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_2

文档序号:8431982阅读:来源:国知局
其上的多层陶瓷电子元件的 安装电路板的示意透视图。
[0044] 图9为沿着图8的B-B'截取的横截面图。
【具体实施方式】
[0045] 本发明的【具体实施方式】将结合附图进行详细的描述。
[0046] 然而,本发明可能以多种不同的形式进行举例说明,但并应当理解为本限定为本 文中所陈述的特定的实施方式中。而是,提供这些实施方式是为了解释本发明的原则和它 的实际应用,从而使得本领域的其他技术人员能够理解本发明具有多种多样的实施方式并 且可以在特定的使用中进行适当地修改。
[0047] 在附图中,要素的形状和尺寸可以进行扩大以至更为清楚,并且全文中同样的标 记数字将指定同样的或类似的要素。还应当理解的是,虽然术语第一、第二等可以在本文中 用来描述多种要素,但是这些要素不应当受这些术语所限制。这些术语仅仅是用来区分一 个要素与另一个要素。除非文中清楚地指明,否则在说明书和附带的权利要求书中所使用 的单数形式的"一个"同样包括复数形式,。
[0048] 多层陶瓷电子元件100
[0049] 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100的透视图,图2 为沿着图1的A-A'截取的横截面图。
[0050] 图3为图2的P部分的放大图。
[0051] 参照图1和2,根据本发明的一种【具体实施方式】的多层陶瓷电子元件100可以包括 陶瓷体110 ;以及外部电极130a和外部电极130b。
[0052] 陶瓷体110可以包括作为有助于形成电容器的电容的部分的活性层(active layer),以及形成在该活性层部分的上部和下部的上覆盖层和下覆盖层,分别作为上边缘 部分和下边缘部分。所述活性层包括介电层111以及内部电极121和内部电极122。
[0053] 在本发明的一种【具体实施方式】中,对陶瓷体110的形状并没有特别的限定,但是 可以大致为六面体形状。由于在烧结芯片时陶瓷粉末的烧结收缩和内部电极图案的存在或 不存可以产生厚度上的不同,以及可以打磨所述陶瓷体的边缘部分,因此陶瓷体110就不 会具有完全的六面体形状,而是可能具有大致接近的六面体的形状。
[0054] 为了清楚地描述本发明的【具体实施方式】,将对六面体的方向进行定义。附图中所 示的L、W和T分别是指长度方向、宽度方向和厚度方向。在此,厚度方向可以与介电层堆叠 的方向相同。
[0055] 所述内部电极可以配置为第一内部电极121和第二内部电极122。可以互相相对 地安置第一内部电极121和第二内部电极122,且在它们之间有介电层111。第一内部电极 121和第二内部电极122,是具有不同极性的成对电极,可以通过在介电层111上印刷含有 导电金属的导电胶达到预期的厚度以在介电层111堆叠的方向上交替地暴露在所述陶瓷 体的两个端面上,并且可以通过安置在它们之间的介电层111而相互之间电绝缘。
[0056] 例如,第一内部电极121和第二内部电极122可以分别通过交替暴露在陶瓷体110 的两个端面上的外部电极的部分而与外部电极130a和外部电极130b电连接。更详细地, 所述外部电极可以包括第一外部电极130a和第二外部电极130b,第一内部电极可以与第 一外部电极130a电连接,并且第二内部电极可以与第二外部电极130b电连接。
[0057] 因此,当在第一外部电极130a和第二外部电极130b上施加电压时,电荷可以在相 互相对的第一内部电极121和第二内部电极122之间累积。在这种情况下,多层陶瓷电容 器100的电容可以与第一内部电极121和第二内部电极122间的重叠区域的面积成正比。
[0058] 第一内部电极121和第二内部电极122的厚度可以根据它们的应用来确定。
[0059] 此外,第一内部电极121和第二内部电极122含有的所述导电金属可以为镍(Ni)、 铜(Cu)、钯(Pd)或它们的合金,但是本发明并非限于此。
[0060] 这种情况下,介电层111的厚度可以根据多层陶瓷电子元件的电容设计任意地进 行调整。
[0061] 此外,介电层111可以含有具有高介电常数的陶瓷粉末,例如基于钛酸钡(BaTiO3) 的粉末或基于钛酸锶(SrTiO 3)的粉末等,但是本发明所公开的内容并非限于此。
[0062] 所述上覆盖层和下覆盖层可以具有和介电层111 一样的材料和配置,除了所述上 覆盖层和下覆盖层不包含内部电极。所述上覆盖层和下覆盖层可以通过在垂直方向上分别 在所述活性层的上表面和下表面上堆叠单一的或两个以上的介电层来形成,并且通常用以 防止第一内部电极121和第二内部电极122受到物理或化学应力的损坏。
[0063] 第一外部电极130a可以包括第一电极层131a和导电树脂层132,并且第二外部电 极130b可以包括第二电极层131b和导电树脂层132。
[0064] 第一电极层131a和第二电极层131b可以直接与所述第一和第二内部电极相连接 以确保所述内部电极和外部电极之间的电连接性。
[0065] 第一电极层131a和第二电极层131b可以含有导电金属。所述导电金属可以为镍 (Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或它们的合金,但是本发明并非限于此。
[0066] 第一电极层131a和第二电极层131b可以为通过烧结含有所述导电金属的胶而形 成的烧结型电极(sintering-type electrodes)。
[0067] 导电树脂层132可以安置在第一电极层131a和第二电极层131b上。
[0068] 详细地,所述第一和第二电极层可以安置在所述陶瓷体的外表面上,并且导电树 脂层132可以安置在所述第一和第二电极层的外部。
[0069] 在本发明中,基于所述内部电极,将向着陶瓷体110中心的方向限定为内侧方向, 和将陶瓷体110往外的方向限定为外侧方向。
[0070] 图3为图2的P部分的放大图,以及图4A和4B为根据本发明的实施方式形成的 多层陶瓷电子元件的导电树脂层的截面的扫描电子显微镜(SEM)图。如图3、4A和4B中所 示,根据本发明的一种【具体实施方式】,导电树脂层132可以含有第一导体32a、第二导体32b 和基体树脂32c。
[0071] 第一导体32a可以为含有铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)或它们的合金中的一种或多种 的金属粒子,但是并未限定于此。并且,第一导体32a可以为球形或片状。
[0072] 第二导体32b可以含有碳纳米管。
[0073] 在所述电极层上形成的导电树脂层可以用于防止镀液在所述外部电极的表面上 形成镀层时渗透进入多层陶瓷电子元件中,并且增加所述多层陶瓷电子元件的弯曲强度 (flexural strength)〇
[0074] 当导电树脂层含有基体树脂时,由于所述基体树脂可能分解或烧掉,因此在相对 较高的温度下烧结在所述导电树脂层中含有的金属可能会较难。
[0075] 因此,在所述导电树脂层含有所述基体树脂的情况下,由于通过与其中含有的导 体接触和隧道效应产生电流,相比于其中的电子运动相对较自由的烧结型电极,等效串联 电阻(ESR)可能相对较高。
[0076] 然而,根据本发明的一种【具体实施方式】,所述导电树脂层含有所述碳纳米管,以提 供相比于根据相关技术的多层陶瓷电子元件,ESR降低的多层陶瓷电子元件。
[0077] 例如,所述碳纳米管可以附着到第一导体颗粒或安置到第一导体之间以用于增加 所述导电树脂层的传导性(conductivity)。
[0078] 不同于本发明,在比第一导体尺寸更小的第二导体由包含在导电树脂层中的金属 颗粒制成以改善导电树脂层的传导性的情况下,由于所述金属颗粒的氧化性质,第二导体 的颗粒尺寸存在限制,从而不能获得改善导电树脂层的电导率(electric conductivity) 和相比于根据本发明的导电树脂层降低ESR的显著效果,所述导电树脂层中所述第二导电 体由碳纳米管制成。
[0079] 更详细地,不同于本发明,在第二导体由金属颗粒制成的情况下,通过金属颗粒的 氧化在第二导体表面上形成氧化薄膜,并且当形成第二导体具有指定尺寸或以下时,该第 二导体可能被完全氧化。
[0080] 换句话说,当由金属制成的第二导体的尺寸为指定的尺寸或更小,甚至当添加第 二导体时,由于第二导体的氧化显著地改善导电树脂层的传导性回会是困难的。在增加颗 粒尺寸以防止第二导体氧化的情况下,可以降低增加导体间接触点的效果。
[0081] 然而,如本发明中,当第二导体由碳纳米管制成时,因为可以加入具有相对地显著 小的尺寸的第二导体,可以显著地增加导体间的接触点。详细地说,因为碳纳米管不会在空 气气氛中被氧化同时具有显著小的直径,降低所述导电树脂层的ESR的效应可以相比于使 用完
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