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:8191527 阅读:170 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:金属粉末以及耐火金属氧化物粉末,所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径比所述金属粉末小,并且所述耐火金属氧化物粉末的熔点比所述金属粉末高。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。

【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,涉及一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被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一个所述介电层;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,广泛应用于移动通讯设备例如笔记本计算机、掌上电脑(PDA)以及移动电话。最近,随着电气和电子工业中的高性能、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或更高的温度下焙烧,并且所述导电浆料在较低的温度下可能会经受焙烧收缩。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,结果,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一种能够控制金属粉末的烧结收缩的导电浆料组合物,以及含有所述导电浆料组合物的多层陶瓷电子元件。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金属粉末;以及耐火金属氧化物粉末,所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径比所述金属粉末小,并且所述耐火金属氧化物粉末的熔点比所述金属粉末闻。所述耐火金属氧化物粉末可以是选自由三氧化钨(WO3)、五氧化二钽(Ta2O5)、五氧化ニ铌(Nb2O5)和三氧化钥(MoO3)组成的组中的至少ー种。所述耐火金属氧化物粉末可以包括WO3和Nb2O5中的至少ー种,并且以100重量份的所述金属粉末为基准,所述耐火金属氧化物粉末的含量可以为3至10重量份。所述耐火金属氧化物粉末可以包括Ta2O5,并且以100重量份的所述金属粉末为基准,所述耐火金属氧化物粉末的含量可以为5至12重量份。所述耐火金属氧化物粉末可以包括MoO3,并且以100重量份的所述金属粉末为基准,所述耐火金属氧化物粉末的含量可以为2至7重量份。所述金属粉末可以是选自由镍(Ni)、锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、铝(Al)以及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。所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径可以为10至lOOnm。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。在本专利技术中,所述内电极层可以具有陷(trapped)在所述内电极层中的耐火金属氧化物粉末,所述耐火金属氧化物粉末的熔点比用于形成所述内电极层的金属粉末高。所述耐火金属氧化物粉末可以陷在用于形成所述内电极层的所述金属粉末的分界面上。所述耐火金属氧化物粉末的一部分可以被还原,从而在所述内电极层的表面上形成部分还原的耐火金属氧化物粉末。所述内电极层可以通过使用包含金属粉末和耐火金属氧化物粉末的导电浆料来形成,所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径比所述金属粉末小,并且所述耐火金属氧化物粉末的熔点比所述金属粉末高。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ー种金属。所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径可以为10至lOOnm。所述耐火金属氧化物粉末可以是选自由WO3、Ta2O5、Nb2O5和MoO3组成的组中的至少ー种。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和4B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。所述陶瓷粉末可以包括例如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:金属粉末;以及耐火金属氧化物粉末,所述耐火金属氧化物粉末的平均颗粒直径比所述金属粉末的平均颗粒直径小,并且所述耐火金属氧化物粉末的熔点比所述金属粉末的熔点高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金钟翰郑贤哲金俊熙
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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