CN111584237A - 多层陶瓷电子组件 - Google Patents

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朴祥秀
朱镇卿
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Abstract

本公开提供了一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间；以及电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的外表面上。所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括电极层和镀层，所述电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述电极层上。所述电极层在所述陶瓷主体上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，并且绝缘层覆盖所述第二区。

Description

多层陶瓷电子组件
本申请是申请日为2019年3月1日、申请号为201910154767.2的发明专利申请“多层陶瓷电子组件”的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种多层陶瓷电子组件，并且更具体地，涉及一种具有改善的可靠性的多层陶瓷电子组件。
背景技术
近来，已经开发了具有高的安装密度的基板，并且已经变得需要减小多层陶瓷电容器的安装面积。对具有小厚度的多层陶瓷电容器嵌在基板中或者安装在应用处理器的下端作为焊盘侧电容器的产品的需求已经增加。
在这种情况下，不仅安装面积可能减小，而且在基板中发生的等效串联电感(ESL)也可能减小。为此，已经越来越多地使用具有相对小的厚度的多层陶瓷电容器。
在具有小的厚度的多层陶瓷电容器中，可能无法在有限厚度内将外电极的厚度增大到超过特定厚度。
因此，由于外电极的厚度可能不会减小，因此防潮可靠性可能劣化。
具体地，在低电感片式电容器(LICC)的情况下，由于外电极之间的间距显著地减小，因此防潮可靠性会进一步劣化。
因此，可能需要改善具有110μm或更小的厚度的薄膜多层陶瓷电容器和LICC的防潮可靠性。
发明内容
本公开的一方面可提供一种多层陶瓷电子组件，并且更具体地，提供一种具有改善的可靠性的多层陶瓷电子组件。
根据本公开的一方面，一种多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与第二内电极之间，并且所述陶瓷主体具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面至所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面；以及电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的外表面上。所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括电极层和镀层，所述电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述电极层上。所述电极层在所述陶瓷主体的所述第一表面上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区。绝缘层覆盖所述第二区。0.40≤L/BW≤4.00，其中，L是所述第一表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第一表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第一表面上的相应的所述电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离。
根据本公开的另一方面，一种多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述陶瓷主体具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面至所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面；以及电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的外表面上。所述第一外电极设置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，并且设置在所述第一表面上的所述第一外电极和设置在所述第二表面上的所述第一外电极通过贯穿所述陶瓷主体并设置在所述陶瓷主体中的第一过孔彼此连接。所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，并且设置在所述第一表面上的所述第二外电极和设置在所述第二表面上的所述第二外电极通过贯穿所述陶瓷主体并设置在所述陶瓷主体中的第二过孔彼此连接。所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括电极层和镀层，所述电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述电极层上。所述电极层在所述陶瓷主体的所述第一表面上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区。绝缘层覆盖所述第二区。0.40≤L/BW≤4.00，其中，L是所述第一表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第一表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第一表面上的相应的所述电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离。
根据本公开的另一方面，一种多层陶瓷电子组件包括：陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间；以及电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极。所述第一外电极和所述第二外电极均设置在所述陶瓷主体的第三表面和与所述第三表面相对的第四表面上。所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括电极层和镀层，所述电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述电极层上，所述电极层在所述陶瓷主体的所述第三表面上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，绝缘层覆盖所述第三表面上的所述第二区，并且与所述陶瓷主体直接接触。所述镀层包括设置在所述电极层上并且包括镍(Ni)的第一镀层以及设置在所述第一镀层上并且包括锡(Sn)的第二镀层，所述第二镀层延伸超出所述第一镀层，并且与所述电极层直接接触，并且0.40≤L/BW≤4.00，其中，L是所述第三表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第三表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第三表面上的相应的所述电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更加清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开中的第一示例性实施例的多层陶瓷电容器的透视图；
图2是示出根据本公开中的示例性实施例的陶瓷主体的示图；
图3是图2的分解透视图；
图4是沿着图1中的线I-I'截取的截面图；
图5是示出根据本公开中的第二示例性实施例的多层陶瓷电容器的透视图；以及
图6是沿着图5中的线II-II'截取的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的实施例进行如下描述。
然而，本公开可以以许多不同的形式进行例证，并且不应被解释为限于在此阐述的特定实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。因此，为了描述的清楚起见，可夸大附图中的元件的形状和尺寸，并且在附图中，由相同标号指示的元件是相同的元件。
此外，在整个说明书中，将理解的是，除非另外指示，否则当部件“包括”元件时，该部件还可包括其他的元件，而不排除其他的元件。
在附图中，为了清楚地描述本公开，可省略特定元件，并且为了清楚地表示多个层和多个区域，可放大厚度。将使用相同的标号描述在相同构思的范围内具有相同功能的相同的元件。
图1是示出根据本公开中的第一示例性实施例的多层陶瓷电容器的透视图。
图2是示出根据本公开中的第一示例性实施例的陶瓷主体的示图。
图3是图2的分解透视图。
图4是沿着图1中的线I-I'截取的截面图。
参照图1至图4，多层陶瓷电子组件100可包括：陶瓷主体110，包括介电层111以及彼此面对的第一内电极121和第二内电极122，且介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间，并且陶瓷主体110具有彼此相对的第一表面S1和第二表面S2、连接到第一表面S1和第二表面S2并且彼此相对的第三表面S3和第四表面S4以及连接到第一表面至第四表面并且彼此相对的第五表面S5和第六表面S6；以及电连接到第一内电极121的第一外电极131和电连接到第二内电极122的第二外电极132，第一外电极131和第二外电极132设置在陶瓷主体110的外部。第一外电极131可包括电极层131a以及镀层131b和131c，第二外电极132可包括电极层132a以及镀层132b和132c，电极层131a和132a包括导电金属，并且镀层131b和131c设置在电极层131a上，镀层132b和132c设置在电极层132a上。电极层131a和132a可包括其上设置有镀层131b、132b、131c和132c的第一区131a1和132a1以及从第一区131a1和132a1延伸的第二区131a2和132a2。电极层131a和132a可具有覆盖第二区131a2和132a2的绝缘层150。
在下面的描述中，将描述根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件(具体地，多层陶瓷电容器)，但多层陶瓷电子组件不限于此。
关于根据示例性实施例的多层陶瓷电容器，长度方向可被定义为“L”方向，宽度方向可被定义为“W”方向，并且厚度方向可被定义为“T”方向。厚度方向可以与层叠方向(层叠介电层的方向)相同。
在示例性实施例中，陶瓷主体110可不限于任何具体形状。如所示出的，陶瓷主体110可具有例如六面体形状。
陶瓷主体110可具有彼此相对的第一表面S1和第二表面S2、连接到第一表面和第二表面并且彼此相对的第三表面S3和第四表面S4以及连接到第一表面至第四表面并且彼此相对的第五表面S5和第六表面S6。
第一表面S1和第二表面S2可在陶瓷主体110的厚度方向上彼此面对，第三表面S3和第四表面S4可在陶瓷主体110的长度方向上彼此面对，并且第五表面S5和第六表面S6可在陶瓷主体110的宽度方向上彼此面对。
设置在陶瓷主体110中的多个内电极121和122的一端可交替地暴露于陶瓷主体110的第五表面S5和第六表面S6。
关于内电极121和122，具有不同的极性的第一内电极121和第二内电极122可以成对。
第一内电极121的一端可暴露于第五表面S5，并且第二内电极122的一端可暴露于第六表面S6。
第一内电极121的另一端和第二内电极122的另一端可分别形成为与第六表面S6或第五表面S5之间具有特定间距。稍后将更加详细地描述该构造。
第一外电极131和第二外电极132可分别形成在陶瓷主体110的第五表面S5和第六表面S6上，并且电连接到内电极。
根据示例性实施例，介电层111的材料可不限于任何具体材料，只要可获得足够的电容即可。例如，介电层111的材料可以是钛酸钡(BaTiO3)粉末。
根据预期目的，可将各种陶瓷添加剂、有机溶剂、粘合剂、分散剂等添加到钛酸钡(BaTiO3)粉末等来作为介电层111的材料。
陶瓷主体110可具有有效部A以及上覆盖部C和下覆盖部C，有效部A是对形成电容器的电容有贡献的部分，上覆盖部C和下覆盖部C形成在有效部A的上部和下部上作为上边缘部和下边缘部。
有效部A可通过在介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间的情况下重复地层叠多个第一内电极121和多个第二内电极122形成。
上覆盖部C和下覆盖部C可具有与介电层111的材料和成分相同的材料和成分，但上覆盖部C和下覆盖部C可不包括内电极。
换句话说，例如，上覆盖部C和下覆盖部C可包括陶瓷材料(诸如，钛酸钡(BaTiO3)陶瓷材料)。
上覆盖部C和下覆盖部C可通过分别在有效部A的上表面和下表面上设置单个介电层或层叠两个或更多个介电层形成，并且可防止由于物理应力或化学应力导致的对内电极的损坏。
第一内电极121和第二内电极122的材料可不限于任何具体材料。第一内电极121和第二内电极122可利用包括银(Ag)、铅(Pb)、铂(Pt)、镍(Ni)和铜(Cu)中的一种或更多种的导电膏形成。
根据示例性实施例的多层陶瓷电容器可包括电连接到第一内电极121的第一外电极131和电连接到第二内电极122的第二外电极132。
第一外电极131和第二外电极132可分别电连接到第一内电极121和第二内电极122以形成电容，并且第二外电极132可连接到与第一外电极131的电势不同的电势。
第一内电极121和第二内电极122可被设置为彼此相对，且介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间，并且第一内电极121和第二内电极122可交替地暴露于陶瓷主体110在宽度方向上的第五表面S5和第六表面S6。
由于第一内电极121和第二内电极122交替地暴露于陶瓷主体110在宽度方向上的第五表面S5和第六表面S6，因此可实现反向几何电容器(RGC)或低电感片式电容器(LICC)，这将在稍后描述。
在普通的多层陶瓷电子组件中，外电极可设置在陶瓷主体的在长度方向上彼此相对的表面上。
在这种情况下，当将交流(AC)施加到外电极时，由于电流路径长，因此可能形成大的电流回路，并且感应磁场可能变大，这可能导致电感增大。
为了解决上述问题，根据示例性实施例，第一外电极131和第二外电极132可设置在陶瓷主体110的在宽度方向上彼此相对的第五表面S5和第六表面S6上，以减小电流路径。
在这种情况下，由于第一外电极131与第二外电极132之间的间距小，因此可减小电流路径，并且也可减小电流回路，这可减小电感。
第一外电极131和第二外电极132可分别设置在陶瓷主体110的在宽度方向上的第五表面S5和第六表面S6上，并且可延伸到陶瓷主体110的在厚度方向上的第一表面S1和第二表面S2。
根据示例性实施例，设置在陶瓷主体110在厚度方向上的第一表面S1上的第一外电极131和第二外电极132可占据陶瓷主体110的第一表面S1的面积的50％或更大，并且设置在陶瓷主体110在厚度方向上的第二表面S2上的第一外电极131和第二外电极132可占据陶瓷主体110的第二表面S2的面积的50％或更大。
第一外电极131和第二外电极132可包括电极层131a和132a以及镀层131b、132b、131c和132c，电极层131a和132a包括导电金属并且在陶瓷主体110的第一表面S1和第二表面S2上延伸超出镀层131b、132b、131c和132c，镀层131b和132b以及镀层131c和132c分别设置在电极层131a和132a上。电极层131a和132a可包括其上设置有镀层131b、132b、131c和132c的第一区131a1和132a1以及从第一区131a1和132a1延伸的第二区131a2和132a2。电极层131a和132a可具有覆盖第二区131a2和132a2的绝缘层150。
参照图4，镀层可具有两层，并且镀层可包括第一镀层131b和132b以及第二镀层131c和132c，第一镀层131b和132b包括镍(Ni)，第二镀层131c和132c分别设置在第一镀层131b和132b上并且包括锡(Sn)。然而，镀层的示例性实施例不限于此。
电极层131a和132a可包括导电金属和玻璃。
为了形成电容，第一外电极131和第二外电极132可分别形成在陶瓷主体110在宽度方向上的第五表面S5和第六表面S6上，并且包括在第一外电极131中的电极层131a可电连接到第一内电极121，包括在第二外电极132中的电极层132a可电连接到第二内电极122。
电极层131a和132a可利用与第一内电极121和第二内电极122的材料相同的材料形成，但电极层131a和132a的材料不限于此。例如，电极层131a和132a的材料可包括从由铜(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导电金属。
电极层131a和132a可通过涂覆通过将玻璃料添加到导电金属的粉末制成的导电膏并且执行烧结工艺来形成。
换句话说，电极层131a和132a可以是包括导电金属和玻璃的烧结电极层。
包括第一镀层131b和132b以及第二镀层131c和132c的镀层可覆盖电极层131a和132a的一部分，其中，第一镀层131b和132b包括镍(Ni)，第二镀层131c和132c包括锡(Sn)并且设置在第一镀层131b和132b上。此外，第二镀层131c和132c可延伸超出第一镀层131b和132b并且与电极层131a和132a直接接触。
换句话说，根据示例性实施例，电极层131a和132a可包括设置有镀层131b、132b、131c和132c的区域中的第一区131a1和132a1以及从第一区131a1和132a1延伸的第二区131a2和132a2。
镀层可不被设置为覆盖电极层131a和132a的第二区131a2和132a2。
如上所述，如果镀层不设置在电极层131a和132a的第二区131a2和132a2的部分上，则防潮可靠性可能劣化。因此，在示例性实施例中，绝缘层150可被设置为覆盖电极层131a和132a的第二区131a2和132a2。此外，绝缘层150可与陶瓷主体110直接接触。
在普通的电容器中，第一外电极和第二外电极可设置为靠近陶瓷主体的在长度方向上的两端，并且镀层可形成为覆盖整个上部。
在如上的现有技术中，由于第一外电极与第二外电极之间的间距非常大，因此可能难以获得高频性能中所需的低的ESL值。
根据示例性实施例，为了获得低的ESL值，第一外电极131和第二外电极132可分别设置在陶瓷主体110的在宽度方向上彼此相对的第五表面S5和第六表面S6上，并且第一外电极131与第二外电极132之间的间距可以是小的。因此，防潮可靠性可能劣化，并且在第一外电极131与第二外电极132之间可能发生短路缺陷。
为了解决以上问题，在示例性实施例中，镀层131b、132b、131c和132c可被设置为覆盖电极层131a和132a的部分，并且绝缘层150可被设置为覆盖电极层131a和132a的其上未设置镀层的第二区131a2和132a2。
换句话说，电极层131a和132a可包括设置有镀层131b、132b、131c和132c的区域中的第一区131a1和132a1以及从第一区131a1和132a1延伸的第二区131a2和132a2，第二区131a2和132a2是其上没有设置镀层131b、132b、131c和132c的区域。
由于第二区131a2和132a2可暴露于外部，因此可能发生防潮可靠性的劣化和电短路缺陷。因此，绝缘层150可被设置为覆盖暴露的部分。
根据示例性实施例，多层陶瓷电容器可具有110μm或更小的厚度T。
此外，第一表面S1上的绝缘层150的在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a的在陶瓷主体110的宽度方向上远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)可满足式0.40≤L/BW≤4.00。
由于已经开发了具有高的安装密度的基板，因此已经越来越多地使用具有小的厚度(110μm或更小的厚度)的多层陶瓷电容器。
在具有小的厚度的多层陶瓷电容器中，可能无法在有限厚度内将外电极的厚度增大到超过特定厚度。
因此，外电极的厚度可能减小，并且防潮可靠性可能劣化。
具体地，在如示例性实施例中的低电感片式电容器(LICC)的情况下，外电极之间的间距可能减小，并且防潮可靠性可能进一步劣化。
为了解决具有小的厚度(110μm或更小的厚度)的低电感片式电容器(LICC)的防潮可靠性的劣化以及由外电极之间的短路导致的可靠性的劣化，根据示例性实施例，可对第一表面S1上的绝缘层150的在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a的在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比进行调整，从而解决具有小的厚度的多层陶瓷电容器的可靠性的劣化(诸如，防潮可靠性的劣化和短路缺陷等)。
根据示例性实施例，当将第一表面S1上的绝缘层150在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a的在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)调整为满足式0.40≤L/BW≤4.00时，可改善具有小的厚度的多层陶瓷电容器的防潮可靠性，并且可减少外电极之间的短路缺陷。
此外，还可通过在陶瓷主体110的外部上涂覆绝缘层来改善多层陶瓷电容器的抗破裂强度。
根据示例性实施例，为了改善具有小的厚度(110μm或更小的厚度)的多层陶瓷电容器的防潮可靠性并且减少外电极之间的短路缺陷，可在陶瓷主体的有限宽度内导出第一表面S1上的绝缘层150在陶瓷主体110的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a的在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的期望的比(L/BW)。
根据示例性实施例，可确定第一表面S1上的绝缘层150在陶瓷主体110的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)。在现有技术公开的具有大于110μm的厚度的多层陶瓷电容器的情况下，可能不会发生防潮可靠性的劣化或短路缺陷，并且在示例性实施例中导出的比可能不适用于所述多层陶瓷电容器。
当第一表面S1上的绝缘层150在陶瓷主体110的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)小于0.40时，外电极之间的距离可能短，并且绝缘层的两端之间的长度L也可能短，这可能使防潮可靠性劣化并且导致短路缺陷。
当第一表面S1上的绝缘层150在陶瓷主体110的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极131或第二外电极132的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层131a或132a在陶瓷主体110的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)超过4.0时，防潮可靠性可能劣化，并且当安装在基板上时，由于外电极的与电极焊盘接触的面积小而可能发生安装缺陷。
图5是示出根据第二示例性实施例的多层陶瓷电容器的透视图。
图6是沿着图5的线II-II'截取的截面图。
参照图5和图6，根据示例性实施例的多层陶瓷电子组件200可包括：陶瓷主体210，包括介电层211以及彼此面对的第一内电极221和第二内电极222，且介电层211介于第一内电极221与第二内电极222之间，并且陶瓷主体210具有彼此相对的第一表面S1和第二表面S2、连接到第一表面S1和第二表面S2并且彼此相对的第三表面S3和第四表面S4以及连接到第一表面至第四表面并且彼此相对的第五表面S5和第六表面S6；以及电连接到第一内电极221的第一外电极231和电连接到第二内电极222的第二外电极232，第一外电极231和第二外电极232设置在陶瓷主体210的外部。第一外电极231可设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上，并且设置在第一表面S1上的第一外电极231和设置在第二表面S2上的第一外电极231可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第一过孔241彼此连接。第二外电极232可设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上，并且设置在第一表面S1上的第二外电极232和设置在第二表面S2上的第二外电极232可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第二过孔242彼此连接。第一外电极231和第二外电极232可包括电极层231a和232a以及镀层231b、232b、231c和232c，电极层231a和232a包括导电金属并且在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上延伸超出镀层231b、232b、231c和232c，镀层231b、232b、231c和232c设置在电极层231a和232a上。电极层231a和232a可包括其上设置有镀层231b、232b、231c和232c的第一区231a1和232a1以及从第一区231a1和232a1延伸的第二区231a2和232a2。电极层231a和232a可具有覆盖第二区231a2和232a2的绝缘层250。
与根据上述示例实施例的多层陶瓷电容器相比，在以下描述的示例性实施例中所描述的多层陶瓷电容器中，第一外电极231和第二外电极232可均设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上，并且在陶瓷主体210的宽度方向上彼此分开。设置在第一表面S1上的第一外电极231和设置在第二表面S2上的第一外电极231可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第一过孔241彼此连接，并且设置在第一表面上的第二外电极232和设置在第二表面上的第二外电极232可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第二过孔242彼此连接。
第一外电极231可设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上。
设置在陶瓷主体210的第一表面S1上的第一外电极231和设置在陶瓷主体210的第二表面S2上的第一外电极231可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第一过孔241彼此连接。
第二外电极232可设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上，并且可与第一外电极231分开。
根据示例性实施例，第一外电极231和第二外电极232可均设置在陶瓷主体210在厚度方向上的第一表面S1和第二表面S2上，并且彼此分开。然而，其示例性实施例不限于此。例如，第一外电极231和第二外电极232可均形成直至陶瓷主体210的第一表面S1与第三表面S3和第四表面S4之间的边界以及陶瓷主体210的第二表面S2与第三表面S3和第四表面S4之间的边界。
此外，第一外电极231和第二外电极232可均设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上，在宽度方向上可彼此分开并且可彼此面对。
第一过孔241可连接到第一内电极221并且可与第二内电极222绝缘，第二过孔242可连接到第二内电极222并且可与第一内电极221绝缘。
设置在陶瓷主体210的第一表面S1上的第一外电极231和设置在陶瓷主体210的第二表面S2上的第一外电极231可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第一过孔241彼此连接。由于第一过孔241连接到第一内电极221并且与第二内电极222绝缘，因此第一外电极231可电连接到第一内电极221。
设置在陶瓷主体210的第一表面S1上的第二外电极232和设置在陶瓷主体210的第二表面S2上的第二外电极232可通过贯穿陶瓷主体210并设置在陶瓷主体210中的第二过孔242彼此连接。由于第二过孔242连接到第二内电极222并且与第一内电极221绝缘，因此第二外电极232可电连接到第二内电极222。
根据示例性实施例，第一内电极221和第二内电极222可不暴露于陶瓷主体210的侧表面，并且可分别通过在厚度方向上贯穿陶瓷主体210的第一过孔241和第二过孔242连接到第一外电极231和第二外电极232。
在根据示例性实施例的多层陶瓷电容器的情况下，由于第一外电极231和第二外电极232均设置在陶瓷主体210的第一表面S1和第二表面S2上并且在宽度方向上彼此分开且彼此面对，因此可实现反向几何电容器(RGC)或低电感片式电容器(LICC)。
第一过孔241和第二过孔242可通过在陶瓷主体210以及第一内电极221和第二内电极222中形成孔并且利用导电材料填充所述孔来形成。导电材料可通过涂覆导电膏或通过镀覆工艺等来涂覆。陶瓷主体210中的孔可通过在陶瓷生片上执行激光钻孔工艺或冲压工艺形成，或者可通过在烧结工艺之后在层叠主体上形成孔来获得。
在根据示例性实施例的多层陶瓷电容器200中，第一内电极221和第二内电极222可分别通过第一过孔241和第二过孔242连接到第一外电极231和第二外电极232，可显著地增大第一内电极221与第二内电极222之间的叠置面积。
因此，在不应用通过减小介电层的厚度和内电极的厚度来增加内电极层的数量的方法等的情况下，增大电容器的电容可以是可行的。此外，由于相同类型的内电极分别通过第一过孔241和第二过孔242彼此电连接，因此即使当多层陶瓷电容器的厚度非常小(例如，厚度为110μm或更小)时，也可改善内电极的连通性。
根据示例性实施例，第一外电极231和第二外电极232可包括电极层231a和232a以及设置在电极层231a和232a上的镀层，并且镀层可包括第一镀层231b和232b以及第二镀层231c和232c，第一镀层231b和232b包括镍(Ni)，第二镀层231c和232c分别设置在第一镀层231b和232b上并且包括锡(Sn)。
此外，通过将绝缘层250在陶瓷主体210的宽度方向上的两端之间的长度L与陶瓷主体210的第一表面S1或第二表面S2上的电极层231a或232a的在宽度方向上的一端到另一端的距离BW之间的比(L/BW)调整到满足式0.40≤L/BW≤4.00，可改善具有小的厚度(110μm或更小的厚度)的多层陶瓷电容器的防潮可靠性，并且可减少外电极之间的短路缺陷。
此外，通过将绝缘层涂覆到陶瓷主体210的外部，还可改善多层陶瓷电容器的抗破裂强度。
将不重复对在上述示例性实施例中所描述的多层陶瓷电容器的描述。
在下面的描述中，将对根据示例性实施例的多层陶瓷电容器的制造方法进行描述。然而，该方法不限于此。
关于制造根据示例性实施例的多层陶瓷电容器的方法，可将形成为包括诸如钛酸钡(BaTiO3)等的粉末的浆料涂覆在载体膜上并干燥，以形成多个陶瓷生片，并且可使用陶瓷生片形成介电层。
陶瓷生片可以是可通过使用通过陶瓷粉末、粘合剂和溶剂的混合物形成的浆料并且通过对该浆料执行刮刀工艺来制造的具有特定厚度(μm)的片。
然后，可制备用于内电极的导电膏，所述导电膏具有平均尺寸在0.1μm与0.2μm之间的镍颗粒并且包括40重量份至50重量份(相对于100重量份的导电膏)的范围内的镍粉末。
可通过使用印刷工艺将用于内电极的导电膏涂覆在生片上来形成内电极，可层叠其上设置有内电极图案的生片，并且可形成陶瓷主体。
此后，可在陶瓷主体的外部上形成包括导电材料和玻璃的电极层。
导电材料可不受具体限制。例如，导电材料可包括从由铜(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导电金属。
在示例性实施例中，可使用镍(Ni)作为导电材料来形成电极层。
玻璃可不受具体限制。玻璃可具有与用于制造普通的多层陶瓷电容器的外电极的玻璃的成分相同的成分。
电极层可形成在陶瓷主体的上表面和下表面以及端部上，并且可电连接到第一内电极和第二内电极。
与导电金属相比，电极层可包括5％或更多(按体积)的玻璃。
然后，可在电极层上形成包括镍(Ni)的第一镀层。
此后，可在第一镀层上形成包括锡(Sn)的第二镀层。
然后，可通过将绝缘材料涂覆在电极层的其上未形成镀层的区域中和陶瓷主体的在电极层之间的部分上来形成绝缘层。
绝缘层的绝缘材料可不限于任何具体材料。材料可以是环氧树脂材料、陶瓷材料、硅树脂材料中的一种或更多种。
下面的表1示出了：根据在第一表面S1上的绝缘层在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面上的第一外电极或第二外电极的外边缘到第一表面上的相应的电极层的在陶瓷主体的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)的对防潮可靠性的检测和对多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时的可靠性的检测。
在对防潮可靠性的检测和对多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时的可靠性的检测中，将可靠性劣化的样品标记“X”，并且选择所述样品作为比较示例。将可靠性没有劣化的样品标记“O”，并且选择所述样品作为发明示例。
表1
Figure BDA0002554435160000141
Figure BDA0002554435160000151
*比较示例
在上面的表1中，在样品1至样品4中，第一表面S1上的绝缘层在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极或第二外电极的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层在陶瓷主体的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)超过4.00，防潮可靠性劣化，并且当电容器安装在基板上时，由于外电极的与电极焊盘接触的面积小而发生安装缺陷。
在样品5至样品8中，如在上述示例性实施例中，第一表面S1上的绝缘层在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极或第二外电极的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层在陶瓷主体的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)满足式0.40≤L/BW≤4.00，具有小的厚度(110μm或更小的厚度)的多层陶瓷电容器的抗破裂强度增大，这可防止由工艺期间的破裂和裂纹导致的可靠性的劣化。
在样品9和样品10中，第一表面S1上的绝缘层在陶瓷主体的宽度方向上的长度L与从设置在第一表面S1上的第一外电极或第二外电极的外边缘到第一表面S1上的相应的电极层在陶瓷主体的宽度方向上的远离所述外边缘的端部的距离BW之间的比(L/BW)小于0.40，外电极之间的距离短，并且绝缘层的两端之间的长度L也短，这可能导致防潮可靠性的劣化和外电极之间的短路。
根据上述示例性实施例，通过对绝缘层在陶瓷主体的宽度方向上的两端之间的长度L与陶瓷主体的第一表面和第二表面上的电极层(烧结电极层)的区域的宽度BW之间的比进行调整，可改善具有小的厚度的多层陶瓷电容器的防潮可靠性，并且可防止外电极之间的短路缺陷。
虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本发明的由所附权利要求限定的范围的情况下，可以进行修改和变型。

Claims (23)

1.一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：
陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述陶瓷主体具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面至所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面；以及
电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的外表面上，
其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括第一电极层和镀层，所述第一电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述第一电极层上，
其中，所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述第一表面上延伸超出所述镀层，并且所述第一电极层包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，
其中，绝缘层覆盖所述第二区，并且
其中，0.40≤L/BW，其中，L是所述第一表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第一表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第一表面上的相应的所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的端部的距离。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，L/BW≤4.00。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述镀层包括：第一镀层，设置在所述第一电极层上并且包括镍；以及第二镀层，设置在所述第一镀层上并且包括锡。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一电极层是烧结电极层，所述烧结电极层包括玻璃以及从包括铜、银、镍和它们的合金的组中选择的至少一种导电金属。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述多层陶瓷电子组件具有110μm或更小的厚度。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述陶瓷主体的长度是所述第三表面与所述第四表面之间的距离，所述陶瓷主体的宽度是所述第五表面与所述第六表面之间的距离，并且所述第一内电极和所述第二内电极交替地暴露于所述第五表面和所述第六表面。
7.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极分别设置在所述陶瓷主体的所述第五表面和所述第六表面上，并且所述第一外电极和所述第二外电极延伸到所述第一表面和所述第二表面。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子组件，其中，设置在所述陶瓷主体的所述第一表面上的所述第一外电极和所述第二外电极占据所述陶瓷主体的所述第一表面的面积的50％或更大，并且设置在所述陶瓷主体的所述第二表面上的所述第一外电极和所述第二外电极占据所述陶瓷主体的所述第二表面的面积的50％或更大。
9.一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：
陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述陶瓷主体具有彼此相对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且彼此相对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面至所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面；以及
电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的外表面上，
其中，所述第一外电极设置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，并且设置在所述第一表面上的所述第一外电极和设置在所述第二表面上的所述第一外电极通过贯穿所述陶瓷主体并设置在所述陶瓷主体中的第一过孔彼此连接，
其中，所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的所述第一表面和所述第二表面上，并且设置在所述第一表面上的所述第二外电极和设置在所述第二表面上的所述第二外电极通过贯穿所述陶瓷主体并设置在所述陶瓷主体中的第二过孔彼此连接，
其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括第一电极层和镀层，所述第一电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述第一电极层上，
其中，所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述第一表面上延伸超出所述镀层，并且所述第一电极层包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，
其中，绝缘层覆盖所述第二区，并且
其中，0.40≤L/BW，其中，L是所述第一表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第一表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第一表面上的相应的所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的端部的距离。
10.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，L/BW≤4.00。
11.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一电极层是烧结电极层，所述烧结电极层包括玻璃以及从包括铜、银、镍和它们的合金的组中选择的至少一种导电金属。
12.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述多层陶瓷电子组件具有110μm或更小的厚度。
13.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述陶瓷主体的长度是所述第三表面与所述第四表面之间的距离，所述陶瓷主体的宽度是所述第五表面与所述第六表面之间的距离，并且所述第一内电极和所述第二内电极交替地暴露于所述第五表面和所述第六表面。
14.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述镀层包括：第一镀层，设置在所述第一电极层上并且包括镍；以及第二镀层，设置在所述第一镀层上并且包括锡。
15.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极彼此分开。
16.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极在所述陶瓷主体的宽度方向上彼此分开。
17.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一过孔连接到所述第一内电极并且与所述第二内电极绝缘，并且所述第二过孔连接到所述第二内电极并且与所述第一内电极绝缘。
18.根据权利要求9所述的多层陶瓷电子组件，其中，设置在所述陶瓷主体的所述第一表面上的所述第一外电极和所述第二外电极占据所述陶瓷主体的所述第一表面的面积的50％或更大，并且设置在所述陶瓷主体的所述第二表面上的所述第一外电极和所述第二外电极占据所述陶瓷主体的所述第二表面的面积的50％或更大。
19.一种多层陶瓷电子组件，所述多层陶瓷电子组件包括：
陶瓷主体，包括介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间；以及
电连接到所述第一内电极的第一外电极和电连接到所述第二内电极的第二外电极，其中，所述第一外电极设置在所述陶瓷主体的第五表面上，并且所述第二外电极设置在所述陶瓷主体的与所述第五表面相对的第六表面上，
其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每者包括第一电极层和镀层，所述第一电极层包括导电金属，所述镀层设置在所述第一电极层上，
所述第一电极层在所述陶瓷主体的第一表面上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，
绝缘层覆盖所述第二区，并且与所述陶瓷主体直接接触，
所述镀层包括设置在所述第一电极层上并且包括镍的第一镀层以及设置在所述第一镀层上并且包括锡的第二镀层，
所述第二镀层延伸超出所述第一镀层，并且与所述电极层直接接触，并且
0.40≤L/BW，其中，L是所述第一表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第一表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第一表面上的相应的所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的端部的距离。
20.根据权利要求19所述的多层陶瓷电子组件，其中，L/BW≤4.00。
21.根据权利要求19所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第五表面和所述第六表面是所述陶瓷主体在宽度方向上的表面。
22.根据权利要求19所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述绝缘层包括从由环氧树脂材料、陶瓷材料和硅树脂材料组成的组中选择的至少一种。
23.根据权利要求19所述的多层陶瓷电子组件，其中，所述第一电极层在所述陶瓷主体的与所述陶瓷主体的所述第一表面相对的第二表面上延伸超出所述镀层，并且包括被所述镀层覆盖的第一区和从所述第一区延伸的第二区，
绝缘层覆盖所述第二区，并且与所述陶瓷主体直接接触，并且
0.40≤L/BW≤4.00，其中，L是所述第二表面上的所述绝缘层在所述陶瓷主体的宽度方向上的长度，并且BW是从设置在所述第二表面上的所述第一外电极或所述第二外电极的外边缘到所述第二表面上的相应的所述第一电极层在所述陶瓷主体的所述宽度方向上的端部的距离。
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