JP7782111B2 - キャパシタ部品及びキャパシタ部品の製造方法 - Google Patents

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。

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。

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もう一つは、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もう一つは、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、上記内部電極層は、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）をそれぞれ含み、上記内部電極層の全体に対して、上記内部電極層に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量（ａｔ％）の合計の比は３．３以上３．７以下であるキャパシタ部品が提供される。

本発明の一側面に係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係るキャパシタ部品は、容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を向上させることができる。

本発明の他の側面に係るキャパシタ部品は、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。 いずれか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、単に特定の実施形態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のみを意味するのではなく、他の構成が各構成要素間に介在して、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ものであるため、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Ｚ方向または厚さ方向、第２方向はＸ方向または長さ方向、第３方向はＹ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について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は、いずれかの内部電極層を概略的に示した図面である。

図１～図４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。

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からなることができる。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の一面及び他面は、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際に、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と通称される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果たすことができる。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とは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、及び分散程度の少なくとも１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、及び分散程度の少なくとも１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４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４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、中間に配置された誘電体層１１０によって互いに電気的に分離されることができる。

内部電極層１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含むことができる。例えば、内部電極層１２１、１２２は、ニッケル（Ｎｉ）－ジルコニウム（Ｚｒ）－ゲルマニウム（Ｇｅ）合金を含むことができる。例えば、内部電極層１２１、１２２は、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）のうち１つ以上を含む第１粉末、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３粉末をそれぞれ含む導電性ペーストから形成されることができる。例えば、導電性ペーストにおいて、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末は、第１粉末のニッケル（Ｎｉ）重量に対して２．５ｗｔ％以上３．５ｗｔ％以下の割合で含有されることができ、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３粉末は、第１粉末のニッケル（Ｎｉ）重量に対して２．０ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下の割合で含有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。

内部電極層１２１、１２２の全体に対して、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）のそれぞれの含有量（ａｔ％）の合計の比は、３．３ａｔ％以上３．７ａｔ％以下の割合であることができる。内部電極層１２１、１２２に対するジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量の合計の比が３．３ａｔ％未満であるか、３．７ａｔ％超過である場合、後述する内部電極層の連結性向上の効果が僅かである。

内部電極層１２１、１２２の全体に対して、ジルコニウム（Ｚｒ）は、１．６ａｔ％以上１．８ａｔ％以下の割合で含有されることができる。内部電極層１２１、１２２にジルコニウム（Ｚｒ）が１．６ａｔ％未満含有されるか、内部電極層１２１、１２２にジルコニウム（Ｚｒ）が１．８ａｔ％超過含有される場合、後述する内部電極層の連結性向上の効果が僅かである。

内部電極層１２１、１２２に含有されたゲルマニウム（Ｇｅ）含有量（ａｔ％）は、内部電極層１２１、１２２に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）含有量（ａｔ％）よりも多くてもよい。但し、両者の差が大きくなる場合、内部電極層の連結性向上の効果が僅かになるため、両者の差は０．１ａｔ％内外であることが好ましい。

内部電極層１２１、１２２に含有されたニッケル（Ｎｉ）含有量（ａｔ％）に対して、内部電極層１２１、１２２に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量（ａｔ％）の合計の比は、３．８以上４．３以下であってもよい。上記比が３．８未満または４．３超過である場合、後述する内部電極層の連結性向上の効果が僅かである。

内部電極層１２１、１２２に対するニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）のそれぞれの含有有無及びその含有量は、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を介して判定することができる。具体的には、図３のように、幅方向Ｙの中央部でとった長さ方向Ｘ－厚さ方向Ｚの断面（ＸＺ ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）のうち内部電極層１２１、１２２に該当する領域に、ニッケル（Ｎｉ）元素に対するスキャニング、ジルコニウム（Ｚｒ）元素に対するスキャニング、及びゲルマニウム（Ｇｅ）元素に対するスキャニングを行うと、当該領域がニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含むことが分かり、その含有量も分かる。または、内部電極層１２１、１２２に対するニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、及びゲルマニウム（Ｇｅ）のそれぞれの含有有無及びその含有量は、ＩＣＰ分析を行うことで判定することができる。具体的には、キャパシタ部品から外部電極を研磨して除去した後、誘電体層及び内部電極層を含む本体を粉砕して１次粉末を作り、１次粉末において磁石を用いて内部電極層成分を抽出し、磁石で抽出された１次粉末についてＩＣＰ－ＭＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を行うことで確認することができる。なお、内部電極層１２１、１２２がニッケル（Ｎｉ）－ジルコニウム（Ｚｒ）－ゲルマニウム（Ｇｅ）含金を含むことは、Ｘ線回折分析法（Ｘ－Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＸＲＤ）により判断することができる。

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、部品の容量が増加するにつれて、内部電極層の厚さは薄く形成される必要があるが、このために、内部電極層形成用導電性ペーストに添加されるニッケルなどの金属粉末の大きさが小さくなると、これにより金属粉末の焼結開始温度が低温領域に移動するようになり、結果的に、内部電極層を形成するための金属粉末の焼結開始温度と、誘電体層を形成するためのセラミック粉末の焼結開始温度間の差が増加する。これにより、焼結後に内部電極層の連結性が低下するという問題が生じ、これによって部品の容量が低下し、信頼性が低下するなどの問題が発生することがある。

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、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３粉末を併せて添加することで、上述の問題を解決する。すなわち、内部電極層形成用導電性ペーストにジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３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、内部電極層を形成するための焼結開始温度を比較的高温領域に移動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。

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。

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方向に沿った数値（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は、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）をさらに含むことができる。例えば、内部電極層１２１、１２２内には、セラミック粒子Ｃが配置されることができる。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、さらにチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などのセラミック粉末を追加することで、形成されたものであることができる。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、この場合、本実施形態に係るキャパシタ部品の信頼性が向上することができる。内部電極層１２１、１２２内には、空隙（ｖｏｉｄ）Ｖが形成されることができる。空隙Ｖは、導電性ペーストに含まれた導電性粉末の焼結過程における拡散及び再結晶によって形成されるか、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除去されることで形成されるか、または導電性ペーストに含まれたセラミック粉末が焼結過程で誘電体層１１０に拡散して形成されるものであることができる。一方、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は異なる。

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を媒介として隣接した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を互いに連結する様子が示されているが、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４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の総合計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の連結性に関連したものであり、上記比が０．８未満の場合には、内部電極層１２１、１２２の連結性が劣り、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方向に沿った数値（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。

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に示したように、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に延長した第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のそれぞれに延長することができるが、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に示したように、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の形態やその他の目的に応じて変えることができる。

［実験例］
ニッケル（Ｎｉ）を含む第１粉末、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３粉末を用意した。

第１～第３粉末のうち第１粉末のみを含む第１導電性ペーストを製造し、第１～第３粉末のうち第１～第３粉末を全て含む第２導電性ペーストを製造し、第１～第３粉末のうち第１及び第２粉末のみを含む第３導電性ペーストを製造し、第１～第３粉末のうち第１及び第３粉末のみを含む第４導電性ペーストを製造した。

第２導電性ペーストにおいて、第２粉末は、第１粉末（ニッケル（Ｎｉ））に対して、ジルコニウム（Ｚｒ）が３．０ｗｔ％となるように含有され、第３粉末は、第１粉末（ニッケル（Ｎｉ））に対して、ゲルマニウム（Ｇｅ）が２．５ｗｔ％となるように含有された。

第３導電性ペーストにおいて、第２粉末は、第１粉末（ニッケル（Ｎｉ））に対して、ジルコニウム（Ｚｒ）が５．５ｗｔ％となるように含有された。

第４導電性ペーストにおいて、第３粉末は、第１粉末（ニッケル（Ｎｉ））に対して、ゲルマニウム（Ｇｅ）が５．５ｗｔ％となるように含有された。

内部電極層形成用導電性ペーストとして上記第１～第４導電性ペーストのそれぞれを用い、未焼結の第１～第４グリーン本体を形成し、これを焼結して本体を製造した。

第１導電性ペーストで内部電極層を形成したものを実験例１、第２導電性ペーストで内部電極層を形成したものを実験例２、第３導電性ペーストで内部電極層を形成したものを実験例３、第４導電性ペーストで内部電極層を形成したものを実験例４とした。

実験例１～４は、上述した内部電極層形成用導電性ペーストの導電性粉末含有条件のみを異ならせて、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（Ｘ×Ｙ×Ｚ）、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）外部電極組成及び形成条件などを同一にした。例えば、実験例１～４のすべての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Ｘ＝７８５μｍ、Ｙ＝４４０μｍ、Ｚ＝４３０μｍと互いに同一である。

第２導電性ペーストで内部電極層を形成した実験例２に対して、上述したＩＣＰ分析法により内部電極層に含有された各元素の分析を行った。

表１を参照すると、実験例２の内部電極層は、第１～第３粉末の物質であるＮｉ、Ｚｒ及びＧｅのすべてを含むことが分かる。

図５は、実験例１の本体の幅方向Ｙの中央部でとった長さ方向－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６は、実験例２の本体の幅方向Ｙの中央部でとった長さ方向－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７４．１％であり、実験例２の場合、内部電極層の連結性が８６．０％である。その結果、ニッケル（Ｎｉ）粉末、ジルコニウム（Ｚｒ）粉末、及びゲルマニウム（Ｇｅ）粉末を全て含む第２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、導電性粉末でニッケル（Ｎｉ）粉末のみを含む第１導電性ペーストを用いた実験例１の内部電極層の連結性に対して１２％程度向上したことが分かる（（８６．０－７４．１）／７４．１×１００＝１６．１％）。これは、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）がニッケル（Ｎｉ）に添加されて、高温雰囲気において、ニッケル（Ｎｉ）の焼成収縮を遅延させる上で役立つためであると判断される。

表２は、実験例１及び２の本体を焼結形成する際に、焼結温度（Ｔ）を変化させながら形成し、これによる実験例１及び２の静電容量（単位ｎＦ）を示したものである。一方、表２の焼結温度（Ｔ）は、焼結工程における最高温度を意味することができる。

表２のように、ニッケル（Ｎｉ）粉末、ジルコニウム（Ｚｒ）粉末、及びゲルマニウム（Ｇｅ）粉末を全て含む第２導電性ペーストを用いた実験例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したことが分かる。これは、図５及び図６に示したように、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したためであると判断される。

図７及び図８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（８５８５評価）の結果を示したものである。耐湿信頼性評価は、各実験例当たり２０個のサンプルについて、温度８５℃、相対湿度８５％、及び印加電圧８Ｖを実験条件で、時間（ｔ）による絶縁抵抗（ＩＲ）の変化を測定して行われた。図７に示した実験例１の場合、３０分経過した後、合計５個のサンプルの絶縁抵抗が急激に（２ｏｒｄｅｒ以上（１０^２以上））低下するが、図８に示した実験例２の場合、同一時間の間全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５及び図６に示したように、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したためであると判断される。

表３は、実験例１～４について不良率（ｓｈｏｒｔ％）を測定したものである。

まず、各実験例別に合計１００個のサンプルを製作し、このようなサンプルに対して、測定電圧０．５Ｖ、周波数１ｋＨｚを印加した。このような実験条件において、容量が３．２μＦ以下であるか、４．２μＦ以上であるものは不良と判定した。または、ＤＦ（Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）が０．０４以下であるか、０．０７以上であるものは不良と判定した。

各実験例別に不良と判定されたサンプル数を百分率で表し、不良率（ｓｈｏｒｔ％）とした。

表３に示したように、第１～第３粉末を全て含む第２導電性ペーストを用いた実験例２の場合、第１～第３粉末の少なくとも１つを含まない実験例１、３及び４よりも不良率が低下することが分かる。これは、上述のように、実験例２において、内部電極層の連結性が向上したためであると判断される。

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 (12)

1. 誘電体層及び内部電極層を有する本体と、
   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、を備え、
   前記内部電極層は、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）をそれぞれ含み、
   前記内部電極層の全体に対して、前記内部電極層に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）の含有量（ａｔ％）の合計の比は、３．３以上３．７以下である、キャパシタ部品。
2. 前記内部電極層の全体に対して、前記内部電極層に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）含有量（ａｔ％）の比は１．６以上１．８以下である、請求項１に記載のキャパシタ部品。
3. 前記内部電極層の全体に対して、前記内部電極層に含有されたゲルマニウム（Ｇｅ）含有量（ａｔ％）の比は１．７以上１．９以下である、請求項１または２に記載のキャパシタ部品。
4. 前記内部電極層はニッケル（Ｎｉ）をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
5. 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において、
   前記第１方向に垂直な第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４のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
6. 誘電体層及び内部電極層を有する本体と、
   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、を備え、
   前記内部電極層は、ニッケル（Ｎｉ）－ジルコニウム（Ｚｒ）－ゲルマニウム（Ｇｅ）合金を含み、
   前記内部電極層に含有されたニッケル（Ｎｉ）含有量（ａｔ％）に対して、前記内部電極層に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）含有量（ａｔ％）の合計の比は、３．８以上４．３以下である、キャパシタ部品。
7. 前記内部電極層に含有されたゲルマニウム（Ｇｅ）含有量（ａｔ％）は、前記内部電極層に含有されたジルコニウム（Ｚｒ）含有量（ａｔ％）よりも多い、請求項１から６のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
8. 前記内部電極層は、バリウム（Ｂａ）及びチタン（Ｔｉ）をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のキャパシタ部品。
9. 誘電体グリーンシートを形成する段階と、
   ニッケル（Ｎｉ）を含む第１粉末、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む第２粉末、及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第３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、を含む、キャパシタ部品の製造方法。
10. 前記第２及び第３粉末は、
    前記導電性ペーストにおいてニッケル（Ｎｉ）の全体重量に対して、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウムのそれぞれの重量の合計の比が４．０～４．５以下になるように添加された、請求項９に記載のキャパシタ部品の製造方法。
11. 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、を含む、請求項９または１０に記載のキャパシタ部品の製造方法。
12. 前記本体を形成する段階において、
    前記第１～第３粉末のニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）は、ニッケル（Ｎｉ）－ジルコニウム（Ｚｒ）－ゲルマニウム（Ｇｅ）合金を形成する、請求項１１に記載のキャパシタ部品の製造方法。