CN103854858B - 多层陶瓷电容器以及用于安装该多层陶瓷电容器的板 - Google Patents

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Abstract

一种多层陶瓷电容器，包括：陶瓷本体，该陶瓷本体内堆叠有多个电介质层，该多个电介质层的平均厚度为0.2μm到2.0μm；工作层，工作层包括多个第一内电极和第二内电极，第一内电极和第二内电极形成为交替地暴露于陶瓷本体的两个端表面并且之间插入有电介质层以形成电容；上覆盖层，上覆盖层形成在工作层的上方；下覆盖层，下覆盖层形成在工作层的下方并且比上覆盖层厚；以及第一外电极和第二外电极，第一外电极和第二外电极形成为覆盖陶瓷本体的两个端表面，其中，电介质层由电介质颗粒构成，以及当电介质层的平均厚度定义为td、第一内电极和第二内电极的平均厚度定义为te且电介质颗粒的平均颗粒尺寸定义为Da时，满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜（td）1/2。

Description

多层陶瓷电容器以及用于安装该多层陶瓷电容器的板
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月4日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2012-0139624的优先权，在此通过引用将该申请公开的内容并入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种多层陶瓷电容器以及用于安装该多层陶瓷电容器的板。
背景技术
通常，多层陶瓷电容器、多层芯片电子元件是安装在各种电子产品（诸如显示装置（例如液晶显示器（LCDs）和等离子显示板（PDPs）等）、计算机、智能电话、移动电话等）的印刷电路板上以用于充电或放电的芯片型电容器。
多层陶瓷电容器（MLCC）因其具有例如尺寸小、高电容和易于安装等优点而可以用作为各种电子产品的元件。
多层陶瓷电容器可以具有多个电介质层与和该电介质层极性相反且安装在该多个电介质层之间的多个内电极交替堆叠的结构。
因为电介质层具有压电性和电致伸缩性，所以当直流（DC）或交流（AC）电压施加在多层陶瓷电容器上时，内电极之间会产生压电现象，从而引起振动。
这些振动可以通过多层陶瓷电容器的焊料转移至安装该多层陶瓷电容器的印刷电路板上，使得整个印刷电路板可以变成产生振动声的声学反射面，该振动声被称作噪音。
所述振动声可以具有相当于音频范围在20Hz到20000Hz之间的频率，使听者感到不适。上述使人感到不适的振动声被称作噪音。
为了减小噪音，已经开始着手了针对具有多层陶瓷电容器的下覆盖层的厚度增加的结构的产品的研究。
此外，当具有厚度增加的下覆盖层的多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时，厚的下覆盖层可以位于最低位置从而有利于减小噪音，以使得多层陶瓷电容器可以以水平安装方式安装。
同时，在具有为了减小噪音而使多层陶瓷电容器的下覆盖层的厚度增加的结构的产品中，为了实现高电容，堆叠层的数量增加或者电介质层变薄，从而使得在烧结过程中以及在击穿电压（BDV）下可能发生的裂纹缺陷或分层缺陷可以减少。
【相关技术文献】
（专利文献1）日本专利公开号2006-203165
发明内容
本发明的一个方面提供了一种多层陶瓷电容器以及一种用于安装该多层陶瓷电容器的板。
根据本发明的一方面，提供了一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器包括：陶瓷本体，该陶瓷本体内堆叠有多个电介质层，该多个电介质层的平均厚度为0.2μm到2.0μm；工作层，该工作层包括多个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形成为交替地暴露于所述陶瓷本体的两个端表面，所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层以形成电容；上覆盖层，该上覆盖层形成在所述工作层的上方；下覆盖层，该下覆盖层形成在所述工作层的下方并且所述下覆盖层比所述上覆盖层厚；以及第一外电极和第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极形成为覆盖所述陶瓷本体的两个端表面，其中，所述电介质层由电介质颗粒构成，以及当所述电介质层的平均厚度定义为td（μm）、所述第一内电极和所述第二内电极的平均厚度定义为te（μm）且所述电介质颗粒的平均颗粒尺寸定义为Da（μm）时，满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜（td）1/2。
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A、所述下覆盖层的厚度定义为B、所述工作层的总厚度的一半定义为C且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述工作层的中心与所述陶瓷本体的中心之间的偏差的比值（B+C）/A可以在1.063到1.745的范围内（1.063≤(B+C)/A≤1.745）。
当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B的比值D/B可以在0.021到0.422的范围内(0.021≤D/B≤0.422)。
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A且所述下覆盖层的厚度定义为B时，所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的厚度的一半A的比值B/A可以在0.329到1.522的范围内(0.329≤B/A≤1.522)。
当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述工作层的总厚度的一半定义为C时，所述工作层的厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值C/B可以在0.146到2.458的范围内（0.146≤C/B≤2.458）。
由于当施加电压时所述工作层的中心产生的应变与所述下覆盖层产生的应变之间的差异，形成在所述陶瓷本体的两个端表面上的拐点（PI）形成在低于所述陶瓷本体的沿厚度方向的中心的位置处。
堆叠的所述电介质层的数量可以为150或更多。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于安装多层陶瓷电容器的板，该板包括：印刷电路板，该印刷电路板具有形成在该印刷电路板上的第一电极极板和第二电极极板；以及多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器安装在所述印刷电路板上，其中所述多层陶瓷电容器包括：陶瓷本体，该陶瓷本体内堆叠有多个电介质层，该多个电介质层的平均厚度为0.2μm到2.0μm；工作层，该工作层包括多个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形成为交替地暴露于所述陶瓷本体的两个端表面，所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层以形成电容；上覆盖层，该上覆盖层形成在所述工作层的上方；下覆盖层，该下覆盖层形成在所述工作层的下方并且所述下覆盖层比所述上覆盖层厚；以及第一外电极和第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极形成在所述陶瓷本体的两个端表面上并且通过焊料与所述第一电极极板和第二电极极板连接，所述电介质层由电介质颗粒构成，以及当所述电介质层的平均厚度定义为td（μm）、所述第一内电极和所述第二内电极的平均厚度定义为te（μm）且所述电介质颗粒的平均颗粒尺寸定义为Da（μm）时，满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜（td）1/2。
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A、所述下覆盖层的厚度定义为B、所述工作层的总厚度的一半定义为C且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述工作层的中心与所述陶瓷本体的中心之间的偏差的比值（B+C）/A可以在1.063到1.745的范围内（1.063≤(B+C)/A≤1.745）。
当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B的比值D/B可以在0.021到0.422的范围内(0.021≤D/B≤0.422)。
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A且所述下覆盖层的厚度定义为B时，所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的厚度的一半A的比值B/A在0.329到1.522的范围内(0.329≤B/A≤1.522)。
当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述工作层的总厚度的一半定义为C时，所述工作层的厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值C/B在0.146到2.458的范围内（0.146≤C/B≤2.458）。
由于当施加电压时所述工作层的中心产生的应变与所述下覆盖层产生的应变之间的差异，形成在所述陶瓷本体的两个端表面上的拐点（PI）可以形成在低于所述焊料的高度的位置处。
堆叠的所述电介质层的数量为150或更多。
附图说明
本发明的上述和其它方面、特征和优点将在下面结合附图的详细描述中更加清楚地得到理解，其中：
图1是示意性地显示根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的局部剖开的立体图；
图2是沿长度方向剖切的图1中的多层陶瓷电容器的剖视图；
图3是图2中的S区域的放大图；
图4是用来描述包含在多层陶瓷电容器内的元件之间的尺寸关系的沿长度方向剖切的图1中的多层陶瓷电容器的示意性的剖视图；
图5是显示图1中的多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上的结构的立体图；
图6是沿长度方向剖切的图4中的多层陶瓷电容器和印刷电路板的剖视图；以及
图7是示意性地显示在多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上的状态下当电压施加于图4中的多层陶瓷电容器时，该多层陶瓷电容器变形的剖视图。
具体实施方式
现在，将参考附图对本发明的实施方式进行详细描述。
但是，本发明可以通过多种不同的形式实现，并且不应该被理解为局限于此处所述的具体实施方式。此外，提供这些具体实施方式的目的在于使得这些公开更加彻底和完整，并将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
在附图中，出于清楚的目的，可以放大部件的形状和尺寸，并且在全部附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的部件。
为了清楚地说明本发明的实施方式，将定义六面体的方向。附图中显示的L、W和T分别指的是长度方向、宽度方向和厚度方向。这里，厚度方向可以用作与电介质层堆叠的方向具有相同的概念。
此外，在本实施方式中，为了便于解释，在将陶瓷本体的沿长度方向形成有第一外电极和第二外电极的表面设定为两个端表面而将陶瓷本体的与所述两个端表面垂直相交的表面设定为侧表面的状态下提供描述。
此外，陶瓷本体的形成有上覆盖层的上表面由ST表示，且陶瓷本体的形成有下覆盖层的下表面由SB表示。
下面，将参考附图对本发明的实施方式进行详细描述。
图1是示意性地显示根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的局部剖开的立体图。
图2是沿长度方向剖切的图1中的多层陶瓷电容器的剖视图。
图3是图2中的S区域的放大图。
图4是用来描述包含在多层陶瓷电容器内的元件之间的尺寸关系的沿长度方向剖切的图1中的多层陶瓷电容器的示意性的剖视图。
参见图1至图4，根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器100包括陶瓷本体110、具有第一内电极121和第二内电极122的工作层115、上覆盖层112和下覆盖层113以及覆盖陶瓷本体110的两个端表面的第一外电极131和第二外电极132。
陶瓷本体110可以通过堆叠并烧结多个电介质层111来形成。在这种情况下，陶瓷本体110的形状和尺寸以及堆叠的电介质层111的数量不限于附图中示出的实施方式。
此外，构成陶瓷本体110的多个电介质层111可以处于烧结状态。相邻的电介质层111可以形成为一体以使得当不使用扫描电子显微镜（SEM）时不能清楚地辨别相邻的电介质层111之间的边界。
陶瓷本体110可以包括工作层115以及上覆盖层112和下覆盖层113，工作层115作为有助于形成电容器的电容的部分，上覆盖层112和下覆盖层113形成为在工作层115的上面和下面的上边缘部分和下边缘部分。
工作层115可以通过重复地堆叠第一内电极131和第二内电极132并在第一内电极131和第二内电极132之间插入电介质层111来形成。
根据本发明的实施方式，电介质层111的平均厚度可以根据多层陶瓷电容器100的电容的设计而视情况改变，但是烧结后单个电介质层的平均厚度可以是0.2μm至2.0μm。
电介质层111的平均厚度可以从如图2所示的通过使用扫描电子显微镜（SEM）扫描陶瓷本体110的沿长度方向的横截面而获取的图像中测量得到。
例如，如图2所示，电介质层的平均厚度可以通过测量关于从使用扫描电子显微镜（SEM）扫描沿陶瓷本体110的宽度（W）方向的中心剖切的陶瓷本体110的长度-厚度（L-T）方向的横截面而获得的图像中提取的任意电介质层的沿长度方向上的三十个等距点处的厚度并且取测得的厚度的平均值来获得。
所述三十个等距点处的厚度可以在第一内电极121和第二内电极122彼此重叠的电容形成部内测量。
此外，当十个或更多的电介质层的平均厚度通过上述方法测量时，可以进一步泛化（generalized）电介质层的平均厚度。
电介质层111的平均厚度满足0.2μm到2.0μm的范围，使得可以实现具有优良的可靠性的多层陶瓷电容器。
在电介质层的平均厚度小于0.2μm的情况下，内电极之间的距离变短，以使得可能发生短路。在平均厚度大于2.0μm的情况下，可能无法实现高电容的多层陶瓷电容器。
此外，电介质层111可以包含具有高介电常数的陶瓷粉末，例如钛酸钡（BaTiO3）基粉末或钛酸锶（SrTiO3）基粉末等，但是本发明不限于此。
除了不包括内电极之外，上覆盖层112和下覆盖层113与电介质层111可以具有相同的材料和结构。
上覆盖层112和下覆盖层113可以通过将单个或两个或多个电介质层分别堆叠在工作层115的沿垂直方向的上表面和下表面上来形成。上覆盖层112和下覆盖层113可以用于防止第一内电极121和第二内电极122由于物理的或化学的应力而损坏。
此外，与上覆盖层112相比，通过进一步增加下覆盖层113中堆叠的电介质层的数量，从而使下覆盖层113比上覆盖层112更厚。
同时，第一内电极121和第二内电极122（一对彼此具有不同极性的电极）可以通过将包含导电金属的导电浆料印刷在电介质层111上同时允许该导电浆料具有预定的厚度来形成。
此外，第一内电极121和第二内电极122可以交替地暴露于陶瓷本体的沿电介质层111的堆叠方向的两个端表面，且第一内电极121和第二内电极122可以通过插在它们之间的电介质层111彼此电绝缘。
也就是说，第一内电极121和第二内电极122可以通过其交替地暴露于陶瓷本体的两个端表面的部分分别与第一外电极131和第二外电极132电连接。
因此，当电压施加于第一外电极131和第二外电极132时，电荷在彼此面对的第一内电极121和第二内电极122之间累积。在这种情况下，多层陶瓷电容器100的电容可以与第一内电极121和第二内电极122之间的重叠的区域的面积成比例。
此外，包含在形成第一内电极121和第二内电极122的导电浆料内的导电金属可以为镍（Ni）、铜（Cu）、钯（Pd）或者它们的合金，但是本发明不限于此。
此外，可以使用丝网印刷法、凹版印刷法等作为印刷导电浆料的方法，但是本发明不限于此。
同时，第一外电极131和第二外电极132可以由包含导电金属的导电浆料形成，且所述导电金属可以为镍（Ni）、铜（Cu）、钯（Pd）、金（Au）或者它们的合金，但是本发明不限于此。
根据本发明的实施方式，电介质层111可以由电介质颗粒构成。当电介质层111的平均厚度定义为td、第一内电极121和第二内电极122的平均厚度定义为te、且电介质颗粒的平均颗粒直径定义为Da时，可以满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜（td）1/2。
通常，在具有为了减小噪音而使多层陶瓷电容器的下覆盖层的厚度增加的结构的产品中，为了实现高电容，使堆叠层的数量增加或者使电介质层变薄，从而使得在烧结过程中以及在击穿电压（BDV）下可能的发生裂纹缺陷或分层缺陷可以减少。
但是，根据本发明的实施方式，电介质层111可以由电介质颗粒构成。当电介质层111的平均厚度定义为td（μm）、第一内电极121和第二内电极122的平均厚度定义为te（μm）且电介质颗粒的平均颗粒直径定义为Da（μm）时，多层陶瓷电容器的元件的尺寸被调整为满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜（td）1/2，使得可以实现具有优良的可靠性的高电容的多层陶瓷电容器。
当电介质层111的平均厚度定义为td（μm）且电介质颗粒的平均颗粒直径定义为Da（μm）时，可以满足Da≤td/3。
如上所述，满足Da≤td/3时可以改善多层陶瓷电容器的击穿电压特性，从而可以实现优良的可靠性。
在电介质颗粒的平均颗粒直径Da大于电介质层111的平均厚度td的1/3时，击穿电压（BDV）可能降低。
同时，当电介质层111的平均厚度定义为td（μm）且第一内电极121和第二内电极122的平均厚度定义为te（μm）时，可以满足0.2μm<te<（td）1/2。
第一内电极121和第二内电极122的平均厚度可以从如图2所示的通过使用扫描电子显微镜（SEM）扫描陶瓷本体110的沿长度方向的横截面而获的图像中测量得到。
例如，例如，如图2所示，第一内电极121和第二内电极122的平均厚度可以通过测量从使用扫描电子显微镜（SEM）扫描沿陶瓷本体110的宽度（W）方向的中心剖切的陶瓷本体110的长度-厚度（L-T）方向的横截面而获得的图像中提取的任何内电极的沿长度方向上的三十个等距点处的厚度并且取测得的厚度的平均值来获得。
所述三十个等距点处的厚度可以在第一内电极121和第二内电极122彼此重叠的电容形成部内测量。
此外，当十个或更多的内电极的平均厚度通过上述方法测量时，可以进一步泛化第一内电极121和第二内电极122的平均厚度。
当电介质层111的平均厚度定义为td（μm）且第一内电极和第二内电极的平均厚度定义为te（μm）时，多层陶瓷电容器的元件的尺寸被调整为满足0.2μm＜te＜（td）1/2，使得可以实现具有优良的可靠性的高电容的多层陶瓷电容器。
在第一内电极121和第二内电极122的平均厚度小于0.2μm的情况下，可能不会实现高电容的多层陶瓷电容器。
在第一内电极121和第二内电极122的平均厚度大于（td）1/2的情况下，可能会发生裂纹缺陷或分层缺陷，从而降低可靠性。
下面，将描述包括在根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器内的元件的尺寸与噪音之间的关系。
参见图4，当陶瓷本体110的总厚度的一半定义为A时，下覆盖层113的厚度定义为B、工作层115的总厚度的一半定义为C且上覆盖层112的厚度定义为D。
这里，陶瓷本体110的总厚度指的是从陶瓷本体110的上表面ST到陶瓷本体110的下表面SB的距离，且工作层115的总厚度指的是从形成在工作层115的最上部的第一内电极121的上表面到形成在工作层115的最下部的第二内电极122的下表面的距离。
此外，下覆盖层113的厚度B指的是形成在工作层115的沿厚度方向的最下部的第二内电极122的下表面到陶瓷本体110的下表面SB的距离，且上覆盖层112的厚度D指的是形成在工作层115的沿厚度方向的最上部的第一内电极121的上表面到陶瓷本体110的上表面ST的距离。
当具有不同极性的电压施加于形成在多层陶瓷电容器100的两个端部上的第一外电极131和第二外电极132时，由于电介质层111的逆压电效应，陶瓷本体110可以沿厚度方向膨胀和收缩，且与陶瓷本体110由于泊松效应沿厚度方向的膨胀和收缩相反，第一外电极131和第二外电极132的两个端部可以膨胀和收缩。
这里，从第一外电极131和第二外电极132的沿长度方向的两个端部，工作层115的中心最大化地膨胀和收缩，这可能是噪音产生的原因。
也就是说，根据本发明的实施方式，由于施加电压时在工作层115的中心CLA产生的应变与在下覆盖层113产生的应变之间的差异，为了减小噪音，形成在陶瓷本体110的两个端表面上的拐点（PI）可以形成在低于陶瓷本体110的沿厚度方向的中心CLC的位置处。
在这种情况下，为了进一步减小噪音，工作层115的中心CLA与陶瓷本体110的中心CLC之间的偏差的比值，即(B+C)/A可以在1.063到1.745的范围内（1.063≤(B+C)/A≤1.745）。
此外，上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值，即D/B可以在0.021到0.422的范围内(0.021≤D/B≤0.422)。
此外，下覆盖层113的厚度B与陶瓷本体的厚度的一半A的比值，即B/A可以在0.329到1.522的范围内(0.329≤B/A≤1.522)。
此外，工作层115的厚度的一半C与下覆盖层的厚度B的比值，即C/B可以在0.146到2.458的范围内（0.146≤C/B≤2.458）。
实验实施例
根据发明例和对比例的多层陶瓷电容器由以下步骤制造。
在载体膜上涂覆并干燥包含例如钛酸钡（BaTiO3）等粉末的浆料以配制多个厚度为1.8μm的陶瓷基片。
接下来，使用网筛在陶瓷基片上涂敷用于镍内电极的导电浆料，以形成内电极。
堆叠大约370个陶瓷基片。在这种情况下，在其上形成有内电极的陶瓷基片的下面比其上形成有内电极的陶瓷基片的上面堆叠有更密集的其上未形成有内电极的陶瓷基片。在85℃以1000kgf/cm2的压力对该堆叠体施加等压压制（isostatic pressing）。
施压完成后的陶瓷堆叠体被切割成单独的基片，并通过将切割的基片在230°C的空气气氛中保持60个小时来进行去粘合（de-bound）处理。
之后，在在1200℃下在使得内电极不被氧化的低于Ni/NiO的平衡氧分压的10-11atm-10-10atm的氧分压的还原性气氛的条件下进行烧结。在烧结操作后，多层芯片电容器的基片尺寸大约为1.64mm×0.88mm（长×宽（L×W），1608尺寸）。这里，长×宽上的制造公差在±0.1mm的范围内，并且对满足该范围的样品进行实验，从而使得在每一个样品中测量噪音。
之后，进行例如外电极形成工序、电镀工序等工序，以制造多层陶瓷电容器。
【表1】
*：对比例，AN：噪音
表1中的数据是通过对从如图3所示的使用扫描电子显微镜（SEM）扫描沿陶瓷本体100的厚度（W）方向的中心截取的多层陶瓷电容器100的陶瓷本体110的沿长度-厚度（L-T）方向的横截面而获得的图像中的每个尺寸进行测量得到的。
这里，如上所述，陶瓷本体110的总厚度的一半定义为A、下覆盖层113的厚度定义为B、工作层115的总厚度的一半定义为C且上覆盖层112的厚度定义为D。
为了测量噪音，在作为用于测量噪音的每个板的一个样品（多层芯片电容器）沿垂直方向安装在印刷电路板上之后，将所述板安装在测量夹具上。
此外，通过使用直流供电电源和信号发生器将直流电压和电压波动（voltage variation）施加在安装在测量夹具上的样品的两端。通过直接安装在印刷电路板上方的扩音器来测量噪音。
在表1中，样品1至3为具有对称的覆盖结构的对比例，其中下覆盖层113的厚度B几乎与上覆盖层112的厚度D相同，且样品4至13为具有上覆盖层112的厚度D厚于下覆盖层的厚度B的结构的对比例。
此外，样品14、15和35至37为具有下覆盖层113的厚度B厚于上覆盖层112的厚度D的结构的对比例，样品16至34为根据本发明的实施方式的电容器的发明例。
这里，（B+C）/A几乎等于1的情形意味着工作层115的中心不会很大地偏离陶瓷本体110的中心。在具有对称的覆盖结构（其中下覆盖层113的厚度B与上覆盖层112的厚度D几乎彼此相等）的样品1至3中，（B+C）/A约等于1。
当（B+C）/A大于1时意味着工作层115的中心向上偏离于陶瓷本体110的中心，而当（B+C）/A小于1时意味着工作层115的中心向下偏离于陶瓷本体110的中心。
参见表1，可以看出在样品16至34中，工作层115的中心与陶瓷本体110的中心之间的偏差的比值（B+C）/A在1.063到1.745的范围内（1.063≤（B+C）/A≤1.745），噪音显著地减小至小于20dB。
此外，样品1至15中，工作层115的中心与陶瓷本体110的中心之间的偏差的比值，即（B+C）/A小于1.063，且样品1至15具有工作层115的中心几乎不偏离陶瓷本体110的中心或者工作层115的中心向下偏离于陶瓷本体110的中心的结构。
在（B+C）/A小于1.063的样品1至15中，噪音为23.1dB至32.5dB。因此，可以看出与发明例相比，这些样品没有减小噪音的效果。
此外，在工作层115的中心与陶瓷本体110的中心之间的偏差的比值即（B+C）/A大于1.745的样品35至37中，电容与期望电容的比值较低，从而产生电容缺陷。
在表1中，实现电容（即电容与期望电容的比值）表示为“NG”的情况意味着电容与期望电容的比值小于80%。
此外，可以看出在上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值（D/B）在0.021至0.422（0.021≤D/B≤0.422）的范围内的样品中，噪音显著减小。
另一方面，可以看出在上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值（D/B）大于0.422的对比例中，噪音不会减小。
在上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值（D/B）小于0.021的情况下，与上覆盖层112的厚度D相比，下覆盖层113的厚度B过于厚，从而可能会发生裂纹或分层。此外，由于与期望电容相比，电容较低，可能会产生电容缺陷。
可以看出在样品19至34中，噪音进一步减小至小于18dB，其中下覆盖层113的厚度B与陶瓷本体110的厚度A的比值（B/A）以及工作层115的厚度C与下覆盖层113的厚度B的比值（C/B）分别在0.329至1.522和0.146至2.458的范围内（0.329≤B/A≤1.522和0.146≤C/B≤2.458）。
另一方面，在下覆盖层113的厚度B与陶瓷本体110的厚度A的比值（B/A）大于1.522或者在工作层115的厚度C与下覆盖层113的厚度B的比值（C/B）小于0.146的样品35至37中，与期望电容相比，这些样品的电容过于低，从而可能产生电容缺陷。
下表2显示了根据电介质层111的平均厚度td、第一内电极121和第二内电极122的平均厚度te以及电介质颗粒的平均颗粒直径Da来比较多层陶瓷电容器样品的分层发生率、裂纹发生率、电容以及击穿电压（BDV）而获得的结果。
【表2】
*：对比例
参见表2，可以看出在超出本发明的数值范围的样品1、8、9、15、16、22、24、26、28、30、32、34和36中，分层发生率和裂纹发生率较高，从而使得可靠性成问题。
此外，可看出在超出本发明的数值范围的样品6、7、13、14、20和21中，电容较低。
此外，可以看出在超出本发明的数值范围的样品17至19、23、29、33和35中，击穿电压（BDV）较低。
同时，可看出在本发明的数值范围内的样品2至5、10至12、25、27、31和37中，分层发生率和裂纹发生率可以较低，使得可靠性优异且击穿电压（BDV）可能较高，从而可以实现高电容的多层陶瓷电容器。
用于安装多层陶瓷电容器的板
参见图5和图6，用于安装根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器100的板200可以包括印刷电路板210以及第一电极极板221和第二电极极板222，印刷电路板210上水平地安装有多层陶瓷电容器100，第一电极极板221和第二电极极板222在印刷电路板210上彼此隔开地形成。
在这种情况下，在下覆盖层113布置为电容器的下部且第一外电极131和第二外电极132分别位于第一电极极板221和第二电极极板222上以分别接触第一电极极板221和第二电极极板222的状态下，多层陶瓷电容器100可以通过焊料230与印刷电路板210电连接。
当在如上所述在多层陶瓷电容器100安装在印刷电路板210上的状态下施加电压时，可能产生噪音。
这里，第一电极极板221和第二电极极板222的尺寸可能成为确定将多层陶瓷电容器100的第一外电极131和第二外电极132连接至第一电极极板221和第二电极极板222的焊料230的量的的指标，且噪音水平可以根据焊料230的量来调整。
参见图7，在多层陶瓷电容器100安装在印刷电路板210上的状态下，当具有不同极性的电压施加于形成在多层陶瓷电容器100的两个端部上的第一外电极131和第二外电极132时，由于电介质层111的逆压电效应，陶瓷本体110可以沿厚度方向膨胀和收缩，且与陶瓷本体110由于泊松效应的沿厚度方向的膨胀和收缩相反，第一外电极131和第二外电极132的两个端部可以膨胀和收缩。
这里，工作层115的中心在第一外电极131和第二外电极132的两个端部沿长度方向显著地膨胀和收缩，这可能会导致噪音的产生。
当多层陶瓷电容器100沿长度方向的两个端表面最大化地膨胀时，通过膨胀在焊料230的上部产生向外的膨胀力，且由于膨胀所产生的向外的膨胀力，在焊料230的下部产生作用于外电极的力。
因此，在由于工作层115的中心CLA产生的应变与下覆盖层113产生的应变之间的差异而形成在陶瓷本体110的两个端表面上的拐点（PI）形成为位于低于本实施方式中的焊料230的高度的位置的情况下，噪音可能进一步减小。
如上所述，根据本发明的实施方式，可以减小产生在多层陶瓷电容器内的振动从而减小将多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时的噪音、改善安装板的组装特性并且降低安装板的缺陷发生率。
此外，根据本发明的实施方式，可以通过调整多层陶瓷电容器内的内电极的平均厚度来实现具有优良的可靠性的多层陶瓷电容器。
此外，可以通过调整电介质层内的电介质颗粒的平均颗粒直径来改善击穿电压（BDV）特性。
虽然已经结合实施方式展示和描述了本发明，但对本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下进行修改和变形。

Claims (12)

1.一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器包括：
陶瓷本体，该陶瓷本体内堆叠有多个电介质层，该多个电介质层的平均厚度为0.2μm到2.0μm；
工作层，该工作层包括多个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形成为交替地暴露于所述陶瓷本体的两个端表面，所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层以形成电容；
上覆盖层，该上覆盖层形成在所述工作层的上方；
下覆盖层，该下覆盖层形成在所述工作层的下方，并且所述下覆盖层比所述上覆盖层厚；以及
第一外电极和第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极形成为覆盖所述陶瓷本体的两个端表面，
其中，所述电介质层由电介质颗粒构成，
当所述电介质层的平均厚度定义为td(μm)、所述第一内电极和所述第二内电极的平均厚度定义为te(μm)且所述电介质颗粒的平均颗粒尺寸定义为Da(μm)时，满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜(td)1/2，以及
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A、所述下覆盖层的厚度定义为B、所述工作层的总厚度的一半定义为C且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述工作层的中心与所述陶瓷本体的中心之间的偏差的比值(B+C)/A在1.063到1.745的范围内。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B的比值D/B在0.021到0.422的范围内。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A且所述下覆盖层的厚度定义为B时，所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的厚度的一半A的比值B/A在0.329到1.522的范围内。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述工作层的总厚度的一半定义为C时，所述工作层的厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值C/B在0.146到2.458的范围内。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，由于当施加电压时所述工作层的中心产生的应变与所述下覆盖层产生的应变之间的差异，形成在所述陶瓷本体的两个端表面上的拐点(PI)形成在低于所述陶瓷本体的沿厚度方向的中心的位置处。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，堆叠的所述电介质层的数量为150或更多。
7.一种用于安装多层陶瓷电容器的板，该板包括：
印刷电路板，该印刷电路板具有形成在该印刷电路板上的第一电极极板和第二电极极板；以及
多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器安装在所述印刷电路板上，
其中所述多层陶瓷电容器包括：
陶瓷本体，该陶瓷本体内堆叠有多个电介质层，该多个电介质层的平均厚度为0.2μm到2.0μm；
工作层，该工作层包括多个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形成为交替地暴露于所述陶瓷本体的两个端表面，所述第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层以形成电容；
上覆盖层，该上覆盖层形成在所述工作层的上方；
下覆盖层，该下覆盖层形成在所述工作层的下方，并且所述下覆盖层比所述上覆盖层厚；以及
第一外电极和第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极形成在所述陶瓷本体的两个端表面上并且通过焊料与所述第一电极极板和所述第二电极极板连接，
所述电介质层由电介质颗粒构成，,
当所述电介质层的平均厚度定义为td(μm)、所述第一内电极和所述第二内电极的平均厚度定义为te(μm)且所述电介质颗粒的平均颗粒尺寸定义为Da(μm)时，满足Da≤td/3和0.2μm＜te＜(td)1/2，以及
当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A、所述下覆盖层的厚度定义为B、所述工作层的总厚度的一半定义为C且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述工作层的中心与所述陶瓷本体的中心之间的偏差的比值(B+C)/A在1.063到1.745的范围内。
8.根据权利要求7所述的板，其中，当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述上覆盖层的厚度定义为D时，所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B的比值D/B在0.021到0.422的范围内。
9.根据权利要求7所述的板，其中，当所述陶瓷本体的总厚度的一半定义为A且所述下覆盖层的厚度定义为B时，所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的厚度的一半A的比值B/A在0.329到1.522的范围内。
10.根据权利要求7所述的板，其中，当所述下覆盖层的厚度定义为B且所述工作层的总厚度的一半定义为C时，所述工作层的厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值C/B在0.146到2.458的范围内。
11.根据权利要求7所述的板，其中，由于当施加电压时所述工作层的中心产生的应变与所述下覆盖层产生的应变之间的差异，形成在所述陶瓷本体的两个端表面上的拐点(PI)形成在低于所述焊料的高度的位置处。
12.根据权利要求7所述的板，其中，堆叠的所述电介质层的数量为150或更多。
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