KR20180062359A - 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents

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KR20180062359A
KR20180062359A KR1020170154655A KR20170154655A KR20180062359A KR 20180062359 A KR20180062359 A KR 20180062359A KR 1020170154655 A KR1020170154655 A KR 1020170154655A KR 20170154655 A KR20170154655 A KR 20170154655A KR 20180062359 A KR20180062359 A KR 20180062359A
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ceramic capacitor
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internal electrode
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다이스께 이와이
쇼지 구스모또
요시노리 시바따
미찌오 오시마
아쯔히로 야나기사와
야스시 이노우에
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다이요 유덴 가부시키가이샤
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Abstract

신뢰성을 손상시키지 않고 적층 세라믹 콘덴서를 소형화 가능한 기술을 제공한다. 적층 세라믹 콘덴서는, 소체와, 제1 외부 전극과, 제2 외부 전극을 구비한다. 소체는, 제1 및 제2 단부면과, 제1 단부면에 인출된 제1 내부 전극과, 제2 단부면에 인출된 제2 내부 전극과, 제1 및 제2 내부 전극이 대향하는 용량 형성부와, 제1 단부면과 제2 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제1 엔드 마진부와, 제2 단부면과 제1 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제2 엔드 마진부를 갖는다. 제1 외부 전극은 소체의 제1 단부면에 형성되어 있다. 제2 외부 전극은 소체의 제2 단부면에 형성되어 있다. 소체의 치수에 대한 제1 및 제2 엔드 마진부의 합계 치수의 비율을 R(％)이라 하고, 용량 형성부의 단면의 면적을 S(㎟)라 하면, R≥-4.4×ln(S)+2.3의 조건을 만족시킨다.

Description

적층 세라믹 콘덴서{MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR}
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서를 소형화하기 위한 기술에 관한 것이다.
종래부터, 적층 세라믹 콘덴서에는 소형화가 요구되어 오고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조). 최근에는, 전자 기기의 소형화 및 고집적화에 수반하여, 적층 세라믹 콘덴서에는 한층 더한 소형화가 요구되도록 되고 있다. 적층 세라믹 콘덴서의 긴 변 방향 치수는, 예를 들어 0.4㎜ 이하로까지 축소하는 것이 요망된다.
일본 특허 공개 제2013-089944호 공보 일본 특허 공개 제2015-128177호 공보
적층 세라믹 콘덴서의 소형화 시에, 적층 세라믹 콘덴서의 각 부분을 일정한 축척으로 축소하면, 한쪽의 외부 전극에 접속된 내부 전극을 다른 쪽의 외부 전극으로부터 이격하는 엔드 마진부의 치수가 작아진다. 이에 의해, 예를 들어 엔드 마진부에 진입하는 수분의 영향 등에 의해, 쇼트가 발생하기 쉬워진다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 신뢰성을 손상시키지 않고 적층 세라믹 콘덴서를 소형화 가능한 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서는, 소체와, 제1 외부 전극과, 제2 외부 전극을 구비한다.
상기 소체는, 1축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면과, 상기 제1 단부면에 인출된 제1 내부 전극과, 상기 제2 단부면에 인출된 제2 내부 전극과, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 대향하는 용량 형성부와, 상기 제1 단부면과 상기 제2 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제1 엔드 마진부와, 상기 제2 단부면과 상기 제1 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제2 엔드 마진부를 갖는다.
상기 제1 외부 전극은, 상기 소체의 상기 제1 단부면에 형성되어 있다.
상기 제2 외부 전극은, 상기 소체의 상기 제2 단부면에 형성되어 있다.
상기 적층 세라믹 콘덴서의 상기 1축 방향의 치수가 0.4㎜ 이하이다.
상기 소체의 상기 1축 방향의 치수에 대한 상기 제1 및 제2 엔드 마진부의 상기 1축 방향의 합계 치수의 비율을 R(％)이라 하고, 상기 용량 형성부의 상기 1축 방향에 직교하는 단면의 면적을 S(㎟)라 하면,
R≥-4.4×ln(S)+2.3
의 조건을 만족시킨다.
이 구성에서는, 적층 세라믹 콘덴서를 소형화해도, 제1 및 제2 엔드 마진부의 치수가 신뢰성을 손상시키는 일이 없을 정도로 확보된다. 따라서, 이 적층 세라믹 콘덴서에서는 높은 신뢰성이 얻어진다.
상기 제1 및 제2 엔드 마진부의 상기 1축 방향의 합계 치수가 68㎛ 이하여도 된다.
이 구성에서는, 제1 및 제2 엔드 마진부의 치수를 작게 함으로써, 그만큼, 용량 형성부를 크게 할 수 있다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 용량을 증대시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부 전극에 인접하는 위치에 있어서의 상기 제1 및 제2 외부 전극의 각각의 상기 1축 방향의 치수가 3㎛ 이상이어도 된다.
이 구성에서는, 제1 및 제2 외부 전극의 두께가 확보되기 때문에, 제1 및 제2 엔드 마진부에의 수분의 진입을 효과적으로 억제할 수 있다.
신뢰성을 손상시키지 않고 적층 세라믹 콘덴서를 소형화 가능한 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도.
도 2는 상기 적층 세라믹 콘덴서의 A-A'선을 따른 단면도.
도 3은 상기 적층 세라믹 콘덴서의 B-B'선을 따른 단면도.
도 4는 상기 적층 세라믹 콘덴서의 소체의 분해 사시도.
도 5는 엔드 마진부의 비율의 기준값을 나타내는 그래프.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도면에는, 적절히 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축이 도시되어 있다. X축, Y축 및 Z축은 전체 도면에 있어서 공통이다.
1. 적층 세라믹 콘덴서(10)의 전체 구성
도 1∼도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)를 도시하는 도면이다. 도 1은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 사시도이다. 도 2는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 도 1의 A-A'선을 따른 단면도이다. 도 3은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 도 1의 B-B'선을 따른 단면도이다.
적층 세라믹 콘덴서(10)는 X축 방향의 치수가 0.4㎜ 이하인 소형의 형상을 갖는다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, Y축 및 Z축 방향의 치수를 0.2㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 일례로서, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, X축 방향의 치수를 0.25㎜로 하고, Y축 및 Z축 방향의 치수를 0.125㎜로 할 수 있다.
적층 세라믹 콘덴서(10)는 소체(11)와, 제1 외부 전극(14)과, 제2 외부 전극(15)을 구비한다. 외부 전극(14, 15)은 각각 소체(11)를 부분적으로 덮고 있다.
소체(11)는 X축 방향을 향한 2개의 단부면과, Y축 방향을 향한 2개의 측면과, Z축 방향을 향한 2개의 주면을 포함하는 육면체 형상을 갖는다. 또한, 소체(11)는 엄밀하게 육면체 형상이 아니어도 되고, 예를 들어 소체(11)의 각 면이 곡면이어도 되고, 소체(11)가 전체로서 라운딩을 띤 형상이어도 된다.
외부 전극(14, 15)은, 소체(11)의 양 단부면을 덮고, 양 단부면으로부터 측면 및 주면을 따라서 연장되어 있다. 외부 전극(14, 15)은, 소체(11)의 측면 및 주면에 있어서 X축 방향으로 서로 이격되어 있다. 이에 의해, 외부 전극(14, 15)의 어느 것에 있어서도, X-Z 평면에 평행한 단면 및 X-Y 평면에 평행한 단면의 형상이 U자 형상으로 되어 있다.
외부 전극(14, 15)은 각각, 전기의 양도체에 의해 형성되고, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 단자로서 기능한다. 외부 전극(14, 15)을 형성하는 전기의 양도체로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금을 사용할 수 있다.
외부 전극(14, 15)은 특정한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 외부 전극(14, 15)은 단층 구조여도 복층 구조여도 된다. 복층 구조의 외부 전극(14, 15)은, 예를 들어 하지막과 표면막의 2층 구조나, 하지막과 중간막과 표면막의 3층 구조로서 구성되어 있어도 된다.
하지막은, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금의 베이킹막으로 할 수 있다.
중간막은, 예를 들어 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금의 도금막으로 할 수 있다.
표면막은, 예를 들어 구리(Cu), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 금(Au), 아연(Zn) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금의 도금막으로 할 수 있다.
소체(11)는 용량 형성부(16)와, 커버부(17)와, 사이드 마진부(18)와, 제1 엔드 마진부(19)와, 제2 엔드 마진부(20)를 갖는다. 용량 형성부(16)는 소체(11)의 중앙 부분에 배치되며, 커버부(17), 사이드 마진부(18) 및 엔드 마진부(19, 20)에 의해 덮여 있다.
커버부(17)는 용량 형성부(16)의 Z축 방향 양측에 각각 배치되어 있다. 사이드 마진부(18)는 용량 형성부(16)의 Y축 방향 양측에 각각 배치되어 있다. 커버부(17) 및 사이드 마진부(18)는 주로, 용량 형성부(16)를 보호함과 함께, 용량 형성부(16)의 주위의 절연성을 확보하는 기능을 갖는다.
엔드 마진부(19, 20)는, 용량 형성부(16)의 X축 방향 양측에 배치되어 있다. 즉, 제1 엔드 마진부(19)는 용량 형성부(16)와 제1 외부 전극(14) 사이에 배치되어 있다. 제2 엔드 마진부(20)는 용량 형성부(16)와 제2 외부 전극(15) 사이에 배치되어 있다.
소체(11)에는, 복수의 제1 내부 전극(12)과, 복수의 제2 내부 전극(13)이 형성되어 있다. 내부 전극(12, 13)은, 모두 X-Y 평면을 따라서 연장되는 시트 형상이며, Z축 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다. 내부 전극(12, 13)은, 용량 형성부(16)에 있어서 서로 대향하고, 커버부(17) 및 사이드 마진부(18)에는 배치되어 있지 않다.
도 4는 소체(11)의 분해 사시도이다. 소체(11)는 도 4에 도시한 바와 같은 시트가 적층된 구조를 갖고 있다. 용량 형성부(16), 사이드 마진부(18) 및 엔드 마진부(19, 20)는, 내부 전극(12, 13)이 인쇄된 시트를 포함하고 있다. 커버부(17)는 내부 전극(12, 13)이 인쇄되어 있지 않은 시트를 포함하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 내부 전극(12)은 제1 엔드 마진부(19)를 X축 방향으로 관통하여, 제1 외부 전극(14)에 접속되어 있다. 제2 내부 전극(13)은 제2 엔드 마진부(20)를 X축 방향으로 관통하여, 제2 외부 전극(15)에 접속되어 있다. 이에 의해, 내부 전극(12, 13)이 외부 전극(14, 15)과 도통하고 있다.
또한, 제1 내부 전극(12)은 제2 엔드 마진부(20)에 배치되고 있지 않고, 제2 엔드 마진부(20)에 의해 제2 외부 전극(15)과의 사이에 간격이 형성되어 있다. 따라서, 제1 내부 전극(12)과 제2 외부 전극(15)은, 제2 엔드 마진부(20)를 통해 절연되어 있다.
또한, 제2 내부 전극(13)은 제1 엔드 마진부(19)에 배치되고 있지 않고, 제1 엔드 마진부(19)에 의해 제1 외부 전극(14)과의 사이에 간격이 형성되어 있다. 따라서, 제2 내부 전극(13)과 제1 외부 전극(14)은, 제1 엔드 마진부(19)를 통해 절연되어 있다.
내부 전극(12, 13)은 각각, 전기의 양도체에 의해 형성되고, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 내부 전극으로서 기능한다. 내부 전극(12, 13)을 형성하는 전기의 양도체로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금이 사용된다.
용량 형성부(16) 및 엔드 마진부(19, 20)는, 유전체 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 내부 전극(12, 13) 간의 각 유전체 세라믹층의 용량을 크게 하기 위해, 용량 형성부(16) 및 엔드 마진부(19, 20)를 형성하는 재료로서 고유전율의 유전체 세라믹스가 사용된다.
고유전율의 유전체 세라믹스로서는, 예를 들어 티타늄산바륨(BaTiO3)으로 대표되는, 바륨(Ba) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 페로브스카이트 구조의 재료를 들 수 있다.
또한, 용량 형성부(16) 및 엔드 마진부(19, 20)를 구성하는 유전체 세라믹스는, 티타늄산바륨계 이외에도, 티타늄산스트론튬(SrTiO3)계, 티타늄산칼슘(CaTiO3)계, 티타늄산마그네슘(MgTiO3)계, 지르콘산칼슘(CaZrO3)계, 티타늄산지르콘산칼슘(Ca(Zr, Ti)O3)계, 지르콘산바륨(BaZrO3)계, 산화티타늄(TiO2)계 등이어도 된다.
커버부(17) 및 사이드 마진부(18)도, 유전체 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 커버부(17) 및 사이드 마진부(18)를 형성하는 재료는, 절연성 세라믹스이면 되지만, 용량 형성부(16)와 마찬가지의 조성계의 재료를 사용함으로써, 제조 효율이 향상됨과 함께, 소체(11)에 있어서의 내부 응력이 억제된다.
상기의 구성에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)의 사이에 전압이 인가되면, 용량 형성부(16)에 있어서 내부 전극(12, 13)의 사이의 복수의 유전체 세라믹층에 전압이 가해진다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)의 사이의 전압에 따른 전하가 축적된다.
또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 구성은, 특정한 구성에 한정되지 않고, 적층 세라믹 콘덴서(10)에 요구되는 사이즈나 성능 등에 따라서 공지의 구성을 적절히 채용 가능하다. 예를 들어, 각 내부 전극(12, 13)의 매수나, 내부 전극(12, 13)의 사이의 유전체 세라믹층의 두께는 적절히 결정 가능하다.
2. 적층 세라믹 콘덴서(10)의 상세 구성
적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 소형화에 의해 용량 형성부(16)가 작아지기 때문에, 필연적으로 대용량이 얻어지기 어려워진다. 이 때문에, 용량을 확보하기 위해, 용량 형성부(16)를 조금이라도 크게 하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 엔드 마진부(19, 20)의 X축 방향의 치수를 작게 함으로써, 용량 형성부(16)를 크게 할 수 있다.
한편, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 엔드 마진부(19, 20)의 X축 방향의 치수가 작을수록, 제1 외부 전극(14)과 제2 내부 전극(13)이 근접하고, 제2 외부 전극(15)과 제1 내부 전극(12)이 근접한다. 이 때문에, 엔드 마진부(19, 20)의 X축 방향의 치수가 너무 작으면, 예를 들어 엔드 마진부(19, 20)에 진입하는 수분의 영향 등에 의해, 절연 저항의 저하가 발생하기 쉬워진다.
또한, 내부 전극(12, 13) 중 한쪽만 배치되어 있는 엔드 마진부(19, 20)에서는, 내부 전극(12, 13)의 양쪽이 배치된 용량 형성부(16)보다도 밀도가 낮아지기 쉽다. 이 때문에, 엔드 마진부(19, 20)의 X축 방향의 치수가 너무 작으면, 엔드 마진부(19, 20)에 있어서 각 층의 밀착이 불충분해져, 각 층이 박리되는 디라미네이션이 발생하기 쉽다.
엔드 마진부(19, 20)에 디라미네이션이 발생하면, 각 층간의 간극을 통해 수분이 진입하기 쉬워지기 때문에, 절연 저항의 저하가 발생하기 쉬워진다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 제조 과정에 있어서, 외부 전극(14, 15)을 형성할 때의 도금액이 엔드 마진부(19, 20)에 침입함으로써, 신뢰성이 저하되기 쉬워진다.
도 2에는, 제1 엔드 마진부(19)의 X축 방향의 치수 L1과, 제2 엔드 마진부(20)의 X축 방향의 치수 L2가 도시되어 있다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 엔드 마진부(19, 20)의 합계 치수(L1+L2)가 68㎛ 이하인 경우에, 특히 신뢰성을 확보하는 것이 어려워진다.
적층 세라믹 콘덴서(10)는 엔드 마진부(19, 20)의 치수가 작고, 특히 엔드 마진부(19, 20)의 합계 치수(L1+L2)가 68㎛ 이하여도, 신뢰성이 손상되기 어려운 구성으로 되어 있다. 또한, 엔드 마진부(19, 20)의 치수 L1, L2는, 이상적으로는 동일한 것이 바람직하지만, 치수 정밀도 등에 따라서 서로 상이해도 된다.
보다 상세하게, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, X축 방향에 있어서의 소체(11)에 대한 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R과, 용량 형성부(16)의 Y-Z 평면을 따른 단면의 면적 S가 특정한 조건을 만족시키도록 구성함으로써, 높은 신뢰성이 얻어진다. 이하, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R과 용량 형성부(16)의 면적 S에 대하여 설명한다.
도 2에는 소체(11)의 X축 방향의 치수 L3이 도시되어 있다. X축 방향에 있어서의 소체(11)에 대한 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R은, 엔드 마진부(19, 20)의 합계 치수(L1+L2)와, 소체(11)의 치수 L3을 사용하여, 이하의 식 (1)로 나타내어진다.
Figure pat00001
또한, 도 3에는, 용량 형성부(16)의 Y축 방향의 치수 W와 Z축 방향의 치수 T가 도시되어 있다. 용량 형성부(16)의 Y-Z 평면을 따른 단면의 면적 S는, 용량 형성부(16)의 치수 W, T를 사용하여, 이하의 식 (2)로 나타내어진다.
Figure pat00002
여기서, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 클수록, 엔드 마진부(19, 20)에 있어서의 수분의 침입 경로가 길어지고, 또한 디라미네이션이 발생하기 어려워진다. 따라서, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 클수록, 엔드 마진부(19, 20)에 침입하는 수분의 영향에 의한 절연 저항의 저하가 발생하기 어려워진다.
한편, X축 방향의 치수가 0.4㎜ 이하인 소형의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R을 유지한 채로 더 소형화하고자 하면, 내습성이 저하되는 경향이 나타났다. 이것은, 엔드 마진부(19, 20)의 절대적인 치수 L1+L2가 너무 작아지기 때문이라고 생각된다.
따라서, 이와 같은 소형의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 한층 더한 소형화에 수반하여, 내습성을 확보하기 위해 필요한 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 변화된다. 구체적으로, 본 발명에서는, 내습성을 확보하기 위해 필요한 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이, 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S에 따라서 변화되는 것을 알아냈다.
도 5는 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R과, 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에서는, 종축에 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R을 나타내고, 횡축에 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S를 나타내고 있다. 도 5에 도시된 직선은, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R의 기준값을 나타내고 있다.
즉, 도 5에 도시한 직선에 의해, 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S에 따른 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R의 기준값이 결정된다. 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 이 기준값 이상인 경우에, 즉 도 5에 도시한 직선의 상측 영역 및 직선 상에 있어서, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 신뢰성이 확보되는 것이 실험적으로 확인되었다.
도 5에 도시한 직선은 이하의 식 (3)으로 나타내어진다.
Figure pat00003
따라서, 적층 세라믹 콘덴서(10)에 있어서 신뢰성이 확보되는 조건은 이하의 식 (4)로 나타내어진다.
Figure pat00004
또한, 엔드 마진부(19, 20)뿐만 아니라, 외부 전극(14, 15)을 얇게 형성함으로써도, 용량 형성부(16)를 크게 할 수 있다. 한편, 외부 전극(14, 15)이 너무 얇으면, 엔드 마진부(19, 20)에 수분이 침입하기 쉬워진다.
이 때문에, 외부 전극(14, 15)도 어느 정도의 두께가 확보되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로, 내부 전극(12, 13)에 인접하는 위치에 있어서의 외부 전극(14, 15)의 각각의 X축 방향의 치수를 3㎛ 이상으로 함으로써, 엔드 마진부(19, 20)에 침입하는 수분의 영향에 의한 절연 저항의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
3. 실시예
이하, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 신뢰성을 평가하기 위해 행한 실험의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 다양한 사이즈의 적층 세라믹 콘덴서(10)를 제작하였다. 여기에서는, 적층 세라믹 콘덴서(10)를 X축 방향의 치수가 0.25㎜이고, Y축 및 Z축 방향의 치수가 0.125㎜인 제1 사이즈로 한 예와, X축 방향의 치수가 0.4㎜이고, Y축 및 Z축 방향의 치수가 0.2㎜인 제2 사이즈로 한 예에 대하여 설명한다.
제1 사이즈의 적층 세라믹 콘덴서(10)에 있어서의 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S는 0.003745㎟이었다. 제2 사이즈의 적층 세라믹 콘덴서(10)에 있어서의 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S는 0.01286㎟이었다. 각 사이즈에 대하여 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 상이한 5가지의 샘플 1∼10을 제작하였다.
적층 세라믹 콘덴서(10)의 각 샘플 1∼10에 대하여, 내습 부하 시험 및 디라미네이션 관찰에 의해 신뢰성의 평가를 행하였다.
내습 부하 시험은, 각 1000개의 샘플 1∼10에 대하여, 온도 40℃, 습도 95％, 6.3V의 전압을 인가한 상태에서 500시간 유지함으로써 행하였다. 각 샘플에 대하여 전기 저항값을 측정하고, 전기 저항값이 50MΩ 이상인 샘플을 양품으로 판정하고, 전기 저항값이 50MΩ 미만인 샘플을 불량품으로 판단하였다.
디라미네이션 관찰에서는, 각 샘플을 Y-Z 평면에 평행하게 연마하여, 내부 전극(12, 13)의 적층 상태가 보이는 단면을 노출시켰다. 각 샘플의 단면을 관찰함으로써, 각 샘플의 엔드 마진부(19, 20)에 있어서 각 층이 박리되는 디라미네이션이 존재하는지 여부를 판정하였다.
표 1은 샘플 1∼10에 있어서의 신뢰성의 평가 결과를 나타내고 있다. 또한, 내습 부하 시험에 대해서는, 1000개의 샘플 중, 불량품으로 판정된 샘플의 개수를 나타내고 있다. 또한, 디라미네이션 관찰에 대해서는, 1000개의 샘플 중, 디라미네이션이 발견된 샘플의 개수를 나타내고 있다.
또한, 표 1에는, 각 샘플의 용량 형성부(16)의 단면의 면적 S로부터 상기 식 (3)(도 5에 도시한 직선)을 사용하여 도출되는 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R의 기준값이 나타내어져 있다. 즉, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 이 기준값보다도 큰 샘플에서는, 상기 식 (4)의 조건을 만족시켰다.
Figure pat00005
표 1에 나타내는 바와 같이, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 기준값 이상인 샘플 3, 4, 5, 8, 9, 10에서는 모두, 내습 부하 시험에 있어서 모든 샘플이 양품으로 판정되고, 디라미네이션 관찰에 있어서 모든 샘플에 대하여 디라미네이션이 발견되지 않았다.
한편, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R이 기준값 미만인 샘플 1, 2, 6, 7에서는 모두, 내습 부하 시험에 있어서 불량품으로 판정된 샘플과, 디라미네이션 관찰에 있어서 디라미네이션이 발견된 샘플 중 적어도 한쪽이 존재하였다.
이 결과로부터, 엔드 마진부(19, 20)의 비율 R을 기준값 이상으로 함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 신뢰성을 보다 확실하게 확보할 수 있는 것이 확인되었다. 따라서, 상기 식 (4)의 조건을 만족시키도록 적층 세라믹 콘덴서(10)의 소형화 설계를 행함으로써, 신뢰성을 손상시키지 않고 소형화가 실현 가능하다.
4. 그 밖의 실시 형태
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고 다양한 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
10 : 적층 세라믹 콘덴서
11 : 소체
12, 13 : 내부 전극
14, 15 : 외부 전극
16 : 용량 형성부
17 : 커버부
18 : 사이드 마진부
19 : 제1 엔드 마진부
20 : 제2 엔드 마진부

Claims (3)

1축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면과, 상기 제1 단부면에 인출된 제1 내부 전극과, 상기 제2 단부면에 인출된 제2 내부 전극과, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 대향하는 용량 형성부와, 상기 제1 단부면과 상기 제2 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제1 엔드 마진부와, 상기 제2 단부면과 상기 제1 내부 전극 사이에 간격을 형성하는 제2 엔드 마진부를 갖는 소체와,
상기 소체의 상기 제1 단부면에 형성된 제1 외부 전극과,
상기 소체의 상기 제2 단부면에 형성된 제2 외부 전극을 구비하고,
상기 1축 방향의 치수가 0.4㎜ 이하이고,
상기 소체의 상기 1축 방향의 치수에 대한 상기 제1 및 제2 엔드 마진부의 상기 1축 방향의 합계 치수의 비율을 R(％)이라 하고, 상기 용량 형성부의 상기 1축 방향에 직교하는 단면의 면적을 S(㎟)라 하면,
R≥-4.4×ln(S)+2.3
의 조건을 만족시키는 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 엔드 마진부의 상기 1축 방향의 합계 치수가 68㎛ 이하인 적층 세라믹 콘덴서.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극에 인접하는 위치에 있어서의 상기 제1 및 제2 외부 전극의 각각의 상기 1축 방향의 치수가 3㎛ 이상인 적층 세라믹 콘덴서.
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