JP7435947B2 - 積層型キャパシタ - Google Patents
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Description
本発明は、積層型キャパシタに関するものである。
キャパシタは、電気を保存することができる素子であって、基本的に二つの電極を対向させ、電圧が印加されると、各電極に電気が蓄積される。ここで、直流電圧が印加された場合には、電気が蓄電されてキャパシタ内部に電流が流れるが、蓄積が完了すると電流が流れなくなる。一方、交流電圧が印加された場合には、電極の極性が交変しながら交流電流が流れるようになる。
かかるキャパシタは、電極間に備えられる絶縁体の種類に応じて、アルミニウム電極を構成し、上記アルミニウム電極間に薄い酸化膜が備えられるアルミ電解キャパシタ、電極材料としてタンタルを用いるタンタルキャパシタ、電極間にチタンバリウムのような高誘電率の誘電体を用いるセラミックキャパシタ、電極間に備えられる誘電体として高誘電率系セラミックを多層構造として用いる積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）、電極間の誘電体としてポリスチレンフィルムを用いるフィルムキャパシタなどといった様々な種類に区分されることができる。
このうち、積層セラミックキャパシタは、温度特性及び周波数特性に優れ、小型で実現可能であるという利点を有することから、最近、高周波回路などの様々な分野で多く応用されている。
従来技術による積層セラミックキャパシタは、複数個の誘電体シートを積層して積層体を形成し、上記積層体の外部に互いに異なる極性を有する外部電極を形成することで、上記積層体の内部に交互に積層された内部電極が上記それぞれの外部電極と電気的に連結されることができる。
最近、電子製品の小型化及び高集積化に伴い、積層セラミックキャパシタに対しても小型化及び高集積化のための研究が多く行われている。特に、積層セラミックキャパシタの場合には、高容量化及び小型化のために、誘電体層を薄層化して高積層化する一方で、内部電極の連結性を向上させるための様々な試みがなされている。
特に、超高容量の積層セラミックを開発するにあたり、薄膜の誘電体層及び内部電極を高積層した製品に対する信頼性の確保がさらに重要になっている。積層数が増加するにつれて、内部電極と誘電体層の厚さ差による段差が増加する。かかる段差は、本体を圧着する緻密化工程における誘電体層の横方向延伸が原因となって電極先端部に反り現象が発生することを招く。
すなわち、内部電極の先端は段差を埋めるために曲がり、マージン部によりカバーの陥没やマージン幅の減少に起因する段差による空き空間が除去される。段差による空き空間が除去されることにより減少するマージン幅の分だけ容量層も延伸するようになる。このような内部電極の構造的な不規則延伸は、積層セラミックキャパシタの耐電圧特性などの信頼性が低下することをもたらす。
かかる問題点を解決するために、本体の長さ方向の両端面を切断した後、サイドマージン部を付着する方法が開発されたが、製造方法が複雑であるため生産性が低く、サイドマージン部を薄く形成すると、コーナーマージン部の厚さも同時に薄くなり、結果として耐湿信頼性が劣化するという問題が生じる可能性がある。
本発明の一目的は、有効体積を最大化するとともに、耐湿信頼性を確保することができる積層型キャパシタを提供することである。
上述した課題を解決するための方法として、本発明は、一例を通じて積層型キャパシタの新たな構造を提案する。具体的には、複数の誘電体層の積層構造を有し、上記誘電体層を間に挟んで積層された複数の内部電極を含む本体と、上記本体の外部に形成され、上記内部電極と電気的に連結された外部電極と、を含み、上記本体は、上記複数の内部電極が配置されて電気容量が形成される活性部、及び上記複数の誘電体層の積層方向において上記活性部の上部及び下部に位置するカバー部に区分され、上記本体は、上記複数の内部電極が露出し、互いに対向する第１面及び第２面、上記複数の誘電体層の積層方向において互いに対向する第３面及び第４面、及び上記第１面から第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、上記本体において、上記カバー部は端が曲面からなり、且つ上記曲面からなる端の曲率半径Ｒと上記本体の厚さＴは１０μｍ≦Ｒ≦Ｔ／４の条件を満たし、上記本体の表面から上記複数の内部電極のうち最も近い内部電極までの距離をマージンとするとき、上記カバー部において、曲面からなる端のマージンδは、上記第５面及び第６面のマージンＷｇよりも大きいか同一である積層型キャパシタが提供される。
一実施例において、上記カバー部において、上記第３面が上記第５面及び第６面と連結された複数の端、及び上記第４面が上記第５面及び第６面と連結された複数の端は曲面からなることができる。
一実施例において、上記δと上記Ｗｇは１≦δ／Ｗｇ≦１．２の条件を満たすことができる。
一実施例において、上記Ｗｇは０．５μｍ≦Ｗｇ≦Ｔ／１２の条件を満たすことができる。
一実施例において、上記Ｗｇは０．５μｍ≦Ｗｇ≦１５μｍの条件を満たすことができる。
一実施例において、上記第３面及び第４面のマージンＴｇはＷｇ＜Ｔｇの条件を満たすことができる。
一実施例において、上記曲率半径Ｒは１０μｍ≦Ｒ≦６０μｍの条件を満たすことができる。
一実施例において、上記カバー部において、曲面からなる端のマージンδは上記曲率半径Ｒよりも小さくてもよい。
一実施例において、上記複数の内部電極は均一な幅を有することができる。
一実施例において、上記本体における上記複数の内部電極を取り囲む外側領域をマージン領域とするとき、上記誘電体層の緻密度は、上記マージン領域において残りの領域よりも低くてもよい。
一方、本発明の他の側面は、複数の誘電体層の積層構造を有し、上記誘電体層を間に挟んで積層された複数の内部電極を含む本体と、上記本体の外部に形成され、上記内部電極と電気的に連結された外部電極と、を含み、上記本体は、上記複数の内部電極が配置されて電気容量が形成される活性部、及び上記複数の誘電体層の積層方向において上記活性部の上部及び下部に位置するカバー部に区分され、上記本体は、上記複数の内部電極が露出し、互いに対向する第１面及び第２面、上記複数の誘電体層の積層方向において互いに対向する第３面及び第４面、及び上記第１面から第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、上記本体において、上記カバー部は端が曲面からなり、上記本体の表面から上記複数の内部電極のうち最も近い内部電極までの距離をマージンとするとき、上記カバー部において、曲面からなる端のマージンδは、上記第５面及び第６面のマージンＷｇよりも大きいか同一であり、上記本体における上記複数の内部電極を取り囲む外側領域をマージン領域とするとき、上記誘電体層の緻密度は、上記マージン領域において残りの領域よりも低い積層型キャパシタが提供される。
一実施例において、上記マージン領域は、上記誘電体層が、互いに異なる緻密度を有する少なくとも二つの層を含み、上記少なくとも二つの層のうち上記複数の内部電極に隣接する層において上記誘電体層の緻密度がさらに高くてもよい。
一実施例において、上記マージン領域は複数の針状のポア（ｐｏｒｅ）を含むことができる。
一実施例において、上記複数の針状のポアは上記本体の外形に対応する形状に整列された形であってもよい。
一実施例において、上記本体の外形に対応する形状に整列されたものを一つの列とすると、上記複数の針状のポアは上記列を複数個形成することができる。
本発明の一例による積層型キャパシタは、小型化に有利でありながらも高電気容量を確保することができ、耐湿特性に優れ、且つ高信頼性を有することができる。
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。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、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。
なお、本発明を明確に説明すべく、図面において説明と関係ない部分は省略し、様々な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、同一思想の範囲内において機能が同一である構成要素に対し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、ある構成要素を「含む」というのは、特に反対の記載がない限り、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ということを意味する。
図１は本発明の一実施形態による積層型キャパシタの外観を概略的に示す斜視図であり、図２は図１の積層型キャパシタをＩ－Ｉ'線に沿って切断した断面図であり、図３は図１の積層型キャパシタをＩＩ－ＩＩ'線に沿って切断した断面図であり、図４は図１の積層型キャパシタをＩ－Ｉ'線に沿って切断した断面図であって、内部電極が配置された領域の外側を点線で示した図である。
図１から図４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、誘電体層１１１を有し、上記誘電体層１１１を間に挟んで積層された複数の内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、外部電極１３１、１３２と、を含み、本体１１０におけるカバー部Ａ１、Ａ２の端は曲面からなる。この場合、後述のように、本体１１０におけるカバー部Ａ１、Ａ２の上記曲面からなる端は、本体１１０の厚さＴと比較して曲率半径Ｒが１０μｍ≦Ｒ≦Ｔ／４の条件を満たす。
本体１１０は、複数の誘電体層１１１が積層された形であり、例えば、複数のグリーンシートを積層してから焼結することで得られる。かかる焼結工程により、複数の誘電体層１１１は一体化した形を有することができる。本体１１０の形状及び寸法ならびに誘電体層１１１の積層数は本実施形態に示すものに限定されるものではなく、例えば、図１に示すように、本体１１０は、直方体と同様の形状を有することができる。本体１１０は、内部電極１２１、１２２がそれぞれ露出する第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２、複数の誘電体層１１１の積層方向Ｚにおいて互いに対向する第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４、及び第１面から第４面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と連結され、互いに対向する第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６を含むことができる。
本体１１０に含まれる誘電体層１１１は、高誘電率を有するセラミック材料を含むことができ、例えば、ＢＴ系、すなわち、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系セラミックを含むことができるが、十分な静電容量を得ることができる限り、当技術分野に公知の他の物質も用いることができる。誘電体層１１１には、主成分の上記セラミック材料とともに、必要であれば、添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、及び分散剤などがさらに含まれることができる。ここで、添加剤は、金属成分を含み、これらは製造過程で金属酸化物の形で添加されることができる。かかる金属酸化物添加剤は、一例として、ＭｎＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、ＢａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、及びＣａＣＯ３のうち少なくとも一つの物質を含むことができる。
複数の内部電極１２１、１２２は、セラミックグリーンシートの一面に所定の厚さで導電性金属を含むペーストを印刷した後、これを焼結することで得ることができる。この場合、複数の内部電極１２１、１２２は、図３に示すように、本体１１０において互いに対向する第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２に露出する第１及び第２内部電極１２１、１２２を含むことができる。ここで、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、互いに異なる外部電極１３１、１３２と連結されて、駆動時に互いに異なる極性を有することができ、これらの間に配置された誘電体層１１１によって互いに電気的に分離されることができる。図面に示すように、複数の内部電極１２１、１２２は均一な幅を有することができる。但し、外部電極１３１、１３２の数や内部電極１２１、１２２との連結方法は実施形態に応じて異なり得る。内部電極１２１、１２２をなす主な構成物質としては、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）などが挙げられ、これらの合金も用いることができる。
外部電極１３１、１３２は、本体１１０の外部に形成され、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た第１及び第２外部電極１３１、１３２を含むことができる。外部電極１３１、１３２は、導電性金属を含む物質をペーストとして製造した後、これを本体１１０に塗布する方法などで形成されることができる。導電性金属としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、又はこれらの合金を挙げることができる。また、積層型キャパシタ１００を基板に実装するために、必要であれば、外部電極１３１、１３２はメッキ層をさらに含むことができる。
本実施形態では、本体１１０の端を曲面に形成することでチッピング（ｃｈｉｐｐｉｎｇ）不良を抑制しようとした。また、本実施形態において、本体１１０が有する構造的特性はこれと異ならせて表現することもできる。具体的には、本体１１０の表面から複数の内部電極１２１、１２２のうち最も近い内部電極までの距離をマージンとするとき、カバー部Ａ１、Ａ２における曲面からなる端のマージンは、本体１１０の幅方向のマージンよりも大きいか同一であってもよい。これについては後述する。
本実施形態では、性能向上のために、本体１１０におけるマージンのサイズ、曲面の曲率半径、厚さ、長さなどを最適化した。かかる構造により、積層型キャパシタ１００を小型化するとともに、高いレベルの容量を確保することができるようにした。さらに、耐湿信頼性を向上させた。以下、これについて具体的に説明する。
本体１１０は、活性部Ａ３とカバー部Ａ１、Ａ２に区分される。活性部Ａ３は、複数の内部電極１２１、１２２が配置されて、電気容量を形成する領域に該当する。カバー部Ａ１、Ａ２は、複数の誘電体層１１１の積層方向（図面基準にＺ方向）において活性部Ａ３の上部及び下部に位置する。
上述のように、本体１１０のカバー部Ａ１、Ａ２における端は曲面からなる。これにより、積層型キャパシタ１００のチッピング不良を低減する機能などを行うことができる。具体的には、カバー部Ａ１、Ａ２において、第３面Ｓ３が第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６と連結された端（図２に示す上部の曲面からなる複数の端）、及び第４面Ｓ４が第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６と連結された端（図２に示す下部の曲面からなる複数の端）は曲面からなることができる。
図４を参照して、本体１１０におけるマージンのサイズ、曲面の曲率半径、厚さ、長さなどの最適条件を説明する。内部電極が配置された領域は、内部電極領域１２０と定義して図４に点線で示した。ここで、Ｚ方向を本体１１０の厚さ方向、Ｙ方向を本体１１０の幅方向と定義し、それぞれを厚さＴ及び幅Ｗと定義した。
まず、本体１１０のマージンは、表面から上記複数の内部電極のうち最も近い内部電極までの距離と定義されることができる。具体的には、カバー部Ａ１、Ａ２における曲面からなる端のマージンはδである。そして、第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６におけるマージンはＷｇであり、これは本体１１０の幅方向のマージンに該当する。本実施形態では、曲面からなる端のマージンδを幅方向のマージンＷｇよりも大きくするか同一にした。従来では、内部電極が整列されず幅方向のマージンを製造することが難しかったため、これを改善するために、幅方向のマージンを別に形成する工程を用いた。かかる構造では、本体１１０の曲面からなる端のマージンδを十分に確保することが難しく、特に本体１１０を小型化し、内部電極の積層数を増やす場合には耐湿信頼性が弱くなるという問題がある。
本実施形態では、後述のように、セラミックペーストの噴射工程を行って本体１１０の端、より具体的には、カバー部Ａ１、Ａ２の端を曲面に形成した。かかる形を取ることにより、曲面からなる端のマージンδを十分に確保することができる。ここで、曲面からなる端のマージンδを幅方向のマージンＷｇよりも大きくするか同一にする。より具体的には、曲面からなる端のマージンδと幅方向のマージンＷｇは１≦δ／Ｗｇ≦１．２の条件を満たすことができる。曲面からなる端のマージンδが幅方向のマージンＷｇの１．２倍を超えると、カバー部Ａ１、Ａ２における内部電極１２１、１２２の幅が大幅に減少し、電気容量が低減することがある。
曲面からなる端のマージンδが大きくなるにつれて、小型化した本体１１０においても耐湿信頼性が向上し、複数の内部電極１２１、１２２を含むことにより、向上した電気容量を実現することができる。これは、同一の本体１１０の体積を基準に算定したときの電気容量、すなわち、有効体積の増加を意味する。
一方、本実施形態の場合、活性部Ａ３に配置された内部電極１２１、１２２の幅が均一であることができる。これは、後述のように、セラミック積層体を、個々のチップ単位に切断する工程によって得られる。ここで、幅の均一性は、内部電極１２１、１２２の端部位置を基準に決定されることができ、例えば、上記幅方向（Ｙ方向）を基準に、内部電極１２１、１２２の端部位置の偏差は０．１μｍよりも小さいか同一であってもよい。
また、本体１１０の厚さ方向のマージン、すなわち、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４のマージンＴｇと幅方向のマージンＷｇはＷｇ＜Ｔｇの条件を満たすことができる。後述のように、厚さ方向のマージンＴｇ領域と幅方向のマージンＷｇは、同一工程で形成されることができ、最上部及び最下部の内部電極１２１、１２２にカバー用のベース層（以下説明での１１６、１１７）に該当する誘電体層が形成される場合、厚さ方向のマージンＴｇが幅方向のマージンＷｇよりもやや大きくてもよい。また、幅方向のマージンＷｇは０．５μｍ≦Ｗｇ≦１５μｍの条件を満たすことができる。これは、本体１１０の耐湿信頼性及び十分な電気容量を確保するという観点で設計されたものである。同様に、厚さ方向のマージンＴｇも０．５μｍ≦Ｔｇ≦１５μｍの条件を満たすことができる。そして、幅方向のマージンＷｇは、本体１１０の厚さＴを考慮して設定されることができ、具体的には、０．５μｍ≦Ｗｇ≦Ｔ／１２の条件を満たすことができる。ここで、本体１１０の厚さＴは、例えば、約２００～４００μｍであってもよい。
また、カバー部Ａ１、Ａ２における曲面からなる端の曲率半径Ｒは、積層型キャパシタ１００の重量及び工程での負荷に起因するチッピングに耐えるように設計されることができ、具体的には、１０μｍ≦Ｒ≦６０μｍの条件を満たすことができる。そして、曲率半径Ｒは、本体１１０の厚さＴを考慮して設定されることができ、具体的には、１０μｍ≦Ｒ≦Ｔ／４の条件を満たすことができる。上述のように、本体１１０の厚さＴは、例えば、約２００～４００μｍであってもよい。また、図４に示すように、カバー部Ａ１、Ａ２における曲面からなる端の場合、マージンδは曲率半径Ｒよりも小さくてもよい。
一方、本体１１０における複数の内部電極１２１、１２２を取り囲む外側領域、すなわち、図４に示すように、内部電極領域１２０を取り囲む領域をマージン領域１１２、１１３とするとき、誘電体層１１１の緻密度はマージン領域１１２、１１３において残りの領域よりも低くてもよい。後述のように、マージン領域１１２、１１３は、セラミック積層体を製造した後、これをコーティングする方法などで得られるが、かかる緻密度の差は上記のような製造方法の差に起因したものであり得る。ここで、緻密度は、内部に存在するポアの密度と反比例する概念として理解されることができる。
上述した積層型キャパシタの構造をさらに明確に理解するために、図５から図１３を参照して製造方法の一例について説明する。
まず、図５に示すように、誘電体層１１１と内部電極１２１、１２２を積層してセラミック積層体１１５を設ける。ここで、誘電体層１１１は、焼成前であるためセラミックグリーンシートの状態である。上記セラミックグリーンシートは、セラミック粉末、バインダー、溶剤など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）状に製作することができる。上記セラミックグリーンシートは、その後、焼結されて誘電体層１１１が形成されることができる。
上記セラミックグリーンシート上に内部電極用の導電性ペーストを塗布して内部電極パターンを形成することができる。この場合、上記内部電極パターンは、スクリーン印刷法又はグラビア印刷法により形成されることができる。上記内部電極用の導電性ペーストは導電性金属及び添加剤を含む。上記添加剤は、非金属及び金属酸化物のうちいずれか一つ以上であってもよい。上記導電性金属は、ニッケルを含むことができる。上記添加剤は、金属酸化物としてチタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムを含むことができる。
次に、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数個積層し、これを加圧してセラミック積層体１１５を実現することができる。この場合、セラミック積層体１１５は、最上部及び最下部に配置されたカバー用のベース層１１６、１１７を含むことにより内部電極１２１、１２２を効果的に保護することができる。ここで、カバー用のベース層１１６、１１７は、誘電体層１１１と同一の材料からなってもよく、又は意図した機能に応じてこれとは異なる材料からなってもよい。尚、カバー用のベース層１１６、１１７は誘電体層１１１よりも厚くてもよい。その後、必要であれば、個々のチップ単位でセラミック積層体１１５を切断することができる。この場合、外部電極との連結のために、内部電極１２１、１２２が露出するようにすることができる。切断工程によって露出した内部電極１２１、１２２は、均一な幅を有することができる。例えば、内部電極１２１、１２２のうち最も幅が大きいものと小さいものの差は０．１μｍ未満であってもよい。
次に、セラミック積層体１１５の表面にコーティング層（図１０に示す１１８）を形成し、そのための適切なコーティング工程を行う。本実施形態では、図６に示すように、スプレー装置２０１を用いてセラミックスラリー２０２をスプレーコーティングする方法を用いた。この場合、セラミックスラリー２０２は、誘電体層１１１を形成するためのグリーンシートと同一の成分、又は上記グリーンシートに流動性を付与するための成分、例えば、液状のバインダーなどをさらに含むことができる。本コーティング工程は、一例として、まず、図７及び図８に示すようにコーティング装置３０１内にセラミック積層体１１５を配置し、下部から上部に向かって気流（図７及び図８に示す矢印方向）を発生させる。このようにセラミック積層体１１５を浮遊させた後、下部（図７）又は上部（図８）に配置されたスプレー装置２０１のノズルを介してセラミックスラリー２０２を噴射する。図面に示す形態とは異なって、スプレー装置２０１は、コーティング装置３０１の側部に配置されることもできる。かかるコーティング方法により、セラミック積層体１１５の表面に均一な厚さを有するコーティング層１１８が形成されることができる。セラミック積層体１１５を製造した後、別にコーティング層１１８を形成することにより本体のマージン領域を均一且つ薄く形成することができる。特に、耐湿に弱い本体の端領域において十分な厚さを有するマージンを得ることができる。
また、他のコーティング方法として、図９に示すように、球状の容器の形を有するコーティング装置３０２を用いることもできる。この場合、コーティング装置３０２の内側には突起３０３が形成されることができる。コーティング装置３０２が回転しながらセラミック積層体１１５が倒立して移動するようになり、この過程でセラミック積層体１１５が均一にコーティングされることができる。
図１０はセラミック積層体１１５の表面全体にコーティング層１１８が形成された状態を示し、図１１は図１０の積層型キャパシタをＩＩＩ－ＩＩＩ'線に沿って切断した断面図である。図面に示すように、上述したコーティング工程を経ると、コーティング層１１８の端は曲面を有するようになる。その後、コーティング層１１８が適用された状態でセラミック積層体１１５を焼成する。これにより、セラミック積層体１１５に含まれるグリーンシートとコーティング層１１８は一体の本体になり得る。
焼成工程を行った後、本体１１０の一部を除去して内部電極１２１、１２２を露出させる。ここで、内部電極１２１、１２２が露出する面は、図１を参照して説明したとおり第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２に該当する。但し、必要であれば、本体の他の面を露出させることもできる。本体１１０の一部を除去する面研磨工程としては、研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）や研削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）などを用いることができる。図１２は焼成後に面研磨工程を経た本体１１０、及びこれによって露出した内部電極１２１、１２２を示す図である。その後、露出した内部電極１２１、１２２と連結されるように、外部電極を形成する。
一方、上述した工程の場合、誘電体層１１１は、セラミックグリーンシートによって形成され、マージン領域、正確には、マージン領域のうちカバー用のベース層１１６、１１７を除いた領域は、セラミックスラリーの噴射によるコーティング工程で形成されるため、焼成後の内部構造にも差がある。換言すると、本体１１０は、内部電極領域１２０とマージン領域１１２、１１３とで、緻密度などの特性が異なり得る。これも、図１３を参照して説明する。図１３は図１２のＡ領域を拡大して平面図にして示した図である。
本体１１０におけるマージン領域とその他の領域（すなわち、内部電極領域）とで誘電体層１１１の緻密度を比較すると、マージン領域１１２、１１３で比較的緻密度がより低い。また、マージン領域１１２、１１３は、本体１１０の外部に近い領域よりも内部電極１２１、１２２に近い領域で比較的緻密度が高い。すなわち、マージン領域１１２、１１３は、誘電体層１１１が、互いに異なる緻密度を有する少なくとも二つの層を含み、上記少なくとも二つの層のうち複数の内部電極１２１、１２２に隣接する層における誘電体層１１１の緻密度が高い。この場合、焼成前のカバー用のベース層１１６、１１７に該当する領域は、グリーンシートの積層により形成されるため、マージン領域１１２、１１３において残りの領域よりも緻密度がさらに高い。
かかるマージン領域１１２、１１３の緻密度特性は、上述したコーティング工程によって得られる。セラミックスラリーを噴射する場合、セラミック積層体１１５の表面には多重の薄いコーティング層が形成され、これらの間には多数のポアが形成される。かかるポアは焼成後にも残る。図１３に示すように、本体１１０のマージン領域１１２、１１３には、複数の針状のポアＰが残っている。複数の針状のポアＰは、多重の薄いコーティング層が形成される過程で生じるため、これらがなす複数の列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、本体１１０の外形に対応する形状に整列された形であり得る。針状のポアＰによる複数の列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、ポア密度が互いに異なり得る。本体１１０の表面に近い領域であるほど、さらに遅くコーティングされるためポア密度が比較的低くてもよい。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、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多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
１００ 積層型キャパシタ
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ マージン領域
１１５ セラミック積層体
１１６、１１７ カバー用のベース層
１１８ コーティング層
１２０ 内部電極領域
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
２０１ スプレー装置
２０２ セラミックスラリー
３０１、３０２ コーティング装置
３０３ 突起
１１０ 本体
１１１ 誘電体層
１１２、１１３ マージン領域
１１５ セラミック積層体
１１６、１１７ カバー用のベース層
１１８ コーティング層
１２０ 内部電極領域
１２１、１２２ 内部電極
１３１、１３２ 外部電極
２０１ スプレー装置
２０２ セラミックスラリー
３０１、３０２ コーティング装置
３０３ 突起
Claims (13)
- 複数の誘電体層の積層構造を有し、前記複数の誘電体層を間に挟んで積層された複数の内部電極を含む本体と、
前記本体の外部に形成され、前記複数の内部電極と電気的に連結された外部電極と、を含み、
前記本体は、前記複数の内部電極が配置されて電気容量が形成される活性部、及び前記複数の誘電体層の積層方向において前記活性部の上部及び下部に位置するカバー部に区分され、
前記本体は、前記複数の内部電極が露出し、互いに対向する第１面及び第２面、前記複数の誘電体層の積層方向において互いに対向する第３面及び第４面、及び前記第１面から第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、
前記本体において、前記カバー部は端が曲面からなり、且つ前記曲面からなる端の曲率半径Ｒと前記本体の厚さＴは１０μｍ≦Ｒ≦Ｔ／４の条件を満たし、
前記本体の表面から前記複数の内部電極のうち最も近い内部電極までの距離をマージンとするとき、前記カバー部において、曲面からなる端のマージンδは、前記第５面及び第６面のマージンＷｇよりも大きいか同一であり、
前記本体における前記複数の内部電極を取り囲む外側領域をマージン領域とするとき、前記マージン領域は、前記端で曲面を形成して前記複数の内部電極を覆う少なくとも１つの層を含み、前記マージン領域は、前記本体の外形に対応する形状に整列された複数のポアを含む、積層型キャパシタ。 - 前記カバー部において、前記第３面が前記第５面及び第６面と連結された複数の端、及び前記第４面が前記第５面及び第６面と連結された複数の端は曲面からなる、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
- 前記曲面からなる端のマージンδ及び前記第５面及び第６面のマージンＷｇは１≦δ／Ｗｇ≦１．２の条件を満たす、請求項１または２に記載の積層型キャパシタ。
- 前記第５面及び第６面のマージンＷｇは０．５μｍ≦Ｗｇ≦Ｔ／１２の条件を満たす、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記第５面及び第６面のマージンＷｇは０．５μｍ≦Ｗｇ≦１５μｍの条件を満たす、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記第３面及び第４面のマージンＴｇはＷｇ＜Ｔｇの条件を満たす、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記曲率半径Ｒは１０μｍ≦Ｒ≦６０μｍの条件を満たす、請求項１から６のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記カバー部において、前記曲面からなる端のマージンδは前記曲率半径Ｒよりも小さい、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記複数の内部電極は均一な幅を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 前記複数の誘電体層の緻密度は、前記マージン領域において残りの領域よりも低い、請求項１から９のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
- 複数の誘電体層の積層構造を有し、前記複数の誘電体層を間に挟んで積層された複数の内部電極を含む本体と、
前記本体の外部に形成され、前記複数の内部電極と電気的に連結された外部電極と、を含み、
前記本体は、前記複数の内部電極が配置されて電気容量が形成される活性部、及び前記複数の誘電体層の積層方向において前記活性部の上部及び下部に位置するカバー部に区分され、
前記本体は、前記複数の内部電極が露出し、互いに対向する第１面及び第２面、前記複数の誘電体層の積層方向において互いに対向する第３面及び第４面、及び前記第１面から第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、
前記本体において、前記カバー部は端が曲面からなり、
前記本体の表面から前記複数の内部電極のうち最も近い内部電極までの距離をマージンとするとき、前記カバー部において、曲面からなる端のマージンδは、前記第５面及び第６面のマージンＷｇよりも大きいか同一であり、
前記本体における前記複数の内部電極を取り囲む外側領域をマージン領域とするとき、前記マージン領域は、前記端で曲面を形成して前記複数の内部電極を覆う少なくとも１つの層を含み、前記マージン領域は、前記本体の外形に対応する形状に整列された複数のポアを含み、前記複数の誘電体層の緻密度は、前記マージン領域において残りの領域よりも低い、積層型キャパシタ。 - 前記マージン領域は、前記複数の誘電体層が、互いに異なる緻密度を有する少なくとも二つの層を含み、前記少なくとも二つの層のうち前記複数の内部電極に隣接する層において前記複数の誘電体層の緻密度がさらに高い、請求項１１に記載の積層型キャパシタ。
- 前記本体の外形に対応する形状に整列されたものを一つの列とすると、前記複数のポアは前記列を複数個形成する、請求項１１または１２に記載の積層型キャパシタ。
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