内电极导电浆料组合物和含该组合物的多层陶瓷电子元件制造技术

技术编号:8191526 阅读:138 留言:0更新日期:2013-01-10 02:21
本发明专利技术提供了一种内电极导电浆料组合物和含有所述导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件。所述导电浆料组合物含有:100摩尔的金属粉末;0.5至4.0摩尔的陶瓷粉末;以及0.03至0.1摩尔的二氧化硅(SiO2)粉末。所述导电浆料组合物能够提高所述内电极的烧结收缩温度和改善所述内电极的接合性,并且能够提高所述介电层的稠化度,因此,提高了耐受电压性能、可靠性以及介电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内电极导电浆料组合物和含有所述导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件,更具体地,涉及ー种能够控制金属粉末的烧结收缩的内电极导电浆料组合物,以及含有所述导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件。
技术介绍
通常,使用陶瓷材料的电子元件,例如电容器、感应器、压电器件、变阻器或热敏电 阻,包括由陶瓷材料制成的陶瓷烧结体;在所述陶瓷烧结体内部形成的内电极层;以及在所述陶瓷烧结体表面上形成的连接到所述内电极层的外电极。陶瓷电子元件中的多层陶瓷电容器(以下,也称作“MLCC”)包括多个层压的介电层;彼此相对设置的内电极层,其中,每对内电极具有位于二者之间的ー个所述介电层;以及电连接到所述内电极的外电极。所述MLCC具有紧密、电容高以及易于安装的优点,因此,广泛应用于移动式通讯设备例如笔记本计算机、掌上电脑(roA)、以及移动电话。最近,随着电气和电子エ业中的高性能、轻、薄、小以及小元件结构的发展趋势,需要电子元件小且同时具有高性能和低价格。具体地,随着CPU速度的提高,正在进行设备的尺寸和重量的减小以及设备的数字化和高功能化,在高频领域正在积极地展开具有小的总体尺寸、减小的厚度、高容量以及低电阻的MLCC的研究。所述MLCC可以通过根据压片法(sheet method)或印刷法将所述内电极导电衆料和陶瓷生片(ceramic green sheet)层压、然后一起焙烧而制得。然而,为了形成介电层,所述陶瓷生片可以在1100°C以上的温度下焙烧,并且所述导电浆料在较低的温度下可能会经受焙烧收縮。因此,所述内电层在所述陶瓷生片的烧结过程中可能会过度烧结,結果,所述内电层可能会结块或分离,并且所述内电极的接合性可能会破坏。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了ー种能够控制金属粉末的烧结收缩的内电极导电浆料组合物,以及含有所述内电极导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件。根据本专利技术的一方面,提供了一种多层陶瓷电子元件的内电极导电浆料组合物,所述导电浆料组合物含有100摩尔的金属粉末;0. 5至4. O摩尔的陶瓷粉末;以及O. 03至O.I摩尔的ニ氧化硅(SiO2)粉末。所述金属粉末可以选自由Ni、Mn、Cr、Co、Al和它们的合金组成的组中的至少ー种。所述金属粉末的平均颗粒直径可以为50至400nm。所述陶瓷粉末的平均颗粒直径可以为10至150nm。所述二氧化硅粉末的平均颗粒直径与所述陶瓷粉末的平均颗粒直径的比可以为I : 4 至 I : 6。根据本专利技术的一方面,提供了一种多层陶瓷电子元件,所述多层陶瓷电子元件包括陶瓷烧结体;以及在所述陶瓷烧结体的内部形成的内电极层,并且所述内电极层具有陷(trapped)在所述内电极层中的烧结的陶瓷颗粒或烧结的二氧化硅颗粒。所述烧结的陶瓷颗粒或烧结的二氧化硅颗粒可以陷在形成所述内电极层的所述金属颗粒的分界面上。所述内电极层可以通过使用含有100摩尔的金属粉末、O. 5至4. O摩尔的陶瓷粉末 以及O. 03至O. I摩尔的二氧化硅(SiO2)粉末的导电浆料来形成。所述内电极层可以含有选自由Ni、Mn、Cr、Co、Al以及它们的合金组成的组中的至少一种金属。所述烧结的陶瓷颗粒的平均颗粒直径可以为10至150nm。所述烧结的二氧化硅颗粒的平均颗粒直径与所述烧结的陶瓷颗粒的平均颗粒直径的比可以为I : 4至I : 6。所述陶瓷烧结体和所述内电极层可以一起焙烧。以下结合附图的详细描述将使本专利技术的上述的以及其它的方面、特征和其他优点被更加清楚地理解,其中图I是根据本专利技术的具体实施方式的多层陶瓷电容器的示意图;图2是沿着图I中的A-A'线的所述多层陶瓷电容器的截面示意图;图3显示了根据本专利技术的具体实施方式的内电极层的局部放大示意图;以及图4A至4C显示了根据本专利技术的具体实施方式的内电极导电浆料的烧结收缩作用的模拟示意图。具体实施例方式下面,将参考附图详细描述本专利技术的具体实施方式。然而,本专利技术可以以多种不同形式实施,且不受本专利技术所列举的具体实施方式的限制。更确切地,提供这些具体实施方式以便全面和完整地公开,以及全面地将本专利技术的范围传达给本领域技术人员。在附图中,为了清楚起见,形状和尺寸可能被夸大了,并且全文中使用相同的参考数字表示相同或类似的组件。本专利技术涉及陶瓷电子元件。使用陶瓷材料的所述电子元件可以是电容器、感应器、压电器件、变阻器或热敏电阻。下面,将描述作为所述电子元件的实施例的多层片形电容器(以下,也称作“MLCC”)。图I是根据本专利技术的具体实施方式的多层陶瓷电容器的示意图;以及图2是沿着图I中的Ι-Γ线的所述多层陶瓷电容器的截面示意图。参考图I和图2,根据本专利技术的具体实施方式的多层陶瓷电容器可以包括陶瓷烧结体110 ;在所述陶瓷烧结体内部形成的内电极层121和122 ;以及在所述陶瓷烧结体110的外表面上形成的外电极131和132。所述陶瓷烧结体110的形状没有具体限定,但是通常可以是长方体。另外,所述陶瓷烧结体的尺寸没有具体限定,但是所具有的尺寸例如可以为O. 6mmXO. 3_。所述陶瓷烧结体110可以是高层压且2. 2 μ F以上的高容量多层陶瓷电容器。所述陶瓷烧结体110可以是通过层压多个介电层111来形成。构成所述陶瓷烧结体110的多个所述介电层111是以烧结状态存在的,并且相邻的陶瓷介电层互相结合至边界不容易分辨的程度。所述介电层111可以通过烧结含有陶瓷粉末的陶瓷生片来形成。本领域常规使用的任何陶瓷粉末可以使用,而没有具体的限定。所述陶瓷粉末 可以含有例如BaTiO3基陶瓷粉末,但不限定于此。所述BaTiO3基陶瓷粉末可以是例如(Ba1^xCax) Ti03、Ba(Ti1^yCay) O3> (Ba1^xCax) (Ti1^yZry) O3 或者 Ba(Ti1^yZry) 03,其中,Ca、Zr 等部分溶解在BaTiO3中,但不限定于此。所述陶瓷粉末的平均颗粒直径可以是例如I. O μ m以下,但不限定于此。另外,所述陶瓷生片可以含有过渡金属、稀土元素、Mg、Al等,以及所述陶瓷粉末。所述陶瓷生片可以含有玻璃组分的烧结添加剤,以便降低所述陶瓷生片的烧结温度。含有所述玻璃组分的所述烧结添加剂没有具体限定,可以使用本领域常规使用的玻璃组分的任何烧结添加剤。所述烧结添加剂可以是例如含有B、Ba、Ca、Al、Li等的ニ氧化硅基玻璃组分,但不限定于此。所述介电层111的厚度可以根据所期望的所述多层陶瓷电容器的电容适当地变化。在烧结后介于相邻的内电极层121和122之间形成的所述介电层111的厚度可以是I.O μ m以下,但不限定于此。所述内电极层121和122可以在所述陶瓷烧结体110的内部形成。在层压多层介电层的过程中,所述内电极层121和122可以与所述介电层交错。所述内电极层121和122可以通过烧结在所述陶瓷烧结体110的内部形成,所述介电层位于所述内电极层121和122之间。至于所述内电极层,第一内电极层121和第二内电极层122,可以是具有不同极性的一对电极,并且在所述介电层的层压方向上彼此可以相对设置。所述第一内电极层121和第二内电极层122的端部可以交替地分别暴露于所述陶瓷烧结体110的两端。所述内电极层121和122的每ー层的厚度可以根据预期使用的内电极层等适当本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多层陶瓷电子元件的内电极导电浆料组合物,所述导电浆料组合物含有:100摩尔的金属粉末;0.5至4.0摩尔的陶瓷粉末;以及0.03至0.1摩尔的二氧化硅粉末。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金钟翰金永浩郑贤哲
申请(专利权)人:三星电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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