嵌入式多层陶瓷电子元件以及具有嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板制造技术

提供了一种嵌入式多层陶瓷电子元件，该嵌入式多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，所述陶瓷本体包括电介质层，所述陶瓷本体具有彼此相对的第一侧表面和第二侧表面，且所述陶瓷本体的厚度等于或小于250μm；第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和第二内电极设置成彼此面对且它们之间插入有电介质层；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极形成在陶瓷本体的第一侧表面上并且与第一内电极电连接，所述第二外电极形成在第二侧表面上并且与第二内电极电连接；以及金属层，所述金属层包含铜（Cu）且分别形成在所述第一外电极和第二外电极上，其中当金属层的厚度为tp时，可以满足tp≥5μm。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式多层陶瓷电子元件以及具有嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板相关申请的交叉引用本申请要求于2012年12月28日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2012-0157037的优先权，在此通过引用将该申请的公开内容并入本申请中。
本专利技术涉及一种嵌入式多层陶瓷电子元件以及具有嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板（PCB）。
技术介绍
随着电子电路变得高度密集和高度集成，用于安装在印刷电路板（PCB）上的无源元件的安装空间已经变得不足，且为了解决这个问题，已经做出了不断地努力以实现能够安装在板内的元件（即嵌入式装置）。特别地，提出了用于安装用作板内的电容元件的多层陶瓷电子元件的各种方法。在板内安装多层陶瓷电子元件的各种方法的一个方法中，用于多层陶瓷电子元件的相同的电介质材料被用作板的材料，而铜线等被用作电极。其他用于实现嵌入式多层陶瓷电子元件的方法包括通过在板内形成具有高K电介质和电介质薄膜的聚合物片来形成嵌入式多层陶瓷电子元件的方法、在板内安装多层陶瓷电子元件的方法等。通常，多层陶瓷电子元件包括多个电介质层和插入在电介质层之间的内电极，所述多个电介质层由陶瓷材料制成。通过将多层陶瓷电子元件设置在板内，可以实现具有高电容的嵌入式多层陶瓷电子元件。为了制造包括嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板（PCB），多层陶瓷电子元件可以插入到型芯板（coreboard）中，为了将板线路与多层陶瓷电子元件的外电极连接，需要使用激光在上层压板和下层压板内形成通孔。然而，激光加工极大地增加了印刷电路板的制造成本。在将多层陶瓷电子元件嵌入到板内的过程中，将环氧树脂固化并进行了热处理过程，以使金属电极成形（crystallize），且在这种情况下，环氧树脂、金属电极、多层陶瓷电子元件的陶瓷元件等的热膨胀系数或者板的热膨胀系数之间的差异可能导致板和多层陶瓷电子元件的粘合表面上的缺陷。在可靠性测试中，该缺陷可能导致粘合表面的分层等。同时，如果多层陶瓷电容器（MLCC）用作例如智能手机的应用处理器、电脑的CPU等的高性能集成电路电源端子的去耦电容器，当等效串联电感（ESL）增加时，集成电路的性能可能会降低，且随着智能手机和电脑CPUs具有增加的高性能，多层陶瓷电容器的等效串联电感的增加可能极大地引起集成电路的性能降低。所谓的低电感芯片电容器（LICC）已经被设计出，以通过减少电流的路径来减小电感，其中通过减小外部接头之间的距离来减少电流的路径。在嵌入式多层陶瓷电子元件的情况中，如上所述，为了减小电感，有必要应用这种低电感芯片电容器。【相关技术文献】（专利文献1）韩国专利公开出版物No.2009-0083568
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种嵌入式多层陶瓷电子元件以及具有嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板（PCB）。根据本专利技术的一方面，提供了一种嵌入式多层陶瓷电子元件，该嵌入式多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，所述陶瓷本体包括电介质层，所述陶瓷本体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面，且所述陶瓷本体的厚度等于或小于250μm；第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和第二内电极设置成彼此面对且它们之间插入有电介质层，且所述第一内电极和第二内电极分别交替地暴露于第一侧表面和第二侧表面；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极形成在陶瓷本体的第一侧表面上并且与第一内电极电连接，所述第二外电极形成在第二侧表面上并且与第二内电极电连接；以及金属层，所述金属层分别形成在所述第一外电极和第二外电极上且包含铜（Cu），其中，所述陶瓷本体包括工作层和覆盖层，所述工作层包括第一内电极和第二内电极，所述覆盖层形成所述工作层的上表面或下表面上，且当金属层的厚度为tp时，可以满足tp≥5μm。当陶瓷本体的厚度为第一主表面和第二主表面之间的距离、陶瓷本体的宽度为形成有所述第一外电极的第一侧表面和形成有所述第二外电极的所述第二侧表面之间的距离、且陶瓷本体的长度为所述第一端表面和第二端表面之间的距离时，陶瓷本体的宽度可以短于或等于陶瓷本体的长度。当陶瓷本体的长度为L且陶瓷本体的宽度为W时，可以满足0.5L≤W≤L。当陶瓷本体的表面粗糙度为Ra1且覆盖层的厚度为tc时，可以满足120nm≤Ra1≤tc。当金属层的表面粗糙度为Ra2且金属层的厚度为tp时，可以满足200nm≤Ra2≤tp。所述第一外电极和第二外电极可以延伸至陶瓷本体的第一主表面和第二主表面，且分别形成在第一主表面和第二主表面上的第一外电极和第二外电极的宽度可以等于或大于200μm。形成在第一主表面和第二主表面上的第一外电极和第二外电极之间的距离可以等于或大于100μm。所述覆盖层的厚度tc的范围可以从1μm到30μm。所述金属层可以通过镀覆形成。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种具有嵌入式多层陶瓷电子元件的印刷电路板（PCB），该印刷电路板包括：绝缘板以及嵌入式多层陶瓷电子元件，该嵌入式多层陶瓷电子元件包括陶瓷本体，所述陶瓷本体包括电介质层，且所述陶瓷本体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面，且所述陶瓷本体的厚度等于或小于250μm；第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和第二内电极设置成彼此面对且它们之间插入有所述电介质层，且所述第一内电极和第二内电极分别交替地暴露于第一侧表面和第二侧表面；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极形成在陶瓷本体的第一侧表面上并且与第一内电极电连接，所述第二外电极形成在第二侧表面上并且与第二内电极电连接；以及包含铜（Cu）的金属层，所述金属层分别形成在第一外电极和第二外电极上，其中所述陶瓷本体可以包括工作层和覆盖层，所述工作层包括所述第一内电极和第二内电极，所述覆盖层形成在所述工作层的上表面或下表面上，且当所述金属层的厚度为tp时，可以满足tp≥5μm。当陶瓷本体的厚度为第一主表面和第二主表面之间的距离、陶瓷本体的宽度为形成有所述第一外电极的第一侧表面和形成有所述第二外电极的所述第二侧表面之间的距离、且陶瓷本体的长度为所述第一端表面和第二端表面之间的距离时，陶瓷本体的宽度可以短于或等于陶瓷本体的长度。当陶瓷本体的长度为L且陶瓷本体的宽度为W时，可以满足0.5L≤W≤L。当陶瓷本体的表面粗糙度为Ra1且覆盖层的厚度为tc时，可以满足120nm≤Ra1≤tc。当金属层的表面粗糙度为Ra2且金属层的厚度为tp时，可以满足200nm≤Ra2≤tp。所述第一外电极和第二外电极可以延伸至陶瓷本体的第一主表面和第二主表面，且分别形成在第一主表面和第二主表面上的第一外电极和第二外电极的宽度可以等于或大于200μm。形成在第一主表面和第二主表面上的第一外电极和第二外电极之间的距离可以等于或大于100μm。所述覆盖层的厚度tc的范围可以从1μm到30μm。所述金属层可以通过镀覆形成。附图说明本专利技术的上述和其它方面、特征和其他优点将在下面结合附图的详细描述中更加清楚地得到理解，其中：图1是根据本专利技术的实施方式的嵌入式多层陶瓷电子元件的立体图；图2是根据本专利技术的实施方式的陶瓷本体的示意图；图3是图2中的陶瓷本体的立体分解图；图4是沿线X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式多层陶瓷电子元件，该嵌入式多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，所述陶瓷本体包括电介质层，所述陶瓷本体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面，且所述陶瓷本体的厚度等于或小于250μm；第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极设置成彼此面对且所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层，且所述第一内电极和所述第二内电极分别交替地暴露于所述第一侧表面和所述第二侧表面；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极形成在所述陶瓷本体的所述第一侧表面上并且与所述第一内电极电连接，所述第二外电极形成在所述第二侧表面上并且与所述第二内电极电连接；以及金属层，所述金属层分别形成在所述第一外电极和所述第二外电极上且包含铜，其中，所述陶瓷本体包括工作层和覆盖层，所述工作层包括所述第一内电极和第二内电极，所述覆盖层形成在所述工作层的上表面或下表面上，且当所述金属层的厚度为tp时，满足tp≥5μm。

【技术特征摘要】
2012.12.28 KR 10-2012-01570371.一种嵌入式多层陶瓷电子元件，该嵌入式多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，所述陶瓷本体包括电介质层，所述陶瓷本体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面，且所述陶瓷本体的厚度等于或小于250μm；第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极设置成彼此面对且所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层，且所述第一内电极和所述第二内电极分别交替地暴露于所述第一侧表面和所述第二侧表面；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极形成在所述陶瓷本体的所述第一侧表面上并且与所述第一内电极电连接，所述第二外电极形成在所述第二侧表面上并且与所述第二内电极电连接；以及金属层，所述金属层分别形成在所述第一外电极和所述第二外电极上且包含铜，其中，所述陶瓷本体包括工作层和覆盖层，所述工作层包括所述第一内电极和第二内电极，所述覆盖层形成在所述工作层的上表面或下表面上，且当所述金属层的厚度为tp时，满足tp≥5μm，其中当所述金属层的表面粗糙度为Ra2且所述金属层的厚度为tp时，满足200nm≤Ra2≤tp。2.根据权利要求1所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中当所述陶瓷本体的厚度为所述第一主表面和所述第二主表面之间的距离、所述陶瓷本体的宽度为形成有所述第一外电极的所述第一侧表面和形成有所述第二外电极的所述第二侧表面之间的距离、且所述陶瓷本体的长度为所述第一端表面和所述第二端表面之间的距离时，所述陶瓷本体的宽度短于或等于所述陶瓷本体的长度。3.根据权利要求2所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中当所述陶瓷本体的长度为L且所述陶瓷本体的宽度为W时，满足0.5L≤W≤L。4.根据权利要求1所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中当所述陶瓷本体的表面粗糙度为Ra1且所述覆盖层的厚度为tc时，满足120nm≤Ra1≤tc。5.根据权利要求1所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中所述第一外电极和所述第二外电极延伸至所述陶瓷本体的所述第一主表面和所述第二主表面，且分别形成在所述第一主表面和所述第二主表面上的所述第一外电极和所述第二外电极的宽度等于或大于200μm。6.根据权利要求5所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中形成在所述第一主表面和所述第二主表面上的所述第一外电极和所述第二外电极之间的距离等于或大于100μm。7.根据权利要求1所述的嵌入式多层陶瓷电子元件，其中所述覆盖层的厚度tc的范围从1μm到30μm。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇宇，蔡恩赫，李炳华，
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