CN104517728A - 嵌入式多层陶瓷电子组件以及具有其的印刷电路板 - Google Patents

Abstract

提供了一种嵌入式多层陶瓷电子组件以及具有其的印刷电路板。嵌入板中的多层陶瓷电子组件可包括：陶瓷主体，包括介电层；多个第一内电极和第二内电极，通过陶瓷主体的两个端表面来交替地暴露；以及第一外电极和第二外电极，分别形成在陶瓷主体的两个端部上。第一外电极可包括第一基电极和第一端电极，第二外电极可包括第二基电极和第二端电极，当在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，可满足400nm≤Ra≤600nm，以及当在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

Description

嵌入式多层陶瓷电子组件以及具有其的印刷电路板

本申请要求于2013年10月8日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0120074号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种嵌入板中的多层陶瓷电子组件，以及一种具有该嵌入板中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板。

背景技术

根据电子电路的密集度和集成度的增大，在印刷电路板上安装无源器件的空间已经不够。为了解决这个问题，已经尝试对实现嵌入板中的组件(例如嵌入式器件)的努力。具体地，已经提出将用作电容性组件的多层陶瓷电子组件嵌入板中的各种方法。

作为将多层陶瓷电子组件嵌入板中的方法，存在使用板材料本身作为用于多层陶瓷电子组件的介电材料且使用铜线等作为用于多层陶瓷电子组件的电极的方法。另外，作为实现嵌入板中的多层陶瓷电子组件的另外的方法，已经使用通过在板中形成高k的聚合物片或薄膜电介质来形成嵌入式多层陶瓷电子组件的方法，以及将多层陶瓷电子组件嵌入板中的方法等。

通常，多层陶瓷电子组件包括由陶瓷材料形成的多个介电层和设置在多个介电层之间的内电极。可将这样的多层陶瓷电子组件设置在板中以实现嵌入板中的多层陶瓷电子组件，以具有高电容。

为了制造具有嵌入板中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，在将多层陶瓷电子组件插入到芯板中之后，为了将板布线与多层陶瓷电子组件的外电极彼此连接，应使用激光束在上多层板和下多层板中钻通孔。该激光处理显著地增大制造印刷电路板所需的成本。

同时，由于嵌入式多层陶瓷电子组件应该经受被嵌入板的芯部中的工艺，因此与被安装在板的表面上的普通的多层陶瓷电子组件不同，在外电极上不需要镍/锡(Ni/Sn)镀层。

例如，由于嵌入板中的多层陶瓷电子组件的外电极是通过材料为铜(Cu)的通过件电连接到板中的电路，因此需要在外电极上形成铜(Cu)层而不是镍/锡(Ni/Sn)层。

尽管外电极也通常包含作为主要成分的铜(Cu)，但它还包含玻璃。因此，在执行激光处理以在板中形成通过件时，存在包含在玻璃中的组分可吸收激光束的问题，使得不能调节通过件的深度。

由于这个原因，因此已经在嵌入板中的多层陶瓷电子组件的外电极上单独地形成铜(Cu)镀层。

同时，可将嵌入式多层陶瓷电子组件嵌入用于记忆卡、个人计算机(PC)主板或各种射频(RF)模块的印刷电路板中，由此与安装在板上的多层陶瓷电子组件相比，显著减小产品的尺寸。

另外，由于可将嵌入板中的多层陶瓷电子组件设置成接近于诸如微处理器单元(MPU)的有源器件的输入端，因此可减小由导线的长度引起的互连电感。

然而，在将多层陶瓷电子组件嵌入板中的过程中，执行用于固化环氧树脂以及使金属电极结晶的热处理工艺。在这种情况下，由于在多层陶瓷电子组件的环氧树脂、金属电极和陶瓷等中的热膨胀系数(CTE)的不同或板的热膨胀，因此可发生在板与多层陶瓷电子组件之间的粘附表面的缺陷。

这个缺陷可导致在可靠性测试过程中的粘附表面的分层。

发明内容

本公开的一些实施例可提供一种嵌入板中的多层陶瓷电子组件以及一种具有该嵌入板中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板。

根据本公开的一些实施例，一种嵌入板中的多层陶瓷电子组件可包括：陶瓷主体，包括介电层并且具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；多个第一内电极和第二内电极，通过陶瓷主体的两个端表面来交替地暴露并使介电层置于所述多个第一内电极和第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，分别形成在陶瓷主体的两个端部上。第一外电极可包括第一基电极和形成在第一基电极上的第一端电极，第二外电极可包括第二基电极和形成第二基电极上的第二端电极，当在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，可满足400nm≤Ra≤600nm，以及当在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

嵌入板中的多层陶瓷电子组件还可包括形成在陶瓷主体以及第一端电极和第二端电极上的硅烷涂层。

当陶瓷主体的厚度被定义为ts时，可满足ts≤250μm。

当第一端电极和第二端电极的每个的厚度被定义为tp时，可满足tp≥5μm。

第一端电极和第二端电极可由铜(Cu)形成。

可通过镀覆来形成第一端电极和第二端电极。

根据本公开的一些实施例，一种具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板可包括绝缘基板以及嵌入板中的多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层并且具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；多个第一内电极和第二内电极，通过陶瓷主体的两个端表面来交替地暴露并使介电层置于所述多个第一内电极和第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，分别形成在陶瓷主体的两个端部上。第一外电极可包括第一基电极和形成在第一基电极上的第一端电极，第二外电极可包括第二基电极和形成在第二基电极上的第二端电极，当在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，可满足400nm≤Ra≤600nm，以及当在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

嵌入板中的多层陶瓷电子组件还可包括形成在陶瓷主体以及第一端电极和第二端电极上的硅烷涂层。

当陶瓷主体的厚度被定义为ts时，可满足ts≤250μm。

当第一端电极和第二端电极的每个的厚度被定义为tp时，可满足tp≥5μm。

第一端电极和第二端电极可由铜(Cu)制成。

可通过镀覆来形成第一端电极和第二端电极。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和其他优点将被更加清楚的理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的透视图；

图2是沿图1的线X-X’截取的剖视图；

图3是如在图1中从上面观察的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的示意性平面图；

图4是沿图3的线Y-Y’截取的区域A的放大剖视图；

图5是沿图3的线Y-Y’截取的区域B的放大剖视图；

图6是示出根据本公开的示例性实施例的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板的剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的示例性实施例。

然而，本公开可以以许多不同的形式来举例说明，并且不应被解释为局限于在此阐述的特定实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。

在附图中，为了清楚起见，会夸大元件的形状和尺寸，且相同的附图标记将始终用于指示相同或相似的元件。

嵌入板中的多层陶瓷电子组件

以下，将参照附图来详细地描述本公开的示例性实施例。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的透视图。

图2是沿图1的线X-X’截取的剖视图。

参照图1和图2，根据本公开的示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件可包括：陶瓷主体10，包括介电层11并且具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；多个第一内电极21和第二内电极22，通过陶瓷主体10的两个端表面交替地暴露且使介电层11置于它们之间；以及第一外电极31和第二外电极32，分别形成在陶瓷主体10的两个端部上。第一外电极31包括第一基电极31a和形成在第一基电极31a上的第一端电极31b，第二外电极32包括第二基电极32a和形成第二基电极32a上的第二端电极32b。

以下，将描述根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电子组件，具体地，将描述多层陶瓷电容器。然而，本公开不限于此。

在根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电容器中，“长度方向”指的是图1的“L”方向，“宽度方向”指的是图1的“W”方向，而“厚度方向”指的是图1的“T”方向。这里，“厚度方向”指的是堆叠介电层的方向，例如，“堆叠方向”。

在本公开的示例性实施例中，陶瓷主体10的形状不受具体限制，但可为如图1所示的六面体形状。

在本公开的示例性实施例中，陶瓷主体10可具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面。还可分别通过陶瓷主体10的上表面和下表面来表示第一主表面和第二主表面。

陶瓷主体10可具有250μm或更小的厚度ts。

可将陶瓷主体10制造成具有250μm或更小的厚度ts以适合于将多层陶瓷电容器嵌入板中。

另外，陶瓷主体10的厚度ts可以是第一主表面与第二主表面之间的距离。

根据本公开的示例性实施例，介电层11的原材料不受具体限制，只要可通过它获得足够的电容即可。例如，介电层11的原材料可以是钛酸钡(BaTiO₃)粉末。

根据本公开的示例性实施例，可通过将各种陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等添加到诸如钛酸钡(BaTiO₃)粉末等的粉末来制备介电层11的材料。

用于形成介电层11的陶瓷粉末颗粒的平均颗粒尺寸不受具体限制，但可被控制以实施本公开的示例性实施例。例如，可将用于形成介电层11的陶瓷粉末颗粒的平均颗粒尺寸控制为400nm或更小。

陶瓷主体10可包括有助于形成电容器的电容的有效层以及分别形成为在有效层的上面和下面的上边缘部和下边缘部的上覆盖层和下覆盖层。

可通过将多个第一内电极21和第二内电极22重复地堆叠为使介电层11置于其间来形成有效层。

除了它们不包括内电极之外，上覆盖层和下覆盖层可由与介电层11的材料相同的材料形成并具有与介电层11的构造相同的构造。

上覆盖层和下覆盖层可通过在厚度方向上将一个介电层或两个或更多个介电层分别堆叠在有效层的上表面和下表面上来形成，并且可基本上用来防止内电极受到由物理应力或化学应力引起的破坏。

同时，可在介电层11上通过将包括导电金属的导电膏印刷至预定厚度来形成第一内电极21和第二内电极22(具有不同极性的一对电极)。

另外，第一内电极21和第二内电极22可在介电层11的堆叠方向上形成，以通过陶瓷主体10的两个端表面来交替地暴露，并且可通过插入它们之间的介电层11来彼此电绝缘。

例如，可通过第一内电极和第二内电极的从陶瓷主体10的两个端表面交替暴露的部分来将第一内电极21和第二内电极22分别电连接到第一外电极31和第二外电极32。

因此，当对第一外电极31和第二外电极32施加电压时，可在彼此面对的第一内电极21和第二内电极22之间累积电荷。在这种情况下，多层陶瓷电容器的电容可与第一内电极21和第二内电极22彼此重叠的区域的面积成比例。

另外，包含在形成第一内电极21和第二内电极22的导电膏中的导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或它们的合金。然而，本公开不限于此。

另外，对于印刷导电膏的方法，可使用丝网印刷法、凹版印刷法等。然而，本公开不限于此。

根据本公开的示例性实施例，陶瓷主体10可具有形成在其两个端部上的第一外电极31和第二外电极32。

第一外电极31可包括电连接到第一内电极21的第一基电极31a和形成在第一基电极31a上的第一端电极31b。

第二外电极32可包括电连接到第二内电极22的第二基电极32a和形成在第二基电极32a上的第二端电极32b。

以下，将更详细地描述第一外电极31和第二外电极32的结构。

第一基电极31a和第二基电极32a可包含第一导电金属和玻璃。

为了形成电容，可将第一外电极31和第二外电极32分别形成在陶瓷主体10的两个端表面上，并且可将包括在第一外电极31和第二外电极32中的第一基电极31a和第二基电极32a分别电连接到第一内电极21和第二内电极22。

第一基电极31a和第二基电极32a可由与第一内电极21和第二内电极22的导电材料相同的导电材料形成，但不限于此。例如，第一基电极31a和第二基电极32a可由从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的一种或更多种第一导电金属制成。

可通过涂覆并随后烧结由将玻璃料添加到第一导电金属的颗粒粉末而制备的导电膏来形成第一基电极31a和第二基电极32a。

根据本公开的示例性实施例，第一外电极31和第二外电极32可包括分别形成在第一基电极31a和第二基电极32a上的第一端电极31b和第二端电极32b。

第一端电极31b和第二端电极32b可由第二导电金属组成。

第二导电金属不受具体限制，但可以是例如铜(Cu)。

通常，因为多层陶瓷电容器被安装在印刷电路板上，所以通常可将镍/锡镀层形成在外电极上。

然而，根据本公开的示例性实施例的嵌入印刷电路板中的多层陶瓷电容器不被安装在板上，并且可通过材料为铜(Cu)的通过件来使多层陶瓷电容器的第一外电极31和第二外电极32与板的电路彼此电连接。

因此，根据本公开的示例性实施例，第一端电极31b和第二端电极32b可由铜(Cu)形成，以与铜(Cu)(形成在板中的通过件的材料)有良好的电连接。

同时，尽管第一基电极31a和第二基电极32a包含作为主要成分的铜(Cu)，但在其中还可包含玻璃。因此可能存在在为了在板中形成通过件而执行激光处理时包含在玻璃中的组分吸收激光束的问题，使得不可调节通过件的深度。

由于这个原因，嵌入板中的多层陶瓷电子组件的第一端电极31b和第二端电极32b可由铜(Cu)形成。

形成第一端电极31b和第二端电极32b的方法不受具体限制，但可以是例如镀覆方法。

因此，第一端电极31b和第二端电极32b在被烧结之后可仅由铜(Cu)形成而在其中不包含玻璃料。因此，不发生在执行激光处理以在板中形成通过件时包含在玻璃中的组分吸收激光束而使得不可控制通过件的深度的问题。

当第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度被定义为tp时，可满足tp≥5μm。

第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度tp可等于或大于5μm，但不限于此。例如，第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度tp可以是15μm或更小。

控制第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度tp以等于或大于5μm并且为15μm或更小，由此可实现能够使板中的通过件钻孔良好且具有优异的可靠性的多层陶瓷电容器。

在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度tp小于5μm的情况下，如下所述，当将多层陶瓷电子组件嵌入印刷电路板内并钻通过件时，可发生将导电通孔形成到陶瓷主体10的表面的缺陷。

在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度tp超过15μm的情况下，由于第一端电极31b和第二端电极32b的应力，因此可在陶瓷主体10中出现裂纹。

图3是如在图1中从上面观察的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的示意性平面图。

图4是沿图3的线Y-Y’截取的区域A的放大剖视图。

图5是沿图3的线Y-Y’截取的区域B的放大剖视图。

参照图3至图5，在根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电子组件中，当在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，可满足400nm≤Ra≤600nm，并且当在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

参照图4，在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra可以在400nm至600nm的范围内(400nm≤Ra≤600nm)。

将在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra控制在400nm至600nm的范围内(400nm≤Ra≤600nm)，由此可减少在多层陶瓷电子组件与板之间的分层现象且可防止开裂。

表面粗糙度指示当处理金属表面时在金属表面上产生的细小的凸出-凹陷的大小的程度的不同。

根据这样的处理方法是否合适，可通过用于处理金属表面的工具、在金属表面中产生划痕和锈蚀等产生表面粗糙度。在提供粗糙的程度的过程中，通过在垂直于表面的平面上切割表面而截取的表面的截面图可被形成以具有曲线形状，并且从这条曲线的最低部到其最高部的高度可被称为中心线平均粗糙度并由Ra来表示。

在本公开中，第一端电极31b或第二端电极32b在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的中心线平均粗糙度或表面粗糙度将被定义为Ra。

可从通过在垂直于表面的平面上切割表面来截取的表面的截面图来识别表面粗糙度，且表面粗糙度可以形成为曲线形状，并且可理解的是，表面粗糙度形成如由图4中的虚线所表示的大的波形线。

具体地，下面将描述计算第一端电极31b和第二端电极32b的每个在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra的方法。首先，可关于形成在第一端电极31b和第二端电极32b的一个表面上的50μm×50μm的区域中的粗糙度来绘制虚拟中心线，如图3和图4所示。

接着，可测量基于粗糙度的虚拟中心线的到由虚线表示的各个波的最高部的各个距离(例如，r₁、r₂、r₃……r₁₃)，如由下面的公式所表示的，可计算各个距离的平均值，并可通过计算的平均值来计算第一端电极31b和第二端电极32b的表面粗糙度Ra。

$\mathrm{Ra}=\frac{\left|r_1\right|+\left|r_2\right|+\left|r_3\right|+...\left|r_n\right|}{n}$

将在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra控制在400nm至600nm的范围内(400nm≤Ra≤600nm)，由此可实现具有提高了的与板的附着力并具有优异的可靠性的多层陶瓷电子组件。

在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra小于400nm的情况下，可发生在多层陶瓷电子组件与板之间的分层现象。

另一方面，在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra超过600nm的情况下，可出现裂纹。

在制造多层陶瓷电容器的过程中，可通过使用砂纸或通过诸如等离子体处理等的物理方法来执行将在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra控制在400nm至600nm的范围内(400nm≤Ra≤600nm)的方法。

例如，在使用砂纸的情况下，当使用具有在100至3000的范围内的P值的砂纸时，可人工形成粗糙度，并且可仅在各个第一端电极31b和第二端电极32b的表面上部分地增大粗糙度，由此形成各个第一端电极31b和第二端电极32b的表面粗糙度而不影响多层陶瓷电子组件的可靠性。

砂纸的“P”是指示欧洲磨料磨具生产联合会(FEPA)的颗粒尺寸的标准的符号。

参照图5，当在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

将在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’控制在130nm至400nm的范围内(130nm≤Ra’≤400nm)，由此可更有效地减少在多层陶瓷电子组件与板之间的分层现象。

上面已经参照图4和图5定义了表面粗糙度，且在本公开中，第一端电极31b和第二端电极32b的每个在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的中心线平均粗糙度或表面粗糙度将被定义为Ra’。

可从通过在垂直于表面的平面上切割表面来截取的表面的截面图来识别表面粗糙度，并且可理解的是，表面粗糙度形成如由图4和图5中的实线所表示的小的波形线。

具体地，下面将描述计算第一端电极31b或第二端电极32b在第一端电极31b或第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’的方法。首先，可关于形成在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的一个表面上的10μm×10μm的区域中的粗糙度来绘制虚拟中心线，如图3和图5所示。

接着，可测量基于粗糙度的虚拟中心线的到由实线表示的各个曲线的最高部的各个距离(例如，r₁’、r₂’、r₃’……r₁₃’)，如由下面的公式所表示的，可计算各个距离的平均值，并可使用计算的平均值来计算第一端电极31b和第二端电极32b的表面粗糙度Ra’。

${\mathrm{Ra}}^{\′}=\frac{\left|{r_1}^{\′}\right|+\left|{r_2}^{\′}\right|+\left|{r_3}^{\′}\right|+...+\left|{r_n}^{\′}\right|}{n}$

可将在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’控制在130nm至400nm的范围内(130nm≤Ra’≤400nm)，由此可实现具有提高了的与板的附着力并具有优异的可靠性的多层陶瓷电子组件。

在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’小于130nm的情况下，可能不会出现在多层陶瓷电子组件与板之间的附着力的提高效果。

另一方面，在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’超过400nm的情况下，可出现裂纹。

在制造多层陶瓷电容器的过程中，可通过将具有形成在其上的外电极的陶瓷主体浸入刻蚀剂中并接着旋转陶瓷主体来执行将在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’控制在130nm至400nm的范围内(130nm≤Ra’≤400nm)的方法。

例如，与用于在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中形成表面粗糙度Ra的上述的物理方法不同，可以通过化学处理来执行形成表面粗糙度的方法。

可通过将具有形成在其上的外电极的陶瓷主体浸入刻蚀剂中的化学方法来人工地形成粗糙度，从而与物理方法相比可更细微地形成粗糙度。

因此，可形成第一端电极31b和第二端电极32b的每个的表面粗糙度Ra’，使得在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’在130nm至400nm的范围内(130nm≤Ra’≤400nm)。

仅使铜(Cu)溶解的刻蚀剂可被用作刻蚀剂，由此可细微地形成第一端电极31b和第二端电极32b的各自的表面粗糙度Ra’而不影响多层陶瓷电子组件的可靠性。

同时，根据本公开的示例性实施例，可将硅烷涂层41形成在陶瓷主体10以及第一端电极31b和第二端电极32b上。

硅烷涂层41被形成在陶瓷主体10以及第一端电极31b和第二端电极32b上，由此可实现具有提高了的与板的附着力且具有优异的可靠性的多层陶瓷电子组件。

硅烷涂层41不受具体限制，只要它包含硅即可。例如，硅烷涂层41可具有这样的形式，其中，硅被用作中心原子，环氧基被结合到硅原子的一个端，并且烷基被结合到硅原子的其他端。

以下，将描述制造根据本公开的示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的方法。然而，本公开不限于此。

在制造根据本公开的示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的方法中，可首先将包含诸如钛酸钡(BaTiO₃)粉末颗粒等的粉末颗粒的浆料涂覆到载体膜上并在载体膜上使浆料干燥以制备多个陶瓷生片，由此形成介电层。

可通过将陶瓷粉末颗粒、粘结剂、溶剂彼此混合而制备浆料，并通过刮片法将浆料形成为具有若干μm的厚度的片，来制造陶瓷生片。

接着，可制备包含按重量计40份至50份的镍粉颗粒(具有0.1μm至0.2μm的平均颗粒尺寸)的用于内电极的导电膏。

可通过丝网印刷法来将用于内电极的导电膏涂覆到陶瓷生片以形成内电极，并且可堆叠400片至500片陶瓷生片以制造陶瓷主体10。

在根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电容器中，可将第一内电极21和第二内电极22分别暴露于陶瓷主体10的两个端表面。

接着，可将包含第一导电金属和玻璃的第一基电极和第二基电极形成在陶瓷主体10的端部上。

第一导电金属不受具体限制，但可以是例如从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

玻璃不受具体限制，但可以是具有与用于制造通常的多层陶瓷电容器的外电极的玻璃的组分相同的组分的材料。

可将第一基电极和第二基电极形成在陶瓷主体的端部上以分别电连接到第一内电极和第二内电极。

接着，可将由第二导电金属制成的镀层形成在第一基电极和第二基电极上。

第二导电金属不受具体限制，但可以是例如铜(Cu)。

可将镀层形成为第一端电极和第二端电极。

可通过砂纸或等离子体处理来在各个第一端电极和第二端电极上形成相对大的表面粗糙度，并且可通过将其上形成有大的表面粗糙度的第一端电极和第二端电极浸入刻蚀剂中来在第一端电极和第二端电极上形成细小的表面粗糙度。

将省略具有与根据本公开的上述示例性实施例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的特征相同的特征的部分的描述。

以下，尽管将参照发明示例来更详细地描述本公开，但本公开不限于此。

发明示例1)

为了确定是否已经发生取决于根据发明示例的嵌入板中的多层陶瓷电子组件的第一端电极31b和第二端电极32b的厚度的通过件钻孔缺陷以及取决于在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra和在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’的在粘附表面上的分层的发生频率，对嵌入有多层陶瓷电子组件的板执行每个试验。

下表1示出是否已经发生取决于第一端电极31b和第二端电极32b的厚度的通过件钻孔的缺陷。

[表1]

第一端电极和第二端电极的每个的厚度(μm)	决定
		小于1	×
1至2	×
		2至3	×
3至4	△
		4至5	○
5至6	◎
		6或更大	◎

×：50％或更大的不良率

△：10％至50％的不良率

○：0.01％至10％的不良率

◎：小于0.01％的不良率

参照表1，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度是5μm或更大的情况下，可实现能够使在板中的通过件钻孔良好并具有优异的可靠性的多层陶瓷电容器。

另一方面，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的厚度小于5μm的情况下，可在板中钻通过件时发生缺陷。

下表2示出取决于在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra的在粘附表面上的分层的发生频率。

[表2]

×：50％或更大的不良率

△：10％至50％的不良率

○：0.01％至10％的不良率

◎：小于0.01％的不良率

参照表2，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度是400nm或更大的情况下，在粘附表面上的分层的发生频率相对低，从而可实现具有优异可靠性的多层陶瓷电容器。

另一方面，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度小于400nm的情况下，在粘附表面上的分层的发生频率增大，从而降低多层陶瓷电容器的可靠性。

下表3示出取决于在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’的在粘附表面上的分层的发生频率。

[表3]

×：50％或更大的不良率

△：10％至50％的不良率

○：0.01％至10％的不良率

◎：小于0.01％的不良率

参照表3，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度是130nm或更大的情况下，在粘附表面上的分层的发生频率是相对低的，从而可实现具有优异可靠性的多层陶瓷电容器。

另一方面，可理解的是，在第一端电极31b和第二端电极32b的每个的在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度小于130nm的情况下，不存在多层陶瓷电子组件与板之间的附着力的提高效果。

具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板

图6是示出根据本公开的示例性实施例的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板的剖视图。

参照图6，根据本公开的示例性实施例的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板100可包括绝缘基板110以及嵌入板中的多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体10，包括介电层11并且具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；多个第一内电极21和第二内电极22，分别通过陶瓷主体10的两个端表面交替地暴露且使介电层11置于它们之间；以及第一外电极31和第二外电极32，分别形成在陶瓷主体10的两个端部上。第一外电极31包括第一基电极31a和形成在第一基电极31a上的第一端电极31b。第二外电极32包括第二基电极32a和形成第二基电极32a上的第二端电极32b。这里，当在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度为Ra时，可满足400nm≤Ra≤600nm，并且当在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度为Ra’时，可满足130nm≤Ra’≤400nm。

绝缘基板110可具有其包括绝缘层120的结构，并且如果必要的话，可包括如图6所示的以各种形式构成层间电路的导电图案130和导电通孔140。绝缘基板110可以是包括设置在其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板100。

在多层陶瓷电子组件被插入印刷电路板100中之后，当对印刷电路板100执行诸如热处理工艺等的后处理时，多层陶瓷电子组件可经受数个恶劣的环境。

更具体地，在热处理过程中，印刷电路板100的收缩和膨胀可直接传递给插入印刷电路板100中的多层陶瓷电子组件，以对多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附表面施加应力。

在对多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附表面施加的应力高于两者之间的粘附强度的情况下，可发生粘附表面被分层的分层缺陷。

多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附强度可与多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的电化学结合力和多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附表面的有效表面面积成比例。因此，控制多层陶瓷电子组件的表面粗糙度以提高多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附表面的有效表面面积，由此可减少多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的分层现象。

另外，可确定取决于嵌入印刷电路板100中的多层陶瓷电子组件的表面粗糙度的在多层陶瓷电子组件与印刷电路板100之间的粘附表面的分层的发生频率。

例如，在第一端电极31b和第二端电极32b中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度Ra被控制在400nm至600nm的范围内(400nm≤Ra≤600nm)，且在第一端电极31b和第二端电极32b中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度Ra’被控制在130nm至400nm的范围内(130nm≤Ra’≤400nm)，由此可提高多层陶瓷电子组件与板之间的粘附性能以减少在多层陶瓷电子组件与板之间的分层现象的发生。

因为其他特征与根据本公开的上述示例性实施例的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板的特征相同，所以将省略它们的描述。

根据本公开的示例性实施例，对嵌入板中的多层陶瓷电子组件执行表面处理并控制嵌入板中的多层陶瓷电子组件的各个外电极的上镀层的表面粗糙度，由此可提高多层陶瓷电子组件与板之间的粘附性能以减少在多层陶瓷电子组件与板之间的分层现象。

尽管上面已经示出并描述了示例性实施例，但对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以作出修改和改变。

Claims (12)

1.一种嵌入板中的多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：

陶瓷主体，包括介电层、彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；

多个第一内电极和第二内电极，通过陶瓷主体的端表面交替地暴露，介电层被设置在所述多个第一内电极和第二内电极之间；以及

第一外电极和第二外电极，分别设置在陶瓷主体的端部上，

其中，第一外电极包括第一基电极和设置在第一基电极上的第一端电极，第二外电极包括第二基电极和设置第二基电极上的第二端电极，当在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，满足400nm≤Ra≤600nm，并且当在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，满足130nm≤Ra’≤400nm。

2.如权利要求1所述的嵌入板中的多层陶瓷电子组件，所述嵌入板中的多层陶瓷电子组件还包括形成在陶瓷主体以及第一端电极和第二端电极上的硅烷涂层。

3.如权利要求1所述的嵌入板中的多层陶瓷电子组件，其中，当陶瓷主体的厚度被定义为ts时，满足ts≤250μm。

4.如权利要求1所述的嵌入板中的多层陶瓷电子组件，其中，当第一端电极和第二端电极的每个的厚度被定义为tp时，满足tp≥5μm。

5.如权利要求1所述的嵌入板中的多层陶瓷电子组件，其中，第一端电极和第二端电极由铜形成。

6.如权利要求1所述的嵌入板中的多层陶瓷电子组件，其中，通过镀覆来形成第一端电极和第二端电极。

7.一种具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，所述印刷电路板包括绝缘基板以及嵌入板中的多层陶瓷电子组件，所述嵌入板中的多层陶瓷电子组件包括：

陶瓷主体，包括介电层并且具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端表面和第二端表面；

多个第一内电极和第二内电极，通过陶瓷主体的两个端表面交替地暴露并使介电层置于所述多个第一内电极和第二内电极之间；以及

第一外电极和第二外电极，分别形成在陶瓷主体的两个端部上，

其中，第一外电极包括第一基电极和形成在第一基电极上的第一端电极，第二外电极包括第二基电极和形成第二基电极上的第二端电极，当在第一端电极和第二端电极中的50μm×50μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra时，满足400nm≤Ra≤600nm，并且当在第一端电极和第二端电极中的10μm×10μm的区域中的表面粗糙度被定义为Ra’时，满足130nm≤Ra’≤400nm。

8.如权利要求7所述的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，其中，所述嵌入板中的多层陶瓷电子组件还包括形成在陶瓷主体以及第一端电极和第二端电极上的硅烷涂层。

9.如权利要求7所述的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，其中，当陶瓷主体的厚度被定义为ts时，满足ts≤250μm。

10.如权利要求7所述的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，其中，当第一端电极和第二端电极的每个的厚度被定义为tp时，满足tp≥5μm。

11.如权利要求7所述的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，其中，第一端电极和第二端电极由铜制成。

12.如权利要求7所述的具有嵌入其中的多层陶瓷电子组件的印刷电路板，其中，通过镀覆来形成第一端电极和第二端电极。