KR20210116241A

KR20210116241A - 적층 세라믹 콘덴서

Info

Publication number: KR20210116241A
Application number: KR1020210026508A
Authority: KR
Inventors: 타케히사 사사바야시; 야스유키 시마다; 나오토 무라니시; 신이치 코카와
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-09-27
Also published as: US11373805B2; JP2021150300A; KR102536465B1; CN113410051A; CN113410051B; US20210287853A1

Abstract

단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 Mn/Ti 피크 강도비가, 유효부의 중앙부의 Mn/Ti 피크 강도비의 2배 이상 15배 이하, 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 희토류/Ti 피크 강도비가, 유효부의 중앙부의 희토류/Ti 피크 강도비의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있고, 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 TEM-EDX에 의한 Si/Ti 피크 강도비가, 유효부의 중앙부의 Si/Ti 피크 강도비의 2배 이상 5배 이하, 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 희토류/Ti 피크 강도비가, 유효부의 중앙부의 희토류/Ti 피크 강도비의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있다.

Description

적층 세라믹 콘덴서{MULTILAYER CERAMIC CAPACITOR}

본 발명은 세라믹 콘덴서에 관한 것이며, 상세하게는 복수개의 유전체 세라믹층과 복수개의 내부전극층이 적층된 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서에 관한 것이다.

종래, 적층된 복수개의 유전체 세라믹층과 복수개의 내부전극층을 포함하는 적층체의 양 단면(端面)에, 내부전극층과 도통(導通)하도록 외부전극이 배치된 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서가 널리 이용되고 있다.

그리고 일본 공개특허공보 특개2006-73623호에는 그와 같은 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서로서, 유전체 세라믹층과 내부전극층이 교대로 적층된 소자 본체를 포함하고, 유전체 세라믹층과 내부전극층 중 적어도 한쪽에는 이상(異相)이 형성됨과 함께, 이상에는 Mg원소 및 Mn원소가 함유된 적층 세라믹 콘덴서가 기재되어 있다.

그리고 일본 공개특허공보 특개2006-73623호에 따르면, 상술한 구성으로 함으로써, IR 온도 의존성이 낮고, 뛰어난 평균 수명 특성을 가지는 적층 세라믹 콘덴서를 실현할 수 있다고 되어 있다.

그러나 일본 공개특허공보 특개2006-73623호에 기재된 적층 세라믹 콘덴서의 구조에서는 내부전극층의 평면 면적이 유전체 세라믹층의 평면 면적보다 작고, 내부전극층의 상기 소자 본체의 단면으로의 인출 부분을 제외한, 내부전극층의 둘레가장자리부와 유전체 세라믹층 사이에 형성되는 단차가 존재하고, 이 단차의 영향에 의해 내부전극층이 굴곡되며, 내부전극층 사이의 단락이나 고온 부하 신뢰성의 저하가 발생하기 쉬워진다는 문제점이 있다.

특히, 유전체 세라믹층의 두께가 얇고, 내부전극층과 유전체 세라믹층의 적층 수가 많아질수록 내부전극층 사이의 단락이 발생하기 쉬워져, 신뢰성이 저하되는 경향이 있다.

따라서, 소성 후에 내부전극층이 되는 내부전극 패턴이 형성된 영역과 내부전극 패턴이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트(이하, "단차 제로 시트"라고도 함)를 사용하고, 이것을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 것이 실시되고 있다.

즉, 예를 들면, 세라믹 그린시트 상의 소정 영역에 도전성 페이스트를 도포함으로써 소성 후에 내부전극층이 되는 내부전극 패턴을 형성한 후, 내부전극 페이스트가 형성되지 않은 영역에, 세라믹 페이스트를 부여하여 단차 해소용 세라믹층을 형성함으로써, 내부전극층이 되는 내부전극 패턴이 형성된 영역과 내부전극 패턴이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트를 형성하고, 이것을 적층하여 적층체를 형성하는 방법이 알려져 있다.

그러나 그 경우에도 내부전극 패턴과 단차 해소용 세라믹 그린시트 사이에 존재하는 미세한 극간 등의 영향에 의해, 소성 후에 얻어지는 적층체의 내부전극층에 굴곡부가 형성되어서, 적층체의 균열이나 깨짐의 발생, 고온 부하 신뢰성의 저하 등을 일으키는 경우가 있다.

그 때문에, 적층 세라믹 콘덴서에서는 상술한 바와 같은 문제의 발생을 억제, 방지하기 위한 조치를 강구해 두는 것이 바람직한 실정이다.

본 발명의 주된 목적은 상기 과제를 해결하는 것이며, 균열이나 깨짐을 발생시키기 어렵고, 고온 부하 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서는,

적층된 복수개의 유전체 세라믹층과 복수개의 내부전극층을 포함하는 적층체와, 상기 적층체의 소정 위치에, 상기 내부전극층과 도통하도록 배치된 외부전극을 포함한 적층 세라믹 콘덴서로서,

상기 유전체 세라믹층은 Ba, Ti, Mn, 희토류 및 Si를 포함하고,

상기 적층체는,

상기 유전체 세라믹층과 상기 내부전극층의 적층방향으로 마주보는 제1 주면(主面) 및 제2 주면과,

상기 적층방향과, 상기 내부전극층의 상기 적층체의 표면으로의 인출방향 양쪽에 직교하는 방향인 폭방향으로 마주보는 제1 측면 및 제2 측면과,

상기 적층방향과 상기 폭방향 양쪽에 직교하는 방향인 길이방향으로 마주보는 제1 단면 및 제2 단면을 포함하고,

상기 외부전극은 상기 내부전극층과 접속하는 형태로, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 각각에 배치되며,

상기 적층방향에서 보아 상기 내부전극층이 서로 겹치는 영역을 유효부로 하고,

상기 유효부를 상기 적층방향으로부터 끼우는 영역을 주면 외층부로 하며,

상기 유효부를 상기 폭방향으로부터 끼우는 영역을 측면 외층부로 하고,

상기 유효부를 상기 길이방향으로부터 끼우는 영역을 단면 외층부로 한 경우에,

상기 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 폭방향, 상기 길이방향 및 상기 적층방향의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 15배 이하의 범위에 있으면서, 상기 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있으며,

상기 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 5배 이하의 범위에 있으면서, 상기 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부한 도면과 관련되어 이해되는 본 발명에 따른 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 적층 세라믹 콘덴서의 II-II선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 내부전극층의 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 주면 외층부 및 단면 외층부의 위치를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 측면 외층부 및 단면 외층부의 위치를 설명하는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 데에 사용한 단차 제로 시트의 제작 방법에서, 세라믹 페이스트층을 형성하기 전의 상태의 도면이다.
도 6b는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 데에 사용한 단차 제로 시트의 제작 방법에서, 세라믹 페이스트층을 형성한 후의 상태의 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 다른 공정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법의 다른 공정을 나타내는 도면이다.
도 10a는 변형예의 단차 제로 시트의 제작 방법에서, 세라믹 페이스트층을 형성하기 전의 상태의 도면이다.
도 10b는 변형예의 단차 제로 시트의 제작 방법에서, 세라믹 페이스트층을 형성한 후의 상태의 도면이다.
도 11은 유전체 세라믹층 및 내부전극층의 두께를 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.

이하에 본 발명의 실시형태를 나타내어, 본 발명이 특징으로 하는 바를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도, 도 2는 정면 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 전체적으로 직방체 형상을 가지며, 적층된 복수개의 유전체 세라믹층(1)과 복수개의 내부전극층(2(2a, 2b))을 포함하는 적층체(3)와, 적층체(3)의 소정 위치에, 내부전극층(2)과 도통하도록 배치된 외부전극(4(4a, 4b))을 포함한다.

적층체(3)는, 유전체 세라믹층(1)과 내부전극층(2)의 적층방향(T)으로 마주보는 제1 주면(13a) 및 제2 주면(13b)과, 적층방향(T)과, 내부전극층(2)의 적층체(3)의 표면으로의 인출방향, 즉, 하기의 길이방향(L) 양쪽에 직교하는 방향인 폭방향(W)으로 마주보는 제1 측면(14a) 및 제2 측면(14b)과, 적층방향(T)과 폭방향(W) 양쪽에 직교하는 방향인 길이방향(L)으로 마주보는 제1 단면(15a) 및 제2 단면(15b)을 포함한다.

그리고 상술한 내부전극층(2)은, 적층체(3)의 제1 단면(15a)으로 인출된 제1 내부전극층(2a)과, 적층체(3)의 제2 단면(15b)으로 인출된 제2 내부전극층(2b)을 포함한다.

또한, 외부전극(4) 중 제1 외부전극(4a)은, 제1 단면(15a)으로 인출된 제1 내부전극층(2a)과 도통하도록 제1 단면(15a)에 배치되며, 제2 외부전극(4b)은 제2 단면(15b)으로 인출된 제2 내부전극층(2b)과 도통하도록 제2 단면(15b)에 배치된다.

상세하게는, 제1 외부전극(4a)은 적층체(3)의 제1 단면(15a)의 전체에 형성됨과 함께, 제1 단면(15a)으로부터, 제1 주면(13a), 제2 주면(13b), 제1 측면(14a), 및 제2 측면(14b)으로 돌아 들어가도록 형성된다.

또한, 제2 외부전극(4b)은 적층체(3)의 제2 단면(15b)의 전체에 형성됨과 함께, 제2 단면(15b)으로부터, 제1 주면(13a), 제2 주면(13b), 제1 측면(14a), 및 제2 측면(14b)으로 돌아 들어가도록 형성된다.

본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)의 치수는 이하와 같다.

길이방향(L)의 치수가 약 0.35㎜

폭방향(W)의 치수가 약 0.28㎜

적층방향(T)의 치수가 약 0.28㎜

유전체 세라믹층의 두께가 약 0.5㎛

내부전극층의 두께가 약 0.3㎛

본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)는 소성 후에 내부전극층(2)이 되는 내부전극 패턴이 배치된 복수개의 세라믹 그린시트를 적층하는 공정을 거쳐 제조되었다.

내부전극 패턴이 배치된 세라믹 그린시트로는, 세라믹 그린시트(11) 상에, 소성 후에 내부전극층(2)이 되는 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트(단차 제로 시트)(1a)를 사용했다(도 6b 참조).

상세하게 설명하면, 본 실시형태에서는 도 6a에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(11) 상에 내부전극층용 도전성 페이스트를 도포함으로써 내부전극 패턴(12)을 형성한 후, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역에 세라믹 페이스트층(11a)을 형성함으로써 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트, 즉 단차 제로 시트(1a)를 제작했다.

그리고 도 7에 나타내는 바와 같이, 소정 매수의 단차 제로 시트(1a)를, 소성 후에 내부전극층이 되는 내부전극 패턴(12)이 교대로 반대 쪽으로 인출되는 형태로 적층했다.

적층체를 형성함에 있어서, 구체적으로는, 아래쪽의 주면 외층부를 구성하는, 내부전극 패턴이 형성되지 않은 세라믹 그린시트(21a)를 소정 매수 적층한 후, 내부전극 패턴(12)이 형성된 상술의 단차 제로 시트(1a)를 소정 매수 적층하고, 더욱이, 위쪽의 주면 외층부를 구성하는, 내부전극 패턴이 형성되지 않은 세라믹 그린시트(21b)를 소정 매수 적층하고 압착함으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이, 마주보는 단면(15)에 내부전극 패턴(12)이 교대로 인출되면서, 마주보는 측면(14)에도 내부전극 패턴(12)이 노출된 구조를 가지는 미소성의 적층체(3a)를 제작했다.

이어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 미소성의 적층체(3a)의, 내부전극 패턴(12)이 노출된 마주보는 측면(14)(도 8)에 세라믹 그린시트(122)를 붙여서, 내부전극 패턴(12)이 노출된 측면(14)(도 8)이 세라믹 그린시트(122)에 의해 피복된, 미소성의 피복 적층체(3b)를 얻었다.

그리고 나서, 미소성의 피복 적층체(3b)를 소성하여, 소성이 완료된 적층체(3)를 얻었다. 그 후, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 적층체(3)의 제1 단면(15a), 및 제2 단면(15b)에 노출된 내부전극층(2(2a, 2b))과 도통하도록 적층체(3)의 제1 단면(15a)에 제1 외부전극(4a)을 형성하고, 제2 단면(15b)에 제2 외부전극(4b)을 형성함으로써, 적층 세라믹 콘덴서(10)를 얻었다.

한편, 본 실시형태에서는 하나의 적층체(3)를 형성하는 방법에 대해 설명했는데, 예를 들면, 이하에 설명하는 바와 같이, 마더 적층체를 형성하고, 각각의 적층체로 분할하는, 이른바 다중생산 방법으로 제조할 수 있다.

우선, 아래쪽의 외층부용의, 내부전극 패턴이 형성되지 않은 마더 그린시트, 복수개의 적층체용 내부전극이 되는 띠 형상의 마더 내부전극 패턴이 형성된 마더 그린시트, 및 위쪽의 외층부용 내부전극 패턴이 형성되지 않은 마더 그린시트를 소정 매수, 소정 형태로 적층하여 마더 적층체를 형성한다.

그리고 나서, 이것을 소정 위치에서 분할함으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이, 마주보는 단면(15)에 내부전극 패턴(12)이 교대로 인출되면서, 마주보는 측면(14)에도 내부전극 패턴(12)이 노출된 구조를 가지는 미소성의 적층체(3a)를 제작한다.

이어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 미소성의 적층체(3a)가 마주보는 측면(14)에 세라믹 그린시트(122)를 붙이고 소성한 후, 외부전극을 형성함으로써, 각각의 적층 세라믹 콘덴서를 제작한다.

한편, 이 방법의 경우, 마더 적층체를 소정 위치에서 분할할 때에, 상술한 띠 형상의 마더 내부전극 패턴이, 긴 쪽 방향에 직교하는 방향으로 소정의 복수개의 위치에서 커팅됨으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이, 측면에도 내부전극 패턴(12)이 노출된, 각각의 미소성의 적층체(3a)가 형성되게 된다.

한편, 적층 세라믹 콘덴서는 이와 같은 다중생산 방법에 의해 제조되는 것이 일반적이며, 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서도 이 다중생산 방법에 의해 효율적으로 제조할 수 있다.

본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는 상술한 바와 같이 세라믹 그린시트(11) 상에, 소성 후에 내부전극층(2)이 되는 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트(단차 제로 시트)(1a)를 사용하여 적층체(3)를 형성하도록 했지만, 도 3에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제1 단면(15a)으로 인출된 제1 내부전극층(2a)의 인출부(2a1)에는 굴곡부(30)가 형성된다. 그 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 도 6b에서의 내부전극 패턴(12)과, 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 내부전극 패턴이 형성되지 않은 영역과 그 주위의 단차를 없애기 위한 세라믹 페이스트층(11a) 사이에 형성되는 극간 등에 기인하는 일그러짐 등에 의해, 압착 공정에서 상술한 바와 같은 굴곡부(30)가 형성되는 것으로 추측된다. 한편, 이 굴곡부(30)는 후술하는 본 발명의 구성을 포함하지 않은 종래의 적층 세라믹 콘덴서에서는 균열 깨짐의 발생, 고온 부하 신뢰성의 저하를 일으키는 요인이 되는 것이다.

본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서, 적층방향(T)으로부터 보아 내부전극층(2)이 서로 겹치는 영역인 유효부(20)에서의 유전체 세라믹층(1)은 Ba와 Ti와 Mn과 희토류와 Si를 포함하는 세라믹 재료로 구성된다. 보다 구체적으로는 유전체 세라믹층(1)은 BaTiO₃을 주성분으로 하고, Si, Mn을 포함함과 함께, 희토류로서 홀뮴(Ho)을 포함하고, 추가로 미량 성분으로서 V, Zr을 포함하는 세라믹 재료로 구성된다.

한편, 본 실시형태에서는 희토류로서 홀뮴(Ho)을 사용하지만, 예를 들면, 디스프로슘(Dy), 이트륨(Y), 나아가서는 홀뮴(Ho) 이외의 란타노이드 등의 다른 희토류를 단독으로 혹은 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 단, 본 발명에서, 희토류로는 홀뮴(Ho), 디스프로슘(Dy), 이트륨(Y)을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

내부전극층(2), 즉 제1 내부전극층(2a), 제2 내부전극층(2b)은 예를 들면, Ni, Cu, Ni, Ag, Pd, Ti, Cr 및 Au 등의 금속, 또는 이들 금속의 합금 등으로 형성된다. 한편, 내부전극층(2)은, 유전체 세라믹층(1)에 포함되는 세라믹과 동일 혹은 유사한 조성의 유전체 세라믹 입자 등의 유전체 조성물을 공재(共材)로서 포함해도 된다.

본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서, 외부전극(4), 즉 제1 외부전극(4a), 제2 외부전극(4b)은 하부전극층인 제1 Ni층(41)과, 제1 Ni층(41) 상에 형성된 도금층인 제2 Ni층(42)을 포함한다.

외부전극(4)을 구성하는 제1 Ni층(41)은 예를 들면, 유리를 포함하고, Ni를 주된 도전 성분으로 하는 도전성 페이스트를 도포하여 베이킹함으로써 형성된다.

또한, 외부전극(4)을 구성하는 제2 Ni층(42)은 하부전극층인 제1 Ni층(41)의 표면에 Ni도금을 실시함으로써 형성된다.

외부전극(4)을, 하부전극으로서 베이킹 전극인 제1 Ni층(41)을 포함함과 함께, 그 표면에 도금층인 제2 Ni층(42)을 포함한 구성으로 함으로써, 적층체(3)에 대한 접합 강도가 크면서, 표면이 치밀하고 내습성 등이 양호한 외부전극을 포함한 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다.

한편, 제1 Ni층(41)을 형성할 때의 도전성 페이스트의 베이킹은 적층체(3)의 소성과 동시에 실시해도 된다. 또한, 적층체(3)의 소성 후에, 적층체(3)에 도전성 페이스트를 도포한 후, 베이킹을 실시하도록 해도 된다.

또한, 하부전극층인 제1 Ni층(41)은, 유전체 세라믹층(1)을 구성하는 유전체 세라믹과 동일 혹은 유사한 조성의 유전체 조성물(본 실시형태에서는 유전체 세라믹 입자)을 공재로 하여, 25면적% 이상 40면적% 이하의 비율로 함유한다.

이와 같이, 하부전극층인 제1 Ni층(41)에 공재를 25면적% 이상 40면적% 이하의 비율로 함유시킴으로써, 외부전극의 팽창률 등의 물성을 적층체에 가깝게 하는 것이 가능해지고, 크랙 등의 문제 발생을 억제하여, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 단, 공재의 비율이 지나치게 높아지면, 도전성의 저하를 초래하는 경우가 있으므로, 40면적%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 외부전극(4)의 구성 재료나 외부전극(4)의 형성 방법은 상술한 예에 한정되는 것이 아니며, 전극으로서 이용되는 다양한 재료를 사용하여, 공지의 다양한 방법으로 형성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제2 Ni층(42) 상에, Sn층이나 솔더층을 예를 들면 도금에 의해 형성하여, 외부전극(4)의 솔더링성(Solderability)을 향상시키도록 하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 적층방향(T)으로부터 보아 내부전극층(2)이 서로 겹치는 영역을 유효부(20)로 했을 때에, 유효부(20)를 적층방향(T)으로부터 끼우는 영역을 주면 외층부(21)로 하고, 유효부(20)를 폭방향(W)으로부터 끼우는 영역을 측면 외층부(22)로 하며, 유효부(20)를 길이방향(L)으로부터 끼우는 영역을 단면 외층부(23)로 한 경우에, 단면 외층부(23)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값이 유효부(20)의 폭방향(W), 길이방향(L) 및 적층방향(T)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 15배 이하의 범위에 있으면서, 단면 외층부(23)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류(본 실시형태에서는 홀뮴(Ho))의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 유효부(20)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류(본 실시형태에서는 홀뮴(Ho))의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위가 되도록 구성된다.

더욱이, 측면 외층부(22)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값이 유효부(20)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 5배 이하의 범위에 있으면서, 측면 외층부(22)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류(본 실시형태에서는 홀뮴(Ho))의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 유효부(20)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있도록 구성된다.

한편, 단면 외층부(23)의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 Mn/Ti 피크 강도비나 희토류/Ti 피크 강도비의 값을, 유효부(20)의 상기 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 Mn/Ti 피크 강도비나 희토류/Ti 피크 강도비의 값보다도 크게 하기 위한 방법으로는, 예를 들면, 단면에서의 내부전극과 유전체 세라믹층의 사이의 단차부에 생기는 공극에 세라믹 페이스트를 충전함과 함께, 상기 세라믹 페이스트로서, 유효부에 사용되는 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트보다도, Ti에 대한 Mn의 비율 및 Ti에 대한 희토류의 비율이 큰 것을 사용하고, 소성 시에 확산시키는 방법 등을 적용하는 것이 가능하다.

또한, 측면 외층부(22)의 유전체 세라믹층에서의 TEM-EDX에 의한 Si/Ti 피크 강도비를, 유효부(20)의 상기 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 TEM-EDX에 의한 Si/Ti 피크 강도비보다도 크게 하고, 혹은, 측면 외층부(22)의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 희토류(본 실시형태에서는 홀뮴(Ho))/Ti 피크 강도비의 값을, 유효부(20)의 상기 중앙부(G)의 유전체 세라믹층에서의 레이저 ICP에 의한 희토류/Ti 피크 강도비의 값보다도 크게 하기 위한 방법으로는 예를 들면, 측면 외층부(22)를 구성하는 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트로서, 유효부(20)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트보다도, Ti에 대한 Si의 비율, 혹은 Ti에 대한 희토류(본 실시형태에서는 Ho)의 비율이 큰 세라믹 그린시트를 사용하는 방법을 적용할 수 있다.

더욱이, 측면 외층부(22)를 구성하는 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트로서, 예를 들면, 주면 외층부(21)를 구성하는 세라믹 그린시트와 동일한 세라믹 그린시트를 사용하는 한편, 측면 외층부(22)를 구성하는 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트의 외측에, Si나 희토류를, 유효부(20)의 중앙부(G)의 유전체 세라믹층이 되는 세라믹 그린시트보다 높은 비율로 포함하는 페이스트나 분체 등을 도포하여, 그것을 칩 표면에 고착시키고, 탈지 소성 시에 확산시키는 방법을 적용하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, Si와 Ti의 관계를 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비로 규정하도록 했지만, 이것은 Si가 경원소이기 때문에 레이저 ICP에 의한 측정에서는 정밀도가 결여되는 것을 고려한 것이다. 그리고 Si에 대해 TEM-EDX에 의한 피크 강도를 알아봄과 함께, 대비(對比)할 Ti에 대해서도 TEM-EDX에 의한 피크 강도를 알아보고, 양자의 TEM-EDX에 의한 피크 강도비(Si/Ti 피크 강도비)에 의해 Si와 Ti의 관계를 규정하도록 했다. 즉, 본 발명에서는 측면 외층부(22)의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비(Si/Ti 피크 강도비)의 값이 유효부(20)의 중앙부(G)에서의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비(Si/Ti 피크 강도비)의 값의 2배 이상 5배 이하의 범위가 되도록 했다.

단, Mn과 Ti의 관계에 대해서는 레이저 ICP에 의한 Mn/Ti 피크 강도비로 규정함과 함께, 희토류와 티탄의 관계에 대해서도 레이저 ICP에 의한 희토류/Ti 피크 강도비로 규정했다.

표 1에, 본 실시형태에서 제작한, 본 발명의 요건을 포함한 실시예 1~16의 각 적층 세라믹 콘덴서, 및 본 발명의 요건을 포함하지 않은 비교예 1~15의 각 적층 세라믹 콘덴서에 대해 알아본, 이하의 각 부의 피크 강도비의 값을 나타낸다.

(1) 유효부, 및 단면 외층부에서의, Ti의 레이저 ICP(레이저 발광 분광 분석법)에 의한 피크 강도에 대한, Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값.

(2) 유효부, 단면 외층부, 및 측면 외층부에서의 Ti의 레이저 ICP(레이저 발광 분광 분석법)에 의한 피크 강도에 대한, Ho의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Ho/Ti 피크 강도비의 값.

(3) 유효부, 및 측면 외층부에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한, Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값.

한편, 표 1에서의 피크 강도비는 구체적으로는, 이하에 설명하는 방법에 의해 구했다.

우선, 적층 세라믹 콘덴서(10)를, 그 길이방향(L)의 중앙부(도 2, 도 4, 도 5 참조)에서, 폭방향(W)과 적층방향(T)을 따라 절단하여, 유효부(20)의 절단면을 노출시킨다. 그리고나서 노출시킨 절단면의 중앙, 즉, 도 2의 중앙부(G)에서의 시야 15㎛×15㎛의 영역에 대해, Ti, Mn, 희토류(Ho)의 레이저 ICP에 의한 분석을 실시하고, 피크 강도비를 구했다.

또한, 상술한 바와 같이, Si와 Ti의 관계에 대해서는 Si가 경원소이고, 레이저 ICP에 의한 측정에서는 정밀도가 결여되는 것을 고려하여, Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도를 알아봄과 함께, 대비할 Ti에 대해서도 TEM-EDX에 의한 피크 강도를 조사했다.

또한, 측면 외층부 및 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 각 성분의 피크 강도는, 상기 유효부(20)의 피크 강도를 측정하는 경우와 마찬가지로 길이방향(L)의 중앙부(G)(도 2, 도 4, 도 5 참조)에서, 폭방향(W)과 적층방향(T)을 따라 절단하여, 노출시킨 면에서의 측면 외층부 및 단면 외층부에서 측정했다.

단, 표 1의 유효부, 측면 외층부, 및 단면 외층부의 각 부위의 Mn/Ti 피크 강도비 및 Ho/Ti 피크 강도비의 수치는, Mn/Ti 피크 강도비 및 Ho/Ti 피크 강도비의 값 그 자체가 아닌, 유효부에서의 Mn/Ti 피크 강도비 및 Ho/Ti 피크 강도비를 1로 하여, 각 부위의 Mn/Ti 피크 강도비 및 Ho/Ti 피크 강도비를 규격화하고, 표시한 것이다.

또한, 표 1의 유효부에서의 Si/Ti 피크 강도비와, 측면 외층부에서의 Si/Ti 피크 강도비는 각각 TEM-EDX에 의한 Si/Ti 피크 강도비의 값 그 자체가 아닌, 유효부에서의 Si/Ti 피크 강도비를 1로 하여, 측면 외층부의 Si/Ti 피크 강도비를 규격화하고, 표시한 것이다.

또한, 본 실시형태에서는 본 발명의 요건을 포함한 실시예인 적층 세라믹 콘덴서와, 본발명의 요건을 포함하지 않은 비교예인 적층 세라믹 콘덴서에 대해, 균열 깨짐의 발생 상태(발생 개수)와, 고온 부하 신뢰성을 판정하는 지표인 평균 고장 시간(MTTF)과, 쇼트 발생률을 조사했다. 그 결과를 표 1에 함께 나타낸다.

여기서, 균열 깨짐이란, 외부에서 확인되는 최대 지름이 50㎛ 이상인 결함(외관구조 결함)을 말한다. 한편, 표 1에서는 시료 100개에 대해 외관검사를 실시하고, 최대 지름이 50㎛ 이상인 결함의 발생이 확인된 시료의 개수를 나타냈다.

또한, 고온 부하 신뢰성을 판정하는 지표인 평균 고장 시간(MTTF)은 각각 30개의 시료에 대해 120℃의 고온의 분위기 내에서 6.3V의 전압을 인가하고, 쇼트나 절연저항 열화 등의 고장이 발생할 때까지의 시간의 평균값이다. 한편, 이 평균 고장 시간(MTTF)이 소정 시간보다도 짧은 경우에는 고온 부하 신뢰성이 "불량"이라고 판정된다.

예를 들면 유전체 세라믹층의 두께를 0.5㎛로 설계한 경우, 상기 소정 시간은 25시간으로 설정되고, 유전체 세라믹층의 두께를 0.4㎛로 설계한 경우, 상기 소정 시간은 20시간으로 설정된다. 본 실시형태에서는 유전체 세라믹층의 두께가 약 0.5㎛이기 때문에, MTTF가 23시간 미만인 경우에 고온 부하 신뢰성이 "불량"이라고 평가되게 되는데, 본 발명의 요건을 포함한 실시예의 시료의 경우, MTTF가 23시간 미만으로 "불량"이라고 평가되는 시료는 없었다(표 1 참조).

또한, 표 1에서의 쇼트 발생률은 본 실시형태에서 제작한, 고온 부하 신뢰성(MTTF)을 알아보기 위한 시험 전의 단계에서, 실시예 및 비교예의 각 시료에 대해 쇼트의 발생 상태를 조사한 결과를 나타내는 것이다.

한편, 본 실시형태에서는 이 쇼트 발생률을 조사하는 시험에서, 쇼트의 발생이 확인되지 않았던 시료를, 상술의 평균 고장 시간(MTTF)을 측정하기 위한 고온 부하 신뢰성 시험에 제공했다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 특징적인 요건을 포함하지 않은 비교예 1~15의 적층 세라믹 콘덴서의 경우, 균열 깨짐이나, 쇼트 불량의 발생이 확인되었지만, 본 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 경우, 균열 깨짐이나 쇼트 불량의 발생은 확인되지 않았다.

이 결과로부터, 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Mn/Ti 피크 강도비(레이저 ICP에 의한 피크 강도비)가 유효부의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Mn/Ti 피크 강도비의 2배 이상 15배 이하의 범위에 있으면서, 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 희토류/Ti 피크 강도비가, 유효부의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있고, 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Si/Ti 피크 강도비(TEM-EDX에 의한 피크 강도비)가, 유효부의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Si/Ti 피크 강도비(TEM-EDX에 의한 피크 강도비)의 2배 이상 5배 이하의 범위에 있으면서, 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 희토류/Ti 피크 강도비(레이저 ICP에 의한 피크 강도비)가, 유효부의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 희토류/Ti 피크 강도비의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있다는 요건을 포함함으로써, 균열 깨짐이 발생하기 어렵고, 고온 부하 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서가 얻어지는 것을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서에서, 균열이나 깨짐이 발생되기 어려우면서, 고온 부하 신뢰성이 향상되는 이유는 반드시 명확하지는 않지만, (a) Mn의 확산이 촉진되고, 내부전극의 길이방향 단부(端部)에서의 Mn의 비율이 증가함과 함께, 유전체 세라믹층을 구성하는 세라믹의 입성장이 억제되고, 소자 평활성이 개선되는 결과로서 고온 부하 신뢰성이 향상되는 것, (b) 유전체 세라믹층을 구성하는 세라믹의 입성장이 억제되고, 입경이 작아짐으로써 입계가 증가하며, 외부로부터의 충격을 흡수하기 쉬워져서, 균열이나 깨짐의 발생이 감소함과 함께, 구조 결함의 발생률이 저하되는 것 등의 이유에 의한 것으로 생각된다.

또한, 상기 실시형태에서는 유전체 세라믹층이 BaTiO₃을 주성분으로 하는 세라믹으로 이루어지는 것이기 때문에, 유전체 세라믹층 중의 Ti의 함유율은 약 20몰% 정도이며, 그와 같은 비율로 Ti가 포함된 경우에, 상술한 바와 같은 Mn/Ti 피크 강도비, 희토류/Ti 피크 강도비, Si/Ti 피크 강도비가 되도록, 소정 부위에 Mn이나 희토류, Si가 포함되도록 구성함으로써 본 발명의 작용 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 실시형태에서는 단차 제로 시트(1a)로서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역, 즉, 세라믹 그린시트(11)의 긴 쪽 방향의 일단(一端) 측의 영역에 세라믹 페이스트층(11a)을 형성함으로써 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없는 세라믹 그린시트, 즉 단차 제로 시트(1a)를 사용했는데, 예를 들면, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 한 변만 세라믹 그린시트(11)의 단부로 인출되는 형태로, 도 10b에 나타태는 바와 같이 세라믹 그린시트(11)의 표면에 형성한 내부전극 패턴(12)의 주위에 세라믹 페이스트층(11a)이 배치됨으로써 내부전극 패턴(12)이 형성된 영역과, 그 주위의 내부전극 패턴(12)이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 없어지도록 구성된 단차 제로 시트(1a)를 사용하는 것도 가능하다. 도 10b에 나타내는 단차 제로 시트(1a)를 사용한 경우에는 얻어지는 적층체의 측면에 내부전극 패턴이 노출되지 않으므로, 적층체의 측면에 피복용 세라믹 시트를 붙이는 것은 불필요하다.

한편, 도 10b에 나타내는 단차 제로 시트(1a)를 사용하는 경우에도 복수개의 내부전극 패턴이 매트릭스 형상으로 다수 형성된 마더 그린시트를 사용하여 마더 적층체를 형성하고, 소정 위치에서 커팅하여 각각의 적층체로 분할하는, 이른바 다중생산 방법을 적용하는 것이 가능하다. 그 경우에, 얻어질 각각의 적층체의 측면에는 내부전극 패턴이 노출되지 않기 때문에, 적층체의 측면에 세라믹 시트를 붙이는 것이 불필요한 것은 상술한 바와 같다.

또한, 본 발명은 상술한 이른바 단차 제로 시트를 사용한 적층 세라믹 콘덴서에 한정되지 않고, 내부전극 패턴이 형성된 영역과, 내부전극 패턴이 형성되지 않은 영역 사이에 단차가 있는 세라믹 그린시트, 즉, 단차 해소용 세라믹 페이스트층을 마련하도록 하지 않은 세라믹 그린시트를 사용하여 제조되는 적층 세라믹 콘덴서에 적용한 경우에도 균열이나 깨짐의 발생을 억제하고, 고온 부하 신뢰성을 향상시킬 수 있는 경우가 있다.

다음으로, 본 발명을 적용하는 데에 바람직한 적층 세라믹 콘덴서의 각 부의 치수에 대해 설명한다.

적층 세라믹 콘덴서의 바람직한 치수의 형태로서, 예를 들면 이하의 형태가 예시된다.

<적층 세라믹 콘덴서의 각 부의 치수>

(품종 1)

길이방향(L)의 치수: 0.32㎜ 이상 0.36㎜ 이하

폭방향(W)의 치수: 0.25㎜ 이상 0.30㎜ 이하

적층방향(T)의 치수: 0.25㎜ 이상 0.30㎜ 이하

유전체 세라믹층의 두께: 0.35㎛ 이상 0.6㎛ 이하

내부전극층의 두께: 0.3㎛ 이상 0.4㎛ 이하

유전체 세라믹층 및 내부전극층의 두께는 유효부에서의 유전체 세라믹층 및 내부전극층의 평균 두께이다.

(품종 2)

길이방향(L)의 치수: 0.1㎜ 이상 0.12㎜ 이하

폭방향(W)의 치수: 0.63㎜ 이상 0.68㎜ 이하

적층방향(T)의 치수: 0.62㎜ 이상 0.68㎜ 이하

유전체 세라믹층의 두께: 0.35㎛ 이상 0.6㎛ 이하

내부전극층의 두께: 0.3㎛ 이상 0.4㎛ 이하

한편, 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서에서는 그 외형 치수에 관계 없이, 내부전극층의 두께는 0.4㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

내부전극층의 두께를 0.4㎛ 이하로 함으로써 보다 박층화할 수 있고, 용량을 높이는 것이 가능해짐과 함께, 내부전극과 유전체층의 수축 차에 의한 벗겨짐을 방지하는 것이 가능해진다.

한편, 내부전극층의 두께를 0.3㎛ 이하로 함으로써 더 확실하게 벗겨짐을 방지하는 것이 가능해지지만, 내부전극층의 커버리지를 확보하는 견지에서는 통상은 0.2㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

더욱이, 본 발명의 적층 세라믹 콘덴서에서는 유전체 세라믹층의 두께는 0.6㎛ 이하인 것이 바람직하다. 유전체 세라믹층의 두께를 0.6㎛ 이하로 함으로써, 정전 용량이 큰 적층 세라믹 콘덴서를 얻는 것이 가능해진다.

단, 내부전극층 사이의 단락이나, 고온 부하 신뢰성의 저하를 방지하는 견지에서는 유전체 세라믹층의 두께는 통상 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하다.

<유전체 세라믹층과 내부전극층의 두께의 측정 방법>

다음으로, 유전체 세라믹층과 내부전극층의 두께의 측정 방법에 대해 설명한다.

예를 들면, 유전체 세라믹층의 두께를 측정할 때에는 도 11에 나타내는 바와 같이, 소정 간격(S)을 두고 복수개의 직선(La, Lb, Lc, Ld, 및 Le)을 긋고, 직선(La) 상의 두께(Da), 직선(Lb) 상의 두께(Db), 직선(Lc) 상의 두께(Dc), 직선(Ld) 상의 두께(Dd), 및 직선(Le) 상의 두께(De)를 측정하고, 이들의 평균값을 유전체 세라믹층의 두께로 했다.

마찬가지로, 내부전극층의 두께를 측정할 때에는 도 11에 나타내는 바와 같이, 직선(La) 상의 두께(Ea), 직선(Lb) 상의 두께(Eb), 직선(Lc) 상의 두께(Ec), 직선(Ld) 상의 두께(Ed), 및 직선(Le) 상의 두께(Ee)를 측정하고, 이들의 평균값을 내부전극층의 두께로 했다.

예를 들면, 복수개의 유전체 세라믹층의 평균 두께를 산출할 때에는, 적층방향(T)의 대략 중앙에 위치하는 유전체 세라믹층과 그 양측에 각각 위치하는 2층씩의 유전체 세라믹층을 합한 5층의 유전체 세라믹층 각각에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수개의 유전체 세라믹층의 평균 두께로 했다. 또한, 복수개의 내부전극층의 평균 두께를 산출할 때에는 적층방향(T)의 대략 중앙에 위치하는 내부전극층과 그 양측에 각각 위치하는 2층씩의 내부전극층을 합한 5층의 내부전극층 각각에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수개의 내부전극층의 평균 두께로 했다. 한편, 유전체 세라믹층(내부전극층)의 적층 수가 5층 미만인 경우에는 모든 유전체 세라믹층 및 내부전극층에 대해 상기의 방법에 의해 두께를 측정하고, 그 평균값을 복수개의 유전체 세라믹층 및 내부전극층의 평균 두께로 했다.

<외부전극 중의 공재의 측정 방법>

하부전극층인 제1 Ni층 중의 공재인 세라믹 재료의 함유량, 즉 면적 비율은 파장분산형 X선 분석 장치(WDX)를 사용한 이하의 방법에 의해 측정된다. 우선, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 폭방향(W)의 중앙영역의 절단면을 노출시키고, 적층체(3)의 적층방향(T)의 중앙영역에서의 하부전극층인 제1 Ni층의 두께 치수의 중앙영역을 10000배로 확대한다. 확대한 영역의 시야는 6㎛×8㎛로 한다. 그리고 확대한 영역을 WDX에 의해 매핑하고, 매핑에 의해 얻어진 화상으로부터 면적비율(면적%)을 측정한다.

본 발명의 실시형태에 대해 설명했는데, 이번에 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

적층된 복수개의 유전체 세라믹층과 복수개의 내부전극층을 포함하는 적층체와, 상기 적층체의 소정 위치에, 상기 내부전극층과 도통(導通)하도록 배치된 외부전극을 포함한 적층 세라믹 콘덴서로서,
상기 유전체 세라믹층은 Ba, Ti, Mn, 희토류 및 Si를 포함하고,
상기 적층체는,
상기 유전체 세라믹층과 상기 내부전극층의 적층방향으로 마주보는 제1 주면(主面) 및 제2 주면과,
상기 적층방향과, 상기 내부전극층의 상기 적층체의 표면으로의 인출방향 양쪽에 직교하는 방향인 폭방향으로 마주보는 제1 측면 및 제2 측면과,
상기 적층방향과 상기 폭방향 양쪽에 직교하는 방향인 길이방향으로 마주보는 제1 단면(端面) 및 제2 단면을 포함하고,
상기 외부전극은 상기 내부전극층과 접속하는 형태로 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 각각에 배치되며,
상기 적층방향에서 보아 상기 내부전극층이 서로 겹치는 영역을 유효부로 하고,
상기 유효부를 상기 적층방향으로부터 끼우는 영역을 주면 외층부로 하며,
상기 유효부를 상기 폭방향으로부터 끼우는 영역을 측면 외층부로 하고,
상기 유효부를 상기 길이방향으로부터 끼우는 영역을 단면 외층부로 한 경우에,
상기 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 폭방향, 상기 길이방향 및 상기 적층방향의 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 Mn의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 Mn/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 15배 이하의 범위에 있으면서, 상기 단면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있고,
상기 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 TEM-EDX에 의한 피크 강도에 대한 Si의 TEM-EDX에 의한 피크 강도의 비인 Si/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 5배 이하의 범위에 있으면서, 상기 측면 외층부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값이 상기 유효부의 상기 중앙부의 유전체 세라믹층에서의 Ti의 레이저 ICP에 의한 피크 강도에 대한 희토류의 레이저 ICP에 의한 피크 강도의 비인 희토류/Ti 피크 강도비의 값의 2배 이상 7배 이하의 범위에 있는, 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 외부전극은 상기 적층체의 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면에 형성된 제1 Ni층과,
상기 제1 Ni층 상에 배치된 제2 Ni층과,
상기 제2 Ni층 상에 형성된 Sn층을 포함하는, 적층 세라믹 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 내부전극층의 두께는 0.4㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부전극층의 두께는 0.3㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 세라믹층의 두께는 0.6㎛ 이하인, 적층 세라믹 콘덴서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부전극은 상기 유전체 세라믹층을 구성하는 유전체 조성물을 25면적% 이상 40면적% 이하의 비율로 함유하는, 적층 세라믹 콘덴서.