专利名称：多层陶瓷电子元件及其制作方法
技术领域：
本发明是关于电子元件，尤其是关于多层陶瓷电容器及其制作方法。
背景技术：
多层陶瓷电容器(Multi-Layer Ceramic Capacitor，MLCC)是一种具有多层叠片的电容器(laminated capacitor)电子元件，该电容器具有多种功能，如DC信号阻断、旁路阻断、共振频率阻断等。随着手持式通信终端的发展，对体积小、质量轻的多层陶瓷电容器的需求也日益增加。根据常规技术，通过将电极浆料涂布在基板上、将多层基板层压后切割、在高温下烘烤、涂覆外电极、烘烤以及涂覆后得到多层陶瓷电容器，其中涂布的方法有丝网涂布、凸版涂布(flexo printing)和凹版涂布。
由于内电极涂布在经涂布的电介质薄片上，当电介质薄片层合时，由于内电极厚度的不同而引起高度差。图1中示出了内电极110和电介质120，由于内电极厚度不同，电介质形成了高度差。为了减小高度差，建议减小内电极的厚度，但这种减小幅度是有限的。
图2示出了消除由常规多层陶瓷电容器的内电极引起的高度差的方法。如图2所示，在电介质膜120上涂布内电极110后，将电介质浆料130填充在内电极之间。
然而，这种方法有如下多个缺点。首先是一个与电介质浆料130的组合物相关的问题。为了在预涂布/干燥部分涂布新的材料，需要使用不同于电介质膜120和内电极110所用溶剂的电介质浆料。也就是说，电介质浆料130的粘合剂组合物应当不同于电介质膜120的粘合剂组合物，需要选择合适的溶剂以使二者之间不互相溶解。因而，当使用电介质浆料130时，很难选择合适的粘合剂和溶剂。其次，当用于电介质浆料130的粘合剂组合物不同于电介质墨120所用的粘合剂组合物时，会降低彼此之间的粘合性。不同粘合剂组合物之间的粘合性小于相同粘合剂组合物之间的粘合性，因此电介质浆料130和电介质墨120之间的粘合性在层合期间下降。结果导致抛光或煅烧过程中在层之间产生产品断裂或开裂。再者，在内电极之间需要填充额外的涂布器。这种额外的涂布器应当具有与用于涂布内电极相反的模式，因而可能需要额外的模式辨别程序形成正确的模式。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种多层陶瓷电子元件及其制作方法，通过同时涂布电介质和内电极而解决高度差问题，。
本发明的另一个目的是为了提高电介质薄片在层合期间的粘合性，提供一种多层陶瓷电子元件及其制作方法。
本发明提供了一种多层陶瓷电子元件的制作方法，该方法包括形成电介质膜；并且使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
本发明提供了一种制作多层陶瓷电子元件的装置，该装置包括用于喷射内电极墨的内电极涂布头和用于喷射电介质墨的电介质涂布头，其中，内电极涂布头和电介质涂布头同时分别涂布内电极和电介质。
本发明提供了一种制作多层陶瓷电容器的方法，该方法包括使用电介质浆料形成电介质膜；并且使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
本发明提供了一种制作多层陶瓷电容器的方法，该方法包括使用喷墨涂布头喷射电介质墨，形成电介质膜；使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
本发明提供了一种用本发明上述提供的多层陶瓷电子元件的制作方法制作的多层陶瓷电子元件。
如上所述，本发明提供的多层陶瓷电子元件及其制作方法通过同时涂布内电极和外电极而解决了高度差问题。
而且，本发明提供的多层陶瓷电子元件及其制作方法提高了层合电介质层之间的粘合性。
图1示出了由常规多层陶瓷电容器的内电极引起的高度差；图2示出了消除由常规多层陶瓷电容器引起的高度差的方法；图3示出了根据本发明的优选实施方式通过喷墨涂布同时涂布电介质和电极的方法；图4示出了根据本发明的优选实施方式通过喷墨涂布同时涂布的电介质和电极；图5示出了根据本发明的第一种实施方式通过喷墨涂布同时涂布电介质和电极的工艺流程图；图6示出了根据本发明的第二种实施方式通过喷墨涂布同时涂布的电介质和电极；图7示出了根据本发明的第二种实施方式通过喷墨涂布同时涂布电介质和电极的工艺流程图。
附图符号说明320电介质330内电极340内电极喷墨涂布头350电介质喷墨涂布头具体实施方式
根据本发明的一种优选实施方式，本发明提供的多层陶瓷电子元件的制作方法包括形成电介质膜；使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于与内电极在相同基材上形成的电极之间。
在此，多层陶瓷电子元件的制作方法还可以包括层合并压缩电介质；根据预定模式切割电介质薄片；煅烧电介质薄片。
在此，切割所述电介质薄片的切割线平行于内电极并将内电极之间的电介质分成两部分。
另外，根据本发明的另一种优选实施方式，本发明提供了一种制作多层陶瓷电子元件的装置，该装置包括用于喷射内电极墨的内电极涂布头和用于喷射电介质墨的电介质涂布头，其中，内电极涂布头和电介质涂布头同时分别涂布内电极和电介质。
另外，根据本发明的另一种优选实施方式，本发明提供了一种制作多层陶瓷电容器的方法，该方法包括使用电介质浆料形成电介质膜；使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
另外，根据本发明的另一种优选实施方式，本发明提供了一种制作多层陶瓷电容器的方法，该方法包括使用喷墨涂布头喷射电介质墨，形成电介质膜；使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
在此，多个喷墨涂布头包括用于喷射内电极墨的内电极喷墨涂布头和用于喷射电介质墨的电介质喷墨涂布头。
在此，电极喷墨涂布头和电介质喷墨涂布头通过一体移动或根据自身的指示独立移动喷墨。
另外，根据本发明的另一种优选实施方式，本发明提供了一种用本发明上述提供的多层陶瓷电子元件的制作方法制作的多层陶瓷电子元件。
下面结合附图对本发明提供的多层陶瓷电子元件及其制作方法的实施方式进行详细描述。在附图中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示，整个附图中的重复部分略去。
另外，本发明可以适用于一般的使用多层陶瓷的多层陶瓷电子元件。在详细描述本发明的优选实施方式之前先阐述多层陶瓷电容器的一般原理。
多层陶瓷电容器包括电介质、内电极和外电极。电介质为多层陶瓷电容器的外部主体，由陶瓷材料制成因此称为“陶瓷体”。典型的电介质是在环境温度下具有高导电率的钛酸钡(BaTiO3，BT)。钛酸钡粉末电介质的烧结温度为约1250℃。
内电极位于电介质内，为导电材料。内电极的例子包括熔融温度分别为1555℃、1452℃、1083℃的钯(Pd)、镍(Ni)、铜(Cu)等。外电极为导电材料，以将多层陶瓷电容器与外电源连接。由于是为表面固定元件设计的，因此外电极不仅与外电源连接，而且固定到基材上时还应很好地附着到焊材上。
图3示出了根据本发明优选实施方式通过喷墨涂布同时涂布电介质和电极的方法。如图3所示，电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350根据预定模式在载体膜310上形成电极330和电介质320。
用于内电极的喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350分别喷射电极墨和电介质墨。电极墨可以包括金属粉末如钯、镍、铜、钨、钼等、粘合剂和溶剂，所述电介质墨可以包括钛酸钡粉末、粘合剂和溶剂。在此，电介质墨和电极墨可以使用不易混合的不同溶剂，这样同时涂布时就不会混合。
在此，术语“通过喷墨涂布同时涂布内电极和电介质”不仅意味着同时喷射电极墨和电介质墨，同时还意味着通过多个喷墨涂布头按照预定程序涂布电极和电介质。因而，电介质和电极可以同时涂布或用相同的路径涂布。例如，如图3所示，电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350在载体膜310上一体移动以同时涂布内电极和电介质。在此，电极喷墨涂布头340停止移动，电介质喷墨涂布头350仅仅在喷射电介质的位置喷射电介质墨。
这种电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350可以是用于喷墨涂布装置用于喷墨的头。例如，喷墨涂布装置可以包括支撑装置的支撑部分、根据预定模式通过在载体膜上喷墨涂布内电极和电介质的喷墨涂布头、在载体膜310上移动喷墨涂布头的移动部分和执行用于使喷墨涂布头根据预定方式喷墨的程序的电路部分。
在此，电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350可以通过一体移动喷墨。也就是说，电介质和电极根据预定模式在相同路径下涂布。当涂布头同时移动时，电极和电介质可以根据各个涂布头自身的具有控制喷墨时间和喷墨量的预定的方式进行涂布。根据本发明的另一种具体实施方式
，电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350可以根据它们自身的操作信号通过独立移动进行喷墨。也就是说，每个涂布头有一套装置或一套独立的装置，这样可以接收来自不同程序的不同信号并根据相应的信号进行操作。
另外，根据本发明，各种方法包括建造法(build-up method)，该方法包括在载体膜上通过喷墨涂布形成电介质薄片然后通过层合电介质薄片形成多个电介质薄片，或通过喷墨涂布形成单电介质薄片，然后通过喷墨涂布在形成的电介质薄片上重复形成电介质薄片。
根据上述描述，由于内电极330和电介质320通过喷墨涂布同时涂布，因此在内电极330之间没有高度差。
示出了多层陶瓷电子元件及其制作方法的附图已在前面进行了详细描述。接下来将通过本发明具体实施方式
对本发明提供的多层陶瓷电子元件及其制作方法进行更详细的描述。本发明的实施方式分成两种，一种是通过喷墨涂布而形成内电极和在预模制电介质膜上相同基材的内电极周围的电极之间形成电介质的方法；另一种是通过喷墨涂布而形成内电极和在成型电介质膜上相同基材的内电极周围的电极之间形成电介质的方法。
图4示出了根据本发明第一种实施方式通过喷墨涂布在预模制电介质膜上同时形成的电极之间的内电极和电介质。如图4所示，通过使用包括电介质粉末、分散剂和粘合剂的浆料形成的电介质膜410和通过内电极喷墨涂布头340和下一步的电介质喷墨涂布头350在电介质膜410上形成位于电极之间的电介质430。
电介质膜410用常规的间歇式浇铸法形成。另外，内电极420和电极之间的电介质430根据预定模式通过喷墨涂布头将电极墨和电介质墨喷射而形成。在此，用于电极之间的电介质430的墨可以包括与用于电介质膜410的浆料相同或不相同的粘合剂和溶剂。
在此，可以多样化地使用各种制作多层陶瓷电容器的方法。例如，可以根据预定方式通过将同时涂布有内电极420和位于电极之间的电介质430的电介质薄片层合、压缩、切割，制得多层陶瓷电容器。在此，预定模式可以对应于用于切割所述电介质薄片的切割线，其中该切割线可以平行于内电极420并将位于电极之间的电介质430分成两部分。根据本发明的另一种实施方式，可以通过涂布内电极420和位于电极之间具有芯片单元的电介质430、在其上形成电介质膜，并重复涂布内电极420和在其上涂布位于电极间的电介质430，制作多层陶瓷电容器。
图5为根据本发明第一种实施方式通过喷墨涂布在预模制电介质膜上同时涂布内电极和位于电极间的电介质的方法的工艺流程图。
在S505，制作含有电介质粉末、分散剂和粘合剂的浆料，在S510，通过使用载体膜模制浆料形成膜。
在S515，根据预定模式使用内电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350在模制的电介质膜上涂布内电极330和电介质320。
在S520，将涂布有内电极的电解质膜层合成预定数量，在S525压缩，在S530切割成芯片单元。在S535，形成的芯片煅烧并涂覆，与外电极和内电极在S540电连接，在S545煅烧外电极。
在此，内电极金属粉末煅烧前先涂覆外电极，这样电介质粉末和内电极金属粉末可以一起煅烧。在S550，所需具有芯片单元的多层陶瓷电容器通过涂覆工艺制得。
图6示出了根据本发明第二种实施方式通过喷墨涂布同时涂布的电介质和电极。图6示出了通过内电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350形成的电介质膜610、内电极620和位于电极间的电介质630。
电介质膜610通过喷墨涂布法而不是根据常规技术的浇铸法形成。例如，该方法包括通过喷墨涂布形成电介质膜610、在电介质膜610上同时形成内电极620和电极间的电介质630。在此，电介质膜610可以通过前述电介质喷墨涂布头350或通过用于电介质膜的额外涂布头形成。另外，根据另一种实施方式，该方法包括由电介质浆料形成电介质膜610和当电介质膜半干的时候在电介质膜6上通过喷墨涂布同时形成内电极620和位于电极间的电介质630。
图7示出了根据本发明的第二种实施方式通过喷墨涂布同时涂布电介质和电极的方法的工艺流程图。下面将更加详细的描述与第一种实施方式的区别。
在S705制作与电介质膜610、内电极620和位于电极之间的电介质630一起形成的载体膜，在S710，通过电介质喷墨涂布头350涂布电介质膜610，通过内电极喷墨涂布头340和电介质喷墨涂布头350涂布内电极620和位于电极间的电介质630。电介质膜610可以作为内电极620和位于电极间的电介质630的成型步骤的独立步骤形成或在相同的步骤形成。此外，其它步骤与第一种实施方式相同。
尽管前述详细描述了本发明的各种实施方式，但应该理解的是上述实施方式仅仅是实现本发明精髓的例子，只要不背离本发明的精髓，任何改变或修饰的实施例仍然在本发明范围内。
权利要求
1.一种多层陶瓷电子元件的制作方法，该方法包括形成电介质膜；并且使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件的制作方法，其中，该方法还包括层合和压缩电介质薄片；根据预定模式切割电介质薄片；并且烧结电介质薄片。
3.根据权利要求2所述的多层陶瓷电子元件的制作方法，其中，切割所述电介质薄片的切割线平行于内电极并将位于电极之间的电介质分成两部分。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件的制作方法，其中，所述多个喷墨涂布头包括用于喷射内电极墨的内电极喷墨涂布头和用于喷射电介质墨的电介质喷墨涂布头。
5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电子元件的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和电介质喷墨涂布头通过一体移动喷墨。
6.根据权利要求4所述的多层陶瓷电子元件的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头根据自身的操作信号通过独立移动喷墨。
7.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件由权利要求1-6中任意一项所述的多层陶瓷电子元件的制作方法制得。
8.一种用于制作多层陶瓷电子元件的装置，该装置包括用于喷射电极墨的电极喷墨涂布头；和用于喷射电介质墨的电介质喷墨涂布头，其中，所述电极喷墨涂布头和电介质喷墨涂布头同时涂布各个内电极、外电极和电介质。
9.根据权利要求8所述的用于制作多层陶瓷电子元件的装置，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头通过一体移动喷墨。
10.根据权利要求8所述的用于制作多层陶瓷电子元件的装置，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头根据自身的操作信号通过独立移动喷墨。
11.一种多层陶瓷电容器的制作方法，该方法包括使用电介质浆料形成电介质膜；并且使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
12.根据权利要求11所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述多个喷墨涂布头包括用于喷射内电极墨的内电极喷墨涂布头和用于喷射电介质墨的电介质喷墨涂布头。
13.根据权利要求12所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头通过一体移动喷墨。
14.根据权利要求12所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头根据自身的操作信号通过独立移动喷墨。
15.一种多层陶瓷电容器的制作方法，该方法包括使用喷墨涂布头喷射电介质墨，形成电介质膜；并且使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨，形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同基材上形成的电极之间。
16.根据权利要求15所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述多个喷墨涂布头包括用于喷射内电极墨的内电极喷墨涂布头和用于喷射电介质墨的电介质喷墨涂布头。
17.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头通过一体移动喷墨。
18.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器的制作方法，其中，所述电极喷墨涂布头和所述电介质喷墨涂布头根据自身的操作信号通过独立移动喷墨。
全文摘要
本发明是关于多层陶瓷电子元件及其制作方法。根据本发明提供的多层陶瓷电子元件的制作方法包括形成电介质膜和通过使用多个喷墨涂布头在电介质膜上喷射电极墨和电介质墨而形成同时涂布有内电极和电介质的电介质薄片，所述电介质位于在与内电极相同的基材上形成的电极之间。因而，本发明提供的多层陶瓷电容器通过同时涂布电介质和内电极解决了高度差问题。
文档编号H01G4/005GK1838351SQ20061000351
公开日2006年9月27日 申请日期2006年2月5日 优先权日2005年3月24日
发明者李贵钟, 尹贞皓, 郑在祐 申请人:三星电机株式会社