多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法技术

本公开提供一种多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法，所述多层陶瓷电容器包括：陶瓷主体，包括介电层和多个内电极，所述多个内电极设置在所述陶瓷主体中；以及第一侧边缘部和第二侧边缘部，分别布置在所述陶瓷主体的使所述多个内电极暴露的第一表面和第二表面上。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应的侧边缘部的面向外的侧表面相邻的第一区域以及与暴露于所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面的所述内电极相邻的第二区域，并且所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷电容器及制造多层陶瓷电容器的方法本申请要求于2019年6月21日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0073887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。
本公开涉及一种能够改善可靠性的多层陶瓷电容器及制造所述多层陶瓷电容器的方法。
技术介绍
通常，使用陶瓷材料的电子组件(诸如，电容器、电感器、压电元件、压敏电阻、热敏电阻等)可包括利用陶瓷材料制成的陶瓷主体、形成在陶瓷主体中的内电极以及设置在陶瓷主体的表面上以连接到内电极的外电极。近年来，电子产品的小型化和多功能化导致了片组件的小型化和高功能化的趋势。因此，可能需要多层陶瓷电容器是小尺寸、高电容的产品。为了使多层陶瓷电容器的尺寸小且电容高，可能需要使电极的有效面积最大化(增大提供电容的有效体积分数)。如上所述，为了实现小尺寸、高电容的多层陶瓷电容器，在制造如上所述的多层陶瓷电容器时，可能应用了如下方法：通过无边缘设计，使内电极在陶瓷主体的宽度方向上暴露，以使内电极在宽度方向上的面积最大化，并且在制备片之后，在预烧结操作中，可单独地将侧边缘部附着到内电极的在片的宽度方向上的暴露表面。然而，在上述方法的情况下，在形成侧边缘部的操作中，会在陶瓷主体和侧边缘部彼此接触的界面处产生大量的孔隙，并且大量的孔隙会使可靠性劣化。此外，由于所述孔隙，可能因外部部分的烧结致密度下降而导致防潮可靠性劣化。因此，需要进行可防止在超小尺寸和高电容的产品中防潮可靠性劣化的研究。<br>
技术实现思路
本公开的一方面在于提供一种能够改善可靠性的多层陶瓷电容器以及制造所述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包括陶瓷主体，所述陶瓷主体包括介电层，并且包括彼此相对的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面且彼此相对的第五表面和第六表面。多个内电极设置在所述陶瓷主体中，均暴露于所述第一表面和所述第二表面，并且各自暴露于所述第三表面或所述第四表面。第一侧边缘部和第二侧边缘部分别布置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应的侧边缘部的面向外的侧表面相邻的第一区域以及与暴露于所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面的所述内电极相邻的第二区域。所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。根据本公开的另一方面，一种制造多层陶瓷电容器的方法包括：制备均具有以预定间隔形成的多个第一内电极图案的多个第一陶瓷生片和均具有以预定间隔形成的多个第二内电极图案的多个第二陶瓷生片。通过将所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片交替地堆叠为使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案在厚度方向上交替地布置而形成陶瓷生片堆叠体。切割所述陶瓷生片堆叠体，以使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案暴露于在宽度方向上的侧表面。在具有暴露的所述第一内电极图案和暴露的所述第二内电极图案的所述侧表面上形成第一侧边缘部和第二侧边缘部，以提供切割堆叠体，烧结所述切割堆叠体，以提供包括介电层以及内电极的陶瓷主体。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应侧边缘部的面向外的表面相邻的第一区域以及与在所述宽度方向上具有暴露的内电极的所述侧表面相邻的第二区域。所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。根据本公开的另一方面，一种多层陶瓷电容器包括：陶瓷主体，包括彼此交替地堆叠的第一内电极和第二内电极，并且所述第一内电极与所述第二内电极之间设置有介电层；以及第一侧边缘部和第二侧边缘部，分别设置在所述陶瓷主体的相对的第一侧表面和第二侧表面上。所述第一内电极和所述第二内电极延伸到所述陶瓷主体的所述第一侧表面和所述第二侧表面中的每者。所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括面向所述陶瓷主体的相应的所述第一侧表面或所述第二侧表面并且沿着相应的所述第一侧表面或所述第二侧表面延伸的第二区域以及背离所述陶瓷主体的第一区域，并且所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每者的所述第一区域的镁(Mg)的含量不同于所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的相应一者的所述第二区域的镁(Mg)的含量。根据本公开的又一方面，一种多层陶瓷电容器包括：陶瓷主体，包括彼此交替地堆叠的第一内电极和第二内电极，并且所述第一内电极与所述第二内电极之间设置有介电层；以及第一侧边缘部和第二侧边缘部，分别设置在所述陶瓷主体的相对的第一侧表面和第二侧表面上。所述陶瓷主体包括：有效部，在所述有效部中，所述第一内电极和所述第二内电极交替地堆叠且所述介电层设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间；以及上覆盖部和下覆盖部，包括电介质并且分别形成在所述陶瓷主体中的最上面的内电极上方和最下面的内电极下方，并且所述上覆盖部和所述下覆盖部各自包括面向所述有效部的相应的所述最上面的内电极或所述最下面的内电极并且沿着所述有效部的相应的所述最上面的内电极或所述最下面的内电极延伸的第二区域以及背离所述有效部的第一区域。所述上覆盖部和所述下覆盖部中的每者的所述第一区域中的介电晶粒的平均尺寸不同于所述上覆盖部和所述下覆盖部中的相应一者的所述第二区域中的介电晶粒的平均尺寸。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点，在附图中：图1是示出根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图。图2是示出图1的陶瓷主体和侧边缘部的透视图。图3是示出图2的陶瓷主体的在烧结操作之前的陶瓷生片堆叠体的透视图。图4是在A方向上观察时图2的侧视图。图5是图4的区域B的放大图。图6是根据本公开的另一实施例的在A方向上观察时图2的侧视图。图7A至图7G是示意性地示出根据本公开的另一实施例的制造多层陶瓷电容器的方法的步骤的截面图和透视图。图8是比较根据本公开的专利技术示例和比较示例的防潮可靠性测试的结果的一组曲线图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本公开的优选实施例。本公开的实施例可被修改为各种其他形式，并且本公开的范围不限于下面描述的实施例。还可提供本公开的实施例，以向本领域技术人员更加充分地描述本公开。因此，为了清楚起见，可夸大附图中的元件的形状和尺寸，并且在附图中，由相同附图标记表示的元件是相同元件。图1是示出根据本公开的实施例的多层陶瓷电容器的示意性透视图。图2是示出图1的陶瓷主体和侧边缘部的透视图。图3是示出图2的陶瓷主体的在烧结操作之前的陶瓷生片堆叠体的透视图。图4是在A方向上观察时图2的侧视图。参照图1至图4，根据本实施例的多层陶瓷电容器100可包括陶瓷主体110以及设置在陶瓷主体110的一个或更多个外表面上的外电极131和132，多个内电极121和122设置在陶瓷主体110中。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：/n陶瓷主体，包括介电层，并且包括彼此相对的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面且彼此相对的第五表面和第六表面，所述陶瓷主体还包括设置在所述陶瓷主体中的多个内电极，所述多个内电极均暴露于所述第一表面和所述第二表面并且各自暴露于所述第三表面或所述第四表面；以及/n第一侧边缘部和第二侧边缘部，分别布置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，/n其中，所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应的侧边缘部的面向外的侧表面相邻的第一区域以及与暴露于所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面的所述内电极相邻的第二区域，其中，所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。/n

【技术特征摘要】
20190621 KR 10-2019-00738871.一种多层陶瓷电容器，包括：
陶瓷主体，包括介电层，并且包括彼此相对的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面且彼此相对的第五表面和第六表面，所述陶瓷主体还包括设置在所述陶瓷主体中的多个内电极，所述多个内电极均暴露于所述第一表面和所述第二表面并且各自暴露于所述第三表面或所述第四表面；以及
第一侧边缘部和第二侧边缘部，分别布置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，
其中，所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应的侧边缘部的面向外的侧表面相邻的第一区域以及与暴露于所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面的所述内电极相邻的第二区域，其中，所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。


2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一区域中包括的介电晶粒的尺寸大于或等于90nm且小于或等于410nm，并且所述第二区域中包括的介电晶粒的尺寸大于或等于170nm且小于或等于700nm。


3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一区域中包括的介电晶粒的尺寸大于或等于90nm且小于或等于410nm。


4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第二区域中包括的介电晶粒的尺寸大于或等于170nm且小于或等于700nm。


5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第二区域中包括的镁的含量大于所述第一区域中包括的镁的含量。


6.根据权利要求5所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部中的每者的所述第二区域中包括的镁的含量基于相应所述第二区域中包括的100mol的钛为大于或等于10mol且小于或等于30mol。


7.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述陶瓷主体包括：有效部，在所述有效部中，所述多个内电极被布置为彼此面对且所述介电层介于所述内电极之间以形成电容；以及覆盖部，形成在所述陶瓷主体中的最上面的内电极上方和最下面的内电极下方，并且
所述覆盖部各自包括与所述陶瓷主体的所述第五表面或所述第六表面相邻的第一区域以及与所述最上面的内电极或所述最下面的内电极相邻的第二区域，其中，所述覆盖部中的每者的所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述覆盖部中的相应一者的所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。


8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电容器，其中，所述覆盖部中的每者的所述第二区域中包括的镁的含量大于所述覆盖部中的相应一者的所述第一区域中包括的镁的含量。


9.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述介电层中的每个介电层的厚度为0.4μm或更小，并且所述内电极中的每个内电极的厚度为0.4μm或更小。


10.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一区域的厚度为12μm或更小，并且所述第二区域的厚度为3μm或更小。


11.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，每个相应侧边缘部的所述第二区域的厚度是所述相应侧边缘部的总厚度的20％或更小。


12.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第二区域中的孔隙的密度低于所述第一区域中的孔隙的密度。


13.一种制造多层陶瓷电容器的方法，包括：
制备均具有以预定间隔形成的多个第一内电极图案的多个第一陶瓷生片和均具有以预定间隔形成的多个第二内电极图案的多个第二陶瓷生片；
通过将所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片交替地堆叠为使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案在厚度方向上交替地布置而形成陶瓷生片堆叠体；
切割所述陶瓷生片堆叠体，以使所述第一内电极图案和所述第二内电极图案暴露于在宽度方向上的侧表面；
在具有暴露的所述第一内电极图案和暴露的所述第二内电极图案的所述侧表面上形成第一侧边缘部和第二侧边缘部，以提供切割堆叠体；以及
烧结所述切割堆叠体，以提供包括介电层以及内电极的陶瓷主体，
其中，所述第一侧边缘部和所述第二侧边缘部各自包括与相应侧边缘部的面向外的表面相邻的第一区域以及与在所述宽度方向上具有暴露的内电极的所述侧表面相邻的第二区域，其中，所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸。


14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于或等于90nm且小于或等于410nm，并且所述第二区域中包括的介电晶粒的平均尺寸大于或等于170nm且小于或等于700...

【专利技术属性】
技术研发人员：李种晧，朴龙，洪奇杓，姜心忠，
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