KR20230172183A - 적층형 전자 부품 - Google Patents

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KR20230172183A
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최형종
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 전자 부품은, 복수의 유전체층 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극을 포함하는 바디 및 상기 바디 상에 배치되어 상기 내부 전극과 연결되는 외부 전극을 포함하며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부를 포함하되, 상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 50 at% 이하일 수 있다.

Description

적층형 전자 부품{MULTILAYER ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 적층형 전자 부품에 관한 것이다.
적층형 전자 부품의 하나인 적층 세라믹 커패시터(MLCC: Multi-Layered Ceramic Capacitor)는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display) 및 플라즈마 표시 장치 패널(PDP: Plasma Display Panel) 등의 영상 기기, 컴퓨터, 스마트폰 및 휴대폰 등 여러 전자 제품의 인쇄회로기판에 장착되어 전기를 충전시키거나 방전시키는 역할을 하는 칩 형태의 콘덴서이다.
이러한 적층 세라믹 커패시터는 소형이면서 고용량이 보장되고 실장이 용이하다는 장점으로 인하여 다양한 전자 장치의 부품으로 사용될 수 있다. 컴퓨터, 모바일 기기 등 각종 전자 기기가 소형화, 고출력화되면서 적층 세라믹 커패시터에 대한 소형화 및 고용량화의 요구가 증대되고 있다.
한편, 실장의 용이성 등을 위해 적층 세라믹 커패시터의 외부 전극에 도금층을 형성하고 있으나, 도금 공정 중 발생하는 수소는 적층 세라믹 커패시터와 같이 단일 금속 외부 전극이 구현된 제품에 침투하기가 쉽다. 외부 전극을 통해 들어온 수소는 바디의 내부 전극으로 침투하여 전압 인가시 수소원자가 산화되어 전자를 방출하게 되고, 바디 내부에 전자가 쌓여 절연저항 열화를 발생시킬 우려가 있다.
일본 공개특허공보 제2016-171310호
본 발명이 해결하고자 하는 여러 과제 중 하나는 내부 전극과 외부 전극이 접하는 영역에 수소확산계수가 낮은 Sn 확산부를 배치하여 내부 전극의 절연저항 열화를 방지하여 신뢰성이 향상된 적층형 전자 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 여러 과제 중 하나는 외부 전극이 Sn 확산부를 포함하지 않음으로써 신뢰성이 향상된 적층형 전자 부품을 제공하기 위함이다.
다만, 본 발명은 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 전자 부품은, 복수의 유전체층 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 바디 상에 배치되어 상기 내부 전극과 연결되는 외부 전극; 을 포함하며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부를 포함하되, 상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 50 at% 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 전자 부품은, 복수의 유전체층 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 바디 상에 배치되어 상기 내부 전극과 연결되는 외부 전극; 을 포함하며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부를 포함하되, 상기 외부 전극은 상기 Sn 확산부를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 여러 효과 중 하나는 내부 전극과 외부 전극이 접하는 영역에 수소확산계수가 낮은 Sn 확산부가 배치됨으로써, 내부 전극의 절연저항 열화를 방지하여 적층형 전자 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 여러 효과 중 하나는 외부 전극이 Sn 확산부를 포함하지 않음으로써 적층형 전자 부품의 신뢰성이 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의일 실시예인 적층형 전자 부품의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 내부 전극의 적층 구조를 나타낸 분리사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 I - I'에 따른 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 II - II'에 따른 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 P 영역을 확대한 도면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 내부 전극과 외부 전극이 접하는 영역의 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 Sn 확산부를 HAADF 모드로 찍은 이미지이다.
도 8a는 Sn 확산부가 형성되지 않은 비교예의 SEM 이미지이고, 도 8b 및 도 8c는 Sn 확산부가 형성된 비교예의 SEM 이미지이다.
도 9a는 도 8a와 동일한 비교예의 HALT 그래프이고, 도 9b는 도 8b와 동일한 실시예의 HALT 그래프이며, 도 9c는 도 8c와 동일한 실시예의 HALT 그래프이다.
도 10a는 도 8a와 동일한 비교예의 내습신뢰성 그래프이고, 도 10b는 도 8b와 동일한 실시예의 내습신뢰성 그래프이며, 도 10c는 도 8c와 동일한 실시예의 내습신뢰성 그래프이다.
도 11a는 Sn 확산부가 과도하게 깊게 형성된 SEM 이미지이며, 도 11b는 Sn이 과도하게 포함된 Sn 확산부의 SEM 이미지이다.
도 12는 도 11b와 동일한 비교예의 내습신뢰성 그래프이다.
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 요소들은 동일한 요소이다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 또한, 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.
도면에서, 제1 방향은 적층 방향 또는 두께(T) 방향, 제2 방향은 길이(L) 방향, 제3 방향은 폭(W) 방향으로 정의될 수 있다.
적층형 전자 부품
도 1은 본 발명의일 실시예인 적층형 전자 부품의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 내부 전극의 적층 구조를 나타낸 분리사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 I - I'에 따른 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 II - II'에 따른 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 P 영역을 확대한 도면을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 전자 부품에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 전자 부품(100)은, 복수의 유전체층 (111) 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극(121, 122)을 포함하는 바디(110); 및 상기 바디(110) 상에 배치되어 상기 내부 전극(121, 122)과 연결되는 외부 전극(131, 132); 을 포함하며, 상기 내부 전극(121, 122)은 상기 외부 전극(131, 132)과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부(121a, 122a)를 포함하되, 상기 Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 50 at% 이하일 수 있다.
바디(110)는 유전체층(111) 및 내부 전극(121, 122)이 교대로 적층 되어있다.
바디(110)의 구체적인 형상에 특별히 제한은 없지만, 도시된 바와 같이 바디(110)는 육면체 형상이나 이와 유사한 형상으로 이루어질 수 있다. 소성 과정에서 바디(110)에 포함된 세라믹 분말의 수축으로 인하여, 바디(110)는 완전한 직선을 가진 육면체 형상은 아니지만 실질적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.
바디(110)는 제1 방향으로 서로 마주보는 제1 및 제2 면(1, 2), 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제2 방향으로 서로 마주보는 제3 및 제4 면(3, 4), 제1 내지 제4 면(1, 2, 3, 4)과 연결되며 제3 방향으로 서로 마주보는 제5 및 제6 면(5, 6)을 가질 수 있다.
바디(110)를 형성하는 복수의 유전체층(111)은 소성된 상태로써, 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)을 이용하지 않고서는 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.
바디(110)는 바디(110)의 내부에 배치되며, 유전체층(111)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되는 제1 내부 전극(121) 및 제2 내부 전극(122)을 포함하여 용량이 형성되는 액티브부(Ac)와 액티브부의 제1 방향 양 단면에 형성된 상부 및 하부 커버부(112, 113)를 포함할 수 있으며, 액티브부(Ac)의 제3 방향 양 단면 상에는 마진부(114, 115)가 배치될 수 있다.
유전체층(111)을 형성하는 원료는 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 제한되지 않는다. 일반적으로 페로브스카이트(ABO3)계 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 티탄산바륨계 재료, 납 복합 페로브스카이트계 재료 또는 티탄산스트론튬계 재료 등을 사용할 수 있다. 티탄산바륨계 재료는 BaTiO3계 세라믹 분말을 포함할 수 있으며, 세라믹 분말의 예시로 BaTiO3, BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3 (0<x<1), Ba(Ti1-yCay)O3 (0<y<1), (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 (0<x<1, 0<y<1) 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 (0<y<1) 등을 들 수 있다.
또한, 유전체층(111)을 형성하는 원료는 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 분말에 본 발명의 목적에 따라 다양한 세라믹 첨가제, 유기용제, 결합제, 분산제 등이 첨가될 수 있다.
한편, 유전체층(111)의 두께(td)는 특별히 한정할 필요는 없다.
다만, 적층형 전자 부품의 소형화 및 고용량화를 보다 용이하게 달성하기 위하여 유전체층(111)의 두께(td)는 0.6 μm 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.4 μm 이하일 수 있다.
여기서, 유전체층(111)의 두께(td)는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 배치되는 유전체층(111)의 두께(td)를 의미할 수 있다.
한편, 유전체층(111)의 두께(td)는 유전체층(111)의 평균 두께(td)를 의미할 수 있다.
유전체층(111)의 평균 두께(td)는 바디(110)의 길이 및 두께 방향(L-T) 단면을 1만 배율의 주사전자현미경(SEM)으로 이미지를 스캔하여 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 스캔된 이미지에서 하나의 유전체층(111)을 길이 방향으로 등간격인 30개의 지점에서 그 두께를 측정한 평균값을 측정할 수 있다. 상기 등간격인 30개의 지점은 액티브부(Ac)에서 지정될 수 있다. 또한, 이러한 평균값 측정을 10개의 유전체층(111)으로 확장하여 평균값을 측정하면, 유전체층(111)의 평균 두께(td)를 더욱 일반화할 수 있다. 여기서, 유전체층(111)의 평균 두께(td)는 유전체층(111)의 제1 방향 평균 크기를 의미할 수 있다.
내부 전극(121, 122)은 유전체층(111)과 교대로 적층될 수 있다.
내부 전극(121, 122)은 제1 내부 전극(121) 및 제2 내부 전극(122)을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 바디(110)를 구성하는 유전체층(111)을 사이에 두고 서로 마주보도록 번갈아 배치되며, 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)으로 각각 노출될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 내부 전극(121)은 제4 면(4)과 이격되며 제3 면(3)을 통해 노출되고, 제2 내부 전극(122)은 제3 면(3)과 이격되며 제4 면(4)을 통해 노출될 수 있다. 바디(110)의 제3 면(3)에는 제1 외부 전극(131)이 배치되어 제1 내부 전극(121)과 연결되고, 바디(110)의 제4 면(4)에는 제2 외부 전극(132)이 배치되어 제2 내부 전극(122)과 연결될 수 있다.
즉, 제1 내부 전극(121)은 제2 외부 전극(132)과는 연결되지 않고 제1 외부 전극(131)과 연결되며, 제2 내부 전극(122)은 제1 외부 전극(131)과는 연결되지 않고 제2 외부 전극(132)과 연결될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
한편, 바디(110)는 제1 내부 전극(121)이 인쇄된 세라믹 그린 시트와 제2 내부 전극(122)이 인쇄된 세라믹 그린 시트를 번갈아 적층한 후, 소성하여 형성될 수 있다.
내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 전기 전도성이 우수한 재료인 도전성 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 내부 전극(121, 122)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 내부 전극(121, 122)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 내부 전극용 도전성 페이스트를 세라믹 그린 시트에 인쇄하여 형성할 수 있다. 상기 내부 전극용 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 후술하는 도금층을 형성하기 위한 도금 공정 중 수소가 발생할 수 있으며, 상기 수소가 내부 전극으로 침투할 수 있다. 이러한 경우, 전압을 인가할 때, 내부 전극에 침투한 수소가 산화되어 인접한 유전체층으로 전자를 방출함으로써, 유전체층이 서서히 환원되고, 최종적으로 절연저항을 열화시키는 등의 문제점이 발생할 우려가 있다.
일반적으로 내부 전극의 도전성 물질로 사용하고 있는, Ni의 경우 수소투과도가 10-11 m2/s 로 알려져 있다. 이때, 내부 전극과 외부 전극이 접하는 영역에 Ni 보다 수소확산계수가 낮은 Sn (수소투과도: 10-14 m2/s)을 확산시키는 경우, 내부 전극으로의 수소 침투를 방지하여 절연저항의 열화를 억제할 수 있다. 즉, 절연저항의 열화를 일으킬 수 있는 수소가 외부 전극을 통해 내부 전극 끝단에 침투하여도 내부 전극과 외부 전극이 접하는 영역에 Sn 확산부가 존재함으로써, 바디 내부로의 수소 확산을 감소시키고, 수소 이온화에 의한 적층형 전자 부품의 신뢰성 불량을 개선할 수 있다.
이하에서 Sn 확산부(121a, 122a)에 대해 보다 상세히 서술하도록 한다.
Sn 확산부(121a, 122a)는 바디(110) 상에 외부 전극용 페이스트를 도포하기 전, 내부 전극(121, 122)이 노출된 바디(110)의 면, 예를 들어, 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)에 Sn 페이스트를 도포한 후, 열처리하여 형성될 수 있다.
상기 Sn 페이스트의 열처리 온도는 600°C 이상, 바람직하게는 700°C 이상일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니고, 바디(110)의 외부로부터 내부 전극(121, 122)으로의 Sn 확산이 용이하되, 바디(110)이 신뢰성을 저하시킬 수 있는 온도를 넘지 않도록 열처리를 진행할 수 있는 온도가 바람직할 수 있다.
상기 Sn 페이스트의 열처리에 의해, Sn 확산부(121a, 122a)는 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향, 즉 제2 방향(길이 방향)으로 확산되어 형성될 수 있다.
한편, Sn 확산부(121a, 122a)는 내부 전극에 포함된 도전성 물질 및 Sn 이 반응하여 합금을 형성할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니고, 합금을 형성하지 않더라도 Sn이 내부 전극(121, 122) 내부로 침투하면 수소침투억제 효과가 구현될 수 있다.
여기서, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점은 임의의 내부 전극(121, 122)의 인접한 유전체층(111)에서, 유전체층(111)의 유전물질과 외부 전극(131, 132)의 글래스가 접하는 지점 또는 계면의 연장선상 중 내부 전극층 영역의 선을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7을 참조하면, 상이한 명암을 가지고 반복적으로 이격되어 배치되는 복수의 층들 중, Sn이 검출되는 영역이 내부 전극층에 해당하며, Sn이 검출되지 않는 영역이 유전체층에 해당한다. 즉, Sn이 검출되는 내부 전극층과 Sn이 검출되지 않는 유전체층은 서로 번갈아가며 적층되는 형상을 띠고 있다. 한편, 유전체층과 맞닿는 영역 중 내부 전극층이 아닌 계면에 글래스가 분포하고 있을 수 있다. 이때, 상기 유전체층과 글래스가 맞닿는 지점 또는 계면의 연장선상 중에서 내부 전극층의 영역을 지나는 선을, 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점 또는 계면으로 정의할 수 있다.
내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점 또는 계면을 정의하는 다른 방법으로는, 임의의 한 유전체층과 글래스가 맞닿는 계면의 중앙과, 상기 임의의 한 유전체층에 인접한 유전체층과 글래스가 맞닿는 계면의 중앙을 이은 선을 연장한 연장선 중, 상기 임의의 한 유전체층과 인접한 유전체층 사이에 배치되는 내부 전극층 영역을 지나는 선을, 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점 또는 계면으로 정의할 수 있다. 한편, 상기 유전체층 간 연결한 연장선과 관련하여, 글래스를 포함하지 않는 경우에는, 임의의 한 유전체층과 인접한 유전체층 각각의 제2 방향 끝단의 중앙지점을 이은 선을 연장한 연장선으로 정의할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3 및 도 5를 참조하면, Sn 확산부(121a, 122)는 제1 내부 전극(121)에 포함되는 제1 Sn 확산부(121a) 및 제2 내부 전극(122)에 포함되는 제2 Sn 확산부(122a)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 Sn 확산부(121a)는 제1 내부 전극(121)과 제1 외부 전극(131)이 접하는 바디(110)의 제3 면(3)에 인접한 영역에서 제1 내부 전극(121)의 내부에 배치될 수 있으며, 제2 Sn 확산부(122a)는 제2 내부 전극(122)과 제2 외부 전극(132)이 접하는 바디(110)의 제4 면(4)에 인접한 영역에서 제2 내부 전극(122)의 내부에 배치될 수 있다. 본 명세서에서 특별히 한정하지 않는 한, Sn 확산부(121a, 122a)는 제1 Sn 확산부(121a) 및 제2 Sn 확산부(122a)를 포함하여 설명하기로 한다.
이때, Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 Sn 원소의 평균 원자수는, 내부 전극(121, 122)에 포함된 도전성 물질의 평균 원자수 대비 3 at% 이상 50 at% 이하일 수 있다.
여기서, 내부 전극(121, 122)에 포함된 도전성 물질은, 내부 전극(121, 122) 도전성 물질들 중 주성분을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로 Sn 확산부(121a, 122a)가 포함하고 있는 Sn을 제외한 도전성 물질들 중, 가장 많은 몰 비율을 차지하는 도전성 물질을 의미할 수 있다.
한편, Sn은 확산에 의해 바디(110) 내부, 즉 내부 전극(121, 122)에 형성될 수 있기 때문에, Sn의 원소 함량 또는 원자수는 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향으로 갈수록 점차 감소할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니고, 바디(110)에 도포한 Sn의 도포량, 열처리 온도 등을 제어하여, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점에서의 Sn의 원소 함량과 바디(110) 내부로 확산된 Sn 원소의 함량이 실질적으로 동일하도록 형성할 수 있다.
여기서, Sn의 평균 원소 함량 또는 원자수는, 내부 전극(121, 122) 또는 Sn 확산부(121a, 122a) 중, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 일정한 깊이에서 수차례 측정한 평균값을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 내부 전극(121, 122) 또는 Sn 확산부(121a, 122a)와 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점(또는 계면)의 중앙에서 특정 깊이에서의 Sn 원소 함량 또는 원자 백분율(Si/Ni at%)을 측정하고, 동일한 Sn 확산부의 깊이지점에서 0.1 μm 이격된 지점에서의 Sn 원소 함량 또는 원자 백분율(Si/Ni at%)을 측정한 값의 평균을 의미할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 보다 많은 지점에서 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 바디(110)의 내부 방향으로 확산되는 Sn을, 복수의 내부 전극(121, 122)의 침투 깊이를 균일하게 형성하거나, 임의의 한 내부 전극(121, 122)에 깊게 Sn이 확산되면 수소침투억제 효과가 구현될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니고, 내부 전극(121, 122)에 Sn 확산부(121a, 122a)가 형성되면 수소침투억제 효과가 구현될 수 있다.
Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 Sn 원소의 평균 원자수가 내부 전극(121, 122)에 포함된 도전성 물질의 평균 원자수 대비 3 at% 미만인 경우, 내부 전극(121, 122)으로의 Sn 확산이 충분하지 않아 수소침투억제 효과가 열위할 수 있으며, 50 at% 초과일 경우, 인접한 내부 전극(121, 122) 간에 Sn이 연결됨에 따라 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
한편, 도 6은 Sn 확산부(121a, 122a)가 내부 전극(121, 122)에 형성된 SEM 이미지이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예는, Sn 확산부(121a, 122a)의 상기 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향(제2 방향)으로의 크기는 1 μm 이상 30 μm 이하일 수 있다. 즉, Sn 확산부(121a, 122a)의 길이는 1 μm 이상 30 μm 이하일 수 있다.
Sn 확산부(121a, 122a)의 길이가 1 μm 미만인 경우, 수소침투억제 효과가 열위할 수 있으며, 길이가 30 μm 초과일 경우, 기공(pore)이 발생하여 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 도 11a를 참조하면, Sn이 내부 전극으로 과도하게 깊게 확산되어 기공(pore)이 발생하였음을 확인할 수 있으며, 기공(pore)이 발생하는 경우 수소침투효과가 열위할 수 있다. 동일한 비교예의 내습 신뢰성을 평가한 도 12를 참조하면, 절연저항의 파괴가 비교적 빠른 시간(약 30분) 내에 복수 개의 샘플 칩에서 발생하였음을 확인할 수 있고, 실시예와의 보다 구체적인 비교는 후술하기로 한다.
한편, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향으로 1 μm 지점에서, Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 Sn의 평균 원자수는 30 at% 이상 50 at% 이하일 수 있다.
또한, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향으로 5 μm 지점에서, Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 Sn의 평균 원자수는 15 at% 이상 30 at% 이하일 수 있다.
또한, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 지점으로부터 바디(110)의 내부 방향으로 10 μm 이상 30 μm 이하의 영역에서, Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 10 at% 이하일 수 있다.
상기의 지점 또는 영역에서 Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 Sn의 평균 원자수가 하한값 미만인 경우, 수소침투억제 효과가 열위할 수 있으며, 상한값을 초과하는 경우 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
보다 구체적으로, 도 11b는 Sn을 과도하게 포함하고 있는 Sn 확산부의 TEM 이미지이다. 기공(pore)이 발생하였음은 물론, 인접 내부 전극 간에 연결이 되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 경우 내부 전극간 쇼트(short) 불량이 발생하는 등 신뢰성이 열위해질 수 있다.
Sn 확산부(121a, 122a)에 포함된 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 또는 Sn의 평균 원자수는, Sn 확산부(121a, 122a)가 형성된 동일한 지점(깊이), 예를 들면, 1 μm, 5 μm 또는 10 μm 이상 30 μm에서 각 원소를 EDS 분석을 통해 측정할 수 있고, 이러한 측정값을 5개의 Sn 확산부(121a, 122a)로 확장하여 평균한 값일 수 있으며, 보다 많은 지점에서의 측정값을 평균하는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 내부 전극(121, 122)의 두께(te)는 특별히 한정할 필요는 없다.
다만, 적층형 전자 부품의 소형화 및 고용량화를 보다 용이하게 달성하기 위하여 내부 전극(121, 122)의 두께(te)는 0.6 μm 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.4 μm 이하일 수 있다.
한편, 내부 전극(121, 122)의 두께(te)는 내부 전극(121, 122)의 평균 두께를 의미할 수 있다.
내부 전극(121, 122)의 평균 두께(te)는 바디(110)의 길이 및 두께 방향(L-T) 단면을 1만 배율의 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 이미지를 스캔하여 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 스캔된 이미지에서 하나의 내부 전극(121, 122)을 길이 방향으로 등간격인 30개의 지점에서 그 두께를 측정하여 평균값을 측정할 수 있다. 상기 등간격인 30개의 지점은 액티브부(Ac)에서 지정될 수 있다. 또한, 이러한 평균값 측정을 10개의 내부 전극(121, 122)으로 확장하여 평균값을 측정하면, 내부 전극(121, 122)의 평균 두께를 더욱 일반화할 수 있다. 여기서, 내부 전극(121, 122)의 평균 두께(te)는 내부 전극(121, 122)의 제1 방향 평균 크기를 의미할 수 있다.
커버부(112, 113)는 액티브부(Ac)의 제1 방향 상부에 배치되는 상부 커버부(112) 및 액티브부(Ac)의 제1 방향 하부에 배치되는 하부 커버부(113)를 포함할 수 있다.
상부 커버부(112) 및 하부 커버부(113)는 단일 유전체층(111) 또는 2개 이상의 유전체층(111)을 액티브부(Ac)의 상하면에 각각 제1 방향으로 적층하여 형성할 수 있으며, 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의한 내부 전극(121, 122)의 손상을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상부 커버부(112) 및 하부 커버부(113)는 내부 전극(121, 122)을 포함하지 않으며, 유전체층(111)과 동일한 재료를 포함할 수 있다. 즉, 상부 커버부(112) 및 하부 커버부(113)는 세라믹 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 세라믹 재료를 포함할 수 있다.
커버부(112, 113)의 두께(tc)는 특별히 한정할 필요는 없다. 다만, 적층형 전자 부품의 소형화 및 고용량화를 보다 용이하게 달성하기 위하여 커버부(112, 113)의 두께(tc)는 30 μm 이하일 수 있고, 초소형 제품에서는 보다 바람직하게 20 μm 이하일 수 있다.
여기서, 커버부(112, 113)의 두께(tc)는 커버부(112, 113)의 평균 두께(tc)를 의미할 수 있다.
커버부(112, 113)의 평균 두께(tc)는 바디(110)의 길이 및 두께 방향(L-T) 단면을 1만 배율의 주사전자현미경(SEM)으로 이미지를 스캔하여 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 스캔된 이미지에서 하나의 커버부(112, 113)를 길이 방향으로 등간격인 10개의 지점에서 그 두께를 측정한 평균값일 수 있다. 상기 등간격인 10개의 지점은 상부 커버부(112)에서 지정될 수 있다. 또한, 이러한 평균값 측정을 하부 커버부(113)로 확장하여 평균값을 측정하면, 커버부(112, 113)의 평균 두께(tc)를 더욱 일반화할 수 있다. 여기서, 커버부(112, 113)의 평균 두께(tc)는 커버부(112, 113)의 제1 방향 평균 크기를 의미할 수 있다.
마진부(114, 115)는 바디(110)의 제5 면(5)에 배치된 제1 마진부(114) 및 제6 면(6)에 배치된 제2 마진부(115)를 포함할 수 있다. 즉, 마진부(114, 115)는 바디(110)의 제3 방향 양 단면에 배치될 수 있다.
마진부(114, 115)는 도시된 바와 같이, 바디(110)의 두께 및 폭 방향(W-T 방향) 단면(cross-section)을 기준으로, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 제3 방향 양 단면과 바디(110)의 경계면 사이의 영역을 의미할 수 있다.
마진부(114, 115)는 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의한 내부 전극(121, 122)의 손상을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
마진부(114, 115)는 세라믹 그린시트 상에 마진부(114, 115)가 형성될 곳을 제외하고 도전성 페이스트를 도포하여 내부 전극(121, 122)을 형성함으로써 형성된 것일 수 있다. 전술한 바와 같이, 내부 전극(121, 122)에 의한 단차를 억제하기 위하여, 적층 후 내부 전극(121, 122)이 바디(110)의 제5 및 제6 면(5, 6)으로 노출되도록 절단한 후, 단일 유전체층(111) 또는 2 개 이상의 유전체층(111)을 액티브부(Ac)의 양 측면에 폭 방향으로 적층하여 마진부(114, 115)를 형성할 수도 있다.
제1 및 제2 마진부(114, 115)의 폭은 특별히 한정할 필요는 없다. 다만, 적층형 전자 부품(100)의 소형화 및 고용량화를 보다 용이하게 달성하기 위하여 제1 및 제2 마진부(114, 115)의 폭은 30 μm 이하일 수 있으며, 초소형 제품에서는 보다 바람직하게 20 μm 이하일 수 있다.
여기서, 마진부(114, 115)의 폭은 마진부(114, 115)의 평균 폭을 의미할 수 있다.
마진부(114, 115)의 평균 폭은 바디(110)의 두께 및 폭 방향(W-T) 단면을 1만 배율의 주사전자현미경(SEM)으로 이미지를 스캔하여 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 스캔된 이미지에서 하나의 마진부(114, 115)를 두께 방향으로 등간격인 10개의 지점에서 그 폭을 측정한 평균값일 수 있다. 상기 등간격인 10개의 지점은 제1 마진부(114)에서 지정될 수 있다. 또한, 이러한 평균값 측정을 제2 마진부(115)로 확장하여 평균값을 측정하면, 마진부(114, 115)의 평균 폭을 더욱 일반화할 수 있다. 여기서, 마진부(114, 115)의 평균 폭은 마진부(114, 115)의 제3 방향 평균 크기를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 세라믹 전자 부품(100)이 2개의 외부 전극(131, 132)을 갖는 구조를 설명하고 있지만, 외부 전극(131, 132)의 개수나 형상 등은 내부 전극(121, 122)의 형태나 기타 다른 목적에 따라 바뀔 수 있을 것이다.
외부 전극(131, 132)은 바디(110) 상에 배치되어 내부 전극(121, 122)과 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 외부 전극(131, 132)은 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)에 각각 배치되며, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)과 각각 연결되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함할 수 있다.
한편, 외부 전극(131, 132)은 금속 등과 같이 전기 전도성을 갖는 것이라면 어떠한 물질을 사용하더라도 형성될 수 있고, 전기적 특성, 구조적 안정성 등을 고려하여 구체적인 물질이 결정될 수 있으며, 나아가 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 외부 전극(131, 132)은 바디(110)에 배치되는 전극층(131a, 132a) 및 전극층(131a, 132a) 상에 배치되는 도금층(131b, 132b)을 포함할 수 있다.
전극층(131a, 132a)에 대한 보다 구체적인 예를 들면, 전극층(131a, 132a)은 도전성 금속 및 글라스를 포함한 소성 전극이거나, 도전성 금속 및 수지를 포함한 수지계 전극일 수 있다.
또한, 전극층(131a, 132a)은 바디(110) 상에 소성 전극 및 수지계 전극이 순차적으로 형성된 형태일 수 있다. 또한, 전극층(131a, 132a)은 바디(110) 상에 도전성 금속을 포함한 시트를 전사하는 방식으로 형성되거나, 소성 전극 상에 도전성 금속을 포함한 시트를 전사하는 방식으로 형성된 것일 수 있다.
전극층(131a, 132a)에 포함되는 도전성 금속으로 전기 전도성이 우수한 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 도전성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 그들의 합금 중 하나 이상일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 외부 전극(131, 132)은 Sn 확산부(121a, 122a)를 포함하지 않을 수 있다.
보다 구체적으로, 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 영역인 전극층(131a, 132a)에 Sn 확산부(121a, 122a)가 배치되지 않는 것이 바람직할 수 있다.
Sn 확산부(121a, 122a)가 바디의 외부에 잔류하는 경우, 외부 전극용 페이스트를 균일하게 도포하기 어려워, 기공(pore)을 형성하거나 크랙(crack)이 보다 쉽게 발생할 수 있어, 외부의 수분 침투나 도금액의 침투가 용이해져 적층형 전자 부품의 신뢰성을 저하시킬 수 있으며, 바디(110)와 외부 전극(131, 132) 간의 접착성을 저하시킬 수 있다.
Sn 페이스트를 바디에 도포한 후 열처리하여 내부 전극으로 확산시킨 후, 잔류 Sn을 샌드 블라스트법을 이용하여 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 잔류 Sn을 제거함으로써 외부 전극용 페이스트를 균일하게 도포할 수 있고, 이에 따라 외부 전극과 바디 간의 접합력을 저하시키지 않으면서 기공(pore) 등의 형성을 방지할 수 있어, 적층형 전자 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 잔류 Sn을 제거하는 방법으로는 샌드 블라스트법을 이용할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니고, 적층형 전자 부품에 과한 충격을 가하거나 신뢰성을 저하시키지 않는 방법이라면 어느 방법이든 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 대한 TEM 이미지인 도 7을 참조하면, 내부 전극(121, 122)은 내부 전극(121, 122)과 외부 전극(131, 132)이 접하는 영역에서 Sn 확산부(121a, 122b)를 포함하고 있음을 확인할 수 있으나, 외부 전극(131, 132)에는 Sn 확산부가(121a, 122b)가 거의 잔류하고 있지 않음을 확인할 수 있으며, 외부 전극(131, 132)에 기포(pore)가 발생하지 않았음을 알 수 있다.
도금층(131b, 132b)은 실장 특성을 향상시키는 역할을 수행하며, 도전성 금속 또는 소성 전극을 포함하는 전극층(131a, 132a) 상에 배치될 수 있다.
도금층(131b, 132b)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 니켈(Ni), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 단일한 층의 도금층(131b, 132b)일 수 있고, 복수의 층으로 형성될 수 있다.
도금층(131b, 132b)에 대한 보다 구체적인 예를 들면, 도금층(131b, 132b)은 Ni 도금층 또는 Sn 도금층일 수 있으며, 전극층(131a, 132a) 상에 Ni 도금층 및 Sn 도금층이 순차적으로 형성된 형태일 수 있고, Sn 도금층, Ni 도금층 및 Sn 도금층이 순차적으로 형성된 형태일 수 있다. 또한, 도금층(131b, 132b)은 복수의 Ni 도금층 및/또는 복수의 Sn 도금층을 포함할 수도 있다.
적층형 전자 부품(100)의 사이즈는 특별히 한정할 필요는 없다.
다만, 소형화 및 고용량화를 동시에 달성하기 위해서는 유전체층 및 내부 전극의 두께를 얇게 하여 적층수를 증가시켜야 하기 때문에, 0402 (길이×폭, 0.4 mm×0.2 mm) 이하의 사이즈를 가지는 적층형 전자 부품(100)에서 본 발명에 따른 신뢰성, 단위 부피당 용량 향상 및 수소침투 억제로 인한 절연저항 개선 효과가 보다 현저해질 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적인 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
(실시예)
하기 표 1은 Sn 확산부의 깊이별 Sn 원자수를 측정한 데이터에 해당한다. Sn 확산부 중에서 Sn을 측정한 측정 깊이(측정 point)는 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 바디의 내부 방향으로 1 μm, 5 μm 및 10 μm 이상의 임의의 지점들에서 측정하였으며, at%는 내부 전극에 포함된 Ni 원소의 몰수 대비 Sn 원소의 몰수의 백분율(at%)을 의미한다(Sn/Ni at%).
측정 point 1 μm 지점에서의 Sn/Ni (at%) 5 μm 지점에서의 Sn/Ni (at%) 10 μm 이상에서의 Sn/Ni (at%)
1 30.2 18.0 3.6
2 31.0 16.1 3.3
3 45.4 24.5 4.2
4 46.0 28.1 8.1
5 36.2 20.5 7.0
6 38.1 19.8 6.1
7 45.0 16.8 3.4
8 39.5 17.5 5.0
9 43.2 15.5 4.7
10 42.8 15.1 6.1
평균 39.7 19.2 5.2
상기 표 1을 참조하였을 때, Sn 확산부가 형성된 영역에 있어서, 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 바디의 내부 방향으로 1 μm의 지점에서의 Sn 원자 백분율은 30 at% 이상 50 at% 이하임을 확인할 수 있으며, 평균 Sn 원자 백분율은 39.7 at%에 해당한다. 5 μm 지점에서의 Sn 원자 백분율은 15 at% 이상 30 at% 이하임을 확인할 수 있으며, 평균 Sn 원자 백분율은 19.2 at%에 해당한다. 10 μm 이상의 임의의 지점에서 Sn 원자 백분율은 3 at% 이상 10 at% 이하임을 확인할 수 있으며, 평균 원자 백분율은 5.2 at%에 해당한다.
이하에서는, [표 1]과 같이 본 발명의 수치범위를 만족하는 실시예, 즉 측정 깊이 1 μm 지점에서 Sn의 평균 원자 백분율은 30 at% 이상 50 at% 이하, 측정 깊이 5 μm 지점에서 Sn의 평균 원자 백분율은 15 at% 이상 30 at% 이하, 또는 측정 깊이 10 μm 이상의 지점에서 Sn의 평균 원자 백분율은 3 at% 이상 10 at% 이하의 범위를 만족하는 Sn 확산부를 포함하는 적층형 전자 부품의 내습 신뢰성 평가에 대해 상세히 설명하기로 한다.
비교예 1(도 8a, 도 9a, 도 10a)은 Sn 확산부가 형성되지 않은 종래의 Ni 내부 전극 및 Cu 외부 전극을 적용한 적층형 전자 부품에 해당한다.
비교예 2는(도 11a)은 Sn 확산부가 형성되었으나, 내부 전극으로 과도하게 깊이 확산된 적층형 전자 부품에 해당한다. 나머지 구성은 비교예 1과 동일하다.
비교예 3은(도 11b, 도 12)은 Sn 확산부가 형성되었으나, 확산된 Sn이 과도하여 내부 전극 간에 연결이 발생한 적층형 전자 부품에 해당한다. 나머지 구성은 비교예 1과 동일하다.
실시예 1(도 8b, 도 9b, 도 10b)은 내부 전극이 노출된 바디 면에 Sn 페이스트를 도포한 후, 660°C에서 열처리한 후, 샌드 블라스트법으로 잔류 Sn을 제거하고 Cu 외부 전극을 형성하였다. 나머지 구성은 비교예 1과 동일하다.
실시예 2(도 8c, 도 9c, 도 10c)는 내부 전극이 노출된 바디 면에 Sn 페이스트를 도포한 후, 730°C에서 열처리한 후, 샌드 블라스트법으로 잔류 Sn을 제거하고 Cu 외부 전극을 형성하였다. 나머지 구성은 비교예 1과 동일하다.
비교예 및 실시예에 대해, 가혹 수소 차징(hydrogen charging)을 진행하였으며, 가혹 수소 차징을 진행한 샘플에 대해 초가속수명시험(HALT) 및 내습 신뢰성 실험을 진행하였다.
가혹 수소 차징(hydrogen charging)은, 0.01M NaOH를 포함하는 수조에서 평가를 진행할 샘플을 환원 전극에 위치시키고, 백금을 산화 전극에 위치시킨다. 이후, 전압조건 3.5V~4.0V, 전류조건 0.03A에서 60분 동안 진행하여 환원 전극에서 수소를 발생시킨다.
이후, 가혹 수소 차징을 진행한 비교예 및 실시예의 샘플을 HALT 및 내습 신뢰성 평가를 진행한다.
HALT 신뢰성 평가는 온도조건 85°C, 전압조건 1.2Vr에서 2시간동안 진행하였으며, 이에 대한 결과는 도 9의 그래프에서 확인할 수 있다. 초기절연저항 대비 절연저항 값이 떨어지지 않는 경우(1.00E+09, 그래프 중 가장 높은 값)를 이상적인 목표 값으로 설정하였으며, 초기 절연저항 대비 절연저항 값이 1/10 이하, 즉 절연저항의 값이 1.00E+08 이상인 경우를 우수하다고 평가하였고, 1.00E+08 미만으로 떨어지는 경우를 불량으로 평가하였다.
내습 신뢰성 평가는 온도조건 85°C, 상대습도 85%, 전압조건 1.0Vr에서 2시간동안 진행하였으며, 이에 대한 결과를 도 10 및 도 12의 그래프에서 확인할 수 있다. 초기절연저항 대비 절연저항 값이 떨어지지 않는 경우(1.00E+09, 그래프 중 가장 높은 값)를 이상적인 목표 값으로 설정하였으며, 초기 절연저항 대비 절연저항 값이 1/100 이하, 즉 절연저항의 값이 1.00E+06 이상인 경우를 우수하다고 평가하였고, 1.00E+06 미만으로 떨어지는 경우를 불량으로 평가하였다.
먼저, Sn 확산부가 형성되지 않은 비교예 1은 가속수소차징 이후, HALT 평가(도 9a)에서 1.00E+08 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 실시예에 비해 많은 것을 확인할 수 있으며, 마찬가지로 내습 신뢰성 평가(도 10a)에서 1.00E+06 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 실시예에 비해 많은 것을 확인할 수 있다.
Sn이 과도하게 함유된 비교예 2는 가속수소차징 이후, 내습 신뢰성 평가(도 12)에서 1.00E+06 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 실시예에 비해 많은 것을 확인할 수 있으며, 절연저항 파괴가 발생한 샘플들도 확인할 수 있다.
반면, 실시예 1은 가속수소차징 이후, HALT 평가(도 9b)에서 1.00E+08 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 거의 없음을 확인할 수 있으며, 실시예 2는 가속수소차징 이후, HALT 평가(도 9c)에서 1.00E+08 미만으로 떨어진 샘플이 없음을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1은 내습 신뢰성 평가(도 10b)에서 1.00E+06 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 거의 없음을 확인할 수 있으며, 대체로 1.00E+06 이상의 절연저항 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 실시예 2는 내습 신뢰성 평가(도 10c)에서 1.00E+06 미만으로 떨어진 샘플들의 개수가 거의 없음을 알 수 있으며, 대체적으로 1.00E+06 이상의 절연저항 값을 가지는 것을 확인할 수 있다.
이에 따라, Sn 확산부가 존재하는 경우, Sn 확산부가 존재하지 않는 경우에 비해 수소침투억제 효과가 우수함을 확인할 수 있으며, Sn 원소의 평균 원자수가 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 3 at% 이상 50 at% 이하를 만족하는 경우 수소침투억제 효과가 우수함을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 적층형 전자 부품
110: 바디
111: 유전체층
112, 113: 커버부
114, 115: 마진부
121, 122: 내부 전극
121a, 122a: Sn 확산부
131, 132: 외부 전극
131a, 132a: 전극층
131b. 132b: 도금층

Claims (18)

  1. 복수의 유전체층 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극을 포함하는 바디; 및
    상기 바디 상에 배치되어 상기 내부 전극과 연결되는 외부 전극; 을 포함하며,
    상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부를 포함하되,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 50 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Sn 확산부의 상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로의 크기는 1 μm 이상 30 μm 이하인
    적층형 전자 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 1 μm 지점에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 30 at% 이상 50 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 5 μm 지점에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 15 at% 이상 30 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 10 μm 이상 30 μm 이하의 영역에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 10 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 점차 감소하는
    적층형 전자 부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 Sn 확산부는 상기 내부 전극의 도전성 물질 및 Sn을 포함하는 합금을 포함하는
    적층형 전자 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전극은 상기 Sn 확산부를 포함하지 않는
    적층형 전자 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 내부 전극의 도전성 물질은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는
    적층형 전자 부품.
  10. 복수의 유전체층 및 도전성 물질을 포함하는 내부 전극을 포함하는 바디; 및
    상기 바디 상에 배치되어 상기 내부 전극과 연결되는 외부 전극; 을 포함하며,
    상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 연결되는 영역에 Sn을 포함하는 Sn 확산부를 포함하되,
    상기 외부 전극은 상기 Sn 확산부를 포함하지 않는
    적층형 전자 부품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 50 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 Sn 확산부의 상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로의 크기는 1 μm 이상 30 μm 이하인
    적층형 전자 부품.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 1 μm 지점에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 30 at% 이상 50 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 5 μm 지점에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 15 at% 이상 30 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 10 μm 이상 30 μm 이하의 영역에서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 3 at% 이상 10 at% 이하인
    적층형 전자 부품.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 Sn 확산부에 포함된 상기 내부 전극의 도전성 물질의 평균 원자수 대비 상기 Sn의 평균 원자수는 상기 내부 전극과 외부 전극이 접하는 지점으로부터 상기 바디의 내부 방향으로 점차 감소하는
    적층형 전자 부품.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 Sn 확산부는 상기 내부 전극의 도전성 물질 및 Sn을 포함하는 합금을 포함하는
    적층형 전자 부품.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 내부 전극의 도전성 물질은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는
    적층형 전자 부품.
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