CN103578762A - 层压式陶瓷电子元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种层压式陶瓷电子元件及其制造方法。所述层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及第一内电极和第二内电极，第一内电极和第二内电极彼此相对设置，在陶瓷本体中电介质层插入第一内电极和第二内电极之间；其中，陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体的厚度为t而覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局申请的申请号为10-2012-0079526、申请日为2012年7月20日的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容在此通过引用合并于本申请。
技术领域
本发明涉及一种具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电子元件及其制造方法。
背景技术
近来，由于电子产品已经小型化，因此对小型的、高电容的层压式陶瓷电子元件的需求增大。
因此，已经尝试通过多种方法对电介质材料和内电极进行薄型化并增加层压层数。目前，已经制造出具有薄型化的电介质层和增加的层压层数的层压式陶瓷电子元件。
另外，为了实现电介质层的薄型化，目前，已经制造出由包含有精细的陶瓷粉末的电介质层所形成的陶瓷电子部件。
另外，为了满足对小型化以及高电容需求的增加，作为非电容形成部分的覆盖层的厚度也减小。
由此引发了层压式陶瓷电子元件的防潮性能（humidity resistancecharacteristics）方面的问题，并因此产生层压式陶瓷电子元件的可靠性降低的问题。
另外，由于防潮性能的问题，可能导致层压式陶瓷电子元件的寿命缩短。
发明内容
本发明一方面提供一种具有优异的防潮性能的高电容的层叠式陶瓷电子元件，以及该层叠式陶瓷电子元件的制造方法。
根据本发明的一个方面，提供一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，可以满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
Dc1和Dc2的比值可以满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，可以满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
Dc1和Dc3的比值可以满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
根据本发明的另一方面，提供一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；并且在所述覆盖层分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
Dc1和Dc2的比值可以满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，可以满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
Dc1和Dc3的比值可以满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
Dc1和Dc2的比值可以满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63；并且在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，可以满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
根据本发明的另一方面，提供一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
Dc1和Dc3的比值可以满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05；并且当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，可以满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
Dc1和Dc2的比值可以满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
根据本发明的另一方面，提供一种制造层压式陶瓷电子元件的方法，该方法包括：使用包括陶瓷粉末和添加剂的浆料制备陶瓷基片；使用导电金属糊剂在各所述陶瓷基片上形成内电极图案；以及层压所述陶瓷基片并且对所述陶瓷基片实施烧结，以形成陶瓷本体，该陶瓷本体包括：电介质层；以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，所述电介质层插入于所述第一内电极和所述第二内电极之间；其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
通过控制所述添加剂的组分来控制所述覆盖层中的所述电介质颗粒的所述平均粒径。
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，可以满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91
在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，可以满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解本发明上述的以及其他的方面、特征和优点；其中：
图1是示意性地显示根据本发明的一种示例性的实施方式的层压式陶瓷电容器的立体图；
图2是沿图1中的B-B’线截取的剖视图；
图3是图2中的S区域的放大图；以及
图4是根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电容器的制造工艺示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的实施方式。不过，本发明可以以多种不同的方式体现，不应将本发明解释为受限于此处所阐述的实施方式。更确切地说，提供这些实施方式是为了使所公开的内容详尽和完整，并且向本领域技术人员全面地表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可能放大了元件的形状和尺寸，并且，相同的附图标记全部用于标识相同的或者相似的元件。
图1是示意性地显示根据本发明的一种示例性的实施方式的层压式陶瓷电容器的立体图。
图2是沿图1中的B-B’线截取的剖视图。
图3是图2中的S区域的放大图。
参见图1至图3，根据本发明的一种实施方式的层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体10，该陶瓷本体10包括电介质层1；以及第一内电极21和第二内电极22，该第一内电极21和第二内电极22彼此相对设置，在陶瓷本体10中电介质层1插入第一内电极21和第二内电极22之间；其中，陶瓷本体10包括：活性层A，该活性层A是电容形成部分；以及覆盖层C，该覆盖层C是非电容形成部分，该覆盖层C形成在活性层A的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当活性层A中的电介质颗粒的平均粒径（average particlediameter）为Da而覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
以下将描述根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电子元件。特别地，本发明的实施方式将层压式陶瓷电容器描述为层压式陶瓷电子元件，但并不限于此。
根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电容器包括：陶瓷本体10，该陶瓷本体10包括电介质层1；以及第一内电极21和第二内电极22，该第一内电极21和第二内电极22彼此相对设置，在陶瓷本体10中电介质层1插入第一内电极21和第二内电极22之间；其中，陶瓷本体10包括：活性层A，该活性层A是电容形成部分；以及覆盖层C，该覆盖层C是非电容形成部分，该覆盖层C形成在活性层A的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05。
形成电介质层1的原材料并不是明确地局限于能够获得足够电容的材料。例如，可以使用钛酸钡（BaTiO3）粉末。
根据本发明的目的，可以将各种形式的陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂（plasticizers）、偶联剂（coupling agents）、分散剂（dispersing agents）等类似物添加到诸如钛酸钡（BaTiO3）等的粉末中，以作为形成电介质层1的材料。
根据本发明的实施方式，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05。
也就是说，覆盖层C的厚度小于5%的陶瓷本体10的厚度；但是为了实现小型的高电容的层压式陶瓷电子元件，覆盖层C的厚度可以更小。
根据本发明的实施方式，即使当覆盖层C的厚度小于5%的陶瓷本体10的厚度时，仍然能够实现使层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能。
另一方面，当覆盖层C的厚度大于5%的陶瓷本体10的厚度时，覆盖层C的厚度已经足够，因此不会出现防潮性能和加速寿命（acceleration lifespan）方面的缺陷。
形成第一内电极层21和第二内电极层22的材料没有具体限制。例如，第一内电极层21和第二内电极层22可以由诸如钯（Pd）、钯银合金（Pd-Ag）等贵金属形成，而导电糊剂（conductive paste）至少包括镍（Ni）和铜（Cu）中的一者。
同时，为了形成电容，可以在陶瓷本体10的外部形成外电极31和外电极32，该外电极31和外电极32可以电连接至内电极层21和22。
形成外电极31和外电极32的导电材料可以与形成内电极的导电材料相同，但不限于此，并且例如，外电极31和外电极32可以由铜（Cu）、银（Ag）、镍（Ni）等形成。
外电极31和外电极32可以通过涂覆由将玻璃粉末添加至金属粉末中制备而成的导电糊剂并对该导电糊剂实施烧结来形成。
根据本发明的实施方式，活性层A中的电介质颗粒的平均粒径为Da，覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径为Dc，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
通过分析图2中所示的将陶瓷本体10沿电介质层1的层压方向剖切后通过扫描型电子显微镜（SEM）获取的电介质层的横截面的图像，可以测量出活性层A中的电介质颗粒的平均粒径Da和覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc。
例如，可以使用支持在美国材料与试验协会（ASTM）E112中定义的平均粒度标准测量方法的粒度（grain size）测量软件来测量活性层A中的电介质颗粒的平均粒径Da和覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc。
通过对活性层A中的电介质颗粒的平均粒径Da和覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc进行控制，使得满足0.7≤Dc/Da≤1.5，可以使得根据本发明的实施方式的高电容的层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能。
另外，由于高电容的层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能和较长的寿命，因此可以具有优异的可靠性。
当活性层A中的电介质颗粒的平均粒径Da和覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc的比值Dc/Da低于0.7时，由于覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc相对较小，所以会延迟烧结起燃温度（initiation temperature）；其结果是可能产生裂纹。
当活性层A中的电介质颗粒的平均粒径Da和覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc的比值Dc/Da超过1.5时，覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径Dc相对较大，其结果是可能劣化防潮性能。
在根据本发明的实施方式的层压式电容器中，在覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
在本发明的实施方式中，覆盖层可以沿厚度方向分成三个相等部分，但本发明的实施方式并不限于此，而是可以分成多个部分。
通过控制最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1相对于中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc2的比值，使得满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91，可以实现具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电容器。
另外，当Dc1和Dc2的比值满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63时，由于高电容的层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能和较长的寿命，因此可以具有优异的可靠性。
最外层部分是指沿厚度方向的外层，即，当覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分时的陶瓷本体10的顶面。
当最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1和中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc2的比值Dc1/Dc2小于1.11时，最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径和中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径之间的差异不大，其结果是可能产生裂纹。
另一方面，当最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1和中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc2的比值Dc1/Dc2超过2.91时，最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径和中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径之间的差异过大，其结果是可能劣化防潮性能。
在根据本发明的实施方式的层压式电容器中，在覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
通过控制最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1相对于底层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc3的比值，使得满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88，可以实现具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电容器。
另外，当Dc1和Dc3的比值满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59时，由于高电容的层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能和较长的寿命，因此可以具有优异的可靠性。
底层部分是指沿厚度方向的部分中的内部部分，即，当覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分时的与活性层A（陶瓷本体10的电容形成部分）邻接的区域。
当最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1和底层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc3的比值Dc1/Dc3小于1.13时，最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径和底层部分中的电介质颗粒的平均粒径之间的差异不大，其结果是可能产生裂纹。
另一方面，当最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc1和底层部分中的电介质颗粒的平均粒径Dc3的比值Dc1/Dc3超过4.88时，最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径和底层部分中的电介质颗粒的平均粒径之间的差异过大，其结果是可能劣化防潮性能。
覆盖层C没有特定的限制，并且因此可以包括诸如陶瓷粉末和添加剂。
根据本发明的实施方式，通过控制添加剂的组分，一种控制覆盖层C的每个区域中的电介质颗粒的平均粒径的方法可以获得实施，但本发明的实施方式不限于此。
根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体10，该陶瓷本体10包括电介质层1；以及第一内电极21和第二内电极22，该第一内电极21和第二内电极22彼此相对设置，在陶瓷本体10中电介质层1插入第一内电极21和第二内电极22之间；其中，陶瓷本体10包括：活性层A，该活性层A是电容形成部分；以及覆盖层C，该覆盖层C是非电容形成部分，该覆盖层C形成在活性层A的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05，以及当覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分、三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1并且三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，可以满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
覆盖层可以包括陶瓷粉末和添加剂，通过控制添加剂的组分，可以控制覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径。
在根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电子元件中，在此处将略去与上述的根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电子元件重复的部分。
根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电子元件包括：陶瓷本体10，该陶瓷本体10包括电介质层1；以及第一内电极21和第二内电极22，该第一内电极21和第二内电极22彼此相对设置，在陶瓷本体10中电介质层1插入第一内电极21和第二内电极22之间；其中，陶瓷本体10包括：活性层A，该活性层A是电容形成部分；以及覆盖层C，该覆盖层C是非电容形成部分，该覆盖层C形成在活性层A的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05，以及当覆盖层C沿厚度方向分成三个相等部分、三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1并且三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
当活性层A中的电介质颗粒的平均粒径为Da而覆盖层C中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5；并且当覆盖层C的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
根据本发明的另一种实施方式，当陶瓷本体10的厚度为t而覆盖层C的厚度为T时，通过满足关系：T≤t×0.05、0.7≤Dc/Da≤1.5、1.11≤Dc1/Dc2≤2.91以及1.13≤Dc1/Dc3≤4.88，可以实现具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电容器。
另外，通过满足关系1.56≤Dc1/Dc2≤2.63和1.74≤Dc1/Dc3≤3.59，高电容的层压式陶瓷电容器具有优异的防潮性能和较长的加速寿命，从而具有优异的可靠性。
覆盖层C可以包括陶瓷粉末和添加剂，通过控制添加剂的组分，可以控制覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径。
在根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电子元件中，在此处将略去与上述的根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电子元件重复的部分。
图4是根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电容器的制造工艺示意图。
参见图4，根据本发明的另一种实施方式的层压式陶瓷电子元件的制造方法包括：使用包括陶瓷粉末和添加剂的浆料（slurry）制备陶瓷基片（ceramicgreen sheets）；使用导电金属糊剂（paste）在各陶瓷基片上形成内电极图案；层压陶瓷基片并且在陶瓷基片上实施烧结，以形成陶瓷本体，该陶瓷本体包括：电介质层；以及第一内电极和第二内电极，该第一内电极和第二内电极彼此相对设置，电介质层插入第一内电极和第二内电极之间；其中，陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当陶瓷本体的厚度为t而覆盖层的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05；当活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
在根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电子原件的制造方法中，可以使用包括陶瓷粉末和添加剂的浆料先行制备陶瓷基片。
可以通过混合陶瓷粉末、粘合剂和溶剂来制备浆料，并利用刮匀涂装法（Doctor blade method）将该浆料制成具有几微米厚度的片材，从而制得陶瓷基片。
接下来，可以使用导电金属糊剂在各陶瓷基片上形成内电极图案。
接下来，可以通过层压其上形成有内电极图案的陶瓷基片，并且对陶瓷基片实施烧结，形成陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层以及彼此相对设置的第一内电极和第二内电极，电介质层插入第一内电极和第二内电极之间。
由根据本发明的另一种实施方式的制造方法制造的层压式陶瓷电子元件的陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在活性层的顶面和底面中的至少一者上；其中，当陶瓷本体的厚度为t而覆盖层的厚度为T时，可以满足T≤t×0.05；当活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，可以满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
覆盖层C可以包括陶瓷粉末和添加剂，通过控制添加剂的组分，可以控制覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径。
以下，将略去对根据本发明的实施方式的层压式陶瓷电子元件的特征和相同的部分的描述。
以下，将参考实施方式对本发明进行更加详细的描述，但本发明不限于此。
根据层压式陶瓷电容器（该层压式陶瓷电容器包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在活性层的顶面和底面中的至少一者上）的陶瓷本体的厚度t、覆盖层的厚度T、活性层中的电介质颗粒的平均粒径Da、覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径Dc以及Dc1、Dc2和Dc3的值来执行本发明的实施例，以判定防潮性能和高温加速寿命（high-temperature acceleration lifespan）是否获得改善。
根据以下工艺制造根据本发明的实施例的层压式陶瓷电容器。
首先，通过在载体膜片上涂布包含诸如钛酸钡（BaTiO3）等的粉末的浆料，并且干燥该浆料，来分别制造多个陶瓷基片中的每一个，从而形成电介质层1。
接下来，制备用于内电极的导电糊剂，然后利用丝网印刷法（screenprinting method）将导电糊剂涂布至每个陶瓷基片上以形成内电极。然后，将其上形成有内电极的190层至250层陶瓷基片层压，从而制成层压件。
具体地，通过控制与钛酸钡一并形成在基片中的添加剂的组分，利用各种改变和控制覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径来制造层压件。
接下来，通过压缩和切割层压件制造0603标准尺寸的芯片，并且在H2为0.1%或者更少的还原气氛下在1050℃至1200℃的温度下烧制该晶片。
接下来，通过诸如外电极和电镀等工艺来制造层压式陶瓷电容器。
下表1是显示根据覆盖层的厚度T相对于陶瓷本体的厚度t的比值的裂纹发生、防潮性能以及高温加速寿命的比较结果的图表。
表1
参见表1，在样品1至样品3中的覆盖层的厚度T相对于陶瓷本体的厚度t的比值是0.05或者更小的情况下，可以认识到，当Dc/Da超过1.5而偏离了本发明的数值范围时，防潮性能劣化。另外，当Dc1/Dc2和Dc1/Dc3偏离本发明的数值范围时，可以认识到，出现裂纹并且寿命缩短。
另一方面，在样品4至样品6中的覆盖层的厚度T与陶瓷本体的厚度t的比值超过0.05的情况下，可以认识到，即使是当Dc/Da、Dc1/Dc2和Dc1/Dc3偏离本发明的数值范围时，在裂纹、防潮性能以及高温加速寿命方面也没有出现问题。
本发明的特点是：在覆盖层的厚度较薄使得覆盖层的厚度T与陶瓷本体的厚度t的比值（T/t）是0.05或者更小的情况下，通过控制Dc/Da、Dc1/Dc2和Dc1/Dc3的比值，能够改善防潮性能并延长高温加速寿命，同时防止层压式陶瓷电子元件中出现裂纹。
下表2是显示在覆盖层的厚度T相对于陶瓷本体的厚度t的比值是0.05或者更小的情况下根据Dc/Da、Dc1/Dc2和Dc1/Dc3的比值的裂纹发生、防潮性能以及高温加速寿命的比较结果的图表。
*：对比例
从上述表2中可以认识到，在根据本发明的实施方式的样品9至样品12的情形中，可以认识到，当Dc/Da、Dc1/Dc2和Dc1/Dc3比值满足0.7≤Dc/Da≤1.5时，未出现裂纹、防潮性能优异并且高温加速寿命良好。
另一方面，在对应于对比例的样品7和样品8中的Dc/Da低于0.7的情形中，可以认识到，防潮性能良好但出现裂纹并且加速寿命缩短，由此导致可靠性降低。
另一方面，在对应于对比例的样品13和样品14中的Dc/Da低于1.5的情形中，可以认识到，未出现裂纹但防潮性能劣化并且加速寿命缩短，由此导致可靠性降低。
同时，在根据本发明的实施方式的样品15至样品21的满足关系1.11≤Dc1/Dc2≤2.91或者关系1.13≤Dc1/Dc3≤4.88的情形中，能够实现具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电容器。
特别地，在根据本发明的实施方式的样品16至样品19的满足关系1.56≤Dc1/Dc2≤2.63和关系1.74≤Dc1/Dc3≤3.59的情形中，可以认识到，防潮性能优异并且加速寿命相对较长，由此提高了可靠性。
另一方面，在样品22至样品25的Dc1/Dc2超过2.91且Dc1/Dc3超过4.88的情形中，可以认识到，未出现裂纹但防潮性能劣化并且加速寿命缩短，由此引发可靠性的问题。
结论是，当陶瓷本体的厚度t和覆盖层的厚度T的比值满足T≤t×0.05时，根据本发明的实施方式满足关系0.7≤Dc/Da≤1.5、关系1.11≤Dc1/Dc2≤2.91或者关系1.13≤Dc1/Dc3≤4.88时，可以实现具有优异的防潮性能同时能够防止出现裂纹的高电容的层压式陶瓷电容器。
另外，由于具有优异的防潮性能和较长的寿命，因此高电容的层压式陶瓷电容器可以具有优异的可靠性。
如前所述，通过控制电介质层的平均粒径，能够实现具有优异的防潮性能的高电容的层压式陶瓷电子元件。
尽管已经结合实施方式对本发明进行了展示和描述，但本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的范围和构思的情形下，可以进行各种改变和变形。
Claims (20)
1.一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：
陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及
第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；
其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
2.根据权利要求1所述的层压式陶瓷电子元件，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
3.根据权利要求2所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc2的比值满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
4.根据权利要求1所述的层压式陶瓷电子元件，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
5.根据权利要求4所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc3的比值满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
6.一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：
陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及
第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；
其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；并且在所述覆盖层分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
7.根据权利要求6所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc2的比值满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
8.根据权利要求6所述的层压式陶瓷电子元件，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
9.根据权利要求8所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc3的比值满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
10.根据权利要求6所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc2的比值满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63；并且在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
11.根据权利要求10所述的层压式陶瓷电子元件，其中，当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
12.一种层压式陶瓷电子元件，该层压式陶瓷电子元件包括：
陶瓷本体，该陶瓷本体包括电介质层；以及
第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，在所述陶瓷本体中所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；
其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
13.根据权利要求12所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc3的比值满足1.74≤Dc1/Dc3≤3.59。
14.根据权利要求12所述的层压式陶瓷电子元件，其中，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；并且当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
15.根据权利要求12所述的层压式陶瓷电子元件，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91。
16.根据权利要求15所述的层压式陶瓷电子元件，其中，Dc1和Dc2的比值满足1.56≤Dc1/Dc2≤2.63。
17.一种制造层压式陶瓷电子元件的方法，该方法包括：
使用包括陶瓷粉末和添加剂的浆料制备陶瓷基片；
使用导电金属糊剂在各所述陶瓷基片上形成内电极图案；以及
层压所述陶瓷基片并且对所述陶瓷基片实施烧结，以形成陶瓷本体，该陶瓷本体包括：电介质层；以及第一内电极和第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极彼此相对设置，所述电介质层插入所述第一内电极和所述第二内电极之间；
其中，所述陶瓷本体包括：活性层，该活性层是电容形成部分；以及覆盖层，该覆盖层是非电容形成部分，该覆盖层形成在所述活性层的顶面和底面中的至少一者上；并且，当所述陶瓷本体的厚度为t而所述覆盖层的厚度为T时，满足T≤t×0.05；当所述活性层中的电介质颗粒的平均粒径为Da而所述覆盖层中的电介质颗粒的平均粒径为Dc时，满足0.7≤Dc/Da≤1.5。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过控制所述添加剂的组分来控制所述覆盖层中的所述电介质颗粒的所述平均粒径。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的中间层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc2时，满足1.11≤Dc1/Dc2≤2.91
20.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述覆盖层沿厚度方向分成三个相等部分的情形中，当所述三个相等部分中的最外层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc1而所述三个相等部分中的底层部分中的电介质颗粒的平均粒径为Dc3时，满足1.13≤Dc1/Dc3≤4.88。
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