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多層陶瓷電子部件及其制造方法與流程

文檔序號:11170563閱讀:876來源:國知局
多層陶瓷電子部件及其制造方法與流程
多層陶瓷電子部件及其制造方法相關(guān)申請的交叉引用這個申請要求于2012年2月17日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2012-0016309號的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請的內(nèi)容通過引用的方式結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及多層陶瓷電子部件及其制造方法,以及更特別地,涉及具有低等效串聯(lián)電感(ESL)的多層陶瓷電子部件。

背景技術(shù):
近來,因為對于電子產(chǎn)品而言趨勢已經(jīng)是將會更小并且具有更高的電容量,被用在電子產(chǎn)品中的電子部件因此已經(jīng)被要求是更小的并且具有更高的電容量。因此,對于多層陶瓷電子部件的需求正在增加。在多層陶瓷電容器的情況下,增大的等效串聯(lián)電感(下文中稱為“ESL”)可導(dǎo)致在電子產(chǎn)品性能的劣化,并且因為電子部件變得更小和更高電容量,增大的ESL在劣化電子部件性能方面的影響已經(jīng)增大。通常所說的“低電感基片式電容器(LICC)”減小了外部端子之間的距離,并因減小了電流流動路徑,從而減小了電容的電感。但是,當內(nèi)部電極的引出部分被壓縮時,為了減小在電容部件與內(nèi)部電極的引出部分之間在電極密度上的差異,內(nèi)部電極可能斷裂或者彎曲,并且因此,其中的電流流動路徑可被顯著地增大,導(dǎo)致增大的ESI。[相關(guān)的文獻]韓國專利第10-0271910號韓國專利公布第2003-0014712號

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的方面提供了一種具有相對低的等效串聯(lián)電感(ESL)的多層陶瓷電子部件及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種多層陶瓷電子部件,包括:陶瓷本體,具有外部電極;以及內(nèi)部電極,在陶瓷本體內(nèi)設(shè)置在陶瓷層之間,其中,當外部電極被連接和延伸的方向被表示為“寬度方向”;內(nèi)部電極被層壓的方向被表示為“厚度方向”;并且垂直于寬度方向和厚度方向的方向被表示為“長度方向”時,陶瓷本體的寬度小于陶瓷本體的長度,被層壓的內(nèi)部電極的數(shù)量是250個或更多個,當陶瓷層的厚度用Td表示并且內(nèi)部電極的厚度用Te表示時,0.5≤Te/Td≤2.0,以及在陶瓷本體的沿寬度-厚度方向的橫截面中,當陶瓷本體的沿寬度方向的中心部分的厚度用Tm表示并且陶瓷本體的每個側(cè)部的厚度用Ta表示時,0.9≤Ta/Tm≤0.97。陶瓷本體的沿寬度方向的中心部分可以是在陶瓷本體的沿寬度方向的中心的兩側(cè)上在陶瓷本體的寬度的15%內(nèi)的區(qū)段內(nèi)。陶瓷本體的側(cè)部可以是從陶瓷本體的沿寬度方向的每側(cè)在陶瓷本體的寬度的10%內(nèi)的區(qū)段。內(nèi)部電極可包括:電容形成部分,通過重疊內(nèi)部電極和相鄰的內(nèi)部電極而形成電容;以及引出部分,從電容形成部分的一部分延伸并且被引出到陶瓷本體的外部,引出部分比電容形成部分更厚。外部電極可延伸到陶瓷本體的沿寬度方向彼此相對的側(cè)表面上、以及延伸到與側(cè)表面相鄰的其它表面的部分上。陶瓷層的厚度可以是陶瓷層的被設(shè)置在相鄰的內(nèi)部電極的電容形成部分之間的厚度。內(nèi)部電極的厚度可以是內(nèi)部電極的電容形成部分的厚度。沿寬度-厚度方向的橫截面可位于在陶瓷本體的沿長度方向的中心的兩側(cè)上在陶瓷本體的長度的40%內(nèi)的區(qū)段內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造多層陶瓷電子部件的方法,該方法包括:通過層壓250個或更多個內(nèi)部電極層而制備長方體生基片(greenchip),每個內(nèi)部電極層均被插入在陶瓷層之間,長方體生基片的寬度小于長方體生基片的長度;壓縮生基片的沿寬度方向的側(cè)部,從而使得被壓縮部分的厚度與未被壓縮部分的厚度的比是0.9-0.97;燒結(jié)生基片;以及在燒結(jié)后的基片的沿寬度方向的側(cè)表面上形成外部電極。在生基片的制備步驟中,相鄰的內(nèi)部電極可被分別暴露于生基片的相對表面。在生基片的制備步驟中,可將內(nèi)部電極形成為使得其引出部分比其電容形成部分更厚。在壓縮步驟中,可沿內(nèi)部電極的層壓方向執(zhí)行壓縮。在外部電極的形成步驟中,可將外部電極延伸到與沿寬度方向的側(cè)表面相鄰的其它表面的部分。附圖說明本發(fā)明的上述的和其它的方面、特征和其它優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖的詳細描述中更清楚地理解,附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的多層陶瓷電子部件的立體圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的陶瓷本體的示意圖;圖3是圖2的分解立體圖;圖4是沿著圖1的線X-X’獲得的橫截面圖;圖5至7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的內(nèi)部電極的變型的示意圖;以及圖8是示出陶瓷層和內(nèi)部電極的厚度的測量的示意圖。具體實施方式現(xiàn)在將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。但是,本發(fā)明可以以多種不同的形式實施并且不應(yīng)當被解釋為被限于這里所闡述的實施例。本發(fā)明的實施例被提供以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更完全地理解本發(fā)明。在附圖中,為了清楚起見,元件的形狀和尺寸可能被放大,并且將始終使用相同的標號來指代相同的或者類似的元件。可能提供多層陶瓷電容器、多層基片式電感器、基片式珠(chipbead)、基片式變阻器等來作為多層陶瓷電子部件。下文中,將參照多層陶瓷電容器詳細地描述本發(fā)明的實施例,但是本發(fā)明不應(yīng)該被看作被限制于此。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的多層陶瓷電子部件的立體圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的陶瓷本體的示意圖;圖3是圖2的分解立體圖;圖4是沿著圖1的線X-X’獲得的橫截面圖;圖5至7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的內(nèi)部電極的變型的示意圖;以及圖8是示出陶瓷層和內(nèi)部電極的厚度的測量的示意圖。參考圖1,根據(jù)本發(fā)明的實施例的多層陶瓷電子部件可包括陶瓷本體10和外部電極21和22。如圖1所示,“寬度方向”可以表示外部電極21和22被連接和延伸的方向(“W方向”);“層壓方向”或者“厚度方向”可以表示內(nèi)部電極被層壓的方向(“T方向”);以及“長度方向”可以表示垂直于寬度方向和層壓方向的方向(“L方向”)。陶瓷本體10可以由具有相對高介電常數(shù)的陶瓷材料形成,并且不限制于此,也可以使用基于鈦酸鋇的或者基于鈦酸鍶的材料或者類似材料。陶瓷本體10可以通過層壓并然后燒結(jié)多個陶瓷層而形成,所述多個陶瓷層可以接合成單個本體,從而使得各個相鄰的層可以不容易相互區(qū)分。陶瓷本體10可以是平行六面體。特別地,陶瓷本體10可以具有沿厚度方向彼此相對的頂部表面S1和底部表面S2、沿長度方向彼此相對的端部表面S3和S4、以及沿寬度方向彼此相對的側(cè)表面S5和S6。但是,由于制造過程誤差等原因,陶瓷本體10可能實際上不具有完全地長方形的形狀。陶瓷本體10的寬度(即,外部電極21和22之間的距離)小于其長度。在通常的層壓陶瓷電子部件中,外部電極可以設(shè)置在陶瓷本體的沿長度方向的端部表面上。在這種情況下,由于當交流電被施加到外部電極時電流路徑可被拉長,因此可以形成更大的電流環(huán)路,并且所感應(yīng)的磁場的強度可以增大,導(dǎo)致在電感的增大。橫跨陶瓷本體10的外部電極21和22之間的距離可以小于其長度,以減小電流路徑。因此,外部電極21和22之間的距離是小的,導(dǎo)致電流路徑的減小,并且因而可減小電流環(huán)路,從而減小電感。同樣地,所述多層陶瓷電子部件(其外部電極21和22之間的距離小于其長度)可以被稱為反幾何形狀電容器(RGC)或者低電感基片式電容器(LICC)。所層疊的內(nèi)部電極的數(shù)量可以是250個或更多個。ESL增加的缺陷僅僅當所層疊的內(nèi)部電極31和32的數(shù)量是250個或更多個時可能發(fā)生。當前的實施例被提供以解決這個缺陷,將參照表1對其進行描述。內(nèi)部電極31或32的厚度Te與陶瓷層11的厚度Td的比Te/Td可以是0.5-2.0或者更小。當該比Te/Td小于0.5時,可不發(fā)生諸如破裂或者脫層(delamination)的缺陷。當該比Te/Td是0.5或者更大時,可首先發(fā)生破裂或者脫層的缺陷。當前的實施例被提供以解決這些缺陷。當該比Te/Td大于2.0時,內(nèi)部電極31或32的厚度大大地大于陶瓷層11的厚度,并且因此,甚至當改變其它的因素時,破裂或者脫層也不可被防止。將在下面解釋諸如破裂或者脫層的缺陷,這些缺陷可能相對于內(nèi)部電極的厚度Te與陶瓷層的厚度Td的比Te/Td而發(fā)生。由于內(nèi)部電極31和32包含導(dǎo)電金屬,所以內(nèi)部電極的熱膨脹系數(shù)可大于陶瓷層的熱膨脹系數(shù)。由于重復(fù)的膨脹和收縮貫穿整個加熱過程,因此應(yīng)力可能集中在內(nèi)電極31或32與陶瓷層11之間的界面上,最終導(dǎo)致破裂或者脫層。在內(nèi)部電極的厚度與陶瓷層的厚度的比相對低的情況下,由于內(nèi)部電極的相對小程度的膨脹和收縮,可能不產(chǎn)生可以導(dǎo)致破裂或者脫層的應(yīng)力,因此可能不發(fā)生破裂或者脫層的缺陷。但是,在內(nèi)部電極的厚度與陶瓷層的厚度的比較大的情況下,內(nèi)部電極在陶瓷本體10中的百分比更大,并且因此,內(nèi)部電極的熱膨脹和收縮可能更大。因此,可能發(fā)生破裂或者脫層。陶瓷層11的厚度Td可以指陶瓷層11的被設(shè)置在內(nèi)部電極...
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