多层陶瓷电容器的制作方法

文档序号:20990866发布日期:2020-06-05 21:41阅读:183来源:国知局
多层陶瓷电容器的制作方法

本申请要求于2018年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0150773号以及于2019年2月18日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0018478号韩国专利申请的优先权的权益,该韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

本公开涉及一种多层陶瓷电容器(mlcc)。



背景技术:

由于多层陶瓷电容器(mlcc)尺寸小、可以确保高容量并且可容易安装,因此其是用于如通讯、计算、家电、车辆制造工业等工业领域的重要片式组件。多层陶瓷电容器也是一种被应用于诸如蜂窝电话、计算机、数字电视等的各种电气装置、电子装置和信息通讯装置中的芯式无源元件。

近来,随着在电子装置中已实现小型化和高性能,多层陶瓷电容器也趋向于小型化并趋向于确保其中具有高电容量,多层陶瓷电容器的确保高可靠性的重要性也随这种趋势而增加。

为了确保这样的多层陶瓷电容器的高可靠性,为了吸收在机械或热环境中产生的张应力以防止由应力导致的裂纹,公开了一种将导电树脂层应用到外电极的技术。

导电树脂层可使用包括铜(cu)和热固性树脂的膏体形成,可用来电结合并机械地结合多层陶瓷电容器的外电极的烧结电极层和镀层,并且可用来保护多层陶瓷电容器不受根据电路板安装期间的加工温度的机械应力和热应力以及基板的弯曲冲击的影响。

然而,当使用包括cu和热固性树脂的膏体时,可靠性项的物理性质可能会由于因材料的基本物理性质而导致的弯曲冲击、热冲击或诸如水分、氯水等的湿气吸收而改变。

也就是说,当使用包括cu和热固性树脂的膏体时,片中可存在残余应力,并且弯曲冲击也可按照原样传递到陶瓷主体。



技术实现要素:

本公开的一方面在于提供一种多层陶瓷电容器(mlcc),所述多层陶瓷电容器具有优异的耐湿可靠性、具有低的内部等效串联电阻(esr)并具有优异的对机械应力的抵抗性。

根据本公开的一方面,一种多层陶瓷电容器可包括:主体,包括介电层和内电极;以及外电极,所述外电极设置在所述主体的表面上。所述外电极可包括:电极层,与所述内电极接触;第一金属间化合物层,设置在所述电极层上,并利用cu3sn(第一金属间化合物)制成;第二金属间化合物层,设置在所述第一金属间化合物层上,并利用cu6sn5(第二金属间化合物)制成;以及导电树脂层,设置在所述第二金属间化合物层上,并包括多个金属颗粒、基体树脂和具有低于所述基体树脂的固化温度的熔点的导电金属。

根据本公开的另一方面,一种多层陶瓷电容器可包括:主体,包括介电层和内电极;以及外电极,设置在所述主体的表面上。所述外电极可包括:电极层,与所述内电极接触;第一金属间化合物层,设置在所述电极层上,并利用第一金属间化合物制成;第二金属间化合物层,设置在所述第一金属间化合物层上,并利用第二金属间化合物制成;以及导电树脂层,设置在所述第二金属间化合物层上,并包括多个金属颗粒、基体树脂和具有低于所述基体树脂的固化温度的熔点的导电金属。所述第二金属间化合物层中的空洞数可小于所述第一金属间化合物层中的空洞数。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述,本公开的以上和其他方面、特征及优点将变得更加清楚,在附图中:

图1是示意性示出根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的透视图;

图2是沿着图1的线i-i'截取的截面图;

图3是图2的区域b的截面放大图;

图4是通过显微镜从根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的区域b附近的截面获取的图像;以及

图5是示出针对本公开的实施例和对比示例测量的esr值的曲线图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图如下描述本公开的实施例。然而,本公开可以以许多不同的形式进行例证,并且不应被解释为局限于在此所阐述的具体实施例。更确切地说,提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的,并且将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中,为了清楚起见,可夸大元件的形状和尺寸。此外,在附图中,在相同的发明构思的范围内的具有相同功能的元件将使用相同的附图标记来表示。

在附图中,不相关的描述将被省略,以清楚地描述本公开,并且为了清楚地表达多个层和多个区域,厚度可能被放大。将通过使用相同的附图标记来描述在相同概念的范围内具有相同功能的相同元件。在整个说明书中,当一个组件被称为“包括”或“具有”时,除非另有特别说明,否则意味着也可以包含其他组件,而不是排除其他组件。

图1是示意性示出根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的透视图。图2是沿图1的线i-i'截取的截面图。

参照图1和图2,根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器100可包括:主体110、第一外电极130和第二外电极140。

主体110可包括:有效部,用作对电容器的容量形成有贡献的部分;以及上覆盖件112和下覆盖件113,作为上边缘部和下边缘部分别形成在有效部的上方和下方。

在本公开的实施例中,主体110在形状方面可没有具体限制,但可具有大体上的六面体形状。

也就是说,尽管主体110根据内电极的设置由于厚度差异和角部抛光而不是完美的六面体形状,但主体110可具有大体上的六面体形状。

在附图中,为了清楚地解释实施例,当定义六面体的方向时,x方向可被定义为第一方向或长度方向,y方向可被定义为第二方向或宽度方向,z方向可被定义为第三方向、厚度方向或堆叠方向。

此外,在主体110中,在z方向上彼此背对的两个表面可被定义为第一表面1和第二表面2,连接到第一表面1和第二表面2并在x方向上彼此背对的两个表面可被定义为第三表面3和第四表面4,连接到第一表面1和第二表面2、连接到第三表面和第四表面并在y方向上彼此背对的两个表面可被定义为第五表面5和第六表面6。在这种情况下,第一表面1可以是安装表面。

有效部可具有多个介电层111、多个第一内电极121和多个第二内电极122交替堆叠的结构,且介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间。

介电层111可包括具有高介电常数的陶瓷粉末,例如,钛酸钡(batio3)基粉末或钛酸锶(srtio3)基粉末,本公开不限于此。

在这种情况下,介电层111的厚度可根据多层陶瓷电容器100的电容设计而任意改变,考虑到主体110的尺寸和容量,介电层111的厚度可被构造为在烧结之后为0.1μm至10μm,但本公开不限于此。

第一内电极121和第二内电极122可设置为彼此相对,且介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间。

第一内电极121和第二内电极122可以是具有不同极性的一对电极,并且可以通过在介电层111上印刷包括导电金属的导电膏至预定的厚度形成,并且可在介于其间的介电层111的堆叠方向上通过主体110的第三表面3和第四表面4交替地暴露,并且可通过设置在中间的介电层111彼此电绝缘。

第一内电极121可通过在主体的第三表面3上形成的电极层131电连接到第一外电极130,第二内电极122可通过在主体的第四表面4上形成的电极层141电连接到第二外电极140。

因此,当施加电压到第一外电极130和第二外电极140上时,电荷可在彼此相对的第一内电极121与第二内电极122之间累积。在这种情况下,多层陶瓷电容器100的电容可与第一内电极121和第二内电极122的彼此重叠的区域的面积成比例。

第一内电极121和第二内电极122的厚度可根据用途确定,例如,考虑到陶瓷主体110的尺寸和容量,该厚度可确定在0.2μm至1.0μm的范围内,但本公开不限于此。

此外,包括在第一内电极121和第二内电极122中的导电金属可以是镍(ni)、铜(cu)、钯(pd)或它们的合金,但本公开不限于此。

除了不包括内电极之外,上覆盖件112和下覆盖件113可具有与有效部的介电层111相同的材料和构造。

也就是说,上覆盖件112和下覆盖件113可通过在z方向上分别在有效部的上表面和下表面上堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层形成,并且可主要用来防止由于物理应力或化学应力对第一内电极121和第二内电极122的损坏。

根据本公开的实施例,第一外电极130可包括:电极层131,与第一内电极121接触;第一金属间化合物层132,设置在电极层131上,并利用第一金属间化合物制成;第二金属间化合物层133,设置在第一金属间化合物层132上,并利用第二金属间化合物制成;导电树脂层134,设置在第二金属间化合物层133上,并包括多个金属颗粒、基体树脂以及具有低于基体树脂的固化温度的熔点的导电金属,第二外电极140可包括:电极层141,与第二内电极122接触;第一金属间化合物层142,设置在电极层141上,并利用第一金属间化合物制成;第二金属间化合物层143,设置在第一金属间化合物层142上,并利用第二金属间化合物制成;以及导电树脂层144,设置在第二金属间化合物层143上,并包括多个金属颗粒、基体树脂以及具有低于基体树脂的固化温度的熔点的导电金属。

图3是示出图2的区域b的截面放大图。

参照图2和3,第一外电极130可包括电极层131、第一金属间化合物层132、第二金属间化合物层133、导电树脂层134、第一镀层135和第二镀层136,第二外电极140可包括:电极层141、第一金属间化合物层142、第二金属间化合物层143、导电树脂层144、第一镀层145和第二镀层146。

第一镀层135和第一镀层145可以为镍镀层,第二镀层136和第二镀层146可为锡镀层。

电极层131和电极层141可用于机械地结合主体和外电极,并且可用于电结合和机械地结合内电极和外电极。

电极层131和电极层141可分别与通过主体110的在长度方向的两个表面交替地暴露的第一内电极121和第二内电极122接触,以与其直接连接,从而可确保第一外电极130与第一内电极121之间的电传导以及第二外电极140与第二内电极122之间的电传导。

也就是说,电极层131和141可设置有第一电极层131和第二电极层141,并且第一电极层131可与通过主体110的在长度方向上的一个表面暴露的第一内电极121接触,以直接连接到第一内电极121,从而可确保第一外电极130与第一内电极121之间的电传导。

此外,第二电极层141可与通过主体110的在长度方向上的另一表面暴露的第二内电极122接触,以直接连接到第二内电极122,从而可确保第二外电极140与第二内电极122之间的电传导。

电极层131和电极层141可包括诸如镍(ni)、铜(cu)、钯(pd)、金(au)或它们的合金的金属成分。更优选地,可使用与金属成分烧结的铜。

同时,电极层的厚度没有具体限制,但可以为0.5μm至5μm。

在这种情况下,电极层131可从主体110的第三表面3延伸至主体110的第一表面1的一部分和第二表面2的一部分,电极层141可从主体110的第四表面4延伸至主体110的第一表面1的一部分和第二表面2的一部分。

此外,电极层131可从主体的第三表面3延伸至主体110的第五表面5的一部分和第六表面6的一部分,电极层141可从主体的第四表面4延伸至主体110的第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。

第一金属间化合物层132可设置在电极层131上,并且利用第一金属间化合物制成,第一金属间化合物层142可设置在电极层141上,并且利用第一金属间化合物制成。

第一金属间化合物层132和第一金属间化合物层142可用于提高耐湿可靠性以及电连接性。第一金属间化合物层132可设置为覆盖电极层131,第一金属间化合物层142可设置为覆盖电极层141。

根据本公开的实施例,可形成电极层131和电极层141,并且可将具有低熔点的膏体涂覆于电极层131和电极层141并且对该电极层131和电极层141进行烧结以形成外电极130和外电极140。

因此,包含在电极层131和电极层141中的金属颗粒与包含在膏体中的具有低熔点的金属颗粒可能相互扩散,以形成第一金属间化合物,并且第一金属间化合物可在电极层131与导电树脂层134之间以层(例如,单层)的形式形成,以形成第一金属间化合物层132,并且第一金属间化合物在电极层141与导电树脂层144之间以层(例如,单层)的形式形成以形成第一金属间化合物层142。

在这种情况下,第一金属间化合物可以是cu3sn。也就是说,第一金属间化合物可以是通过使包含在电极层131和电极层141中的金属颗粒cu和包含在膏体中的具有低熔点的金属颗粒sn结合而形成的cu3sn。

耐湿可靠性和电连接性可通过第一金属间化合物层132和第一金属间化合物层142而被提高。

如在现有技术中,当包含铜(cu)、锡(sn)和环氧树脂的导电树脂层形成在包含烧结铜的电极层上时,已知仅形成cu3sn的金属间化合物层。

然而,当仅第一层的cu3sn形成在包含烧结铜的电极层131与稍后将描述的导电树脂层134之间以及包含烧结铜的电极层141与稍后将描述的导电树脂层144之间时,在机械强度和耐湿可靠性方面可能不能获得足够的效果。

具体地,当仅金属间化合物层的cu3sn形成在电极层与导电树脂层之间时,可形成科肯达尔空洞(kirkendalvoid),从而对机械强度和耐湿可靠性产生不利影响。

当科肯达尔空洞在电极层131与第一金属间化合物层132(cu3sn)以及电极层141与第一金属间化合物层142(cu3sn)之间的界面以孔隙的形式形成时,沿着孔隙可能出现耐湿性失效,并且由于孔隙的存在,可降低机械强度。

根据本公开的实施例,金属间化合物可在电极层与导电树脂层之间以两层的形式形成,从而提高耐湿可靠性,具有低的esr,并且提高了对诸如弯曲强度的机械应力的抵抗性和耐化学特性。

也就是说,金属间化合物层可以以两层的形式设置在包含烧结铜的电极层131与稍后描述的导电树脂层134之间以及包含烧结铜的电极层141与稍后描述的导电树脂层144之间,该两层可包括第一金属间化合物层132(cu3sn)和第二金属间化合物层133(cu6sn5)以及第一金属间化合物层142(cu3sn)和第二金属间化合物层143(cu6sn5),第二金属间化合物层133(cu6sn5)可形成在第一金属间化合物层132上,第二金属间化合物层143(cu6sn5)可形成在第一金属间化合物层142上。

具体地,根据本公开的实施例,第一金属间化合物可以以层(例如,单层)的形式形成在电极层131与导电树脂层134之间,以形成第一金属间化合物层132,第二金属间化合物可以以层(例如,单层)的形式形成在第一金属间化合物层132上,以形成第二金属间化合物层133,第一金属间化合物可以以层(例如,单层)的形式形成在电极层141与导电树脂层144之间,以形成第一金属间化合物层142,第二金属间化合物可以以层(例如,单层)的形式形成在第一金属间化合物层142上,以形成第二金属间化合物层143。

第二金属间化合物可为cu6sn5。也就是说,第二金属间化合物可以是通过结合包含在电极层131和电极层141中的cu与包含在膏体中具有低熔点的金属颗粒sn而形成的cu6sn5。

第二金属间化合物cu6sn5可具与第一金属间化合物cu3sn相比非常低的湿气渗透率。

也就是说,在金属间化合物cu3sn的情况下,可产生许多微孔,并且微孔可被称为如上描述的科肯达尔空洞。

当以层的形式仅形成金属间化合物cu3sn时,可能容易遭受湿气渗透或机械强度劣化。

然而,金属间化合物cu6sn5可具有很少的微孔。如上所述,具有很少的微孔的第二金属间化合物cu6sn5可相比第一金属间化合物cu3sn具有非常低的湿气渗透率。

在本公开的实施例中,可通过使用ag-sn基环氧树脂的导电膏而不是如现有技术中的cu-sn基环氧树脂的导电膏,首先通过形成导电树脂层134和导电树脂层144而在第一金属间化合物层132上形成第二金属间化合物133(cu6sn5)并在第一金属间化合物层142上形成第二金属间化合物143(cu6sn5)。

此外,导电树脂层134和导电树脂层144可通过使用ag-sn基环氧树脂的导电膏形成,并通过调节sn焊料的量,第二金属间化合物层133(cu6sn5)可在第一金属间化合物层132上形成,第二金属间化合物层143(cu6sn5),可在第一金属间化合物层142上形成。稍后将描述其细节。

根据本公开的实施例,第一金属间化合物层132的厚度相比于第二金属间化合物层133的厚度的比可以为0.1至1.0,第一金属间化合物层142的厚度相比于第二金属间化合物层143的厚度的比可以为0.1至1.0。

第一金属间化合物层132的厚度相比于第二金属间化合物层133的厚度的比可满足0.1至1.0,从而具有比第一金属间化合物层132(cu3sn)低很多的湿气渗透率的第二金属化合物层133(cu6sn5)可较厚,以提高耐湿可靠性、具有低的esr,并提高对诸如弯曲强度等的机械强度的抵抗特性和耐化学特性,第一金属间化合物层142的厚度相比于第二金属间化合物层143的厚度的比可满足0.1至1.0,从而具有比第一金属间化合物层142(cu3sn)低很多的湿气渗透率的第二金属化合物层143(cu6sn5)可较厚,以提高耐湿可靠性、具有低的esr,并提高对诸如弯曲强度等的机械强度的抵抗特性和耐化学特性。

当第一金属间化合物层132的厚度相比于第二金属间化合物层133的厚度的比超过1.0时,第一金属间化合物层132(cu3sn)的厚度可比第二金属间化合物层133(cu6sn5)的厚度厚,从而耐湿可靠性和机械特性可能劣化,当第一金属间化合物层142的厚度相比于第二金属间化合物层143的厚度的比超过1.0时,第一金属间化合物层142(cu3sn)的厚度可比第二金属间化合物层143(cu6sn5)的厚度厚,从而耐湿可靠性和机械特性可能劣化。

第二金属间化合物层133中的空洞数相比于第一金属间化合物层132中的空洞数的比以及第二金属间化合物层143中的空洞数与第一金属间化合物层142中的空洞数的比可小于1.0。

第二金属间化合物层133中的空洞数相比于第一金属间化合物层132中的空洞数的比可小于1.0,第二金属间化合物层143中的空洞数相比于第一金属间化合物层142中的空洞数的比可小于1.0,从而提高耐湿可靠性、具有低的esr,并且提高对诸如弯曲强度的机械应力的抵抗特性和耐化学特性。

也就是说,具有比第一金属间化合物层132中的空洞数小得多的空洞数的第二金属间化合物层133可设置在第一金属间化合物层132之上,具有比第一金属间化合物层142中的空洞数小得多的空洞数的第二金属间化合物层143可设置在第一金属间化合物层142之上,从而提高耐湿可靠性,并且还提高了机械强度。第二金属间化合物层133可具有比第一金属间化合物层132中的空洞数小得多的空洞数,并且第二金属间化合物层133也可具有很少的空洞,第二金属间化合物层143具有比第一金属间化合物层142中的空洞数小得多的空洞数,并且第二金属间化合物层143也可具有很少的空洞。

导电树脂层134可设置在第二金属间化合物层133上,以及导电树脂层144可设置在第二金属间化合物层143上,导电树脂层134可包括多个金属颗粒134a、基体树脂134c以及具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b。

具有高于基体树脂134c的固化温度的熔点的多个金属颗粒134a可以是银(ag),具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b可以是锡(sn)。

多个金属颗粒134a的颗粒尺寸可以是0.5μm至3.0μm,但不必然受限于此。

导电树脂层134可设置在第二金属间化合物层133上,导电树脂层144可设置在第二金属间化合物层143上,并且可包括多个金属颗粒134a、具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点并围绕多个金属颗粒134a的导电金属134b以及基体树脂134c。导电树脂层134可用于电结合和机械地结合第一金属间化合物层132、第二金属间化合物层133和第一镀层,导电树脂层144可用于电结合和机械地结合第一金属间化合物层142、第二金属间化合物层143以及第一镀层,导电树脂层134和导电树脂层144可当在基板上安装多层陶瓷电容器时吸收在机械或热环境中产生的张应力,防止裂纹产生,并且用于保护多层陶瓷电容器不受基板的弯曲冲击的影响。

围绕着多个金属颗粒134a的导电金属134b可具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点。

导电金属134b可用于在熔融状态围绕多个金属颗粒134a以使其彼此连接。因此,主体110中的应力可显著地减少,并且可提高高温负载特性和耐湿负载特性。

也就是说,由于导电金属134b包括具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的金属,具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的金属可在干燥和固化工艺期间熔化,并且可围绕金属颗粒134a。在这种情况下,导电金属134b可优选地包括在300℃或更低温度下的低熔点金属。

例如,可形成具有213℃至220℃的熔点的sn。sn可在干燥和固化工艺期间熔化,并且熔融的sn可通过诸如ag的具有高熔点的金属颗粒的毛细现象浸湿,并且金属颗粒134a可被围绕。

根据本公开的实施例,具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b的含量可以大于或等于10wt%且小于33wt%。

第一金属间化合物层132(cu3sn)和第一金属间化合物层142(cu3sn)以及第二金属间化合物层133(cu6sn5)和第二金属间化合物层143(cu6sn5)可通过设定sn(作为具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b)的含量为大于或等于10wt%且小于33wt%而稳定地形成。因此,不会发生由于未反应的sn而导致的外部突出,从而提高了可靠性。

具体地,通过设定sn的含量为大于或等于10wt%且小于33wt%,可稳定地形成第一金属间化合物层132(cu3sn)和第一金属间化合物层142(cu3sn)以及第二金属间化合物层133(cu6sn5)和第二金属间化合物层143(cu6sn5)。因此,与仅利用金属间化合物层cu3sn制成的情况相比,可进一步提高了耐湿可靠性和在机械方面的可靠性。

当作为具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b的sn的含量小于10wt%时,可能不能稳定地形成第一金属间化合物层132(cu3sn)和第一金属间化合物层142(cu3sn)以及第二金属间化合物层133(cu6sn5)和第二金属间化合物层143(cu6sn5)。

同时,当作为具有低于基体树脂134c的固化温度的熔点的导电金属134b的sn的含量大于或等于33wt%时,可发生由于未反应的sn而导致向外突出的现象。

基体树脂134c可包括具有电绝缘性质的热固性树脂。

在这种情况下,热固性树脂可以是例如环氧树脂,本公开不限于此。

基体树脂134c可用于机械地结合第一金属间化合物层132、第二金属间化合物层133和第一镀层135以及第一金属间化合物层142、第二金属间化合物层143和第一镀层145。

第一镀层135和第二镀层136可依次设置在导电树脂层134上,第一镀层145和第二镀层146可依次设置在导电树脂层144上。

在这种情况下,第一镀层135和第一镀层145可以是例如镍镀层,第二镀层136和第二镀层146可以是锡镀层。镍镀层135可与导电树脂层134接触,镍镀层145可与导电树脂层144接触。

图4是通过显微镜从根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的区域b附近的截面获取的图像。

参照图4,可以确定的是,第一金属间化合物可在电极层131与导电树脂层134之间以层的形式形成,以形成第一金属间化合物层132,第二金属间化合物可在第一金属间化合物层132上以层的形式形成,以形成第二金属间化合物层133。

根据本公开的另一方面的多层陶瓷电容器100可包括:主体110,包括介电层111、内电极121和内电极122;外电极130和外电极140,设置在主体110的一个表面(例如,多层陶瓷电容器的安装表面)上。外电极130可包括:电极层131,与内电极121接触;第一金属间化合物层132,设置在电极层131上并利用第一金属间化合物制成;第二金属间化合物层133,设置在第一金属间化合物层132上并利用第二金属间化合物制成;以及导电树脂层134,设置在第二金属间化合物层133上,并包括多个金属颗粒、基体树脂以及具有低于基体树脂的固化温度的熔点的导电金属,外电极140可包括:电极层141,与内电极122接触;第一金属间化合物层142,设置在电极层141上并利用第一金属间化合物制成;第二金属间化合物层143,设置在第一金属间化合物层142上并利用第二金属间化合物制成;以及导电树脂层144,设置在第二金属间化合物层143上,并包括多个金属颗粒、基体树脂以及具有低于基体树脂的固化温度的熔点的导电金属。第二金属间化合物层133中的空洞数可小于第一金属间化合物层132中的空洞数,第二金属间化合物层143中的空洞数可小于第一金属间化合物层142中的空洞数。

第一金属间化合物层可以是cu3sn,第二金属间化合物层可以是cu6sn5。

如上所述,因为第一金属间化合物层可以是cu3sn,第二金属间化合物层可以是cu6sn5,因此第二金属间化合物层133中的空洞数可小于第一金属间化合物层132中的空洞数,第二金属间化合物层143中的空洞数可小于第一金属间化合物层142中的空洞数。

根据本公开的另一方面,第二金属间化合物层133的湿气渗透率相比于第一金属间化合物层132的湿气渗透率的比可以是0.5或更小,但不限于此,并且可能低至0.2或更小,第二金属间化合物层143的湿气渗透率相比于第一金属间化合物层142的湿气渗透率的比可以是0.5或更小,但不限于此,并且可能低至0.2或更小。

在下文中,将详细描述根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的制造方法,但本公开不限于此。将省略在本公开的多层陶瓷电容器的制造方法的描述中与上述多层陶瓷电容器的描述重复的描述。

在根据本实施例的制造多层陶瓷电容器的方法中,可将包括诸如钛酸钡(batio3)等的粉末的浆料涂覆到载体膜,并随后将其干燥以制备多个陶瓷生片。

陶瓷生片可通过混合陶瓷粉末、粘合剂和溶剂以制备浆料来制备,并且可通过利用刮刀法等将浆料形成为具有几微米厚度的片来制备陶瓷生片。

接下来,可以通过丝网印刷法等在陶瓷生片上涂覆包含诸如镍粉等的导电金属的用于内电极的导电膏以形成内电极。

然后,可堆叠其上印刷有内电极的多个陶瓷生片以形成堆叠主体。在这种情况下,可在堆叠主体的上表面和下表面上堆叠其上没有印刷内电极的多个陶瓷生片以形成覆盖件。

主体可包括介电层、内电极和覆盖件。介电层可通过烧结其上印刷有内电极的陶瓷生片形成,覆盖件可通过烧结其上没有印刷内电极的陶瓷生片形成。

内电极可利用具有不同极性的第一内电极和第二内电极形成。

接下来,可分别在主体的第三表面3和第四表面4上形成电极层,使得在烧结堆叠主体以制备主体之后,电极层分别电连接到第一内电极和第二内电极。

可通过将包含铜、玻璃和导电金属的用于形成外电极的导电膏涂覆到主体的在长度方向上的一个表面和另一表面来形成电极层。

电极层可通过浸渍法形成,但不限于此,电极层可通过转移片的方法、非电镀覆法或溅射法形成。

接下来,可将包含多个金属颗粒、基体树脂、具有低于基体树脂的固化温度的熔点的导电金属的导电膏涂覆到电极层并对该电极层进行干燥,随后通过固化热处理以形成利用第一金属间化合物制成的第一金属间化合物层、设置在第一金属间化合物层上并利用第二金属间化合物制成的第二金属间化合物层以及导电树脂层。

导电膏可包括:金属颗粒、热固性树脂以及具有低于热固性树脂的固化温度的熔点的低熔点金属。例如,可通过混合ag粉末、sn基焊料粉末和热固性树脂,随后使用三辊机(3-rollmill)分散该混合物来制备导电膏。sn基焊料粉末可包括从sn、sn96.5ag3.0cu0.5、sn42bi58及sn72bi28中选择的一种或更多种,ag粉末中包括的ag可具有0.5μm至3μm的颗粒尺寸,但本公开不限于此。导电膏可不包括cu粉末。在导电膏中包括cu粉末的情况下,cu粉末相对于导电膏的含量(诸如,重量百分比)可小于ag粉末相对于导电膏的含量。

基于导电膏的总重量,可以以大于或等于10wt%且小于33wt%的量包括sn基焊料粉末。

通过将低熔点膏体(例如,导电膏)涂覆到电极层的外部、干燥并固化该膏体,可形成第一金属间化合物层、第二金属间化合物层及导电树脂层。

热固性树脂可包括例如环氧树脂,但本公开不限于此。例如,热固性树脂可以是双酚a树脂、乙二醇环氧树脂、酚醛环氧树脂或由于其衍生物的分子量低而在室温下为液体的树脂。

所述制造方法还可包括在导电树脂层上形成第一镀层和第二镀层的步骤。

例如,可在导电树脂层上形成镍镀层(第一镀层),可在镍镀层上形成锡镀层(第二镀层)。

根据实施例,可通过使用利用混合如上所述的ag粉末、sn基粉末和热固性树脂获得的导电膏来形成导电树脂层,根据对比示例1,可通过使用利用混合ag粉末和热固性树脂获得的银导电膏来形成导电树脂层,根据对比示例2,可通过使用利用混合cu粉末、sn基焊料粉末和热固性树脂获得的cu导电膏形成导电树脂层。

对比示例1以及对比示例2对应于现有技术。

下表1是根据对比示例1、对比示例2和实施例对透过率和湿气渗透率进行对比的表。

透过率和湿气渗透率的测试在37.8℃和100%的相对湿度的条件下执行。

表1

参照表1,可以看出的是,与现有技术中的ag导电膏(对比示例1)和cu导电膏(对比示例2)相比,本公开的实施例显示其几乎没有湿气渗透性。

图5是示出针对本公开的实施例和对比示例测量的esr值的曲线图。

参照图5,可以看出的是,本公开的实施例中的esr值显著低于对比示例的esr值。

在图5中,对比示例显示应用有与对比示例1中的情况对应的ag导电膏的情况。可以看出的是,在通过使用利用混合ag粉末、sn基粉末和热固性树脂获得的导电膏形成导电树脂层的本实施例的情况下,相比于对比示例中的情况,esr值显著地低。

如上所述,根据本公开的实施例,多层陶瓷电容器可具有电极层、第一金属间化合物层、第二金属间化合物层和导电树脂层依次堆叠的结构。金属间化合物层可在电极层和导电树脂层之间形成为两层,从而可提高耐湿可靠性,esr可以是低的,对诸如弯曲强度的机械应力的抵抗特性和耐化学特性可提高。

虽然以上已经示出并描述了示例性实施例,但是对于本领域技术人员而言将明显的是,在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下,可做出修改和变形。

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