多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法

文档序号:1467840 发布日期:2020-02-21 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法 (Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same ) 是由 朴龙� 洪奇杓 于 2018-11-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法,所述多层陶瓷电容器包括:陶瓷主体,包括介电层,并且具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接第一表面和第二表面的第三表面和第四表面以及连接到第一表面至第四表面且彼此相对的第五表面和第六表面;内电极,设置在陶瓷主体中,暴露于第一表面和第二表面,并且均具有暴露于第三表面或第四表面的一端;以及第一侧边缘部和第二侧边缘部,设置在内电极的暴露于第一表面和第二表面的端部上。第一侧边缘部在陶瓷主体的拐角部分处相对于第五表面或第六表面具有呈相同符号的斜度,并且第二侧边缘部在陶瓷主体的拐角部分处相对于第五表面或第六表面具有呈相同符号的斜度。(The present invention provides a multilayer ceramic capacitor and a method of manufacturing the same, the multilayer ceramic capacitor including: a ceramic body including a dielectric layer and having first and second surfaces opposite to each other, third and fourth surfaces connecting the first and second surfaces, and fifth and sixth surfaces connected to the first to fourth surfaces and opposite to each other; inner electrodes disposed in the ceramic body, exposed to the first surface and the second surface, and each having one end exposed to the third surface or the fourth surface; and first and second side edge portions disposed on ends of the inner electrodes exposed to the first and second surfaces. The first side edge portion has a slope of the same sign with respect to the fifth surface or the sixth surface at the corner portion of the ceramic main body, and the second side edge portion has a slope of the same sign with respect to the fifth surface or the sixth surface at the corner portion of the ceramic main body.)

多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法

本申请要求于2018年8月9日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0092774号韩国专利申请的优先权的权益,该韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种通过形成不涂覆至陶瓷主体的上表面的侧边缘部而具有提高的可靠性的多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法。

背景技术

通常,使用陶瓷材料的电子组件(诸如,电容器、电感器、压电元件、压敏电阻、热敏电阻等)包括利用陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极以及设置在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。

最近,随着电子产品已经在尺寸上减小并且已在其内实现了多功能性,电子组件也已变得紧凑和高功能性,因此,已经需求尺寸小但具有高电容的多层陶瓷电容器。

为了使多层陶瓷电容器具有小尺寸和高电容,显著增大电极的有效面积(增大实现电容所需的有效体积分数)是至关重要的。

为了实现如上所述的具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电容器,已经应用通过如下步骤通过无边缘设计显著增大内电极的在宽度方向上的面积的方法:在制造多层陶瓷电容器时,通过使内电极暴露于主体的在宽度方向上的外表面,然后在制造该电容器主体之后烧结电容器主体之前,单独将侧边缘部附着到电容器主体的在宽度方向上的电极暴露表面。

然而,在侧边缘部被涂覆在陶瓷主体的上表面上的情况下,在侧边缘部所附着的陶瓷主体的在宽度-厚度方向上的端表面的拐角部分中会产生拐点,因此会出现毛刺缺陷。

此外,在侧边缘部被涂覆在陶瓷主体的上表面上的情况下,会产生侧边缘部的超出陶瓷主体的区域的部分,从而会减小侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力。

根据煅烧和烧结期间侧边缘部和陶瓷主体的收缩和烧结行为,侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力的减小会导致侧边缘部的分离缺陷。

如上所述的侧边缘部部分分离的现象导致外型缺陷,并且还会导致绝缘电阻特性的劣化以及防潮可靠性的缺陷。

此外,这种现象会导致诸如外电极涂覆的不均匀性、超过产品的尺寸规格以及外型缺陷问题的问题。

因此,已经需要研究能够通过在微小尺寸和高电容产品中防止陶瓷主体与侧边缘部彼此分离并确保外电极涂覆的均匀性来满足针对外型缺陷的标准而不超过产品的尺寸规格的技术。

发明内容

本公开的一方面可提供通过形成不涂覆至陶瓷主体的上表面的侧边缘部而具有提高的可靠性的多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法。

根据本公开的一方面,一种多层陶瓷电容器可包括:陶瓷主体,包括介电层,并且具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面至所述第四表面且彼此相对的第五表面和第六表面;多个内电极,设置在所述陶瓷主体中,暴露于所述第一表面和所述第二表面,并且每个内电极具有暴露于所述第三表面或所述第四表面的一端;以及第一侧边缘部和第二侧边缘部,分别设置在所述内电极的暴露于所述第一表面的端部和所述第二表面的端部上。所述第一侧边缘部可在所述陶瓷主体的所述第一表面与所述陶瓷主体的所述第五表面和所述第六表面彼此相交的拐角部分处相对于所述第五表面或所述第六表面具有呈相同符号的斜度,并且所述第二侧边缘部可在所述陶瓷主体的所述第二表面与所述陶瓷主体的所述第五表面和所述第六表面彼此相交的拐角部分处相对于所述第五表面或所述第六表面具有呈相同符号的斜度。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的平均厚度可以是2μm或者更大至10μm或更小。

根据本公开的另一方面,一种制造多层陶瓷电容器方法可包括:制备第一陶瓷生片和第二陶瓷生片,其中,在所述第一陶瓷生片上形成其间具有预定间隔的多个第一内电极图案,在所述第二陶瓷生片上形成其间具有预定间隔的多个第二内电极图案;通过堆叠所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片使得所述第一内电极图案和所述第二内电极图案彼此交替来形成陶瓷生片层叠体;将所述陶瓷生片层叠体切割为具有在宽度方向上的使所述第一内电极图案的末端和所述第二内电极图案的末端暴露的侧表面;以及在切割的陶瓷生片层叠体的使所述第一内电极图案的末端和所述第二内电极图案的末端暴露的所述侧表面上形成第一侧边缘部和第二侧边缘部。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的平均厚度可以是2μm或者更大至10μm或更小。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述,本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解,在附图中:

图1是示出根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图;

图2是示出图1的陶瓷主体的外型的透视图;

图3是在烧结图2的陶瓷主体之前陶瓷生片层叠体的透视图;

图4是示出沿图2的A方向的陶瓷主体的侧视图;

图5A至图5F是示意性地示出根据本公开中的另一示例性实施例的制造多层陶瓷电容器的方法的截面图和透视图。

具体实施方式

在下文中,现将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

图1是示出根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图。

图2是示出图1的陶瓷主体的外型的透视图。

图3是在烧结图2的陶瓷主体之前陶瓷生片层叠体的透视图。

图4是示出沿图2的A方向的陶瓷主体的侧视图。

参照图1至图4,根据本示例性实施例的多层陶瓷电容器100可包括陶瓷主体110;多个内电极121和122,形成在陶瓷主体110中;以及外电极131和132,形成在陶瓷主体110的外表面上。

陶瓷主体110可具有彼此相对的第一表面1和第二表面2、使第一表面和第二表面彼此连接的第三表面3和第四表面4以及分别对应于上表面和下表面的第五表面5和第六表面6。

第一表面1和第二表面2可定义为陶瓷主体110的在宽度方向W上彼此相对的表面,第三表面3和第四表面4可定义为陶瓷主体110的在长度方向L上彼此相对的表面,并且第五表面5和第六表面6可定义为陶瓷主体110的在厚度方向T上彼此相对的表面。

陶瓷主体110的形状没有具体限制,但可以是如所示出的长方体形。

形成在陶瓷主体110中的多个内电极121和122的一端可暴露于陶瓷主体110的第三表面3或第四表面4。

内电极121和122可形成为具有彼此不同极性的一对第一内电极121和第二内电极122。

第一内电极121的一端可暴露于第三表面3,并且第二内电极122的一端可暴露于第四表面4。

第一内电极121的另一端可与第四表面4分隔开预定间隔,并且第二内电极122的另一端可与第三表面3分隔开预定间隔。

第一外电极131和第二外电极132可分别形成在陶瓷主体110的第三表面3和第四表面4上,以电连接到内电极。

根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器100可包括:多个内电极121和122,设置在陶瓷主体110中,暴露于第一表面1和第二表面2并且每个内电极具有暴露于第三表面3或第四表面4的一端;以及第一侧边缘部112和第二侧边缘部113,分别设置在第一内电极121的暴露于第一表面1的端部上和第二内电极122的暴露于第二表面2的端部上。

多个内电极121和122可形成在陶瓷主体110中,多个内电极121和122中的每个的末端可暴露于第一表面1和第二表面2(陶瓷主体的在宽度方向上的表面),并且第一侧边缘部112和第二侧边缘部113可分别设置在该暴露的末端上。

第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度可以是2μm或更大至10μm或更小。可根据通过使用扫描电子显微镜(SEM)扫描陶瓷主体110的在厚度方向上的截面而获得的图像测量侧边缘部的平均厚度。例如,可根据通过使用扫描电子显微镜(SEM)扫描沿陶瓷主体110的在长度(L)方向的中央部分截取的陶瓷主体110的在宽度-厚度(W-T)方向上的截面而获得的图像测量在厚度方向上彼此等距的预定数量的点(例如,三十个点)处的厚度,从而通过将在预定数量的点处所测量的厚度的总和除以该预定数量来确定侧边缘部的平均厚度。

根据本公开中的示例性实施例,陶瓷主体110可包括:层叠体,多个介电层111堆叠在所述层叠体中;以及第一侧边缘部112和第二侧边缘部113,设置在所述层叠体的两个侧表面上。

多个介电层111可处于烧结状态,并且相邻介电层可彼此一体化,使得它们之间的边界不容易显而易见。

陶瓷主体110的长度可对应于从陶瓷主体110的第三表面3到陶瓷主体110的第四表面4的距离。

介电层111的长度可对应于陶瓷主体110的第三表面3与第四表面4之间的距离。

根据本公开中的示例性实施例,陶瓷主体110的长度可以是400μm至1400μm,但不限于此。更详细地,陶瓷主体110的长度可以是400μm至800μm或者600μm至1400μm。

内电极121和122可形成在介电层111上,并且通过烧结形成在陶瓷主体110中,介电层插设在内电极121和122之间。

参照图3,第一内电极121可形成在介电层111上。在介电层上沿介电层的长度方向可以不完全形成第一内电极121。即,第一内电极121的一端可形成为与陶瓷主体110的第四表面4具有预定间隔,并且第一内电极121的另一端可形成至陶瓷主体110的第三表面3,以暴露于陶瓷主体110的第三表面3。

第一内电极的暴露于层叠体的第三表面3的端部可连接到第一外电极131。

与第一内电极不同,第二内电极122的一端可形成为与第三表面3具有预定间隔,并且第二内电极122的另一端可暴露于第四表面4,从而连接到第二外电极132。

为了实现高电容多层陶瓷电容器,堆叠的内电极层的数量可以是400或更多,但不必然限于此。

介电层111可具有与第一内电极121的宽度相同的宽度。即,在介电层111上沿介电层111的宽度方向可完全形成第一内电极121。介电层111可具有与第二内电极122的宽度相同的宽度。即,在介电层111上沿介电层111的宽度方向可完全形成第二内电极122。

根据本公开中的示例性实施例,介电层的宽度和内电极的宽度可以是100μm至900μm,但不限于此。更详细地,介电层的宽度和内电极的宽度可以是100μm至500μm或者100μm至900μm。

随着陶瓷主体变得小型化,侧边缘部的厚度可对多层陶瓷电容器的电特性具有影响。根据本公开中的示例性实施例,侧边缘部可形成为具有10μm或更小的厚度,从而提高小型化的多层陶瓷电容器的电特性。

即,由于侧边缘部可形成为具有10μm或更小的厚度,所以可尽可能多地确保形成电容的内电极之间的叠置面积,使得可实现具有高电容和小尺寸的多层陶瓷电容器。

如上所述的陶瓷主体110可包括:有效部分,作为对形成电容器的电容有贡献的部分;以及上覆盖部分和下覆盖部分,分别形成在有效部分的上表面和下表面上。

有效部分可通过重复地堆叠具有介电层111插设在其间的多个第一内电极121和第二内电极122而形成。

除了其内不包括内电极之外,上覆盖部分和下覆盖部分可具有与介电层111的材料和构造相同的材料和构造。

即,上覆盖部分和下覆盖部分可包含陶瓷材料,例如,钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷材料。

上覆盖部分和下覆盖部分中的每个可具有20μm或更小的厚度,但不必然限于此。

在本公开中的示例性实施例中,内电极和介电层可通过同时进行切割使得内电极的宽度可等于介电层的宽度而形成。以下将描述它们的更详细的说明。

在本示例性实施例中,介电层可形成为具有与内电极的宽度相同的宽度,使得内电极121和122的末端可暴露于陶瓷主体110的在宽度方向上的第一表面和第二表面。

第一侧边缘部112和第二侧边缘部113可形成在陶瓷主体110的在宽度方向上的两个侧表面上,内电极121和122的末端暴露于该两个侧表面上。

第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的厚度可以是10μm或更小。第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的厚度越薄,形成在陶瓷主体110中的内电极之间的叠置区域的面积越宽。

第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的厚度不受限制,只要可防止暴露于陶瓷主体110的侧表面的内电极的短路即可。例如,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的厚度可以是2μm或更大。

当第一侧边缘部和第二侧边缘部的厚度小于2μm时,抵抗外部冲击的机械强度可能劣化,并且当第一侧边缘部和第二侧边缘部的厚度大于10μm时,内电极之间的叠置区域的面积可能相对减小,使得可能难以确保多层陶瓷电容器的高电容。

为了显着增大多层陶瓷电容器的电容,已经考虑了减薄介电层的方法、高度堆叠减薄的介电层的方法、增大内电极的覆盖范围的方法等。

此外,已经考虑了增大形成电容的内电极之间的叠置区域的面积的方法。

为了增大内电极之间的叠置区域的面积,需要显着减小其中没有形成内电极的边缘部分的区域。

具体地,随着多层陶瓷电容器变得小型化,需要显著减小边缘部分的区域,以增大内电极之间的叠置区域。

根据本示例性实施例,内电极可在宽度方向上形成在整个介电层上,并且侧边缘部的厚度可设置为10μm或更小,使得内电极之间叠置区域的面积可变宽。

通常,当介电层被高度地堆叠时,介电层和内电极的厚度会减小。因此,会经常发生内电极短路的现象。此外,当内电极仅形成在介电层的一部分上时,由于因内电极而导致的台阶,会使绝缘电阻的加速寿命(accelerated lifespan)或可靠性劣化。

然而,根据本示例性实施例,即使形成薄的内电极和薄的介电层,由于在介电层上沿宽度方向完全形成内电极,所以内电极之间的叠置区域的面积可增大,从而增大多层陶瓷电容器的电容。

此外,可通过减小因内电极而导致的台阶来提高绝缘电阻的加速寿命,从而可提供具有优异的电容特性和可靠性的多层陶瓷电容器。

根据本公开中的示例性实施例,第一侧边缘部112可在陶瓷主体110的第一表面1与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6彼此相交的拐角部分处相对于第五表面5或第六表面6具有呈相同符号的斜度,并且第二侧边缘部113可在陶瓷主体110的第二表面2与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6彼此相交的拐角部分处相对于第五表面5或第六表面6具有呈相同符号的斜度。这里,相同符号的斜度可指以相同的半径进行倒圆角或形成具有绝对值相等的斜率的斜面。

第一侧边缘部112和第二侧边缘部113具有相同符号的斜度,意味着第一侧边缘部112和第二侧边缘部113可在陶瓷主体110的在宽度-厚度方向上的端表面的拐角部分处呈圆形,从而具有彼此相同斜度。

更具体地,这意味着第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的在陶瓷主体110的在宽度-厚度方向上的端表面的拐角部分处的圆形部分具有相同的斜度并且不具有拐点。

在另一方面,第一侧边缘部112可设置成不超过陶瓷主体110的第三表面3分别与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6相交处的点,并且第二侧边缘部113可设置成不超过陶瓷主体110的第四表面4分别与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6相交处的点。

在另一方面,第一侧边缘部112可不在陶瓷主体110的第五表面和第六表面之上延伸,并且第二侧边缘部113可不在陶瓷主体110的第五表面和第六表面之上延伸。

通常,在侧边缘部被涂覆至陶瓷主体的上表面和下表面的情况下,在侧边缘部所附着的陶瓷主体的在宽度-厚度方向上的端表面的拐角部分中可能产生拐点,因此会出现毛刺缺陷。

此外,在侧边缘部被涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上的情况下,会产生侧边缘部的超出陶瓷主体的区域的部分,从而会减小侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力。

根据煅烧和烧结期间侧边缘部和陶瓷主体的收缩和烧结行为,侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力的减小会导致侧边缘部的分离缺陷。

如上所述的侧边缘部被部分地分离的现象导致外型缺陷,并且还会导致绝缘电阻特性的劣化和防潮可靠性的缺陷。

此外,该现象可能导致诸如外电极的不均匀涂敷、超过产品的尺寸规格和外型缺陷问题的问题。

根据本公开中的示例性实施例,由于第一侧边缘部112和第二侧边缘部113在陶瓷主体110的第一表面1和第二表面2与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6彼此相交的拐角部分处具有相同符号的斜度,所以可通过使第一侧边缘部112和第二侧边缘部113不被涂覆至陶瓷主体110的上表面和下表面来防止毛刺缺陷。

此外,通过增大陶瓷主体与侧边缘部之间的界面附着力,可提高防潮可靠性,并且可增大绝缘电阻。

此外,通过防止外电极被不均匀地涂覆,可防止外型缺陷,并且可满足产品的尺寸规格。

根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器可以是小尺寸的多层陶瓷电容器,其中,介电层111的厚度可以是0.4μm或更小,并且第一内电极121和第二内电极122的厚度可以是0.4μm或更小。

在使用薄的介电层和薄的内电极(如本公开中的示例性实施例中,其中,介电层111的厚度为0.4μm或更小并且第一内电极121和第二内电极122的厚度为0.4μm或更小)的情况下,当侧边缘部被涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上时,会出现诸如外型缺陷(例如,毛刺缺陷等)、侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力减小以及外电极的不均匀涂覆的问题。

然而,如在本公开中的示例性实施例中,在第一侧边缘部112和第二侧边缘部113分别可在陶瓷主体110的第一表面1与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6彼此相交的拐角部分处和陶瓷主体110的第二表面2与陶瓷主体110的第五表面5和第六表面6彼此相交的拐角部分处具有相同符号的斜度的结构中,具有薄层(其中,介电层111的厚度为0.4μm或更小并且第一内电极121和第二内电极122的厚度为0.4μm或更小)的小尺寸的多层陶瓷电容器的可靠性可提高。

参照图4,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的最外部中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc2与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与多个内电极121和122之中的设置在陶瓷主体110的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc1的比可以是1.0或更小。

第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的最外部中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc2与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc1的比的下限值不受具体限制,但可优选为0.9或更大。

根据本公开中的示例性实施例,与现有技术不同,由于第一侧边缘部或第二侧边缘部通过将陶瓷生片附着到陶瓷主体的侧表面而形成,所以第一侧边缘部或第二侧边缘部的取决于位置的厚度是均匀的。

即,根据现有技术,由于侧边缘部通过涂敷或印刷陶瓷浆料而形成,所以侧边缘部的厚度的取决于位置的偏差(即,侧边缘部的最大厚度与侧边缘部的最小厚度的差异)大。

详细地,根据现有技术,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度被形成为比其他区域的厚度厚。

例如,根据现有技术,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体的最外部中的内电极的末端相接触的区域的厚度与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度的比值小于0.9,使得厚度的偏差大。

在如上所述侧边缘部的取决于位置的厚度偏差大的情况下,由于在具有相同尺寸的多层陶瓷电容器中,由侧边缘部占据的部分大,所以会无法确保大尺寸的电容形成部,使得会难以确保高电容。

相反,在本公开中的示例性实施例中,由于第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的平均厚度为2μm或更大至10μm或更小,并且第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的最外部中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc2与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc1的比值为0.9或更大至1.0或更小,所以侧边缘部的厚度可以较薄并且厚度的偏差(即,侧边缘部的最大厚度与侧边缘部的最小厚度之间的差异)可以较小,使得可确保大尺寸的电容形成部。

因此,可实现高电容多层陶瓷电容器。

同时,参照图4,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与陶瓷主体110的拐角相接触的区域的厚度tc3与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与多个内电极121和122之中的设置在陶瓷主体110的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc1的比可以是1.0或更小。

第一侧边缘部或第二侧边缘部的与陶瓷主体110的拐角相接触的区域的厚度tc3与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与设置在陶瓷主体110的中央部分中的内电极的末端相接触的区域的厚度tc1的比的下限值可优选为0.9或更大。

由于上述特征,侧边缘部的取决于区域的厚度的偏差可以较小,使得可确保大尺寸的电容形成部,从而可实现高电容多层陶瓷电容器。

图5A至图5F是示意性地示出根据本公开中的另一示例性实施例的制造多层陶瓷电容器的方法的截面图和透视图。

根据本公开中的另一示例性实施例,提供制造多层陶瓷电容器的方法,所述方法包括:制备第一陶瓷生片和第二陶瓷生片,在所述第一陶瓷生片上形成其间有预定间隔的多个第一内电极图案,在所述第二陶瓷生片上形成其间有预定间隔的多个第二内电极图案;通过堆叠第一陶瓷生片和第二陶瓷生片使得第一内电极图案和第二内电极图案彼此交替来形成陶瓷生片层叠体;切割陶瓷生片层叠体以具有在宽度方向上使第一内电极图案和第二内电极图案的末端暴露的侧表面;以及通过将侧表面陶瓷片附着到切割的陶瓷生片层叠体的使第一内电极图案和第二内电极图案的末端暴露的侧表面上而形成第一侧边缘部和第二侧边缘部。第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的厚度可以是0.6μm或更小,第一内电极图案和第二内电极图案的厚度可以是0.5μm或更小。

在下文中,将描述根据本公开中的另一示例性实施例的制造多层陶瓷电容器的方法。

如图5A中所示出的,可在陶瓷生片211上将多个条形第一内电极图案221形成为在多个条形第一内电极图案221之间具有预定间隔。多个条形第一内电极图案221可彼此平行地形成。

陶瓷生片211可利用包含陶瓷粉末、有机溶剂和有机粘合剂的陶瓷膏形成。

陶瓷粉末可以是具有高介电常数的材料,并且可使用钛酸钡(BaTiO3)基材料、铅复合钙钛矿基材料、钛酸锶(SrTiO3)基材料等,但陶瓷粉末不限于此。在上述材料之中,可优选钛酸钡(BaTiO3)粉末。当烧结陶瓷生片211时,烧结的陶瓷生片211可变为构成陶瓷主体110的介电层111。

条形第一内电极图案221可利用包含导电金属的内电极膏形成。导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或其合金,但不限于此。

在陶瓷生片211上形成条形第一内电极图案221的方法不受具体限制。例如,可使用诸如丝网印刷方法或凹版印刷方法的印刷方法。

此外,尽管未示出,但可在另一陶瓷生片211上将多个条形第二内电极图案222形成为在多个条形第二内电极图案222之间具有预定间隔。

在下文中,其上形成有第一内电极图案221的陶瓷生片可称为第一陶瓷生片,并且其上形成有第二内电极图案222的陶瓷生片可称为第二陶瓷生片。

接着,如图5B中所示,可交替地堆叠第一陶瓷生片和第二陶瓷生片,使得条形第一内电极图案221和条形第二内电极图案222交替地堆叠。

此后,条形第一内电极图案221可形成第一内电极121,条形第二内电极图案222可形成第二内电极122。

根据本公开中的另一示例性实施例,第一陶瓷生片和第二陶瓷生片211的厚度td可以是0.6μm或更小,并且第一内电极图案221和第二内电极图案222的厚度te可以是0.5μm或更小。

由于根据本公开的多层陶瓷电容器可以是具有薄层(其中,介电层的厚度为0.4μm或更小并且内电极的厚度为0.4μm或更小)的微小尺寸的高电容多层陶瓷电容器,因此第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的厚度td可以是0.6μm或更小,并且第一内电极图案和第二内电极图案的厚度te可以是0.5μm或更小。

根据本公开中的另一示例性实施例,如下所述,由于第一侧边缘部和第二侧边缘部分别在层叠体210的第一表面和第二表面与层叠体210的第五表面和第六表面彼此相交的拐角部分处具有相同符号的斜度,因此具有薄层(其中,第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的厚度td为0.6μm或更小并且第一内电极图案和第二内电极图案的厚度te为0.5μm或更小)的小尺寸的多层陶瓷电容器的可靠性可提高。

当如现有技术中那样将侧边缘部涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上时,会发生例如外型缺陷(诸如,毛刺缺陷)、侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力减小以及外电极的不均匀涂覆的问题,但是在本公开中,侧边缘部可不涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上。

因此,不存在由侧边缘部的分层导致的外型缺陷,绝缘电阻可增大,并且防潮可靠性可提高。

即,即使在薄层(其中,第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的厚度td为0.6μm或更小,并且第一内电极图案和第二内电极图案的厚度te为0.5μm或更小)的情况下,电特性也可以是优异的,并且可靠性可提高。

此外,通过防止外电极被不均匀地涂覆可防止外型缺陷,并且可满足产品的尺寸规格。

图5C是示出根据本公开中的示例性实施例的其中堆叠有第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的陶瓷生片层叠体220的截面图,并且图5D是示出其中堆叠有第一陶瓷生片和第二陶瓷生片的陶瓷生片层叠体220的透视图。

参照图5C和5D,可交替地堆叠其上平行地印刷有多个条形第一内电极图案221的第一陶瓷生片211和其上平行地印刷有多个条形第二内电极图案222的第二陶瓷生片211。

更详细地,可将第一陶瓷生片和第二陶瓷生片211堆叠为使得印刷在第一陶瓷生片211上的条形第一内电极图案221的中央部分与印刷在第二陶瓷生片211上的条形第二内电极图案222之间的间隔彼此叠置。

接着,如图5D中所示,可切割陶瓷生片层叠体220,以横切多个条形第一内电极图案221和多个条形第二内电极图案222。即,可沿彼此正交的切割线C1-C1和C2-C2将陶瓷生片层叠体220切割成层叠体210。

更详细地,可在长度方向切割条形第一内电极图案221和条形第二内电极图案222以将其分成具有预定宽度的多个内电极。在这种情况下,堆叠的陶瓷生片也可与内电极图案一起被切割。因此,介电层可形成为具有与内电极的宽度相同的宽度。

此外,可沿切割线C2-C2切割陶瓷生片层叠体,以满足单个陶瓷主体的尺寸。即,通过沿切割线C2-C2切割棒形层叠体可形成多个层叠体210,以满足在形成第一侧边缘部和第二侧边缘部之前的单个陶瓷主体的尺寸。

即,可将棒形层叠体切割为使得沿相同的切割线切割叠置的第一内电极的中心部分以及形成在第二内电极之间的预定间隔。因此,第一内电极的一端和第二内电极的一端可交替地暴露于切割表面。

此后,可分别在层叠体210的第一侧表面和第二侧表面上形成第一侧边缘部和第二侧边缘部。

接着,如图5E中所示,可分别在层叠体210的第一侧表面和第二侧表面上形成第一侧边缘部212和第二侧边缘部(未示出)。

更具体地,作为形成第一侧边缘部212的方法,用于侧表面的陶瓷生片212可设置在利用橡胶形成的冲压弹性材料300的上部上。

接着,在以90度的角度旋转层叠体210以使层叠体210的第一侧表面面向用于侧表面的陶瓷生片212之后,可向层叠体210加压并将其紧密地附着到用于侧表面的陶瓷生片212。

在通过对层叠体210加压并将层叠体210紧密附着到侧表面陶瓷生片212而将侧表面陶瓷生片212转印到层叠体210的情况下,由于利用橡胶形成的冲压弹性材料300,侧表面陶瓷生片212可形成至层叠体210的侧表面的拐角部分,并且侧表面陶瓷生片212的其他部分可被切割掉。

图5F示出了形成至层叠体210的侧表面的拐角部分的侧表面陶瓷生片212。

即,第一侧边缘部和第二侧边缘部可分别在层叠体210的第一表面与层叠体210的第五表面和第六表面彼此相交的拐角部分处和第二表面与层叠体210的第五表面和第六表面彼此相交的拐角部分处具有相同符号的斜度。

此后,可通过旋转层叠体210在层叠体210的第二表面上形成第二侧边缘部。

接着,可通过煅烧和烧结具有其上形成有第一侧边缘部和第二侧边缘部的两个侧表面的层叠体210形成陶瓷主体。

第一侧边缘部可设置为不超过陶瓷主体的第三表面分别与陶瓷主体的第五表面和第六表面相交处的点,并且第二侧边缘部可设置为不超过陶瓷主体的第四表面分别与陶瓷主体的第五表面和第六表面相交处的点。

在另一方面,第一侧边缘部可不在陶瓷主体的第五表面和第六表面之上延伸,并且第二侧边缘部可不在陶瓷主体的第五表面和第六表面之上延伸。

此后,可在陶瓷主体的第三侧表面和陶瓷主体的第四侧表面上形成外电极,其中,第一内电极暴露于所述第三侧表面,第二内电极暴露于所述第四侧表面。

根据本公开中的另一示例性实施例,由于侧表面陶瓷生片薄并且厚度偏差小,因此可确保大尺寸的电容形成部。

更具体地,由于第一侧边缘部112和第二侧边缘部113的平均厚度在烧结之后为2μm或更大至10μm或更小,并且取决于位置的厚度偏差小,因此可确保大尺寸的电容形成部。

因此,可实现高电容多层陶瓷电容器。

为了避免重复描述,将省略与上述本公开中的示例性实施例中的特征相同的特征的描述。

在下文中,将通过试验示例详细描述本公开,但试验示例仅用于帮助具体理解本公开。因此,本公开的范围不限于此。

试验示例

根据本公开中的示例性实施例,在对比示例中形成根据现有技术的侧边缘部,在发明示例中,侧边缘部不形成在陶瓷主体的上表面和下表面上。

此外,如在对比示例和发明示例中,分别通过将侧表面陶瓷生片附着到生片的在宽度方向上的没有边缘的使内电极暴露的电极暴露部分来形成陶瓷生片层叠体。

在可使片的变形最小化的条件下通过施加预定的温度和压力而将侧表面陶瓷生片附着到陶瓷生片层叠体中的每个的两个表面,从而制造具有0603尺寸(长×宽×高:0.6mm×0.3mm×0.3mm)的多层陶瓷电容器生片。

如上所述制造的多层陶瓷电容器样品在氮气气氛下于400℃或更低的温度下经受煅烧,然后在1200℃或更低的烧结温度以及0.5%或更低的氢气(H2)浓度的条件下进行烧结。然后,全面地确认外型缺陷和诸如绝缘电阻和防潮性的电特性。

在侧边缘部被涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上的比较示例中,由于毛刺缺陷而发生外型缺陷,并且由于侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力的减小而发生诸如绝缘电阻降低和防潮性劣化的问题。

然而,在侧边缘部不被涂覆在陶瓷主体的上表面和下表面上的发明示例中,没有毛刺缺陷,侧边缘部与陶瓷主体之间的附着力是优异的,没有分层缺陷,绝缘电阻是优异的,并且防潮可靠性提高。

如上所述,根据本公开中的示例性实施例,可在于介电层的宽度方向上完全形成内电极以使其暴露于陶瓷主体的在宽度方向上的侧表面之后,通过单独地附着第一侧边缘部和第二侧边缘部并且使第一侧边缘部和第二侧边缘部不涂覆至陶瓷主体的上表面来防止毛刺缺陷。

此外,通过增大陶瓷主体与侧边缘部之间的界面附着力,可提高防潮可靠性,并且可增大绝缘电阻。

此外,通过防止外电极被不均匀地涂覆,可防止外型缺陷,并且可满足产品的尺寸规格。

虽然以上已经示出并描述了示例性实施例,但是对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可进行修改和变型。

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