KR20230045943A - 적층형 커패시터 - Google Patents

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KR20230045943A
KR20230045943A KR1020210128817A KR20210128817A KR20230045943A KR 20230045943 A KR20230045943 A KR 20230045943A KR 1020210128817 A KR1020210128817 A KR 1020210128817A KR 20210128817 A KR20210128817 A KR 20210128817A KR 20230045943 A KR20230045943 A KR 20230045943A
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김휘대
이택정
안영규
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시형태는 유전체층, 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디와, 상기 제1 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제1 외부 전극 및 상기 제2 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제2 외부 전극을 포함하며, 상기 제1 내부 전극은 제1 메인부 및 제1 인출부를 포함하며, 상기 제1 인출부는 상기 제1 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제1 경사부, 및 상기 제1 경사부 및 상기 제1 외부 전극과 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 경사부의 측면에 대하여 경사진 제1 접속부를 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.

Description

적층형 커패시터 {MULTILAYER CAPACITOR}
본 발명은 적층형 커패시터에 관한 것이다.
커패시터는 전기를 저장할 수 있는 소자로서, 일반적으로 2개의 전극을 대향시켜 전압을 걸면 각 전극에 전기가 축적되는 원리를 이용한다. 직류 전압을 인가한 경우에는 전기가 축전되면서 커패시터 내부에 전류가 흐르지만, 축적이 완료되면 전류가 흐르지 않게 된다. 한편, 교류 전압을 인가한 경우, 전극의 극성이 교변하면서 교류 전류가 흐르게 된다.
이러한 커패시터는 전극 간에 구비되는 절연체의 종류에 따라서, 알루미늄으로 전극을 구성하고 상기 알루미늄 전극 사이에 얇은 산화막을 구비하는 알루미늄 전해 커패시터, 전극 재료로 탄탈륨을 사용하는 탄탈륨 커패시터, 전극 사이에 티탄산바륨과 같은 고유전율의 유전체를 사용하는 세라믹 커패시터, 전극 사이에 구비되는 유전체로 고유전율계 세라믹을 다층 구조로 사용하는 적층 세라믹 커패시터(Multi-Layer Ceramic Capacitor, MLCC), 전극 사이의 유전체로 폴리스티렌 필름을 사용하는 필름 커패시터 등 여러 종류로 구분될 수 있다.
이 중에서 적층 세라믹 커패시터는 온도 특성 및 주파수 특성이 우수하고 소형으로 구현 가능하다는 장점을 가지고 있어 최근 고주파 회로 등 다양한 분야에서 많이 응용되고 있다. 최근에는 적층 세라믹 커패시터를 더욱 작게 구현하기 위한 시도가 계속되고 있으며 이를 위해 유전체층과 내부 전극을 얇게 형성하고 있다.
최근 전자부품의 두께 감소 요구가 커지고 있으며, 이에 따라 적층 세라믹 커패시터의 두께를 얇게 하기 위한 연구가 계속되고 있으나 두께가 얇아질 경우 적층 세라믹 커패시터의 전기적 특성을 충분히 확보하기 어려울 수 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 전기적 특성이 향상된 적층형 커패시터를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적 중 다른 하나는 제조 효율성과 내습 특성이 향상된 적층형 커패시터를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 적층형 커패시터의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 적층된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디와, 상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 배치되며 상기 제1 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제1 외부 전극 및 상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제3 모서리 및 제4 모서리에 각각 배치되며 상기 제2 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제2 외부 전극을 포함하며, 상기 제1 내부 전극은 제1 메인부 및 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 접속된 제1 인출부를 포함하며, 상기 제1 인출부는 상기 제1 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제1 경사부, 및 상기 제1 경사부 및 상기 제1 외부 전극과 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 경사부의 측면에 대하여 경사진 제1 접속부를 포함하며, 상기 제2 내부 전극은 제2 메인부 및 상기 제2 메인부로부터 상기 제3 및 제4 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제2 외부 전극과 접속된 제2 인출부를 포함하며, 상기 제2 인출부는 상기 제2 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제2 경사부, 및 상기 제2 경사부 및 상기 제2 외부 전극과 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 경사부의 측면에 대하여 경사진 제2 접속부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 제1 접속부는 상기 제1 경사부와 연결되는 영역으로부터 상기 대각선 방향으로 폭이 확장되는 형태일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 접속부는 상기 제1 외부 전극의 단부로부터 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 외부 전극을 연결하는 방향으로 측정한 길이를 기준으로, 상기 제1 접속부가 상기 제1 외부 전극의 단부로부터 이격된 마진 길이는 50μm 이상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 마진 길이는 150μm 이하일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 마진 길이는 상기 제1 접속부의 길이보다 작거나 같을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 접속부의 측면은 상기 제1 메인부의 측면과 수직일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 바디는 상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 보았을 때 정방형 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 보았을 때 일 변이(250+n*350)μm의 -10%와 +10% 사이에 해당하는 길이를 가지며, 여기서 n은 자연수일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 측정한 길이를 두께라 할 때 70μm 이하의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 접속부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 외부 전극을 연결하는 방향으로 측정한 길이를 기준으로, 상기 제1 경사부와 상기 제1 접속부의 길이의 합은 상기 바디의 길이의 절반보다 작을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면은,
유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 적층된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디와, 상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 배치되며 상기 제1 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제1 외부 전극 및 상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제3 모서리 및 제4 모서리에 각각 배치되며 상기 제2 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제2 외부 전극을 포함하며, 상기 제1 내부 전극은 제1 메인부 및 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 접속된 제1 인출부를 포함하며, 상기 제1 인출부는 상기 제1 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제1 경사부를 포함하며, 상기 제2 내부 전극은 제2 메인부 및 상기 제2 메인부로부터 상기 제3 및 제4 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제2 외부 전극과 접속된 제2 인출부를 포함하며, 상기 제2 인출부는 상기 제2 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제2 경사부를 포함하며, 상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행하지 않은 적층형 커패시터를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 제1 경사부는 상기 제1 외부 전극과 직접 연결될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 적층형 커패시터의 경우, 전기적 특성, 제조 효율성, 내습 특성 등의 특성 중 적어도 하나의 특성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층형 커패시터의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 단면도에 해당한다.
도 6은 변형된 예에 따른 내부 전극의 형태를 나타낸다.
도 7은 다른 변형된 예에 따른 적층형 커패시터의 외관을 나타낸다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. 나아가, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층형 커패시터의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2 내지 도 5는 도 1의 단면도에 해당한다. 그리고 도 6은 변형된 예에 따른 내부 전극의 형태를 나타낸다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층형 커패시터(100)는 유전체층(102) 및 이를 사이에 두고 적층된 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)을 포함하는 바디(101), 그리고 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)을 포함한다.
바디(101)는 유전체층(102)을 포함하며, 예컨대 복수의 그린 시트를 적층한 후 소결하여 얻어질 수 있다. 이러한 소결 공정에 의하여 복수의 유전체층(102)은 일체화된 형태를 가질 수 있다. 그리고 도 2 내지 4에 도시된 형태와 같이, 바디(101)는 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)의 적층 방향(X 방향)으로 보았을 때 정방형 구조를 가질 수 있다.
바디(101)에 포함된 유전체층(102)은 고유전율을 갖는 세라믹 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 세라믹을 포함할 수 있지만, 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 당 기술 분야에서 알려진 다른 물질도 사용 가능할 것이다. 유전체층(102)에는 주성분인 이러한 세라믹 재료와 함께 필요한 경우, 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 더 포함될 수 있다. 여기서 첨가제의 경우, 이들은 제조 과정에서 금속 산화물 형태로 첨가될 수 있다. 이러한 금속 산화물 첨가제의 예로서, MnO2, Dy2O3, BaO, MgO, Al2O3, SiO2, Cr2O3 및 CaCO3 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
바디(101) 내에는 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)이 배치되며, 이들은 예컨대 세라믹 그린 시트의 일면에 소정의 두께로 도전성 금속을 포함하는 페이스트를 인쇄한 후 이를 소결하여 얻어질 수 있다. 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)을 이루는 주요 구성 물질은 Cu, Ni, Ag, Pd 등을 예로 들 수 있으며, 이들의 합금도 사용할 수 있을 것이다. 도 3을 참조하면, 제1 내부 전극(111)은 한 쌍의 제1 외부 전극(121)과 접속되며, 제1 메인부(131) 및 제1 인출부(135)를 포함한다. 제1 인출부(135)의 경우, 제1 메인부(131)로부터 바디(101)의 제1 및 제2 모서리(C1, C2)를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 제1 외부 전극(121)과 접속된다. 제1 인출부(135)는 제1 메인부(131)와 연결된 제1 경사부(132), 그리고 제1 경사부(132) 및 제1 외부 전극(121)과 연결된 제1 접속부(133)를 포함한다. 제1 경사부(132)는 적어도 일부의 측면(S2)이 이와 연결된 제1 메인부(131)의 측면(S1)에 대하여 경사진 형태이다. 그리고 제1 접속부(133)는 적어도 일부의 측면(S3)이 제1 경사부(132)의 측면(S2)에 대하여 경사진 형태이다.
도 4를 참조하면, 제2 내부 전극(112)은 한 쌍의 제2 외부 전극(122)과 접속되며, 제2 메인부(141) 및 제2 인출부(145)를 포함한다. 제2 인출부(145)의 경우, 제2 메인부(141)로부터 바디(101)의 제3 및 제4 모서리(C3, C4)를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 제2 외부 전극(122)과 접속된다. 제2 인출부(145)는 제2 메인부(141)와 연결된 제2 경사부(142), 그리고 제5 경사부(142) 및 제2 외부 전극(122)과 연결된 제2 접속부(143)를 포함한다. 제2 경사부(142)는 적어도 일부의 측면(S2)이 이와 연결된 제2 메인부(141)의 측면(S1)에 대하여 경사진 형태이다. 그리고 제2 접속부(143)는 적어도 일부의 측면(S3)이 제2 경사부(142)의 측면(S2)에 대하여 경사진 형태이다.
제1 외부 전극(121)은 바디(101)에서 서로 인접하지 않은 제1 모서리(C1) 및 제2 모서리(C2)에 각각 배치되어 제1 내부 전극(111)과 접속되며 이를 위하여 한 쌍 이상 구비될 수 있다. 이와 유사하게 제2 외부 전극(122)은 바디(101)에서 서로 인접하지 않은 제3 모서리(C3) 및 제2 모서리(C4)에 각각 배치되어 제2 내부 전극(112)과 접속되며 이를 위하여 한 쌍 이상 구비될 수 있다. 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)은 금속 등과 같이 전기 전도성을 갖는 것이라면 어떠한 물질을 사용하여 형성될 수 있고, 전기적 특성, 구조적 안정성 등을 고려하여 구체적인 물질이 결정될 수 있으며, 나아가 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)은 도전성 금속 및 글라스를 포함한 소성(firing) 전극을 포함할 수 있으며, 이를 커버하는 도금층을 더 포함할 수 있다. 이러한 소성 전극에 포함할 될 수 있는 도전성 금속으로는 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 그들의 합금 중 하나 이상일 수 있다. 또한 상기 도금층의 경우, 실장 특성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있으며, Ni, Sn, Pd 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 도금층일 수 있고, 복수의 층으로 형성될 수 있다.
본 실시 형태와 같이 적층형 커패시터(100)가 4단자 구조를 갖는 경우 얇은 두께를 갖는 경우에도 높은 강성을 유지할 수 있다. 여기서 두께(T)는 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)의 적층 방향(X 방향)으로 측정한 길이를 기준으로 정의될 수 있으며 적층형 커패시터(100)는 약 70μm 이하의 두께를 가질 수 있다. 또한, 서로 다른 극성의 외부 전극들(121, 122)이 바디(101)의 모서리(C1, C2, C3, C4)에 교대로 배치됨에 따라 ESL (Equivalent Series Inductance)이 저감될 수 있다. 다만 이러한 4단자 구조의 경우 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)의 면적이 상대적으로 줄어듦에 따라 내부 전극(111, 112)과 외부 전극(121, 122)의 접촉 면적이 줄어들 수 있으며 이로 인해 ESR (Equivalent Series Resistance) 측면에서 불리한 면이 있다. 본 실시 형태에서는 이러한 전기적 특성, 나아가서는 제조공정의 효율성 등을 종합적으로 고려하여 내부 전극(111, 112)의 형태를 고안하였고 이에 대하여 아래에서 설명한다. 이하 제1 내부 전극(111)을 기준으로 설명을 하며 이는 제2 내부 전극(112)에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 내부 전극(111)은 제1 메인부(131) 및 제1 인출부(135)를 포함하는데 제1 메인부(131)는 전기 용량을 형성할 수 있다. 제1 인출부(135)의 경우, 제1 경사부(132) 및 제1 접속부(133)를 포함한다. 본 실시 형태와 같이 제1 인출부(135)가 바디(101)의 대각선 방향으로 연장되는 형성되는 경우 전류 경로가 짧아져서 ESR과 ESL이 저감되는 효과를 가져올 수 있다. 즉, 도 5를 참조하면, 전류 흐름의 하나의 예로서 제1 내부 전극(111)에서 제2 내부 전극(112)으로 향하는 전류 경로(화살표로 표시)는 제1 경사부(132)가 없는 경우와 비교하여 상대적으로 짧아질 수 있다. 다만, 본 발명자들의 연구에 의하면 제1 경사부(132)만 존재하는 경우 내부 전극의 절단 및 외부 전극 도포 과정에서 정렬(alignment) 불량의 발생 확률이 높아질 수 있으며 이는 제1 경사부(132)의 폭이 상대적으로 좁기 때문이다. 이를 고려하여, 제1 접속부(133)를 채용하였으며, 제1 접속부(133)는 제1 경사부(132)의 측면(S2)에 대하여 경사진 측면(S3)을 갖는다. 제1 접속부(133)로 인하여 제1 인출부(135)와 제1 외부 전극(121)이 접하는 면적이 증가될 수 있으며 이로 인해 ESR이 저감될 수 있을 뿐만 아니라 외부 전극 도포 과정에서 정렬 과정이 보다 정확하고 효율적으로 실행될 수 있다. 본 실시 형태와 같이 적층형 커패시터(100)가 박형화되는 경우 이러한 전기적 특성, 공정 효율성 향상 효과는 더욱 필요성이 증가될 수 있다.
제1 인출부(135)의 형태를 더욱 구체적으로 살펴보면, 도시된 형태와 같이 제1 접속부(133)는 제1 경사부(132)와 연결되는 영역으로부터 상기 대각선 방향으로 폭이 확장되는 형태일 수 있다. 또한, 제1 접속부(133)는 제1 외부 전극(121)의 단부(E)로부터 이격될 수 있다. ESR, ESL 저감 측면에서는 제1 접속부(133)는 제1 외부 전극(121)의 단부(E)에 가까울수록 유리하지만 지나치게 가까워지는 경우 외부의 습기 등이 침투할 가능성이 높아지며 외부 전극과의 정렬 불량 가능성도 높아질 수 있다. 이를 고려하여, 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)을 연결하는 방향(예컨대 Z 방향)으로 측정한 길이를 기준으로, 제1 접속부(133)가 제1 외부 전극(121)의 단부(E)로부터 이격된 마진 길이(도 6에서 a로 표시)는 50μm 이상일 수 있다. 이 경우, 마진 길이(a)가 늘어나서 제1 내부 전극(111)과 제1 외부 전극(121)의 접촉 면적이 지나치게 줄어들지 않도록 마진 길이(a)는 약 150μm 이하로 설정할 수 있다. 도 6을 참조하여 이를 보다 일반적인 조건으로 나타내면, 마진 길이(a)는 제1 접속부의 길이(b)보다 작거나 같은 것이 바람직하다. 이는 마진 길이(a)가 제1 외부 전극(121)의 일 방향 길이(a+b)의 절반을 넘지 않는 것을 의미한다.
도시된 형태와 같이, 제1 접속부(133)의 측면(S3)은 제1 메인부(131)의 측면(S1)과 수직을 이루도록 배치될 수 있으며, 이는 제1 내부 전극(111)과 제1 외부 전극(121)의 접촉 면적, 마진 길이(a) 등을 종합적으로 고려하여 도출된 형태로 볼 수 있다.
상술한 바와 같이, 바디(101)는 제1 및 제2 내부 전극(111, 112)의 적층 방향(X 방향)으로 보았을 때 정방형 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 적층형 커패시터(100)도 전체적으로 정방형에 유사한 형태가 될 수 있다. 적층형 커패시터(100)의 크기는 예로서, X 방향으로 보았을 때 일 변의 길이(A1, A2)가 (250+n*350)μm로서 여기서 n은 자연수일 수 있다. 예컨대 n이 1인 경우 적층형 커패시터(100)는 600μm*600μm의 크기를 갖는다. 다만 오차 범위를 고려하여 일 변의 길이(A1, A2)는 (250+n*350)μm의 -10%와 +10% 사이에 해당하는 값을 가질 수 있다. 여기서 일 변의 길이가 350μm의 배수로 커지도록 한 것은 실장 시 솔더 볼 등의 피치 값을 고려한 것이다. 그리고 적층형 커패시터(100)의 두께(T)는 X 방향으로 측정한 길이를 기준으로 70μm 이하로 얇게 구현될 수 있다. 한편, 적층형 커패시터(100)의 두께(T) 및 일 변의 길이(A1, A2)는 다수의 영역에서 측정된 값 중 최대 값을 의미할 수 있으며, 이와 달리 다수의 값을 평균한 값일 수도 있다.
도 3에 도시된 예의 경우, 제1 경사부(132)는 제1 메인부(131)와 연결된 측면(S2)을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면(S2)은 서로 평행한 구조이다. 다만, 2개의 측면(S2)은 반드시 평행해야 하는 것은 아니며 도 6에 도시된 형태와 같이 변형될 수도 있다. 도 6을 참조하면, 제1 경사부(132)의 2개의 측면(S2)은 서로 평행하지 않으며, 이 경우, 제1 경사부(132)는 제1 메인부(131)로부터 제1 접속부(133)로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다. 도 6의 실시 예와 같이 제1 경사부(132)의 2개의 측면(S2)이 평행하지 않은 경우 경사부(132)의 길이가 상대적으로 증가될 수 있으며, 이로부터 앞서 설명한 전류 경로 저감 효과가 더욱 향상될 수 있다. 다만 경사부(132)의 길이가 지나치게 길어지는 경우 전기 용량에 변화를 일으켜서 용량 산포를 발생시킬 가능성이 있으므로 이 역시 고려하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)을 연결하는 방향(예컨대 Z 방향)으로 측정한 길이를 기준으로, 제1 경사부(132)와 제1 접속부(133)의 길이의 합은 바디(101)의 길이(d)의 절반보다 작을 수 있다. 이는 제1 메인부(131)와의 연결 영역에서 제1 경사부(132)의 폭이 가장 넓은 경우가 Z 방향으로 바디(101)의 중심 라인(H)과 닿는 경우로서 L1 라인으로 표시하였다.
한편, 상술한 바와 같이 제1 경사부(132)의 2개의 측면(S2)이 서로 평행하지 않는 구조를 통하여 전류 경로 저감 효과가 향상될 수 있는데 이 경우 필요에 따라 제1 접속부(133)는 채용되지 않을 수 있다. 이는 상술한 정렬 불량 저감 효과를 어느 정도 감수하더라도 전류 경로 저감 효과를 극대화하기 위한 형태이다. 즉, 도 6에서 제1 경사부(132)는 L2 라인을 따라 연장되어 제1 외부 전극(121)과 직접 연결될 수도 있을 것이며 이 역시도 본 발명의 일 양태에 속한다고 할 것이다.
도 7을 참조하여 다른 변형 예를 설명한다. 도 7의 적층형 커패시터(200)는 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)의 형상에서만 앞선 실시 형태들과 차이가 있으며 다른 구성들은 동일하게 채용될 수 있다. 본 변형 예와 같이 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)은 바디(101)의 측면과 하면에 형성되고 상면에는 형성되지 않을 수 있다. 이러한 구조를 가짐에 따라 제1 및 제2 외부 전극(121, 122)의 두께가 저감될 수 있으므로 적층형 커패시터(100)의 박형화에 더욱 유리할 수 있다.
본 발명의 발명자들은 내부 전극의 인출부의 형태에 따라 전기적 특성과 불량 여부를 테스트하였으며 그 결과는 아래 표 1에 정리하였다. 테스트 조건의 경우, 적층형 커패시터는 600μm*600μm의 정방형 구조로서, 불량 테스트의 경우, 양품은 O로, 불량품은 X로 표시하였다. 본 발명의 상술한 실시 형태에서 제시한 기준을 만족하지 못하는 실시 예는 *로 표시하였다.
전기적 특성 불량 테스트
실시 예 a
(μm)		 θm
(°)		 θ
(°)		 ESL
(pH)		 ESR
(m
Figure pat00001
 용량 산포 내습 신뢰성 정렬 특성
1* 75 11.98 90 36.36 17.20 O O O
2 75 11.98 85 35.91 16.99 O O O
3 75 11.98 80 35.54 16.80 O O O
4 75 11.98 75 35.23 16.61 O O O
5 75 11.98 70 34.97 16.44 O O O
6 75 11.98 65 34.75 16.27 O O O
7 75 11.98 60 34.55 16.09 O O O
8 75 11.98 55 34.35 15.91 O O O
9 75 11.98 50 34.14 15.72 O O O
10 75 11.98 45 33.91 15.52 O O O
11 75 11.98 40 33.64 15.29 O O O
12 75 11.98 35 33.31 15.04 O O O
13 75 11.98 30 32.91 14.77 O O O
14 75 11.98 25 32.43 14.46 O O O
15 75 11.98 20 31.85 14.11 O O O
16 75 11.98 15 31.15 13.72 O O O
17* 75 11.98 10 30.32 13.28 X O O
18* 75 11.98 5 29.35 12.80 X O O
19 50 14.04 90 32.34 14.62 O O O
20 50 14.04 45 30.80 13.02 O O O
21 50 14.04 25 28.76 12.33 O O O
22* 50 14.04 10 27.40 11.34 X O O
23* 25 16.93 90 28.94 12.39 O X X
24* 25 16.93 45 27.76 11.13 O X X
25* 25 16.93 25 26.28 10.57 O X X
26* 25 16.93 10 24.30 9.81 X X X
27* 0 21.25 90 25.58 10.72 O X X
위 테스트 결과를 살펴 보면, 우선, 마진 길이(a)가 50μm 미만인 경우 내습 신뢰성이 취약한 것을 확인할 수 있다. 그리고 경사부의 기울기, 즉, Z 방향에 대한 기울어진 각도 θ의 경우, θm보다 크거나 같은 경우 불량 문제가 없었으며, θm보다 작은 경우 용량 산포 불량이 발생하였다. 여기서, θm은 메인부와의 연결 영역에서 경사부의 폭이 가장 넓은 경우, 즉, 도 6에서 L1으로 표시한 경우를 의미한다. 그리고 θ가 90°인 경우(실시 예 1)는 경사부가 없는 형태로서 불량 문제는 없었지만 본 발명의 실시 예보다 ESR과 ESL 특성이 열위였다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
100: 적층형 커패시터
101: 바디
102: 유전체층
111, 112: 내부 전극
121, 122: 외부전극
131, 141: 메인부
132, 142: 경사부
133, 143: 접속부
135, 145: 인출부

Claims (16)

  1. 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 적층된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디;
    상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 배치되며 상기 제1 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제1 외부 전극; 및
    상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제3 모서리 및 제4 모서리에 각각 배치되며 상기 제2 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제2 외부 전극;을 포함하며,
    상기 제1 내부 전극은 제1 메인부 및 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 접속된 제1 인출부를 포함하며, 상기 제1 인출부는 상기 제1 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제1 경사부, 및 상기 제1 경사부 및 상기 제1 외부 전극과 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 경사부의 측면에 대하여 경사진 제1 접속부를 포함하며,
    상기 제2 내부 전극은 제2 메인부 및 상기 제2 메인부로부터 상기 제3 및 제4 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제2 외부 전극과 접속된 제2 인출부를 포함하며, 상기 제2 인출부는 상기 제2 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제2 경사부, 및 상기 제2 경사부 및 상기 제2 외부 전극과 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 경사부의 측면에 대하여 경사진 제2 접속부를 포함하는 적층형 커패시터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접속부는 상기 제1 경사부와 연결되는 영역으로부터 상기 대각선 방향으로 폭이 확장되는 형태인 적층형 커패시터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접속부는 상기 제1 외부 전극의 단부로부터 이격된 적층형 커패시터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 전극을 연결하는 방향으로 측정한 길이를 기준으로, 상기 제1 접속부가 상기 제1 외부 전극의 단부로부터 이격된 마진 길이는 50μm 이상인 적층형 커패시터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마진 길이는 150μm 이하인 적층형 커패시터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 마진 길이는 상기 제1 접속부의 길이보다 작거나 같은 적층형 커패시터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접속부의 측면은 상기 제1 메인부의 측면과 수직인 적층형 커패시터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 보았을 때 정방형 구조를 갖는 적층형 커패시터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 보았을 때 일 변이(250+n*350)μm의 -10%와 +10% 사이에 해당하는 길이를 가지며, 여기서 n은 자연수인 적층형 커패시터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 방향으로 측정한 길이를 두께라 할 때 70μm 이하의 두께를 갖는 적층형 커패시터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행한 적층형 커패시터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행하지 않은 적층형 커패시터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 접속부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태인 적층형 커패시터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 전극을 연결하는 방향으로 측정한 길이를 기준으로, 상기 제1 경사부와 상기 제1 접속부의 길이의 합은 상기 바디의 길이의 절반보다 작은 적층형 커패시터.
  15. 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 적층된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하는 바디;
    상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 배치되며 상기 제1 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제1 외부 전극; 및
    상기 바디에서 서로 인접하지 않은 제3 모서리 및 제4 모서리에 각각 배치되며 상기 제2 내부 전극과 접속된 한 쌍의 제2 외부 전극;을 포함하며,
    상기 제1 내부 전극은 제1 메인부 및 상기 제1 메인부로부터 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 접속된 제1 인출부를 포함하며, 상기 제1 인출부는 상기 제1 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제1 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제1 경사부를 포함하며,
    상기 제2 내부 전극은 제2 메인부 및 상기 제2 메인부로부터 상기 제3 및 제4 모서리를 연결하는 대각선 방향으로 연장되어 상기 제2 외부 전극과 접속된 제2 인출부를 포함하며, 상기 제2 인출부는 상기 제2 메인부와 연결되고 적어도 일부의 측면이 이와 연결된 상기 제2 메인부의 측면에 대하여 경사진 형태의 제2 경사부를 포함하며,
    상기 제1 경사부는 상기 제1 메인부와 연결된 측면을 2개 포함하며, 상기 2개의 측면은 서로 평행하지 않은 적층형 커패시터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 경사부는 상기 제1 외부 전극과 직접 연결된 적층형 커패시터.
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