CN114678216A - 多层电子组件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种多层电子组件，所述多层电子组件包括：主体，包括交替地设置的介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上，其中，至少一个内电极包括：设置在所述内电极与相邻的介电层之间的对应的界面处的第一界面部和第二界面部以及设置在所述第一界面部和所述第二界面部之间的中央部，并且所述第一界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量。

Description

多层电子组件
本申请要求于2020年12月24日向韩国知识产权局提交的第10-2020-0183841号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用被整体包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层电子组件。
背景技术
作为多层电子组件之一的多层陶瓷电容器(MLCC)是安装在诸如图像装置(例如，液晶显示器(LCD)或等离子体显示面板(PDP))、计算机、智能电话和移动电话的各种电子产品中的印刷电路板上的片式电容器，以用于将电充入其中或者从其放电。
多层陶瓷电容器由于其具有小尺寸、确保高电容并且可被容易地安装而可用作各种电子设备的组件。根据各种电子设备(诸如，计算机和移动装置)的小型化和输出的增加，对多层陶瓷电容器的小型化和电容增大的需求不断增加。
为了实现多层陶瓷电容器的小型化和电容增大，通过使介电层和内电极形成得较薄来增加堆叠层的数量是必要的。目前，内电极的厚度已经达到约0.6μm的水平，并且正在不断进行关于减小内电极厚度的研究。
然而，随着内电极的厚度减小，担忧内电极可能具有诸如断开连接现象、绝缘电阻降低和耐压降低的问题而导致可靠性劣化。
发明内容
本公开的一方面可提供一种具有优异可靠性的多层电子组件。
本公开的另一方面可提供一种具有改进的耐压特性的多层电子组件。
本公开的另一方面可实现多层电子组件的小型化和电容增大。
根据本公开的一方面，一种多层电子组件包括：主体，包括介电层和内电极，所述内电极与所述介电层交替地设置；以及外电极，设置在所述主体上。所述内电极中的一个内电极包括设置在所述一个内电极与所述介电层中的两个介电层之间的界面处的界面部以及设置在所述界面部之间的中央部，所述内电极中的所述一个内电极设置在所述两个介电层之间，并且所述界面部中的一个界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述界面部中的所述一个界面部接触的所述介电层中的一个介电层的平均Mn含量。
根据本公开的一方面，一种多层电子组件，包括：主体，包括交替地设置的介电层和内电极；以及外电极，设置在所述主体上，其中，至少一个内电极包括：设置在所述内电极与相邻的介电层之间的对应的界面处的第一界面部和第二界面部以及设置在所述第一界面部和所述第二界面部之间的中央部，并且所述第一界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量。
所述第一界面部连续地设置在所述内电极与所述相邻的介电层中的与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上。
与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量高于所述内电极的平均Mn含量。
所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％。
所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于20nm。
所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
所述内电极利用包含Ni粉末颗粒和Mn氧化物的膏形成，其中，相对于包含在所述膏中的100wt％的所述Ni粉末颗粒，所述Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
所述中央部包括陶瓷添加剂，并且所述陶瓷添加剂的Mn含量高于与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量和所述内电极的平均Mn含量。
所述内电极利用包含Ni粉末颗粒、Mn氧化物和陶瓷添加剂的膏形成，其中，相对于包含在所述膏中的100wt％的所述Ni粉末颗粒，所述Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
所述内电极具有0.45μm或更小的平均厚度。
与所述第一界面部接触的介电层具有0.45μm或更小的平均厚度。
所述第一界面部连续地设置在所述内电极和与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上，所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于20nm。
所述第一界面部连续地设置在所述内电极和与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上，所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
所述第二界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述第二界面部接触的介电层的平均Mn含量；所述第二界面部连续地设置在所述内电极和与所述第二界面部接触的介电层之间的整个界面上；所述第二界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且所述第二界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
附图说明
通过结合附图以及以下具体实施方式，本公开的上述方面和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出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'截取的示意性截面图；
图3是沿图1的线II-II'截取的示意性截面图；
图4是示出根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件的主体的示意性分解立体图；
图5是示出图2的区域P1的放大图；
图6是在测试编号1中通过利用TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像；
图7是在测试编号2中通过利用TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像；
图8A和8B是在测试编号1中通过利用TEM线轮廓来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像；
图9A和9B是在测试编号2中通过利用TEM线轮廓来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像；
图10是在测试编号6中通过利用TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像；以及
图11是在测试编号7中通过利用TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。
具体实施方式
在下文中，现将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
在附图中，第一方向可被定义为堆叠方向或厚度(T)方向，第二方向可被定义为长度(L)方向，并且第三方向可被定义为宽度(W)方向。
多层电子组件
图1是示出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'截取的示意性截面图。
图3是沿图1的线II-II'截取的示意性截面图。
图4是示出根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件的主体的示意性分解立体图。
图5是示出图2的区域P1的放大图。
在下文中，将参照图1至图5详细描述根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件。
根据本公开中的示例性实施例的多层电子组件100可包括：主体110，包括介电层111以及内电极121和122，内电极121和122与介电层交替地设置；以及外电极131和132，设置在主体上。内电极121可包括设置在内电极121与介电层之间的界面处的界面部121b(界面部121b可包括第一界面部和第二界面部)以及设置在界面部之间的中央部121a，内电极122可包括设置在内电极122与介电层之间的界面处的界面部以及设置在界面部之间的中央部，并且界面部中的每个的Mn含量可高于介电层的平均Mn含量和内电极的平均Mn含量。这里，界面部中的每个的Mn含量可以是它们各自的平均Mn含量。
介电层111和内电极121和122可在主体110中交替地堆叠。
主体110的具体形状不受特别限制，并且可以是六面体形状或类似于六面体形状的形状，如附图中所示。例如，由于包括在主体110中的陶瓷粉末颗粒在烧结工艺中的收缩而导致主体110不具有包括完全直线的六面体形状，因此主体110可具有大致六面体形状。
主体110可具有在第一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并且在第二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并且在第三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可处于烧结状态，并且介电层111可彼此一体化，使得在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下难以辨别相邻介电层111之间的边界。
根据本公开中的示例性实施例，形成介电层111的原材料没有特别限制，只要可获得足够的电容即可。例如，可使用钛酸钡基材料、铅复合钙钛矿基材料、钛酸锶基材料等作为介电层111的原材料。钛酸钡基材料可包括BaTiO3基陶瓷粉末颗粒。BaTiO3基陶瓷粉末颗粒的示例可包括BaTiO3以及钙(Ca)、锆(Zr)等部分固溶于BaTiO3中的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3、Ba(Ti1-yZry)O3等。
根据本公开的目的，形成介电层111的材料可包括添加到诸如钛酸钡(BaTiO3)粉末颗粒的粉末颗粒的各种陶瓷添加剂、有机溶剂、粘合剂、分散剂等。
此外，无需特别限制介电层111中的每个的厚度td。
然而，通常，当介电层111形成为具有小于0.6μm的小厚度时(尤其是，当介电层111的厚度td为0.45μm或更小时)，存在可靠性劣化的担忧。
然而，如下面将描述的，根据本公开中的示例性实施例，可通过使内电极在其与介电层之间的界面处包括具有高Mn含量的界面部来改善多层电子组件的可靠性。因此，可在保证介电层111的厚度td小至0.45μm或更小的同时改善可靠性。
因此，当介电层111的厚度td为0.45μm或更小时，本公开的效果会更显著，使得更容易实现多层电子组件的小型化和电容增大。
内电极121和122可包括第一内电极121和第二内电极122。介电层111的厚度td可指分别设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111的平均厚度。
可通过利用扫描电子显微镜(SEM)在长度和厚度方向(第二方向和第一方向)上扫描主体110的截面而获得的图像来测量介电层111的平均厚度。
例如，在沿着宽度方向切割主体110的中央部之后，针对利用扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110的在长度和厚度方向(第二方向和第一方向)上的截面而获得的图像中提取的介电层中的任何一个，可在长度方向上以相等间隔布置的30个点处测量介电层的厚度以获得其平均值。
可在涉及第一内电极121和第二内电极122彼此重叠的区域的电容形成部Ac中在以相等间隔布置的30个点处测量介电层的厚度。
主体110可包括：电容形成部Ac，设置在主体110中，并且通过包括设置成彼此面对的第一内电极121和第二内电极122且介电层111中的每个介于第一内电极121和第二内电极122之间而形成电容；以及覆盖部112和113，分别形成在电容形成部Ac的上表面和下表面上。
另外，对形成电容器的电容做出贡献的电容形成部Ac可通过重复地堆叠多个第一内电极121和多个第二内电极122并使介电层111中的每个介于第一内电极121和第二内电极122之间来形成。
覆盖部112和113可包括上覆盖部112和下覆盖部113。上覆盖部112和下覆盖部113可通过在电容形成部Ac的在厚度方向上的上表面和下表面中的每个上堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层来形成，并且可主要用于防止内电极由于物理应力或化学应力而损坏。
上覆盖部112和下覆盖部113可包括与介电层111的材料相同类型的材料，但不包括内电极。
也就是说，上覆盖部112和下覆盖部113可包括陶瓷材料，诸如钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷材料。
此外，覆盖部112和113中的每个的厚度无需特别限制。然而，覆盖部112和113中的每个的厚度tp可以是20μm或更小，以便更容易地实现多层电子组件的小型化和电容增大。
另外，边缘部114和115可设置在电容形成部Ac的侧表面上。
边缘部114和115可包括设置在主体110的第六表面6上的边缘部115以及设置在主体110的第五表面5上的边缘部114。也就是说，边缘部114和115可分别设置在主体110的在宽度方向上相对的侧表面上。
边缘部114和115可指在主体110的在宽度和厚度方向(第三方向和第一方向)上切割的截面中第一内电极121和第二内电极122的两个末端与主体110的边界表面之间的区域，如图3中所示。
边缘部114和115可主要用于防止内电极由于物理应力或化学应力而损坏。
边缘部114和115可通过将导电膏涂覆到陶瓷生片上(以形成内电极)的除了要形成边缘部的位置之外的位置而形成。
可选地，为了抑制由内电极121和122产生的台阶，可通过以下方式形成边缘部114和115：在堆叠涂覆有导电膏的陶瓷生片之后切割涂覆有导电膏的陶瓷生片，使得内电极暴露于主体的第五表面5和第六表面6，然后，在电容形成部Ac的在宽度方向上相对的侧表面中的每个上堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层。
内电极121和122可与介电层111交替地设置。
第一内电极121和第二内电极122可交替地设置成彼此面对并且构成主体110的介电层111中的每个介于第一内电极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可与主体110的第四表面4间隔开并通过主体110的第三表面3暴露，并且第二内电极122可与主体110的第三表面3间隔开并通过主体110的第四表面4暴露。
在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过分别设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111而彼此电隔离。
参照图4，可通过以下方式形成主体110：交替地堆叠其上印刷有第一内电极121的陶瓷生片以及其上印刷有第二内电极122的陶瓷生片，然后烧结堆叠的陶瓷生片。
根据本公开中的示例性实施例，内电极121可包括设置在其与介电层111之间的界面处的界面部121b以及设置在界面部之间的中央部121a，并且界面部121b中的每个的Mn含量可高于介电层111的平均Mn含量和中央部121a的平均Mn含量。类似地，内电极122可包括设置在其与介电层111的界面处的界面部以及设置在界面部之间的中央部，并且内电极122的界面部中的每个的Mn含量可高于介电层111的平均Mn含量和内电极122的中央部的平均Mn含量。
由于界面部中的每个的Mn含量高于介电层111的平均Mn含量和相应内电极121和122的中央部的平均Mn含量，因此可确保高的界面电阻，从而改善耐压特性并改善可靠性。
在示例性实施例中，界面部可连续地设置在内电极与介电层111之间的整个界面上。因此，可确保在内电极与介电层111之间的整个界面上的高的界面电阻，从而进一步改善耐压特性和可靠性方面的效果。
在示例性实施例中，介电层111的平均Mn含量可高于内电极121和122的中央部的平均Mn含量。
因为Mn对陶瓷具有高润湿性，所以Mn可在介电层中均匀扩散，但是在烧结工艺中，内电极中的Mn朝向介电层运动。因此，介电层111的平均Mn含量可高于内电极121和122的中央部的平均Mn含量。
在示例性实施例中，界面部中的每个的厚度可大于等于5nm且小于等于20nm。
如果界面部中的每个的厚度小于5nm，则担心可能无法确保足够的界面电阻。
另一方面，如果界面部中的每个的厚度大于20nm，则担心会随着频率的增加而在介电层中产生二次相(这是因为许多Mn在烧结过程中向介电层移动，导致介电层中存在许多第二相)，导致多层电子组件的电容减小并且耐压特性劣化。此外，在界面部中可能发生Mn聚集现象，使得界面部难以形成为连续地布置在内电极与介电层111的整个界面上。因此，界面部中的每个的厚度的上限优选为20nm。在这种情况下，为了充分确保通过布置界面部引起的改善耐压特性的效果，界面部中的每个的厚度的上限更优选为10nm。
在示例性实施例中，界面部中的每个的Mn含量可大于等于0.035at％且小于等于0.36at％。
如果界面部中的每个的Mn含量小于0.035at％，则担心可能无法确保足够的界面电阻，导致在改善耐压特性和可靠性方面的效果不佳。
另一方面，如果界面部中的每个的Mn含量大于0.36at％，则担心随着频率的增加可能在介电层中产生二次相(这是因为许多Mn在烧结过程中向介电层移动，导致介电层中存在许多第二相)，导致多层电子组件的电容减小并且耐压特性劣化。
此外，用于形成内电极121和122的材料没有特别限制，并且可具有优异的导电性。例如，内电极121和122可包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)以及它们的合金中的一种或更多种。然而，为了容易地形成具有高Mn含量的界面部，内电极121和122可优选包括镍(Ni)，作为其主要成分。
此外，内电极121和122可通过在陶瓷生片上印刷内电极用导电膏来形成，该内电极用导电膏包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)以及它们的合金中的一种或更多种。印刷内电极用导电膏的方法可以是丝网印刷法、凹版印刷法等，但不限于此。
无需特别限制形成具有高Mn含量的界面部的方法。
然而，通常可包含Mn来作为介电组合物的添加剂。当包含Mn来作为介电组合物的添加剂时，因为Mn在介电层中具有均匀扩散特性，所以在内电极和介电层之间的界面处难以形成具有高Mn含量的层。
因此，具有高Mn含量的界面部可通过以下方式形成：将Mn氧化物添加到内电极用导电膏中、在将内电极用导电膏印刷在陶瓷生片上之后通过喷涂方法利用Mn氧化物涂覆界面或者通过气相沉积方法(诸如化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等)添加Mn氧化物。
作为具体示例，内电极121和122可利用包含Ni粉末颗粒、Mn氧化物和陶瓷添加剂的内电极用导电膏形成，其中，相对于包含在内电极用导电膏中的100wt％的Ni粉末颗粒，Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
如果Mn氧化物含量小于0.01wt％，则担心可能无法确保足够的界面电阻。如果Mn氧化物含量大于3wt％，则担心随着频率的增加可能在介电层中产生二次相(这是因为许多Mn在烧结过程中向介电层移动，导致介电层中存在许多第二相)，导致多层电子组件的电容减小并且耐压特性劣化。
在示例性实施例中，内电极121和122的中央部可包括陶瓷添加剂，并且陶瓷添加剂的Mn含量可高于中央部的平均Mn含量。此外，陶瓷添加剂的Mn含量可高于介电层的平均Mn含量和内电极的平均Mn含量。
由于Mn对陶瓷具有高润湿性，因此Mn可均匀地分布在陶瓷中，并且还可分布在被捕获在内电极中的陶瓷添加剂中。因此，陶瓷添加剂的Mn含量可高于中央部的平均Mn含量。
在这种情况下，内电极121和122可利用包含Ni粉末颗粒、Mn氧化物和陶瓷添加剂的膏形成，其中，相对于膏中包含的100wt％的Ni粉末颗粒，Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
此外，无需特别限制内电极121和122中的每个的厚度te。
然而，通常，当内电极形成为具有小于0.6μm的小厚度时(尤其是，当内电极的厚度为0.45μm或更小时)，存在可靠性劣化的担忧。
如上所述，根据本公开中的示例性实施例，可通过使内电极在其与介电层之间的界面处包括具有高Mn含量的界面部来改善多层电子组件的可靠性。因此，即使当内电极121和122中的每个的厚度为0.45μm或更小时，也可确保优异的可靠性。
因此，当内电极121和122中的每个的厚度为0.45μm或更小时，根据本公开的效果会更显著，使得更容易实现多层电子组件的小型化和电容增大。
内电极121和122中的每个的厚度te可指内电极121和122的平均厚度。
可利用扫描电子显微镜(SEM)通过扫描主体110的在长度和厚度方向(第二方向和第一方向)上的截面而获得的图像来测量内电极121和122的平均厚度。
例如，在沿第三方向(宽度方向)切割主体110的中央部之后，针对利用扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110的在第一方向和第二方向(长度和厚度方向)上的截面而获得的图像中提取的第一内电极121和第二内电极122中的任一个，可在长度方向上以相等间隔布置的30个点处测量内电极的厚度以获得它们的平均值。
可在涉及内电极121和122彼此重叠的区域的电容形成部Ac中在以相等间隔布置的30个点处测量内电极的厚度。
外电极131和132可分别设置在主体110的第三表面3和第四表面4上。
外电极131和132可包括第一外电极131和第二外电极132，第一外电极131和第二外电极132分别设置在主体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。
参照图1，外电极131和132可设置为分别覆盖边缘部114和115的在第二方向上的两个端表面。
在本示例性实施例中，多层电子组件100被描述为具有两个外电极131和132，但是外电极131和132的数量、形状等可根据内电极121和122的形状或根据其他目的而改变。
此外，外电极131和132可利用具有导电性的任何材料(诸如金属)形成，并且可考虑电特性、结构稳定性等来确定外电极131和132的具体材料。另外，外电极131和132可具有多层结构。
例如，外电极131和132可包括设置在主体110上的电极层131a和132a以及分别形成在电极层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可以是包含导电金属和玻璃的烧制电极，或者是包含导电金属和树脂的树脂基电极。
可选地，电极层131a和132a中的每个可利用依次形成在主体上的烧制电极和树脂基电极的组合形成。另外，电极层131a和132a中的每个可通过将包含导电金属的片材转刷到主体上或通过将包含导电金属的片材转刷到烧制电极上来形成。
包含在电极层131a和132a中的导电金属可以是具有优异电连接性的材料，但不限于此。例如，导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)以及它们的合金中的一种或更多种。
镀层131b和132b可用于改善安装特性。镀层131b和132b的类型没有特别限制，并且镀层131b和132b中的每个可以是包含Ni、Sn、Pd以及它们的合金中的一种或更多种的镀层，并且可形成为多个层。
作为镀层131b和132b的更具体的示例，镀层131b和132b可以是Ni镀层、Sn镀层或顺序地形成在电极层131a和132a上的Ni镀层和Sn镀层的组合。可选地，镀层131b和132b中的每个可包括多个Ni镀层和/或多个Sn镀层。
无需特别限制多层电子组件100的尺寸。
然而，为了实现多层电子组件的小型化和电容增大二者，通过使介电层和内电极形成得较薄来增加堆叠层的数量是必要的。因此，当多层电子组件100具有0402(长×宽，0.4mm×0.2mm)或更小的尺寸时，在改善可靠性和耐压方面的效果会更显著。
因此，考虑到制造误差、外电极的尺寸等，当多层电子组件100具有0.44mm或更小的长度以及0.22mm或更小的宽度时，提高可靠性的效果会更显著。这里，多层电子组件100的长度可指多层电子组件100在第二方向上的最大尺寸，并且多层电子组件100的宽度可指多层电子组件100在第三方向上的最大尺寸。
(实施例)
通过相对于内电极用膏中的Ni粉末颗粒调整Mn氧化物含量来制造样品片，使得内电极的界面部具有下表1中所述的相应厚度。测量样品片的可靠性和耐受电压，并且结果示于下表1中。
使用FIB微量取样处理方法，从在样品片的第二方向上的1/2点处沿第一方向和第三方向切割的样品片中的每个的截面(W-T截面)制造供分析的薄片样品之后，通过透射电子显微镜(TEM)线轮廓观察供分析的样品中的内电极和介电层之间的界面。下表1中描述的内电极的界面部的每个厚度是在第一方向和第三方向上位于样品中间的三个内电极的厚度的平均值。
参照图9A，界面部的厚度被定义为在内电极和介电层之间的界面处从内电极的Mn含量变得高于介电层的平均Mn含量的点经过内电极的Mn含量达到峰值的点而到内电极的Mn含量变得低于介电层的平均Mn含量的点的距离。这里，通过分析TEM线轮廓来测量介电层的平均Mn含量，具体地，通过获得每个TEM线轮廓的区域(该区域是Ni含量保持在1.0at％或更低直至Ni含量达到1.0at％的点)中的平均Mn含量值来测量介电层的平均Mn含量。
耐受电压被定义为通过将每个样品片连接到电路并且每次将电压从0V逐渐升高0.5V而使电流变为20mA或更大的点处的电压。使用测试编号1中的耐受电压作为100％的参考值，在其他测试编号中描述了相对耐压值。
通过高加速寿命测试(HALT)评估可靠性。每个测试编号400个样品，在105℃的温度下将参考电压施加到样品持续6小时之后，将绝缘电阻值从初始值降低1/105或更小的样品确定为有缺陷的，并且描述与有缺陷样品相对应的样品片的数量。
[表1]
测试编号 界面部的厚度(nm) 可靠性 耐受电压
1* 0 4/400 100％
2 5 0/400 105％
3 10 0/400 110％
4 20 0/400 100％
5* 30 4/400 95％
在测试编号1中(其中没有添加Mn氧化物)，产生了四个可靠性缺陷样品，表明可靠性较差。
在测试编号2至测试编号4中(其中界面部具有5至20nm的厚度)，证实了可靠性是优异的，并且耐压特性也是优异的。
然而，在测试编号4中(其中界面部厚度为20nm)，样品的耐压水平与测试编号1中(其中没有添加Mn氧化物)的耐压水平相同。
此外，在测试编号5中(其中界面部厚度为30nm)，证实产生了四个可靠性缺陷样品，表明可靠性较差，并且耐受电压低于测试编号1中(其中没有添加Mn氧化物)中的耐受电压。
图6是在测试编号1中通过TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。图7是在测试编号2中通过TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。在比较图6和图7时，可以看出，在图7中清楚地观察到以层的形式的具有高Mn含量的界面部。
图8A和图8B是在测试编号1中通过TEM线轮廓来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。图9A和图9B是在测试编号2中通过TEM线轮廓来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。
参照图8A和图8B，在测试编号1中，介电层和内电极具有彼此相似的Mn含量。此外，在没有添加Mn氧化物的测试编号1中，图8B中的Mn含量(at％)可被认为是噪声。
参照图9A和图9B，在测试编号2中，可以看出Mn含量在介电层和内电极之间的界面处迅速增加。此外，可以看出，在内电极和介电层之间的界面处，从内电极的Mn含量变得高于介电层的平均Mn含量的点经过内电极的Mn含量达到峰值的点而到内电极的Mn含量变得低于介电层的平均Mn含量的点的距离为5nm，即，界面部具有5nm的厚度。
根据图9B，界面部具有0.2744at％的Mn含量峰值，并且介电层在Ni含量为1.0000at％或更少的区域中具有0.1317at％的平均Mn含量。另外，当Ba含量快速降低然后保持恒定的区域(图9B中距离为65nm或更大的区域)中的平均Mn含量被认为是中央部的平均Mn含量时，中央部的平均Mn含量为0.0965at％，这类似于图8B中的中央部的平均Mn含量。因此，图9B中的中央部的平均Mn含量可被认为是类似于图8B中的噪声，并且可认为内电极的中央部中几乎不存在Mn。
此外，可以看出，界面部的实际Mn含量在0.0352at％至0.1779at％的范围内，即，从介电层的平均Mn含量到界面部的Mn含量峰值的从中减去作为噪声值的中央部的平均Mn含量。
图10是在测试编号6中通过TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。图11是在测试编号7中通过TEM-EDS映射来分析内电极和介电层之间的界面而获得的图像。
与测试编号1至测试编号5不同，在测试编号为6和测试编号7中，将作为陶瓷添加剂的BaTiO3添加到内电极用膏中。在测试编号6中，不添加Mn氧化物，并且在测试编号7中，以与测试编号2中相同的量添加Mn氧化物。
在比较图10和图11时，可以看出，在测试编号6和测试编号7中，陶瓷添加剂被捕获在内电极中。然而，可以看出，在测试编号6中，陶瓷添加剂不含Mn，而在测试编号7中，陶瓷添加剂含有Mn。
如上所述，根据本公开中的示例性实施方式，可通过使内电极在其与介电层之间的界面处包括具有高Mn含量的界面部来改善多层电子组件的可靠性。
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，可进行修改和变型。

Claims (14)

1.一种多层电子组件，包括：
主体，包括交替地设置的介电层和内电极；以及
外电极，设置在所述主体上，
其中，至少一个内电极包括：设置在所述内电极与相邻的介电层之间的对应的界面处的第一界面部和第二界面部以及设置在所述第一界面部和所述第二界面部之间的中央部，并且
所述第一界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量。
2.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部连续地设置在所述内电极与所述相邻的介电层中的与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上。
3.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量高于所述内电极的平均Mn含量。
4.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％。
5.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于20nm。
6.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
7.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述内电极利用包含Ni粉末颗粒和Mn氧化物的膏形成，其中，相对于包含在所述膏中的100wt％的所述Ni粉末颗粒，所述Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
8.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述中央部包括陶瓷添加剂，并且所述陶瓷添加剂的Mn含量高于与所述第一界面部接触的介电层的平均Mn含量和所述内电极的平均Mn含量。
9.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述内电极利用包含Ni粉末颗粒、Mn氧化物和陶瓷添加剂的膏形成，其中，相对于包含在所述膏中的100wt％的所述Ni粉末颗粒，所述Mn氧化物含量为0.01wt％至3wt％。
10.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述内电极具有0.45μm或更小的平均厚度。
11.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，与所述第一界面部接触的介电层具有0.45μm或更小的平均厚度。
12.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部连续地设置在所述内电极和与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上，
所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且
所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于20nm。
13.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第一界面部连续地设置在所述内电极和与所述第一界面部接触的介电层之间的整个界面上，
所述第一界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且
所述第一界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
14.根据权利要求1所述的多层电子组件，其中，所述第二界面部的Mn含量高于所述中央部的平均Mn含量，并且高于与所述第二界面部接触的介电层的平均Mn含量；
所述第二界面部连续地设置在所述内电极和与所述第二界面部接触的介电层之间的整个界面上；
所述第二界面部的Mn含量大于等于0.035at％且小于等于0.36at％，并且所述第二界面部的厚度大于等于5nm且小于等于10nm。
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