多层陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术提供一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将第一表面和第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在陶瓷主体中，暴露到第一表面和第二表面，并各自具有暴露到第三表面或第四表面的一端；第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，分别设置在第一表面和第二表面上，并覆盖内电极的暴露表面。侧部边缘部分中包含的介电组合物不同于陶瓷主体中包含的介电组合物，侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁、锰和铝，并且基于侧部边缘部分中的锰、镁和铝的摩尔含量，锰与镁、锰和铝的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。

Multilayer Ceramic Capacitor

The invention provides a multi-layer ceramic capacitor, which comprises a ceramic body, a first surface and a second surface opposite each other, a third surface and a fourth surface connecting the first surface and the second surface, and a plurality of internal electrodes, which are arranged in the ceramic body, are exposed to the first surface and the second surface, and each has an exposure to the third surface or the fourth surface. One end of the four surfaces; the first side edge part and the second side edge part are respectively arranged on the first surface and the second surface, and cover the exposed surface of the inner electrode. The dielectric composition contained in the side edge part is different from that contained in the ceramic body. The side edge part contains barium titanate matrix material powder and magnesium, manganese and aluminium as auxiliary components. Based on the molar content of manganese, magnesium and aluminium in the side edge part, the content ratio of manganese to magnesium, manganese and aluminium is 0.316 < Mn/(Mn+Mg+Al)< 0.500.

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电容器本申请要求于2017年10月13日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0133580号韩国专利申请的优先权的权益，所述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及制造该多层陶瓷电容器的方法，更具体地，涉及一种可呈现提高的机械强度、高温可靠性和耐湿可靠性的多层陶瓷电容器及制造该多层陶瓷电容器的方法。
技术介绍
通常，诸如电容器、电感器、压电元件、变阻器、热敏电阻等的使用陶瓷材料的电子组件包括利用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。近来，随着电子产品已经减小了尺寸并且电子产品中已经实现了多功能化，电子组件也变得更紧凑和更高功能化，因此，已经需求具有小尺寸但高电容的多层陶瓷电容器。为了提供具有小尺寸并且高电容的多层陶瓷电容器，必需确保具有高介电特性和优异的耐受电压特性的介电材料。此外，需要介电层薄并且电极的有效面积显著增大(实现电容所需要的有效体积分数增大)。然而，由于介电层薄以及边缘部分的台阶，可能发生介电层的厚度局部减小的现象。因此，应改进结构设计以避免伴随着该现象的耐受电压减小现象。为了防止耐受电压减小现象同时实现如上所述具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电容器，在制造多层陶瓷电容器时，可通过利用使内电极暴露到陶瓷主体的在宽度方向上的侧表面的无边缘设计来显著增大内电极的在宽度方向上的面积，然后在烧结电容器之前将边缘部分单独地附着到陶瓷主体的侧表面以覆盖内电极的暴露的表面。然而，根据现有技术，在制造如上所述的多层陶瓷电容器的情况下，用于形成侧部边缘部分的介电组合物与陶瓷主体的介电组合物没有区别，并且按原样使用陶瓷主体的介电组合物。因此，由于介电材料在侧部边缘部分的物理填充密度低于陶瓷主体中的物理填充密度，因此可能使侧部边缘部分的致密化劣化，并且由于在烧结期间侧部边缘部分的介电材料和内电极之间的烧结行为不匹配，可能在电极的暴露的表面与侧部边缘部分的粘结表面之间形成界面空隙。此外，根据现有技术，由于在使用物理压制方法将用作侧部边缘部分的陶瓷介电片附着到没有侧部边缘部分的生片切片之后通过高温热处理形成具有固体主体的烧结主体，因此当在烧结之前用于形成侧部边缘部分的片和电极暴露的表面之间的粘附力不足时，可能引起由于侧部边缘部分的脱离而导致的外型缺陷以及导致界面裂纹的严重缺陷。此外，当在高温热处理期间由于内电极的收缩而导致电容器中伴随有体积变化时，由于在电极的暴露的表面和侧部边缘部分之间的界面中形成空隙，该空隙可能用作裂纹出现的起始点或变成湿气渗透路径，从而使耐湿可靠性劣化。因此，侧部边缘部分的区域中的介电材料应具有优异的烧结驱动力，以确保即使介电材料具有低的物理填充密度，烧结主体的密度仍处于与陶瓷主体的密度相等的水平，从而显著减小多层陶瓷电容器的强度的降低。此外，侧部边缘部分的区域中使用的介电材料应通过在高温下更有效的传质(activemasstransport)来填充界面空隙。此外，介电材料应通过在内电极的表面部分中通过与内电极反应形成氧化物层来提高界面粘附力。
技术实现思路
本公开的一方面可提供一种可呈现出提高的机械强度、高温可靠性和耐湿可靠性的多层陶瓷电容器以及制造该多层陶瓷电容器的方法。根据本公开的一方面，一种多层陶瓷电容器可包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，分别设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖内电极的暴露的表面。所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中包含的介电组合物不同于所述陶瓷主体中包含的介电组合物，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁(Mg)、锰(Mn)和铝(Al)，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的Mn、Mg和Al的摩尔含量，锰(Mn)与镁(Mg)、锰(Mn)和铝(Al)的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。根据本公开的另一方面，一种多层陶瓷电容器可包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，分别设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖内电极的暴露的表面。在所述陶瓷主体的在宽度-厚度方向上的截面中，包含镁(Mg)的氧化区域设置在所述内电极的与所述暴露的表面相邻的部分中，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁(Mg)、锰(Mn)和铝(Al)，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的Mn、Mg和Al的摩尔含量，锰(Mn)与镁(Mg)、锰(Mn)和铝(Al)的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。根据本公开的另一方面，一种多层陶瓷电容器可包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，分别设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖内电极的暴露的表面。所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中包含的介电组合物不同于所述陶瓷主体中包含的介电组合物，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁(Mg)、锰(Mn)和铝(Al)，并且基于100mol的所述基体材料粉末，镁(Mg)的含量和锰(Mn)的含量分别满足0.75mol≤Mg≤2.10mol和0.6mol≤Mn≤2.0mol。附图说明本公开的以上和其他方面、特征和优点将通过以下结合附图进行的详细描述而被更清楚地理解，在附图中：图1是示出根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电容器的示意性的透视图；图2是沿着图1的线I-I'截取的截面图；图3是图2的Q部分的放大图；图4是沿着图1的线II-II'截取的截面图；图5是示出构成图1中示出的多层陶瓷电容器的介电层的上部平面图；图6A至图6F是示意性示出根据本公开的另一示例性实施例的制造多层陶瓷电容器的方法的截面图和透视图；图7A和图7B是使用根据本公开的对比示例的不充分包含辅助成分Mg的介电组合物的多层陶瓷电容器的截面的扫描电子显微镜(SEM)图片；图8A和图8B是使用根据本公开的对比示例的过量包含辅助成分Mg的介电组合物的多层陶瓷电容器的截面的扫描电子显微镜(SEM)图片；图9A和图9B是分别使用根据本公开的对比示例的不充分包含和过量包含辅助成分Mn的介电组合物的多层陶瓷电容器的截面的扫描电子显微镜(SEM)图片；以及图10是使用根据本公开的专利技术示例的介电组合物制造的多层陶瓷电容器的截面的扫描电子显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层陶瓷电容器，包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖所述内电极的暴露的表面，其中，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中包含的介电组合物不同于所述陶瓷主体中包含的介电组合物，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁、锰和铝，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的锰、镁和铝的摩尔含量，锰与镁、锰和铝的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。

【技术特征摘要】
2017.10.13 KR 10-2017-01335801.一种多层陶瓷电容器，包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖所述内电极的暴露的表面，其中，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中包含的介电组合物不同于所述陶瓷主体中包含的介电组合物，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁、锰和铝，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的锰、镁和铝的摩尔含量，锰与镁、锰和铝的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述基体材料粉末，镁的含量满足0.75mol≤Mg≤2.10mol。3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述基体材料粉末，锰的含量满足0.6mol≤Mn≤2.0mol。4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述辅助成分包括钠和锂，并且基于100mol的所述基体材料粉末，钠和锂的含量分别满足0.5mol≤Na≤1.5mol和0.5mol≤Li≤1.5mol。5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电容器，其中，所述辅助成分包括硅，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的钠和硅的摩尔含量，硅与钠的含量比满足0.68≤Si/(Na+Si)≤0.87，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的锂和硅的摩尔含量，硅与锂的含量比满足0.68≤Si/(Li+Si)≤0.87。6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述辅助成分包括第一辅助成分、第二辅助成分和第三辅助成分中的至少一种，其中，所述第一辅助成分为包含Y、Dy、Ho、Er、Gd、Ce、Nd、Sm、La、Tb、Yb和Pr中的至少一种的氧化物或碳酸盐；所述第二辅助成分为包含Ba的氧化物或碳酸盐；并且所述第三辅助成分包含含有Si和Al中的至少一种的氧化物或碳酸盐以及含有Si的玻璃化合物中的至少一种。7.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述基体材料粉末，所述第一辅助成分的含量为0.0mol至4.0mol；基于100mol的所述基体材料粉末，所述第二辅助成分的含量为0.0mol至5.0mol；并且基于100mol的所述基体材料粉末，所述第三辅助成分的含量为0.0mol至5.0mol。8.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分具有18μm或更小的平均厚度。9.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内电极包括：第一内电极，具有暴露到所述第三表面的一端和设置为与所述第四表面分开预定间隔的另一端；以及第二内电极，具有暴露到所述第四表面的一端和设置为与所述第三表面分开所述预定间隔的另一端。10.一种多层陶瓷电容器，包括：陶瓷主体，具有彼此背对的第一表面和第二表面以及将所述第一表面和所述第二表面彼此连接的第三表面和第四表面；多个内电极，设置在所述陶瓷主体中，暴露到所述第一表面和所述第二表面，并各自具有暴露到所述第三表面或所述第四表面的一端；以及第一侧部边缘部分和第二侧部边缘部分，分别设置在所述第一表面和所述第二表面上，并覆盖所述内电极的暴露的表面，其中，在所述陶瓷主体的在宽度-厚度方向上的截面中，包含镁的氧化区域设置在所述内电极的与所述暴露的表面相邻的部分中，所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分包含钛酸钡基基体材料粉末以及作为辅助成分的镁、锰和铝，并且基于所述第一侧部边缘部分和所述第二侧部边缘部分中的Mn、Mg和Al的摩尔含量，锰与镁、锰和铝的含量比满足0.316≤Mn/(Mn+Mg+Al)≤0.500。11.根据权利要求10所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述基体材料粉末，镁的含量满足0.75mol≤Mg≤2.10mol。12.根据权利要求10所述的多层陶瓷电容器，其中，基于100mol的所述基体材料粉末，锰的含量满足0.6mol≤Mn≤2.0mol。13.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴宰成，金钟翰，金珍成，朴柾玧，崔才烈，杜世翰娜，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR