KR101173420B1 - 세라믹 전자부품 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

박형이면서 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 제공한다.
세라믹 전자부품(1)은 직육면체형상의 세라믹 소체(10)와, 제1 및 제2 내부전극(11, 12)과, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)을 구비하고 있다. 제1 외부전극(13)은 제1 주면(10a) 위의 길이방향(L)의 한쪽 단부에 형성되어 있다. 제2 외부전극(14)은 제1 주면(10a) 위의 길이방향(L)의 다른쪽 단부에 형성되어 있다. 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 각각의 일부는, 제1 및 제2 내부전극(11, 12)이 두께방향(T)으로 대향하고 있는 부분과, 두께방향(T)으로 대향하고 있다. 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 각각의 두께를 t0이라고 하고, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 각각의 제1 주면(10a)에 박혀 있는 부분의 두께를 t1이라고 했을 때에, (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0이다.

Description

세라믹 전자부품{CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
최근, 휴대전화기나 휴대 음악 플레이어 등의 전자기기의 소형화나 박형화에 따라, 전자기기에 탑재되는 배선 기판의 소형화가 진행되고 있다. 이에 따라 배선 기판에 실장되는 세라믹 전자부품에 대한 박형화 및 소형화의 요청이 높아지고 있다.
세라믹 전자부품을 박형화하는 방법 중 하나로서, 예를 들면 하기의 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 주면(主面)상에 형성되어 있는 외부전극을 세라믹 소체 내부에 박아넣는(embed) 방법을 들 수 있다. 이렇게 함으로써 외부전극을 세라믹 소체 내부에 박아넣지 않는 경우보다 세라믹 전자부품을 박형화할 수 있다.
또한 특허문헌에는 외부전극을 세라믹 소체 내부에 박아넣음으로써 외부전극의 고착력이 높아진다는 내용이 기재되어 있다.
일본국 공개특허공보 2005-44921호
그러나 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 세라믹 소체 내부에 외부전극을 박아넣음으로써 박형화를 도모했을 경우, 세라믹 전자부품의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 박형이면서 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 세라믹 전자부품은 직육면체형상의 세라믹 소체와, 제1 및 제2 내부전극과, 제1 외부전극과, 제2 외부전극을 구비하고 있다. 세라믹 소체는 제1 및 제2 주면과, 제1 및 제2 측면과, 제1 및 제2 단면(端面)을 가진다. 제1 및 제2 주면은 길이방향 및 폭방향을 따라 연장되어 있다. 제1 및 제2 주면은 서로 대향하고 있다. 제1 및 제2 측면은 길이방향 및 두께방향을 따라 연장되어 있다. 제1 및 제2 측면은 서로 대향하고 있다. 제1 및 제2 단면은 폭방향 및 두께방향을 따라 연장되어 있다. 제1 및 제2 단면은 서로 대향하고 있다. 제1 및 제2 내부전극은 세라믹 소체의 내부에 있어서, 적어도 일부끼리 두께방향으로 대향하도록 형성되어 있다. 제1 외부전극은 제1 주면상의 길이방향의 한쪽 단부에 형성된 제1 부분을 가지고 있다. 제1 외부전극은 제1 내부전극에 전기적으로 접속되어 있다. 제2 외부전극은 제1 주면상의 길이방향의 다른쪽 단부에 형성된 제1 부분을 가지고 있다. 제2 외부전극은 제2 내부전극에 전기적으로 접속되어 있다. 제1 및 제2 내부전극이 두께방향으로 대향하고 있는 부분에 의해, 소정의 전기적 특성을 발현하는 유효부가 구성되어 있다. 제1 및 제2 외부전극의 각각의 제1 부분은 유효부와 두께방향으로 대향하고 있다. 제1 및 제2 외부전극의 각각의 제1 부분은 두께방향을 따라 세라믹 소체 내부에 박혀 있다. 제1 및 제2 외부전극의 각각의 제1 부분의 두께를 t0이라고 하고, 제1 및 제2 외부전극의 각각의 제1 부분이 세라믹 소체 내부에 박혀 있는 부분의 두께를 t1이라고 했을 때에 (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0이다.
본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 어느 특정한 국면에 있어서, 세라믹 소체의 길이를 L이라고 하고, 세라믹 소체의 두께를 T라고 했을 때에 L/T＜0.22가 만족시켜진다.
본 발명에서는 (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0이기 때문에 세라믹 전자부품의 박형화와 높은 신뢰성을 동시에 실현할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 측면도이다.
도 3은 도 1의 선 III-III에 있어서의 약도적 단면도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 일부분을 확대한 약도적 단면도이다.
도 5는 도전 패턴이 형성된 세라믹 그린시트의 약도적 평면도이다.
도 6은 마더 적층체의 약도적 평면도이다.
도 7은 마더 적층체의 프레스 공정을 설명하기 위한 약도적 단면도이다.
도 8은 제2 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다.
도 9는 제3 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다.
도 10은 제1 비교예에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 단면도이다.
도 11은 제2 비교예에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 단면도이다.
(제1 실시형태)
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여, 도 1에 나타내는 세라믹 전자부품(1)을 예로 들어 설명한다. 단, 세라믹 전자부품(1)은 단순한 예시일 뿐이다. 본 발명은 이하에 나타내는 세라믹 전자부품(1) 및 그 제조방법에 전혀 한정되지 않는다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 측면도이다. 도 3은 도 1의 선 III-III에 있어서의 약도적 단면도이다. 도 4는 제1 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 일부분을 확대한 약도적 단면도이다.
먼저, 도 1～도 4를 참조하면서 세라믹 전자부품(1)의 구성에 대하여 설명한다.
도 1～도 3에 나타내는 바와 같이, 세라믹 전자부품(1)은 세라믹 소체(10)를 구비하고 있다. 세라믹 소체(10)는 세라믹 전자부품(1)의 기능에 맞는 적절한 세라믹 재료로 이루어진다. 구체적으로는, 세라믹 전자부품(1)이 콘덴서일 경우에는 세라믹 소체(10)를 유전체 세라믹 재료로 형성할 수 있다. 유전체 세라믹 재료의 구체예로서는 예를 들면 BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3, CaZrO3 등을 들 수 있다. 한편 세라믹 소체(10)에는 소망하는 세라믹 전자부품(1)의 특성에 따라, 상기 세라믹 재료를 주성분으로 해서, 예를 들면 Mn 화합물, Mg 화합물, Si 화합물, Fe 화합물, Cr 화합물, Co 화합물, Ni 화합물, 희토류 화합물 등의 부성분을 적절히 첨가해도 된다.
세라믹 전자부품(1)이 세라믹 압전소자일 경우에는 세라믹 소체(10)를 압전 세라믹 재료로 형성할 수 있다. 압전 세라믹 재료의 구체예로서는 예를 들면 PZT(티탄산지르콘산납)계 세라믹 재료 등을 들 수 있다.
세라믹 전자부품(1)이 서미스터 소자일 경우에는 세라믹 소체(10)를 반도체세라믹 재료로 형성할 수 있다. 반도체 세라믹 재료의 구체예로서는 예를 들면 스피넬계 세라믹 재료 등을 들 수 있다.
세라믹 전자부품(1)이 인덕터 소자일 경우에는 세라믹 소체(10)를 자성체 세라믹 재료로 형성할 수 있다. 자성체 세라믹 재료의 구체예로서는 예를 들면 페라이트 세라믹 재료 등을 들 수 있다.
세라믹 소체(10)는 직육면체형상으로 형성되어 있다. 도 1～도 3에 나타내는 바와 같이, 세라믹 소체(10)는 제1 및 제2 주면(10a, 10b)과, 제1 및 제2 측면(10c, 10d)과, 제1 및 제2 단면(10e, 10f)을 가진다. 도 1～도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 주면(10a, 10b)은 길이방향(L) 및 폭방향(W)을 따라 연장되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 측면(10c, 10d)은 두께방향(T) 및 길이방향(L)을 따라 연장되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 단면(10e, 10f)은 두께방향(T) 및 폭방향(W)을 따라 연장되어 있다.
한편 본 명세서에서 '직육면체형상'에는 각부(角部)나 능선부가 모따기(chamfering)형상 또는 R모따기형상인 직육면체가 포함되는 것으로 한다. 즉 '직육면체형상'의 부재란, 제1 및 제2 주면, 제1 및 제2 측면 그리고 제1 및 제2 단면을 가지는 부재 전반을 의미한다. 또한 주면, 측면, 단면의 일부 또는 전부에 요철 등이 형성되어 있어도 된다. 즉 주면, 측면 및 단면의 각각이 반드시 평탄할 필요는 없다.
세라믹 소체(10)의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 세라믹 소체(10)의 두께치수를 T, 길이치수를 L, 폭치수를 W라고 했을 때에, 세라믹 소체(10)는 T≤W＜L, 1/5W≤T≤1/2W, T≤0.3mm를 만족하는 박형인 것이 바람직하다. 구체적으로는 0.1mm≤T≤0.3mm, 0.4mm≤L≤1mm, 0.2mm≤W≤0.5mm인 것이 바람직하다.
세라믹층(10g)(도 3을 참조)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 세라믹층(10g)의 두께는 예를 들면 0.5㎛～10㎛ 정도로 할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 세라믹 소체(10)의 내부에는 대략 직사각형상의 복수의 제1 및 제2 내부전극(11, 12)이 두께방향(T)을 따라 등간격으로 번갈아 배치되어 있다. 제1 및 제2 내부전극(11, 12)의 각각은 제1 및 제2 주면(10a, 10b)과 평행하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 내부전극(11)은 길이방향(L) 및 폭방향(W)을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 제1 내부전극(11)은 세라믹 소체(10)의 제1 단면(10e)에 노출되어 있고, 제1 단면(10e)으로부터 제2 단면(10f)측을 향해 연장되어 있다. 제1 내부전극(11)은 제2 단면(10f), 제1 및 제2 측면(10c, 10d)의 각각에는 이르지 않고 있다. 한편 제2 내부전극(12)도 길이방향(L) 및 폭방향(W)을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 제2 내부전극(12)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 세라믹 소체(10)의 제2 단면(10f)에 노출되어 있고, 제2 단면(10f)으로부터 제1 단면(10e)측을 향해 연장되어 있다. 제2 내부전극(12)은 제1 단면(10e), 제1 및 제2 측면(10c, 10d)의 각각에는 이르지 않고 있다. 제1 및 제2 내부전극(11, 12)은 폭방향(W)에 있어서 같은 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 내부전극(11)과 제2 내부전극(12)은 세라믹 소체(10)의 길이방향(L)에서의 중앙부에 있어서, 세라믹층(10g)을 개재하여 서로 대향하고 있다. 제1 내부전극(11)과 제2 내부전극(12)은 세라믹 소체(10)의 길이방향(L)에 있어서의 양 단부에서는 두께방향(T)으로 대향하지 않고 있다.
세라믹 소체(10) 중 제1 및 제2 내부전극(11, 12)이 서로 대향하고 있는 부분이, 콘덴서로서의 기능을 발현하고 있는 유효부(10A)를 구성하고 있다.
한편 제1 및 제2 내부전극(11, 12)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 제1 및 제2 내부전극(11, 12)은 예를 들면 Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속이나, Ag-Pd 합금 등의, 이들 금속의 1종 이상을 포함하는 합금으로 형성할 수 있다.
제1 및 제2 내부전극(11, 12)의 두께도 특별히 한정되지 않는다. 제1 및 제2 내부전극(11, 12)의 두께는 예를 들면 0.3㎛～2㎛ 정도로 할 수 있다.
도 1～도 3에 나타내는 바와 같이, 세라믹 소체(10)의 표면 위에는 제1 및 제2 외부전극(13, 14)이 형성되어 있다. 제1 외부전극(13)은 제1 내부전극(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 제1 외부전극(13)은 제1 주면(10a) 위에 형성되어 있는 제1 부분(13a)과, 제2 주면(10b) 위에 형성되어 있는 제2 부분(13b)과, 제1 단면(10e) 위에 형성되어 있는 제3 부분(13c)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 제1 외부전극(13)은 제1 및 제2 측면(10c, 10d)의 단부에 얕게 돌아 들어가도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 외부전극(13)의 제1 및 제2 측면(10c, 10d)에 있어서의 길이방향(L)을 따른 길이는, 제1 부분(13a)의 길이방향(L)을 따른 길이의 절반보다 짧다. 그리고 제1 외부전극(13)은 폭방향(W)을 따라 제1 및 제2 측면(10c, 10d)으로부터 거의 돌출되어 있지 않다. 이와 같이 함으로써, 세라믹 전자부품(1)의 폭방향(W) 치수를 작게 할 수 있다. 한편 제1 외부전극(13)은 제1 및 제2 측면(10c, 10d)에 실질적으로 형성되지 않도록 해도 된다.
한편 제2 외부전극(14)은 제2 내부전극(12)에 전기적으로 접속되어 있다. 제2 외부전극(14)은 제1 주면(10a) 위에 형성되어 있는 제1 부분(14a)과, 제2 주면(10b) 위에 형성되어 있는 제2 부분(14b)과, 제2 단면(10f) 위에 형성되어 있는 제3 부분(14c)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 제2 외부전극(14)은 제1 및 제2 측면(10c, 10d)의 길이방향(L)의 단부에 얕게 돌아 들어가도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 제2 외부전극(14)의 제1 및 제2 측면(10c, 10d)에 있어서의 길이방향(L)을 따른 길이는, 제1 부분(14a)의 길이방향(L)을 따른 길이의 절반보다 짧다. 그리고 제2 외부전극(14)은 폭방향(W)을 따라 제1 및 제2 측면(10c, 10d)으로부터 거의 돌출되어 있지 않다. 이와 같이 함으로써, 세라믹 전자부품(1)의 폭방향(W) 치수를 작게 할 수 있다. 한편 제2 외부전극(14)은 제1 및 제2 측면(10c, 10d)에 실질적으로 형성되지 않도록 해도 된다.
한편 제1 및 제2 외부전극(13, 14)은 예를 들면 Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속이나, Ag-Pd 합금 등의, 이들 금속의 1종 이상을 포함하는 합금으로 형성할 수 있다.
제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 각각은 무기 결합재를 포함하고 있다. 무기결합재는 세라믹 소체(10)에 대한 밀착 강도를 높이기 위한 성분이다. 제1 및 제2 외부전극(13, 14)이 코파이어(co-firing)에 의해 형성될 경우, 무기 결합재는 공재(共材)라고도 불리며, 예를 들면 세라믹 소체(10)에 포함되는 세라믹 재료와 동종의 세라믹 재료여도 된다. 무기 결합재는 예를 들면 세라믹 소체(10)에 포함되는 세라믹 재료와 주성분이 같은 세라믹 재료여도 된다. 또한 제1 및 제2 외부전극(13, 14)이 포스트 파이어(post-firing)에 의해 형성될 경우, 무기 결합재는 예를 들면 유리 성분이어도 된다.
제1 및 제2 외부전극(13, 14)에 있어서의 무기 결합재의 함유량은 예를 들면 40체적%～60체적%의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한 제1 및 제2 외부전극(13, 14) 위에 도금층을 형성해도 된다. 도금층은 복수층에 의해 형성되어 있어도 된다. 도금층을 구성하는 금속으로서는 예를 들면 Cu, Ni, Sn, Pb, Au, Ag, Pd, Al, Bi 및 Zn으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 금속 또는 당해 금속을 포함하는 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
그 중에서도 세라믹 전자부품(1)을 배선 기판에 박아넣을 경우, 도금층의 최외층을 구성하는 금속으로서는 Cu, Au, Ag, 및 Al로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 금속 또는 당해 금속을 포함하는 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 박아넣을 때에는 외부전극(13, 14)을 겨냥하여 배선 기판을 관통하는 레이저광을 조사하는 경우가 있는데, 이들 금속은 레이저광을 효율적으로 반사하기 때문이다.
도금층의 1층당 두께는 1～10㎛인 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 일부는 유효부(10A)와 두께방향(T)으로 대향하고 있다.
제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 각각의 일부는 제1 및 제2 주면(10a, 10b)의 각각에 박혀 있다. 이 때문에, 제1 및 제2 주면(10a, 10b)의 각각 중, 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)이 위에 위치해 있는 부분은 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)이 위에 위치해 있지 않은 부분보다 두께방향에 있어서 중앙쪽에 위치하고 있다.
제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 각각의 두께를 t0(도금층의 두께는 포함하지 않음)이라고 하고, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 각각의 제1 및 제2 주면(10a, 10b)의 각각에 박혀 있는 부분의 두께를 t1이라고 하면, 본 실시형태에서 t1과 t0은 (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0을 만족한다. 이로 인해 세라믹 전자부품의 박형화와 높은 신뢰성의 양립이 도모되고 있다.
t1이 (1/10)t0 미만이면, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)과 세라믹 소체(10)의 밀착성이 너무 낮아져, 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 박리가 발생하기 쉬워져 신뢰성이 낮아지는 경우가 있다. 또한 t1이 (1/10)t0 미만이면, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)의 박혀 있지 않은 부분의 두께(t2)가 너무 커져, 세라믹 전자부품의 박형화를 충분히 도모하지 못하는 경우가 있다.
한편 t1이 (2/5)?t0보다 클 경우에는 세라믹 전자부품의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다. 이것은 제1 및 제2 부분(13a, 13b, 14a, 14b)이 제1 및 제2 주면(10a, 10b)에 박힐 때에 제1 및 제2 내부전극(11, 12)에 큰 응력이 부여되어 제1 및 제2 내부전극(11, 12)이 손상되어 버려서, 소망하는 용량이 얻어지지 않거나, 단락이 발생하는 경우가 있기 때문이라고 생각된다.
한편 본 실시형태에 있어서 t0은 예를 들면 3㎛～20㎛ 정도로 할 수 있다.
다음으로 본 실시형태의 세라믹 전자부품(1)의 제조방법의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 세라믹 소체(10)를 구성하기 위한 세라믹 재료를 포함하는 세라믹 그린시트(20)(도 5를 참조)를 준비한다. 다음으로 도 5에 나타내는 바와 같이, 그 세라믹 그린시트(20) 위에, 도전성 페이스트를 도포함으로써, 도전 패턴(21)을 형성한다. 한편 도전 패턴의 도포는 예를 들면 스크린 인쇄법 등의 각종 인쇄법으로 행할 수 있다. 도전성 페이스트는 도전성 미립자 외에, 공지의 바인더나 용제를 포함하고 있어도 된다.
다음으로 도전 패턴(21)이 형성되지 않은 세라믹 그린시트(20)와, 도전 패턴(21)이 형성되어 있는 세라믹 그린시트(20)를 길이방향(L)을 따라 적절히 어긋나게 적층하고, 정수압 프레스 등의 수단으로 적층방향으로 프레스함으로써, 도 6에 나타내는 마더 적층체(22)를 제작한다.
다음으로 도 6에 나타내는 바와 같이, 마더 적층체(22) 위에, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)의 제1 도전층(15)의 제1 및 제2 부분(13a, 13b)을 구성하고 있는 부분에 대응한 형상의 도전 패턴(23)을 스크린 인쇄법 등의 적절한 인쇄법으로 형성한다.
다음으로 마더 적층체(22)를 다시 정수압 프레스 등의 수단으로 적층방향으로 프레스한다. 이 프레스 공정에 의해 도전 패턴(23)의 일부가 박힌다. 도전 패턴(23)이 박히는 양은 예를 들면 프레스량, 프레스압이나, 프레스시에 마더 적층체(22)에 접촉하는 부재의 경도나 탄성률을 조정함으로써 실시할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면 대향하는 금형과 마더 적층체(22)의 양쪽 주면 사이에, 고무 등의 탄성체를 개재시키지 않고 마더 적층체(22)를 프레스한 경우에는 도전 패턴(23)이 박히는 양이 커진다. 그에 반해 도 7에 나타내는 바와 같이, 대향하는 금형과 마더 적층체(22)의 양쪽 주면 사이에 고무 등의 탄성체(24a, 24b)를 접촉시킨 상태로 프레스를 행한 경우에는 박히는 양이 상대적으로 작아진다. 그리고 탄성체(24a, 24b)의 탄성률 등을 조정함으로써 박히는 양을 조정할 수 있다.
다음으로 가상의 컷팅 라인(CL)을 따라 마더 적층체(22)를 컷팅함으로써, 마더 적층체(22)로부터 복수의 소성 전의 세라믹 적층체를 제작한다. 한편 마더 적층체(22)의 컷팅은 다이싱(dicing)이나 프레싱(pressing)에 의해 실시할 수 있다.
소성 전의 세라믹 적층체 작성 후, 배럴 연마 등에 의해, 소성 전의 세라믹 적층체의 능선부 및 능선부의 모따기 또는 R모따기 및 표층의 연마를 행하도록 해도 된다.
그 후, 소성 전의 세라믹 적층체의 양 단면에 예를 들면 딥법(dipping) 등에 의해 도전성 페이스트를 도포한다. 이로 인해, 세라믹 적층체의 양 단면에도 도전성 페이스트층을 형성한다.
다음으로 세라믹 적층체의 소성을 실시한다. 이 소성 공정에 있어서, 상기 형성된 도전성 페이스트층이 동시 소성된다(코파이어). 한편 소성 온도는 사용하는 세라믹 재료나 도전성 페이스트의 종류에 따라 적절히 설정할 수 있다. 소성 온도는 예를 들면 900℃～1300℃ 정도로 할 수 있다.
그 후, 필요에 따라 배럴 연마 등의 연마를 실시한다.
동시 소성된 도전성 페이스트층 위에 도금을 입힘으로써 제1 및 제2 외부전극(13, 14)을 완성시킨다.
이하, 본 발명을 실시한 바람직한 형태의 다른 예에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 제1 실시형태와 실질적으로 같은 기능을 가지는 부재를 같은 부호로 참조하고 설명을 생략한다.
(제2 실시형태)
도 8은 제2 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다.
상기 제1 실시형태에서는, 제1 및 제2 주면(10a, 10b)의 각각의 위에 제1 및 제2 외부전극(13, 14)이 형성되어 있는 예에 대하여 설명하였다. 단, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 적어도 하나의 외부전극이 제1 주면(10a) 위에 형성되어 있으면 된다.
예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)은 제1또는 제2 단면(10e, 10f)과, 제1 주면(10a)을 덮도록 형성되어 있어도 된다. 즉, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)은 제1 부분(13a, 14a)을 가지고 있으면서, 제1 또는 제2 내부전극(11, 12)에 전기적으로 접속되어 있는 한, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다.
(제3 실시형태)
도 9는 제3 실시형태에 따른 세라믹 전자부품의 약도적 사시도이다.
상기 제1 실시형태에서는 제1 및 제2 내부전극(11, 12)을 제1 또는 제2 단면(10e, 10f)에 인출하는 동시에, 제1 및 제2 단면(10e, 10f) 위에, 제1 또는 제2 외부전극(13, 14)을 형성함으로써, 제1 및 제2 내부전극(11, 12)을 제1 또는 제2 외부전극(13, 14)과 전기적으로 접속하는 예에 대하여 설명하였다. 단, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다.
예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이, 비어홀 전극(25a, 25b)을 형성하고, 제1 및 제2 내부전극(11, 12)을 제1 및 제2 주면(10a, 10b)에 인출하고, 제1 및 제2 주면(10a, 10b)에 있어서 제1 및 제2 외부전극(13, 14)과 전기적으로 접속시켜도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 외부전극(13, 14)은 제1 및 제2 주면(10a, 10b) 중 적어도 한쪽에 형성되어 있으면 되고, 제1 및 제2 측면(10c, 10d)이나 제1 및 제2 단면(10e, 10f) 위에는 제1 및 제2 외부전극(13, 14)을 반드시 형성하지 않아도 된다.
(실시예 1)
하기의 조건으로, 상기 제1 실시형태의 세라믹 전자부품(1)과 같은 구성을 가지는, 세라믹 콘덴서로서의 세라믹 전자부품을 상기 제1 실시형태에 기재된 제조방법으로 100개 제작하였다. 본 실시예에서는 t1=1.4㎛, t1=1/10t0으로 하였다.
(실시예 1의 조건)
세라믹 전자부품의 치수: 길이 1mm, 폭 0.5mm, 두께 0.15mm
세라믹 전자부품의 용량: 100pF
세라믹 소체의 조성: BaTiO3
외부전극: 두께 14㎛의 Ni로 이루어지는 막(t0=14㎛)
제1 도금막: 두께 4㎛의 Cu로 이루어지는 도금막(외부전극상에 형성)
제2 도금막: 두께 3.5㎛의 Cu로 이루어지는 도금막(제1 도금막상에 형성)
소성 최고 온도: 1200℃
탄성체(24a, 24b)의 두께: 0.1mm
프레스압: 70MPa
(실시예 2)
탄성체(24a, 24b)의 두께를 0.1mm로 하고, 프레스압을 77.2MPa로 하고, t1=3.5㎛, t1=(1/4)t0으로 한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 해서 세라믹 전자부품을 100개 제작하였다.
(실시예 3)
탄성체(24a, 24b)의 두께를 0.1mm로 하고, 프레스압을 100MPa로 하고, t1=5.6㎛, t1=(2/5)?t0으로 한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 해서 세라믹 전자부품을 100개 제작하였다.
(비교예 1)
탄성체(24a, 24b)의 두께를 0.2mm로 하고, 프레스압을 50MPa로 하고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 외부전극을 박아넣지 않고, t1=0으로 한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 해서 세라믹 전자부품을 100개 제작하였다.
(비교예 2)
탄성체(24a, 24b) 대신에 강체(剛體)를 사용하고, 프레스압을 77.2MPa로 하고, t1=7.0㎛, t1=(1/2)t0으로 한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 해서 세라믹 전자부품을 100개 제작하였다.
한편 비교예의 설명에 있어서, 설명의 편의상 상기 제1 실시형태와 실질적으로 공통된 기능을 가지는 부재를 공통된 부호로 참조하였다.
(접합 강도 시험)
상기 실시예 1～4 및 비교예 1～3의 각각에 있어서 제작한 100개의 세라믹 전자부품에 대하여, 제1 및 제2 외부전극의 제1 및 제2 부분의 각각을 광학 현미경을 이용해서 관찰하여 박리 유무를 검사하였다. 하기의 표 1에 박리가 관찰된 샘플의 개수를 나타낸다.
(정전용량 시험)
상기 실시예 1～4 및 비(非)격리 1～3의 각각에 있어서 제작한 100개의 세라믹 전자부품에서 임의로 추출한 각 30개에 대하여, 아질렌트사 제품 C meter 4278A를 이용해서 정전용량을 측정하고, 정전용량이 목적으로 하는 정전용량(100pF)에 달해 있는지 아닌지를 검사하였다. 하기의 표 1에, 정전용량이 목적으로 하는 정전용량(100pF)에 달하지 않은 샘플의 개수를 나타낸다.
Figure 112011054880461-pat00001
상기 표 1에 나타내는 결과로부터, (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0으로 함으로써 높은 신뢰성이 얻어짐을 알 수 있다.
1 세라믹 전자부품 10 세라믹 소체
10A 유효부 10a 제1 주면
10b 제2 주면 10c 제1 측면
10d 제2 측면 10e 제1 단면
10f 제2 단면 10g 세라믹층
11 제1 내부전극 12 제2 내부전극
13 제1 외부전극 13a 제1 부분
13b 제2 부분 13c 제3 부분
14 제2 외부전극 14a 제1 부분
14b 제2 부분 14c 제3 부분
15 제1 도전층 20 세라믹 그린시트
21 도전 패턴 22 마더 적층체
23 도전 패턴 24a, 24b 탄성체
25a, 25b 비어홀 전극

Claims (1)

  1. 길이방향 및 폭방향을 따라 연장되어 있으며, 서로 대향하는 제1 및 제2 주면(主面)과, 길이방향 및 두께방향을 따라 연장되어 있으며, 서로 대향하는 제1 및 제2 측면과, 폭방향 및 두께방향을 따라 연장되어 있으며, 서로 대향하는 제1 및 제2 단면(端面)을 가지는 직육면체형상의 세라믹 소체와,
    상기 세라믹 소체의 내부에 있어서, 적어도 일부끼리 두께방향으로 대향하도록 형성되어 있는 제1 및 제2 내부전극과,
    상기 제1 주면상의 길이방향의 한쪽 단부에 형성된 제1 부분을 가지며, 상기 제1 내부전극에 전기적으로 접속되어 있는 제1 외부전극과,
    상기 제1 주면상의 길이방향의 다른쪽 단부에 형성된 제1 부분을 가지며, 상기 제2 내부전극에 전기적으로 접속되어 있는 제2 외부전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 내부전극이 두께방향으로 대향하고 있는 부분에 의해, 소정의 전기적 특성을 발현하는 유효부가 구성되며,
    상기 제1 및 제2 외부전극의 각각의 상기 제1 부분은 상기 유효부와 두께방향으로 대향하고 있고,
    상기 제1 및 제2 외부전극의 각각의 상기 제1 부분은 두께방향을 따라 상기 세라믹 소체 내부에 박혀 있으며,
    상기 제1 및 제2 외부전극의 각각의 상기 제1 부분의 두께를 t0이라고 하고, 상기 제1 및 제2 외부전극의 각각의 상기 제1 부분이 상기 세라믹 소체 내부에 박혀 있는 부분의 두께를 t1이라고 했을 때에, (1/10)t0≤t1≤(2/5)t0인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품.
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