多層陶瓷裝置及其制造方法本申請(qǐng)要求于2013年2月13日提交的名稱為“多層陶瓷裝置及其制造方法(MultilayerCeramicDeviceAndMethodForManufacturingTheSame)”的韓國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)10-2013-0015427的外國(guó)優(yōu)先權(quán)權(quán)益，在此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于本申請(qǐng)中。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及多層陶瓷裝置及其制造方法，并且更具體地，涉及能夠防止裝置的功能由于裂紋的出現(xiàn)而劣化的多層陶瓷裝置、及其制造方法。

背景技術(shù)：
芯片組件，諸如一般薄膜型多層陶瓷電容器(MLCC)，由裝置主體、內(nèi)部電極、外部電極等配置成。裝置主體具有稱為生片(印刷電路基板，greensheet)的多個(gè)電介質(zhì)薄片疊層結(jié)構(gòu)并且將內(nèi)部電極提供至每個(gè)電介質(zhì)薄片。此外，外部電極具有覆蓋裝置主體外部?jī)啥说慕Y(jié)構(gòu)，同時(shí)電連接至內(nèi)部電極。一般的多層陶瓷裝置設(shè)計(jì)成集中于改進(jìn)設(shè)備特性，并且因此，具有這樣的結(jié)構(gòu)，其對(duì)于物理壓力或沖擊、熱沖擊、其他振動(dòng)等相對(duì)較脆弱。因此，當(dāng)將物理或熱沖擊施加于多層陶瓷裝置時(shí)，在裝置主體中會(huì)出現(xiàn)裂紋。當(dāng)裂紋主要從鄰近外部電極端部的裝置主體的表面開(kāi)始并且然后前進(jìn)至裝置主體的內(nèi)部并且裂紋前進(jìn)至裝置主體內(nèi)的有源區(qū)時(shí)，多層陶瓷裝置不再難以執(zhí)行作為裝置的功能。為了防止芯片組件由于裂紋而被損害，存在這樣的技術(shù)，其允許外部電極具有可吸收外部沖擊的結(jié)構(gòu)。為此，外部電極可具有以下結(jié)構(gòu)，其包括直接覆蓋裝置主體的內(nèi)部金屬層、暴露于外側(cè)的外部金屬層、以及插入在內(nèi)部金屬層和外部金屬層之間的中間層。然而，由于中間層是由金屬和聚合樹(shù)脂的混合材料制成的，在用于將芯片組件安裝在內(nèi)部金屬層和中間層之間的空間的回流焊接或者波動(dòng)焊接的過(guò)程中聚合樹(shù)脂熱分解，從而引起內(nèi)部空隙。不是由其中安裝有芯片組件的電子裝置的驅(qū)動(dòng)引起的而是由芯片組件本身引起的空隙和分層現(xiàn)象降低了芯片組件的功能。作為另一種方法，存在這樣的方法，其通過(guò)在鄰近經(jīng)常出現(xiàn)裂紋的點(diǎn)的裝置主體內(nèi)提供加強(qiáng)圖案而阻止裂紋前進(jìn)。然而，為了應(yīng)用加強(qiáng)圖案，裝置主體內(nèi)堆疊圖案的數(shù)目增加，使得裝置的制造成本可能增加并且介電質(zhì)厚度可能相對(duì)減少，從而難以實(shí)施高容量裝置。[相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)](專利文獻(xiàn)1)韓國(guó)專利平開(kāi)公開(kāi)號(hào)10-2006-0047733

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供甚至在由于外部沖擊而出現(xiàn)裂紋時(shí)保持功能的多層陶瓷裝置及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，提供多層陶瓷裝置，包括：裝置主體，具有彼此間隔開(kāi)的側(cè)面以及連接側(cè)面的圓周表面；內(nèi)部電極，在裝置主體內(nèi)沿裝置主體的縱向布置；外部電極，具有覆蓋側(cè)面的前部部分以及從前部部分延伸以覆蓋圓周表面的一部分的帶狀部分；以及裂紋引導(dǎo)圖案，布置于裝置主體內(nèi)并且將出現(xiàn)在圓周表面的裂紋的前進(jìn)方向引導(dǎo)至側(cè)面，其中，裂紋引導(dǎo)圖案可以包括：金屬圖案；以及形成于金屬圖案表面上的氧化物層。氧化物層的厚度可以低于裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.760。氧化物層的厚度可以為裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.004。氧化物層的厚度和裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的比率可以大于0.004并且小于0.760。金屬圖案可以從側(cè)面延伸至裝置主體的內(nèi)部并且金屬圖案的延伸長(zhǎng)度可等于或長(zhǎng)于帶狀部分的長(zhǎng)度。金屬圖案可以包括鎳(Ni)金屬并且氧化物層可以是鎳氧化物層。裝置主體可以包括：有源區(qū)，其中布置內(nèi)部電極；以及無(wú)源區(qū)，其是除有源區(qū)之外的區(qū)域，并且裂紋防止圖案可布置于無(wú)源區(qū)中。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，提供了多層陶瓷裝置，包括：裝置主體，具有有源區(qū)和無(wú)源區(qū)；內(nèi)部電極，布置于有源區(qū)中；外部電極，在覆蓋裝置主體兩端的同時(shí)電連接至內(nèi)部電極；以及裂紋引導(dǎo)圖案，布置于無(wú)源區(qū)中以引導(dǎo)出現(xiàn)在無(wú)源區(qū)中的裂紋從而保持在無(wú)源區(qū)中，其中，裂紋引導(dǎo)圖案可以包括：金屬圖案；以及形成于金屬圖案表面上的氧化物層。氧化物層的厚度可以低于裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.760。氧化物層的厚度可以為裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.004。氧化物層的厚度和裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的比率可以大于0.004并且小于0.760。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，提供了用于制造多層陶瓷裝置的方法，包括：制造裝置主體，其具有側(cè)面以及連接側(cè)面的圓周表面；以及制造外部電極，其覆蓋側(cè)面以及圓周表面的一部分，其中，制造裝置主體可以包括形成布置于裝置主體內(nèi)的裂紋引導(dǎo)圖案以及將出現(xiàn)在圓周表面的裂紋的前進(jìn)方向引導(dǎo)至側(cè)面，并且形成裂紋引導(dǎo)圖案可以包括：形成金屬圖案；并且在金屬圖案的表面上形成氧化物層。形成氧化物層可以包括通過(guò)控制在制造多層陶瓷裝置的焙燒處理期間使用的焙燒爐內(nèi)的用于控制處理氣氛的氧氣的供應(yīng)量來(lái)控制氧化物層的厚度。附圖說(shuō)明圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷裝置的示圖。圖2是在圖1中示出的區(qū)域A的放大視圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式引導(dǎo)多層陶瓷裝置的裂紋前進(jìn)方向的外觀示圖。具體實(shí)施方式參照附圖通過(guò)下述對(duì)實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)和特性及其實(shí)現(xiàn)方法將是顯而易見(jiàn)的。然而，本發(fā)明能夠以許多不同的形式改變，并且不應(yīng)限于本文中所提出的實(shí)施方式。相反，可以提供這些實(shí)施方式以使得本公開(kāi)將是詳盡和完整的，并且將本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。貫穿本說(shuō)明書(shū)，相同參考標(biāo)號(hào)表示相同元件。本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明實(shí)施方式，并非限制本發(fā)明。在本說(shuō)明書(shū)中，單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式，除非明確地指出相反。詞語(yǔ)“包括”以及變體諸如“包含”或者“含有”將被理解為暗示包括所述成分、步驟、操作和/或元件，并不排除任何其他的成分、步驟、操作和/或元件。此外，在說(shuō)明書(shū)中描述的示例性實(shí)施方式將參考作為理想示例圖的截面圖和/或平面圖進(jìn)行描述。在附圖中，為了有效地描述技術(shù)內(nèi)容，層和區(qū)域的厚度被夸大。因此，舉例說(shuō)明的形式可由制造技術(shù)和/或容許誤差改變。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式不限于特定的形式，而是可以包括根據(jù)制造方法產(chǎn)生的形式變化。例如，垂直示出的蝕刻區(qū)域可以是圓形或者可以具有預(yù)定的彎曲(曲率，curvature)。在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷裝置及其制造方法。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷裝置的示圖并且圖2是在圖1中示出的區(qū)域A的放大視圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式引導(dǎo)多層陶瓷裝置的裂紋前進(jìn)方向的外觀示圖。參照?qǐng)D1至圖3，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷裝置100可包括裝置主體110、內(nèi)部電極120、外部電極130、以及裂紋引導(dǎo)圖案140。裝置主體110可具有其中堆疊多個(gè)薄片的多層結(jié)構(gòu)。作為薄片，稱為生片的電介質(zhì)薄片111及其層壓制品通常可具有六面體形狀。因此，裝置主體110可具有彼此間隔開(kāi)的兩側(cè)面112以及連接側(cè)面112的四個(gè)圓周表面114。裝置主體110可以被分成有源區(qū)和無(wú)源區(qū)。有源區(qū)通常位于裝置主體110的中心并且可以是其中定位內(nèi)部電極120的區(qū)域。無(wú)源區(qū)(除有源區(qū)以外的區(qū)域)可以是其中沒(méi)有定位內(nèi)部電極120的區(qū)域。內(nèi)部電極120可以布置為基本上平行于裝置主體110的縱向。內(nèi)部電極120可以是形成于每個(gè)薄片上的電路圖案。內(nèi)部電極120可以是接觸外部電極130的金屬圖案。內(nèi)部電極120形成于每個(gè)薄片上并且可具有從側(cè)面112延伸至裝置主體110的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。可選地，內(nèi)部電極120可以進(jìn)一步包括懸浮圖案。懸浮圖案可以布置于側(cè)面112之間，而不接觸裝置主體110內(nèi)的外部電極130。外部電極130可以覆蓋裝置主體110的兩端。外部電極130由前部部分131a和帶狀部分131b配置成，其中，前部部分131a覆蓋側(cè)面112并且?guī)畈糠?31b通過(guò)從前部部分131a延伸可覆蓋圓周表面114的一部分。帶狀部分131b可以是將多層陶瓷裝置100結(jié)合至外部裝置(未示出)諸如電路板的結(jié)合部分。裂紋引導(dǎo)圖案140可以引導(dǎo)裂紋的前進(jìn)方向從而將圓周表面114出現(xiàn)的裂紋引導(dǎo)至裝置主體110的無(wú)源區(qū)內(nèi)的側(cè)面112。例如，在多層陶瓷裝置100通過(guò)安裝于預(yù)定電子裝置(未示出)形成結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)將撞擊施加于結(jié)構(gòu)時(shí)，如圖3所示，多層陶瓷裝置100中可能出現(xiàn)裂紋C。裂紋C，其主要出現(xiàn)在帶狀部分131b的端部與圓周表面114之間的邊界部分，可以前進(jìn)至裝置主體110的有源區(qū)。當(dāng)裂紋C前進(jìn)至裝置主體110內(nèi)的有源區(qū)時(shí)，在多層陶瓷裝置100中會(huì)發(fā)生故障。因此，通過(guò)改變裂紋C的前進(jìn)方向通過(guò)防止裂紋C前進(jìn)至有源區(qū)可以保持裝置100的功能。甚至當(dāng)裂紋C出現(xiàn)時(shí)裂紋引導(dǎo)圖案140可保持裝置的功能并且可以引導(dǎo)出現(xiàn)在圓周表面114的裂紋C的前進(jìn)方向至側(cè)面112。為此，裂紋引導(dǎo)圖案140可以布置在裝置主體110的無(wú)源區(qū)中，使得裂紋C在無(wú)源區(qū)內(nèi)處理，而沒(méi)有前進(jìn)至有源區(qū)。例如，裂紋引導(dǎo)圖案140可以包括金屬圖案142以及形成于金屬圖案142的表面上的氧化物層144。金屬圖案142可以是由各種金屬制成的圖案并且氧化物層144可以是形成于金屬圖案142中的金屬氧化物層。在制造多層陶瓷裝置100的焙燒處理期間，氧化物層144可以形成于金屬圖案142的表面上。裂紋引導(dǎo)圖案140的長(zhǎng)度L1(在下文中，稱作‘第一長(zhǎng)度’)可等于或長(zhǎng)于帶狀部分131b的長(zhǎng)度L2(在下文中，稱作‘第二長(zhǎng)度’)。當(dāng)?shù)谝婚L(zhǎng)度L1比第二長(zhǎng)度L2短時(shí)，裂紋引導(dǎo)圖案140具有可以處理裂紋C的小區(qū)域，使得裂紋C可以進(jìn)入裝置主體110的有源區(qū)以避免裂紋引導(dǎo)圖案140。此外，可以控制氧化物層144的厚度以允許裂紋引導(dǎo)圖案140引導(dǎo)裂紋C或不再進(jìn)入裂紋引導(dǎo)圖案140中的裂紋C。更詳細(xì)地，氧化物層144可以在金屬圖案142與BaTiO3層之間給予粘附力，BaTiO3層是電介質(zhì)薄片111的材料。當(dāng)氧化物層144的厚度太薄時(shí)，粘附力太弱，使得在裝置100的制造過(guò)程期間會(huì)出現(xiàn)金屬圖案142與BaTiO3層分開(kāi)的分層現(xiàn)象。另一方面，當(dāng)氧化物層144的厚度太厚時(shí)，粘附力太大，從而可能失去裂紋引導(dǎo)圖案140的功能。即，由于裂紋引導(dǎo)圖案140和BaTiO3層的分離，裂紋沿著裂紋引導(dǎo)圖案140的表面方向前進(jìn)，但是當(dāng)粘附力太大時(shí)，難以達(dá)到效果。因此，可充分控制氧化物層144的厚度以表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)恼掣搅亩诜乐狗謱蝇F(xiàn)象的同時(shí)使裂紋引導(dǎo)圖案140工作。同時(shí)，通過(guò)控制多層陶瓷裝置100的焙燒處理?xiàng)l件可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置氧化物層144的厚度。例如，可通過(guò)將裝置主體110定位于加熱空間中并且然后注入預(yù)定量的氫氣和氧氣來(lái)實(shí)施多層陶瓷裝置100的焙燒處理。在這種情況下，氣體可以是用于去除保持在電介質(zhì)薄片111中的含碳材料的氣體。在這種情況下，隨著焙燒爐內(nèi)的處理氣氛接近氧化氣氛，氧化物層144的厚度可以增加并且可通過(guò)相對(duì)地增加提供到焙燒爐中的氧氣的供應(yīng)量來(lái)制成氧化氣氛的組合物。因此，氧化物層144的厚度可以通過(guò)控制氧氣的供應(yīng)量來(lái)控制。如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷裝置100可以包括裝置主體110，其中形成內(nèi)部電極120；外部電極130，其覆蓋裝置主體110的兩端；以及裂紋引導(dǎo)圖案140，其引導(dǎo)裂紋的前進(jìn)方向以將在裝置主體110內(nèi)的圓周表面114出現(xiàn)的裂紋引導(dǎo)至無(wú)源區(qū)內(nèi)的側(cè)面112。在這種情況下，即使裝置主體110中出現(xiàn)裂紋，裂紋的前進(jìn)方向也可以被改變至除裝置主體110內(nèi)的有源區(qū)以外的區(qū)域，從而可以保持多層陶瓷裝置100的功能。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，多層陶瓷裝置及其制造方法包括裂紋引導(dǎo)圖案，其引導(dǎo)裂紋的前進(jìn)方向以防止裝置主體內(nèi)出現(xiàn)的裂紋前進(jìn)至有源區(qū)，從而防止裝置的功能由于裂紋的出現(xiàn)而劣化。[實(shí)施例]制造具有1nF容量的尺寸為1.6mm×0.8mm×0.8mm的500個(gè)多層陶瓷裝置。在這種情況下，對(duì)于裂紋引導(dǎo)圖案，在制造裝置主體的過(guò)程期間，在形成裝置主體的薄片層壓制品的單個(gè)電介質(zhì)薄片上形成鎳金屬圖案。此外，氧化物層的厚度T2相對(duì)于裂紋引導(dǎo)圖案的厚度T1是通過(guò)控制在裝置主體的焙燒處理期間使用的氧氣的供應(yīng)量來(lái)控制的。氧化物層的厚度T2相對(duì)于裂紋引導(dǎo)圖案的厚度T1的比率是指針對(duì)鎳金屬圖案的氧化程度(T2/T1)，其中氧化程度(T2/T1)如表1中所示進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)于每種情況以1mm/秒的速度彎曲50個(gè)樣品達(dá)到5mm，并且然后通過(guò)內(nèi)部破壞性拋光分析(DPA)通過(guò)最終裂紋路經(jīng)確認(rèn)沿著裂紋引導(dǎo)圖案引導(dǎo)的樣品數(shù)目來(lái)評(píng)估彎曲強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)于每種情況將100個(gè)樣品浸漬于保持在約290℃的金屬熔化浴(solderbath)中持續(xù)5秒并且進(jìn)行DPA來(lái)評(píng)估分層。在下面的表1中排列了根據(jù)氧化物層的厚度分類的樣品的彎曲強(qiáng)度和分層評(píng)估。[表1]如在以上表1中所示，當(dāng)氧化程度T2/T1小于0.760時(shí)，在評(píng)估彎曲強(qiáng)度評(píng)估并且然后進(jìn)行DPA時(shí)，確認(rèn)在裝置主體的圓周表面出現(xiàn)的所有裂紋被沿著裂紋引導(dǎo)圖案引導(dǎo)或者保持在裂紋引導(dǎo)圖案中。然而，當(dāng)氧化程度T2/T1等于或高于0.760時(shí)，裂紋不被裂紋引導(dǎo)圖案引導(dǎo)并且前進(jìn)至樣品內(nèi)的有源區(qū)，從而可以降低沿著裂紋引導(dǎo)圖案引導(dǎo)的樣品數(shù)目。因此，當(dāng)氧化物層的厚度低于裂紋出現(xiàn)圖案的厚度的0.760時(shí)，即使裂紋出現(xiàn)在裝置主體的圓周表面，移動(dòng)方向被裂紋防止圖案引導(dǎo)并且被引導(dǎo)至裝置主體的側(cè)面，結(jié)果，確定保持裝置的功能。同時(shí)，當(dāng)氧化程度T2/T1等于或小于0.004時(shí)，確定顯示出裂紋引導(dǎo)圖案的功能，但是會(huì)出現(xiàn)電介質(zhì)層和裂紋引導(dǎo)圖案的分離現(xiàn)象。在這種情況下，設(shè)備特性不會(huì)由于裂紋而劣化，但是由于制造方法會(huì)出現(xiàn)裝置故障，并且因此，氧化程度T2/T1可大于0.004。因此，考慮到制造缺陷，優(yōu)選氧化物層的厚度為裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.004，或者小于裂紋引導(dǎo)圖案的厚度的0.760。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，多層陶瓷裝置包括裂紋引導(dǎo)圖案，其引導(dǎo)裂紋的前進(jìn)方向以防止裝置主體內(nèi)出現(xiàn)的裂紋前進(jìn)至有源區(qū)，從而防止裝置的功能由于裂紋的出現(xiàn)而劣化。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，用于制造多層陶瓷裝置的方法可以制造具有這種結(jié)構(gòu)的多層陶瓷裝置，甚至在裝置主體中出現(xiàn)裂紋時(shí)可以通過(guò)防止裂紋前進(jìn)至裝置主體的有源區(qū)來(lái)防止由于裂紋的出現(xiàn)導(dǎo)致的功能劣化。已經(jīng)結(jié)合目前被視為實(shí)用的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明。此外，以上提及的描述僅公開(kāi)了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在不偏離在本說(shuō)明書(shū)及其等效物中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以進(jìn)行修改和改變。已經(jīng)提供了上述示例性實(shí)施方式以說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。因此，在使用其他發(fā)明如本發(fā)明時(shí)，它們能夠以本發(fā)明所屬領(lǐng)域已知的其他形式實(shí)施并且還能夠以本發(fā)明具體應(yīng)用領(lǐng)域和使用中所需的各種形式進(jìn)行修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是其他實(shí)施方式也包括在隨附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。