外部电极的导电浆料组合物和使用该组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种外部电极的导电浆料组合物，其中，所述组合物含有铜粉和铜氧化物粉末。本发明专利技术还提供了使用该导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法。并且更具体地，本发明专利技术提供一种在外部电极的烧结过程中在金属颗粒之间发生颈缩之前和金属颗粒致密化之前，通过改善低温下残碳去除以降低起泡和玻璃珠缺陷的外部电极的导电浆料组合物，以及使用该导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
外部电极的导电浆料组合物和使用该组合物的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10月30日向韩国知识产权局提交的申请号10-2013-0130174韩国专利申请的优先权，其公开内容并入本申请作为参考。
本专利技术涉及一种外部电极的导电浆料组合物，以及使用该导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法，并且更具体地，本专利技术涉及可以减少起泡(blister)和玻璃珠(glassbeading)缺陷的外部电极的导电浆料组合物，以及使用该导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法。
技术介绍
随着现今电子产品趋向于小型化，对具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电子元件的需求也在增加。为了获得超高容量，多层陶瓷电子元件通过减少厚度来具有增加数量的堆叠层，并因此，外部电极也变薄了。但是，由于外部电极变薄引起的副作用，在进行电镀过程中镀液渗透，使得其可靠性可能会恶化。为了改善由于镀液渗透带来的可靠性恶化的问题，外部电极应该变得致密化以避免镀液的渗透。为了形成致密化的外部电极，已经存在例如使用细金属粉末(finemetalpowder)的方法、使用细玻璃粉末(fineglasspowder)的方法和改善电极烧结温度的方法等。对于用于薄的外部电极的浆料来说，采用细金属颗粒和细玻璃颗粒是为了提供优良的接触性和致密化(densification)；然而，较低的烧结起始温度和烧结终止温度可能会导致起泡。当脱脂没有完成时金属颗粒便致密化了的时候，高温下残碳(residualcarbon)产生的气体排出到外部而经由的路径就不存在了，从而出现起泡。另外，在对外部电极的浆料进行电极烧结的过程中，在脱脂不能平稳的进行的情况下，由于高温下残碳的产生将使得电极烧结气氛变成还原气氛。在这个情况下，形成在金属颗粒表面的薄的氧化膜被去除，同时残碳在高温下转变为CO气体或CO2气体。然而，由于氧化膜的去除，金属颗粒可能在局部区域快速烧结，从而在这个情况下可能发生玻璃珠缺陷。以下专利文献1公开了含有铜粉和具有比铜粉更低扩散速率和更高熔点的第二粉末的外部电极的导电浆料；然而，该文献中存在低温下难以有效地去除碳的缺陷。(相关现有技术文件)(专利文献1)韩国专利公开号2011-0067509。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种外部电极的导电浆料组合物(conductivepastecomposition)以及使用该导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件及其制造方法，该导电浆料组合物通过在外部电极的烧结过程中金属颗粒之间发生颈缩(necking)之前且金属颗粒变得致密之前，改善低温下残碳的去除来减少起泡和玻璃珠缺陷。根据本专利技术的一方面，外部电极的导电浆料组合物可以含有铜粉和铜氧化物粉末。所述铜氧化物粉末可以包括选自由CuO和Cu2O组成的组中的至少一种。所述铜氧化物粉末可以包括表面形成有氧化层的表面铜氧化物粉末(surfacecopperoxidepowder)。基于100重量份的所述铜粉，所述铜氧化物粉末的含量可以为5-42重量份。所述铜氧化物粉末的含氧量可以为15000ppm以上。所述铜氧化物粉末的平均粒度可以为0.3-10μm。在600℃下所述外部电极的导电浆料组合物的烧结过程中，残碳去除率可以为99.5％以上。根据本专利技术的另一方面，一种多层陶瓷电子元件可以包括：包括多个介电层的陶瓷体；形成在所述陶瓷体内且之间插入有所述介电层的第一和第二内部电极，以使所述第一和第二内部电极交替地暴露于所述陶瓷体的端面；以及形成在所述陶瓷体的外表面上且分别与所述第一和第二内部电极电连接的第一和第二外部电极，其中，所述第一和第二外部电极含有铜和铜氧化物。所述铜氧化物可以为选自由CuO、Cu2O和表面形成有氧化层的表面铜氧化物组成的组中的至少一种。基于100重量份的铜，所述铜氧化物的含量可以为5-42重量份。所述第一外部电极和第二外部电极的含氧量可以为5000-15000ppm。根据专利技术的另一方面，一种多层陶瓷电子元件的制造方法可以包括：制备多个陶瓷片；在所述陶瓷片上形成内部电极图案；堆叠该具有内部电极图案的陶瓷片以形成陶瓷体；采用含有铜粉和铜氧化物粉末的外部电极的导电浆料组合物在所述陶瓷体的至少一个表面上形成外部电极图案；以及烧结所述外部电极图案以形成外部电极。所述铜氧化物粉末可以为选自由CuO、Cu2O和表面形成有氧化层的表面铜氧化物组成的组中的至少一种。基于100重量份的所述铜粉，所述铜氧化物粉末的含量为5-42重量份。所述铜氧化物粉末的含氧量可以为15000ppm以上。在600℃下所述外部电极的导电浆料组合物的烧结过程中，残碳去除率可以为99.5％以上。附图说明通过下面的详细说明并结合附图，将会更清楚地理解本专利技术的上述和其它方面、特征以及其它优点，其中：图1为根据本专利技术的一种具体实施方式的采用扫描电子显微镜(SEM)显示外部电极的导电浆料组合物含有的表面铜氧化物粉末的照片；图2为显示在进行热处理后残碳含量结果与铜氧化物粉末的含氧量之间关系的曲线图；图3为显示根据本专利技术的一种具体实施方式的多层陶瓷电子元件的透视图；图4为沿图3的A-A’线的剖面图；图5为表示根据本专利技术的一种具体实施方式的多层陶瓷电子元件的制造方法的工艺流程图；图6为表示根据实施例1-3和对比例1的外部电极的导电浆料片在热处理后进行残碳含量测量的结果的曲线图；以及图7为对根据实施例1-3和对比例1的外部电极的导电浆料片进行热处理后用扫描电子显微镜观察得到的它们表面的微观结构的照片。具体实施方式现将参考附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。然而，本专利技术可以以多种不同的方式进行举例说明，并且不应解释为本专利技术被限于本文中所陈述的特定的实施方式中。更确切地，提供的这些实施方式的目的是为了使本专利技术更为透彻和全面，并且将完全地将本专利技术的范围传达给本领域的技术人员。在附图中，要素的形状和尺寸可以进行扩大以至更为清楚，并且整篇将使用同样的附图标记以代表相同或相似的要素。根据本专利技术的一种具体实施方式的外部电极的导电浆料组合物可以含有铜粉和铜氧化物粉末。根据本专利技术的一种具体实施方式的外部电极的导电浆料组合物可以含有铜粉和铜氧化物粉末，这样在600℃或更低的温度下在铜颗粒之间发生颈缩之前且在铜颗粒致密化之前，所述外部电极的导电浆料中包含的有机粘结剂(organicbinder)等含有的碳可以充分地以CO气体或CO2气体的形式进行除去。这就是说，在铜颗粒致密化之前可以将残碳去除，从而可以减少起泡和玻璃珠缺陷。所述铜氧化物粉末可以包括CuO、Cu2O、表面形成有氧化层的表面铜氧化物等，或可以包括它们的混合物。所述表面形成有氧化层的表面铜氧化物(见图1)可以通过在氧气气氛下对铜粉进行热处理来形成。所述铜氧化物粉末的含氧量可以为15000ppm以上。在所述铜氧化物粉末的含氧量小于15000ppm的情况下，在600℃或更低温度下的残碳去除率可能会显著降低。图2为显示在进行热处理后残碳含量与铜氧化物粉末的含氧量之间关系的曲线图。参见图2，可以看出在所述铜氧化物粉末的含氧量为15000ppm以上的情况下，所述残碳含量可能显著减少，并且特别地，在600℃下的残碳含量可能较低，约为100ppm。所述铜氧化物粉末的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外部电极的导电浆料组合物，其特征在于，该组合物含有：铜粉；和铜氧化物粉末。

【技术特征摘要】
2013.10.30 KR 10-2013-01301741.一种外部电极的导电浆料组合物，其特征在于，该组合物含有：铜粉；和铜氧化物粉末，其中，所述铜氧化物粉末的含氧量为15000ppm以上。2.根据权利要求1所述的外部电极的导电浆料组合物，其中，所述铜氧化物粉末包括选自由CuO和Cu2O组成的组中的至少一种。3.根据权利要求1所述的外部电极的导电浆料组合物，其中，所述铜氧化物粉末包括表面形成有氧化层的表面铜氧化物粉末。4.根据权利要求1所述的外部电极的导电浆料组合物，其中，基于100重量份的所述铜粉，所述铜氧化物粉末的含量为5-42重量份。5.根据权利要求1所述的外部电极的导电浆料组合物，其中，所述铜氧化物粉末的平均粒度为0.3-10μm。6.根据权利要求1所述的外部电极的导电浆料组合物，其中，在600℃下所述外部电极的导电浆料组合物的烧结过程中，残碳去除率为99.5％以上。7.一种多层陶瓷电子元件，其中，该多层陶瓷电子元件包括：包括多个介电层的陶瓷体；形成在所述陶瓷体内且之间插入有所述介电层的第一和第二内部电极，以使所述第一和第二内部电极交替地暴露于所述陶瓷体的端面；以及形成于所述陶瓷体的外表面上且分别与所述第一和第二内部电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：庾胜熙，姜心忠，全炳俊，金俊亨，崔恩柱，李圭夏，
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