CN103971928A - 多层陶瓷电容器及其制造方法和抛光装置以及电路板 - Google Patents
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Abstract
提供一种多层陶瓷电容器、该多层陶瓷电容器的制造方法、具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板、以及用于多层陶瓷电容器的抛光装置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年01月29日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2013-0009880的优先权,在此通过引用将上述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、该多层陶瓷电容器的制造方法、具有该多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板以及用于该多层陶瓷电容器的抛光装置。
背景技术
由于电子电路的高密度化和高集成化,印刷电路板上的无源器件(passive device)的安装空间变得不充足。为了解决此问题,正在尝试实现能够嵌入在电路板中的元件,即嵌入式设备。具体地,已提出多种将用作电容元件的多层陶瓷电容器嵌入板的方法。
作为一种将多层陶瓷电容器嵌入板中的方法,提供一种使用用于多层陶瓷电子件的电介质材料等作为板的材料,并且使用铜线等作为用于多层陶瓷电子件的电极的方法。另外,作为实现待嵌入到板中的多层陶瓷电容器的另一种方法,提供一种在板中形成高介电聚合物层(high-k polymer sheet)或电介质膜以形成嵌入到板中的多层陶瓷电容器,还提供一种将多层陶瓷电容器嵌入板中的方法。
一般地,多层陶瓷电容器包括多个由陶瓷材料形成的电介质层和插入电介质层之间的内电极。如上所述的多层陶瓷电子件设置板中,从而可以实现嵌入板中并且具有的高电容的多层陶瓷电容器。
然而,在待嵌入到板中的多层陶瓷电容器的情况下,多层陶瓷电容器具有比其长度和宽度更小的厚度以便于嵌入。通常,为了防止在加工过程中陶瓷主体相互冲击而损坏时出现的芯片缺陷(chip defect),应抛光(polish)陶瓷本体的边缘和顶点部。然而,在陶瓷本体厚度较薄的情况下,可能不容易抛光陶瓷本体,并且可能出现不均匀抛光。进一步地,在抛光过度或抛光不足的情况下,可能影响多层陶瓷电子件的可靠性。
因此,需要用于抛光多层陶瓷电子件的优化尺寸,以及一种用于抛光多层陶瓷电子件的方法。
[相关技术文件]
(专利文献1)日本专利公开出版物:No.2006-310700
(专利文献2)日本专利公开出版物:No.2009-0083568
发明内容
本发明的一方面提供一种多层陶瓷电容器、该多层陶瓷电容器的制造方法、一种具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板,以及一种用于多层陶瓷电容器的抛光装置。
根据本发明的一种实施方式,提供一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:0603型陶瓷本体,该陶瓷本体包括电介质层和覆盖层;第一内电极和第二内电极,该第一内电极和第二内电极配置为彼此相对,同时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;以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面中,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
所述陶瓷本体烧制后可以具有0.12mm或更小的厚度。
所述覆盖层可以包括上覆盖层和下覆盖层,并且所述覆盖层的厚度t可以为所述上覆盖层和下覆盖层的厚度的平均值。
根据本发明的另一个具体实施方式,提供一种电路板,该电路板中嵌入有多层陶瓷电容器,该电路板包括:电路板部,该电路板部具有用于容纳电子元件的凹槽;和多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括0603型陶瓷本体,该0603型陶瓷本体具有电介质层和覆盖层,第一内电极和第二内电极,该第一内电极和第二内电极配置为彼此相对,同时所述第一内电极和第二内电极之间插入有所述电介质层,以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,所述多层陶瓷电容器配置在所述凹槽中,其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面上,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的所述正方形区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
根据本发明的另一种实施方式,提供一种用于多层陶瓷电容器的制造方法,该制造方法包括:制备陶瓷基片;使用用于内电极的导电浆料在所述陶瓷基片上形成内电极图案;通过堆叠其上形成有内电极图案的所述陶瓷基片和其上未形成有内电极图案的所述陶瓷基片并且然后烧制堆叠的陶瓷基片来形成0603型陶瓷本体,该0603型陶瓷本体包括:配置为彼此相对的第一内电极和第二内电极、电介质层、以及覆盖层;抛光所述陶瓷本体的边缘;以及形成第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面中,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占有的所述正方形区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
所述陶瓷本体烧制后可以具有0.12mm或更小的厚度。
所述覆盖层可以包括上覆盖层和下覆盖层,所述覆盖层的厚度t可以为所述上覆盖层和下覆盖层的厚度的平均值。
根据本发明的又一具体实施方式,提供一种抛光装置,该抛光装置包括:旋转工作台,该旋转工作台具有垂直于重力方向的旋转轴线;抛光罐,该抛光罐配置在所述旋转工作台的表面上,并且具有垂直于重力方向的旋转轴线,并且所述抛光罐包括引入到该抛光罐中的0603型陶瓷本体和抛光件;抛光槽旋转控制部,该抛光槽旋转控制部控制所述抛光槽的旋转;以及旋转工作台旋转控制部,该旋转工作台旋转控制部控制所述旋转工作台的旋转,其中,所述抛光槽的旋转轴线和所述旋转工作台的旋转轴线形成在不同的位置以彼此平行。
当所述抛光槽的旋转定义为自转并且所述旋转工作台的旋转定义为公转时,自转速度/公转速度可以为有理数并且不是整数。
所述0603型陶瓷本体可以包括电介质层和覆盖层,并且所述陶瓷本体烧制后可以具有0.12mm或更小的厚度。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述,将更清楚地理解本发明的上述和其它方面、特征和其它优点,其中:
图1是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的立体示意图;
图2是沿图1中的线X-X’剖切的剖视图;
图3是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的陶瓷本体的立体图;
图4是沿图3中的线X-X’剖切的剖视图;
图5是根据本发明的实施方式的具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板的剖视图;
图6是根据本发明的实施方式的抛光装置的立体图;以及
图7是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的制造过程图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的具体实施方式。然而,本发明可以被实施为许多不同形式并且不应当被解释为限于这里阐述的实施方式。更确切地说,提供这些实施方式使得本公开将彻底且完整,并且将把本发明的范围完全传达到本领域技术人员。在图中,部件的形状和尺寸为了清楚而被夸大,并且整个说明书中相同的或等同的元件采用相同的参考标记。
多层陶瓷电容器100
图1是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的立体示意图。
图2是沿图1中的线X-X’剖切的剖视图。
参考图1和图2,根据本发明的实施方式的待嵌入板中的多层陶瓷电容器可以包括陶瓷本体10,以及第一外电极31和第二外电极32。
陶瓷本体10可以包括作为有助于所述电容器内形成电容的部分的工作层(active layer),以及作为上、下边缘部分形成在所述工作层的上部和下部的上覆盖层12a和下覆盖层12b。所述工作层可以包括电介质层11和内电极21和22,在这种情况下,内电极21和内电极22可以为多个交替形成的第一内电极21和第二内电极22,同时第一内电极21和第二内电极22之间插入有各个电介质层11。
在本发明的具体实施方式中,陶瓷本体10的形状不作具体地限制,但可以大体上为六面体。根据烧制芯片时陶瓷粉末的烧制收缩、内电极图案的有无、以及所述陶瓷本体的边缘抛光产生不同的厚度,由此使得陶瓷本体10不具有完全的六面体形状但可以具有大体上接近六面体的形状。
为了清楚地描述本发明的实施方式将定义六面体的方向。附图中所示的L、W和T分别指代长度方向、宽度方向和厚度方向。在此,所述厚度方向可以与电介质层堆叠的方向相同。
进一步地,在本发明的实施方式中,为了便于描述,所述陶瓷本体的厚度方向上彼此相对的两个表面定义为第一主表面1和第二主表面2,所述陶瓷本体的宽度方向上彼此相对的两个表面定义为第一侧表面3和第二侧表面4,以及所述陶瓷本体的长度方向上彼此相对的两个表面定义为第一端表面5和第二端表面6。
所述陶瓷本体烧制后可以具有0.12mm或更小的厚度以及0603型封装尺寸。0603型陶瓷本体为烧制后具有0.56mm±0.05mm长度(L方向的长度)和0.28mm±0.05mm宽度(W方向上的宽度)的陶瓷本体。
内电极21和22可以包括配置为彼此相对的第一内电极21和第二内电极22,同时第一内电极21和第二内电极22之间插入有电介质层11。第一内电极21和第二内电极22(相互具有不同极性的一对电极)可以通过在电介质层11上印刷预先确定厚度的含有导电金属的导电浆料形成,以沿电介质层11堆叠的方向交替暴露于所述陶瓷本体的两个端表面,并且可以通过插入在第一内电极21和第二内电极22之间的电介质层11彼此电绝缘。
也就是说,第一内电极21和第二内电极22可以通过其在陶瓷本体10的两个端表面交替暴露的部分各自电连接于第一外电极31和第二外电极32。
因此,当在第一外电极31和第二外电极32上施加电压时,电荷储存在彼此相对的第一内电极21和第二内电极22之间。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21和第二内电极22的重叠区域的面积成比例。
可以通过其用途确定如上所述的第一内电极21和第二内电极22的厚度。例如,鉴于陶瓷本体10的尺寸,第一内电极21和第二内电极22的厚度可以确定为在0.2μm至1.0μm的范围内。然而,本发明不限于此。
而且,包含在第一内电极21和第二内电极22的导电材料可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或者是它们的合金,但是本发明不限于此。
在这种情况下,电介质层11的厚度可以根据所述多层陶瓷电容器的预期的电容设计而任意改变,但是单层的厚度烧制后可以为0.1μm至10μm。然而,本发明不局限于此。
进一步地,电介质层11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,但本发明不限于此。
除了其中不包括内电极外,上覆盖层12a和下覆盖层12b可以与电介质层11具有相同材质和构造。可以通过分别在所述工作层的上表面和下表面上沿垂直方向堆叠至少一层电介质层形成所述上覆盖层和所述下覆盖层,所述上覆盖层和所述下覆盖层通常用于防止所述第一内电极21和所述第二内电极22由于物理的或化学的应力而损坏。
第一外电极31可以电连接于第一内电极21,第二外电极32可以电连接于第二内电极22。第一外电极31和第二外电极32可以包含导电材料,该导电材料可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或者是它们的合金,但是本发明不限于此。
在下文中,将描述根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的陶瓷本体10的尺寸的芯片缺陷和其电容之间的关系。
图3是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的陶瓷本体10的立体图,以及图4是沿图3中的线X-X’剖切的剖视图。
参考图4,所述上覆盖层的厚度定义为t1,所述下覆盖层的厚度定义为t2。进一步地,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面上,正方形A定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向设置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点a和a’并且所述边的边长为30μm,所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,所述下覆盖层和上覆盖层的厚度的平均值定义为t。
所述第一主表面的中心部分指代从所述陶瓷本体的第一主表面的中间点在长度方向上向其端部延伸10μm的区域。
在此,上覆盖层12a的厚度指代从所述陶瓷本体的第一主表面1在长度方向和宽度方向上的中间点到形成在所述工作层的厚度方向上的最高部的第一内电极21的距离,下覆盖层12b的厚度指代从所述陶瓷本体的第二主表面2在长度方向和宽度方向上的中间点到形成在所述工作台的厚度方向上的最低部的第二内电极22的距离。在这种情况下,t为t1和t2的平均值(t=(t1+t2)/2)。
在烧制后具有脆性的陶瓷本体10中,频繁产生芯片缺陷,该芯片缺陷发生在制造所述多层陶瓷电容器的传输过程(transfer process)中陶瓷本体相互冲击从而损坏时。因此,为了解决芯片缺陷现象,可以抛光所述陶瓷本体的顶点和边缘上的预先确定部分以具有平滑的弧形形状。
在所述陶瓷本体的顶点和边缘没有抛光到预定的或更高的水平的情况下,可能产生芯片缺陷,而在所述陶瓷本体的顶点和边缘过度抛光的情况下,临近所述陶瓷本体边缘的覆盖层的厚度可能变薄,从而使得不能避免内电极21和22的氧化并且使最外面的内电极氧化,电容因此减少。为了避免芯片缺陷和电容减少,可以抛光所述陶瓷本体以满足下列方程:10μm2≤A-外,并且A-外/t≤3.5m。
在具有烧制后具有0.12mm或更小的厚度的0603型陶瓷本体中,当A-外小于10μm2时,可能频繁产生芯片缺陷,而当A-外/t大于3.5m时,可能产生由于所述内电极氧化导致电容减少的电容缺陷。
因此,所述陶瓷本体可以满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
实验例
通过如下步骤制成根据本发明的发明实施例和对比例的多层陶瓷电容器。
将包括例如钛酸钡(BaTiO3)等粉末的浆料涂抹在载体膜上,然后干燥以制备多个厚度为1.6μm的陶瓷基片。
然后,使用丝网印刷工艺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60个陶瓷基片,并且堆叠大约20个其上部和下部未形成有所述内电极的陶瓷基片。将这种多层体(multilayer body)在85℃下以1000kgf/cm2的压力进行等静压压制。
将受压后的陶瓷堆叠体切割成单独的基片,并随后通过将切割的基片在230℃的空气气氛中保持60个小时来使切割的基片去粘合(de-bound)。
之后,将所述陶瓷多层体在氧分压为10-11atm至10-10atm低于Ni-NiO平衡氧分压的还原气氛下以1200℃烧制,以使得内电极不被氧化。烧制后的多层片式电容器的基片尺寸大约为0.56mm×0.28mm(长×宽(L×W),0603型)。在这种情况下,长×宽(L×W)的制造公差决定在±0.05mm的范围内。当制造公差满足上述范围时,抛光所述多层片式电容器,然后测量由于电容减少而导致的芯片缺陷和电容缺陷。
在1000个多层片式电容器中,在实际电容低于设计的电容的90%的多层片式电容器的数量为20个或更多的情况下,这种情况定义为具有电容缺陷(○),在实际电容低于设计电容的90%的多层片式电容器的数量少于20个的情况下,这种情况定义为正常情况(X)。
使用抛光装置(将在下文中描述)进行抛光,根据旋转工作台的转速测量每分钟转数(RPM)。
然后,进行外电极形成工艺来制造多层陶瓷电容器。
【表1】
*表示对比例。
如表1中所示,可以领会的是,在样品1、2和5中,A-外小于10μm2,明显产生芯片缺陷,但在A-外等于或大于10μm2的情况下,完全不产生芯片缺陷。
进一步地,在样品8、12和24中,A-外/t超过3.5m时,由于所述最外端的内电极的远端的氧化而产生电容缺陷,但在A-外/t等于或小于3.5m的情况下,不产生电容缺陷。
因此,通过实验例可以理解的是,优选的是,所述陶瓷本体可以满足下列方程:10μm2≤A-外,并且A-外/t≤3.5m。
根据本发明的实施方式,用于抛光所述陶瓷本体的最佳尺寸可以应用到所述多层陶瓷电容器上,从而防止在由于所述陶瓷本体之间或所述陶瓷本体和其他元件之间的冲击而损坏所述陶瓷本体的情况下的芯片缺陷,并且可以降低由于电容减少而导致的电容缺陷。
具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板200
图5是根据本发明的实施方式的具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板200的剖视图。
参考图5,具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板200可以包括电路板部110和多层陶瓷电容器,电路板部110具有用于容纳电子元件的凹槽,多层陶瓷电容器包括0603型陶瓷本体10,该陶瓷本体10包括电介质层和覆盖层,配置为彼此相对的第一内电极和第二内电极,同时该第一内电极和所述第二内电极之间插入有所述电介质层,以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,并且所述多层陶瓷电容器配置在所述凹槽内,其中在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面上,在将正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点、所述边的边长为30μm的情况下,当将所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,并且将所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
在根据本发明的实施方式的具有多层陶瓷电容器嵌入其中的电路板的描述中,将省略与上述多层陶瓷电容器的描述重叠的部分,下面将主要描述其不同之处。
电路板部110可以包括绝缘层120,并且如图5所示根据需要,还可以包括构成各种形状的层间电路(interlayer circuit)的导电图案130和导电转接孔140。如上所述的电路板部110可以包括用于将所述多层陶瓷电容器容纳在其中的凹槽。
所述导电转接孔可以电连接于容纳在所述电路板上的所述多层陶瓷电容器的外电极以从外部向所述外电极供电。
多层陶瓷电容器的抛光装置300及其抛光方法
参考图6,根据本发明的实施方式,提供一种抛光装置300,抛光装置300包括抛光罐310、旋转工作台320、抛光罐旋转控制部330、以及旋转工作台旋转控制部340。
图6是根据本发明的实施方式的抛光装置300的立体示意图。
抛光装置310可以容纳待抛光的工件和执行抛光的抛光件,其中所述抛光件可以为球。
根据旋转工作台320的旋转,抛光罐310可以绕旋转工作台320的旋转轴线旋转。所述旋转工作台的旋转轴线可以形成在与所述抛光罐的旋转轴线不同的位置上以用于旋转所述抛光罐。所述抛光罐可以自转,而独立于由所述旋转工作台旋转而引起的公转。所述抛光罐可以以这种方式自转:所述抛光罐围绕其作为设置在其中的旋转轴线的中心旋转。
所有的旋转工作台320的旋转轴线和抛光罐310的旋转轴线可以形成在不同的位置以沿垂直于重力的方向相互平行。因为在所述旋转工作台的旋转轴线和所述抛光罐的旋转轴线形成在彼此相同的位置上的情况下,可能不产生所述抛光罐的旋转。
在旋转工作台的旋转轴线和抛光罐的旋转轴线沿平行于重力方向的方向设置的现有的抛光罐的情况下,离心力作用在垂直于重力的方向上,由于离心力的作用,抛光罐中的抛光件或工件可能趋向所述抛光罐的壁表面。
在这种情况下,总体具有高密度的抛光件在重力方向上聚集在所述抛光罐的下部,具有低密度的工件在重力方向上聚集在所述抛光罐的相对的上部,从而根据其位置,所述抛光件和所述工件之间可能产生分离。在有许多抛光件的所述抛光罐的下部,所述工件和所述抛光件之间的冲击的数量可能较高,从而可能抛光过度,而在有少数所述抛光件的所述抛光罐的上部,所述工件和所述抛光件之间的冲击的数量小,从而可能抛光不足。也就是说,抛光状态的分布可能是不均匀的。
另外,当所述工件在由于离心力附着在所述抛光罐的壁表面的状态下旋转时,可能产生不均匀抛光现象,在这种现象中,工件的附着在所述抛光罐的壁表面的表面未被抛光。
所述工件可以是0603型陶瓷本体,该陶瓷本体包括电介质层和覆盖层,并且在烧制后具有0.12mm或更小的厚度。所述陶瓷本体可以包括配置为彼此相对的第一内电极和第二内电极,同时该第一内电极和第二内电极之间插入有所述电介质层。由于所述工件近似形成为平面矩形件,因此严重产生抛光不均匀现象。也就是说,所述陶瓷本体的厚度越薄,所述不均匀现象越严重。
然而,在根据本发明的抛光罐的旋转轴线和旋转工作台的旋转轴线沿垂直于重力方向的方向配置的抛光装置中,离心力的方向和重力的方向可以相互平行,从而防止所述工件在旋转的同时由于离心力附着在所述抛光罐的壁表面。因此,可减少所述工件和所述抛光件之间的分离现象,并且可以减少不均匀抛光现象。
另外,当抛光罐310自身的旋转速度定义为自转速度,旋转工作台320的旋转速度定义为公转速度时,自转速度/公转速度可以为有理数并且不是自然数。
在自转速度与公转速度的比率为整数的情况下,可减小抛光效率。原因是在自转速度对公转速度的比率为整数的情况下,由于所述自转和所述公转的不匹配,可显著减小所述抛光件和所述工件的混合效率。
实验例
下述表2示出在使用旋转工作台的旋转轴线和抛光罐的旋转轴线配置在平行于重力方向上(现有技术的方法)的现有的抛光装置的情况下,和在使用所述旋转工作台的旋转轴线和所述抛光罐的旋转轴线配置在垂直于重力的方向上(新方法)的根据本发明的实施方式的抛光装置的情况下,通过检查磨损度和芯片缺陷而获得的数据。
使用具有尺寸约为0.56mm×0.28mm(长度×宽度(L×W),0603型)的陶瓷本体,并且根据所述陶瓷本体的厚度分类结果。在所述旋转工作台的转速为150RPM、自转速度对公转速度的比率为1:1.3的情况下进行150分钟的抛光。
【表2】
参考表2,可以理解的是,当陶瓷本体的厚度减小时,没有适当地进行抛光。具体地,可以理解的是,在现有的技术方法中,当所述陶瓷本体的厚度为0.25mm或更小时,产生芯片缺陷,但在新的方法中,即使在所述陶瓷本体的厚度为0.12mm或更小时,以显著的水平进行抛光也不产生芯片缺陷。
因此,可以理解的是,与采用所述现有的技术方法的抛光装置相比,采用所述的新方法的根据本发明的抛光装置抛光效率显著地提高。
下述表3示出表示根据自转速度/公转速度的抛光结果(A-外和芯片缺陷)的数据。
使用具有尺寸约为0.56mm×0.28mm×0.10mm(长度×宽度×厚度(L×W×T),0603型)的陶瓷本体。
【表3】
*表示对比例。
如表3所示,在自转速度/公转速度为整数1或2的情况下,产生芯片缺陷。具体地,在自转速度/公转速度为1时,除了在公转速度为200rpm时进行抛光20分钟的情况下不产生芯片缺陷之外,在许多情况下产生芯片缺陷;在自转速度/公转速度为2时,在许多情况下产生芯片缺陷。相反,当自转速度/公转速度为1.3时,不产生芯片缺陷。因此,可以理解的是,优选地,自转速度/公转速度不为整数。
根据本发明的实施方式,可以提供一种抛光方法和一种用于多层陶瓷电容器的抛光装置,该抛光装置能够具有高抛光效率,并且可以减少抛光不均匀现象。
多层陶瓷电容器的制造方法
图7是根据本发明的实施方式的嵌入板上的多层陶瓷电容器的制造过程图。
参考图7,根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器的制造方法可以包括:制备用于电介质层的陶瓷基片和用于覆盖层的陶瓷基片;使用用于内电极的导电浆料在所述陶瓷基片上形成内电极图案;通过堆叠其上形成有内电极图案的陶瓷基片和其上未形成有内电极图案的陶瓷基片并且然后烧制堆叠的陶瓷基片形成0603型陶瓷本体,该0603型陶瓷本体包括配置为彼此相对的第一内电极和第二内电极、电介质层、以及覆盖层;抛光所述陶瓷本体的边缘;以及形成电连接于所述第一内电极的第一外电极和电连接于所述第二内电极的第二外电极。
以下,将描述根据本发明的实施方式的嵌入板中的多层陶瓷电容器的制造方法,但本发明并不局限于此。
在根据本发明的实施方式的多层陶瓷电子件的制造方法中,首先,将包括例如钛酸钡(BaTiO3)等粉末的浆料涂抹在载体膜上,然后干燥以制备多个陶瓷基片,从而形成所述电介质层和所述覆盖层。
所述陶瓷基片可以通过下述步骤制造:将所述陶瓷粉末、粘合剂和溶剂混合以制备所述浆料,并且通过刮涂工艺在具有几微米厚度的基片模型(sheet shape)中制造所述制备的浆料。
然后,可以准备用于内电极的包含镍粉末的导电浆料。
通过丝网印刷的方法将所述用于内电极的导电浆料涂抹到所述基片上以形成所述内电极之后,可以堆叠几百层其上印刷有所述内电极的所述基片,并且可以将几十层其上未印刷有所述内电极的所述基片堆叠在堆叠体的上表面和下表面上,然后烧制,从而制造陶瓷本体10。所述陶瓷本体可以包括内电极、电介质层、以及覆盖层,其中所述电介质层通过烧制其上印刷有所述内电极的所述基片形成,所述覆盖层通过烧制其上未印刷有所述内电极的所述基片形成。
所述陶瓷本体在烧制后可以具有0.12mm或更小的厚度。
之后,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面上,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面1的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点、所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定于为A-外,所述覆盖层的厚度定义为t时,可以进行抛光以使得满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
可以使用上述抛光装置进行抛光。
由于对所述抛光装置和抛光方法以及所述陶瓷本体的描述与上面的描述重叠,所以在此将其省略。
下一步,可以在所述陶瓷本体的上表面和下表面以及端面上形成包含第一导电材料和玻璃的所述第一外电极和第二外电极。
所述第一导电材料不具体限定,但是可以例如为选自由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)及其合金构成的组中的至少一者。
所述玻璃不具体限定,但是可以为具有与用于制造普通的多层陶瓷电容器的玻璃相同的成分的材料。
如上所述,根据本发明的实施方式,能够提供一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器可以具有用于抛光所述陶瓷本体的最优化的尺寸,从而防止在由于所述陶瓷本体之间或所述陶瓷本体与其他构件之间的冲击而损坏的情况下的所述陶瓷本体的芯片缺陷,并且减少由于电容减少而导致的电容缺陷。
另外,根据本发明,可以提供一种抛光方法和多层陶瓷电容器的抛光装置,该抛光装置能够具有高抛光效率并且能够减少抛光不均匀的现象。
虽然已经结合典型实施方式示出且描述了本发明,但本领域技术人员将清楚,可以作出修改和改变而不偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:
0603型陶瓷本体,该陶瓷本体包括电介质层和覆盖层;
第一内电极和第二内电极,该第一内电极和第二内电极配置为彼此相对,同时所述第一内电极和第二内电极之间插入有所述电介质层;以及
第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,
其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面中,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述陶瓷本体烧制后具有0.12mm或更小的厚度。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,所述覆盖层包括上覆盖层和下覆盖层,并且所述覆盖层的厚度t为所述上覆盖层和下覆盖层的厚度的平均值。
4.一种电路板,该电路板中嵌入有多层陶瓷电容器,该电路板包括:
电路板部,该电路板部设置有用于容纳电子元件的凹槽;以及
多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:0603型陶瓷本体,该0603型陶瓷本体包括电介质层和覆盖层;第一内电极和第二内电极,该第一内电极和第二内电极配置为彼此相对,同时所述第一内电极和第二内电极之间插入有所述电介质层;以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,所述多层陶瓷电容器配置在所述凹槽内,
其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面上,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
5.一种多层陶瓷电容器的制造方法,该制造方法包括:
制备陶瓷基片;
使用用于内电极的导电浆料在所述陶瓷基片上形成内电极图案;
通过堆叠其上形成有内电极图案的所述陶瓷基片和其上未形成有内电极图案的所述陶瓷基片并且然后烧制堆叠的陶瓷基片来形成0603型陶瓷本体,该0603型陶瓷本体包括:配置为彼此相对的第一内电极和第二内电极,电介质层,以及覆盖层;
抛光所述陶瓷本体的边缘;以及
形成第一外电极和第二外电极,该第一外电极电连接于所述第一内电极,所述第二外电极电连接于所述第二内电极,
其中,在所述陶瓷本体的长度-厚度(L-T)横截面中,在正方形定义为包括平行于所述陶瓷本体的第一主表面的中央部分的边和沿对角方向配置在所述陶瓷本体的外表面上的顶点并且所述边的长度为30μm的情况下,当所述正方形的未被所述陶瓷本体占据的区域的面积定义为A-外,并且所述覆盖层的厚度定义为t时,满足下列方程:10μm2≤A-外,以及A-外/t≤3.5m。
6.根据权利要求5所述的制造方法,其中,所述陶瓷本体烧制后具有0.12mm或更小的厚度。
7.根据权利要求5所述的制造方法,其中,所述覆盖层包括上覆盖层和下覆盖层,并且所述覆盖层的厚度t为所述上覆盖层和下覆盖层的厚度的平均值。
8.一种抛光装置,该抛光装置包括:
旋转工作台,该旋转工作台具有垂直于重力方向的旋转轴线;
抛光罐,该抛光罐安装在所述旋转工作台的表面上,并且具有垂直于重力方向的旋转轴线,所述抛光罐包括引入到该抛光罐中的0603型陶瓷本体和抛光件;
抛光罐旋转控制部,该抛光罐旋转控制部控制所述抛光罐的旋转;以及
旋转工作台旋转控制部,该旋转工作台旋转控制部控制所述旋转工作台的旋转,
其中,所述抛光罐的旋转轴线和所述旋转工作台的旋转轴线形成在不同的位置以彼此平行。
9.根据权利要求8所述的抛光装置,其中,当所述抛光罐的旋转定义为自转,并且所述工作台的旋转定义为公转时,自转速度/公转速度为有理数并且不是整数。
10.根据权利要求8所述的抛光装置,其中,所述0603型陶瓷本体包括电介质层和覆盖层,并且所述0603型陶瓷本体烧制后具有0.12mm或更小的厚度。
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