多层陶瓷电子元件及其制造方法技术

提供一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件陶瓷本体；和内电极，该内电极形成在陶瓷本体中，所述内电极具有形成在其中的多个非电极区域，其中，在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当所述内电极的厚度是Te、所述内电极的面积是Ae、所述多个非电极区域的面积是Ao时，满足0.1μm≤Te≤0.55μm和3.2%≤Ao:Ae≤4.5%。

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电子元件及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2013年2月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2013-0022247的优先权，其公开的内容通过引用并入本申请。
本专利技术涉及一种多层陶瓷电子元件及其制造方法，尤其是涉及具有优良的可靠性的多层陶瓷电子元件及其制造方法。
技术介绍
通常，利用陶瓷材料的电子元件（例如电容器，感应器，压电元件，可变电阻，热敏电阻等）包括由陶瓷材料形成的陶瓷本体，内电极形成在陶瓷本体内，外电极安装在陶瓷本体的外表面上，以便与相应的内电极连接。在陶瓷电子元件中，多层陶瓷电容器构造为包括多个层压的电介质层、内电极和外电极，内电极设置为彼此面对，电介质层插设在内电极之间，外电极与内电极电连接。由于具有小型化，高电容，易于安装等优点，多层陶瓷电容器已经广泛地用作电脑和移动通信设备（例如PDA、移动式电话等）中的元件。近来，根据在电子设备和电子仪器工业中的高性能水平和装置的紧致性的趋势，增大了在小型化、高性能和廉价的电子元件方面的需求。特别地，利用在高速CPU和小型化、轻便性、数字化、多功能装置中的发展、已经积极地实施针对具有例如小型化、轻薄、大电容、在高频领域的低阻抗等特性的多层陶瓷电容器的研究和开发。特别地，由于内电极的减薄，其连通性（connectivity）的水平可能成为问题，这会成为降低多层陶瓷电子元件的可靠性的因素。[相关的现有技术文献]日本专利公开号2001-311985
技术实现思路
本专利技术一方面提供一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件通过控制截留在内电极中的陶瓷添加剂粉末的颗粒尺寸和陶瓷添加剂粉末的分布区域以实现内电极的98%以上的连通性，从而允许实现设计电容并且防止介电击穿和开裂的发生。根据本专利技术的一方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体；和内电极，该内电极形成在陶瓷本体中，所述内电极具有形成在其中的多个非电极区域，其中，在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当所述内电极的厚度是Te、所述内电极的面积是Ae、所述多个非电极区域的面积是Ao时，满足0.1μm≤Te≤0.55μm和3.2%≤Ao:Ae≤4.5%。所述内电极的厚度Te可以是所述内电极的平均厚度。所述非电极区域可以包含陶瓷添加剂粉末。所述陶瓷添加剂粉末的材料可以与形成所述陶瓷本体的材料相同。所述非电极区域还可以包括孔（pore）。当实际形成有所述内电极的部分的长度与所述内电极的整体长度的比率由所述内电极的连通性C定义时，可以满足98%≤C≤99.99%。根据本专利技术的一方面，提供了制造多层陶瓷电子元件的方法，该方法包括：制备包含导电金属粉末和陶瓷添加剂粉末的导电浆料，其中，所述陶瓷添加剂粉末的平均颗粒尺寸和所述导电金属粉末的平均颗粒尺寸之间的比率是1:12或更小；利用所述导电浆料在陶瓷基片上形成内电极；层压多个形成有所述内电极的所述陶瓷基片；和通过烧结层压有所述的陶瓷基片的层压体形成陶瓷本体，其中，所述陶瓷本体包括内电极，该内电极具有形成在其中的多个非电极区域，并且在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当所述内电极的面积是Ae，所述多个非电极区域的面积是Ao时，满足3.2%≤Ao:Ae≤4.5%。所述陶瓷添加剂粉末的重量与所述导电金属的重量的比率可以是24.3%或更少。所述陶瓷添加剂粉末可以是陶瓷添加剂。所述陶瓷添加剂粉末可以包括钛酸钡或钛酸锶。在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当实际形成有所述内电极的部分的长度与所述内电极的整体长度的比率由所述内电极的连通性C定义时，可以满足98%≤C≤99.99%。所述内电极的厚度Te可以满足0.1μm≤Te≤0.55μm。所述内电极的厚度Te可以是所述内电极的平均厚度。附图说明依照下列结合附图的详细说明，将对本专利技术上述和其他的方面、特征和其他优点有更加清楚地了解，其中：图1是根据本专利技术的实施例的多层陶瓷电子元件的立体图；图2是沿图1的线X-X'剖切的剖视图；图3是图2的区域“Z”的放大图；和图4和图5是图示了内电极的连通性的示意图。具体实施方式接下来，将根据附图详细地描述本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以具体表现为多种不同的形式，并且不应理解为限制于在此阐述的实施例。相反地，提供这些实施例旨在使本专利技术的公开完整全面，并向本领域技术人员充分地表达本专利技术的范围。图1是根据本专利技术的实施例的多层陶瓷电子元件的立体图；图2是沿图1的线X-X'剖切的剖视图。图3是图2的区域“Z”的放大图。参考图1至图3，根据本专利技术的实施例的多层陶瓷电子元件可以包括陶瓷本体10、形成在陶瓷本体内部的内电极、和形成在陶瓷本体10的外部表面上的外电极。陶瓷本体10可以具有长方体形状。“L方向”指的是“长度方向”，“W方向”指的是“宽度方向”，并且“T方向”指的是“厚度方向”。术语“厚度方向”具有与层压方向相同的含义。宽度可以与其厚度相同。陶瓷本体10可以具有上表面S1、下表面S4、侧面S3和S6、和端面S2和S5。陶瓷本体10可以包括具有高电容率的电介质材料，例如钛酸钡或钛酸锶。因为电介质材料包括电偶极子，所以可以积聚相对大量的电荷。外电极20可以形成在陶瓷本体10的外表面上，并且更详细地，在长度方向（“L”方向）的端面S2和S5上。外电极20可以延伸到陶瓷本体10的上表面S1和下表面S4以及侧面S3和S6的一部分。外电极20可以具有第一外电极21和第二外电极22，可以向第一外电极21和第二外电极22施加的相反极性的电流。外电极20可以由导电金属和玻璃形成。导电金属可以包括选自由金（Au）、银（Ag）、钯（Pd）、铜（Cu）、镍（Ni）以及它们的合金所构成的组中的一者或多者。内电极30可以层叠在陶瓷本体10的内部，但是本专利技术并不限制于此，并且可以具有矩形形状。内电极30可以设置为第一内电极31和第二内电极32，并且第一内电极31和第二内电极32沿彼此相反的方向引出，以分别连接至第一外电极21和第二外电极22，并且因此可以以彼此相反的极性充电。电荷在以相反的极性充电的第一内电极和第二内电极中积累，这可以有助于电容的形成。内电极30可以由选自由金、银、铜、镍、钯、铂、以及它们的合金构成的组中的一者或多者形成。然而，本专利技术的实施例不限于此，并且因此可以使用任何可以向内电极30提供充分的导电性的材料。在本专利技术的实施例中，内电极30可以具有形成在其中的多个非电极区域（non-electroderegion）N。在沿陶瓷本体10的长度和厚度方向形成的横截面（L-T横截面）中，限制在内电极30中的区域可以表示为非电极区域N，在内电极30中的除了非电极区域N之外的区域可以表示为电极区域E。用于内电极的导电浆料可以具有添加到其中的导电金属（例如镍）、陶瓷添加剂粉末、其他烧结辅助物等，通过在内电极中截留陶瓷添加剂粉末和烧结辅助物形成的区域可以是非电极区域N。非电极区域N可以包括除了用作内电极的导电金属之外的例如陶瓷粉末、粘合剂和溶剂等的材料，并且还可以包括类似孔的空隙（void）。当陶瓷添加剂粉末被导电金属（例如镍粉颗粒）包围时，陶瓷添加剂粉末在烧结过程中不会漏到内电极的外部，而是截留在内电极中，这可以形成非电极区域N本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体；和内电极，该内电极形成在陶瓷本体中，所述内电极中形成有多个非电极区域，其中，在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当所述内电极的厚度是Te、所述内电极的面积是Ae、所述多个非电极区域的面积是Ao时，满足0.1μm≤Te≤0.55μm和3.2%≤Ao:Ae≤4.5%。

【技术特征摘要】
2013.02.28 KR 10-2013-00222471.多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷本体；和内电极，该内电极形成在陶瓷本体中，所述内电极中形成有多个非电极区域，其中，在沿所述陶瓷本体的长度方向和厚度方向形成的横截面中，当所述内电极的厚度是Te、所述内电极中的电极区域的面积是Ae、所述多个非电极区域的面积是Ao时，满足0.1μm≤Te≤0.55μm和3.2％≤Ao:Ae≤4.5％，并且当实际形成有所述内电极的部分的长度与所述内电极的整体长度的比率由所述内电极的连通性C定义时，满足98％≤C≤99.99％。2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述内电极的厚度Te是所述内电极的平均厚度。3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述非电极区域包含陶瓷添加剂粉末。4.根据权利要求3所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述陶瓷添加剂粉末的材料与形成所述陶瓷本体的材料相同。5.根据权利要求3所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述非电极区域还包括孔。6.一种制造多层陶瓷电子元件的方法，该方法包括：制备包含导电金属粉末和陶瓷添加剂粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟翰，李旼坤，李仑熙，李承澔，
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