CN116266501A - 多层陶瓷电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种多层陶瓷电容器及其制造方法。所述多层陶瓷电容器包括主体，所述主体包括介电层和内电极以及设置在所述主体的表面上的外电极。其中，所述外电极包括：第一电极层，连接到所述内电极并包括铜(Cu)；第二电极层，设置在所述第一电极层上并且包括银(Ag)和钯(Pd)；以及铜‑钯金属间化合物，形成在所述第一电极层和所述第二电极层之间的界面处。其中，所述第二电极层包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层形成为与所述第一电极层顺序地相邻，并且所述第一层的钯含量高于所述第二层的钯含量。
Description
本申请要求于2021年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0181764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被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及多层陶瓷电容器及其制造方法。
背景技术
具有诸如紧凑性、确保高电容的优点的多层陶瓷电容器(MLCC)是在诸如通信、计算机、家用电器和汽车的行业中使用的重要组件，特别地，多层陶瓷电容器是在诸如蜂窝电话、计算机、数字电视等的各种电气设备、电子设备和信息通信设备中使用的关键无源元件。
在相关技术中，为了将多层陶瓷电容器安装在基板等上，多层陶瓷电容器的外电极包括形成在电极层上的镀层。然而，由于在安装期间由高温环境引起的基板的弯曲和包含在镀层中的锡(Sn)的氧化，可能发生焊料裂纹或者可能增加接触电阻。
为了解决这个问题，使用了包括含有铜(Cu)的电极和含有银(Ag)和钯(Pd)的电极的二次外电极结构。在使用这样的外电极的情况下，可使用Ag环氧树脂作为导电胶代替锡焊接来提供在高温和高振动环境中具有优异可靠性的多层陶瓷电容器。
然而，在二次外电极结构的情况下，可能发生电极分离或剥离的剥离现象，因此，需要具有改善的电极间粘合强度的多层陶瓷电容器。
发明内容
示例性实施例提供了多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器防止在安装时基板的弯曲，通过低温安装确保稳定性，并且包括具有优异粘合强度的外电极。
根据本公开的一方面，多层陶瓷电容器可包括主体，所述主体包括介电层和内电极以及设置在所述主体的表面上的外电极。其中，所述外电极包括：第一电极层，连接到所述内电极并包括铜(Cu)；第二电极层，设置在所述第一电极层上并且包括银(Ag)和钯(Pd)；以及铜-钯金属间化合物，形成在所述第一电极层和所述第二电极层之间的界面处。其中，所述第二电极层包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层形成为与所述第一电极层顺序地相邻，并且所述第一层的钯含量高于所述第二层的钯含量。
根据本公开的一方面，制造多层陶瓷电容器的方法可包括：制备所述多层陶瓷电容器的主体；在设置在所述多层陶瓷电容器的所述主体的外表面上的第一电极层上形成第二电极层。形成所述第二电极层的步骤包括：使所述第一电极层与包含银(Ag)和钯(Pd)的导电膏接触，其中，所述第一电极层包含铜(Cu)；然后，在600℃-700℃烧结1小时到2小时。
附图说明
通过结合附图以及以下具体实施方式，本公开的以上和其他方面、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陶瓷电容器的立体图；
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图；
图3和图4分别是图2的区域A和区域B的放大图；
图5是示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的堆叠有介电层和内电极的主体的分解立体图；
图6是外电极的在第二方向和第三方向上的截面的一部分的扫描电子显微镜(SEM)显微图像；
图7A是外电极的在第二方向和第三方向上的截面的一部分的SEM显微图像；以及
图7B示出了通过SEM和能量色散光谱(EDS)分析的图7A中的截面的所述一部分中的钯(Pd)的分布。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例。然而，本发明构思可以以许多不同的形式例示，并且不应被解释为限于这里阐述的特定实施例。更确切的说，提供这些实施例以使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明构思的范围。在附图中，为了清楚起见，可夸大要素的形状和尺寸，并且相同的附图标记将始终用于表示相同或相似的要素。
为了阐明本发明构思，在整个说明书中省略了与描述无关的部分并且相同的附图标记表示相同的要素，并且在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区域等的厚度。此外，在附图中，相同的附图标记表示相同的要素，尽管它们在不同的附图中示出。在整个说明书中，除非有明确的相反描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“含有”的变型将被理解为暗示包括所陈述的要素但不排除任何其他要素。
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。
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器的立体图。
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。
图3和图4分别是图2的区域A和区域B的放大图。
图5是示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的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5详细描述根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器。
根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器100包括：主体110，包括介电层111、内电极121和122以及设置在主体110的在第二方向上彼此相对的表面上的外电极131和132，其中，外电极131包括连接到内电极121并包含铜(Cu)的第一电极层131a、设置在第一电极层131a上并包含银(Ag)和钯(Pd)的第二电极层131c以及形成在第一电极层131a和第二电极层131c之间的界面处的铜-钯金属间化合物131b，外电极132包括连接到内电极122并包含铜(Cu)的第一电极层132a、设置在第一电极层132a上并包含银(Ag)和钯(Pd)的第二电极层132c以及形成在第一电极层132a和第二电极层132c之间的界面处的铜-钯金属间化合物132b，其中，第二电极层131c包括形成为与第一电极层131a顺序地相邻的第一层131c1和第二层131c2，第二电极层132c包括形成为与第一电极层132a顺序地相邻的第一层132c1和第二层132c2，并且第一层131c1和132c1的钯含量分别高于第二层131c2和132c2的钯含量。
对主体110的具体形状没有特别限制，但是如所示出的，主体110可具有六面体形状或与其类似的形状。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拐角部分的抛光，主体110可具有基本上六面体形状，而不是具有完美直线的六面体形状。
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处于烧结状态，并且相邻的介电层111可一体化，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不容易区分。
用于形成介电层111的材料没有限制，只要可获得足够的静电容量即可。例如，可使用钛酸钡基材料、铅复合钙钛矿基材料或钛酸锶基材料。钛酸钡基材料可包括BaTiO3基陶瓷粉末颗粒，并且陶瓷粉末颗粒的示例可包括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(其中，0＜x＜1，0＜y＜1)。
这里，介电层111的厚度可根据多层陶瓷电容器100的电容设计而改变，并且考虑到主体110的尺寸和电容，介电层111的厚度可构造为0.1μm至10μm(烧结之后)，并且为了多层陶瓷电容器100的小型化和高电容，可以为0.4μm或更小，但是本公开不限于此。这里，介电层111的厚度可指设置在内电极121和122之间的介电层111的平均厚度。也就是说，它可指在多个点处测量的介电层111的厚度的平均值。可通过用扫描电子显微镜扫描主体110的在第一方向和第二方向上的截面来测量介电层111的厚度。
主体110可包括：电容形成部，形成电容，并且包括第一内电极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；以及上覆盖部112和下覆盖部113，分别形成在电容形成部的上表面和下表面上。
上覆盖部112和下覆盖部113可通过分别在电容形成部的上表面和下表面上沿着第一方向或厚度方向堆叠单个介电层或者两个或更多个介电层来形成，并且可用于防止由于物理应力或化学应力而损坏内电极。
除了上覆盖部112和下覆盖部113不包括内电极之外，上覆盖部112和下覆盖部113可具有与电容形成部的介电层111的材料和构造相同的材料和构造。上覆盖部112和下覆盖部113可各自具有25μm或更小的厚度，但是本公开不限于此。
内电极121和122可与介电层111交替地设置，并且第一内电极121和第二内电极122可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。
也就是说，第一内电极121和第二内电极122是具有不同极性的一对电极，可在其间具有介电层111的情况下在介电层111的堆叠方向上交替地暴露于主体110的第三表面3和第四表面4，并且可通过设置在其间的介电层111彼此电绝缘。因此，第一内电极121可连接到主体110的第三表面上的第一外电极131，并且第二内电极122可连接到主体110的第四表面上的第二外电极132。
第一内电极121和第二内电极122的厚度可根据目的确定，并且考虑到主体110的尺寸和电容，第一内电极121和第二内电极122的厚度可各自在0.2μm至1.0μm的范围内，并且为了多层陶瓷电容器100的小型化和高电容，第一内电极121和第二内电极122的厚度可各自为0.4μm或更小，但是本公开不限于此。这里，内电极121和122的厚度可指内电极121和122的平均厚度。也就是说，厚度可指在多个点处测量的内电极121和122的厚度的平均值。可通过用扫描电子显微镜扫描主体110的在第一方向和第二方向上的截面来测量内电极121和122的厚度。
包括在内电极121和122中的导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)及它们的合金中的一种或更多种，但是本公开不限于此。
第一外电极131可包括第一电极层131a、第二电极层131c和形成在第一电极层131a与第二电极层131c之间的界面处的铜-钯金属间化合物131b，第二外电极132可包括第一电极层132a、第二电极层132c和形成在第一电极层132a与第二电极层132c之间的界面处的铜-钯金属间化合物132b。
第一电极层131a和132a可包括铜(Cu)，并且可用于将主体110与外电极131和132彼此机械地结合。第一电极层131a和132a分别连接到通过主体110的在第二方向上相对的第三表面3和第四表面4交替暴露的第一内电极121和第二内电极122，从而确保第一外电极131与第一内电极121之间的导电以及第二外电极132与第二内电极122之间的导电。
例如，可通过将主体110的第三表面3和第四表面4浸入包含铜(Cu)和玻璃的导电膏中然后执行烧结来形成第一电极层131a和132a。因此，外电极131和132可以是包含铜(Cu)和玻璃的烧结电极。
另外，第一电极层131a和132a的厚度可分别是1μm至30μm，但是本公开不限于此。
在这种情况下，第一电极层131a和132a可设置为分别从主体110的第三表面3和第四表面4延伸到主体110的第一表面1的一部分和第二表面2的一部分。另外，第一电极层131a和132a可设置为分别从主体110的第三表面3和第四表面4延伸到主体110的第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。
第二电极层131c和132c分别设置在第一电极层131a和132a上，并且可包含银(Ag)和钯(Pd)。由于第二电极层131c和132c包含银(Ag)和钯(Pd)，因此可通过在第二电极层131c和132c上涂覆作为导电粘合剂的Ag环氧树脂来将多层陶瓷电容器100安装在基板上。也就是说，多层陶瓷电容器100可在没有锡(Sn)焊料的情况下被安装，从而防止基板的翘曲并且能够进行低温安装，从而确保多层陶瓷电容器100的稳定性。另外，可提供在高温和高振动环境中具有优异可靠性的多层陶瓷电容器100。
包含在第二电极层131c和132c中的银(Ag)与钯(Pd)的重量比可以为1：1至99：1。当第二电极层131c和132c包含银(Ag)而不包含钯(Pd)时，在高温环境中可能发生离子迁移。在这种情况下，由于第二电极层131c和132c包括根据上述比的钯(Pd)，因此可防止离子迁移的发生。在这种情况下，第二电极层131c和132c还可包括能够防止离子迁移的其他金属，例如铂(Pt)和/或金(Au)。
第二电极层131c和132c还可包括玻璃g。当通过涂覆和烧结导电膏形成第二电极层131c和132c时，玻璃g可控制银(Ag)和钯(Pd)的烧结速率，并且可确保与基板(例如，陶瓷基板)的粘合。
玻璃g可具有其中混合有氧化物的成分，并且没有特别限制。例如，玻璃可包括从由氧化硅、氧化硼、氧化铝、过渡金属氧化物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成的组中选择的一种或更多种。过渡金属可以是从由锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或更多种，碱金属可以是从由锂(Li)、钠(Na)和钾(K)组成的组中选择的一种或更多种，碱土金属可以是从由镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的组中选择的一种或更多种。
根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器100的第一外电极131和第二外电极132可分别包括形成在第一电极层131a与第二电极层131c之间的界面处的铜-钯金属间化合物131b和形成在第一电极层132a与第二电极层132c之间的界面处的铜-钯金属间化合物132b。这里，金属间化合物指具有特定晶体结构(其中两种或更多种金属以简单的整数比组合)的化合物。
铜-钯金属间化合物131b和132b可通过在烧结期间第一电极层131a和132a的铜(Cu)与第二电极层131c和132c的钯(Pd)之间的相互扩散和反应来形成。
铜-钯金属间化合物131b和132b可根据第二电极层131c和132c的钯含量和烧结温度以各种比形成，并且可包括例如Cu3Pd和CuPd中的至少一种。然而，本公开不限于此。
由于金属间键合，铜-钯金属间化合物131b和132b可具有比诸如铜(Cu)或钯(Pd)的单一金属的强度高的强度，并且当铜-钯金属间化合物131b和132b分别形成在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处时，可改善第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面结合强度。
这里，随着分布在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处的铜(Cu)和钯(Pd)的含量变高，铜和钯之间的相互扩散可变得更活跃以充分形成铜-钯金属间化合物131b和132b。
另外，当在与第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面相邻的区域中存在具有高的钯含量的区域时，铜(Cu)和钯(Pd)可在相应的区域中优先彼此反应以形成铜-钯金属间化合物131b和132b。因此，如图3和图4中所示，铜-钯金属间化合物131b和132b可具有多个岛的形式，并且多个岛可形成为层的形式。
根据本公开中的示例性实施例，第二电极层131c可包括与第一电极层131a相邻且顺序地形成的第一层131c1和第二层131c2，第二电极层132c可包括与第一电极层132a相邻且顺序地形成的第一层132c1和第二层132c2，第一层131c1和132c1可分别具有比第二层131c2和132c2的钯含量高的钯含量。
也就是说，在第二电极层131c和132c中，第二电极层131c的与第一电极层131a相邻的第一层131c1的钯含量可高于第二电极层131c的不与第一电极层131a相邻的第二层131c2的钯含量，第二电极层132c的与第一电极层132a相邻的第一层132c1的钯含量可高于第二电极层132c的不与第一电极层132a相邻的第二层132c2的钯含量。
因此，铜-钯金属间化合物131b和132b可通过包含在第二电极层131c和132c中的钯与包括在第一电极层131a和132a中的铜(Cu)的相互扩散而分别在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处充分地形成。
如果第二层131c2和132c2的钯含量分别高于第一层131c1和132c1的钯含量，则铜-钯金属间化合物131b和132b可能无法在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处充分形成，结果，第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面结合强度可能降低。
第一层131c1和第二层131c2可各自具有第二电极层131c的一半厚度，第一层132c1和第二层132c2可各自具有第二电极层132c的一半厚度，但本公开不限于此。如稍后将描述的，第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的厚度可在如下工艺期间适当地调节：通过涂覆和烧结具有不同含量的钯(Pd)的导电膏形成第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2。这里，第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的厚度可指第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的平均厚度。也就是说，第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的厚度可指在多个点处测量的第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的厚度的平均值。第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的厚度可通过SEM和透射电子显微镜(EDS)在多层陶瓷电容器100的第一方向和第二方向上的截面或在多层陶瓷电容器100的第二方向和第三方向上的截面中测量。
根据本公开中的示例性实施例，第一层131c1与第一电极层131a的界面可具有比第一层131c1与第二层131c2的界面的钯(Pd)含量高的钯(Pd)含量，第一层132c1与第一电极层132a的界面可具有比第一层132c1与第二层132c2的界面的钯(Pd)含量高的钯(Pd)含量。包含在第一层131c1和132c1中的钯(Pd)可在烧结工艺期间朝向第一电极层131a和132a扩散。因此，第一层131c1与第一电极层131a的界面可具有比第一层131c1与第二层131c2的界面的钯含量高的钯含量，第一层132c1与第一电极层132a的界面可具有比第一层132c1与第二层132c2的界面的钯含量高的钯含量。因此，铜-钯金属间化合物131b和132b可在第一层131c1和132c1与第一电极层131a和132a之间的界面处充分地形成。
另外，由于包括在第一层131c1和132c1中的钯在烧结工艺期间朝向第一电极层131a和132a扩散，因此钯含量可在从第一层131c1和132c1与第一电极层131a和132a的界面朝向第一层131c1和132c1与第二层131c2和132c2的界面的方向上减少。如稍后将描述的，在第一层131c1和132c1与第一电极层131a和132a的界面处的钯含量以及在第一层131c1和132c1与第二层131c2和132c2的界面处的钯含量可利用SEM-EDS分析对钯(Pd)元素进行映射(mapping)来测量。
在根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器100中，基于包含在第一层131c1和132c1中的每个的所有组分的重量，第一层131c1和132c1的钯含量可各自为3wt％至10wt％。当满足该条件时，由于铜(Cu)和钯(Pd)在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处的扩散，可充分形成铜-钯金属间化合物131b和132b以提高界面结合强度。
如果第一层131c1和132c1的钯含量各自小于3wt％，则在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处的铜(Cu)和钯(Pd)的扩散可能不充分，从而降低界面结合强度。结果，可能降低多层陶瓷电容器100的粘合强度，并且可能发生第二电极层131c和132c的剥离现象。
如果第一层131c1和132c1的钯含量各自大于10wt％，则在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处的铜和钯的扩散过度，使得当施加外应力时，应力过度集中在第一电极层131a和132a上，从而导致第一电极层131a和132a被破坏或整个多层陶瓷电容器100被破坏的缺陷。
第二层131c2和132c2分别具有比第一层131c1和132c1的钯含量低的钯含量，并且，基于第二层131c2和132c2中的每个包含的所有组分的重量，第二层131c2和132c2的钯含量可各自小于3wt％。第二层131c2和132c2的钯含量的下限没有特别限制，例如，可大于零。
如稍后将描述的，可通过SEM-EDS分析在第二电极层131c和132c的截面中映射钯(Pd)元素来测量第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的钯含量。
在下文中，将详细描述用于制造根据本公开中的示例性实施例的多层陶瓷电容器的方法，但是本公开不限于此，并且在根据本实施例的制造多层陶瓷电容器的方法的描述中，将省略与上述多层陶瓷电容器的描述重复的描述。
参照图2至图5，在制造根据本示例性实施例的多层陶瓷电容器的方法中，将形成为包括诸如钛酸钡(BaTiO3)的粉末的浆料涂覆到载体膜上并干燥以形成多个多层陶瓷电容器。具体地，通过混合陶瓷粉末颗粒、粘合剂和溶剂制备浆料，并通过刮刀法等将浆料形成为具有几微米厚度的片型，来形成陶瓷生坯片。接下来，通过丝网印刷法等将用于内电极的导电膏(包含诸如镍粉等的导电金属)涂覆到陶瓷生坯片上，以印刷内电极图案。
其后，堆叠其上印刷有内电极图案的多个陶瓷生坯片以制备堆叠体。在这种情况下，覆盖部可通过在堆叠体的上表面和下表面上堆叠其上没有印刷内电极图案的多个陶瓷生坯片来形成。
其后，通过烧结包括覆盖部以及堆叠体的所得结构来制备包括介电层111以及第一内电极121和第二内电极122的主体110，然后在主体110的第三表面3和第四表面4上分别形成第一电极层131a和132a，使得第一电极层131a和132a分别连接到第一内电极121和第二内电极122。
可通过将包含作为导电金属的铜(Cu)的导电膏涂覆到主体110的第三表面3和第四表面4并执行烧结来形成第一电极层131a和132a。可通过浸渍法形成第一电极层131a和132a，但是本公开不限于此，并且第一电极层131a和132a也可通过转印包括铜(Cu)和玻璃的片来形成。
接下来，可将含有银(Ag)、钯(Pd)和玻璃并且具有高的钯含量的导电膏涂覆在第一电极层131a和132a上并干燥，并且可顺序地涂覆钯含量低于上面的导电膏的钯含量的导电膏(含有银(Ag)、钯(Pd)和玻璃)并干燥，然后可将所得结构烧结以形成包括第一层131c1和第二层131c2的第二电极层131c以及包括第一层132c1和第二层132c2的第二电极层132c。
也就是说，在将具有不同的钯含量的导电膏分别顺序地涂覆到第一电极层131a和132a然后干燥之后，可形成包括具有不同的钯含量的第一层131c1和第二层132c1的第二电极层131c以及包括具有不同的钯含量的第一层132c1和第二层132c2的第二电极层132c。
可选地，在将钯(Pd)分别镀覆或沉积在第一电极层131a和132a上之后，可涂覆、干燥和烧结包含银(Ag)、钯(Pd)和玻璃的导电膏，从而形成包括具有高的钯(Pd)含量的第一层131c1和具有低的钯(Pd)含量的第二层131c2的第二电极层131c以及包括具有高的钯(Pd)含量的第一层132c1和具有低的钯(Pd)含量的第二层132c2的第二电极层132c。
导电膏中的钯(Pd)和银(Ag)的混合比可是1：1至1：99，并且导电膏中的银(Ag)和钯(Pd)的含量可以是65wt％至85wt％。如果银(Ag)和钯(Pd)的含量小于65wt％，则可能降低第二电极层131c和132c的致密度，并且如果银(Ag)和钯(Pd)的含量超过85wt％，则可能降低流变特性并且可能不能容易地控制第二电极层131c和132c的形状。
导电膏还可包括粘合剂和/或添加剂，并且可通过将导电膏涂覆在第一电极层131a和132a上并在600℃至700℃下执行低温烧结1小时至2小时来形成第二电极层131c和132c。
另外，在烧结工艺期间发生铜(Cu)和钯(Pd)的扩散，并且铜-钯金属间化合物131b可形成在第一电极层131a与第二电极层131c之间的界面处，铜-钯金属间化合物132b可形成在第一电极层132a与第二电极层132c之间的界面处。
示例
测量样品片(MLCC)的根据第一层131c1和132c1以及第二层131c2和132c2的钯(Pd)含量的粘合强度和破坏类型，并在下表1中列出。这里，每个样品具有外电极131和132(其中，包含Ag和Pd的第二电极层131c和132c形成在包含Cu的第一电极层131a和132a上)，并且在相同的条件(除了每个样品在第一层131c1和132c1中具有不同的钯含量之外)下制造每个样品。
也就是说，将具有不同钯(Pd)含量的膏涂覆到每个样品并烧结以形成第一层131c1和132c1，并且测量其中第一层131c1和132c1中的Pd含量小于3wt％的样品的粘合强度和破坏类型，测量其中第一层131c1和132c1中的Pd含量为3wt％至10wt％的样品的粘合强度和破坏类型，并测量其中第一层131c1和132c1中的Pd含量超过10wt％的样品的粘合强度和破坏类型。
图6是外电极131在第二方向和第三方向上的截面的一部分的SEM显微图像。外电极132的SEM显微图像可与外电极131的SEM显微图像相同。具体地，示出了如下区域的图像：在沿着第一方向的长度的一半处切割之后，基于外电极131和132的在第二方向和第三方向上的中央，截取在第二方向上的长度×在第三方向上的长度＝110μm×70μm的区域。参照图6，SEM图像的下部区域表示第一电极层131a，并且上部区域表示第二电极层131c。另外，基于将第二电极层131c分成两半的虚线，与第一电极层131a相邻的区域表示第一层131c1，并且不与第一电极层131a相邻的区域表示第二层131c2。在这种情况下，可通过SEM-EDS分析映射钯(Pd)元素来测量钯(Pd)的分布和含量。
图7A是外电极的在第二方向和第三方向上的截面的一部分的SEM显微图像，并且图7B示出了通过SEM和能量色散光谱(EDS)分析的图7A中的截面的一部分中的钯(Pd)的分布。具体地，示出了如下区域的图像：在沿着第一方向的长度的一半处切割之后，基于外电极131和132的在第二方向和第三方向上的中央，截取在第二方向上的长度×在第三方向上的长度＝60μm×40μm的区域。在每个图像中，下部区域表示第一电极层131a和132a，并且上部区域表示第二电极层131c和132c。
特别地，通过EDS分析的结果是在15kV的加速电压和15mm的工作距离(WD)的条件下钯(Pd)的2D映射分析结果。2D映射是通过颜色区分每个元素的分布的分析方法，其中，相应元素的含量在图像中按红色区域、黄色区域、绿色区域和蓝色区域的顺序变高。
参照图7A和7B，可以看出，不含钯(Pd)的第一电极层131a和132a在EDS分析中呈现黑色。另外，基于在第一电极层131a和132a与第二电极层131c和132c之间的界面处出现最多的红色区域、黄色区域和绿色区域(或存在更深的灰色区域)，可以看出，第一层131c1和132c1与第一电极层131a和132a的界面处的钯(Pd)含量高于第一层131c1和132c1与第二层131c2和132c2的界面处的钯含量。
其后，根据第一层131c1和132c1的钯(Pd)含量制备50个样品片的示例、50个样品片的比较示例1和50个样品片的比较示例2，并使用Ag环氧树脂作为导电粘合剂分别将50个样品片的示例、50个样品片的比较示例1和50个样品片的比较示例2安装在基板上，并测量样品片和基板之间的粘合强度。此外，观察了示例和比较示例中样品片的破坏类型。
[表1]
比较示例1是第一层131c1和132c1的钯含量分别小于3wt％的情况，并且可以看出，粘合强度降低至5N至15N，并且当对样品片执行粘合强度测试时，发生了第二电极层131c和132c与第一电极层131a和132a分离的剥离现象。
比较示例2是其中第一层131c1和132c1的钯含量分别大于10wt％的情况，并且可以看出，粘合强度良好，但是当对样品片执行粘合强度测试时，第一电极层131a和132a被破坏或样品片本身被破坏。
示例是其中第一层131c1和132c1的钯含量分别为3wt％至10wt％，并且可以看出，粘合强度良好的情况。此外，可以看出，当执行粘合强度测试时，Ag环氧树脂、导电粘合剂被破坏，但是第一电极层和样品片本身没有被破坏。
如上所述，本公开的各种效果之一是提供多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器能够防止安装时基板的翘曲，通过低温安装确保稳定性，并且包括具有优异的粘合强度的外电极。
虽然上面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，可进行修改和变形。
Claims (18)
1.一种多层陶瓷电容器，包括：
主体，包括介电层和内电极以及设置在所述主体的表面上的外电极，
其中，所述外电极包括：
第一电极层，连接到所述内电极并且包括铜；
第二电极层，设置在所述第一电极层上并且包括银和钯；以及
铜-钯金属间化合物，形成在所述第一电极层与所述第二电极层之间的界面处，
其中，所述第二电极层包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层设置为与所述第一电极层相邻地依次设置，并且所述第一层的钯含量高于所述第二层的钯含量。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一层和所述第二层各自具有所述第二电极层的一半的厚度。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一层与所述第一电极层的界面的钯含量高于所述第一层与所述第二层的界面的钯含量。
4.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中，钯含量在从所述第一层与所述第一电极层的所述界面到所述第一层与所述第二层的界面的方向上减小。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，基于所述第一层中包含的所有组分的重量，所述第一层的钯含量为3wt％至10wt％。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，基于所述第二层中包含的所有组分的重量，所述第二层的钯含量小于3wt％。
7.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述铜-钯金属间化合物包括Cu3Pd和CuPd中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述铜-钯金属间化合物呈多个岛的形式。
9.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个岛呈层的形式。
10.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第二电极层还包括玻璃。
11.一种制造多层陶瓷电容器的方法，所述方法包括：
制备所述多层陶瓷电容器的主体；
在设置在所述多层陶瓷电容器的所述主体的外表面上的第一电极层上形成第二电极层，形成所述第二电极层的步骤包括：使所述第一电极层与包含银和钯的导电膏接触，其中，所述第一电极层包含铜，
然后，
在600℃至700℃下烧结1小时到2小时。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述导电膏还包括玻璃。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述导电膏还包括粘合剂。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二电极层包括第一层和第二层。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，形成所述第二电极层的步骤包括：使所述第一电极层与所述导电膏的第一导电膏接触，然后与所述导电膏的第二导电膏接触，并且所述第一导电膏和所述第二导电膏均包括银和钯。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一导电膏和所述第二导电膏具有不同的钯含量。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一导电膏的钯含量高于所述第二导电膏的钯含量。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述第二电极层的步骤包括：在使所述第一电极层与所述导电膏的第一导电膏接触后，然后与所述导电膏的第二导电膏接触，其中，所述第一导电膏仅包含钯，所述第二导电膏包含银和钯。
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