电容器组件及制造该电容器组件的方法技术

技术编号:21896152 阅读:15 留言:0更新日期:2019-08-17 16:12
本发明专利技术提供一种电容器组件及制造该电容器组件的方法。所述电容器组件包括:主体,所述主体中交替堆叠有介电层和内电极;以及外电极,设置在所述主体上且连接到所述内电极。所述介电层包括复合层、第一保护层和第二保护层,所述复合层包括介电材料粉末和金属颗粒,所述第一保护层和所述第二保护层包括介电材料粉末并通过所述复合层分开。所述第一保护层和所述第二保护层中的每个的厚度等于或大于所述介电层的厚度的1/3。

Capacitor assembly and method of manufacturing the capacitor assembly

【技术实现步骤摘要】
电容器组件及制造该电容器组件的方法本申请要求于2018年2月8日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0015658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。
本公开涉及一种电容器组件及制造该电容器组件的方法。
技术介绍
多层陶瓷电容器(MLCC)(一种电容器组件)是安装在包括例如液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)的图像装置、计算机、智能电话和蜂窝电话的各种电子产品的印刷电路板上以进行充电或放电的片式电容器。这样的MLCC能够有利地确保高电容、小型化并且易于安装,因此能够用作各种电子装置的组件。随着诸如计算机和移动装置的各种电子装置的尺寸减小并输出高水平的功率,对MLCC的小型化和高电容的需求日益增加。为了同时实现MLCC的小型化和高电容,需要使用具有高介电常数的介电材料,或者需要增大堆叠层的数量或增大电极面积,但根据朝向日益小型化的趋势,在增大堆叠层的数量或增大电极面积方面存在限制。因此,对与现有技术相比具有高介电常数的介电材料存在持续的需求,但不存在与传统介电材料的BaTiO3相比具有高介电常数且适合使用的材料。韩国专利公开公布第2016-0007219号公开了一种通过将金属颗粒分布在BaTiO3中并在BaTiO3/金属界面处添加空间电荷效应来增大介电常数的方法。然而,根据韩国专利公开公布第2016-0007219号,存在介电常数会增大但可靠性会被劣化的问题。
技术实现思路
本公开的一方面可提供一种电容器组件,所述电容器组件包括具有增大的介电常数而不劣化可靠性的介电层。根据本公开的示例性实施例,一种电容器组件可包括:主体,所述主体中交替堆叠有介电层和内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述介电层包括复合层及第一保护层和第二保护层,所述复合层包括第一介电材料和金属颗粒,所述第一保护层和所述第二保护层通过所述复合层分开并包括第二介电材料。所述第一保护层和所述第二保护层中的每个的厚度等于或大于所述介电层的厚度的1/3。根据本公开的另一示例性实施例,一种制造电容器组件的方法可包括:制备包括第一介电材料粉末的保护层膏;制备包括第二介电材料粉末和金属颗粒的复合层膏;将所述保护层膏涂覆在支撑构件上以形成第一保护层,在所述第一保护层上涂覆所述复合层膏以形成复合层,然后,在所述复合层上涂覆所述保护层膏以形成第二保护层,从而生成介电材料片;在所述介电材料片上涂覆导电膏以印刷内电极;堆叠和烧结其上印刷有所述内电极的所述介电材料片以形成主体;以及在所述主体上形成连接到所述内电极的外电极。所述第一保护层和所述第二保护层中的每个的厚度等于或大于所述介电材料片的厚度的1/3。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、特征和其他优点将被更清楚地理解,在附图中:图1是根据本公开的实施例的电容器组件的示意性透视图;图2是沿图1的线I-I'的截面图;图3是图2的'A'部分的放大图;以及图4是示出本公开的专利技术示例与比较示例之间的DC偏置行为的比较的曲线图。具体实施方式在下文中,现将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。在附图中,X轴方向被定义为第一方向或长度方向,Y轴方向被定义为第二方向或宽度方向,Z轴方向被定义为第三方向或厚度方向。电容器组件图1是根据本公开的实施例的电容器组件的示意性透视图。图2是沿图1的线I-I'的截面图。图3是图2的'A'部分的放大图。参照图1至图3,根据本公开的实施例的电容器组件100可包括:主体110,在主体110中交替地堆叠有介电层111以及内电极121和122;以及外电极131和132,设置在主体110上并分别连接到内电极121和122。介电层111可包括:复合层111b,包括介电材料和金属颗粒M;以及第一保护层111a和第二保护层111c,通过复合层111b分开并包括介电材料。主体110可包括交替堆叠的介电层111以及内电极121和122。主体110可包括其中堆叠有多个介电层111并且内电极121和122在介电层111之间交替地分开的多层结构。主体110的具体形状没有具体限制,但是主体110可具有如附图中所示的六面体形状或其类似形状。主体110中包括的陶瓷粉末颗粒在烧结工艺期间收缩,因此,主体110可能不呈具有完全直线的六面体形状,而是可具有大致六面体的形状。介电层111可包括:复合层111b,包括第一介电材料和金属颗粒M;以及第一保护层111a和第二保护层111c,通过复合层111b分开并包括第二介电材料,并且第一保护层和第二保护层中的每个的厚度可等于或大于介电层的厚度的1/3。复合层111b可包括第一介电材料和金属颗粒M,因此可增大介电层的介电常数。金属颗粒M可增大介电材料和金属颗粒表面的肖特基势垒,以在金属颗粒周围形成空间电荷层,从而增大组合物的介电常数。肖特基势垒是当金属和半导体彼此接触时产生的势垒,并且就此而言,当金属和半导体彼此接触时,载流子移动以匹配两个对象的费米能级,并且在半导体的表面上形成空间电荷层,从而构成势垒。类似于金属和半导体彼此接触的情况,当介电材料和金属颗粒彼此接触时,也可在介电材料和金属颗粒表面上产生肖特基势垒,因此,可实现空间电荷层的效果,从而增大介电常数。在这种情况下,复合层中包括的金属颗粒可以是镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、铱(Ir)、金(Au)和硒(Se)中的一种或更多种。复合层中包括的第一介电材料和第二介电材料可以是钛酸钡(BaTiO3)。镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、铱(Ir)、金(Au)和硒(Se)中的一种或更多种金属元素(用于增大介电材料和金属颗粒表面的肖特基势垒的材料)可添加到钛酸钡(BaTiO3),以增大介电材料组合物的介电常数。金属颗粒M可具有5nm至600nm的范围内的尺寸(例如,直径)。当金属颗粒M具有小于5nm的尺寸时,金属颗粒的带隙增大,因为实现了与添加非金属材料的情况中的效果相同的效果,因此不再存在金属特性。另一方面,当金属颗粒M具有大于600nm的尺寸时,随着金属颗粒的表面积与体积的比率减小,当添加相同量的金属颗粒时表面积减小,并且在金属颗粒周围形成的空间电荷层减少,因此存在增大介电常数的效果被降低的担忧。基于复合层的总体积,可以以复合层的2vol%至8vol%包括金属颗粒M。当金属颗粒小于复合层的2vol%时,增大介电常数的效果可被忽略,当金属颗粒大于复合层的8vol%时,金属颗粒彼此连接并且金属颗粒的表面积相对于体积的比率减小,因此,当添加相同量的金属颗粒时,存在由于表面积减小和在金属颗粒周围形成的空间电荷层减少而导致使增大介电常数的效果降低的担忧。然后,第一保护层111a和第二保护层111c可通过复合层111b分开,以防止内电极121和122与复合层111b中包括的金属颗粒M之间的短路。当介电层仅包括复合层时,金属颗粒M与内电极121和122之间可能发生短路,存在关于可靠性劣化的担忧。第一保护层和第二保护层以及复合层中包括的介电材料可以是相同的材料。例如,如同复合层中包括的介电材料,第一保护层和第二保护层中包括的介电材料可以是钛酸钡(BaTiO3)。第一保护层111a和第二保护层111c可不包括金属颗粒。这是因为:如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器组件,所述电容器组件包括:主体,所述主体中交替堆叠有介电层和内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极,其中,所述介电层包括复合层、第一保护层和第二保护层,所述复合层包括第一介电材料和金属颗粒,所述第一保护层和所述第二保护层通过所述复合层分开并包括第二介电材料;并且其中,所述第一保护层和所述第二保护层中的每个的厚度等于或大于所述介电层的厚度的1/3。

【技术特征摘要】
2018.02.08 KR 10-2018-00156581.一种电容器组件,所述电容器组件包括:主体,所述主体中交替堆叠有介电层和内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极,其中,所述介电层包括复合层、第一保护层和第二保护层,所述复合层包括第一介电材料和金属颗粒,所述第一保护层和所述第二保护层通过所述复合层分开并包括第二介电材料;并且其中,所述第一保护层和所述第二保护层中的每个的厚度等于或大于所述介电层的厚度的1/3。2.根据权利要求1所述的电容器组件,其中,所述复合层的厚度大于或等于400nm并且小于或等于所述介电层的厚度的1/3。3.根据权利要求1所述的电容器组件,其中,所述金属颗粒包括镍、钯、铂、铱、金和硒中的一种或更多种。4.根据权利要求1所述的电容器组件,其中,所述金属颗粒具有5nm至600nm的范围内的尺寸。5.根据权利要求1所述的电容器组件,其中,基于所述复合层的总体积,在所述复合层的2vol%至8vol%的范围内包括所述金属颗粒。6.根据权利要求1所述的电容器组件,其中,所述第一介电材料和所述第二介电材料是相同的材料。7.根据权利要求6所述的电容器组件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:权亨纯金亨旭咸泰瑛金钟翰尹基明朴宰成
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1