多层陶瓷电子组件及其制造方法
【专利摘要】本发明公开一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括具有堆叠的多个介电层、第一端部和第二端部以及多个侧表面的陶瓷主体。多个内电极彼此面对地堆叠在陶瓷主体中，并且各个介电层置于多个内电极之间，多个内电极通过所述多个内电极的各个引出部暴露于陶瓷主体的多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面。至少两个第一外电极和至少两个第二外电极设置在第一侧表面和第二侧表面上，以分别连接到所述多个内电极的各个引出部。绝缘层设置在陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面上。
【专利说明】多层陶瓷电子组件及其制造方法
[0001]本申请要求于2015年2月6日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0018572号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请的公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
[0002]本公开涉及一种多层陶瓷电子组件及其制造方法，更具体地讲，涉及一种能够防止可靠性劣化的多层陶瓷电子组件及其制造方法。
【背景技术】
[0003]随着诸如各种通信装置、显示装置等的信息技术(IT)装置的小型化和纤薄化的加速，已持续地对用于使这些IT装置中所使用的高容量的各种元件(例如，变压器、电感器、电容器、晶体管等)小型化和纤薄化的技术进行了研究。
[0004]具体地讲，已需要具有诸如紧凑性、小厚度以及高电容的优点的多层陶瓷电容器(MLCC) ο在高电容多层陶瓷电容器的发展过程中，重要的是，除了实现电容之外，基于应用电压来确保高可靠性。
[0005]通常，多层陶瓷电容器的可靠性通过对耐热绝缘性和耐湿绝缘性进行评估获得的结果来确定。
[0006]耐热绝缘性主要取决于所使用的材料的物理方面(例如，构成电容器的介电材料、内电极的劣化特性、精细结构缺陷等)。
[0007]同时，耐湿绝缘性取决于结构方面(例如，在压制或切割期间产生的孔、层之间的脱层、在执行烧结之后产生的内电极的未涂覆的区域、层之间容易出现的结构缺陷(例如，裂纹等)和/或内电极中的孔)。
【发明内容】
[0008]本公开的示例性实施例提供一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件能够防止在通过镀覆工艺形成外电极时由于镀覆扩散而导致可靠性劣化。
[0009]本公开的示例性实施例还提供一种用于制造多层陶瓷电子组件的方法，所述陶瓷电子组件能够防止在通过镀覆工艺形成外电极时由于镀覆扩散而导致可靠性劣化。
[0010]根据本公开的示例性实施例，一种多层陶瓷电子组件包括:陶瓷主体，通过堆叠多个介电层而形成并具有彼此背对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部彼此连接的多个侧表面；多个内电极，彼此面对地堆叠在陶瓷主体中，并且各个介电层置于多个内电极之间，所述多个内电极通过所述多个内电极的各个引出部暴露于陶瓷主体的所述多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面；至少两个第一外电极和至少两个第二外电极，设置在陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面上，以分别连接到所述多个内电极的各个引出部；绝缘层，设置在陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面的上。
[0011]所述多个介电层可包含陶瓷材料。
[0012]所述多个内电极可包含镍。所述多个内电极中的每个可具有两个引出部。
[0013]第一外电极和第二外电极中的每个可包括连接到引出部的导电膏硬化层以及位于导电膏硬化层上的镀层。所述导电膏硬化层可包含银。所述镀层可包含镍或锡。所述绝缘层还覆盖导电膏硬化层的一部分。
[0014]所述绝缘层可不覆盖镀层的任何部分。
[0015]所述绝缘层可覆盖陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99%或更多。
[0016]所述绝缘层可包含环氧树脂或包含含有环氧树脂的填充剂。
[0017]根据本公开的另一方面，一种制造多层陶瓷电子组件的方法包括:制备陶瓷主体，其中，通过堆叠多个介电层形成陶瓷主体，陶瓷主体具有彼此背对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部彼此连接的多个侧表面，所述陶瓷主体包括堆叠在陶瓷主体中以彼此面对的多个内电极，并且各个介电层置于所述多个内电极之间，所述多个内电极通过所述多个内电极的各个引出部暴露于陶瓷主体的多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面；在第一侧表面和第二侧表面上形成绝缘层，绝缘层不覆盖所述多个内电极的暴露于陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面的各个引出部；在陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面上形成至少两个第一外电极和至少两个第二外电极，以连接到所述多个内电极的各个引出部。
[0018]所述多个介电层可包含陶瓷材料。
[0019]所述多个内电极可包含镍，所述多个内电极中的每个可具有两个引出部。
[0020]形成绝缘层的步骤以及形成第一外电极和第二外电极的步骤可包括:在陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面中的每个上形成两个或更多个导电膏硬化层，以连接到所述多个内电极的各个引出部；在陶瓷主体的未形成导电膏硬化层的第一侧表面和第二侧表面上形成绝缘层；在各个导电膏硬化层上形成镀层。
[0021]在形成导电膏硬化层的步骤中，可涂敷银膏，然后进行硬化。
[0022]在形成镀层的步骤中，可在导电膏硬化层上执行镀镍或镀锡。
[0023]所述绝缘层可形成为进一步覆盖导电膏硬化层的部分。
[0024]所述绝缘层可形成为覆盖陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99%或更多。
[0025]绝缘层可由环氧树脂或包含环氧树脂的填充剂形成。
[0026]可在形成镀层之前形成绝缘层。
【附图说明】
[0027]通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特点及优点将会被更加清楚地理解，其中:
[0028]图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电子组件的立体图；
[0029]图2是沿着图1的1-1’线截取的截面图；
[0030]图3A至图3D是沿着图2的11-11’截取的平面图；
[0031]图4是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造多层陶瓷电子组件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
[0033]然而，本公开可按照多种不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完全的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
[0034]在附图中，为了清晰起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。
[0035]图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电子组件的立体图，图2是沿着图1的1-1’线截取的截面图，图3A至图3D是沿着图2的11-11’截取的平面图，图4是示出根据本公开的示例性实施例的用于制造多层陶瓷电子组件的方法的流程图。
[0036]参照图1至图3D，多层陶瓷电子组件可包括:陶瓷主体110，包括介电层112 ;多个内电极114和116，堆叠在陶瓷主体110中以彼此面对，并且介电层中的一个置于多个内电极114和116之间；外电极122a和124a，电连接到多个内电极114和116 ;绝缘层120，局部地覆盖陶瓷主体的设置有外电极122a和124a的表面。
[0037]将多层陶瓷电容器作为根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件的示例进行描述，但是多层陶瓷电子组件的示例不限于此。根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件可通过改变内电极114和116的结构执行另一电子组件(例如，电感器、热敏电阻等)的功能。
[0038]在根据示例性实施例的多层陶瓷电容器中，“长度方向”指图1的“L”方向，“宽度方向”指图1的“W”方向，“厚度方向”指图1的“T”方向。这里，“厚度方向”可与多个内电极114和116的“堆叠方向”相同。
[0039]可制备陶瓷主体，其中，陶瓷主体通过堆叠多个介电层112而形成，陶瓷主体具有彼此背对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部彼此连接的多个侧表面，并且陶瓷主体中包括堆叠在陶瓷主体中以彼此面对的多个内电极114和116，并且介电层中的一个置于多个内电极114和116之间，并且多个内电极114和116通过内电极114和116的各个引出部116a或116b暴露于陶瓷主体的多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面。
[0040]至少两个第一外电极122a和至少两个第二外电极124a可设置在陶瓷主体110的多个侧表面之中的陶瓷主体110的沿宽度方向彼此背对的第一侧表面和第二侧表面上。因此，根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件可以是阵列式多层陶瓷电子组件。
[0041]介电层112可包含能够获得足够的电容的材料。也就是说，介电层112可包含陶瓷材料，但是介电层112的材料不限于此。优选地，根据示例性实施例的介电层112可包含陶瓷粉末、陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂、分散剂等。
[0042]多个内电极114和116可被堆叠为彼此面对，并且介电层112中的一个置于多个内电极114和116之间。多个内电极114和116可通过各个引出部116a和/或116b暴露于陶瓷主体110的第一侧表面和/或第二侧表面。多个内电极114和116可包含导电材料。导电材料可包括从银(Ag)、铅(Pb)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)和它们的组合物中选择的一种材料。优选地，根据示例性实施例的多个内电极114和116可包含镍。下面将详细地描述多个内电极114和116的结构。
[0043]第一外电极122a可通过引出部116a或116b电连接到暴露于陶瓷主体的第一侧表面的多个内电极114和116。第二外电极124a可通过引出部116a或116b电连接到暴露于陶瓷主体的第二侧表面的多个内电极114和116。
[0044]第一外电极122a和第二外电极124a中的每个可包括:导电膏硬化层，连接到多个内电极114和116的各个引出部116a或116b ;镀层，形成在导电膏硬化层上。导电膏硬化层可包含银(Ag)。镀层可包含镍(Ni)或锡(Sn)。
[0045]绝缘层120可设置在陶瓷主体110的除了第一外电极122a和第二外电极124a之外的第一侧表面和第二侧表面的上。绝缘层120可覆盖陶瓷主体110的除了第一外电极122a和第二外电极124a之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99%或更多。根据一些实施例，绝缘层120可不覆盖陶瓷主体110的沿长度方向的任何表面。绝缘层120可包含非导电材料。优选地，根据示例性实施例的绝缘层120可包含环氧树脂或包含含有环氧树脂的填充剂。此外，绝缘层120可部分地覆盖构成第一外电极122a和第二外电极124a的导电膏硬化层。
[0046]为了制造多层陶瓷电容器，首先制备陶瓷主体110(S10)。然后，在陶瓷主体110的第一侧表面和第二侧表面中的每个上形成至少两个导电膏硬化层，以连接到多个内电极114或116的各个引出部116a或116b (S20)。接下来，在陶瓷主体110的没有形成导电膏硬化层的第一侧表面和第二侧表面上形成绝缘层120(S30)。接下来，在导电膏硬化层中的每个上形成镀层(S40)。从而，形成第一外电极122a和第二外电极124a。
[0047]在形成导电膏硬化层的步骤中，可涂敷银膏，然后进行硬化。在形成镀层的步骤中，可在导电膏硬化层上执行镀镍或镀锡。绝缘层120可形成为进一步覆盖导电膏硬化层的部分。
[0048]绝缘层120可覆盖陶瓷主体110的除了第一外电极122a和第二外电极124a之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99%或更多。绝缘层120可由环氧树脂或包含环氧树脂的填充剂形成。
[0049]将参照图3A至图3D详细地描述多个内电极114和116的结构。多个内电极114和116可包括至少一个引出部116a或116b。
[0050]参照图3A至图3C，多个内电极114和116可包括两个引出部116a和116b。
[0051]如图3A和图3B所示，具有两个引出部116a和116b的多个内电极114和116可通过第一引出部116a连接到第一外电极122a中的一个，并且通过第二引出部116b连接到第二外电极124a中的一个。
[0052]虽然图3A中示出了单个内电极116，但是与其相邻的另一内电极114可通过第一引出部连接到第一外电极122a中的另一个(没有连接到单个内电极116)，并且可通过第二引出部连接到第二外电极124a中的另一电极。
[0053]虽然图3B中示出了单个内电极116，与图3A类似，与内电极116相邻的另一内电极114可通过第一引出部连接到第一外电极122a中的另一个(没有连接到单个内电极116)，并且可通过第二引出部连接到第二外电极124a中的另一个。
[0054]如图3C所示，具有两个引出部116a和116b的多个内电极116可通过引出部116a和116b连接到第二外电极124a。
[0055]虽然图3C中示出了单个内电极116，但是与其相邻的另一内电极114可通过引出部连接到外电极中的没有连接到单个内电极116的第一外电极122a。
[0056]如图3D所示，具有单个引出部116a的多个内电极114和116可通过引出部116a连接到第二外电极124中的一个。
[0057]虽然图3D中示出了单个内电极116，但是与其相邻的另一内电极114可通过引出部连接到第二外电极124a中的另一个(没有连接到单个内电极116)或第一外电极122a中的一个。
[0058]基于电连接到第一外电极122a和第二外电极124a的外电路的需求，多个内电极114和116可具有各种连接结构。在多个内电极114和116中，具有相同结构的内电极114或116可构成单个内电极组。
[0059]如上所述，根据示例性实施例，绝缘层可设置在陶瓷主体的设置有外电极的表面上，以覆盖陶瓷主体的表面的除了外电极之外的区域，从而防止在通过镀覆方法形成外电极时由于镀覆扩散而导致可靠性劣化。因此，可提供能够提高产量的多层陶瓷电子组件。
[0060]此外，根据示例性实施例，绝缘层可设置在陶瓷主体的设置有外电极的表面上，以覆盖陶瓷主体的表面的除了外电极之外的区域，从而防止在通过镀覆方法形成外电极时由于镀覆扩散而导致可靠性劣化。因此，可提供制造能够提高产量的多层陶瓷电子组件的方法。
[0061]虽然上面已示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和改变。
【主权项】
1.一种多层陶瓷电子组件，包括: 陶瓷主体，包括堆叠的多个介电层并具有彼此背对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部彼此连接的多个侧表面； 多个内电极，彼此面对地堆叠在陶瓷主体中，并且各个介电层置于多个内电极之间，所述多个内电极通过所述多个内电极的各个引出部暴露于陶瓷主体的所述多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面； 至少两个第一外电极和至少两个第二外电极，位于陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面上，以分别连接到所述多个内电极的各个引出部； 绝缘层，位于陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面上。2.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述多个内电极中的每个具有两个引出部。3.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，第一外电极和第二外电极中的每个包括: 导电膏硬化层，连接到引出部； 镀层，位于导电膏硬化层上。4.如权利要求3所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述导电膏硬化层包含银。5.如权利要求3所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述镀层包含镍或锡。6.如权利要求3所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述绝缘层还覆盖导电膏硬化层的一部分。7.如权利要求6所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述绝缘层不覆盖镀层的任何部分。8.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述绝缘层覆盖陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99%或更多。9.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述绝缘层包含环氧树脂或包含含有环氧树脂的填充剂。10.一种制造多层陶瓷电子组件的方法，所述方法包括: 制备陶瓷主体，其中，通过堆叠多个介电层形成陶瓷主体，陶瓷主体具有彼此背对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部彼此连接的多个侧表面，所述陶瓷主体包括堆叠在陶瓷主体中以彼此面对的多个内电极，并且各个介电层置于所述多个内电极之间，所述多个内电极通过所述多个内电极的各个引出部暴露于陶瓷主体的多个侧表面中的陶瓷主体的彼此背对的第一侧表面和第二侧表面； 在陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面上形成至少两个第一外电极和至少两个第二外电极，以连接到所述多个内电极的各个引出部； 在陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面上形成绝缘层。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述多个内电极中的每个具有两个引出部。12.如权利要求10所述的方法，其中，在形成绝缘层的步骤以及形成第一外电极和第二外电极的步骤中， 在陶瓷主体的第一侧表面和第二侧表面中的每个上形成两个或更多个导电膏硬化层，以连接到所述多个内电极的各个引出部； 在陶瓷主体的未形成导电膏硬化层的第一侧表面和第二侧表面上形成绝缘层； 在各个导电膏硬化层上形成镀层。13.如权利要求12所述的方法，其中，在形成导电膏硬化层的步骤中，涂敷银膏，然后进行硬化。14.如权利要求12所述的方法，其中，在形成镀层的步骤中，在导电膏硬化层上执行镀镍或镀锡。15.如权利要求12所述的方法，其中，所述绝缘层形成为进一步覆盖导电膏硬化层的部分。16.如权利要求12所述的方法，其中，使用环氧树脂或含有环氧树脂的填充剂形成绝缘层。17.如权利要求12所述的方法，其中，在形成镀层之前形成绝缘层。18.如权利要求10所述的方法，其中，所述绝缘层覆盖陶瓷主体的除了第一外电极和第二外电极之外的第一侧表面和第二侧表面中的每个的99 %或更多。
【文档编号】H01G4/232GK105869885SQ201510784417
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年11月16日
【发明人】吴成权, 李栽旭, 崔珉瑆, 崔才烈
【申请人】三星电机株式会社