厚膜电极和多层陶瓷电子器件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有厚膜电极作为外电极的多层陶瓷电子器件，如多层压电器件。根据本发明专利技术的一种多层陶瓷器件包括安置在压电陶瓷体１上的外电极３ｂ，所述压电陶瓷体１含有内电极２ｄ和２ｅ。外电极３ｂ由烧结体形成，其中Ａｇ栅格６整个嵌埋在主要由Ａｇ组成的涂膜５中。因此，可以获得具有满意性能的多层陶瓷器件，例如耐久性和耐湿性，即使长期进行连续操作或者将电极长期放置时，也不导致电连接变差和导电性的下降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及厚膜电极和多层陶瓷电子器件。具体而言，本专利技术涉及一种安置在各种电子器件中任何一种的表面上的厚膜电极，所述电子器件如多层陶瓷电子器件，还涉及一种多层陶瓷电子器件，如包含作为外电极的厚膜电极的多层压电器件。
技术介绍
在常规的多层陶瓷电子器件如多层压电器件中，将各自主要由诸如Ag的导电材料组成的多个厚膜外电极安置在其中嵌埋有内电极的多层压电元件的两个端面上。通常，通过在多层压电元件上印刷或涂覆导电膏然后进行烧制而形成外电极，所述导电膏是通过捏合诸如Ag的导电粉、玻璃料、有机树脂和有机溶剂而形成的。但是，在这种多层陶瓷电子器件中，在极化处理或在随后的长期操作中，陶瓷层压体的重复的微小伸长和收缩可能使陶瓷层压体疲劳从而导致裂缝。于是，裂缝延伸到外电极，从而使外电极破裂。结果，多层陶瓷电子器件无法起到电子器件作用。因此，已经提出了一种已知的多层陶瓷电容器型电致伸缩器件，该器件是通过以下步骤制备的将诸如金属膏、钢丝棉或导电橡胶的导电部件与外电极的侧表面接触，用热收缩管覆盖导电部件，并且用热风使热收缩管收缩(专利文件1)。专利文件1试图通过导电部件结合到外电极上，从而即使在层压体或外电极中出现裂缝，也确保电连接。关于另一种已知的技术，已经提出了一种多层压电致动器器件，该器件具有一对导电构件和一对外电极，每个导电构件均与相应的侧表面分开并且面对相应的侧表面，并且每个导电构件均连接到相应的外电极上(专利文件2)。在专利文件2中，通过铜焊将导电构件在宽度方向上的一端结合到外电极上，而导电构件在宽度方向上的另一端是自由端。即使在层压体或外电极中出现裂缝，这种结构也将避免裂缝的延伸，从而确保导电构件的连续性，如此防止功能劣化。专利文件1日本未审查专利申请出版物No.5-218519专利文件2日本未审查专利申请出版物No.2002-9356。
技术实现思路
本专利技术将要解决的问题但是，专利文件1存在以下问题如图7所示，导电构件53仅仅通过热收缩管51结合到外电极52上。即，导电构件53没有与外电极51形成一个整体，导致结合表面54处的不连续粘附。因此，当由于例如长期连续操作而在陶瓷层压体55中出现裂缝56时，拉伸应力作用于箭头a和a′的方向上。结果，外电极52可能破裂，从而导致电气连接差。专利文件1的另外的问题描述如下外电极52是如上所述地结合到导电构件53上的。即，外电极52和导电构件53之间的接触建立连接。因此，如果将器件长期置于高温和高湿下，则导电性不利地下降。此外，专利文件2存在以下问题由于外电极不是与导电构件作为一个整体形成的，该器件的机械强度低。因此，类似于专利文件1，层压体或外电极中裂缝的出现导致连接失败。而且，如果将器件长期置于高温和高湿下，则导电性不利地下降。专利文件2的另外的问题描述如下由于外电极是通过铜焊结合到导电构件上的，应力容易集中在外电极和导电构件之间的界面上；因此，在界面处容易发生分离。本专利技术是考虑这些问题而完成的。本专利技术的一个目的是提供一种厚膜电极，该厚膜电极具有满意的性能，如耐久性和耐湿性，即使在长期进行操作或者将电极长期放置时，也不导致电气连接变差和导电性的下降。本专利技术的另一目的是提供一种多层陶瓷电子器件，如多层压电器件，所述多层陶瓷电子器件包含作为外电极的厚膜电极。解决问题的方式为了达到上述目的，根据本专利技术的厚膜电极包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与导电加强部件成为一体，其中所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有导电粉的涂膜中。在根据本专利技术的厚膜电极中，导电加强部件具有由贱金属组成的芯体和由贵金属组成的表面。在根据本专利技术的厚膜电极中，至少导电加强部件的表面具有导电性。在根据本专利技术的厚膜电极中，构成导电加强部件的栅格的部分线从涂膜暴露在外。根据本专利技术的一种多层陶瓷电子器件包含陶瓷体、内电极和外电极，所述内电极嵌埋在所述陶瓷体中，所述外电极安置在所述陶瓷体的表面上，并且所述内电极与所述外电极电连接，其中所述外电极包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与导电加强部件成为一体，并且所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有导电粉的涂膜中。在根据本专利技术的多层陶瓷电子器件中，外电极具有厚膜电极的特征。在根据本专利技术的多层陶瓷电子器件中，将主要由导电粉组成的涂膜安置在陶瓷体的侧面上，以将其与内电极的一端电连接，所述导电加强部件为栅格形式，并且将导电线形状的部件以将导电加强部件的栅格的部分线暴露于涂膜表面的方式嵌埋在涂膜中。根据本专利技术的多层陶瓷电子器件还包含一种栅格构件，该栅格构件的表面由在焊接温度下熔化的金属组成，其中将所述栅格构件层压在外电极上以与外电极电连接。在根据本专利技术的多层陶瓷电子器件中，所述陶瓷体是一种由压电材料组成的压电元件体。优点根据上述结构，厚膜电极包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与导电加强部件成为一体，其中所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有导电粉的涂膜中。因此，厚膜电极的机械强度得以改善。另外，即使涂膜破裂，也可以确保与导电加强部件的连接，并且获得具有满意耐久性的厚膜电极。此外，含有导电加强部件和导电粉的烧结体的连接不仅仅是通过接触，而且还通过由烧结造成的金属的强结合而确保的。因此，即使将器件长期至于高温和高湿下，也可以抑制导电性的劣化，并且可以改善耐湿性。另外，导电加强部件具有由贱金属组成的芯体和由贵金属组成的表面。因此，可以抑制烧制中的贱金属的氧化并且改善导电加强部件与导电粉的结合性，从而进一步改善耐久性。此外，至少导电加强部件的表面具有导电性。因此，使用耐热非金属材料作为芯体，并且非金属材料的表面由贵金属材料组成。结果，可以确保耐热性并且改善耐久性。而且，构成导电加强部件的栅格的部分线从涂膜暴露在外。因此，可以抑制导电加强部件的破裂并且进一步改善耐久性。根据所述的多层陶瓷电子器件，外电极包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与导电加强部件成为一体，其中所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有导电粉的涂膜中。此外，所述外电极具有上述厚膜电极的特征。因而，即使当多层陶瓷电子器件在层积方向上重复微小的伸长和收缩时，也可以防止外电极的破裂，并且即使在施加高电场时也防止断路。因此，可以获得一种具有满意的耐久性和耐湿性的多层陶瓷电子器件如多层压电器件。外电极的加强改善了外电极的强度，因此防止了陶瓷体中裂缝的出现。此外，即使在内电极之间出现裂缝使涂膜破裂，通过导电加强部件也可以确保连接。所述器件还包含栅格构件，该栅格构件的表面由在焊接温度下熔化的金属组成，其中将所述栅格构件层压在外电极上以与外电极电连接。因此，栅格构件的表面在焊接温度下熔化，从而改善焊接性。附图简述附图说明图1是根据本专利技术一个实施方案的作为包含厚膜电极的多层陶瓷电子器件的多层压电器件的横截面图。图2是图1中B部分的放大图。图3是其中将导电图案安置在陶瓷片上的状态的平面图。图4是举例说明多层压电器件制造方法的一个实例的透视图。图5是根据第二实施方案的多层压电器件的局部放大图。图6是根据第三实施方案的多层压电器件的局部放大图。图7是举例说明已知电致伸缩器件的结构和问题的局部放大图。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚膜电极，其包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与所述导电加强部件成为一体，其中所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有所述导电粉的涂膜中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-26 433680/20031.一种厚膜电极，其包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与所述导电加强部件成为一体，其中所述导电加强部件为栅格形式，并且嵌埋在主要含有所述导电粉的涂膜中。2.根据权利要求1的厚膜电极，其中所述导电加强部件具有由贱金属组成的芯体和由贵金属组成的表面。3.根据权利要求2的厚膜电极，其中至少所述导电加强部件的表面具有导电性。4.根据权利要求1～3中任何一项的厚膜电极，其中构成所述导电加强部件的栅格的部分线从涂膜暴露在外。5.一种多层陶瓷电子器件，其包含陶瓷体、内电极和外电极，所述内电极嵌埋在所述陶瓷体中，所述外电极安置在所述陶瓷体的表面上，并且所述内电极与所述外电极电连接，其中所述外电极包含一种烧结体，该烧结体含有导电粉和导电加强部件，所述导电粉与所述导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈秀清，进藤智，野田悟，浜田邦彦，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]