多層陶瓷電子元件及其制備方法和安裝有多層陶瓷電子元件的電路板的制作方法
【專利說明】多層陶瓷電子元件及其制備方法和安裝有多層陶瓷電子元 件的電路板
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求2013年12月30日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)?0-2013-0166899 韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容并入本申請作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種多層陶瓷電子元件及其制備方法，以及安裝有多層陶瓷電子元件 的電路板。
【背景技術(shù)】
[0004] 除非本文中特別地指明，該部分中所描述的材料并非是本文中權(quán)利要求項的現(xiàn)有 技術(shù),并且也不由此部分中所包含的內(nèi)容歸入為現(xiàn)有技術(shù)。
[0005] 多層陶瓷電子元件通常包括多個堆疊的介電層、相互面對且具有插入的介電層的 內(nèi)部電極，以及與各個內(nèi)部電極電連接的外部電極。
[0006] 這樣的多層陶瓷電子元件已經(jīng)廣泛地在電腦、移動通訊設(shè)備如個人數(shù)字助理 (PDAs)、移動電話等中用作元件，這是由于其具有的如小尺寸、高電容、易裝配等內(nèi)在的優(yōu) 點。
[0007] 由于電子產(chǎn)品已然小型化且以多功能化應(yīng)用，芯片元件（chip components)也趨 向于小型化和多功能化。因此，需要具有高電容的小尺寸的多層陶瓷電子元件。
[0008] 為此，通過減少介電層和內(nèi)部電極層的厚度，以及減薄外部電極，已制得的多層陶 瓷電子元件的尺寸沒有增加，但是堆疊了數(shù)目增加的介電層。
[0009] 此外，由于在需要高度可靠性的領(lǐng)域中通常使用的設(shè)備和裝置，例如車輛或醫(yī)療 設(shè)備的各種要素，已經(jīng)被數(shù)字化并增加了在此方面上的需要，與之相應(yīng)地，在多層陶瓷電子 元件中也需要高度可靠性。
[0010] 作為造成實現(xiàn)高度可靠性中困難的因素，鍍液（plating solution)滲透進(jìn)入多層 陶瓷電子元件的陶瓷主體、制備過程本身的事故、外部沖擊導(dǎo)致的產(chǎn)生裂紋等都可能是問 題所在。
[0011] 因此，作為解決這些問題的方式，將含有導(dǎo)電材料的樹脂組合物施用在多層陶瓷 電子元件的外部電極的電極層上，以吸收外部沖擊并防止鍍液滲透進(jìn)入其中，因此改善了 產(chǎn)品的可靠性。
[0012] 然而，在向多層陶瓷電子元件的電極層施用導(dǎo)電樹脂層的時候，可能發(fā)生等效串 聯(lián)電阻（equivalent series resistance(ESR))增加的問題，從而需要不會存在這樣問題 的多層陶瓷電子元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明公開的一些實施方式可提供多層陶瓷電子元件及其制備方法，以及安裝有 該多層陶瓷電子元件的電路板。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明公開的一些實施方式，提供的多層陶瓷電子元件包括：包括介電層和 內(nèi)部電極的陶瓷體。電極層與所述內(nèi)部電極連接。在所述電極層上形成導(dǎo)電樹脂層且該導(dǎo) 電樹脂層包括第一導(dǎo)體、含有碳納米管的第二導(dǎo)體以及向所述電極層施用的基體樹脂。當(dāng) 以約KTC /min的速度將所述多層陶瓷電子元件的溫度從室溫升至約900°C從而對所述多 層陶瓷電子元件進(jìn)行加熱測試時，該多層陶瓷電子元件的重量將下降約0. 33% -2. 19%。
[0015] 當(dāng)以約KTC /min的速度將所述多層陶瓷電子元件的溫度從室溫升至約900°C從 而對所述多層陶瓷電子元件進(jìn)行加熱測試時的重量下降率定義為A，以及以約KTC /min的 速度將對比電子元件的溫度從室溫升至約900°C從而對對比電子元件進(jìn)行加熱測試時的重 量下降率定義為B時，其中，該對比電子元件含有與多層陶瓷電子元件中同樣比例的第一 導(dǎo)體和基體樹脂但不含有第二導(dǎo)體，A/B可以為約1. 43-9. 52。
[0016] 表明所述多層陶瓷電子元件的加熱測試步驟的溫度-重量曲線圖可以具有拐點， 并且該拐點可以出現(xiàn)在約300-500°C的溫度范圍內(nèi)。
[0017] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的碳納米管的含量為約0. 5-10vol%。
[0018] 所述導(dǎo)電樹脂層可以含有基體樹脂：碳納米管的體積比約為100:1-100:20的所 述基體樹脂和所述碳納米管。
[0019] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的第一導(dǎo)體的含量為約33-60VO1%。
[0020] 當(dāng)將所述碳納米管的直徑定義為D，則D可以在約I-IOOnm的范圍內(nèi) (lnm < D < IOOnm)。
[0021] 所述第一導(dǎo)體可以為球形或片狀。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，多層陶瓷電子元件包括：包括介電層和內(nèi)部電極 的陶瓷體，與所述內(nèi)部電極連接的電極層，以及在所述電極層上形成的且含有金屬顆粒、 碳納米管和基體樹脂的導(dǎo)電樹脂層。所述導(dǎo)電樹脂層可以含有的碳納米管的含量為約 0· 5-10vol%。
[0023] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的金屬顆粒的含量為約33-60vol%。
[0024] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的基體樹脂的含量為約38_65vol%。
[0025] 當(dāng)將所述碳納米管的直徑定義為D，則D可以在約I-IOOnm的范圍內(nèi) (lnm < D < IOOnm)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，多層陶瓷電子元件包括：包括介電層和內(nèi)部電極的 陶瓷體，與所述內(nèi)部電極連接的電極層，以及在所述電極層上形成的且含有金屬顆粒、碳納 米管和基體樹脂的導(dǎo)電樹脂層。所述導(dǎo)電樹脂層可以含有基體樹脂/碳納米管的體積比約 為100:1-100:20的所述基體樹脂和所述碳納米管。
[0027] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的金屬顆粒的含量為約33_60vol%。
[0028] 所述導(dǎo)電樹脂層可以具有的基體樹脂的含量為約38_65vol%。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，多層陶瓷電子元件的制備方法包括：形成包括介電 層和內(nèi)部電極的陶瓷體，形成與所述內(nèi)部電極連接的電極層，向所述電極層施用含有第一 導(dǎo)體、碳納米管和基體樹脂的導(dǎo)電漿料，以及固化所述導(dǎo)電漿料以形成導(dǎo)電樹脂層。所述導(dǎo) 電樹脂層可以具有的碳納米管的含量為約〇. 5-10vol%。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，多層陶瓷電子元件的制備方法包括：形成包括介電 層和內(nèi)部電極的陶瓷體，形成與所述內(nèi)部電極連接的電極層，向所述電極層施用含有第一 導(dǎo)體、碳納米管和基體樹脂的導(dǎo)電漿料，以及固化所述導(dǎo)電漿料以形成導(dǎo)電樹脂層。所述導(dǎo) 電樹脂層可以含有基體樹脂：碳納米管的體積比約為100:1-100:20的所述基體樹脂和所 述碳納米管。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，安裝有多層陶瓷電子元件的電路板包括：包括在印 刷電路板上形成的第一和第二電極片的印刷電路板；以及在所述印刷電路板上安裝的多層 陶瓷電子元件。所述多層陶瓷電子元件可以包括：包括介電層和內(nèi)部電極的陶瓷體，與所述 內(nèi)部電極連接的電極層，以及在所述電極層上形成的且含有第一導(dǎo)體、含有碳納米管的第 二導(dǎo)體和基體樹脂的導(dǎo)電樹脂層。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式提供一種多層陶瓷電子元件，該多層陶瓷電子元件 包括：包括多個交替的介電層和內(nèi)部電極的陶瓷體。一對相對的電機(jī)層與所述內(nèi)部電極相 連接。在每個所述電極層上形成導(dǎo)電樹脂層。所述導(dǎo)電樹脂層含有金屬顆粒、碳納米管和 基體樹脂。所述導(dǎo)電樹脂層可以含有約33-60vol%的金屬顆粒以及約38-65vol%的基體 樹脂。
[0033] 在某些實施方式中，所述導(dǎo)電樹脂層可以含有約0. 5-lOvol %的碳納米管。所述導(dǎo) 電樹脂層可以含有基體樹脂：碳納米管的體積比為約100:1-100:20的所述基體樹脂和所 述碳納米管。
[0034] 在某些實施方式中，所述碳納米管的直徑（D)和長度（L)的比例可以滿足的關(guān)系 為L/D彡L 0,并且所述碳納米管的直徑（D)可以滿足的關(guān)系為Inm彡D彡100nm。
【附圖說明】
[0035] 通過以下詳細(xì)說明并結(jié)合附圖將更為清楚地理解本發(fā)明的實施方式。
[0036] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種【具體實施方式】的多層陶瓷電子元件的透視圖。
[0037] 圖2為沿著圖1的A-A'截取的橫截面圖。
[0038] 圖3為圖2的P部分的放大圖。
[0039] 圖4A和4B表示的是本發(fā)明的部件之一，即導(dǎo)電樹脂層截面的掃描電子顯微鏡 (SEM)圖。
[0040] 圖5為說明根據(jù)實施例的多層陶瓷電子元件和對比例的多層陶瓷電子元件的加 熱測試（熱分解）結(jié)果的曲線圖。
[0041] 圖6A為說明本發(fā)明的部件之一，即碳納米管結(jié)構(gòu)的簡圖，以及圖6B為本發(fā)明的部 件之一，即碳納米管的示意圖。
[0042] 圖7為說明根據(jù)本發(fā)明的另一種【具體實施方式】的制備多層陶瓷電子元件的方法 的流程圖。
[0043] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的帶有安裝在