外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法
【課題】本発明は、外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供する。本発明によると、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決することができる。
【解決手段】本発明は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供する。本発明によると、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子製品の小型化に伴い、積層セラミック電子部品の小型化及び大容量化も求められており、これにより、当該積層セラミック電子部品の外部電極も薄層化されている。
【０００３】
外部電極用ペーストは、主材料として銅（Ｃｕ）等の導電性金属粉末が含まれるため、チップの密閉性及び外部電極とチップとの電気的連結性を保障し、補助材料としてガラスが含まれるため、上記導電性金属粉末の焼結収縮時に生じる空間を充填すると共に外部電極とチップとの結合力を与える役割をする。
【０００４】
上記ガラスとしては、通常、酸化物系ガラスを用いる。上記外部電極用ペーストをチップの端部に塗布し焼結させることにより外部電極を形成し、その後、ニッケル（Ｎｉ）及び錫（Ｓｎ）を順次電解メッキすることによりメッキ層を形成する。
【０００５】
しかしながら、上記外部電極用ペーストに酸化物系ガラスを添加して外部電極を製作することには、下記のような問題がある。
【０００６】
第一に、焼成過程でガラスが内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【０００７】
第二に、焼成過程でガラスが外部電極の外に溶出されるため、その後のメッキ工程でメッキ不良が生じることがある。
【０００８】
特に、外部電極の薄層化に伴い、所望の水準の緻密度を具現するのが困難となり、ガラスの高温挙動特性上、ガラスの不足又は過剰による不良発生の可能性が増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決できる外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストは、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含むことができる。
【００１１】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００１２】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００１３】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００１４】
本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層を含むセラミック本体と、当該セラミック本体内で上記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、当該第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び当該第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、を含み、上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００１５】
上記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００１６】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００１７】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００１８】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品は、複数の誘電体層を含むセラミック本体と、当該セラミック本体内で上記複数の誘電体層のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極と、当該第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び当該第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、を含み、上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００２０】
上記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００２１】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００２２】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００２３】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、誘電体層と当該誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極とを含むセラミック本体を製造する段階と、導電性金属粉末とａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末とを含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、上記第１及び第２の内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体の上に塗布する段階と、上記セラミック本体を焼成して第１及び第２の外部電極を形成する段階と、を含むことができる。
【００２５】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００２６】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００２７】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００２８】
上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、伝導性を有する非晶質金属（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｍｅｔａｌ）を用いて外部電極を形成するため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストの概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの概略斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態は、多様な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が後述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、当業界における通常の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ものである。したがって、図面における要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。なお、図面上において同一符号で表示される要素は、同一の要素である。
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストの概略図である。
【００３４】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストは、導電性金属粉末１と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末２と、を含み、有機バインダーと有機溶剤とを含む有機ビヒクルをさらに含むことができる。
【００３５】
上記導電性金属粉末１は、静電容量の形成のために上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されることができる材質であれば特に制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００３６】
上記導電性金属粉末１の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、上記外部電極用導電性ペーストに上記伝導性非晶質金属粉末２が含まれることから、ガラス等の無機材料を含む際に起こることがある問題が生じないため、上記導電性金属粉末１の含量は、４０〜６０重量部であることができる。
【００３８】
具体的には、本発明の一実施形態によると、ガラスを過量に含む際に起こることがある問題、即ち、焼成過程でガラスが内部電極を覆って当該内部電極と外部電極との連結性が低下する問題及び焼成過程でガラスが外部電極の外に溶出されて焼成後のメッキ工程でメッキ不良が生じる問題を解決することができる。
【００３９】
したがって、本発明の一実施形態によると、上記導電性金属粉末１の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００４０】
上記導電性金属粉末１が上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０重量部未満で含まれる場合、上記伝導性非晶質金属粉末２が過量に添加されるため、内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００４１】
上記導電性金属粉末１が上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して６０重量部を超えて含まれる場合、上記伝導性非晶質金属粉末２が少量添加されるため、チップの密閉性が低下することがある。
【００４２】
上記伝導性非晶質金属粉末２は、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含むことができる。
【００４３】
上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有する物質で、焼成過程中に外部電極とセラミック本体との間に均一に融着されて当該外部電極と当該セラミック本体とを強く接合させることができる。
【００４４】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、内部電極を含むセラミック本体の末端の気密封着（ｈｅｒｍｅｔｉｃ ｓｅａｌｉｎｇ）に非常に効果的であることができる。
【００４５】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有するため、酸化物系ガラスとは異なり、焼成過程中に溶融された伝導性非晶質金属粉末２が内部電極を覆ってしまう場合にも当該内部電極と外部電極との電気的接合を可能にすることができる。
【００４６】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有するため、酸化物系ガラスとは異なり、焼成過程中に溶融された伝導性非晶質金属粉末２が外部電極の外に溶出される場合にもメッキ層の形成を可能にすることができる。
【００４７】
本発明の一実施形態による伝導性非晶質金属粉末２は、内部電極と外部電極との電気的接合及び溶出の際にもメッキ層の形成が可能となるように、ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）の式で表現される物質を含むことができる。
【００４８】
上記伝導性非晶質金属粉末２を４００〜１０００℃の高温でセラミック本体と均一に接合させるためには、ガラス安定性及び濡れ温度が重要である。
【００４９】
上記ガラス安定性（ΔＴ）は、結晶化温度（Ｔｃ）とガラス転移温度（Ｔｇ）との差、即ち、ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｇで表現されることができる。
【００５０】
上記ガラス安定性（ΔＴ）は、接合しようとする温度における安定的な粘性挙動の確保の面において重要な因子で、本発明の一実施形態によると、上記伝導性非晶質金属粉末２のガラス安定性が約５０℃以上であってこそ、セラミック本体と外部電極との十分な接合力が得られる。
【００５１】
上記濡れ温度（Ｔｗｅｔ）は、伝導性非晶質金属粉末の励起現象と密接な関係がある。外部電極用導電性ペースト内の導電性金属粉末と伝導性非晶質金属粉末との濡れ温度が電極焼成温度に比べて相対的に高い場合、焼成過程で溶融液状態の伝導性非晶質金属粉末が外部電極の外に溶出されることがある。
【００５２】
また、外部電極用導電性ペースト内の導電性金属粉末と伝導性非晶質金属粉末との濡れ温度が電極焼成温度に比べて低すぎる場合、内部電極と外部電極との合金反応が起こる前に伝導性非晶質金属粉末が先に軟化及び融着されて内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００５３】
本発明の一実施形態によると、上記式がａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足するため、焼成過程中に伝導性非晶質金属粉末が外部電極とセラミック本体との間に均一に融着されて当該外部電極と当該セラミック本体とを強く接合させることができる。
【００５４】
上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径は、例えば、０．５〜５．０μｍであることができるが、特に制限されるものではない。
【００５５】
上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径が０．５μｍ未満の場合、当該伝導性非晶質金属粉末２が先に軟化及び融着されて内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００５６】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径が５．０μｍを超える場合、焼成過程で当該伝導性非晶質金属粉末２が外部電極の外に溶出されることがあるため、問題となることがある。
【００５７】
図２は、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの概略斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【００５８】
図２及び図３を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層３を含むセラミック本体１０と、当該セラミック本体１０内で上記誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２と、当該第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１及び当該第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含み、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００５９】
以下、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品を積層セラミックキャパシタとして説明するが、これに制限されるものではない。
【００６０】
図２を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタにおいて、長さ方向は「Ｌ方向」、幅方向は「Ｗ方向」、厚さ方向は「Ｔ方向」である。上記「厚さ方向」は、誘電体層を積み重ねる方向、即ち、「積層方向」である。
【００６１】
本発明の他の実施形態によると、上記誘電体層１の原料は、十分な静電容量が得られるものであれば特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）粉末であることができる。
【００６２】
上記誘電体層１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等のパウダーに、本発明の目的に応じて多様なセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤等が添加されることができる。
【００６３】
上記第１及び第２の内部電極２１、２２を形成する材料は、特に制限されず、例えば、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）の一つ以上の物質からなる導電性ペーストを用いて上記第１及び第２の内部電極２１、２２を形成することができる。
【００６４】
本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタは、上記第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１と、上記第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含むことができる。
【００６５】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、静電容量の形成のために上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結され、また、それぞれ異なる電位に連結されることができる。
【００６６】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００６７】
上記外部電極用導電性ペーストに関する特徴は、上述と同様であるため、以下ではその説明を省略する。
【００６８】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００６９】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、酸化物系ガラスの代わりに導電性を有する非晶質金属粉末を含んで形成されるため、溶存酸素含量を極少量にすることができる。
【００７０】
具体的には、本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の形成の際に用いられる外部電極用導電性ペースト内に酸化物系ガラスが含まれないため、当該酸化物系ガラスによる酸素発生を抑制することができる。
【００７１】
但し、外部電極の形成過程で必然的反応による酸素発生があることもあるが、極めて少量に過ぎず、特に、本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量を１００ｐｐｍ以下にすることができる。
【００７２】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内に酸化物系ガラスの代わりに導電性を有する非晶質金属粉末を含むため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【００７３】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品は、複数の誘電体層３を含むセラミック本体１０と、当該セラミック本体１０内で上記複数の誘電体層３のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極２１、２２と、当該第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１及び当該第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含み、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００７４】
本実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層、第１及び第２の内部電極がそれぞれ複数積層されたことを除いては、上述と同様であるため、以下ではその説明を省略する。
【００７５】
図４は、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造工程図である。
【００７６】
図４を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、誘電体層３と当該誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２とを含むセラミック本体１０を製造する段階と、導電性金属粉末とａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末とを含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されるように上記外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体１０の上に塗布する段階と、上記セラミック本体１０を焼成して第１及び第２の外部電極３１、３２を形成する段階と、を含むことができる。
【００７７】
なお、本実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法に関する説明のうち上述した実施形態と重複する説明は省略する。
【００７８】
以下、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法を説明する上で、積層セラミック電子部品を積層セラミックキャパシタとして説明するが、これに制限されるものではない。
【００７９】
まず、誘電体層３と、当該誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２と、を含むセラミック本体１０を製造することができる。
【００８０】
上記誘電体層３は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等のパウダーをセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤と配合しバスケットミル（Ｂａｓｋｅｔ Ｍｉｌｌ）を用いて形成されたスラリーをキャリアフィルム上に塗布し乾燥させることにより製造された数μｍの厚さのセラミックグリーンシートで形成されることができる。
【００８１】
その後、上記セラミックグリーンシートの上に導電性ペーストをディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）し、スクイージー（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）を一側方向に進行させながら上記導電性ペーストによる内部電極層を形成することができる。
【００８２】
この際、上記導電性ペーストは、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属材料及びニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）のうち一つの物質で形成されるか又は少なくとも二つの物質を混合して形成されることができる。
【００８３】
このように内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから分離した後、当該内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートを複数積層してセラミックグリーンシート積層体を形成することができる。
【００８４】
次いで、上記セラミックグリーンシート積層体を高温及び高圧で圧着し、圧着された当該セラミックグリーンシート積層体を所定のサイズに切断してセラミック本体１０を製造することができる
【００８５】
次に、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを製造することができる。
【００８６】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００８７】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００８８】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００８９】
次に、上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されるように、上記外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体１０の上に塗布することができる。
【００９０】
最後に、上記セラミック本体１０を焼成して第１及び第２の外部電極３１、３２を形成することができる。
【００９１】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、これに制限されるものではない。
【００９３】
本実施例は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストで形成される第１及び第２の外部電極を含む積層セラミックキャパシタに対し、静電容量低下の有無及びメッキ不良の有無を試験するために行われた。
【００９４】
本実施例による積層セラミックキャパシタは、下記の段階で製作された。
【００９５】
まず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等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上に塗布し乾燥して複数のセラミックグリーンシートを製造し、当該セラミックグリーンシートで誘電体層を形成した。
【００９６】
上記誘電体層の焼成後の厚さは、１μｍ以下である。
【００９７】
その後、ニッケル粒子の平均サイズが０．０５〜０．２μｍの内部電極用導電性ペーストを製造した。
【００９８】
次いで、上記セラミックグリーンシート上に上記内部電極用導電性ペーストをスクリーン印刷工法により塗布して内部電極層を形成した後、当該内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートを２００層積層して積層体を製造した。
【００９９】
次に、上記積層体を圧着及び切断して０６０３規格サイズのチップを製造し、当該チップをＨ２０．１％以下の還元雰囲気下で１０５０〜１２００℃で焼成した。
【０１００】
次に、伝導性非晶質金属粉末の組成を多様に適用した外部電極用導電性ペーストを用いて外部電極を形成し、メッキ工程等を経て積層セラミックキャパシタを製作した。
【０１０１】
下記表１は、積層セラミックキャパシタの外部電極用導電性ペースト内に含まれる伝導性非晶質金属粉末の組成及び含量によるガラス安定性（ΔＴ）、濡れ温度（Ｔｗｅｔ）、静電容量低下の有無及びメッキ不良の有無を比較したものである。
【０１０２】
【表１】
注１）容量低下の有無の評価基準：Ｘは不良、○は良好
注２）メッキ不良の有無の評価基準：Ｘは不良、○は良好
【０１０３】
上記表１を参照すると、比較例１は、酸化物系ガラスを含有する通常の外部電極用導電性ペーストを適用したもので、電極の焼成による静電容量低下及びメッキ不良の問題があることが分かる。
【０１０４】
比較例２は、伝導性非晶質金属粉末のガラス安定性（ΔＴ）が５０℃未満であり、当該伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）も高いため、静電容量低下の問題 があることが分かる。
【０１０５】
これに対し、実施例１及び２は、本発明の数値範囲を満足するもので、ガラス安定性（ΔＴ）、及び伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）が良好であるため、静電容量低下及びメッキ不良の問題がなく、良好な結果を示すことが分かる。
【０１０６】
実施例３から６も、ガラス安定性（ΔＴ）、及び伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）が非常に良好であるため、静電容量低下及びメッキ不良の問題がなく、良好な結果を示すことが分かる。
【０１０７】
一方、比較例３から５は、伝導性非晶質金属粉末のガラス安定性（ΔＴ）が５０℃未満であり、当該伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）も高いため、静電容量低下の問題があることが分かる。
【０１０８】
結局、本発明の一実施形態によると、第１及び第２の外部電極が、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含むため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【０１０９】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されることなく添付の特許請求の範囲によって限定される。したがって、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当該技術分野における通常の知識を有する者による多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 導電性金属粉末
２ 伝導性非晶質金属粉末
３ 誘電体層
１０ セラミック本体
２１ 第１の内部電極
２２ 第２の内部電極
３１、３２ 第１及び第２の外部電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子製品の小型化に伴い、積層セラミック電子部品の小型化及び大容量化も求められており、これにより、当該積層セラミック電子部品の外部電極も薄層化されている。
【０００３】
外部電極用ペーストは、主材料として銅（Ｃｕ）等の導電性金属粉末が含まれるため、チップの密閉性及び外部電極とチップとの電気的連結性を保障し、補助材料としてガラスが含まれるため、上記導電性金属粉末の焼結収縮時に生じる空間を充填すると共に外部電極とチップとの結合力を与える役割をする。
【０００４】
上記ガラスとしては、通常、酸化物系ガラスを用いる。上記外部電極用ペーストをチップの端部に塗布し焼結させることにより外部電極を形成し、その後、ニッケル（Ｎｉ）及び錫（Ｓｎ）を順次電解メッキすることによりメッキ層を形成する。
【０００５】
しかしながら、上記外部電極用ペーストに酸化物系ガラスを添加して外部電極を製作することには、下記のような問題がある。
【０００６】
第一に、焼成過程でガラスが内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【０００７】
第二に、焼成過程でガラスが外部電極の外に溶出されるため、その後のメッキ工程でメッキ不良が生じることがある。
【０００８】
特に、外部電極の薄層化に伴い、所望の水準の緻密度を具現するのが困難となり、ガラスの高温挙動特性上、ガラスの不足又は過剰による不良発生の可能性が増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決できる外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストは、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含むことができる。
【００１１】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００１２】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００１３】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００１４】
本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層を含むセラミック本体と、当該セラミック本体内で上記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、当該第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び当該第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、を含み、上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００１５】
上記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００１６】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００１７】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００１８】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品は、複数の誘電体層を含むセラミック本体と、当該セラミック本体内で上記複数の誘電体層のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極と、当該第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び当該第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、を含み、上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００２０】
上記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００２１】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００２２】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００２３】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、誘電体層と当該誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極とを含むセラミック本体を製造する段階と、導電性金属粉末とａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末とを含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、上記第１及び第２の内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体の上に塗布する段階と、上記セラミック本体を焼成して第１及び第２の外部電極を形成する段階と、を含むことができる。
【００２５】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００２６】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００２７】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００２８】
上記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、伝導性を有する非晶質金属（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｍｅｔａｌ）を用いて外部電極を形成するため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストの概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの概略斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態は、多様な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が後述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、当業界における通常の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ものである。したがって、図面における要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。なお、図面上において同一符号で表示される要素は、同一の要素である。
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストの概略図である。
【００３４】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による外部電極用導電性ペーストは、導電性金属粉末１と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末２と、を含み、有機バインダーと有機溶剤とを含む有機ビヒクルをさらに含むことができる。
【００３５】
上記導電性金属粉末１は、静電容量の形成のために上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されることができる材質であれば特に制限されず、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００３６】
上記導電性金属粉末１の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、上記外部電極用導電性ペーストに上記伝導性非晶質金属粉末２が含まれることから、ガラス等の無機材料を含む際に起こることがある問題が生じないため、上記導電性金属粉末１の含量は、４０〜６０重量部であることができる。
【００３８】
具体的には、本発明の一実施形態によると、ガラスを過量に含む際に起こることがある問題、即ち、焼成過程でガラスが内部電極を覆って当該内部電極と外部電極との連結性が低下する問題及び焼成過程でガラスが外部電極の外に溶出されて焼成後のメッキ工程でメッキ不良が生じる問題を解決することができる。
【００３９】
したがって、本発明の一実施形態によると、上記導電性金属粉末１の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００４０】
上記導電性金属粉末１が上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０重量部未満で含まれる場合、上記伝導性非晶質金属粉末２が過量に添加されるため、内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００４１】
上記導電性金属粉末１が上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して６０重量部を超えて含まれる場合、上記伝導性非晶質金属粉末２が少量添加されるため、チップの密閉性が低下することがある。
【００４２】
上記伝導性非晶質金属粉末２は、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含むことができる。
【００４３】
上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有する物質で、焼成過程中に外部電極とセラミック本体との間に均一に融着されて当該外部電極と当該セラミック本体とを強く接合させることができる。
【００４４】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、内部電極を含むセラミック本体の末端の気密封着（ｈｅｒｍｅｔｉｃ ｓｅａｌｉｎｇ）に非常に効果的であることができる。
【００４５】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有するため、酸化物系ガラスとは異なり、焼成過程中に溶融された伝導性非晶質金属粉末２が内部電極を覆ってしまう場合にも当該内部電極と外部電極との電気的接合を可能にすることができる。
【００４６】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２は、伝導性を有するため、酸化物系ガラスとは異なり、焼成過程中に溶融された伝導性非晶質金属粉末２が外部電極の外に溶出される場合にもメッキ層の形成を可能にすることができる。
【００４７】
本発明の一実施形態による伝導性非晶質金属粉末２は、内部電極と外部電極との電気的接合及び溶出の際にもメッキ層の形成が可能となるように、ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）の式で表現される物質を含むことができる。
【００４８】
上記伝導性非晶質金属粉末２を４００〜１０００℃の高温でセラミック本体と均一に接合させるためには、ガラス安定性及び濡れ温度が重要である。
【００４９】
上記ガラス安定性（ΔＴ）は、結晶化温度（Ｔｃ）とガラス転移温度（Ｔｇ）との差、即ち、ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｇで表現されることができる。
【００５０】
上記ガラス安定性（ΔＴ）は、接合しようとする温度における安定的な粘性挙動の確保の面において重要な因子で、本発明の一実施形態によると、上記伝導性非晶質金属粉末２のガラス安定性が約５０℃以上であってこそ、セラミック本体と外部電極との十分な接合力が得られる。
【００５１】
上記濡れ温度（Ｔｗｅｔ）は、伝導性非晶質金属粉末の励起現象と密接な関係がある。外部電極用導電性ペースト内の導電性金属粉末と伝導性非晶質金属粉末との濡れ温度が電極焼成温度に比べて相対的に高い場合、焼成過程で溶融液状態の伝導性非晶質金属粉末が外部電極の外に溶出されることがある。
【００５２】
また、外部電極用導電性ペースト内の導電性金属粉末と伝導性非晶質金属粉末との濡れ温度が電極焼成温度に比べて低すぎる場合、内部電極と外部電極との合金反応が起こる前に伝導性非晶質金属粉末が先に軟化及び融着されて内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００５３】
本発明の一実施形態によると、上記式がａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足するため、焼成過程中に伝導性非晶質金属粉末が外部電極とセラミック本体との間に均一に融着されて当該外部電極と当該セラミック本体とを強く接合させることができる。
【００５４】
上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径は、例えば、０．５〜５．０μｍであることができるが、特に制限されるものではない。
【００５５】
上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径が０．５μｍ未満の場合、当該伝導性非晶質金属粉末２が先に軟化及び融着されて内部電極を覆ってしまうため、当該内部電極と外部電極との連結性が低下することがある。
【００５６】
また、上記伝導性非晶質金属粉末２の平均粒径が５．０μｍを超える場合、焼成過程で当該伝導性非晶質金属粉末２が外部電極の外に溶出されることがあるため、問題となることがある。
【００５７】
図２は、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタの概略斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【００５８】
図２及び図３を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層３を含むセラミック本体１０と、当該セラミック本体１０内で上記誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２と、当該第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１及び当該第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含み、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００５９】
以下、本発明の他の実施形態による積層セラミック電子部品を積層セラミックキャパシタとして説明するが、これに制限されるものではない。
【００６０】
図２を参照すると、本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタにおいて、長さ方向は「Ｌ方向」、幅方向は「Ｗ方向」、厚さ方向は「Ｔ方向」である。上記「厚さ方向」は、誘電体層を積み重ねる方向、即ち、「積層方向」である。
【００６１】
本発明の他の実施形態によると、上記誘電体層１の原料は、十分な静電容量が得られるものであれば特に制限されず、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）粉末であることができる。
【００６２】
上記誘電体層１を形成する材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等のパウダーに、本発明の目的に応じて多様なセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤等が添加されることができる。
【００６３】
上記第１及び第２の内部電極２１、２２を形成する材料は、特に制限されず、例えば、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）の一つ以上の物質からなる導電性ペーストを用いて上記第１及び第２の内部電極２１、２２を形成することができる。
【００６４】
本発明の他の実施形態による積層セラミックキャパシタは、上記第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１と、上記第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含むことができる。
【００６５】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、静電容量の形成のために上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結され、また、それぞれ異なる電位に連結されることができる。
【００６６】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成されることができる。
【００６７】
上記外部電極用導電性ペーストに関する特徴は、上述と同様であるため、以下ではその説明を省略する。
【００６８】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００６９】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２は、酸化物系ガラスの代わりに導電性を有する非晶質金属粉末を含んで形成されるため、溶存酸素含量を極少量にすることができる。
【００７０】
具体的には、本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の形成の際に用いられる外部電極用導電性ペースト内に酸化物系ガラスが含まれないため、当該酸化物系ガラスによる酸素発生を抑制することができる。
【００７１】
但し、外部電極の形成過程で必然的反応による酸素発生があることもあるが、極めて少量に過ぎず、特に、本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量を１００ｐｐｍ以下にすることができる。
【００７２】
本発明の他の実施形態によると、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内に酸化物系ガラスの代わりに導電性を有する非晶質金属粉末を含むため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【００７３】
本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品は、複数の誘電体層３を含むセラミック本体１０と、当該セラミック本体１０内で上記複数の誘電体層３のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極２１、２２と、当該第１の内部電極２１と電気的に連結された第１の外部電極３１及び当該第２の内部電極２２と電気的に連結された第２の外部電極３２と、を含み、上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下であることができる。
【００７４】
本実施形態による積層セラミック電子部品は、誘電体層、第１及び第２の内部電極がそれぞれ複数積層されたことを除いては、上述と同様であるため、以下ではその説明を省略する。
【００７５】
図４は、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミックキャパシタの製造工程図である。
【００７６】
図４を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法は、誘電体層３と当該誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２とを含むセラミック本体１０を製造する段階と、導電性金属粉末とａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末とを含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されるように上記外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体１０の上に塗布する段階と、上記セラミック本体１０を焼成して第１及び第２の外部電極３１、３２を形成する段階と、を含むことができる。
【００７７】
なお、本実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法に関する説明のうち上述した実施形態と重複する説明は省略する。
【００７８】
以下、本発明のさらに他の実施形態による積層セラミック電子部品の製造方法を説明する上で、積層セラミック電子部品を積層セラミックキャパシタとして説明するが、これに制限されるものではない。
【００７９】
まず、誘電体層３と、当該誘電体層３を介して対向配置される第１及び第２の内部電極２１、２２と、を含むセラミック本体１０を製造することができる。
【００８０】
上記誘電体層３は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等のパウダーをセラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、分散剤と配合しバスケットミル（Ｂａｓｋｅｔ Ｍｉｌｌ）を用いて形成されたスラリーをキャリアフィルム上に塗布し乾燥させることにより製造された数μｍの厚さのセラミックグリーンシートで形成されることができる。
【００８１】
その後、上記セラミックグリーンシートの上に導電性ペーストをディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）し、スクイージー（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）を一側方向に進行させながら上記導電性ペーストによる内部電極層を形成することができる。
【００８２】
この際、上記導電性ペーストは、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属材料及びニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）のうち一つの物質で形成されるか又は少なくとも二つの物質を混合して形成されることができる。
【００８３】
このように内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから分離した後、当該内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートを複数積層してセラミックグリーンシート積層体を形成することができる。
【００８４】
次いで、上記セラミックグリーンシート積層体を高温及び高圧で圧着し、圧着された当該セラミックグリーンシート積層体を所定のサイズに切断してセラミック本体１０を製造することができる
【００８５】
次に、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを製造することができる。
【００８６】
上記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）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。
【００８７】
上記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることができる。
【００８８】
上記導電性金属粉末の含量は、上記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部であることができる。
【００８９】
次に、上記第１及び第２の内部電極２１、２２と電気的に連結されるように、上記外部電極用導電性ペーストを上記セラミック本体１０の上に塗布することができる。
【００９０】
最後に、上記セラミック本体１０を焼成して第１及び第２の外部電極３１、３２を形成することができる。
【００９１】
上記第１及び第２の外部電極３１、３２の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下であることができる。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、これに制限されるものではない。
【００９３】
本実施例は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストで形成される第１及び第２の外部電極を含む積層セラミックキャパシタに対し、静電容量低下の有無及びメッキ不良の有無を試験するために行われた。
【００９４】
本実施例による積層セラミックキャパシタは、下記の段階で製作された。
【００９５】
まず、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等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上に塗布し乾燥して複数のセラミックグリーンシートを製造し、当該セラミックグリーンシートで誘電体層を形成した。
【００９６】
上記誘電体層の焼成後の厚さは、１μｍ以下である。
【００９７】
その後、ニッケル粒子の平均サイズが０．０５〜０．２μｍの内部電極用導電性ペーストを製造した。
【００９８】
次いで、上記セラミックグリーンシート上に上記内部電極用導電性ペーストをスクリーン印刷工法により塗布して内部電極層を形成した後、当該内部電極層が形成されたセラミックグリーンシートを２００層積層して積層体を製造した。
【００９９】
次に、上記積層体を圧着及び切断して０６０３規格サイズのチップを製造し、当該チップをＨ２０．１％以下の還元雰囲気下で１０５０〜１２００℃で焼成した。
【０１００】
次に、伝導性非晶質金属粉末の組成を多様に適用した外部電極用導電性ペーストを用いて外部電極を形成し、メッキ工程等を経て積層セラミックキャパシタを製作した。
【０１０１】
下記表１は、積層セラミックキャパシタの外部電極用導電性ペースト内に含まれる伝導性非晶質金属粉末の組成及び含量によるガラス安定性（ΔＴ）、濡れ温度（Ｔｗｅｔ）、静電容量低下の有無及びメッキ不良の有無を比較したものである。
【０１０２】
【表１】
注１）容量低下の有無の評価基準：Ｘは不良、○は良好
注２）メッキ不良の有無の評価基準：Ｘは不良、○は良好
【０１０３】
上記表１を参照すると、比較例１は、酸化物系ガラスを含有する通常の外部電極用導電性ペーストを適用したもので、電極の焼成による静電容量低下及びメッキ不良の問題があることが分かる。
【０１０４】
比較例２は、伝導性非晶質金属粉末のガラス安定性（ΔＴ）が５０℃未満であり、当該伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）も高いため、静電容量低下の問題 があることが分かる。
【０１０５】
これに対し、実施例１及び２は、本発明の数値範囲を満足するもので、ガラス安定性（ΔＴ）、及び伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）が良好であるため、静電容量低下及びメッキ不良の問題がなく、良好な結果を示すことが分かる。
【０１０６】
実施例３から６も、ガラス安定性（ΔＴ）、及び伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）が非常に良好であるため、静電容量低下及びメッキ不良の問題がなく、良好な結果を示すことが分かる。
【０１０７】
一方、比較例３から５は、伝導性非晶質金属粉末のガラス安定性（ΔＴ）が５０℃未満であり、当該伝導性非晶質金属粉末と銅（Ｃｕ）との濡れ温度（Ｔｗｅｔ）も高いため、静電容量低下の問題があることが分かる。
【０１０８】
結局、本発明の一実施形態によると、第１及び第２の外部電極が、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含むため、電極の焼成後に生じやすい内部電極と外部電極との連結性低下及びガラスの励起によるメッキ不良を解決した積層セラミック電子部品を具現することができる。
【０１０９】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されることなく添付の特許請求の範囲によって限定される。したがって、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当該技術分野における通常の知識を有する者による多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 導電性金属粉末
２ 伝導性非晶質金属粉末
３ 誘電体層
１０ セラミック本体
２１ 第１の内部電極
２２ 第２の内部電極
３１、３２ 第１及び第２の外部電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属粉末と、
ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、
を含む、外部電極用導電性ペースト。
【請求項２】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項３】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項４】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項５】
誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び前記第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、
を含み、
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下である、積層セラミック電子部品。
【請求項６】
前記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成される、請求項５に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項７】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項８】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項９】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１０】
複数の誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記複数の誘電体層のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び前記第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、
を含み、
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下である、積層セラミック電子部品。
【請求項１１】
前記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成される、請求項１０に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１２】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１３】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１４】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１５】
誘電体層と、当該誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、を含むセラミック本体を製造する段階と、
導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、
前記第１及び第２の内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを前記セラミック本体の上に塗布する段階と、
前記セラミック本体を焼成して第１及び第２の外部電極を形成する段階と、
を含む、積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１６】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１７】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１８】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１】
導電性金属粉末と、
ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、
を含む、外部電極用導電性ペースト。
【請求項２】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項３】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項４】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１に記載の外部電極用導電性ペースト。
【請求項５】
誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び前記第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、
を含み、
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下である、積層セラミック電子部品。
【請求項６】
前記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成される、請求項５に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項７】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項８】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項９】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項６に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１０】
複数の誘電体層を含むセラミック本体と、
前記セラミック本体内で前記複数の誘電体層のそれぞれを介して対向配置される複数の第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極と電気的に連結された第１の外部電極及び前記第２の内部電極と電気的に連結された第２の外部電極と、
を含み、
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量が１００ｐｐｍ以下である、積層セラミック電子部品。
【請求項１１】
前記第１及び第２の外部電極は、導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを塗布して形成される、請求項１０に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１２】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１３】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１４】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１１に記載の積層セラミック電子部品。
【請求項１５】
誘電体層と、当該誘電体層を介して対向配置される第１及び第２の内部電極と、を含むセラミック本体を製造する段階と、
導電性金属粉末と、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００、２０≦ａ≦６０、２０≦ｂ≦６０及び２≦ｃ≦２５を満足する式ａ（Ｃｕ、Ｎｉ）−ｂＺｒ−ｃ（Ａｌ、Ｓｎ）を含む伝導性非晶質金属粉末と、を含む外部電極用導電性ペーストを製造する段階と、
前記第１及び第２の内部電極と電気的に連結されるように外部電極用導電性ペーストを前記セラミック本体の上に塗布する段階と、
前記セラミック本体を焼成して第１及び第２の外部電極を形成する段階と、
を含む、積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１６】
前記伝導性非晶質金属粉末の平均粒径は、０．５〜５．０μｍである、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１７】
前記導電性金属粉末の含量は、前記外部電極用導電性ペースト１００重量部に対して４０〜６０重量部である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１８】
前記導電性金属粉末は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）及び銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）からなる群から選択された一つ以上である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２の外部電極の内部の溶存酸素含量は、１００ｐｐｍ以下である、請求項１５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５８７２２（Ｐ２０１３−５８７２２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４１１１５（Ｐ２０１２−４１１１５）
【出願日】平成２４年２月２８日（２０１２．２．２８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２８日（２０１２．２．２８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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