KR101730495B1 - 적층 세라믹 콘덴서, 이것을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈, 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체 - Google Patents
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Abstract
[과제] 적층 세라믹 콘덴서에 있어서, 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 발생되는 크랙을 억제한다.
[해결수단] 적층 세라믹 콘덴서(10)는 적층체(11)와 적어도 2개의 외부 전극(14)을 구비하고, 적층체(11)는 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)와 제 2 외층부(12b2)를 포함한다. 내층부(11m)에 있어서는 유전체층(12)과 도전체층(13)이 교대로 적층되어 있다. 제 2 외층부(12b2)는 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)를 포함한다. 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계부(12z)는 제 1 주면(111)을 향해서 굽어져 있다.
[해결수단] 적층 세라믹 콘덴서(10)는 적층체(11)와 적어도 2개의 외부 전극(14)을 구비하고, 적층체(11)는 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)와 제 2 외층부(12b2)를 포함한다. 내층부(11m)에 있어서는 유전체층(12)과 도전체층(13)이 교대로 적층되어 있다. 제 2 외층부(12b2)는 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)를 포함한다. 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계부(12z)는 제 1 주면(111)을 향해서 굽어져 있다.
Description
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서, 이것을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈, 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체에 관한 것이다.
크랙의 발생을 억제하는 것을 도모한 적층 세라믹 콘덴서를 개시한 선행 문헌으로서, 일본 특허 공개 2012-248581호 공보(특허문헌 1)가 있다. 특허문헌 1에 기재된 적층 세라믹 콘덴서에 있어서는 소체는 유전체를 통해서 대향하는 제 1 내부 전극 및 제 2 내부 전극이 적층된 내부 전극 적층체(내층부)와, 내부 전극 적층체(내층부)를 적층 방향의 양 측으로부터 끼우는 제 1 유전체 적층체(외층부) 및 제 2 유전체 적층체(외층부)를 포함하고, 제 1 소체 주면을 포함하는 제 1 유전체 적층체(외층부)가 제 2 소체 주면을 포함하는 제 2 유전체 적층체(외층부)보다 적층 방향으로 두껍게 형성되어 있다.
(특허문헌 1) 일본 특허 공개 2012-248581호 공보
크랙의 발생 형태로서는 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 기판이 외력을 받아서 휘어졌을 때에 생기는 외부 응력이 적층 세라믹 콘덴서의 유전체층에 작용해서 크랙이 발생되는 형태가 있다. 본 발명자들은 다른 크랙의 발생 형태로서 적층 세라믹 콘덴서의 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 생기는 내부 응력이 내층부와 외층부의 경계에 작용해서 크랙(층간 박리)이 발생되는 형태를 발견했다.
특허문헌 1에 기재된 적층 세라믹 콘덴서는 외부 응력에 의해 발생되는 크랙의 억제를 도모하고 있지만, 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 생기는 내부 응력에 의해 발생되는 크랙의 억제에 대해서는 고려되어 있지 않다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 생기는 내부 응력에 의해 크랙이 발생되는 것을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의거한 적층 세라믹 콘덴서는 적층된 복수의 유전체층 및 복수의 도전체층을 포함하고, 적층 방향에 있어서 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 적층체와, 상기 적층체의 표면의 일부에 형성되고 상기 복수의 도전체층 중 적어도 일부의 도전체층과 전기적으로 접속된 2개의 외부 전극을 구비하고, 상기 복수의 도전체층은 서로 다른 상기 외부 전극과 접속하는 제 1 도전체층 및 제 2 도전체층을 포함하고, 상기 적층체는 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 끝면, 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결함과 아울러 상기 2개의 끝면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 측면을 더 갖고, 또한 상기 적층 방향에 있어서 상기 제 1 도전체층과 상기 제 2 도전체층이 적층된 부분으로서 상기 복수의 도전체층 중 가장 제 1 주면에 가까운 제 1 최외 도전체층에서부터 제 2 주면에 가장 가까운 제 2 최외 도전체층까지를 포함하는 내층부와 그 내층부를 끼우는 제 1 외층부 및 제 2 외층부를 포함하고, 상기 제 2 외층부는 상기 제 2 주면을 포함하는 외측 외층부 및 그 외측 외층부와 상기 내층부 사이에 내측 외층부를 포함하고, 상기 외측 외층부에 포함되는 유전체층의 Ti에 대한 Si의 조성비는 상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 및 상기 내측 외층부에 포함되는 유전체층의 각각의 Ti에 대한 Si의 조성비보다 높고, 상기 제 2 외층부는 상기 외측 외층부와 상기 내측 외층부 사이에 Si가 모인 경계부를 포함하고, 상기 외측 외층부와 상기 내측 외층부의 경계부는 상기 끝면 또는 상기 측면에 근접함에 따라서 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 포함한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 경계부가 단순한 평면은 아니고 또한 외측 외층부가 변형부를 통해서 내측 외층부를 껴안은 형태로 되므로, 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 생기는 내부 응력에 의해 크랙이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의거한 실시형태 1에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 II-II선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 III-III선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 IV-IV선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 5는 도 2에 있어서의 V-V선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의거한 실시형태 1에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 변형예의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 플로우차트이다.
도 8은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 1 설명도이다.
도 9는 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 2 설명도이다.
도 10은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 3 설명도이다.
도 11은 본 발명에 의거한 실시형태 3에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 의거한 실시형태 4에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈의 평면도이다.
도 13은 도 12에 있어서의 XIII-XIII선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 14는 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 1 설명도이다.
도 15는 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 2 설명도이다.
도 16은 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 3 설명도이다.
도 17은 실험 2에 있어서 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 기판을 굽힌 상태를 나타내는 모식도이다.
도 18은 실험 3에 있어서의 경계부의 비선형성의 평가 방법의 설명도이다.
도 19는 적층 세라믹 콘덴서의 끝면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 확대상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있어서의 II-II선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 III-III선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 IV-IV선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 5는 도 2에 있어서의 V-V선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의거한 실시형태 1에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 변형예의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 플로우차트이다.
도 8은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 1 설명도이다.
도 9는 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 2 설명도이다.
도 10은 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 3 설명도이다.
도 11은 본 발명에 의거한 실시형태 3에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 실장체의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 의거한 실시형태 4에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서 시리즈의 평면도이다.
도 13은 도 12에 있어서의 XIII-XIII선에 관한 화살 표시 단면도이다.
도 14는 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 1 설명도이다.
도 15는 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 2 설명도이다.
도 16은 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 제 3 설명도이다.
도 17은 실험 2에 있어서 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 기판을 굽힌 상태를 나타내는 모식도이다.
도 18은 실험 3에 있어서의 경계부의 비선형성의 평가 방법의 설명도이다.
도 19는 적층 세라믹 콘덴서의 끝면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 확대상의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 의거한 각 실시형태에 의한 적층 세라믹 콘덴서, 이것을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈, 및 적층 세라믹 콘덴서의 실장체에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 이하의 실시형태의 설명에 있어서는 도면 중의 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서를 단지 콘덴서라고 부르기로 한다.
(실시형태 1)
(구성)
도 1~도 5를 참조하여, 본 발명에 의거한 실시형태 1에 있어서의 콘덴서(10)에 대해서 설명한다.
도 1은 콘덴서(10)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어서의 II-II선에 관한 화살 표시 단면도이다. 도 3은 도 1에 있어서의 III-III선에 관한 화살 표시 단면도이다. 도 4는 도 2에 있어서의 IV-IV선에 관한 화살 표시 단면도이다. 도 5는 도 2에 있어서의 V-V선에 관한 화살 표시 단면도이다. 도 1~도 5에 있어서는 후술하는 적층체의 길이 방향을 L, 적층체의 폭 방향을 W, 적층체의 두께 방향을 T로 나타내고 있다.
유전체층(12)과 도전체층(13)의 적층 방향은 적층체(11)의 길이 방향(L) 및 적층체(11)의 폭 방향(W)에 대하여 직교하고 있다. 즉, 유전체층(12)과 도전체층(13)의 적층 방향은 적층체(11)의 두께 방향(T)과 평행이다.
콘덴서(10)는 적층체(11)와 2개의 외부 전극(14)을 구비한다. 적층체(11)는 적층된 복수의 유전체층(12) 및 복수의 도전체층(13)을 포함하고, 적층 방향에 있어서 서로 대향하는 제 1 주면(111) 및 제 2 주면(112)을 갖는다. 2개의 외부 전극(14)은 적층체(11)의 표면의 일부에 형성되고, 복수의 도전체층(13) 중 적어도 일부의 도전체층(13)과 전기적으로 접속되어 있다. 적층체(11)는 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)을 연결하여 서로 대향하는 2개의 끝면으로서의 제 1 끝면(113) 및 제 2 끝면(114)을 갖는다. 적층체(11)는 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)을 연결함과 아울러 상기 2개의 끝면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 측면으로서의 제 1 측면(115) 및 제 2 측면(116)을 더 갖는다.
제 1 측면(115)과 제 2 측면(116)의 최단거리는 제 1 끝면(113)과 제 2 끝면(114)의 최단거리 미만이다. 즉, 적층체(11)의 폭 방향(W)의 치수(W0)는 적층체(11)의 길이 방향(L)의 치수보다 작다. 적층체(11)는 직육면체 형상의 외형을 갖지만, 모서리부 및 능선부 중 적어도 한쪽에 환부를 갖고 있어도 좋다.
적층체(11)는 상기 적층 방향에 있어서 복수의 도전체층(13) 중 가장 제 1 주면(111)에 가까운 제 1 최외 도전체층(13)에서부터 가장 제 2 주면(112)에 가까운 제 2 최외 도전체층(13)까지를 포함하는 내층부(11m)와, 내층부(11m)를 끼우는 제 1 외층부(12b1) 및 제 2 외층부(12b2)를 포함한다. 내층부(11m)에 있어서는 복수의 유전체층(12) 중 일부 유전체층(12)과 복수의 도전체층(13)이 적층되어 있다. 제 1 외층부(12b1)는 복수의 유전체층(12) 중 가장 제 1 주면(111)에 가까운 유전체층으로서의 제 1 유전체층(12x)을 포함한다. 제 2 외층부(12b2)는 복수의 유전체층(12) 중 가장 제 2 주면(112)에 가까운 유전체층으로서의 제 2 유전체층(12y)을 포함하는 외측 외층부(12b22) 및 외측 외층부(12b22)와 내층부(11m) 사이에 위치하는 유전체층(12)을 포함하는 내측 외층부(12b21)를 포함한다. 본 실시형태에 있어서는 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)는 60㎛ 이하이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 적층체(11)는 내층부(11m)와 상기 끝면 사이에 복수의 도전체층(13) 중 반대측의 끝면에 접속하는 도전체층(13)이 연장되지 않는 단부 마진부(12e)를 포함한다. 복수의 도전체층(13)이 한쪽의 끝면과 다른쪽의 끝면에 교대로 1층씩 접속되어 있는 경우에는, 한쪽의 끝면측의 단부 마진부(12e)에 있어서는 약 절반의 매수의 도전체층(13)만이 연장되어 끝면에 접속하고 있다. 다른쪽의 끝면에 접속하고 있는 도전체층(13)은 상기 한쪽의 끝면측의 단부 마진부(12e)에 있어서는 연장되지 않고, 중단된 도전체층(13)의 연장 상은 유전체에 의해 채워져 있다. 다른쪽의 끝면측의 단부 마진부(12e)에 있어서는 나머지의 약 절반의 매수의 도전체층(13)만이 연장되어 상기 다른쪽의 끝면에 접속하고 있다. 상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계부(12z) 중, 단부 마진부(12e)를 적층 방향으로 투영한 영역에 속하는 부분은 제 1 주면(111)을 향해서 굽어져 있다. 즉, 경계부면(12z)은 변형부(9)를 갖고 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 유전체층(12)은 후술하는 바와 같이 서로 함유 성분이 다른 세라믹 그린 시트로 형성된 복수의 제 1 유전체층(12x) 및 제 2 유전체층(12y)을 포함하고 있다.
제 1 외층부(12b1)의 구성은 상술한 것에 한정되지 않고, 제 1 외층부(12b1)가 복수의 유전체층(12) 중 가장 제 1 주면(111)에 가까운 제 2 유전체층(12y)을 포함하는 외측 외층부 및 외측 외층부와 내층부(11m) 사이에 위치하는 제 1 유전체층(12x)을 포함하는 내측 외층부를 포함해도 좋다.
내층부(11m)에 있어서는 제 1 유전체층(12x)과 도전체층(13)이 교대로 적층된 상태에서 복수의 유전체층(12) 중 일부의 제 1 유전체층(12x)과 모든 도전체층(13)이 적층되어 있다. 즉, 내층부(11m)는 모든 도전체층(13)을 포함하고 있다. 환언하면, 복수의 도전체층(13) 중 어느 한쪽의 끝면에 접속된 도전체층을 제 1 도전체층, 다른쪽의 끝면에 접속된 도전체층을 제 2 도전체층으로 했을 때에, 내층부(11m)는 제 1 도전체층과 제 2 도전체층이 적층된 부분에 해당한다. 모든 도전체층(13)의 각각은 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 평면으로 볼 때 대략 직사각형이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 도전체층(13) 모두가 2개의 외부 전극(14) 중 어느 하나와 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서는 모든 도전체층(13)이 2개의 외부 전극(14) 중 어느 하나와 전기적으로 접속되어 있는 예를 나타내어 설명하고 있지만, 이러한 구성에 한정되지 않고, 복수의 도전체층(13) 중 적어도 일부의 도전체층(13)이 2개의 외부 전극(14)(중 어느 하나)과 전기적으로 접속되어 있으면 좋다. 즉, 복수의 도전체층(13) 중에 2개의 외부 전극(14) 중 어느 것에도 전기적으로 접속되지 않는 도전체층(13)이 포함되어 있어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 2개의 외부 전극(14)은 적층체(11)의 길이 방향(L)의 양 측에 형성되어 있다. 구체적으로는 2개의 외부 전극(14) 중 한쪽은 적층체(11)의 길이 방향(L)의 제 1 끝면(113)측에 설치되고, 2개의 외부 전극(14) 중 다른쪽은 적층체(11)의 길이 방향(L)의 제 2 끝면(114)측에 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 2개의 외부 전극(14) 중 한쪽은 제 1 끝면(113)으로부터 제 1 주면(111), 제 2 주면(112), 제 1 측면(115) 및 제 2 측면(116)의 각각에 이어져서 형성되어 있다. 2개의 외부 전극(14) 중 다른쪽은 제 2 끝면(114)으로부터 제 1 주면(111), 제 2 주면(112), 제 1 측면(115) 및 제 2 측면(116)의 각각에 이어져서 형성되어 있다. 단, 2개의 외부 전극(14)의 배치는 상기에 한정되지 않고, 복수의 도전체층(13)의 각각과 전기적으로 접속 가능하고, 또한 콘덴서(10)가 실장 가능해지도록 적층체(11)의 표면의 일부에 형성되어 있으면 된다.
2개의 외부 전극(14) 중 한쪽은 복수의 도전체층(13) 중 일부의 도전체층(13)과 제 1 끝면(113)에서 접속되어 있다. 2개의 외부 전극(14) 중 다른쪽은 복수의 도전체층(13) 중 잔부의 도전체층(13)과 제 2 끝면(114)에서 접속되어 있다. 일부의 도전체층(13)과 잔부의 도전체층(13)은 내층부(11m)에 있어서 제 1 유전체층(12x)을 사이에 끼워서 서로 대향하도록 1층씩 교대로 적층되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)는 제 1 측면(115)과 제 2 측면(116)을 최단으로 연결하는 방향인 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 복수의 도전체층(13)이 위치하는 내층부(11m)의 폭(W1)보다 크다. 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)는 제 1 측면(115)과 제 2 측면(116)을 최단으로 연결하는 방향에 있어서의 적층체(11)의 폭(W0)보다 커도 좋다.
외측 외층부(12b22)의 두께(h22)는 내측 외층부(12b21)의 두께(h21) 이상이다. 외측 외층부(12b22)의 두께(h22)는 후술하는 바와 같이 30㎛ 이상인 것이 바람직하다. 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)는 후술하는 바와 같이 20㎛ 이상인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는 제 2 외층부(12b2)는 제 1 외층부(12b1)보다 두껍다. 즉, 제 2 외층부(12b2)의 두께(h2)는 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 크다. 내측 외층부(12b21)는 제 1 외층부(12b1)보다 두껍다. 즉, 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)는 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 크다.
적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 적층체(11)의 두께(T0)는 내층부(11m)의 두께(T1), 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1), 및 제 2 외층부(12b2)의 두께(h2)를 모두 합한 치수이다.
(작용·효과)
본 실시형태에서는 경계부(12z)의 L 방향 양 끝에 변형부(9)가 형성되어 있으므로, 경계부(12z)의 전체로서는 단순한 평면은 아니다. 따라서, 제 1 유전체층(12x)과 제 2 유전체층(12y) 사이의 박리가 일어나기 어려워진다. 외측 외층부(12b22)가 변형부(9)를 개재해서 내측 외층부(12b21)를 껴안는 형태로 되므로, 외측 외층부(12b22)의 수축시에는 외측 외층부(12b22)는 내측 외층부(12b21)를 압박하게 되고, 그 결과 내측 외층부(12b21)는 내층부(11m)를 압박하게 된다. 따라서, 내층부(11m)의 제 2 주면(112)측의 모서리 근방에 있어서의 크랙의 발생도 일어나기 어려울 수 있다.
(변형예)
콘덴서(10) 대신에 도 6a에 나타내는 바와 같은 구성의 콘덴서(10i)로 하면 더욱 바람직하다. 즉, 상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 경계부(12z)가 상기 끝면에 도달하는 점은 내층부(11m)를 상기 끝면을 향해서 투영한 영역에 속하는 것이 바람직하다. 즉, 도 6a에 나타낸 바와 같이 경계부(12z)의 좌우 양 끝이 제 1 끝면(113) 및 제 2 끝면(114)에 접하는 위치는 제 2 최외 도전체층(13)보다 제 1 주면(111)에 가깝다. 환언하면, 2개의 측면을 연결하는 방향에 직교하는 단면(특히, 적층체(11)의 중심을 통과하는 단면)에 있어서 경계부(12z)가 끝면에 도달하는 점과 제 2 주면 사이의 거리는 내층부와 상기 제 2 주면 사이의 최단거리보다 크다. 이와 같이 변형부(9)가 내층부(11m)의 측방까지 깊이 들어와 있는 구성으로 되어 있다면, 외측 외층부(12b22)가 변형부(9)를 통해서 내측 외층부(12b21)뿐만 아니라 내층부(11m)도 보다 확실하게 껴안는 형태로 되므로, 내층부(11m)의 제 2 주면(112)측의 모서리 근방에 있어서의 크랙의 발생을 보다 일으키기 어렵게 할 수 있다.
또한, 도 6a에 나타내는 콘덴서(10i)의 WT 단면은 도 6b에 나타내는 구성으로 된다. 상기 2개의 끝면을 연결하는 방향으로부터 보았을 때, 경계면(12z)이 측면에 도달하는 점은 내층부(11m)를 측면을 향해서 투영한 영역에 속하는 것이 바람직하다. 도 6b에 나타내는 바와 같이, 경계면(12z)의 좌우 양 끝이 제 1 측면(115) 및 제 2 측면(116)에 접하는 위치는 내층부(11m)의 가장 제 2 주면(112)측에 위치하는 도전체층(13)보다 제 1 주면(111)측의 위치로 되어 있다. 이와 같은 구성도 마찬가지로, 내층부(11m)의 제 2 주면(112)측의 모서리 근방에 있어서의 크랙의 발생을 보다 일으키기 어렵게 할 수 있다.
(구성(계속))
다시, 도 1~도 5를 참조하여 콘덴서(10)를 참조하면서 설명을 이어간다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 2개의 끝면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 적층체(11)는 내층부(11m)와 상기 측면 사이에 도전체층(13)이 연장되지 않고 유전체에 의해서 채워져 있는 측방 마진부(12c)를 포함한다. 상기 2개의 끝면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계부(12z) 중, 측방 마진부(12c)를 적층 방향으로 투영한 영역에 속하는 부분은 제 1 주면(111)을 향해서 굽어져 있다. 즉, 경계부(12z)는 변형부(9)를 갖고 있다.
측방 마진부(12c)에는 도전체층(13)이 연장되어 있지 않으므로, 측방 마진부(12c)는 단부 마진부(12e)보다 밀도가 작아진다. 따라서, 측방 마진부(12c)에 있어서의 변형부(9)의 변형의 크기는 단부 마진부(12e)에 있어서의 변형부(9)의 변형의 크기보다 큰 것이 바람직하다.
즉, 환언하면 적층체(11)의 중심을 통과하고 또한 2개의 끝면을 연결하는 방향에 직교하는 적층체(11)의 단면에 있어서 경계부(12z)가 측면에 도달하는 점과 제 2 주면 사이의 거리는, 적층체(11)의 중심을 통과하고 또한 2개의 측면을 연결하는 방향에 직교하는 적층체(11)의 단면에 있어서 경계부(12z)가 끝면에 도달하는 점과 제 2 주면 사이의 거리보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이 2개의 측면을 연결하는 방향에서 봤을 때, 제 1 최외 도전체층(13) 중, 단부 마진부(12e)를 적층 방향으로 투영한 영역에 속하는 부분은 제 2 주면(112)을 향해서 굽어져 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제 2 최외 도전체층(13) 중, 단부 마진부(12e)를 적층 방향으로 투영한 영역에 속하는 부분은 제 1 주면(111)을 향해서 굽어져 있는 것이 바람직하다. 제 1 최외 도전체층(13) 및 제 2 최외 도전체층(13)에서 열수축 차에 의한 크랙(층간 박리)이 생기기 어려워진다. 여기서, 제 2 외층부(12b2)는 제 1 외층부(12b1)보다 두껍기 때문에 제 2 최외 도전체층에 있어서의 열수축 차가 보다 커져서 크랙이 발생하기 쉽다. 따라서, 제 2 최외 도전체층(13)의 굽힘량은 제 1 최외 도전체층(13)의 굽힘량보다 큰 것이 보다 바람직하다. 또한, 제 1 최외 도전체층(13) 및 제 2 최외 유전체층(13)의 굽힘량은 후술하는 실험 3, 실험 4에서 경계부(12z)의 비선형성이 평가될 때에 측정되는 최단 거리(d)와 유사한 측정 방법에 의해 구해진다.
후술하는 바와 같이, 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 제 1 측면(115) 및 제 2 측면(116)의 각각과 내층부(11m) 사이를 차지하는 부분인 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 바람직하다. 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 평균 치수((W0-W1)/2)가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 보다 바람직하다. 측방 마진부(12c)의 최대 치수 또는 평균 치수((W0-W1)/2)가 30㎛보다 크고 또한 90㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수가 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)보다 큰 것이 바람직하다.
후술하는 바와 같이, 적층체(11)의 길이 방향(L)에 있어서 제 1 끝면(113) 및 제 2 끝면(114)의 각각과 내층부(11m) 사이를 차지하는 부분인 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 바람직하다. 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 평균 치수((L0-L1)/2)가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 보다 바람직하다. 단부 마진부(12e)의 최대 치수 또는 평균 치수((L0-L1)/2)가 30㎛보다 크고 또한 90㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수가 내측 외측부(12b21)의 두께(h21)보다 큰 것이 바람직하다.
이하, 콘덴서(10)에 포함되는 몇몇 구성 요소에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
복수의 도전체층(13)의 각각을 구성하는 재료로서는 Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는 이들 금속의 적어도 1종을 포함하는 합금, 예를 들면 Ag와 Pd의 합금 등을 사용할 수 있다. 복수의 도전체층(13)의 각각의 두께는 소성 후에 있어서 0.3㎛ 이상 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
2개의 외부 전극(14)의 각각은 적층체(11)의 양 단부를 피복하도록 형성된 하지층과, 이 하지층을 피복하도록 형성된 도금층을 포함한다. 하지층을 구성하는 재료로서는 Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는 이들 금속의 적어도 1종을 포함하는 합금, 예를 들면 Ag와 Pd의 합금 등을 사용할 수 있다. 하지층의 두께는 10.0㎛ 이상 50.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
하지층의 형성 방법으로서는 소성 후의 적층체(11)의 양 단부에 도포한 도전성 페이스트를 베이킹하거나, 또는 소성 전의 적층체(11)의 양 단부에 도포한 도전성 페이스트를 유전체층(13)과 동시에 소성해도 좋다. 그것 이외에도, 하지층의 형성 방법으로서는 적층체(11)의 양 단부에 도금하거나, 또는 적층체(11)의 양 단부에 도포한 도전성 입자를 포함하는 수지 페이스트를 경화시켜도 좋다.
하지층을 도전성 입자를 포함하는 수지 페이스트로 형성한 경우에는 콘덴서(10)를 실장한 피실장체가 외력을 받아서 휘어졌을 때에 생기는 외부 응력에 의한 적층체(11)로의 부하를 저감하여 적층체(11)에 크랙이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제 2 외층부(12b2)를 두껍게 한 후에 도전성 입자를 포함하는 수지층을 포함하는 2개의 외부 전극(14)을 형성함으로써 적층체(11)에 크랙이 발생되는 것을 보다 한층 억제할 수 있다.
도금층을 구성하는 재료로서는 Sn, Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속, 또는 이들 금속의 적어도 1종을 포함하는 합금, 예를 들면 Ag와 Pd의 합금 등을 사용할 수 있다.
도금층은 복수의 층으로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 도금층으로서는 Ni 도금층 상에 Sn 도금층이 형성된 2층 구조인 것이 바람직하다. Ni 도금층은 땜납 배리어층으로서 기능한다. Sn 도금층은 땜납과의 젖음성이 양호하다. 1층당 도금층의 두께는 1.0㎛ 이상 10.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
복수의 유전체층(12)의 각각은 ABO3(A는 Ba를 포함하고, B는 Ti를 포함하고, O는 산소)으로 나타내어지는 페로브스카이트형 화합물을 주성분으로 한다. 즉, 복수의 제 1 유전체층(12x) 및 제 2 유전체층(12y)의 각각은 모두 주성분으로서 티탄산 바륨인 BaTiO3을 포함한다.
또한, 복수의 유전체층(12)의 각각은 부성분으로서 Si를 포함한다. 주성분인 상기 ABO3으로 나타내어지는 페로브스카이트형 화합물에 유리 또는 SiO2 등의 Si 화합물이 첨가됨으로써 Si가 부성분으로서 포함된다. 그 외에도, Mn 화합물, Mg 화합물, Co 화합물, Ni 화합물 또는 희토류 화합물 등이 주성분인 상기 ABO3으로 나타내어지는 페로브스카이트형 화합물에 첨가되어 있어도 좋다.
외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분은 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 제 1 외층부(12b1)를 구성하는 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 Si의 함유비가 높다. Si에 한정되지 않고, 「함유비」는 몰비로서 나타낼 수 있다. 복수의 유전체층(12)의 각각에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는 파장 분산형 X선 분석 장치: WDX(wavelength-dispersive X-ray spectrometer)를 이용하여 측정할 수 있다.
외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는 1.3mol% 이상 3.0mol% 이하인 것이 바람직하다. 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가 1.3mol% 미만인 경우, 또는 3.0mol%보다 높은 경우에는 외측 외층부(12b22)의 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비는 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비보다 0.4mol% 이상 높은 것이 바람직하고, 0.8mol% 이상 높은 것이 더욱 바람직하다.
외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부(12z)의 근방의 부분, 즉 경계부는 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유율이 높다. 또한, 외측 외층부(12b22)에 있어서의 제 2 주면(112)측의 표층부(12s)는 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유율이 높다. 또한, 외측 외층부(12b22)에 있어서 Si의 함유율이 높은 경계부 및 표층부(12s)의 각각은, 전계 방출형 파장 분산 X선 분광기: FE-WDX(field emission wavelength-dispersive X-ray spectrometer)를 사용하여 작성한 원소 매핑에 의해 확인할 수 있다.
(실시형태 2)
(제조 방법)
도 7~도 10을 참조하여, 본 발명에 의거한 실시형태 2에 있어서의 콘덴서의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 제조 방법은 실시형태 1에서 설명한 콘덴서(10)를 얻기 위한 제조 방법이다.
도 7은 본 실시형태에 있어서의 콘덴서의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다. 또한, 이하에 나타내는 콘덴서의 제조 방법은 제조 과정의 도중 단계까지 일괄해서 가공 처리를 행함으로써 마더 적층체를 제작하고, 그 후에 마더 적층체를 분단해서 개편화하고, 개편화 후의 연질 적층체에 가공 처리를 더 실시함으로써 복수의 콘덴서(10)를 동시에 대량으로 생산하는 방법이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 콘덴서(10)를 제조할 때에는 우선 제 1 세라믹 슬러리의 조제가 행해진다(공정 S11). 구체적으로는 세라믹스 분말, 바인더 및 용제 등이 소정의 배합 비율로 혼합되고, 이것에 의해 제 1 세라믹 슬러리가 형성된다.
이어서, 제 1 세라믹 그린 시트가 형성된다(공정 S12). 구체적으로는, 제 1 세라믹 슬러리가 캐리어 필름 상에 있어서 다이 코터, 그라비아 코터, 또는 마이크로 그라비아 코터 등을 이용하여 시트 형상으로 성형됨으로써 제 1 세라믹 그린 시트가 제작된다.
이어서, 마더 시트가 형성된다(공정 S13). 구체적으로는, 제 1 세라믹 그린 시트에 도전성 페이스트가 소정의 패턴을 갖도록 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 이용하여 인쇄됨으로써 제 1 세라믹 그린 시트 상에 소정의 도전 패턴이 형성된 마더 시트가 형성된다.
여기서, 제작되는 마더 시트에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명에 의거한 실시형태 1에 있어서의 콘덴서의 외측 외층이 형성되기 전의 일부 적층체를 구성하는 단위 시트군의 적층 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 일부 적층체(11p)는 구성이 다른 복수의 단위 시트(120a, 130a, 130b)로 이루어지는 단위 시트군을 재료로 해서 제작되고, 보다 상세하게는 이들 구성이 다른 복수의 단위 시트(120a, 130a, 130b)가 소정의 순서로 적층되어 압착 및 소성됨으로써 제작된다.
단위 시트(120a)는 그 표면에 도전 패턴이 형성되어 있지 않은 세라믹 기재(12xr)만으로 이루어지는 것이다. 단위 시트(120a)는 소성 후에 있어서 제 1 외층부(12b1) 또는 내측 외층부(12b21)의 제 1 유전체층(12x)을 구성하는 부분이 된다.
단위 시트(130a, 130b)는 세라믹 기재(12xr)의 표면에 소정의 형상의 도전 패턴(13r)이 형성된 것이다. 단위 시트(130a, 130b) 중의 도전 패턴(13r)은 소성 후에 있어서 내층부(11m)의 도전체층(13)을 구성하는 부분이 된다. 또한, 단위 시트(130a, 130b) 중의 세라믹 기재(12xr)는 소성 후에 있어서 내층부(11m)의 제 1 유전체층(12x)을 구성하는 부분이 된다.
마더 시트는 도 8에 있어서 나타낸 단위 시트(130a, 130b)의 각각에 대해서, 그 각각의 단위 시트를 단위 유닛으로 해서 동 형상의 단위 시트가 평면적으로 매트릭스 형상으로 배열되도록 복수 배치된 레이아웃을 갖는 것이다.
또한, 단위 시트(130a)와 단위 시트(130b)는 동 형상이기 때문에, 이들을 포함하는 마더 시트로서는 동일한 도전 패턴을 갖는 것이 사용될 수 있고, 후술하는 마더 시트의 적층 공정에 있어서 동일한 도전 패턴을 갖는 마더 시트를 반 피치씩 어긋나게 적층함으로써 도 8에 있어서 나타낸 단위 시트(130a, 130b)의 적층 구조를 얻을 수 있다.
또한, 마더 시트로서는 도전 패턴(13r)을 갖는 마더 시트 외에, 상기 공정 S13을 거치지 않고 제작된 제 1 세라믹 그린 시트도 준비된다.
이어서, 마더 시트가 적층된다(공정 S14). 구체적으로는, 복수의 마더 시트가 소정의 룰에 따라서 적층됨으로써 적층 후의 마더 시트군의 내부에 있어서, 상기 단위 유닛이 각각 적층 방향에 있어서 도 8에 있어서 나타낸 적층 구조를 갖도록 배치된다.
이어서, 마더 시트군이 압착된다(공정 S15). 도 9는 마더 시트군이 압착되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 9에 있어서는 하나의 일부 적층체(11p)에 상당하는 부분만 도시하고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 제 1 외층부(12b1)를 구성하는 복수의 마더 시트, 내층부(11m)를 구성하는 복수의 마더 시트, 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 복수의 마더 시트가 이 순서로 적층되어서 마더 시트군이 구성되어 있다.
베이스(90) 상에 적재된 마더 시트군은 내측 외층부(12b21)를 구성하는 마더 시트측으로부터 평판 금형(91)이 화살표(92)로 나타내는 바와 같이 마더 시트군의 적층 방향을 따라서 압박됨으로써 가압되어서 압착된다.
이어서, 제 2 세라믹 슬러리의 조제가 행해진다(공정 S21). 구체적으로는 세라믹스 분말, 바인더 및 용제 등이 소정의 배합 비율로 혼합되고, 이것에 의해 제 2 세라믹 슬러리가 형성된다. 제 2 세라믹 슬러리는 제 1 세라믹 슬러리에 비교해서 Si가 많이 첨가되어 있다.
이어서, 제 2 세라믹 그린 시트가 형성된다(공정 S22). 구체적으로는 제 2 세라믹 슬러리가 캐리어 필름 상에 있어서 다이 코터, 그라비아 코터, 또는 마이크로 그라비아 코터 등을 이용하여 시트 형상으로 성형됨으로써 제 2 세라믹 그린 시트가 제작된다.
이어서, 공정 S15에 있어서 압착된 마더 시트군에 복수의 제 2 세라믹 그린 시트가 적층된다(공정 S23). 구체적으로는 내측 외층부(12b21)를 구성하는 마더 시트 상에 외측 외층부(12b22)의 제 2 유전체층(12y)을 구성하는 세라믹 기재(12yr)만으로 이루어지는 복수의 제 2 세라믹 그린 시트가 적층된다. 또한, 세라믹 기재(12yr)만으로 이루어지는 복수의 제 2 세라믹 그린 시트를 적층하는 대신에 제 2 세라믹 슬러리를 포함하는 페이스트를 내측 외층부(12b21)를 구성하는 마더 시트 상에 도포해도 좋다.
이어서, 공정 S15에 있어서 압착된 마더 시트군과 복수의 제 2 세라믹 그린 시트가 압착된다(공정 S24). 도 10은 공정 S15에 있어서 압착된 마더 시트군과 복수의 제 2 세라믹 그린 시트가 압착되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 10에 있어서는 하나의 연질 적층체(11q)에 상당하는 부분만 도시되어 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 공정 S15에 있어서 압착된 마더 시트군과 복수의 제 2 세라믹 그린 시트는 외측 외층부(12b22)를 구성하는 마더 시트측으로부터 평판 금형(91)이 화살표(92)로 나타내는 바와 같이 마더 시트군의 적층 방향을 따라서 압박됨으로써 가압되어서 압착된다. 이것에 의해, 마더 적층체가 제작된다. 이 때, 경계부(12z)의 양 끝에는 변형부(9)가 형성되어 있다.
이어서, 마더 적층체가 분단된다(공정 S25). 구체적으로는, 압박 절단 또는 다이싱에 의해서 마더 적층체가 행렬 형상으로 분단되고, 이것에 의해 연질 적층체(11q)의 잘라냄이 행해진다.
이어서, 연질 적층체(11q)의 소성이 행해진다(공정 S26). 구체적으로는 잘라내어진 연질 적층체(11q)가 소정의 온도로 가열되고, 이것에 의해 세라믹 유전체 재료 및 도전체 재료가 소성된다. 소성 온도는 세라믹 유전체 재료 및 도전체 재료의 종류에 따라서 적절하게 설정되고, 예를 들면 900℃ 이상 1,300℃ 이하의 범위 내에서 설정된다.
이어서, 연질 적층체(11q)의 배럴 연마가 행해진다(공정 S27). 구체적으로는 소성 후의 연질 적층체(11q)가 배럴이라고 불리는 작은 상자 내에 세라믹 재료보다 경도가 높은 미디어 볼과 함께 봉입되어 상기 배럴을 회전시킴으로써 연질 적층체(11q)의 연마가 행해진다. 이것에 의해, 연질 적층체(11q)의 외표면(특히, 모서리부 및 능선부)에 곡면 형상의 환부를 갖게 됨으로써 적층체(11)가 형성된다.
이어서, 외부 전극이 형성된다(공정 S28). 구체적으로는 적층체(11)의 제 1 끝면(113)을 포함하는 부분의 단부 및 제 2 끝면(114)을 포함하는 부분의 단부에 도전성 페이스트가 도포됨으로써 금속막이 형성되고, 금속막이 소성된 후에 상기 금속막에 Ni 도금, Sn 도금이 순서대로 실시됨으로써 적층체(11)의 외표면 상에 2개의 외부 전극(14)이 형성된다.
(작용·효과)
본 실시형태에서는 상술의 일련의 공정을 거침으로써 도 1~도 5에 나타낸 구조를 갖는 콘덴서(10)를 얻을 수 있다.
(바람직한 구성)
실시형태 1, 실시형태 2에서 설명한 콘덴서(10)에 있어서는, 복수의 유전체층(12)의 각각은 주성분으로서 티탄산 바륨, 및 부성분으로서 Si를 포함하고, 외측 외층부(12b22)를 구성하는 유전체층(12)의 함유 성분은 내층부(11m)에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 유전체층(12)의 각각의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 Si의 몰비가 높고, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부는 외측 외층부(12b22) 또는 내측 외층부(12b21)로부터 Si가 모여 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유량이 많은 것이 바람직하다.
2개의 외부 전극(14)이 적층체(11)의 제 2 주면(112) 중 적어도 일부에 형성되고, 외측 외층부(12b22)에 있어서의 제 2 주면(112)측의 표층부(12s)는 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유율이 높은 것이 바람직하다.
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층의 함유 성분은 상기 외측 외층부를 구성하는 상기 유전체층의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비가 높은 것이 바람직하다.
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 상기 제 1 외층부에 포함되는 상기 유전체층, 상기 내측 외층부를 구성하는 상기 유전체층의 각각의 함유 성분은, 상기 외측 외층부를 구성하는 상기 유전체층의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 Mn의 조성비가 높은 것이 바람직하다.
콘덴서(10)에 있어서는 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분이 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 Si의 몰비가 높다. 즉, 외측 외층부(12b22)가 내측 외층부(12b21)보다 Si를 많이 포함하고 있다. Si의 함유율이 높은 유전체층의 쪽이 소성시의 열수축률이 크다. 그 때문에, 소성시의 열수축률은 외측 외층부(12b22)의 쪽이 내측 외층부(12b21)보다 커진다. 그 결과, 외측 외층부(12b22)의 열수축률은 내층부(11m)의 도전체층(13)의 열수축률에 가까워진다.
따라서, 콘덴서(10)에 있어서는 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에 작용하는 내부 응력이 완화되기 때문에 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비보다 0.4mol% 이상 높음으로써, 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 0.8mol% 이상 높음으로써 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 외측 외층부(12b22)의 두께가 내측 외층부(12b21)의 두께 이상임으로써 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 응력 완화 효과를 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에 미치기 쉽게 할 수 있다.
외측 외층부(12b22)의 두께(h22)가 30㎛ 이상임으로써 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의해 내측 외층부(12b21)에 작용하는 수축력을 필요값 이상 확보할 수 있다.
내측 외층부(12b21)의 두께(h21)가 20㎛ 이상임으로써 외측 외층부(12b22)가 함유하는 Si가 내층부(11m) 내에서 확산되는 것을 억제할 수 있다. 내층부(11m)의 Si 함유율이 지나치게 높으면, 내층부(11m)에 포함되는 제 1 유전체층(12x)에서 소성시에 세라믹 입자의 입자 성장이 지나치게 진행되어 제 1 유전체층(12x)의 내전압성이 저하된다. 그 결과, 내층부(11m)에서 단락이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)가 20㎛ 이상임으로써 내층부(11m)에 포함되는 제 1 유전체층(12x)의 내전압성을 유지하여 단락의 발생을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)는 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 크다. 후술하는 바와 같이, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부에 의해서 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 밀착력이 향상되고 있기 때문에, 내측 외층부(12b21)를 어느 정도 두껍게 해도 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 작용시킬 수 있기 때문에, 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에 작용하는 내부 응력을 완화하여 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
(측방 마진부)
상술한 바와 같이, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 바람직하다. 제 1 외층부(12b1)를 얇게 한 경우에는 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)의 경계에 작용하는 내부 응력이 완화되기 때문에, 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수를 크게 한 경우에는 마더 시트군의 압착시에 측방 마진부(12c)에 위치하는 복수의 제 1 유전체층(12x)에 압력을 부하시키기 쉬워져서 측방 마진부(12c)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 측방 마진부(12c)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)에 있어서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 평균 치수((W0-W1)/2)가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 보다 바람직하다. 마더 적층체의 분단에 의해 서로 이웃하도록 분할된 2개의 적층체에 있어서 서로 인접하고 있는 2개의 측방 마진부(12c)의 폭의 합의 절반이 측방 마진부(12c)의 평균 치수((W0-W1)/2)에 상당한다. 따라서, 측방 마진부(12c)의 평균 치수((W0-W1)/2)가 제 1 외층부(12b1) 의 두께(h1)보다 큰 경우, 마더 시트군의 압착시에 측방 마진부(12c)에 위치하는 복수의 제 1 유전체층(12x)에 압력을 부하시키기 쉬워져서 측방 마진부(12c)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 측방 마진부(12c)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)에 있어서, 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 제 1 측면(115)측의 측방 마진부(12c)의 치수와 제 2 측면(116)측의 측방 마진부(12c)의 치수에 차가 있었던 경우에도 상기 크랙(층간 박리)의 발생의 억제 및 내층부(11m)에 있어서의 단락의 발생의 억제의 양쪽의 효과를 보다 안정적으로 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수가 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)보다 큰 것이 바람직하다. 내측 외층부(12b21)를 얇게 한 경우에는 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 작용시키기 쉽게 할 수 있기 때문에 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에 작용하는 내부 응력을 효과적으로 완화하여 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 측방 마진부(12c)의 폭 방향의 최대 치수 또는 평균 치수((W0-W1)/2)가 30㎛보다 크고, 또한 90㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다. 측방 마진부(12c)의 최대 치수 또는 평균 치수((W0-W1)/2)가 30㎛보다 큼으로써 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 측방 마진부(12c)의 최대 치수 또는 평균 치수((W0-W1)/2)가 90㎛ 이상인 경우에는 콘덴서(10)의 정전용량이 지나치게 작아지기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 측방 마진부(12c)의 최대 치수 또는 평균 치수((W0-W1)/2)가 90㎛ 미만임으로써 콘덴서(10)의 정전용량을 확보할 수 있다.
상술한 바와 같이, 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 복수의 도전체층(13)이 위치하는 내층부(11m)의 폭(W1)보다 크다. 또한, 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 폭보다 커도 좋다.
후술하는 바와 같이, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부에 의해서 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 밀착력이 향상되어 있기 때문에, 내층부(11m)가 두꺼워짐으로써 측방 마진부(12c)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성이 저하된 경우라도 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 작용시킬 수 있기 때문에, 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에 작용하는 내부 응력을 완화하여 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
(단부 마진부)
상술한 바와 같이, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 바람직하다. 제 1 외층부(12b1)를 얇게 한 경우에는 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)의 경계에 작용하는 내부 응력이 완화되기 때문에 내층부(11m)와 제 1 외층부(12b1)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수를 크게 한 경우에는 마더 시트군의 압착시에 단부 마진부(12e)에 위치하는 복수의 제 1 유전체층(12x)에 압력을 부하시키기 쉬워져서 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)에 있어서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 평균 치수((L0-L1)/2)가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 것이 보다 바람직하다. 마더 적층체의 분단에 의해 서로 이웃하도록 분할된 2개의 적층체에 있어서 서로 인접하고 있는 2개의 단부 마진부(12e)의 길이의 합의 절반이 단부 마진부(12e)의 평균 치수((L0-L1)/2)에 상당한다. 따라서, 단부 마진부(12e)의 평균 치수((L0-L1)/2)가 제 1 외층부(12b1)의 두께(h1)보다 큰 경우, 마더 시트군의 압착시에 단부 마진부(12e)에 위치하는 복수의 제 1 유전체층(12x)에 압력을 부하시키기 쉬워져서 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)에 있어서, 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 제 1 끝면(113)측의 단부 마진부(12e)의 치수와 제 2 끝면(114)측의 단부 마진부(12e)의 치수에 차가 있었던 경우에도 상기 크랙(층간 박리)의 발생의 억제 및 내층부(11m)에 있어서의 단락의 발생의 억제의 양쪽의 효과를 보다 안정적으로 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수가 내측 외층부(12b21)의 두께(h21)보다 큰 것이 바람직하다. 내측 외층부(12b21)를 얇게 한 경우에는 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 작용시키기 쉽게 할 수 있기 때문에, 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에 작용하는 내부 응력을 효과적으로 완화하여 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단부 마진부(12e)의 길이 방향(L)의 최대 치수 또는 평균 치수((L0-L1)/2)가 30㎛보다 크고, 또한 90㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다. 단부 마진부(12e)의 최대 치수 또는 평균 치수((L0-L1)/2)가 30㎛보다 큼으로써 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 단부 마진부(12e)의 최대 치수 또는 평균 치수((L0-L1)/2)가 90㎛ 이상인 경우에는 콘덴서(10)의 정전용량이 지나치게 작아지기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 단부 마진부(12e)의 최대 치수 또는 평균 치수((L0-L1)/2)가 90㎛ 미만임으로써 콘덴서(10)의 정전용량을 확보할 수 있다.
상술한 바와 같이, 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 길이 방향(L)에 있어서 복수의 도전체층(13)이 위치하는 내층부(11m)의 길이 방향의 치수(L1)보다 크다. 또한, 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 길이 방향의 치수보다 커도 좋다.
후술하는 바와 같이, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부에 의해서 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 밀착력이 향상되고 있기 때문에 내층부(11m)가 두꺼워짐으로써 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성이 저하된 경우에도 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 작용시킬 수 있기 때문에, 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에 작용하는 내부 응력을 완화하여 내층부(11m)와 내측 외층부(12b21)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
(유전체층)
상술한 바와 같이, 복수의 제 1 유전체층(12x) 및 제 2 유전체층(12y)의 각각은 모두 주성분으로 티탄산 바륨을 포함하기 때문에 내측 외층부(12b21)와 외측 외층부(12b22)의 계면에 있어서의 화학 결합을 빈틈없이 하여 내측 외층부(12b21)와 외측 외층부(12b22)의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 내측 외층부(12b21)와 외측 외층부(12b22)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
(Si의 함유량)
상술한 바와 같이, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부는 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유량이 많다. 또한, 외측 외층부(12b22)에 있어서의 제 2 주면(112)측의 표층부(12s)는 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유량이 많다.
여기서, 외측 외층부(12b22)의 경계부 및 표층부(12s)의 각각에 있어서 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)보다 Si의 함유율을 높게 하는 방법에 대해서 설명한다. 콘덴서(10)의 소성시에 세라믹 입자의 입계에서 Si가 편석하는 온도 및 기체 분위기로 함으로써, Si 함유율이 높은 외측 외층부(12b22)에 있어서는 세라믹 입자의 입자 성장이 진행되고, 조대화된 세라믹 입자의 입계에서 Si가 편석한다. 편석한 Si는 세라믹 입자의 입계를 따라서 이동하여 외측 외층부(12b22)의 경계부 및 표층부(12s)의 각각에 모인다. 그 결과, 외측 외층부(12b22)의 경계부 및 표층부(12s)의 각각에 있어서 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)보다 Si의 함유율이 높아진다.
외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부가 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유율이 높음으로써 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 그 이유는 상술한 바와 같이 세라믹 입자의 입계를 따라서 이동한 Si가 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 계면에 다수 존재하는 미세한 간극을 메워서 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)를 결합시키기 때문이라고 생각된다. 따라서, 내측 외층부(12b21)의 형성과 외측 외층부(12b22)의 형성을 별개로 행함으로써 내측 외층부(12b21)와 외측 외층부(12b22)의 계면에 미세한 간극을 발생시킴으로써 편석된 Si의 경계부에서의 농축을 촉진할 수 있고, 반대로 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21)의 밀착력의 향상을 도모할 수 있는 것으로 생각된다.
외측 외층부(12b22)에 있어서의 제 2 주면(112)측의 표층부(12s)가 외측 외층부(12b22)의 중앙부(12m)에 비교해서 Si의 함유량이 많아짐으로써 외부 전극(14)의 형성시에 적층체(11)의 기계적 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 이유는 외부 전극(14)의 형성시에 외부 전극(14)에 포함되는 유리 성분이 적층체(11)의 세라믹 유전체 재료와 반응한 경우, 적층체(11)의 기계적 강도가 저하된다. 이 경우, 콘덴서(10)를 실장시 또는 실장 후에 외력을 받았을 때에 적층체(11)의 중앙측에 있어서의 외부 전극(14)과의 접촉부의 단부를 기점으로 해서 적층체(11)에 크랙이 발생하기 쉬워진다. 외측 외층부(12b22)의 Si 함유량이 많은 경우, 외부 전극(14)에 포함되는 유리 성분과 적층체(11)의 세라믹 유전체 재료가 반응하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 외부 전극(14)의 형성시에 적층체(11)의 기계적 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
(희토류 원소)
복수의 유전체층(12)의 각각에 있어서 주성분인 상기 ABO3으로 나타내어지는 페로브스카이트형 화합물에 희토류 화합물이 첨가되어 있는 경우, 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분은 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비가 높은 것이 바람직하다. 즉, 내층부(11m) 및 내측 외층부(12b21)가 외측 외층부(12b22)보다 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 것이 바람직하다.
희토류 원소로서는 Dy, Gd, Y 또는 La 등이 콘덴서(10)의 기능을 높이기 위해서 첨가된다. 구체적으로는 희토류 원소를 첨가함으로써 콘덴서(10)에 있어서, 용량 온도 특성의 안정화, 및 고온 부하에 있어서의 절연 저항값을 유지하여 콘덴서의 수명을 장기화하는 것을 도모할 수 있다.
그러나, 희토류 원소는 세라믹 입자의 입계 또는 편광층에 농축되기 쉬운 경향을 갖고, 수용성 플럭스에 용출되기 쉬운 특성을 갖는다. 그 때문에, 콘덴서(10)의 실장시에 납땜에 사용되는 수용성 플럭스에 포함되는 아디프산 등의 유기산에 희토류 원소를 포함하는 세라믹 성분이 용출되는 경우가 있다. 이 경우, 세라믹 성분이 용출되어 취화된 적층체의 외층부에 크랙이 발생되는 경우가 있다.
그 때문에, 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는 0.3mol% 이상, 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비는 0.3mol% 미만인 것이 바람직하다.
내층부(11m)에 포함되는 제 1 유전체층(12x)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비가 0.3mol% 이상임으로써, 콘덴서(10)에 있어서 용량 온도 특성의 안정화, 및 고온 부하에 있어서의 절연 저항값을 유지하여 콘덴서의 수명을 장기화하는 것을 도모할 수 있다.
외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 희토류 원소의 몰비가 0.3mol% 미만임으로써 외측 외층부(12b22)로부터 세라믹 성분이 용출해서 외측 외층부(12b22)가 취화됨으로써 외측 외층부(12b22)로부터 크랙이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이들 특징 및 그 효과는 희토류 원소로서의 Dy의 함유량을 여러가지 변경해서 행해진 실험에 의해 확인되어 있고, Dy 대신에 Gd, Y 또는 La를 이용한 경우의 효과도 마찬가지로 확인할 수 있다.
(Mn의 함유량)
복수의 유전체층(12)의 각각에 있어서 주성분인 상기 ABO3으로 나타내어지는 페로브스카이트형 화합물에 Mn 화합물이 첨가되어 있는 경우, 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 제 1 외층부(12b1)을 구성하는 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분은 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분과 비교하여 Ti에 대한 Mn의 몰비가 높은 것이 바람직하다. 즉, 내층부(11m) 및 내측 외층부(12b21)가 외측 외층부(12b22)로부터 Mn을 많이 포함하고 있는 것이 바람직하다.
Mn의 함유율이 낮은 유전체층의 쪽이 색채가 밝아진다. 그 때문에, 내층부(11m), 제 1 외층부(12b1) 및 내측 외층부(12b21)의 각각이 외측 외층부(12b22)보다 Mn을 많이 포함하고 있음으로써 외측 외층부(12b22)의 색채가 내층부(11m), 제 1 외층부(12b1) 및 내측 외층부(12b21)의 각각의 색채에 비교해서 밝아진다. 이것에 의해, 콘덴서(10)의 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)을 시각적으로 용이하게 판별하는 것이 가능해진다.
따라서, 촬상 카메라 등에 의해서 콘덴서(10)를 관찰함으로써 콘덴서(10)에 있어서의 제 1 주면(111)과 제 2 주면(112)의 서로의 방향을 확인할 수 있기 때문에, 콘덴서(10)의 실장시에 제 2 주면(112)이 실장면이 되도록 콘덴서(10)의 방향을 자동적으로 정렬하는 것이 가능해진다.
예를 들면, 내층부(11m)에 포함되는 일부의 제 1 유전체층(12x), 제 1 외층부(12b1)를 구성하는 제 1 유전체층(12x), 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 제 1 유전체층(12x)의 각각의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Mn의 몰비는 0.08mol% 이상, 외측 외층부(12b22)를 구성하는 제 2 유전체층(12y)의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Mn의 몰비는 0.08mol% 미만인 것이 바람직하다. 이것들의 특징 및 그 효과는 Mn의 함량을 여러가지 변경해서 행한 실험에 의해 확인되어 있다.
(실시형태 3)
(실장체)
도 11을 참조해서, 본 발명에 의거한 실시형태 3에 있어서의 콘덴서의 실장체에 대해서 설명한다.
도 11은 본 실시형태에 있어서의 콘덴서의 실장체의 단면도이다. 본 실시형태에 있어서의 콘덴서의 실장체(10x)는 콘덴서(10)와 콘덴서(10)가 실장되는 피실장체(1)를 구비한다. 콘덴서(10)는 제 2 주면(112)이 피실장체(1)측에 위치된 상태에서 피실장체(1)에 실장되어 있다. 피실장체(1)는 회로 기판 등이어도 좋다.
구체적으로는 피실장체(1)는 서로 간격을 두고서 위치하는 2개의 랜드(20)를 표면에 갖는다. 콘덴서(10)의 2개의 외부 전극(14)과 2개의 랜드(20)는 접합제인 땜납(30)에 의해서 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 접합제는 땜납에 한정되지 않고, 2개의 외부 전극(14)과 2개의 랜드(20)를 기계적 및 전기적으로 접합할 수 있는 재료라면 좋다. 도 11에 있어서는 2개의 랜드(20)는 지면에 수직인 방향으로 배열되어 있으므로, 도 11에서는 앞쪽 하나의 랜드(20)만이 보이고 있다. 도 11에서는 안쪽의 랜드(20)는 앞쪽의 랜드(20)에 의해서 가려져 있다.
2개의 랜드(20)의 각각의 폭(WL)은 적층체(11)의 폭(W0)보다 작다. 2개의 랜드(20)의 각각의 폭(WL)이 적층체(11)의 폭(W0)보다 작음으로써, 2개의 외부 전극(14)의 각각은 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 땜납(30)으로부터 압축 응력을 받게 된다. 2개의 외부 전극(14)에 작용한 압축 응력은 외측 외층부(12b22)를 통해서 내측 외층부(12b21)에도 작용하기 때문에, 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에 작용하는 내부 응력이 완화되어 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
2개의 랜드(20)의 각각의 폭(WL)은 내층부(11m)의 폭(W1)보다 작은 것이 바람직하다. 2개의 랜드(20)의 각각의 폭(WL)이 내층부(11m)의 폭(W1)보다 작은 경우에는 외측 외층부(12b22)를 통해서 내측 외층부(12b21)에 작용하는 압축 응력이 높아지고, 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에 작용하는 내부 응력이 더욱 완화되어 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 보다 억제할 수 있다.
(실시형태 4)
(콘덴서 시리즈)
도 12~도 13을 참조하여, 본 발명에 의거한 실시형태 4에 있어서의 콘덴서 시리즈에 대해서 설명한다.
도 12는 본 발명에 의거한 실시형태 4에 있어서의 콘덴서 시리즈의 평면도이다. 도 13은 도 12에 있어서의 XIII-XIII선에 대한 화살 표시 단면도이다.
본 실시형태에 있어서의 콘덴서 시리즈(10s)는 복수의 콘덴서(10)와 복수의 콘덴서(10)를 각각 수납하는 복수의 오목부(5h)가 간격을 두고서 형성된 장척상의 캐리어 테이프(5), 및 캐리어 테이프(5)에 부착되어서 복수의 오목부(5h)를 막는 커버 테이프(6)를 포함하는 포장체(4)를 구비한다. 복수의 콘덴서(10)는 제 2 주면(112)이 복수의 오목부(5h)의 바닥(5b)측에 위치한 상태에서 복수의 오목부(5h) 내에 각각 수납되어 있다.
콘덴서 시리즈(10s)에 포함되는 복수의 콘덴서(10)는 포장체(4)로부터 하나씩 인출되어서 피실장체(1)에 실장된다. 구체적으로는 캐리어 테이프(5)로부터 커버 테이프(6)를 박리한 상태에서 콘덴서(10)의 제 1 주면(111)측을 흡착하여 유지함으로써 콘덴서(10)를 캐리어 테이프(5)로부터 하나씩 인출해서 피실장체(1)에 실장한다. 그 결과, 콘덴서(10)의 제 2 주면(112)이 피실장체(1)측에 위치한 상태에서 콘덴서(10)가 피실장체(1)에 실장된다.
즉, 본 실시형태에 있어서의 콘덴서 시리즈(10s)를 이용함으로써 본 실시형태에 있어서의 콘덴서의 실장체(10x)를 용이하게 제조할 수 있다.
(실시형태 5)
도 14~도 16을 참조하여, 본 발명에 의거한 실시형태 5에 있어서의 콘덴서의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태는 변형부(9)가 생성되는 과정을 상세하게 설명하는 것으로, 실시형태 2에 있어서의 콘덴서의 제조 방법의 일부를 보다 상세하게 설명하는 것이라고 말할 수 있다.
콘덴서의 적층체의 외측 외층부에 있어서의 내측 외층부와의 경계부의 형상은 마더 시트군의 압착 방법에 의해서 초래되는 형상이기 때문에, 우선 본 실시형태에 있어서의 마더 시트군의 압착 방법에 대해서 설명한다.
도 14는 본 실시형태에 있어서의 콘덴서를 구성하는 마더 시트군이 압착되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 14에 있어서는 도 9와 동일한 단면으로 보아 도시되어 있다. 도 14에 있어서는 2개의 일부 적층체(11p)에 상당하는 부분만 도시되어 있다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 제 1 외층부(12b1)를 구성하는 복수의 마더 시트, 내층부(11m)를 구성하는 복수의 마더 시트, 및 내측 외층부(12b21)를 구성하는 복수의 마더 시트가 이 순서로 적층되어서 마더 시트군이 구성되어 있다.
베이스(90) 상에 적재된 마더 시트군은 내측 외층부(12b21)를 구성하는 마더 시트측으로부터 평판 금형(91) 및 평판 금형(91)의 하면에 장착된 러버(93)가 화살표(92)로 나타내는 바와 같이 마더 시트군의 적층 방향을 따라서 압박됨으로써 가압되어서 압착된다.
마더 시트군에 있어서는 내층부(11m)에 상당하는 위치의 적층 밀도가 측방 마진부(12c)에 상당하는 위치의 적층 밀도보다 조밀하다. 그 때문에, 마더 시트군에 압박된 러버(93)는 도 14 중의 점선(93s)으로 나타내는 바와 같이 내층부(11m)에 대응하는 위치로부터 단부 마진부(12e)에 대응하는 위치를 향해서 유동 변형되어 하측으로 볼록 형상으로 돌출되고, 마더 시트군의 단부 마진부(12e)에 상당하는 위치의 마더 시트끼리를 압착해서 밀착시킨다.
도 15는 압착된 마더 시트군과 복수의 제 2 세라믹 그린 시트를 압착하고 있는 도중의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 15에 있어서는 2개의 연질 적층체(11q)에 상당하는 부분만 도시하고 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 압착된 마더 시트군과 복수의 제 2 세라믹 그린 시트는 외측 외층부(12b22)를 구성하는 마더 시트측으로부터 평판 금형(91)을 화살표(92)로 나타내는 바와 같이 마더 시트군의 적층 방향을 따라서 압박함으로써 가압되어서 압착된다. 이것에 의해, 마더 적층체가 제작된다.
도 16은 마더 적층체가 분단된 상태를 나타내는 단면도이다. 도 16에 있어서는 2개의 연질 적층체(11q)에 상당하는 부분만 도시되어 있다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 세라믹 그린 시트는 압착된 마더 시트군의 상면의 형상을 모방하여 내층부(11m)에 대응하는 위치에서 단부 마진부(12e)에 대응하는 위치를 향해서 유동 변형하고, 단부 마진부(12e)에 대응하는 위치에 있어서 하측으로 볼록 형상으로 돌출되어 있다.
그 때문에, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부(12z)는 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 단부 마진부(12e)에 대응하는 위치에 하측으로 돌출된 변형부(12zw)를 갖는다.
마더 적층체가 커트라인(CL)으로 분단됨으로써 복수의 연질 적층체(11q)가 절단된다. 이것 이후의 공정은 실시형태 2에서 설명한 콘덴서의 제조 방법과 마찬가지이다.
본 실시형태에 있어서의 콘덴서에 있어서는 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)끼리의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 단부 마진부(12e)에 위치하는 제 1 유전체층(12x)에 있어서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 외측 외층부(12b22)와 내측 외층부(12b21) 사이의 경계부(12z)가 적층체(11)의 길이 방향(L)에 있어서 단부 마진부(12e)에 대응하는 위치에 하측으로 돌출된 변형부(12zw)를 가짐으로써, 외측 외층부(12b22)가 2개의 변형 부(12zw)에 의해서 내측 외층부(12b21)를 협지하기 때문에 외측 외층부(12b22)의 열수축에 의한 수축력을 내측 외층부(12b21)에 효과적으로 작용시킬 수 있다. 그 결과, 소성시의 유전체층 및 도전체층의 열수축률의 차에 의해서 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에 작용하는 내부 응력을 효과적으로 완화할 수 있기 때문에, 내층부(11m)와 제 2 외층부(12b2)의 경계에서 크랙(층간 박리)이 발생되는 것을 보다 억제할 수 있다.
이하, 내측 외층부 및 외측 외층부의 각각에 있어서의 두께 및 Si 함유량이 콘덴서의 소성시의 크랙의 발생 및 신뢰성에 미치는 영향에 대해서 평가한 실험에 대해서 설명한다.
(실험 1) 실험 1에 있어서는 비교예 1~비교예 11 및 실시예 1~실시예 10의 총 21종류의 콘덴서를 제작했다. 우선, 21종류의 콘덴서에 공통의 조건(설계값)에 대해서 설명한다.
제 1 외층부의 두께를 40㎛, 제 2 외층부의 두께를 100㎛, 내층부의 두께를 620㎛, 도전체층의 두께를 0.8㎛, 도전체층의 적층 매수를 330매, 제 1 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비를 1.3mol%로 했다.
비교예 1~비교예 11 및 실시예 1~실시예 10의 21종류의 콘덴서의 각각에 있어서는 외측 외층부를 구성하는 제 2 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비, 내측 외층부의 두께, 및 외측 외층부의 두께를 후술의 표 1에 나타내는 치수로 했다.
콘덴서의 소성시의 크랙의 발생의 평가에 있어서는 21종류의 콘덴서를 각각 10개 제작하고, 10개 중 하나라도 크랙의 발생이 확인된 콘덴서가 있었던 경우에는 「bad」, 10개의 모든 콘덴서에 있어서 크랙의 발생이 확인되지 않았던 경우에는 「good」으로 평가했다. 크랙의 발생 유무는 적층체의 중심을 통과하는 WT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰함으로써 확인했다.
콘덴서의 신뢰성의 평가에 있어서는 21종류의 콘덴서를 각각 20개 제작하여 20개 중 하나라도 IR값의 열화가 확인된 콘덴서가 있었던 경우에는 「bad」, 20개의 모든 콘덴서에 있어서 IR값의 열화가 확인되지 않았던 경우에는 「good」으로 평가했다.
콘덴서의 신뢰성의 평가는 초가속 라이프 시험에 의해 확인했다. 구체적으로는 150℃의 온도 분위기 중에 있어서, 콘덴서에 8V의 전압을 인가하고, 콘덴서의 IR값이 10kΩ 이하로 될 때까지의 시간이 10시간을 하회한 경우를 콘덴서의 IR값의 열화라고 판단했다.
표 1은 실험 1에 있어서의 평가 결과를 정리한 표이다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 외측 외층부의 두께가 내측 외층부의 두께 이상인 실시예 1~실시예 10 및 비교예 5~비교예 9의 콘덴서의 각각에 있어서 콘덴서의 소성시의 크랙이 발생되는 것을 억제할 수 있었다.
비교예 5의 콘덴서만 신뢰성이 저하되고 있었기 때문에, 외측 외층부를 구성하는 제 2 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비가 2.9mol%보다 크고, 내측 외층부의 두께가 20㎛ 미만인 경우, 콘덴서만 신뢰성이 저하될 우려가 있는 것을 알 수 있었다.
이하, 외측 외층부에 있어서 Si의 함유량이 많은 내측 외층부와의 경계부가 외부 응력에 의한 콘덴서의 크랙의 발생에 미치는 영향에 대해서 평가한 실험에 대해서 설명한다.
(실험 2) 실험 2에 있어서는 비교예 12, 비교예 13 및 실시예 11, 실시예 12의 4종류의 콘덴서의 실장체를 제작했다. 우선, 4종류의 콘덴서의 실장체에 공통의 조건(설계값)에 대해서 설명한다.
제 1 외층부의 구성을 제 2 외층부의 구성과 마찬가지로 하고, 제 1 외층부의 두께를 100㎛, 제 2 외층부의 두께를 100㎛, 내층부의 두께를 620㎛, 도전체층의 두께를 0.8㎛, 도전체층의 적층 매수를 330개로 했다.
비교예 12, 비교예 13 및 실시예 11, 실시예 12의 4종류의 콘덴서의 실장체의 각각에 있어서는 제 1 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비, 외측 외층부를 구성하는 제 2 유전체층의 함유 성분에 있어서의 Ti에 대한 Si의 몰비, 내측 외층부의 두께, 및 외측 외층부의 두께를 후술의 표 2에 나타내는 치수로 했다.
콘덴서의 외부 응력에 의한 크랙의 발생의 평가에 있어서는 4종류의 콘덴서의 실장체를 각각 10개 제작하여 10개 중 하나라도 도전체층에 도달하는 크랙의 발생이 확인된 콘덴서의 실장체가 있었던 경우에는 「bad」, 10개 모두의 콘덴서의 실장체에 있어서 도전체층에 도달하는 크랙의 발생이 확인되지 않았던 경우에는 「good」으로 평가했다.
도 17은 실험 2에 있어서 콘덴서를 실장한 기판을 굽힌 상태를 나타내는 모식도이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 콘덴서의 외부 응력에 의한 크랙의 발생의 평가는 콘덴서(10)를 실장한 피실장체(1)를 압박 지그(8)에 의해 구부렸을 때에 콘덴서(10)에 작용하는 외부 응력에 따라서 콘덴서(10)에 크랙이 발생되는지의 여부를 확인함으로써 행했다.
구체적으로는 피실장체(1)의 하면에 콘덴서(10)를 실장하고, 피실장체(1)의 하면의 양 끝을 2개의 지지부(7)로 지지한 상태에서 피실장체(1)의 상면측으로부터 압박 지그(8)를 도 17 중의 화살표(8a)로 나타내는 바와 같이 피실장체(1)에 대하여 수직으로 압박함으로써 피실장체(1)를 하측으로 볼록 형상으로 만곡시킨다. 그 결과, 콘덴서(10)에 있어서 2개의 외부 전극(14)을 통해서 적층체(11)에 인장 응력이 부하된다. 이 인장 응력(외부 응력)에 의해서 적층체(11)에 크랙이 발생되는지의 여부를 확인한다. 크랙의 발생의 유무는 적층체를 연마해서 노출시킨 단면을 광학 현미경으로 관찰함으로써 확인했다.
표 2는 실험 2에 있어서의 평가 결과를 정리한 표이다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 외측 외층부에 있어서 Si의 함유량이 많은 내측 외층부와의 경계부가 존재하는 실시예 11, 실시예 12의 콘덴서의 실장체의 각각에 있어서는 도전체층에 도달한 크랙은 확인되지 않았다. 외측 외층부에 크랙이 발생한 경우에 있어서도 내측 외층부에 진입하는 크랙은 확인되지 않았다. 따라서, 외측 외층부에 있어서 Si의 함유량이 많은 내측 외층부와의 경계부는 크랙의 진전 방지 또는 크랙의 진전 방향을 변경시켜서 크랙이 도전체층에 도달하는 것을 억제하는 기능을 갖는 것으로 생각된다.
본 발명은 제 2 외층부(12b2)의 두께가 50㎛ 이상, 정전용량이 10μF 이상, 적층체(11)의 길이가 1.8mm 이하이고, 또한 도전체층(13)의 적층수가 300매 이상인 소형의 콘덴서에 특히 효과적으로 적용할 수 있다.
본 발명은 소형의 콘덴서 중에서도 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 폭 방향(W)에 있어서 복수의 도전체층(13)이 위치하는 내층부(11m)의 폭(W1)보다 큰 콘덴서, 또한 적층체(11)의 적층 방향에 있어서의 내층부(11m)의 두께(T1)가 적층체(11)의 폭(W0)보다 큰 콘덴서에 대하여 보다 효과적으로 적용할 수 있다.
(실험 3)
실험 3에 있어서는 경계부의 비선형성의 영향을 조사할 목적으로 실시예 13~실시예 19의 7가지의 콘덴서를 제작했다. 이들 콘덴서에 있어서는 내측 외층의 두께와 외측 외층의 두께를 동일하게 하면서 그 공통되는 두께의 값을 몇 가지 변경했다.
경계부의 비선형성 평가는 이하와 같이 행했다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 콘덴서의 LT 단면에 있어서 경계부(12z) 중 길이 방향(L)의 중심점(M)을 지나 경계부(12z)에 접하는 접선을 긋는다. 적층체의 끝면과 경계부(12z)의 교점에서 접선까지의 최단 거리(d)가 5㎛보다 작은 경우를 「C」로 평가했다. 거리(d)가 5㎛ 이상이고 내측 내층의 두께(h21)보다 작은 경우를 「B」라고 평가했다. 거리(d)가 내측 내층의 두께(h21) 이상인 경우를 「A」라고 평가했다. C는 비선형성이 낮고, A는 비선형성이 높은 것을 의미한다.
소성 후의 콘덴서의 칩에 대하여 온도의 상승과 하강을 반복함으로써 열충격 사이클을 부여한 후 LT 단면을 광학 현미경으로 관찰했다. 1종류의 실시예에 대해 10개씩 샘플을 제작하고, 광학 현미경에 의한 관찰은 각 실시예마다 샘플 10개 모두에 걸쳐서 진행했다. 샘플 10개를 관찰한 중에서, 계면에 있어서의 크랙(계면 박리)이 하나라도 있으면 「bad」, 하나도 없으면 「good」으로 평가했다. 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
표 3은 실험 3에 있어서의 평가 결과를 정리한 표이다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 비선형성에 관해서 평가 A 또는 평가 B를 받고 있는 실시예 13~실시예 16에서는 열충격을 부여해도 계면 박리가 생기지 않기 때문에 비선형성이 높은 구조, 즉 경계부의 끝이 크고 굽어져 있는 구조이면 계면 박리가 억제되어 있는 것으로 생각된다. 특히, 비선형성이 높은 평가 A를 받고 있는 실시예 13~실시예 14의 경우, 경계부에 있어서의 계면 박리의 발생 억제 뿐만 아니라 내층부와 외층부 사이의 크랙의 발생 억제에도 기여하여 구조 결함의 억제에 큰 효과를 나타낸다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 내부 외층부의 두께(h21)를 60㎛ 이하로 함으로써 비선형성이 높은 구조로 하는 것이 가능해진다.
(실험 4)
마찬가지로, 실험 4로서 실시예 13~실시예 19의 7가지의 콘덴서를 제작하고, WT 단면에 있어서의 경계부의 비선형성의 영향을 조사했다. 경계부의 비선형성 평가는 WT 단면에 있어서 경계면(12z) 중 폭 방향의 중심점(M)을 통과하는 접선과 적층체의 측면과 경계면(12z)의 교점에서 접선까지의 최단거리(d)를 측정했다. 5㎛보다 작은 경우를 「C」, 거리(d)가 5㎛ 이상이고 내측 내층의 두께(h21)보다 작은 경우를 「B」, 거리(d)가 내측 내층의 두께(h21) 이상인 경우를 「A」로 평가했다.
표 4는 실험 4에 있어서의 평가 결과를 정리한 표이다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 비선형성에 관하여 평가 A 또는 평가 B를 받고 있는 실시예 13~실시예 17에서는 열충격을 부여하고 있어도 계면 박리가 생기지 않았기 때문에 비선형성이 높은 구조, 즉 경계부의 끝이 크고 굽어져 있는 구조이면 계면 박리가 억제되어 있는 것으로 생각된다. 특히, 비선형성이 높은 평가 A를 받고 있는 실시예 13~실시예 14의 경우, 경계부에 있어서의 계면 박리의 발생 억제 뿐만 아니라 내층부와 외층부 사이의 크랙의 발생 억제에도 기여하여 구조 결함의 억제에 큰 효과를 나타낸다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 내측 외층부의 두께(h21)를 70㎛ 이하로 함으로써 비선형성이 높은 구조로 하는 것이 가능해진다.
(두께의 측정 방법)
이하, 콘덴서의 유전체층 및 도전체층의 두께의 측정 방법에 대해서 설명한다. 도 19는 콘덴서의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 확대상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 19에 있어서는 콘덴서에서 매립 수지(29)와 접하고 있는 제 2 주면(112)측의 일부를 도시하고 있다.
콘덴서의 유전체층 및 도전체층의 두께를 측정할 때에는, 우선 도 19에 나타내는 바와 같이 콘덴서의 단면을 주사형 전자 현미경으로 관찰한 확대상에 있어서, 적층체의 적층 방향으로 연장되고 또한 적층체의 중심을 통과하는 직선(Lc)을 긋는다. 이어서, 직선(Lc)과 평행한 복수의 직선을 등 간격(피치(S))으로 긋는다. 피치(S)는 측정하고자 하는 유전체층 또는 도전체층의 두께의 5배~10배 정도에서 결정하면 좋고, 예를 들면 두께가 1㎛인 유전체층을 측정하는 경우에는 피치(S)=5㎛로 한다. 또한, 직선(Lc)의 양 측에 같은 개수의 직선을 긋는다. 즉, 직선(Lc)을 합쳐서 홀수개의 직선을 긋는다. 도 19에 있어서는 직선(La)~직선(Le)까지의 5개의 직선을 그은 예를 나타내고 있다.
이어서, 직선(La)~직선(Le)의 각 직선 상에 있어서 유전체층 및 도전체층의 두께를 측정한다. 단, 직선(La)~직선(Le)의 각 직선 상에 있어서 도전체층이 결손되어 이 도전체층을 끼우는 유전체층끼리가 이어져 있는 경우, 또는 측정 위치의 확대상이 불명료한 경우에는 직선(Lc)으로부터 떨어진 직선 상에 있어서 두께 또는 거리를 더 측정한다.
예를 들면, 유전체층(12)의 두께를 측정할 때에는 도 19에 나타내는 바와 같이 직선(La) 상의 두께(D1), 직선(Lb) 상의 두께(D2), 직선(Lc) 상의 두께(D3), 직선(Ld)의 두께(D4), 및 직선(Le) 상의 두께(D5)를 측정하고, 이들의 평균값을 유전체층(12)의 두께로 한다.
예를 들면, 내층부(11m)의 복수의 유전체층(12)의 평균 두께를 산출할 때에는 내층부(11m)의 두께 방향(T)의 대략 중앙에 위치하는 유전체층(12)과, 그 양 측에 각각 위치하는 2층씩의 유전체층(12)을 합한 5층의 유전체층(12)의 각각에 대해서 상기 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 내층부(11m)의 복수의 유전체층(12)의 평균 두께로 한다.
또한, 유전체층(12)의 적층수가 5층 미만인 경우에는 모든 유전체층(12)에 대해서 상기 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수의 유전체층(12)의 평균 두께로 한다.
측방 마진부(12c)의 길이의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 WT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 가장 긴 측방 마진부(12c)의 길이를 측정한다.
단부 마진부(12e)의 길이의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 LT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 가장 긴 측방 마진부(12e)의 길이를 측정한다.
내층부(11m)의 폭(W1)의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 WT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 제 1 최외 도전체층(13), 제 2 최외 도전체층(13), 및 내층부(11m)의 적층 방향의 중앙의 가장 가깝게 위치하는 도전체층(13)의 각각의 폭을 측정하고, 3개의 측정값의 평균값을 산출하여 구한다.
내층부(11m)의 길이 방향의 치수(L1)의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 LT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 제 1 최외 도전체층(13), 제 2 최외 도전체층(13), 및 내층부(11m)의 적층 방향의 중앙의 가장 가깝게 위치하는 도전체층(13)의 각각의 폭을 측정하고, 3개의 측정값의 평균값을 산출하여 구한다.
내층부(11m)의 두께(T1)의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 WT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 적층체(11)의 중심을 통과하고 또한 제 1 최외 도전체층(13)과 제 2 최외 도전체층(13)을 최단거리로 잇는 선분의 길이를 측정하여 구한다.
제 1 외층부(12b1) 또는 제 2 외층부(12b2)의 두께의 측정 방법으로서는 적층체(11)의 중심을 통과하는 WT 단면을 연마에 의해 노출시키고, 노출 단면을 광학 현미경으로 관찰하여 적층체(11)의 폭 방향(W)의 중앙에 있어서 제 1 외층부(12b1) 또는 제 2 외층부(12b2)의 두께를 측정한다.
제 1 유전체층(12x) 또는 제 2 유전체층(12y)의 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 경우에는 분석 시료를 분말 형상으로 한 후 산에 의해서 용해하여 용해액을 ICP 발광 분광 분석함으로써 조성을 특정한다. WDX에 의해 원소 분석하는 경우에는 수지 매립된 적층체를 연마함으로써 WT 단면을 노출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)에 부설된 WDX를 사용하여 조성을 특정한다.
외측 외층부에 있어서 Si의 함유량이 많은 내측 외층부와의 경계부는 수지 매립 적층체를 연마함으로써 WT 단면을 노출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해서 노출 단면의 반사 전자상을 촬상하여 관찰함으로써 확인할 수 있다. 또는, 주사형 전자 현미경(SEM)에 부설된 파장 분산형 X선 분석 장치(WDX)를 이용하여 노출 단면의 원소 매핑을 작성하고, Si의 함유율이 높은 부분을 특정함으로써 경계부를 확인할 수 있다.
또한, 금번 개시된 상기 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 나타내고, 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다.
1: 피실장체 4: 포장체
5: 캐리어 테이프 5b: 바닥
5h: 오목부 6: 커버 테이프
7: 지지부 8: 압박 지그
8a: 화살표 9: 변형부
10: 적층 세라믹 콘덴서 10s: 적층 세라믹 콘덴서 시리즈
10x: 실장체 11: 적층체
11m: 내층부 11p: 일부 적층체
11q: 연질 적층체 12: 유전체층
12b1: 제 1 외층부 12b2: 제 2 외층부
12b21: 내측 외층부 12b22: 외측 외층부
12c: 측방 마진부 12e: 단부 마진부
12m: 중앙부 12s: 표층부
12x: 제 1 유전체층 12xr: 세라믹 기재
12y: 제 2 유전체층 12yr: 세라믹 기판
12z: 경계부 12zw: 변형부
13: 도전체층 14: 외부 전극
20: 랜드 29: 매립 수지
30: 땜납 90: 베이스
91: 평판 금형 92: 화살표
93: 러버 93s: 점선
111: 제 1 주면 112: 제 2 주면
113: 제 1 끝면 114: 제 2 끝면
115: 제 1 측면 116: 제 2 측면
120a, 130a, 130b: 단위 시트
5: 캐리어 테이프 5b: 바닥
5h: 오목부 6: 커버 테이프
7: 지지부 8: 압박 지그
8a: 화살표 9: 변형부
10: 적층 세라믹 콘덴서 10s: 적층 세라믹 콘덴서 시리즈
10x: 실장체 11: 적층체
11m: 내층부 11p: 일부 적층체
11q: 연질 적층체 12: 유전체층
12b1: 제 1 외층부 12b2: 제 2 외층부
12b21: 내측 외층부 12b22: 외측 외층부
12c: 측방 마진부 12e: 단부 마진부
12m: 중앙부 12s: 표층부
12x: 제 1 유전체층 12xr: 세라믹 기재
12y: 제 2 유전체층 12yr: 세라믹 기판
12z: 경계부 12zw: 변형부
13: 도전체층 14: 외부 전극
20: 랜드 29: 매립 수지
30: 땜납 90: 베이스
91: 평판 금형 92: 화살표
93: 러버 93s: 점선
111: 제 1 주면 112: 제 2 주면
113: 제 1 끝면 114: 제 2 끝면
115: 제 1 측면 116: 제 2 측면
120a, 130a, 130b: 단위 시트
Claims (12)
- 적층된 복수의 유전체층 및 복수의 도전체층을 포함하고, 적층 방향에 있어서 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 적층체와,
상기 적층체의 표면의 일부에 형성되고, 상기 복수의 도전체층 중 적어도 일부의 도전체층과 전기적으로 접속된 적어도 2개의 외부 전극을 구비하고,
상기 복수의 도전체층은 서로 다른 상기 외부 전극과 접속하는 제 1 도전체층 및 제 2 도전체층을 포함하고,
상기 적층체는 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 끝면, 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결함과 아울러 상기 2개의 끝면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 측면을 더 갖고, 또한 상기 적층 방향에 있어서 상기 제 1 도전체층과 상기 제 2 도전체층 및 상기 복수의 유전체층의 일부가 적층된 부분으로서 상기 복수의 도전체층 중 가장 제 1 주면에 가까운 제 1 최외 도전체층에서부터 가장 제 2 주면에 가까운 제 2 최외 도전체층까지를 포함하는 내층부와, 그 내층부를 끼우는 제 1 외층부 및 제 2 외층부를 포함하고,
상기 제 2 외층부는 상기 제 2 주면을 포함하는 외측 외층부 및 그 외측 외층부와 상기 내층부 사이에 내측 외층부를 포함하고,
상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 Ti에 대한 Si의 조성비는 상기 내층부에 포함되는 유전체층, 및 상기 내측 외층부를 구성하는 유전체층의 Ti에 대한 Si의 조성비보다 높고,
상기 제 2 외층부는 상기 외측 외층부와 상기 내측 외층부 사이에 Si가 모인 경계부를 포함하고,
상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 상기 경계부가 상기 끝면에 가까워짐에 따라서 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항에 있어서,
상기 2개의 끝면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 상기 외측 외층부와 상기 내측 외층부의 경계부가 상기 측면에 가까워짐에 따라서 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분이 갖고,
상기 적층체의 중심을 통과하고 또한 상기 2개의 끝면을 연결하는 방향에 직교하는 상기 적층체의 단면에 있어서 상기 경계부가 상기 측면에 도달하는 점과 상기 제 2 주면 사이의 거리는, 상기 적층체의 중심을 통과하고 또한 상기 2개의 측면을 연결하는 방향에 직교하는 상기 적층체의 단면에 있어서 상기 경계부가 상기 끝면에 도달하는 점과 상기 제 2 주면 사이의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 외부 전극은 상기 적층체의 상기 제 2 주면의 적어도 일부에 형성되고,
상기 외측 외층부에 있어서의 제 2 주면측의 표층부는 상기 외측 외층부의 중앙부에 비교해서 Si의 함유율이 높은 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비는 상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비보다 높은 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 상기 제 1 외층부에 포함되는 상기 유전체층, 상기 내측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 각각의 Ti에 대한 Mn의 조성비는 상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 함 Ti에 대한 Mn의 조성비보다 높은 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 상기 제 1 최외 도전체층은 상기 제 2 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 포함하고, 상기 제 2 최외 도전체층은 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 포함하고,
상기 제 2 최외 도전체층은 상기 제 1 최외 도전체층보다 크게 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 적층된 복수의 유전체층 및 복수의 도전체층을 포함하고, 적층 방향에 있어서 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 적층체와,
상기 적층체의 표면의 일부에 형성되고, 상기 복수의 도전체층 중 적어도 일부의 도전체층과 전기적으로 접속된 적어도 2개의 외부 전극을 구비하고,
상기 복수의 도전체층은 서로 다른 상기 외부 전극과 접속하는 제 1 도전체층 및 제 2 도전체층을 포함하고,
상기 적층체는 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 끝면, 상기 제 1 주면과 상기 제 2 주면을 연결함과 아울러 상기 2개의 끝면을 연결하여 서로 대향하는 2개의 측면을 더 갖고, 또한 상기 적층 방향에 있어서 상기 제 1 도전체층과 상기 제 2 도전체층 및 상기 복수의 유전체층의 일부가 적층된 부분으로서 상기 복수의 도전체층 중 가장 제 1 주면에 가까운 제 1 최외 도전체층으로부터 가장 제 2 주면에 가까운 제 2 최외 도전체층까지를 포함하는 내층부와, 그 내층부를 끼우는 제 1 외층부 및 제 2 외층부를 포함하고,
상기 제 2 외층부는 상기 제 2 주면을 포함하는 외측 외층부 및 그 외측 외층부와 상기 내층부 사이에 내측 외층부를 포함하고,
상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 Ti에 대한 Si의 조성비는 상기 내층부에 포함되는 상기 일부 유전체층, 및 상기 내측 외층부를 구성하는 유전체층의 Ti에 대한 Si의 조성비보다 높고,
상기 제 2 외층부는 상기 외측 외층부와 상기 내측 외층부 사이에 Si가 모인 경계부를 포함하고,
상기 2개의 끝면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 상기 경계부가 상기 측면에 가까워짐에 따라서 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 7 항에 있어서,
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비는 상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 Ti에 대한 희토류 원소의 조성비보다 높은 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 내층부에 포함되는 상기 일부의 유전체층, 상기 제 1 외층부에 포함되는 상기 유전체층, 상기 내측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 각각의 Ti에 대한 Mn의 조성비는 상기 외측 외층부에 포함되는 상기 유전체층의 함 Ti에 대한 Mn의 조성비보다 높은 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 2개의 측면을 연결하는 방향으로 봤을 때, 상기 제 1 최외 도전체층은 상기 제 2 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 포함하고, 상기 제 2 최외 도전체층은 상기 제 1 주면을 향해서 굽어져 있는 부분을 포함하고,
상기 제 2 최외 도전체층은 상기 제 1 최외 도전체층보다 크게 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서. - 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 적층 세라믹 콘덴서와,
상기 복수의 적층 세라믹 콘덴서를 각각 수납하는 복수의 오목부가 간격을 두고서 형성된 장척상의 캐리어 테이프, 및 그 캐리어 테이프에 부착되어 상기 복수의 오목부를 막는 커버 테이프를 포함하는 포장체를 구비하고,
상기 복수의 적층 세라믹 콘덴서는 상기 제 2 주면이 상기 복수의 오목부의 바닥측에 위치한 상태에서 상기 복수의 오목부 내에 각각 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서 시리즈. - 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 세라믹 콘덴서와,
상기 적층 세라믹 콘덴서가 실장되는 피실장체를 구비하고,
상기 제 2 주면은 피실장체측과 마주보고 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서의 실장체.
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