CN118116735A - 介电浆料组合物和制造多层电子组件的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种介电浆料组合物和制造多层电子组件的方法。根据本公开的实施例的介电浆料组合物包括：第一溶液，包含疏水性溶剂和介电颗粒；以及第二溶液，包含亲水性溶剂、两亲性分散剂和亲水性粘合剂，其中，所述第一溶液的至少一部分在所述第二溶液中具有乳状液结构。
Description
本申请要求于2022年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0162708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整体引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种介电浆料组合物和制造多层电子组件的方法。
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(诸如包括液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)的成像装置、计算机、智能电话和移动电话)的印刷电路板上用于对其充电或从其放电的片式电容器。
多层陶瓷电容器由于具有小尺寸、确保高电容且易于安装，因而可用作各种电子装置的组件。随着诸如计算机和移动装置的各种电子装置的小型化和高输出功率，对堆叠陶瓷电容器的小型化和高电容的需求也在增加。
目前，通过交叉堆叠陶瓷生片和内电极图案(利用导电膏形成)来形成多层陶瓷电容器(MLCC)。陶瓷生片的主成分是由钛酸钡(BaTiO3)表示的陶瓷粉末和有机粘合剂。
通常，使用介电粉末分散在载体中的介电浆料，在载体中，有机粘合剂溶解在具有疏水性的有机溶剂中。当使用常规方法形成内电极图案并将介电浆料涂覆到干燥的内电极图案以形成干燥的陶瓷生片时，可能发生导电膏中的有机溶剂使陶瓷生片中的有机粘合剂溶胀或溶解的片侵蚀现象，导致缺陷。这种片侵蚀现象可能导致作为最终产品的多层陶瓷电容器的介电层的绝缘性能降低，或短路发生率增加。
为了解决这些问题，已经尝试使用水性材料作为内电极膏或介电浆料的溶剂。然而，由于金属粉末或介电粉末的分散性程度根据粘合剂和分散剂的类型或含量而变化，因此需要研究最佳设计组成。
另一方面，传统上，流延法广泛用作涂覆介电浆料的手段，但在流延法的情况下，因为必须在涂覆内电极膏并完全干燥之后涂覆介电浆料，所以会消耗过多的时间，并且会难以形成具有非常薄厚度的层。相反，喷涂印刷具有在涂覆内电极膏之后内电极膏不完全干燥即涂覆介电浆料的优点，但通常，当使用有机溶剂的介电浆料时，喷涂印刷机的排出口会被阻塞或者会不容易被清洁，这会导致工艺不便。
[专利文献]
(专利文献1)日本未审查专利申请公开第2002-284579号
(专利文献2)日本未审查专利申请公开第2001-302342号
发明内容
本公开的一方面在于通过使用水性溶剂的介电浆料来防止片侵蚀现象。
本公开的一方面在于通过改善介电粉末颗粒的分散性来防止聚集现象。
然而，本公开的技术方面不限于在此阐述的那些，并且本公开所属领域的普通技术人员将通过参照以下给出的本公开的具体实施方式来清楚地理解其它未提及的技术方面。
根据本公开的一方面，一种介电浆料组合物包括：第一溶液，包括疏水性溶剂和介电颗粒；以及第二溶液，包括亲水性溶剂、两亲性分散剂和亲水性粘合剂，所述第一溶液的至少一部分在所述第二溶液中具有乳状液结构。
根据本公开的另一方面，一种制造多层电子组件的方法包括：形成内电极图案；以及在所述内电极图案上喷涂印刷介电浆料组合物，而所述介电浆料组合物包括：第一溶液，包括疏水性溶剂和介电颗粒，以及第二溶液，其包括亲水性溶剂、两亲性分散剂和亲水性粘合剂，并且所述第一溶液的至少一部分在所述第二溶液中可具有乳状液结构。
根据本公开的各种效果之一，可通过使用水性溶剂的介电浆料来防止片侵蚀现象。
根据本公开的各种效果之一，可通过改善介电颗粒的分散性来防止聚集现象。
然而，本发明构思的各种和有利的优点和效果不限于上述那些，并且在描述本发明构思的具体示例实施例的过程中可更容易地理解。
附图说明
通过结合附图以及以下具体实施方式，本公开的以上和其它方面、特征和优点将更清楚地理解，其中：
图1是示意性地示出多层电子组件的立体图；
图2是沿图1的线I-I'截取的示意性截面图；
图3示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料及其制备方法；
图4示意性地示出了图3的P区域的放大图；
图5示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料；
图6示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料干燥的状态；
图7A和图7B是通过使用光学显微镜(OM)扫描根据本公开的实施例的介电浆料而获得的照片图像；
图8是通过使用扫描电子显微镜(SEM)扫描根据本公开的实施例的干燥介电浆料而获得的照片图像；以及
图9示意性地示出了根据本公开的实施例以喷涂印刷方式涂覆介电浆料的操作。
具体实施方式
在下文中，将参照具体实施方式和附图描述本公开的实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式例示，并且不应被解释为局限于在此阐述的具体实施例。另外，提供本公开的实施例是为了向本公开的本领域的普通技术人员更完整地解释本公开。在附图中，为了清楚起见，要素的形状和尺寸可能被夸大，并且相同的附图标记将始终用于表示相同或相似的要素。
为了清楚地解释本公开，省略了与解释无关的部分，并且由于为了便于解释而任意地示出了附图中的组件的尺寸和厚度，因此以下实施例不限于此。另外，使用相同的附图标记示出在相同范围内具有相同功能的组件。此外，在整个说明书中，除非明确相反地描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“含有”的变体将被理解为隐含包括所述要素但不排除任意其它要素。
在附图中，第一方向可被定义为堆叠方向或厚度方向，第二方向可被定义为长度方向，并且第三方向可被定义为宽度方向。
介电浆料组合物
图3示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料及其制备方法。
图4示意性地示出了图3的P区域的放大图。
图5示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料。
图6示意性地示出了根据本公开的实施例的介电浆料干燥的状态。
在下文中，参照图3至图6，将详细描述根据本公开的实施例的介电浆料组合物。
根据本公开的实施例的介电浆料组合物30可包括含有疏水性溶剂11和介电颗粒12的第一溶液10、含有亲水性溶剂21、两亲性分散剂22(或亲水性分散剂)和亲水性粘合剂23的第二溶液20，并且第一溶液10的至少一部分可在第二溶液20中具有乳状液结构10'。
乳状液可指一种溶液以胶体状态分散到另一溶液中的溶液，可在不混溶的两种溶液之间发生，并且可指使用不同溶剂的溶液的混合物。
在本公开中，乳状液结构10'可指第一溶液10具有多个液滴结构并分散在第二溶液20中的形状，并且一个液滴结构可被描述为乳状液结构10'。
另一方面，当其中混合第一溶液10和第二溶液20的介电浆料组合物30经受超声处理时，第一溶液10可转化成乳状液以具有乳状液结构10'。通过经超声处理搅拌介电浆料组合物30，可将第一溶液10均匀地分散在第二溶液20中。因此，介电浆料组合物30可包括其中第一溶液10分散在第二溶液20中的水包油的乳状液结构10'。
在根据本公开的实施例的介电浆料组合物30中，第一溶液10的体积比可大于等于1.0vol％且小于等于50.0vol％，并且第二溶液20的体积比可大于等于50.0vol％且小于等于99.0vol％。本段中公开的vol％基于介电浆料组合物的总体积。
也就是说，当第二溶液20的体积大于等于第一溶液10的体积时，第二溶液20可包围第一溶液10，使得第一溶液10具有乳状液结构10'，或者可更容易获得处于第一溶液10离散(分散)在第二溶液20中的状态的乳状液结构10'。
第一溶液10可包含疏水性溶剂11和介电颗粒12。
疏水性溶剂11可包括例如乙酸二氢松油酯、甲苯、苯、氯仿、乙酸己酯和己酸烯丙酯基疏水性溶剂中的至少一种，但本公开不限于此，并且任意含有烃链的溶剂可用作疏水性溶剂11。
形成介电电容的任意材料可用作介电颗粒12。通常，可使用钙钛矿基材料(ABO3)，并且介电颗粒12可包括添加剂。以下将对介电颗粒12进行更详细描述。
第一溶液10可包含大于等于1.0vol％且小于等于80.0vol％的介电颗粒12，以及大于等于20.0vol％且小于等于99.0vol％的疏水性溶剂11。本段中公开的vol％基于第一溶液的总体积。
当介电颗粒12的体积比小于1.0vol％时，会难以确保足够的介电电容，当体积比大于20.0vol％时，介电颗粒12难以分散，这会由于聚集现象而难以确保足够的介电电容，并且可能难以控制粉末颗粒或晶粒的形状。
当疏水性溶剂11的体积比小于20.0vol％时，介电颗粒12难以分散，这会导致聚集现象，当体积比大于99.0vol％时，会难以确保足够的介电电容。
然而，第一溶液10的组成不限于此，并且例如，其中可进一步包括各种添加剂。
第二溶液20可包含亲水性溶剂21、两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23。
亲水性溶剂21可以是能够溶解或溶胀两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23的任意溶剂，并且本公开的亲水性溶剂21的种类不受具体限制。然而，例如，可使用水或二甲亚砜作为亲水性溶剂21。
另一方面，可将不同类型的亲水性溶剂混合并用作亲水性溶剂21。然而，当使用单一亲水性溶剂时，材料在亲水性溶剂中的分散性优异，并且因为能够容易量产，所以单一亲水性溶剂在经济上是有利的，因而可使用单一亲水性溶剂来制造第二溶液20。
两亲性分散剂22的类型没有特别限制，只要该类型是具有两亲(amphiphilic)性质的材料即可。例如，两亲性分散剂22可包括TritonX-114、TritonX-100、Brij-58、辛基葡萄糖苷、辛基硫代葡萄糖苷、聚氧乙烯月桂醇醚、N-癸酰基-N-甲基葡萄糖胺、癸烷基麦芽糖苷、N-十二烷基麦芽糖苷、九乙二醇单十二烷基醚、N-壬酰基-N-甲基葡萄糖胺、八甘醇单十二烷基醚、Span20、聚乙烯吡咯烷酮和Synperonic F108(PEO-b-PPO-b-PEO)中的至少一种，并且可使用在亲水性溶剂21中能够溶解和溶胀的任意材料。
两亲性分散剂22可吸附到第一溶液10和第二溶液20之间的界面。在这种情况下，两亲性分散剂22的疏水性基团可吸附到第一溶液10，并且亲水性基团可吸附到第二溶液20。
当两亲性分散剂22吸附到第一溶液10和第二溶液20之间的界面时，可更稳定地保持第一溶液10的水包油的乳状液结构10'。
亲水性粘合剂23可使用例如汉森溶解度参数(HSP)为10(cal/cm3)1/2或更大的聚合物，并且可包括例如聚乙二醇(PEG)基粘合剂(诸如PEG-8硬脂酸酯)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)基粘合剂和聚乙烯醇(PVA)基粘合剂中的至少一种，但本公开不限于此。
亲水性粘合剂23是有助于改善陶瓷生片与包含在内电极导电膏中的颗粒之间的粘合性的成分。
在本公开的一些实施例中，第二溶液可包含大于等于0.1vol％且小于等于10.0vol％的两亲性分散剂、大于等于5.0vol％且小于等于50.0vol％的亲水性粘合剂和大于等于40.0vol％且小于等于94.9vol％的亲水性溶剂。本段中公开的vol％基于第二溶液的总体积。
当亲水性粘合剂23与第一溶液10混合并且存在于介电浆料组合物30中时，亲水性粘合剂23不影响第一溶液10中的介电颗粒12，并且在干燥第一溶液10时可用作可分散介电颗粒12的聚集体的基质。
在本公开的实施例中，介电颗粒12可设置在乳状液结构10'的内表面上。
这里，介电颗粒12在内表面上的布置可指在第一溶液10的乳状液结构10'中介电颗粒12设置在第一溶液10与第二溶液20的界面中的形式。
在本公开的实施例中，介电颗粒12还可设置在乳状液结构10'中。
也就是说，介电颗粒12可设置在乳状液结构10'和第二溶液20的界面区域内部，例如，设置在乳状液结构10'的中心区域中，而不是设置在界面区域上。
当介电颗粒12被包含在乳状液结构10'中时，可抑制介电颗粒12之间发生聚集，并且当介电颗粒12进一步设置在乳状液结构10'和第二溶液20的界面区域内部时，在相同体积下介电特性可进一步改善。
图7A和图7B是根据本公开的实施例的通过光学显微镜(OM)扫描的照片图像。即使未在本公开中描述，也可使用本领域普通技术人员所理解的其它方法和/或工具。在介电浆料组合物30中，可以看出第一溶液10分散在第二溶液20中的乳状液结构10'中。可根据每种材料的类型和含量形成各种尺寸和形状的乳状液结构10'。
图7A是通过扫描其中介电颗粒12设置在乳状液结构10'的内表面上的形状获得的照片图像，并且图7B是通过扫描其中介电颗粒12设置在乳状液结构10'的内表面上和内部的形状获得的图像。
如图7A和图7B所示，图7B的其中介电颗粒12设置在乳状液结构10'的内表面上和内部中的乳状液结构10'的体积或面积可大于图7A的其中介电颗粒12仅设置在乳状液结构10'的内表面上的乳状液结构10'的体积或面积。
另一方面，参照图6，当干燥包含乳状液结构10'的介电浆料组合物30以制备介电浆料组合物30的干燥涂覆膜30'时，第二溶液20的两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23中的至少一种的至少一部分可设置在乳状液结构10'的至少一个外表面中。
当干燥介电浆料组合物30以去除包含在第二溶液20中的亲水性溶剂21时，两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23可吸附到乳状液结构10'上，但本公开不限于此。
这可根据干燥温度而变化，但包含在第一溶液10中的疏水性溶剂11也可通过干燥工艺除去。然而，本公开不限于此。
图8是通过使用SEM扫描介电浆料组合物30的干燥涂覆膜30'获得的照片图像，并且可看出第一溶液10或乳状液结构10'的干燥残余物存在于PET膜上。
多层电子组件
图1是示意性地示出多层电子组件的立体图。
图2是沿图1的线I-I'截取的示意性截面图。
在下文中，参照图1和图2，将详细描述通过用于制造根据本公开的实施例的多层电子组件的方法制造的多层电子组件。然而，尽管多层陶瓷电容器被描述为多层电子组件的示例，但本公开可应用于使用介电组合物的各种电子产品，诸如电感器、压电元件、变阻器或热敏电阻。
在主体110中，介电层111以及内电极121和122交替堆叠。
更具体地，主体110可包括电容形成部，该电容形成部通过包括设置在主体110内部并且交替地设置为彼此面对的第一内电极121和第二内电极122且使介电层111介于其间来形成电容。
尽管对主体110的具体形状没有特别限制，但如图1所示，主体110可具有六面体形状或类似形状。在烧制工艺中，由于包含在主体110中的陶瓷粉末的收缩，主体110不具有拥有完全直线的六面体形状，而是可大体上具有六面体形状。
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、第二表面2、第三表面3和第四表面4并在第三方向上彼此相对的第五表面5和第六表面6。
在形成主体110的多个介电层111被烧制的状态下，相邻介电层111之间的边界可一体化以至在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下不能识别边界的程度。
形成介电层111的原材料不受限制，只要该原材料能够获得足够的电容即可。通常，可使用钙钛矿(ABO3)基材料，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，并且BaTiO3基陶瓷粉末的示例可包括BaTiO3或者其中钙(Ca)、锆(Zr)等部分地固溶在BaTiO3中的(Ba1-xCax)TiO3(0<x<1)、Ba(Ti1-yCay)O3(0<y<1)、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(0<x<1，0<y<1)或Ba(Ti1-yZry)O3(0<y<1)。
此外，作为形成介电层111的材料，根据本公开的目的，可将各种陶瓷添加剂、有机溶剂、粘合剂和分散剂添加到诸如钛酸钡(BaTiO3)的粉末颗粒。
另一方面，形成介电层111的方式没有特别限制，而是可使用流延法或喷涂印刷法。
当使用喷涂印刷方式利用介电浆料组合物30时，由于使用亲水性溶剂21，因此可不堵塞喷涂印刷机200(图9)的排出口，并且由于喷涂印刷机200的排出口容易清洁，因此喷涂印刷机200可长时间使用。
介电层111的厚度没有特别限制。
然而，为了更容易地实现多层电子组件的小型化和高电容，介电层111的厚度可以是0.6μm或更小，并且更优选地0.4μm或更小。
这里，介电层111的厚度可指设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111的厚度。
另一方面，介电层111的厚度可指介电层111在第一方向上的尺寸。另外，介电层111的厚度可指介电层111的平均厚度，并且可指介电层111在第一方向上的平均尺寸。
介电层111在第一方向上的平均尺寸可通过用放大倍数为10,000倍的扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110在第一方向和第二方向上的截面的图像来测量。更具体地，平均尺寸可以是通过在扫描图像中在一个介电层111的在第二方向上等间隔隔开的30个区域处测量在第一方向上的尺寸而获得的平均值。可在电容形成部中指定等间隔隔开的30个区域。此外，当通过将平均值测量扩展至10个介电层111来测量平均值时，可使介电层111在第一方向上的平均尺寸更一般化。即使未在本公开中描述，也可使用本领域普通技术人员所理解的其它方法和/或工具。
内电极121和内电极122可与介电层111交替地堆叠。
内电极121和122可包括第一内电极121和第二内电极122，并且第一内电极121和第二内电极122可交替地设置为彼此面对且构成主体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可分别暴露于主体110的第三表面3和第四表面4。
更具体地，第一内电极121可与第四表面4间隔开并通过第三表面3暴露，并且第二内电极122可与第三表面3间隔开并通过第四表面4暴露。第一外电极131设置在主体110的第三表面3上并连接到第一内电极121，并且第二外电极132设置在主体110的第四表面4上并连接到第二内电极122。
也就是说，第一内电极121可不连接到第二外电极132并且可连接到第一外电极131，并且第二内电极122可不连接到第一外电极131并且可连接到第二外电极132。在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过设置在其间的介电层111彼此电隔离。
另一方面，主体110可通过交替地堆叠其上印刷有用于第一内电极121的导电膏的陶瓷生片和其上印刷有用于第二内电极122的导电膏的陶瓷生片，然后烧制陶瓷生片来形成。
形成内电极121和122的材料不受限制，并且可使用具有优异导电性的材料。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)及它们的合金中的至少一种。
此外，内电极121和122可通过在陶瓷生片上印刷包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)及它们的合金中的至少一种的内电极导电膏来形成。丝网印刷法或凹版印刷法可用作印刷内电极导电膏的方法，但本公开不限于此。
另一方面，内电极121和122的厚度没有特别限制。
然而，为了更容易实现多层电子组件的小型化和高电容，内电极121和122的厚度可以是0.6μm或更小，并且更优选0.4μm或更小。
这里，内电极121和122的厚度可指内电极121和122在第一方向上的尺寸。此外，内电极121和122的厚度可指内电极121和122的平均厚度以及内电极121和122在第一方向上的平均尺寸。
内电极121和122在第一方向上的平均尺寸可通过用放大倍数为10,000倍的扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110在第一方向和第二方向上的截面的图像来测量。更具体地，平均尺寸可以是通过在扫描图像中在一个内电极121或122的在第二方向上等间隔隔开的30个区域处测量在第一方向上的尺寸而获得的平均值。可在电容形成部中指定等间隔隔开的30个区域。此外，当通过将平均值测量扩展至10个内电极121或122来测量平均值时，可使内电极121或122在第一方向上的平均尺寸更一般化。即使未在本公开中描述，也可使用本领域普通技术人员所理解的其它方法和/或工具。
另一方面，主体110可包括设置在电容形成部的在第一方向上的相对表面上的盖部112和113。
更具体地，主体110可包括在第一方向上设置在电容形成部的上部的上盖部112和在第一方向上设置在电容形成部的下部的下盖部113。
上盖部112和下盖部113可通过分别在电容形成部的上表面和下表面上沿第一方向堆叠单个介电层111或两个或更多个介电层111来形成，并且可基本上用于防止由于物理应力或化学应力对内电极121和122的损坏。
上盖部112和下盖部113不包括内电极121和122，并且可包括与介电层111相同的材料。也就是说，上盖部112和下盖部113可包括陶瓷材料，例如钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷材料。
另一方面，盖部112和113的厚度没有特别限制。
然而，为了更容易地实现多层电子组件的小型化和高电容，在超小型产品中，盖部112和113的厚度可以是100μm或更小，优选30μm或更小，更优选20μm或更小。
这里，盖部112和113的厚度可指盖部112和113在第一方向上的尺寸。另外，盖部112和113的厚度可指盖部112和113的平均厚度，并且可指盖部112和113在第一方向上的平均尺寸。
盖部112和113在第一方向上的平均尺寸可通过用放大倍数为10,000倍的扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110在第一方向和第二方向上的截面的图像来测量。更具体地，平均尺寸可以是通过在扫描图像中在一个盖部的在第二方向上等间隔隔开的30个区域处测量的厚度而获得的平均值。可在上盖部112中指定等间隔隔开的30个区域。即使未在本公开中描述，也可使用本领域普通技术人员所理解的其它方法和/或工具。
另一方面，侧边缘部可设置在电容形成部在第三方向上的相对侧表面上。
更具体地，侧边缘部可包括设置在电容形成部在第三方向上的一个侧表面上的第一侧边缘部和设置在电容形成部在第三方向上的另一侧表面上的第二侧边缘部。也就是说，侧边缘部可设置在电容形成部在第三方向上的相对侧表面上。
基于主体110在第一方向和第三方向上的截面，侧边缘部可指第一内电极121和第二内电极122在第三方向上的相对端与主体110的边界表面之间的区域。
侧边缘部可基本上用于防止由于物理应力或化学应力对内电极121和122的损坏。
可通过在陶瓷生片的除了将形成侧边缘部的区域之外的区域上涂覆导电膏以形成内电极121和122来形成侧边缘部。为了抑制由内电极121和122产生的台阶部分，内电极121和122在堆叠之后被切割以暴露于电容形成部的在第三方向上的相对侧表面，然后，可在电容形成部的在第三方向上的相对侧表面上堆叠单个介电层111或者两个或更多个介电层111。
另一方面，第一侧边缘部和第二侧边缘部的宽度没有特别限制。
然而，为了更容易地实现多层电子组件100的小型化和高电容，在超小型产品中，第一侧边缘部和第二侧边缘部的宽度可以是100μm或更小，优选30μm或更小，更优选20μm或更小。
这里，侧边缘部的宽度可指侧边缘部在第三方向上的尺寸。另外，侧边缘部的宽度可指侧边缘部的平均宽度，并且可指侧边缘部在第三方向上的平均尺寸。
侧边缘部在第三方向上的平均尺寸可通过用放大倍数为10,000倍的扫描电子显微镜(SEM)扫描主体110在第一方向和第三方向上的截面的图像来测量。更具体地，平均尺寸可以是通过在扫描图像中在一个侧边缘部的在第一方向上等间隔隔开的30个区域处测量在第三方向上的尺寸而获得的平均值。可在第一侧边缘部中指定等间隔隔开的30个区域。即使未在本公开中描述，也可使用本领域普通技术人员所理解的其它方法和/或工具。
在本公开的实施例中，可描述多层电子组件100具有两个外电极131和132的结构，但外电极131和132的数量或形状可根据内电极121和122的形状或其它目的而变化。
外电极131和132可设置在主体110上并连接到内电极121和122。
更具体地，外电极131和132可包括分别设置在主体110的第三表面3和第四表面4上并连接到第一内电极121和第二内电极122的第一外电极131和第二外电极132。也就是说，第一外电极131可设置在主体110的第三表面3上并连接到第一内电极121，并且第二外电极132可设置在主体110的第四表面4上并连接到第二内电极122。
外电极131和132可利用具有导电性的任意材料(诸如金属)形成，可考虑电特性和结构稳定性来确定具体材料，并且外电极131和132也可具有多层结构。
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以及设置在电极层131a和132a上的镀层131b和132b。
例如，电极层131a和132a可以是包括导电金属和玻璃的烧制电极，或者是包括导电金属和树脂的树脂基电极。
此外，电极层131a和132a可具有在主体110上依次形成烧制电极和树脂基电极的形式。
此外，电极层131a和132a可通过将包括导电金属的片材转印到主体110上或通过将包括导电金属的片材转印到烧制电极上来形成。
用于电极层131a和132a的导电金属不受限制，只要该导电金属是能够电连接到内电极121和122的材料即可，并且可包括例如从由镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)及它们的合金组成的组中选择的至少一种。电极层131a和132a可通过涂覆将玻璃料添加到导电金属粉末中来制备的导电膏，然后烧制该导电膏来形成。
镀层131b和132b用于改善安装特性。
镀层131b和132b的类型没有特别限制，并且可以是包括镍(Ni)、锡(Sn)、钯(Pd)及它们的合金中的至少一种的单层镀层131b和132b，并且可利用多个层形成。
更具体地，例如，镀层131b和132b可以是Ni镀层或Sn镀层，可具有Ni镀层和Sn镀层依次形成在电极层131a和132a上的形式，并且可具有Sn镀层、Ni镀层和Sn镀层依次形成在电极层131a和132a上的形式。此外，镀层131b和132b可包括多个Ni镀层和/或多个Sn镀层。
多层电子组件的制造方法
根据本公开的实施例制造的介电浆料组合物可用于制造多层电子组件的陶瓷生片。
在介电浆料组合物的描述中，可省略与以上描述重叠的描述，并且如果在制造多层电子组件的方法中需要介电浆料组合物的详细描述，则将进一步详细描述。
图9示意性地示出了通过喷涂印刷方式涂覆根据本公开的实施例的介电浆料组合物的操作。
在下文中，参照图9，将详细描述根据本公开的另一实施例的制造多层电子组件的方法。
根据本公开的实施例的制造多层电子组件的方法包括：形成内电极图案；以及在内电极图案40上喷涂印刷介电浆料组合物30，并且介电浆料组合物30包括含有疏水性溶剂11和介电颗粒12的第一溶液10以及含有亲水性溶剂21、两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23的第二溶液20，并且第一溶液10的至少一部分可在第二溶液20中具有乳状液结构10'。
形成内电极图案40的操作可使用丝网印刷方法、凹版印刷方法在通过喷涂印刷方式形成的陶瓷生片上形成，但本公开不限于此。
内电极图案40可具有条带形状，并且可由包含导电金属的内电极膏形成。
导电金属的类型不受限制，并且可使用具有优异导电性的材料作为导电金属。例如，导电金属可包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锡(Sn)、钨(W)、钛(Ti)及它们的合金中的至少一种。
导电金属不受限制，而是可使用具有优异导电性的材料作为导电金属。
接下来，可执行在内电极图案40上喷涂印刷介电浆料组合物30的操作。
这里，将省略与介电浆料组合物30的描述中的与上述内容相同的内容。
图9是示出使用喷涂印刷机200通过喷涂方式涂覆介电浆料组合物30的示图。
喷涂印刷机200可根据预设图案将介电浆料组合物30涂覆到载体膜或内电极图案40。
喷涂印刷机200可在载体膜或内电极图案40上移动的同时印刷介电浆料组合物30，并且可通过喷涂印刷机的排放口喷涂介电浆料组合物30。
喷涂印刷机200可包括支撑喷涂印刷机200的支撑件、根据预设图案喷涂介电浆料组合物30的喷涂印刷头、在载体膜或内电极图案上移动喷涂印刷头的移动装置、以及执行控制程序使得喷涂印刷头根据预设图案喷涂介电浆料组合物30的电路。
喷涂印刷头可根据预设图案在路径上移动同时印刷电介质，通过调节介电浆料组合物30的喷射时间和喷射量来根据预设图案形成电介质，并控制介电层的厚度。
另一方面，介电浆料组合物30相当于水性类型，并且可包括其中第一溶液10均匀地分散在第二溶液20中的乳状液结构10'。因此，即使将介电浆料组合物30涂覆在内电极图案40上，由于亲水性溶剂21不与下层的疏水性内电极图案40混合，并且疏水性第一溶液10不与内电极图案40直接接触，因此包含在内电极图案40中的有机粘合剂也不会溶胀或溶解。此外，即使亲水性第二溶液20与内电极图案40直接接触，包含在内电极图案40中的有机粘合剂也不溶于亲水性溶剂21中，从而防止片侵蚀现象。
包括在介电浆料组合物30中的介电颗粒12可使用钙钛矿(ABO3)基材料，并且使用例如钛酸钡基材料、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，并且BaTiO3基陶瓷粉末的示例可包括BaTiO3或者其中Ca(钙)和Zr(锆)部分地固溶在BaTiO3中的(Ba1-xCax)TiO3(0<x<1)、Ba(Ti1-yCay)O3(0<y<1)、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3(0<x<1，0<y<1)或Ba(Ti1-yZry)O3(0<y<1)。
介电颗粒12的直径没有特别限制，而是可具有150nm或更小的直径尺寸。这里，直径可指穿过介电颗粒12的中心点的最小直径尺寸和最大直径尺寸的平均值。
通常，当使用喷涂印刷方式制造陶瓷生片时，因为有机物质残留在喷涂印刷机的排出口，所以有机溶剂经常阻塞喷涂印刷机的排出口并经常导致工艺故障。
然而，当根据本公开的实施例的介电浆料组合物30以喷涂印刷方式使用时，由于主要溶剂是第二溶液20的亲水性溶剂21，因此可解决上述问题。
在本公开的实施例中，在喷涂印刷操作之前，可包括将第一溶液10和第二溶液20混合并进行超声处理以将第一溶液10转化为乳状液结构10'的操作。
第一溶液10的至少一部分在第二溶液20中可具有乳状液结构10'，以抑制介电颗粒12的聚集现象。对其的更详细描述与以上描述相同，并且将被省略。
接下来，在喷涂印刷操作之后，可进一步包括干燥介电浆料组合物的操作。在这种情况下，第二溶液20的两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23中的至少一种可设置在干燥的介电浆料组合物中的乳状液结构的外表面上。
在干燥工艺中，由于两亲性分散剂22或亲水性粘合剂23存在于第一溶液10和第二溶液20之间的边界表面处，因此第一溶液10可保持乳状液结构10'。因此，即使在干燥和去除疏水性溶剂11或亲水性溶剂21的工艺中，介电颗粒12、两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23也可以以与内电极图案40相(phase)分离的状态存在。因此，介电浆料组合物的干燥涂覆膜30'可具有其中多个介电颗粒12的聚集体被存在于介电颗粒12的聚集体的外表面上的两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23均匀覆盖的形状。
干燥温度和干燥时间没有特别限制，但可通过在100℃或更高的温度下(在该温度下可蒸发亲水性溶剂21)加热1分钟或更长时间来进行干燥。
更具体地，通过干燥操作残余的介电浆料组合物的干燥涂覆膜30'可保留干燥之前的乳状液结构10'，并且如上所述，干燥涂覆膜30'可具有其中介电颗粒12布置在乳状液结构10'的内表面上的形式，或者还可具有其中介电颗粒12包括在乳状液结构10'的内部的形式。
两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23中的至少一种可在干燥后布置在乳状液结构10'的至少一部分外表面上，并且更优选地，两亲性分散剂22和亲水性粘合剂23中的至少一种均匀地围绕介电颗粒12。
当根据本公开的实施例制造多层电子组件时，可提供水性介电浆料组合物，该水性介电浆料组合物在内电极膏上形成介电浆料组合物的操作中不会由于片侵蚀而引起损坏。
当通过喷涂印刷方式形成陶瓷生片时，可在没有快速干燥工艺的情况下形成稳定的介电浆料组合物膜，并且尽管所使用的疏水性溶剂的量非常小，但因为介电颗粒被捕获在乳状液结构中，所以在介电颗粒之间不会发生聚集现象。
此外，由于介电浆料组合物相当于水性类型，因此其初始状态能够保持非常长的时间，这使得容易保持介电浆料组合物的储存稳定性。此外，由于大多数介电浆料组合物由水性类型组成，因此当在喷涂印刷机中使用时，排放口可容易地清洁。
本说明书中使用的表述“实施例”并不意味着相同的实施例，并且被提供以强调不同的独特特性。然而，所呈现的实施例不排除与其它实施例的特征组合地实现。例如，除非存在与另一实施例中的内容相反或矛盾的解释，否则即使在特定实施例中描述的内容没有在另一实施例中描述，也可将其理解为与另一实施例相关的描述。
本说明书中使用的术语仅用于描述实施例，并不意在限制本公开。在这种情况下，除非上下文明确表示为不同，否则单数表达也包括复数表达。
虽然上面已经示出和描述了示例实施例，但是对于本领域技术人员将容易理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行修改和变化。
Claims (22)
1.一种介电浆料组合物，包括：
第一溶液，包括疏水性溶剂和介电颗粒；以及
第二溶液，包括亲水性溶剂、两亲性分散剂和亲水性粘合剂，
其中，所述第一溶液的至少一部分在所述第二溶液中具有乳状液结构。
2.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述乳状液结构包括分散在所述第二溶液中的液滴结构。
3.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述介电颗粒设置在所述乳状液结构的内表面上。
4.根据权利要求3所述的介电浆料组合物，其中，所述介电颗粒设置在所述乳状液结构中。
5.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述第一溶液的体积比大于等于1.0vol％且小于等于50.0vol％，并且所述第二溶液的体积比大于等于50.0vol％且小于等于99.0vol％。
6.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述第二溶液包括：
大于等于0.1vol％且小于等于10.0vol％的所述两亲性分散剂，
大于等于5.0vol％且小于等于50.0vol％的所述亲水性粘合剂，以及
大于等于40.0vol％且小于等于94.9vol％的所述亲水性溶剂。
7.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述第二溶液的所述亲水性溶剂是单一溶剂。
8.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述第一溶液包括：
大于等于1.0vol％且小于等于80.0vol％的所述介电颗粒，以及
大于等于20.0vol％且小于等于99.0vol％的所述疏水性溶剂。
9.根据权利要求1所述的介电浆料组合物，其中，所述亲水性溶剂包括水和二甲亚砜中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的介电浆料组合物，其中，所述亲水性溶剂包括水。
11.根据权利要求10所述的介电浆料组合物，其中，所述疏水性溶剂包括乙酸二氢松油酯、甲苯、苯、氯仿、乙酸己酯和己酸烯丙酯基溶剂中的至少一种。
12.根据权利要求1或11所述的介电浆料组合物，其中，所述介电颗粒包括钛酸钡基材料、铅复合钙钛矿基材料或钛酸锶基材料。
13.一种制造多层电子组件的方法，所述方法包括：
形成内电极图案；以及
在所述内电极图案上喷涂印刷介电浆料组合物，
其中，所述介电浆料组合物包括：
第一溶液，包括疏水性溶剂和介电颗粒，以及
第二溶液，包括亲水性溶剂、两亲性分散剂和亲水性粘合剂，并且
所述第一溶液的至少一部分在所述第二溶液中具有乳状液结构。
14.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述乳状液结构包括分散在所述第二溶液中的液滴结构。
15.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述介电颗粒设置在所述乳状液结构的内表面上。
16.根据权利要求15所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述介电颗粒设置在所述乳状液结构中。
17.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述第一溶液的体积比大于等于1.0vol％且小于等于50.0vol％，并且所述第二溶液的体积比大于等于50.0vol％且小于等于99.0vol％。
18.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述第二溶液包括：
大于等于0.1vol％且小于等于10.0vol％的所述两亲性分散剂，
大于等于5.0vol％且小于等于50.0vol％的所述亲水性粘合剂，以及
大于等于40.0vol％且小于等于94.9vol％的所述亲水性溶剂。
19.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述第二溶液的所述亲水性溶剂是单一溶剂。
20.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，其中，所述第一溶液包括：
大于等于1.0vol％且小于等于80.0vol％的所述介电颗粒，以及
大于等于20.0vol％且小于等于99.0vol％的所述疏水性溶剂。
21.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，所述方法还包括：在所述喷涂印刷所述介电浆料组合物之前，混合所述第一溶液和所述第二溶液，并且超声处理所得混合物以将所述第一溶液的所述至少一部分转化为所述乳状液结构。
22.根据权利要求13所述的制造多层电子组件的方法，所述方法还包括：在所述喷涂印刷之后，干燥所述介电浆料组合物，
其中，所述第二溶液的所述两亲性分散剂和所述亲水性粘合剂中的至少一种设置在干燥的介电浆料组合物中的所述乳状液结构的至少一部分外表面上。
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| PB01 | Publication | ||
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