JP2023099414A - 積層型キャパシタ - Google Patents
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Abstract
【課題】内部応力によるクラック（ｃｒａｃｋ）を減らしたり、耐電圧特性を高めることができる積層型キャパシタを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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本体に配置された第１及び第２外部電極を含み、本体は少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極に第１方向に重ならないサイドマージン（ｓｉｄｅ ｍａｒｇｉｎ）を含み、サイドマージンの中心幅は、サイドマージンの最小幅よりも広いことができる。【選択図】図２
Description
本発明は、積層型キャパシタに関するものである。
積層型キャパシタは、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、コンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話などの電子機器部品として広く用いられており、高信頼性、高強度特性を有しているため、電気機器（車両を含む）部品としても広く用いられている。
積層型キャパシタに用いられ得る高い誘電率の誘電体材料は、圧電性も有することができるため、積層型キャパシタは電圧の印加による逆圧電（または電歪）現象による内部応力の影響を受けることがあり、内部応力は積層型キャパシタのクラック（ｃｒａｃｋ）を引き起こしたり、耐電圧特性を低下させる可能性がある。
本発明は、内部応力によるクラック（ｃｒａｃｋ）を減らしたり、耐電圧特性を高めることができる積層型キャパシタを提供する。
本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、上記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、上記本体は、上記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極に上記第１方向に重ならないサイドマージン（ｓｉｄｅ ｍａｒｇｉｎ）を含み、上記サイドマージンの中心幅は、上記サイドマージンの最小幅よりも広いことができる。
本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、上記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、上記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極のそれぞれは、互いに上記第１方向に重なる凹部領域を有することができる。
本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、上記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、上記少なくとも一つの第１内部電極は、上記第１外部電極から上記第２外部電極に向かう方向に上記本体の５０％の地点を含む凹部領域を有することができる。
本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、内部応力によるクラック（ｃｒａｃｋ）を減らしたり、耐電圧特性を高めることができる積層型キャパシタを提供する。
本発明の実施形態は、いくつかの他の形態に変形することができ、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。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（又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、同一参照符号を用いて説明する。
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、図面上に示されている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られる。
以下では、本発明の一実施形態による積層型キャパシタを説明するが、特に積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ ｃｅｒａｍｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）として説明するが、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よる積層型キャパシタが基板に実装された構造を示した斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による積層型キャパシタの本体の内部を示した斜視図であり、図３ａは、図２のＣ－Ｃ'を示した断面図であり、図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施形態による積層型キャパシタ及びその内部を示した斜視図であり、図５ａは、図４ａのＡ－Ａ'を示した断面図であり、図５ｂは、図４ｂのＤ－Ｄ'を示した断面図であり、図６は、図４ａのＢ－Ｂ'を示した断面図である。
図１、図２、図３ａ、図４ａ、図４ｂ、図５ａ及び図６を参照すると、本発明の一実施形態によ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、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２が少なくとも一つの誘電体層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で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一つの誘電体層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。
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から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されることによって丸い形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の積層数が本実施形態に示されたものに限定されるものではない。
少なくとも一つの誘電体層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、本発明が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、セラミック粉末に様々なセラミック添加剤（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ることができる。
少なくとも一つの誘電体層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／または高容量が要求されるか、電気機器用キャパシタのように高い耐電圧特性及び／または強い強度が要求されるなど）によって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。
例えば、少なくとも一つの誘電体層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で数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作することによって形成されることができるが、これに限定されない。
少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第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の一側面と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って互いに電気的に絶縁されることができる。
例えば、少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第２内部電極１２２のそれぞれは、粒子平均大きさが０．１～０．２μｍであり、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って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）または白金（Ｐｔ）などの単独またはこれらの合金であることができるが、本発明が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、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、及びインクジェット印刷法などを用いることができるが、本発明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を製作することができる。
積層型キャパシタ１００の静電容量は、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２との間の積層方向（例：Ｔ方向）の重なり面積に比例し、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２の総積層数に比例し、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２との間の間隔に反比例することができる。上記間隔は、少なくとも一つの誘電体層１１１のそれぞれの厚さと実質的に同一であることができる。
積層型キャパシタ１００は、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２との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、上記間隔が長いほど高いことができる。したがって、上記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／または高容量が要求されるか、電気機器用キャパシタのように高い耐電圧特性及び／または強い強度が要求されるなど）によって調節されることができる。少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第２内部電極１２２のそれぞれの厚さも上記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／または強い強度が要求される場合に、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２との間の間隔がそれぞれの厚さの２倍を超え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／または高容量が要求される場合に、少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第２内部電極１２２のそれぞれの厚さが０．４μｍ以下であり、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及び第２外部電極１３１、１３２は、少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第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及び第２外部電極１３１、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、スパッタめっきまたは電解めっきなどで形成されることができる。例えば、第１及び第２外部電極１３１、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及び上記焼成層の外面に形成されためっき層を含むことができ、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によって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）などの単独また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、基板２１０に実装または埋め込まれることができ、第１及び第２外部電極１３１、１３２を介して基板２１０上の第１及び第２パッド２２１、２２２に連結されることで、基板２１０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。
はんだ２３０は、積層型キャパシタ１００の第１及び第２外部電極１３１、１３２が基板２１０の第１及び第２パッド２２１、２２２上に載置された状態でリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程によって第１及び第２外部電極１３１、１３２と第１及び第２パッド２２１、２２２に接するように配置されてこれらを固着させることができる。はんだ２３０は、第１及び第２外部電極１３１、１３２に含まれ得る銅（Ｃｕ）よりも低い溶融点を有することができ、スズ（Ｓｎ）またはスズ系合金を含むことができる。
図４ａ、図４ｂ、図５ａ、図５ｂ及び図６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はサイドマージンＳＭ及び容量領域１１６を含むことができる。
上部及び下部カバー層１１２、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、それぞれ少なくとも一つの誘電体層１１１のそれぞれよりもさらに厚いことができる。
上部及び下部カバー層１１２、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止することができ、本体１１０を外部衝撃から保護することができ、本体１１０の曲げ強度も向上させることができる。
例えば、上部及び下部カバー層１１２、１１３は、少なくとも一つの誘電体層１１１と同一の材料または他の材料（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、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２と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、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２が少なくとも一つの誘電体層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、上記積層構造と同一のサイズを有することができる。
サイドマージンＳＭは、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２の境界線Ｍと本体１１０の表面との間を含むことができる。すなわち、サイドマージンＳＭは、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２１に第１方向（例：Ｔ方向）に重ならないことができる。
複数のサイドマージンＳＭ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。
複数のサイドマージンＳＭは、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２が本体１１０から第２方向（例：Ｗ方向）の表面に露出することを防止することができるため、外部環境要素（例：水分、めっき液、異物）が上記第２方向の表面を介して少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第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、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２は、複数のサイドマージンＳＭ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、複数のサイドマージンＳＭは、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２との重なり面積を広げて、積層型キャパシタ１００の静電容量の向上にも寄与することができる。
図８ａ及び図８ｂは、積層型キャパシタの内部応力の分布を示した断面図である。
積層型キャパシタ１００の単位サイズに対する静電容量は、少なくとも一つの誘電体層１１１の誘電率が高いほど大きいことができるため、少なくとも一つの誘電体層１１１は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）のように誘電率が高い材料を含むことができる。チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）のように誘電率が高い材料は圧電性も有する可能性が高いため、積層型キャパシタ１００に電圧が印加されることによる逆圧電（または電歪）現象による内部応力も形成することができる。
図８ａを参照すると、内部応力は、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２が積層された方向（垂直方向）に形成されることができ、内部応力は積層型キャパシタの表面でさらに大きいことができ、表面の大きな応力は積層型キャパシタの引張及び膨張を引き起こす可能性がある。
内部応力は垂直ベクトル成分及び水平ベクトル成分を含むことができ、垂直／水平ベクトル成分の重なりは、積層型キャパシタの表面に近いほど相殺よりも補強に近いため、積層型キャパシタの内部応力は積層型キャパシタのサイド表面で最も大きいことができる。
図８ｂは、内部応力が積層型キャパシタのサイドの表面に最も大きく集中していることを示す。内部応力の集中は、クラック（ｃｒａｃｋ）を引き起こすか、または電気的ボトルネックのポイント（例：空隙、不安定な内部電極境界など）を引き起こす可能性がある。
再び、図２、図３ａ、図４ａ、図４ｂ、図５ａ及び図５ｂを参照すると、サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢはサイドマージンＳＭの最小幅ＷＡよりも広いことができる。または、少なくとも一つの第１内部電極１２１及び少なくとも一つの第２内部電極１２２のそれぞれは、互いに第１方向（例：Ｔ方向）に重なる凹部領域ＲＣを含むことができる。
これにより、サイドマージンＳＭの中心と凹部領域ＲＣは集中された内部応力を効率的に分散させることができるため、サイドマージンＳＭに集中された内部応力によるクラック及び電気的ボトルネックのポイントの発生は防止されることができる。
サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢは、本体１１０の中心を含むＸＹ平面として、本体１１０を切断または研磨した後に露出するＬＷ断面において、サイドマージンＳＭのＬ方向に沿った幅の変化が急激に大きい２つの地点の間での平均幅で測定されることができ、サイドマージンＳＭの最小幅ＷＡは、上記２つの地点のＬ方向の外側の平均幅で測定されることができる。サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢ及び最小幅ＷＡは、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、光学顕微鏡、及びｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅｒの少なくとも一つを用いた分析によって測定されることができる。
例えば、サイドマージンＳＭはサイドマージン層１１４及び中心マージン部ＣＭを含むことができる。サイドマージンＳＭは、本体１１０のＷ方向の両表面に提供される場合に、複数のサイドマージン層１１４及び複数の中心マージン部ＣＭを提供することができる。
サイドマージン層１１４は、本体１１０の表面を提供することができ、サイドマージンＳＭの最小幅ＷＡと同一厚さを有することができる。複数のサイドマージン層１１４は、容量領域１１６が間に位置するように配置されることができる。例えば、サイドマージン層１１４は、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、少なくとも一つの誘電体層１１１と類似した方式（積層方向は異なる）で形成されることができる。
中心マージン部ＣＭは、サイドマージン層１１４の中心と容量領域１１６との間に配置され、容量領域１１６に含まれた少なくとも一つの誘電体層１１１の一部分が配置されることができる。
例えば、中心マージン部ＣＭは、少なくとも一つの誘電体層１１１において、少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２のいずれか一つにも第１方向（例：Ｔ方向）に重ならない部分を含むことができる。したがって、中心マージン部ＣＭは、少なくとも一つの誘電体層１１１の上面及び／または下面において少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２が配置されない面積だけの空いた空間を含むことができるが、上記空いた空間は、サイドマージンＳＭの中心に集中した内部応力による中心マージン部ＣＭ内における少なくとも一つの誘電体層１１１の微細動きの余裕空間を提供することができる。これにより、中心マージン部ＣＭは、サイドマージンＳＭの中心に集中した内部応力を効率的に緩和させることができる。
内部応力が集中されることができるサイドマージン層１１４の外表面の中心は、本体１１０の表面のうち凹部領域ＲＣに最も近い表面であることができ、導電性構造（例：外部電極、ビア電極、端子など）に連結されないことができる。
内部応力が集中されることができるサイドマージンＳＭの中心は、第１外部電極１３１から第２外部電極１３２に向かう方向（例：Ｌ方向）に本体１１０の５０％の地点を含むことができる。したがって、中心マージン部ＣＭ及び凹部領域ＲＣは、第１外部電極１３１から第２外部電極１３２に向かう方向（例：Ｌ方向）に本体１１０の５０％の地点を含むことで、集中された内部応力を効率的に分散／緩和させることができる。
中心マージン部ＣＭは、第１方向（例：Ｔ方向）に延長した柱状であることができる。図８ａがサイド表面で集中された内部応力に応じた引張応力が垂直方向に形成されることを示すため、中心マージン部ＣＭは、サイド表面で集中された内部応力による引張応力の方向と同一方向に延長した形態を有することで、引張応力を効率的に分散／緩和させることができる。
例えば、第１及び第２外部電極１３１、１３２が向かい合う方向（例：Ｌ方向）の中心マージン部ＣＭの長さ及び凹部領域ＲＣの長さＬＤは、本体１１０の長さＬｃｈｉｐの０．２５倍超過０．７５倍未満であることができる。これにより、サイドマージンＳＭ及び凹部領域ＲＣは、内部応力の分散／緩和の信頼性を安定的に確保することができ、容量領域１１６の静電容量に大きな影響を与えないことができる。サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢ及び最小幅ＷＡの測定方式と類似して、長さＬＤは、本体１１０の中心を含むＬＷ断面において平均長さで測定されることができる。
サイドマージンＳＭの最小幅ＷＡは、第１外部電極１３１から第２外部電極１３２に向かう方向（例：Ｌ方向）に本体１１０の１０％の地点及び／または９０％の地点の幅であることができる。したがって、サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢは、１０％の地点及び／または９０％の地点の幅よりも広いことができる。
図７は、本発明の一実施形態による積層型キャパシタの内部応力を示したグラフである。
図７の横軸は、長さが２．０ｍｍである本体のＬ方向の位置を示し、縦軸は、第１及び第２外部電極に電圧が印加されることによるＬ方向の位置別の内部応力бＴを示す。図７を参照すると、サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢと最小幅ＷＡが同一である第１場合（ＷＡ＝ＷＢ）、内部応力бＴが最大である地点はＬ方向の５０％の地点であることができる。
サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢが最小幅ＷＡよりも広い第２場合（ＷＡ＜ＷＢ）、内部応力бＴが最大である地点は、Ｌ方向の約３０％の地点及び約７０％であることができる。すなわち、サイドマージンにおいて、第１及び第２外部電極に電圧が印加されることによる応力が最大である地点は、サイドマージンの中心（５０％の地点）から外れることができる。
また、第２場合（ＷＡ＜ＷＢ）の内部応力бＴの最大値は、第１場合（ＷＡ＝ＷＢ）のそれよりも低いことができる。したがって、本発明の一実施形態による積層型キャパシタは、本体のＬ方向の５０％の地点に集中された内部応力を効率的に分散／緩和させることができる。
図３ｂ～図３ｅは、本発明の一実施形態による積層型キャパシタのサイドマージン及び凹部領域の変形構造を例示した断面図である。
図３ａを参照すると、中心マージン部ＣＭ及び凹部領域ＲＣは角を有する形態であることができ、図３ｂを参照すると、本発明の一実施形態による積層型キャパシタ１００ｂのサイドマージンＳＭｂの中心マージン部ＣＭｂ及び凹部領域ＲＣｂの断面は、半円状であることができる。
図３ａ及び図３ｂを参照すると、サイドマージンＳＭ、ＳＭｂは、中心から少なくとも一つの第１内部電極１２１と少なくとも一つの第２内部電極１２２に向かって突出した形態であることができる。
図３ａ、図３ｃ、及び図３ｄを参照すると、本発明の一実施形態による積層型キャパシタ１００ｄは、第１ダミー電極１４１及び第２ダミー電極１４２をさらに含むことができる。図３ｃの第１ダミー電極１４１及び図３ｄの第２ダミー電極１４２は、図３ａの中心マージン部ＣＭｂ及び凹部領域ＲＣｂ内に配置されることができる。第１ダミー電極１４１は、少なくとも一つの第１内部電極１２１ｄによって囲まれることができ、少なくとも一つの第１内部電極１２１ｄから離隔して配置されることができる。第２ダミー電極１４２は、少なくとも一つの第２内部電極１２２ｄによって囲まれることができ、少なくとも一つの第２内部電極１２２ｄから離隔して配置されることができる。
第１及び第２ダミー電極１４１、１４２は、少なくとも一つの第１内部電極１２１ｄと少なくとも一つの第２内部電極１２２ｄと同一の材料を含み、同一の方式で形成されることができるが、これに限定されない。第１及び第２ダミー電極１４１、１４２が本体の内部応力のメカニズムに与える影響は、少なくとも一つの誘電体層１１１が与える影響よりも少なくとも一つの第１内部電極１２１ｄ及び少なくとも一つの第２内部電極１２２ｄが与える影響にさらに近いことができるため、図３ａの幅ＷＢ及び長さＬＤは、第１及び第２ダミー電極１４１、１４２が追加された場合にさらに小さくなるものと見なすことができる。
図３ｅを参照すると、本発明の一実施形態による積層型キャパシタ１００ｅの少なくとも一つの第２内部電極１２２ｅは、図３ａの中心マージン部ＣＭ及び凹部領域ＲＣを提供しないことができる。ここで、積層型キャパシタ１００ｅの少なくとも一つの第１内部電極は、図３ａの少なくとも一つの第１内部電極１２１や図３ｃの少なくとも一つの第１内部電極１２１ｄと同一形態であることができる。したがって、少なくとも一つの第２内部電極１２２ｅの一部分は、図３ａの中心マージン部ＣＭ及び凹部領域ＲＣや図３ｃの第１ダミー電極１４１に第１方向（例：Ｔ方向）に重なることができる。
図４ｃは、本発明の一実施形態による積層型キャパシタのサイドマージン及び凹部領域の変形構造を示した斜視図である。
図４ｃを参照すると、本発明の一実施形態による積層型キャパシタ１００ｃのサイドマージンＳＭｃの中心マージン部ＣＭｃ及び凹部領域ＲＣｃの中心幅Ｗｃは上端／下端の幅Ｗａよりも広いことができる。したがって、中心マージン部ＣＭｃ及び凹部領域ＲＣｃの中心幅Ｗｃは、第１方向（例：Ｔ方向）に本体１１０の１／３の地点の幅よりも広く、２／３の地点の幅よりも広いことができる。
内部応力はサイドマージンＳＭｃの中心に集中された状態で分散されることができ、中心マージン部ＣＭｃ及び凹部領域ＲＣｃの形態はサイドマージンＳＭｃの中心から内部電極までの距離偏差を減らすことができるため、内部応力の分散効率を高めることができる。
サイドマージンＳＭの中心幅ＷＢ及び最小幅ＷＡの測定方式と類似して、中心幅Ｗｃ及び上端／下端の幅Ｗａは、本体１１０の中心を含むＷＴ断面で測定されることができる。
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外れない範囲内で、当技術分野における通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、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 積層型キャパシタ
１１０ 本体（ｂｏｄｙ）
１１１ 誘電体層
１１２ 上部カバー層
１１３ 下部カバー層
１１４ サイドマージン層
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
ＣＭ 中心マージン部
ＲＣ 凹部領域
ＳＭ サイドマージン（ｓｉｄｅ ｍａｒｇｉｎ）
１１０ 本体（ｂｏｄｙ）
１１１ 誘電体層
１１２ 上部カバー層
１１３ 下部カバー層
１１４ サイドマージン層
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
ＣＭ 中心マージン部
ＲＣ 凹部領域
ＳＭ サイドマージン（ｓｉｄｅ ｍａｒｇｉｎ）
Claims (20)
- 少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、
前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、
前記本体は、前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極に前記第１方向に重ならないサイドマージン（ｓｉｄｅ ｍａｒｇｉｎ）を含み、
前記サイドマージンの中心幅は、前記サイドマージンの最小幅よりも広い、積層型キャパシタ。 - 前記サイドマージンは、
前記本体の表面を提供するサイドマージン層と、
前記サイドマージン層の中心と前記容量領域との間に配置され、前記容量領域に含まれた少なくとも一つの誘電体層の一部分が配置された中心マージン部と、を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。 - 前記サイドマージンは、
前記容量領域が間に位置するように配置された複数のサイドマージン層と、
前記複数のサイドマージン層の中心と前記容量領域との間にそれぞれ配置された複数の中心マージン部と、を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。 - 前記複数の中心マージン部のそれぞれは、前記第１方向に延長した柱状である、請求項３に記載の積層型キャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極が向かい合う方向の前記複数の中心マージン部のそれぞれの長さは、前記本体の長さの０．２５倍超過０．７５倍未満である、請求項４に記載の積層型キャパシタ。
- 前記複数の中心マージン部のそれぞれの中心幅は、
前記複数の中心マージン部において、前記第１方向に前記本体の１／３の地点の幅よりも広く、２／３の地点の幅よりも広い、請求項４に記載の積層型キャパシタ。 - 前記サイドマージンの中心幅は、
前記サイドマージンにおいて、前記第１外部電極から前記第２外部電極に向かう方向に前記本体の１０％の地点の幅よりも広く、９０％の地点の幅よりも広い、請求項１に記載の積層型キャパシタ。 - 前記サイドマージンは中心から前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極に向かって突出した形態であり、
前記サイドマージンの突出した部分は、角を有する形態である、請求項１に記載の積層型キャパシタ。 - 前記サイドマージンにおいて、前記第１及び第２外部電極に電圧が印加されることによる応力が最大である地点は、前記サイドマージンの中心から外れる、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
- 前記少なくとも一つの誘電体層と前記サイドマージンは、それぞれチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系セラミック材料を含む、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
- 前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極のそれぞれは互いに前記第１方向に重なる凹部領域を有する、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
- 前記本体は、
前記少なくとも一つの第１内部電極の凹部領域に配置され、前記少なくとも一つの第１内部電極から離隔して配置される第１ダミー電極と、
前記少なくとも一つの第２内部電極の凹部領域に配置され、前記少なくとも一つの第２内部電極から離隔して配置される第２ダミー電極と、をさらに含む、請求項１１に記載の積層型キャパシタ。 - 少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、
前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、
前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極のそれぞれは互いに前記第１方向に重なる凹部領域を有する、積層型キャパシタ。 - 前記本体の表面のうち、前記凹部領域に最も近い表面は、導電性構造に連結されない、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。
- 前記凹部領域は、前記第１外部電極から前記第２外部電極に向かう方向に前記本体の５０％の地点を含む、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。
- 前記第１及び第２外部電極が向かい合う方向の前記凹部領域の長さは、前記本体の長さの０．２５倍超過０．７５倍未満である、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。
- 前記凹部領域の中心幅は、前記第１方向に前記本体の１／３の地点の幅よりも広く、２／３の地点の幅よりも広い、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。
- 少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第２内部電極が少なくとも一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容量領域を含む本体と、
前記少なくとも一つの第１内部電極と少なくとも一つの第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及び第２外部電極と、を含み、
前記少なくとも一つの第１内部電極は、前記第１外部電極から前記第２外部電極に向かう方向に前記本体の５０％の地点を含む凹部領域を有する、積層型キャパシタ。 - 前記少なくとも一つの第１内部電極の凹部領域は、前記少なくとも一つの第２内部電極の一部分に前記第１方向に重なる、請求項１８に記載の積層型キャパシタ。
- 前記本体は、前記少なくとも一つの第１内部電極の凹部領域に配置され、前記少なくとも一つの第１内部電極から離隔して配置される第１ダミー電極をさらに含み、
前記第１ダミー電極は、前記少なくとも一つの第２内部電極の一部分に前記第１方向に重なる、請求項１８に記載の積層型キャパシタ。
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