CN114551099A - 多层电子组件和片式组件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种多层电子组件和片式组件。所述多层电子组件包括:主体,包括介电层和与所述介电层交替设置的内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述内电极中的一个内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,并且相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量为0.45wt%至3.0wt%。
Description
本申请要求于2020年11月19日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0155481号韩国专利申请的优先权的权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层电子组件和片式组件。
背景技术
多层陶瓷电容器(MLCC)(一种多层电子组件)是安装在各种类型的电子产品(例如包括液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)的显示装置、计算机、智能手机、手机等)的印刷电路板上的片式电容器,以允许在其中充电和从其放电。
有利地,紧凑的MLCC确保高电容,便于安装,因此可用作各种类型的电子装置的组件。最近,由于电子装置的组件已经小型化,对具有更高电容的较小多层陶瓷电容器的需求已经增加。
为了减小多层陶瓷电容器的尺寸并增加多层陶瓷电容器的电容,需要用于形成更薄的内电极和介电层的技术。
然而,由于内电极和介电层的厚度减小,内电极连接性可能劣化并且内部厚度偏差可能增加,从而降低可靠性。
发明内容
本公开的一方面可以提供包括具有改善的可靠性的内电极的多层电子组件。
本公开的一方面还可以提供包括具有改善的电极连接性的内电极的多层电子组件。
本公开的一方面还可以提供包括具有减小的厚度偏差的内电极的多层电子组件。
本公开的另一方面还可以提供具有高可靠性的紧凑的、高电容的多层电子组件。
根据本公开的一方面,一种多层电子组件可以包括:主体,包括介电层和与所述介电层交替设置的内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述内电极中的一个内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量为0.45wt%至3.0wt%。
根据本公开的一方面,一种多层电子组件可以包括:主体,包括介电层和与所述介电层交替设置的内电极;以及外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述内电极中的一个内电极以及所述介电层中的与所述内电极中的所述一个内电极接触的一个介电层可以包括Tb。
根据本公开的一方面,一种片式组件可包括:多个介电层和多个内电极,交替堆叠成堆叠件,所述多个介电层包括钛酸钡基材料,其中,所述多个内电极中的至少一个内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,并且在所述至少一个内电极中,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量为0.45wt%至3.0wt%。
根据本公开的一方面,一种片式组件可包括:多个介电层和多个内电极,交替堆叠成堆叠件,所述多个介电层包括钛酸钡基材料,其中,所述多个内电极中的至少一个内电极以及与所述至少一个内电极接触的至少一个介电层包括Tb。
附图说明
通过以下附图以及详细描述,将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和其他优点,在附图中:
图1是根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件的示意性立体图;
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图;
图3是沿图1的线II-II'截取的截面图;
图4是示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的其中堆叠有介电层和内电极的主体的分解立体图;
图5是图2的区域P1的放大图;
图6是在测试编号1的烧结期间由扫描电子显微镜(SEM)捕获的截面的图像;以及
图7是在测试编号7的烧结期间由扫描电子显微镜(SEM)捕获的截面的图像。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
在附图中,X方向可以定义为第二方向、L方向或长度方向,Y方向可以定义为第三方向、W方向或宽度方向,并且Z方向可以定义为第一方向、堆叠方向、T方向或厚度方向。
即使未在本公开中描述,本领域普通技术人员理解的方法和/或工具也可用于测量本公开中描述的参数。
多层电子组件
图1是根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件的示意性立体图。
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。
图3是沿图1的线II-II'截取的截面图。
图4是示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的其中堆叠有介电层和内电极的主体的分解立体图。
在下文中,将参照图1至图4详细描述根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件。
多层电子组件100可以包括:主体110,包括介电层111以及与介电层111交替设置的内电极121和122;以及外电极131和132,设置在主体110上并连接到内电极121和122。内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量是0.45wt%至3.0wt%。
在主体110中,介电层111与内电极121和122交替堆叠。多层电子组件100的至少一部分也可作为片式组件单独制造。
对主体110的具体形状没有特别限制,例如如所示出的,主体110可以具有六面体形状或与六面体形状类似的形状。由于在烧结工艺期间包括在主体110中的陶瓷粉末颗粒的收缩(或缩小),主体110可以具有基本上六面体形状,但是可以不具有带有完美直线的六面体形状。
主体110可以具有在厚度方向(Z方向)上彼此相对的第一表面1和第二表面2、连接到第一表面1和第二表面2并且在长度方向(X方向)上彼此相对的第三表面3和第四表面4、以及连接到第一表面1和第二表面2、连接到第三表面3和第四表面4并且在宽度方向(Y方向)上彼此相对的第五表面5和第六表面6。
形成主体110的多个介电层111处于烧结状态,并且相邻的介电层111可以一体化,使得在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下它们之间的边界可能不容易区分。
根据本公开中的示例性实施例,用于形成介电层111的原材料不受限制,只要可以获得足够的静电电容即可。例如,可以使用钛酸钡基材料、铅复合钙钛矿基材料或钛酸锶基材料。钛酸钡基材料可以包括BaTiO3基陶瓷粉末颗粒,并且陶瓷粉末颗粒可以包括BaTiO3和通过将钙(Ca)、锆(Zr)等部分溶解在BaTiO3中而获得的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3或Ba(Ti1-yZry)O3。
根据本公开的目的,可以将作为用于形成介电层111的材料的各种陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等添加到诸如钛酸钡(BaTiO3)的粉末颗粒中。
另外,介电层111的厚度td可以不受限制。
然而,通常,如果介电层被形成为薄到具有小于0.6μm的厚度,特别地,如果介电层的厚度为0.41μm或更小,则可靠性可能劣化。
如下所述,根据本公开中的示例性实施例,即使当介电层和内电极非常薄时,也可以通过有效地延迟内电极的初始烧结来提高可靠性,因此,即使当介电层的厚度为0.41μm或更小时,也可以确保足够的可靠性。
因此,当介电层111的厚度为0.41μm或更小时,根据本公开的改善可靠性的效果可以更显著。
介电层111的厚度td可以指设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111的平均厚度。
介电层111的平均厚度可以通过用扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110的长度-厚度(L-T)方向截面获得的图像来测量。
例如,关于利用SEM从主体110在宽度方向上的中心部分截取的长度-厚度(L-T)截面的图像提取的预定介电层,可以在长度方向上以相等间隔在30个点处测量该预定介电层的厚度,并且可以计算该预定介电层的平均值。
在30个等间隔的点处测量的厚度可以在电容形成部分A处测量,电容形成部分A是指第一内电极121和第二内电极122彼此叠置的区域。
主体110可以包括:电容形成部分A,其形成在主体110的内部,并且利用第一内电极121和第二内电极122形成电容,其中,第一内电极121和第二内电极122被设置为彼此面对且介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间;以及盖部分112和113,形成在电容形成部分A的上方和下方。
另外,电容形成部分A是对电容器的电容形成有贡献的部分,电容形成部分A可以通过重复堆叠多个第一内电极121和第二内电极122且使介电层111介于第一内电极121与第二内电极122之间而形成。
上盖部分112和下盖部分113可以通过在厚度方向上分别在电容形成部分A的上表面和下表面上堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层来形成,并且可以用于防止由于物理或化学应力而损坏内电极。
上盖部分112和下盖部分113可以不包括内电极,并且可以包括与介电层111的材料相同的材料。
也就是说,上盖部分112和下盖部分113可以包括陶瓷材料,例如,钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷材料。
另外,盖部分112和113的厚度可以不受限制。然而,盖部分112和113的厚度tp可以为20μm或更小,以便更容易地实现多层电子组件的小型化和高电容。
另外,边缘部分114和115可以设置在电容形成部分A的侧表面上。
边缘部分114和115可以包括设置在主体110的第六表面6上的边缘部分114和设置在主体110的第五表面5上的边缘部分115。也就是说,边缘部分114和115可以设置在主体110的在宽度方向上的两个侧表面上。
如图3中所示,边缘部分114和115可以指在沿主体110的宽度-厚度(W-T)方向截取的截面中第一内电极121和第二内电极122的两端与主体110的边界表面之间的区域。
边缘部分114和115可以基本上用于防止由于物理或化学应力而损坏内电极。
边缘部分114和115可以在通过将导电膏涂覆到陶瓷生坯片的除了要形成边缘部分的区域之外的区域而形成内电极时形成。
另外,为了抑制由于内电极121和122引起的台阶差,可以通过在堆叠之后切割暴露于主体的第五表面5和第六表面6的内电极然后在宽度方向上在电容形成部分A的两个侧表面上堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层来形成边缘部分114和115。
内电极121和122与介电层111交替堆叠。
内电极121和122可以包括第一内电极121和第二内电极122。第一内电极121和第二内电极122可以交替地设置成彼此面对,构成主体110的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间,并且第一内电极121和第二内电极122可以分别暴露于主体110的第三表面3和第四表面4。
参照图2,第一内电极121可与第四表面4间隔开并暴露于第三表面3,并且第二内电极122可与第三表面3间隔开并暴露于第四表面4。
在这种情况下,第一内电极121和第二内电极122可以通过设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111彼此电分离。
参照图4,主体110可以通过交替堆叠其上印刷有第一内电极121的陶瓷生坯片和其上印刷有第二内电极122的陶瓷生坯片并随后烧结陶瓷生坯片来形成。
本公开的内电极121和122包括Ni、Ba、Ti、O和铽(Tb),并且相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量可以是0.45wt%至3.0wt%。因此,可以减少内电极的初始烧结以减少内电极和介电层之间的烧结不匹配,从而改善内电极连接性并减小内电极的厚度偏差。
此外,在烧结期间,内电极的Tb可以被挤出到介电层(例如,至少一个内电极的Tb可挤出到与其相邻的至少一个介电层中),并且可以选择性地取代介电层中的BaTiO3的A位或B位,以抑制氧空位,从而改善可靠性。
通常,当添加到电介质中时,稀土元素可稳定相对介电常数的温度依赖性(TCC),降低损耗因子(DF),并延长产品寿命。此外,众所周知,电介质的电性能因稀土元素的类型和含量而异。
向BaTiO3(BT)中添加具有中等离子半径的稀土离子能够实现两侧取代(A位和B位)。如果给定热能和元素迁移的适当时间,则稀土离子可以选择性地进入A位或B位以平衡受体和供体,从而改善电容器的电特性和可靠性。
稀土元素具有小于Ba2+的离子半径,因此它们易于在A位上进行取代。与其它作为3+离子的稀土元素相比,铽具有3+和4+性质,因此即使当铽取代到B位(Ti4+)时,也不存在电子短缺,这对于平衡受体和供体是更有利的。
在本公开中,与现有技术不同,通过在内电极中包括Tb,延迟内电极的初始烧结,以减少内电极和介电层之间的烧结不匹配,从而改善内电极连接性并减小内电极的厚度偏差。此外,在烧结过程中,内电极的Tb挤出以选择性地取代至介电层的BaTiO3的A位或B位,以抑制氧空位。
如果烧结完成后包括在内电极中的Tb的含量小于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量的0.45wt%,则延迟内电极的初始烧结的效果不足,导致出现内电极连接性降低和内电极的厚度偏差增加的可能性。
另外,如果包括在内电极中的Tb的含量超过Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量的3.0wt%,则内电极连接性相当低,并且内电极的厚度偏差可能增加。
根据本公开中的示例性实施例,内电极121和122可具有85%或更大的内电极连接性。
内电极连接性可以被定义为实际形成内电极的部分的长度与内电极的总长度的比。
例如,如图5中所示,如果在任意一点处测量的内电极121的总电极长度定义为b,并且实际形成内电极的部分的长度定义为e1、e2、e3和e4,则内电极连接性可以表示为e/b,e/b是通过将实际形成内电极的部分的长度之和(e=e1+e2+e3+e4)除以总电极长度b而获得的值。
如果内电极连接性小于85%,则可能难以确保足够的电容。
根据本公开中的示例性实施例的添加了一定比例的Tb的内电极的初始烧结被延迟,因此可以减少内电极和介电层之间的烧结不匹配,从而可确保内电极连接性为85%或更大。
不需要具体限制内电极连接性的上限,但是考虑到制造工艺等,上限可以为97%。
另外,内电极121和122可以具有18%或更小的厚度偏差。
在根据本公开中的示例性实施例的添加有Tb的内电极中,由于初始烧结被延迟,因此可以减少内电极和介电层之间的烧结不匹配,从而确保18%或更小的厚度偏差。
这里,厚度偏差可以指内电极的厚度的变异系数(CV)值。也就是说,当内电极的厚度的平均值为x1并且内电极的厚度的标准偏差为s1时,厚度偏差可以为(s1/x1)*100%。
在示例性实施例中,介电层111可以包括Tb。由于内电极121和122的Tb在烧结期间被挤出到介电层111,因此即使当用于介电层的组合物不包括Tb时,介电层111也可以包括Tb。
内电极121和122可以使用含有Tb氧化物和Ni的用于内电极的导电膏形成,并且在所述导电膏中,Tb氧化物相对于Ni的重量百分比可以是1.5wt%至10.0wt%。因此,在烧结内电极之后,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,内电极121和122可以具有0.45wt%至3.0wt%的Tb含量。
在这种情况下,Tb氧化物可以是Tb4O7和Tb2O3中的至少一种。
然而,在Tb含量相同的情况下,Tb氧化物可以是Tb4O7,以便更有效地改善内电极连接性并减小内电极的厚度偏差。
另外,内电极121和122的厚度te可以不受特别限制。
然而,通常,如果内电极121和122形成为薄到具有小于0.6μm的厚度,特别地,如果内电极121和122的厚度是0.41μm或更小,则可靠性可能降低。
如上所述,根据本公开中的示例性实施例,即使当介电层和内电极非常薄时,也可以通过有效地延迟初始烧结来提高可靠性,因此,即使当内电极121和122的厚度是0.41μm或更小时,也可以确保足够的可靠性。
因此,当内电极121和122的厚度为0.41μm或更小时,根据本公开的改善可靠性的效果可以更显著,并且可以更容易地实现电容器器件的小型化和高电容。
内电极121和122的厚度te可以指内电极121和122的平均厚度。
内电极121和122的平均厚度可以通过用SEM扫描主体110的长度-厚度(L-T)方向截面获得的图像来测量。
例如,在通过扫描在主体110的在主体的宽度方向(W)上的中心部分截取的长度和厚度(L-T)方向上的截面而获得的图像中,可以提取预定第一内电极121和第二内电极122,可以测量第一内电极121和第二内电极122在长度方向上的相等间隔的30个点处的厚度,并且可以计算所测量的厚度的平均值。
外电极131和132可以设置在主体110上并连接到内电极121和122。
如图2中所示,外电极131和132可以设置在主体110的第三表面3和第四表面4上,并且分别连接到第一内电极121和第二内电极122。
在本示例性实施例中,描述了多层电子组件100具有两个外电极131和132的结构,但是外电极131和132的数量或形状可以根据内电极121和122的形状或其他目的而改变。
另外,外电极131和132可以利用任何材料(例如,金属)形成,只要该材料具有导电性即可,并且可以考虑电特性和结构稳定性来确定具体材料,此外,外电极131和132可以具有多层结构。
例如,外电极131和132可以包括设置在主体110上的电极层131a和132a以及形成在电极层131a和132a上的镀层131b和132b。
作为电极层131a和132a的更具体的示例,电极层131a和132a可以是包括导电金属和玻璃的烧结电极或包括导电金属和树脂的树脂基电极。
另外,电极层131a和132a可以具有在主体上顺序形成烧结电极和树脂基电极的形式。此外,电极层131a和132a可以通过将包括导电金属的片材转印到主体上或通过将包括导电金属的片材转印到烧结电极上来形成。
可以使用具有优异导电性的材料作为包括在电极层131a和132a中的导电金属,并且该材料没有特别限制。例如,导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)及它们的合金中的一种或更多种。
镀层131b和132b用于改善安装特性。镀层131b和132b的类型不受限制,并且可以是包括Ni、Sn、Pd及它们的合金中的至少一种的镀层,或者可以利用多个层形成。
作为镀层131b和132b的更具体的示例,镀层131b和132b可以包括Ni镀层或Sn镀层,并且在这种情况下,Ni镀层和Sn镀层可以顺序地形成在电极层131a和132a上,或者Sn镀层、Ni镀层和Sn镀层可以顺序地形成在电极层131a和132a上。另外,镀层131b和132b可以包括多个Ni镀层和/或多个Sn镀层。
多层电子组件100的尺寸可以不受特别限制。
然而,为了实现小型化和高电容,需要通过减小介电层和内电极的厚度来增加层数,因此,在具有0402尺寸(长×宽,0.4mm×0.2mm)或更小的多层电子组件中,根据本示例性实施例的改善可靠性和绝缘电阻的效果可以是显著的。
因此,当多层电子组件的长度为0.44mm或更小并且多层电子组件的宽度为0.22mm或更小时,考虑到制造误差和外电极的尺寸,根据本公开的可靠性改善效果可以是更显著的。
在下文中,将描述根据本公开中的示例性实施例的制造多层电子组件100的方法。
首先,准备多个陶瓷生坯片。
陶瓷生坯片用于形成主体110的介电层111,并且可以通过混合陶瓷粉末颗粒、聚合物和溶剂来制备浆料,并且可以通过例如刮刀法等的方法将浆料形成为具有预定厚度的片状。
之后,在每个陶瓷生坯片的至少一个表面上以预定厚度印刷用于内电极的导电膏,以形成内电极。
用于内电极的导电膏可以包括Tb氧化物和Ni,并且Tb氧化物相对于Ni的重量百分比可以是1.5wt%至10.0wt%。因此,在烧结内电极之后,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,内电极121和122可以具有0.45wt%至3.0wt%的Tb含量。
在这种情况下,Tb氧化物可以是Tb4O7和Tb2O3中的至少一种。
然而,在Tb含量相同的情况下,Tb氧化物可以是Tb4O7,以便更有效地改善内电极连接性并减小内电极的厚度变化。
可以使用丝网印刷法或凹版印刷法作为用于内电极的导电膏的印刷方法。
参照图4,交替堆叠其上印刷有第一内电极121的陶瓷生坯片和其上印刷有第二内电极122的陶瓷生坯片并在堆叠方向上压制其上印刷有第一内电极121的陶瓷生坯片和其上印刷有第二内电极122的陶瓷生坯片,以压制堆叠的多个陶瓷生坯片和形成在多个陶瓷生坯片上的内电极以形成堆叠件。
另外,至少一个陶瓷生坯片可以堆叠在堆叠件的上方和下方以形成上盖部分112和下盖部分113。
盖部分112和113可以具有与位于堆叠件内部的介电层111相同的组分,并且与介电层111的不同之处在于盖部分112和113不包括内电极。
之后,将对应于一个电容器的堆叠件的每个区域切割成片材,并且在高温下烧结该片材以完成主体110。
之后,可以覆盖第一内电极和第二内电极的暴露于主体110的两侧的暴露部分,以形成第一外电极131和第二外电极132,使得第一外电极131和第二外电极132分别电连接到第一内电极和第二内电极。
此时,如果需要,第一外电极131的表面和第二外电极132的表面可以镀覆有镍或锡。
(示例)
准备包括内电极的样品片材,所述内电极使用其中预定比例的Tb氧化物添加到Ni的用于内电极的导电膏形成,并且基于其中未添加Tb的测试编号1,测量电容和初始失效的相对值,并且测量每个样品片材的平均失效时间(MTTF)、内电极连接性、厚度偏差和Tb含量,并将它们描述在以下表1中。
对于高温负载可靠性,在125℃和8V的条件下,对每个测试编号的400个样品进行高温负载测试,并测量初始失效和MTTF。
对于初始失效,将直到初始12小时绝缘电阻变为10kΩ或更小的样品的数量相对于测试编号1的初始失效数量的相对值确定为初始失效,测试编号1的初始失效被描述为1.0。
对于MTTF,绝缘电阻小于10kΩ的时间被确定为失效时间。
对于电极连接性,通过扫描电子显微镜(SEM)扫描主体在宽度方向W上的中心部分的长度和厚度方向上的截面(L-T截面)以获得图像,并且在获得的图像中,测量所有内电极的总长度以及形成内电极的部分的长度,以获得每个内电极的电极连接性,并且描述电极连接性的平均值。
将电极厚度偏差计算为(s1/x1)*100%,其中,x1是内电极厚度的平均值,s1是内电极厚度的标准偏差。
对于烧结后的Tb含量,使用FIB仪器在烧结样品片材的L方向(X方向)的1/2的点处准备片状样品。对于制造的片状样品在T方向(Z方向)上的1/2附近的三个内电极,测量与每个内电极中的介电界面在T方向(Z方向)上相距5nm的五个内部区域。使用扫描透射电子显微镜(STEM)仪器执行测量,并且使用用于成分分析的能量色散光谱(EDS)定量分析Ni、Ba、Ti、O和Tb的含量。
Tb相对于该五种元素的总量(100wt%)的wt%表示为烧结后的Tb含量。
[表1]
可以看出,在测试编号1、2、9和10的情况下,烧结后内电极中包含的Tb含量小于0.45wt%或大于3.0wt%,电极连接性低并且电极厚度偏差也大。
另外,可以看出,在烧结后内电极中包含的Tb含量是0.45wt%至3.0wt%的测试编号3至8(测试编号7的Tb含量大约为3.0wt%,可视为在0.45wt%至3.0wt%的范围内)的情况下,电极连接性高并且电极厚度偏差也小。
此外,可以看出,测试编号3至8具有比测试编号1、2、9和10好的电容,初始失效也低,并且MTTF也长。
图6是在测试编号1的烧结期间由扫描电子显微镜(SEM)捕获的截面的图像。图7是在测试编号7的烧结期间由扫描电子显微镜(SEM)捕获的截面的图像。
在内电极的烧结正在进行的状态下,使用FIB仪器在多层电子组件的在L方向(X方向)上的1/2的点处准备片状样品。当用SEM观察在T方向(Z方向)和W方向(Y方向)上的中心区域时,比较图6和图7,在添加了Tb的测试编号7的情况下,可以看出,与测试编号1相比,由于Ni颗粒之间的烧结较少,Ni颈缩(necking)被延迟。
准备包括内电极的样品片材,内电极使用其中将预定比例的Tb4O7、Tb2O3、Dy2O3和Yb2O3粉末颗粒添加到Ni的用于内电极的导电膏形成,基于表1中未添加Tb的测试编号1测量电容和初始失效的相对值,并且测量每个样品片材的MTTF、内电极连接性、厚度偏差、Tb含量并且在表2中描述。
[表2]
可以看出,添加Tb4O7或Tb2O3的测试编号11和12比添加其它稀土元素的测试编号13和14具有更高的电极连接性和更小的电极厚度偏差。
此外,可以看出,与测试编号13和14相比,测试编号11和12具有更高的电容、更低的初始失效和更长的MTTF。
如上所述,根据本公开的示例性实施例,可以改善多层电子组件的可靠性。
本公开的各种效果之一是,通过向内电极添加Tb,内电极的初始烧结被延迟,从而减少内电极和介电层之间的烧结不匹配,改善内电极连接性,并减小内电极的厚度偏差。
本公开的各种效果之一是,在烧结期间,内电极的Tb被挤出到介电层,并且选择性地取代到介电层中BaTiO3的A位或B位以抑制氧空位。
本公开的各种效果之一是提高多层电子组件的电容。
虽然以上已经示出和描述了示例性实施例,但是对于本领域技术人员而言将易于理解的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,可以进行变型和变化。
Claims (23)
1.一种多层电子组件,包括:
主体,包括介电层和与所述介电层交替设置的内电极;以及
外电极,设置在所述主体上并且连接到所述内电极,
其中,所述内电极中的一个内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,并且相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量为0.45wt%至3.0wt%。
2.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的实际长度与所述内电极中的所述一个内电极的总长度的比被定义为内电极连接性,并且所述内电极中的所述一个内电极的所述内电极连接性为85%或更大。
3.根据权利要求2所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的所述内电极连接性为97%或更小。
4.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的厚度偏差为18%或更小。
5.根据权利要求4所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的厚度偏差大于0。
6.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述介电层中的一个介电层包括Tb。
7.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极使用包括Tb氧化物和Ni的用于内电极的导电膏形成,并且在所述导电膏中,所述Tb氧化物相对于Ni的重量百分比为1.5wt%至10.0wt%。
8.根据权利要求7所述的多层电子组件,其中,所述Tb氧化物为Tb4O7和Tb2O3中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的多层电子组件,其中,所述Tb氧化物为Tb4O7。
10.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的平均厚度是0.41μm或更小。
11.根据权利要求1所述的多层电子组件,其中,所述介电层中的一个介电层的平均厚度是0.41μm或更小。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的多层电子组件,其中,所述多层电子组件具有0.44mm或更小的长度和0.22mm或更小的宽度。
13.一种多层电子组件,包括:
主体,包括介电层和与所述介电层交替设置的内电极;以及
外电极,设置在所述主体上并连接到所述内电极,
其中,所述内电极中的一个内电极以及所述介电层中的与所述内电极中的所述一个内电极接触的一个介电层包括Tb。
14.根据权利要求13所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的实际长度与所述内电极中的所述一个内电极的总长度的比被定义为内电极连接性,并且所述内电极中的所述一个内电极的所述内电极连接性为85%或更大。
15.根据权利要求14所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的所述内电极连接性为97%或更小。
16.根据权利要求13所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的厚度偏差为18%或更小。
17.根据权利要求16所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的所述厚度偏差大于0。
18.根据权利要求13所述的多层电子组件,其中,所述内电极中的所述一个内电极的平均厚度为0.41μm或更小。
19.根据权利要求13所述的多层电子组件,其中,所述介电层中的所述一个介电层的平均厚度为0.41μm或更小。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的多层电子组件,其中,所述多层电子组件具有0.44mm或更小的长度和0.22mm或更小的宽度。
21.一种片式组件,包括:
多个介电层和多个内电极,交替堆叠成堆叠件,所述多个介电层包括钛酸钡基材料,
其中,所述多个内电极中的至少一个内电极包括Ni、Ba、Ti、O和Tb,并且在所述至少一个内电极中,相对于Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,Tb的含量为0.45wt%至3.0wt%。
22.一种片式组件,包括:
多个介电层和多个内电极,交替堆叠成堆叠件,所述多个介电层包括钛酸钡基材料,
其中,所述多个内电极中的至少一个内电极以及与所述至少一个内电极接触的至少一个介电层包括Tb。
23.根据权利要求22所述的片式组件,其中,相对于所述至少一个内电极中包括的Ni、Ba、Ti、O和Tb的总含量,所述至少一个内电极的Tb含量为0.45wt%至3.0wt%。
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