CN103377826B - 多层陶瓷电子元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种多层陶瓷电子元件及其制造方法，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷体，该陶瓷体中包括介电层；多个内电极，该多个内电极相互面对并使介电层插入内电极之间；和外电极，该外电极与多个内电极电连接，其中，内电极的厚度用te来表示，满足0.1μm≤te≤0.5μm，并且当在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L‑T）方向截取的截面中，内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。

Description

多层陶瓷电子元件及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年4月26日递交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2012-0043979的优先权，其公开内容通过引用的方式结合于本申请中。
技术领域
本发明涉及具有增强的耐电压特性和良好的可靠性的大容量（large-capacitance）多层陶瓷电子元件。
背景技术
根据近来电子设备小型化的趋势，多层陶瓷电子部件也被要求小型且具有高容量。
因此，已经尝试了用多种方法来让介电层（dielectric layer）和内电极变薄和多层设置。最近，随着介电层的厚度减小，制造出了具有更多叠片数量的多层陶瓷电子元件。
由于减小了介电层和内电极的厚度以实现大容量，单个内电极的厚度可能既不均匀也不连续，因此，内电极可能部分断开，导致元件性能的下降。
如上所述，在内电极部分地断开的情况下，断开的电极部分可能具有尖端或者突出到相邻的介电层中，因此，电场可能集中在断开区域的尖端部分或者不均匀地突出的部分上，导致击穿电压（BDV）特性恶化。
上述缺陷可能导致绝缘性能的恶化，因此，导致多层陶瓷电子元件的可靠性恶化。
相关技术文件
（专利文件1）日本专利公开号No.2002-343669
（专利文件2）韩国专利公开号No.2007-0015445
发明内容
本发明的一个方面提供了一种大容量的多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件具有增强的耐电压特性和良好的可靠性。
根据本发明的一个方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷体，该陶瓷体中包括介电层；多个内电极，该多个内电极相互面度并使所述介电层插入所述内电极之间；和外电极，该外电极与多个内电极电连接，其中，当内电极的厚度用te来表示时，满足0.1μm≤te≤0.5
μm，在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
内电极的厚度可以为内电极的平均厚度。
当介电层的平均厚度用td来表示时，可以满足td≤0.6μm。
内电极可以包含导电金属粉末和陶瓷粉末，当导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示并且陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，可以满足Ds/Dn≤1/6。
包含在内电极中的陶瓷粉末可以包括钛酸钡（BaTiO3）。
在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以为2至7。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷体，该陶瓷体中包括介电层；多个内电极，该多个内电极相互面对地设置并使介电层插入内电极之间；以及外电极，该外电极与多个内电极电连接，其中，当介电层的厚度用td来表示时，满足td≤0.6μm，并且，在陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的的横截面中，内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
当内电极的厚度用te来表示时，可以满足0.1μm≤te≤0.5μm。
内电极的厚度可以为内电极的平均厚度。
介电层的厚度td可以为介电层的平均厚度。
内电极可以包含导电金属粉末和陶瓷粉末，当导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，可以满足Ds/Dn≤1/6。
在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以为2至7。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制造多层陶瓷电子元件的方法，该方法包括：制备包括介电层的陶瓷生片；通过使用用于内电极的导电糊，在陶瓷生片上形成内电极图案，该导电糊包括导电金属粉末和陶瓷粉末；以及层压和烧结其上形成有内电极图案的陶瓷生片，以此形成包括多个相互面对地设置的内电极并使介电层插入内电极之间的陶瓷体，在陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截断的横截面中，内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
当导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，可以满足Ds/Dn≤1/6。
当内电极的厚度用te来表示时，可以满足0.1μm≤te≤0.5μm。
内电极的厚度te可以为内电极的平均厚度。
当介电层的平均厚度用td来表示时，可以满足td≤0.6μm。
介电层的厚度td可以为介电层的平均厚度。
在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以为2至7。
包含在用于内电极的导电糊中的陶瓷粉末可以包括钛酸钡（BaTiO3）。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和其他优点都会被更加清楚地理解，其中：
图1是示意性地显示根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电容器的透视图；
图2是沿图1的线B-B’的剖视图；
图3是示意性地显示根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电容器的横截面的部分放大视图；
图4是示意性地显示图3的区域A的放大视图；和
图5是说明根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电容器的制造过程的视图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式可以修改为多种不同形式，并且本发明的范围不不应限制为此处描写的实施方式。提供本发明的实施方式以使得本领域技术人员能够更加充分地理解本发明。在附图中，元件的形状和尺寸可能为了清楚而放大，并且将始终用相同的附图标记表示相同或相似的元件。
现在结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述。
图1是示意性地显示根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电容器的透视图。
图2是沿图1的线B-B’截取的剖面图。
图3是示意性地显示根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电容器的横截面的部分放大视图。
图4是示意性地显示根据图3的区域A的放大视图。
参考图1至图4，根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电子元件可以包括：陶瓷体10，该陶瓷体10包括介电层1；多个内电极21和22，该多个内电极21和22在陶瓷体10内相互面对设置并且使得介电层1插入内电极21和22之间；以及外电极31和32，该外电极31和32电连接至多个内电极21和22上。此处，在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的陶瓷体的横截面中，当内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且在内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示时，可以满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
这里，内电极的厚度用te表示，并且可以满足0.1μm≤te≤0.5μm。内电极的厚度te可以为多个内电极21和22的平均厚度。
因此，下面对根据本发明的多层陶瓷电子元件（具体地为多层陶瓷电容器）进行描述，但是本发明并不局限于此。
在根据本发明的一种实施方式的多层陶瓷电容器中，如图1所示，“长度方向”，“宽度方向”和“厚度方向”分别定义为‘L’方向，‘W’方向和‘T’方向。这里，术语‘厚度方向’可以用于表示介电层层压的方向，即‘层压方向’。
根据本发明的一种实施方式，只要能够获得足够量的电容，对形成介电层1的原料并不加以特别地限制。例如，可以使用钛酸钡（BaTiO3）粉末。
作为用于形成介电层1的材料，多种陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂、分散剂等可以根据本发明的目的而添加到例如钛酸钡（BaTiO3）等粉末中。
本发明对用于形成介电层1的陶瓷粉末的平均颗粒直径并不加以特殊限制，并且该平均颗粒直径可以加以控制以实现本发明的目的，例如可以控制为小于等于400nm。
本发明对用于形成多个第一内电极21和第二内电极22的材料并不加以特殊限制，但是该材料可以为例如导电胶，该导电胶包括银（Ag）、铅（Pb）、铂（Pt）、镍（Ni）和铜（Cu）中的至少一种。
此外，多个内电极21和22可以包括陶瓷，对该陶瓷并不加以特殊限制，但是该陶瓷可以为例如钛酸钡（BaTiO3）。
外电极31和32可以形成在陶瓷体10的外表面上，以形成电容，并且外电极31和32可以与多个第一内电极21和第二内电极22电连接。
外电极31和32可以由与内电极相同的导电材料形成，但是并不限于此。例如，外电极31和32可以由铜（Cu）、银（Ag）、镍（Ni）等形成。
外电极31和32可以通过涂覆导电糊并随后进行烧结来形成，其中导电糊是通过将玻璃熔块添加到金属粉末来制备的。
参考图2和图3，当内电极21或22的厚度用te来表示时，可以满足0.1μm≤te≤0.5μm。内电极21或22的厚度可以为多个内电极21和22的平均厚度。
在本发明的一种实施方式中，多个内电极21和22的平均厚度可以从使用扫描电子显微镜（SEM）沿陶瓷体10的长度方向扫描陶瓷体10的横截面而获得的图像中测量，如图2所示。
例如，如图2所示，多个内电极21和22的平均厚度可以通过在图像中测量沿长度方向的30个等距点的厚度，然后对所测量的厚度计算平均值而获得，该图像为在使用扫描电子显微镜（SEM）扫描在穿过陶瓷体10的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面而获得的图像上提取的任意内电极的图像。内电极的厚度te可以定义为如上所述计算的多个内电极的平均厚度。
30个等距点处的厚度可以在电容形成部中测量，该电容形成部指第一内电极21和第二内电极22在其中相互重叠的区域。
此外，当这种平均值测量的方法广泛地应用到10个或者更多的内电极上并计算出平均值时，多个内电极21和22的平均厚度可以更加具有一般性。
通常，随着内电极厚度的增加，内电极的厚度并不一致，并且内电极并不连续，因此，内电极（inner electrode）可以部分断开，导致性能的恶化。
在内电极部分断开的情况下，断开部分的形状可能具有尖端或者突出到相邻的介电层中，因此电场可能集中在尖端部分或者断开部分的不均匀地突出的部分上。因此，可能会发生短路，并且击穿电压（BDV）特性可能恶化。
具体地，在多个内电极21和22的平均厚度te为0.1μm≤te≤0.5μm的情况下，可能会频繁地发生短路和击穿电压（BDV）特性恶化。
但是，如下文将说明的，即使在多个内电极21和22的平均厚度te为0.1μm≤te≤0.5μm的情况下，根据本发明的一种实施方式通过改进内电极的断开部分的形状，能够获得具有增强的耐电压特性和良好的可靠性的大容量多层陶瓷电子元件。
在多个内电极21和22的平均厚度低于0.1μm的情况下，可能会发生短路，并且击穿电压（BDV）特性可能恶化。
另一方面，在多个内电极21和22的平均厚度高于0.5μm的情况下，多个内电极21和22的平均厚度te很厚，因此，可能不会发生短路，并且击穿电压（BDV）特性可能不会恶化。
参考图4，在穿过陶瓷体10的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，可以满足0.7≤T1/te≤1.3。
内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc，和内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极断开部分最近的距离T1，可以从使用扫描电子显微镜（SEM）扫描穿过陶瓷体10的沿长度方向截断的横截面而获得的图像中测量，如图2所示。
例如，如图2所示，内电极颗粒各部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离可以在图像中测量，该图像为在使用扫描电子显微镜（SEM）扫描在穿过陶瓷体10的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度-厚度（L-T）方向截取的陶瓷体10的横截面而获得的图像上提取的任意内电极的图像。
内电极的断开部分可以指在每个内电极的沿长度方向截取的横截面上不连续的内电极的部分。因此，在内电极印刷区域内，位于内电极端部的最末断开部分并不包括在上述的内电极的断开部分中。
具体地，最接近内电极的断开部分的内电极颗粒21a可以指构成内电极的断开部分的内电极颗粒。
此外，内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向的距离Tc可以指，内电极颗粒21a在其中间部分的沿内电极的厚度方向的任意点沿长度方向的距离。
此外，内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc可以指，在内电极的中间部分上的任意点从内电极颗粒21a的一侧到另一侧的距离。
同时，内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点可以指，当在内电极颗粒21a的中间部分的任意点沿内电极的厚度方向画的虚拟垂线时内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点。
此外，内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向的距离T1可以指，在内电极的中间部分之上或之下25%厚度处的点上从内电极颗粒21a的一侧到另一侧的距离。
根据本发明的一种实施方式，距离Tc和距离T1之间的比值可以满足0.7≤T1/Tc≤1.3，该距离Tc为内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离，该距离T1为内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离。
由此，当Tc和T1之间的比值满足0.7≤T1/Tc≤1.3时，内电极的断开部分可以被圆形化（rounded），所以可以减小由于内电极的断开部分的形状而产生的电场集中。
因此，可以实现具有增强的耐电压特性和良好的可靠性的高容量的多层陶瓷电子元件。
当Tc和T1的比值低于0.7或者高于1.3时，内电极的断开部分可能具有尖端，因此，由于电场集中，可能会发生短路，并且耐电压特性可能会恶化。
根据本发明的一种实施方式，为了控制Tc和T1之间的比值以满足0.7≤T1/Tc≤1.3，内电极可以包括导电金属粉末和陶瓷粉末，并且当导电金属粉末的平均颗粒直径由Dn表示且陶瓷粉末的平均颗粒直径由Ds表示时，可以满足Ds/Dn≤1/6。
即，通过控制导电金属粉末的平均颗粒直径Dn和陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值满足Ds/Dn≤1/6，可以使内电极的断开部分圆形化。
具体地，当满足Ds/Dn≤1/6时，陶瓷粉末的平均颗粒直径小于导电金属粉末的平均颗粒直径，在这种情况下，由于细粒陶瓷粉末出现在导电金属粉末的表面上，内电极的断开部分可以圆形化。
当导电金属粉末的平均颗粒直径Dn和陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值（Ds/Dn）高于1/6时，陶瓷粉末的平均颗粒直径相对较大，因此内电极的断开部分可能没有被圆形化。
这可能会导致在内电极的断开部分出现尖端部分或者突出部分，因此，由于电场集中，可能会发生短路，并且耐电压特性可能会恶化。
此外，当介电层的厚度用Td来表示时，可以满足td≤0.6μm。介电层的厚度td可以指介电层的平均厚度。
在本发明的一种实施方式中，介电层1的平均厚度可以指设置在内电极21和22之间的介电层1的平均厚度。
介电层1的平均厚度可以在使用扫描电子显微镜（SEM）扫描陶瓷体10的沿长度方向的横截面而获得的图像上测量，如图2所示。
例如，如图2所示，介电层1的平均厚度可以通过在图像中测量沿长度方向的30个等距点的厚度然后计算测量厚度的平均值而获得，该图像为在使用扫描电子显微镜（SEM）扫描在穿过陶瓷体10的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度-厚度（L-T）方向截取的横截面而获得的图像上提取的任意介电层的图像。
30个等距点处的厚度可以在电容形成部中测量，在该电容形成部中，第一内电极21和第二内电极22相互重叠。
此外，当这种平均值测量的方法广泛地应用到10个或更多的介电层上并计算出平均值时，介电层的平均厚度可以更加具有一般性。
通常，在介电层的平均厚度td较小的情况下，例如td≤0.6μm，内电极可能部分地断开，因此，内电极的断开部分可能具有尖端或者突出到相邻的介电层中。因此，电场可能会集中在断开部分的尖端部分或者突出部分上，所以，可能会发生短路，并且耐电压特性可能会恶化。
可是，根据本发明的一个实施方式，即使在介电层的平均厚度满足td≤0.6μm的情况下，通过使内电极的断开部分圆形化，可以防止短路的发生，并且可以提高耐电压性能。
另一方面，在介电层的平均厚度td大于0.6μm时，介电层的平均厚度较厚，因此可能不会发生短路，并且耐电压性能可能不会恶化。
同时，在陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以为2至7，但是并不限于此。
每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以定义为任意介电层的沿厚度方向的虚拟垂线上分布的介电颗粒的数量。
根据本发明的一种实施方式，即使对于每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量为2至7的薄介电层的情况，通过使内电极的断开部分圆形化，可以防止短路，并且可以提高耐电压特性。
每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以指在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中设置的每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量。
此外，当这种平均值测量的方法广泛地应用到10个或者更多的介电层上并计算出平均值时，介电层的平均厚度可以更加具有一般性。
当每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量小于2时，由于介电颗粒的数量过少，可能会发生短路，并且耐电压特性可能会恶化。
另一方面，当每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量大于7时，由于介电颗粒的数量过多，可能不会发生短路，并且耐电压特性可能不会恶化。
图5为显示根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电容器的制作过程的视图。
参考图5，根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电子元件的制作方法可以包括：准备包括介电层的陶瓷生片（ceramic green sheet）；通过使用用于内电极的导电糊来分别在陶瓷生片上形成内电极图案（internal electrode pattern），该导电糊包含导电金属粉末和陶瓷粉末；以及层压和烧结陶瓷生片，该陶瓷生片上分别形成有内电极图案，以此形成陶瓷体，该陶瓷体包括多个相互相向地设置的内电极，并且介电层插入相互相向设置的内电极之间。这里，在陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，当内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示时，可以满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
在根据本发明的该实施方式的制造多层陶瓷电子元件的制作方法中，首先制备包括介电层的陶瓷生片。
陶瓷生片可以通过混合陶瓷粉末、粘合剂和溶剂来制备浆体，再使用刮浆法（doctor blade method）将浆体模塑成为具有若干μm的片来制作。
然后，通过使用用于内电极的导电糊，可以分别在陶瓷生片上形成内电极图案，其中，所述导电糊含有导电金属粉末和陶瓷粉末。
然后，其上分别形成有内电极的陶瓷生片可以被层压和烧结，以此形成包括多个相互相对设置的内电极并使介电层插入到相互相对设置的内电极之间的陶瓷体。
这里，当多个内电极的平均厚度通过te来表示时，可以满足0.1μm≤te≤0.5μm。
此外，在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，当内电极颗粒的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离用T1来表示时，可以满足0.7≤T1/Tc≤1.3。此外，当介电层的平均厚度用td来表示时，可以满足td≤0.6μm。
内电极可以包含导电金属粉末和陶瓷粉末，当导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，可以满足，Ds/Dn≤1/6。
在穿过陶瓷体的沿宽度（W）方向的中间部分截断并沿长度和厚度（L-T）方向截取的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量可以为2至7。
用于导电金属粉末的材料可以为银（Ag）、铅（Pb）、铂（Pt）、镍（Ni）和铜（Cu）中的至少一种。
此外，用于陶瓷粉末的材料可以为钛酸钡（BaTiO3）。
与根据本发明上述实施方式的多层陶瓷电子元件相同的特征的描述将被省略。
下面，结合对比例和实施例对本发明进行详细介绍，但是本发明并不限于此。
这些实施例分别在采用具有0.1μm≤te≤0.5μm的平均厚度的内电极21和22的多层陶瓷电容器上实施，以测试耐电压特性的改善是否取决于比值Ds/Dn和比值T1/Tc，其中Ds/Dn是导电金属粉末的平均颗粒直径Dn与陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值，T1/Tc是内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc，与内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离T1之间的比值。
根据这些实施例的每个多层陶瓷电容器都根据以下方法制造。
首先，将包括平均颗粒直径为0.1μm的由钛酸钡（BaTiO3）等制成的粉末的浆体涂覆在载体膜并且干燥，以制备多个陶瓷生片，并由此形成介质层1。
然后，制备用于内电极的导电糊，该导电糊包括导电金属粉末和陶瓷粉末。
用于内电极的导电糊通过丝网印刷法涂覆在陶瓷生片上，以分别在陶瓷生片上形成内电极，然后由此制成的片以190至250层的数量进行层压以形成层压件。
此后，层压件能够进行挤压和切割处理，由此制造0603标准尺寸的基片（chip）。该基片以1050℃至1200℃的温度在H2小于等于0.1%的的还原气氛下进行烧结。
接下来，执行外电极形成步骤、电镀步骤等，以制造多层陶瓷电容器。
通过观察每个多层陶瓷电容器样本的横截面可知，内电极的平均厚度大约0.10-0.65μm，介电层的平均厚度为0.10至0.8μm。
下面的表1根据内电极的平均厚度、比值Ds/Dn和比值T1/Tc对比了击穿电压（BDV）值，其中Ds/Dn是导电金属粉末的平均颗粒直径Dn与陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值，T1/Tc是内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc与内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离T1之间的比值。
表1
样本号 内电极的平均厚度te(μm) Ds/Dn T1/Tc BDV(最大值为60V)
*1 0.102 1/4 0.65 X
2 0.102 1/6 0.73 O
3 0.105 1/12 0.95 O
*4 0.223 1/2 0.53 X
*5 0.225 1/4 1.33 X
6 0.231 1/6 1.02 O
7 0.220 1/12 1.11 O
*8 0.312 1/4 0.53 X
9 0.322 1/6 0.77 O
10 0.319 1/12 0.91 O
*11 0.440 1/2 0.61 X
*12 0.412 1/4 1.44 X
13 0.426 1/6 1.28 O
14 0.445 1/12 0.83 O
15 0.493 1/6 0.89 O
16 0.488 1/12 1.15 O
*17 0.505 1/2 1.35 O
*18 0.543 1/4 0.63 O
*19 0.524 1/6 0.84 O
*20 0.650 1/12 0.77 O
在表1中，通过以1.0V/sec的速率施加直流电压来评估击穿电压（BDV）。基于60V的击穿电压，当没有发生绝缘击穿时，认为多层陶瓷电容器能够满足需要并标记为“O”，而当发生绝缘击穿时，认为多层陶瓷电容器有缺陷并标记为“X”。
从表1中可见，在样本2、3、6、7、9、10和13至16的情况下，样本不存在绝缘击穿的问题。这些样本中，内电极的平均厚度te满足0.1μm≤te≤0.5μm，距离T1和距离Tc之间的比值（T1/Tc）满足0.7≤T1/Tc≤1.3，其中，距离T1和距离Tc之间的比值是内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc与内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离T1之间的比值。
可以看到，在这些情况下，比值Ds/Dn满足Ds/Dn≤1/6，其中Ds/Dn是包含在用于内电极的导电糊中的导电金属粉末的平均颗粒直径Dn与陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值。
另一方面，可以看到，在样本1、4、5、8、11和12的情况下，T1/Tc的值小于0.7或者大于1.3，发生了绝缘击穿，这会导致耐电压特性恶化。
可以看到，在样本17至20的情况下，内电极的平均厚度高于0.5μm，无论比值Ds/Dn和比值T1/Tc是否分别满足本发明的数值范围，耐电压特性没有恶化。其中Ds/Dn是导电金属粉末的平均颗粒直径Dn与陶瓷粉末的平均颗粒直径Ds之间的比值，T1/Tc是内电极颗粒21a的中间部分沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离Tc与内电极颗粒21a的位于其中间部分之上或之下25%厚度处的点沿长度方向到内电极的断开部分最近的距离T1之间的比值。
如上所述，根据本发明的实施方式，通过使内电极的断开部分的形状圆形化，实现了具有增强的耐电压特性和良好的可靠性的大容量多层陶瓷电子元件。
虽然通过结合实施方式而对本发明进行了显示和描述，但很明显地，本领域技术人员能够对实施方式进行修改和改变而不会脱离本发明的精神和由附加的权利要求限定的范围。

Claims (20)

1.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：
陶瓷体，该陶瓷体中包括介电层；
多个内电极，该多个内电极相互面对并使所述介电层插入所述内电极之间；以及
外电极，该外电极与所述多个内电极电连接，
其中，当所述内电极的厚度用te来表示时，满足0.1μm≤te≤0.5μm，并且，在穿过所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，最接近内电极的断开部分的内电极颗粒的中间部分沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且所述内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25％厚度处的点沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用T1来表示时，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述内电极的厚度te为所述内电极的平均厚度。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，当所述介电层的平均厚度用td来表示时，满足td≤0.6μm。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述内电极包含导电金属粉末和陶瓷粉末，
当所述导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，并且所述陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，满足Ds/Dn≤1/6。
5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电子元件，其中，包含在所述内电极中的所述陶瓷粉末包括钛酸钡(BaTiO3)。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，在穿过所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量为2至7。
7.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：
陶瓷体，该陶瓷体中包括介电层；
多个内电极，该多个内电极相互相对地设置并使所述介电层插入所述内电极之间；以及
外电极，该外电极与所述多个内电极电连接，
其中，当所述介电层的厚度用td来表示时，满足td≤0.6μm，
并且，在穿过所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，最接近内电极的断开部分的内电极颗粒的中间部分沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且所述内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25％厚度处的点沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，当所述内电极的厚度用te来表示时，满足0.1μm≤te≤0.5μm。
9.根据权利要求8所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述内电极的厚度te为所述内电极的平均厚度。
10.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述介电层的厚度td为所述介电层的平均厚度。
11.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述内电极包含导电金属粉末和陶瓷粉末，
当所述导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，所述陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，满足Ds/Dn≤1/6。
12.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，在所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量为2至7。
13.一种制造多层陶瓷电子元件的方法，该方法包括：
制备包括介电层的陶瓷生片；
通过使用用于内电极的导电糊，在所述陶瓷生片上形成内电极图案，所述导电糊包括导电金属粉末和陶瓷粉末；以及
层压和烧结形成有所述内电极图案的所述陶瓷生片，以此形成陶瓷体，该陶瓷体包括多个相互面对地设置的内电极并使所述介电层插入所述内电极之间，
其中，在穿过所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，最接近内电极的断开部分的内电极颗粒的中间部分沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用Tc来表示，并且内电极颗粒的位于其中间部分之上或之下25％厚度处的点沿长度方向到所述内电极的断开部分最近的距离用T1来表示，满足0.7≤T1/Tc≤1.3。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述导电金属粉末的平均颗粒直径用Dn来表示，所述陶瓷粉末的平均颗粒直径用Ds来表示时，满足Ds/Dn≤1/6。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述内电极的厚度用te来表示时，满足0.1μm≤te≤0.5μm。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述内电极的厚度te为所述内电极的平均厚度。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述介电层的厚度用td来表示时，满足td≤0.6μm。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述介电层的厚度td为所述介电层的平均厚度。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，在穿过所述陶瓷体的沿宽度(W)方向的中间部分截断并沿长度和厚度(L-T)方向截取的所述陶瓷体的横截面中，每个介电层在厚度方向上的介电颗粒的数量为2至7。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，包含在用于所述内电极的所述导电糊中的所述陶瓷粉末包括钛酸钡(BaTiO3)。
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