JP2023010508A - キャパシタ部品及びキャパシタ部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部電極層の連結性、容量、及び耐湿信頼性を向上させることができるキャパシタ部品を提供する。【解決手段】本発明の一側面によるキャパシタ部品は、誘電体層及び内部電極層を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極層と連結される外部電極と、を含み、上記内部電極層と上記誘電体層との間には、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域がある。【選択図】図３

Description

本発明は、キャパシタ部品及びキャパシタ部品の製造方法に関するものである。

キャパシタ部品の一つである積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）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使わ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。

一般的にＭＬＣＣは、誘電体グリーンシートに内部電極層形成用導電性ペーストをスクリーン印刷し、導電性ペーストが印刷された誘電体グリーンシートを複数積層した後、これを焼結して製造する。導電性ペーストは、一般的に、ニッケル（Ｎｉ）などの導電性粉末、セラミック粉末、バインダー、及びソルベントなどを互いに混合して製作する。

一方、ＭＬＣＣ製作のための焼結工程において、導電性ペーストに含まれたバインダーなどの炭素が酸素と反応して二酸化炭素を形成することができ、このような二酸化炭素は、誘電体層と内部電極層との間の界面に亀裂を誘発する要因となることがある。

日本公開特許第２０１４－１４５１１７号

本発明の一例に係る目的の一つは、内部電極層の連結性を向上させることができるキャパシタ部品を提供することである。

本発明の一例に係る目的の他の一つは、容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を向上させることができるキャパシタ部品を提供することである。

本発明の一例に係る目的のさらに他の一つは、耐湿信頼性を向上させることができるキャパシタ部品を提供することである。

本発明の一側面によると、誘電体層及び内部電極層を含む本体と、上記本体に配置され、上記内部電極層と連結される外部電極と、を含み、上記内部電極層と上記誘電体層との間には、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）をそれぞれ含有した領域があるキャパシタ部品が提供される。

本発明の他の側面によると、誘電体グリーンシートを形成する段階と、ニッケル（Ｎｉ）の第１粉末と、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含む第２粉末を含む導電性ペーストを上記誘電体グリーンシートに塗布する段階と、を含み、上記導電性ペーストにおいて、上記第２粉末は、上記第１粉末の全体質量に対して０．５ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下含有されたキャパシタ部品の製造方法が提供される。

本発明の一側面によるキャパシタ部品は、内部電極層の連結性を向上させることができる。

本発明の他の側面に沿ったキャパシタ部品は、容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を向上させることができる。

本発明のもう一つの側面に沿ったキャパシタ部品は耐湿信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の斜視図を概略的に示した図面である。 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２のＡを拡大図示した図面である。 本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の断面の一部をＴＥＭを用いて撮影したイメージである。 本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の断面の一部をＴＥＭを用いて撮影したイメージである。 本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の断面の一部をＴＥＭを用いて撮影したイメージである。 本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の一領域に対する試料のＸＲＤ分析結果を示した図面である。 いずれか一つの内部電極層を概略的に示した図面である。 実験例１の断面に対するＳＥＭイメージである。 実験例２の断面に対するＳＥＭイメージである。 実験例１に対する耐湿信頼性評価の結果を示した図面である。 実験例２に対する耐湿信頼性評価の結果を示した図面である。

本出願に用いられる用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なるものを意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。そして、明細書全体において、「上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味するものであり、必ずしも重力方向を基準にした上側に位置することを意味するものではない。

また、結合とは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素間に物理的に直接接触される場合だけを意味するものではなく、他の構成が各構成要素間に介して、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触されている場合まで包括する概念として用いる。

図面に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に示したため、本発明は、必ずしも図示されたものに限定されない。

図面において、第１方向はＴ方向または厚さ方向、第２方向はＬ方向または長さ方向、第３方向はＷ方向または幅方向に定義することができる。

以下、本発明の実施形態に係るキャパシタ部品及びキャパシタ部品の製造方法を添付図面を参照して、詳細に説明し、添付図面を参照して説明することにおいて、同一または対応する構成要素は、同一の図面番号を付与し、これに対する重複説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の斜視図を概略的に示した図面であり、図２は、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り、図３は、図２のＡを拡大図示した図面であり、図４～図６は、本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の断面の一部をＴＥＭを用いて撮影したイメージであり、図７は、本発明の一実施形態に係るキャパシタ部品の一領域に対する試料のＸＲＤ分析結果を示した図面であり、図８は、いずれか一つの内部電極層を概略的に示した図面である。

図１～図８を参照すると、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００は、本体１００及び外部電極２１０、２２０を含む。本体１００は、誘電体層１１０及び内部電極層１２１、１２２を含む。内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間には、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域が存在する。

本体１００は、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００の外観をなす。本体１００の具体的な形状に特に制限はないが、図示のように、本体１００は、六面体状やこれと類似した形状になることができる。焼結過程で本体１００に含まれたセラミック粉末の収縮により、本体１００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１００は、図１及び図２を基準に、厚さ方向Ｚに互いに向かい合う第１面１０１及び第２面１０２、長さ方向Ｘに互いに向かい合う第３面１０３及び第４面１０４、幅方向Ｙに向かい合う第５面１０５及び第６面１０６を含む。本体１００の第３～第６面１０３、１０４、１０５、１０６のそれぞれは、本体１００の第１面１０１及び第２面１０２を連結する本体１００の壁面に該当する。以下では、本体１００の両端面（一端面及び他端面）は、本体の第３面１０３及び第４面１０４を意味し、本体１００の両側面（一側面及び他側面）は、本体の第５面１０５及び第６面１０６を意味することができる。また、本体１００の一面と他面は、それぞれ本体１００の第１面１０１及び第２面１０２を意味することができる。本体１００の一面１０１は、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００をプリント回路基板などの実装基板に実装することによって、実装面として用いられることができる。

本体１００は、誘電体層１１０、及び誘電体層１１０を間に挟んで交互に配置される第１及び第２内部電極層１２１、１２２を含む。誘電体層１１０、第１内部電極層１２１及び第２内部電極層１２２のそれぞれは、複数の層から形成される。以下では、第１及び第２内部電極層１２１、１２２間の区別が必要である場合を除き、内部電極層１２１、１２２と通称する。したがって、内部電極層１２１、１２２と通称された部分に対する説明は、第１及び第２内部電極層１２１、１２２に共通して適用されることができる。

本体１００を形成する複数の誘電体層１１０は、焼結された状態であって、隣接する誘電体層１１０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。

誘電体層１１０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、特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粉末であることができる。誘電体層１１０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、可塑剤、結合剤、分散剤などが添加されることができる。

本体１００の上部及び下部、すなわち、厚さ方向（Ｚ方向）の両端部には、カバー層１３０が配置されることができる。カバー層１３０は、外部衝撃に対してキャパシタ部品の信頼性を維持する役割を実行することができる。カバー層１１０は、誘電体層１１０を形成するための資材、または誘電体層１１０を形成するための資材及び異なる資材を用いて形成されることができる。例えば、後者の場合、誘電体層１１０を形成するための資材及びカバー層１１０を形成するための資材は、資材内のセラミック粒子の組成、大きさ、含有量、及び分散程度のうち少なくとも一つが互いに相違するか、または資材内の副成分の組成、大きさ、含有量、及び分散程度のうち少なくとも一つが異なることがある。

内部電極層１２１、１２２は、誘電体層１１０と交互に配置され、第１及び第２内部電極層１２１、１２２を含むことができる。第１及び第２内部電極層１２１、１２２は、誘電体層１１０を間に挟んで互いに向かい合うように交互に配置され、本体１００の第３及び第４面１０３、１０４にそれぞれ露出することができる。

内部電極層１２１、１２２は、全体的に板状の形態と類似した形態を有することができる。一方、図３及び図８には、内部電極層１２１、１２２のそれぞれが互いに離隔された複数で構成されたかのように示されているが、これは、図３及び図８のそれぞれが本体１００の断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）の一部を示したものであるためであり、内部電極層１２１、１２２は、後述する内部電極層１２１、１２２を貫通する孔Ｈが形成されているだけであって、一体化した部材である。

内部電極層１２１、１２２は、それぞれ本体１００の長さ方向Ｘの両端面である第３面１０３及び第４面１０４に交互に露出して、第１及び第２外部電極２１０、２２０と連結される。すなわち、第１内部電極層１２１は本体１００の第３面１０３に露出して第１外部電極２１０と連結され、本体１００の第４面１０４に露出せず、第２外部電極２２０と連結されない。第２内部電極層１２２は、本体１００の第４面１０４に露出して第２外部電極２２０と連結され、本体１００の第３面１０３に露出せず、第１外部電極２１０と連結されない。したがって、第１内部電極層１２１は、本体１００の第４面１０４から一定距離離隔し、第２内部電極層１２２は、本体１００の第３面１０３から一定距離離隔する。このとき、内部電極層１２１、１２２は、中央に配置された誘電体層１１０によって互いに電気的に分離することができる。

内部電極層１２１、１２２は、例えば、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び銅（Ｃｕ）のうち一つ以上の導電体を含むことができる。一例として、内部電極層１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）の第１粉末、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含む第２粉末、バインダー及びソルベントなどを含む導電性ペーストを誘電体グリーンシートに積層した後、これを焼結して形成されることができるため、内部電極層１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。

内部電極層１２１、１２２のそれぞれの厚さＴ１、Ｔ２は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることができる。内部電極層１２１、１２２の厚さＴ１、Ｔ２が１０ｎｍ未満の場合には、内部電極層１２１、１２２の連結性が低下して静電容量が減少されることができる。内部電極層１２１、１２２の厚さＴ１、Ｔ２が５００ｎｍ超過である場合には、同一サイズの部品を基準に、誘電体層１１０の厚さが薄く形成されて内部電極層１２１、１２２間の電気的絶縁を図ることが困難であることがある。

内部電極層１２１、１２２の厚さＴ１、Ｔ２は、キャパシタ部品を幅方向Ｙの中央部で切断したＸＺ断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）をスキャンした光学イメージまたはＳＥＭイメージを用いて測定されることができる。一例として、内部電極層１２１、１２２の厚さは、上記イメージに示された内部電極層１２１、１２２のいずれか一つを選択し、選択された一つの内部電極層のＺ方向に沿ったディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）をＸ方向に沿って複数回測定し、これを算術平均したものを意味することができる。このようなＸ方向に沿った複数回測定は、Ｘ方向に沿って等間隔に行われることができるが、これに制限されるものではない。また、内部電極層１２１、１２２の厚さは、上記イメージに示された複数の内部電極層１２１、１２２のそれぞれについて上述した方法で各内部電極層１２１、１２２の厚さを算出し、これを内部電極層１２１、１２２の総数で割ったものを意味することができる。

内部電極層１２１、１２２内には、空隙（ｖｏｉｄ）Ｖ及びセラミック粒子Ｃが配置されることができる。空隙Ｖ及びセラミック粒子Ｃは、内部電極層１２１、１２２を貫通しないという点で、後述する孔Ｈ、及び孔Ｈに配置される後述する非導電性部と異なる。セラミック粒子Ｃは、内部電極層を形成するための導電性ペーストにさらに添加されたチタン酸バリウムなどのセラミック粉末によって形成されたものである可能性がある。セラミック粒子Ｃは、誘電体層１１０の誘電体と同様に、チタン酸バリウム系物質であることができるが、これに制限されるものではない。空隙Ｖは、導電性ペーストに含まれたニッケル（Ｎｉ）粉末の焼結過程での拡散及び再結晶により形成されるか、または導電性ペーストに含まれた溶媒などの有機物質が焼結過程で削除されることにより形成されることができる。

内部電極層１２１、１２２には、孔Ｈが形成され、孔Ｈには、非導電性部が配置されることができる。孔Ｈは、内部電極層１２１、１２２の連結が切断された領域であって、内部電極層１２１、１２２を貫通する。孔Ｈ内には、非導電性部が形成されるが、非導電性部が誘電体層１１０の誘電体及び／または内部電極層１２１、１２２内のセラミック粒子Ｃと類似した組成のセラミック物質を含むとすると、非導電性部はいずれか一つの内部電極層１２１、１２２を介して隣接した２つの誘電体層１１０を互いに連結することができる。この場合、非導電性部は、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００の信頼性を向上させることができる。一方、図３には、孔Ｈ内に形成された非導電性部が隣接した誘電体層１１０を互いに連結することを示しているが、これは例示的なものに過ぎず、他の例として、孔Ｈ内に形成された非導電性部は、空隙（ｖｏｉｄ）であることができる。

図８を参照すると、厚さ方向Ｚに沿った本体１００の断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）において、長さ方向Ｘに沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔに対して、非導電性部を除いた内部電極層１２１、１２２の長さ方向Ｘに沿った長さＬ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３の比は０．８以上であることができる。長さ方向Ｘに沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔは、内部電極層１２１、１２２の連結が維持された領域の長さＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３と、内部電極層１２１、１２２の連結が切断された領域、すなわち、非導電性部の長さＬ_Ｈ１、Ｌ_Ｈ２の総和を意味することができる。上記比は、上述した内部電極層１２１、１２２の連結性に関連するものであり、上記比が０．８未満の場合には、内部電極層１２１、１２２の連結性が落ちて、静電容量が減少されることができる。

ここで、Ｘ方向に沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔは、キャパシタ部品をＹ方向の中央部に切断したＸＺ断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）をスキャンした光学イメージまたはＳＥＭイメージを利用して測定されることができる。一例として、Ｘ方向に沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔは、上記イメージに示された内部電極層１２１、１２２のいずれか一つを選択し、選択された一つの内部電極層１２１、１２２のＸ方向に沿ったディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）をＺ方向に沿って複数回測定し、これを算術平均したものを意味することができる。このようなＺ方向に沿った複数回測定は、Ｚ方向に沿って等間隔に行われることができるが、これに制限されるものではない。または、Ｘ方向に沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔは、上記イメージに示された複数の内部電極層１２１、１２２のそれぞれについて上述した方法で各内部電極層１２１、１２２のＸ方向に沿った長さを算出し、このような値を内部電極層１２１、１２２の総個数で割った平均値を意味することができる。一方、Ｘ方向に沿った内部電極層１２１、１２２の総長さＬ_Ｔの測定方法に対する説明は、Ｘ方向に沿った非導電性部を除いた内部電極層１２１、１２２の長さＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、及びＸ方向に沿った非導電性部の長さＬ_Ｈ１、Ｌ_Ｈ２のそれぞれに同様に適用されることができる。

内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間には、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域１０が存在する。ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した上記領域１０は、互いに離隔した複数で形成されることができ、上記複数の領域１０のうち少なくとも一部は、内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間で互いに離隔した形で配置されることができる。

例えば、内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間に、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域１０の存在有無は、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）及びＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を介して判定することができる。具体的には、図４のように、幅方向Ｗの中央部で切り取った長さ方向Ｘ－厚さ方向Ｚの断面（ＸＺ ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）の一部領域をＴＥＭ写真（ｉｍａｇｅ）を撮ったとき、該当写真に内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間に、内部電極層１２１、１２２及び誘電体層１１０のそれぞれと異なるコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を有する領域１０が存在することが分かる。加えて、図５及び図６のように、図４のＴＥＭ写真で撮った断面領域に対して、ニッケル（Ｎｉ）元素に対するスキャニング（図５）及び炭素（Ｃ）元素に対するスキャニング（図６）を実行すると、図４の異なるコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を有する領域１０がニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含むことが分かる。すなわち、図４～図６のＴＥＭ及びＳＴＥＭを介して内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間に、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域１０が存在するかを判定することができる。

上記領域１０は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）の化合物を含有することができる。例えば、上記領域１０は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）が３：１のモル比を有するニッケルカーバイド（Ｎｉｃｋｅｌ Ｃａｒｂｉｄｅ、Ｎｉ_３Ｃ）を含むことができる。

例えば、上記領域１０がニッケルカーバイド（Ｎｉｃｋｅｌ Ｃａｒｂｉｄｅ、Ｎｉ_３Ｃ）を含むことは、Ｘ線回折分析法（Ｘ－Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＸＲＤ）により判断することができる。具体的に、図４～図６を参照して、内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間に存在し、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含む領域１０を特定する。次に、内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間で上記領域１０を分離した後、これを試験片としてＸＲＤを行う。該当試験片に対するＸＲＤ分析結果は、図７に示すように、ニッケル（Ｎｉ）のピークとニッケルカーバイド（Ｎｉｃｋｅｌ Ｃａｒｂｉｄｅ、Ｎｉ_３Ｃ）のピークを全て有するが、その結果、上記領域１０はニッケルカーバイド（Ｎｉｃｋｅｌ Ｃａｒｂｉｄｅ、Ｎｉ_３Ｃ）を含むものであると判断することができる。一方、上記試験片に対するＸＲＤ分析結果に示されたニッケル（Ｎｉ）のピークは、上述した分離過程で試験片に内部電極層１２１、１２２の一部が残存するものであると判断することができる。

一方、上記領域１０は、ニッケル（Ｎｉ）ベースの主相を有する内部電極層１２１、１２２、及び例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）ベースの主相を有する誘電体層１１０のそれぞれと異なる状態（ｐｈａｓｅ）という点で、２次相を意味することができる。また、上記領域１０は、図３及び図４に示すように、断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）において、長さ方向Ｘに沿ったディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が厚さ方向Ｚに沿ったディメンション（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）よりも大きいことから、針状粒子を意味することができる。また、図３などには、上記領域１０が内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間の界面にのみ存在することを示しているが、これは例示的なものに過ぎないため、本発明の範囲は、図３などに示されたものに制限されない。すなわち、図３などに示されたものとは異なり、上記複数の領域１０のうち少なくとも一つは、少なくとも一部が内部電極層１２１、１２２、及び／または誘電体層１１０内に配置されることもできる。

通常的に、内部電極層は、誘電体グリーンシートに内部電極層形成用導電性ペーストを印刷し、上記グリーンシートを複数積層及び切断してグリーンチップである積層体を製造し、積層体を焼結することによって形成される。一般的に、内部電極層形成用導電性ペースト及び誘電体グリーンシートは、ニッケル（Ｎｉ）などの金属粉末及びチタン酸バリウム系などの誘電体セラミック粉末だけでなく、分散剤、バインダー及びソルベントなどの有機物質を含む。一方、焼結工程などの熱処理工程において、内部電極層形成用導電性ペースト及び誘電体グリーンシートに含有された分散剤、バインダー及びソルベントなどの炭素（Ｃ）成分は、焼結雰囲気などの酸素と反応して二酸化炭素ガスを形成することができる。二酸化炭素ガスは、誘電体層と内部電極層との間の境界にトラップされて誘電体層と内部電極層との間の界面の亀裂をもたらすか、または内部電極層の内部における空隙の割合を増加させ、さらに内部電極層における孔の割合を増加させて内部電極層の連結性を低下させることができる。

本発明に係るキャパシタ部品１０００の場合、従来の内部電極層形成用導電性ペーストにニッケル（Ｎｉ）の第１粉末だけでなく、ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）の第２粉末を合わせて添加することで上述した問題を解決しようとする。すなわち、内部電極層形成用導電性ペーストにニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）の第２粉末を追加することで、焼結工程などの熱処理工程において、バインダー及びソルベントなどの炭素（Ｃ）成分が二酸化炭素の形で内部電極層１２１、１２２の外部に抜け出すことを減少させることができる。このようにすることで、内部電極層１２１、１２２の連結性を向上させることができる。これにより、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００の容量を向上させることができる。また、これにより、本実施形態に係るキャパシタ部品１０００の耐湿信頼性を向上させることができる。

ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）の上記領域１０の総質量は、内部電極層１２１、１２２のニッケル（Ｎｉ）の全体質量に対して０．５ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下であることができる。上記割合が０．５ｗｔ％未満の場合には、上述した効果が僅かであることがある。上記割合が０．８ｗｔ％超過である場合には、内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間に形成された上記領域１０の割合が過度に増加して内部電極層１２１、１２２と誘電体層１１０との間の機械的結合力を低下させることがある。一方、導電性ペーストに含有されたニッケル（Ｎｉ）の焼結などの熱処理工程で誘電体層１１０に拡散する量が無視できる程に僅かである場合、焼結後の本体１００のレベルでの割合である上記割合は、内部電極層形成用導電性ペーストのレベルにおいても、実質的に同一であることができる。すなわち、導電性ペーストにおいて、ニッケル（Ｎｉ）粉末の総質量に対するニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）粉末の総質量は、０．５ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下であることができる。

外部電極２１０、２２０は、本体１００に配置され、内部電極層１２１、１２２と連結される。外部電極２１０、２２０は、図１及び図２に示すように、本体１００の第３及び第４面１０３、１０４にそれぞれ配置され、第１及び第２内部電極層１２１、１２２とそれぞれ接続された第１及び第２外部電極２１０、２２０を含むことができる。

第１及び第２外部電極２１０、２２０は、本体１００の第３及び第４面１０３、１０４にそれぞれ配置され、第１及び第２内部電極層１２１、１２２と連結された第１及び第２連結部と、第１及び第２連結部から本体１００の第１面１０１に延長された第１及び第２延長部をそれぞれ含むことができる。第１及び第２延長部は、本体１００の第１面１０１で互いに離隔するように配置される。一方、第１及び第２延長部は、本体１００の第１面１０１だけでなく、本体１００の第２、第５及び第６面１０２、１０５、１０６のそれぞれに延長されることができるが、本発明の範囲がこれに制限されるものではない。すなわち、図１に示すように、本発明の外部電極２１０、２２０のそれぞれは、本体１００の５つの面に形成されるｎｏｒｍａｌタイプであることができるが、これに制限されるものではなく、本体１００の２つの面に形成されるＬタイプ、本体１００の３つの面に形成されるＣタイプなどであることができる。

外部電極２１０、２２０は、金属などのように電気導電性を有するものであれば、どのような物質を用いても形成されることができ、電気的特性、構造的安定性などを考慮して、具体的な物質が決定されることができ、さらに多層構造を有することができる。例えば、外部電極２１０、２２０のそれぞれは、第１層及び第２層を含むことができ、第１層は、導電性金属及びガラスを含む焼結型導電性ペーストを焼結して形成されるか、導電性金属及びベース樹脂を含む硬化型導電性ペーストを硬化して形成されるか、または気相蒸着により形成されることができる。第２層は、めっき法により第１層に順次形成されたニッケル（Ｎｉ）めっき層及びスズ（Ｓｎ）めっき層であることができる。

一方、本実施形態では、キャパシタ部品１００が２つの外部電極２１０、２２０を有する構造を説明しているが、外部電極２１０、２２０の個数や形状などは、内部電極層１２１、１２２の形態や他の目的に応じて変えることができる。

ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）粉末を含有しない内部電極層形成用導電性ペーストを用いて製作された未焼結のグリーン本体と、ニッケル（Ｎｉ）粉末に対するニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）粉末を０．５ｗｔ％追加した内部電極層形成用導電性ペーストを用いて製作された未焼結のグリーン本体を製作し、これを焼結して本体を製造した。前者の場合を実験例１とし、後者の場合を実験例２とした。

実験例１及び２は、上述した内部電極層形成用導電性ペーストのニッケルカーバイド粉末含有有無の条件だけを異ならせて、残りの条件、例えば、ｉ）誘電体グリーンシートの組成、ｉｉ）内部電極層形成用導電性ペーストに含まれたセラミック粉末の組成及び含有量、ｉｉｉ）グリーン本体のｓｉｚｅ（Ｌ×Ｗ×Ｔ）、ｉｖ）昇温条件及び焼結雰囲気などの焼結条件、ｖ）誘電体層の総層数、ｖｉ）内部電極層の総層数、ｖｉｉ）内部電極層の平均厚さ、ｖｉｉｉ）誘電体層の平均厚さ、ｉｘ）外部電極の組成及び形成条件などを同様にした。例えば、実験例１及び２のいずれも、各内部電極層の平均厚さは４８０ｎｍ、各誘電体層の平均厚さは５５０ｎｍ、内部電極層の総数は２８７、グリーン本体のｓｉｚｅはＬ＝７８５μｍ、Ｗ＝４４０μｍ、Ｔ＝４３０μｍと互いに同一である。

図９ａは、実験例１の本体の幅方向Ｙの中央部で切り取った長さ方向－厚さ方向に沿った実験例１の断面（ＸＺ断面）の一部に対するＳＥＭイメージであり、図９ｂは、実験例２の本体の幅方向Ｙの中央部で切り取った長さ方向－厚さ方向に沿った実験例２の断面（ＸＺ断面）の一部に対するＳＥＭイメージである。上記ＳＥＭイメージを用いて実験例１及び２で内部電極層の連結性を計算し、実験例１は、内部電極層の連結性が７６．２％であり、実験例２の場合、内部電極層の連結性が８５．３％である。その結果、ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）を含有する内部電極層形成用導電性ペーストを用いた実験例２の内部電極層の連結性は、実験例１に対して１２％程度向上することが分かる（（８５．３－８６．２）／７６．２×１００＝１１．９％）。これは、ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）が焼結過程で炭素（Ｃ）を吸収することにより炭素放出量が減少し、これに応じて内部電極層の亀裂及び損傷を低減するためであると判断される。

表１は、実験例１及び２の本体を焼結形成することにおいて、焼結温度Ｔを変化させながら形成し、これに伴う実験例１及び２の静電容量（単位ｎＦ）を示したものである。一方、表１の焼結温度Ｔは、焼結工程での最高温度を意味することができる。

表１に示すように、ニッケルカーバイド（Ｎｉ_３Ｃ）をさらに含有する導電性ペーストを用いて形成された実験例２の場合、同一焼結温度で焼結形成された実験例１よりも静電容量が向上することが分かる。これは、図９ａ及び図９ｂに示されるように、実験例１に比べて実験例２の内部電極層の連結性が向上されたためである。

図１０ａ及び図１０ｂは、実験例１及び実験例２のそれぞれに対する耐湿信頼性評価結果を示したものである。耐湿信頼性評価は、各実験例につき２０個のサンプルに対して、温度８５℃、相対湿度８５％、及び印加電圧８Ｖを実験条件として、時間ｔによる絶縁抵抗（ＩＲ）の変化を測定して行われた。図１０ａに示された実施例１の場合、１時間３０分経過後、計５つのサンプルの絶縁抵抗が急激に低下するが、図１０ｂに示された実験例２の場合、同一時間の間、すべてのサンプルの絶縁抵抗の急激な変化は観察されなかった。これは、図９ａ及び図９ｂに示されたように、実験例１に比べて実験例２の内部電極層の連結性が向上されたためであると判断される。一方、サンプルの絶縁抵抗の急激な変化とは、初期の絶縁抵抗に対して２％以上の絶縁抵抗の減少が現れることを意味することができる。ちなみに、量産工程では、絶縁抵抗が初期の絶縁抵抗に対して２ｏｒｄｅｒ以上（１０^２以上）下落するチップが１／１０以上である場合、Ｆａｉｌと判定することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、または削除などにより本発明を多様に修正及び変更させることができるものであり、これも本発明の権利範囲内に属するといえる。

１００ 本体
１１０ 誘電体層
１２１、１２２ 内部電極層
１３０ カバー層
２１０、２２０ 外部電極
Ｈ 孔
１０００ キャパシタ部品

Claims (11)

1. 誘電体層及び内部電極層を含む本体と、
   前記本体に配置され、前記内部電極層と連結される外部電極と、を含み、
   前記内部電極層と前記誘電体層との間には、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含有した領域がある、キャパシタ部品。
2. 前記領域は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）の化合物を含有した、請求項１に記載のキャパシタ部品。
3. 前記領域の前記化合物は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）のモル比が３：１である、請求項２に記載のキャパシタ部品。
4. 前記内部電極層と前記誘電体層との間で、前記領域は互いに離隔した複数で配置された、請求項２に記載のキャパシタ部品。
5. 前記内部電極層は、ニッケル（Ｎｉ）を含み、
   複数の前記領域は、前記内部電極層のニッケル（Ｎｉ）の全体質量に対して０．５ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下である、請求項４に記載のキャパシタ部品。
6. 前記内部電極層には、前記内部電極層を貫通する非導電性部が形成され、
   第１方向に沿った前記本体の断面（ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）において、
   前記第１方向と垂直する第２方向に沿った前記内部電極層の総長さに対して、前記非導電性部を除いた前記第２方向に沿った前記内部電極層の長さの比は、０．８以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
7. 誘電体グリーンシートを形成する段階と、
   ニッケル（Ｎｉ）の第１粉末と、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）を含む第２粉末を含む導電性ペーストを前記誘電体グリーンシートに塗布する段階と、を含み、
   前記導電性ペーストにおいて、前記第２粉末は、前記第１粉末の全体質量に対して０．５ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下含有された、キャパシタ部品の製造方法。
8. 前記第２粉末は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）の化合物である、請求項７に記載のキャパシタ部品の製造方法。
9. 前記第２粉末の前記化合物は、ニッケル（Ｎｉ）及び炭素（Ｃ）のモル比が３：１である、請求項８に記載のキャパシタ部品の製造方法。
10. 前記導電性ペーストが塗布された前記誘電体グリーンシートを複数積層して積層体を形成する段階と、
    前記積層体を焼結して誘電体層及び内部電極層を含む本体を形成する段階と、をさらに含む、請求項８に記載のキャパシタ部品の製造方法。
11. 前記内部電極層と前記誘電体層との間には、前記第２粉末の前記化合物を含有した領域がある、請求項１０に記載のキャパシタ部品の製造方法。

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