專利名稱：層疊陶瓷電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層疊陶瓷電子部件。
背景技術(shù)：
作為層疊陶瓷電子部件之一的層疊陶瓷電容通常采用如下的工序進(jìn)行制造。首先，在由陶瓷糊劑構(gòu)成的陶瓷毛坯片材(green sheet)的上表面設(shè)置由導(dǎo)電糊劑構(gòu)成的內(nèi)部電極。然后，將多片在上表面形成有這樣的內(nèi)部電極的陶瓷毛坯片材進(jìn)行層疊，以構(gòu)成功能層疊體，進(jìn)而在該功能多層體的上下面重疊保護(hù)層疊體，該保護(hù)層疊體由實(shí)質(zhì)上不具有內(nèi)部電極的陶瓷毛坯片材構(gòu)成。然后，對這樣由功能層疊體以及位于該功能層疊體上下面的保護(hù)層疊體構(gòu)成的片狀層疊體進(jìn)行擠壓，并切割成適合一個電容形狀的尺寸，便得到長方體形的層疊基片體。再者，對該層疊基片體進(jìn)行脫粘合劑處理以去除粘合劑等，并在預(yù)定的條件下進(jìn)行燒成，然后在層疊基片體的兩端部形成外部電極，便得到層疊陶瓷電容(特開平10-22161號)。
但是，對于像上述那樣局部夾設(shè)內(nèi)部電極、同時層疊陶瓷毛坯片材而構(gòu)成的層疊陶瓷電子部件，有時產(chǎn)生從垂直于層疊方向的上下面達(dá)到平行于層疊方向的左右側(cè)面的裂紋。根據(jù)本發(fā)明者的見解，近年來伴隨著層疊陶瓷電子部件的小型化和容量的增加，內(nèi)部電極以及其間的陶瓷層的體積占有率增加，裂紋產(chǎn)生的傾向隨之變得明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于提供一種層疊陶瓷電子部件，其不會阻礙小型化和容量的增加，能夠抑制從上下面達(dá)到左右側(cè)面的裂紋的產(chǎn)生。
為了解決上述的課題，本發(fā)明涉及一種在陶瓷基體上埋設(shè)有多個導(dǎo)電層的層疊陶瓷電子部件，具有由上述多個導(dǎo)電層和它們之間的陶瓷層構(gòu)成的功能區(qū)、以及在上述功能區(qū)的周圍形成的且斷面呈環(huán)形的保護(hù)區(qū)，當(dāng)設(shè)上述保護(hù)區(qū)的上下方向的壁厚為t、左右方向的壁厚為Wg時，則滿足0＜t/Wg≤0.80。
再者，優(yōu)選滿足0＜t/Wg≤0.57。
另外，當(dāng)設(shè)上述保護(hù)區(qū)在左右方向的全寬為W時，優(yōu)選滿足0.24≤(2Wg/W)≤0.6。
根據(jù)上述本發(fā)明，不會阻礙小型化和容量的增加，能夠抑制從上下面達(dá)到左右側(cè)面的裂紋的產(chǎn)生。
下面參考附圖并根據(jù)實(shí)施方案就本發(fā)明的其它特征以及由此產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行更詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方案的層疊陶瓷電容的立體圖。
圖2是圖1的II-II向剖視圖。
圖3是圖1的III-III向剖視圖。
圖4例示了功能區(qū)所使用的陶瓷毛坯片材的制造工序。
圖5在本實(shí)施方案的層疊陶瓷電容的制造工序中，例示了陶瓷毛坯片材的層疊狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖，就本發(fā)明的層疊陶瓷電子部件作為層疊陶瓷電容加以實(shí)施時的實(shí)施方案進(jìn)行說明。此外，在圖中同一符號表示同一部分或者相對應(yīng)的部分。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方案的層疊陶瓷電容的簡要的立體圖。圖2以及圖3分別是圖1的II-II向以及III-III向剖視圖。層疊陶瓷電容1是整體大致呈長方體形的部件。此外，在本申請說明書以及本申請權(quán)利要求書中，如圖1～圖3所示那樣作以下記載層疊方向設(shè)定為上下方向Y，與上下方向垂直的方向即后述的端子引出方向設(shè)定為長度方向Z，而與上下方向和長度方向垂直的方向設(shè)定為X。
層疊陶瓷電容1具有陶瓷基體3，與陶瓷基體3相向的側(cè)面設(shè)置有作為外部電極的端子電極15和17。
如圖2以及圖3所示，在陶瓷基體3的內(nèi)部埋設(shè)有多個內(nèi)部電極(導(dǎo)電層)5和7。陶瓷基體3正如后面所敘述的那樣，通過層疊多個陶瓷毛坯片材而構(gòu)成。
在圖中上下相鄰的有關(guān)內(nèi)部電極5和7特別如圖2所示的那樣，被配置為達(dá)到端子電極15和17的延長端部是相互不同的。也就是說，內(nèi)部電極5與端子電極15以能夠?qū)щ姷姆绞竭M(jìn)行連接，而內(nèi)部電極7與端子電極17以能夠?qū)щ姷姆绞竭M(jìn)行連接。再者，在圖中上下相鄰的有關(guān)內(nèi)部電極5和7通過構(gòu)成陶瓷基體3的陶瓷層的分隔而相向配置。內(nèi)部電極5和7的層數(shù)根據(jù)所要求的靜電容量來決定。
另外，陶瓷基體3由內(nèi)層部分9以及外層部分11、13構(gòu)成。內(nèi)部電極5和7被嚴(yán)密地埋設(shè)于陶瓷基體3的內(nèi)層部分9。外層部分11、13設(shè)置上下一對，即在內(nèi)層部分9的上方層疊上部外層部分11，在內(nèi)層部分9的下方層疊下部外層部分13。
所謂外層部分，對上部外層部分而言，是指擔(dān)負(fù)著作為電子部件的本來功能、且比內(nèi)部電極(導(dǎo)電層)中位于最上部的內(nèi)部電極更靠上方的部分；對下部外層部分而言，是指擔(dān)負(fù)著同樣的功能、且比形成內(nèi)部電極(導(dǎo)電層)中位于最下部的內(nèi)部電極的片材更靠下方的部分。
另外，層疊陶瓷電容1可以作為在概念上能夠區(qū)分為以下區(qū)域的構(gòu)成來加以認(rèn)識。如圖3所示，層疊陶瓷電容1具有由內(nèi)部電極5、7和介于其間的陶瓷層構(gòu)成的功能區(qū)51、以及在該功能區(qū)的周圍形成的保護(hù)區(qū)53。
功能區(qū)51在XY斷面具有大致呈矩形的斷面，且是向Z方向延長的大致呈長方體形的假想?yún)^(qū)。另一方面，保護(hù)區(qū)53同樣在XY斷面具有其外周緣以及內(nèi)周緣均為矩形的環(huán)狀斷面，且同樣是向Z方向延長的筒形的假想?yún)^(qū)。
如果從另外的觀點(diǎn)更為詳細(xì)地進(jìn)行說明，則在本實(shí)施方案中，功能區(qū)51在內(nèi)層部分9中，由內(nèi)部電極5、7和介于其間的陶瓷層的部分構(gòu)成。另一方面，保護(hù)區(qū)53由內(nèi)層部分9中位于比內(nèi)部電極5和7的端部更靠左右外側(cè)的陶瓷層部分、上部外層部分11、以及下部外層部分13構(gòu)成。
另外，如圖3所示，作為本發(fā)明，當(dāng)設(shè)保護(hù)區(qū)53的環(huán)狀的上下方向的壁厚為t、環(huán)狀的左右方向的壁厚為Wg時，則所采用的構(gòu)成滿足0＜t/Wg≤0.80。再者，作為優(yōu)選的實(shí)例，所采用的構(gòu)成滿足0＜t/Wg≤0.57。另外，在本實(shí)施方案中，當(dāng)設(shè)保護(hù)層53在左右方向的全寬為W時，則所采用的構(gòu)成滿足0.24≤(2Wg/W)≤0.6。
下面就本實(shí)施方案的層疊陶瓷電容的制造工藝進(jìn)行簡單的說明。首先參照圖4，就構(gòu)成內(nèi)層部分9的片材的形成進(jìn)行說明。如圖4所示，在具有可撓性的PET薄膜21的上表面，涂布根據(jù)需要含有陶瓷粉末、粘合劑、溶劑、以及增塑劑等的電介質(zhì)糊劑，進(jìn)而將其干燥，以形成陶瓷毛坯片材23。對于電介質(zhì)糊劑的涂布，例如可以使用刮刀法或擠壓頭等。陶瓷毛坯片材23最終成為構(gòu)成陶瓷基體3的陶瓷層。
接著，在經(jīng)過干燥的陶瓷毛坯片材23的上表面，分隔成多個部分而配置用于形成內(nèi)部電極5、7的導(dǎo)電糊劑25。導(dǎo)電糊劑25至少含有導(dǎo)電體粉體、粘合劑以及溶劑等。導(dǎo)電糊劑25的配置例如可以采用絲網(wǎng)印刷法和凹版印刷法進(jìn)行，但圖4以絲網(wǎng)印刷法為例加以表示。在絲網(wǎng)27的面上，使橡膠刮板(squeegee)29沿箭頭F的方向移動，通過往陶瓷毛坯片材23的面上擠壓導(dǎo)電糊劑25而進(jìn)行印刷。然后，對印刷的導(dǎo)電糊劑進(jìn)行干燥，便得到內(nèi)部電極5和7。
另一方面，以與上述內(nèi)層部分用陶瓷毛坯片材23的制造不同的工序，制造外層部分用陶瓷毛坯片材。外層部分用陶瓷毛坯片材也是通過涂布并干燥根據(jù)需要含有陶瓷粉末、粘合劑、溶劑、以及增塑劑等的電介質(zhì)糊劑而得到的。并且同樣可以使用刮刀法或擠壓頭等。
然后，如圖5所示那樣層疊如上那樣準(zhǔn)備的陶瓷毛坯片材。首先，在支持臺31上依次層疊要求層數(shù)的下部外層部分13用陶瓷毛坯片材43，然后在其上依次層疊要求層數(shù)的內(nèi)層部分9用陶瓷毛坯片材23。進(jìn)而在內(nèi)層部分9上，依次層疊上部外層部分11用陶瓷毛坯片材41。
此外，陶瓷毛坯片材的層疊方法可以有各種方案。例如，也可以層疊要求層數(shù)的內(nèi)層部分用陶瓷毛坯片材，以形成內(nèi)層部分用陶瓷毛坯片材的層疊體，另一方面，采用另外的工序，層疊要求層數(shù)的外層部分用陶瓷毛坯片材，然后將二者重疊在一起?；蛘咭部梢圆捎萌缦碌姆桨覆贿M(jìn)行內(nèi)層部分和外層部分這樣的區(qū)分，制作使數(shù)片集中在一起進(jìn)行干燥的陶瓷毛坯片材層疊體，然后將其依次層疊起來。再者，對每片陶瓷毛坯片材反復(fù)進(jìn)行形成、干燥和層疊的方案也是可以的。
當(dāng)進(jìn)行內(nèi)層部分用陶瓷毛坯片材23的層疊時，依次進(jìn)行層疊使得在相鄰的2片內(nèi)層部分用陶瓷毛坯片材23中，一方的陶瓷毛坯片材23上的內(nèi)部電極5、7與另一方的陶瓷毛坯片材23的內(nèi)部電極5、7的一部分相重疊。
此后，將陶瓷毛坯片材進(jìn)行擠壓，繼而進(jìn)行裁切，從其毛坯片材層疊體得到多個長方體形的毛坯基片。進(jìn)而對毛坯基片進(jìn)行脫粘合劑處理，使粘合劑成分從毛坯基片中燒掉，然后進(jìn)行燒成，便形成端子電極15和17，從而得到圖1所示的層疊陶瓷電容1。
其次，就本實(shí)施方案的層疊陶瓷電容的作用進(jìn)行說明。如上所述，在層疊陶瓷電容中，常常產(chǎn)生從其上下面達(dá)到左右側(cè)面的裂紋。根據(jù)本發(fā)明者的經(jīng)驗(yàn)，伴隨著功能區(qū)在層疊陶瓷電容中的體積占有率的增加，裂紋產(chǎn)生的傾向變得明顯。通常一般認(rèn)為這樣的傾向起因于保護(hù)區(qū)的壁厚變薄，因此導(dǎo)致保護(hù)區(qū)的強(qiáng)度低下，一般認(rèn)為這可以采取如下的措施來應(yīng)對對環(huán)狀保護(hù)區(qū)的外周均勻擴(kuò)徑以增加壁厚，或者對保護(hù)區(qū)的內(nèi)周均勻縮徑以增加壁厚。但是，前者導(dǎo)致層疊陶瓷電容整體的大型化，因而是不優(yōu)選的。另外，關(guān)于后者，意味著功能區(qū)在層疊陶瓷電容中的體積占有率減小，它對于容量的確保和增加是并不優(yōu)選的。
另外，對于后者，根據(jù)本發(fā)明者的研究可知即使對保護(hù)區(qū)的內(nèi)周進(jìn)行縮徑以使壁厚增加，也不能得到與其相適應(yīng)的裂紋防止效果。于是，本發(fā)明者獲得了對保護(hù)區(qū)53中平行于層疊方向的壁厚t、和垂自于層疊方向的壁厚Wg分別進(jìn)行操作的思想。對此，參照以下的表1和表2進(jìn)行說明。
表1

※全寬W以及全高T恒定，W＝T＝500(μm)
表1表示與裂紋產(chǎn)生有關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果。作為試驗(yàn)對象，使用保護(hù)區(qū)在左右方向的全寬W以及在上下方向的全高T均為500[μm]的層疊陶瓷電容。另外，準(zhǔn)備多種類型的樣品，以調(diào)查裂紋的產(chǎn)生情況，其中該樣品的保護(hù)區(qū)的環(huán)狀在左右方向的壁厚Wg包括在60～150[μm]的范圍，保護(hù)區(qū)的環(huán)狀在上下方向的壁厚t包括在0～150[μm]的范圍。
首先，由表1可知，如果對樣品編號4、14、24進(jìn)行比較，則即便使左右方向的壁厚Wg以及上下方向的壁厚t均等地增加，裂紋產(chǎn)生的情況也沒有意想不到的改善。另外還可知，在使左右方向的壁厚Wg恒定的情況下，上下方向的壁厚t越是增加，則裂紋的產(chǎn)生也越增加。也就是說，在壁厚Wg＝60[μm]且保持恒定的樣品編號1～8內(nèi)，壁厚t越是增加，裂紋的產(chǎn)生也越增加。在壁厚Wg＝100[μm]且保持恒定的樣品編號9～16內(nèi)，以及在壁厚Wg＝150[μm]且保持恒定的樣品編號17～24內(nèi)，也顯示出同樣的傾向。
于是，本發(fā)明著眼于與層疊方向平行的壁厚t和與層疊方向垂直的壁厚Wg之比t/Wg，以謀求上述問題的解決。表2示出了從表1的結(jié)果中選取的作為上述比值的t/Wg等數(shù)據(jù)。
表2

※全寬W以及全高T恒定，W＝T＝500(μm)由表2可知，對于滿足0＜t/Wg≤0.80的本發(fā)明的實(shí)施例的樣品編號2、3、10～13、以及18～23，可以將裂紋的產(chǎn)生控制在3000[ppm]以下。另外，對于滿足0＜t/Wg≤0.57的本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施例的樣品編號2、10～12、以及18～21，則可以使裂紋的產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上成為0[ppm]。
根據(jù)這樣的本實(shí)施方案的層疊陶瓷電容，不會阻礙小型化和容量的增加，能夠抑制從上下面到達(dá)左右側(cè)面的裂紋的產(chǎn)生。
上面參照優(yōu)選的實(shí)施方案，就本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行了具體的說明，但基于本發(fā)明基本的技術(shù)構(gòu)思和教示，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以采用各種變化的方案，這是不言自明的。
例如，本發(fā)明的對象產(chǎn)品并不限于層疊陶瓷電容，只要層疊陶瓷電子部件包括具有導(dǎo)電層和陶瓷層的功能區(qū)，且其周圍被由陶瓷層構(gòu)成的保護(hù)區(qū)所包圍，便可成為本發(fā)明廣泛適用的對象。作為層疊陶瓷電容以外的實(shí)例，可以列舉電感器、LC濾波器、以及陣列部件等。
權(quán)利要求
1.一種層疊陶瓷電子部件，其在陶瓷基體上埋設(shè)有多個導(dǎo)電層，該層疊陶瓷電子部件具有由所述多個導(dǎo)電層和它們之間的陶瓷層構(gòu)成的功能區(qū)、以及在所述功能區(qū)的周圍形成且斷面呈環(huán)形的保護(hù)區(qū)，當(dāng)設(shè)所述保護(hù)區(qū)的上下方向的壁厚為t、左右方向的壁厚為Wg時，則滿足0＜t/Wg≤0.80。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電子部件，其進(jìn)一步滿足0＜t/Wg≤0.57。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊陶瓷電子部件，其中，當(dāng)設(shè)所述保護(hù)區(qū)在左右方向的全寬為W時，滿足0.24≤(2Wg/W)≤0.6。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層疊陶瓷電子部件，其不會阻礙小型化和容量的增加，能夠抑制從上下面達(dá)到左右側(cè)面的裂紋的產(chǎn)生。層疊陶瓷電容(1)在陶瓷基體(3)中埋設(shè)有多個內(nèi)部電極(5、7)，具有由內(nèi)部電極和其間的陶瓷層構(gòu)成的功能區(qū)(51)、以及在該功能區(qū)的周圍形成的且斷面呈環(huán)形的保護(hù)區(qū)(53)。當(dāng)設(shè)保護(hù)區(qū)的上下方向的壁厚為t、左右方向的壁厚為Wg時，則滿足0＜t/Wg≤0.80。更優(yōu)選的是，滿足0＜t/Wg≤0.57。
文檔編號H01G4/30GK101034620SQ200710085549
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者小島達(dá)也, 外海透, 室澤尚吾, 政岡雷太郎 申請人:Tdk株式會社