JP2023089896A - セラミック電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板に実装する際に固着強度を改善するセラミック電子部品を提供する。【解決手段】セラミック電子部品１００Ａは，誘電体層１１１及び誘電体層を間に挟んで交互に配置される複数の第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含み、第１方向に相対する第１面及び第２面、第１面及び第２面と連結され、第２方向に相対する第３及び第４面、第１面～第４面と連結され、第３方向に相対する第５及面び第６面を含む本体１１０と、第１面のうち第３面と隣接した一部に配置される第１バンド電極１３１ｂと、第１面のうち第４面と隣接した他の一部に配置される第２バンド電極１３２ｂと、第１バンド電極及び第２バンド電極の間の第１面にそれぞれ配置され、互いに離隔して配置される複数の絶縁部材１５１、１５３と、を含み、複数の絶縁部材の間の離隔した空間を介して第１面が露出する。【選択図】図３
Description
本発明は、セラミック電子部品、例えば、積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に関するものである。
近年、電子機器の高容量化などにより、より多くの積層セラミックキャパシタが適用される傾向である。これを実現するための方法の一つとして、積層セラミックキャパシタの有効体積を最大化する下面電極構造が開発されている。下面電極構造は、基板の実装面積を減らして高密度化を可能にすることができる。
ただし、下面電極構造の積層セラミックキャパシタは、一般の電極構造とは異なり、半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）される面積が相対的に減少するため、基板に実装する際に固着強度の低下によりチップが外れやすいという問題点がある。
本発明のいくつかの目的の一つは、基板に実装する際に固着強度を改善することができるセラミック電子部品を提供することである。
本発明を通じて提案するいくつかの解決手段の一つは、バンド電極が配置されるセラミック本体の下面に複数の絶縁部材を形成してノッチ（Ｎｏｔｃｈ）地点における応力集中を分散することができる構造を導入することである。
例えば、一例によるセラミック電子部品は、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複数の第１及び第２内部電極を含み、第１方向に相対する第１及び第２面、上記第１及び第２面と連結され、第２方向に相対する第３及び第４面、上記第１～第４面と連結され、第３方向に相対する第５及び第６面を含む本体と、上記第１面の上記第３面と隣接した一部に配置される第１バンド電極と、上記第１面の上記第４面と隣接した他の一部に配置される第２バンド電極と、上記第１面の上記第１及び第２バンド電極の間にそれぞれ配置され、互いに離隔して配置される複数の絶縁部材と、を含み、上記複数の絶縁部材の間の離隔した空間を介して上記第１面が露出するものであってよい。
例えば、一例によるセラミック電子部品は、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複数の第１及び第２内部電極を含み、第１方向に相対する第１及び第２面、上記第１及び第２面に連結され、第２方向に相対する第３及び第４面、上記第１～第４面と連結され、第３方向に相対する第５及び第６面を含む本体と、上記第３面に配置される第１連結電極と、上記第１連結電極から上記第１面の一部まで延びる第１バンド電極と、上記第４面に配置される第２連結電極と、上記第２連結電極から上記第１面の一部まで延びる第２バンド電極と、上記第１面の上記第１及び第２バンド電極の間にそれぞれ配置され、上記第１及び第２バンド電極のうち少なくとも一つとそれぞれ連結される複数の絶縁部材と、を含むものであってもよい。
本発明のいくつかの効果の一つとして、基板に実装する際に固着強度を改善することができるセラミック電子部品を提供することができる。
以下、添付の図面を参照して本発明について説明する。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誇張又は縮小することができる。
図１は、一例によるセラミック電子部品を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１のセラミック電子部品の本体を概略的に示す斜視図であり、図３は、図１のセラミック電子部品をＩ－Ｉ'線に沿って切断した概略的な断面図であり、図４は、図１のセラミック電子部品の複数の絶縁部材のモジュラスによる応力解析結果を概略的に示す。
一方、図１では、セラミック電子部品の下部構造を透過して示すために、本体内部の構成要素、例えば、内部電極等は省略している。なお、図４における応力解析結果は、固着強度テストでクラックが発生したときの応力をモジュラス別に解析した結果であり、このとき、固着強度テストはセラミック電子部品を基板に実装した後、これをチップ（Ｔｉｐ）で押し付ける方式で行った。
図面を参照すると、一例によるセラミック電子部品１００Ａは、誘電体層１１１と内部電極１２１、１２２とを含む本体１１０、本体１１０上に配置されるバンド電極１３１ｂ、１３２ｂ、及び本体１１０上に配置される複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を含む。必要に応じて、本体１１０上に配置される連結電極１３１ａ、１３１ｂ、バンド電極１３１ｂ、１３２ｂ上に配置される金属層１３１ｃ、１３２ｃ、及び／又は連結電極１３１ａ、１３１ｂ上に配置される絶縁層１４１、１４２をさらに含むことができる。
本体１１０は、第１方向（又は、Ｔ方向）に相対する第１面１及び第２面２、第２方向（又は、Ｌ方向）に相対する第３面３及び第４面４、並びに第３方向（又は、Ｗ方向）に相対する第５面５及び第６面６を有する直方体に近い形状を有することができる。必要に応じて、本体１１０の角ばった外形、例えば、角部分は研磨工程などによって丸く研磨することができる。
本体１１０は、第１方向に誘電体層１１１及び内部電極１２１、１２２が交互に積層されていてもよい。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）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。
誘電体層１１１は、セラミックパウダー、有機溶剤及び有機バインダーを含むセラミックグリーンシートの焼成によって形成することができる。セラミックパウダーは、高い誘電率を有する物質であって、これに限定されるものではないが、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系材料、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系材料などを使用することができる。このように、誘電体層１１１は強誘電体材料を含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。一方、誘電体層１１１は、複数の層が積層されて焼結された状態であってもよく、これらは隣接する層同士の境界を目視で確認できないほど一体化していてもよい。
内部電極１２１、１２２は、導電性金属を含む導電性ペーストによって形成することができる。例えば、誘電体層１１１を形成するセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法、グラビア印刷法などのような印刷法によって導電性ペーストを印刷し、結果的に、内部電極１２１、１２２を印刷することができる。内部電極１２１、１２２が印刷されたセラミックグリーンシートを交互に積層し、必要に応じてセラミックグリーンシートを上部及び下部にさらに積層して焼成すれば、上述した本体１１０を形成することができる。導電性金属は、これに限定されるものではないが、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び／又はこれらの合金を含むことができる。
内部電極１２１、１２２は、複数の第１内部電極１２１と複数の第２内部電極１２２とを含むことができる。複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで互いに分離して配置されることができる。複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、誘電体層１１１を間に挟んで交互に配置されることができる。複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、第１方向に交互に積層されて本体１１０の第３面３及び第４面４にそれぞれ露出することができる。ただし、これは一例に過ぎず、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２が他の形態で配置されてもよい。例えば、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２は、第３方向に交互に積層されて本体１１０の第３面３及び第４面４にそれぞれ露出してもよいが、これに限定されるものでもない。
必要に応じては、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２がそれぞれ第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂと直接連結される形態、例えば、第３方向に交互に積層されながら本体１１０の第１面１の一部及び他の部分にそれぞれ露出する形態で配置されることができ、この場合、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａと第１及び第２絶縁層１４１、１４２は省略することができる。すなわち、より多様な形態で配置することができる。
本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、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複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２を含んで容量が形成される容量形成部Ａｃを含むことができる。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及び第２内部電極１２１、１２２を反復的に積層して形成することができる。
必要に応じては、第１方向を基準にして容量形成部Ａｃの上部及び下部にはそれぞれカバー部１１２、１１３が配置されることができる。カバー部１１２、１１３は、第１方向を基準にして容量形成部Ａｃの上部に配置される第１カバー部１１２及び容量形成部Ａｃの下部に配置される第２カバー部１１３を含むことができる。カバー部１１２、１１３は、単一の誘電体層又は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第１方向に積層して形成することができ、基本的に物理的又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。カバー部１１２、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。例えば、カバー部１１２、１１３はセラミック材料を含むことができ、例えば、チタン酸バリウム系セラミック材料を含むことができるが、これに限定されるものではない。
必要に応じては、容量形成部Ａｃの側面にマージン部１１４、１１５が配置されることができる。マージン部１１４、１１５は、容量形成部Ａｃの第３方向の両側面に配置され、それぞれ本体１１０の第５面５及び第６面６を提供する第１マージン部１１４及び第２マージン部１１５を含むことができる。マージン部１１４、１１５は、カバー部１１２、１１３のそれぞれの第３方向の両側面にも配置されることができる。例えば、マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第３方向の両端面を提供することができる。マージン部１１４、１１５は、本体１１０を第１方向及び第３方向に切断した断面において、複数の第１及び第２内部電極１２１、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、基本的に物理的又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１１４、１１５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１２１、１２２を形成することにより形成されたものであってもよい。また、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、内部電極１２１、１２２が形成されたセラミックグリーンシートを積層した後、内部電極１２１、１２２の両端が露出するようにこれを切断した後、単一の誘電体層又は２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａｃの第３方向の両側面に積層して、マージン部１１４、１１５を形成することもできる。例えば、マージン部１１４、１１５はセラミック材料を含むことができ、例えば、チタン酸バリウム系セラミック材料を含むことができるが、これに限定されるものではない。
第１連結電極１３１ａは、本体１１０の第３面３に配置されることができ、複数の第１内部電極１２１と連結されることができる。第２連結電極１３２ａは、本体１１０の第４面４に配置されることができ、複数の第２内部電極１２２と連結されることができる。このとき、必要に応じては、第１連結電極１３１ａ上に第１絶縁層１４１が配置されることができ、第２連結電極１３２ａ上に第２絶縁層１４２が配置されることができる。
従来は、外部電極を形成する際に導電性金属を含むペーストを使用して、本体の内部電極が露出した面をペーストにディンピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）する方法が主に用いられていた。しかし、ディッピング工法によって形成された外部電極は、厚さ方向の中央部における外部電極の厚さが厚すぎる可能性がある。また、ディッピング工法による外部電極の厚さ不均一が問題でなかったとしても、本体の第３面３及び第４面４に内部電極が露出するため、外部電極を介した水分及びめっき液の浸透を抑制するためには、第３面３及び第４面４に配置された外部電極の厚さが一定以上となるように形成する必要があった。
これに対し、一例によるセラミック電子部品１００Ａでは、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａ上に第１及び第２絶縁層１４１、１４２を配置することができるため、内部電極１２１、１２２が露出する本体１１０の第３面３及び第４面４における第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａの厚さを薄くしても、十分な信頼性を確保することができる。
第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、それぞれ本体１１０の第３面３及び第４面４に対応する形態であってもよく、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａにおいて本体１１０に向かう面は、本体１１０の第３面３及び第４面４とそれぞれ実質的に同じ面積を有してもよい。第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、それぞれ本体１１０の第３面３及び第４面４から外れない範囲で配置されることができる。すなわち、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、それぞれ本体１１０の第３面３及び第４面４にのみ配置されることができる。第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、本体１１０の第１面１、第２面２、第５面５及び第６面６に延びないように配置されることができる。
第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、従来のディッピング方式によって形成された外部電極に対して均一かつ薄い厚さを有することができる。第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａを形成する方法は特に限定する必要はないが、例えば、導電性金属、バインダーのような有機物質等を含むシートを第３面３及び第４面４に転写するような方式で形成することができる。第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａのそれぞれの厚さは特に限定されないが、例えば、２～７μｍ程度であってもよい。ここで、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａのそれぞれの厚さは最大厚さを意味することができ、例えば、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａのそれぞれの第２方向における最大厚さを意味することができる。
第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａは、内部電極１２１、１２２に含まれた金属と同じ金属及びガラスを含むことができる。第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａが内部電極１２１、１２２に含まれた金属と同じ金属を含むことにより、内部電極１２１、１２２との電気的連結性を向上させることができ、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａがガラスを含むことにより、本体１１０及び／又は絶縁層１４１、１４２との結合力を向上させることができる。内部電極１２１、１２２に含まれた金属と同じ金属はニッケル（Ｎｉ）であってもよい。
第１及び第２絶縁層１４１、１４２は、それぞれ第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａ上に配置され、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａ上にめっき層が形成されることを防止する役割を果たすことができる。また、第１及び第２絶縁層１４１、１４２は、シーリング特性を向上させ、外部から水分やめっき液等が浸透することを最小化する役割を果たすことができる。第１及び第２絶縁層１４１、１４２は絶縁材料を含むことができ、絶縁材料は特に限定されない。様々な絶縁樹脂を含むことができる。また、チタン（Ｔｉ）を含む酸化物を含んでもよい。ガラス系列の代わりにチタン（Ｔｉ）を含む酸化物を適用することにより、耐湿信頼性をより向上させることができ、熱収縮によるクラック、金属拡散による放射クラックなどを抑制することができる。
第１バンド電極１３１ｂは、本体１１０の第１面１のうち第３面３と隣接した一部に配置されることができる。第２バンド電極１３２ｂは、本体１１０の第１面１のうち第４面４と隣接した一部に配置されることができる。第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂは、それぞれ第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａと接触することにより、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ電気的に連結されることができる。第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂのそれぞれの少なくとも一部は、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａ上に延びてこれらと連結されることができる。第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂは、第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａから本体１１０の第１面１の一部にそれぞれ延びることができる。
従来のディンピング工法によって形成される外部電極は、本体の第３面３及び第４面４に厚く形成され、第１面１、第２面２、第５面５、及び第６面６にも一部延びて形成されることにより、有効体積率を高く確保しにくいという問題点があった。
これに対し、一例によるセラミック電子部品１００Ａは、内部電極１２１、１２２が露出する面には第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａを配置し、基板に実装される面には第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂを配置することにより、有効体積率を高く確保することができる。
このとき、内部電極１２１、１２２が第１方向に積層されている場合には、内部電極１２１、１２２が実装面と平行になるようにセラミック電子部品１００Ａを基板に水平実装することができる。ただし、これに限定されるものではなく、内部電極１２１、１２２を第３方向に積層する場合には、内部電極１２１、１２２が実装面と垂直になるようにセラミック電子部品１００Ａの基板に垂直実装することもできる。
第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂは、金属等のように電気伝導性を有するものであれば、如何なる物質を使用して形成してもよく、電気的特性、構造的安定性等を考慮して具体的な物質を決定することができる。例えば、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂは、導電性金属及びガラスを含む焼成（Ｆｉｒｉｎｇ）電極であってよく、本体１１０の第１面１に導電性金属及びガラスを含むペーストを塗布する方式を用いて形成することができる。塗布方式としてはスクリーン印刷等を用いることができる。第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂに含まれる導電性金属として電気伝導性に優れた材料を使用することができるが、特に限定されない。例えば、導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及びそれらの合金のうち一つ以上であってもよい。例えば、導電性金属として銅（Ｃｕ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。
第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂ上に配置されることができる。第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは実装特性を向上させることができる。第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃの種類は特に限定されず、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）及びこれらの合金のうち一つ以上を含むめっき層であってもよく、複数の層から形成されてもよい。例えば、第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは、それぞれニッケル（Ｎｉ）層及び錫（Ｓｎ）層が順次に形成された形態であってもよい。
第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは、第１及び第２絶縁層１４１、１４２によって第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａとは離隔することができる。第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは、それぞれ一端部が本体１１０の第１面１に接することができ、他端部が第１及び第２絶縁層１４１、１４２に接することができる。例えば、第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２のそれぞれの少なくとも一部は、第１及び第２絶縁層１４１、１４２に延びることができる。
複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、本体１１０の第１面１の第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂの間にそれぞれ配置されることができる。複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は互いに離隔して配置されることができる。複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂのうち少なくとも一つとそれぞれ連結されることができる。
上述したように、下面電極構造の積層セラミックキャパシタは、一般の電極構造とは異なり、半田付けされる面積が相対的に減少するため、基板に実装する際に固着強度の低下によりチップが外れやすいという問題点がある。
これに対し、一例によるセラミック電子部品１００Ａは、本体１１０の第１面１の第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂの間に複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を配置するため、これによってノッチ地点における応力集中を分散することができる。したがって、基板実装時に固着強度を改善することができる。
具体的に、下面電極構造のセラミックキャパシタの場合、固着強度テスト時に発生するチップ下部の応力解析結果を見ると、セラミック本体の下面と銅の下面電極の内側境界のノッチ部に応力が集中する現象が現れることがある。このような応力集中により固着強度テスト時に、ノッチ部に破損が発生する可能性がある。
これに対し、一例によるセラミック電子部品１００Ａのように、本体１１０の第１面１に複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を配置する場合、例えば、本体１１０の第１面１に第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂと連結されるように複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を配置する場合、問題となっていたノッチ部における応力集中が複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４に分散して著しく減少することができ、これにより基板実装時に固着強度を効果的に改善することができる。
さらに、一例によるセラミック電子部品１００Ａのように、本体１１０の第１面１に単に第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂの間を埋める一つの絶縁部材を形成するのではなく、互いに離隔して配置される複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を配置する場合、熱荷重の観点から、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂと複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４間の熱膨張係数のミスマッチによる副効果が減少する可能性がある。このような観点から、複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４の間の離隔した空間を介して本体１１０の第１面１が露出することができる。
複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４はそれぞれセラミック材料を含むことができる。例えば、複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４はそれぞれセラミック材料を含むことができ、例えば、チタン酸バリウム系セラミック材料を含むことができるが、これに限定されるものではない。このように、本体１１０の誘電体層１１１と同一又は類似の材料を使用することにより、複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４による副効果を最小化することができる。このとき、複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、それぞれモジュラスが７５ＧＰａ以上、例えば、７５ＧＰａ～２００ＧＰａ程度であってもよい。この場合、図４のように、応力低減効果が特に優れる可能性がある。ここで、モジュラスはエラスティックモジュラス（Ｅｌａｓｔｉｃ Ｍｏｄｕｌｕｓ）であることができる。エラスティックモジュラスとは、応力と変形の比を意味し、測定方法としては、例えば、ＪＩＳ Ｃ－６４８１、ＫＳ Ｍ ３００１、ＫＳ Ｍ ５２７－３、ＡＳＴＭ Ｄ８８２などに明示された標準引張試験によって測定することができるが、これに限定されるものではない。
複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、それぞれ絶縁樹脂及びアルミナを含むこともできる。絶縁樹脂は、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂などであってもよいが、これに限定されるものではなく、それ以外にも他の高分子樹脂であってもよい。この場合、複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、それぞれモジュラスが２５０ＧＰａ以上、例えば、２５０ＧＰａ～３５０ＧＰａ程度であってもよい。この場合、応力低減効果が非常に優れる可能性がある。ここで、モジュラスはエラスティックモジュラスであることができる。エラスティックモジュラスとは、応力と変形の比を意味し、測定方法としては、例えば、ＪＩＳ Ｃ－６４８１、ＫＳ Ｍ ３００１、ＫＳ Ｍ ５２７－３、ＡＳＴＭ Ｄ８８２などに明示された標準引張試験によって測定することができるが、これに限定されるものではない。
複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、第１絶縁部材１５１、第２絶縁部材１５２、第３絶縁部材１５３、及び第４絶縁部材１５４を含むことができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、第１バンド電極１３１ｂとそれぞれ連結されることができる。第３及び第４絶縁部材１５３、１５４は、第２バンド電極１３２ｂとそれぞれ連結されることができる。第１及び第３絶縁部材１５１、１５３は、第２方向を基準にして互いに離隔して配置されることができる。第２及び第４絶縁部材１５２、１５４は、第２方向を基準にして互いに離隔して配置されることができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、第３方向を基準にして互いに離隔して配置されることができる。第３及び第４絶縁部材１５３、１５４は、第３方向を基準にして互いに離隔して配置されることができる。このような配置によって、より効果的に上述の効果を提供することができる。
図５ａ～図５ｆは、図１のセラミック電子部品の製造一例を概略的に示す工程図である。
図５ａを参照すると、本体１１０を準備する。本体１１０は、内部電極１２１、１２２が印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、必要に応じて、セラミックグリーンシートを上部及び下部にさらに積層した後、焼成して形成することができる。必要に応じては、内部電極１２１、１２２の端部が露出するように積層体を切断した後、両側部にセラミックグリーンシートをさらに積層した後、焼成して形成することもできる。セラミックグリーンシートは、有機溶剤及び有機バインダーを含むシートを焼成して形成することができる。
図５ｂを参照すると、本体１１０の第２方向の両側の頭面部に内部電極１２１、１２２と連結されるように連結電極１３１ａ、１３２ａを形成する。連結電極１３１ａ、１３２ａは、導電性金属、バインダーのような有機物質などを含むシートを本体１１０の第２方向の両側の頭面部に転写するような方式で形成することができる。これにより、本体１１０の第２方向の両側の頭面部にのみ均一かつ薄い厚さの連結電極１３１ａ、１３２ａを形成することができる。
図５ｃを参照すると、本体１１０の第１方向の一側のバンド部に連結電極１３１ａ、１３２ａと連結されるようにバンド電極１３１ｂ、１３２ｂを形成する。バンド電極１３１ｂ、１３２ｂは、導電性金属及びガラスのペーストをスクリーン印刷等で塗布した後、焼成して形成することができる。これにより、本体１１０の第１方向の一側のバンド部にのみバンド電極１３１ｂ、１３２ｂを形成することができるため、有効体積率を高く確保することができる。
図５ｄを参照すると、連結電極１３１ａ、１３２ａをカバーする絶縁層１４１、１４２を形成する。絶縁層１４１、１４２を介して第１方向にめっき層が形成されることを抑制することができる。また、シーリング特性を向上させることができる。絶縁層１４１、１４２は、連結電極１３１ａ、１３２ａをカバーするように絶縁樹脂を塗布した後、硬化して形成することができる。あるいは、ガラス及び／又はチタン（Ｔｉ）を含む酸化物をコーティングして形成することができる。
図５ｅを参照すると、バンド電極１３１ｂ、１３２ｂをカバーする金属層１３１ｃ、１３２ｃを形成する。金属層１３１ｃ、１３２ｃは、めっき工程で形成されるめっき層であってもよい。めっき層は複数のめっき層を含むことができる。例えば、めっき層は、ニッケル（Ｎｉ）めっき及び錫（Ｓｎ）めっきを順次に行って形成することができる。
図５ｆを参照すると、本体１１０の第１方向の一側のバンド電極１３１ｂ、１３２ｂの間に複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を形成する。複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４は、それぞれ絶縁体をコーティングして形成することができる。例えば、セラミック材料を本体１１０上にそれぞれ塗布した後、焼成及び／又は焼結して複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を形成することができる。または、絶縁樹脂及びアルミナを含む絶縁材料を本体１１０上にそれぞれ塗布した後、硬化して複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を形成することもできる。または、その他の絶縁材料を本体１１０上に塗布した後、乾燥して複数の絶縁部材１５１、１５２、１５３、１５４を形成することもできる。
一連の過程を通じて上述した一例によるセラミック電子部品１００Ａを製造することができるが、製造工程はこれに限定されるものではない。
その他の内容は、上述した一例によるセラミック電子部品１００Ａ等で説明したものと実質的に同一であるため、重複する内容は省略する。
図６は、図１のセラミック電子部品の基板実装を概略的に示す斜視図である。一方、図６では、セラミック電子部品の下部構造を透過して示すために、本体内部の構成要素、例えば、内部電極等は省略している。
図面を参照すると、上述の一例によるセラミック電子部品１００Ａは、半田のような導電性接着剤３１０、３２０を介して印刷回路基板２００の電極パッド２１０、２２０上に実装されることができる。第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃは、それぞれ第１及び第２導電性接着剤３１０、３２０を介して第１及び第２電極パッド２１０、２２０とそれぞれ電気的に連結されることができる。したがって、第１及び第２電極パッド２１０、２２０は、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂとそれぞれ電気的に連結されることができ、且つ、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂを介して第１及び第２連結電極１３１ａ、１３２ａとそれぞれ電気的に連結されることができる。結果的には、複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ電気的に連結されることができる。
このように、一例によるセラミック電子部品１００Ａは、印刷回路基板２００に実装されることができ、この場合、上述のように優れた固着強度を有することができる。さらに、下面電極構造を有することができるため、有効体積率を高く確保することができる。
その他の内容は、上述した一例によるセラミック電子部品１００Ａ等で説明したものと実質的に同一であるため、重複する内容は省略する。
図７は、他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示す斜視図であり、図８は、図７のセラミック電子部品をＩＩ－ＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図であり、図９は、図７のセラミック電子部品の基板実装を概略的に示す斜視図である。
一方、図７及び図９では、セラミック電子部品の下部構造を透過して示すために、本体内部の構成要素、例えば、内部電極等は省略している。
図面を参照すると、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｂは、本体１１０の第１面において、第１及び第２絶縁部材１５１、１５２が第２方向を基準にして互いに離隔して部分的に配置されることができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、それぞれ第３方向に細長い形態を有することができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、それぞれ第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂと連結されることができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、それぞれ第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃと連結されることができる。
その他の内容は、上述した一例によるセラミック電子部品１００Ａ、一例によるセラミック電子部品１００Ａの製造方法、及びその実装基板等で説明したものと実質的に同一であるため、重複する内容は省略する。
図１０は、他の一例によるセラミック電子部品を概略的に示す斜視図であり、図１１は、図１０のセラミック電子部品をＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図であり、図１２は、図１０のセラミック電子部品の基板実装を概略的に示す斜視図である。
一方、図１０及び図１２では、セラミック電子部品の下部構造を透過して示すために、本体内部の構成要素、例えば、内部電極等は省略している。
図面を参照すると、他の一例によるセラミック電子部品１００Ｃは、本体１１０の第１面において、第１及び第２絶縁部材１５１、１５２が第３方向を基準にして互いに離隔して部分的に配置されることができる。第１及び第２絶縁部材１５１、１５２は、それぞれ第２方向に細長い形態を有することができる。第１絶縁部材１５１は、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂのそれぞれの一部と連結されることができる。第１絶縁部材１５１は、第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃのそれぞれの一部と連結されることができる。第２絶縁部材１５２は、第１及び第２バンド電極１３１ｂ、１３２ｂのそれぞれの他の一部と連結されることができる。第２絶縁部材１５２は、第１及び第２金属層１３１ｃ、１３２ｃのそれぞれの他の一部と連結されることができる。
その他の内容は、上述した一例によるセラミック電子部品１００Ａ、一例によるセラミック電子部品１００Ａの製造方法、及びその実装基板等で説明したものと実質的に同一であるため、重複する内容は省略する。
本発明においてセラミック電子部品として積層セラミックキャパシタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の種類のセラミック電子部品、例えば、インダクタ、圧電体素子、バリスタ、サーミスタ等にも本発明を適用することができる。
本発明において、「側部、側面」などの表現は、便宜上、図面を基準にして左／右方向又はその方向における面を意味するものとして使用し、「上側、上部、上面」などの表現は、便宜上、図面を基準にして上方向又はその方向における面を意味するものとして使用し、「下側、下部、下面」などは、便宜上、下方向又はその方向における面を意味するものとして使用した。さらに、「側部、上側、上部、下側、又は下部に位置する」とは、対象構成要素が基準となる構成要素と当該方向に直接接触することだけでなく、当該方向に位置し、且つ直接接触しない場合も含む概念として使用した。ただし、これは、説明の便宜上、方向を定義したものであって、特許請求の範囲の権利範囲がこのような方向に対する記載によって特に限定されるものではなく、上／下の概念等はいつでも変更することができる。
本発明において「連結される」とは、直接連結されることだけでなく、接着剤層などを介して間接的に連結されることを含む概念である。また、「電気的に連結される」とは、物理的に連結された場合と連結されていない場合の両方を含む概念である。さらに、「第１、第２」などの表現は、ある構成要素と他の構成要素とを区分するために使用するものであって、当該構成要素の順序及び／又は重要度などを限定するものではない。場合によっては、権利範囲を逸脱しない範囲内で、第１構成要素は第２構成要素と命名されることができ、同様に第２構成要素は第１構成要素と命名されることもできる。
本発明で使用される「一例」という表現は、互いに同じ実施形態を意味するものではなく、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されたものである。しかし、上記に提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一例に説明された事項が他の一例に説明されていなくても、他の一例においてその事項と反対又は矛盾する説明がない限り、他の一例に関する説明として理解することができる。
本発明で使用される用語は、単に一例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定することを意図するものではない。このとき、単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ：セラミック電子部品
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１２、１１３：カバー部
１１４、１１５：マージン部
Ａｃ：容量形成部
１２１、１２２：内部電極
１３１ａ、１３１ｂ：連結電極
１３１ｂ、１３２ｂ：バンド電極
１３１ｃ、１３２ｃ：金属層
１４１、１４２：絶縁層
１５１、１５２、１５３、１５４：絶縁部材
２００：印刷回路基板
２１０、２２０：電極パッド
３１０、３２０：導電性接着剤
１１０：本体
１１１：誘電体層
１１２、１１３：カバー部
１１４、１１５：マージン部
Ａｃ：容量形成部
１２１、１２２：内部電極
１３１ａ、１３１ｂ：連結電極
１３１ｂ、１３２ｂ：バンド電極
１３１ｃ、１３２ｃ：金属層
１４１、１４２：絶縁層
１５１、１５２、１５３、１５４：絶縁部材
２００：印刷回路基板
２１０、２２０：電極パッド
３１０、３２０：導電性接着剤
Claims (16)
- 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複数の第１及び第２内部電極を含み、第１方向に相対する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に相対する第３及び第４面、前記第１～第４面と連結され、第３方向に相対する第５及び第６面を含む本体と、
前記第１面のうち前記第３面と隣接した一部に配置される第１バンド電極と、
前記第１面のうち前記第４面と隣接した他の一部に配置される第２バンド電極と、
前記第１面の前記第１及び第２バンド電極の間にそれぞれ配置され、互いに離隔して配置される複数の絶縁部材と、を含み、
前記複数の絶縁部材の間の離隔した空間を介して前記第１面が露出する、セラミック電子部品。 - 前記第１及び第２バンド電極のそれぞれは、前記複数の絶縁部材のうち少なくとも２つと連結される、請求項１に記載のセラミック電子部品。
- 前記複数の絶縁部材はそれぞれセラミック材料を含み、
前記複数の絶縁部材はそれぞれモジュラスが７５ＧＰａ以上である、請求項１または２に記載のセラミック電子部品。 - 前記複数の絶縁部材はそれぞれ絶縁樹脂及びアルミナを含み、
前記複数の絶縁部材はそれぞれモジュラスが２５０ＧＰａ以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。 - 前記第１及び第２バンド電極はそれぞれ銅（Ｃｕ）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
- 前記第３面に配置される第１連結電極と、
前記第４面に配置される第２連結電極と、をさらに含み、
前記第１及び第２バンド電極のそれぞれの少なくとも一部は、前記第１及び第２連結電極上に延びて前記第１及び第２連結電極とそれぞれ連結される、請求項１から５のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。 - 前記第１及び第２連結電極はそれぞれニッケル（Ｎｉ）を含む、請求項６に記載のセラミック電子部品。
- 前記第１連結電極上に配置される第１絶縁層と、
前記第２連結電極上に配置される第２絶縁層と、をさらに含む、請求項６または７に記載のセラミック電子部品。 - 前記第１バンド電極上に配置される第１金属層と、
前記第２バンド電極上に配置される第２金属層と、をさらに含み、
前記第１及び第２金属層は、それぞれ第１及び第２連結電極と離隔する、請求項１から８のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。 - 前記第１及び第２金属層は、それぞれニッケル（Ｎｉ）層及び前記ニッケル（Ｎｉ）層上に配置される錫（Ｓｎ）層を含む、請求項９に記載の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配置される複数の第１及び第２内部電極を含み、第１方向に相対する第１及び第２面、前記第１及び第２面と連結され、第２方向に相対する第３及び第４面、前記第１～第４面と連結され、第３方向に相対する第５及び第６面を含む本体と、
前記第３面に配置される第１連結電極と、
前記第１連結電極から前記第１面の一部まで延びる第１バンド電極と、
前記第４面に配置される第２連結電極と、
前記第２連結電極から前記第１面の一部まで延びる第２バンド電極と、
前記第１面の前記第１及び第２バンド電極の間にそれぞれ配置され、前記第１及び第２バンド電極のうち少なくとも一つとそれぞれ連結される複数の絶縁部材と、を含む、セラミック電子部品。 - 前記第１及び第２連結電極は、それぞれ前記第３及び第４面にのみ配置される、請求項１１に記載のセラミック電子部品。
- 前記第１連結電極上に配置される第１絶縁層と、
前記第２連結電極上に配置される第２絶縁層と、
前記第１バンド電極上に配置され、前記第１絶縁層上に少なくとも一部が延びる第１金属層と、
前記第２バンド電極上に配置され、前記第２絶縁層上に少なくとも一部が延びる第２金属層と、をさらに含む、請求項１１または１２に記載のセラミック電子部品。 - 前記複数の絶縁部材は第１～第４絶縁部材を含み、
前記第１及び第２絶縁部材は前記第１バンド電極とそれぞれ連結され、
前記第３及び第４絶縁部材は前記第２バンド電極とそれぞれ連結され、
前記第１及び第３絶縁部材は、第２方向を基準にして互いに離隔して配置され、
前記第２及び第４絶縁部材は、第２方向を基準にして互いに離隔して配置され、
前記第１及び第２絶縁部材は、第３方向を基準にして互いに離隔して配置され、
前記第３及び第４絶縁部材は、第３方向を基準にして互いに離隔して配置される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。 - 前記複数の絶縁部材は第１及び第２絶縁部材を含み、
前記第１絶縁部材は前記第１バンド電極と連結され、
前記第２絶縁部材は前記第２バンド電極と連結され、
前記第１及び第２絶縁部材は、第２方向を基準にして互いに離隔して配置される、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。 - 前記複数の絶縁部材は第１及び第２絶縁部材を含み、
前記第１絶縁部材は前記第１及び第２バンド電極とそれぞれ連結され、
前記第２絶縁部材は前記第１及び第２バンド電極とそれぞれ連結され、
前記第１及び第２絶縁部材は、第３方向を基準にして互いに離隔して配置される、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のセラミック電子部品。
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