KR20200099084A

KR20200099084A - 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20200099084A
Application number: KR1020200013688A
Authority: KR
Inventors: 요이찌 가또
Original assignee: 다이요 유덴 가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2020-08-21
Also published as: CN111564311A; US20200258689A1; JP2023041859A; JP7221718B2; US11527362B2; JP7503253B2; CN111564311B; JP2020136298A

Abstract

높은 내구성을 확보하면서, 소형화 및 대용량화를 실현 가능한 적층 세라믹 콘덴서를 제공한다. 적층 세라믹 콘덴서는, 제1 영역과, 제2 영역과, 용량 형성부와, 보호부를 구비한다. 제1 영역은, 입자 내 포어를 포함하지 않는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성된다. 제2 영역은, 입자 내 포어를 포함하는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성되고, 제1 영역보다도 규소의 함유량이 많다. 용량 형성부는, 제1 방향으로 적층된 복수의 세라믹층과, 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극을 갖는다. 보호부는, 용량 형성부를 피복하고, 제1 방향을 향한 주면을 구성하는 커버부와, 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 향한 측면을 구성하는 사이드 마진부와, 주면과 측면을 접속하는 접속부를 구성하는 모서리부를 갖는다. 복수의 세라믹층이 제1 영역을 구성하고, 모서리부가 제2 영역을 구성한다.

Description

적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법{MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 개시는, 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

적층 세라믹 콘덴서에는, 내부 전극의 주위를 보호하기 위한 보호부가 마련된다. 적층 세라믹 콘덴서의 소형화 및 대용량화를 위해서는, 용량의 형성에 기여하지 않는 보호부를 최대한 얇게 하는 것이 유리하다. 특허문헌 1에는, 보호부를 얇게 하는 것이 가능한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 측면에 내부 전극이 노출된 적층체를 제작하고, 이 적층체의 측면에 보호부(사이드부)를 마련한다. 이 적층 세라믹 콘덴서에서는, 사이드부를 얇게 함으로써 소형화 및 대용량화를 도모하여도, 내부 전극이 노출된 적층체의 측면을 사이드부에 의해 적절하게 보호할 수 있다.

일본 특허공개 제2015-029123호 공보

그러나, 적층 세라믹 콘덴서에서는, 보호부를 얇게 할수록, 보호부에 발생하는 크랙이 내부 전극에 도달함에 따른 절연 불량이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서에서는, 높은 내구성을 확보하면서, 소형화 및 대용량화를 실현 가능한 기술이 요구된다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 개시의 목적은, 높은 내구성을 확보하면서, 소형화 및 대용량화를 실현 가능한 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 일 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서는, 제1 영역과, 제2 영역과, 용량 형성부와, 보호부를 구비한다.

상기 제1 영역은, 입자 내 포어를 포함하지 않는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성된다.

상기 제2 영역은, 입자 내 포어를 포함하는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성되고, 상기 제1 영역보다도 규소의 함유량이 많다.

상기 용량 형성부는, 제1 방향으로 적층된 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극을 갖는다.

상기 보호부는, 상기 용량 형성부를 피복하고, 상기 제1 방향을 향한 주면을 구성하는 커버부와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 향한 측면을 구성하는 사이드 마진부와, 상기 주면과 상기 측면을 접속하는 접속부를 구성하는 모서리부를 갖는다.

상기 복수의 세라믹층이 상기 제1 영역을 구성하고, 상기 모서리부가 상기 제2 영역을 구성한다.

상기 제2 영역의 규소 함유량이 0.5mol％ 이상이어도 된다.

이 적층 세라믹 콘덴서에는, 서로 다른 구성의 제1 영역 및 제2 영역이 마련된다. 제1 영역은, 제2 영역과는 달리, 용량의 저하 원인이 되는 입자 내 포어나 과잉 규소를 포함하지 않는다. 이 때문에, 적어도 복수의 세라믹층을 제1 영역으로서 구성함으로써, 적층 세라믹 콘덴서의 용량을 확보할 수 있다.

제2 영역은, 입자 내 포어 및 과잉 규소를 포함하는 구성에 의해, 크랙의 진전을 억제할 수 있다. 이 때문에, 보호부에 있어서 특히 외부로부터의 충격을 받기 쉬운 모서리부를 제2 영역으로서 구성함으로써, 보호부에 발생하는 크랙이 용량 형성부에 도달함에 따른 절연 불량을 억제할 수 있다.

보다 상세하게는, 과잉 규소를 포함하는 제2 영역에서는, 규소가 입계에 편석함으로써, 결정 입자 간의 입계에 있어서의 기계적 강도가 향상된다. 이 때문에, 제2 영역에서는, 일반적인 다결정체에 있어서 발생하기 쉬운 결정립계를 따른 크랙의 진전이 발생하기 어려워진다.

이에 의해, 제2 영역에서는, 입자 내 포어를 전달하는 경로에서 크랙을 진전시킬 수 있다. 그 과정에 있어서, 크랙이 입자 내 포어에 도달할 때마다, 크랙의 추진력이 되는 선단부의 응력이 약화된다. 따라서, 제2 영역에서는, 입자 내 포어가 크랙의 진전을 방해하기 때문에, 크랙의 진전이 억제된다.

이상과 같이, 상기 구성에서는, 용량의 저하를 수반하지 않고 절연 불량을 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는, 보호부에 발생한 크랙의 진전이 억제되기 때문에, 보호부를 보다 얇게 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 더 한층의 소형화 및 대용량화를 실현 가능하다.

상기 사이드 마진부가 상기 제2 영역을 구성해도 된다.

상기 사이드 마진부의 상기 제2 방향의 치수가 30㎛ 이하여도 된다.

이들 구성의 보호부에서는, 모서리부뿐만 아니라 사이드 마진부에 있어서의 크랙의 진전도 억제할 수 있다. 따라서, 이 적층 세라믹 콘덴서에서는, 보다 높은 내구성을 확보할 수 있다. 이 때문에, 사이드 마진부의 두께를 30㎛ 이하로 얇게 한 경우에도, 절연 불량을 방지할 수 있다.

상기 보호부가 그 전체에 걸쳐 상기 제2 영역을 구성해도 된다.

이 구성의 보호부에서는, 그 전체에 걸쳐 크랙의 진전을 억제할 수 있다. 따라서, 이 적층 세라믹 콘덴서에서는, 더 높은 내구성을 확보할 수 있다.

상기 커버부가 상기 제2 영역을 구성해도 된다.

이 구성의 보호부에서는, 모서리부뿐만 아니라 커버부에 있어서의 크랙의 진전도 억제할 수 있다. 따라서, 이 적층 세라믹 콘덴서에서는, 보다 높은 내구성을 확보할 수 있다.

상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 어느 것이나, 바륨 및 티타늄을 포함하는 페로브스카이트 구조의 다결정체로서 구성되어도 된다.

본 개시의 일 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에서는, 입자 내 포어를 포함하지 않는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제1 분말이 준비된다.

축비 c/a가 1.008 이하인 페로브스카이트 구조를 가지며, 입자 내 포어를 포함하는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제2 분말이 준비된다.

제1 방향을 따라서 적층되고, 상기 제1 분말을 주성분으로 하는 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극을 포함하는 용량 형성부와, 상기 용량 형성부를 상기 제1 방향으로부터 피복하는 커버부를 갖는 미소성의 적층체가 제작된다.

상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 향한 상기 적층체의 측면에, 상기 제2 분말을 주성분으로 하고, 상기 복수의 세라믹층보다도 규소의 함유량이 많은 사이드 마진부를 형성함으로써 미소성의 세라믹 미가공체가 제작된다.

상기 세라믹 미가공체가 소성된다.

상기 세라믹 시트를 상기 측면에 첩부함으로써 상기 사이드 마진부가 형성되어도 된다.

이 구성에서는, 보호부의 모서리부 및 사이드 마진부에 있어서의 크랙의 진전을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서가 제조 가능하다.

본 개시의 다른 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에서는, 입자 내 포어를 포함하지 않는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제1 분말이 준비된다.

제1 방향을 따라서 적층되고, 상기 제1 분말을 주성분으로 하는 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극과, 상기 복수의 내부 전극을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로부터 피복하는 사이드 마진부를 포함하는 적층부와, 상기 적층부를 상기 제1 방향으로부터 피복하고, 상기 제2 분말을 주성분으로 하고, 상기 복수의 세라믹층보다도 규소의 함유량이 많은 커버부를 갖는 미소성의 세라믹 미가공체가 제작된다.

상기 세라믹 미가공체가 소성된다.

이 구성에서는, 보호부의 모서리부 및 커버부에 있어서의 크랙의 진전을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제조 가능하다.

상기 제2 분말이 수열법으로 제작되어도 된다.

상기 제2 분말의 평균 입경이 5㎚ 이상 500㎚ 이하여도 된다.

이들 구성에서는, 적층 세라믹 콘덴서에 있어서의 입자 내 포어를 포함하는 결정 입자를 주성분으로 하는 제2 영역을 양호하게 형성 가능하다.

상기 제1 분말이 고상법으로 제작되어 있어도 된다.

이 구성의 적층 세라믹 콘덴서에서는, 대용량이 얻어지기 쉬워진다.

상기한 바와 같이, 본 개시에서는, 높은 내구성을 확보하면서, 소형화 및 대용량화를 실현 가능한 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도이다.
도 2는, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 도 1의 A-A'선을 따른 단면도이다.
도 3은, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 도 1의 B-B'선을 따른 단면도이다.
도 4는, 상기 적층 세라믹 콘덴서에 있어서의 제1 영역의 미세 조직을 나타내는 부분 단면도이다.
도 5는, 상기 적층 세라믹 콘덴서에 있어서의 제2 영역의 미세 조직을 나타내는 부분 단면도이다.
도 6은, 상기 제1 영역에 있어서의 크랙의 진전 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은, 상기 제2 영역에 있어서의 크랙의 진전 경로를 나타내는 도면이다.
도 8은, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 제1 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 상기 제1 구성예의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은, 상기 제1 구성예의 제조 과정을 나타내는 평면도이다.
도 11은, 상기 제1 구성예의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 12는, 상기 제1 구성예의 제조 과정을 나타내는 평면도이다.
도 13은, 상기 제1 구성예의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 14는, 상기 제1 구성예의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 15는, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 제2 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 16은, 상기 제2 구성예의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 17은, 상기 제2 구성예의 제조 과정을 나타내는 평면도이다.
도 18은, 상기 제2 구성예의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 19는, 상기 제2 구성예의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 20은, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 개시의 실시 형태를 설명한다.

도면에는, 적절히 서로 직교하는 X축, Y축, 및 Z축이 도시되어 있다. X축, Y축, 및 Z축은 전체 도면에 있어서 공통이다.

Ⅰ 적층 세라믹 콘덴서(10)의 전체 구성

1. 개략 구성

도 1 내지 3은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)를 나타내는 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, 세라믹 미가공체(11)와, 제1 외부 전극(12)과, 제2 외부 전극(13)을 구비한다. 제1 외부 전극(12)은 세라믹 미가공체(11)의 X축 방향의 한쪽 단부에 마련되고, 제2 외부 전극(13)은 세라믹 미가공체(11)의 X축 방향의 다른 쪽 단부에 마련되어 있다. 즉, 외부 전극(12, 13)은, 서로 X축 방향으로 대향하고 있다.

세라믹 미가공체(11)는, X축 방향을 향한 2개의 단부면 E와, Y축 방향을 향한 2개의 측면 S와, Z축 방향을 향한 2개의 주면 M과, 주면 M과 측면 S를 접속하는 접속부 Q를 갖는다. 접속부 Q는, 전형적으로는, 모따기됨으로써 형성된 X축 방향으로 연장되는 볼록형의 곡면으로서 구성된다.

외부 전극(12, 13)은, 세라믹 미가공체(11)의 각 단부면 E를 덮고, 각 단부면 E로부터 X축 방향으로 연장되어 있다. 외부 전극(12, 13)은, 측면 S, 주면 M 및 접속부 Q 상에 있어서 서로 이격되어 있다. 이에 의해, 외부 전극(12, 13)의 어느 것에서도, X-Z 평면에 평행한 단면 및 X-Y 평면에 평행한 단면의 형상이 U자 형상으로 되어 있다.

세라믹 미가공체(11)는, 용량 형성부(20)와, 보호부(30)를 구비한다. 용량 형성부(20)는, Y축 및 Z축 방향 중앙부에 배치되어 있다. 보호부(30)는, 용량 형성부(20)를 Y축 및 Z축 방향으로부터 덮고, 용량 형성부(20)를 물리적 및 전기적으로 보호한다. 보호부(30)는, 커버부(31)와, 사이드 마진부(32)와, 모서리부(33)를 포함한다.

용량 형성부(20)는, 복수의 세라믹층(21)과, 복수의 제1 내부 전극(22)과, 복수의 제2 내부 전극(23)을 갖는다. 복수의 세라믹층(21)은, X-Y 평면에 평행하게 연장되는 시트 형상이며, Z축 방향을 따라 적층되어 있다. 내부 전극(22, 23)은, 복수의 세라믹층(21)의 사이에, Z축 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다.

제1 내부 전극(22)은, 한쪽 단부면 E에 있어서 제1 외부 전극(12)에 접속되고, 제2 외부 전극(13)에 피복된 다른 쪽 단부면 E로부터 이격되어 있다. 제2 내부 전극(23)은, 다른 쪽 단부면 E에 있어서 제2 외부 전극(13)에 접속되고, 제1 외부 전극(12)에 피복된 한쪽 단부면 E로부터 이격되어 있다.

보호부(30)의 커버부(31)는, 용량 형성부(20)를 Z축 방향 양측으로부터 피복하고, 세라믹 미가공체(11)의 주면 M을 구성한다. 보호부(30)의 사이드 마진부(32)는, 용량 형성부(20)를 Y축 방향 양측으로부터 피복하고, 세라믹 미가공체(11)의 측면 S를 구성한다. 보호부(30)의 모서리부(33)는, 세라믹 미가공체(11)의 접속부 Q를 구성한다.

상기 구성에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 제1 외부 전극(12)과 제2 외부 전극(13)의 사이에 전압이 인가되면, 제1 내부 전극(22)과 제2 내부 전극(23) 사이의 복수의 세라믹층(21)에 전압이 가해진다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(12, 13) 사이의 전압에 따른 전하가 축적된다.

용량 형성부(20)의 내부 전극(22, 23)은, 각각 도전성 재료로 이루어지고, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 내부 전극으로서 기능한다. 당해 도전성 재료로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au), 또는 이들의 합금을 포함하는 금속 재료가 사용된다.

용량 형성부(20)에 있어서의 세라믹층(21)을 포함하는 내부 전극(22, 23) 이외의 영역은, 유전체 세라믹스로 형성되어 있다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 용량 형성부(20)에 있어서의 용량을 크게 하기 위해서, 세라믹층(21)을 고유전율의 유전체 세라믹스로 형성하는 것이 유리하다.

이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 용량 형성부(20)를 구성하는 고유전율의 유전체 세라믹스로서, 티타늄산바륨(BaTiO₃)계 재료의 다결정체, 즉 바륨(Ba) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 페로브스카이트 구조의 다결정체를 사용한다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는 대용량이 얻어진다.

또한, 용량 형성부(20)는, 티타늄산스트론튬(SrTiO₃), 티타늄산칼슘(CaTiO₃), 티타늄산마그네슘(MgTiO₃), 지르콘산칼슘(CaZrO₃), 티타늄산지르콘산칼슘(Ca(Zr, Ti)O₃), 지르콘산바륨(BaZrO₃)계, 산화티타늄(TiO₂) 등의 조성계로 구성해도 된다.

보호부(30)의 커버부(31), 사이드 마진부(32), 및 모서리부(33)도, 세라믹 미가공체(11)와 마찬가지의 조성계의 유전체 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 즉, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 보호부(30)를 구성하는 유전체 세라믹스로서, 티타늄산바륨(BaTiO₃)계 재료의 다결정체를 사용한다.

또한, 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)의 구성은, 도 1 내지 3에 도시한 구성으로 한정되지 않고, 적절히 변경 가능하다. 예를 들어, 내부 전극(22, 23)의 매수나 세라믹층(21)의 두께는, 적층 세라믹 콘덴서(10)에 요구되는 사이즈나 성능에 따라서 적절히 결정 가능하다.

2. 상세 구성

세라믹 미가공체(11)에 있어서의 내부 전극(22, 23) 이외의 유전체 세라믹스로 형성된 영역은, 서로 다른 미세 조직을 갖는 제1 영역 R1 및 제2 영역 R2를 포함한다. 도 4는, 제1 영역 R1의 미세 조직을 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다. 도 5는, 제2 영역 R2의 미세 조직을 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다.

제1 영역 R1 및 제2 영역 R2는, 서로 다른 구성의 제1 결정 입자 G1 및 제2 결정 입자 G2를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성된다. 구체적으로, 제1 영역 R1을 구성하는 제1 결정 입자 G1은 입자 내 포어 P를 포함하지 않고, 제2 영역 R2를 구성하는 제2 결정 입자 G2는 입자 내 포어 P를 내포한다.

제2 영역 R2를 구성하는 제2 결정 입자 G2에 포함되는 입자 내 포어 P는, 제2 결정 입자 G2 내에 존재하는 미세한 공간으로서 구성된다. 즉, 입자 내 포어 P는, 다결정체에 있어서 인접하는 결정 입자 간의 경계부인 입계에 형성되는 공간으로서 일반적으로 보이는 입계 포어와는 구별된다.

또한, 제2 영역 R2에서는, 제1 영역 R1보다도 규소의 함유량이 많으며， 즉 과잉 규소가 포함되어 있다. 규소를 과잉으로 포함하는 제2 영역 R2에서는, 규소가 입계에 편석함으로써, 제2 결정 입자 G2 사이의 입계에 있어서 높은 기계적 강도가 얻어진다.

한편, 제1 영역 R1은, 제2 영역 R2와는 달리, 용량의 저하 원인이 되는 입자 내 포어 P나 과잉 규소를 포함하지 않는다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 적어도 복수의 세라믹층(21)이 제1 영역 R1로서 구성된다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 대용량을 확보할 수 있다.

제2 영역 R2에서는, 그 상세에 대해서는 후술하지만, 용량의 저하 원인이 되는 입자 내 포어 P 및 과잉 규소를 포함하는 구성에 의해, 크랙의 진전이 효과적으로 억제된다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 용량의 형성에 기여하지 않는 보호부(30)의 적어도 도 3에 밀한 도트 패턴으로 나타내는 모서리부(33)가 제2 영역 R2로서 구성된다.

보호부(30)의 X축 방향 중앙부는, 외부 전극(12, 13)에 피복되지 않고 노출되어 있기 때문에, 외부로부터의 충격을 받기 쉽다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 보호부(30)의 적어도 일부를 제2 영역 R2로 함으로써, 보호부(30)에 발생하는 크랙이 용량 형성부(20)에 도달함에 따른 절연 불량을 억제할 수 있다.

특히, 보호부(30)에 있어서의 볼록 형상으로 돌출하는 모서리부(33)는, 외부로부터의 강한 충격을 받기 쉽다. 이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 보호부(30)에 있어서의 적어도 모서리부(33)를 제2 영역 R2로 함으로써, 보호부(30)에 발생하는 크랙이 용량 형성부(20)에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 용량의 저하를 수반하지 않고 절연 불량을 억제할 수 있다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 보호부(30)에 발생한 크랙의 진전이 억제되기 때문에, 보호부(30)를 보다 얇게 형성함에 따른 더 한층의 소형화 및 대용량화를 실현 가능하다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 제1 영역 R1 및 제2 영역 R2에 있어서의 크랙의 진전의 메커니즘에 대하여 설명한다. 도 6 및 도 7은, 외부로부터의 충격에 의해 제1 영역 R1 및 제2 영역 R2에 발생하는 크랙의 진전 경로를 화살표로 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 제1 영역 R1을 나타내고, 도 7은 제2 영역 R2를 나타내고 있다.

도 6에 도시한 제1 영역 R1에서는, 외부로부터의 충격에 의해 제1 결정 입자 G1에 발생한 크랙이, 제1 결정 입자 G1 사이의 입계(또는 입계 삼중점)를 향하여, 기계적 강도가 낮은 입계를 자르면서 진전한다. 이 때문에, 제1 영역 R1에 발생한 크랙은, 제1 결정 입자 G1 사이의 입계를 따른 경로에서 안쪽 깊숙이까지 진전하기 쉽다.

이에 반하여, 제2 영역 R2에서는, 상기와 같이 규소의 작용에 의해 제2 결정 입자 G2 사이의 입계가 높은 기계적 강도를 갖는다. 이에 의해, 제2 영역 R2에서는, 외부로부터의 충격에 의해 제2 결정 입자 G2에 발생한 크랙을, 제2 결정 입자 G2 사이의 입계에 따른 경로가 아니라, 입자 내 포어 P를 전달하는 경로에서 진전시킬 수 있다.

보다 상세하게는, 도 7에 도시한 제2 영역 R2에서는, 외부로부터의 충격에 의해 제2 결정 입자 G2에 발생한 크랙이, 우선 당해 제2 결정 입자 G2 내의 입자 내 포어 P를 향한다. 그리고, 당해 입자 내 포어 P에 도달한 크랙은, 인접하는 입자 내 포어 P를 향해서 진전한다. 즉, 제2 영역 R2에서는, 크랙이 인접하는 입자 내 포어 P를 따라 가면서 진전한다.

크랙은, 곡률이 큰 선단부에 집중한 응력을 추진력으로서 진전한다. 이 점, 제2 영역 R2에서는, 곡률이 작은 입자 내 포어 P가 크랙의 진전을 방해하는 기능을 한다. 즉, 제2 영역 R2에서는, 크랙이 입자 내 포어 P에 도달하면, 크랙의 선단부에 있어서 곡률이 급격하게 축소함으로써 응력이 분산된다.

이 때문에, 제2 영역 R2에서는, 크랙이 진전하는 과정에 있어서 입자 내 포어 P에 도달할 때마다, 크랙의 추진력이 되는 선단부의 응력이 약화된다. 즉, 제2 영역 R2에서는, 제2 결정 입자 G2 내의 입자 내 포어 P가 크랙의 진전에 제동을 거는 기능을 하기 때문에, 크랙이 진전하기 어려워진다.

제2 영역 R2에서는, 제2 결정 입자 G2 사이의 입계를 따른 크랙의 진전을 효과적으로 억제하기 위해서, 규소의 함유량이 0.5mol％ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 소성 시의 확산에 의한 용량 형성부(20)의 용량의 저하 등이 과잉 규소에 의한 악영향을 억제하기 위히여, 규소의 함유량은 10mol％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

제1 영역 R1은, 실질적으로 입자 내 포어 P를 포함하지 않는 제1 결정 입자 G1만에 의해 구성되지만, 소량이면 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2를 포함해도 된다. 또한, 제2 영역 R2는, 실질적으로 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2만에 의해 구성되지만, 소량이면 입자 내 포어 P를 포함하지 않는 제1 결정 입자 G1을 포함해도 된다.

입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2의 양은, 입자 내 포어 존재율로 평가할 수 있다. 입자 내 포어 존재율은, 예를 들어 단면을 주사형 전자 현미경에 의해 5만배로 촬상한 사진 중의 소정의 영역에 관찰되는 모든 결정 입자 중, 입자 내 포어 P로서 최대 직경이 5㎚ 이상의 공극이 관찰되는 결정 입자의 비율로서 얻을 수 있다.

제2 영역 R2에서는, 입자 내 포어 P를 포함하는 모든 제2 결정 입자 G2 중, 특정한 단면에 있어서 입자 내 포어 P가 나타나지 않는 제2 결정 입자 G2가 일정한 비율로 존재한다. 이 비율을 고려하면, 실질적으로 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2만에 의해 구성된 제2 영역 R2에서는, 입자 내 포어 존재율이 2.5％ 이상으로 된다.

한편, 실질적으로 입자 내 포어 P를 포함하지 않는 제1 결정 입자 G1만으로 구성된 제1 영역 R1에서는, 입자 내 포어 존재율이 무한대로 0％에 가까워진다. 구체적으로, 제1 영역 R1에서는, 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2가 우발적으로 포함되어 있는 경우라도, 입자 내 포어 존재율이 0.001％ 이하에 머문다.

Ⅱ 제1 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10a)

1. 전체 구성

도 8은, 상기 실시 형태의 제1 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10a)를 나타내는 도면이다. 적층 세라믹 콘덴서(10a)는, 용량 형성부(20)와 커버부(31)로 구성되는 적층체(16)의 Y축 방향을 향한 측면에, 모서리부(33)와 일련으로 형성된 사이드 마진부(32)가 마련된 구성을 갖는다.

적층 세라믹 콘덴서(10a)의 보호부(30)에서는, 도 8에 밀한 도트 패턴으로 나타낸 바와 같이, 모서리부(33)에 추가하여 사이드 마진부(32)도 제2 영역 R2로서 구성된다. 이에 의해, 보호부(30)에서는, 모서리부(33)뿐만 아니라 사이드 마진부(32)에서도 크랙의 진전을 억제할 수 있다. 또한, 적층체(16)은, 제1 영역 R1로서 구성된다.

적층 세라믹 콘덴서(10a)에서는, 사이드 마진부(32)에 있어서의 크랙의 진전이 억제되기 때문에, 사이드 마진부(32)를 더 얇게 할 수 있다. 구체적으로, 적층 세라믹 콘덴서(10a)에서는, 사이드 마진부(32)의 Y축 방향의 치수를 30㎛ 이하로 한 경우에도, 절연 불량을 방지할 수 있다.

2. 제조 방법

도 9는, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 10 내지 14는, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 제조 과정을 나타내는 도면이다. 이하, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 제조 방법에 대하여, 도 9를 따라서, 도 10 내지 14를 적절히 참조하면서 설명한다.

2.1 스텝 S11: 제1 분말 준비

스텝 S11에서는, 적층체(16)를 형성하기 위한 세라믹 분말인 제1 분말을 준비한다. 제1 분말은, 수열법 이외의 방법으로 제작되고, 본 실시 형태에서는 고상 법으로 제작된 고상분이다. 예를 들어, 티타늄산바륨의 고상분은, 산화티타늄 및 탄산바륨의 혼합분을 가열하여 고상 반응시킴으로써 얻어진다.

2.2 스텝 S12: 제2 분말 준비

스텝 S12에서는, 보호부(30)의 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)를 형성하기 위한 세라믹 분말인 제2 분말을 준비한다. 제2 분말은, 수열법으로 제작된 수열분이다. 수열법으로 제작된 수열분은, 입자 내 포어 P를 포함하는 세라믹 입자를 주성분으로 하여 얻어진다.

이 때문에, 수열분으로 형성된 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)는, 소성 후에 수열분에 기인하는 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2를 주성분으로 하는 다결정체로 된다. 예를 들어, 티타늄산바륨의 수열분은, 수열법에 의해, 열수가 봉입된 압력가마 속에서 산화티타늄과 수산화바륨을 합성함으로써 얻어진다.

수열법에서는 저비용으로 세라믹 분말을 제작 가능하기 때문에, 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)의 형성에 수열분을 사용함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 수열분은, 균일한 입경을 갖는 대략 구형의 미분말로서 얻어지며, 예를 들어 5㎚ 이상 500㎚ 이하의 평균 입경을 갖는다.

페로브스카이트 구조의 결정성은, 단위 격자에 있어서의 c축의 길이와 a축의 길이의 비인 축비 c/a로 평가 가능하다. 이상적인 결정 구조에서는 축비 c/a가 약1.01로 되지만, 수열분에서는 축비 c/a가 1.008 이하로 된다. 축비 c/a는, 예를 들어 X선 회절로 얻어지는 스펙트럼으로부터 산출할 수 있다.

2.3 스텝 S13: 세라믹 시트 제작

스텝 S13에서는, 용량 형성부(20)를 형성하기 위한 제1 세라믹 시트(101) 및 제2 세라믹 시트(102)와, 커버부(31)를 형성하기 위한 제3 세라믹 시트(103)와, 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)를 형성하기 위한 제4 세라믹 시트(104)(도시 생략)를 제작한다.

세라믹 시트(101, 102, 103, 104)는, 세라믹 분말을 주성분으로 하고, 용제 및 바인더를 사용하여 시트 형상으로 성형된 미소성의 유전체 그린 시트로서 구성된다. 세라믹 시트(101, 102, 103, 104)의 성형에는, 예를 들어 롤 코터나 닥터 블레이드 등을 이용 가능하다.

보다 상세하게는, 적층체(16)를 형성하는 세라믹 시트(101, 102, 103)의 제작에는, 스텝 S11에서 준비된 고상분인 제1 분말이 사용된다. 한편, 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)를 형성하는 제4 세라믹 시트(104)의 제작에는, 스텝 S12에서 준비된 수열분인 제2 분말이 사용된다.

상기한 바와 같이, 수열분은, 균일한 입경을 갖는 대략 구형의 미분말이다. 이 때문에, 수열분은 용제에 분산되기 쉽다. 또한, 용제 및 바인더에 분산된 수열분의 슬러리는, 유연하게 변형 가능하기 때문에, 높은 성형성을 갖는다. 이 때문에, 수열분을 사용함으로써, 고품질의 제4 세라믹 시트(104)가 얻어진다.

또한, 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)를 형성하는 제4 세라믹 시트(104)에서는, 세라믹 시트(101, 102, 103)보다도 규소의 함유량을 많게 한다. 세라믹 시트(104)에 소결성이 높은 수열분을 사용하고, 또한 액상을 형성하기 쉬운 규소를 많이 포함시킴으로써, 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)의 소결성이 향상된다.

도 10은, 세라믹 시트(101, 102, 103)의 평면도이다. 이 단계에서는, 세라믹 시트(101, 102, 103)가, 개편화되지 않은 넓은 지면의 시트로서 구성된다. 도 10에는, 각 적층체(16)마다 개편화할 때의 절단선 Lx, Ly가 도시되어 있다. 절단선 Lx는 X축에 평행하며, 절단선 Ly는 Y축에 평행하다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제1 세라믹 시트(101)에는 제1 내부 전극(22)에 대응하는 미소성의 제1 내부 전극(122)이 형성되고, 제2 세라믹 시트(102)에는 제2 내부 전극(23)에 대응하는 미소성의 제2 내부 전극(123)이 형성되어 있다. 또한, 커버부(31)에 대응하는 제3 세라믹 시트(103)에는 내부 전극이 형성되지 않는다.

내부 전극(122, 123)은, 임의의 도전성 페이스트를 세라믹 시트(101, 102)에 도포함으로써 형성할 수 있다. 도전성 페이스트의 도포 방법은, 공지된 기술로부터 임의로 선택 가능하다. 예를 들어, 도전성 페이스트의 도포에는, 스크린 인쇄법이나 그라비아 인쇄법을 이용할 수 있다.

내부 전극(122, 123)에는, 절단선 Ly를 따른 X축 방향의 간극이, 절단선 Ly 1개 걸러 형성되어 있다. 제1 내부 전극(122)의 간극과 제2 내부 전극(123)의 간극은 X축 방향으로 번갈아 배치되어 있다. 즉, 제1 내부 전극(122)의 간극을 통과하는 절단선 Ly와 제2 내부 전극(123)의 간극을 통과하는 절단선 Ly가 교대로 배열되어 있다.

2.4 스텝 S14: 적층

스텝 S14는, 스텝 S13에서 제작한 세라믹 시트(101, 102, 103)를, 도 11에 도시한 바와 같이 적층함으로써 적층 시트(105)를 제작한다. 적층 시트(105)에서는, 용량 형성부(20)에 대응하는 제1 세라믹 시트(101) 및 제2 세라믹 시트(102)가 Z축 방향으로 교대로 적층되어 있다.

또한, 적층 시트(105)에서는, 교대로 적층된 세라믹 시트(101, 102)의 Z축 방향 상하면에 커버부(31)에 대응하는 제3 세라믹 시트(103)가 적층된다. 또한, 도 11에 도시한 예에서는, 제3 세라믹 시트(103)가 각각 3장씩 적층되어 있지만, 제3 세라믹 시트(103)의 매수는 적절히 변경 가능하다.

적층 시트(105)는, 세라믹 시트(101, 102, 103)를 압착함으로써 일체화된다. 세라믹 시트(101, 102, 103)의 압착에는, 예를 들어 정수압 가압이나 1축 가압 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 적층 시트(105)를 고밀도화하는 것이 가능하다.

2.5 스텝 S15: 절단

스텝 S15에서는, 스텝 S14에서 얻어진 적층 시트(105)를, 도 12에 도시한 바와 같이 절단선 Lx, Ly를 따라 절단함으로써, 미소성의 적층체(116)를 제작한다. 적층체(116)는, 소성 후의 적층체(16)에 대응한다. 적층 시트(105)의 절단에는, 예를 들어 회전날이나 압박 절단날 등을 사용할 수 있다.

보다 상세하게는, 적층 시트(105)는, 보유 지지 부재 C에 의해 보유 지지된 상태에서, 절단선 Lx, Ly를 따라 절단된다. 이에 의해, 적층 시트(105)가 개편화되고, 적층체(116)가 얻어진다. 이때, 보유 지지 부재 C는 절단되어 있지 않고, 각 적층체(116)는 보유 지지 부재 C에 의해 접속되어 있다.

도 13은, 스텝 S15에서 얻어지는 적층체(116)의 사시도이다. 적층체(116)에는, 용량 형성부(120) 및 커버부(131)가 형성되어 있다. 적층체(116)에서는, 절단면인 Y축 방향을 향한 양측면에 내부 전극(122, 123)이 노출되어 있다. 내부 전극(122, 123)의 사이에는 세라믹층(121)이 형성되어 있다.

2.6 스텝 S16: 사이드 마진부 및 모서리부 형성

스텝 S16에서는, 스텝 S15에서 얻어진 적층체(116)에, 스텝 S13에서 준비된 제4 세라믹 시트(104)를 첩부함으로써, 미소성의 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)를 형성한다. 이에 의해, 도 14에 도시한 미소성의 세라믹 미가공체(111)가 얻어진다.

보다 상세하게는, 스텝 S16에서는, 스텝 S15에 있어서의 적층체(116)의 절단면인 Y축 방향을 향한 양측면에 제4 세라믹 시트(104)가 첩부된다. 이 때문에, 스텝 S16에서는, 미리 보유 지지 부재 C로부터 적층체(116)를 박리하고, 적층체(116)의 방향을 90도 회전시켜 두는 것이 바람직하다.

스텝 S16에서는, 예를 들어 적층체(116)의 측면의 외형에 맞춰서 절단한 제4 세라믹 시트(104)를 적층체(116)의 양측면에 첩부할 수 있다. 이에 의해, 적층체(116)의 양측면에 첩부된 제4 세라믹 시트(104)가, 도 14에 도시한 바와 같이 미소성의 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)로 된다.

균일한 입경을 갖는 미분말인 수열분을 주성분으로 하는 제4 세라믹 시트(104)는, 적층체(116)의 측면의 미세한 요철 형상에 추종하여 유연하게 변형 가능하기 때문에, 적층체(116)의 측면을 따라서 밀착 가능하다. 이 때문에, 세라믹 미가공체(111)에서는, 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)가 적층체(116)로부터 박리되기 어렵다.

또한, 미소성의 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)의 형성 방법은 상기로 한정되지 않는다. 예를 들어, 제4 세라믹 시트(104)는, 적층체(116)의 측면에 첩부한 후에, 적층체(116)의 측면의 윤곽에 맞춰서 절단해도 된다. 또한, 제4 세라믹 시트(104)를 적층체(116)의 측면에서 펀칭해도 된다.

2.7 스텝 S17: 소성

스텝 S17에서는, 스텝 S16에서 얻어진 미소성의 세라믹 미가공체(111)를 소결시킴으로써, 도 8에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 세라믹 미가공체(11)를 제작한다. 즉, 스텝 S17에 의해, 적층체(116)가 적층체(16)로 되고, 사이드 마진부(132)가 사이드 마진부(32)로 되며, 모서리부(133)가 모서리부(33)로 된다.

스텝 S17에 있어서의 소성 온도는, 세라믹 미가공체(111)의 소결 온도에 기초하여 결정 가능하다. 예를 들어, 유전체 세라믹스로서 티타늄산바륨계 재료를 사용하는 경우에는, 소성 온도를 1000 내지 1300℃ 정도로 할 수 있다. 또한, 소성은, 예를 들어 환원 분위기하에서, 또는 저산소 분압 분위기하에서 행할 수 있다.

적층 세라믹 콘덴서(10a)에서는, 상기한 바와 같이 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)가 적층체(116)에 간극 없이 밀착되어 있기 때문에, 소성 후의 세라믹 미가공체(11)에서는 사이드 마진부(32) 및 모서리부(33)와 적층체(16)의 사이에 간극이 발생하기 어렵다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10a)에서는, 높은 내습성이 얻어진다.

2.8 스텝 S18: 외부 전극 형성

스텝 S18에서는, 스텝 S17에서 얻어진 세라믹 미가공체(11)에 외부 전극(12, 13)을 형성함으로써, 도 8에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10a)를 제작한다. 스텝 S18에서는, 예를 들어 세라믹 미가공체(11)의 X축 방향 단부면에, 외부 전극(12, 13)을 구성하는 하지막, 중간막, 및 표면막을 형성한다.

보다 상세하게는, 스텝 S18에서는, 우선, 세라믹 미가공체(11)의 X축 방향 양 단부면을 덮도록 미소성의 전극 재료를 도포한다. 도포된 미소성의 전극 재료를, 예를 들어 환원 분위기하에서, 또는 저산소 분압 분위기하에서 베이킹을 행함으로써, 세라믹 미가공체(11)에 외부 전극(12, 13)의 하지막이 형성된다.

그리고, 세라믹 미가공체(11)에 베이킹된 외부 전극(12, 13)의 하지막의 위에 외부 전극(12, 13)의 중간막이 형성되고, 또한 외부 전극(12, 13)의 표면막이 형성된다. 외부 전극(12, 13)의 중간막 및 표면막의 형성에는, 예를 들어 전해 도금 등의 도금 처리를 사용할 수 있다.

또한, 상기 스텝 S18에 있어서의 처리의 일부를, 스텝 S17의 전에 행해도 된다. 예를 들어, 스텝 S17의 전에 미소성의 세라믹 미가공체(111)의 X축 방향 양 단부면에 미소성의 전극 재료를 도포해도 된다. 이에 의해, 스텝 S17에 있어서, 미소성의 세라믹 미가공체(111)의 소성과 전극 재료의 베이킹을 동시에 행할 수 있다.

3. 실시예

이하, 제1 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상기의 제조 방법을 이용하여, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 샘플을 1000개 제작하였다. 각 샘플에서는, X축 방향의 치수를 1㎜로 하고, Y축 및 Z축 방향의 치수를 0.5㎜로 하였다.

또한, 적층 세라믹 콘덴서(10a)의 비교예에 따른 샘플도 1000개 제작하였다. 비교예에 따른 샘플은, 수열분인 제2 분말을 사용하지 않고, 실시예에 따른 샘플과 마찬가지로 제작하였다. 즉, 비교예에 따른 샘플은, 보호부에 있어서의 사이드 마진부 및 모서리부가 제1 영역 R1인 점에 있어서 실시예에 따른 샘플과 상이하다.

실시예 및 비교예에 따른 각 샘플에 대하여, 30㎝의 높이로부터 평판 위로 낙하시키는 낙하 시험을 행하였다. 또한, 각 샘플에 대하여, 낙하 시험 전후의 전기 저항을 측정하였다. 그리고, 전기 저항이 낙하 시험 후에 있어서 낙하 시험 전보다도 2자릿수 이상 저하된 샘플을 단락 불량이 발생하고 있는 것이라고 판정하였다.

실시예에 따른 샘플에서는, 1000개의 샘플 전부에 있어서 단락 불량이 발생하지 않았다. 한편, 비교예에 따른 샘플에서는, 1000개 중 3개의 샘플에 있어서 단락 불량이 발생하였다. 이와 같이, 실시예에 따른 샘플에서는, 비교예에 따른 샘플보다도 외부로부터의 충격에 대한 내구성이 높은 것이 확인되었다.

Ⅲ 제2 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10b)

1. 전체 구성

도 15는, 상기 실시 형태의 제2 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10b)를 나타내는 도면이다. 적층 세라믹 콘덴서(10b)는, 용량 형성부(20)와 사이드 마진부(32)로 구성되는 적층부(17)의 Z축 방향 상하로, 모서리부(33)와 일련으로 형성된 커버부(31)가 마련된 구성을 갖는다.

적층 세라믹 콘덴서(10b)의 보호부(30)에서는, 도 15에 밀한 도트 패턴으로 나타낸 바와 같이, 모서리부(33)에 추가하여 커버부(31)도 제2 영역 R2로서 구성된다. 이에 의해, 보호부(30)에서는, 모서리부(33)뿐만 아니라 커버부(31)에 의해서도 크랙의 진전을 억제할 수 있다. 또한, 적층부(17)는, 제1 영역 R1로서 구성된다.

2. 제조 방법

도 16은, 적층 세라믹 콘덴서(10b)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 17 내지 19는, 적층 세라믹 콘덴서(10b)의 제조 과정을 나타내는 도면이다. 이하, 적층 세라믹 콘덴서(10b)의 제조 방법에 대하여, 도 16을 따라서, 도 17 내지 19를 적절히 참조하면서 설명한다.

2.1 스텝 S21, S22: 제1 및 제2 분말 준비

스텝 S21(제1 분말 준비) 및 스텝 S22(제2 분말 준비)에서는, 상기 제1 구성예에 따른 스텝 S11(제1 분말 준비) 및 스텝 S12(제2 분말 준비)와 마찬가지로, 제1 영역 R1을 형성하기 위한 제1 분말과, 제2 영역 R2를 형성하기 위한 제2 분말을 준비한다.

2.2 스텝 S23: 세라믹 시트 제작

스텝 S23에서는, 적층부(17)를 형성하기 위한 제1 세라믹 시트(201) 및 제2 세라믹 시트(202)와, 커버부(31) 및 모서리부(33)를 형성하기 위한 제3 세라믹 시트(203)를 제작한다. 각 세라믹 시트(201, 202, 203)는, 제1 구성예에 따른 세라믹 시트(101 내지 104)와 마찬가지로 성형 가능하다.

세라믹 시트(201, 202)는, 제1 구성예에 따른 세라믹 시트(101, 102, 103)와 마찬가지로, 고상분인 제1 분말을 사용하여 형성된다. 제3 세라믹 시트(203)는, 제1 구성예에 따른 제4 세라믹 시트(104)와 마찬가지로, 수열분인 제2 분말을 사용하고, 또한 과잉 규소를 포함시켜 형성된다.

도 17은, 세라믹 시트(201, 202, 203)의 평면도이다. 세라믹 시트(201, 202)에는 각각, 미소성의 사이드 마진부(132)를 형성하기 위한 간격을 두고, 내부 전극(22, 23)에 대응하는 미소성의 내부 전극(122, 123)이 도전성 페이스트에 의해 패터닝되어 있다.

2.3 스텝 S24: 적층

스텝 S24는, 스텝 S23에서 제작한 세라믹 시트(201, 202, 203)를, 도 18에 도시한 바와 같이 적층함으로써 적층 시트(205)를 제작한다. 적층 시트(205)에서는, 적층부(17)에 대응하는 제1 세라믹 시트(201) 및 제2 세라믹 시트(202)가 Z축 방향으로 교대로 적층되어 있다.

2.4 스텝 S25: 절단

스텝 S25에서는, 스텝 S24에서 얻어진 적층 시트(205)를 절단함으로써, 도 19에 도시한 미소성의 세라믹 미가공체(111)를 제작한다. 이에 의해, 미소성의 세라믹 미가공체(111)에는, 적층부(17)에 대응하는 적층부(117)와, 커버부(31)에 대응하는 커버부(131)와, 모서리부(33)에 대응하는 모서리부(133)가 형성된다.

2.5 스텝 S26: 소성

스텝 S26에서는, 스텝 S25에서 얻어진 미소성의 세라믹 미가공체(111)를 소결시킴으로써, 도 15에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10b)의 세라믹 미가공체(11)를 제작한다. 제2 구성예에 따른 세라믹 미가공체(111)의 소성은, 제1 구성예의 스텝 S17과 마찬가지로 실시할 수 있다.

2.6 스텝 S27: 외부 전극 형성

스텝 S27에서는, 스텝 S26에서 얻어진 세라믹 미가공체(11)에 외부 전극(12, 13)을 형성함으로써, 도 15에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10b)를 제작한다. 제2 구성예에 따른 외부 전극(12, 13)의 형성은, 제1 구성예의 스텝 S18과 마찬가지로 실시할 수 있다.

Ⅳ 그 밖의 실시 형태

이상, 본 개시의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 개시는 상술한 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라 다양하게 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 도 20에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10ａ')와 같이, 제1 구성예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10a)에서는, 또한 커버부(31)도 제2 영역 R2로서 구성하고, 보호부(30)가 그 전체에 걸쳐 제2 영역 R2로서 구성되어 있어도 된다. 이에 의해, 보호부(30)의 전체에 있어서 크랙의 진전을 억제할 수 있다.

도 20에 도시한 적층 세라믹 콘덴서(10ａ')의 구성은, 스텝 S12에서 준비된 수열분인 제2 분말을 사용하여, 커버부(31)를 형성하기 위한 제3 세라믹 시트(103)를 제작함으로써 실현 가능하다. 이에 의해, 소성 후의 커버부(31)가, 입자 내 포어 P를 포함하는 제2 결정 입자 G2를 주성분으로 하는 다결정체로 된다.

또한, 제1 구성예에 따른 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)의 형성에는, 세라믹 시트가 아니라, 예를 들어 세라믹 슬러리를 사용해도 된다. 이 경우, 예를 들어 수열분을 주성분으로 하는 세라믹 슬러리에 적층체(116)의 측면을 침지시킴으로써, 사이드 마진부(132) 및 모서리부(133)를 형성 가능하다.

또한, 용량 형성부(20)는, Z축 방향으로 복수로 분할하여 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 각 용량 형성부(20)에 있어서 내부 전극(22, 23)이 Z축 방향을 따라서 교대로 배치되어 있으면 되며, 용량 형성부(20)가 전환되는 부분에 있어서 제1 내부 전극(22) 또는 제2 내부 전극(23)이 연속해서 배치되어 있어도 된다.

10, 10a, 10b, 10ａ': 적층 세라믹 콘덴서
11: 세라믹 미가공체
12, 13: 외부 전극
16: 적층체
17: 적층부
20: 용량 형성부
21: 세라믹층
22, 23: 내부 전극
30: 보호부
31: 커버부
32: 사이드 마진부
33: 모서리부
R1: 제1 영역
R2: 제2 영역
P: 입자 내 포어
M: 주면
S: 측면
Q: 접속부

Claims

입자 내 포어를 포함하지 않는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성된 제1 영역과,
입자 내 포어를 포함하는 결정 입자를 주성분으로 하는 다결정체로서 구성되고, 상기 제1 영역보다도 규소의 함유량이 많은 제2 영역과,
제1 방향을 따라서 적층된 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극을 갖는 용량 형성부와,
상기 용량 형성부를 피복하고, 상기 제1 방향을 향한 주면을 구성하는 커버부와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 향한 측면을 구성하는 사이드 마진부와, 상기 주면과 상기 측면을 접속하는 접속부를 구성하는 모서리부를 갖는 보호부
를 구비하고,
상기 복수의 세라믹층이 상기 제1 영역을 구성하고, 상기 모서리부가 상기 제2 영역을 구성하는
적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 제2 영역의 규소 함유량이 0.5mol％ 이상인
적층 세라믹 콘덴서.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 사이드 마진부가 상기 제2 영역을 구성하는
적층 세라믹 콘덴서.
제3항에 있어서,
상기 사이드 마진부의 상기 제2 방향의 치수가 30㎛ 이하인
적층 세라믹 콘덴서.
제3항에 있어서,
상기 보호부가 그 전체에 걸쳐 상기 제2 영역을 구성하는
적층 세라믹 콘덴서.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커버부가 상기 제2 영역을 구성하는
적층 세라믹 콘덴서.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 어느 것이나, 바륨 및 티타늄을 포함하는 페로브스카이트 구조의 다결정체로서 구성되는
적층 세라믹 콘덴서.
입자 내 포어를 포함하지 않는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제1 분말을 준비하고,
축비 c/a가 1.008 이하인 페로브스카이트 구조를 가지며, 입자 내 포어를 포함하는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제2 분말을 준비하고,
제1 방향을 따라서 적층되고, 상기 제1 분말을 주성분으로 하는 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극을 포함하는 용량 형성부와, 상기 용량 형성부를 상기 제1 방향으로부터 피복하는 커버부를 갖는 미소성의 적층체를 제작하고,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 향한 상기 적층체의 측면에, 상기 제2 분말을 주성분으로 하고, 상기 복수의 세라믹층보다도 규소의 함유량이 많은 사이드 마진부를 형성함으로써 미소성의 세라믹 미가공체를 제작하고,
상기 세라믹 미가공체를 소성하는
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.
제8항에 있어서,
세라믹 시트를 상기 측면에 첩부함으로써 상기 사이드 마진부를 형성하는
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.
입자 내 포어를 포함하지 않는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제1 분말을 준비하고,
축비 c/a가 1.008 이하인 페로브스카이트 구조를 가지며, 입자 내 포어를 포함하는 세라믹 입자를 주성분으로 하는 제2 분말을 준비하고,
제1 방향을 따라서 적층되고, 상기 제1 분말을 주성분으로 하는 복수의 세라믹층과, 상기 복수의 세라믹층의 사이에 배치된 복수의 내부 전극과, 상기 복수의 내부 전극을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로부터 피복하는 사이드 마진부를 포함하는 적층부와, 상기 적층부를 상기 제1 방향으로부터 피복하고, 상기 제2 분말을 주성분으로 하고, 상기 복수의 세라믹층보다도 규소의 함유량이 많은 커버부를 갖는 미소성의 세라믹 미가공체를 제작하고,
상기 세라믹 미가공체를 소성하는
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 분말이 수열법으로 제작되어 있는
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 분말의 평균 입경이 5㎚ 이상 500㎚ 이하인
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 분말이 고상법으로 제작되어 있는
적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법.