KR101524986B1

KR101524986B1 - 적층 세라믹 콘덴서, 이를 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체

Info

Publication number: KR101524986B1
Application number: KR1020140175010A
Authority: KR
Inventors: 소따 기따노; 다까노부 가쯔야마; 히로아끼 스기따
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-06-01
Also published as: US20160049244A1; US9449760B2; JP2014220529A

Abstract

본 발명의 과제는 크랙의 발생을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것이다. 적층 세라믹 콘덴서(1B)는, 적층부(10)와, 두께 방향 제1 및 제2 외층부(6b1, 6b2)와, 폭 방향 제1 및 제2 외층부(8b1, 8b2)를 포함한다. 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 두께 치수 t2는, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 치수 t1보다도 크고, 두께 방향 제2 외층부(6b2)는, 내측층(6b21)과 외측층(6b22)을 포함한다. 외측층(6b22)의 세라믹 유전체층(9)은, 내측층(6b21)의 세라믹 유전체층(3)보다도 Ti에 대한 Si의 조성비가 높고, 외측층(6b22)은, 내측층(6b21)과의 경계부(P1)에 있어서 Si의 함유율이 높다. 적층부(10)의 두께 치수 T1은, 적층부(10)의 폭 치수 W1보다도 크고, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 치수 w1, w2는, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 치수 t1보다도 크다.

Description

적층 세라믹 콘덴서, 이를 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체{MULTILAYER CERAMIC CONDENSER, MULTILAYER CERAMIC CONDENSER SERIES INCLUDING THE SAME AND MULTILAYER CERAMIC CONDENSER MOUNTED BODY}

본 발명은, 콘덴서 소자의 1종인 적층 세라믹 콘덴서, 이를 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체에 관한 것이다.

일반적으로, 콘덴서 소자는 내부 전극층과 유전체층이 교대로 적층된 소체와, 그 소체의 외표면에 설치된 외부 전극을 구비하고 있고, 적층 세라믹 콘덴서는, 이 중의 유전체층이 세라믹 유전체 재료에 의해 구성된 것이다.

통상, 적층 세라믹 콘덴서는 내부 전극층으로서의 복수의 도전체층과 복수의 세라믹 유전체층이 교대로 밀하게 적층되어 이루어지는 직육면체 형상의 적층부를 내부에 갖고 있으며, 세라믹 유전체층으로 이루어지는 외층부와, 비교적 소수의 도전체층이 세라믹 유전체층의 내부에 포함되어 이루어지는 외층부가, 그 적층부를 덮도록 설치됨으로써, 상술한 소체가 구성되어 있다.

적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상술한 세라믹 유전체층에 크랙이 발생하는 불량 모드가 존재하고 있다. 그 크랙의 발생은, 제품으로서의 신뢰성이 저하되는 원인이 되거나, 제조 과정에서의 수율의 악화를 초래하거나 한다.

크랙의 발생 억제가 도모된 적층 세라믹 콘덴서가 개시된 문헌으로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2012-248581호 공보(특허문헌 1)가 있다. 그 특허문헌 1에 개시된 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상술한 적층부를 적층 방향에서 끼워 넣는 세라믹 유전체층으로 이루어지는 한 쌍의 외층부 중, 배선 기판에 실장되는 측의 주면을 규정하는 쪽의 외층부가 다른 쪽의 외층부보다도 두껍게 형성되어 있다.

[특허문헌]

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2012-248581호 공보

상기 특허문헌 1에 개시된 적층 세라믹 콘덴서는, 적층 세라믹 콘덴서가 실장된 배선 기판이 외력을 받아서 휘어진 경우에 그 적층 세라믹 콘덴서에 대해 부여되는 외부 응력에 기인한 크랙의 발생을 억제하는 것이다.

그러나, 본 발명자들이 예의 연구를 행한 결과, 상기 구성을 채용하면서 상술한 다른 쪽의 외층부의 두께를 증가하거나 상술한 적층부의 두께를 증가하거나 한 경우에, 적층 세라믹 콘덴서의 소체의 소성 시에서, 적층부와 외층부의 경계 부분에서 현저하게 크랙이 발생하게 되는 사실이 있는 것을 발견했다. 이러한 종류의 크랙은, 상술한 외부 응력에 기인한 크랙과는 다르며, 적층 세라믹 콘덴서의 소체의 소성 시에서 세라믹 유전체층과 도전체층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력이 원인이 되어 발생하는 것으로 추정된다.

따라서, 본 발명은, 상술한 지식에 기초해서 이루어진 것이며, 세라믹 유전체층과 도전체층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서, 이를 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서는, 두께 방향을 따라서 교대로 적층된 복수의 도전체층 및 복수의 세라믹 유전체층에 의해 구성된 적층부를 내부에 포함하는 소체와, 상기 소체의 외부에 설치된 외부 전극을 구비하고 있다. 상기 소체의 외표면은, 상기 두께 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 주면 및 제2 주면과, 상기 두께 방향과 직교하는 길이 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 단부면 및 제2 단부면과, 상기 두께 방향 및 상기 길이 방향 중 어느 것에도 직교하는 폭 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 측면 및 제2 측면에 의해 구성되어 있다. 상기 외부 전극은, 상기 제1 단부면을 덮도록 설치된 제1 외부 전극과, 상기 제2 단부면을 덮도록 설치된 제2 외부 전극을 포함하고 있다. 상기 복수의 도전체층 중 일부는, 상기 적층부로부터 상기 제1 단부면측을 향해 연장 설치된 제1 인출부를 통하여 상기 제1 외부 전극에 접속되어 있고, 상기 복수의 도전체층 중의 다른 일부는, 상기 적층부로부터 상기 제2 단부면측을 향해 연장 설치된 제2 인출부를 통하여 상기 제2 외부 전극에 접속되어 있다. 상기 두께 방향에서, 상기 소체는 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제1 주면을 규정하는 두께 방향 제1 외층부와, 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제2 주면을 규정하는 두께 방향 제2 외층부와, 상기 적층부를 포함하고 또한 상기 두께 방향 제1 외층부 및 상기 두께 방향 제2 외층부 사이에 위치하는 두께 방향 내층부로 구분된다. 상기 길이 방향에서, 상기 소체는, 상기 제1 인출부에 해당하는 부분의 도전체층 및 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제1 단부면을 규정하는 길이 방향 제1 외층부와, 상기 제2 인출부에 해당하는 부분의 도전체층 및 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제2 단부면을 규정하는 길이 방향 제2 외층부와, 상기 적층부를 포함하고 또한 상기 길이 방향 제1 외층부 및 상기 길이 방향 제2 외층부 사이에 위치하는 길이 방향 내층부로 구분된다. 상기 폭 방향에서, 상기 소체는 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제1 측면을 규정하는 폭 방향 제1 외층부와, 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제2 측면을 규정하는 폭 방향 제2 외층부와, 상기 적층부를 포함하고 또한 상기 폭 방향 제1 외층부 및 상기 폭 방향 제2 외층부 사이에 위치하는 폭 방향 내층부로 구분된다. 상기 두께 방향 내층부에 포함되는 복수의 도전체층 중, 상기 제1 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 제1 도전체층은, 상기 두께 방향 제1 외층부를 구성하는 세라믹 유전체층에 인접하고 있고, 상기 두께 방향 내층부에 포함되는 복수의 도전체층 중, 상기 제2 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 제2 도전체층은, 상기 두께 방향 제2 외층부를 구성하는 세라믹 유전체층에 인접하고 있다. 상기 두께 방향 내층부, 상기 두께 방향 제1 외층부 및 상기 두께 방향 제2 외층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 각각은, 주성분으로서 티타늄산바륨 및 부성분으로서 Si를 포함하고 있다. 상기 두께 방향 제2 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수는, 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 크다. 상기 두께 방향 제2 외층부는, 상기 두께 방향 내층부에 인접하여 위치하는 내측층과, 상기 내측층에 인접하여 위치하고, 상기 제2 주면을 규정하는 외측층을 포함하고 있다. 상기 외측층에 포함되는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비는, 상기 내측층에 포함되는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비보다도 높다. 상기 외측층은, 상기 내측층과의 경계부에서, 상기 외측층의 상기 두께 방향에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수는, 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수보다도 크다. 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수는, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 크다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.3배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수의 1.15배 이상인 경우에는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 큰 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.3배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수의 1.15배 이상인 경우에는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 52[㎛] 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제2 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수는, 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수보다도 크다. 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수는, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 크다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수의 0.67배 이상인 경우에는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 2배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 큰 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수의 0.67배 이상인 경우에는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 2배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 60[㎛] 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제3 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 외측층은, 상기 내측층과의 경계부에서, 상기 외측층의 상기 두께 방향에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높다. 상기 소체의 상기 폭 방향에서의 치수를 W0으로 하고, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수를 T1로 하고, 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수를 W1로 한 경우에, T1/(W0-W1)로 정의되는 값이, 6.95 이하이다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가, 상기 적층부의 상기 폭 방향에서의 치수보다도 큰 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제4 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 소체의 상기 길이 방향에서의 치수를 L0으로 하고, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수를 T1로 하고, 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수를 L1로 한 경우에, T1/(L0-L1)로 정의되는 값이, 5.98 이하이다.

상기 본 발명에 기초하는 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수는, 모두 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수보다도 크다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수의 1.15배 이상인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 폭 방향 제1 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수 및 상기 폭 방향 제2 외층부의 상기 폭 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 큰 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면 내지 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층의 함유 성분은, 외측 외층부를 구성하는 유전체층의 함유 성분과 비교해서, Ti에 대한 희토류 원소의 조성비가 높은 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면 내지 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 제1 외층부에 포함되는 유전체층, 내측 외층부를 구성하는 유전체층의 각각의 함유 성분은, 외측 외층부를 구성하는 유전체층의 함유 성분과 비교해서, Ti에 대한 Mn의 조성비가 높은 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면 내지 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 적층부에 포함되는 상기 복수의 도전체층의 각각의 두께가, 상기 적층부에 포함되는 상기 복수의 세라믹 유전체층의 각각의 두께의 0.8배 이하인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면 내지 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수가, 40[㎛] 이하인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 기초하는 제1 국면 내지 제5 국면의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 상기 소체의 상기 두께 방향에서의 치수가, 상기 소체의 상기 폭 방향에서의 치수보다도 커도 좋다.

본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈는, 상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서를 복수 구비하고 있음과 함께, 복수의 오목부가 간격을 두고 설치된 긴 형상의 캐리어 테이프 및 상기 복수의 오목부를 막도록 상기 캐리어 테이프에 부착된 커버 테이프를 포함하는 포장체를 더 구비하고 있고, 상기 복수의 적층 세라믹 콘덴서가, 상기 복수의 적층 세라믹 콘덴서의 각각의 상기 제2 주면이 상기 복수의 오목부의 각각의 저부측을 향한 상태가 되도록, 상기 복수의 오목부 내에 각각 수납되어 이루어지는 것이다.

본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서의 실장체는, 상기 본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서와, 그 적층 세라믹 콘덴서가 실장된 피실장체를 구비하고 있고, 상기 적층 세라믹 콘덴서가, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 상기 제2 주면이 상기 피실장체측을 향한 상태가 되도록, 상기 피실장체에 실장되어 이루어지는 것이다.

본 발명에 따르면, 세라믹 유전체층과 도전체층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서, 이를 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 개략 사시도이다.
도 2는 도 1 중에 도시하는 II-II선을 따른 모식 단면도이다.
도 3은 도 1 중에 도시하는 III-III선을 따른 모식 단면도이다.
도 4는 도 2 중에 도시하는 IV-IV선을 따른 모식 단면도이다.
도 5는 도 2 중에 도시하는 V-V선을 따른 모식 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시하는 적층 세라믹 콘덴서에 포함되는 소체를 구성하는 소재 시트군의 적층 구조를 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시하는 원료 시트군의 압착 공정을 설명하기 위한 모식 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시하는 원료 시트군의 압착 공정을 설명하기 위한 모식 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체의 모식 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈의 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시하는 XII-XII선을 따른 모식 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 개략 사시도이다.
도 14는 도 13 중에 도시하는 XIV-XIV선을 따른 모식 단면도이다.
도 15는 도 13 중에 도시하는 XV-XV선을 따른 모식 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 형태에 기초한 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 모식 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 형태에 기초한 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 모식 단면도이다.
도 18은 제1 검증 시험에 있어서의 검증예 1 내지 7에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 19는 제2 검증 시험에 있어서의 검증예 8 내지 14에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 20은 제3 검증 시험에 있어서의 검증예 15 내지 35에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 21은 제4 검증 시험에 있어서의 검증예 36 내지 39에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 22는 제4 검증 시험에 있어서, 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 배선 기판을 휘게 한 방법을 도시하는 모식도이다.
도 23은 적층 세라믹 콘덴서의 단면을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 확대상의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 있어서는, 동일한 또는 공통된 부분에 대해 도면 중 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다.

<제1 실시 형태>

[적층 세라믹 콘덴서(1A)의 구성]

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 개략 사시도이다. 또한, 도 2 및 도 3은, 각각 도 1 중에 도시하는 II-II선 및 III-III선을 따른 모식 단면도이며, 도 4 및 도 5는, 도 2 중에 도시하는 IV-IV선 및 V-V선을 따른 모식 단면도이다. 우선, 이들 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 구성에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(1A)는, 전체적으로 대략 직육면체 형상을 갖는 전자 부품이며, 소체(2)와, 한 쌍의 외부 전극인 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)을 구비하고 있다.

도 2 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 소체(2)는 직육면체 형상을 갖고 있으며, 소정의 방향을 따라서 교대로 적층된 세라믹 유전체층(3)과 도전체층으로서의 내부 전극층(4)에 의해 구성되어 있다. 또한, 여기서 말하는 직육면체 형상에는, 소체(2)의 코너부 및 귀퉁이부에 라운딩 형상으로 된 것이나, 소체(2)의 표면에 전체적으로 보아 무시할 수 있는 정도의 단차나 요철이 설치된 것 등이 포함된다.

세라믹 유전체층(3)은, ABO₃(「A」는 Ba를 포함하고, 「B」는 Ti를 포함함)으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물을 주성분으로 하고 있다. 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물로서는, 대표적으로는 티타늄산바륨(BaTiO₃)을 들 수 있다.

또한, 세라믹 유전체층(3)은, 부성분으로서 Si를 포함하고 있다. Si는, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 유리 또는 SiO₂ 등의 Si 화합물이 첨가됨으로써, 세라믹 유전체층(3)에 포함되어 있다. 그 밖에도, Mn 화합물, Mg 화합물, Co 화합물, Ni 화합물, 희토류 화합물 등이, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 첨가되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 세라믹 유전체층(3)은, 반드시 상술한 ABO₃(「A」는 Ba를 포함하고, 「B」는 Ti를 포함함)으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물을 주성분으로 하는 세라믹 유전체 재료에 의해 구성되어 있을 필요는 없고, 다른 고유전율의 세라믹 유전체 재료(예를 들어, 티타늄산칼슘, 티타늄산스트론튬, 지르콘산칼슘 등을 주성분으로 하는 것)를 사용해서 구성되어 있어도 좋다.

한편, 내부 전극층(4)을 구성하는 재료로서는, Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는, 이 금속 중 적어도 1종을 포함하는 합금(예를 들어 Ag와 Pd의 합금 등)을 사용할 수 있다. 내부 전극층(4)의 두께는, 소성 후에 0.3[㎛] 이상 2[㎛] 이하인 것이 바람직하다.

소체(2)는 세라믹 유전체층(3)이 되는 세라믹 그린 시트의 표면에 내부 전극층(4)이 되는 도전 패턴이 인쇄된 원료 시트를 복수 준비하고, 이들 복수의 원료 시트를 적층해서 압착함으로써 마더 블록을 제작하고, 그 마더 블록을 분단함으로써 복수의 칩에 개편화된 후에 이들이 소성됨으로써 제작된다. 또한, 그 상세에 대해서는 후술하는 것으로 한다.

도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)은, 소체(2)의 소정 방향의 양단부에 위치하는 외표면을 덮도록 서로 이격해서 설치되어 있다. 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)은, 각각 도전막으로 구성되어 있다.

제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)은 소체(2)의 상기 양단부를 덮도록 형성된 기초층과, 이 기초층을 덮도록 형성된 도금층을 포함하고 있다. 기초층을 구성하는 재료로서는, Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는, 이 금속 중 적어도 1종을 포함하는 합금(예를 들어 Ag와 Pd의 합금 등)을 사용할 수 있다. 기초층의 두께는, 10[㎛] 이상 50[㎛] 이하인 것이 바람직하다.

기초층은, 소성 후의 소체(2)의 상기 양단부에 도포한 도전성 페이스트를 베이킹함으로써 형성되어도 좋고, 소성 전의 소체(2)의 상기 양단부에 도포한 도전성 페이스트를 내부 전극층(4)과 동시에 소성함으로써 형성되어도 좋다. 그 이외에도, 기초층은 소체(2)의 상기 양단부에 도금을 실시함으로써 형성되어도 좋고, 소체(2)의 상기 양단부에 도포한 열 경화성 수지를 포함하는 도전성 수지를 경화시킴으로써 형성되어도 좋다.

또한, 기초층을 도전성 수지로부터 형성한 경우에는, 적층 세라믹 콘덴서(1A)가 실장된 피실장체[예를 들어 후술하는 배선 기판(101)]가 외력을 받아서 휘었을 때에 생기는 외부 응력에 의한 소체(2)에의 부하를 저감할 수 있고, 이에 의해 소체(2)에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

도금층을 구성하는 재료로서는, Ni, Sn, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는, 이 금속 중 적어도 1종을 포함하는 합금(예를 들어 Ag와 Pd의 합금 등)을 사용할 수 있다.

도금층은, 복수의 층으로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 도금층으로서는, Ni 도금층 상에 Sn 도금층이 형성된 2층 구조인 것이 바람직하다. 여기서, Ni 도금층은 땜납 배리어층으로서 기능하는 것으로 되고, Sn 도금층은 땜납의 습윤성을 양호하게 한다. 1층당의 도금층의 두께는, 1.0[㎛] 이상 10[㎛] 이하인 것이 바람직하다.

도 2, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 적층 방향을 따라서 세라믹 유전체층(3)을 사이에 두고 인접하는 한 쌍의 내부 전극층(4) 중 한쪽은, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 내부에서 제1 외부 전극(5a)에 제1 인출부(4c1)를 통하여 접속되어 있고, 적층 방향을 따라서 세라믹 유전체층(3)을 사이에 두고 인접하는 한 쌍의 내부 전극층(4) 중 다른 쪽은, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 내부에서 제2 외부 전극(5b)에 제2 인출부(4c2)를 통하여 접속되어 있다. 여기서, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 복수의 내부 전극층(4)은, 모두 평면에서 본 상태에서 직사각형의 형상을 갖고 있다.

이에 의해, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 제1 외부 전극(5a)과 제2 외부 전극(5b) 사이가, 복수의 콘덴서 요소가 전기적으로 병렬로 접속된 구조로 되어 있다. 또한, 제1 인출부(4c1)는 내부 전극층(4) 중, 후술하는 유효 영역[즉, 복수의 내부 전극층(4)이 적층 방향으로 겹친 영역]과 제1 외부 전극(5a) 사이에 위치하는 부분이며, 제2 인출부(4c2)는 내부 전극층(4) 중, 후술하는 유효 영역과 제2 외부 전극(5b) 사이에 위치하는 부분이다.

본 실시 형태에 있어서는, 소체(2)의 내부에 포함되는 모든 도전체층이 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b) 중 어느 하나에 접속되어 있는 경우를 예시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 복수의 도전체층 중 적어도 일부가 제1 외부 전극(5a)에 접속되어 있음과 함께, 복수의 도전체층 중 적어도 남는 일부가 제2 외부 전극(5b)에 접속되어 있으면 된다. 즉, 복수의 도전체층 중에, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b) 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 것이 포함되어 있어도 좋다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 상술한 복수의 내부 전극층(4) 중, 제1 인출부(4c1) 및 제2 인출부(4c2)를 제외한 부분이 그 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 정전 용량을 결정하는 부분(소위 유효 영역)으로 되어 있고, 그 정전 용량을 결정하는 부분의 복수의 내부 전극층(4)과 이들 사이에 위치하는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되는 부분이, 세라믹 유전체층(3)과 내부 전극층(4)이 두께 방향을 따라서 밀하게 적층된 적층부(10)를 형성하고 있다.

여기서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 방향을 나타내는 용어로서, 세라믹 유전체층(3)과 내부 전극층(4)의 적층 방향을 두께 방향 T로서 정의하고, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)이 배열되는 방향이며 두께 방향 T에 직교하는 방향을 길이 방향 L로서 정의하고, 이들 두께 방향 T 및 길이 방향 L 중 어느 것에도 직교하는 방향을 폭 방향 W로서 정의하고, 이하의 설명에 있어서는, 이들 용어를 사용한다.

또한, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 직육면체 형상의 소체(2)의 6개의 외표면 중, 두께 방향 T에서 서로 마주하여 위치하는 한 쌍의 외표면을 각각 제1 주면(2a1) 및 제2 주면(2a2)으로 정의하고, 길이 방향 L에서 서로 마주하여 위치하는 한 쌍의 외표면을 각각 제1 단부면(2b1) 및 제2 단부면(2b2)으로 정의하고, 폭 방향 W에서 서로 마주하여 위치하는 한 쌍의 외표면을 각각 제1 측면(2c1) 및 제2 측면(2c2)으로서 정의하고, 이하의 설명에 있어서는, 이들 용어를 사용한다.

여기서, 도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)은, 소체(2)의 길이 방향 L의 양단부에 위치하는 외표면을 덮도록 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 제1 외부 전극(5a)은 소체(2)의 제1 단부면(2b1)을 덮음과 함께, 소체(2)의 제1 단부면(2b1) 근방 부분에 위치하는 부분의 제1 주면(2a1), 제2 주면(2a2), 제1 측면(2c1), 제2 측면(2c2)을 덮도록 설치되어 있고, 제2 외부 전극(5b)은 소체(2)의 제2 단부면(2b2)을 덮음과 함께, 소체(2)의 제2 단부면(2b2) 근방 부분에 위치하는 부분의 제1 주면(2a1), 제2 주면(2a2), 제1 측면(2c1), 제2 측면(2c2)을 덮도록 설치되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 소체(2)는 두께 방향 T에서, 두께 방향 내층부(6a)와, 두께 방향 제1 외층부(6b1)와, 두께 방향 제2 외층부(6b2)로 구분된다.

두께 방향 내층부(6a)는, 상술한 적층부(10)를 포함하고 있고, 세라믹 유전체층(3)과 내부 전극층(4)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 두께 방향 내층부(6a)를 구성하는 내부 전극층(4)은, 적층부(10)에 포함되는 부분의 내부 전극층(4)과, 적층부(10)에 포함되는 내부 전극층(4) 중 일부로부터 제1 단부면(2b1)측을 향해 연장 설치됨으로써 제1 외부 전극(5a)에 접속된 상기 제1 인출부(4c1)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)과, 적층부(10)에 포함되는 내부 전극층(4) 중 다른 일부로부터 제2 단부면(2b2)측을 향해 연장 설치됨으로써 제2 외부 전극(5b)에 접속된 상기 제2 인출부(4c2)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)을 포함하고 있다.

두께 방향 제1 외층부(6b1)는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있고, 내부 전극층(4)을 포함하고 있지 않다. 두께 방향 제1 외층부(6b1)는, 제1 주면(2a1)이 위치하는 측의 두께 방향 내층부(6a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 두께 방향 제1 외층부(6b1)는 소체(2)의 제1 주면(2a1)을 규정하고 있다.

두께 방향 제2 외층부(6b2)는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있고, 내부 전극층(4)을 포함하고 있지 않다. 두께 방향 제2 외층부(6b2)는, 제2 주면(2a2)이 위치하는 측의 두께 방향 내층부(6a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 두께 방향 제2 외층부(6b2)는 소체(2)의 제2 주면(2a2)을 규정하고 있다.

이상에 의해, 두께 방향 내층부(6a)는, 두께 방향 T에서, 두께 방향 제1 외층부(6b1)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)에 의해 끼워 넣어진 상태로 되어 있다. 또한, 두께 방향 내층부(6a)에 포함되는 내부 전극층(4) 중, 제1 주면(2a1)에 가장 가까운 위치에 배치된 제1 도전체층으로서의 제1 최외층(4a)은, 상술한 두께 방향 제1 외층부(6b1)를 구성하는 세라믹 유전체층(3)에 인접하여 설치되고, 두께 방향 내층부(6a)에 포함되는 내부 전극층(4) 중, 제2 주면(2a2)에 가장 가까운 위치에 배치된 제2 도전체층으로서의 제2 최외층(4b)은, 상술한 두께 방향 제2 외층부(6b2)를 구성하는 세라믹 유전체층(3)에 인접하여 설치되어 있다.

또한, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 소체(2)는 길이 방향 L에서, 길이 방향 내층부(7a)와, 길이 방향 제1 외층부(7b1)와, 길이 방향 제2 외층부(7b2)로 구분된다.

길이 방향 내층부(7a)는, 상술한 적층부(10)를 포함하고 있고, 복수의 세라믹 유전체층(3)과 복수의 내부 전극층(4)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 길이 방향 내층부(7a)를 구성하는 복수의 내부 전극층(4)은, 적층부(10)에 포함되는 부분의 내부 전극층(4)만을 포함하고 있다.

길이 방향 제1 외층부(7b1)는, 상기 제1 인출부(4c1)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)과 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있다. 길이 방향 제1 외층부(7b1)는, 제1 단부면(2b1)이 위치하는 측의 길이 방향 내층부(7a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 길이 방향 제1 외층부(7b1)는 소체(2)의 제1 단부면(2b1)을 규정하고 있다.

길이 방향 제2 외층부(7b2)는, 상기 제2 인출부(4c2)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)과 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있다. 길이 방향 제2 외층부(7b2)는, 제2 단부면(2b2)이 위치하는 측의 길이 방향 내층부(7a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 길이 방향 제2 외층부(7b2)는 소체(2)의 제2 단부면(2b2)을 규정하고 있다.

이상에 의해, 길이 방향 내층부(7a)는, 길이 방향 L에서, 길이 방향 제1 외층부(7b1)와 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 의해 끼워 넣어진 상태로 되어 있다.

또한, 도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 소체(2)는 폭 방향 W에서, 폭 방향 내층부(8a)와, 폭 방향 제1 외층부(8b1)와, 폭 방향 제2 외층부(8b2)로 구분된다.

폭 방향 내층부(8a)는, 상술한 적층부(10)를 포함하고 있고, 복수의 세라믹 유전체층(3)과 복수의 내부 전극층(4)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 폭 방향 내층부(8a)를 구성하는 내부 전극층(4)은, 적층부(10)에 포함되는 부분의 내부 전극층(4)과, 제1 인출부(4c1)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)과, 제2 인출부(4c2)를 구성하는 부분의 내부 전극층(4)을 포함하고 있다.

폭 방향 제1 외층부(8b1)는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있고, 내부 전극층(4)을 포함하고 있지 않다. 폭 방향 제1 외층부(8b1)는, 제1 측면(2c1)이 위치하는 측의 폭 방향 내층부(8a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 폭 방향 제1 외층부(8b1)는 소체(2)의 제1 측면(2c1)을 규정하고 있다.

폭 방향 제2 외층부(8b2)는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있고, 내부 전극층(4)을 포함하고 있지 않다. 폭 방향 제2 외층부(8b2)는, 제2 측면(2c2)이 위치하는 측의 폭 방향 내층부(8a)의 표면을 덮고 있고, 이에 의해 폭 방향 제2 외층부(8b2)는 소체(2)의 제2 측면(2c2)을 규정하고 있다.

이상에 의해, 폭 방향 내층부(8a)는, 폭 방향 W에서, 폭 방향 제1 외층부(8b1)와 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 의해 끼워 넣어진 상태로 되어 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 복수의 내부 전극층(4)과 복수의 세라믹 유전체층(3)이 교대로 밀하게 적층되어 이루어지는 직육면체 형상의 적층부(10)를 소체(2)의 내부에 포함하고 있고, 세라믹 유전체층(3)으로 이루어지는 외층부[즉, 두께 방향 제1 외층부(6b1), 두께 방향 제2 외층부(6b2), 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)]와, 비교적 소수의 내부 전극층(4)이 세라믹 유전체층(3)의 내부에 포함되어 이루어지는 외층부[즉, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)]가, 그 적층부(10)를 덮도록 설치됨으로써 소체(2)가 형성되어 있다.

[적층부(10)의 치수]

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1보다도 크다(T1>W1). 이와 같이 구성한 경우에는, 적층부(10)를 폭 방향 W에서 대형화시키지 않고 적층부(10)를 크게 구성하는 것이 가능해지고, 적층부(10)에 있어서 두께 방향 T를 따라서 적층되는 세라믹 유전체층(3) 및 내부 전극층(4)의 적층수를 덧쌓기할 수 있다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 체격을 폭 방향 W에서 대형화시키지 않고[환언하면, 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 실장하기 위해 필요해지는 실장 면적의 증대를 방지하면서], 정전 용량의 증가를 도모할 수 있다.

한편, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1이, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1보다도 큰(L1>T1) 것이 바람직하다. 이것은, 길이 방향 L에서는, 제1 외부 전극(5a)과 제2 외부 전극(5b) 사이의 절연성을 확보하는 점에서 상당한 정도로 이들을 이격시켜 설치하는 것이 필요하게 되는 결과, 스스로 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1이 크게 되기 때문이며, 또한, 적층부(10)가 길이 방향 L로 큰 만큼 상술한 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 덧쌓기를 줄려도 정전 용량의 증가를 상당한 정도로 확보할 수 있기 때문이기도 하다.

[소체(2)의 치수]

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 소체(2)의 두께 방향 T에서의 치수 T0이, 소체(2)의 폭 방향 W에서의 치수 W0보다도 큰(T0>W0) 것이 바람직하고, 또한, 소체(2)의 길이 방향 L에서의 치수 L0이, 소체(2)의 두께 방향 T에서의 치수 T0보다도 큰(L0>T0) 것이 바람직하다. 이것은, 고밀도 실장을 위해 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 가능한 한 소형으로 구성하기 위해서는, 상술한 적층부(10)를 최대한 크게 확보한 후에 각종 외층부[즉, 상술한 두께 방향 제1 외층부(6b1), 두께 방향 제2 외층부(6b2), 길이 방향 제1 외층부(7b1), 길이 방향 제2 외층부(7b2), 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)]를 가능한 한 작게 할 필요가 있기 때문이며, 그로 인해 소체(2)의 외형에 있어서의 치수 관계가 적층부(10)의 치수 관계에 따른 것이 되도록 하는 것이 바람직하기 때문이다.

(치수 t1과 치수 t2의 관계)

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 두께 방향 T에서의 치수 t2는, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 크다(t2>t1). 이와 같이 구성함으로써, 그 두께 방향 제2 외층부(6b2)에 의해 규정되는 제2 주면(2a2)이 배선 기판 등의 피실장체를 향한 상태가 되도록 적층 세라믹 콘덴서(1A)가 실장됨으로써, 그 피실장체가 외력을 받아서 휘어진 경우에 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 대해 부여되는 외부 응력에 기인한 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

(내부 응력에 기인한 크랙의 발생 억제)

전술한 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는, 세라믹 유전체층과 도전체층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력이 세라믹 유전체층에 전단력으로서 작용함으로써, 세라믹 유전체층에 크랙이 생기는 경우가 있다.

상기 크랙은, 폭 방향에서는, 오로지 폭 방향 내층부와 폭 방향 제1 외층부 및 폭 방향 제2 외층부의 경계 부분에서 발생하기 쉽고, 그 경계 부분 중 적층부의 폭 방향에서의 단부를 기점으로 그 단부의 근방에 위치하는 소체의 표면에 이르도록 형성된다.

한편, 상기 크랙은, 길이 방향에서는, 길이 방향 내층부와 길이 방향 제1 외층부 및 길이 방향 제2 외층부의 경계 부분에서 발생하기 쉽고, 이 경우에는, 그 경계 부분 중 적층부의 길이 방향에서의 단부를 기점으로 그 단부의 근방에 위치하는 소체의 표면에 이르도록 형성된다. 또한, 그 크랙은, 길이 방향에서는, 길이 방향 제1 외층부 및 길이 방향 제2 외층부에 포함되는 도전체층과 이들에 인접하는 세라믹 유전체층의 경계 부분에서도 발생하기 쉽고, 그 크랙은, 특히 층간 박리(디라미네이션)라고도 불린다.

이들 크랙은, 본 실시 형태와 같이, 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 두께 방향 T에서의 치수 t2를 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 크게 구성한 경우에, 특히 현저하게 발생하는 것이다.

본 발명자들은, 예의 연구를 행한 결과, 이와 같은 세라믹 유전체층과 도전체층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력을 기인으로 한 크랙은, 폭 방향 제1 외층부 및 폭 방향 제2 외층부와 길이 방향 제1 외층부 및 길이 방향 제2 외층부에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력 또는 이에 덧붙여 그 세라믹 유전체 재료와 도전체 재료의 밀착력을 높임으로써 개선할 수 있는 것에 착상하고, 이를 실현하기 위해서는, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트군의 압착 공정(S5)에 있어서, 제조 후에 이들 폭 방향 제1 외층부, 폭 방향 제2 외층부, 길이 방향 제1 외층부 및 길이 방향 제2 외층부가 되는 부분에 충분한 가압력을 부여하는 것이 효과적인 것을 발견했다.

그 결과, 제조 후에서의 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 이하에 나타내는 조건 중 필요한 것이 충족됨으로써, 내부 응력에 기인한 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 제품으로서의 신뢰성의 향상이나 제조 과정에서의 수율의 향상을 실현할 수 있는 것을 밝혀냈다. 또한, 이들 조건은, 후술하는 제1 검증 시험 및 제2 검증 시험의 평가 결과에 기초해서 도출된 것이다.

(치수 w1 및 치수 w2와 치수 t1의 관계)

도 3을 참조하여, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 큰(w1>t1, w2>t1) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1의 1.3배 이상인(w1/t1>1.3, w2/t1>1.3) 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 더 확실하게, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1의 1.15배 이상인(T1/W1≥1.15) 경우에는, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1의 1.5배 이상인(w1/t1>1.5, w2/t1>1.5) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1의 1.15배 이상인 경우에도, 보다 더 확실하게, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있게 되고, 특히, 반복 열 충격이 가해지는 사용 환경 하에서도, 높은 신뢰성을 확보하는 것이 가능해진다.

(치수 l1 및 치수 l2와 치수 t1의 관계)

도 2를 참조하여, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 큰(l1>t1, l2>t1) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력 및 그 세라믹 유전체 재료와 도전체 재료의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 L1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 L2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1의 1.5배 이상인(l1/t1>1.5, l2/t1>1.5) 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 더 확실하게, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1의 0.67배 이상인(T1/L1≥0.67) 경우에는, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1의 2배 이상인(l1/t1>2, l2/t1>2) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1의 0.67배 이상인 경우에도, 보다 더 확실하게, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있게 되고, 특히, 반복 열 충격이 가해지는 사용 환경 하에서도, 높은 신뢰성을 확보하는 것이 가능해진다.

(치수 t1)

도 2 및 도 3을 참조하여, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1은, 40[㎛] 이하인 것이 바람직하다. 그 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 치수 t1이 큰 경우에는, 적층부(10)를 포함하는 두께 방향 내층부(6a)와 적층부(10)를 포함하지 않는 두께 방향 제1 외층부(6b1) 사이에서 열 수축률의 차가 보다 현저해지고, 이에 기인해서 발생하는 전단력이 대폭 증가하여 이들 경계 부분에서 크랙이 발생할 우려가 증대하게 된다. 그러나, 상기와 같이 구성함으로써, 그 열 수축률의 차를 최소한으로 억제할 수 있으므로, 그 경계 부분에서의 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 두께 방향 T에서의 치수 t2는, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 크지만, 그 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 두께 방향 T에서의 치수 t2에 대해서도, 이를 크게 함으로써 외부 응력에 기인한 크랙의 발생을 억제할 수 있는 효과와의 관계를 고려하면서, 이를 가능한 한 작게 구성함으로써, 적층부(10)를 포함하는 두께 방향 내층부(6a)와 적층부(10)를 포함하지 않는 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

(치수 w1 및 치수 w2)

도 3을 참조하여, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 52[㎛] 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

(치수 l1 및 치수 l2)

도 2를 참조하여, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 60[㎛] 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력 및 그 세라믹 유전체 재료와 도전체 재료의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

(치수 W0과 치수 T1과 치수 W1의 관계)

도 3을 참조하여, 소체(2)의 폭 방향 W에서의 치수 W0과, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1과, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1은, T1/(W0-W1)≤6.95의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

여기서, W0-W1로 표시되는 값은, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1과, 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2를 더한 것(즉, W0-W1=w1+w2)이며, 상기 T1/(W0-W1)로 표시되는 값은, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트의 적층 공정(S4) 후에서, 폭 방향 W에서 인접하여 위치하게 되는 별개의 적층 세라믹 콘덴서의 적층부(10)가 되는 부분끼리의 사이의 부분의 두께 방향 T에서의 치수와 폭 방향 W에서의 치수의 애스펙트비에 대응한 지표로 되는 것이다.

따라서, 상기의 관계를 만족하고 있음으로써, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트군의 압착 공정(S5)에 있어서, 제조 후에 이들 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)가 되는 부분에 대해 충분한 가압력을 부여할 수 있었던 것을 나타내게 되므로, 상기와 같이 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

(치수 L0과 치수 T1과 치수 L1의 관계)

도 2를 참조하여, 소체(2)의 길이 방향 L에서의 치수 L0과, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1과, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1은, T1/(L0-L1)≤5.98의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력 및 그 세라믹 유전체 재료와 도전체 재료의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

여기서, L0-L1로 표시되는 값은, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1과, 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2를 더한 것(즉, L0-L1=l1+l2)이며, 상기 T1/(L0-L1)로 표시되는 값은, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트의 적층 공정(S4) 후에, 길이 방향 L에서 인접하여 위치하게 되는 별개의 적층 세라믹 콘덴서의 적층부(10)가 되는 부분끼리의 사이의 부분의 두께 방향 T에서의 치수와 길이 방향 L에서의 치수의 애스펙트비에 대응한 지표로 되는 것이다.

따라서, 상기의 관계를 만족하고 있음으로써, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트군의 압착 공정(S5)에 있어서, 제조 후에 이들 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)가 되는 부분에 대해 충분한 가압력을 부여할 수 있었던 것을 나타내게 되므로, 상기와 같이 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

[적층부(10)의 내부에 있어서의 각 부의 치수]

도 2 및 도 3을 참조하여, 적층부(10)에 포함되는 복수의 내부 전극층(4)의 각각의 두께 x1은, 적층부(10)에 포함되는 복수의 세라믹 유전체층(3)의 각각의 두께 x2의 0.8배 이하인(x1/x2≤0.8) 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트의 적층 공정(S4) 후에, 적층부(10)가 되는 부분에서 존재하는 세라믹 미가공재(12) 및 도전 패턴(13)의 총 두께와, 그 적층부(10)가 되는 부분을 둘러싸도록 위치하는, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)와 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)가 되는 부분의 세라믹 미가공재(12) 및 부위에 따라서는 이에 덧붙여 도전 패턴(13)의 총 두께와의 차가 감소하게 된다(도 8 및 도 9 참조).

그로 인해, 후술하는 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우(도 6 참조)에서 설명하는 원료 시트군의 압착 공정(S5)에 있어서, 제조 후에 이들 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)와 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)가 되는 부분에 대해 충분한 가압력을 부여하는 것이 가능해지고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

(치수 w1 및 치수 w2와 치수 l1 및 치수 l2의 관계)

도 2 및 도 3을 참조하여, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2보다도 큰(l1>w1, l1>w2, l2>w1, l2>w2) 것이 바람직하다.

여기서, 상술한 바와 같이, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)는, 각각 내부에 세라믹 유전체층(3) 외에 제1 인출부(4c1)가 되는 부분의 내부 전극층(4) 및 제2 인출부(4c2)가 되는 부분의 내부 전극층(4)을 포함하고 있는 것에 반해, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)는, 모두 내부에 내부 전극층(4)을 포함하고 있지 않고, 세라믹 유전체층(3)만으로 구성되어 있다. 그로 인해, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서는, 상술한 바와 같이 층간 박리가 발생할 우려가 있다.

이 점에 관해, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 층간 박리의 발생을 억제하는 관점에서는, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2를, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 이들 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 치수 w1, w2보다도 크게 하는 것이 필요하게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성함으로써, 길이 방향 제1 외층부(7b1), 길이 방향 제2 외층부(7b2), 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 층간 박리의 발생을 억제하는 것도 가능해진다.

또한, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2의 1.15배 이상인(l1/w1>1.15, l1/w2>1.15, l2/w1>1.15, l2/w2>1.15) 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 더 확실하게, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 층간 박리의 발생을 억제할 수 있다.

[적층 세라믹 콘덴서(1A)의 제조 플로우]

도 6은, 도 1에 도시하는 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우를 나타내는 도면이다. 다음에, 이 도 6을 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 제조 플로우에 대해 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 제조 플로우는, 제조 과정의 도중 단계까지 일괄해서 가공 처리를 행함으로써 마더 블록을 제작하고, 그 후에 마더 블록을 분단해서 복수의 칩에 개편화하고, 개편화 후의 칩에 또한 가공 처리를 실시함으로써 복수의 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 동시에 대량으로 생산하는 것이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 상술한 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 제조할 때에는, 우선, 세라믹 슬러리의 제조가 행해진다(공정 S1). 구체적으로는, 세라믹스 분말, 바인더 및 용제 등이 소정의 배합 비율로 혼합되고, 이에 의해 세라믹 슬러리가 형성된다.

다음에, 세라믹 그린 시트가 형성된다(공정 S2). 구체적으로는, 세라믹 슬러리가 캐리어 필름 상에서 다이 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터 등을 사용해서 시트 형상으로 성형됨으로써, 세라믹 그린 시트가 제작된다.

다음에, 원료 시트가 형성된다(공정 S3). 구체적으로는, 세라믹 그린 시트에 도전체 페이스트가 소정의 패턴을 갖도록 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용해서 인쇄됨으로써, 세라믹 그린 시트 상에 소정의 도전 패턴이 설치된 원료 시트가 형성된다.

여기서, 상기 공정 S3에 있어서 제작되는 원료 시트에 대해 상세하게 설명한다. 도 7은, 도 1에 도시하는 적층 세라믹 콘덴서에 포함되는 소체를 구성하는 소재 시트군의 적층 구조를 도시하는 분해 사시도이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 소체(2)는 구성이 다른 복수의 소재 시트(11A, 11B1, 11B2)로 이루어지는 소재 시트군(11)을 재료로서 제작되고, 보다 상세하게는, 이들 구성이 다른 복수의 소재 시트(11A, 11B1, 11B2)가 소정의 순서로 적층되어 압착 및 소성됨으로써 제작된다.

소재 시트(11A)는, 그 표면에 도전 패턴이 형성되어 있지 않은 세라믹 미가공재(12)만으로 이루어지는 것이다. 소재 시트(11A)는, 소성 후에 두께 방향 제1 외층부(6b1) 또는 두께 방향 제2 외층부(6b2)를 구성하는 부분의 세라믹 유전체층(3)이 된다.

소재 시트(11B1, 11B2)는 세라믹 미가공재(12)의 표면에 소정의 형상의 도전 패턴(13)이 형성된 것이다. 소재 시트(11B1, 11B2) 중 도전 패턴(13)은, 소성 후에 내부 전극층(4)이 된다. 또한, 소재 시트(11B1, 11B2) 중 세라믹 미가공재(12)는, 소성 후에 주로 두께 방향 내층부(6a)를 구성하는 부분의 세라믹 유전체층(3)이 된다.

상기 공정 S3에 있어서 제작되는 원료 시트는, 도 7에 있어서 도시한 소재 시트(11B1, 11B2)의 각각에 대해, 그 각각의 소재 시트를 단위 유닛으로서 동일 형상의 소재 시트가 평면적으로 매트릭스 형상으로 배열되도록 복수 깔린 레이아웃을 갖는 것이다.

또한, 소재 시트(11B1)와 소재 시트(11B2)는 동일 형상이므로, 이들을 포함하는 원료 시트로서는, 동일한 도전 패턴을 갖는 것을 사용할 수 있고, 후술하는 원료 시트의 적층 공정에 있어서 동일한 도전 패턴을 갖는 원료 시트를 절반 피치씩 어긋나게 하여 적층함으로써, 도 7에 있어서 도시한 바와 같은 소재 시트(11B1, 11B2)의 적층 구조를 얻을 수 있다.

또한, 원료 시트로서는, 상술한 도전 패턴을 갖는 것 외에도, 상기 공정 S3을 거치는 일 없이 제작된 세라믹 그린 시트만으로 이루어지는 것도 준비된다.

다음에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원료 시트가 적층된다(공정 S4). 구체적으로는, 상술한 복수의 원료 시트가 소정의 룰에 따라서 적층됨으로써, 적층 후의 원료 시트군의 내부에서, 상술한 단위 유닛이, 각각 적층 방향에서 도 7에 있어서 도시한 적층 구조를 갖도록 배치된다.

다음에, 원료 시트군이 압착된다(공정 S5). 구체적으로는, 예를 들어 정수압 프레스법 등을 사용해서 원료 시트군이 그 적층 방향을 따라서 가압됨으로써 압착된다.

도 8 및 도 9는, 도 6에 도시하는 원료 시트군의 압착 공정을 설명하기 위한 모식 단면도이다. 또한, 도 8은 제조되는 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 길이 방향 L을 따른 단면도이며, 도 9는 폭 방향 W를 따른 단면도이다. 또한, 도 8 및 도 9에 있어서는, (A)에 있어서 압착 전의 상태를 나타내고 있고, (B)에 있어서 압착 후의 상태를 나타내고 있다.

도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 압착 공정에 있어서는, 소정의 룰에 따라서 적층된 원료 시트군(20)이, 한 쌍의 가압판(50)에 의해 적층 방향을 따라서 끼워 넣어지고, 그 가압판(50)이 정수압에 의해 가압됨으로써 원료 시트군(20)이 압착된다.

도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 원료 시트군(20)에는, 길이 방향 L에서, 도전 패턴(13)이 다수 존재하는 영역 X와, 도전 패턴(13)이 비교적 소수만 존재하는 영역 Y가 교대로 존재한다. 여기서, 도전 패턴(13)이 다수 존재하는 영역 X는, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 완성 시에서 길이 방향 내층부(7a)가 되는 부위이며, 도전 패턴(13)이 비교적 소수만 존재하는 영역 Y는, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 완성 시에서 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)가 되는 부위이다.

한편, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 원료 시트군(20)에는, 폭 방향 W에서, 도전 패턴(13)이 다수 존재하는 영역 X와, 도전 패턴(13)이 존재하지 않는 영역 Z가 교대로 존재한다. 여기서, 도전 패턴(13)이 다수 존재하는 영역 X는, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 완성 시에서 폭 방향 내층부(8a)가 되는 부위이며, 도전 패턴(13)이 존재하지 않는 영역 Z는, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 완성 시에서 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)가 되는 부위이다.

여기서, 한 쌍의 가압판(50)과 원료 시트군(20) 사이에는, 시트 형상의 탄성체(60)가 개재 장착된다. 그 시트 형상의 탄성체(60)는, 원료 시트군(20)을 한 쌍의 가압판(50)으로 가압할 때의 가압력을 부위마다 조정하기 위한 것이고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로 이루어지는 것을 이용할 수 있다.

세라믹 미가공재(12)는, 세라믹 유전체 재료에 의해 형성되어 있으므로, 비교적 부드럽게 압하하기 쉽다. 이에 대해, 도전 패턴(13)은 도전체 재료에 의해 형성되어 있으므로, 비교적 단단하게 압하하기 어렵다. 또한, 영역 X에서는, 도전 패턴이 밀하게 다수 존재하고, 영역 Y 및 영역 Z에는, 도전 패턴(13)이 존재하지 않거나 혹은 존재해도 영역 X에 비해 소수이므로, 영역 X에 대해서는, 비교적 압하하기 어렵고, 영역 Y 및 영역 Z에 대해서는, 비교적 압하하기 쉽다.

그로 인해, 상술한 바와 같이, 한 쌍의 가압판(50)과 원료 시트군(20) 사이에 시트 형상의 탄성체(60)를 개재 장착시켜 압착을 행함으로써, 압착 시에 탄성체(60)가 탄성 변형함으로써, 부위마다의 가압력을 조정하는 것이 가능해진다.

여기서, 상술한 바와 같이, 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제하는 관점에서는, 본 압착 공정에 있어서, 상기 영역 Y 및 영역 Z에서 원료 시트군(20)이 충분한 가압력으로써 압착되는 것이 중요해서, 그를 위해서는, 상술한 조건 중 필요한 것이 충족되는 것이 전제가 된다.

이상에 의해, 압착 후에, 도 8의 (b) 및 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같은 형상의 마더 블록(30)이 제작되게 된다.

다음에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 마더 블록이 분단된다(공정 S6). 구체적으로는, 압박 절단이나 다이싱이 실시됨으로써 마더 블록이 행렬 형상으로 분단되고, 이에 의해 상술한 칩의 잘라내기가 행해진다. 여기서, 잘라내어진 칩은, 도 7에 있어서 도시한 바와 같은 적층 구조를 갖는 것이 된다.

다음에, 칩의 소성이 행해진다(공정 S7). 구체적으로는, 잘라내어진 칩이 소정의 온도로 가열되고, 이에 의해 세라믹 유전체 재료 및 도전체 재료의 소결 처리가 행해진다.

다음에, 칩의 배럴 연마가 행해진다(공정 S8). 구체적으로는, 소성 후의 칩이, 배럴이라고 불리는 작은 상자 내에 세라믹 유전체 재료보다도 경도가 높은 미디어 볼과 함께 봉입되고, 그 배럴을 회전시킴으로써, 칩의 연마가 행해진다. 이에 의해, 칩의 외표면(특히 구석부나 코너부)에 곡면 형상의 라운딩 형상을 갖게 되고, 상술한 소체(2)가 형성된다.

다음에, 외부 전극이 형성된다(공정 S9). 구체적으로는, 예를 들어 소체(2)의 제1 단부면(2b1)을 포함하는 부분의 단부 및 제2 단부면(2b2)을 포함하는 부분의 단부에 도전체 페이스트가 도포됨으로써 금속막이 형성되고, 형성된 금속막의 소결 처리가 실시된 후에 그 금속막에 Ni 도금, Sn 도금이 순서대로 실시됨으로써, 소체(2)의 외표면 상에 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)이 형성된다.

상술한 일련의 공정을 거침으로써, 도 1 내지 도 5에 도시한 구조를 갖는 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 제조가 완료된다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)에 있어서는, 상술한 조건 중 적어도, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2가, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 크다(w1>t1, w2>t2)고 하는 조건이 충족되어 있다.

따라서, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)로 함으로써, 상술한 바와 같이, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 되어, 제품으로서의 신뢰성의 향상이나 제조 과정에서의 수율의 향상을 실현할 수 있다.

[적층 세라믹 콘덴서의 실장체(100)]

도 10은, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체의 단면도이다. 이하, 이 도 10을 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체(100)에 대해 설명한다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체(100)는, 상술한 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)와, 적층 세라믹 콘덴서(1A)가 실장된 피실장체로서의 배선 기판(101)을 구비하고 있다. 적층 세라믹 콘덴서(1A)는, 제2 주면(2a2)이 배선 기판(101)측을 향한 상태가 되도록, 배선 기판(101)에 실장되어 있다. 또한, 피실장체로서는 배선 기판(101) 이외의 것을 사용해도 좋다.

구체적으로는, 배선 기판(101)은 간격을 두고 설치된 한 쌍의 랜드(102)를 표면에 갖고 있으며, 그 한 쌍의 랜드(102)의 한쪽 및 다른 쪽에 각각 대향하도록, 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)이 배치되어 있다. 한 쌍의 랜드(102)의 한쪽과 제1 외부 전극(5a) 사이 및 한 쌍의 랜드(102)의 다른 쪽과 제2 외부 전극(5b) 사이에는, 각각 접합재인 땜납(103)이 위치하고 있고, 그 땜납(103)에 의해 한 쌍의 랜드(102)의 한쪽과 제1 외부 전극(5a) 및 한 쌍의 랜드(102)의 다른 쪽과 제2 외부 전극(5b)이 각각 접합되어 있다. 또한, 접합재로서는, 상술한 땜납(103) 이외의 것을 사용해도 좋다.

여기서, 한 쌍의 랜드(102)의 폭 방향 W에서의 치수 WL은, 소체(2)의 폭 방향 W에서의 치수 W0보다도 작은 것이 바람직하다. 이와 같이 구성한 경우에는, 한 쌍의 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)은, 땜납(103)이 응고될 때에 폭 방향 W를 따라서 땜납(103)으로부터 압축 응력을 받게 된다. 그 압축 응력은, 적층부(10)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에도 작용하게 되므로, 상기와 같이 구성함으로써, 그 경계 부분에 작용하는 응력이 완화됨으로써, 그 경계 부분에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 한 쌍의 랜드(102)의 폭 방향 W에서의 치수 WL은, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1보다도 작은 것이 바람직하다. 이와 같이 구성한 경우에는, 상술한 땜납(103)이 응고될 때에 적층부(10)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에 작용하는 압축 응력을 보다 높일 수 있고, 그 경계 부분에 작용하는 응력이 더 완화되어 크랙의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있게 된다.

[적층 세라믹 콘덴서 시리즈(200)]

도 11은, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈의 평면도이며, 도 12는, 도 11에 도시하는 XII-XII선을 따른 모식 단면도이다. 이하, 이들 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈(200)에 대해 설명한다.

도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈(200)는, 복수의 상술한 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)와, 이들 복수의 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 일괄해서 포장하는 포장체(201)를 구비하고 있다. 포장체(201)는, 복수의 적층 세라믹 콘덴서(1A)를 각각 수납하는 복수의 오목부(202a)가 간격을 두고 설치된 긴 형상의 캐리어 테이프(202)와, 복수의 오목부(202a)를 막도록 그 캐리어 테이프(202)에 부착된 커버 테이프(203)를 포함하고 있다. 복수의 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 각각은, 그들의 제2 주면(2a2)이 각각 복수의 오목부(202a)의 저부(202b)측을 향한 상태가 되도록, 복수의 오목부(202a) 내에 각각 수납되어 있다.

적층 세라믹 콘덴서 시리즈(200)에 포함되는 복수의 적층 세라믹 콘덴서(1A)는, 포장체(201)로부터 1개씩 취출되어 상술한 배선 기판(101)에 실장된다. 구체적으로는, 캐리어 테이프(202)로부터 커버 테이프(203)를 박리한 상태로, 적층 세라믹 콘덴서(1A)는, 그 제1 주면(2a1)측으로부터 칩 마운터 등의 흡착 헤드에 의해 흡착 보유 지지되고, 이에 의해 캐리어 테이프(202)로부터 취출되어 배선 기판(101)에 실장된다.

그로 인해, 상기한 바와 같이 캐리어 테이프(202)의 오목부(202a) 내에 수납된 적층 세라믹 콘덴서(1A)가, 그 제2 주면(2a2)이 오목부(202a)의 저부(202b)측을 향한 상태가 되어 있음으로써, 칩 마운터 등에 의한 실장 작업이 원활하게 행할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈(200)로 함으로써, 상술한 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체(100)를 용이하게 제조할 수 있다.

<제2 실시 형태>

[적층 세라믹 콘덴서(1B)의 구성]

도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 개략 사시도이다. 또한, 도 14 및 도 15는, 각각 도 13 중에 도시하는 XIV-XIV선 및 XV-XV선을 따른 모식 단면도이다. 이하, 이들 도 13 내지 도 15를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 구성에 대해 설명한다.

도 13 내지 도 15에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)는, 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 구성에서, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)와 다르다. 구체적으로는, 적층 세라믹 콘덴서(1B)는 두께 방향 제2 외층부(6b2)로서, 두께 방향 내층부(6a)에 인접하여 위치하는 내측층(6b21)과, 그 내측층(6b21)에 인접하여 위치하고 또한 제2 주면(2a2)을 규정하는 외측층(6b22)을 포함하고 있다.

내측층(6b21)은 두께 방향 내층부(6a) 및 두께 방향 제1 외층부(6b1)와 동종(즉 동일한 조성)의 세라믹 유전체 재료로 이루어지는 세라믹 유전체층(3)에 의해 구성되어 있고, 외측층(6b22)은 두께 방향 내층부(6a) 및 두께 방향 제1 외층부(6b1)와 이종(즉 다른 조성)의 세라믹 유전체 재료로 이루어지는 세라믹 유전체층(9)에 의해 구성되어 있다.

두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)과 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)은, 모두 ABO₃(「A」는 Ba를 포함하고, 「B」는 Ti를 포함함)으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물을 주성분으로 하고 있다. 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물로서는, 대표적으로는 티타늄산바륨(BaTiO₃)을 들 수 있다.

또한, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)과 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)은, 모두 부성분으로서 Si를 포함하고 있다. Si는, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 유리 또는 SiO₂ 등의 Si 화합물이 첨가됨으로써, 세라믹 유전체층(3) 및 세라믹 유전체층(9)에 포함되어 있다. 그 밖에도, Mn 화합물, Mg 화합물, Co 화합물, Ni 화합물, 희토류 화합물 등이, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 첨가되어 있어도 좋다.

여기서, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비는, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비(전형적으로는, 그 조성비는 몰비로 표시됨)보다도 높다. 또한, 세라믹 유전체층(3, 9)의 각각에서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 파장 분산형 X선 분석 장치(WDX:wavelength-dispersive X-ray spectrometer)를 사용해서 측정할 수 있다.

외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 0.013 이상 0.03 이하인 것이 바람직하다. 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가, 0.013 미만인 경우 또는, 0.03보다 높은 경우는, 외측층(6b22)의 신뢰성이 저하될 우려가 있다.

외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비보다, 0.004 이상 높은 것이 바람직하고, 0.008 이상 높은 것이 더욱 바람직하다.

외측층(6b22)에 있어서의 내측층(6b21)과의 경계부(P1)는 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높다. 또한, 외측층(6b22)에 있어서의 제2 주면(2a2)측의 표층부(P2)는, 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높다. 또한, 외측층(6b22)에 있어서 Si의 함유율이 높은 경계부(P1) 및 표층부(P2)의 각각은, 전계 방출형 파장 분산 X선 분광기(FE-WDX:field emission wavelength-dispersive X-ray spectrometer)를 사용해서 작성한 원소 맵핑에 의해 확인할 수 있다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어도, 상술한 제1 실시 형태에 있어서 나타낸 조건 중 적어도, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2가, 모두 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 크다(w1>t1, w2>t2)고 하는 조건이 충족되어 있다. 따라서, 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 효과와 마찬가지의 효과가 얻어지게 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분이, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분과 비교해서, Ti에 대한 Si의 몰비가 높다. 즉, 외측층(6b22)이, 내측층(6b21)보다도 Si를 많이 포함하고 있다. 여기서, Si의 함유율이 높은 세라믹 유전체층은, Si의 함유율이 낮은 세라믹 유전체층보다도 열 수축률이 커진다. 그로 인해, 외측층(6b22)의 열 수축률은 내측층(6b21)의 열 수축률보다도 커지고, 그 결과, 외측층(6b22)의 열 수축률은 두께 방향 내층부(6a)에 포함되는 내부 전극층(4)의 열 수축률에 가까워진다.

따라서, 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어서는, 두께 방향 내층부(6a)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에 작용하는, 세라믹 유전체층과 내부 전극층의 열 수축률의 차에 의해 생기는 내부 응력을 완화할 수 있게 되고, 그 부분에서 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

여기서, 상술한 바와 같이, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가, 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비보다도, 0.004 이상 높음으로써, 상기 경계 부분에서 크랙이 발생하는 것이 더 효과적으로 억제할 수 있고, 또한, 그 몰비가 0.008 이상 높음으로써, 상기 경계 부분에서 크랙이 발생하는 것이 보다 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어서는, 이하에 나타내는 조건 중 필요한 것이 충족됨으로써, 내부 응력에 기인한 크랙의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있어, 제품으로서의 신뢰성의 향상이나 제조 과정에서의 수율의 향상을 실현할 수 있다. 또한, 이들 조건은, 후술하는 제1 검증 시험 내지 제4 검증 시험의 평가 결과에 기초해서 도출된 것이다.

(치수 w1 및 치수 w2와 치수 t21의 관계)

도 15를 참조하여, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21보다도 큰(w1>t21, w2>t21) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21의 1.3배 이상인(w1/t21>1.3, w2/t21>1.3) 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 더 확실하게, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1의 1.15배 이상인(T1/W1≥1.15) 경우에는, 폭 방향 제1 외층부(8b1)의 폭 방향 W에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)의 폭 방향 W에서의 치수 w2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21의 1.5배 이상인(w1/t21>1.5, w2/t21>1.5) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 폭 방향 W에서의 치수 W1의 1.15배 이상인 경우에도, 보다 더 확실하게, 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있게 되고, 특히, 반복 열 충격이 가해지는 사용 환경 하에서도, 높은 신뢰성을 확보하는 것이 가능해진다.

(치수 l1 및 치수 l2와 치수 t1의 관계)

도 14를 참조하여, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21보다도 큰(l1>t21, l2>t21) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서의 세라믹 유전체 재료끼리의 밀착력 및 그 세라믹 유전체 재료와 도전체 재료의 밀착력을 충분히 높일 수 있고, 이들 부분에서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21의 1.5배 이상인(l1/t21>1.5, l2/t21>1.5) 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 더 확실하게, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1의 0.67배 이상인(T1/L1≥0.67) 경우에는, 길이 방향 제1 외층부(7b1)의 길이 방향 L에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)의 길이 방향 L에서의 치수 l2는, 모두 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21의 2배 이상인(l1/t21>2, l2/t21>2) 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 적층부(10)의 두께 방향 T에서의 치수 T1이, 적층부(10)의 길이 방향 L에서의 치수 L1의 0.67배 이상인 경우에도, 보다 더 확실하게, 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 있어서 내부 응력에 기인하는 크랙의 발생을 억제할 수 있게 되고, 특히, 반복 열 충격이 가해지는 사용 환경 하에서도, 높은 신뢰성을 확보하는 것이 가능해진다.

(치수 t21과 치수 t22의 관계)

도 14 및 도 15를 참조하여, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 치수 t22는, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 외측층(6b22)의 열 수축에 의한 상술한 응력 완화 효과를 두께 방향 내층부(6a)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에 작용시키기 쉽게 할 수 있고, 그 결과, 그 부분에서의 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

(치수 t21)

도 14 및 도 15를 참조하여, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21은, 20[㎛] 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 외측층(6b22)에 함유되는 Si가 두께 방향 내층부(6a) 내에 확산되는 것을 억제할 수 있다. 두께 방향 내층부(6a)의 Si의 함유율이 지나치게 높아지면, 두께 방향 내층부(6a)에 포함되는 세라믹 유전체층(3)에서 소성 시에 세라믹 입자의 입성장이 지나치게 진행하게 되고, 그 세라믹 유전체층(3)의 내전압성이 저하되고, 그 결과, 두께 방향 내층부(6a)에 있어서 단락이 발생하기 쉬워지게 된다. 따라서, 상기와 같이 구성함으로써, 두께 방향 내층부(6a)에 포함되는 세라믹 유전체층(3)의 내전압성을 유지하여 단락의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21은, 두께 방향 제1 외층부(6b1)의 두께 방향 T에서의 치수 t1보다도 작아도 좋다. 이와 같이 구성한 경우에도, 내측층(6b21)의 외측에 외측층(6b22)이 위치하고 있으므로, 수분이 그 내측층(6b21) 및 외측층(6b22)이 위치하는 측으로부터 두께 방향 내층부(6a)에 침입하는 것이 억제 가능하고, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 내측층(6b21)의 두께 방향 T에서의 치수 t21을 충분히 얇게 해도, 신뢰성이 저하되는 일은 없다.

(치수 t22)

도 14 및 도 15를 참조하여, 두께 방향 제2 외층부(6b2) 중 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 치수 t22는, 30[㎛] 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 외측층(6b22)의 열 수축에 의한 상술한 응력 완화 효과를 두께 방향 내층부(6a)와 두께 방향 제2 외층부(6b2)의 경계 부분에 상당한 정도로 작용시킬 수 있으므로, 그 부분에서의 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

[경계부(P1) 및 표층부(P2)에 관해서]

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어서는, 외측층(6b22)에 있어서의 내측층(6b21)과의 경계부(P1) 및 외측층(6b22)에 있어서의 제2 주면(2a2)측의 표층부(P2)에 있어서, 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높아지도록 구성되어 있다. 이와 같은 구성은, 소성 시에서, 세라믹 입자의 입계로부터 Si가 편석되는 온도 및 기체 분위기로 함으로써 실현할 수 있다.

보다 상세하게는, 소성 시에서, 세라믹 입자의 입계로부터 Si가 편석되는 온도 및 기체 분위기로 함으로써, Si의 함유량이 많은 외측층(6b22)에 있어서는, 세라믹 입자의 입성장이 진행하고, 조대화된 세라믹 입자의 입계로부터 Si가 편석된다. 편석된 Si는 세라믹 입자의 입계를 따라서 이동하고, 외측층(6b22)의 경계부(P1) 및 표층부(P2)의 각각을 향해 모인다. 그 결과, 외측층(6b22)의 경계부(P1) 및 표층부(P2)의 각각에서, 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부보다도 Si의 함유율이 높아진다.

여기서, 외측층(6b22)에 있어서의 내측층(6b21)과의 경계부(P1)가, 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높음으로써, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)의 밀착력이 향상되게 된다. 이것은, 상기와 같이 세라믹 입자의 입계를 따라서 이동한 Si가, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)의 계면에 다수 존재하는 미소한 간극을 매립함으로써, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)을 결합시키기 위해서라고 생각된다. 따라서, 내측층(6b21)의 형성과 외측층(6b22)의 형성을 개별로 행하면, 내측층(6b21)과 외측층(6b22)의 계면에 미소한 간극을 발생시킬 수 있고, 편석된 Si의 경계부(P1)에 있어서 Si의 농축을 촉구할 수 있어, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)의 밀착력의 향상을 도모할 수 있다고 생각된다.

외측층(6b22)에 있어서의 제2 주면(2a2)측의 표층부(P2)가, 외측층(6b22)의 두께 방향 T에서의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높음으로써, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)의 형성 시에서, 소체(2)의 기계적 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)의 형성 시에서, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)에 포함되는 유리 성분이 소체(2)의 세라믹 유전체 재료와 반응한 경우에 소체(2)의 기계적 강도가 저하되게 되지만, 외측층(6b22)의 Si의 함유율이 높은 경우에, 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)에 포함되는 유리 성분과 소체(2)의 세라믹 유전체 재료가 반응하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.

(다른 부성분에 대해)

세라믹 유전체층(3, 9)의 각각에서, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 희토류 화합물이 첨가되어 있는 경우에는, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분은, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분과 비교해서, Ti에 대한 희토류 원소의 몰비가 높은 것이 바람직하다. 즉, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)이, 외측층(6b22)보다 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 것이 바람직하다.

희토류 원소로서는, Dy, Gd, Y 또는 La 등이 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 기능을 높이기 위해 첨가된다. 구체적으로는, 희토류 원소를 첨가함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(1B)에 있어서, 용량 온도 특성의 안정화 및 절연 저항의 고온 부하 수명의 장기화를 도모할 수 있다.

그러나, 희토류 원소는 세라믹 입자의 입계 또는 편석층에 농축되기 쉬운 경향을 갖고 있으며, 수용성 플럭스에 용출되기 쉬운 특성을 갖고 있다. 그로 인해, 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 실장 시에서, 납땜에 사용되는 수용성 플럭스에 포함되는 아디프산 등의 유기산에, 희토류 원소를 포함하는 세라믹 성분이 용출되는 경우가 있다. 이 경우에는, 세라믹 성분이 용출되어 취화된 소체의 외층부에 크랙이 발생하는 경우가 있다.

그로 인해, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는, 0.003 이상인 것이 바람직하고, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는, 0.003 미만인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 용량 온도 특성의 안정화 및 절연 저항의 고온 부하 수명의 장기화를 도모할 수 있음과 함께, 외측층(6b22)으로부터 세라믹 성분이 용출되어 외측층(6b22)이 취화됨으로써 외측층(6b22)에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 여기서는, 그 상세한 설명은 생략하지만, 상기의 특징점을 구비함으로써 상기의 효과가 얻어지는 것은, 희토류 원소로서의 Dy의 함유량을 여러 가지 바꿔서 행한 검증 시험(후술하는 제1 검증 시험 내지 제4 검증 시험과는 다른 검증 시험)에 의해 확인되어 있고, Dy 대신에 Gd, Y 또는 La를 사용한 경우의 효과도 마찬가지로 확인되어 있다.

또한, 세라믹 유전체층(3, 9)의 각각에서, 주성분인 상기 ABO₃으로 표시되는 페로브스카이트형 화합물에 Mn 화합물이 첨가되어 있는 경우에는, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분이, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분과 비교해서, Ti에 대한 Mn의 몰비가 높은 것이 바람직하다. 즉, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)이, 외측층(6b22)보다 Mn을 많이 포함하고 있는 것이 바람직하다.

Mn의 함유량이 적은 세라믹 유전체층은, Mn의 함유량이 많은 세라믹 유전체층에 비교해서 색채가 밝게 된다. 그로 인해, 이와 같이 구성함으로써, 외측층(6b22)의 색채를, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)의 색채보다도 밝게 할 수 있다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 제1 주면(2a1)과 제2 주면(2a2)을 시각적으로 용이하게 판별하는 것이 가능해진다.

그로 인해, 촬상 카메라 등에 의해 적층 세라믹 콘덴서(1B)를 촬상해서 화상 처리 등을 행함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 두께 방향 T에서의 방향을 식별하는 것이 가능하게 되므로, 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 실장 시에서, 제2 주면(2a2)이 배선 기판(101) 등의 피실장체측을 향하도록 적층 세라믹 콘덴서(1B)의 방향을 자동으로 정렬시킬 수 있다.

예를 들어, 두께 방향 내층부(6a), 두께 방향 제1 외층부(6b1) 및 내측층(6b21)을 구성하는 세라믹 유전체층(3)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Mn의 몰비는, 0.0008 이상으로 하는 것이 바람직하고, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Mn의 몰비는, 0.0008 미만으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 여기서는, 그 상세한 설명은 생략하지만, 상기의 특징점을 구비함으로써 상기의 효과가 얻어지는 것은, Mn의 함유량을 여러 가지 바꿔서 행한 검증 시험(후술하는 제1 검증 시험 내지 제4 검증 시험과는 다른 검증 시험)에 의해 확인되어 있다.

<변형예>

도 16 및 도 17은, 본 발명의 제2 실시 형태에 기초한 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 모식 단면도이다. 또한, 이들 도 16 및 도 17에 도시하는 단면은, 각각 도 14 및 도 15에 도시한 단면에 대응하고 있다. 이하, 이들 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서(1C)에 대해 설명한다.

도 16 및 도 17에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서(1C)는, 두께 방향 제2 외층부(6b2)에 포함되는 외측층(6b22)이, 그 일부에 있어서 두께 방향 제2 외층부(6b2)에 포함되는 내측층(6b21)측을 향해 돌출되도록 만곡하고 있는 점에서만, 상술한 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B)와 구성이 다르다.

구체적으로는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 외측층(6b22)은 길이 방향 제1 외층부(7b1) 및 길이 방향 제2 외층부(7b2)에 대응하는 부분에서 내측층(6b21)측을 향해 돌출되어 있고, 이에 의해 만곡 팽출부(9a)가 형성되어 있다. 또한, 도 17에 도시하는 바와 같이, 외측층(6b22)은 폭 방향 제1 외층부(8b1) 및 폭 방향 제2 외층부(8b2)에 대응하는 부분에서 내측층(6b21)측을 향해 돌출되어 있고, 이에 의해 만곡 팽출부(9b)가 형성되어 있다.

이와 같은 만곡 팽출부(9a, 9b)는, 외측층(6b22)을 구성하는 세라믹 유전체층(9)이 되는 소재 시트를 내측층(6b21)이 이미 형성된 마더 블록에 대해 또한 부착한 후에 이를 압착할 때, 가압판과 그 소재 시트가 부착된 마더 블록 사이에 탄성체를 개재시킴으로써, 용이하게 실현이 가능하다. 또한, 탄성체의 두께나 재질, 가압할 때의 가압력, 부착하는 소재 시트의 두께, 이미 형성된 마더 블록의 외표면 형상 등을 적절히 조절함으로써, 그 만곡 팽출부(9a, 9b)의 형상을 조정하는 것도 가능하다.

이와 같이 구성된 적층 세라믹 콘덴서(1C)에 있어서는, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)의 경계면이 비평면형 형상으로 되므로, 외측층(6b22)과 내측층(6b21)의 밀착력이 높아지게 되고, 이를 평면 형상으로 한 경우에 비해 이들 외측층(6b22)과 내측층(6b21) 사이에서 박리가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다. 따라서, 그 구성을 채용함으로써, 보다 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서로 할 수 있다.

또한, 이상으로 설명한 본 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1B) 및 변형예에 관한 적층 세라믹 콘덴서(1C)에 대해서도, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서(1A)의 경우와 마찬가지의 형태로, 피실장체에 실장되거나, 적층 세라믹 콘덴서 시리즈에 끼워 넣거나 할 수 있다.

<제1 검증 시험>

도 18은, 제1 검증 시험에 있어서의 검증예 1 내지 7에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.

제1 검증 시험은, 적층 세라믹 콘덴서의 폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2를 여러 가지 바꾸는 동시에, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1을 여러 가지 바꾼 경우에, 소체의 소성 후 및 열 충격 시험의 종료 후에 소체에 크랙이 발생했는지 여부를 확인한 것이다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 제1 검증 시험에 있어서는, 검증예 1 내지 7의 합계 7종류의 적층 세라믹 콘덴서를 각각 20샘플씩 제작했다. 또한, 이들 검증예 1 내지 7에 관한 적층 세라믹 콘덴서는, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우에 기초하여 제작된 것이며, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 것이다.

이들 검증예 1 내지 7에 있어서는, 소체의 길이 방향에서의 치수 L0이 설계값으로 모두 1220[㎛]이며, 적층부의 길이 방향에서의 치수 L1이 설계값으로 모두 1100[㎛]이며, 적층부의 폭 방향에서의 치수 W1이 설계값으로 모두 640[㎛]이다.

또한, 이들 검증예 1 내지 7에 있어서는, 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1이 설계값으로 모두 40[㎛]이며, 두께 방향 제2 외층부의 두께 방향에서의 치수 t2가 설계값으로 모두 140[㎛]이며, 길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2가 설계값으로 모두 60[㎛]이다.

적층부의 두께 방향에서의 치수 T1은, 검증예 1에 있어서 설계값으로 640[㎛]이며, 검증예 2, 3에 있어서 설계값으로 677[㎛]이며, 검증예 4에 있어서 설계값으로 718[㎛]이며, 검증예5, 6에 있어서 설계값으로 736[㎛]이며, 검증예 7에 있어서 설계값으로 834[㎛]이다. 이에 따라, 소체의 두께 방향에서의 치수 T0은, 검증예 1에 있어서 설계값으로 820[㎛]이며, 검증예 2, 3에 있어서 설계값으로 857[㎛]이며, 검증예 4에 있어서 설계값으로 898[㎛]이며, 검증예 5, 6에 있어서 설계값으로 916[㎛]이며, 검증예 7에 있어서 설계값으로 1014[㎛]이다.

폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2는, 검증예 1, 2에 있어서 설계값으로 40[㎛]이며, 검증예 3 내지 5에 있어서 설계값으로 52[㎛]이며, 검증예 6, 7에 있어서 설계값으로 60[㎛]이다. 이에 수반하여, 소체의 폭 방향에서의 치수 W0은, 검증예 1, 2에 있어서 설계값으로 720[㎛]이며, 검증예 3 내지 5에 있어서 설계값으로 744[㎛]이며, 검증예 6, 7에 있어서 설계값으로 760[㎛]이다.

또한, 검증예 1 내지 7에 있어서의 설계값에 의한 각 부의 치수비는, 도 18의 각종 치수비의 란에 기재한 바와 같으며, 이 중 AR1은, T1/(W0-W1)로 표시되는 값이다.

또한, 검증예 1 내지 7에 있어서는, 소성 후의 적층부에 포함되는 내부 전극층의 두께 x1이 설계값으로 모두 0.71[㎛]이며, 소성 후의 적층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 두께 x2가 설계값으로 모두 0.89[㎛]이다(즉, x1/x2가 대략 0.8). 여기서, 검증예 1에 있어서는, 적층부에 포함되는 내부 전극층의 적층수를 401로 하고, 적층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 적층수를 400으로 했다. 또한, 검증예 2 내지 7에 있어서의 적층부에 포함되는 내부 전극층 및 세라믹 유전체층의 적층수는, 모두 검증예 1에 있어서의 적층부에 포함되는 내부 전극층 및 세라믹 유전체층의 적층수 이상이다.

제1 검증 시험에 있어서는, 상술한 설계 조건에 기초하여 제작된 검증예 1 내지 7에 관한 적층 세라믹 콘덴서 중, 검증예 1 내지 7의 각각 10샘플에 대해, 소성 후에, 적층 세라믹 콘덴서의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 크랙의 유무를 확인함과 함께, 남는 검증예 1 내지 7의 각각 10샘플에 대해, 열 충격 시험기에 투입함으로써 이들에 열 충격 사이클을 부여하고, 그 열 충격 사이클의 부여 종료 후에, 상기 W-T 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 크랙의 유무를 확인했다.

또한, 검증예 1 내지 7의 평가에 관해, 소성 후에 상기 W-T 단면을 관찰한 그 검증예 1 내지 7에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유(有)」로 하고, 1개도 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무(無)」로 했다. 또한, 검증예 1 내지 7의 평가에 관해, 열 충격 사이클의 부여 종료 후에 상기 W-T 단면을 관찰한 그 검증예 1 내지 7에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유」로 하고, 1개도 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무」로 했다.

그 결과, 도 18의 평가 결과의 란에 나타내는 바와 같이, 검증예 1, 3, 4, 6, 7에 있어서는, 소성 후 및 열 충격 사이클의 부여 종료 후 양자에 대해 크랙이 「무」로 판정되고, 검증예 2에 있어서는, 소성 후 및 열 충격 사이클의 부여 종료 후 양자에 대해 크랙이 「유」로 판정되고, 검증예 5에 있어서는, 소성 후에 대해 크랙이 「무」로 판정됨과 함께 열 충격 사이클의 부여 종료 후에 대해 크랙이 「유」로 판정되었다.

이상의 결과에 기초하면, 폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1보다도 큰(w1>t1, w2>t1) 경우에, 소성 시에서 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1의 1.3배 이상인(w1/t1>1.3, w2/t1>1.3) 경우에, 소성 시에서도 크랙의 발생이 더 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1이, 적층부의 폭 방향에서의 치수 W1의 1.15배 이상인(T1/W1≥1.15) 경우에는, 폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1의 1.5배 이상인(w1/t1>1.5, w2/t1>1.5) 경우에, 소성 시뿐만 아니라 사용 환경 하에서도 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 소체의 폭 방향에서의 치수 W0과, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1과, 적층부의 폭 방향에서의 치수 W1이, AR1(=T1/(W0-W1))≤6.95의 관계를 만족하고 있는 경우에, 소성 시뿐만 아니라 사용 환경 하에서도 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

<제2 검증 시험>

도 19는, 제2 검증 시험에 있어서의 검증예 8 내지 14에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.

제2 검증 시험은 적층 세라믹 콘덴서의 길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2를 여러 가지 바꾸는 동시에, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1을 여러 가지 바꾼 경우에, 소체의 소성 후 및 열 충격 시험의 종료 후에 소체에 크랙이 발생했는지 여부를 확인한 것이다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 제2 검증 시험에 있어서는, 검증예 8 내지 14의 합계 7종류의 적층 세라믹 콘덴서를 각각 20샘플씩 제작했다. 또한, 이들 검증예 8 내지 14에 관한 적층 세라믹 콘덴서는, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우에 기초하여 제작된 것이며, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 것이다.

이들 검증예 8 내지 14에 있어서는, 소체의 폭 방향에서의 치수 W0이 설계값으로 모두 752[㎛]이며, 적층부의 길이 방향에서의 치수 L1이 설계값으로 모두 1100[㎛]이며, 적층부의 폭 방향에서의 치수 W1이 설계값으로 모두 640[㎛]이다.

또한, 이들 검증예 8 내지 14에 있어서는, 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1이 설계값으로 모두 40[㎛]이며, 두께 방향 제2 외층부의 두께 방향에서의 치수 t2가 설계값으로 모두 140[㎛]이며, 폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 w1 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수 w2가 설계값으로 모두 56[㎛]이다.

적층부의 두께 방향에서의 치수 T1은, 검증예 8에 있어서 설계값으로 640[㎛]이며, 검증예 9, 10에 있어서 설계값으로 677[㎛]이며, 검증예 11에 있어서 설계값으로 718[㎛]이며, 검증예 12, 13에 있어서 설계값으로 736[㎛]이며, 검증예 14에 있어서 설계값으로 834[㎛]이다. 이에 수반하여, 소체의 두께 방향에서의 치수 T0은, 검증예 8에 있어서 설계값으로 820[㎛]이며, 검증예 9, 10에 있어서 설계값으로 857[㎛]이며, 검증예 11에 있어서 설계값으로 898[㎛]이며, 검증예 12, 13에 있어서 설계값으로 916[㎛]이며, 검증예 14에 있어서 설계값으로 1014[㎛]이다.

길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2는, 검증예 8, 9에 있어서 설계값으로 40[㎛]이며, 검증예 10 내지 12에 있어서 설계값으로 60[㎛]이며, 검증예 13, 14에 있어서 설계값으로 80[㎛]이다. 이에 따라, 소체의 길이 방향에서의 치수 L0은, 검증예 8, 9에 있어서 설계값으로 1180[㎛]이며, 검증예 10 내지 12에 있어서 설계값으로 1220[㎛]이며, 검증예 13, 14에 있어서 설계값으로 1260[㎛]이다.

또한, 검증예 8 내지 14에 있어서의 설계값에 의한 각 부의 치수비는, 도 19의 각종 치수비의 란에 기재한 바와 같으며, 이 중 AR2는 T1/(L0-L1)로 표시되는 값이다.

또한, 검증예 8 내지 14에 있어서는, 소성 후의 적층부에 포함되는 내부 전극층의 두께 x1이 설계값으로 모두 0.71[㎛]이며, 소성 후의 적층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 두께 x2가 설계값으로 모두 0.89[㎛]이다(즉, x1/x2가 대략 0.8). 여기서, 검증예 8에 있어서는, 적층부에 포함되는 내부 전극층의 적층수를 401로 하고, 적층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 적층수를 400으로 했다. 또한, 검증예 9 내지 14에 있어서의 적층부에 포함되는 내부 전극층 및 세라믹 유전체층의 적층수는, 모두 검증예 8에 있어서의 적층부에 포함되는 내부 전극층 및 세라믹 유전체층의 적층수 이상이다.

제2 검증 시험에 있어서는, 상술한 설계 조건에 기초하여 제작된 검증예 8 내지 14에 관한 적층 세라믹 콘덴서 중, 검증예 8 내지 14의 각각 10샘플에 대해, 소성 후에, 적층 세라믹 콘덴서의 중심을 포함하고 또한 길이 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 L-T 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 크랙의 유무를 확인함과 함께, 남는 검증예 8 내지 14의 각각 10 샘플에 대해, 열 충격 시험기에 투입함으로써 이들에 열 충격 사이클을 부여하고, 그 열 충격 사이클의 부여 종료 후에, 상기 L-T 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 크랙의 유무를 확인했다.

또한, 검증예 8 내지 14의 평가에 관한 것으로, 소성 후에 상기 L-T 단면을 관찰한 그 검증예 8 내지 14에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유」로 하고, 1개도 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무」로 했다. 또한, 검증예 8 내지 14의 평가에 관한 것으로, 열 충격 사이클의 부여 종료 후에 상기 L-T 단면을 관찰한 그 검증예 8 내지 14에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유」로 하고, 1개도 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무」로 했다.

그 결과, 도 19의 평가 결과의 란에 나타내는 바와 같이, 검증예 8, 10, 11, 13, 14에 있어서는, 소성 후 및 열 충격 사이클의 부여 종료 후 양자에 대해 크랙이 「무」로 판정되고, 검증예 9에 있어서는, 소성 후 및 열 충격 사이클의 부여 종료 후 양자에 대해 크랙이 「유」로 판정되고, 검증예 12에 있어서는, 소성 후에 대해 크랙이 「무」로 판정됨과 함께 열 충격 사이클의 부여 종료 후에 대해 크랙이 「유」로 판정되었다.

이상의 결과에 기초하면, 길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1보다도 큰(l1>t1, l2>t1) 경우에, 소성 시에서 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1의 1.5배 이상인(l1/t1>1.5, l2/t1>1.5) 경우에, 소성 시에서도 크랙의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1이, 적층부의 길이 방향에서의 치수 L1의 0.67배 이상인(T1/L1≥0.67) 경우에는, 길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 l1 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수 l2가, 모두 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1의 2배 이상인(l1/t1>2, l2/t1>2) 경우에, 소성 시뿐만 아니라 사용 환경 하에서도 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 소체의 길이 방향에서의 치수 L0과, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1과, 적층부의 길이 방향 L에서의 치수 L1이, AR2(=T1/(L0-L1))≤5.98의 관계를 충족하고 있는 경우에, 소성 시뿐만 아니라 사용 환경 하에서도 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

<제3 검증 시험>

도 20은, 제3 검증 시험에 있어서의 검증예 15 내지 35에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이다.

제3 검증 시험은, 상술한 제2 실시 형태에 있어서 나타낸 바와 같이, 두께 방향 제2 외층부로서 내측층과 외측층을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 내측층 및 외측층의 각각의 두께 방향에서의 치수 및 Si의 함유량을 여러 가지 바꾼 경우에, 소체의 소성 후에 소체에 크랙이 발생했는지 여부와, 신뢰성을 확보할 수 있는지 여부를 확인한 것이다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 제3 검증 시험에 있어서는, 검증예 15 내지 35의 합계 21종류의 적층 세라믹 콘덴서를 각각 20샘플씩 제작했다. 또한, 이들 검증예 15 내지 35에 관한 적층 세라믹 콘덴서는, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우에 준해서 제작된 것이며, 모두 상술한 제2 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 것이다.

이들 검증예 15 내지 35에 있어서는, 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1이 설계값으로 모두 40[㎛]이며, 두께 방향 제2 외층부의 두께 방향에서의 치수 t2가 설계값으로 모두 100[㎛]이며, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1이 설계값으로 모두 620[㎛]이다.

또한, 이들 검증예 15 내지 35에 있어서는, 소성 후의 적층부에 포함되는 내부 전극층의 두께 x1이 설계값으로 모두 0.8[㎛]이며, 그 적층수는 모두 330이다. 또한, 이들 검증예 15 내지 35에 있어서는, 내측층 등(보다 상세하게는, 두께 방향 내층부, 두께 방향 제1 외층부 및 내측층)을 구성하는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가, 모두 0.013이다.

외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 검증예 15 내지 21에 있어서 0.017이며, 검증예 22 내지 28에 있어서 0.029이며, 검증예 29 내지 35에 있어서 0.033이다. 또한, 검증예 15 내지 35에 있어서의 내측층 등을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량과 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량의 차는, 도 20에 기재한 바와 같다.

내측층의 두께 방향에서의 치수 t21은, 검증예 15 내지 21에 있어서, 각각 순서대로 +10[㎛]씩 10[㎛] 내지 70[㎛]이며, 검증예 22 내지 28에 있어서, 각각 순서대로 +10[㎛]씩 10[㎛] 내지 70[㎛]이며, 검증예 29 내지 35에 있어서, 각각 순서대로 +10[㎛]씩 10[㎛] 내지 70[㎛]이다.

한편, 외측층의 두께 방향에서의 치수 t22는, 검증예 15 내지 21에 있어서, 각각 순서대로 -10[㎛]씩 90[㎛] 내지 30[㎛]이며, 검증예 22 내지 28에 있어서, 각각 순서대로 -10[㎛]씩 90[㎛] 내지 30[㎛]이며, 검증예 29 내지 35에 있어서, 각각 순서대로 -10[㎛]씩 90[㎛] 내지 30[㎛]이다.

제3 검증 시험에 있어서는, 상술한 설계 조건에 기초하여 제작된 검증예 15 내지 35에 관한 적층 세라믹 콘덴서 중, 검증예 15 내지 35의 각각 10샘플에 대해, 소성 후에, 적층 세라믹 콘덴서의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 크랙의 유무를 확인함과 함께, 남는 검증예 15 내지 35의 각각 10샘플에 대해, 초가속 라이프 시험기에 투입함으로써 그들의 신뢰성을 확인했다. 여기서, 초가속 라이프 시험기에 투입함으로써 행한 신뢰성 시험은, 샘플을 150[℃]의 온도 분위기 속에서 그 샘플에 8[V]의 전압을 계속적으로 인가하고, 그 샘플의 IR값이 10[㏀] 이하로 될 때까지의 시간을 측정한 것이다.

또한, 검증예 15 내지 35의 평가에 관한 것으로, 소성 후에 상기 W-T 단면을 관찰한 그 검증예 15 내지 35에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유」로 하고, 1개도 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무」로 했다. 또한, 검증예 15 내지 35의 평가에 관한 것으로, 초가속 라이프 시험기에 투입함으로써 행한 신뢰성 시험의 결과, IR값이 10[㏀] 이하로 될 때까지의 시간이 10시간을 초과한 경우에 신뢰성이 「양호」인 것으로 하고, 그 시간이 10시간을 하회한 경우에 신뢰성이 「불가능」인 것으로 했다.

그 결과, 도 20의 평가 결과의 란에 나타내는 바와 같이, 외측층의 두께 방향에서의 치수 t22가 내측층의 두께 방향에서의 치수 t21 이상인 검증예 15 내지 19, 22 내지 26, 29 내지 33에 있어서, 모두 크랙이 「무」로 판정되었다. 또한, 상기 크랙이 「무」로 판정된 검증예 15 내지 19, 22 내지 26, 29 내지 33 중, 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가 0.029보다 크고, 또한, 내측층의 두께 방향에서의 치수 t21이 20[㎛] 미만인 검증예 29를 제외한 모두에 대해, 신뢰성이 「양호」인 것으로 판정되었다.

이상의 결과에 기초하면, 외측층의 두께 방향에서의 치수 t22가, 내측층의 두께 방향에서의 치수 t21 이상인 경우에, 소성 시에서 크랙의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 내측층의 두께 방향에서의 치수 t21이, 20[㎛] 이상인 경우에, 두께 방향 내층부에 포함되는 세라믹 유전체층의 내전압성을 유지하여 단락의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

<제4 검증 시험>

도 21은, 제4 검증 시험에 있어서의 검증예 36 내지 39에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 설계 조건 및 평가 결과를 나타내는 표이며, 도 22는, 그 제4 검증 시험에 있어서, 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 배선 기판을 휘게 한 방법을 도시하는 모식도이다.

제4 검증 시험은, 상술한 제2 실시 형태에 있어서 나타낸 바와 같이, 두께 방향 제2 외층부로서 내측층과 외측층을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 내측층 및 외측층의 각각의 Si의 함유량을 여러 가지 바꾼 경우에, 외부 응력을 적층 세라믹 콘덴서에 부여한 경우에 크랙이 발생할지 여부를 확인한 것이다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 제4 검증 시험에 있어서는, 검증예 36 내지 39의 합계 4종류의 적층 세라믹 콘덴서를 각각 10샘플씩 제작했다. 또한, 이들 검증예 36 내지 39에 관한 적층 세라믹 콘덴서는, 모두 상술한 제1 실시 형태에 있어서 설명한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 플로우에 준해서 제작된 것이며, 모두 상술한 제2 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 것이다.

이들 검증예 36 내지 39에 있어서는, 두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수 t1이 설계값으로 모두 100[㎛]이며, 두께 방향 제2 외층부의 두께 방향에서의 치수 t2가 설계값으로 모두 100[㎛]이며, 적층부의 두께 방향에서의 치수 T1이 설계값으로 모두 620[㎛]이다.

또한, 이들 검증예 36 내지 39에 있어서는, 내측층의 두께 방향에서의 치수 t21이 설계값으로 모두 50[㎛]이며, 외측층의 두께 방향에서의 치수 t22가 설계값으로 모두 50[㎛]이다. 또한, 이들 검증예 36 내지 39에 있어서는, 소성 후의 적층부에 포함되는 내부 전극층의 두께 x1이 설계값으로 모두 0.8[㎛]이며, 그 적층수는 모두 330이다.

내측층 등(보다 상세하게는, 두께 방향 내층부, 두께 방향 제1 외층부 및 내측층)을 구성하는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 검증예 36, 38에 있어서 0.013이며, 검증예 37에 있어서 0.017이며, 검증예 39에 있어서 0.029이다.

외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는, 검증예 36, 37에 있어서 0.017이며, 검증예 38, 39에 있어서 0.029이다. 또한, 검증예 36 내지 39에 있어서의 내측층 등을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량과 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량의 차는, 도 21에 기재한 바와 같다.

제4 검증 시험에 있어서는, 상술한 설계 조건에 기초하여 제작된 검증예 36 내지 39에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 각각 10샘플에 대해, 이들을 피실장체에 각각 실장하고, 피실장체에 외부 응력을 가함으로써 적층 세라믹 콘덴서의 각각에 내부 전극층에 도달하는 크랙이 발생했는지 여부를 확인했다.

피실장체에 외부 응력을 추가하는 방법으로서는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(1B)를 실장한 피실장체로서의 배선 기판(101)을, 실장된 적층 세라믹 콘덴서(1B)가 하방을 향하도록 배치하고, 그 배선 기판(101)을 양단부에 있어서 하방으로부터 지지부(301)에 의해 지지하고, 그 상태에서 배선 기판(101)의 상면측으로부터 도면 중에 나타내는 화살표 DR 방향을 향해 가압 지그(300)를 배선 기판(101)에 수직으로 압박 접촉시키고, 이에 의해 배선 기판(101)을 하방을 향해 휘게 하는 방법을 채용했다. 그 방법을 채용해서 배선 기판(101)을 휘게 함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(1B)에는 땜납 및 제1 외부 전극(5a) 및 제2 외부 전극(5b)을 통하여 외부 응력으로서의 인장 응력이 부여된다.

상기 방법에 의해 외부 응력을 검증예 36 내지 39에 관한 적층 세라믹 콘덴서의 각각 10샘플에 대해 추가한 후, 그 적층 세라믹 콘덴서를 배선 기판으로부터 제거하고, 적층 세라믹 콘덴서의 내부 단면을 연마에 의해 노출시켜 광학 현미경에 의해 관찰하여 내부 전극층에 도달하는 크랙이 있는지 여부를 확인했다.

또한, 검증예 36 내지 39의 평가에 관한 것으로, 상기 단면을 관찰한 그 검증예 36 내지 39에 포함되는 10샘플 중에 1개라도 내부 전극층에 도달하는 크랙이 확인된 경우에 크랙이 「유」로 하고, 1개도 내부 전극층에 도달하는 크랙이 발견되지 않았던 경우에 크랙이 「무」로 했다.

그 결과, 도 21의 평가 결과의 란에 나타내는 바와 같이, 내측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량과 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량에 차를 발생시킨 검증예 36, 38에 있어서, 모두 내부 전극층에 도달하는 크랙이 「무」로 판정되고, 내측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량과 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량에 차를 발생시키고 있지 않은 검증예 37, 39에 있어서, 모두 내부 전극층에 도달하는 크랙이 「유」로 판정되었다.

이상의 결과에 기초하면, 외측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량을 내측층을 구성하는 세라믹 유전체층의 Si량보다도 많게 함으로써 외측층에 상술한 Si의 함유율이 높은 경계부가 형성되도록 함으로써, 크랙의 진전 방지 또는 크랙의 진전 방향을 변경시켜, 크랙이 내부 전극층에 도달하는 것을 억제하는 효과가 얻어지는 것으로 생각된다.

<각 부의 치수의 측정 방법>

이하에 있어서는, 적층 세라믹 콘덴서의 각 부의 치수를 측정할 때의 측정 방법에 대해 설명한다.

도 23은 적층 세라믹 콘덴서의 단면을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 확대상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 23에 있어서는, 적층 세라믹 콘덴서에 의해 매립하고 수지(400)와 접하고 있는 제2 주면(2a2)측의 일부를 도시하고 있다.

적층 세라믹 콘덴서의 세라믹 유전체층 및 도전체층(내부 전극층)의 두께를 측정할 때에는, 우선, 도 23에 도시하는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한 확대상에 있어서, 소체의 두께 방향으로 연장되고 또한 소체의 중심을 통과하는 직선 Lc를 긋는다. 다음에, 직선 Lc와 평행한 복수의 직선을 피치 S로 등간격으로 긋는다. 피치 S는, 측정하고자 하는 세라믹 유전체층(3) 또는 도전체층(4)의 두께 5배 내지 10배 정도로 정하면 되고, 예를 들어, 두께가 1㎛의 세라믹 유전체층(3)을 측정하는 경우에는, 피치 S를 5㎛로 한다. 또한, 직선 Lc의 양측에 동일한 개수의 직선을 긋는다. 즉, 직선 Lc를 포함해서 홀수개의 직선을 긋는다. 도 23에 있어서는, 직선 La 내지 직선 Le까지의 5개의 직선을 그은 경우를 도시하고 있다.

다음에, 직선 La 내지 직선 Le의 각 직선 상에서, 세라믹 유전체층(3) 및 도전체층(4)의 두께를 측정한다. 단, 직선 La 내지 직선 Le의 각 직선 상에서, 도전체층(4)이 결손되어, 이 도전체층(4)을 끼우는 세라믹 유전체층(3)끼리가 연결되어 있는 경우, 또는, 측정 위치의 확대상이 불명료한 경우는, 또한 직선 Lc로부터 이격된 직선 상에서, 두께 또는 거리를 측정한다.

예를 들어, 세라믹 유전체층(3)의 두께를 측정할 때에는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 직선 La 상의 두께 D1, 직선 Lb 상의 두께 D2, 직선 Lc 상의 두께 D3, 직선 Ld 상의 두께 D4 및 직선 Le 상의 두께 D5를 측정하고, 이들 평균값을 세라믹 유전체층(3)의 두께로 한다.

또한, 예를 들어, 적층부에 포함되는 복수의 세라믹 유전체층의 평균 두께를 산출할 때에는, 적층부의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하는 세라믹 유전체층과 그 양측에 각각 위치하는 2층씩의 세라믹 유전체층을 맞춘 5층의 세라믹 유전체층의 각각에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 적층부에 포함되는 복수의 세라믹 유전체층의 평균 두께로 한다.

또한, 세라믹 유전체층의 적층수가 5층 미만인 경우에는, 모든 세라믹 유전체층에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수의 세라믹 유전체층의 평균 두께로 한다. 또한, 도전체층의 적층수가 5층 미만인 경우에는, 모든 도전체층에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수의 도전체층의 평균 두께로 한다.

폭 방향 제1 외층부의 폭 방향에서의 치수 및 폭 방향 제2 외층부의 폭 방향에서의 치수의 측정 방법으로서는, 소체의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 제1 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층에 인접하는 부분의 폭 방향에서의 치수 및/또는 제2 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층에 인접하는 부분의 폭 방향에서의 치수를 측정한다.

길이 방향 제1 외층부의 길이 방향에서의 치수 및 길이 방향 제2 외층부의 길이 방향에서의 치수의 측정 방법으로서는, 소체의 중심을 포함하고 또한 길이 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 L-T 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 제1 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층에 인접하는 부분의 길이 방향에서의 치수 및/또는 제2 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층에 인접하는 부분의 길이 방향에서의 치수를 측정한다.

적층부의 폭 방향에서의 치수의 측정 방법으로서는, 소체의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 제1 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층, 제2 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층 및 적층부의 두께 방향에서의 중앙부에 가장 가까운 위치에 있는 도전체층의 각각의 폭 방향에서의 치수를 측정하고, 3개의 측정값의 평균값을 산출해서 구한다.

적층부의 두께 방향에서의 치수의 측정 방법으로서는, 소체의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 소체의 중심을 포함하고, 또한, 제1 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층과 제2 주면에 가장 가까운 위치에 배치된 도전체층을 최단 거리로 연결하는 선분의 길이를 측정해서 구한다.

두께 방향 제1 외층부의 두께 방향에서의 치수, 두께 방향 제2 외층부의 두께 방향에서의 치수, 두께 방향 제2 외층부에 포함되는 내측층의 두께 방향에서의 치수 및 두께 방향 제2 외층부에 포함되는 외측층의 두께 방향에서의 치수의 측정 방법으로서는, 소체의 중심을 포함하고 또한 폭 방향 및 두께 방향 중 어느 것에도 평행한 W-T 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경에 의해 관찰하고, 소체의 폭 방향의 중앙에서 이들 두께를 측정한다.

<각 부의 조성의 분석 방법>

이하에 있어서는, 적층 세라믹 콘덴서의 각 부의 조성을 분석할 때의 분석 방법에 대해 설명한다.

세라믹 유전체층의 함유 성분의 조성 분석은, ICP(Inductively coupled plasma) 발광 분광 분석 또는 파장 분산형 X선 분석 장치(WDX)에 의해 행할 수 있다. ICP 발광 분광 분석에 의해 원소 분석하는 경우는, 분석 시료를 분말 상태로 한 후, 산에 의해 용해하고, 용해액을 ICP 발광 분광 분석함으로써 조성을 특정한다. WDX에 의해 원소 분석하는 경우는, 수지에 의해 매립한 소체를 연마함으로써 상기 W-T 단면을 노출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)에 부설된 WDX를 사용해서 조성을 특정한다.

외측층에 있어서 Si의 함유율이 높은 내측층과의 경계부는, 수지에 의해 매립한 소체를 연마함으로써 상기 W-T 단면을 노출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 노출 단면의 반사 전자상을 촬상해서 관찰함으로써 확인할 수 있다. 또한, 주사형 전자 현미경(SEM)에 부설된 파장 분산형 X선 분석 장치(WDX)를 사용해서 노출 단면의 원소 맵핑을 작성하고, Si의 함유율이 높은 부분을 특정함으로써 경계부를 확인할 수도 있다.

금회 개시한 상기 실시 형태 및 그 변형예는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위는 특허 청구 범위에 의해 획정되고, 또한 특허 청구 범위의 기재와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다.

1A 내지 1C : 적층 세라믹 콘덴서
2 : 소체
2a1 : 제1 주면
2a2 : 제2 주면
2b2 : 제2 단부면
2b1 : 제1 단부면
2c1 : 제1 측면
2c2 : 제2 측면
3 : 세라믹 유전체층
4 : 내부 전극층(도전체층)
4a : 제1 최외층
4b : 제2 최외층
4c1 : 제1 인출부
4c2 : 제2 인출부
5a : 제1 외부 전극
5b : 제2 외부 전극
6a : 두께 방향 내층부
6b1 : 두께 방향 제1 외층부
6b2 : 두께 방향 제2 외층부
6b21 : 내측층
6b22 : 외측층
7a : 길이 방향 내층부
7b1 : 길이 방향 제1 외층부
7b2 : 길이 방향 제2 외층부
8a : 폭 방향 내층부
8b1 : 폭 방향 제1 외층부
8b2 : 폭 방향 제2 외층부
9 : 세라믹 유전체층
9a, 9b : 만곡 팽출부
10 : 적층부
11 : 소재 시트군
11A, 11B1, 11B2 : 소재 시트
12 : 세라믹 미가공재
13 : 도전 패턴
20 : 원료 시트군
30 : 마더 블록
50 : 가압판
60 : 탄성체
100 : 적층 세라믹 콘덴서의 실장체
101 : 배선 기판
102 : 랜드
103 : 땜납
200 : 적층 세라믹 콘덴서 시리즈
201 : 포장체
202 : 캐리어 테이프
202a : 오목부
202b : 저부
203 : 커버 테이프
300 : 가압 지그
301 : 지지부
400 : 매립 수지
P1 : 경계부
P2 : 표층부

Claims

두께 방향을 따라서 교대로 적층된 복수의 도전체층 및 복수의 세라믹 유전체층에 의해 구성된 적층부를 내부에 포함하는 소체(素體)와, 상기 소체의 외부에 설치된 외부 전극을 구비한 적층 세라믹 콘덴서로서,
상기 소체의 외표면은, 상기 두께 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 주면 및 제2 주면과, 상기 두께 방향과 직교하는 길이 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 단부면 및 제2 단부면과, 상기 두께 방향 및 상기 길이 방향 중 어느 것에도 직교하는 폭 방향에서 서로 마주하여 위치하는 제1 측면 및 제2 측면에 의해 구성되고,
상기 외부 전극은, 상기 제1 단부면을 덮도록 설치된 제1 외부 전극과, 상기 제2 단부면을 덮도록 설치된 제2 외부 전극을 포함하고,
상기 복수의 도전체층 중 일부가, 상기 적층부로부터 상기 제1 단부면측을 향해 연장 설치된 제1 인출부를 통하여 상기 제1 외부 전극에 접속되고,
상기 복수의 도전체층 중 다른 일부가, 상기 적층부로부터 상기 제2 단부면측을 향해 연장 설치된 제2 인출부를 통하여 상기 제2 외부 전극에 접속되고,
상기 두께 방향에서, 상기 소체는 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제1 주면을 규정하는 두께 방향 제1 외층부와, 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제2 주면을 규정하는 두께 방향 제2 외층부와, 상기 적층부를 포함하고 또한 상기 두께 방향 제1 외층부 및 상기 두께 방향 제2 외층부 사이에 위치하는 두께 방향 내층부로 구분되고,
상기 길이 방향에서, 상기 소체는 상기 제1 인출부에 해당하는 부분의 도전체층 및 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제1 단부면을 규정하는 길이 방향 제1 외층부와, 상기 제2 인출부에 해당하는 부분의 도전체층 및 세라믹 유전체층에 의해 구성되고 또한 상기 제2 단부면을 규정하는 길이 방향 제2 외층부와, 상기 적층부를 포함하고 또한 상기 길이 방향 제1 외층부 및 상기 길이 방향 제2 외층부 사이에 위치하는 길이 방향 내층부로 구분되고,
상기 두께 방향 내층부, 상기 두께 방향 제1 외층부 및 상기 두께 방향 제2 외층부에 포함되는 세라믹 유전체층은, 티타늄산바륨 및 Si를 포함하고,
상기 두께 방향 제2 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수가, 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수보다도 크고,
상기 두께 방향 제2 외층부는, 상기 두께 방향 내층부에 인접하여 위치하는 내측층과, 상기 내측층에 인접하여 위치하고, 상기 제2 주면을 규정하는 외측층을 포함하고,
상기 외측층에 포함되는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비는, 상기 내측층에 포함되는 세라믹 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 조성비보다도 높고,
상기 외측층과 상기 내측층 사이의 경계부의 Si의 함유량은, 상기 외측층의 Si의 함유량보다도 높고,
상기 두께 방향 내층부에 포함되는 일부의 유전체층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비는, 상기 외측층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비보다도 높고,
상기 두께 방향 제1 외층부의 Ti에 대한 Mn의 조성비는, 상기 외측층의 Ti에 대한 Mn의 조성비보다도 높으며,
상기 소체의 상기 길이 방향에서의 치수를 L0으로 하고, 상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수를 T1로 하고, 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수를 L1로 한 경우에, T1/(L0-L1)로 정의되는 값이 5.98 이하인 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 적층 세라믹 콘덴서.
제2항에 있어서,
상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가, 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수의 0.67배 이상이며,
상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 두께 방향 제1 외층부의 상기 두께 방향에서의 치수의 2배 이상인 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 1.5배 이상인 적층 세라믹 콘덴서.
제4항에 있어서,
상기 적층부의 상기 두께 방향에서의 치수가, 상기 적층부의 상기 길이 방향에서의 치수의 0.67배 이상이며,
상기 길이 방향 제1 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수 및 상기 길이 방향 제2 외층부의 상기 길이 방향에서의 치수가, 모두 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수의 2배 이상인 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 두께 방향 제1 외층부에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는 0.003 이상이며,
상기 외측층에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는 0.003 미만인 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 두께 방향 내층부에 포함되는 희토류 원소 및 상기 외측층에 포함되는 희토류 원소는 Dy이며, 상기 두께 방향 내층부에 포함되는 일부의 유전체층의 Ti에 대한 Dy의 조성비는, 상기 외측층의 Ti에 대한 Dy의 조성비보다도 높은 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 외측층의 상기 두께 방향에서의 치수는, 상기 내측층의 상기 두께 방향에서의 치수 이상인 적층 세라믹 콘덴서.