多层陶瓷电容器、其制造方法及安装有该电容器的电路板的制作方法
【专利摘要】本发明提供了多层陶瓷电容器、其制造方法及安装有多层陶瓷电容器的电路板，陶瓷电容器包括：包括介电层的陶瓷体；具有第一非图案部分和第一图案部分的第一内部电极，第一图案部分的一端暴露于陶瓷体的一个或多个表面；第二内部电极，具有与第一图案部分交迭的交迭区域并使介电层介于它们之间，且具有第二非图案部分和第二图案部分，第二图案部分的一端暴露于陶瓷体的一个或多个表面；以及分别与第一和第二内部电极电连接的第一和第二外部电极，其中，第一和第二图案部分分别在暴露端部中具有金属氧化物区域，金属氧化物区域具有从第一和第二图案部分的未连接至第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向第一和第二图案部分的中央部分的预定宽度。
【专利说明】多层陶瓷电容器、其制造方法及安装有该电容器的电路板
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年12月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2012-0151019的优先权，将其公开内容通过引证结合于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种多层陶瓷电容器、制造该多层陶瓷电容器的方法，以及一种允许多层陶瓷电容器安装在其上的电路板。
【背景技术】
[0004]通常，使用陶瓷材料的电子部件(诸如电容器、感应器、压电元件、变阻器、热敏电阻等)包括由陶瓷材料制成的陶瓷体、形成在陶瓷体内的内部电极以及安装在陶瓷体的表面上从而连接至内部电极的外部电极。
[0005]在陶瓷电子部件之中，多层陶瓷电容器(MLCC)包括多个层压的介电层、布置成面向彼此并使介电层介于它们之间的内部电极、以及电连接至内部电极的外部电极。
[0006]由于诸如紧凑性、确保的高电容以及安装简易性的固有优点，MLCC通常用作诸如便携式计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等移动通信装置中的部件。
[0007]最近，随着电子产品已减小尺寸并且已具有在其中实现的多功能性，片式元件(chip component，芯片部件)也已变得紧凑且具有高度功能性，并且因此，需要小的但具有高容量的多层陶瓷电容器。
[0008]另外，布置在电源电路内的MLCC可有利地用作大规模集成电路(LSI)中的旁路电容器，并且为了将MLCC用作其中的旁路电容器，要求MLCC能够有效地消除高频噪声。这样的要求随着电子器件越来越多地使用高频而增大。用作旁路电容器的MLCC通过焊接而电连接至电路板的安装垫片(mounting pad,安装焊盘)，并且安装垫片可通过布线图案或传导性路径而连接至另外的外部电路。
[0009]除了电容部件之外，MLCC还具有等效串联电阻(ESR)部件以及等效串联电感(ESL)部件，并且ESR部件和ESL部件可减弱旁路电容器的功能。特别地，ESL在低频下增大电容器中的电感，从而衰减高频噪声消除特性。
[0010]【相关技术文献】
[0011](专利文献I)日本专利特开公开N0.1998-289837
【发明内容】
[0012]本发明的一个方面提供了具有优良的电容以及优良的安装密度的多层陶瓷电容器、制造该多层陶瓷电容器的方法、以及具有安装在其上的多层陶瓷电容器的电路板。
[0013]根据本 发明的一个方面，提供了一种多层陶瓷电容器，包括:陶瓷体，所述陶瓷体包括介电层，并且具有彼此相对的第一和第二主表面、彼此相对的第一和第二侧表面、以及彼此相对的第一和第二端表面；第一内部电极，具有第一非图案部分和第一图案部分，所述第一图案部分的一端暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个；第二内部电极，具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域并使介电层介于它们之间，并且所述第二内部电极具有第二非图案部分和第二图案部分，所述第二图案部分的一端暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个；以及第一和第二外部电极，所述第一和第二外部电极分别电连接至所述第一和第二内部电极，其中，所述第一和第二图案部分分别在暴露端部中具有金属氧化物区域，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域朝向所述第一和第二图案部分的中央部分的预定宽度。
[0014]当金属氧化物区域的宽度为“d”时，MLCC可满足- μ m≤d≤20 μ m。
[0015]金属氧化物区域可通过使包括在所述第一和第二内部电极中的金属氧化来形成。
[0016]所述第一和第二图案部分可暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面。
[0017]所述第一和第二图案部分可暴露于所述第一和第二侧表面。
[0018]所述第一和第二图案部分可暴露于第一和第二端表面以及述第一侧表面。
[0019]所述第一非图案部分可形成在陶瓷体的第一转角部分中，并且所述第二非图案部分可形成于沿长度方向与第一转角部分相对的第二转角部分中。
[0020]所述第一和第二外部电极可形成在所述第一侧表面上。
[0021]所述第一和第二外部电极可从所述第一侧表面延伸至所述第一主表面。
[0022]所述第一和第二外部电极可从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面。
[0023]所述第一和第二外部电极可从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面以及所述第二侧表面中的任何一个。
[0024]所述第一和第二外部电极可从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面以及所述第二侧表面。
[0025]所述第一和第二外部电极可从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面上的预定高度。
[0026]所述第一和第二外部电极可具有带状形状，并且当所述第一和第二外部电极的与所述第一或第二非图案部分接触的区域的宽度为BW且所述第一或第二非图案部分的长度为“a”时,可满足BW < a。
[0027]根据本发明的另一方面，提供了一种制造多层陶瓷电容器的方法，包括:制备多个第一和第二陶瓷生片(green sheet，印刷电路基板)；在第一陶瓷生片上形成第一内部电极，所述第一内部电极包括第一图案部分和第一非图案部分，并且所述第一图案部分暴露于所述第一陶瓷生片的端表面；在所述第二陶瓷生片上形成第二内部电极，所述第二内部电极包括第二非图案部分和第二图案部分，所述第二图案部分具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域，并且所述第二图案部分暴露于所述第二陶瓷生片的端表面；交替地层压所述第一和第二陶瓷生片并对所述第一和第二陶瓷生片进行烧制以制造陶瓷体，在所述陶瓷体中，所述第一和第二图案部分的端部暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个；对所述陶瓷体的其上待形成外部电极的外表面施加树脂，以密封所述第一和第二图案部分的待连接至所述外部电极的暴露端部；使所述第一和第二图案部分的暴露于所述陶瓷体的外表面的端部的未密封区域氧化，以形成金属氧化物区域；以及去除树脂并且随后形成分别电连接至所述第一和第二内部电极的第一和第二外部电极。
[0028]所述第一非图案部分可形成在所述陶瓷体的第一转角部分中，并且第二非图案部分可形成在沿长度方向与所述第一转角部分相对的第二转角部分中。
[0029]金属氧化物区域可具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的内部的预定宽度。
[0030]当金属氧化物区域的宽度为“d”时，可满足1μm≤d≤20μm。
[0031]根据本发明的另一方面，提供了一种制造多层陶瓷电容器的方法，包括:制备多个第一和第二陶瓷生片；在所述第一陶瓷生片上形成第一内部电极，所述第一内部电极包括第一图案部分和第一非图案部分，并且所述第一图案部分暴露于所述第一陶瓷生片的端表面；在所述第二陶瓷生片上形成第二内部电极，所述第二内部电极包括第二非图案部分以及具有与第一图案部分交迭的交迭区域的第二图案部分，并且所述第二图案部分暴露于所述第二陶瓷生片的端表面；交替地层压所述第一和第二陶瓷生片并对所述第一和第二陶瓷生片进行烧制以制造陶瓷体，在所述陶瓷体中，所述第一和第二图案部分的端部暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个；形成分别连接至所述第一和第二内部电极的第一和第二外部电极；以及使第一和第二图案部分的暴露于陶瓷体的外表面的端部的未连接至外部电极的区域氧化，以形成金属氧化物区域，其中，第一和第二外部电极由导电树脂组合物制成。
[0032]金属氧化物区域的形成可在空气气氛下执行。
[0033]导电树脂组合物可包括在空气气氛下不会氧化的金属粉末。
[0034]金属粉末可包括银(Ag)。
[0035]导电树脂组合物可包括环氧树脂。
[0036]所述第一非图案部分可形成在陶瓷体的第一转角部分中，并且所述第二非图案部分可形成在沿长度方向与第一转角部分相对的第二转角部分中。
[0037]所述金属氧化物区域可具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的内部的预定宽度。
[0038]当所述金属氧化物区域的宽度为“d”时，可满足1 μ m≤d≤20 μ m。
[0039]根据本发明的另一方面，提供了一种具有安装在其上的多层陶瓷电容器的电路板，该电路板包括:印刷电路板，其上部上形成有第一和第二电极焊盘；以及安装在所述印刷电路板上的多层陶瓷电容器，其中，该多层陶瓷电容器包括:陶瓷体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一和第二主表面、彼此相对的第一和第二侧表面、以及彼此相对的第一和第二端表面；第一内部电极，具有暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个的第一图案部分以及形成在所述陶瓷体的第一转角部分中的第一非图案部分；第二内部电极，具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域并使所述介电层介于所述第二内部电极与所述第一图案部分之间，该交迭区域具有暴露于所述第一和第二侧表面及所述第一和第二端表面中的一个或多个的第二图案部分以及形成在第二转角部分中的第二非图案部分；以及第一和第二外部电极，所述第一和第二外部电极分别连接至所述第一和第二内部电极，其中，所述第一和第二图案部分分别在暴露区域之中具有金属氧化物区域，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的中央部分的预定宽度。【专利附图】
【附图说明】
[0040]通过以下结合附图进行的详细说明，将会更清晰地理解本发明的上述及其他方面、特征以及其他优点，附图中:
[0041]图1是根据本发明的一个实施例的多层陶瓷电容器(MLCC)的示意性立体图；
[0042]图2是根据本发明的一个实施例的MLCC的陶瓷体的示意性立体图；
[0043]图3是根据本发明的一个实施例的MLCC的陶瓷体的分解立体图；
[0044]图4A和图4B是示出了根据本发明的一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图；
[0045]图5A和图5B是示出了根据本发明的另一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图；
[0046]图6A和图6B是示出了根据本发明的另一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图；
[0047]图7是图1中的x-z横截面视图；
[0048]图8是示出了根据本发明的一个实施例的具有安装在其上的MLCC的电路板的视图；以及
[0049]图9是沿着图8中的线A-A截取的横截面视图。
【具体实施方式】
[0050]现在将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。然而，本发明可以多种不同的形式来体现，并不应被解释为局限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例是为了使本公开将是透彻且完整的，并将本发明的范围全面地传达给本领域技术人员。附图中，元件的形状和尺寸可能出于清楚起见而被放大，并且相同的参考标号始终用于指代相同或相似的部件。
[0051]多层陶瓷电容器
[0052]图1是根据本发明的一个实施例的多层陶瓷电容器(MLCC)的示意性立体图。
[0053]图2是根据本发明的一个实施例的MLCC的陶瓷体的示意性立体图。
[0054]图3是根据本发明的一个实施例的MLCC的陶瓷体的分解立体图。
[0055]图4A和图4B是示出了根据本发明的一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图。
[0056]图5A和图5B是示出了根据本发明的另一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图。
[0057]图6A和图6B是示出了根据本发明的另一个实施例的MLCC的内部电极结构的平面视图。
[0058]图7是图1中的x-z横截面视图。
[0059]参照图1，根据本实施例的MLCC100可包括陶瓷体110以及第一和第二外部电极131 和 132。
[0060]在本实施例中，陶瓷体110可具有彼此相对的第一主表面5和第二主表面6,以及连接第一主表面5与第二主表面6的第一侧表面1、第二侧表面2、第一端表面3和第二端表面4。如所示出的，陶瓷体110可具有六面体的形状，但是陶瓷体110的形状并不特别限制。当烧制芯片时，由于烧结收缩，陶瓷体110可能不具有拥有完美直线的六面体形状但可具有大致的六面体形状。
[0061]如在作为陶瓷体110的立体图的图2中所示以及如在作为陶瓷体110的分解立体图的图3中所示，陶瓷体110可包括多个介电层111以及形成在介电层111上的第一和第二内部电极121和122，并且所述陶瓷体可通过层压多个具有形成在其上的内部电极的介电层来形成。另外，所述第一和第二内部电极可布置在y轴方向上，使得它们彼此面对并使介电层111介于它们之间。
[0062]根据本发明的一个实施例，y轴方向可为陶瓷体110的厚度方向，其中内部电极沿该厚度方向被层压并使介电层介于所述内部电极之间，X轴方向可为陶瓷体的长度方向，并且Z轴方向可为陶瓷体的宽度方向。
[0063]陶瓷体110可形成为使得其长度方向比其宽度方向或厚度方向长。
[0064]根据本发明的一个实施例，构成陶瓷体110的多个介电层111处于烧结状态中，其中，相邻的介电层结合在一起使得它们之间的边界不易于显现。
[0065]介电层111可以通过烧制陶瓷生片而形成，所述陶瓷生片包括陶瓷粉末、有机溶齐U、和有机粘合剂。陶瓷粉末是具有高的K-介电常数(或高电容率)的材料，并且例如，可以将钛酸钡(BaTiO3)-基材料、钛酸锶(SrTiO3)-基材料等用作陶瓷粉末，但本发明不限于此。
[0066]根据本发明的一个实施例，第一和第二内部电极121和122可水平地设置在MLCC
的第一主表面5上。
[0067]在本发明的一个实施例中，“第一”和“第二”可指不同的极性。
[0068]根据本发明的一个实施例，第一和第二内部电极可包括导电金属。导电金属可为镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或它们的合金，但本发明不限于此。
[0069]图4A和图4B是示出了根据本发明的一个实施例的介电层111以及形成在介电层111上的第一和第二内部电极121和122的平面视图。
[0070]参照图4A和图4B，第一和第二内部电极121和122分别包括图案部分121a和122a以及非图案部分121b和122b。
[0071]通过分别组合图案部分121a和122a与非图案部分121b和122b而形成的内部电极121和122可具有矩形形状，并且非图案部分121b和122b可分别形成在矩形形状的一个转角部分中。
[0072]换言之，图案部分121a和122a分别是指其中内部电极图案形成在介电层上的区域，并且在这种情况下，图案部分121a和122a可分别构造成使得矩形形状的一个转角部分被去除。也即，非图案部分121b和122b分别是指其中内部电极图案未形成在内部电极121和122的整个矩形形状中的区域，并且在这种情况下，被去除的转角部分的形状与非图案部分121b和122b的形状对应。非图案部分121b和122b可具有比内部电极的矩形形状小的矩形形状。
[0073]第一非图案部分1221b和第二非图案部分122b可沿具有矩形形状的内部电极构造的长度方向形成在彼此相对的转角部分中。
[0074]换言之，图案部分121a和122a分别是指其中内部电极图案形成在介电层上的区域，并且非图案部分121b和122b分别是指可通过延伸形成为图案部分的端部的边(side，侧部)而最大化地形成的四边形区域中的未印刷有内部电极图案的区域。
[0075]第一内部电极121包括第一图案部分121a和第一非图案部分121b,并且第二内部电极122包括第二图案部分122a和第二非图案部分122b。
[0076]也即，当第一图案部分和第一非图案部分合起来时以及当第二图案部分和第二非图案部分合起来时，可形成四边形形状。
[0077]第一非图案部分可形成在陶瓷体的第一转角部分中，并且第二非图案部分可形成在陶瓷体的第二转角部分中。
[0078]在本公开中使用的术语“转角部分”是指当两个边相接时所形成的转角附近的区域。当根据横截面描述时，转角部分是指根据本发明的一个实施例的陶瓷体的x-z截面中的四边形形状的顶点附近的区域，并且在这种情况下，转角部分可不必与三维中的转角或平面的顶点接触，并且可被解释为是指相邻的区域。
[0079]第二转角部分形成得沿长度方向与第一转角部分相对。
[0080]第一和第二图案部分具有相互交迭区域，并且它们的端部可暴露于第一和第二侧表面以及第一和第二端表面中的一个或多个。
[0081]并且,第一和第二图案部分包括金属氧化物区域121a’和122a’。
[0082]如在下文中描述的，第一外部电极131形成为使得其连接至第一图案部分121a的不与第二图案部分122a交迭的暴露端部的区域，并且第二外部电`极132可形成为使得其连接至第二图案部分122a的不与第一图案部分121a交迭的暴露端部的区域。
[0083]第一和第二图案部分121a和122a可分别具有形成在暴露端部中的金属氧化物区域121a’和122a’。金属氧化物区域121a’和122a’可分别具有从未连接至第一或第二外部电极131或132的暴露端部朝向第一和第二图案部分121a和122a的中央部分的宽度。
[0084]也即，第一和第二图案部分121a和122a分别包括形成在暴露于陶瓷体外表面的边缘的未连接至外部电极的区域中的金属氧化物区域121a’和122a’。
[0085]通过使包括在第一和第二图案部分中的金属氧化而形成且具有绝缘性能的金属氧化物区域121a’和122a’可保护金属氧化物区域的内侧处的图案。
[0086]金属氧化物区域121a’和122a’可由镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或其合金的氧化物制成。
[0087]如在图4A和图4B中所示，当金属氧化物区域121a’和122a’的宽度为“d”时，“d”可为1μηι?^(1?^20μηι。如果金属氧化物区域121a’和122a’的宽度(d)超过20 μ m时，则可能会由于氧化导致的膨胀而产生不平衡(imbalance，失调)，从而产生裂纹并且使性能降低至小于最初设计性能的95%。
[0088]并且，如果金属氧化物区域121a’和122a’的宽度(d)小于I μ m，可能存在并未氧化的部分从而不能将内部电极与外界防护开，并且此外，未氧化的区域甚至在随后的镀覆过程中被镀覆从而产生短路。
[0089]因此，金属氧化物区域121a’和122a’的宽度(d)可在Ιμπι到20 μ m的范围内。
[0090]根据本发明的一个实施例，如在图4A和图4B中所示，第一和第二图案121a和122a的第一和第二侧表面以及第一和第二端表面全部都可为暴露的。换言之，由图案部分121a和122a以及非图案部分121b和122b构成的内部电极121、122可具有与介电层111的面积相同的面积。
[0091]如在本实施例中，当内部电极121和122具有与介电层111的面积相同的面积并且第一和第二图案部分121a和122a暴露于陶瓷体的两个侧表面和两个端表面的全部时，性能能够提高。在现有技术中，内部电极图案形成为使得内部电极除了连接至外部电极以保护内部电极的区域之外不暴露于陶瓷体的外表面。也即，形成有边界部分以包围介电层上的内部电极图案。然而，在本发明的一个实施例中，内部电极图案形成在除了用于防止第一和第二内部电极之间的电连接的非图案部分121b和122b之外的整个介电层111上，从而增加等同于现有技术的边界部分的比率的性能。也即，在现有技术中，为了保证与外部电极的连接，仅有其中第一和第二内部电极图案部分不交迭的区域暴露于陶瓷体的外表面，但是在本发明的一个实施例中，第一和第二图案部分的交迭区域暴露于陶瓷体的外表面，从而实现最大的性能。
[0092]然而，当内部电极暴露于外部时，图案部分可能由于腐蚀而损坏或者在镀覆过程期间可发生短路；然而，在本发明的一个实施例中，金属氧化物区域121a’和122a’形成得距暴露端部具有预定宽度从而将内部电极与外界防护开。
[0093]根据一个不同的实施例，如在图5A和图5B中所不的,第一和第二图案部分121a和122a可暴露于第一和第二端表面以及第一侧表面但并不暴露于第二侧表面。并且，与其中在两个端表面及两个侧表面都包括边界部分的现有技术相比，在本实施例中可由于延伸的图案部分的面积比而使性能提高。
[0094]并且，如在图6A和图6B中所不，第一和第二图案部分121a和122a可暴露于第一和第二侧表面但并不暴露于第一和第二端表面。在这种情况下，内部电极未形成至与介电层111的第一和第二端表面相邻的区域，但是可通过图案部分121a和122a的延伸至暴露于第一和第二侧表面的面积比而使性能提高。根据本发明的一个实施例，第一外部电极131可连接至第一内部电极121并且第二外部电极132可连接至第二内部电极122。
[0095]详细地，第一外部电极131可连接至第一图案部分121a的不与第二图案部分交迭的区域，并且第二外部电极132可连接至第二图案部分122a的不与第一图案部分121a交迭的区域。
[0096]第一外部电极131可连接至第一图案部分121a的一部分以使其不与第二图案部分122a接触，并且第二外部电极132可连接至第二引出部分以使其不与第一图案部分121a接触。
[0097]根据本发明的一个实施例，第一和第二图案部分可具有彼此交迭的端部，该彼此交迭的端部是暴露的，并且可连接至具有彼此不同极性的第一和第二外部电极。
[0098]第一和第二外部电极131和132可包括导电金属，并且导电金属可为镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)、或其合金，但本发明不限于此。
[0099]如在图1中所示，第一和第二外部电极131和132可形成在第一侧表面上，并且当第一和第二外部电极131和132形成在MLCC的相同表面上时，可减小安装面积从而增大电路板的安装密度。
[0100]另外，根据本发明的一个实施例，可对外部电极的结构做各种修改，并且外部电极可从第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面以及所述第二侧表面中的至少一个。
[0101]详细地，第一和第二外部电极131和132可从第一侧表面延伸至第一主表面，可延伸至第一和第二主表面，或者可延伸至第一和第二主表面以及第二侧表面中的一个。
[0102]另外,第一和第二外部电极131和132可从第一侧表面延伸至第二主表面以及第二侧表面，并且在这种情况下，第一和第二外部电极131和132可形成“□”(四边形形状)。
[0103]并且,第一和第二外部电极131和132可从第一侧表面延伸至第一和第二主表面的预定高度(或预定部分)或者可从第一侧表面延伸至第一和第二端表面的预定高度(或预定部分)。
[0104]根据本发明的一个实施例，当第一和第二外部电极131和132以上述方式延伸时，在MLCC安装在电路板上时可增大MLCC与焊料的接触面积,从而保证连接稳定性以便增大MLCC的结合强度。
[0105]图7是图1中的x-z平面的横截面视图。
[0106]参照图7，当第一和第二外部电极131和132的与第一或第二非图案部分121b或122b接触的区域的宽度为BW且第一或第二非图案部分的长度为“a”时，可满足BW < a。
[0107]如果BW等于或大于“a”，那么第一和第二内部电极121和122可电连接。
[0108]并且，尽管未示出，但外部电极131和132可不需与陶瓷体110的转角接触，并且可形成为与陶瓷体110的转角间隔开预定的间隔。
[0109]根据本发明的一个实施例，因为第一和第二内部电极的暴露端部具有交迭区域，所以能够提高MLCC的性能。并且，因为第一和第二外部电极形成在陶瓷体的相同表面上，所以减小了被施加以外部极性的第一和第二内部电极之间的距离，电流回路能够缩短，并且因此能够降低等效串联电感(ESL)。
[0110]另外，根据本发明的一个实施例，因为内部电极是由金属氧化物区域来保护的，而不存在任何附加元件来保护内部电极内部，所以能够减小MLCC的尺寸。
[0111]MLCC的第一种制造方法
[0112]根据本发明的另一个实施例，制造MLCC的方法包括:制备多个第一和第二陶瓷生片；在第一陶瓷生片上形成第一内部电极121,第一内部电极121包括第一图案部分121a和第一非图案部分121b,并且第一图案部分121a暴露于第一陶瓷生片的端表面；在第二陶瓷生片上形成第二内部电极122，第二内部电极122包括第二非图案部分122b以及具有与第一图案部分121a交迭的交迭区域的第二图案部分122a，并且第二图案部分122a暴露于第二陶瓷生片的端表面；交替地层压第一和第二陶瓷生片并对其进行烧制以制造陶瓷体110,在该陶瓷体中,第一和第二图案部分121a和122a的端部暴露于第一和第二侧表面以及第一和第二端表面中的一个或多个；对陶瓷体的其上待形成外部电极的外表面施加树月旨，以密封第一和第二图案部分121a和122a的待连接至外部电极的暴露端部；使第一和第二图案部分121a和122a的暴露于陶瓷体110的外表面的端部的未密封区域氧化以形成金属氧化物区域121a和122a’ ；以及去除树脂并且随后形成分别电连接至第一和第二内部电极121和122的第一和第二外部电极131和132。
[0113]将省略与上述MLCC的构造相关的重复描述，并且在下文中，将详细描述制造MLCC的方法。
[0114]可通过印刷法(诸如丝网印刷法或凹版印刷法)用导电膏在构成介电层的陶瓷生片上印刷内部电极来执行第一和第二内部电极121和122的形成，但本发明不限于此。
[0115]然后，可将其上形成有第一和第二内部电极的多个第一和第二陶瓷生片交替地层压并沿层压方向进行压制，以压缩所层压的第一和第二陶瓷生片以及第一和第二内部电极。随后对所压缩的第一和第二陶瓷生片以及第一和第二内部电极进行烧制。
[0116]以这种方式，构造了其中多个介电层111以及多个第一和第二内部电极121和122交替层压的层压件。
[0117]之后，将该层压件切成对应于每个MLCC的每个区域以形成芯片，并且将切断的芯片煅烧、烧制并且打磨，以完成具有第一和第二内部电极121和122的陶瓷体110。
[0118]第一和第二内部电极121和122的第一和第二图案部分121a和122a具有相互交迭区域，并且第一和第二图案部分121a和122a的端部暴露于陶瓷体110的至少一个表面。另外，第一和第二图案部分121a和122a的暴露端部具有相互交迭区域。
[0119]之后，对陶瓷体110的外表面的待形成外部电极的位置施加树脂以密封图案部分的暴露端部的部分，并且之后，使第一和第二图案部分121a和122a的未密封的暴露端部随后氧化以形成金属氧化物区域121a’和122a’。树脂没有特别限制并且可使用环氧树脂。
[0120]这是因为，如果没有将待形成外部电极的位置提前密封以进行保护的话，那么图案部分的暴露端部可能整体氧化从而导致不能保证与外部电极的电连接。
[0121]金属氧化物区域121a’和122a’可具有从Ιμπι到20 μ m范围内的厚度。
[0122]在形成金属氧化物区域121a’和122a’之后，去除所施加的用于密封的树脂，并且第一和第二外部电极131和132形成为分别电连接至第一和第二图案部分，从而获得根据本发明的一个实施例的MLCC。
[0123]第一和第二外部电极131和132可用包括导电金属的导电膏形成。
[0124]导电金属可为镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或其合金，但本发明不限于此。导电膏可进一步包括绝缘材料，并且在这种情况下，绝缘材料可为例如玻璃、有机树脂等，但本发明不限于此。
[0125]用于形成第一和第二外部电极131和132的方法没有特别限制。第一和第二外部电极131和132可通过浸溃陶瓷体110来形成，并且还可使用任何其他的各种方法，诸如镀覆、印刷等来形成。
[0126]制造MLCC的第二种方法
[0127]根据本发明的另一个实施例，制造MLCC的方法包括:制备多个第一和第二陶瓷生片；在第一陶瓷生片上形成第一内部电极121,第一内部电极121包括第一图案部分121a和第一非图案部分121b,并且第一图案部分121a暴露于第一陶瓷生片的端表面；在第二陶瓷生片上形成第二内部电极122，第二内部电极122包括第二非图案部分122b以及具有与第一图案部分121a交迭的交迭区域的第二图案部分122a，并且第二图案部分122a暴露于第二陶瓷生片的端表面；交替地层压第一和第二陶瓷生片并对其进行烧制以制造陶瓷体
110,在该陶瓷体中，第一和第二图案部分121a和122a的端部暴露于第一和第二侧表面以及第一和第二端表面中的一个或多个；形成分别电连接至第一和第二内部电极121和122的第一和第二外部电极131和132 ;并且使第一和第二图案部分121a和122a的暴露于陶瓷体110的外表面的端部的未连接至外部电极的区域氧化，从而形成金属氧化物区域121a’和122a’，其中，第一和第二外部电极131和132由导电树脂组合物制成。
[0128]通过与上述制造陶瓷体的方法相同的方法制备具有第一和第二内部电极的陶瓷体 110。[0129]在本实施例中，取代对外部电极形成位置施加树脂，用导电树脂组合物形成第一和第二外部电极131和132以便电连接至第一和第二图案部分121a和122a，并且使第一和第二图案部分121a和122a的暴露于陶瓷体110的外表面的端部的未连接至第一或第二外部电极的区域氧化，从而形成金属氧化物区域121a’和122a’。
[0130]在本实施例中，可在空气气氛下执行用以形成金属氧化物区域的氧化，并且用以形成第一和第二外部电极131和132的导电树脂组合物包括基托树脂(base resin)和不在空气气氛下氧化的金属粉末。
[0131]如果包括在用以形成第一和第二外部电极131和132的导电树脂组合物中的金属粉末是在空气气氛下会氧化的金属，那么当形成金属氧化物区域121a’和122a’时，甚至暴露于第一和第二外部电极131和132的表面的金属粉末都会氧化,导致不能保证与外部的电连接。也即，甚至外部电极都会氧化以至于丧失功能性。
[0132]因此，在如本实施例中通过使用导电树脂组合物来形成外部电极的情况下，取代用树脂进行密封，而是导电树脂组合物应必要地包括在空气气氛下不会氧化的金属粉末，并且金属粉末可包括银(Ag)，但本发明不限于此。另外，在空气气氛下不会氧化的诸如银(Ag)的金属粉末可涂覆在会在空气气氛下氧化的金属的表面上。在这种情况下，因为金属粉末的表面在空气气氛下不氧化，所以金属粉末内的在空气气氛下会氧化的金属可受到保护。
[0133]基托树脂可包括环氧树脂，但本发明不限于此。
[0134]用于形成第一和第二外部电极131和132的方法没有特别限制。第一和第二外部电极131和132可通过浸溃陶瓷体110来形成，并且还可使用任何其他的各种方法，诸如镀覆、印刷等来形成。
[0135]具有安装在其上的MLCC的电路板
[0136]图8是示出了根据本发明的一个实施例的具有安装在其上的MLCC的电路板的视图，并且，图9是沿着图8中的线A-A截取的横截面视图。
[0137]参照图8和图9，根据本实施例的具有安装在其上的多层陶瓷电容器(MLCC)的电路板200可包括:印刷电路板(PCB) 210、在PCB210的上表面上形成为彼此间隔开的第一和第二电极焊盘221和222、以及安装在PCB210上并布置成与第一和第二电极焊盘221和222 接触的 MLCC100。
[0138]这里，在其第一和第二外部电极131和132定位成与第一和第二电极焊盘221和222相接触的状态下，MLCC100可通过焊料230电连接至PCB210。
[0139]安装在电路板上的MLCC具有与如上所述相同的构造，所以将省去其详细描述以
避免重复。
[0140]根据本发明的一个实施例，当具有形成在其相同表面上的外部电极的MLCC被安装在电路板上时，第一和第二电极焊盘与第一和第二外部电极之间的接触面积增大，从而提高安装密度和结合力。
[0141]实验性实例
[0142]以下的表I示出了基于金属氧化物区域的宽度的裂纹比、镀覆过程中的短路比、以及性能与设计比。
[0143]根据一个实验性实例的MLCC通过如上所述的第二种制造方法来制造，并且近似250块大约1.1Oum的陶瓷生片被层压并烧制，以形成具有的尺寸大约为
0.6mmX 0.3mmX 0.3mm (长度(L) X 宽度(W) X 厚度(T))的 MLCC。
[0144]这里，确定在长度(L) X宽度(W) X厚度(T)方面的制造公差为±0.05mm。测试满足制造公差的MLCC以测量裂纹比、镀覆过程中的短路比、以及性能与设计比。
[0145]表1
[0146]
【权利要求】
1.一种多层陶瓷电容器,包括: 陶瓷体，所述陶瓷体包括介电层且具有彼此相对的第一和第二主表面、彼此相对的第一和第二侧表面、以及彼此相对的第一和第二端表面； 第一内部电极，具有第一非图案部分和第一图案部分，所述第一图案部分的一端暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个； 第二内部电极，具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域，其中所述介电层介于所述第二内部电极与所述第一图案部分之间，所述第二内部电极具有第二非图案部分和第二图案部分，所述第二图案部分的一端暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个；以及 第一和第二外部电极，所述第一和第二外部电极分别电连接至所述第一和第二内部电极， 其中，所述第一和第二图案部分分别在暴露端部之中具有金属氧化物区域，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的中央部分的预定宽度。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，当所述金属氧化物区域的宽度为“d”时，所述多层陶瓷电容器满足I μ m < d < 20 μ m。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述金属氧化物区域通过使包括在所述第一和第二内部电极中的金属氧化来形成。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二图案部分暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面。
5.根据权利要求1所述的多层陶`瓷电容器，其中，所述第一和第二图案部分暴露于所述第一和第二侧表面。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二图案部分暴露于所述第一和第二端表面以及所述第一侧表面。
7.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一非图案部分形成在所述陶瓷体的第一转角部分中，并且所述第二非图案部分形成于沿长度方向与所述第一转角部分相对的第二转角部分中。
8.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极形成在所述第一侧表面上。
9.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极从所述第一侧表面延伸至所述第一主表面。
10.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面。
11.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面以及所述第二侧表面中的任何一个。
12.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面以及所述第二侧表面。
13.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极从所述第一侧表面延伸至所述第一和第二主表面上的预定高度。
14.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一和第二外部电极具有带状形状，并且当所述第一和第二外部电极的与所述第一或第二非图案部分接触的区域的宽度为BW且所述第一或第二非图案部分的长度为“a”时，满足BW < a。
15.一种制造多层陶瓷电容器的方法，所述方法包括: 制备多个第一和第二陶瓷生片； 在所述第一陶瓷生片上形成第一内部电极，所述第一内部电极包括第一图案部分和第一非图案部分，并且所述第一图案部分暴露于所述第一陶瓷生片的端表面； 在所述第二陶瓷生片上形成第二内部电极，所述第二内部电极包括第二非图案部分并且包括具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域的第二图案部分，并且所述第二图案部分暴露于所述第二陶瓷生片的端表面； 交替地层压所述第一和第二陶瓷生片并对所述第一和第二陶瓷生片进行烧制以制造陶瓷体，在所述陶瓷体中，所述第一和第二图案部分的端部暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个； 对所述陶瓷体的上面待形成外部电极的外表面施加树脂，以密封所述第一和第二图案部分的待连接至所述外部电极的暴露端部； 使所述第一和第二图案部分的暴露于所述陶瓷体的所述外表面的所述端部的未密封区域氧化，以形成金属氧化物区域；以及 去除所述树脂并且随后形成分别电连接至所述第一和第二内部电极的第一和第二外部电极。
16.根据权利要求15 所述的方法，其中，所述第一非图案部分形成在所述陶瓷体的第一转角部分中，并且所述第二非图案部分形成于沿长度方向与所述第一转角部分相对的第二转角部分中。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的内部的预定宽度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当所述金属氧化物区域的宽度为“d”时，满足1μηι<(1<20μηι。
19.一种制造多层陶瓷电容器的方法，所述方法包括: 制备多个第一和第二陶瓷生片； 在所述第一陶瓷生片上形成第一内部电极，所述第一内部电极包括第一图案部分和第一非图案部分，并且所述第一图案部分暴露于所述第一陶瓷生片的端表面； 在所述第二陶瓷生片上形成第二内部电极，所述第二内部电极包括第二非图案部分并且包括具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域的第二图案部分，并且所述第二图案部分暴露于所述第二陶瓷生片的端表面； 交替地层压所述第一和第二陶瓷生片并对所述第一和第二陶瓷生片进行烧制以制造陶瓷体，在所述陶瓷体中，所述第一和第二图案部分的端部暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个； 形成分别连接至所述第一和第二内部电极的第一和第二外部电极；以及 使所述第一和第二图案部分 的暴露于所述陶瓷体的所述外表面的所述端部的未连接至所述外部电极的区域氧化，以形成金属氧化物区域， 其中，所述第一和第二外部电极由导电树脂组合物制成。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在空气气氛下执行所述金属氧化物区域的形成。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述导电树脂组合物包括在空气气氛下不会氧化的金属粉末。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述金属粉末包括银(Ag)。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述导电树脂组合物包括环氧树脂。
24.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一非图案部分形成在所述陶瓷体的第一转角部分中，并且所述第二非图案部分形成于沿长度方向与所述第一转角部分相对的第二转角部分中。
25.根据权利要 求19所述的方法，其中，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的内部的预定宽度。
26.根据权利要求19所述的方法，其中，当所述金属氧化物区域的宽度为“d”时，满足1μηι<(1<20μηι。
27.一种上面安装有多层陶瓷电容器的电路板，所述电路板包括: 印刷电路板，所述印刷电路板具有形成在所述印刷电路板的上部上的第一和第二电极焊盘；以及 多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器安装在所述印刷电路板上， 其中，所述多层陶瓷电容器包括: 陶瓷体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一和第二主表面、彼此相对的第一和第二侧表面、以及彼此相对的第一和第二端表面；第一内部电极，具有暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个的第一图案部分以及形成在所述陶瓷体的第一转角部分中的第一非图案部分；第二内部电极，具有与所述第一图案部分交迭的交迭区域，其中所述介电层介于所述第二内部电极与所述第一图案部分之间，所述交迭区域具有第二图案部分和第二非图案部分，所述第二图案部分暴露于所述第一和第二侧表面以及所述第一和第二端表面中的一个或多个，所述第二非图案部分形成在第二转角部分中；以及第一和第二外部电极，所述第一和第二外部电极分别连接至所述第一和第二内部电极，其中，所述第一和第二图案部分分别在暴露区域之中具有金属氧化物区域，所述金属氧化物区域具有从所述第一和第二图案部分的未连接至所述第一或第二外部电极的区域的暴露端部朝向所述第一和第二图案部分的中央部分的预定宽度。
【文档编号】H01G4/30GK103887066SQ201310080589
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】金俊熙 申请人:三星电机株式会社