多层陶瓷电子元件及其制备方法和安装有多层陶瓷电子元件的电路板的制作方法

文档序号:8431982阅读:339来源:国知局
多层陶瓷电子元件及其制备方法和安装有多层陶瓷电子元件的电路板的制作方法
【专利说明】多层陶瓷电子元件及其制备方法和安装有多层陶瓷电子元 件的电路板
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求2013年12月30日向韩国知识产权局提交的申请号10-2013-0166899 韩国专利申请的优先权,其公开内容并入本申请作为参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种多层陶瓷电子元件及其制备方法,以及安装有多层陶瓷电子元件 的电路板。
【背景技术】
[0004] 除非本文中特别地指明,该部分中所描述的材料并非是本文中权利要求项的现有 技术,并且也不由此部分中所包含的内容归入为现有技术。
[0005] 多层陶瓷电子元件通常包括多个堆叠的介电层、相互面对且具有插入的介电层的 内部电极,以及与各个内部电极电连接的外部电极。
[0006] 这样的多层陶瓷电子元件已经广泛地在电脑、移动通讯设备如个人数字助理 (PDAs)、移动电话等中用作元件,这是由于其具有的如小尺寸、高电容、易装配等内在的优 点。
[0007] 由于电子产品已然小型化且以多功能化应用,芯片元件(chip components)也趋 向于小型化和多功能化。因此,需要具有高电容的小尺寸的多层陶瓷电子元件。
[0008] 为此,通过减少介电层和内部电极层的厚度,以及减薄外部电极,已制得的多层陶 瓷电子元件的尺寸没有增加,但是堆叠了数目增加的介电层。
[0009] 此外,由于在需要高度可靠性的领域中通常使用的设备和装置,例如车辆或医疗 设备的各种要素,已经被数字化并增加了在此方面上的需要,与之相应地,在多层陶瓷电子 元件中也需要高度可靠性。
[0010] 作为造成实现高度可靠性中困难的因素,镀液(plating solution)渗透进入多层 陶瓷电子元件的陶瓷主体、制备过程本身的事故、外部冲击导致的产生裂纹等都可能是问 题所在。
[0011] 因此,作为解决这些问题的方式,将含有导电材料的树脂组合物施用在多层陶瓷 电子元件的外部电极的电极层上,以吸收外部冲击并防止镀液渗透进入其中,因此改善了 产品的可靠性。
[0012] 然而,在向多层陶瓷电子元件的电极层施用导电树脂层的时候,可能发生等效串 联电阻(equivalent series resistance(ESR))增加的问题,从而需要不会存在这样问题 的多层陶瓷电子元件。

【发明内容】

[0013] 本发明公开的一些实施方式可提供多层陶瓷电子元件及其制备方法,以及安装有 该多层陶瓷电子元件的电路板。
[0014] 根据本发明公开的一些实施方式,提供的多层陶瓷电子元件包括:包括介电层和 内部电极的陶瓷体。电极层与所述内部电极连接。在所述电极层上形成导电树脂层且该导 电树脂层包括第一导体、含有碳纳米管的第二导体以及向所述电极层施用的基体树脂。当 以约KTC /min的速度将所述多层陶瓷电子元件的温度从室温升至约900°C从而对所述多 层陶瓷电子元件进行加热测试时,该多层陶瓷电子元件的重量将下降约0. 33% -2. 19%。
[0015] 当以约KTC /min的速度将所述多层陶瓷电子元件的温度从室温升至约900°C从 而对所述多层陶瓷电子元件进行加热测试时的重量下降率定义为A,以及以约KTC /min的 速度将对比电子元件的温度从室温升至约900°C从而对对比电子元件进行加热测试时的重 量下降率定义为B时,其中,该对比电子元件含有与多层陶瓷电子元件中同样比例的第一 导体和基体树脂但不含有第二导体,A/B可以为约1. 43-9. 52。
[0016] 表明所述多层陶瓷电子元件的加热测试步骤的温度-重量曲线图可以具有拐点, 并且该拐点可以出现在约300-500°C的温度范围内。
[0017] 所述导电树脂层可以具有的碳纳米管的含量为约0. 5-10vol%。
[0018] 所述导电树脂层可以含有基体树脂:碳纳米管的体积比约为100:1-100:20的所 述基体树脂和所述碳纳米管。
[0019] 所述导电树脂层可以具有的第一导体的含量为约33-60VO1%。
[0020] 当将所述碳纳米管的直径定义为D,则D可以在约I-IOOnm的范围内 (lnm < D < IOOnm)。
[0021] 所述第一导体可以为球形或片状。
[0022] 根据本发明的一些实施方式,多层陶瓷电子元件包括:包括介电层和内部电极 的陶瓷体,与所述内部电极连接的电极层,以及在所述电极层上形成的且含有金属颗粒、 碳纳米管和基体树脂的导电树脂层。所述导电树脂层可以含有的碳纳米管的含量为约 0· 5-10vol%。
[0023] 所述导电树脂层可以具有的金属颗粒的含量为约33-60vol%。
[0024] 所述导电树脂层可以具有的基体树脂的含量为约38_65vol%。
[0025] 当将所述碳纳米管的直径定义为D,则D可以在约I-IOOnm的范围内 (lnm < D < IOOnm)。
[0026] 根据本发明的一些实施方式,多层陶瓷电子元件包括:包括介电层和内部电极的 陶瓷体,与所述内部电极连接的电极层,以及在所述电极层上形成的且含有金属颗粒、碳纳 米管和基体树脂的导电树脂层。所述导电树脂层可以含有基体树脂/碳纳米管的体积比约 为100:1-100:20的所述基体树脂和所述碳纳米管。
[0027] 所述导电树脂层可以具有的金属颗粒的含量为约33_60vol%。
[0028] 所述导电树脂层可以具有的基体树脂的含量为约38_65vol%。
[0029] 根据本发明的一些实施方式,多层陶瓷电子元件的制备方法包括:形成包括介电 层和内部电极的陶瓷体,形成与所述内部电极连接的电极层,向所述电极层施用含有第一 导体、碳纳米管和基体树脂的导电浆料,以及固化所述导电浆料以形成导电树脂层。所述导 电树脂层可以具有的碳纳米管的含量为约〇. 5-10vol%。
[0030] 根据本发明的一些实施方式,多层陶瓷电子元件的制备方法包括:形成包括介电 层和内部电极的陶瓷体,形成与所述内部电极连接的电极层,向所述电极层施用含有第一 导体、碳纳米管和基体树脂的导电浆料,以及固化所述导电浆料以形成导电树脂层。所述导 电树脂层可以含有基体树脂:碳纳米管的体积比约为100:1-100:20的所述基体树脂和所 述碳纳米管。
[0031] 根据本发明的一些实施方式,安装有多层陶瓷电子元件的电路板包括:包括在印 刷电路板上形成的第一和第二电极片的印刷电路板;以及在所述印刷电路板上安装的多层 陶瓷电子元件。所述多层陶瓷电子元件可以包括:包括介电层和内部电极的陶瓷体,与所述 内部电极连接的电极层,以及在所述电极层上形成的且含有第一导体、含有碳纳米管的第 二导体和基体树脂的导电树脂层。
[0032] 根据本发明的另一种实施方式提供一种多层陶瓷电子元件,该多层陶瓷电子元件 包括:包括多个交替的介电层和内部电极的陶瓷体。一对相对的电机层与所述内部电极相 连接。在每个所述电极层上形成导电树脂层。所述导电树脂层含有金属颗粒、碳纳米管和 基体树脂。所述导电树脂层可以含有约33-60vol%的金属颗粒以及约38-65vol%的基体 树脂。
[0033] 在某些实施方式中,所述导电树脂层可以含有约0. 5-lOvol %的碳纳米管。所述导 电树脂层可以含有基体树脂:碳纳米管的体积比为约100:1-100:20的所述基体树脂和所 述碳纳米管。
[0034] 在某些实施方式中,所述碳纳米管的直径(D)和长度(L)的比例可以满足的关系 为L/D彡L 0,并且所述碳纳米管的直径(D)可以满足的关系为Inm彡D彡100nm。
【附图说明】
[0035] 通过以下详细说明并结合附图将更为清楚地理解本发明的实施方式。
[0036] 图1为根据本发明的一种【具体实施方式】的多层陶瓷电子元件的透视图。
[0037] 图2为沿着图1的A-A'截取的横截面图。
[0038] 图3为图2的P部分的放大图。
[0039] 图4A和4B表示的是本发明的部件之一,即导电树脂层截面的扫描电子显微镜 (SEM)图。
[0040] 图5为说明根据实施例的多层陶瓷电子元件和对比例的多层陶瓷电子元件的加 热测试(热分解)结果的曲线图。
[0041] 图6A为说明本发明的部件之一,即碳纳米管结构的简图,以及图6B为本发明的部 件之一,即碳纳米管的示意图。
[0042] 图7为说明根据本发明的另一种【具体实施方式】的制备多层陶瓷电子元件的方法 的流程图。
[0043] 图8为根据本发明的另一种实施方式的带有安装在
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