本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年8月30日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110252683.6、發(fā)明名稱為“多層陶瓷電容器及其制造方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。

相關(guān)申請(qǐng)的引用

本申請(qǐng)要求2010年12月08日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2010-0125069號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。

本發(fā)明涉及一種多層陶瓷電容器及其制造方法，更具體地，涉及一種制造通過確保芯片的耐久性而具有增強(qiáng)的可靠性的多層陶瓷電容器的方法以及由該方法制造的多層陶瓷電容器。

背景技術(shù)：

電容器，一種能夠儲(chǔ)存電的設(shè)備，其主要是通過在相對(duì)的電極上施加相反的電壓而將電存儲(chǔ)在其電極上。當(dāng)將dc電壓施加到電容器的電極時(shí)，電流流入電容器，同時(shí)電被儲(chǔ)存儲(chǔ)在其中，然而，當(dāng)電存儲(chǔ)結(jié)束時(shí)，電流在電容器中不流動(dòng)。另一方面，當(dāng)將ac電壓施加到電容器的電極時(shí)，ac電流在電容器中持續(xù)流動(dòng)，同時(shí)電極的極性交替變化。

根據(jù)設(shè)置在電極之間的絕緣體的類型，可以將電容器分為：鋁電解電容器(aluminumelectrolyticcondenser)，其中，電極由鋁制成，且在鋁電極之間設(shè)置有薄氧化層；鉭電容器(tantalumcondenser)，使用鉭作為電極材料；陶瓷電容器(ceramiccondenser)，在電極之間使用諸如鈦酸鋇的高k電介質(zhì)；多層陶瓷電容器(mlcc)，使用由高k陶瓷制成的多層結(jié)構(gòu)作為設(shè)置在電極之間的電介質(zhì)；薄膜電容器，使用聚苯乙烯薄膜作為電極之間的電介質(zhì)；等等。

其中，可以將多層陶瓷電容器實(shí)現(xiàn)為具有較小的尺寸而同時(shí)具有優(yōu)良的溫度和頻率特性，從而，多層陶瓷電容器被經(jīng)常用在各種應(yīng)用場(chǎng)合，諸如高頻電路等。

在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多層陶瓷電容器中，可以通過層疊多個(gè)介電板來形成層壓結(jié)構(gòu)，具有不同極性的外部電極可以形成在該層壓結(jié)構(gòu)的外端，交替層疊在該層壓板中的內(nèi)部電極可以電連接至每個(gè)外部電極。

近來，隨著電子產(chǎn)品變得小型化和高集成化，人們已經(jīng)頻繁地進(jìn)行了小型化和高集成化多層陶瓷電容器的研究。具體地，已經(jīng)進(jìn)行了改善內(nèi)部電極之間的連接而同時(shí)薄化介電層并增加介電層的層疊數(shù)量以實(shí)現(xiàn)高電容和小尺寸的多層陶瓷電容器的各種嘗試。

具體地，設(shè)置通過各種方法制造的介電層的側(cè)部以確保芯片的耐久性，具體地，芯片的邊緣部分是防止芯片發(fā)生破裂并確保其可靠性的最重要的部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多層陶瓷電容器及其制造方法，其中，該多層陶瓷電容器能夠確保薄的介電層以實(shí)現(xiàn)高層疊和小尺寸的多層陶瓷電容器，并在確保邊緣部分的厚度的同時(shí)防止邊緣部分的厚度在不期望的部分過厚。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多層陶瓷電容器，包括：多層主體，其中層疊了包括第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)和第四側(cè)的多個(gè)介電層；第一覆蓋層和第二覆蓋層，覆蓋多個(gè)介電層；第一介電層，設(shè)置在第一覆蓋層和第二覆蓋層之間，并印刷有鄰近第一側(cè)的第一內(nèi)部電極圖案；第二介電層，與第一介電層交替層疊，并印刷有鄰近第三側(cè)的第二內(nèi)部電極圖案；以及第一側(cè)部和第二側(cè)部，每個(gè)形成在彼此相對(duì)的第二側(cè)和第四側(cè)上。

第一側(cè)部或第二側(cè)部可以通過涂敷漿料而形成。

第一側(cè)部或第二側(cè)部的最大厚度可以設(shè)定為10μm至30μm。

第一側(cè)部或第二側(cè)部的最大厚度可以設(shè)定為10μm至20μm。

第一側(cè)部或第二側(cè)部與多層主體的角部接觸的邊緣部分的厚度可以是2μm以上。

第一覆蓋層或第二覆蓋層的厚度可以是10μm以下。

多層陶瓷電容器還可以包括形成在第一側(cè)和第三側(cè)上的第一外部電極和第二外部電極。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，提供了一種多層陶瓷電容器的制造方法，包括：制備多層主體，該多層主體包括第一覆蓋層和第二覆蓋層，形成于該第一覆蓋層和第二覆蓋層之間并印刷有第一內(nèi)部電極圖案的多個(gè)第一介電層，與多個(gè)第一介電層交替層疊并印刷有第二內(nèi)部電極圖案的多個(gè)第二介電層，以及第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)和第四側(cè)；將第一薄膜和第二薄膜貼到多層主體的第一覆蓋層和第二覆蓋層；通過將貼有第一薄膜和第二薄膜的多層主體浸入漿料中在第二側(cè)和第四側(cè)上分別形成第一側(cè)部和第二側(cè)部；去除貼在多層主體上的第一薄膜和第二薄膜。

第一薄膜或第二薄膜可以是粘性薄膜。

第一薄膜或第二薄膜可以是紫外線(uv)粘性薄膜。

第一側(cè)部和第二側(cè)部的厚度可以通過調(diào)整浸入次數(shù)來進(jìn)行控制。

可以在該第一側(cè)和第三側(cè)被切除之前將多層主體浸入漿料中。

第一側(cè)部或第二側(cè)部的最大厚度可以設(shè)定為10μm至30μm。

第一側(cè)部或第二側(cè)部的最大厚度可以設(shè)定為10μm至20μm。

第一側(cè)部或第二側(cè)部與多層主體的角部接觸的邊緣部分的厚度可以是2μm以上。

第一覆蓋層或第二覆蓋層的厚度可以是10μm以下。

多層陶瓷電容器的制造方法還可以包括在第一側(cè)和第三側(cè)上分別形成第一外部電極和第二外部電極。

附圖說明

從下列結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述以及其他的方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)。其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的透視圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的分解透視圖。

圖3為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的多層主體的透視圖。

圖4為多層主體的沿線a-a’的剖視圖。

圖5為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的形成有第一側(cè)部和第二側(cè)部的多層主體的截面圖。

圖6為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的形成有第一側(cè)部和第二側(cè)部的多層主體的透視圖。

具體實(shí)施方式

將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，本發(fā)明可以以很多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，其不應(yīng)該被解釋為局限于這里所描述的具體實(shí)施方式。而是，提供這些實(shí)施方式以使得本發(fā)明透徹完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的思想。在附圖中，為了清楚起見，各層和區(qū)域的厚度被放大了。

此外，在附圖中，相同或類似的標(biāo)號(hào)將用來表示相同的元件或在類似概念的范圍內(nèi)具有相同功能的類似的元件。

另外，除非有明確地相反的說明，措辭“包含(comprise)”和其變形諸如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”以及措辭“包括(include)”和其變形諸如“包括(includes)”和“包括(including)”將被理解為表示包括所述的元件，但是并不排除任何其他的元件。

在下文中，將參考圖1至圖6描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器及其制造方法。

圖1為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的透視圖，圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的分解透視圖，圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的多層主體的透視圖，圖4為多層主體的沿線a-a’的截面圖，圖5為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的形成有第一側(cè)部和第二側(cè)部的多層主體的截面圖，以及圖6為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的形成有第一側(cè)部和第二側(cè)部的多層主體的透視圖。

參照示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的圖1，多層陶瓷電容器1包括其中層疊了多個(gè)介電層的多層主體20、第一外部電極10a和第二外部電極10b。

多層主體20通過層疊多個(gè)介電層而形成，并具有其中多個(gè)介電層與第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極交替層疊的結(jié)構(gòu)。

多層主體20可以形成為順序包括第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)和第四側(cè)。形成為彼此相對(duì)的第一側(cè)和第三側(cè)各自連接到第一外部電極10a和第二外部電極10b，第二側(cè)和第四側(cè)被設(shè)置為彼此相對(duì)。

第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極各自被形成為鄰近第一側(cè)和第三側(cè)，從而它們可以電連接至第一外部電極10a和第二外部電極10b。

可以作為高k陶瓷生片(ceramicgreensheet)來制造構(gòu)成多層主體的多個(gè)介電層。

第一外部電極10a和第二外部電極10b可以由具有優(yōu)良的導(dǎo)電性的材料制成，并可以用來將第一內(nèi)部電極圖案、第二內(nèi)部電極圖案或形成在多層陶瓷電容器中的其他各種圖案電連接至外部設(shè)備，但并不限于此。因此，第一外部電極10a和第二外部電極10b可以由諸如ni、ag、pd等的材料制成。

參照示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的分解透視圖的圖2。多層主體20被構(gòu)造為包括設(shè)置在其頂面和底面的第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b、印刷有第一內(nèi)部電極圖案30a的第一介電層201和208、印刷有第二內(nèi)部電極圖案30b的第二介電層202和209。

其中層疊了多個(gè)介電層的多層主體20包括形成在其頂部和底部的第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b，以及設(shè)置在第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b之間的多個(gè)介電層201、202、208和209。這里，以陶瓷生片的形式來制造多個(gè)介電層，然后該多個(gè)介電層經(jīng)受燒結(jié)處理和層疊處理。

陶瓷生片可以通過涂敷包括陶瓷粉末、包括乙基纖維素(ethylcellulose)或聚乙烯醇縮丁醛(polyvinylbutyral)等的有機(jī)粘結(jié)劑以及有機(jī)溶劑的陶瓷漿料制成。

陶瓷粉末為高k材料。作為陶瓷粉末，可以使用但是不限于：鈦酸鋇基(bariumtitanate-based)材料、鉛絡(luò)合鈣鈦礦基(leadcomplexperovskite-based)材料或鈦酸鍶基(strontiumtitanate-based)材料等。優(yōu)選地，可以使用鈦酸鋇(bariumtitanate)粉末。

第一內(nèi)部電極圖案30a和第二內(nèi)部電極圖案30b可以由具有優(yōu)良的導(dǎo)電性的導(dǎo)電金屬制成。例如，該導(dǎo)電金屬可以包括從由ni、cu、pd和其合金組成的組中選擇的至少一種，但并不限于此。

多層主體20被構(gòu)造為包括形成在其頂部和底部的第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b以及印刷有第一內(nèi)部電極圖案的多個(gè)第一介電層201和208和印刷有第二內(nèi)部電極圖案的第二介電層202和209。第一介電層201和208與第二介電層202和209相互交替層疊，從而，第一內(nèi)部電極圖案30a可以被形成為鄰近第一側(cè)，第二內(nèi)部電極圖案30b可以被形成為鄰近第三側(cè)。

圖3為示出了通過層疊如圖2所示的多個(gè)介電層而形成的多層主體的透視圖。

參照?qǐng)D3，第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b形成在多層主體120的頂面和底面，第一介電層和第二介電層交替層疊在其間，以使得第一內(nèi)部電極圖案30a可以被形成為鄰近第一側(cè)，第二內(nèi)部電極圖案30b可以被形成為鄰近第三側(cè)。

在這種情況下，a-a’方向是第二側(cè)和第四側(cè)的方向，第一內(nèi)部電極圖案30a和第二內(nèi)部電極圖案30b二者均暴露于第二側(cè)和第四側(cè)。

第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b形成在印刷有多個(gè)內(nèi)部電極圖案的介電層的頂部和最底部，以用來使得形成于其中的內(nèi)部電極圖案免于暴露在外部。

盡管第一內(nèi)部電極圖案30a或第二內(nèi)部電極圖案30b分別鄰近第一側(cè)和第三側(cè)，但是第一側(cè)設(shè)置有第一外部電極10a，第三側(cè)設(shè)置有第二外部電極10b，因此通過第一外部電極10a和第二外部電極10b，可以使得第一內(nèi)部電極圖案30a和第二內(nèi)部電極圖案30b免于暴露在外部。

然而，由于第一內(nèi)部電極圖案30a和第二內(nèi)部電極圖案30b被形成為暴露于第二側(cè)和第四側(cè)，因此需要通過在第二側(cè)和第四側(cè)設(shè)置單獨(dú)的側(cè)部來保護(hù)形成于其中的內(nèi)部電極圖案。

為了形成側(cè)部，可以將多層主體120浸入包括介電陶瓷的漿料中。

該漿料可以包括陶瓷粉末、有機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑。形成側(cè)部時(shí)，作為高k材料，該陶瓷粉末可以使用具有優(yōu)良的耐熱性和耐久性以及寬工作容許偏差(workingtolerance)的材料。

陶瓷粉末并不限于此，而是可以使用鈦酸鋇基材料、鉛絡(luò)合鈣鈦礦基材料或鈦酸鍶基材料等。優(yōu)選地，可以使用鈦酸鋇粉末。

有機(jī)粘結(jié)劑用于確保陶瓷粉末在漿料中的分散性。作為有機(jī)粘結(jié)劑，可以使用但并不限于：乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛以及其混合物。

如前文所述，當(dāng)多層主體120浸入所制造的漿料時(shí)，漿料涂敷于多層主體120的表面，在該表面上多層主體120與漿料接觸，從而可以形成側(cè)部。另外，為了形成具有期望的厚度的多層主體120，可以通過反復(fù)浸入和烘干而將期望量的漿料涂敷到多層主體120上。

由于多層主體120的第一側(cè)和第三側(cè)設(shè)置有外部電極，因此在多層主體120被浸入漿料中時(shí)，漿料不能涂敷到多層主體120的第一側(cè)和第三側(cè)。因此，可以通過在多層主體120第一側(cè)和第三側(cè)上貼上薄膜以使得第一側(cè)和第三側(cè)不暴露于外部，來將多層主體120浸入漿料中。但并不限于此，可以在第一側(cè)和第三側(cè)被切除前以非暴露的狀態(tài)將第一側(cè)和第三側(cè)浸入漿料中。

當(dāng)多層主體120被浸入漿料中時(shí)，多層主體120的第一覆蓋層100a、第二覆蓋層100b、第二側(cè)和第四側(cè)暴露于外部，因此漿料可以被涂敷于其上。

當(dāng)漿料涂敷在第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b時(shí)，第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b的厚度會(huì)過厚，因此，芯片的體積可能會(huì)過大。

參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一薄膜110a和第二薄膜110b可以分別貼至第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b上。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一薄膜110a和第二薄膜110b的每個(gè)可以為粘性薄膜。

該粘性薄膜是可拆的薄膜，從而可以容易地貼到第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b上，并在被浸入漿料之后可以容易地從其上去除。當(dāng)將諸如粘性薄膜的薄膜貼到覆蓋層時(shí)，漿料不會(huì)涂敷至覆蓋層，而是涂覆在粘性薄膜上。此后，當(dāng)該薄膜被去除時(shí)，涂覆至該薄膜的漿料同時(shí)被去除，從而可以防止?jié){料涂覆至覆蓋層上。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一薄膜和第二薄膜可以是紫外線(uv)粘性薄膜。紫外線薄膜是這樣一種薄膜，即，該薄膜可以容易地貼到覆蓋層上而同時(shí)在被紫外線照射前保持粘性并且可以通過涂敷漿料然后用紫外線照射以去除該紫外線薄膜的粘性從而容易地從覆蓋層去除。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一薄膜110a和第二薄膜110b可以各自被貼到第一覆蓋層110a和第二覆蓋層100b上，這樣當(dāng)被浸入漿料時(shí)，漿料可以附在該第一薄膜110a和第二薄膜110b上。

參照?qǐng)D5，漿料僅涂敷在第二側(cè)和第四側(cè)上，從而形成第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b。

參照?qǐng)D5和圖6，對(duì)應(yīng)于多層陶瓷電容器的多層主體120的a1-a1’方向的第二側(cè)和第四側(cè)可以設(shè)置有第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b。

第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b的厚度可以根據(jù)浸入次數(shù)進(jìn)行控制。因此，隨著浸入次數(shù)的增加，第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b的厚度可以更厚。

在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的情況下，對(duì)應(yīng)于b-b’方向的第一側(cè)和第三側(cè)可以設(shè)置有第一外部電極和第二外部電極，對(duì)應(yīng)于a1-a1’方向的第二側(cè)和第四側(cè)可以設(shè)置有第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b。

具體地，在多層主體120的情況下，為了保護(hù)形成于其中的多個(gè)電極圖案，多個(gè)介電層的頂部和最底部可以設(shè)置有第一覆蓋層100a和第二覆蓋層100b，多層主體120的第二側(cè)和第四側(cè)可以設(shè)置有第一側(cè)部150a和第二側(cè)部150b。

因此，通過確保芯片的側(cè)部的厚度，特別是對(duì)應(yīng)于側(cè)部的端部的邊緣部分的厚度，可以獲得具有優(yōu)良的耐久性并防止裂紋出現(xiàn)的芯片。

具體地，參照?qǐng)D5，當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明的多層主體120的側(cè)部的最大厚度稱為d1，而將邊緣部分(即側(cè)部與多層主體120的角部接觸的部分)的厚度稱為d2，則d1和d2可以滿足下列的等式1和2。

[等式1]

10μm≤d1≤30μm

[等式2]

2μm≤d2≤d1

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，為了確保芯片的強(qiáng)度和耐久性以保護(hù)形成于多層主體之中的電極圖案，可以將多層主體120的側(cè)部的最大厚度設(shè)定為10μm以上。

然而，如果側(cè)部的最大厚度超過30μm，能夠用來形成內(nèi)部電極圖案的空間會(huì)比較窄，從而難以實(shí)現(xiàn)高的電容。因此，側(cè)部的最大厚度可以為30μm以下，為了使得電容最大化，其最大厚度可以設(shè)定為20μm以下。

另外，側(cè)部的厚度，特別是邊緣部分的厚度可以設(shè)定為2μm以上。如果邊緣部分的厚度小于2μm，則當(dāng)連接到外部電極時(shí)可能會(huì)發(fā)生輻射狀破裂，難以確保對(duì)外部潮氣的防止。因此，邊緣部分的厚度可以設(shè)定為2μm以上。

為了實(shí)現(xiàn)高電容，邊緣部分的厚度可以比對(duì)應(yīng)于d1的側(cè)部的厚度小。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，第一覆蓋層和第二覆蓋層的厚度可以設(shè)定為10μm以下，即使第一側(cè)部和第二側(cè)部形成為具有前述的厚度。

由于第一覆蓋層和第二覆蓋層貼有第一薄膜和第二薄膜，且在形成側(cè)部的處理之后第一薄膜和第二薄膜被去除，所以可以保持介電層的厚度，而覆蓋層不會(huì)受到涂覆漿料的影響。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，當(dāng)將覆蓋層的厚度設(shè)定為10μm以上時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)高的電容，因此可以將覆蓋層的厚度設(shè)定為10μm以下。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一側(cè)部和第二側(cè)部形成在芯片的兩個(gè)表面處，從而確保了對(duì)應(yīng)于芯片邊緣的厚度，并確保了芯片的耐久性和防潮性。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以確保邊緣部分的厚度，從而防止了芯片的變形，諸如輻射狀破裂等。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以確保具有薄的厚度的覆蓋層而同時(shí)確保了側(cè)部和邊緣部的厚度。因此，可以制造具有強(qiáng)耐久性而同時(shí)具有高的電容的芯片。

在多層陶瓷電容器的情況下，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，具有期望的厚度的側(cè)部可以僅簡(jiǎn)單地形成在彼此相對(duì)的兩側(cè)上，從而，可以實(shí)現(xiàn)超大電容多層陶瓷電容器，而同時(shí)提高芯片的可靠性。

如前文所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的制造多層陶瓷電容器的方法，可以以期望的厚度形成多層主體的側(cè)部，從而確保邊緣部分的厚度。此外，本發(fā)明還可以防止覆蓋部分的厚度過厚。

另外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以通過簡(jiǎn)單的方法將漿料僅涂覆在期望的表面上，從而確保側(cè)部的厚度，特別是邊緣部分的厚度。具體地，可以控制漿料的量和浸入的次數(shù)，從而形成具有期望的厚度的側(cè)部。

盡管結(jié)合示例性實(shí)施方式示出和描述了本發(fā)明，然而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改和變形。