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CN102568822B - 多层陶瓷电容器及其制造方法 - Google Patents

多层陶瓷电容器及其制造方法 Download PDF

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CN102568822B
CN102568822B CN201110246715.1A CN201110246715A CN102568822B CN 102568822 B CN102568822 B CN 102568822B CN 201110246715 A CN201110246715 A CN 201110246715A CN 102568822 B CN102568822 B CN 102568822B
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Abstract

本发明披露了多层陶瓷电容器及其制造方法。提供了一种多层陶瓷电容器,包括:多层主体,通过层叠包括第一陶瓷介电粉末的多个介电层而形成,并被第一侧、第二侧、第三侧和第四侧顺序包围;第一内部电极图案和第二内部电极图案,形成在多个介电层上,并被形成为分别暴露于多层主体的第一侧和第三侧;以及第一侧部和第二侧部,分别形成在多层主体的第二侧和第四侧上,并包括颗粒直径比第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末。

Description

多层陶瓷电容器及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0128304号的优先权,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种多层陶瓷电容器(multilayerceramiccondenser)及其制造方法,更具体地,涉及一种制造通过消除残余应力而具有增强的可靠性的多层陶瓷电容器的方法以及通过这种方法制造的多层陶瓷电容器。
背景技术
电容器,一种能够储电的器件,通过在相对的电极上施加电压而将电存储在每个电极上。当将DC电压施加到电容器时,电流流入电容器,同时电被储存至电容器中,但是当储电过程结束时,电流不能在电容器中流动。同时,当将AC电压施加到电容器时,AC电流在电容器中持续流动,与此同时电极的极性交替变化。
根据设置在电极之间的绝缘材料的类型,电容器可以被划分为以下电容器之一:铝电解电容器(aluminumelectrolyticcondenser),其电极由铝制成,在铝电极之间设置有薄氧化层;钽电解电容器(tantalumelectrolyticcondenser),其使用钽作为电极材料;陶瓷电容器,其在电极之间使用诸如钛酸钡(bariumtitanate)的高k电介质;多层陶瓷电容器(MLCC),其使用由高k陶瓷制成的多层结构作为设置在电极之间的电介质;薄膜电容器,其使用聚苯乙烯薄膜作为电极之间的电介质;等等。
在这些电容器中,多层陶瓷电容器可以被小型化而同时具有优良的耐热性和频率特性,从而其被广泛地应用在各种应用场合,比如高频电路等。
在根据现有技术的多层陶瓷电容器中,可以通过层叠多个介电片(dielectricsheet)来形成层压结构,具有不同极性的外部电极可以形成于该层压结构的外面,交替地层叠在该层压结构中的内部电极可以电连接至各外部电极。
交替形成在介电片之间的内部电极彼此相对并成对,以使得在它们之间存在极性以产生电容耦合,从而使得该多层陶瓷电容器具有电容值。
近来,随着电子产品变得小型化和高集成化,人们已经进行了小型化和高集成化多层陶瓷电容器的研究。具体地,人们已经在薄化和高度层叠介电层以实现多层陶瓷的高电容和小型化并优化多层主体的边缘部(marginportion)以确保内部电极的重叠面积的方面进行了各种尝试。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种制造通过消除多层陶瓷电容器中的多层主体与侧部之间的残余应力而具有增强的可靠性的多层陶瓷电容器的方法,以及用该方法制造的多层陶瓷电容器。
根据本发明的一个方面,提供了一种多层陶瓷电容器,包括:多层主体,通过层叠包括第一陶瓷介电粉末的多个介电层而形成,并被第一侧、第二侧、第三侧和第四侧顺序地包围;第一内部电极图案和第二内部电极图案,形成于多个介电层上,并被形成为分别暴露于多层主体的彼此相对的第一侧和第三侧;以及第一侧部和第二侧部,均形成在多层主体的第二侧和第四侧上,并包括颗粒直径比第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末。
第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以是50μm至300μm。
第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以是20μm至300μm。
第二陶瓷介电粉末的BET比表面积可以被设置为比第一陶瓷介电粉末的BET比表面积大1m2/g至50m2/g。
多层陶瓷电容器还可以包括第一覆盖层和第二覆盖层,层叠在多个介电层的顶面和底面并包括第三陶瓷介电粉末。
第三陶瓷介电粉末的颗粒直径可以与第一陶瓷介电粉末的颗粒直径相近。
多个介电层以及第一和第二侧部的烧结温度可以为800℃至1200℃。
第一覆盖层和第二覆盖层的烧结温度可以为800℃至1200℃。
多个介电层以及第一和第二侧部烧结之后的陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至1000μm。
根据本发明的一个方面,提供了一种制造多层陶瓷电容器的方法,包括:使用包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的陶瓷浆料形成多个陶瓷生片;在陶瓷生片上印刷第一内部电极图案或第二内部电极图案;通过层叠多个陶瓷生片以交替层叠第一内部电极图案和第二内部电极图案而形成顺序包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧的多层主体;通过分别向第二侧和第四侧涂敷包括颗粒直径比第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第二陶瓷浆料来形成第一侧部和第二侧部。
制造多层陶瓷电容器的方法还可以包括:分别形成第一覆盖层和第二覆盖层,该第一覆盖层和第二覆盖层形成于多个介电层的顶面和底面上,并包括颗粒直径与第一陶瓷介电粉末相近的第三陶瓷介电粉末。
第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以是50μm至300μm。
第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以是20μm至300μm。
第二陶瓷介电粉末的BET比表面积可以被设置为比第一陶瓷介电粉末的BET比表面积大1m2/g至50m2/g。
多个介电层以及第一和第二侧部的烧结温度可以为800℃至1200℃。
多个介电层以及第一和第二侧部烧结之后的陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至1000μm。
制造多层陶瓷电容器的方法还可以包括形成分别连接至暴露于第一侧的第一内部电极图案和暴露于第三侧的第二内部电极图案的第一外部电极和第二外部电极。
附图说明
从下列结合附图的详细描述,本发明的上述的以及其他的方面、特征和其他优点将得到更清楚地理解。其中:
图1为根据本发明示例性实施方式的多层陶瓷电容器的透视图。
图2为示出了根据本发明示例性实施方式的多层主体的分解透视图。
图3为沿图1中的多层陶瓷电容器的A-A’方向的截面图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的示例性实施方式。然而,本发明可以以很多不同的形式来实现,其不应该被解释为局限于这里所描述的具体实施方式。而是,提供这些实施方式以使得本发明透彻完整,并向本领域技术人员充分传达本发明的思想。
在下文中,将参照图1至图3来描述根据本发明示例性实施方式的多层陶瓷电容器及其制造方法。
图1为根据本发明示例性实施方式的多层陶瓷电容器的透视图。图2为示出了根据本发明示例性实施方式的多层主体的分解透视图。图3为沿图1中的多层陶瓷电容器的A-A’方向的截面图。
参照图1,根据本发明示例性实施方式的多层陶瓷电容器可以被配置为包括多层主体20和形成在多层主体20两端的第一外部电极10a和第二外部电极10b。
多层主体20通过层叠多个介电层形成,并包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧。第一侧和第三侧形成为彼此相对,第二侧和第四侧也形成为彼此相对。
多层主体20可以被配置为包括多个介电层和形成于多个介电层之间而暴露于第一侧和第三侧的第一内部电极图案和第二内部电极图案。第一内部电极图案和第二内部电极图案交替层叠,至少一层介电层设置在其间。
第一内部电极图案和第二内部电极图案被形成为分别暴露于第一侧和第三侧,第一侧和第三侧各自设置有第一外部电极10a和第二外部电极10b,使得第一内部电极图案或第二内部电极图案可以分别电连接至第一外部电极10a和第二外部电极10b。
构成多层主体的多个介电层可以由高k的陶瓷生片形成,该陶瓷生片依次经过层叠处理和烧结处理以形成具有多个层叠的介电层的多层主体。
第一外部电极10a和第二外部电极10b可以由具有优良的导电性的材料制成,并可以用来将形成于多层陶瓷电容器中的第一内部电极图案、第二内部电极图案或其他各种电极图案电连接至外部器件。
第一外部电极10a和第二外部电极10b并不限于此,而是可以由具有优良的导电性的材料(诸如Ni、Ag或Pd等)制成。
根据本发明的示例性实施方式,可以在多层主体的侧面上形成边缘部,以确保多层主体的耐久性,从而提高芯片的可靠性。
可以通过制造包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第一陶瓷浆料、通过将第一陶瓷浆料涂敷于基板上制造多个陶瓷生片以及层叠所制造的陶瓷生片来形成多层主体。
同时,为了形成边缘部,可以使用制造包括第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第二陶瓷浆料并将多层主体浸入第二陶瓷浆料的方法。
在这种情况下,形成边缘部的陶瓷浆料需要具有合适的强度和稠度,以便与形成陶瓷生片(其被构成为多层主体)的陶瓷浆料同时进行烧结。
然而,当第一陶瓷介电粉末(dielectricpowder)和第二陶瓷介电粉末具有大致相同的颗粒直径时,在第一陶瓷介电粉末中,颗粒之间的间距经过层叠处理和压合处理后增密,从而相对降低了烧结温度,由此导致了包括第一陶瓷介电粉末的多层主体的烧结温度较低的现象。
因此,当边缘部形成在多层主体中并对其施加同时烧结处理时,该边缘部未被烧结,因而在边缘部和多层主体之间产生残余应力,从而导致裂纹。
但是,根据本发明的示例性实施方式,构成边缘部的第二陶瓷介电粉末的颗粒直径与第一陶瓷介电粉末的颗粒直径不同,从而可以进行同时烧结。
此外,通过仅在第二侧和第四侧上形成第一侧部和第二侧部而不是在多层主体的整个表面上形成边缘部,并通过优化侧部的厚度,可以进一步提高烧结特性。
由于多层主体和边缘部被同时烧结,因此在多层主体和边缘部之间不会产生残余应力,从而防止了在其中产生裂纹。
下文中,将参照图2和图3来描述根据本发明一个示例性实施方式的制造多层陶瓷电容器的方法。
根据本发明示例性实施方式的制造多层陶瓷电容器的方法包括:用包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第一陶瓷浆料形成多个陶瓷生片;在陶瓷生片上印刷第一内部电极图案或第二内部电极图案;通过层叠多个陶瓷生片以交替层叠第一内部电极图案和第二内部电极图案而形成顺序地包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧的多层主体;通过用包括颗粒直径比该第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第二陶瓷浆料分别涂覆第二侧和第四侧来形成第一侧部和第二侧部。
参照示出了根据本发明的示例性实施方式的多层陶瓷电容器的图2,准备了多个陶瓷生片201和202以制造根据本发明的示例性实施方式的多层陶瓷电容器。
多个陶瓷生片201和202可以通过将包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第一陶瓷浆料涂敷至作为载体薄膜的基板上形成。
第一陶瓷介电粉末可以由高k材料制成。可以使用但不限于以下材料:钛酸钡基(bariumtitanate-based)材料、铅络合钙钛矿基(leadcomplexPerovskite-based)材料或钛酸锶基(strontiumtitanate-based)材料等,优选地,可以使用钛酸钡粉末。
可以通过控制用于确保超细陶瓷介电粉末的分散性和粘度的有机粘结剂的量来控制陶瓷浆料的粘度。树脂可以用来作为有机粘结剂且并不限于此,而是可以使用诸如乙基纤维素(ethylcellulose)、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbutyral)等的树脂。
暴露于不同表面的第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b可以印刷在多个陶瓷生片201和202上。
因此,可以制造印刷有第一内部电极图案30a的多个第一陶瓷生片201,并且可以制造印刷有第二内部电极图案30b的多个第二陶瓷生片202。
多个第一陶瓷生片201和多个第二陶瓷生片202交替层叠以形成多层主体。该多层主体包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧。
第一内部电极图案30a可以形成为暴露于多层主体的第一侧,第二内部电极图案30b可以形成为暴露于多层主体的第三侧。
第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b可以由具有优良导电性的导电金属制成,第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b可以包括但不限于从由Ag、Ni、Cu、Pd及其合金组成的组中选择的至少一种。
根据本发明的示例性实施方式,多层主体可以包括层叠在其最上表面上的第一覆盖层100a和层叠在其最下表面上的第二覆盖层100b。
第一覆盖层100a和第二覆盖层100b分别层叠于多层主体的最上表面和最下表面以保护层叠在多层主体中的多个第一陶瓷生片和多个第二陶瓷生片免受外界的物理或化学应力。
第一覆盖层100a和第二覆盖层100b可以通过将包括第三陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第三陶瓷浆料涂敷至诸如载体薄膜的基板上而形成。
第三陶瓷介电粉末可以具有与第一陶瓷介电粉末的颗粒直径相近的颗粒直径。
为了同时烧结多层主体中的多个第一陶瓷生片201、多个第二陶瓷生片202、第一覆盖层100a和第二覆盖层100b,第三陶瓷介电粉末可以被制造成具有与第一陶瓷介电粉末大致相等的颗粒直径。
根据本发明的示例性实施方式,多层主体20可以通过层叠并压合包括第一陶瓷介电粉末的多个介电层和包括第三陶瓷介电粉末的第一和第二覆盖层而形成,其中第一陶瓷介电粉末和第三陶瓷介电粉末具有相近的颗粒尺寸,因此,可以同时烧结。
此外,在根据本发明的示例性实施方式的多层主体20中,内部电极图案被设置为覆盖多个介电层的除了保持多个介电层的绝缘性所要求的最小区域之外的整个区域,因此,内部电极图案可以确保多层主体20中的最大区域以确保多层陶瓷电容器的电容。
在多层陶瓷电容器的情况下,可以根据第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b的重叠面积来确保多层陶瓷电容器的电容。根据本发明的示例性实施方式,可以充分地增大第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b的重叠面积。从而,可以实现大电容的多层陶瓷电容器。
根据本发明的示例性实施方式,多层主体20的第二侧和第四侧可以分别设置有第一侧部150a和第二侧部150b。
第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b被分别形成为暴露于第一侧和第三侧并覆盖介电层,从而,第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b这两者可以暴露于第一侧、第二侧、第三侧和第四侧中的所有侧。
因此,当以芯片形式制造第一内部电极图案和第二内部电极图案时,这些电极图案可以暴露至外部,因此,它们会被外界的物理和化学应力损坏,从而对第一内部电极图案和第二内部电极图案产生了缺陷。
多层主体的顶面和底面设置有第一覆盖层100a和第二覆盖层100b,从而可以保护第一内部电极图案和第二内部电极图案。此外,多层主体的第一侧和第三侧设置有第一外部电极和第二外部电极,从而,形成于其中的第一内部电极图案和第二内部电极图案可以得到保护。
在现有技术中,当第一内部电极图案和第二内部电极图案印刷在介电层中时,第一内部电极图案和第二内部电极图案不暴露于第二侧和第四侧。因此,第一内部电极图案和第二内部电极图案可以免于受到外部应力而无需形成单独的边缘。
然而,根据本发明的示例性实施方式,第一内部电极图案和第二内部电极图案被印刷为覆盖介电层,从而,第一内部电极图案和第二内部电极图案暴露于第二侧和第四侧。
根据本发明的示例性实施方式,第二侧和第四侧可以分别设置有第一侧部150a和第二侧部150b。
第一侧部150a和第二侧部150b通过选择性地将浆料仅涂敷至第二侧和第四侧而形成,因此,第一覆盖层100a和第二覆盖层100b的厚度可以不受影响。
本发明的示例性实施方式可以使用选择性地将浆料仅涂敷至第二侧和第四侧的方法。即,可以通过使用一种方法将浆料仅涂敷至第二侧和第四侧来形成第一侧部150a和第二侧部150b,但并不限于此,在所述方法中,薄膜以可去除的方式附接至多层主体的除了第二侧和第四侧的所有表面,然后浸入浆料,并去除所附接的薄膜。
第一侧部150a和第二侧部150b可以被形成为覆盖有第二陶瓷浆料。第二陶瓷浆料可以包括第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂。
有机粘结剂和有机溶剂可以用来将第二陶瓷介电粉末分散在第二陶瓷浆料中。具体地,作为有机粘结剂,可以使用诸如乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛等的树脂,但并不限于此。
作为高k材料,第二陶瓷介电粉末可以由与第一陶瓷介电粉末相同的材料制成。用于第二陶瓷介电粉末的材料可以是铅络合钙钛矿基材料或钛酸锶基材料等,优选地,可以是钛酸钡粉末,但并不限于此。
根据本发明的示例性实施方式,可以将第二陶瓷介电粉末的颗粒直径设置为小于第一陶瓷介电粉末的颗粒直径。
当第一陶瓷介电粉末的颗粒直径与第二陶瓷介电粉末的颗粒直径相近时,包括第一陶瓷介电粉末的介电层在比包括第二陶瓷介电粉末的第一和第二侧部的烧结温度低的温度烧结。
通过层叠和压合处理,介电层具有陶瓷介电粉末的致密度,因此介电层可以在相对较低的温度下烧结。
就烧结温度而言,当介电层与第一侧部和第二侧部不同时,在第一侧部和第二侧部形成在多层主体中之后进行同时烧结处理过程中,第一侧部和第二侧部未被烧结。
因此,在介电层与第一侧部和第二侧部之间会产生残余应力,从而在介电层与第一侧部和第二侧部之间会出现裂纹或发生变形。
根据本发明的示例性实施方式,第二陶瓷介电粉末的颗粒直径可以比第一陶瓷介电粉末的颗粒直径小,以将介电层的烧结温度和侧部的烧结温度相匹配。
第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为50μm至300μm。第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至300μm。
更具体地,第二陶瓷介电粉末的BET比表面积可以被设置为比第一陶瓷介电粉末大1m2/g至50m2/g。
当第二陶瓷介电粉末和第一陶瓷介电粉末的BET比表面积之差小于1m2/g时,第一和第二侧部可能会未烧结。
此外,当第二陶瓷介电粉末和第一陶瓷介电粉末的BET比表面积之差超过50m2/g时,在烧结过程中第一和第二侧部的收缩率会变得过大,从而由于介电层与第一和第二侧部之间的收缩率的差异而导致可能产生裂纹或变形。
具体地,在烧结处理中,可能会发生多层主体的内部电极扩散到外部电极的现象。在这种情况下,当第一和第二侧部过度收缩时,由于第一和第二侧部与多层主体之间的内部电极的扩散力和影响该第一和第二侧部的收缩力,可能导致出现裂纹。
因此,第二陶瓷介电粉末和第一陶瓷介电粉末的BET比表面积之差可以为1m2/g至50m2/g。
根据本发明的示例性实施方式,包括第一陶瓷介电粉末的多个介电层的烧结温度可以与包括第二陶瓷介电粉末的第一和第二侧部的烧结温度相近。
根据本发明的示例性实施方式,多个介电层和第一侧部和第二侧部的烧结温度可以为800℃至1200℃。
多个介电层的烧结温度可以与第一和第二侧部的烧结温度相近,从而可以将多层主体与第一和第二侧部同时进行烧结。因此,可以防止在烧结处理中多层主体以及第一和第二侧部被部分烧结的现象发生。
根据本发明的示例性实施方式,多层主体包括多个介电层以及分别形成在介电层的顶面和底面上的第一覆盖层和第二覆盖层。该第一和第二覆盖层包括颗粒直径与包括在多个介电层中的第一陶瓷介电粉末相近的第三陶瓷介电粉末。
因此,多个介电层和第一和第二覆盖层可以在大致相同的温度下烧结,从而,第一和第二覆盖层的烧结温度可以为800℃至1200℃。
当多层主体以及第一和第二侧部被烧结时,其中的有机粘结剂和有机溶剂可以被完全蒸发,陶瓷粉末被致密化而生长成为陶瓷颗粒。
根据本发明的示例性实施方式,在第一陶瓷介电粉末构成介电层以及第二陶瓷介电粉末构成第一和第二侧部之后,陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至1000μm。
根据本发明的示例性实施方式,构成介电层的第一陶瓷介电粉末和构成第一和第二覆盖层的第三陶瓷介电粉末通过层叠和压合处理而致密化,从而,烧结后得到的陶瓷颗粒的颗粒直径与由第二陶瓷介电粉末组成的第一和第二侧部的陶瓷颗粒的颗粒直径相近。
具体地,根据本发明的示例性实施方式,第一陶瓷介电粉末和第二陶瓷介电粉末的BET比表面积之差为1m2/g至50m2/g,从而,烧结后的陶瓷颗粒具有大致相同的尺寸。
因此,多层主体与第一和第二侧部可以包括以相同尺寸生长的陶瓷颗粒,可以防止多层主体与第一和第二侧部之间的残余应力的产生。
因此,通过在多层主体以及第一和第二侧部的烧结处理中消除残余应力,可以防止多层主体以及第一和第二侧部出现裂纹和变形。此外,多层主体以及第一和第二侧部可以集成在完成的多层陶瓷电容器中,从而提高多层陶瓷电容器的耐久性。
参照图1和图3,根据本发明示例性实施方式的多层陶瓷电容器可以被配置为包括:多层主体20,其中层叠了通过涂敷包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第一陶瓷浆料而形成的多个介电层,并顺序地被第一侧、第二侧、第三侧和第四侧包围;第一内部电极图案30a和第二内部电极图案30b,形成于多个介电层之间并被形成为暴露于多层主体中彼此相对的第一侧和第三侧;第一侧部150a和第二侧部150b,分别形成在多层主体20的第二侧和第四侧上,并通过向其上涂敷包括颗粒直径比第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第二陶瓷浆料而形成。
根据本发明的示例性实施方式,为了将包括第一陶瓷介电粉末的多个介电层的烧结温度与包括第二陶瓷介电粉末的第一和第二侧部的烧结温度相匹配,第二陶瓷介电粉末的颗粒直径可以比第一陶瓷介电粉末的颗粒直径小。
更具体地,第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为50μm至300μm。第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至300μm。
换言之,第二陶瓷介电粉末的BET比表面积可以被设置为比第一陶瓷介电粉末的BET比表面积大1m2/g至50m2/g。
因此,经受层叠和压合处理的多个介电层和第一和第二侧部可以被同时烧结,可以防止在烧结过程中在多个介电层和第一和第二侧部之间产生残余应力。
根据本发明的示例性实施方式,可以设置层叠在多个介电层的顶面和底面并包括第三陶瓷介电粉末的第一覆盖层100a和第二覆盖层100b。
因此,多个介电层可以免于外部的应力。
第一覆盖层100a和第二覆盖层100b可以具有与第一陶瓷介电粉末相近的颗粒直径。第一覆盖层100a和第二覆盖层100b和多个介电层经受层叠和压合处理,从而,尽管它们包括颗粒直径与第一陶瓷介电粉末的相近的第三陶瓷介电粉末,它们也可以具有大致相同的烧结温度。
根据本发明的示例性实施方式,多个介电层以及第一侧部和第二侧部的烧结温度可以为800℃至1200℃。
此外,第一覆盖层和第二覆盖层的烧结温度可以为800℃至1200℃。
根据本发明的示例性实施方式,第一陶瓷介电粉末和第二陶瓷介电粉末被选择为具有适当的尺寸,从而它们可以具有大致相同的烧结温度。因而,即使同时烧结多个介电层和第一和第二侧部,也不会出现未烧结部分。
根据本发明示例性实施方式,在有机粘结剂和有机溶剂通过烧结处理去除之后,陶瓷浆料生长成为尺寸大致相同的陶瓷颗粒。
在多个介电层和第一侧部和第二侧部被烧结之后,陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90可以为20μm至1000μm。
根据本发明的示例性实施方式,即使第一陶瓷介电粉末的颗粒直径大于第二陶瓷介电粉末的颗粒直径,但第一陶瓷介电粉末通过层叠和压合处理被致密化,从而经受烧结处理之后从第一陶瓷介电粉末生长的陶瓷颗粒具有与从第二陶瓷介电粉末生长的陶瓷颗粒相近的尺寸。
因此,可以集成作为多层主体构成的多个介电层、第一和第二覆盖层以及附接至多层主体的第一和第二侧部,从而它们对于使用中所涉及的外部应力具有相对强的耐久性。
根据本发明的示例性实施方式,可以在多个介电层中印刷能够确保最大重叠面积的内部电极图案。因此,可以实现高容量的多层陶瓷电容器。
根据本发明的示例性实施方式,烧结温度与多层主体相近的第一和第二侧部形成在多层主体中,从而,第一和第二侧部可以与多层主体同时被烧结。因此,通过在烧结处理中消除多层主体以及第一和第二侧部中的残余应力可以防止产品的裂纹和变形。
此外,根据本发明的示例性实施方式,由于在其中生长了尺寸大致相同的陶瓷颗粒,所以可以将多层主体和第一和第二侧部集成,从而可以确保多层陶瓷电容器的耐久性。
如前文所述,根据本发明的示例性实施方式,可以防止其中层叠了多层陶瓷电容器的多个介电层层的多层主体与形成在多层主体侧上的侧部之间的残余应力。
因此,根据本发明的示例性实施方式,可以防止烧结处理中侧部和多层主体之间的裂纹或芯片的变形。从而,可以制造具有增强的可靠性的多层陶瓷电容器。
尽管结合示例性实施方式示出和描述了本发明,对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,在不脱离如所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改和变形。

Claims (14)

1.一种多层陶瓷电容器,包括:
多层主体,通过层叠包括烧结第一陶瓷介电粉末而形成的陶瓷颗粒的多个介电层而形成,并顺序地被第一侧、第二侧、第三侧和第四侧包围;
第一内部电极图案和第二内部电极图案,形成在所述多个介电层上,并被形成为分别暴露于所述多层主体的所述第一侧和所述第三侧;
形成在所述多层主体的所述第一侧上的第一外部电极和形成在所述多层主体的所述第三侧上的第二外部电极;以及
第一侧部和第二侧部,各自形成在所述多层主体的所述第二侧和所述第四侧上,并包括烧结颗粒直径比所述第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末而形成的陶瓷颗粒,
其中,烧结第一陶瓷介电粉末而形成的所述陶瓷颗粒的平均颗粒尺寸和烧结第二陶瓷介电粉末而形成的所述陶瓷颗粒的平均颗粒尺寸相近,
其中所述第二陶瓷介电粉末的BET比表面积被设置为比所述第一陶瓷介电粉末的BET比表面积大1m2/g至50m2/g。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为50μm至300μm。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为20μm至300μm。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,进一步包括第一覆盖层和第二覆盖层,层叠在所述多个介电层的顶面和底面上,并包括第三陶瓷介电粉末。
5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电容器,其中,所述第三陶瓷介电粉末的颗粒直径与所述第一陶瓷介电粉末的颗粒直径相近。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述多个介电层以及所述第一侧部和所述第二侧部的烧结温度为800℃至1200℃。
7.根据权利要求4所述的多层陶瓷电容器,其中所述第一覆盖层和所述第二覆盖层的烧结温度为800℃至1200℃。
8.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述多个介电层以及所述第一侧部和所述第二侧部烧结之后的所述陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为20μm至1000μm。
9.一种多层陶瓷电容器的制造方法,包括:
使用包括第一陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第一陶瓷浆料形成多个陶瓷生片;
在所述陶瓷生片上印刷第一内部电极图案或第二内部电极图案;
通过层叠所述多个陶瓷生片以交替层叠所述第一内部电极图案和所述第二内部电极图案来形成顺序包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧的多层主体;
通过分别向所述第二侧和所述第四侧涂敷包括颗粒直径比所述第一陶瓷介电粉末小的第二陶瓷介电粉末、有机粘结剂和有机溶剂的第二陶瓷浆料来形成第一侧部和第二侧部;
同时烧结所述多层主体、所述第一侧部和所述第二侧部;
形成分别连接至暴露于所述第一侧的第一内部电极图案和暴露于所述第三侧的第二内部电极图案的第一外部电极和第二外部电极,以及
其中,烧结第一陶瓷介电粉末而形成的所述陶瓷颗粒的平均颗粒尺寸和烧结第二陶瓷介电粉末而形成的所述陶瓷颗粒的平均颗粒尺寸相近,
其中,所述第二陶瓷介电粉末的BET比表面积被设置为比所述第一陶瓷介电粉末的BET比表面积大1m2/g至50m2/g。
10.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:形成第一覆盖层和第二覆盖层,所述第一覆盖层和所述第二覆盖层形成在所述多个介电层的顶面和底面上,并包括颗粒直径与所述第一陶瓷介电粉末相近的第三陶瓷介电粉末。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为50μm至300μm。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第二陶瓷介电粉末的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为20μm至300μm。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,所述多个介电层以及所述第一侧部和所述第二侧部的烧结温度为800℃至1200℃。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,所述多个介电层以及所述第一侧部和所述第二侧部被烧结之后的陶瓷颗粒的累计颗粒尺寸分布的累计重量90%的颗粒直径D90为20μm至1000μm。
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