追加の段階１１０－４をさらに含んでもよい。
即ち、図９ａ及び図９ｂに示される段階の前に、少なくとも１つの誘電体層１１及び少なくとも１つの内部電極が積層された構造は、第１方向（例：Ｔ方向）に圧着されてもよく、焼成されてもよい。設計に応じて、上記積層された構造は、図１に示された上部カバー層及び／または下部カバー層をさらに含むことができる。
図９ａは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法において分離する段階を示した斜視図である。
図９ａを参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、ガイドフレームの少なくとも２つの面及び少なくとも１つの誘電体層１１を互いに分離する段階１１０－５ａを含むことができる。
ガイドフレームが下面を含む場合、ガイドフレームは、少なくとも４つの面及び下面が互いに分離できるように設計されることができる。つまり、ガイドフレームの一部だけが少なくとも１つの誘電体層１１から分離されてもよい。
図９ｂは、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法において切断する段階を示した斜視図である。
図９ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタの製造方法は、分離する段階１１０－５ａ以降に、少なくとも１つの誘電体層１１及び少なくとも１つの内部電極が積層された構造を切断する段階１１０－５ｂを含むことができる。
例えば、上記積層された構造は、図７ａ及び図７ｂに示された内部電極２０の数（例：６つ）の分だけ分割されるように切断面ＣＵＴ１、ＣＵＴ２、ＣＵＴ３に沿って切断されることができる。
以上では、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。
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、当技術分野の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。
４０：ガイドフレーム
４５：ガイドフレームの下面
５０：誘電体インクジェット印刷ヘッド
５１：噴射される誘電体
６０：内部電極インクジェット印刷ヘッド
６１：噴射される導電性ペースト
１００：積層型キャパシタ
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１２：上部カバー層
１１３：下部カバー層
１１４：マージン領域
１１５：コア領域
１１６：容量領域
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
４５：ガイドフレームの下面
５０：誘電体インクジェット印刷ヘッド
５１：噴射される誘電体
６０：内部電極インクジェット印刷ヘッド
６１：噴射される導電性ペースト
１００：積層型キャパシタ
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１２：上部カバー層
１１３：下部カバー層
１１４：マージン領域
１１５：コア領域
１１６：容量領域
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 (16)
- ガイドフレームを設ける段階と、
前記ガイドフレームの少なくとも２つの面の間において前記少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように、少なくとも１つの誘電体層を形成する段階と、
前記ガイドフレームの少なくとも２つの面の間において前記少なくとも１つの誘電体層の上面上にインクジェット印刷法で少なくとも１つの内部電極を形成する段階と、
前記ガイドフレームの少なくとも２つの面及び前記少なくとも１つの誘電体層を互いに分離する段階と、を含む積層型キャパシタの製造方法。 - 前記ガイドフレームは、
前記少なくとも１つの誘電体層及び前記少なくとも１つの内部電極を取り囲んで前記少なくとも１つの誘電体層の各側面の少なくとも一部に接する少なくとも４つの面を含み、
前記少なくとも４つの面は前記少なくとも２つの面を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記ガイドフレームは、
前記少なくとも１つの誘電体層及び前記少なくとも１つの内部電極を支持する下面をさらに含む、請求項２に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記ガイドフレームの下面は、前記少なくとも４つの面とは異なる材料として熱可塑性絶縁材料を含む、請求項３に記載の積層型キャパシタの製造方法。
- 前記分離する段階は、
前記少なくとも４つの面及び前記ガイドフレームの下面を互いに分離することを含む、請求項３に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記分離する段階は、
前記少なくとも１つの誘電体層及び前記少なくとも１つの内部電極が積層された構造が積層方向に圧着された後に、前記ガイドフレームの少なくとも２つの面及び前記少なくとも１つの誘電体層を互いに分離することを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記分離する段階以降に、前記少なくとも１つの誘電体層及び前記少なくとも１つの内部電極が積層された構造を切断する段階をさらに含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。
- 前記少なくとも１つの誘電体層を形成する段階は、
インクジェット印刷法で前記少なくとも１つの誘電体層を形成することを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記少なくとも１つの内部電極を形成する段階は、
前記ガイドフレームの少なくとも２つの面に各側面の少なくとも一部が接するように前記少なくとも１つの内部電極を形成することを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記少なくとも１つの内部電極を形成する段階及び前記少なくとも１つの誘電体層を形成する段階は、それぞれ２回以上交互に行うことによって複数の内部電極及び複数の誘電体層を形成することを含み、
前記少なくとも１つの誘電体層を形成する段階は、前記複数の誘電体層のうちの１つの上に前記複数の内部電極のうちの１つが形成された後に、前記複数の誘電体層のうちの１つの上において前記複数の内部電極のうちの１つが形成されていない空間を残して、前記複数の誘電体層のうち他の１つを形成することを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 前記少なくとも１つの内部電極を形成する段階は、
前記少なくとも１つの内部電極のそれぞれの厚さが０．２５μｍ以下となるように前記少なくとも１つの内部電極を形成することを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層型キャパシタの製造方法。 - 少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極が少なくとも１つの誘電体層を間に挟んで第１方向に交互に積層された積層構造を含む本体と、
前記少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極にそれぞれ連結されるように、互いに離隔して前記本体に配置された第１外部電極及び第２外部電極と、を含み、
前記少なくとも１つの第１内部電極及び少なくとも１つの第２内部電極のそれぞれの厚さであるＴＥは０．２５μｍ以下であり、
前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向に、第１空隙（ａｉｒ ｇａｐ）は前記少なくとも１つの第２内部電極と前記第１外部電極との間に位置し、
前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向に、第２空隙は前記少なくとも１つの第１内部電極と前記第２外部電極との間に位置し、
前記本体の前記第１方向の一面において前記少なくとも１つの第２内部電極と前記第１外部電極との間に前記第１方向に重なる部分の前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向に対する傾きはθ１であり、
前記本体の前記第１方向の一面において前記少なくとも１つの第１内部電極と前記第２外部電極との間に前記第１方向に重なる部分の前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向に対する傾きはθ２であり、
｛（θ１＋θ２）／２｝は０°超過１５°未満である、積層型キャパシタ。 - 前記少なくとも１つの第１内部電極は複数の第１内部電極を含み、
前記少なくとも１つの第２内部電極は複数の第２内部電極を含み、
前記本体の中心に前記第１方向に重なる部分の前記少なくとも１つの誘電体層の厚さはＴＤであり、
前記複数の第２内部電極と前記第１外部電極との間における前記複数の第１内部電極間の間隔、及び前記複数の第１内部電極と前記第２外部電極との間における前記複数の第２内部電極間の間隔の和を２で割った厚さはＴＢであり、
ＴＢは（ＴＥ＋２＊ＴＤ）の０．８倍以上１倍未満である、請求項１２に記載の積層型キャパシタ。 - ＴＢ及び（ＴＥ＋２＊ＴＤ）のそれぞれは、
前記複数の第１内部電極及び前記複数の第２内部電極において、前記第１方向に前記本体の一面に最も近い部分から前記本体の一面に最も遠い部分までの２％の地点を含む部分で測定される値である、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。 - 前記本体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向の長さは８００μｍ未満であり、
前記本体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極が互いに対向する方向と前記第１方向に垂直な方向との幅は４００μｍ未満である、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。 - ＴＥは０．２μｍ以上０．２５μｍ以下である、請求項１５に記載の積層型キャパシタ。
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