KR20190118293A - 적층형 커패시터 - Google Patents
적층형 커패시터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190118293A KR20190118293A KR1020180041460A KR20180041460A KR20190118293A KR 20190118293 A KR20190118293 A KR 20190118293A KR 1020180041460 A KR1020180041460 A KR 1020180041460A KR 20180041460 A KR20180041460 A KR 20180041460A KR 20190118293 A KR20190118293 A KR 20190118293A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- internal electrodes
- present
- internal
- multilayer capacitor
- content
- Prior art date
Links
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 title description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 101000588130 Homo sapiens Microsomal triglyceride transfer protein large subunit Proteins 0.000 description 2
- 102100031545 Microsomal triglyceride transfer protein large subunit Human genes 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000000177 wavelength dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
- H01G4/0085—Fried electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
- H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
- H01G4/232—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
본 발명은, 복수의 유전체층과, 상기 유전체층을 사이에 두고 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 바디의 길이 방향의 양 단에 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 니켈(Ni)과 안티몬(Sb) 또는 게르마늄(Ge)을 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.
Description
본 발명은 적층형 커패시터에에 관한 것이다.
전자 기기의 다기능화 및 소형화 추세가 진행되면서 전자 부품의 소형화 및 고집적화 또한 크게 요구되고 있다.
특히 범용 전자 부품으로서 그 용도와 사용량이 지속적으로 증가하고 있는 적층형 커패시터(MLCC: Multilayer Ceramic Chip Capacitor)의 경우 유전체층과 내부 전극의 박층화에 기반한 초고용량 제품 개발로 시장을 선점하기 위한 경쟁이 치열하게 진행되고 있다.
이렇게 적층형 커패시터가 점점 고용량화 되어가면서 유전체층 및 내부 전극의 두께가 점점 얇아지고 있으며, 이는 쇼트 발생, DC bias 불량 및 신뢰성 불량 등의 원인이 된다.
내부 전극이 얇아질 수록 쇼트가 빈번히 발생하는 이유 중 하나로 적층형 커패시터를 제조하는 과정에서 소성시 발생하는 전극 뭉침 현상이 있다.
일반적으로 내부 전극은 니켈로 형성하는데, 금속의 표면장력은 높을수록 고온에서 표면의 넓이를 더욱 작게 만들려는 특성이 있어서 구형으로 변하므로, 소성시 유전체가 소결되는 온도에서 니켈 내부 전극이 니켈의 높은 표면장력 특성 때문에 플랫(flat)한 형태로 견디지 못하고 둥글게 뭉치는 것이다.
이에 적층형 커패시터에서 쇼트 불량을 야기하는 니켈 내부 전극의 뭉침 현상을 해결하기 위해서는 표면 장력을 낮춰야 할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 신뢰성이 향상된 적층형 커패시터를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면은, 복수의 유전체층과, 상기 유전체층을 사이에 두고 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 바디의 길이 방향의 양 단에 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 니켈(Ni)과 안티몬(Sb)을 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 Sb의 함량은 0.01 내지 5 at%일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극은 게르마늄(Ge)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 Ge의 함량은 0.01 내지 5 at%일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 복수의 유전체층과, 상기 유전체층을 사이에 두고 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 바디의 길이 방향의 양 단에 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 니켈(Ni)과 게르마늄(Ge)을 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극에서 Ge의 함량이 0.01 내지 5 at%일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극이 안티몬(Sb)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 Sb의 함량이 0.01 내지 5 at%일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, Ni와 Sb를 포함하는 페이스트로 내부 전극을 형성하여 내부 전극의 표면장력을 낮추고 합금시 표면에 Sb가 석출되면서 유전체층과 계면 전위 및 저항을 낮추어 적층형 커패시터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I’선 단면도이다.
도 3은 여러 물질의 표면장력을 나타낸 그림이다.
도 4는 니켈에 완전 고용되어 합금이 되는 원소를 나타내기 위한 그림이다.
도 5는 Ni-Ge의 상평형도표이다.
도 6은 Ni-Sb의 상평형도표이다.
도 2는 도 1의 I-I’선 단면도이다.
도 3은 여러 물질의 표면장력을 나타낸 그림이다.
도 4는 니켈에 완전 고용되어 합금이 되는 원소를 나타내기 위한 그림이다.
도 5는 Ni-Ge의 상평형도표이다.
도 6은 Ni-Sb의 상평형도표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 아래 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 각 실시 예의 도면에 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해 육면체의 방향을 정의하면, 도면에 표시된 X, Y 및 Z는 각각 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다.
여기서, 두께 방향은 유전체층이 적층되는 적층 방향과 동일한 개념으로 사용될 수 있다.
적층형 커패시터
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I’선 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 적층형 커패시터(100)는 바디(110)와 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함한다.
바디(110)는 Z 방향으로 적층되는 복수의 유전체층(111)과, 유전체층(111)을 사이에 두고 Z 방향을 따라 번갈아 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 포함하는 액티브영역과 상기 액티브영역의 상하에 배치되는 커버영역을 포함한다.
이러한 바디(110)는 복수의 유전체층(111)과 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 Z 방향으로 적층한 다음 소성하여 형성되며, 형상에 특별히 제한은 없지만 도시된 바와 같이 대략적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.
이때, 바디(110)는, 서로 대향되는 Z 방향의 제1 및 제2 면과, 제1 및 제2 면을 연결하며 서로 대향되는 X 방향의 제3 및 제4 면과, 제1 및 제2 면을 연결하고 제3 및 제4 면을 연결하며 서로 대향되는 Y 방향의 제5 및 제6 면을 가질 수 있다.
유전체층(111)은 소결된 상태로서, 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)를 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.
이때, 유전체층(111)의 두께는 적층 세라믹 커패시터(100)의 용량 설계에 맞추어 임의로 변경할 수 있다.
또한, 유전체층(111)은 고유전률을 갖는 세라믹 분말, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 또는 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 분말 또는 티탄산 마그네슘 등을 포함할 수 있으며, 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 유전체층(111)에는 상기 세라믹 분말과 함께, 필요시 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 적어도 하나 이상 더 첨가될 수 있다.
상기 커버영역은 바디(110)의 Z 방향 마진으로서 Z 방향의 양쪽 최외곽에 커버를 각각 배치하여 구성된다.
상기 커버는 내부 전극을 포함하지 않는 것을 제외하고는 유전체층(111)과 동일한 재질 및 구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 커버는 단일 유전체층 또는 2 개 이상의 유전체층을 바디(110)의 Z 방향의 양쪽 최외곽에 각각 적층하여 마련할 수 있으며, 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의한 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 손상을 방지하는 역할을 수행한다.
제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트에 의해 형성될 수 있다.
이때, 상기 도전성 금속은 예컨대 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 금(Au) 또는 이들의 합금일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 제1 및 제2 접속부(131a, 132a)와 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 접속부(131a, 132a)는 바디(110)의 X 방향의 양면에 각각 배치된 부분이고, 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b)는 제1 및 제2 접속부(131a, 132a)에서 바디(110)의 실장 면인 하면의 일부까지 연장되게 형성되는 부분이다.
이때, 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b) 는 바디(110)의 상면 및 Y 방향의 양면의 일부 중 적어도 한 면까지 더 연장되게 형성될 수 있다. 이에 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 고착강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b)가 제1 및 제2 접속부(131a, 132a)에서 바디(110)의 상면 및 Y 방향의 양면의 일부까지 모두 연장되어 바디(110)의 양 단부를 모두 덮도록 형성된 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 인가 받는 전극으로서, 바디(110) 내부에 배치되며, 유전체층(111)을 사이에 두고 Z 방향으로 번갈아 배치된다.
이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 니켈(Ni)과 안티몬(Sb)을 포함한다.
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)에 투입된 소량의 Sb는 적층형 커패시터를 제조하는 과정에서 소성이 진행 될 때 Ni를 포함하는 내부 전극이 좀 더 열에 잘 견디도록 하고, 이에 소성 후 내부 전극의 뭉침 현상이 감소되어 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 좀 더 평평하게 만들 수 있다.
이는 Sb은 표면에너지(surface energy)가 낮아서 니켈과 합금시 니켈 표면에 분포하게 되는데, 이러한 표면 특성 변화로 인하여 내부 전극의 수축을 지연시켜주는 공재(共材)와 니켈 표면의 결합을 좋게 만들기 때문으로 추정할 수 있다.
이렇게 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 뭉침이 줄어들어 내부 전극이 평평하게 되면 적층형 커패시터의 신뢰성(Mean time to failure (MTTF))이 향상될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 Ge를 포함할 수 있다.
도 5에서와 같이, Ge는 Ni에 미량 투입시 고용이 가능하고, 도 3에서와 같이 니켈에 비해 표면 장력이 낮은 물질이다.
따라서, 앞서 설명한 Sb와 비슷하게 내부 전극에 작용하여 적층형 커패시터의 신뢰성(MTTF)를 향상시킬 수 있다.
표 1은 Sb 또는 Ge 를 내부 전극에 투입하여 길이×폭×두께가 0.6×0.3×0.3mm인 적층형 커패시터를 각각 제조한 후 용량과 MTTP를 각각 측정한 것이다.
이때, Sb 및 Ge의 함량 및 분포는 적층형 커패시터의 단면에서 WDX(wavelength dispersive X-ray spectroscopy)로 내부 전극을 매핑(mapping)하여 검출한다.
표 1에서, 비교 예인 샘플 1은 내부 전극이 Sb 및 Ge를 둘 다 포함하지 않는 경우이다.
| # | 내부전극에 포함된 금속 | at% | 용량 (㎌) | MTTF (hr) |
| 1 | - | 0 | 5.22 | 112 |
| 2 | Sb | 0.01 | 5.18 | 116 |
| 3 | Sb | 0.1 | 5.34 | 136 |
| 4 | Sb | 1 | 5.23 | 143 |
| 5 | Sb | 5 | 5.02 | 116 |
| 6 | Sb | 10 | 4.77 | 88 |
| 7 | Ge | 0.01 | 5.11 | 120 |
| 8 | Ge | 0.1 | 5.08 | 125 |
| 9 | Ge | 1 | 5.01 | 131 |
| 10 | Ge | 5 | 4.81 | 122 |
| 11 | Ge | 10 | 3.33 | 74 |
표 1을 참조하면, Sb의 함량이 증가하면 용량은 일정 수준의 범위 내에 있으면서 MTTF는 점점 증가하고, Sb의 함량이 5at%에서 다시 낮아지고 5at%를 초과하는 샘플 6의 경우 용량이 비교 예에 비해 현저히 저하되면서 MTTF도 비교 예에 비해 낮은 것을 알 수 있다.
즉, Sb가 0.01 내지 5 at% 포함된 내부 전극을 사용한 적층형 커패시터에서 비교 예에 대해 유사한 수준의 용량을 구현하면서 상대적으로 MTTF 특성이 향상되는 것이다.
또한, 표 1을 참조하면, Ge의 함량이 증가할 때 용량은 일정 수준의 범위 내에 있으면서 MTTF는 점점 증가하고, Ge의 함량이 5at%에서 다시 낮아지고 5at%를 초과하는 샘플 11의 경우 용량이 비교 예에 비해 현저히 저하되면서 MTTF도 비교 예에 비해 낮은 것을 알 수 있다.
즉, Ge가 0.01 내지 5 at% 포함된 내부 전극을 사용한 적층형 커패시터에서 비교 예에 대해 유사한 수준의 용량을 구현하면서 상대적으로 MTTF 특성이 향상되는 것이다.
위와 같이, Sb 또는 Ge가 내부 전극에 첨가될 때 우수한 신뢰성 효과를 나타내는 이유는, Sb와 Ge는 니켈에 고용이 되어 합금을 이룰 수 있고, 표면장력이 낮은 물질이라서 니켈 합금이 되어 내부 전극의 표면장력을 감소시키기 때문이다.
도 3을 참조하면, Sb와 Ge는 Ni보다 표면장력이 매우 낮고 도 4에 도시된 바와 같이 니켈과 합금이 잘 되는 것을 확인할 수 있다.
Sb 또는 Ge가 합금이 되어 표면장력을 낮추게 되면 내부 전극이 고온에서 소성될 때 전극 뭉침을 효과적으로 방지할 수 있고, 합금된 이종 원소가 표면장력을 낮추기 위하여 내부 전극의 표면에 많이 분포를 하면서, 내부 전극의 표면에 분포하는 Sb 또는 Ge가 Ni 보다 산화막을 잘 형성시키기 때문에 공재와 결합력을 높여 열수축 특성이 우수해지기 때문이다.
표 1에서, Sb가 Ge 보다 더 좋은 MTTP를 나타내는 이유도 Sb가 Ge 보다 표면장력이 더 낮기 때문이다.
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)에서 Sb 또는 Ge의 함량은 0.01 내지 5.0 at% 에서 우수한 MTTF 특성을 나타내는데 이는 그 함량 범위에서 Sb 또는 Ge가 Ni에 잘 고용되기 때문이다.
도 6은 Ni-Sb의 상평형도표(phase diagram)을 보여준다.
도 6을 참조하면, Ni에 1,100℃에서 최대 8~9 at%가 고용이 가능하고 상온에서도 4~5 at%가 가능하다는 것을 알 수 있다.
또한, 70~80년대 니켈 슈퍼-합금(Nickel super-alloy) 연구가 한창 진행될 때 니켈에 Sb 투입시 표면에 석출된다는 연구 결과가 많이 있는 것으로 보아, Sb는 내부 전극에 투입시 계면에 석출될 수 있다.
또한, 니켈 내 Sb 함량이 높을수록 합금의 표면장력이 낮아지지만, 전기 저항이 높아지는 단점이 있다.
즉, 도 6에서 보여준 것과 같이, Sb 가 Ni에 상온에서 완전 고용되는 함량은 최대 5at% 수준이고, 그 이상에서는 내부에 Ni3Sb 가 석출되어 전기 전도도를 크게 저해시키는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 앞서 표 1에서 볼 수 있듯이, Sb를 5at% 초과하여 투입하게 되면 MTTF 뿐만 아니라 용량도 저해되는 것을 알 수 있다. 또한 Sb가 0.01 at% 의 미량에서도 특성이 향상되는 결과를 확인 할 수 있다.
즉, 본 조성물에서, Sb의 바람직한 함량은 0.01 내지 5.0at%가 되는 것이다.
이렇게 Ni와 Sb를 포함하는 페이스트로 적층형 커패시터의 내부 전극을 형성하면 내부 전극의 표면 장력을 낮추고 합금시 표면에 Sb가 석출되면서 유전체층과 계면 전위 및 저항을 낮추어 적층형 커패시터의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 적층형 커패시터
110: 바디
111: 유전체층
121, 122: 제1 및 제2 내부 전극
131, 132: 제1 및 제2 외부 전극
110: 바디
111: 유전체층
121, 122: 제1 및 제2 내부 전극
131, 132: 제1 및 제2 외부 전극
Claims (8)
- 복수의 유전체층과, 상기 유전체층을 사이에 두고 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디; 및
상기 바디의 길이 방향의 양 단에 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 및 제2 내부 전극이 니켈(Ni)과 안티몬(Sb)을 포함하는 적층형 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극에서 Sb의 함량이 0.01 내지 5 at%인 적층형 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극이 게르마늄(Ge)을 더 포함하는 적층형 커패시터.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극의 Ge의 함량이 0.01 내지 5 at%인 적층형 커패시터.
- 복수의 유전체층과, 상기 유전체층을 사이에 두고 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디; 및
상기 바디의 길이 방향의 양 단에 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 및 제2 내부 전극이 니켈(Ni)과 게르마늄(Ge)을 포함하는 적층형 커패시터.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극에서 Ge의 함량이 0.01 내지 5 at%인 적층형 커패시터.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극이 안티몬(Sb)을 더 포함하는 적층형 커패시터.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 전극의 Sb의 함량이 0.01 내지 5 at%인 적층형 커패시터.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180041460A KR102078016B1 (ko) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 적층형 커패시터 |
| US16/171,188 US10879001B2 (en) | 2018-04-10 | 2018-10-25 | Multilayer ceramic capacitor with internal electrodes including nickel and antimony or germanium |
| JP2018204667A JP7332085B2 (ja) | 2018-04-10 | 2018-10-31 | 積層型キャパシタ |
| CN201910021538.3A CN110364356B (zh) | 2018-04-10 | 2019-01-10 | 多层电容器 |
| US17/104,455 US11322303B2 (en) | 2018-04-10 | 2020-11-25 | Multilayer ceramic capacitor having internal electrodes which include nickel and antimony |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180041460A KR102078016B1 (ko) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 적층형 커패시터 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190118293A true KR20190118293A (ko) | 2019-10-18 |
| KR102078016B1 KR102078016B1 (ko) | 2020-04-07 |
Family
ID=68096128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180041460A KR102078016B1 (ko) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 적층형 커패시터 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10879001B2 (ko) |
| JP (1) | JP7332085B2 (ko) |
| KR (1) | KR102078016B1 (ko) |
| CN (1) | CN110364356B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11894189B2 (en) | 2021-08-27 | 2024-02-06 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Capacitor component and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102078016B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2020-04-07 | 삼성전기주식회사 | 적층형 커패시터 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4816202B1 (ko) | 1969-12-05 | 1973-05-21 | ||
| KR100950127B1 (ko) | 2001-10-18 | 2010-03-30 | 캐나디안 일렉트로닉 파우더스 코퍼레이션 | 적층 세라믹 축전기 내부 전극용 분말 |
| KR20150015469A (ko) * | 2012-05-04 | 2015-02-10 | 나노-누벨레 피티와이 엘티디 | 전지 전극 물질 |
| KR20160135970A (ko) * | 2015-05-19 | 2016-11-29 | 삼성전기주식회사 | 그래핀 내부전극 적층형 세라믹 콘덴서 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020150777A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-17 | Kerchner Jeffrey A. | Electrode additives including compositions and structures formed using the same |
| US6994919B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-02-07 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Brazing product and method of manufacturing a brazing product |
| JP2005008959A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Fujikura Ltd | 金属粉末及びその製造方法 |
| JP4295179B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2009-07-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子部品およびその製造方法 |
| JP4816202B2 (ja) | 2006-03-31 | 2011-11-16 | 株式会社村田製作所 | 導電性ペースト、及びセラミック電子部品の製造方法 |
| JP5155743B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2013-03-06 | 三井金属鉱業株式会社 | 導電性ペースト用銅粉及び導電性ペースト |
| CN101546648B (zh) * | 2008-03-26 | 2012-01-18 | 三星电机株式会社 | 多层陶瓷电容器 |
| JP5293506B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2013-09-18 | Ｔｄｋ株式会社 | セラミック電子部品及びセラミック電子部品の製造方法 |
| JP5124691B1 (ja) | 2012-03-21 | 2013-01-23 | 有限会社 ナプラ | 導電性微粉末、導電性ペースト及び電子部品 |
| KR102442835B1 (ko) * | 2018-03-28 | 2022-09-14 | 삼성전기주식회사 | 적층형 커패시터 |
| KR102078016B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2020-04-07 | 삼성전기주식회사 | 적층형 커패시터 |
-
2018
- 2018-04-10 KR KR1020180041460A patent/KR102078016B1/ko active IP Right Grant
- 2018-10-25 US US16/171,188 patent/US10879001B2/en active Active
- 2018-10-31 JP JP2018204667A patent/JP7332085B2/ja active Active
-
2019
- 2019-01-10 CN CN201910021538.3A patent/CN110364356B/zh active Active
-
2020
- 2020-11-25 US US17/104,455 patent/US11322303B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4816202B1 (ko) | 1969-12-05 | 1973-05-21 | ||
| KR100950127B1 (ko) | 2001-10-18 | 2010-03-30 | 캐나디안 일렉트로닉 파우더스 코퍼레이션 | 적층 세라믹 축전기 내부 전극용 분말 |
| KR20150015469A (ko) * | 2012-05-04 | 2015-02-10 | 나노-누벨레 피티와이 엘티디 | 전지 전극 물질 |
| KR20160135970A (ko) * | 2015-05-19 | 2016-11-29 | 삼성전기주식회사 | 그래핀 내부전극 적층형 세라믹 콘덴서 및 그 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11894189B2 (en) | 2021-08-27 | 2024-02-06 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Capacitor component and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110364356A (zh) | 2019-10-22 |
| US20210104362A1 (en) | 2021-04-08 |
| CN110364356B (zh) | 2022-10-21 |
| US20190311853A1 (en) | 2019-10-10 |
| JP7332085B2 (ja) | 2023-08-23 |
| JP2019186519A (ja) | 2019-10-24 |
| US11322303B2 (en) | 2022-05-03 |
| KR102078016B1 (ko) | 2020-04-07 |
| US10879001B2 (en) | 2020-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9685272B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor having multilayer external electrodes and board having the same | |
| US20180130604A1 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board having the same | |
| KR101598289B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판 | |
| US9129746B2 (en) | Multilayer ceramic electronic component and board for mounting the same | |
| US10136518B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor having three external electrodes and board having the same | |
| US11715602B2 (en) | Multilayer electronic component | |
| JP2021103767A (ja) | 積層セラミックキャパシタ及びその製造方法 | |
| US11776746B2 (en) | Multilayer capacitor | |
| US10297386B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and board having the same | |
| US9099243B2 (en) | Multilayer ceramic electronic component and method of manufacturing the same | |
| US11322303B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor having internal electrodes which include nickel and antimony | |
| US20140098454A1 (en) | Multilayered ceramic electronic component and method of manufacturing the same | |
| KR20170088794A (ko) | 적층 세라믹 전자부품 및 이의 제조방법 | |
| KR102142519B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 | |
| US11837412B2 (en) | Ceramic electronic component | |
| US9607768B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor and circuit board having the same | |
| US11087923B2 (en) | Multi-layered ceramic capacitor | |
| US11133131B2 (en) | Multilayer ceramic electronic component | |
| KR102027544B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 제조 방법 및 동일 방법으로 제조된 적층 세라믹 커패시터 | |
| KR102574420B1 (ko) | 적층형 커패시터 | |
| KR20230100293A (ko) | 적층 세라믹 커패시터 | |
| KR20210015573A (ko) | 적층형 전자 부품 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |