TW452807B - Laminated ceramic capacitor - Google Patents

Description

4 528 0 7 A7 -----B7____ 五、發明說明Ο ) 【發明所屬技術領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係例如關於具有內部電極圖案與陶瓷層之堆積 體，在此堆積體之端部設置與上述內部電極導通之外部電 極之堆積陶瓷電容器，特別是關於內部電極層在3 p m以 下之薄型者，在燒製時不易產生堆積體內部之龜裂之堆積 陶瓷電容器3 【習知技術】 堆積陶瓷電容器係由具有內部電極之電介質形成之陶 瓷層被多數層地堆積，在此堆積體之內部中，內部電極相 面對，上述之內部電極被交互導引於此堆積體之相面對之 端面··而且，在包含這些內部電極被導引出之堆積體之端 面的端部形成外部電極，此外部電極被分別連接於在堆積 體之内部相面對之上述內部電極。 此種堆積陶瓷電容器之上述堆積體3例如具有圖3所 示之層構造。即由具有內部電極5、6之電介質形成之陶 瓷層7、7......以圖3所示之順序被堆積，進而在其兩 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 側沒有形成內部電極5、6之陶瓷層7、7......分別被 複數層重疊堆積。而且，在具有此種之層構造之堆積體3 之端部，內部電極5、6交互露出，如圖1所示般地，在 此堆積體3之端部形成上述之外部電極2、2。 此種堆積陶瓷電容器通常並非如圖3所示之零件1個 單位地各別被製造著，實際上係採用如下述之製造方法。 即，首先混練微細化之陶瓷粉末與有機結合劑，製作漿液 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4528 0 7 A7 _____B7__ 五、發明說明G ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’將此藉由刮刀法在由聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等形成之 載膜上薄薄展開、乾燥之，載置於支持陶瓷生片之薄膜之 上，以切剪頭切斷爲所希望之大小，在其之單面藉由網版 印刷法印刷導電膏 '乾燥之。藉由此，如圖6所示般地， 獲得縱橫複數組份之內部電極圖案2 a 、2 b被排列之陶 瓷生片1 a 、1 b。 接著，堆積具有上述內部電極圖案2 a、2 b之複數 片之陶瓷生片1 a、1 b，進而上下堆積不具有內部電極 圖案2 a 、2 b之幾片的陶瓷生片1 、1.......將其壓 台製作堆積體。此處，上述陶瓷生片1 a 、1 b係交互重 疊R部電極圖案2 a 、2b在長度方向只有一半長度錯開 苦之後，將此堆積體切斷成希望之個別小片之尺寸，製 作推fw生小片，燒製此生小片。如此可以獲得圖1以及圖 :3呵卩之堆積體= 接著，藉由在此燒製完成之堆積體3之兩端塗布導電 胥、烘烤，於烘烤完之導體膜之表面施以電鍍’完成在兩 端形成外部電極2、2之如圖1所示之堆積陶瓷電容器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如如表現上述之堆積陶瓷電容器之堆積體的剖面圖 ，成爲如圖2者。堆積體之剖面圖係在導體粒子與導體粒 /-之間的孔部塡入陶瓷粒子，將孔部埋住^ [發明欲解決之課題】 在如上述之堆積陶瓷電容器之陶瓷層7之堆積體3中 ，於陶瓷層7與內部電極5、6由於溫度變化之收縮動作 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 528 0 7 A7 -------B7___ 五、發明說明G ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有不同之故’在堆積體3之內部容易產生微細之龜裂（微 裂縫）。特別是在1 〇 〇層以上之高堆積層，該傾向更爲 顯著= 因此’本發明係有鑑於上述習知技術之課題，目的在 於提供：於堆積體內部不易產生過大之應力，不易產生龜 裂之堆積陶瓷電容器》 【解決課題用之手段】 在本發明中爲了達成上述目的，在透過陶瓷層7於堆 積體3之內部相面對之內部電極5、6設置部份沒有導體 粒子8之空隙部9。藉由此內部電極5、6之空隙部9 ， 緩和內部電極5、6與陶瓷層7之間產生之應力1以防止 藉由燒製之堆積體3之内部之龜裂的產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 即依據本發明之堆積陶瓷電容器係一種具備：陶瓷層 7與內部電極5、6交互被堆積之堆積體3 ，及被設置在 此堆積體3之端部之外部電極2、2 ，藉由上述內部電極 5、6各到達陶瓷層7之互相面對之至少一對之端緣之其 中一方，內部電極5、6各被導出於堆積體3之相面對端 面，被導出於同堆積體3之端面之內部電極5、6被各 別連接於上述外部電極2、2者，其待徵爲：在透過上述 陶瓷層7於堆積體3之內部相面對之內部電極5、6設置 部份沒有存在導體粒子8、也沒有陶瓷粒子1 〇之空隙部 9。 上述內部電極5、6之空隙部9係一個之大小通過內 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 528 0 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明供) 部電極平面圖之空隙，有陶瓷粒子1 0個以上’空隙部之 總面積佔有內部電極5、6之面積的2 5〜7 5 %。此種 堆積陶瓷電容器適合使用於上述內部電極5、6之膜厚在 3 " m以下之薄者。 此處，所謂內部電極5、6之面積係包含空隙部9之 內部電極5 ' 6之面積，即內部電極5、6之外觀面積。 例如內部電極5、6爲矩形之導體圖案之情形，成爲其之 縱橫尺寸之乘積。 在此種堆積陶瓷電容器中，於透過陶瓷層7在堆積體 3之內部相面對之內部電極5、6設置部份不存在導體粒 子8 '也不存在陶瓷粒子之空隙部9之故，於燒製時，不 易產生由於收縮動作之不同所導致之應力，有效防止龜裂 之產生 但是，空隙部9最好佔有內部電極5、6之5 0 %左 右，更具體爲2 5〜7 5%之面積。在空隙部9之佔有內 部電極5、6之面積比例未滿2 5 %時，無法充分防止龜 裂之發生-又，空隙部9之佔有內部電極5、6之面積比 例如超過7 5 %，內部電極5 ' 6之相面對面積減少，不 易獲得所需要之靜電容量》 【發明之實施形態】 接著，一邊參考圖面1 一邊具體而且詳細說明本發明 之實施形態。首先，將鈦酸鋇等之電介質陶瓷原料粉末均 勻分散於溶解在乙醇、萜品醇、丁卡必醇、甲苯、煤油等 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 *----:-11 訂-!---- 線' 4 5280 7 Λ7 A/ — B7 五、發明說明（5 ) 之溶劑之松香酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、乙基纖維素' 丙 烯基樹脂等之有機結合劑，調整陶瓷漿液。將此陶瓷漿液 以薄薄均勻之厚度塗布於聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等之基 膜上，乾燥之，製作膜狀之陶瓷生片。之後，將此陶瓷生 片切斷爲適當之大小。 接著，如圖6所示般地，在此裁斷之陶瓷生片1 a ' 1 b上使用導電膏，各別印刷2種之內部電極圖案2 a - 2 b。例如導電膏係使用：對於N i粉末之1 〇 〇重量 ，添加結合劑乙基纖維素3〜1 2重量％、溶劑萜品醇 8 0〜1 2 0重量％、所謂共材之鈦酸鋇粉末1 0〜2 0 重暈％，均勻混合、分散者。 使用此種之N 1導電膏，在陶瓷生片1 a 、1 b之上 印刷内部電極圖案2 a 、2 b = 將被印刷此種內部電極圖案2 a 、2 b之陶瓷生片 1 a 、1 b如圖6所示般地交互重疊堆積，進而重疊堆積 在其兩側沒有印刷內部電極圖案2 a 、2 b之陶瓷生片1 ' 1 ，所謂之僞片，將其壓合，獲得堆積體。進而將此堆 積體縱橫切斷，分割爲個個之小片狀之堆積體。之後，如 圖1所示般地，在內部電極5、6分別被導出之堆積體3 之兩端塗布N— 1高等之導電膏，燒製這些堆積體’獲得具 有如圖3所示之層構造之燒製完成之堆積體3。 進而在此N i膏等之上電鍍C u以作爲導電膜’在該 導電膜上電鍍N 1 ，進而在其上施以S η或焊錫電鍍’形 成外部電極2、2。藉由此，完成堆積陶瓷電容器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I * I I I l· I I I ·[1111111 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -8 - 45280 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明右) 於前述之堆積體之燒製工程中，內部電極5、6 —被 燒製，首先引起形成內部電極圖案之導電膏之金屬粒子之 再度排列，形成內部電極圖案之導體粒子在與陶瓷層7 Z 間，於該界面方向成長+:藉由此，如圖2所示般地 '形成 內部電極5、6之導體粒子8再形成爲於與陶瓷層7之界 面方向成長之扁平粒子，此種扁平導電粒子在與陶瓷層7 之界面方向以1個1個相連之狀態，形成膜狀之內部電極 5 ' 6 2此內部電極5、6之膜厚爲3 β ηι以下。 父，於前述之堆積體3之燒製工程中，內部電極5 - 6 -被燒製，首先形成內部電極圖案之導電膏之金屬粒子 之再度排列，內部電極圖案之厚度減少。之後再度排列一 終形晈內部電極圔案之導電資之燒結開始，在此燒結 時導袒膏中之金屬粒子由於表面張力之作用，欲集中於 一個地方-肢時，內部電極圖案漸漸變厚。其結果爲：燒 製前與燒製後之內部電極圖案與內部電極5、6之厚度幾 乎沒有改變。另一方面，陶瓷層7於燒製過程中，只有厚 度減少。因此，藉由內部電極5、6與陶瓷層7之間隙， 在內部電極5、6產生導體膜不存在之空隙部9。此種空 隙部9之尺寸等之控制方法1可以舉出：調整內部電極形 成用之導電膏之組成（金屬量、共材量、結合劑量）、該 導體粒子之粒徑或該燒製剖面等。 圖2係模型顯示：將完成之堆積陶瓷電容器埋入、保 持在丙烯基系樹脂之狀態下，於與陶瓷層7之堆積方向垂 直之方向硏磨，使其剖面露出，藉由光學顯微鏡觀察所獲 I I--I--1-----1 丨—訂--I -----* 線飞 (请先閱讀背面之汶意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- A7 ^52807 ___B7_______ 五、發明說明C ) 得之顯微鏡照片=剛好相當於圖1之A部份之放大圖 如圖2所示般地，形成在陶瓷層7之間扁平之導體粒 子大槪1個1個相連之陶瓷層7之界面方向連成一列之內 部電極5、6。但是此內部電極5、6並非在全部部份都 完全相連，各處形成也沒有導體膜存在、也沒有陶瓷粒子 存在之空隙部9。鄰接空隙部9之間相連之導體粒子8係 在2 0個以下。 圖4係模型顯示：將完成之堆積陶瓷電容器埋入、保 持在丙烯基系樹脂之狀態下，於陶瓷層7之堆積方向硏磨 ，使其剖面露出，藉由光學顯微鏡觀察內部電極5、6之 平面所獲得之顙微鏡照片。剛好相當於圖3之B部份之放 大阊。進而圖5係放大模型顯示圖4之C部。 在圖4所示之空隙部9之部份，導電粒子8、陶瓷粒 子1 0都沒有存在。在圖5中，於空隙部9之背後可以看 到陶瓷粒子1 0。此空隙部9之每一個地方之大小係陶瓷 粒子1 0個以上。又，此種內部電極5、6之空隙部9佔 有内部電極5、6之5 0 %左右，更具體爲2 5〜7 5 % 之面積= 【實施例】 接著•說明本發明之更具體的實施例與對於彼等之比 較例。 . (實施例） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁> I ^ i I I l· I I I ^ -------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 452807 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明$ .) 製作將鈦酸鋇等之電介質陶瓷原料粉末均勻分散於溶 解在萜品醇等之溶劑之乙基纖維素等之有機結合劑之陶瓷 漿液，將其薄薄地均勻塗布於聚對苯二甲酸乙二醋薄膜等 之基膜上，乾燥之，製作膜狀之陶瓷生片。之後’將此陶 瓷生片由基膜剝離，複數片製作1 5 〇 n m四方之陶瓷生 片= 另一方面，對於N i粉末之1 0 0重量％ ’添加乙基 纖維素8電量％作爲結合劑、萜品醇1 〇 〇重量％作爲溶 劑，均勻混合、分散之，調整導電膏。使用此N i膏’藉 由網版印刷機在個個之陶瓷生片個別形成如圖6所示之厚 度2 . 5 m之內部電極圖案1 a 、1 b 。 將技印刷此種內部電極圖案之陶瓷生片交互以指定片 數虫；疊，在其上下重疊沒有印刷內部電極圖案之陶瓷生片 ’所諧之僞片，將彼等在堆積方向於1 2 0 t之溫度下’ 以2 0 0 t之壓力加壓壓合' 獲得堆積體。 將此堆積體裁斷爲3 . 2 m m X 1 . 6 m m之大小， 在堆積體之兩端部塗布N 1膏後’以1 3 2 0 t之溫度燒 製，獲得圖1所示之燒製完成之堆積體3。進而之後將小 片置入無電解简型電鍍槽’電鍍C u膜’在該c u膜上電 鍍N 1膜=而且，在該N 1膜上依序施以焊錫或S η電鍍 -藉由此，形成外部電極2、2，獲得如圖1所示之堆積 陶瓷電容器。 將此堆積陶瓷電容器5 0個在埋入、保持於丙烯基系 樹脂之狀態，於與內部電極5、6之堆積方向垂直之方向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -11 . lit---I I-----裝！ l·— — — 訂 — tli —--線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 452807 Α7 Β7 五、發明說明自) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 硏磨，藉由光學顯微鏡觀察內部電極5、6與陶瓷層7之 堆積狀態。其結果如圖2所示般地’雖形成在陶瓷層了之 間輻平之導體粒子大槪1個1個相連之陶瓷層7之界面方 向連成一列之內部電極5、6，但是在此內部電極5、6 之各處也形成不存在導體膜、陶瓷之空隙部9。連接在於 界面方向連成一列之內部電極5、6之空隙部與空隙部之 間之導體粒子8最大爲1 5個。 進而在將別的堆積陶瓷電容器5 0個埋入、保持於丙 烯基系樹脂之狀態，於內部電極5、6之堆積方向硏磨’ 使內部電極5、6之平面露出，藉由光學顯微鏡觀察之。 其結果爲：在內部電極5、6如圖5所示般地’存在導體 膜、陶瓷都不存在之空隙部9。此空隙部9佔有電極5、 6之平面之面積爲約4 9%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 就合計1 0 0個之堆積陶瓷電容器調查堆積體3之內 部的龜裂，沒有看到龜裂之發生。進而使用5 0個同時製 造之別的堆積陶盗電容器，將其之兩端的外部電極2、2 錫焊於電路基板上之島電極’之後硏磨此堆積陶瓷電容器 ，同樣地調查堆積體3之內部之龜裂之有無’也沒有看到 龜裂之發生。 (比較例） 於前述實施例中，於形成內部電極5、6用之N i膏 中由鈦酸鋇粉末等形成之共材之含有量設爲對於N丨粉末 之1 0 0重量％爲1 0重量％ ’進而使裁斷之小片之燒製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 2听公釐） -12- 452807 A7 ____B7_ 五、發明說明（10 ) 時之溫度上升斜度緩緩上升加以燒製外，與同一實施例相 同地製造堆積陶瓷電容器= 將此堆積陶瓷電容器5 0個在埋入、保持於丙烯基系 樹脂之狀態，於與內部電極5、6之堆積方向垂直之方向 硏磨，藉由光學顯微鏡觀察內部電極5、6與陶瓷層7之 堆積狀態=其結果爲雖形成在陶瓷層7之間導體粒子大槪 連成一列之內部電極5、6，但是在此內部電極5、6之 各處也稀疏形成不存在導體膜、陶瓷之空隙部9 = 進而在將別的堆積陶瓷電容器5 0個埋入、保持於丙 烯基系樹脂之狀態，於內部電極5、6之堆積方向硏磨’ 使内部電極5，6之平面露出，藉由光學顯微鏡觀察之。 其結果爲：在內部電極5、6雖然存在導體膜、陶瓷都不 7?:在之空隙部9，但是其佔有電極5、6之平面之比例爲 澧 積 堆 查 周 ==p 器 容 電 瓷 陶 積 堆 之 個 ο ο 計 合 就 % 又 3 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·裝---II----訂 *--------線. 同 2 個極 ο 電 5 部 用外 使的 而端 進兩 。 之 生其 發將 之 ’ 裂器 龜容 到電 看瓷 有陶 沒 積 , 堆 裂的 ¾別 的之 部造 內製 之時 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電 瓷到 陶看 積 ’ 堆無 此有 磨之 硏裂 後龜 之之 , 剖 極內 電之 島 3 之體 上積 板堆 基查 。 路調裂 電地龜 於樣生 焊同產 錫，個 2 器 〇〇 、 容 1 製之 燒生 在產 生所 產同 易不 不之 得作 0 動 νΛΓν !Η〇Π 以縮 可收 ’ 之 明極 發電 本部 據內 依與 ’ 子 1 地r 果般瓷 效述陶 之 h 於 明如由 發 ， C 時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -13- 452807 A7 -------B7_ 五、發明說明（11 ) 龜裂不良之堆積陶瓷電容器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【圖面之簡單說明】 圖1係顯示依據本發明之堆積陶瓷電容器之例之一部 份缺除之斜視圖。 圖2係顯示同一堆積陶瓷電容器之圖1之A部之重要 部位放大剖面圖。 圖3係分離顯示同一堆積陶瓷電容器之例之堆積體之 各層之分解斜視圖。 圖4係顯示同一堆積陶瓷電容器之圖3之B部之重要 部位放大圖= 圖5係顯示同一堆積陶瓷電容器之圖4之C部之重要 部位放大圖+: 圖6係顯示製造堆積陶瓷電容器用之陶瓷生片之堆積 狀態之各層之分離斜視圖。 【標號之說明】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 2 外 部 電 極 3 堆 積 體 5 內 部 電 極 6 內 部 電 極 7 陶 瓷 層 9 空 隙 部 10 陶 瓷 層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-14 -

Claims (1)

1. 452807 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種堆積陶瓷電容器，其係一種具備：陶瓷層（ 7)與內部電極（5) 、（6)交互被堆積之堆積體〔3 ) '及被設置在此堆積體（3 )之端部之外部電極（2 ) 、(2)，藉由上述內部電極（5) 、 （6)各到達陶瓷 層ί 7 )之互相面對之至少一對之端緣之其中一方1內部 電極（5) ' (6)各被導出於堆積體（3)之相面對端 面1被導出於同一堆積體（3 )之端面之內部電極（5 ) 、（6 )被各別連接於上述外部電極（2 ) 、（ 2 )之堆 積陶瓷電容器’其特徵爲：在上述堆積體（3 )之內部相 面對之內部電極（5 ) 、（ 6 )設置部份沒有存在導體粒 子（8 )，也沒有陶瓷粒子（1 0 )之空隙部（9 )。 2 .如申請專利範Μ第1項記載之堆積陶瓷電容 器，其中存在於內部逛極（5) 、（6)之空隙部（9) 係佔有內部電極（5 ) 、#·)、之I積的2 5〜7 5 %。 3 .如申請專利範圍第1 $ 2璜Ί己載之堆積陶瓷電容 器，其中前述内部電極（5 ) 、（ 6 )之膜厚係在3 A' m 以下- -----— — — — —---------I I 訂·--------"3^ — < (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）