JP2023070005A - 積層型キャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】耐湿信頼性を確保するために焼結電極層を厚く形成することによって積層型キャパシタの外部電極が非常に厚くなる問題を解決し、積層型キャパシタの機械的結合力を向上させ、界面に浮きが発生することを防止し、積層型キャパシタの電気的連結性を確保し、電気導電性が弱い問題を解決する。【解決手段】本発明の一実施形態は、誘電体層、並びに第１及び第２内部電極を含む本体と、上記本体の外側に配置され、上記第１内部電極と連結される第１外部電極及び上記第２内部電極と連結される第２外部電極を含み、上記第１及び第２外部電極は、上記本体上に配置され、第１金属間化合物及びガラスを含む電極層及び上記電極層上に配置され、複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂層を含む積層型キャパシタを提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、積層型キャパシタに関するものである。

積層型キャパシタは、小型でありながらも高容量が保障され、実装が容易であるという利点により、通信、コンピュータ、家電、自動車などの産業に用いられる重要なチップ部品であり、特に、携帯電話、コンピュータ、デジタルＴＶなどの各種電気、電子、情報通信機器に用いられる核心受動素子である。

最近では、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、積層型キャパシタも小型化及び高容量化する傾向にあり、このような流れによって、積層型キャパシタの高信頼性を確保する重要度が高まっている。

このような積層型キャパシタの高信頼性を確保するための方案として、機械的または熱的環境で発生する引張ストレス（ｓｔｒｅｓｓ）を吸収して、ストレスによって発生するクラック（ｃｒａｃｋ）を防止するために、外部電極に導電性樹脂層を適用している。

このような導電性樹脂層は、積層型キャパシタの外部電極の焼結電極層とめっき層との間を電気的及び機械的に接合させる役割を果たし、回路基板の実装中に工程温度による機械的及び熱的応力及び基板の反り衝撃から積層型キャパシタを保護する役割を果たす。

しかしながら、従来の積層型キャパシタの場合には、耐湿信頼性の劣化を防止するために焼結電極層を厚く形成した後、上記焼結電極層上に導電性樹脂層を形成することにより、積層型キャパシタの小型化の側面で限界が存在した。

また、導電性樹脂層の場合、導電性を有する金属粒子が導電性樹脂層内に分散している形態で存在するため、焼結電極層との密着力が弱く、界面に浮きが発生する可能性があるという問題点が存在した。

また、導電性樹脂層の場合、導電性を有する金属粒子が導電性樹脂層内に分散している形態で存在するため、電気導電性が弱く、焼結電極層と導電性樹脂層との間の電気的連結性が低下するという問題点が存在した。

本発明のいくつかの目的の一つは、耐湿信頼性を確保するために焼結電極層を厚く形成することによって積層型キャパシタの外部電極が非常に厚くなる問題を解決して積層型キャパシタを小型化するためである。

本発明のいくつかの目的の一つは、積層型キャパシタの機械的結合力を向上させ、界面に浮きが発生することを防止するためである。

本発明のいくつかの目的の一つは、積層型キャパシタの電気的連結性を確保し、電気導電性が弱い問題を解決するためである。

但し、本発明の目的は上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されることができる。

本発明の一実施形態は、誘電体層、並びに第１及び第２内部電極を含む本体と、上記本体の外側に配置され、上記第１内部電極と連結される第１外部電極及び上記第２内部電極と連結される第２外部電極を含み、上記第１及び第２外部電極は上記本体上に配置され、第１金属間化合物及びガラスを含む電極層及び上記電極層上に配置され、複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂層を含む積層型キャパシタを提供する。

本発明のいくつかの効果の一つは、焼結電極層の厚さを薄く形成しながらも耐湿信頼性を確保して積層型キャパシタを小型化することである。

本発明のいくつかの効果の一つは、積層型キャパシタの機械的結合力を向上させて界面に浮きが発生することを抑制することである。

本発明のいくつかの効果の一つは、積層型キャパシタの電気的連結性を確保して電気導電性が弱い問題を解決することである。

本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを概略的に示した斜視図である。 図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示した図面である。 図１のＩＩ－ＩＩ'線に沿った断面図を概略的に示した図面である。 図２のＢ領域を拡大して示した拡大図である。 本発明の一実施形態を示す図１のＩ－Ｉ'線に沿った断面図を概略的に示した図面である。 本発明の一実施形態を示す図２のＢ領域の拡大図である。

以下では、具体的な実施形態及び添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は、いくつかの他の形態に変形することができ、本発明の範囲が以下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、通常の技術者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。

そして、図面において本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は省略し、図面において示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のために任意で示したため、本発明が必ずしも図示によって限定されるものではない。また、同一思想の範囲内の機能が同一である構成要素は、同一の参照符号を付与して説明する。さらに、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というのは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

図面において、第１方向は積層方向または厚さ（Ｔ）方向、第２方向は長さ（Ｌ）方向、第３方向は幅（Ｗ）方向と定義することができる。

以下、図１～図４を参照して、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタについて詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタ１００は、誘電体層１１１、並びに第１及び第２内部電極１２１、１２２を含む本体１１０と、上記本体の外側に配置され、上記第１内部電極と連結される第１外部電極１３０及び上記第２内部電極と連結される第２外部電極１４０を含み、上記第１及び第２外部電極は上記本体上に配置され、第１金属間化合物１３１ａ及びガラス１３１ｂを含む電極層１３１、１４１及び上記電極層上に配置され、複数の金属粒子１３２ａ及び樹脂１３２ｂを含む導電性樹脂層１３２、１４２を含む。

本体１１０は、誘電体層１１１、並びに第１及び第２内部電極１２１、１２２が交互に積層されている。

本体１１０の具体的な形状に特に制限はないが、図示のように本体１１０は六面体状またはこれと類似した形状からなることができる。焼成過程で本体１１０に含まれたセラミック粉末の収縮や角部の研磨により本体１１０は完全な直線を有する六面体状ではないが、実質的に六面体状を有することができる。

本体１１０は、第１方向に互いに対向する第１及び第２面１、２、上記第１及び第２面１、２と連結され、第２方向に互いに対向する第３及び第４面３、４、第１及び第２面１、２と連結され、第３及び第４面３、４と連結され、かつ第３方向に互いに対向する第５及び第６面５、６を有することができる。

本体１１０を形成する複数の誘電体層１１１は焼成された状態であり、隣接する誘電体層１１１間の境界は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を利用せずには確認しにくいほど一体化することができる。

本発明の一実施形態に係ると、上記誘電体層１１１を形成する原料は、十分な静電容量を得ることができる限り特に制限されない。例えば、チタン酸バリウム系材料、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系材料などを用いることができる。上記チタン酸バリウム系材料は、ＢａＴｉＯ_３系セラミック粉末を含むことができ、上記セラミック粉末の例として、ＢａＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_３にＣａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）などが一部固溶された（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）ＴｉＯ_３、Ｂａ（Ｔｉ_１－ｙＣａ_ｙ）Ｏ_３、（Ｂａ_１－ｘＣａ_ｘ）（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３またはＢａ（Ｔｉ_１－ｙＺｒ_ｙ）Ｏ_３などが挙げられる。

上記誘電体層１１１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などのパウダーに本発明の目的に応じて様々なセラミック添加剤、有機溶剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。

このとき、誘電体層１１１の厚さは積層型キャパシタ１００の容量設計に合わせて任意に変更することができ、本体１１０の大きさ及び容量を考慮して１層の厚さは焼成後０．１～１０μｍとなるように構成することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

本体１１０は、本体１１０の内部に配置され、誘電体層１１１を間に挟んで互いに対向するように配置される第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２を含み、容量が形成される容量形成部Ａと、上記容量形成部Ａの上部及び下部に形成されたカバー部１１２、１１３を含むことができる。

また、上記容量形成部Ａは、キャパシタの容量形成に寄与する部分であって、誘電体層１１１を間に挟んで複数の第１及び第２内部電極１２１、１２２を繰り返し積層して形成されることができる。

上部カバー部１１２及び下部カバー部１１３は、単一誘電体層または２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａの上下面にそれぞれ第１方向または厚さ方向に積層して形成することができ、基本的に物理的または化学的ストレスによる内部電極の損傷を防止する役割を果たすことができる。

上部及び下部カバー部１１２、１１３は、内部電極を含まないことを除いては、上記活性領域の誘電体層１１１と同一材質及び構成を有することができる。

上部及び下部カバー部１１２、１１３は、それぞれ２５μｍ以下の厚さを有することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

また、上記容量形成部Ａの側面には、マージン部１１４、１１５が配置されることができる。マージン部１１４、１１５は、本体１１０の第６面６に配置されたマージン部１１４及び第５面５に配置されたマージン部１１５を含むことができる。すなわち、マージン部１１４、１１５は、上記セラミック本体１１０の第３方向の両側面に配置されることができる。

マージン部１１４、１１５は、図３に示したように、上記本体１１０を第１及び第３方向で切断した断面で第１及び第２内部電極１２１、１２２の両端と本体１１０との境界面の間の領域を意味することができる。

マージン部１１４、１１５は、基本的に物理的または化学的ストレスによる内部電極の損傷を防止する役割を果たすことができる。

マージン部１１４、１１５は、セラミックグリーンシート上にマージン部が形成されるところを除いて、導電性ペーストを塗布して内部電極を形成することで形成されたものであることができる。

また、内部電極１２１、１２２による段差を抑制するために、積層後の内部電極１２１、１２２が本体の第５及び第６面５、６に露出するように切断した後、単一誘電体層または２つ以上の誘電体層を容量形成部Ａの両側面に第３方向に積層してマージン部１１４、１１５を形成することもできる。

マージン部１１４、１１５の厚さは、例えば、２０μｍ以下の厚さを有することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

内部電極１２１、１２２は誘電体層１１１と交互に配置されることができ、第１内部電極１２１及び第２内部電極１２２は誘電体層１１１を間に挟んで互いに対向するように配置されることができる。

すなわち、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、互いに異なる極性を有する一対の電極であり、誘電体層１１１上に所定厚さで導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストを印刷して誘電体層１１１を間に挟んで誘電体層１１１の積層方向に沿って本体１１０の第３及び第４面３、４を介して交互に露出するように形成されることができ、中間に配置された誘電体層１１１によって互いに電気的に絶縁されることができる。内部電極用導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法などを用いることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

したがって、第１内部電極１２１は、第３面３において第１外部電極１３０と接触して電気的に連結され、第２内部電極１２２は、第４面４において第２外部電極１４０と接触して電気的に連結されることができる。

第１及び第２外部電極１３０、１４０に電圧を印加すると、互いに対向する第１及び第２内部電極１２１、１２２の間に電荷が蓄積され、このとき、積層型キャパシタ１００の静電容量は、第１及び第２内部電極１２１、１２２の互いに重なる領域の面積に比例するようになる。

このような第１及び第２内部電極１２１、１２２の厚さは、用途によって決定されることができ、例えば、セラミック本体１１０の大きさ及び容量を考慮して、０．２～１．０μｍの範囲内にあるように決定されることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

内部電極１２１、１２２に含まれる導電性金属は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）及びこれらの合金のうち一つ以上であることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明の一実施形態によると、第１及び第２外部電極１３０、１４０は上記本体上に配置され、第１金属間化合物１３１ａ及びガラス１３１ｂを含む電極層１３１、１４１及び上記電極層上に配置され、複数の金属粒子１３２ａ及び樹脂１３２ｂを含む導電性樹脂層１３２、１４２を含むことができる。

電極層１３１、１４１は、第１金属間化合物１３１ａ及びガラス１３１ｂを含み、第１及び第２内部電極１２１、１２２と直接的に連結されて外部電極と内部電極間の電気的導通を確保する。

すなわち、電極層１３１、１４１は、本体１１０の第３面及び第４面３、４に配置され、本体１１０の第３面及び第４面３、４を介して交互に露出した第１及び第２内部電極１２１、１２２とそれぞれ接触して電気的に連結されることで、第１及び第２外部電極１３０、１４０と第１及び第２内部電極１２１、１２２との間の電気的導通を確保する。

ガラス１３１ｂは、電極層１３１、１４１を形成する導電性ペーストに含まれた金属成分が焼結過程で収縮される際に、空き空間を埋めると同時に、上記外部電極及び上記本体の結合力を付与する役割を果たす。

また、ガラス１３１ｂは、導電性ペーストに含まれた金属成分が焼結過程で収縮される際に、空き空間を埋めることで電極層１３１、１４１の緻密度を高めることができる。

上記ガラス１３１ｂが電極層１３１、１４１の緻密度を高めることで、めっき液及び／または外部水分の浸透を効果的に抑制することができる。

ガラス１３１ｂは、酸化物が混合された組成であることができ、特に制限されるものではないが、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、遷移金属酸化物、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土金属酸化物からなる群から選択された一つ以上であることができる。上記遷移金属は亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択され、上記アルカリ金属はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）及びカリウム（Ｋ）からなる群から選択され、上記アルカリ土金属は、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びバリウム（Ｂａ）からなる群から選択された一つ以上であることができる。

第１金属間化合物１３１ａは金属成分として銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはこれらの合金から選択される１種及びガラスを含む導電性ペーストを本体１１０上に塗布し、焼結して電極層１３１、１４１を形成する際に、上記導電性ペーストにさらに含まれた低融点金属と相互反応して形成されることができる。

または、低融点金属を含む導電性樹脂組成物を塗布及び乾燥して硬化熱処理し、導電性樹脂層１３２、１４２を形成する過程で、上記導電性ペーストに含まれた金属成分及び上記導電性樹脂組成物に含まれた低融点金属が相互反応して形成されることができる。

第１金属間化合物１３１ａは、銅－スズ（Ｃｕ－Ｓｎ）及びニッケル－スズ（Ｎｉ－Ｓｎ）金属間化合物の少なくともいずれか一つを含むことができる。

すなわち、電極層１３１、１４１を形成する導電性ペーストに含まれた金属成分である銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）及びこれらの合金から選択される１種と、上記導電性ペーストに含まれた低融点金属であるスズ（Ｓｎ）または導電性樹脂層を形成する導電性樹脂組成物に含まれた低融点金属であるスズ（Ｓｎ）が相互反応して銅－スズ（Ｃｕ－Ｓｎ）及びニッケル－スズ（Ｎｉ－Ｓｎ）金属間化合物の少なくともいずれか一つが形成されることができる。

電極層１３１、１４１を形成する導電性ペーストに含まれた金属粒子として銅（Ｃｕ）が含まれる場合、第１金属間化合物１３１ａは銅－スズ（Ｃｕ－Ｓｎ）金属間化合物を含むことができ、上記銅－スズ（Ｃｕ－Ｓｎ）金属間化合物は、Ｃｕ_６Ｓｎ_５及びＣｕ_３Ｓｎの少なくともいずれか一つを含むことができる。

電極層１３１、１４１を形成する導電性ペーストに含まれた金属粒子としてニッケル（Ｎｉ）が含まれる場合、第１金属間化合物１３１ａはニッケル－スズ（Ｎｉ－Ｓｎ）金属間化合物を含むことができ、上記ニッケル－スズ（Ｎｉ－Ｓｎ）金属間化合物は、Ｎｉ_３Ｓｎを含むことができる。

また、電極層１３１、１４１を形成する導電性ペーストに含まれた金属粒子として銅（Ｃｕ）及びニッケル（Ｎｉ）が含まれる場合、第１金属間化合物１３１ａはＣｕ_６Ｓｎ_５、Ｃｕ_３Ｓｎ及びＮｉ_３Ｓｎの少なくともいずれか一つを含むことができる。

従来の導電性樹脂層１３２、１４２は、複数の金属粒子１３２ａが樹脂１３２ｂ内で分散した形態で存在するため、電極層１３１、１４１と導電性樹脂層１３２、１４２との間の成分の差異により、めっき液及び／または外部水分浸透に脆弱であるという問題点があった。

また、外部水分浸透に脆弱である問題点を補うためには、電極層１３１、１４１の厚さを一定レベル以上に形成する必要があり、これにより外部電極１３０、１４０の厚さが増加して積層型キャパシタ１００のサイズが増加するという問題が発生した。

本発明の一実施形態によると、電極層１３１、１４１は第１金属間化合物１３１ａを含み、これによって電極層１３１、１４１と導電性樹脂層１３２、１４２との間の十分な結合力を確保することができ、界面での浮きなどを防止することができる。

また、電極層１３１、１４１は、第１金属間化合物１３１ａを含むことにより、電極層１３１、１４１と導電性樹脂層１３２、１４２との間のめっき液及び／または外部水分浸透を防止することができ、積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性を向上させることができる。

第１金属間化合物１３１ａは、上述したように、上記電極層を形成する導電性ペーストに含まれた金属成分と上記導電性樹脂層を形成する導電性樹脂組成物に含まれた低融点金属が相互反応して形成された金属間化合物（Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）であることができる。

特に、第１金属間化合物１３１ａは、上記低融点金属が上記導電性樹脂組成物の硬化熱処理過程で電極層１３１、１４１に拡散しながら形成されることができる。

これにより、第１金属間化合物１３１ａは、電極層１３１、１４１と導電性樹脂層１３２、１４２との間の界面から形成されることができ、硬化熱処理条件に応じて電極層１３１、１４１に含まれたすべての金属成分が上記低融点金属と反応することができる。

すなわち、電極層１３１、１４１は第１金属間化合物１３１ａ及びガラス１３１ｂのみからなることができる。但し、上述したように、上記導電性ペーストに含まれたスズ（Ｓｎ）と相互反応して形成されることができることはもちろんである。

このように、電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属と十分に反応する場合、より好ましくは、電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属とすべて反応する場合、上記電極層１３１、１４１に含まれた金属成分と上記低融点金属間の金属－金属の結合力がさらに向上して、電極層１３１、１４１及び導電性樹脂層１３２、１４２の間の界面の浮きが発生することを抑制することができる。

また、電極層１３１、１４１に第１金属間化合物１３１ａが形成されることで積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性が向上し、反り強度などの機械的な応力に対する抵抗性及び耐化学性の特性を向上させることができる。

追加的に、電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属と十分に反応する場合、より好ましくは、電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属とすべて反応する場合、電極層１３１、１４１の厚さを薄く形成しても、積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性がさらに向上することができる。すなわち、耐湿信頼性を確保しながらも積層型キャパシタ１００をさらに小型化することができる。

本発明の一実施形態において、電極層１３１、１４１の厚さは１～１５μｍであることができる。電極層１３１、１４１の厚さが上記範囲内に属しても積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性は従来に比べて改善されることができる。これにより、積層型キャパシタ１００を容易に小型化することができる。

本発明の一実施形態において、上記第１金属間化合物１３１ａは上記第１及び第２内部電極１２１、１２２と直接的に接触することができる。

電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属と十分に反応する場合、より好ましくは、電極層１３１、１４１に含まれた金属成分が上記低融点金属とすべて反応して第１金属間化合物１３１ａを形成する場合、図４に示したように、上記第１金属間化合物１３１ａが上記第１及び第２内部電極１２１、１２２と直接的に接触して電気的に連結されることができる。

上記第１金属間化合物１３１ａが上記第１及び第２内部電極１２１、１２２と直接的に接触する場合、第１金属間化合物１３１ａと第１及び第２内部電極１２１、１２２の間の金属－金属結合力によって積層型キャパシタ１００の機械的結合力が向上することができる。これにより、電極層１３１、１４１の固着強度が向上することができる。

本発明の一実施形態において、電極層１３１、１４１は本体１１０の第３面及び第４面３、４に配置されることができる。すなわち、電極層１３１、１４１が本体１１０の第３面及び第４面３、４のみに配置されることができる。

電極層１３１、１４１が本体１１０の第３面及び第４面３、４のみに配置される場合、積層型キャパシタ１００の反り強度及びＥＳＲなどをさらに向上させることができる。また、積層型キャパシタ１００を容易に小型化することができる。

図５を参照すると、本発明の一実施形態において、電極層２３１、２４１は、本体２１０の第３面及び第４面に配置され、本体２１０の第１、第２、第５及び第６面の一部まで延長することができる。

上記電極層が本体２１０の第１、第２、第５及び第６面の一部まで延長する場合、積層型キャパシタ２００の固着強度及び耐腐食性などをさらに向上させることができる。

図４のＢ領域は、第１外部電極１３０の断部を拡大して示したが、第１外部電極１３０は、第１内部電極１２１と電気的に接続し、第２外部電極１４０は第２内部電極１２２と接続する差異があるのみであって、第１外部電極１３０と第２外部電極１４０の構成は類似するため、以下では、第１外部電極１３０を基準に説明するが、これは第２外部電極１４０に関する説明を含むものとする。

導電性樹脂層１３２は、上記電極層上に配置され、複数の金属粒子１３２ａ及び樹脂１３２ｂを含む。

樹脂１３２ｂは、電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂を含むことができる。このとき、上記熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂であることができ、本発明がこれに限定されるものではない。

このような導電性樹脂層１３２は、電極層１３１、１４１及び導電性樹脂層１３２上に形成されるめっき層を電気的及び機械的に接合させる役割を果たし、積層型キャパシタ１００を基板に実装する際に、機械的または熱的環境で発生する引張ストレス（ｓｔｒｅｓｓ）を吸収してクラック（ｃｒａｃｋ）が発生することを防止し、基板の反り衝撃から積層型キャパシタ１００を保護する役割を果たすことができる。

このとき、導電性樹脂層１３２は、電極層１３１上に樹脂１３２ｂに複数の金属粒子１３２ａが分散された導電性樹脂組成物を塗布し、乾燥及び硬化熱処理工程を経て形成されることができる。

したがって、従来の焼成により外部電極を形成する方法とは異なり、金属粒子１３２ａが完全に溶融されず、樹脂１３２ｂ内にランダム分布に分散した形態で存在し、導電性樹脂層１３２内に含まれることができる。

上記複数の金属粒子１３２ａは、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）、及びスズ（Ｓｎ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含むことができる。

複数の金属粒子１３２ａの大きさは０．５～３μｍであることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

導電性樹脂層１３２に含まれる複数の金属粒子１３２ａは、球状だけでなく、フレーク（ｆｌａｋｅ）状の金属粒子のみからなることはもちろんであり、図６に示したように球状金属粒子及びフレーク状金属粒子の混合型からなることができる。

本発明の一実施形態において、上記導電性樹脂層１３２は、複数の金属粒子１３２ａを連結する導電性連結部１３２ｃをさらに含み、上記導電性連結部１３２ｃは、上記樹脂１３２ｂの硬化温度よりも低い融点を有する低融点金属を含むことができる。

導電性連結部１３２ｃは、樹脂１３２ｂの硬化温度よりも低い融点を有する低融点金属を含み、複数の金属粒子１３２ａを囲んで互いに連結する役割を果たし、これによって本体１１０の内部の応力を最小化させ、高温負荷及び耐湿負荷特性を向上させることができる。

このような導電性連結部１３２ｃは、導電性樹脂層１３２の電気伝導度を増加させて導電性樹脂層１３２の抵抗を下げる役割を果たすことができる。

このとき、導電性連結部１３２ｃに含まれる低融点金属は、上記樹脂１３２ｂの硬化温度よりも低い融点を有することができる。導電性連結部１３２ｃに含まれる低融点金属の融点は３００℃以下であることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

導電性連結部１３２ｃに含まれる低融点金属はスズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金であることができ、スズ（Ｓｎ）は樹脂１３２ｂの硬化温度よりも低い融点を有するため、乾燥及び硬化熱処理工程を経る過程で溶融して導電性連結部１３２ｃが複数の金属粒子１３２ａを覆うようになる。

一方、複数の金属粒子１３２ａは、導電性連結部１３２ｃに含まれた低融点金属とすべて反応する場合、導電性樹脂層１３２内に存在しないことができる。すなわち、導電性樹脂層１３２が導電性連結部１３２ｂ及び樹脂１３２ｃを含み、金属粒子１３２ａを含まないことができる。

逆に、導電性樹脂層１３２が金属粒子１３２ａ及び樹脂１３２ｂを含み、導電性連結部１３２ｃを含まないことができることはもちろんである。

本発明の一実施形態において、導電性連結部１３２ｃは、第２金属間化合物をさらに含むことができる。

第２金属間化合物は、導電性樹脂層１４１を形成する導電性樹脂組成物に含まれた銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）から少なくともいずれか一つが低融点金属粒子であるスズ（Ｓｎ）と反応して形成された金属間化合物であることができる。

これによって、導電性連結部１３２ｃに含まれる第２金属間化合物は、Ａｇ_３Ｓｎ、Ｃｕ_３Ｓｎ、及びＣｕ_６Ｓｎ_５の少なくともいずれか一つを含むことができる。

本発明の一実施形態において、導電性連結部１３２ｃの少なくとも一部は上記電極層１３１の少なくとも一部と直接的に接触することができる。これにより、電極層１３１と導電性樹脂層１３２との間の電気的連結性をさらに向上させることができ、電極層１３１に含まれた第１金属間化合物１３１ａとの金属間結合によって機械的結合力が向上し、界面での浮きなどが発生することを抑制することができる。

本発明の一実施形態において、第１及び第２外部電極１３０、１４０は、上記導電性樹脂層１３２、１４２上に配置されるめっき層をさらに含むことができる。

上記めっき層は、積層型キャパシタ１００の実装特性を向上させる役割を果たす。上記めっき層はＮｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｐｄ及びこれらの合金のうち一つ以上を含むことができ、複数の層からなることもできる。

このとき、導電性連結部１３２ｃの少なくとも一部は、上記めっき層の少なくとも一部及び上記電極層１３１の少なくとも一部と直接的に接触することができる。これにより、上記めっき層、導電性樹脂層１３２及び電極層１３１間の電気的連結性及び機械的結合力をさらに向上させることができる。

図４を参照すると、本発明の一実施形態において、上記めっき層は、導電性樹脂層１３２上に順に積層して形成されるニッケル（Ｎｉ）めっき層１３３及びスズ（Ｓｎ）めっき層１３４を含むことができる。

このとき、ニッケルめっき層１３３は、導電性樹脂層１３２の樹脂１３２ｂ及び導電性連結部１３２ｃと接触する。ニッケルめっき層１３３は、積層型キャパシタ１００を実装するとき、はんだ（ｓｏｌｄｅｒ）の溶解を防止する役割を果たす。

また、ニッケルめっき層１３３上に形成されたスズめっき層１３４は、積層型キャパシタ１００を実装する際に、はんだの濡れ性を良好にする役割を果たす。

導電性樹脂層１３２とともに、ニッケルめっき層１３３及びスズめっき層１３４は、外部水分の浸透を防止する役割も行うことで、積層型キャパシタ１００の耐湿信頼性をさらに向上させることができる。

以下では、本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを製造する方法について具体的に説明するが、本発明がこれに制限されるものではなく、本実施形態の積層型キャパシタの製造方法に関する説明のうち、上述した積層型キャパシタと重複される説明は省略する。

本発明の一実施形態に係る積層型キャパシタを製造する方法は、まず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などのパウダーを含んで形成されたスラリーをキャリアフィルム（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｌｍ）上に塗布及び乾燥して複数個のセラミックグリーンシートを設け、これによって誘電体層及びカバーを形成することができる。

上記セラミックグリーンシートは、セラミック粉末、バインダー、及び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などで数μｍの厚さを有するシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作したものである。

次に、上記グリーンシート上にニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）及びこれらの合金などの導電性金属を含む内部電極用導電性ペーストをスクリーン印刷工法などで塗布して内部電極を形成する。

この後、内部電極が印刷されたグリーンシートを複数層積層し、積層体の上下面に内部電極が印刷されていないグリーンシートを複数層積層した後、焼成して本体を設けることができる。このとき、上記内部電極は、互いに異なる極性を有する第１及び第２内部電極からなることができる。

すなわち、上記本体は、誘電体層、第１及び第２内部電極とカバーを含む。上記誘電体層は、内部電極が印刷されたグリーンシートを焼成して形成されるものであり、上記カバーは、内部電極が印刷されていないグリーンシートを焼成して形成されるものである。

次に、上記本体の一面及び他面に電極層を形成する。

上記電極層は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの合金及びガラスを含む導電性ペーストを上記本体の一面及び他面に塗布することで形成することができる。また、上記導電性ペーストはスズ（Ｓｎ）をさらに含むことができる。

上記電極層を形成する方法は、ディッピング方法によって形成することができるが、これに制限されるものではなく、シートを付着または転写する方法あるいは無電解めっき法またはスパッタリング工法を用いて電極層を形成することができる。

特に、上記電極層は、上記本体の第３面及び第４面に配置されることができ、電極層を第３面及び第４面に形成するためにシートを付着する方法を採択することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

さらに、上記電極層は、上記本体の第１、第２、第５及び第６面の一部まで延長することができ、本体の第１、第２、第５及び第６面の一部まで延長する電極層を形成するために導電性ペーストをディッピングする方法を採択することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

上記導電性ペーストを塗布及び乾燥した後、これを焼成することによって上記電極層が形成されることができる。このとき、上記導電性ペーストに含まれたスズ（Ｓｎ）及び上記電極層に含まれた銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの合金が相互反応することができる。これによって、上記電極層には第１金属間化合物が形成されることができる。

次に、電極層上に複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂組成物を塗布及び乾燥した後、硬化熱処理して複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂層を形成することができる。

上記導電性樹脂組成物は、金属粒子として銅、銀、銀がコーティングされた銅及びスズがコーティングされた銅から選択された１種以上を含むことができる。

上記熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂を含むことができ、本発明がこれに限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールＡ樹脂、グリコールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂またはこれらの誘導体のうち分子量が小さくて常温で液状である樹脂であることができる。

このとき、上記導電性樹脂組成物は、上記樹脂の硬化温度よりも低い融点を有する低融点金属を含むことができる。

低融点金属粒子としては、Ｓｎ系はんだ粉末を含むことができ、上記金属粒子、Ｓｎ系はんだ粉末、酸化膜除去剤及び４～１５ｗｔ％の熱硬化性樹脂を混合した後、３－ロールミル（３－ｒｏｌｌ ｍｉｌｌ）を用いて分散させることで製造することができる。

Ｓｎ系ソルダー粉末としては、Ｓｎ、Ｓｎ_９６．５Ａｇ_３．０Ｃｕ_０．５、Ｓｎ_４２Ｂｉ_５８及びＳｎ_７２Ｂｉ_２８から選択された１種以上を含むことができ、上記金属粒子の大きさは０．５～３μｍであることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

上記導電性樹脂組成物を塗布して硬化する段階において、導電性樹脂組成物に含まれた低融点金属が溶融して上記電極層上に含まれた金属成分と反応することができる。これにより、上記電極層には第１金属間化合物が形成されることができる。

特に、硬化熱処理温度、硬化熱処理時間などの効果条件によって、上記電極層内に含まれた全ての金属成分が上記低融点金属と反応して上記第１金属間化合物が形成されることができる。この場合、上記電極層には、第１金属間化合物及びガラスのみからなることができ、上記金属間化合物を形成しない金属成分が存在しないことができる。

上記硬化条件は、硬化熱処理時の昇温速度が高いほど、窒素（Ｎ_２）雰囲気で硬化されるほど、等温熱処理時間が長いほど、上記金属間化合物が十分に形成されることができるが、本発明がこれに限定されるものではなく、上記金属間化合物が十分に形成され得る硬化条件であれば十分である。

また、上記導電性連結部は、導電性樹脂層１４１を形成する導電性樹脂組成物に含まれた上記金属粒子及び低融点金属粒子が相互反応して形成された第２金属間化合物を含むことができる。

上記金属粒子は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）、及びスズ（Ｓｎ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含むことができ、低融点金属粒子はＳｎ系はんだ粉末であることができる。

また、上記導電性樹脂層上にめっき層を形成する段階をさらに含むことができ、例えば、導電性樹脂層上にニッケルめっき層を形成し、ニッケルめっき層上にスズめっき層を形成することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形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明らかである。

１００、２００ 積層型キャパシタ
１１０、２１０ 本体
１１１、２１１ 誘電体層
１１２、２１２ 上部カバー部
１１３、２１３ 下部カバー部
１１４、１１５ マージン部
１２１、２２１ 第１内部電極
１２２、２２２ 第２内部電極
１３０、２３０ 第１外部電極
１４０、２４０ 第２外部電極
１３１、１４１、２３１、２４１ 電極層
１３１ａ 第１金属間化合物
１３１ｂ ガラス
１３２、１４２、２３２、２４２ 導電性樹脂層
１３２ａ 金属粒子
１３２ｂ 樹脂
１３２ｃ 導電性連結部
１３３、１４３、２３３、２４３ ニッケルめっき層
１３４、１４４、２３４、２４４ スズめっき層

Claims (14)

1. 誘電体層、並びに第１内部電極及び第２内部電極を含む本体と、前記本体の外側に配置され、前記第１内部電極と連結される第１外部電極及び前記第２内部電極と連結される第２外部電極を含み、
   前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、
   前記本体上に配置され、第１金属間化合物及びガラスを含む電極層と、
   前記電極層上に配置され、複数の金属粒子及び樹脂を含む導電性樹脂層と、を含む、積層型キャパシタ。
2. 前記導電性樹脂層は、複数の金属粒子を連結する導電性連結部をさらに含み、
   前記導電性連結部は、前記樹脂の硬化温度よりも低い融点を有する低融点金属を含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
3. 前記第１金属間化合物は、Ｃｕ_６Ｓｎ_５、Ｃｕ_３Ｓｎ、及びＮｉ_３Ｓｎの少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
4. 前記第１金属間化合物は、前記第１内部電極及び前記第２内部電極と直接的に接触する、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
5. 前記導電性連結部は、第２金属間化合物をさらに含む、請求項２に記載の積層型キャパシタ。
6. 前記導電性連結部に含まれる第２金属間化合物は、Ａｇ_３Ｓｎ、Ｃｕ_３Ｓｎ、及びＣｕ_５Ｓｎ_５の少なくともいずれか一つを含む、請求項５に記載の積層型キャパシタ。
7. 前記導電性連結部の少なくとも一部は、前記電極層の少なくとも一部と直接的に接触する、請求項２に記載の積層型キャパシタ。
8. 前記電極層の厚さは１～１５μｍである、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
9. 前記本体は、前記第１内部電極及び前記第２内部電極の積層方向に互いに対向する第１面及び第２面、前記第１面及び前記第２面と連結され、互いに対向する第３面及び第４面、前記第１面～前記第４面と連結され、互いに対向する第５面及び第６面を含み、
   前記電極層は、前記本体の前記第３面及び前記第４面に配置される、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
10. 前記電極層は、前記本体の前記第１面、前記第２面、前記第５面及び前記第６面の一部まで延長する、請求項９に記載の積層型キャパシタ。
11. 前記導電性樹脂層に含まれた金属粒子は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、銀（Ａｇ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）がコーティングされた銅（Ｃｕ）の少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載の積層型キャパシタ。
12. 前記導電性連結部に含まれる低融点金属は、スズ（Ｓｎ）またはスズ（Ｓｎ）合金である、請求項２に記載の積層型キャパシタ。
13. 前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記導電性樹脂層上に配置されるめっき層をさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の積層型キャパシタ。
14. 前記めっき層は、前記導電性樹脂層上に順に積層して形成されるニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層を含む、請求項１３に記載の積層型キャパシタ。

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