KR102520821B1 - 적층 세라믹 전자 부품 - Google Patents

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Abstract

긴 변 방향에 있어서의 항절 강도를 확보 가능한 저배형의 적층 세라믹 전자 부품을 제공한다. 적층 세라믹 전자 부품에서는, 세라믹 소체가, 제1 축 방향을 향한 제1 및 제2 주면과, 제1 축에 직교하는 제2 축 방향을 향한 제1 및 제2 단부면과, 제1 단부면으로 인출된 제1 내부 전극과, 제1 내부 전극에 대향하며, 제2 단부면으로 인출된 제2 내부 전극을 갖고, 제1 및 제2 축에 직교하는 제3 축 방향으로 장척으로 형성되어 있다. 제1 외부 전극은, 제1 단부면을 덮는 제1 피복부와, 제1 피복부로부터 제2 주면으로 연장되는 제1 연장부를 갖는다. 제2 외부 전극은, 제2 단부면을 덮는 제2 피복부와, 제2 피복부로부터 제2 주면으로 연장되는 제2 연장부를 갖는다. 적층 세라믹 전자 부품에서는, 세라믹 소체의 두께를 T1이라 하고, 제1 및 제2 연장부의 두께를 T2라 하면, T1이 80㎛ 이하이고, 또한 T2/(T1+T2)가 0.32 이하이다.

Description

적층 세라믹 전자 부품{LAMINATED CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 저배형의 적층 세라믹 전자 부품에 관한 것이다.
전자 기기의 소형화에 수반하여, 적층 세라믹 전자 부품의 저배화가 요구되고 있다. 특허문헌 1에는, 저배형의 적층 세라믹 콘덴서가 개시되어 있다. 이 적층 세라믹 콘덴서에서는, 외부 전극을 얇게 한 만큼, 세라믹 소체를 두껍게 함으로써, 두께 방향의 강도를 확보하고 있다.
일본 특허 공개 제2014-130999호 공보
그러나, 세라믹 소체의 두께가 80㎛ 이하인 초박형 적층 세라믹 콘덴서에서는, 세라믹 소체만에 의해서는 두께 방향의 강도를 확보할 수 없는 경우가 있다. 즉, 이와 같은 적층 세라믹 콘덴서에서는, 특허문헌 1에 기재된 기술을 채용하였다고 해도, 충분한 강도가 얻어지기 어렵다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도를 확보 가능한 저배형의 적층 세라믹 전자 부품을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 세라믹 전자 부품은, 세라믹 소체와, 제1 외부 전극과, 제2 외부 전극을 구비한다.
상기 세라믹 소체는, 제1 축 방향을 향한 제1 및 제2 주면과, 상기 제1 축에 직교하는 제2 축 방향을 향한 제1 및 제2 단부면과, 상기 제1 단부면으로 인출된 제1 내부 전극과, 상기 제1 내부 전극에 대향하며, 상기 제2 단부면으로 인출된 제2 내부 전극을 갖고, 상기 제1 및 제2 축에 직교하는 제3 축 방향으로 장척으로 형성되어 있다.
상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 단부면을 덮는 제1 피복부와, 상기 제1 피복부로부터 상기 제2 주면으로 연장되는 제1 연장부를 갖는다.
상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 단부면을 덮는 제2 피복부와, 상기 제2 피복부로부터 상기 제2 주면으로 연장되는 제2 연장부를 갖는다.
상기 적층 세라믹 전자 부품에서는, 상기 세라믹 소체의 상기 제1 축 방향의 치수를 T1이라 하고, 상기 제1 및 제2 연장부의 상기 제1 방향의 치수를 T2라 하면, T1이 80㎛ 이하이고, 또한 T2/(T1+T2)가 0.32 이하이다.
이 적층 세라믹 전자 부품에서는, 세라믹 소체의 긴 변 방향을 따라서 제1 및 제2 외부 전극이 형성되고, 제1 및 제2 외부 전극에 의해 세라믹 소체가 보강되어 있다. 이 구성에서는, 적층 세라믹 전자 부품의 두께(T1+T2)에 대한 제1 및 제2 연장부의 두께 T2의 비율을 0.32 이하로 함으로써, 세라믹 소체 및 외부 전극의 전체로서 긴 변 방향에 있어서의 높은 항절 강도를 얻을 수 있다.
상기 적층 세라믹 전자 부품에서는, T2/(T1+T2)가 0.04 이상이어도 된다.
상기 적층 세라믹 전자 부품에서는, T2가 3㎛ 이상이어도 된다.
이 구성에서는, 제1 및 제2 외부 전극에 의해 세라믹 소체를 보강하는 효과를 보다 유효하게 얻을 수 있다.
긴 변 방향에 있어서의 항절 강도를 확보 가능한 저배형의 적층 세라믹 전자 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도.
도 2는 상기 적층 세라믹 콘덴서의 A-A'선을 따른 단면도.
도 3은 상기 적층 세라믹 콘덴서의 B-B'선을 따른 단면도.
도 4는 상기 적층 세라믹 콘덴서의 세라믹 소체의 분해 사시도.
도 5는 비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 사시도.
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 항절 강도 측정에 대하여 설명하기 위한 모식도.
도 7은 실시예 및 비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서의 항절 강도의 측정 결과를 나타내는 그래프.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도면에는, 적절히 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축이 도시되어 있다. X축, Y축 및 Z축은 전체 도면에 있어서 공통이다.
1. 적층 세라믹 콘덴서(10)의 구성
도 1∼도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)를 도시하는 도면이다. 도 1은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 사시도이다. 도 2는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 도 1의 A-A'선을 따른 단면도이다. 도 3은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 도 1의 B-B'선을 따른 단면도이다.
적층 세라믹 콘덴서(10)는 저배형으로 구성되며, 예를 들어 두께(Z축 방향의 치수)를 100㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 예를 들어 긴 변 방향(X축 방향)의 치수를 0.5㎜∼2.0㎜로 할 수 있고, 짧은 변 방향(Y축 방향)의 치수를 0.2㎜∼1.0㎜로 할 수 있다.
보다 구체적으로, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 사이즈는, 예를 들어 0.6㎜×0.3㎜×50㎛, 1.0㎜×0.5㎜×80㎛, 1.6㎜×0.8㎜×100㎛ 등으로 할 수 있다. 물론, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 이들 이외에도 다양한 사이즈로 할 수 있다.
적층 세라믹 콘덴서(10)는 세라믹 소체(11)와, 제1 외부 전극(14)과, 제2 외부 전극(15)을 구비한다. 세라믹 소체(11)는 적층 세라믹 콘덴서(10)의 본체로서 구성되며, X축 방향으로 장척으로 형성되어 있다. 외부 전극(14, 15)은 각각, 세라믹 소체(11)의 표면을 부분적으로 덮고 있다.
세라믹 소체(11)는 X축 방향을 향한 2개의 측면과, Y축 방향을 향한 2개의 단부면과, Z축 방향을 향한 2개의 주면을 포함하는 6면체 형상을 갖는다. 또한, 세라믹 소체(11)는 엄밀하게 6면체 형상은 아니어도 되고, 예를 들어 세라믹 소체(11)의 각 면이 곡면이어도 되고, 세라믹 소체(11)가 전체적으로 둥그스름한 형상이어도 된다.
세라믹 소체(11)의 Z축 방향의 치수인 두께 T1은 80㎛ 이하이다. 이와 같이 세라믹 소체(11)의 두께 T1을 매우 작게 함으로써, 외부 전극(14, 15)의 두께를 포함한 적층 세라믹 콘덴서(10)의 두께를 100㎛ 이하로 하는 것이 가능해진다.
한편, 세라믹 소체(11)의 두께 T1을 매우 작게 하면, 세라믹 소체(11)에 있어서의 두께 T1에 대한 긴 변 방향의 치수의 비율(애스펙트비)이 커진다. 이에 의해, 세라믹 소체(11)에서는, 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도가 작아지기 때문에, 긴 변 방향의 중앙부에 가해지는 두께 방향의 응력에 의해 균열 등의 기계적 손상이 발생하기 쉬워진다.
세라믹 소체(11)에서는, 두께 T1이 긴 변 방향의 치수의 5분의 1 이하인 경우에, 특히 기계적 손상이 발생하기 쉬워진다. 세라믹 소체(11)에는, 다양한 타이밍에 두께 방향의 응력이 가해지는 것이 생각될 수 있는데, 특히 적층 세라믹 콘덴서(10)의 실장 시에 가해지는 두께 방향의 응력에 견디는 것이 요구된다.
즉, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 세라믹 소체(11)의 한쪽의 주면의 중앙부를 흡착 유지하는 칩 마운터에 의해 기판에 실장된다. 이때, 칩 마운터로부터 세라믹 소체(11)의 주면에 두께 방향의 응력이 가해진다. 세라믹 소체(11) 단체에서는, 이 응력에 견디는 항절 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다.
본 실시 형태에서는, 외부 전극(14, 15)이, 세라믹 소체(11)의 긴 변 방향의 전체 범위에 걸쳐 형성되어, 세라믹 소체(11)를 긴 변 방향을 따라서 보강하는 기능을 갖는다. 제1 외부 전극(14)은 세라믹 소체(11)의 한쪽의 단부면을 덮는 제1 피복부(14a)를 갖고, 제2 외부 전극(15)은 세라믹 소체(11)의 다른 쪽의 단부면을 덮는 제2 피복부(15a)를 갖는다.
제1 외부 전극(14)은 제1 피복부(14a)로부터 Z축 방향 하측의 주면에 Y축 방향을 따라서 연장되는 제1 연장부(14b)를 갖는다. 제2 외부 전극(15)은 제2 피복부(15a)로부터 Z축 방향 하측의 주면에 Y축 방향을 따라서 연장되는 제2 연장부(15b)를 갖는다. 연장부(14b, 15b)는 Y축 방향으로 서로 이격되어 있다.
한편, 제1 외부 전극(14)은 세라믹 소체(11)의 Z축 방향 상측의 주면으로는 연장되어 있지 않다. 또한, 제2 외부 전극(15)도, 세라믹 소체(11)의 Z축 방향 상측의 주면으로는 연장되어 있지 않다. 이들에 의해, 외부 전극(14, 15)에서는 모두, Y-Z 평면에 병행인 단면이 L자 형상으로 되어 있다.
즉, 세라믹 소체(11)의 짧은 변 방향의 양단부는, L자 형상의 단면을 갖는 외부 전극(14, 15)에 의해 덮여 있다. 이에 의해, 세라믹 소체(11)가 외부 전극(14, 15)에 의해 긴 변 방향을 따라서 보강된다. 이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 세라믹 소체(11) 및 외부 전극(14, 15)의 전체로서 항절 강도를 확보할 수 있다.
적층 세라믹 콘덴서(10)의 Z축 방향의 치수인 두께는, 세라믹 소체(11)의 두께 T1과, 연장부(14b, 15b)의 Z축 방향의 치수인 두께 T2의 합계(T1+T2)로서 나타낼 수 있다. 즉, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 요구되는 두께(T1+T2)로 되도록, 두께 T1, T2의 비율을 결정 가능하다.
적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 주로 외부 전극(14, 15)의 연장부(14b, 15b)의 존재에 의해, 세라믹 소체(11)를 긴 변 방향을 따라서 보강하는 효과가 얻어진다. 따라서, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2가 0보다도 크면, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.
그러나, 연장부(14b, 15b)에 의해 세라믹 소체(11)를 보강하는 효과를 보다 유효하게 얻기 위해서는, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2가 어느 정도 확보되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, T2/(T1+T2)가 0.04 이상인 것이 바람직하다.
또한, 마찬가지의 관점에서, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2가 3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이 경우, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 실장 시에 연장부(14b, 15b)에 있어서의 땜납 침식을 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.
한편, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 두께(T1+T2)에 대한 연장부(14b, 15b)의 두께 T2의 비율을 너무 크게 하면, 세라믹 소체(11)의 두께 T1이 너무 작아져, 세라믹 소체(11) 단체로서의 항절 강도가 불충분해진다. 따라서, 세라믹 소체(11)의 두께 T1이 어느 정도 확보되어 있을 필요가 있다.
구체적으로, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, T2/(T1+T2)가 0.32 이하로 되도록, 두께 T1, T2의 비율이 결정된다. 또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, T2/(T1+T2)가 0.3 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도가 향상된다.
즉, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 두께 T1, T2의 비율을 상기와 같이 함으로써, 외부 전극(14, 15)에 연장부(14b, 15b)를 형성하지 않는 구성, 즉 두께 T2가 0인 구성보다도 높은 항절 강도가 얻어지기 쉬워진다. 따라서, 외부 전극(14, 15)에 연장부(14b, 15b)를 형성하는 것에 의한 효과가 유효하게 얻어진다.
또한, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2는 균일하지 않아도 된다. 이 경우, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2는 연장부(14b, 15b)의 두께의 최대값으로서 규정할 수 있다. 또한, 외부 전극(14, 15)의 피복부(14a, 15a)의 Y축 방향의 치수인 두께 T3은, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2와 동일 정도여도, 상이해도 된다.
또한, 연장부(14b, 15b)에서는, 세라믹 소체(11)의 주면을 보강하는 기능을 양호하게 얻기 위해, Y축 방향의 치수 L2를 세라믹 소체(11)의 짧은 변 방향의 치수 L1의 25％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 마찬가지의 관점에서, 연장부(14b, 15b)의 치수 L2는 125㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
외부 전극(14, 15)은 각각, 전기의 양도체에 의해 형성되고, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 단자로서 기능한다. 외부 전극(14, 15)을 형성하는 전기의 양도체로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금을 사용할 수 있다.
외부 전극(14, 15)은 특정한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 외부 전극(14, 15)은 단층 구조여도 복층 구조여도 된다. 복층 구조의 외부 전극(14, 15)은, 예를 들어 하지막과 표면막의 2층 구조나, 하지막과 중간막과 표면막의 3층 구조로 하여 구성되어 있어도 된다.
하지막은, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하여 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 스퍼터링법에 의해 하지막을 형성한다. 그러나, 하지막은, 스퍼터링법 이외에, 예를 들어 침지법, 스프레이법, 인쇄법 등으로도 형성할 수도 있다.
중간막은, 예를 들어 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등을 주성분으로 하여 형성할 수 있다. 표면막은, 예를 들어 구리(Cu), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 금(Au), 아연(Zn) 등을 주성분으로 하여 형성할 수 있다. 중간막 및 표면막은, 예를 들어 도금법 등으로 형성할 수 있다.
세라믹 소체(11)는 용량 형성부(16)와, 커버부(17)와, 사이드 마진부(18)를 갖는다. 용량 형성부(16)는 세라믹 소체(11)의 X축 및 Z축 방향에 있어서의 중앙부에 배치되어 있다. 커버부(17)는 용량 형성부(16)를 Z축 방향으로부터 덮고, 사이드 마진부(18)는 용량 형성부(16)를 X축 방향으로부터 덮고 있다.
보다 상세하게, 커버부(17)는 용량 형성부(16)의 Z축 방향 양측에 각각 배치되어 있다. 사이드 마진부(18)는 용량 형성부(16)의 X축 방향 양측에 각각 배치되어 있다. 커버부(17) 및 사이드 마진부(18)는 주로, 용량 형성부(16)를 보호함과 함께, 용량 형성부(16)의 주위의 절연성을 확보하는 기능을 갖는다.
용량 형성부(16)에는, 복수의 제1 내부 전극(12)과, 복수의 제2 내부 전극(13)이 형성되어 있다. 내부 전극(12, 13)은, 모두 X-Y 평면을 따라서 연장되는 시트 형상이며, Z축 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다. 내부 전극(12, 13)은, 용량 형성부(16)에 있어서 Z축 방향으로 서로 대향하고 있다.
도 4는 세라믹 소체(11)의 분해 사시도이다. 세라믹 소체(11)는 도 4에 도시한 바와 같은 시트가 적층된 구조를 갖고 있다. 용량 형성부(16) 및 사이드 마진부(18)는 내부 전극(12, 13)이 인쇄된 시트를 포함할 수 있다. 커버부(17)는 내부 전극(12, 13)이 인쇄되어 있지 않은 시트를 포함할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 내부 전극(12)은 제1 외부 전극(14)측의 세라믹 소체(11)의 단부면으로 인출되어, 제1 외부 전극(14)에 접속되어 있다. 제2 내부 전극(13)은 제2 외부 전극(15)측의 세라믹 소체(11)의 단부면으로 인출되어, 제2 외부 전극(15)에 접속되어 있다. 이에 의해, 내부 전극(12, 13)이 외부 전극(14, 15)과 도통하고 있다.
또한, 제1 내부 전극(12)은 제2 외부 전극(15)과의 사이에 간격을 두고 배치되어, 제2 외부 전극(15)으로부터 절연되어 있다. 제2 내부 전극(13)은 제1 외부 전극(14)과의 사이에 간격을 두고 배치되어, 제1 외부 전극(14)으로부터 절연되어 있다. 즉, 제1 내부 전극(12)은 제1 외부 전극(14)과만 도통하고, 제2 내부 전극(13)은 제2 외부 전극(15)과만 도통하고 있다.
내부 전극(12, 13)은 각각, 전기의 양도체에 의해 형성되며, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 내부 전극으로서 기능한다. 내부 전극(12, 13)을 형성하는 전기의 양도체로서는, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등을 주성분으로 하는 금속이나 합금이 사용된다.
용량 형성부(16)는 유전체 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 내부 전극(12, 13) 간의 각 유전체 세라믹층의 용량을 크게 하기 위해, 용량 형성부(16)를 형성하는 재료로서 고유전율의 유전체 세라믹스가 사용된다. 고유전율의 유전체 세라믹스로서는, 예를 들어 티타늄산바륨(BaTiO3)으로 대표되는, 바륨(Ba) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 페로브스카이트 구조의 재료를 들 수 있다.
또한, 용량 형성부(16)를 구성하는 유전체 세라믹스는, 티타늄산바륨계 이외에도, 티타늄산스트론튬(SrTiO3)계, 티타늄산칼슘(CaTiO3)계, 티타늄산마그네슘(MgTiO3)계, 지르콘산칼슘(CaZrO3)계, 티타늄산지르콘산칼슘(Ca(Zr, Ti)O3)계, 지르콘산바륨(BaZrO3)계, 산화티타늄(TiO2)계 등이어도 된다.
커버부(17) 및 사이드 마진부(18)도, 유전체 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 커버부(17) 및 사이드 마진부(18)를 형성하는 재료는, 절연성 세라믹스이면 되지만, 용량 형성부(16)와 마찬가지의 조성계의 재료를 사용하는 것보다, 제조 효율이 향상됨과 함께, 세라믹 소체(11)에 있어서의 내부 응력이 억제된다.
상기의 구성에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)의 사이에 전압이 인가되면, 용량 형성부(16)에 있어서 내부 전극(12, 13)의 사이의 복수의 유전체 세라믹층에 전압이 가해진다. 이에 의해, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)의 사이의 전압에 따른 전하가 축적된다.
또한, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 구성은, 특정한 구성에 한정되지 않고, 적층 세라믹 콘덴서(10)에 요구되는 사이즈나 성능 등에 따라서, 공지의 구성을 적절히 채용 가능하다. 예를 들어, 각 내부 전극(12, 13)의 매수나, 내부 전극(12, 13)의 사이의 유전체 세라믹층의 두께는 적절히 결정 가능하다.
2. 적층 세라믹 콘덴서(10)의 작용 효과
도 5는 비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(110)의 사시도이다. 적층 세라믹 콘덴서(110)는 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)와는 달리, 세라믹 소체(111)의 긴 변 방향(X축 방향)의 양단부에 외부 전극(114, 115)이 형성된 일반적인 구성을 갖는다.
비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(110)에서는, 긴 변 방향의 중앙부가 세라믹 소체(111)만을 포함하고 있다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(110)의 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도는, 세라믹 소체(111) 단체의 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도와 동등하다.
이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(110)에서는, 세라믹 소체(111)의 두께 T1을 80㎛ 이하로 하면, 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도가 불충분해진다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(110)에서는, 실장 시 등에 세라믹 소체(111)의 긴 변 방향 중앙부에 두께 방향의 응력이 가해지면, 균열 등의 기계적 손상이 발생하기 쉽다.
한편, 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 상기한 바와 같이, 세라믹 소체(11)가 긴 변 방향을 따라서 외부 전극(14, 15)에 의해 보강되어 있다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 비교예에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)보다도, 긴 변 방향에 있어서의 높은 항절 강도가 얻어진다.
즉, 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)을 일반적인 구성으로부터 변경함으로써, 긴 변 방향에 있어서의 항절 강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 새로운 구성을 추가하지 않고, 기계적 손상을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 세라믹 소체(11)의 짧은 변 방향의 양단부에 외부 전극(14, 15)이 형성되어 있기 때문에, 외부 전극(14, 15)끼리가 근접하고 있다. 이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 등가 직렬 인덕턴스(ESL : Equivalent Series Inductance)를 저감할 수 있다.
3. 실시예
적층 세라믹 콘덴서(10)에 대하여, 두께(T1+T2)를 67㎛로 통일하고, 두께(T1+T2)에 대한 연장부(14b, 15b)의 두께 T2의 비율 T2/(T1+T2)가 상이한 6종류의 샘플을 제작하였다. 어느 샘플에 있어서도, X축 방향의 치수를 1.0㎜로 하고, Y축 방향의 치수를 0.5㎜로 하였다.
각 샘플의 세라믹 소체(11)는 내부 전극을 형성하기 위한 도전성 페이스트가 적절히 인쇄된 유전체 세라믹스의 그린 시트 적층체를 절단하여 얻어진 칩을 소성함으로써 제작하였다. 세라믹 소체(11)의 소성 온도는 1000℃∼1400℃로 하였다.
적층 세라믹 콘덴서(10)에 대하여, 세라믹 소체(11)의 소성 시에 있어서의 수축량을 고려하여, 두께 0.5∼3㎛의 그린 시트의 적층수를 조정함으로써, 세라믹 소체(11)의 두께 T1이 67㎛, 64㎛, 62㎛, 57㎛, 47㎛, 37㎛인 6종류의 샘플을 제작하였다.
각 샘플의 외부 전극(14, 15)은, 스퍼터링법으로 성막한 하지막에 도금 처리를 실시함으로써 형성하였다. 각 샘플의 외부 전극(14, 15)의 연장부(14b, 15b)의 두께 T2는, 도금 처리의 조건(전류 및 시간 등)을 조정함으로써 0㎛[연장부(14b, 15b) 없음], 3㎛, 5㎛, 10㎛, 20㎛, 30㎛로 하였다.
또한, 연장부(14b, 15b)의 두께 T2가 3㎛, 5㎛, 10㎛, 20㎛, 30㎛인 5개의 샘플은, 상기 실시 형태의 실시예에 해당한다. 한편, 연장부(14b, 15b)를 형성하지 않은, 즉 연장부(14b, 15b)의 두께 T2가 0㎛인 샘플은, 상기 실시 형태의 비교예에 해당한다.
이상에 의해 얻어진 적층 세라믹 콘덴서(10)의 샘플에 대하여, 항절 강도 측정을 행하였다. 도 6은 항절 강도 측정에 대하여 설명하기 위한 모식도이다. 항절 강도 측정에는, Z축 방향 하방으로 움푹 들어가는 오목부 S1이 형성된 가대 S와, 가대 S의 오목부 S1의 Z축 방향 상방에 배치된 압압자 P를 사용한다.
가대 S의 오목부 S1의 X축 방향의 치수는, 각 샘플의 긴 변 방향 치수의 0.6배이다. 또한, 압압자 P의 Z축 방향 하단부는, 반경 500㎛의 원호 형상의 단면으로 되도록 형성되어 있다. 각 샘플은, 긴 변 방향에 있어서 오목부 S1에 걸쳐, 압압자 P가 세라믹 소체(11)의 주면의 중앙부에 대향하도록, 가대 S 상에 세트된다.
도 6은 적층 세라믹 콘덴서(10)의 샘플을 가대 S 상에 세트한 상태를 도시한다. 이 상태로부터, 압압자 P를 Z축 방향 하방으로 이동시켜, 각 샘플의 Z축 방향 상면에 대하여, 각 샘플에 기계적 손상이 발생할 때까지 Z축 방향 하방으로의 응력을 가한다. 이 동안, 압압자 P로부터 각 샘플에 가하고 있는 하중을 축차적으로 측정하였다.
그리고, 각 샘플에 기계적 손상이 발생하였을 때의 하중을 각 샘플의 항절 강도로 하였다. 도 7은 각 샘플의 항절 강도의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7의 횡축은 각 샘플에 있어서의 두께(T1+T2)에 대한 연장부(14b, 15b)의 두께 T2의 비율 T2/(T1+T2)를 나타내고, 도 7의 종축은 각 샘플의 항절 강도를 나타내고 있다.
또한, 도 7에 도시한 항절 강도는, 하중의 측정값이 아니라, 적층 세라믹 콘덴서(10) 중 T2/(T1+T2)가 0[즉 연장부(14b, 15b) 없음]인 비교예에 따른 샘플의 항절 강도를 「1」로 하여, 실시예에 따른 각 샘플의 항절 강도를 규격화한 값으로 나타내고 있다. 즉, 도 7에 도시한 항절 강도는, 각 샘플의 항절 강도 상대값이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 각 플롯으로부터, 포물선의 근사 곡선을 그릴 수 있다. 보다 상세하게, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 항절 강도는, T2/(T1+T2)가 0부터 0.15 정도까지의 영역에서 증가하고, T2/(T1+T2)가 0.15를 초과하는 부근에서부터 감소하기 시작하여, T2/(T1+T2)가 0.25를 초과하는 영역에서 직선적으로 감소하고 있다.
또한, 0<T2/(T1+T2)≤0.32에서는, 항절 강도가 1.0보다 크고, 즉 연장부(14b, 15b) 없음의 샘플보다도 큰 항절 강도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 0.04≤T2/(T1+T2)≤0.3에서는, 항절 강도가 1.1 이상이며, 연장부(14b, 15b) 없음의 샘플보다도 1할 이상 큰 항절 강도가 얻어지는 것을 알 수 있다.
4. 그 밖의 실시 형태
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고 다양한 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들어, 적층 세라믹 콘덴서(10)에서는, 외부 전극(14, 15)이 세라믹 소체(11)의 단부면으로부터 Z축 방향 하측의 주면뿐만 아니라 X축 방향을 향한 양측면 중 적어도 한쪽으로도 연장되어 있어도 된다. 즉, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 외부 전극(14, 15)에서는, X-Y 평면을 따른 단면이 U자 형상 또는 L자 형상이어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 적층 세라믹 전자 부품의 일례로서 적층 세라믹 콘덴서(10)에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 한 쌍의 외부 전극을 갖는 적층 세라믹 전자 부품 전반에 적용 가능하다. 이와 같은 적층 세라믹 전자 부품으로서는, 예를 들어 칩 배리스터, 칩 서미스터, 적층 인덕터 등을 들 수 있다.
10 : 적층 세라믹 콘덴서
11 : 세라믹 소체
12, 13 : 내부 전극
14, 15 : 외부 전극
14a, 15a : 피복부
14b, 15b : 연장부
16 : 용량 형성부
17 : 커버부
18 : 사이드 마진부

Claims (4)

  1. 제1 축 방향을 향한 제1 및 제2 주면과, 상기 제1 축에 직교하는 제2 축 방향을 향한 제1 및 제2 단부면과, 상기 제1 단부면으로 인출된 제1 내부 전극과, 상기 제1 내부 전극에 대향하며, 상기 제2 단부면으로 인출된 제2 내부 전극을 갖고, 상기 제1 및 제2 축에 직교하는 제3 축 방향으로 장척으로 형성된 세라믹 소체와,
    상기 제1 단부면을 덮는 제1 피복부와, 상기 제1 피복부로부터 상기 제2 주면으로 연장되고, 상기 제1 주면으로 연장되지 않는 제1 연장부를 갖는 제1 외부 전극과,
    상기 제2 단부면을 덮는 제2 피복부와, 상기 제2 피복부로부터 상기 제2 주면으로 연장되고, 상기 제1 주면으로 연장되지 않는 제2 연장부를 갖는 제2 외부 전극을 구비하고,
    상기 세라믹 소체의 상기 제1 축 방향의 치수를 T1이라 하고, 상기 제1 및 제2 연장부의 상기 제1 축 방향의 치수를 T2라 하면, T1이 64㎛ 이하이고, 또한 T2/(T1+T2)가 0.04 이상 0.3 이하인 적층 세라믹 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    T2가 3㎛ 이상인 적층 세라믹 전자 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    T1이 상기 세라믹 소체의 상기 제3 축 방향의 치수의 5분의 1 이하인 적층 세라믹 전자 부품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    T1이 57㎛ 이하인 적층 세라믹 전자 부품.
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