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CN105957713B - 多层陶瓷电子组件及其制造方法 - Google Patents

多层陶瓷电子组件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种多层陶瓷电子组件及其制造方法。所述多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的第一端表面和第二端表面的内电极，并且各个介电层置于内电极之间，所述陶瓷带包围与电极结构的第一端表面和第二端表面分开的区域；外电极，分别覆盖电极结构的第一端表面和第二端表面以及电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的表面的至少一部分。

Description

多层陶瓷电子组件及其制造方法
本申请要求于2015年3月9日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0032291号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
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，涉及一种具有提高的安装可靠性的多层陶瓷电子组件及其制造方法。
背景技术
最近，已经加速推动了信息技术(IT)装置(诸如各种通讯装置、显示装置等)的进一步小型化和纤薄化。因此，已经不断地对使得在这样的IT装置(诸如变压器、电感器、电容器和晶体管等)中使用的电子组件小型化和纤薄化并且增大这些各种电子组件的容量的技术进行研究。
具体地说，需要使多层陶瓷电容器(MLCC)小型化和纤薄化以及使MLCC的电容的增大。在具有高水平的电容的多层陶瓷电容器的开发中，根据施加的电压以及是否实现电容，应确保高可靠性。
发明内容
本公开的示例性实施例提供一种可增大电容并且可提高安装可靠性的多层陶瓷电子组件。
本公开的示例性实施例还提供一种制造可增大电容并且可提高安装可靠性的多层陶瓷电子组件的方法。
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，包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的第一端表面和第二端表面的内电极，所述陶瓷带包围与电极结构的第一端表面和第二端表面分开的区域；外电极，分别覆盖电极结构的第一端表面和第二端表面以及电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的表面的至少一部分。
外电极在厚度方向上的高度可比陶瓷主体在厚度方向上的厚度小。
外电极在宽度方向上的宽度可比陶瓷主体在宽度方向上的宽度窄。
外电极可完全覆盖电极结构的与电极结构的第一端表面和第二端表面连接的表面。
多层陶瓷电容器可满足C<D，其中，C是外电极沿着电极结构的上表面的延伸的长度，D是电极结构的端表面与陶瓷带之间的距离。
根据本公开的另一示例性实施例，一种制造多层陶瓷电子组件的方法包括如下步骤：制备陶瓷主体，所述陶瓷主体包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的第一端表面和第二端表面的内电极，并且各个介电层置于内电极之间，所述陶瓷带包围与电极结构的第一端表面和第二端表面分开的区域；形成外电极，所述外电极分别覆盖电极结构的第一端表面和第二端表面以及电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的表面的至少一部分。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和其它优势，在附图中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电子组件的示意性透视图；
图2和图3是沿着图1的I-I’线截取的剖视图以示出根据本公开的示例性实施例的制造多层陶瓷电子组件的方法；
图4是示出根据本公开的示例性实施例的陶瓷主体的示意性透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图如下描述本发明构思的实施例。
然而，本公开可按照多种不同的形式来举例说明，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整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或者直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。
将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面描述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。
为了描述的方便，可在此使用空间相对术语(例如，“在…之上”、“上方”、“在…之下”和“下方”等)，以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相对术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”其它元件“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在…之上”可根据附图的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相对描述符做出相应解释。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意限制本发明构思。如在此使用的，除非上下文中另外清楚地指明，否则单数形式也意于包括复数形式。还将理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”列举存在所述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合，而不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合。
在下文中，将参照示出本发明构思的实施例的示意图描述本发明构思的实施例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，可估计所示出的形状的修改。因此，本发明构思的实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的特定形状，例如，包括由于制造导致的形状的改变。以下的实施例也可由一个或其组合而构成。
下面描述的本发明构思的内容可具有多种构造，并且虽然在此仅提出所需的构造，但不限于此。
图1是示出根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件的示意性透视图；图2和图3是沿着图1的I-I’线截取的截面图以示出根据示例性实施例的制造多层陶瓷电子组件的方法；图4是示出根据本公开的示例性实施例的陶瓷主体的示意性透视图。
参照图1至图3，多层陶瓷电子组件可包括：陶瓷主体110，包括电极结构120，所述电极结构120包括堆叠为彼此面对并且交替地暴露到电极结构120的背对的端表面的内电极114和116，并且各个介电层112置于内电极114和116之间。陶瓷带115可包围与电极结构120的两个端表面分开的区域；外电极122和124可分别覆盖电极结构120的背对的端表面以及电极结构120的连接到电极结构120的端表面的表面的至少一部分。也就是说，外电极122和124中的每个可覆盖电极结构120的每个表面的一部分以具有长度C，其中，长度C比电极结构120的连接到电极结构120的两个端表面的每个表面的长度D短，以便将电极结构120的连接到电极结构120的端表面(与陶瓷带115相邻的沿陶瓷主体的长度方向上的端表面)的每个表面的部分暴露。
虽然将以示例的方式描述根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件是多层陶瓷电容器的情况，但根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件不限于此。通过改变内电极层的结构，根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件可用作另一电子组件(诸如电感器、热敏电阻等)。
在根据示例性实施例的多层陶瓷电容器中，“长度方向”是指图1的“L”方向，“宽度方向”是指图1的“W”方向，“厚度方向”是指图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。
陶瓷主体110可具有彼此相邻的内电极114和116彼此重叠的重叠区域O以及分别设置在重叠区域O的两端的边缘区域M。
介电层112可包含可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，但不限于此。例如，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、粘合剂和分散剂等。
内电极114和116可堆叠为彼此面对，并且各个介电层112置于内电极114和116之间。内电极114和116可包括第一内电极组和第二内电极组，其中，所述第一内电极组包括末端暴露到电极结构120的一个端表面的内电极114，所述第二内电极组包括末端暴露到电极结构120的另一端表面的内电极116。内电极114和116可包含导电材料。导电材料可包括从由银(Ag)、铅(Pb)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)以及它们的组合组成的组中选择的一种。根据示例性实施例的内电极114和116也可包含镍。
边缘区域M可形成为从电极结构的两个端表面至陶瓷带115在陶瓷主体110中所形成的区域的部分。此外，尽管未示出，但边缘区域M可形成在电极结构120的两个端表面与陶瓷带之间的区域。
内电极114和116也可暴露到电极结构的连接到电极结构的端表面的第一表面和第二表面。因此，内电极114和外电极122之间的接触面积以及内电极116和外电极124之间的接触面积可增大。
外电极122和124可包括第一外电极122和第二外电极124，所述第一外电极122电连接到第一内电极组(包括暴露到电极结构120的一个端表面的内电极114)，所述第二外电极124电连接到第二内电极组(包括暴露到电极结构120的另一端表面的内电极116)。外电极122和124可用于将多层陶瓷电子组件容易地安装在外部板(诸如印刷电路板(PCB)等)上。
与所示出的不同，外电极122和124可分别完全覆盖电极结构120的两个端表面以及电极结构120的与电极结构120的两个端表面相连接的表面。也就是说，外电极122和124可具有长度C，其中，所述长度C与电极结构的表面的长度D相等，其中，所述表面是指连接到电极结构的沿陶瓷主体的长度方向的两个端表面的表面。
当厚度方向是指内电极114和116的堆叠方向时，外电极122和124在所述厚度方向上的高度可比陶瓷主体110在厚度方向上的厚度小(A<B)。也就是说，外电极122和124在T方向上的高度A可比陶瓷主体110在T方向上的厚度B小。类似地，外电极122和124在W方向上也可具有比陶瓷主体110的宽度窄的宽度。因此，当在外部板(诸如PCB等)上安装根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件时，可提高多层陶瓷电子组件的安装可靠性。
与根据现有技术的包括从陶瓷主体的表面突出的外电极的多层陶瓷电子组件不同，根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件可包括其高度低于陶瓷主体110的表面的高度或与陶瓷主体110的表面的高度相同的外电极122和124。因此，外电极具有最大的高度的情况可以是外电极具有与陶瓷主体的表面的高度相同高度的情况，由于外电极具有与陶瓷主体的表面的高度相同高度的多层陶瓷电子组件与现有技术相比可包括更多数量的堆叠的内电极112和114，所以可确保多层陶瓷电子组件的高电容。
此外，由于根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件包括其高度比陶瓷主体110的表面的高度低或与陶瓷主体110的表面的高度相同的外电极122和124，所以在将多层陶瓷电子组件安装在外部板上的情况下，可防止多层陶瓷电子组件与和多层陶瓷电子组件相邻的用于防止电磁干扰(EMI)的金属或其它电子组件之间的短路。因此，可提高在外部板上安装多层陶瓷电子组件的安装可靠性。
可通过涂敷方法或镀覆方法来形成外电极122和124。通过涂敷方法形成的外电极122和124可由通过在聚合树脂中分散金属粉末而制备的导电树脂形成。金属粉末可包括从由银、铜、钯(Pd)、铂以及它们的合金组成的组中选择的一种。此外，通过镀覆方法形成的外电极122和124可由金属形成。所述金属可包括从由银、铜、钯、铂、镍、锡(Sn)以及它们的合金组成的组中选择的一种。然而，外电极122和124的材料不限于此。也就是说，外电极122和124的材料不受具体限制，只要所述材料提供导电性即可。
外电极122和124可分别设置在电极结构120的两个端表面以及电极结构120的连接到电极结构120的两个端表面的表面上，以为多层陶瓷电子组件提供不同的极性。例如，设置在电极结构120的一个端表面上的第一外电极122可电连接到暴露于电极结构120的端表面的第一内电极组以将正(+)极性或负(-)极性提供至第一内电极组，设置在电极结构120的另一端表面上的第二外电极124可电连接到暴露于电极结构120的另一端表面的第二内电极组以将与第一外电极122提供的极性相反的极性提供至第二内电极组。
如上所述，根据示例性实施例，多层陶瓷电子组件可包括：陶瓷主体，包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的端表面的内电极，并且各个介电层置于内电极之间，所述陶瓷带包围与电极结构的两个端表面分开的区域；外电极，覆盖电极结构的两个端表面以及电极结构的连接到电极结构的两个端表面的表面的至少一部分，从而可增大具有相同的最大高度的多层陶瓷电子组件的电容并且可提高多层陶瓷电子组件的安装可靠性。因此，可提供制造可增大电容并且可提高安装可靠性的多层陶瓷电容器的方法。
虽然已经在上面示出和描述了示例性实施例，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。

Claims (15)

1.一种多层陶瓷电子组件，包括：
陶瓷主体，包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的第一端表面和第二端表面的内电极，并且各个介电层置于内电极之间，所述陶瓷带包围与电极结构的第一端表面和第二端表面分开的区域；
外电极，分别覆盖电极结构的第一端表面和第二端表面以及电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的表面的至少一部分，
其中，内电极还暴露到电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的第一表面和第二表面，
其中，所述陶瓷带与电极结构的第一端表面和第二端表面分开，并且所述外电极接触所述内电极的暴露于电极结构的第一表面和第二表面的部分。
2.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，当厚度方向是指内电极的堆叠方向时，外电极在厚度方向上的高度比陶瓷主体在厚度方向上的厚度小。
3.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，当宽度方向是指与内电极的堆叠方向和长度方向均垂直的方向时，外电极在宽度方向上的宽度比陶瓷主体在宽度方向上的宽度窄。
4.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，外电极完全覆盖电极结构的与电极结构的第一端表面和第二端表面相连接的表面。
5.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，陶瓷主体具有在内电极的暴露的方向上彼此相邻的内电极彼此重叠的重叠区域以及形成在重叠区域的两端的边缘区域，
边缘区域形成在陶瓷主体中的电极结构的第一端表面和第二端表面与陶瓷带之间的区域中。
6.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，陶瓷主体具有在内电极的暴露的方向上彼此相邻的内电极彼此重叠的重叠区域以及形成在重叠区域的两端的边缘区域，
边缘区域从电极结构的第一端表面和第二端表面形成至包括陶瓷带在陶瓷主体中所形成的区域的一部分。
7.如权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，C<D，其中，C是外电极沿着电极结构的上表面延伸的长度，D是电极结构的端表面与陶瓷带之间的距离。
8.一种制造多层陶瓷电子组件的方法，包括如下步骤：
制备陶瓷主体，所述陶瓷主体包括电极结构和陶瓷带，所述电极结构包括堆叠为彼此面对并交替地暴露于电极结构的第一端表面和第二端表面的内电极，并且各个介电层置于内电极之间，所述陶瓷带包围与电极结构的第一端表面和第二端表面分开的区域；
形成外电极，所述外电极分别覆盖电极结构的第一端表面和第二端表面以及电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的表面的至少一部分，
其中，内电极还暴露到电极结构的连接到电极结构的第一端表面和第二端表面的第一表面和第二表面，
其中，所述陶瓷带与电极结构的第一端表面和第二端表面分开，并且所述外电极接触所述内电极的暴露于电极结构的第一表面和第二表面的部分。
9.如权利要求8所述的方法，其中，当厚度方向是指内电极的堆叠方向时，外电极在厚度方向上的高度比陶瓷主体在厚度方向上的厚度小。
10.如权利要求8所述的方法，其中，当宽度方向是指与内电极的堆叠方向和长度方向均垂直的方向时，外电极在宽度方向上的宽度比陶瓷主体在宽度方向上的宽度窄。
11.如权利要求8所述的方法，其中，外电极完全覆盖电极结构的与电极结构的第一端表面和第二端表面相连接的表面。
12.如权利要求8所述的方法，其中，在形成外电极的步骤中，使用涂敷方法或镀覆方法。
13.如权利要求8所述的方法，其中，陶瓷主体具有在内电极的暴露方向上彼此相邻的内电极彼此重叠的重叠区域以及形成在重叠区域的两端的边缘区域，
边缘区域形成在陶瓷主体的电极结构的第一端表面和第二端表面与陶瓷带之间的区域中。
14.如权利要求8所述的方法，其中，陶瓷主体具有在内电极的暴露方向上彼此相邻的内电极彼此重叠的重叠区域以及形成在重叠区域的两端的边缘区域，
边缘区域从电极结构的第一端表面和第二端表面形成至包括陶瓷带在陶瓷主体中所形成的区域的一部分。
15.如权利要求8所述的方法，其中，C<D，其中，C是外电极沿着电极结构的上表面延伸的长度，D是电极结构的端表面与陶瓷带之间的距离。
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