KR101834747B1 - 적층 세라믹 전자부품 - Google Patents

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세이지 코가
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공한다. 외부전극이 도전성분인 금속과, 도전성분 이외의 무기성분을 함유함과 함께 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 선단 영역의 SIM상을 관측한 결과로부터 하기 식 (1): 도전성분·무기성분 면적비율={(도전성분의 면적+무기성분의 면적)/(도전성분의 면적+무기성분의 면적+공극 면적)}×100…… (1)에 의해 구해지는 도전성분 및 무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위가 되도록 한다. 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 5~10㎛의 범위가 되도록 한다.

Description

적층 세라믹 전자부품{LAMINATED CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 적층 세라믹 전자부품에 관한 것이고, 상세하게는 세라믹층을 통해서 내부전극이 적층된 구조를 가지는 세라믹 소체와, 그 단면으로부터 측면으로 돌아 들어가도록 배설된 외부전극을 포함한 적층 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
대표적인 세라믹 전자부품의 하나로, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같은 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서가 있다.
이 적층 세라믹 콘덴서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체층인 세라믹층(51)을 통해서 복수의 내부전극(52(52a, 52b))이 적층된 세라믹 적층체(세라믹 소체)(60)의 양단면(53a, 53b)에 내부전극(52(52a, 52b))과 도통하도록 외부전극(54(54a, 54b))이 배설된 구조를 가지고 있다.
한편, 외부전극(54(54a, 54b)은 예를 들면, Cu 등으로 이루어지는 외부전극본체의 표면에 Ni도금막층이 형성되고, Ni도금막층의 표면에 Sn도금막층이 더 형성된 구조가 되는 경우도 많다.
그런데 이러한 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 경우, 외부전극(54(54a, 54b))은 세라믹 적층체(세라믹 소체)의 양단면에 도전성 페이스트를 도포해서 소성하는 방법에 의해 형성되는 것이 일반적이다.
이러한 외부전극의 형성에 이용되는 도전성 페이스트로서 예를 들면, Ag, Au, Cu, Ni, Pd 및 Pt로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 도전재와 유리 프릿을 비히클중에 분산한 도전성 페이스트(도체 페이스트)로서, 유리 프릿이 산화물 환산으로 SrO: 40.0~70.0중량%, B2O3: 15.0~30.0중량%, Al2O3: 10.0~20.0중량%, SiO2: 3.0~20.0중량%, MnO: 0~20.0중량%로부터 이루어지는 도전성 페이스트가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 특허문헌 1에는 상기 도전성 페이스트를 이용해서 외부전극을 형성한 적층 세라믹 콘덴서가 나타나있다.
그리고 특허문헌 1에는 상기 도전성 페이스트를 이용함으로써 인장 강도 및 휨강도가 뛰어난 외부전극을 형성하는 것이 가능해지고, 실장 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서를 얻을 수 있다고 되어있다.
그런데 특허문헌 1의 도전성 페이스트는 유리 프릿를 한정하고, 베이킹 후의 유리상(相)과 반응상의 선팽창계수를 컨트롤함으로써 형성되는 외부전극에 기인하는 잔류응력을 저감하고, 외부전극의 휨강도를 개선하려고 하는 것이다.
확실히 적층 세라믹 콘덴서의 기계적 특성을 향상시키려고 한 경우, 외부전극의 형성에 이용되는 도전성 페이스트에 사용하는 유리 프릿를 한정하고, 베이킹 후의 유리상과 반응상의 선팽창계수를 컨트롤하는 것은 유효하다고 생각된다.
그러나 유리상과 반응상의 선팽창계수를 컨트롤하는 것만으로는 반드시 외부전극에 기인하는 응력을 충분히 저감할 수 없는 경우가 있어서, 더 개선의 여지가 있는 것이 실정이다.
일본국 공개특허공보 평9-55118호
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것이며, 외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 적층 세라믹 전자부품은,
복수의 내부전극이 세라믹층을 통해서 적층된 구조를 가지는 세라믹 소체와, 상기 내부전극과 도통하는 외부전극으로서, 상기 세라믹 소체의 단면으로부터 측면으로 돌아 들어가도록 형성된 외부전극을 포함한 적층 세라믹 전자부품에 있어서,
상기 외부전극이 도전성분인 금속과, 상기 도전성분 이외의 무기성분을 함유함과 함께,
상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드(wrap around)부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역인 선단 영역에서의 주사 이온 현미경상(像)인 SIM상을 관측함으로써 얻어지는 도전성분의 면적, 무기성분의 면적 및 공극의 면적의 값으로부터 하기 식(1):
도전성분·무기성분 점유 면적율(%)={(도전성분의 면적+무기성분의 면적)/(도전성분의 면적+무기성분의 면적+공극의 면적)}×100…… (1)
에 의해 구해지는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 적층 세라믹 전자부품에 있어서는, 상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 5~10㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다.
외부전극의 랩 어라운드부의 두께를 5~10㎛의 범위로 함으로써 더 확실하게 외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 선단영역이, 상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 적층 세라믹 전자부품에 있어서는, 상기 외부전극을 구성하는 상기 도전성분이 Cu를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
외부전극을 구성하는 도전성분이 Cu를 주성분으로 하는 것인 경우에, 본 발명을 적용함으로써 확실하게 외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 적층 세라믹 전자부품에 있어서는, 상기 외부전극을 구성하는 상기 무기성분이 Si를 함유하는 것이 바람직하다.
외부전극을 구성하는 상기 무기성분이 Si를 함유하는 것인 경우에 본 발명을 적용함으로써 확실하게 외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명의 적층 세라믹 전자부품은 상술한 바와 같이 구성되어 있고, 외부전극이 도전성분인 금속과, 도전성분 이외의 무기성분을 함유함과 함께 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역인 선단 영역에서의 주사 이온 현미경상인 SIM상을 관측함으로써 얻어지는 도전성분의 면적, 무기성분의 면적 및 공극의 면적의 값으로부터 하기 식(1):
도전성분·무기성분 점유 면적율(%)={(도전성분의 면적+무기성분의 면적)/(도전성분의 면적+무기성분의 면적+공극의 면적)}×100…… (1)
에 의해 구해지는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위가 되도록 하고 있으므로, 외부전극에 기인하는 잔류응력이 작고, 휨강도 등의 기계적 강도가 뛰어난, 신뢰성이 높은 적층 세라믹 전자부품을 제공하는 것이 가능해진다.
이것은 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있을 경우에, 도전성분인 금속에 기인하는 응력이 완화되고, 기계적 강도의 개선 효과를 얻을 수 있었던 것에 의한 것이라고 생각된다.
특히, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역인 선단 영역은 응력이 커지기 쉽고, 크랙 등의 기점이 되기 쉬운 영역인 것으로부터 이 "선단 영역"에서의 도전성분·무기성분 점유 면적율을 상기 범위로 한 것이 기계적 강도의 개선에 크게 기여하고 있는 것이라고 생각된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 구성을 나타내는 정면단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 적층 세라믹 콘덴서의, 외부전극의 랩 어라운드부의 선단 영역에 도전성분(Cu)과, 무기성분과, 공극이 존재하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 적층 세라믹 콘덴서의 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극(외부전극 본체)의 랩 어라운드부의 두께를 나타내는 모식도이다.
도 4는 종래의 적층 세라믹 전자부품의 일례를 나타내는 도면이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 나타내고, 본 발명의 특징으로 하는 곳을 더 상세하게 설명한다.
[실시형태]
이 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같은 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서를 제조하는 경우를 예로 들어서 설명한다.
이 적층 세라믹 콘덴서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 유전체층인 세라믹층(1)을 통해서 복수의 내부전극(2(2a, 2b))이 적층된 세라믹 소체(적층 세라믹 콘덴서 소자)(10)의 양측의 단면(3(3a, 3b))에 내부전극(2(2a, 2b))과 도통하도록 외부전극(4(4a, 4b))이 배설된 구조를 가지고 있다.
한편, 외부전극(4(4a, 4b))은 세라믹 소체(10)의 양측의 단면(3(3a, 3b))으로부터 능선부를 넘어서 세라믹 소체의 4개의 측면(15)에까지 돌아 들어가도록 배설되어 있다.
외부전극(4(4a, 4b))은 Cu분말을 도전성분으로 하는 도전성 페이스트를 베이킹하여 이루어지는 외부전극 본체(Cu 베이킹전극)(11)와, 외부전극 본체(11)의 표면에 형성된 Ni도금막층(12)과, Ni도금막층(12)의 표면에 형성된 Sn도금막층(13)을 포함해서 이루어지는 다층구조로 되어있다.
또한, 이 적층 세라믹 콘덴서의 세라믹 소체(10)를 구성하는 세라믹층(1)은 페로브스카이트 구조를 가지는 유전체 세라믹(이 실시형태에서는 BaTiO3계 세라믹)으로부터 형성되어 있고, 또한, 내부전극(2(2a, 2b))은 Ni를 도전성분으로 하는 비금속전극이다.
다음으로, 이 적층 세라믹 전자부품(적층 세라믹 콘덴서)의 제조방법에 대해서 설명한다.
[1]세라믹 소체의 제작
(1)Ba, Ti를 주성분으로 하는 페로브스카이트형 화합물(BaTiO3계 세라믹 분말)에 대하여 유기 바인더, 유기용제, 가소제 및 분산제를 소정의 비율로 혼합한 세라믹스 랠리를 조제했다.
그로부터 이 세라믹스 랠리를 수지 필름상에 건조 후의 두께가 4.0㎛이 되도록 도포하여 세라믹 그린시트를 제작했다.
(2)평균 입경 0.3㎛인 Ni분말 50중량부와, 부틸카르비톨에 에틸셀룰로오스 10중량부를 용해한 수지 용액 45중량부와, 잔부의 분산제 및 증점제를 배합함으로써 내부전극 형성용의 도전성 페이스트(내부전극 페이스트)를 제작했다.
내부전극 페이스트를 구성하는 도전성분으로서는 Ni분말 이외에도 Ni합금, Cu, Cu합금 등의 비금속분말을 적절히 이용하는 것이 가능하다. 경우에 따라서는, Ag 등의 귀금속분말을 이용하는 것도 가능하다.
(3)상기 (1)의 공정으로 제작한 세라믹 그린시트를 소성 후에 소정의 두께를 가지는 외층부가 형성되도록 소정 매수 적층하고, 하측 외층부를 형성했다.
(4)상기 (3)의 공정으로 형성한 하측 외층부상에 상기 (1)의 공정으로 사용한 세라믹 그린시트에 상기 (2)의 공정으로 제작한 Ni를 도전성분으로 하는 도전성 페이스트(내부전극 페이스트)를 소성 후의 세라믹 소자의 크기(3.2㎜(길이)×1.6㎜(폭))에 대응하는 바와 같은 패턴으로 건조 후의 두께가 2㎛가 되도록 스크린 인쇄에 의해 도포한 전극 패턴 형성 세라믹 그린시트를 소정 매수(이 실시형태에서는 350장) 적층했다.
(5)상기 (4)의 공정으로 적층한 전극 패턴 형성 세라믹 그린시트상에 소성 후에 소정의 두께를 가지는 외층부가 형성되도록 소정 매수 적층하고, 상측 외층부를 형성함으로써 미소성 적층 블록을 형성했다.
(6)상기 (5)의 공정으로 제작한 미소성 적층 블록을 소정의 위치에서 자름으로써 미소성 세라믹 소체를 얻었다.
(7)상기 (6)의 공정으로 얻은 미소성 세라믹 소체를, 배치로를 사용하고, 질소 분위기중, 400℃, 10시간의 조건으로 탈지 처리한 후, 질소-수소-수증기 혼합 분위기중, 탑 온도 1200℃, 산소분압 10-9~10-10㎫의 조건으로 소성하고, 외부전극 형성 전의 소성 완료된 세라믹 소체를 얻었다.
한편, 이 세라믹 소체는 길이(L): 3.2㎜, 폭(W): 1.6㎜, 두께(T): 1.6㎜의 치수를 가지는 직육면체 형상인 것이다.
[2]외부전극의 형성
(1)외부전극 형성용의 도전성 페이스트의 제작
외부전극을 형성하기 위해서 이용하는 도전성 페이스트로서, Cu분말 70~75중량부, SiO2 함유율이 43중량%인 붕규산계 유리 프릿 5~10중량부, 부틸카르비톨에 에틸셀룰로오스 20중량%를 녹인 수지 용액 20중량부를 함유하는 외부전극 페이스트를 제작했다.
(2)외부전극 형성용의 도전성 페이스트의 도포
상술한 바와 같이 하여 제작한 외부전극 형성용의 도전성 페이스트를, 소성 완료된 세라믹 소체에 침지 도포의 방법으로 도포했다. 예를 들면, 정반에 소정의 두께로 외부전극 형성용의 도전성 페이스트를 도포하고, 그 위부터 유지 지그에 의해 유지한 세라믹 소체의 한쪽의 단면측을 침지하고, 세라믹 소체의 단면 및 단면으로부터 측면으로 돌아 들어가는 영역에 외부전극 페이스트를 도포했다.
그리고 도포한 도전성 페이스트를 건조시킨 후, 동일하게 세라믹 소체의 다른 쪽의 단면측을 침지하고, 세라믹 소체의 다른 쪽의 단면과, 단면으로부터 측면으로 돌아 들어가는 영역에 도전성 페이스트를 도포하고, 건조시켰다.
(3)세라믹 소체에 도포한 외부전극 형성용의 도전성 페이스트를 소성하기 위해 세라믹 소체를 벨트로(belt furnace)를 이용해서 열처리했다.
열처리는 질소-공기-수증기 혼합 분위기 혹은 질소-수소-수증기 혼합 분위기중, 탑 온도 790~880℃로, 탑 온도 시의 산소 기전력이 220~280㎷의 조건으로 실시하고, 세라믹 소체의 양단부에 Cu 베이킹전극(외부전극 본체)을 형성했다.
(4)도금
형성된 외부전극에 대하여, 습식 전해도금의 방법으로 Ni도금을 실시하고, 외부전극의 표면에 Ni도금막을 형성하며, 습식 전해도금의 방법으로 더 Sn도금을 실시하고, Ni도금막상에 Sn도금막을 형성했다.
이에 의해 도 1에 나타내는 바와 같은 구성을 포함한 적층 세라믹 콘덴서를 얻었다.
[3]평가
상술한 바와 같이 해서 제작한 적층 세라믹 콘덴서에 대해서 이하에 설명하는 방법으로,
(a)외부전극(4)의 세라믹 소체(10)의 측면(15)에 대한 랩 어라운드부(14)의 선단 영역(14a)(도 1, 도 2 참조)에서의 도전성분·무기성분 점유 면적율의 측정,
(b)외부전극(4)의 세라믹 소체(10)의 측면(15)에 대한 랩 어라운드부(14)의 두께의 측정(도 3 참조),
(c)휨 시험 및
(d)솔더링된 외부전극의 고착력의 측정
을 실시하여 특성평가를 실시했다.
(a)도전성분·무기성분 점유 면적율
적층 세라믹 콘덴서(시료)에 대해서, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역(선단 영역)에서의 도전성분(이 실시형태에서는 Cu)과 도전성분(Cu) 이외의 무기성분이 차지하는 면적의, 도전성분(Cu)과 도전성분 이외의 무기성분과 공극이 차지하는 면적에 대한 비율인 도전성분·무기성분 점유 면적율을 조사했다.
한편, 도전성분·무기성분 점유 면적율은 하기 식(1)으로 구한
도전성분·무기성분 점유 면적율(%)={(도전성분의 면적+무기성분의 면적)/(도전성분의 면적+무기성분의 면적+공극의 면적)}×100…… (1)
구체적으로는 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역의 도전성분·무기성분 점유 면적율을 조사하기 위해서, 적층 세라믹 콘덴서(시료)를 수지 굳히기한 후, 길이(L)와, 폭(T)에 의해 규정되는 면인 LT면을 깊이방향으로 연마하고, 깊이가 폭(W)방향의 치수의 1/3, 1/2 및 2/3가 되는 면을 노출시켰다.
노출시킨 각각의 면에 대하여, 외부전극(상세하게는 외부전극 본체)의 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역(선단 영역)을 FIB(Focused Ion Beam) 가공을 실시하면서 SIM상(주사 이온 현미경(Scanning Ion Microscope)상)을 얻었다. 여기서는 하나의 시료의 상기 3개의 면의 각각에 대해 5시야, 합계 15시야의 상이 얻어지도록 했다. 한편, 외부전극 페이스트가 외부전극 본체와 연속하지 않고, 섬 형상으로 존재하는 경우에는, 선단 영역에 포함하지 않는 것으로 했다.
얻어진 SIM상을 화상처리함으로써 도전성분(Cu)의 면적, 무기성분의 면적 및 공극의 면적을 산출했다.
한편, 도 2는 세라믹 소체(10)의 측면(15)으로 돌아 들어간 외부전극(4)(외부전극 본체(11))의 랩 어라운드부(14)의 선단 영역(14a)에 도전성분(Cu)과, 무기성분과, 공극이 존재하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도전성분(Cu)의 면적, 무기성분의 면적 및 공극의 면적을 산출함에 있어서는 FIB-SIM의 채널링 콘트라스트로부터 도전성분(Cu), 무기성분, 공극 및 세라믹의 각 부분을 판단하고, 도전성분(Cu), 무기성분, 공극의 각각의 부분에 대해서 화상 처리의 결과로부터 면적을 산출했다.
그리고 상기의 식(1)으로부터 도전성분·무기성분 점유 면적율을 구했다.
표 1에는 산출한 복수의 도전성분·무기성분 점유 면적율의 값으로부터 구한 평균값을 기재했다.
(b)세라믹 소체의 측면에 대한 외부전극의 랩 어라운드부의 두께의 측정
세라믹 소체의 측면에 대한 외부전극의 랩 어라운드부의 두께를 조사하기 위해 적층 세라믹 콘덴서(시료)를 수지 굳히기한 후, 길이(L)와, 폭(T)에 의해 규정되는 면인 LT면을 깊이방향으로 연마하고, 깊이가 폭(W)방향의 치수의 1/3, 1/2,및 2/3가 되는 면을 노출시켰다.
노출시킨 각각의 면에 대하여 금속 현미경으로 측정을 실시하면서, 세라믹 소체의 측면에 대한 랩 어라운드부의 최대 두께를 랩 어라운드부의 두께로서 측정했다. 여기서는 하나의 시료의 상기 3개의 면의 각각에 대해 5시야, 합계 15시야에 대해서, 랩 어라운드부의 두께를 조사했다.
도 3은 세라믹 소체(10)의 측면(15)으로 돌아 들어간 외부전극(4)(외부전극 본체(11))의 랩 어라운드부(14)의 두께를 나타내는 모식도이다.
한편, 외부전극(4)의 랩 어라운드부(14)의 두께의 측정에 있어서는, 도금막의 두께를 제외하고 있다.
또한, 표 1의 외부전극의 랩 어라운드부의 두께의 값은 측정한 랩 어라운드부의 두께의 평균값이다.
(c)휨 시험
적층 세라믹 콘덴서(시료)를 유리 에폭시 기판에 솔더 실장하고, 적층 세라믹 콘덴서(시료)의 세라믹 소체의 중앙부에 윗쪽으로부터 1.0㎜/s의 속도로 하중을 가하고, 휘는 양이 2.0㎜ 및 2.5㎜에 달한 시점부터 5±1s간 유지했다.
그 후, 유지한 적층 세라믹 콘덴서(시료)의 LW면을 깊이방향으로, 깊이가 폭(W)방향의 치수의 1/2이 될 때까지 연마하고, 연마면을 관찰하여 크랙 발생의 유무를 조사했다. 그리고 크랙 발생율을 하기 식(2)에 의해 산출했다(n=20).
크랙 발생율(%)={크랙의 발생한 시료 수/시험에 제공한 시료 수(20개)}×10…… (2)
(d)솔더링된 외부전극의 고착력의 측정
적층 세라믹 콘덴서(시료)의 외부전극을 헤드스핀에 솔더링하여 고정하고, 인장시험기에 의해 0.5㎜/s의 인장속도로 인장시험을 실시하고, 외부전극이 벗겨졌을 때의 파단 응력을 측정해서 고착력으로 했다(시료 수 n=10).
표 1의 고착력의 값(N)은 20개의 시료에 대해서 측정한 고착력의 값의 평균값이다.
[표 1]
Figure 112016023190994-pct00001
한편, 표 1에 있어서 *를 붙인 시료번호 1~3의 시료는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 75%를 넘은, 본 발명의 요건을 충족하지 않는 비교예로서의 시료이다.
또한, *를 붙인 시료번호 10 및 11의 시료는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25%를 밑도는, 본 발명의 요건을 충족하지 않는 비교예로서의 시료이다.
한편, 시료번호 4~9의 시료는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있는 본 발명의 요건을 충족하는 시료이다. 또한, 시료번호 8 및 9의 시료는 외부전극의 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 랩 어라운드부의 두께가 5~10㎛의 범위에 있는 시료이다.
<평가>
표 1의 시료번호 1~11의 각 시료 중, 도전성분·무기성분 점유 면적율이 75%를 넘고, 또한, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 25~35㎛의 범위에 있는, 본 발명의 요건을 충족하지 않는 시료(시료번호 1~3의 시료)의 경우, 솔더링의 고착력은 확보되었지만, 휨 시험에서의 크랙의 발생율이 높아져서, 바람직하지 못한 것이 확인되었다.
시료번호 10 및 11의 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25%를 밑돌면서 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 각각 10㎛, 3㎛인 본 발명의 요건을 충족하지 않는 시료의 경우, 솔더링의 고착력이 불충분해져서, 바람직하지 못한 것이 확인되었다.
한편, 시료번호 10 및 11의 시료는 상술한 바와 같이, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 10㎛, 3㎛의 시료이지만, 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25%를 밑도는 것으로부터, 강도 개선의 효과도 인정되지 않았다.
이에 대해 표 1의 시료번호 1~11의 각 시료 중, 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있는, 본 발명의 요건을 충족하는 시료(시료번호 4~9의 시료)의 경우, 휘는 양이 2.0㎜의 경우에는 크랙의 발생은 인정되지 않았다.
또한, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 10㎛, 5㎛인 시료번호 8 및 9의 시료의 경우, 휘는 양이 2.5㎜가 된 경우에도 크랙의 발생은 인정되지 않았다.
이것은 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있을 경우, 외부전극의 도전성분인 Cu에 기인하는 응력이 완화되어, 강도 개선의 효과가 발현되고, 또한, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 5~10㎛의 범위에 있을 경우에는, 외부전극에 기인하는 응력이 보다 완화되기 때문에 강도 개선 효과가 더 높아진 것에 의한 것이라고 생각된다.
그러나 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 10㎛을 넘고, 25~35㎛ 범위에 있는 시료번호 3~7의 시료의 경우에는 휘는 양이 2.5㎜가 되면, 크랙의 발생이 5~15%의 범위에서 발생하는 것이 확인되었다. 이것은 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~75%의 범위에 있을 경우에도, 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 10㎛를 넘고, 25~35㎛의 범위가 되면, 외부전극에 기인하는 응력이 얼마 정도는 커지고, 강도 개선의 효과가 저하한 것에 의한 것이라고 생각된다.
한편, 상기 실시형태에서는 적층 세라믹 콘덴서를 예로 들어서 설명했지만, 본 발명은 적층 세라믹 콘덴서에 한하지 않고, 예를 들면, 적층형 LC 복합부품, 적층 바리스터 등의 세라믹 소체의 내부에 전극(내부전극)을 포함하면서 세라믹 소체의 단면으로부터 측면으로 돌아 들어간 것 같은 태양(態樣)으로 외부전극을 포함한 갖가지 적층 세라믹 전자부품에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 그 밖의 점에 있어서도 상기 실시형태에 한정되는 것이 아닌, 발명의 범위 내에 있어서, 갖가지 응용, 변형을 가하는 것이 가능하다.
1: 세라믹층
2(2a, 2b): 내부전극
3(3a, 3b): 세라믹 소체의 단면
4(4a, 4b): 외부전극
10: 세라믹 소체
11: 외부전극 본체
12: Ni도금막층
13: Sn도금막층
14: 랩 어라운드부
14a: 랩 어라운드부의 선단 영역
15: 세라믹 소체의 측면

Claims (5)

  1. 복수의 내부전극이 세라믹층을 통해서 적층된 구조를 가지는 세라믹 소체와, 상기 내부전극과 도통하는 외부전극으로서, 상기 세라믹 소체의 단면으로부터 측면으로 돌아 들어가도록 형성된 외부전극을 포함한 적층 세라믹 전자부품에 있어서,
    상기 외부전극이 도전성분인 금속과, 상기 도전성분 이외의 무기성분을 함유함과 함께,
    상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드부의 선단 영역에서의 주사 이온 현미경상인 SIM상을 관측함으로써 얻어지는 도전성분의 면적, 무기성분의 면적 및 공극의 면적의 값으로부터 하기 식(1):
    도전성분·무기성분 점유 면적율(%)={(도전성분의 면적+무기성분의 면적)/(도전성분의 면적+무기성분의 면적+공극의 면적)}×100…… (1)
    에 의해 구해지는 도전성분·무기성분 점유 면적율이 25~66%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드부의 두께가 5~10㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선단영역이, 상기 세라믹 소체의 측면으로 돌아 들어간 상기 외부전극의 랩 어라운드부의 선단으로부터 50㎛ 이내의 영역인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자부품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부전극을 구성하는 상기 도전성분이 Cu인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자부품.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부전극을 구성하는 상기 무기성분이 Si를 함유하는 것인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자부품.
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