CN103383896B - 多层电子部件及用于制造其的方法 - Google Patents
多层电子部件及用于制造其的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103383896B CN103383896B CN201310162655.4A CN201310162655A CN103383896B CN 103383896 B CN103383896 B CN 103383896B CN 201310162655 A CN201310162655 A CN 201310162655A CN 103383896 B CN103383896 B CN 103383896B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inhibitor
- electrode layer
- electronic parts
- interior electrode
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 101
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 76
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910014458 Ca-Si Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019092 Mg-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019395 Mg—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
- H01G4/0085—Fried electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
本发明涉及多层电子部件及用于制造其的方法，所述多层电子部件具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构，所述多层电子部件包括所述介电层和所述内部电极层，所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，其中基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，所述抑制剂包括0.5至20mol%的Ca成分。根据本发明，可以提供多层电子部件，其通过将Ca成分作为抑制剂的次要成分加入到内部电极层中以使当在内部电极层中包括的抑制剂成分移动至介电层时形成的界面上氧空位的出现最小化，从而可以实现优异的电特性和电极连接性。
Description
相关申请的引用
如下通过参考而要求且并入本国优先权申请和外国优先权申请：
“相关申请的引用
本申请要求于2012年5月4日提交的韩国专利申请序列号10-2012-0047686的权益，将其全部内容由此通过参考并入本申请中。”
技术领域
本发明涉及多层电子部件（多层电子元件，multilayer electronic component）及用于制造其的方法。
背景技术
多层陶瓷电容器（在下文中为MLCC）通过使用丝网、凹版印刷或其他方法在形成的介电层片上印刷导电糊以印刷内部电极层并且层压其上印刷了内部电极层的片来制造。
此时所使用的导电糊主要由无机物质例如诸如Ni和Cu的金属粉末和陶瓷粉末（抑制剂）以及有机物质诸如分散剂、树脂、添加剂和溶剂组成。
通常，由于在内部电极糊中使用的金属粉末诸如Ni和Cu具有比在介电层中使用的陶瓷粉末低的熔点，因此，烧结收缩开始的温度较低。因此，由于陶瓷粉末作为抑制剂加入以使收缩开始温度尽可能多地移动至类似于电介质的高温，并且在烧成内部电极层的过程中用作抑制剂的陶瓷粉末被吸收到介电层中从而最终有助于介电特性，抑制剂设计成与介电层具有相同或类似的组成。在通常的情况下，与介电层的组成相同的钛酸钡（BaTiO3）被用作抑制剂的主要成分，并且各种氧化物次要成分可以用来增加烧结开始温度。
内部电极在制造MLCC中通过以下工艺（方法）来烧结。
金属粉末在800至1000°C下收缩的同时抑制剂漏出的步骤（1）。介电层在1000至1100°C下收缩的同时内部电极层连接的步骤（2）。介电层在高于1100°C下变得致密的同时内部电极层凝聚的步骤（3）。
因此，随着烧结温度增加，电极断开增加，并且由于颗粒状金属粉末用于薄化，因此电极断开大大增加。
在常规的方法中，电极连接性（连通性）通过使用具有与用于内部电极层中的金属粉末的尺寸相同或更小的陶瓷粉末作为抑制剂来改善，以抑制金属粉末之间的接触，因此增加内部电极的收缩开始温度。
通常，由于在烧结之后抑制剂被吸收到介电层中从而最终有助于介电特性，因此设计成与介电层具有相同或类似的组成。而且，由于抑制剂应当分布在金属颗粒之间以限制烧结，因此通常其具有比金属粉末更小的粒径，并且其量根据片（chip）的烧成温度来调节。
在MLCC中，加入到内部电极层中的抑制剂成分在烧结过程中移动至介电层从而影响电介质的特性。由于超薄/超高容量的MLCC包括薄的电介质，因此抑制剂成分的效果较大。
根据MLCC的高容量和薄型化的趋势，内部电极层以及介电层变得更薄，并且需要更薄的内部电极。然而，除非电介质的烧成温度显著降低，否则由于内部电极变得更薄，很难形成具有优异的连接性的内部电极。
因此，将抑制剂加入到内部电极层中以抑制内部电极的烧结收缩。内部电极越薄，抑制剂的效果越大。当在电极与电介质之间的界面上形成许多氧空位（oxygen vacancies）时，不利地影响了诸如耐受特性、加速寿命和容量的电特性。
抑制剂的作用是尽可能多地降低烧结收缩开始的温度。然而，当用作内部电极的金属的烧结开始时，大多数抑制剂被推出到介电层中，或者它们中的一些被截留（捕获）在金属和被推出到介电层的抑制剂之间，以与介电层反应使得进行烧结。
因此，在接近于内部电极层20a和20b的介电层10的界面上形成很大程度上受抑制剂成分影响的层（在下文中，为抑制剂影响层（inhibitor-influencing layer）30a和30b）。在超高容量/薄MLCC的情况下，界面层的分数（部分，fraction）增加。
抑制剂使用具有比用于内部电极中的Ni的尺寸更小的钛酸钡（BaTiO3，BT）作为主要成分，并且该BT具有比应用于介电层的BT粉末更小的尺寸和更低的结晶度。并且，由于电介质和电极之间的界面被用作用于在烧成过程中除去粘结剂的通路，因此还原气氛相对起作用。因此，受抑制剂影响的层具有相对高频率的氧空位并且使耐电压特性、可靠性和容量特性劣化。
[相关领域文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利申请公开号1996-241828
发明内容
为了克服上述问题已经发明了本发明，因此本发明的一个目的是提供一种多层电子部件，其通过将Ca成分加入到抑制剂（所述抑制剂加入到用于多层电子部件诸如MLCC的内部电极层中）中来尽可能多地抑制氧空位的出现而具有优异的电特性诸如耐电压特性、加速寿命和容量。
而且，本发明的另一个目的是提供一种多层电子部件，当在内部电极层和介电层之间的界面上形成抑制剂影响层时通过将Ca成分加入到抑制剂（所述抑制剂加入到内部电极层中）中而能够抑制在抑制剂影响层中出现氧空位。
本发明的又一个目的是提供一种用于制造多层电子部件的方法。
根据用于实现该目的的本发明的一个方面，提供了一种具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构的多层电子部件，其中内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料为0.5至20mol%的钙（Ca）成分。
优选的是，基于金属粉末的重量，抑制剂的含量为0.5至20wt%。
根据本发明的实施方式，优选的是，Ca成分以CaCO3或Ba-Ca-Si（BCS）的形式被包括。
Ba-Ca-Si（BCS）可以由20至25mol%的Ba、19至24.5mol%的Ca、和50至60mol%的Si组成。
当以BCS的形式包括钙（Ca）成分时，优选的是，基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，钙（Ca）成分以小于4.5mol%的量被包括。
镍或铜可以优选用作内部电极层的金属粉末。
根据本发明的实施方式，优选的是，介电层的厚度为0.1至0.5μm。
而且，根据用于实现该目的的本发明的另一个方面，提供了一种具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构的多层电子部件，其中内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料为0.5至20mol%的钙（Ca）成分，从而当在烧结通过交替层压介电层和内部电极层形成的层压体之后通过移动在内部电极层中包括的抑制剂而在介电层和内部电极层之间形成抑制剂影响层时抑制在抑制剂影响层中出现氧空位。
优选的是，作为抑制剂包括的钙（Ca）成分并不与金属粉末反应。
金属粉末可以是镍（Ni）或铜（Cu）。
而且，根据用于实现该目的的本发明的又一个方面，提供了一种用于制造多层电子部件的方法，包括以下步骤：形成成为介电层的生片（green sheet），在所述生片上形成内部电极层；层压其上形成了内部电极层的所述生片；以及对层压的片进行烧成，其中内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料为0.5至20mol%的钙（Ca）成分。
优选的是，基于金属粉末的重量，抑制剂的含量为0.5至20wt%。
优选的是，Ca成分以CaCO3或Ba-Ca-Si（BCS）的形式被包括。
附图说明
根据以下结合附图的实施方式的描述，本发明的总发明构思的这些和/或其他方面以及优点将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是现有技术的用于说明MLCC中内部电极层的抑制剂的影响的结构的示意图；以及
图2是示出了MLCC中的典型抑制剂的作用的示意图。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述本发明。
提供了本文中使用的术语以说明具体实施方式，不是限制本发明。在整个本说明书中，除非上下文另外明确指明，否则单数形式包括复数形式。而且，本文中使用的术语“包括”和/或“包含”规定所述形状、数量、步骤、操作、构件、元件、和/或其组的存在，但是不排除一个或多个其他形状、数量、步骤、操作、构件、元件、和/或其组的存在或添加。
本发明涉及一种多层电子部件及用于制造其的方法，其能够使当在内部电极层中包括的抑制剂成分移动至介电层时形成的界面上的氧空位的出现最小化，并且实现优异的电特性和电极连接性。
图2示出了在制造作为多层电子部件的MLCC中典型的抑制剂的作用。参考此，当烧结其中在介电层110a和110b之间形成内部电极层120的介电片时，通过抑制用作内部电极层120的金属粉末的镍金属122的收缩开始，内部电极层120中包括的抑制剂121执行抑制剂的天然作用（1）。
接着，镍金属粉末122的收缩在700至900°C下开始，并且开始镍金属粉末122的颈缩（necking），使得在镍金属粉末122之间以及在抑制剂121之间发生凝聚（2）。
最后，抑制剂121从内部电极层120中漏出，然后移动以被吸收到介电层110a和110b中或者在高于900°C下形成单独的抑制剂影响层（3）。介电层110a和110b与从内部电极层120引入的抑制剂反应，同时开始烧结。因此，抑制剂的组成影响介电层的特性。
根据本发明实施方式的多层电子部件包括介电层和内部电极层，所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，并且基于100mol%的钛酸钡基础材料，所述抑制剂包括0.5至20mol%的Ca成分。
在整个本发明的说明书中使用的“抑制剂”是指与金属粉末一起用于内部电极层中以起到降低金属粉末的烧成温度的作用的材料。
在具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构的多层电子部件中，本发明包括Ca成分作为内部电极层的抑制剂。
内部电极层由用于形成内部电极的金属粉末和用于调节金属粉末的烧结性能的抑制剂组成。镍或铜可以优选被用作内部电极层的金属粉末，并且其中，镍可以是最优选使用的。
而且，抑制剂包括与用作介电层的基础材料的钛酸钡相同的作为主要成分的材料和作为次要成分（sub-component）的Ca成分。
优选的是，根据本发明的抑制剂的含量为0.5至20wt%。当抑制剂的含量小于0.5wt%时，由于控制电极的收缩的困难性，电极连接性降低。而且，当超过20wt%时，由于从内部电极层漏出的抑制剂的量因抑制剂的高分数（部分，fraction）而增加，因此由于在最后烧成后电极的连接性劣化而不可能满足电特性。
而且，优选的是，基于100mol%的作为抑制剂的主要成分的钛酸钡（BT），用作根据本发明的内部电极层中的抑制剂的次要成分的Ca成分以0.5至20mol%的量被包括。当基于100mol%的钛酸钡，作为抑制剂的次要成分的Ca成分的量小于0.5mol%时，诸如加速寿命的可靠性可能劣化。而且，当Ca成分以大于20mol%的量过多添加时，相反，由于整个分散性的劣化可靠性可能会劣化。
根据本发明的实施方式，优选的是，用作基础材料的次要成分的Ca成分以CaCO3或Ba-Ca-Si（BCS）的形式被包括。如果Ca成分以CaO的形式加入，则在分散过程期间不易于确保相稳定性。因此，有利的是，Ca成分以具有相对高分散性的CaCO3或Ba-Ca-Si（BCS，在混合后通过加热形成的煅烧相）的形式加入。
而且，当Ca成分以Ba-Ca-Si（BCS）的形式被包括时，优选的是，Ba-Ca-Si（BCS）由20至25mol%的Ba、19至24.5mol%的Ca、和50至60mol%的SiO2组成，从而合成稳定相。
根据本发明的实施方式，当钙（Ca）成分以BCS的形式被包括时，优选的是，基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，钙（Ca）成分以小于4.5mol%的量被包括。当钙成分以大于4.5mol%的量被包括时，不是优选的，这是因为BCS中包括的SiO2含量也增加从而促进烧成，因此大大劣化了电极连接性并且对电特性和可靠性两者具有较差的影响。
而且，当使用除了Ca之外的其他金属，例如Mg作为本发明的抑制剂的次要成分时，由于它们可以与用作金属粉末的Ni很好地反应并且因此容易形成Ni-Mg-O化合物，因此不是优选的。因为Ca并不易于与Ni形成化合物，因此可以控制在抑制剂影响层中氧空位的出现，所以其可以优选被使用。
本发明的多层部件可以使用其中加入了通常用作介电层的各种添加剂的钛酸钡基础材料来形成，并且优选的是，介电层的厚度为0.3至1.2μm。
而且，根据本发明另一个实施方式的多层电子部件包括介电层和内部电极层，所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，并且基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，所述内部电极层的抑制剂包括0.5至20mol%的Ca成分，从而当所述内部电极层的抑制剂移动至介电层和内部电极层之间的界面以形成抑制剂影响层时抑制在抑制剂影响层中出现氧空位。
本发明中使用的“氧空位”是指当氧从其中氧应当存在于氧化物中的空间泄漏时形成的空的空间（empty space）。例如，当将添加剂（例如，抑制剂）混合在BaTiO3中时，通过烧成气氛（还原）等，添加剂可以存在于BaTiO3（ABO3结构）中的A和B位点，并且通过脱粘剂（de-binder）等，碳以CO2的形式蒸发，使得其中应当存在氧的空间是空的。即，O具有-2电荷，并且当其中应当存在氧的空间是空的时，出现具有+2电荷的氧空位。当氧空位通过施加的电场而移动时，可靠性劣化。氧空位越多并且施加的温度和电压越高，则由于移动速度和量的增加，可靠性被大大劣化。
在本发明中，由于包括金属粉末和抑制剂的内部电极层包括Ca成分作为抑制剂的次要成分，因此可以有效地控制在内部电极层和介电层之间的界面上形成的抑制剂影响层中的氧空位的出现。由于在内部电极层中包括的Ca成分并不易于与用作内部电极的镍金属反应，因此可以使氧空位的出现最小化。
而且，根据本发明另一个实施方式的用于制造多层电子部件的方法包括以下步骤：形成成为介电层的生片，在所述生片上形成内部电极层，层压其上形成了内部电极层的所述生片，以及对层压的片进行烧成，并且所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，其中基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，所述抑制剂包括0.5至20mol%的Ca成分。
制造根据本发明的多层电子部件的第一步骤是形成成为介电层的生片的工艺。所述生片可以通过利用适当的方法涂布用于典型的多层电子部件中的电介质组合物（介电成分，dielectric composition）来制造，并且涂布方法没有特别限制。
成为介电层的生片可以形成有0.3至1.2μm的厚度，但不限于此。
而且，第二步骤是在所述生片上形成内部电极层的工艺。所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，其中基于100mol%的钛酸钡（BT）基础材料，所述抑制剂包括0.5至20mol%的Ca成分。
在所述生片上形成内部电极层的方法也没有特别限制，并且可以使用在典型的多层电子部件中使用的任何方法。根据本发明的内部电极层可以形成有0.3至1.0μm的厚度，但不限于此。
第三步骤是层压其上形成了内部电极层的所述生片的工艺。其上形成了内部电极层的所述生片可以被层压成具有满足预定目的的厚度。
最后的步骤是对层压的片进行烧成的工艺。根据烧成温度对内部电极层和介电层进行烧成。通常，构成内部电极层的金属粉末在烧成的同时收缩。此时，内部电极层中包括的金属粉末的颈缩开始，并且作为抑制剂的次要成分的Ca成分和金属粉末彼此凝聚。而且，当温度升高时介电层的烧成开始，并且Ca成分从内部电极层中被推出，然后移动至介电层中。Ca成分可以被全部吸收到介电层中或者在内部电极层与介电层之间的界面上形成抑制剂影响层。
根据本发明，由于通过在抑制剂中包括Ca成分可以抑制在抑制剂影响层中形成氧空位，因此可以克服耐电压特性、可靠性和容量的劣化。
优选的是，基于金属粉末的重量，Ca抑制剂的含量为0.5至20wt%，并且优选的是，Ca成分以CaCO3或Ba-Ca-Si（BCS）的形式被包括。
在下文中，将详细地描述本发明的优选实施方式。以下实施方式仅仅说明了本发明，并且不应当解释为本发明的范围限于以下实施方式。而且，虽然在以下实施方式中使用了一些化合物，但是对于本领域技术人员来说显然的是，甚至当使用它们的等价物时也示出了相同或类似的效果。
实施方式
在改变下面表1的组成和含量的同时制造多层电子部件。使用包括作为主要成分的钛酸钡和作为次要成分的Ca成分的抑制剂来制造超高容量MLCC（小于0.5μm的电介质厚度，内部电极0.6μm）。
此外，制造的超高容量MLCC的加速寿命利用在高温和高电压下IR值的DROP行为来比较。容量和损耗因子（DF）（介电损失，介电损耗）作为电特性测量，并且其结果在下面的表1中示出。
[表1]
如在上面表1中的结果，当基于镍（即，金属粉末）的重量，抑制剂的总量大于20wt%时，由于抑制剂的分数高，因此从内部电极层漏出的抑制剂的量增加，在最终烧成之后电极的连接性劣化，因此使电特性劣化。
而且，当基于作为抑制剂的主要成分的钛酸钡（BT），用作抑制剂的次要成分的Ca成分的量大于20mol%时，由于整体分散性劣化，因此可靠性也劣化。
此外，当加入以煅烧的BCS形式的Ca时，不发生因分散性的劣化引起的可靠性的劣化，但是当Ca以大于4.5mol的量加入时，不是优选的，因为BCS中包括的SiO2含量也增加从而促进烧成，因此大大劣化了电极连接性并且对电特性和可靠性两者具有差的影响。
根据本发明，可以提供用于制造多层电子部件诸如多层陶瓷电容器（MLCC）的内部电极并且使用通过尽可能多地抑制内部电极对高温的收缩用于改善MLCC的特性的Ca抑制剂。
而且，本发明可以提供多层电子部件，其通过将Ca成分作为抑制剂加入到内部电极层中以使当在内部电极层中包括的抑制剂成分移动至介电层时形成的内部电极层和介电层之间的界面上在抑制剂影响层中氧空位的出现最小化，从而可以实现优异的电特性和电极连接性。
Claims (11)
1.一种多层电子部件，具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构，其中所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol％的钛酸钡(BT)基础材料为0.5至20mol％的钙(Ca)成分，其中所述钙(Ca)成分以Ba-Ca-Si(BCS)的形式被包括，
并且其中所述Ba-Ca-Si(BCS)由20至25mol％的Ba、19至24.5mol％的Ca、和50至60mol％的Si组成，且Ba、Ca和Si的成分总共为100mol％。
2.根据权利要求1所述的多层电子部件，其中，基于所述金属粉末的重量，所述抑制剂的含量为0.5至20wt％。
3.根据权利要求1所述的多层电子部件，其中，当以Ba-Ca-Si(BCS)的形式包括所述钙(Ca)成分时，基于100mol％的所述钛酸钡(BT)基础材料，所述钙(Ca)成分以小于4.5mol％的量被包括。
4.根据权利要求1所述的多层电子部件，其中，所述内部电极层的所述金属粉末是镍(Ni)或铜(Cu)。
5.根据权利要求1所述的多层电子部件，其中，所述介电层的厚度为0.3至1.2μm。
6.根据权利要求1所述的多层电子部件，其中，所述内部电极层的厚度为0.3至1.0μm。
7.一种多层电子部件，具有其中交替层压了介电层和内部电极层的结构，其中所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol％的钛酸钡(BT)基础材料为0.5至20mol％的钙(Ca)成分，从而当在烧结通过交替层压所述介电层和所述内部电极层形成的层压体之后通过移动在所述内部电极层中包括的抑制剂而在所述介电层和所述内部电极层之间形成抑制剂影响层时抑制在所述抑制剂影响层中出现氧空位，其中所述钙(Ca)成分以Ba-Ca-Si(BCS)的形式被包括，并且其中所述Ba-Ca-Si(BCS)由20至25mol％的Ba、19至24.5mol％的Ca、和50至60mol％的Si组成，且Ba、Ca和Si的成分总共为100mol％。
8.根据权利要求7所述的多层电子部件，其中，作为所述抑制剂包括的所述钙(Ca)成分不与所述内部电极层的所述金属粉末反应。
9.根据权利要求8所述的多层电子部件，其中，所述金属粉末是镍(Ni)或铜(Cu)。
10.一种用于制造多层电子部件的方法，包括：
形成成为介电层的生片；
在所述生片上形成内部电极层；
层压其上形成了所述内部电极层的所述生片；以及
对层压的片进行烧成，其中所述内部电极层包括金属粉末和抑制剂，所述抑制剂是基于100mol％的钛酸钡(BT)基础材料为0.5至20mol％的钙(Ca)成分，其中所述钙(Ca)成分以Ba-Ca-Si(BCS)的形式被包括，并且其中所述Ba-Ca-Si(BCS)由20至25mol％的Ba、19至24.5mol％的Ca、和50至60mol％的Si组成，且Ba、Ca和Si的成分总共为100mol％。
11.根据权利要求10所述的用于制造多层电子部件的方法，其中，基于所述金属粉末的重量，所述抑制剂的含量为0.5至20wt％。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2012-0047686 | 2012-05-04 | ||
| KR1020120047686A KR101761940B1 (ko) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | 적층형 전자 부품 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103383896A CN103383896A (zh) | 2013-11-06 |
| CN103383896B true CN103383896B (zh) | 2017-09-01 |
Family
ID=49491661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310162655.4A Active CN103383896B (zh) | 2012-05-04 | 2013-05-03 | 多层电子部件及用于制造其的方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9257232B2 (zh) |
| JP (1) | JP5849361B2 (zh) |
| KR (1) | KR101761940B1 (zh) |
| CN (1) | CN103383896B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102107029B1 (ko) | 2014-10-08 | 2020-05-07 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법 |
| KR102183425B1 (ko) * | 2015-07-22 | 2020-11-27 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 전자부품 |
| KR102584993B1 (ko) * | 2018-02-08 | 2023-10-05 | 삼성전기주식회사 | 커패시터 부품 및 그 제조방법 |
| KR102089704B1 (ko) * | 2018-05-28 | 2020-03-16 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 전자부품 및 이의 제조방법 |
| US11699552B2 (en) | 2020-12-31 | 2023-07-11 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer ceramic electronic component |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1637972A (zh) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Tdk株式会社 | 多层陶瓷电容器及其制造方法 |
| CN1870191A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-29 | Tdk株式会社 | 积层陶瓷电子部件的制造方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08241828A (ja) | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ |
| JP4403705B2 (ja) * | 2003-02-17 | 2010-01-27 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
| JP3908715B2 (ja) * | 2003-10-24 | 2007-04-25 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP4517689B2 (ja) | 2004-03-15 | 2010-08-04 | 株式会社村田製作所 | 導電ペースト及びこれを用いた積層型電子部品 |
| JP4412013B2 (ja) | 2004-03-16 | 2010-02-10 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層セラミック電子部品用の誘電体ペーストおよび積層セラミック電子部品用の積層体ユニットの製造方法 |
| JP4295179B2 (ja) | 2004-08-31 | 2009-07-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子部品およびその製造方法 |
| JP2006206362A (ja) | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Kyocera Corp | 誘電体磁器及びこれを用いた積層セラミックコンデンサ |
| US7528088B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-05-05 | Tdk Corporation | Electronic device |
| TW200705481A (en) * | 2005-04-28 | 2007-02-01 | Tdk Corp | Method of production of multilayer ceramic electronic device |
| JP2006319205A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 |
| JP4303715B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2009-07-29 | Ｔｄｋ株式会社 | 導電性ペーストおよび積層型電子部品の製造方法 |
| JP2007173480A (ja) | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Tdk Corp | 積層型電子部品およびその製造方法 |
| JP2007258476A (ja) | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Tdk Corp | 積層型電子部品およびその製造方法 |
| JP2007273684A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Tdk Corp | 積層型電子部品の製造方法 |
| JP5146475B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2013-02-20 | Ｔｄｋ株式会社 | 誘電体磁器組成物およびセラミック電子部品 |
-
2012
- 2012-05-04 KR KR1020120047686A patent/KR101761940B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-03-13 US US13/801,102 patent/US9257232B2/en active Active
- 2013-03-18 JP JP2013054963A patent/JP5849361B2/ja active Active
- 2013-05-03 CN CN201310162655.4A patent/CN103383896B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1637972A (zh) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Tdk株式会社 | 多层陶瓷电容器及其制造方法 |
| CN1870191A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-29 | Tdk株式会社 | 积层陶瓷电子部件的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101761940B1 (ko) | 2017-07-26 |
| JP5849361B2 (ja) | 2016-01-27 |
| US9257232B2 (en) | 2016-02-09 |
| CN103383896A (zh) | 2013-11-06 |
| JP2013236060A (ja) | 2013-11-21 |
| US20130294008A1 (en) | 2013-11-07 |
| KR20130124068A (ko) | 2013-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100631995B1 (ko) | 저온 소성용 유전체 자기조성물 및 이를 이용한 적층세라믹 콘덴서 | |
| JP4786604B2 (ja) | 誘電体磁器及びそれを用いた積層セラミックコンデンサ | |
| JP4794385B2 (ja) | 非還元性誘電体組成物及び積層セラミックコンデンサー | |
| JP4821357B2 (ja) | 電子部品、誘電体磁器組成物およびその製造方法 | |
| CN105693236B (zh) | 低温烧结介电组合物以及由其形成的多层陶瓷电容器 | |
| CN103383896B (zh) | 多层电子部件及用于制造其的方法 | |
| JP5234035B2 (ja) | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| JP5343974B2 (ja) | 誘電体セラミック組成物および積層セラミックコンデンサ | |
| KR101730184B1 (ko) | 도전성 페이스트 조성물 및 이를 이용한 적층 세라믹 콘덴서의 제조방법 | |
| JP2012169620A (ja) | 積層セラミック電子部品及びその製造方法 | |
| JP4999988B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサ | |
| CN103474237B (zh) | 多层陶瓷组件 | |
| JP2005179174A (ja) | 積層セラミックコンデンサ用誘電体組成物、積層セラミックコンデンサ、及び積層セラミックコンデンサの製造方法 | |
| JP2008162830A (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP5046699B2 (ja) | 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ | |
| KR101792275B1 (ko) | 내부 전극용 도전성 페이스트, 이를 포함하는 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 | |
| JP2009182011A (ja) | 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法 | |
| JP4888572B2 (ja) | 導電性ペーストおよび電子部品の製造方法 | |
| JP2005162557A (ja) | 誘電体磁器組成物の製造方法、誘電体層含有電子部品の製造方法および誘電体層含有電子部品 | |
| JP5488118B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP2006278615A (ja) | 積層セラミックコンデンサおよびその製法 | |
| JP2005026342A (ja) | 積層型電子部品 | |
| JP2005281066A (ja) | 誘電体セラミックおよび積層セラミックコンデンサ | |
| JP4809036B2 (ja) | 積層セラミックコンデンサおよびその製法 | |
| JP2006096574A (ja) | 誘電体磁器組成物、積層型セラミックコンデンサ、および電子部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |