技术领域
本公开涉及一种丙烯酸粘合剂以及使用丙烯酸粘合剂制造的介电材料和多层电子组件，其中，丙烯酸粘合剂可以是丙烯酸共聚物-石墨烯粘合剂，并且多层电子组件可以是多层陶瓷电容器(MLCC)。
背景技术：
通常，使用陶瓷材料的陶瓷电子组件(诸如电容器、电感器、压电元件、压敏电阻或热敏电阻)可包括由陶瓷材料形成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极以及安装在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。
在陶瓷电子组件中，多层陶瓷电容器包括多个堆叠的介电层、具有插设在其间的介电层且对齐的内电极以及电连接到内电极的外电极。
根据第10-2011-007797号韩国专利公开公布，为了提供具有优异的可靠性(裂纹和起泡的发生率低)的MLCC，内电极中的至少一个包括包含Ni的氧化物，但是其上印刷有内电极的介电片仍处于普通的技术水平。
技术实现要素：
本公开的一方面可提供一种具有优异的机械性能和薄的厚度的多层电子组件和能够实现具有以上性能的多层电子组件的丙烯酸粘合剂。
根据本公开的一方面，一种多层电子组件包括：主体，具有多个内电极和多个介电层交替地堆叠的堆叠结构；以及外电极，设置在所述主体的外表面上并连接到所述内电极。所述介电层包括多个晶粒和多个石墨烯颗粒，并且所述多个石墨烯颗粒设置在所述多个晶粒的边界处。
根据本公开的另一方面，一种丙烯酸粘合剂可包括丙烯酸共聚物-石墨烯的复合物。
根据本公开的另一方面，一种介电材料可包括多个晶粒和包含丙烯酸共聚物与石墨烯颗粒的复合物。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将被更加清楚地理解，在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的示意性截面图；
图2是根据本公开的另一示例性实施例的丙烯酸粘合剂的一些成分的示意性结构图；
图3是陶瓷生片的示意图。
具体实施方式
在下文中，现将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
在下文中，将描述根据本公开的示例性实施例的多层电子组件和丙烯酸粘合剂，但本公开的示例性实施例不限于此。
多层电子组件
图1是根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的示意性截面图。
参照图1，多层电子组件100可包括主体1以及设置在主体1的外表面上的第一外电极21和第二外电极22。
第一外电极21和第二外电极22分别电连接到设置在主体1中的第一内电极11a和第二内电极11b以构造电容器电路。第一外电极和第二外电极中包含的导电材料不受具体限制，而是可包括镍(Ni)、铜(Cu)和其合金。
主体1可形成多层电子组件的整体外观，并可具有大体六面体形状，该六面体形状包括沿着厚度方向T彼此面对的上表面和下表面、沿着长度L的方向彼此面对的第一端表面和第二端表面以及沿着宽度方向彼此面对的第一侧表面和第二侧表面，但不限于此。这里，厚度(T)方向指的是堆叠方向。
主体1可具有多个内电极11a和11b以及多个介电层12可沿着堆叠方向交替地堆叠的结构。
内电极11a和11b由导电材料形成，但内电极11a和11b的材料可不受具体限制。例如，内电极11a和11b的材料可包括银(Ag)、镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银-钯(Ag-Pd)合金、金(Au)合金等。
可根据目的适当地设置内电极的厚度。内电极的厚度可在100nm至600nm的范围内。如果内电极的厚度在以上范围内，则可有利于防止内电极的劣化并在具有适当的机械强度的同时使片小型化。
内电极可设置在包括具有介电性质的材料的介电层12的上表面上。在这种情况下，可优选使用陶瓷材料作为具有介电性质的材料。
具体地，介电层12可包括包含Ba和Ti的钙钛矿型化合物。通常，钙钛矿型化合物可由晶体结构的通式AyBO3(A：A位元素，B：B位元素，O：氧，y：A位元素/B位元素的比)来表示。例如，介电层可包括BaTiO3。
除了Ba和Ti之外，介电层12还可包括Ca、Zr、Mn等。此外，介电层12还可包含作为副成分的稀土元素RE。
介电层12可包括通过烧结而包括在介电层中的介电晶粒12a，并且介电晶粒12a的平均粒径可在30nm至200nm的范围内。如果介电晶粒12a的平均粒径小于30nm，则难以获得足够的介电常数，并且如果介电晶粒12a的平均粒径大于200nm，则DC偏置特性会差，并且会发生IR劣化现象。
介电层中的介电晶粒12a的形状可主要呈六边形截面，但不限于此。
介电层12中的每个的厚度可以在100nm至1000nm的范围内。如果介电层12中的每个的厚度小于100nm，则当电压施加到多层电子组件时，过度的电场会被施加到多层电子组件，从而多层电子组件的绝缘电阻会劣化，使得多层电子组件不能正常地用作电容器，并且如果介电层12中的每个的厚度大于1000nm，则电容器的每单位面积的电容会减小，使得会难以实现高容量的电容器。
介电层12可包括介电晶粒12a和石墨烯颗粒12b。
石墨烯颗粒12b可设置在介电晶粒12a之间的边界处。这里，石墨烯颗粒设置在介电晶粒的边界处的事实可意味着石墨烯颗粒设置在将彼此相邻的分开的介电晶粒区分开的界面上。
石墨烯颗粒12b可仅被包括在介电层中，并可不渗入到设置在介电层上的内电极的内部中。此外，根据产品，石墨烯颗粒可设置在介电层和内电极之间的边界线上。然而，这可能意味着石墨烯颗粒不设置在内电极的内部，而是设置在介电晶粒的边界处。
石墨烯颗粒12b的形状可具有板形状或带形状。将理解的是，板形状统一指的是长轴和短轴之间能够区分开的结构，带形状通常指的是长带状(string shape)。
石墨烯颗粒12b可不规则地分散在相应的介电层中。
这和石墨烯颗粒与其它相邻的石墨烯颗粒不连续地设置的情况相似。
石墨烯颗粒12b的含量可基于介电层中的具有50nm或更大的粒径的介电晶粒的数量在100ppm至5000ppm的范围内。如果石墨烯颗粒的含量小于100ppm，则介电层的机械性能(诸如拉伸强度或延伸率)会不足，因此会难以将介电层包括石墨烯颗粒的情况与介电层不包括石墨烯颗粒的情况区分开。然而，当石墨烯颗粒的含量大于5000ppm时，由于石墨烯是导电材料而会产生内电极的层间电连接路径，从而会发生短路。
另一方面，介电层12中可一点也不包括由PVB基粘合剂衍生的残余的碳材料。通常，如果在多层陶瓷电容器中形成介电层，可主要使用PVB基粘合剂。原因在于，由于PVB基粘合剂具有特定水平之上的强度，因此当介电片被成型为PET膜然后剥离时，PVB基粘合剂用于防止介电片被撕裂。然而，PVB基粘合剂会在烧制工艺之后增大最终的片中的残余碳的含量。
然而，根据本公开的示例性实施例的多层电子组件可一点也不包括由通常包括在介电层中的PVB基粘合剂衍生的残余的碳。原因在于，当制造介电层时，不使用PVB基粘合剂而是使用下面将要描述的丙烯酸粘合剂。具体地，由于丙烯酸粘合剂是由残余在介电层中的石墨烯以及丙烯酸共聚物形成的复合物，因此能够在显著地减小残余碳的含量的同时充分地确保机械强度。
然而，虽然不能知道介电层中的残余碳的来源，但是基于介电层中的残余碳的含量的显著减小，能够间接地推断出没有使用PVB基粘合剂。具体地，基于相对于相应的介电层的总重量而大于等于0.1wt％且小于等于10wt％的碳，可看出残余碳的含量显著地减小。在这种情况下，虽然残余碳的含量随着包含的用于形成介电层的介电材料(例如，钛酸钡)的含量的增大而趋于增大，但可优选的是，基于介电层的总重量，残余碳的含量不超过10wt％。
在下文中，将使用用于制造上述多层电子组件100的简单工艺来详细地描述根据本公开的另一示例性实施例的丙烯酸粘合剂。
丙烯酸粘合剂
根据本公开的另一示例性实施例的丙烯酸粘合剂可包括丙烯酸共聚物-石墨烯的复合物。
丙烯酸共聚物-石墨烯的复合物中包括的丙烯酸共聚物可具有图2的结构。
参照图2，R1和R3可包括均从由H、CH3和C2H5组成的组选择的官能团，R2和R4可包括均从由CH3(MMA)、C2H5OH(HEMA)和C4H9(BMA)组成的组选择的官能团。然而，MMA可指的是甲基丙烯酸甲酯，HEMA可指的是甲基丙烯酸羟乙酯，BMA可指的是甲基丙烯酸丁酯，并且x和y可指的是诸如1、2、3等的正整数。
可通过将图2的丙烯酸共聚物粘合到石墨烯来提供单个复合物。石墨烯可以是石墨烯氧化物(GO)、带正电的还原性石墨烯氧化物(rGO)和通过化学改性而被改性的石墨烯。
在复合物中，丙烯酸共聚物和石墨烯可经受化学和物理相互作用(诸如氢键结合和亲核反应)以形成单个复合物。
图3是包括丙烯酸共聚物-石墨烯的复合物的陶瓷生片的示意图。
参照图3，陶瓷生片200可包括由丙烯酸共聚物211和粘合到其的石墨烯212组成的丙烯酸共聚物-石墨烯的复合物210。此外，陶瓷生片200可包括具有介电性质的材料(例如，钛酸钡组合物)220。虽然未示出，但除了粘合剂和具有介电特性的材料之外，还可包括溶剂以制备用于构造陶瓷生片的浆料。
可通过在陶瓷生片200上印刷内电极并交替地层叠多个陶瓷生片和多个内电极、然后对其执行烧制和切割来单独地制造主体。
在这种情况下，主体具有包括包含在丙烯酸粘合剂中的石墨烯以及包含在陶瓷生片中的具有介电性质的材料的结构。可优选的是，主体不包括从包含在丙烯酸粘合剂中的丙烯酸共聚物衍生的材料，这意味着主体不包括从丙烯酸粘合剂衍生的例如残余的碳等的不必要残余物。
然后，作为在主体的外表面上设置外电极的操作，可应用典型的外电极形成操作(例如浸渍等)以完成最终的多层电子组件。
由于因使用具有低的热分解温度和快的分解速度的粘合剂而使残余碳的含量极大地减小，因此使用上述丙烯酸粘合剂制造的多层电子组件可具有优异的机械性能和电性能。同时，多层电子组件可通过使介电层中包括由丙烯酸粘合剂衍生的石墨烯颗粒而极大地提高机械强度，并因介电层的电介质极化或者薄型化而具有高的介电常数。
如上所述，可提供能够在通过增大介电层的极化实现高的介电常数的同时，同时实现小型化和可靠性提高的多层电子组件。
虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域的那些技术人员将显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。