專利名稱：多層陶瓷電子元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層陶瓷電子元件及其制造方法，其中，缺陷，如電極鋪展(electrodespreading)、分層、開裂、等等被減少。
背景技術(shù)：
多層陶瓷電子元件包括多個(gè)堆疊介電層、設(shè)置成彼此面對(duì)的內(nèi)部電極(介電層位于之間)，以及電連接至內(nèi)部電極的外部電極。多層陶瓷電子元件已經(jīng)廣泛用作用于移動(dòng)通信裝置的元件，如計(jì)算機(jī)、PDA、蜂窩電話、等等，這是由于其優(yōu)點(diǎn)，如緊湊性、高容量、以及易安裝性。近來(lái)，隨著電子產(chǎn)品變得緊湊和多功能，芯片元件也傾向于緊湊和高功能性。結(jié)果，也要求多層陶瓷電子元件具有緊湊的尺寸 和更高電容。通常，為了制造多層陶瓷電子元件，要制備陶瓷印刷電路基板(greensheet)，然后在陶瓷印刷電路基板上印刷導(dǎo)電漿料，從而形成內(nèi)部電極膜。具有印刷在其上的內(nèi)部電極的陶瓷印刷電路基板堆疊幾十到幾百層，從而形成陶瓷層壓板。然后，陶瓷層壓板在高溫和高壓下擠壓，形成硬陶瓷層壓板，然后經(jīng)切割工藝形成電路芯片(green chip)。然后，電路芯片經(jīng)塑化、燒結(jié)、和拋光，接著在其上形成外部電極，因而完成多層陶瓷電容器的制造。近來(lái)，隨著堆疊陶瓷印刷電路基板的數(shù)量增加，被施以層壓工藝和擠壓工藝的陶瓷印刷電路基板可能影響產(chǎn)品的可靠性。也就是，當(dāng)均包括內(nèi)部電極形成部分和非內(nèi)部電極形成部分的陶瓷印刷電路基板堆疊，且然后通過(guò)施加預(yù)定量的壓力而被擠壓，內(nèi)部電極材料移動(dòng)到印刷的內(nèi)部電極之間的空白空間中，因而引起陶瓷印刷電路基板和內(nèi)部電極的變形。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)(專利文獻(xiàn)I)日本專利N0.394042
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供多層陶瓷電子元件及其制造方法，其能夠通過(guò)形成臺(tái)階吸收層而減少缺陷，如帶厚不一致性、電極鋪展、開裂、等等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了多層陶瓷電子元件，包括:陶瓷本體，其具有介電層和交替堆疊在所述陶瓷本體中的第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極；以及第一外部電極和第二外部電極，電連接至所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極并在所述陶瓷本體的兩端處形成，其中，所述陶瓷本體包括對(duì)電容形成有貢獻(xiàn)的(contribute to，有助于，促成)有效層以及設(shè)置在所述有效層的上表面和下表面中至少一個(gè)上的保護(hù)層，所述保護(hù)層包括設(shè)置在其兩端處的一個(gè)或更多臺(tái)階吸收層。所述臺(tái)階吸收層的厚度可以為0.5μπι到3μπι。堆疊的臺(tái)階吸收層的數(shù)量與所述保護(hù)層中包括的堆疊的介電層的數(shù)量的比可以為0.5到I。所述臺(tái)階吸收層可以形成在所述保護(hù)層的對(duì)應(yīng)于所述有效層的邊緣部分的區(qū)域中。所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極可由選自銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種而形成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造多層陶瓷電子元件的方法，所述方法包括:制備陶瓷印刷電路基板；通過(guò)利用導(dǎo)電金屬漿料在所述陶瓷印刷電路基板上形成內(nèi)部電極圖案；通過(guò)堆疊所述陶瓷印刷電路基板而形成包括介電層及第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極的陶瓷本體；以及形成電連接至所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極的第一外部電極和第二外部電極，其中，所述陶瓷本體包括對(duì)電容形成有貢獻(xiàn)的有效層以及設(shè)置在所述有效層的上表面和下表面中至少一個(gè)上的保護(hù)層，所述保護(hù)層包括設(shè)置在其兩端處的一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階吸收層。所述臺(tái)階吸收層可形成在所述保護(hù)層的對(duì)應(yīng)于所述有效層的邊緣部分的區(qū)域中。所述臺(tái)階吸收層的厚度可為I μ m到3 μ m。堆疊的臺(tái)階吸收層的數(shù)量與所述保護(hù)層中包括的堆疊的介電層的數(shù)量的比可以為0.5到I。所述導(dǎo)電金屬漿料可包括選自由銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種。


本發(fā)明的上面和其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)可從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明中更清楚地理解，其中:圖1是透視圖，其示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多層陶瓷電容器；圖2是沿圖1中線A-A’的橫截面圖，用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例；圖3是圖2中保護(hù)層的平面圖；以及圖4是示出了圖3中保護(hù)層的結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中，堆疊多個(gè)介電層。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以許多不同形式實(shí)施，因此不能理解為局限于這里給出的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以使充分和完整地說(shuō)明本公開，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的保護(hù)范圍。在附圖中，為了清晰起見，可放大元件的形狀和尺寸可，且所有附圖中，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似元件。以下參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多層陶瓷電子元件，特別是，多層陶瓷電容器，但本發(fā)明不限于此。圖1是透視圖，其示意性示出根據(jù)本發(fā)明的多層陶瓷電容器；圖2是沿圖1中線A-A’的橫截面圖。參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多層陶瓷電子元件100可包括:陶瓷本體110，具有介電層15和在其中交替堆疊的第一內(nèi)部電極及第二內(nèi)部電極10 ；以及第一外部電極和第二外部電極121和122，電連接至相應(yīng)的第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極10并在陶瓷本體110兩端處形成，其中，陶瓷本體110包括對(duì)電容形成有貢獻(xiàn)的有效層和在有效層的上表面和下表面中的至少一個(gè)上設(shè)置的保護(hù)層，該保護(hù)層包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在其兩端處的臺(tái)階吸收層17。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于形成介電層的原材料可以是鈦酸鋇(BaTi03)粉末，但不限于此。陶瓷添加劑、有機(jī)溶劑、塑化劑、粘接劑、分散劑、等等可加到其中。用于形成第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極10的材料可利用由銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)、和銀-1fi(Ag-Pd)中至少一種形成的導(dǎo)電衆(zhòng)料形成。

第一外部電極和第二外部電極121和122可覆蓋陶瓷本體110的兩個(gè)端表面，并可電連接至通過(guò)陶瓷本體110的端表面暴露的第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極10。第一外部電極和第二外部電極121和122可通過(guò)涂覆導(dǎo)電漿料到陶瓷本體110的兩個(gè)端表面上而形成。導(dǎo)電漿料的主要成分可包括金屬成分(如銅(Cu))、玻璃、有機(jī)材料、
坐坐寸寸ο圖3是平面圖，其示出介電層和臺(tái)階吸收層，構(gòu)成圖2中的保護(hù)層；圖4是橫截面圖，其示出圖3中保護(hù)層的結(jié)構(gòu)，其中，堆疊多個(gè)介電層。參考圖3和圖4，保護(hù)層可包括一個(gè)或多個(gè)介電層15以及一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階吸收層17。這里，如圖4所示，介電層15和臺(tái)階吸收層17構(gòu)成保護(hù)層，并可以交替堆疊，但不限于此。有效層的邊緣部分是指有效層的其上未形成內(nèi)部電極的那部分。臺(tái)階吸收層17可在保護(hù)層的相應(yīng)于有效層邊緣部分的區(qū)域中形成。也就是，臺(tái)階吸收層可在保護(hù)層的有效層的邊緣部分中形成。臺(tái)階吸收層17可由與介電層15相同的材料形成，但不限于此。臺(tái)階吸收層厚度可為0.5 μ m到3 μ m。堆疊的臺(tái)階吸收層的數(shù)量與在保護(hù)層中包括的堆疊的介電層數(shù)量的比可為0.5比I。當(dāng)形成陶瓷本體時(shí)，臺(tái)階出現(xiàn)在內(nèi)部電極形成區(qū)域和非內(nèi)部電極形成區(qū)域之間。由內(nèi)部電極所產(chǎn)生的臺(tái)階可在制造多層陶瓷電容器期間的陶瓷本體壓緊(compressing)工藝中引起缺陷,如，電極鋪展、開裂、分層、等等。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，臺(tái)階吸收層在保護(hù)層的兩端形成，使得內(nèi)部電極形成部分和非內(nèi)部電極形成部分之間的臺(tái)階可減小。結(jié)果，諸如內(nèi)部電極鋪展、開裂、分層、等等的缺陷可減少，因此可實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異可靠性的多層陶瓷電容器。表I示出根據(jù)臺(tái)階吸收層的厚度和堆疊的臺(tái)階吸收層數(shù)量與在保護(hù)層中包括的堆疊的介電層數(shù)量的比的多層陶瓷電容器的可靠性。表I
權(quán)利要求
1.一種多層陶瓷電子元件，包括: 陶瓷本體，其具有介電層和交替堆疊在所述陶瓷本體中的第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極；以及 第一外部電極和第二外部電極，電連接至所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極并在所述陶瓷本體的兩端處形成， 其中，所述陶瓷本體包括有助于電容形成的有效層以及設(shè)置在所述有效層的上表面和下表面中至少一個(gè)上的保護(hù)層，所述保護(hù)層包括設(shè)置在其兩端處的一個(gè)或更多臺(tái)階吸收層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電子元件，其中，所述臺(tái)階吸收層的厚度為0.5μπι至Ij 3 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電子元件，其中，堆疊的臺(tái)階吸收層的數(shù)量與所述保護(hù)層中包括的堆疊的介電層的數(shù)量的比為0.5到I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電子元件，其中，所述臺(tái)階吸收層形成在所述保護(hù)層的對(duì)應(yīng)于所述有效層的邊緣部分的區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電子元件，其中，所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極由選自銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種而形成。
6.一種制造多層陶瓷電子元件的方法，所述方法包括: 制備陶瓷印刷電路基板； 通過(guò)利用導(dǎo)電金屬漿料在所述陶瓷印刷電路基板上形成內(nèi)部電極圖案； 通過(guò)堆疊所述陶瓷印刷電路基板而形成包括介電層及第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極的陶瓷本體；以及 形成電連接至所述第一內(nèi)部電極和所述第二內(nèi)部電極的第一外部電極和第二外部電極， 其中，所述陶瓷本體包括有助于電容形成的有效層以及設(shè)置在所述有效層的上表面和下表面中至少一個(gè)上的保護(hù)層，所述保護(hù)層包括設(shè)置在其兩端處的一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階吸收層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述臺(tái)階吸收層形成在所述保護(hù)層的對(duì)應(yīng)于所述有效層的邊緣部分的區(qū)域中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述臺(tái)階吸收層的厚度為Iμ m到3 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，堆疊的臺(tái)階吸收層的數(shù)量與所述保護(hù)層中包括的堆疊的介電層的數(shù)量的比為0.5到I。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述導(dǎo)電金屬漿料包括選自由銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了多層陶瓷電子元件及其制造方法，多層陶瓷電子元件包括具有介電層和交替堆疊在其中的第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極的陶瓷本體；和電連接至所述第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極并形成在所述陶瓷本體的兩端處的第一外部電極和第二外部電極，其中，所述陶瓷本體包括對(duì)電容形成有貢獻(xiàn)的有效層和設(shè)置在所述有效層的上表面和下表面中至少一個(gè)上的保護(hù)層，所述保護(hù)層包括設(shè)置在其兩端的一個(gè)或更多臺(tái)階吸收層，因此通過(guò)減少缺陷，如電極鋪展、開裂、分層等，使得多層陶瓷電子元件可具有優(yōu)異的可靠性。
文檔編號(hào)H01G4/12GK103177872SQ20121056852
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者李鎮(zhèn)宇, 盧致鉉, 李侖熙 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社