多層電子元件及其制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求在韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2014年4月2日提交的韓國專利申請 No. 10-2014-0039320的優(yōu)先權(quán)，將該韓國專利申請的內(nèi)容并入本申請中作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種多層電子元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 使用陶瓷材料的電子元件的例子包括電容器、電感器、壓電器件（piezoelectric elements)、變阻器、熱敏電阻等。
[0005] 在如上所述的陶瓷電子元件中，電感器，作為一種重要的且與電阻器和電容器一 同構(gòu)成電子電路的無源器件，被用作去除噪聲或構(gòu)成LC諧振電路的元件，使用磁性組合物 制造陶瓷電子元件。
[0006] 根據(jù)電感器的結(jié)構(gòu)的不同，可以將電感器劃分為多層電感器、繞組電感器 (windinginductor)、薄膜電感器等，就電感器的制造方法和應(yīng)用范圍而言，其中存在著差 異。
[0007]例如，可以通過圍繞鐵氧體磁芯（ferritecore)纏繞線圈設(shè)置繞組電感器，但是， 由于線圈間的雜散電容（straycapacitance),例如，可以產(chǎn)生導(dǎo)線間的電容，在為了獲得 相對高的電感而增加匝數(shù)的情況下，高頻特性可能會惡化。
[0008] 以多層體的形式制造多層電感器，在該多層體中，層疊使用鐵氧體或具有相對低 的介電常數(shù)（permittivity)的介電材料而設(shè)置的多個陶瓷片，將線圈形成的金屬圖案設(shè) 置在陶瓷片上。多層電感器具有通過設(shè)置在對應(yīng)陶瓷片中的導(dǎo)電通孔（conductivevia) 將對應(yīng)陶瓷片上設(shè)置的線圈形成的金屬圖案依次彼此連接以及在層疊方向上彼此重疊的 結(jié)構(gòu)。
[0009] 與繞組電感器相比，這樣的多層電感器具有簡單的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)小型化，具有更 具競爭力的價格，但是存在的缺點為根據(jù)直流（DC)-偏差的電感（L)的變化率會增加。因 此，為了解決該缺點，在將介電材料（非磁性材料）插入電感器中間的情況下，盡管可以降 低有效的磁導(dǎo)率（magneticpermeability),但是會顯著降低電感（L)的變化率，使得可以 制造在相對高的電流下使用的多層功率電感器。
[0010] 在這樣多層傳感器的情況下，在介電材料（非磁性材料）和磁性材料間設(shè)置異質(zhì) 結(jié)，并且就材料而言，介電材料和磁性材料需要彼此匹配。作為在異質(zhì)結(jié)中可能會發(fā)生的缺 陷，可能存在脫層、擴散和斷裂，磁性材料和插入材料間的分裂等。在燒結(jié)前，在層間粘附力 相對較弱的情況下，在進行切割過程時會發(fā)生脫層。然而，在燒結(jié)后，脫層可能會由于由插 入材料部分和陶瓷體間的燒結(jié)收縮行為的差異所引起的應(yīng)力而發(fā)生。由于由插入材料部分 和陶瓷體間產(chǎn)生的燒結(jié)收縮行為的差異所引起的內(nèi)部應(yīng)力的差異，在燒結(jié)過程或燒結(jié)后的 冷卻過程期間，斷裂和層間分裂也可能會發(fā)生。
[0011] 例如，在磁性層的材料是Zn-Cu鐵氧體系材料的情況下，非磁性層的材料可以是 (Zn、Cu)Ti204。Zn-Cu鐵氧體系材料和（Zn、Cu)Ti204均具有尖晶石結(jié)構(gòu)且含有相同的元素 (Zn或Cu)，在磁性層和非磁性層間的界面發(fā)生擴散，從而便于黏合過程。然而，在磁性層和 非磁性層間發(fā)生擴散以降低非磁性層的厚度，可以使得芯片電感、直流電阻（RDC)等被改 變。另外，由于磁性層的收縮行為與非磁性層的收縮行為的不同，通過降低非磁性層的厚度 會發(fā)生脫層和斷裂。
[0012] [相關(guān)技術(shù)文獻]
[0013] 韓國專利公開號2013-0076285

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明示例性實施方式可提供一種多層電子元件，該多層電子元件能夠防止介電 材料（非磁性材料）和磁性材料間的異介結(jié)中發(fā)生脫層、擴散和斷裂，以及磁性材料和插入 材料間發(fā)生分裂，以及該多層電子元件的制造方法。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，多層電子元件可以包括：包括多個磁性層的陶瓷體， 設(shè)置在磁性層間的非磁性層，設(shè)置在陶瓷體中的在多個磁性層和非磁性層中的至少一個層 上的并具有多個彼此電連接的內(nèi)部線圈圖案的內(nèi)部線圈部件，以及設(shè)置在陶瓷體的端表面 上且與內(nèi)部線圈部件連接的外部電極，其中，所述非磁性層含有Nb205系介電材料。
[0016] Nb205 系介電材料可以包括Zn〇-Nb205、Zn0-Ti02-Nb205、Ba〇-Nb205、Ba0-Ti02-Nb205 和Bi203-Nb205系介電材料中的至少一種。
[0017] 非磁性層可以含有V205。
[0018] 非磁性層中含有的Nb205 :V205的摩爾比可以在0. 9 :0. 1至0.6:0. 4的范圍內(nèi)。
[0019] 非磁性層可以含有含量為7-20重量％的玻璃料（glassfrit)。
[0020] 玻璃料可以含有CaO和BaO中的至少一種。
[0021] 非磁性層可以設(shè)置在內(nèi)部線圈部件內(nèi)側(cè)。
[0022] 非磁性層的區(qū)域的一部分可以含有介電材料，并且可以使用與磁性層的材料相同 的材料設(shè)置不含有介電材料的非磁性層的區(qū)域。
[0023] 非磁性層的區(qū)域的一部分可以含有介電材料，并且不含有介電材料的非磁性層的 區(qū)域可以為空的。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，制造多層電子元件的方法可以包括：制備多個磁性 片；制備一個或多個含有Nb205系介電材料的非磁性片；在磁性片和非磁性片中的至少一個 片上形成內(nèi)部線圈圖案；層疊磁性片和非磁性片以形成內(nèi)部線圈部件和陶瓷體；以及在陶 瓷體的端表面上形成與內(nèi)部線圈部件連接的外部電極。
[0025] Nb205 系介電材料可以包括Zn〇-Nb205、Zn0-Ti02-Nb205、Ba〇-Nb205、Ba0-Ti02-Nb205 和Bi203-Nb205系介電材料中的至少一種。
[0026] 非磁性片可以含有V205。
[0027] 非磁性片中含有的Nb205 :V205的摩爾比可以在0. 9 :0. 1至0.6:0. 4的范圍內(nèi)。
[0028] 非磁性片可以含有含量為7-20重量％的玻璃料。
[0029] 玻璃料可以含有CaO和BaO中的至少一種。
[0030] 非磁性片可以設(shè)置在內(nèi)部線圈部件內(nèi)側(cè)。
[0031] 非磁性片的區(qū)域的一部分可以含有介電材料，并且可以使用與磁性片的材料相同 的材料設(shè)置不含有介電材料的非磁性片的區(qū)域。
[0032] 非磁性片的區(qū)域的一部分可以含有介電材料，并且不含有介電材料的非磁性片的 區(qū)域可以為空的。
【附圖說明】
[0033] 以下結(jié)合附圖的詳細說明，可以更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它方面、特征和 其它優(yōu)點，其中：
[0034]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的多層電子元件的透視圖；
[0035] 圖2A為根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0036] 圖2B為根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0037] 圖2C為根據(jù)本發(fā)明的第三種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0038] 圖2D為根據(jù)本發(fā)明的第四種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0039] 圖3A為根據(jù)本發(fā)明的第五種實施方式的多層電子元件的分解透視圖；
[0040] 圖3B為根據(jù)本發(fā)明的第六種實施方式的多層電子元件的分解透視圖；
[0041] 圖3C為根據(jù)本發(fā)明的第七種實施方式的多層電子元件的分解透視圖；
[0042] 圖3D為根據(jù)本發(fā)明的第八種實施方式的多層電子元件的分解透視圖；
[0043] 圖4A為根據(jù)本發(fā)明的第九種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0044] 圖4B為根據(jù)本發(fā)明的第十種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫截 面圖；
[0045] 圖4C為根據(jù)本發(fā)明的第十一種實施方式的多層電子元件沿著圖1的線A-A'的橫 截面圖；
[0046] 圖5A為說明如圖4A所示的根據(jù)本發(fā)明的第九種實施方式的非磁性層的視圖；
[0047] 圖5B為說明如圖4B所示的根據(jù)本發(fā)明的第十種實施方式的非磁性層的視圖；
[0048] 圖5C為說明如圖4C所示的根據(jù)本發(fā)明的第十一種實施方式的非磁性層的視圖；
[0049] 圖6為說明含有Cu0(9mol% )的他、111、(：11、21^6204鐵氧體磁性組合物的根據(jù) 煅燒溫度和保持時間的燒結(jié)收縮曲線圖；
[0050] 圖7為說明根據(jù)玻璃料在Ba5(Nba8Va2)40 15中的添加量的鐵氧體磁性組合物和介 電材料間的燒結(jié)收縮曲線匹配圖；以及
[0051] 圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的制造多層電子元件的方法的工藝圖。
【具體實施方式】
[0052] 現(xiàn)在將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。
[0053] 然而，本發(fā)明可以以不同形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)該被解釋為限于本文描述的具體實 施方