KR20210093164A - 적층 세라믹 콘덴서 - Google Patents

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Abstract

적층체를 길이방향의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향 및 적층방향으로 규정되는 절단면을 보았을 때에, 적층방향의 가장 외측에 위치하는 2개의 내부전극의 일단끼리를 잇는 직선으로부터 복수개의 내부전극 각각의 단부까지의 폭방향에서의 거리의 분산도는 0.2 이하이고, 2개의 내부전극의 일단끼리를 잇는 직선과 적층체의 한쪽 주면을 잇는 제1 능선부는 제1 곡선을 가지며, 적층체의 한쪽 주면과 한쪽 측면을 잇는 제2 능선부는 제2 곡선을 가지며, 제1 곡선은 제2 곡선보다 곡률반경이 크다.

Description

적층 세라믹 콘덴서{Multilayer Ceramic Capacitor}
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.
유전체층과 내부전극이 교대로 복수개 적층된 적층체와, 적층체의 양 단면(端面)에 외부전극이 형성된 구조의 적층 세라믹 콘덴서가 알려져 있다.
그와 같은 적층 세라믹 콘덴서 중 하나로서, 일본 공개특허공보 특개2019-79977호에는 적층체 중 유전체층과 내부전극이 적층된 적층부와, 적층부의 측면 측에 배치되고 내부전극의 주위를 덮는 사이드 마진부의 접합 계면에서의 크랙이나 박리를 방지할 수 있다고 여겨지고 있는 적층 세라믹 콘덴서가 기재되어 있다. 또한, 일본 공개특허공보 특개2019-79977호에는 내부전극 패턴이 형성된 세라믹 그린시트를 복수개 적층하여 절단함으로써 얻어지는 적층 칩의 측면에 미(未)소성의 사이드 마진부를 마련함으로써, 미소성의 적층체를 제작하는 방법이 기재되어 있다.
여기서, 콘덴서의 용량에 기여하지 않는 사이드 마진부는 그 두께를 가능한한 얇게 하는 것이 바람직하다. 사이드 마진부의 두께를 얇게 하면, 적층체의 능선부의 곡률반경은 작아지지만, 곡률반경이 작아짐으로써, 적층 세라믹 콘덴서의 능선부에서 치핑(chipping)이 발생하기 쉬워진다.
일본 공개특허공보 특개2019-79977호
본 발명의 주된 목적은 사이드 마진부의 두께를 얇게 한 경우라도 치핑을 억제할 수 있는 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것이다.
본 발명에 기초하는 적층 세라믹 콘덴서는,
적층된 복수개의 유전체층과 복수개의 내부전극을 포함하고, 상기 유전체층과 상기 내부전극의 적층방향으로 마주 보는 제1 주면(主面) 및 제2 주면과, 상기 적층방향과 직교하는 폭방향으로 마주 보는 제1 측면 및 제2 측면과, 상기 적층방향 및 상기 폭방향과 직교하는 길이방향으로 마주 보는 제1 단면 및 제2 단면을 가지는 적층체와,
상기 내부전극과 전기적으로 접속되고 상기 적층체의 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면에 각각 마련된 외부전극을 포함하며,
상기 적층체를 상기 길이방향의 중앙부의 위치에서 절단하여 상기 폭방향 및 상기 적층방향으로 규정되는 절단면을 보았을 때에, 상기 적층방향의 가장 외측에 위치하는 2개의 상기 내부전극의 일단(一端)끼리를 잇는 직선으로부터 복수개의 상기 내부전극 각각의 단부(端部)까지의 폭방향(W)에서의 거리의 분산도는 0.2 이하이고, 상기 적층방향의 가장 외측에 위치하는 2개의 상기 내부전극의 일단끼리를 잇는 직선과 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면 중 한쪽 주면을 잇는 제1 능선부는 제1 곡선을 가지며, 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면 중 한쪽 주면과, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면 중 한쪽 측면을 잇는 제2 능선부는 제2 곡선을 가지며,
상기 제1 곡선은 상기 제2 곡선보다 곡률반경이 크다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 제1 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서의 II-II선을 따른 모식적 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서의 III-III선을 따른 모식적 단면도이다.
도 4는 적층체를 길이방향의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향 및 적층방향으로 규정되는 절단면을 보았을 때의, 내부전극의 폭방향 단부의 확대도이다.
도 5a는 도전막이 형성된 세라믹 그린시트를 나타내는 개략도이다.
도 5b는 도전막이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 6은 적층 세라믹 콘덴서의 제조 도중에 제작되는 미소성의 구조체의 외관의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 7은 적층 세라믹 콘덴서의 제조 도중에 제작되는 소성 후 구조체의 측면도이다.
도 8은 제2 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서의 단면도이며, 적층체를 길이방향의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향 및 적층방향으로 규정되는 단면도이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 나타내어, 본 발명의 특징을 구체적으로 설명한다.
도 1은 제1 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 II-II선을 따른 모식적 단면도이다. 도 3은 도 1에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 III-III선을 따른 모식적 단면도이다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 전체적으로 직방체 형상을 가지는 전자부품이며, 적층체(11)와, 한 쌍의 외부전극(20a, 20b)을 가지고 있다. 한 쌍의 외부전극(20a, 20b)은 도 1에 나타내는 바와 같이 대향하도록 배치되어 있다.
여기서는 한 쌍의 외부전극(20a, 20b)이 대향하는 방향을 적층 세라믹 콘덴서(10)의 길이방향(L)으로 정의하고, 후술할 유전체층(12)과 내부전극(13a, 13b)이 적층되어 있는 방향을 적층방향(T)으로 정의하며, 길이방향(L) 및 적층방향(T) 중 어느 방향에도 직교하는 방향을 폭방향(W)으로 정의한다. 길이방향(L), 적층방향(T), 및 폭방향(W) 중 임의의 2방향은 서로 직교하는 방향이다.
한편, 도 3에 나타내는 단면도는 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 단면도이다. 적층체(11)의 길이방향(L)의 중앙부의 위치와, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 길이방향(L)의 중앙부의 위치는 동일한 위치이다.
적층체(11)는 길이방향(L)으로 마주 보는 제1 단면(15a) 및 제2 단면(15b)과, 적층방향(T)으로 마주 보는 제1 주면(16a) 및 제2 주면(16b)과, 폭방향(W)으로 마주 보는 제1 측면(17a) 및 제2 측면(17b)을 가진다.
적층체(11)의 모서리부 및 능선부는 라운드형으로 되어 있다. 여기서, 모서리부는 적층체(11)의 3면이 교차하는 부분이며, 능선부는 적층체(11)의 2면이 교차하는 부분이다.
적층 세라믹 콘덴서(10)의 길이방향(L)의 치수는 예를 들면 0.4㎜ 이상 3.2㎜ 이하이고, 폭방향(W)의 치수는 예를 들면 0.2㎜ 이상 1.6㎜ 이하이며 적층방향(T)의 치수는 예를 들면 0.2㎜ 이상 1.6㎜ 이하이다. 단, 적층체(11)의 치수가 상술한 수치에 한정되지는 않는다. 적층체(11)의 치수는 마이크로미터 또는 광학현미경으로 측정할 수 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 적층체(11)는 적층된 복수개의 유전체층(12)과 복수개의 내부전극(13a, 13b)과 사이드 마진부(14)를 포함한다. 내부전극(13a, 13b)에는 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b)이 포함되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 유전체층(12)을 개재하여 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b)이 교대로 복수개 적층되고, 폭방향(W)의 양 외측에 사이드 마진부(14)가 마련되어 있다.
유전체층(12)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 내부전극(13a, 13b)보다도 적층방향(T)의 외측에 위치하는 외층 유전체층(121)과, 적층방향(T)으로 서로 이웃하는 2개의 내부전극(13a, 13b)의 사이에 위치하는 내층 유전체층(122)을 포함한다.
보다 상세하게는, 외층 유전체층(121)은 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 내부전극(13a, 13b)과, 적층체(11)의 제1 주면(16a) 및 제2 주면(16b) 사이에 위치하는 층이다. 또한, 내층 유전체층(122)은 적층방향(T)으로 서로 이웃하는 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b) 사이에 위치하는 층이다. 외층 유전체층(121)의 두께는 예를 들면, 5㎛ 이상 50㎛ 이하이며, 후술할 제1 곡선(18a)의 곡률반경보다 작은 편이 바람직하다. 내층 유전체층(122)의 두께는 예를 들면, 0.35㎛ 이상 1.8㎛ 이하이다.
유전체층(12)은 예를 들면, BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3, CaZrO3 등을 주성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어진다. 이들 주성분에 Mn 화합물, Fe 화합물, Cr 화합물, Co 화합물, Ni 화합물 등의 부성분이 포함되어 있어도 된다.
사이드 마진부(14)는 폭방향(W)에서, 적층체(11)의 제1 측면(17a)과 내부전극(13a, 13b) 사이, 및 적층체(11)의 제2 측면(17b)과 내부전극(13a, 13b) 사이에 위치하는 영역이다. 즉, 적층체(11)의 길이방향(L) 및 폭방향(W)을 포함하는 임의의 절단면을 적층방향(T)에서 보았을 때에, 사이드 마진부(14)는 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b) 중 어느 것에도 존재하지 않는 영역이다.
폭방향(W)에서의 사이드 마진부(14)의 치수(L1)(도 3 참조), 즉 사이드 마진부(14)의 두께는 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다.
일례로서, 사이드 마진부(14)는 수지 및 유리로 이루어진다. 이 경우, 수지로서 예를 들면, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 다른 구성예로서, 사이드 마진부(14)는 알루미나 및 유리를 포함하는 세라믹으로 이루어진다.
제1 내부전극(13a)은 적층체(11)의 제1 단면(15a)으로 인출되어 있는 한편, 제2 단면(15b)으로는 인출되어 있지 않다. 제2 내부전극(13b)은 적층체(11)의 제2 단면(15b)으로 인출되어 있는 한편, 제1 단면(15a)으로는 인출되어 있지 않다.
제1 내부전극(13a)은 제2 내부전극(13b)과 대향하는 부분인 대향 전극부와, 대향 전극부로부터 적층체(11)의 제1 단면(15a)까지 인출된 부분인 인출 전극부를 포함하고 있다. 또한, 제2 내부전극(13b)은 제1 내부전극(13a)과 대향하는 부분인 대향 전극부와, 대향 전극부로부터 적층체(11)의 제2 단면(15b)까지 인출된 부분인 인출 전극부를 포함하고 있다.
제1 내부전극(13a)의 대향 전극부와, 제2 내부전극(13b)의 대향 전극부가 유전체층(12)을 개재하여 대향함으로써 용량이 형성되고, 이로써 콘덴서로서 기능한다.
제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)은 예를 들면, Ni, Cu, Ag, Pd, 및 Au 등의 금속, 또는 Ag와 Pd의 합금 등을 함유하고 있다. 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)은 추가로 유전체층(12)에 포함되는 세라믹과 동일 조성계의 유전체 입자를 포함해도 된다.
제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)의 두께는 예를 들면, 0.3㎛ 이상 1.0㎛ 이하이다. 또한, 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b)을 포함하는 내부전극의 적층 매수는 예를 들면, 100매 이상 800매 이하이다.
도 4는 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 절단면을 보았을 때의, 내부전극(13a, 13b)의 폭방향(W) 단부의 확대도이다. 도 3에서는 내부전극(13a, 13b)의 폭방향(W) 단부의 위치가 가지런한 것 같아 보이지만, 실제로는 확대도인 도 4에 나타내는 바와 같이, 내부전극(13a, 13b) 폭방향(W)의 단부의 위치는 분산되어 있다.
도 4에서는 일부의 내부전극(13a, 13b)의 단부밖에 도시되어 있지 않지만, 본 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 절단면을 보았을 때에, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 2개의 내부전극(13a, 13b)의 일단끼리를 잇는 직선(30)부터 복수개의 내부전극(13a, 13b) 각각의 단부까지의 폭방향(W)에서의 거리의 분산도는 0.2 이하인 것이 바람직하다. 상기 거리의 분산도란, 각 내부전극(13a, 13b)에서의 상기 거리의 평균값으로부터의 편차를 상기 거리의 평균값으로 나눈 값이다. 예를 들면, 상기 직선(30)부터 각 내부전극(13a, 13b)의 단부까지의 폭방향(W)에서의 거리를 각각 L1, L2, L3, …, Ln(n은 내부전극(13a, 13b)의 총 수)로 하고, 모든 거리의 평균값((L1+L2+L3+…+Ln)/n)을 La로 했을 때에, 각 내부전극(13a, 13b)에서의 상기 거리의 평균값으로부터의 편차는 (L1-La), (L2-La), (L3-La), …, (Ln-La)이며, 분산도는 각각 (L1-La)/La, (L2-La)/La, (L3-La)/La, …, (Ln-La)/La이다. 이들의 분산도가 모두 0.2 이하인 것이 바람직하다.
예를 들면, 유전체층(12)과 사이드 마진부(14)를 일체적으로 제작하지 않고, 후술할 제조 방법과 같이 사이드 마진부(14)을 별도 형성함으로써, 내부전극(13a, 13b)의 단부가 일정한 범위 내에 모이는 구조가 얻어진다.
여기서, 도 3에 나타내는 절단면, 즉 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 절단면을 보았을 때에, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 2개의 내부전극(13a, 13b)의 일단끼리를 잇는 직선(30)과, 제1 주면(16a) 및 제2 주면(16b) 중 한쪽 주면을 잇는 제1 능선부(18)는 곡률반경이 10㎛ 이상인 제1 곡선(18a)을 가진다. 도 3에서는 적층방향(T)의 양 외측에 위치하는 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)의, 제1 측면(17a) 측에 위치하는 일단끼리를 이은 직선(30)을 나타내고 있는데, 제2 측면(17b) 측에 위치하는 타단(他端)끼리를 잇는 직선을 그은 경우도 동일하다. 즉, 제2 측면(17b) 측에 위치하는 제1 능선부(18)도 곡률반경이 10㎛ 이상인 제1 곡선(18a)을 가진다.
또한, 도 3에 나타내는 절단면을 보았을 때에, 제1 주면(16a) 및 제2 주면(16b) 중 한쪽 주면과, 제1 측면(17a) 및 제2 측면(17b) 중 한쪽 측면을 잇는 제2 능선부(19)는 곡률반경이 제1 곡선(18a)의 곡률반경보다도 작은 제2 곡선(19a)을 가진다. 즉, 내측에 위치하는 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 외측에 위치하는 제2 곡선(19a)의 곡률반경보다도 크다. 바람직하게는 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 제2 곡선(19a)의 곡률반경보다 10% 이상 크다. 도 3에 나타내는 절단면에서 제2 능선부(19)는 4개 존재하고, 각각이 곡률반경 8㎛ 이상의 제2 곡선(19a)을 가진다.
한편, 이들 곡률반경은 적층체(11)의 크기에 의존한다. 적층체(11)의 적층방향(T)의 치수가 0.3㎜, 폭방향(W)의 치수가 0.3㎜일 때에, 제2 곡선(19a)의 곡률반경은 13㎛ 이상 24㎛ 이하이며, 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 16㎛ 이상 28㎛ 이하이다. 또한, 적층체(11)의 적층방향(T)의 치수가 0.5㎜, 폭방향(W)의 치수가 0.5㎜일 때에, 제2 곡선(19a)의 곡률반경은 25㎛ 이상 42㎛ 이하이며, 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 30㎛ 이상 50㎛ 이하이다. 또한, 적층체(11)의 적층방향(T)의 치수가 1.25㎜, 폭방향(W)의 치수가 1.25㎜일 때에, 제2 곡선(19a)의 곡률반경은 33㎛ 이상 167㎛ 이하이며, 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 40㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 또한, 적층체(11)의 적층방향(T)의 치수가 1.6㎜, 폭방향(W)의 치수가 1.6㎜일 때에, 제2 곡선(19a)의 곡률반경은 42㎛ 이상 167㎛ 이하이며, 제1 곡선(18a)의 곡률반경은 50㎛ 이상 200㎛ 이하이다.
여기서, 제1 능선부(18)의 제1 곡선(18a)의 곡률반경, 및 제2 능선부(19)의 제2 곡선(19a)의 곡률반경은 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단, 또는 중앙부의 위치까지 연마하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 절단면을 노출시켜서, 그 절단면에서의 제1 능선부(18) 및 제2 능선부(19)를 주사형 전자현미경으로 관찰함으로써 구한다. 곡선의 곡률반경은 공지의 방법에 의해 구할 수 있다.
상술한 직선(30)의 연장선과 제2 곡선(19a)은 교차한다. 즉, 사이드 마진부(14)가 존재함으로써, 제1 측면(17a) 및 제2 측면(17b)은 각각, 내부전극(13a, 13b)의 단부보다도 폭방향(W)의 외측에 위치한다. 따라서, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 2개의 내부전극(13a, 13b)의 일단끼리를 잇는 직선(30)의 연장선과 제2 곡선(19a)은 교차한다.
여기서, 사이드 마진부를 형성하기 전의 구조체의 능선부의 형상이 직각 형상인 경우, 사이드 마진부의 두께를 얇게 하면, 적층 세라믹 콘덴서 표면의 능선부의 곡률반경이 작아지고, 치핑이 발생하기 쉬워진다. 그러나 본 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)는 사이드 마진부(14)를 형성하기 전 구조체의 제1 능선부(18)의 형상이 곡선 형상이기 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 표면에 위치하는 제2 능선부(19)의 곡률반경을 크게 할 수 있다. 따라서, 사이드 마진부(14)의 두께를 얇게 한 경우라도 치핑을 억제할 수 있다.
즉, 본 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)는 사이드 마진부(14)의 두께를 얇게 하면서, 치핑 발생을 억제할 수 있다.
여기서, 유전체층(12)의 두께, 및 제1 내부전극(13a)과 제2 내부전극(13b) 각각의 두께는 이하의 방법에 의해 측정할 수 있다.
우선, 적층체(11)의 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 적층방향(T) 및 폭방향(W)에 의해 규정되는 절단면, 바꿔 말하면 적층체(11)의 길이방향(L)과 직교하는 면을 길이방향(L)의 중앙부의 위치까지 연마함으로써, 절단면을 노출시켜서 그 절단면을 주사형 전자현미경으로 관찰한다. 다음으로, 노출시킨 절단면의 중심을 지나는 적층방향(T)을 따른 중심선, 및 이 중심선으로부터 양측에 등간격으로 2개씩 그은 선의 합계 5개의 선 상에서 유전체층(12)의 두께를 측정한다. 이 5개의 측정값의 평균값을 유전체층(12)의 두께로 한다.
한편, 보다 정확하게 구하기 위해서는 적층방향(T)에서 적층체(11)를 상부, 중앙부, 및 하부로 나누어, 상부, 중앙부, 및 하부 각각에서 상술한 5개의 측정값을 구하고, 구한 모든 측정값의 평균값을 유전체층(12)의 두께로 한다.
위에서는 유전체층(12)의 두께를 측정하는 방법에 대해 설명했는데, 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)의 두께도, 유전체층(12)의 두께를 측정하는 방법에 준하는 방법으로 유전체층(12)의 두께를 측정한 절단면과 동일한 절단면에 대해 주사형 전자현미경을 이용하여 측정할 수 있다.
제1 외부전극(20a)은 적층체(11)의 제1 단면(15a)에 마련되어 있다. 본 실시형태에서는 제1 외부전극(20a)은 적층체(11)의 제1 단면(15a) 전체에 형성되어 있음과 함께, 제1 단면(15a)으로부터 제1 주면(16a), 제2 주면(16b), 제1 측면(17a), 및 제2 측면(17b)으로 돌아 들어가도록 형성되어 있다. 제1 외부전극(20a)은 제1 내부전극(13a)과 전기적으로 접속되어 있다.
제2 외부전극(20b)은 적층체(11)의 제2 단면(15b)에 마련되어 있다. 본 실시형태에서는 제2 외부전극(20b)은 적층체(11)의 제2 단면(15b) 전체에 형성되어 있음과 함께, 제2 단면(15b)으로부터 제1 주면(16a), 제2 주면(16b), 제1 측면(17a), 및 제2 측면(17b)으로 돌아 들어가도록 형성되어 있다. 제2 외부전극(20b)은 제2 내부전극(13b)과 전기적으로 접속되어 있다.
제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)은 예를 들면, 하부전극층과, 하부전극층 상에 배치된 도금층을 포함한다.
하부전극층은 이하에 설명하는 바와 같은 베이킹 전극층, 수지 전극층, 및 박막 전극층 등의 층 중 적어도 하나의 층을 포함한다.
베이킹 전극층은 유리와 금속을 포함하는 층이며, 1층이어도 되고, 복수층이어도 된다. 베이킹 전극층은 예를 들면, Cu, Ni, Ag, Pd, 및 Au 등의 금속, 또는 Ag와 Pd의 합금 등을 포함한다.
베이킹 전극층은 유리 및 금속을 포함하는 도전 페이스트를 적층체에 도포하여 베이킹함으로써 형성된다. 베이킹은 적층체의 소성과 동시에 실시해도 되고, 적층체 소성 후에 실시해도 된다.
수지 전극층은 예를 들면, 도전성 입자와 열경화성 수지를 포함하는 층으로서 형성할 수 있다. 수지 전극층을 형성하는 경우에는 베이킹 전극층을 형성하지 않고, 세라믹 소체 상에 직접 형성하도록 해도 된다. 수지 전극층은 1층이어도 되고, 복수층이어도 된다.
박막 전극층은 예를 들면, 금속 입자가 퇴적된 1㎛ 이하의 층이며, 스퍼터링법 또는 증착법 등의 기지(旣知)의 박막 형성법에 의해 형성할 수 있다.
하부전극층 상에 배치되는 도금층은 예를 들면, Cu, Ni, Ag, Pd, 및 Au 등의 금속, 또는 Ag와 Pd의 합금 등 중의 적어도 하나를 포함한다. 도금층은 1층이어도 되고, 복수층이어도 된다. 단, 도금층은 Ni도금층과 Sn도금층의 2층 구조로 하는 것이 바람직하다. Ni도금층은 하부전극층이 적층 세라믹 콘덴서(10)를 실장할 때의 솔더에 의해 침식되는 것을 방지하는 기능을 다한다. 또한, Sn도금층은 적층 세라믹 콘덴서(10)를 실장할 때의 솔더 젖음성을 향상시키는 기능을 다한다.
한편, 제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)은 상술한 하부전극층을 포함하지 않고, 적층체(11) 상에 직접 배치되는 도금층에 의해 구성되어도 된다. 이 경우, 도금층이 직접 제1 내부전극(13a) 또는 제2 내부전극(13b)과 접속된다.
(적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 일례)
이하에서는 상술한 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 도 5a는 도전막이 형성된 세라믹 그린시트를 나타내는 개략도이다. 도 5b는 도전막이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하는 상태를 나타내는 모식도이다.
우선 처음으로, 외층 유전체층(121)을 구성하기 위한 세라믹 그린시트와, 내층 유전체층(122)을 구성하기 위한 세라믹 그린시트를 준비한다. 이들 세라믹 그린시트는 공지의 것을 사용할 수 있다.
계속해서, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 준비한 세라믹 그린시트(50a, 50b)의 표면에 내부전극용 페이스트를 스트라이프 형상으로 인쇄하고, 건조시킨다. 세라믹 그린시트(50b)는 세라믹 그린시트(50a)와 교대로 적층되는 것이다. 여기서는 내부전극용 페이스트가 스트라이프 형상으로 연장되는 방향을 X방향으로 하고, 세라믹 그린시트 상에서 X방향과 직교하는 방향을 Y방향으로 한다. 이와 같이 하여, 제1 내부전극(13a)(제2 내부전극(13b))이 되는 도전막(52a(52b))이 형성된다. 인쇄 방법은 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비아 인쇄 등 각종 방법을 이용할 수 있다.
계속해서, 외층 유전체층(121)을 구성하기 위한 세라믹 그린시트를 적층한 후, 도전막(52a, 52b)이 형성된 세라믹 그린시트(50a, 50b)를, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 서로 Y방향으로 어긋나게 한 상태에서 복수매 적층한다. 그리고 그 위에 외층 유전체층(121)을 구성하기 위한 세라믹 그린시트를 적층함으로써 마더 적층체를 얻는다.
계속해서, 마더 적층체를 강체 프레스, 정수압 프레스 등의 방법에 의해 프레스한다. 그리고 프레스한 마더 적층체를 칩 형상으로 커팅함으로써, 도 6에 나타내는 구조체(60)를 얻는다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 구조체(60)의 한쪽 단면에는 세라믹 그린시트(50a)의 도전막(52a)만이 노출되고, 다른 쪽 단면에는 세라믹 그린시트(50b)의 도전막(52b)만이 노출되어 있다. 또한, 구조체(60)의 양 측면에는 세라믹 그린시트(50a)의 도전막(52a) 및 세라믹 그린시트(50b)의 도전막(52b) 각각이 노출되어 있다.
계속해서, 구조체(60)를 소정의 소성 온도로 소성한다. 소성 온도는 유전체층(12)이나 내부전극(13a, 13b)의 재료에도 따르지만, 예를 들면, 900℃ 이상 1300℃ 이하이다.
계속해서, 소성 후 구조체의 모서리부 및 능선부가 라운드형으로 된 곡선 형상이 되도록, 예를 들면, 샌드 블라스팅이나 배럴 연마 등을 실시한다. 여기서는 완성 후의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서, 상술한 제1 능선부(18)가 제1 곡선(18a)을 가지는 형상이 되도록 처리한다. 한편, 소성 전 구조체(60)에 대하여, 모서리부 및 능선부가 라운드형으로 된 곡선 형상이 되는 바와 같은 처리를 실시한 후에 소성해도 된다.
계속해서, 사이드 마진부(14)를 구성하기 위한 사이드 마진부용 세라믹 그린시트를 준비한다. 사이드 마진부용 세라믹 그린시트는 알루미나, 유리, 유기 바인더, 및 유기 용제 등을 포함하는 세라믹 슬러리를 사용하여 제작할 수 있다. 그리고 준비한 사이드 마진부용 세라믹 그린시트를 구조체의 내부전극이 노출되는 측면과 대향시키고, 세게 눌러서 펀칭함으로써, 사이드 마진부(14)가 되는 층을 형성한다. 동일한 방법에 의해, 반대 측의 측면에도 사이드 마진부(14)가 되는 층을 형성한다. 한편, 사이드 마진부(14)는 재료를 분사해서 형성해도 되고, 코팅에 의해 형성해도 된다.
계속해서, 모서리부 및 능선부가 라운드형으로 된 곡선 형상이 되는 바와 같은 처리를 실시한다. 여기서는 완성 후의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서, 상술한 제2 능선부(19)가 제2 곡선(19a)을 가지는 형상이 되도록 처리한다.
계속해서, 구조체의 양 단면 각각에 외부전극용 페이스트를 도포한 후, 소정의 소성 온도로 소성한다. 소성 온도는 예를 들면, 800℃ 이상 900℃ 이하이다.
이후, 필요에 따라 도금층을 형성한다. 즉, 외부전극(20a, 20b)이 도금층을 포함하는 경우, 하부전극층 상에 도금층을 형성한다.
상술한 제조 방법에 의해, 사이드 마진부(14)가 알루미나 및 유리를 포함하는 세라믹으로 이루어지는 적층 세라믹 콘덴서(10)가 제작된다. 단, 상술한 제조 방법은 일례이며, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 제조 방법이 상술한 제조 방법에 한정되지는 않는다.
(적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 다른 일례)
적층 세라믹 콘덴서(10)의 사이드 마진부(14)가 수지 및 유리로 이루어지는 구성인 경우에는 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 단, 모서리부 및 능선부가 라운드형으로 된, 소성 후 구조체를 얻는 공정까지는 상술한 제조 방법과 동일하기 때문에, 자세한 설명은 반복하지 않는다.
모서리부 및 능선부가 라운드형으로 된, 소성 후 구조체의 양 단면에 제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)을 형성한다. 즉, 소성 후 구조체의 양 단면 전체와, 양 주면 및 양 측면의 일부에 외부전극용 페이스트를 코팅하여 베이킹함으로써 하부전극층을 형성한 후, 하부전극층 상에 도금층을 형성한다.
이 때, 도 7에 나타내는 바와 같이, 소성 후 구조체(70)의 측면에는 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)이 노출되어 있으므로, 쇼트가 발생하지 않도록 제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)을 형성한다. 구체적으로는 제2 내부전극(13b)이 인출되지 않은 영역에 제1 외부전극(20a)을 형성함과 함께, 제1 내부전극(13a)이 인출되지 않은 영역에 제2 외부전극(20b)을 형성한다.
마지막으로, 사이드 마진부(14)를 형성하기 위해, 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)이 노출되어 있는 구조체(70)의 측면에 유리를 포함하는 수지를 코팅한다. 예를 들면, 유리를 포함하는 열가소성 수지를 코팅한 후 가열함으로써, 사이드 마진부(14)를 형성한다. 한편, 수지는 완성 후의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서 상술한 제2 능선부(19)가 제2 곡선(19a)을 가지는 형상이 되도록 코팅한다.
이상의 방법에 의해, 사이드 마진부(14)가 수지 및 유리로 이루어지는 적층 세라믹 콘덴서(10)가 제작된다.
<제2 실시형태>
제1 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는 모든 내부전극(13a, 13b)의 단부가 제1 능선부(18)와 겹치지 않도록 마련되어 있다.
이에 반해, 제2 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서에서는 적층방향의 가장 외측에 위치하는 내부전극의 단부는 제1 능선부와 겹치는 위치에 있다.
도 8은 제2 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10A)의 단면도이며, 도 3에 나타내는 단면도와 마찬가지로 적층체(11)를 길이방향(L)의 중앙부의 위치에서 절단하여 폭방향(W) 및 적층방향(T)으로 규정되는 단면도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 적층방향의 가장 외측에 위치하는 제1 내부전극(13a) 및 제2 내부전극(13b)의 단부는 제1 능선부(18)와 겹치는 위치에 있다. 즉, 제1 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10)에 비해, 제2 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10A)에서는 적층방향(T)의 보다 외측에 내부전극(13a, 13b)을 배치할 수 있다. 따라서, 동일한 사이즈의 적층 세라믹 콘덴서에서 내부전극(13a, 13b)의 매수를 많게 할 수 있고, 콘덴서의 용량을 크게 할 수 있다.
또한, 제2 실시형태에서의 적층 세라믹 콘덴서(10A)에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 내부전극(13a, 13b)의 폭방향(W)의 치수는 다른 내부전극(13a, 13b)의 폭방향(W)의 치수보다 작다. 따라서, 사이드 마진부(14)의 두께가 얇으면서 제2 능선부(19)의 곡률반경이 큰 경우라도, 적층방향(T)의 가장 외측에 위치하는 내부전극(13a, 13b)의 단부와 제2 능선부(19) 사이의 간격이 짧아지는 것을 억제할 수 있고, 적층 세라믹 콘덴서(10A)의 내습성을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 대해 설명했는데, 금번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타내지고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (9)

  1. 적층된 복수개의 유전체층과 복수개의 내부전극을 포함하고, 상기 유전체층과 상기 내부전극의 적층방향으로 마주 보는 제1 주면(主面) 및 제2 주면과, 상기 적층방향과 직교하는 폭방향으로 마주 보는 제1 측면 및 제2 측면과, 상기 적층방향 및 상기 폭방향과 직교하는 길이방향으로 마주 보는 제1 단면(端面) 및 제2 단면을 가지는 적층체와,
    상기 내부전극과 전기적으로 접속되고 상기 적층체의 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면에 각각 마련된 외부전극을 포함하며,
    상기 적층체를 상기 길이방향의 중앙부의 위치에서 절단하여 상기 폭방향 및 상기 적층방향으로 규정되는 절단면을 보았을 때에, 상기 적층방향의 가장 외측에 위치하는 2개의 상기 내부전극의 일단(一端)끼리를 잇는 직선으로부터 복수개의 상기 내부전극 각각의 단부(端部)까지의 폭방향(W)에서의 거리의 분산도는 0.2 이하이고, 상기 적층방향의 가장 외측에 위치하는 2개의 상기 내부전극의 일단끼리를 잇는 직선과 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면 중 한쪽 주면을 잇는 제1 능선부는 제1 곡선을 가지며, 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면 중 한쪽 주면과, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면 중 한쪽 측면을 잇는 제2 능선부는 제2 곡선을 가지며,
    상기 제1 곡선은 상기 제2 곡선보다 곡률반경이 큰, 적층 세라믹 콘덴서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 곡선의 곡률반경은 상기 제2 곡선의 곡률반경보다 10% 이상 큰, 적층 세라믹 콘덴서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직선의 연장선과 상기 제2 곡선이 교차하는, 적층 세라믹 콘덴서.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 곡선의 곡률반경은, 상기 적층체의 상기 적층방향의 치수가 0.3㎜, 상기 폭방향의 치수가 0.3㎜일 때에 16㎛ 이상 28㎛ 이하이고, 상기 적층체의 상기 적층방향의 치수가 0.5㎜, 상기 폭방향의 치수가 0.5㎜일 때에 30㎛ 이상 50㎛ 이하이며, 상기 적층체의 상기 적층방향의 치수가 1.25㎜, 상기 폭방향의 치수가 1.25㎜일 때에 40㎛ 이상 200㎛ 이하이고, 상기 적층체의 상기 적층방향의 치수가 1.6㎜, 상기 폭방향의 치수가 1.6㎜일 때에 50㎛ 이상 200㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폭방향에서, 상기 제1 측면과 상기 내부전극 사이, 및 상기 제2 측면과 상기 내부전극 사이에 위치하는 사이드 마진부는 수지 및 유리로 이루어지는, 적층 세라믹 콘덴서.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폭방향에서 상기 제1 측면과 상기 내부전극 사이, 및 상기 제2 측면과 상기 내부전극 사이에 위치하는 사이드 마진부는 알루미나 및 유리를 포함하는 세라믹으로 이루어지는, 적층 세라믹 콘덴서.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 사이드 마진부의 상기 폭방향에서의 치수는 5㎛ 이상 50㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 사이드 마진부의 상기 폭방향에서의 치수는 5㎛ 이상 50㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층방향의 가장 외측에 위치하는 상기 내부전극의 단부는 상기 제1 능선부와 겹치는 위치에 있는, 적층 세라믹 콘덴서.
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