多层陶瓷部件制造技术

一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层是交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，并且常用材料的平均粒径在金属粉末平均粒径的30%之内。根据本发明专利技术的第一示范性实施方式，控制在高温下锻烧时从内部电极中挤压出的常用材料的粒径和添加量，从而使得可以改善内部电极的连通性。

【技术实现步骤摘要】
多层陶瓷部件相关申请的引用本申请依据35U.S.C.第119条要求于2012年6月4日提交的题为“MultilayeredCeramicComponent”的韩国专利申请序列号10-2012-0059916的权益，在此通过引用将其全部内容并入本申请。
本专利技术涉及具有优良的电极连通性的多层（积层，multilayered）陶瓷部件。
技术介绍
通过使用丝网、凹板等将导电性糊剂（导电膏，conductivepaste）印刷在成形的电介质层片材（dielectriclayersheet）上而形成电极层，以便印刷内部电极层，并且使在其上已经印刷内部电极层的片材多层化，从而制造了多层（积层，multilayered）陶瓷电容器（在下文中，称为MLCC）。在具有小尺寸的超高容量MLCC的情况下，为了增加层数，电介质层和内部电极层需要薄型化，并且影响容量的有效电极面积（内部电极连通性或覆盖度）是非常重要的。导电性糊剂通常由如镍（Ni）、铜（Cu）等金属粉末，陶瓷粉末等无机材料（常用材料），以及如分散剂、树脂、添加剂、溶剂等的有机材料制成。由于通常在内部电极糊中使用的如Ni、Cu等金属粉末的熔点低于在电介质层中使用的金属粉末的熔点，其烧结收缩起始的温度较低。因此，加入陶瓷粉末作为常用材料并移至高温以使其收缩起始温度尽可能高地接近电介质层的收缩起始温度。由于在煅烧内部电极层的过程中用作常用材料的陶瓷粉末被吸附至电介质层中以最终影响电介质特性，所以设计陶瓷粉末以便具有与电介质层相同或相似的组成。在一般情况下，将具有与电介质层相同组成的钛酸钡（BaTiO3）用作常用材料的主要成分。为了高度提高烧结起始温度，使用了多种氧化物类（oxide-based）次要成分。此外，由于常用材料需要分散在金属微粒之间并限制烧结，使用具有小于金属粉末的尺寸的微粒，并且根据MLCC芯片的煅烧温度控制其添加量。在这种情况下，在其中使用了具有预定粒径或与镍相比更小粒径的钛酸钡的情况下，常用材料可以根据其含量，不被挤压出因而保留在内部电极的中心。被捕获的常用材料将内部电极的烧结收缩控制在其中电极的电学特性不受影响的范围内，并促使改善电极连通性，从而提高MLCC芯片的容量。在制造MLCC中，由以下方法烧结内部电极。方法包括（1）在800°C至1000°C下将常用材料挤压出同时使金属粉末收缩，（2）在1000°C至1100°C下使内部电极层互相连接同时使电介质层收缩，和（3）在1100°C以上的温度下使内部电极层凝聚（团聚，agglomerate）同时使电介质层致密化。由于烧结温度较高，因为内部电极层没有彼此连通而是断开的，所以电极切口现象出现增加，并且由于将精细金属粉末用于薄层MLCC，电极切口现象出现得更加频繁。因此，需要开发通过解决内部电极层的电极切口现象能够改善电极连通性的多层陶瓷部件。[相关技术文献][专利文献]专利文献1：JP专利申请公开号2008-277066。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够控制加入内部电极层的常用材料的含量或尺寸、利用常用材料的高温烧结驱动力以提高内部电极的连通性、并且具有多种结构的多层陶瓷部件。根据本专利技术的第一示范性实施方式，提供一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，并且常用材料的平均粒径在金属粉末平均粒径的30%之内。根据本专利技术的第二示范性实施方式，提供一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，常用材料的平均粒径在金属粉末平均粒径的30%之内，并且在烧结之后，在内部电极层中保留的常用材料与常用材料总含量的含量比是0.006-0.1。根据本专利技术的第三示范性实施方式，提供一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，常用材料的平均粒径在金属粉末的平均粒径的30%之内，在烧结之后，在内部电极层中保留的常用材料与常用材料的总含量的含量比是0.006-0.1，并且当假定在从内部电极层的中心起+20%的上部和下部区域中保留的常用材料的部分是A（中心）并且在除了该区域之外的内部电极层区域中残留的常用材料的部分是A（界面）时，A（中心）/A（界面）是10至2。内部电极层可以具有0.1μm至0.5μm的厚度。常用材料可以包含钛酸钡（BaTiO3）和金属氧化物。可以由镍（Ni）或铜（Cu）制成内部电极层。金属氧化物的金属可以是选自由以下所组成的组中的至少一种镧系稀土元素：Y3+、La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+和Lu3+。附图说明图1示出了根据本专利技术第一示范性实施方式的多层陶瓷部件横截面的局部结构；图2示出了根据本专利技术第三示范性实施方式的多层陶瓷部件横截面的局部结构；以及图3示出了根据本专利技术第一示范性实施方式的多层陶瓷部件横截面的局部结构。具体实施方式在下文中，参考附图，将详细描述本专利技术的优选实施方式。本说明书中使用的术语是用于解释实施方式而不是限制本专利技术。除非明确相反地描述，否则在本说明书中单数形式包括复数形式。并且，将理解在本文中使用的词语“包括”和/或“包含”将被理解为意味着包含所述的组分、步骤、数值、操作和/或要素（元件），而不排除任何其它组分、步骤、操作和/或要素（元件）。本专利技术提供了具有内部电极层的优良电极连通性并具有高可靠性的多层陶瓷部件。图1示出了在制造其是多层电子元件的多层陶瓷电容器（MLCC）中一般常用材料的作用。参照图1，在将具有形成于电介质层110a和110b之间的内部电极层120的电介质片材（dielectricsheet）烧结的情况下，包含在内部电极层120中的常用材料121抑制用作内部电极层120的金属粉末的镍金属122的收缩起始，从而实现常用材料的作用。（2）然后，在700°C至900°C下金属镍粉末122开始颈缩（necking）同时金属镍粉末122开始收缩，使得金属镍粉末122以及常用材料121团聚。（3）最后，在900°C以上的温度下，常用材料121从内部电极层120中被挤压出，从而移动并吸收至电介质层110a和110b或形成单独的常用材料累积层。电介质层110a和110b开始烧结并与从内部电极层120引入的常用材料起反应。因此，常用材料的组分影响电介质层的特征。遍及本专利技术的说明书的“常用材料”与内部电极层中的金属粉末一起使用，其意指延迟金属粉末的烧成温度的材料。根据本专利技术第一示范性实施方式的多层陶瓷部件的特征在于，它具有内部电极层和电介质层在其中交替多层化的结构，并且基于金属粉末的重量，内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，并且常用材料的平均粒径在金属粉末平均粒径的30%以内。在第一示范性实施方式中，将用以延迟内部电极层的烧结而包含的常用材料的含量和粒径控制在相对于金属粉末的具体范围内，从而使多层陶瓷部件中内部电极的连通性最大化。根据本专利技术的内部电极层包含用作内部电极的金属粉末和用作烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，所述内部电极层包含0.01wt%至12wt%的常用材料，并且所述常用材料的平均粒径在所述金属粉末平均粒径的30%之内。

【技术特征摘要】
2012.06.04 KR 10-2012-00599161.一种多层陶瓷部件，具有其中内部电极层和电介质层交替多层的结构，其中，基于金属粉末的重量，所述内部电极层包含1wt％至12wt％的常用材料，并且所述常用材料的平均粒径在所述金属粉末平均粒径的30％之内，在烧结之后，残留在所述内部电极层中的所述常用材料与所述常用材料的总含量的含量比为0.006-0.1，并且当假定在从所述内部电极层的中心起+20％的上部和下部区域中保留的所述常用材料的部分是A(中心)并且在除了所述区域之外的所述内部电极层的区域中保留的所述常用材料的部分是A(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承浩，金钟翰，金应洙，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：