(57)【要約】【課題】本発明は積層セラミックキャパシタに関する。【解決手段】本発明による積層セラミックキャパシタは、セラミック素体と、上記セラミック素体の内部に形成され、一端が上記セラミック素体の両側面に夫々交互に露出する複数の第１及び第２内部電極と、上記セラミック本体の両側面に形成され、上記第１及び第２内部電極と連結され、気孔率が１から１０％の第１領域と上記第１領域上に形成され、上記第１領域より気孔率の小さい第２領域とを有する第１及び第２外部電極とを含む。【選択図】図２
2011139021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック素体と、
前記セラミック素体の内部に形成され、一端が前記セラミック素体の両側面に夫々交互に露出する複数の第１及び第２内部電極と、
前記セラミック素体の両側面に形成され、前記第１及び第２内部電極と連結され、気孔率が１から１０％の第１領域と前記第１領域上に形成され、前記第１領域より気孔率の小さい第２領域とを有する第１及び第２外部電極と、
を含む積層セラミックキャパシタ。
【請求項２】
前記第１及び第２外部電極は、全体の組成物に対してガラスフリットの含量が２５から４５ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項３】
前記第１及び第２外部電極は、Ａｇ及びＡｇ合金から成る群から選ばれる１つ以上の導電性金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項４】
前記第１及び第２内部電極は、Ｐｄ及びＰｄ合金から成る群から選ばれる１つ以上の導電性金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックキャパシタ。
【請求項５】
前記第１及び第２外部電極に形成されるニッケルメッキ層と、前記ニッケルメッキ層に形成されるスズメッキ層とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の積層セラミックキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層セラミックキャパシタに関し、より詳細にはメッキ液及び水分浸透を防いで信頼性に優れた積層セラミックキャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にキャパシタ、インダクタ、圧電体素子、バリスタまたはサーミスタ等のセラミック材料を使用する電子部品は、セラミック材料から成るセラミック本体と、本体の内部に形成された内部電極と、上記内部電極と接続されるようにセラミック本体の表面に設けられた外部電極を備える。
【０００３】
セラミック電子部品のうち積層セラミックキャパシタは積層された複数の誘電体層と、一誘電体層を介して対向して配置される内部電極と、上記内部電極に電気的に接続された外部電極を含む。
【０００４】
積層セラミックキャパシタは小型でありながら高容量が保障され、実装が容易であるという長所から、コンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話等の移動通信装置の部品として広く用いられている。
【０００５】
最近では、電子製品が小型化及び多機能化されるにつれ、チップ部品も小型化及び高機能化される傾向にあり、積層セラミックキャパシタもそのサイズが小さいながらも容量の大きい高容量の製品が求められている。
【０００６】
一般的に、積層セラミックキャパシタの製造方法は、セラミックグリーンシートを製造し、セラミックグリーンシート上に導電性ペーストを印刷し内部電極パターンを形成する。内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを数十から数百層まで積み重ねてグリーンセラミック積層体を作る。その後、グリーンセラミック積層体を高温及び高圧で圧着し硬いグリーンセラミック積層体を作り、切断工程を経てグリーンチップを製造する。それから、グリーンチップを仮焼、焼成、研磨し、外部電極を形成して積層セラミックキャパシタを完成する。
【０００７】
積層セラミックキャパシタは配線基板に実装された状態で使用されるが、実装のために外部電極の表面にニッケル、スズ等のメッキ処理を実施することができる。
【０００８】
メッキ処理の際、メッキ液が積層セラミックキャパシタに浸透すると、積層セラミックキャパシタの品質が低下し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は内部電極と外部電極の境界面の空いた空間を制御し、信頼性に優れた積層セラミックキャパシタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段として、本発明の一実施形態は、セラミック素体と、上記セラミック素体の内部に形成され、一端が上記セラミック素体の両側面に夫々交互に露出する複数の第１及び第２内部電極と、上記セラミック素体の両側面に形成され、上記第１及び第２内部電極と連結され、気孔率が１から１０％の第１領域と、上記第１領域上に形成され、上記第１領域より気孔率の小さい第２領域とを有する第１及び第２外部電極とを含む積層セラミックキャパシタを提供する。
【００１１】
上記第１及び第２外部電極は、全体の組成物に対して、ガラスフリットの含量が２５から４５ｖｏｌ％であることができる。
【００１２】
上記第１及び第２外部電極はＡｇ及びＡｇ合金から成る群から選ばれる１つ以上の導電性金属を含むことができ、上記第１及び第２内部電極はＰｄ及びＰｄ合金から成る群から選ばれる１つ以上の導電性金属を含むことができる。
【００１３】
上記積層セラミックキャパシタは、上記第１及び第２外部電極に形成されるニッケルメッキ層と、上記ニッケルメッキ層に形成されるスズメッキ層をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層セラミックキャパシタは、第１及び第２内部電極と連結され、気孔率が１から１０％の第１領域と、上記第１領域上に形成され、上記第１領域より気孔率の小さい第２領域とを有する第１及び第２外部電極を含む。
【００１５】
本実施形態による積層セラミックキャパシタは、内部電極と外部電極の境界面である第１領域は気孔率が１から１０％で制御され、第２領域は第１領域より気孔率が小さい。これにより、外部電極の焼成の際、ガス及びバインダ成分の放出が効果的に行われ、ブリスター不良の発生率が低くなる。
【００１６】
また、第１及び第２外部電極に対するメッキの際、メッキ液の浸透が抑えられ積層セラミックキャパシタの信頼性を低下させない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’に沿って切開した積層セラミックキャパシタを示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１９】
しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は当該技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供される。従って、図面における要素の形状及びサイズ等は明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同一符号で表示される要素は同一要素である。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態による積層セラミックキャパシタを示す概略的な斜視図であり、図２は図１のＩ−Ｉ’に沿って切開した積層セラミックキャパシタを示す概略的な断面図である。
【００２１】
図１及び図２を参照すると、本実施形態による積層セラミックキャパシタはセラミック素体１１０と、上記セラミック素体１１０の内部に形成された第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂと、上記第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂと電気的に連結された第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂを含む。
【００２２】
上記セラミック素体１１０は、複数のセラミック誘電体層を積層した後に焼結させたもので、隣り合う誘電体層同士は境界が確認できないほど一体化されている。
【００２３】
上記セラミック誘電体層は、高い誘電率を有するセラミック材料からなることができ、これに制限されないが、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系材料、鉛複合ペロブスカイト系材料またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）系材料等を使用することができる。
【００２４】
上記第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂは上記複数の誘電体層の積層過程において、上記一誘電体層の間に形成されたもので、焼結により一誘電体層を介して上記セラミック素体の内部に形成される。
【００２５】
上記第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂは異なる極性を有する１対の電極であって、誘電体層の積層方向に従って対向して配置され、誘電体層により互いが電気的に絶縁されている。
【００２６】
第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂの一端は、互いが交互に上記セラミック素体の両側面に露出する。上記セラミック素体の側面に露出する第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂの一端は夫々第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂと夫々電気的に連結される。
【００２７】
上記第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂに所定の電圧を印加すると、対向する第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂの間には電荷が蓄積され、積層セラミックキャパシタの静電容量は対向する第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂの面積に比例する。
【００２８】
上記第１及び第２内部電極１３０ａ、１３０ｂは導電性金属で形成され、例えば、Ｐｄ及びＰｄ合金から成る群から選択された１つ以上を含むことができる。
【００２９】
上記第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂは導電性金属で形成され、例えば、Ａｇ及びＡｇ合金から成る群から選択された１つ以上を含むことができる。上記第１及び第２外部電極は上記第１及び第２内部電極と連結される第１領域Ｐ１と上記第１領域上に形成される第２領域Ｐ２を有する。
【００３０】
上記第１領域Ｐ１は、上記第１及び第２内部電極と上記第１及び第２外部電極の境界面を含み、気孔率が１から１０％である。気孔率とは、外部電極の断面積に対する気孔の総断面積の比と定義することができる。
【００３１】
上記第２領域Ｐ２は上記第１領域Ｐ１上に形成され、上記第１領域Ｐ１より気孔率が小さい。
【００３２】
本発明の一実施形態による第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂは、導電性金属、有機バインダ、ガラスフリット及び溶剤を含む導電性ペーストで製造される。上記ガラスフリットの含量は全体の組成物に対して２５から４５ｖｏｌ％を含むことができる。上記導電性粉末はＡｇ及びＡｇ合金を使用することができる。
【００３３】
外部電極の焼成過程において、外部電極の導電性物質であるＡｇが内部電極へ拡散する現象が生じる。これにより、外部電極と内部電極の境界面には空いた空間ができ、上記空いた空間を通じて水分が浸透したり、メッキ工程の際、メッキ液が浸透したりするという問題が生じる。
【００３４】
メッキ液が浸透すると、積層セラミックキャパシタの電気的特性等、品質が低下する。
【００３５】
また、内部電極１３０ａ、１３０ｂと外部電極１２０ａ、１２０ｂの境界面が極度に緻密化すると、電極の焼成過程において、高温で発生するガス及びバインダ成分を放出しにくくなり、ブリスター不良が生じ得る。
【００３６】
しかし、本実施形態によれば、内部電極１３０ａ、１３０ｂと外部電極１２０ａ、１２０ｂの境界面である第１領域Ｐ１は気孔率が１から１０％で制御され、第２領域Ｐ２は第１領域Ｐ１より気孔率が小さい。これにより、外部電極の焼成の際、ガス及びバインダ成分の放出が効果的に行われ、ブリスター不良の発生率も低くなり、水分及びメッキ液の浸透が抑えられる。
【００３７】
上記第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂ上には、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層（不図示）及び上記ニッケル（Ｎｉ）メッキ層に形成されるスズ（Ｓｎ）メッキ層（不図示）をさらに含むことができる。
【００３８】
上記ニッケルメッキ層及びスズメッキ層により配線基板の導電ランドとの電気的接続がよくなる。上記ニッケルメッキ層及びスズメッキ層は電解メッキ等のウェットメッキ法により形成されることができる。
【００３９】
本実施形態によれば、第１及び第２外部電極１２０ａ、１２０ｂが１から１０％の気孔率を有する第１領域Ｐ１と第１領域より気孔率の小さい第２領域Ｐ２を有するもので、外部電極の緻密度が制御され、上記ウェットメッキの際、メッキ液の浸透が抑えられ、積層セラミックキャパシタの信頼性を低下させない。
【００４０】
以下、本発明の一実施例による積層セラミックキャパシタの製造方法を説明する。
【００４１】
先ず、複数のセラミックグリーンシートを用意する。上記セラミックグリーンシートはセラミック粒子、バインダ、溶剤を混合してスラリーを製造し、上記スラリーをドクターブレード法により数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）型で作製する。
【００４２】
また、セラミックグリーンシートの表面に、内部電極ペーストを塗布し第１及び第２内部電極パターンを形成する。上記第１及び第２内部電極パターンはスクリーン印刷法により形成されることができる。上記内部電極ペーストはＰｄまたはＰｄ合金から成る粉末を有機バインダ及び有機溶剤に分散させてペースト型にしたものである。
【００４３】
上記有機バインダには、当業界に公知のものを使用することができ、これに制限されないが、例えば、セルロース系樹脂、エポキシ樹脂、アリール樹脂、アクリル樹脂、フエノール−ホルムアルデヒド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アルキド樹脂、ロジンエステル等のバインダを使用することができる。
【００４４】
また、有機溶剤も当業界に公知のものを使用することができ、これに制限されないが、例えば、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テレビン油、α−テルピネオール、エチルセロソルブ、ブチルフタレート等の溶剤を使用することができる。
【００４５】
次に、第１及び第２内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層して積層方向から加圧し、積層されたセラミックグリーンシートと内部電極ペーストを互いに圧着させる。このようにしてセラミックグリーンシートと内部電極ペーストが交互に積層されたセラミック積層体を製造する。
【００４６】
次に、セラミック積層体を１つのキャパシタに対応する領域毎に切断しチップ化する。このとき、第１及び第２内部電極パターンの一端が側面を通じて交互に露出するように切断する。その後、チップ化した積層体を、例えば、１２００℃程度で焼成しセラミック素体を製造する。
【００４７】
次に、セラミック素体の側面を覆い、セラミック素体の側面に露出した第１及び第２内部電極と電気的に連結するように外部電極ペーストを塗布し、焼成して第１及び第２外部電極を形成する。
【００４８】
上記第１及び第２外部電極ペーストは導電性金属、有機バインダ、有機フリット、溶剤を混合したものである。
【００４９】
上記第１及び第２外部電極は導電性金属、有機バインダ、有機フリット及び有機溶剤が混合されたスラリーの焼結により形成され、上記有機フリットの含量は全体の組成物に対して２５から４５ｖｏｌ％で含まれる。
【００５０】
上記導電性金属はＡｇまたはＡｇ合金を使用することができる。また、上記外部電極ペーストの焼成は６００から９００℃で行うことができる。上記外部電極ペーストの焼成後に、外部電極は上記第１及び第２内部電極と連結され、気孔率が１から１０％の第１領域と、上記第１領域上に形成され、上記第１領域より気孔率の小さい第２領域を有する。
【００５１】
また、第１及び第２外部電極上に電解メッキ等のウェットメッキ法によりニッケル（Ｎｉ）メッキ層（不図示）及びスズ（Ｓｎ）メッキ層を形成することができる。
【００５２】
下記表１のような条件で製造された積層セラミックキャパシタのメッキ前後のＤＦ評価を行い、その結果を示した。
【００５３】
【表１】
2011139021.tif 000003
【００５４】
上記表１を参照すると、外部電極の第１領域の気孔率が１から１０％の実施例１から４はメッキ前後のＤＦ評価の結果が同一であり、メッキ液の浸透が防止されることを確認することができた。比較例１から４は第１領域の気孔率が１から１０％から外れ、メッキ前後のＤＦ評価の結果、メッキ液の浸透が発生したことが確認できた。
【００５５】
本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは当技術分野の通常の知識を有する者には自明であり、これも添付の請求の範囲に記載の技術的思想に属する。
【符号の説明】
【００５６】
１１０  セラミック素体
１２０ａ、１２０ｂ  第１及び第２外部電極
１３０ａ、１３０ｂ  第１及び第２内部電極
Ｐ１  第１領域
Ｐ２  第２領域 
【図１】
2011139021.tif 000004
【図２】
2011139021.tif 000005