CN110797191A - 多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种多层陶瓷电容器及制造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、将所述第一表面和所述第二表面彼此连接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并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,暴露到所述第一表面和所述第二表面,并且具有暴露到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,分别设置在所述陶瓷主体的使所述内电极暴露的所述第一表面和所述第二表面上。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的厚度大于等于10μm且小于45μm。
Description
本申请要求于2018年8月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0102123号韩国专利申请和于2018年8月3日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0090717号韩国专利申请的优先权的权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法,所述多层陶瓷电容器能够通过控制设置在陶瓷主体的侧表面上的侧边缘部的厚度来防止湿气的渗透而具有改善的防潮可靠性。
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。
近来,随着电子产品的小型化和多功能化,多层陶瓷电子组件也趋于小型化和多功能化。因此,已需要一种具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电容器。
为了使多层陶瓷电容器小型化并增大多层陶瓷电容器的电容,需要显著地增大电极有效面积(增大实现电容所需的有效体积分数)。
为了实现如上所述的小型化和高电容的多层陶瓷电容器,在制造多层陶瓷电容器时,已经使用了如下通过无边缘的设计来显著增大内电极的在主体的宽度方向上的面积的方法:通过使内电极在主体的宽度方向上暴露,并且在制造多层陶瓷电容器主体之后烧结之前的工艺中,通过单独地将侧边缘部附着到多层陶瓷电容器主体的在宽度方向上的电极暴露表面来完成多层陶瓷电容器。
然而,在这种方法中,在形成侧边缘部的过程中,当侧边缘部的厚度过小时,湿气会渗透到主体中,使得防潮可靠性会降低。
因此,已经需要对能够提高超小型和高电容的多层陶瓷电容器的防潮可靠性的技术进行研究。
发明内容
本公开的一方面可提供一种多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法,所述多层陶瓷电容器能够通过控制设置在陶瓷主体的侧表面上的侧边缘部的厚度来防止湿气的渗透而具有改善的防潮可靠性。
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、将所述第一表面和所述第二表面彼此连接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并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,暴露到所述第一表面和所述第二表面,并且具有暴露到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,分别设置在所述陶瓷主体的使所述内电极暴露的所述第一表面和所述第二表面上。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的厚度可大于等于10μm且小于45μm。
根据本公开的另一方面,一种制造多层陶瓷电容器的方法可包括:制备以预定间隔在其上形成有多个第一内电极图案的第一陶瓷生片以及以预定间隔在其上形成有多个第二内电极图案的第二陶瓷生片;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叠置来形成陶瓷生片多层体;切割所述陶瓷生片多层体,以具有使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案的末端在宽度方向上暴露的侧表面;分别在使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案的所述末端暴露的侧表面上形成第一侧边缘部和第二侧边缘部;通过烧结所切割的陶瓷生片多层体来制备包括介电层和内电极的陶瓷主体。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的厚度可大于等于10μm且小于45μm。
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他的方面、特征和优点,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是示出在烧结图2的陶瓷主体之前的陶瓷生片多层体的透视图;
图4是在沿图2的B方向观察时的侧视图;
图5A至图5F是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示意性截面图和示意性透视图。
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是示出在烧结图2的陶瓷主体之前的陶瓷生片多层体的透视图。
图4是在沿图2的B方向观察时的侧视图。
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、形成在陶瓷主体110中的多个内电极121和122以及形成在陶瓷主体110的外表面上的外电极131和132。
陶瓷主体110可具有彼此相对的第一表面1和第二表面2、将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以及分别作为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指的是陶瓷主体110的在宽度方向W(第二方向)上彼此相对的表面,第三表面3和第四表面4指的是陶瓷主体110的在长度方向L(第一方向)上彼此相对的表面,第五表面5和第六表面6指的是陶瓷主体110的在厚度方向T(第三方向)上彼此相对的表面。
陶瓷主体110的形状不受具体限制,但可以是如所示的矩形平行六面体形状。
形成在陶瓷主体110中的多个内电极121和122的一端可暴露到陶瓷主体的第三表面3或第四表面4。
内电极121和122可包括具有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的一端可暴露到第三表面3,第二内电极122的一端可暴露到第四表面4。
第一内电极121的另一端可与第四表面4分开预定间隔。第二内电极122的另一端可与第三表面3分开预定间隔。
第一外电极131和第二外电极132可分别形成在陶瓷主体的第三表面3和第四表面4上,并且可电连接到内电极。
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以及第一侧边缘部112和第二侧边缘部113,所述多个内电极121和122设置在陶瓷主体110中,暴露到第一表面1和第二表面2,并且具有暴露到第三表面3或第四表面4的一端,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113分别设置在内电极121和122的暴露到第一表面1及第二表面2的侧部部分(即,末端)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的各自的侧部部分可暴露到第一表面1和第二表面2(陶瓷主体110的在宽度方向上的表面),第一侧边缘部112和第二侧边缘部113可设置在暴露的侧部部分上。
第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc可大于等于10μm且小于45μm。
根据本公开中的示例性实施例,陶瓷主体110可包括其中堆叠有多个介电层111的层叠体以及分别设置在层叠体的相对的侧表面上的第一侧边缘部112和第二侧边缘部113。
多个介电层111可处于烧结状态,并且相邻的介电层可彼此一体化,使得它们之间的边界不容易明显。
陶瓷主体110的长度可对应于从陶瓷主体的第三表面3到陶瓷主体的第四表面4的距离。
介电层111的长度可形成陶瓷主体的第三表面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,陶瓷主体的长度可以是400μm至1400μm,但不限于此。更具体地,陶瓷主体的长度可以是400μm至800μm或可以是600μm至1400μm。
内电极121和122可形成在介电层111上,并且内电极121和122可通过烧结形成在陶瓷主体中,且介电层介于内电极121和122之间。
参照图3,第一内电极121可形成在介电层111上。第一内电极121可在介电层的长度方向上不完全地形成在介电层上。也就是说,第一内电极121的一端可形成直至第三表面3,以暴露到第三表面3,第一内电极121的另一端可形成为与陶瓷主体的第四表面分开预定间隔。
第一内电极的暴露到陶瓷主体的第三表面3的端部部分可连接到第一外电极131。
与第一内电极相反,第二内电极122的一端可暴露到第四表面4,以连接到第二外电极132,且第二内电极122的另一端可形成为与第三表面3分开预定间隔。
为了实现高电容多层陶瓷电容器,可堆叠四百层或更多层的内电极,但内电极的数量不必限于此。
介电层111可具有与第一内电极121的宽度相同的宽度。也就是说,第一内电极121可在介电层111的宽度方向上完全形成在介电层上。介电层111可具有与第二内电极122的宽度相同的宽度。也就是说,第二内电极122可在介电层111的宽度方向上完全形成在介电层上。
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。更具体地,介电层的宽度和内电极的宽度可以是100μm至500μm或可以是100μm至900μm。
由于陶瓷主体被小型化,因此侧边缘部中的每个的厚度会对多层陶瓷电容器的电特性产生影响。根据本公开中的示例性实施例,侧边缘部中的每个可以以小于45μm的厚度形成,从而可改善小型化的多层陶瓷电容器的防潮特性和其他电特性。
也就是说,侧边缘部中的每个可以以小于45μm的厚度形成,从而可尽可能多地确保内电极之间的形成电容的叠置面积,以实现高电容和小型的多层陶瓷电容器。此外,侧边缘部中的每个可以以小于45μm的厚度形成,从而可防止湿气渗透到陶瓷主体中,以提高多层陶瓷电容器的防潮可靠性。
陶瓷主体110可包括对形成电容器的电容有贡献的有效部A以及分别形成在有效部A的上表面和下表面上的作为上边缘部和下边缘部的上覆盖部114和下覆盖部115。
有效部A可通过重复地堆叠多个第一内电极121和多个第二内电极122且介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间而形成。
除了上覆盖部114和下覆盖部115不包括内电极之外,上覆盖部114和下覆盖部115可利用与介电层111的材料相同的材料形成,并且具有与介电层111的构造相同的构造。
也就是说,上覆盖部114和下覆盖部115可包含陶瓷材料,诸如,钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷材料。
上覆盖部114和下覆盖部115中的每个可具有20μm或更小的厚度,但不必限于此。
在本公开中的示例性实施例中,作为同时切割和形成的内电极和介电层可以以相同的宽度形成。将在下面描述对其更详细的内容。
在本示例性实施例中,介电层可按照与内电极的宽度相同的宽度形成,因而内电极121和122的侧部部分可暴露到陶瓷主体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可分别形成在陶瓷主体110的在宽度方向上的相对的侧表面上,内电极121和122的侧部部分暴露到所述相对的侧表面。
第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个可具有小于45μm的厚度。在具有相同尺寸的多层陶瓷电容器的情况下,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度越小,形成在陶瓷主体中的内电极之间的叠置面积越大。
第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度不受具体限制,只要可防止因湿气渗透而导致的暴露到陶瓷主体的侧表面的内电极之间的短路即可,并且可以是例如10μm或更大。
当第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度为10μm或更大时,湿气渗透率可大体上为0。
当第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度小于10μm时,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度可能是小的,使得湿气会通过侧边缘部渗透到陶瓷主体中,从而使防潮可靠性降低。
同时,当第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度为45μm或更大时,内电极之间的叠置面积会相对减小,使得会难以确保多层陶瓷电容器的高电容。
此外,与第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度小于45μm的情况相比,在第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的厚度为45μm或更大的情况下,在相同的烧结温度下,会不充分地进行烧结,使得会在第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的表面中产生孔,从而增大表面吸潮性。因此,会降低防潮可靠性。
为了显著提高多层陶瓷电容器的电容,已考虑了减小介电层中的每个的厚度的方法、增大堆叠其中每个介电层的厚度被减小的介电层的数量的方法、提高内电极中的每个的覆盖率的方法等。
此外,已考虑了增大内电极之间的形成电容的叠置面积的方法。
为了增大内电极之间的叠置面积,需要显著减小其中没有形成内电极的边缘部分区域。
具体地,随着多层陶瓷电容器被小型化,边缘部分区域需要被显著减小,以增大内电极之间的叠置面积。
通常,随着堆叠的介电层的数量增大,介电层和内电极的厚度会减小。因此,会频繁出现内电极短路的现象。此外,当内电极仅形成在介电层的一部分上时,会产生因内电极而导致的台阶,使得多层陶瓷电容器的绝缘电阻或可靠性会降低。
然而,根据本示例性实施例,即使形成利用薄膜形成的内电极和介电层,也由于内电极可在介电层的宽度方向上完全形成在介电层上,因而内电极之间的叠置面积可增大,从而可增大多层陶瓷电容器的电容。
此外,可减小因内电极而导致的台阶,从而可提高绝缘电阻,并且可提供具有优异的电容特性和优异的可靠性的多层陶瓷电容器。
根据本示例性实施例,内电极可在介电层的宽度方向上形成在整个介电层上,并且侧边缘部中的每个可设置为大于等于10μm且小于45μm,使得内电极之间的重叠面积可以是大的。
因此,可实现超小型和高电容的多层陶瓷电容器,并且还可以提高防潮可靠性。
具体地,根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器可以是其中介电层111的厚度为0.4μm或更小且内电极121和122中的每个的厚度为0.4μm或更小的超小型和高电容的多层陶瓷电容器。
如在本公开中的示例性实施例中,在其中使用利用具有0.4μm或更小的厚度的薄膜形成的介电层111及内电极121和122的超小型和高电容的多层陶瓷电容器的情况下,由于湿气渗透到侧边缘部中而导致的防潮可靠性的降低问题会是一个非常重要的问题。
也就是说,与根据现有技术的多层陶瓷电容器相比,根据本公开中的示例性实施例的技术应用于其中介电层111的厚度为0.4μm或更小且内电极121和122中的每个的厚度为0.4μm或更小的超小型和高电容的多层陶瓷电容器。因此,介电层和内电极的厚度可以是小的,使得由于湿气的渗透而导致防潮可靠性将降低的可能性增大。
然而,如在本公开中的示例性实施例中,在附着有单独的侧边缘部的超小型和高电容的多层陶瓷电容器中,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc可被控制为大于等于10μm且小于45μm,使得即使在介电层111以及第一内电极121和第二内电极122利用具有0.4μm或更小的厚度的薄膜形成的情况下,也可提高防潮可靠性。
然而,薄膜不意味着介电层111以及第一内电极121和第二内电极122的厚度为0.4μm或更小,而是可在概念上包括:介电层和内电极的厚度小于根据现有技术的多层陶瓷电容器的介电层和内电极的厚度。
参照图4,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度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中的在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端接触的区域的厚度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在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度tc2与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度tc1的比的下限值不受具体限制,并且可为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,第一侧边缘部或第二侧边缘部可通过将陶瓷生片附着到陶瓷主体的侧表面而形成,因此,第一侧边缘部或第二侧边缘部的在每个位置处的厚度可以是恒定的。
也就是说,在现有技术中,侧边缘部以涂敷或印刷陶瓷浆料的方式来形成,因此侧边缘部的在每个位置处的厚度的偏差大。
详细地,在现有技术中,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处的内电极的末端接触的区域的厚度比其他区域的厚度大。
例如,在现有技术中,第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度的比小于约0.9,使得厚度的偏差大。
在侧边缘部的在每个位置处的厚度的偏差大的现有技术中,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,使得可能无法确保大尺寸的电容形成部分,导致难以确保高电容。
另一方面,在本公开中的示例性实施例中,第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc可大于等于10μm且小于45μm,并且第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度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中的在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度tc1的比可大于等于0.9且小于等于1.0。因此,侧边缘部的厚度可以小并且侧边缘部的厚度的偏差可以小,从而可确保大尺寸的电容形成部分。
在本公开中的示例性实施例中,与现有技术不同,第一侧边缘部或第二侧边缘部可通过将陶瓷生片附着到陶瓷主体的侧表面而形成,因此,第一侧边缘部或第二侧边缘部的在每个位置处的厚度可以是恒定的。
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的边缘接触的区域的厚度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中的在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度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的边缘接触的区域的厚度tc3与第一侧边缘部或第二侧边缘部的与在多个内电极堆叠的方向上设置在陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度tc1的比的下限值可为0.9或更大。
由于上述特征,侧边缘部的在每个区域中的厚度的偏差可以是小的,使得可确保大尺寸的电容形成部分。因此,可实现高电容多层陶瓷电容器。
图5A至图5F是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示意性截面图和示意性透视图。
根据本公开中的另一示例性实施例,制造多层陶瓷电容器的方法可包括:制备其上以预定间隔形成多个第一内电极图案的第一陶瓷生片以及其上以预定间隔形成多个第二内电极图案的第二陶瓷生片;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叠置来形成陶瓷生片多层体;切割陶瓷生片多层体以具有使第一内电极图案和第二内电极图案的末端在宽度方向上暴露的侧表面;在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分别形成第一侧边缘部和第二侧边缘部;通过烧结切割的陶瓷生片多层体制备包括介电层以及第一内电极和第二内电极的陶瓷主体。第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc大于等于10μm且小于45μm。
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,可在陶瓷生片211上以预定间隔形成具有条形形状的多个第一内电极图案221。具有条形形状的多个第一内电极图案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(binder)的陶瓷膏形成。
作为具有高介电常数的材料,陶瓷粉末可以是钛酸钡(BaTiO3)基材料、铅复合钙钛矿基材料、钛酸锶(SrTiO3)基材料等,并且可优选地为钛酸钡(BaTiO3)粉末,但不限于此。当烧结陶瓷生片211时,陶瓷生片211可成为构成陶瓷主体110的介电层111。
具有条形形状的第一内电极图案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)或它们的合金,但不限于此。
在陶瓷生片211上形成具有条形形状的第一内电极图案221的方法不受具体限制,而是可以是诸如丝网印刷法或凹版印刷法的印刷方法。
此外,尽管未示出,但是可在另一陶瓷生片211上形成具有条形形状的多个第二内电极图案222,多个第二内电极图案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的陶瓷生片可被称作第一陶瓷生片,其上形成有第二内电极图案222的陶瓷生片可被称作第二陶瓷生片。
接着,如图5B中所示,可将第一陶瓷生片和第二陶瓷生片交替地堆叠为使得具有条形形状的第一内电极图案221和具有条形形状的第二内电极图案222交替堆叠。
之后,具有条形形状的第一内电极图案221可成为第一内电极121,具有条形形状的第二内电极图案222可成为第二内电极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中的每个的厚度td可以是0.6μm或更小,第一内电极图案和第二内电极图案中的每个的厚度te可以是0.5μm或更小。
由于本公开中提供其中介电层和内电极利用具有0.4μm或更小的厚度的薄膜形成的超小型和高电容的多层陶瓷电容器,因此第一陶瓷生片和第二陶瓷生片中的每个的厚度td可以是0.6μm或更小,第一内电极图案和第二内电极图案中的每个的厚度te可以是0.5μm或更小。
图5C是示出根据本公开中的另一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多层体220的截面图,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多层体220的透视图。
参照图5C和5D,可交替地堆叠其上印刷有彼此平行且具有条形形状的多个第一内电极图案221的第一陶瓷生片和其上印刷有彼此平行且具有条形形状的多个第二内电极图案222的第二陶瓷生片。
更详细地,可将第一陶瓷生片和第二陶瓷生片堆叠为使得印刷在第一陶瓷生片上的具有条形形状的第一内电极图案221的中央部分与印刷在第二陶瓷生片上的具有条形形状的第二内电极图案222之间的间隔彼此叠置。
接着,如图5D中所示,可横切具有条形形状的多个第一内电极图案221和具有条形形状的多个第二内电极图案222来切割陶瓷生片多层体220。即,可沿着彼此正交的切割线C1-C1和C2-C2将陶瓷生片多层体220切割为多层体210。
更详细地,可沿着长度方向(切割线C1-C1的方向)切割具有条形形状的第一内电极图案221和具有条形形状的第二内电极图案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,可沿着切割线C2-C2以单个陶瓷主体尺寸切割陶瓷生片多层体。也就是说,在形成第一侧边缘部和第二侧边缘部之前,可沿着切割线C2-C2以单个陶瓷主体尺寸切割具有棒形形状的层叠体,以形成多个多层体210。
也就是说,可切割具有棒形形状的层叠体,使得彼此叠置的第一内电极的中央部分和形成在第二内电极之间的预定间隔以相同的切割线被切割。因此,第一内电极和第二内电极的一端可交替地暴露到切割表面。
然后,可在多层体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。
然后,如图5E中所示,可在多层体210的第一侧表面和第二侧表面上分别形成第一侧边缘部212和第二侧边缘部(未示出)。
详细地,在形成第一侧边缘部212的方法中,可在利用橡胶形成的冲压弹性材料300上设置涂敷有粘合剂(adhesive)(未示出)的用于侧表面的陶瓷生片212。
然后,可将多层体210旋转90°,使得多层体210的第一侧表面面对涂敷有粘合剂(未示出)的用于侧表面的陶瓷生片212,然后可对多层体210加压并使多层体210紧密地粘附到涂敷有粘合剂(未示出)的用于侧表面的陶瓷生片212。
当通过对多层体210加压并使多层体210紧密地附着到涂敷有粘合剂(未示出)的用于侧表面的陶瓷生片212而将用于侧表面的陶瓷生片212转印到多层体210时,由于利用橡胶形成的冲压弹性材料300,可将用于侧表面的陶瓷生片212形成至多层体210的侧表面的边缘部分,并且剩余部分可被切割。
图5F示出形成至多层体210的侧表面的边缘部分的用于侧表面的陶瓷生片212。
然后,可旋转多层体210,并且可在多层体210的第二侧表面上形成第二侧边缘部。
然后,可煅烧和烧结具有分别形成在其相对的侧表面上的第一侧边缘部和第二侧边缘部的多层体210,以形成包括介电层以及第一内电极和第二内电极的陶瓷主体。
根据本公开中的另一示例性实施例,与现有技术不同地将粘合剂涂敷到用于侧表面的陶瓷生片212,因此可在低温和低压条件下将用于侧表面的陶瓷生片212转印到多层体210的侧表面。
因此,可显著降低对多层体210的损坏,从而可防止在烧结后多层陶瓷电容器的电特性的劣化,并且可提高多层陶瓷电容器的可靠性。
此外,涂敷有粘合剂的用于侧表面的陶瓷生片212可以被转印到多层体210的侧表面,并且在烧结工艺中被压制,以增大多层体和用于侧表面的陶瓷生片之间的紧密粘合。
然后,可分别在陶瓷主体的使第一内电极暴露的第三侧表面和陶瓷主体的使第二内电极暴露的第四侧表面上形成外电极。
根据本公开中的另一示例性实施例,用于侧表面的陶瓷生片的厚度可以小并且用于侧表面的陶瓷生片的厚度的偏差可以小,从而可确保大尺寸的电容形成部分。
详细地,烧结后的第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc可大于等于10μm且小于45μm,并且第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的在每个位置处的厚度的偏差可以是小的,从而可确保大尺寸的电容形成部分,并且防潮可靠性可以是优异的。
因此,可实现高电容多层陶瓷电容器。
为了避免重复描述,将省略对与上面描述的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,将通过试验示例更详细地描述本公开。然而,试验示例仅为了帮助详细理解本公开,本公开的范围不受试验示例的限制。
试验示例
制造根据发明示例1和发明示例2的多层陶瓷电容器,使得第一侧边缘部112和第二侧边缘部113中的每个的平均厚度tc分别为10μm和25μm,并且制造根据对比示例的多层陶瓷电容器,使得第一侧边缘部和第二侧边缘部中的每个的平均厚度为45μm。
此外,如在对比示例和发明示例中,形成陶瓷生片多层体,并通过将用于侧表面的陶瓷生片附着到由于内电极在宽度方向上暴露而没有边缘的陶瓷生片多层体的电极暴露部分而形成侧边缘部。
通过在显著抑制片的变形的条件下施加预定的温度和压力来将用于侧表面的陶瓷生片附着到陶瓷生片多层体的相对的侧表面,来制造具有0603尺寸(长×宽×高为0.6mm×0.3mm×0.3mm)的多层陶瓷电容器生片。
如上所述地完成制造的多层陶瓷电容器样品在氮气气氛中在400℃或更低的温度下经受煅烧工艺,在1200℃或更低的烧结温度下在0.5%H2或更低的H2的氢气浓度的条件下进行烧结。然后,确认多层陶瓷电容器样品的湿气渗透率。
通过在160℃的温度和90%的相对湿度下观察根据对比示例和发明示例1及发明示例2的多层陶瓷电容器300分钟来进行湿气渗透率的测量。
[表1]
侧边缘部的厚度(μm) | 湿气渗透率(wt%) | |
发明示例1 | 10 | 0.001 |
发明示例2 | 25 | 0.002 |
对比示例 | 45 | 0.783 |
作为上述试验的测量结果,可以看出,在发明示例1和发明示例2中,湿气渗透率具有几乎接近0的值,使得防潮可靠性优异。
另一方面,可以看出,在对比示例中,湿气渗透率高(0.783wt%),使得防潮可靠性低。
这证明,在对比示例中,在制造多层陶瓷电容器使得第一侧边缘部和第二侧边缘部中的每个的平均厚度为45μm或更大的情况下,没有进行充分地烧结,使得在侧边缘部中的每个的内部和表面中产生孔,因此湿气渗透到多层陶瓷电容器中。
如上面所阐述的,根据本公开中的示例性实施例,可控制设置在陶瓷主体的侧表面上的侧边缘部的厚度,以防止湿气的渗透,从而提高防潮可靠性。
虽然上面已经示出和描述了示例性实施例,但是对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离如由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下,可做出变型和改变。
Claims (13)
1.一种多层陶瓷电容器,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、将所述第一表面和所述第二表面彼此连接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并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,暴露到所述第一表面和所述第二表面,并且具有暴露到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,分别设置在所述陶瓷主体的使所述内电极暴露的所述第一表面和所述第二表面上,
其中,所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的厚度大于等于10μm且小于45μm。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与在所述多个内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度与所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述多个内电极中的在所述多个内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端接触的区域的厚度的比大于等于0.9且小于等于1.0。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述陶瓷主体的边缘接触的区域的厚度与所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述多个内电极中的在所述多个内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端接触的区域的厚度的比大于等于0.9且小于等于1.0。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述介电层的厚度为0.4μm或更小,所述内电极的厚度为0.4μm或更小。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述陶瓷主体包括有效部和覆盖部,在所述有效部中,通过包括彼此面对地设置的所述多个内电极且所述介电层介于所述多个内电极之间而形成电容,所述覆盖部分别形成在所述有效部的上表面和下表面上,并且
所述覆盖部的厚度是20μm或更小。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述多个内电极的数量为400或更大。
7.一种制造多层陶瓷电容器的方法,所述方法包括:
制备以预定间隔在其上形成有多个第一内电极图案的第一陶瓷生片以及以预定间隔在其上形成有多个第二内电极图案的第二陶瓷生片;
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相互叠置来形成陶瓷生片多层体;
切割所述陶瓷生片多层体,以具有使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案的末端在宽度方向上暴露的侧表面;
分别在使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案的所述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;以及
通过烧结所切割的陶瓷生片多层体来制备包括介电层和内电极的陶瓷主体,
其中,所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每个的厚度大于等于10μm且小于45μm。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片中的每个的厚度为0.6μm或更小,所述第一内电极图案和所述第二内电极图案中的每个的厚度为0.5μm或更小。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与在所述内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的最外侧部分处的内电极的末端接触的区域的厚度与所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述内电极中的在所述内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的中央部分处的内电极的末端接触的区域的厚度的比大于等于0.9且小于等于1.0。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述陶瓷主体的边缘接触的区域的厚度与所述第一侧边缘部或所述第二侧边缘部的与所述内电极中的在所述内电极堆叠的方向上设置在所述陶瓷主体的中央部分中的内电极的末端接触的区域的厚度的比大于等于0.9且小于等于1.0。
11.根据权利要求7所述的方法,其中,所述陶瓷主体包括有效部和覆盖部,在所述有效部中,通过包括彼此面对设置的所述内电极且所述介电层介于所述内电极之间而形成电容,所述覆盖部分别形成在所述有效部的上表面和下表面上,并且
所述覆盖部的厚度是20μm或更小。
12.根据权利要求7所述的方法,其中,所述内电极的数量为400或更大。
13.根据权利要求7所述的方法,其中,通过将第三陶瓷生片的一部分转印到所切割的陶瓷生片多层体的所述侧表面中的一个来形成所述第一侧边缘部,通过将第四陶瓷生片的一部分转印到所切割的陶瓷生片多层体的所述侧表面中的另一个来形成所述第二侧边缘部。
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