專利名稱：多層陶瓷電容器和制造該多層陶瓷電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層陶瓷電容器(ceramic condenser)和一種制造該多層陶瓷電容器的方法，并且更特別地，涉及一種小型化的且高度集成的多層陶瓷電容器和一種制造該多層陶瓷電容器的方法。
背景技術(shù)：
多層陶瓷電容器(MLCC)(能夠存儲(chǔ)電的裝置)通過(guò)將電壓施加到相對(duì)的電極上而將電存儲(chǔ)在每一個(gè)電極中。當(dāng)將直流電壓施加在電容器上時(shí)，電流在電容器中流動(dòng)，同時(shí)電被存儲(chǔ)在電容器中；然而，當(dāng)完成電的存儲(chǔ)時(shí)，電流不在電容器中流動(dòng)。同時(shí)，當(dāng)將交流電壓施加在電容器上時(shí)，交流電流在電容器中連續(xù)地流動(dòng)，同時(shí)電極的極性交替。根據(jù)設(shè)置在電極之間的絕緣體的類型，電容器可以歸類為以下電容器中的一種 鋁電解電容器(aluminum electrolytic condenser)，其中電極由鋁制成，并且該鋁電極之間設(shè)置有薄的氧化物層；使用鉭作為電極材料的鉭電解電容器(tantalum electrolytic condenser)；在電極之間使用高介電系數(shù)電介質(zhì)(high_K dielectric)(諸如鈦酸鋇)的陶瓷電容器；使用由高介電系數(shù)陶瓷制成的多層結(jié)構(gòu)作為布置在電極之間的電介質(zhì)的多層陶瓷電容器(MLCC)；使用聚苯乙烯薄膜(polystyrene film)作為電極之間的電介質(zhì)的薄膜電容器(film condenser)，等等。在上述電容器中，多層陶瓷電容器可以被小型化的同時(shí)具有優(yōu)秀的耐熱性和頻率特性，使得該多層陶瓷電容器已經(jīng)廣泛用于各種應(yīng)用，諸如高頻率電路等等。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多層陶瓷電容器中，可以通過(guò)堆疊多個(gè)電介質(zhì)片材而形成層合板，具有不同極性的外電極可以形成在層合板的外部，并且交替地堆疊在層合板內(nèi)的內(nèi)電極可以與每一個(gè)外電極電連接。交替地形成在電介質(zhì)片材之間的內(nèi)電極彼此相對(duì)且彼此成對(duì)，使得相對(duì)的內(nèi)電極之間存在極性，以產(chǎn)生電容耦合(capacitance coupling)，使得多層陶瓷電容器具有電容值。最近，由于電子產(chǎn)品已經(jīng)變得小型化的且高度集成，因此已經(jīng)進(jìn)行了多層陶瓷電容器的小型化和高度集成的研究。特別地，為了實(shí)現(xiàn)高容量小尺寸多層陶瓷電容器，已經(jīng)進(jìn)行提高內(nèi)電極之間的連接性(connectivity)的同時(shí)減薄和高度堆疊電介質(zhì)層的各種嘗
試ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種多層陶瓷電容器和一種制造該多層陶瓷電容器的方法。所述多層陶瓷電容器即使在薄的層中也能夠保證電介質(zhì)層的厚度一致性，以高度堆疊并且小型化所述多層陶瓷電容器，并且所述陶瓷電容器能夠消除電介質(zhì)層的臺(tái)階以提高絕緣電阻的加速壽命。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種制造多層陶瓷電容器的方法，該方法包括制備多個(gè)第一陶瓷基片和多個(gè)第二陶瓷基片，多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形平行地印刷在所述多個(gè)第一陶瓷基片上，多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形平行地印刷在所述多個(gè)第二陶瓷基片上；通過(guò)交替地堆疊所述第一陶瓷基片和所述第二陶瓷基片使得所述多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形和所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形交替地堆疊，形成層合板；將所述層合板切割成條型層合板以橫斷所述多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形和第二帶型內(nèi)電極圖形以形成第二側(cè)面和第四側(cè)面； 和通過(guò)施加陶瓷漿料以覆蓋第二側(cè)和第四側(cè)，形成第一側(cè)件和第二側(cè)件。所述層合板的形成可包括形成所述層合板使得所述第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分和形成在設(shè)置在相鄰陶瓷基片上的所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形或多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形之間的間隙部分被設(shè)置在直線上。制造多層陶瓷電容器的方法還可包括在形成所述第一側(cè)件和所述第二側(cè)件之前或之后，通過(guò)切割所述條型層合板以包括所述第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分和形成在布置在相鄰的陶瓷基片上的所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形或多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形之間的間隙部分，而形成還包括第一側(cè)和第三側(cè)的多個(gè)多層主體。制造多層陶瓷電容器的方法還可包括在所述多層主體的所述第一側(cè)和所述第三側(cè)的每一個(gè)上形成第一外電極和第二外電極。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多層陶瓷電容器，該多層陶瓷電容器包括多層主體，多個(gè)電介質(zhì)層堆疊在所述多層主體中；第一外電極和第二外電極，所述第一外電極和第二外電極分別形成在所述多層主體的彼此面對(duì)的第一側(cè)和第三側(cè)上；第一內(nèi)電極圖形，該第一內(nèi)電極圖形暴露至所述第一側(cè)并且形成在所述多層主體中以離開所述第三側(cè)面預(yù)定間隔覆蓋電介質(zhì)層；第二內(nèi)電極圖形，該第二內(nèi)電極圖形形成在所述多層主體中以與所述第一內(nèi)電極圖形交替地堆疊，第二內(nèi)電極圖形和第一內(nèi)電極圖形之間設(shè)置有至少一層電介質(zhì)層，并且所述第二內(nèi)電極圖形暴露至所述第三側(cè)以便以離開所述第一側(cè)預(yù)定間隔覆蓋所述電介質(zhì)層；和在所述層合板中的第一側(cè)件和第二側(cè)件，通過(guò)向彼此相對(duì)的第二側(cè)和第四側(cè)中的每一個(gè)上施加陶瓷漿料形成所述第一側(cè)件和第二側(cè)件，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形暴露至所述第二側(cè)和第四側(cè)。如果所述多層主體的高度是hi并且由于形成在所述多層主體中的所述第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形而形成臺(tái)階的部分的高度是h2，則hi和h2可滿足以下公式1 :(hl_h2)/hl<=0. 15 公式 1通過(guò)控制陶瓷漿體的量可以控制第一側(cè)件和第二側(cè)件的厚度。所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形可以彼此間隔開，并且所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形以絕緣距離與所述第三側(cè)和所述第一側(cè)間隔開。所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形可以分別彼此間隔開，并且以20 μ m 或更大的間隔與所述第三側(cè)和所述第一側(cè)間隔開。與所述電介質(zhì)層的區(qū)域相比，所述第一內(nèi)電極圖形或所述第二內(nèi)電極圖形的區(qū)域可以是90%或更大。
與所述電介質(zhì)層的區(qū)域相比，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形之間的重疊區(qū)域可以是80%或更大。


根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它方面、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的立體圖；圖2A和圖2B是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印刷有帶型內(nèi)電極圖形的電介質(zhì)片材的平面圖和前視圖；圖3是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的層合板剖視圖，所述層合板中堆疊有多個(gè)電介質(zhì)片材；圖4A是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的條型層合板的立體圖；圖4B是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層主體的立體圖；圖5A是沿A-A’線剖切圖4B中展示的多層主體得到的剖視圖；圖5B是沿B-B’線剖切圖4B中展示的多層主體得到的剖視圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的形成為具有側(cè)件的多層主體的剖視圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，在描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式時(shí)，將省略對(duì)熟知的功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述以防止不必要的細(xì)節(jié)使本發(fā)明的描述不清楚。在附圖中，將始終使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指代相同的或類似的要素。此外，除非明確地描述為相反含義，詞“包括”和諸如“包含”或“含有”等變形將被理解為意味著包括所述要素，但不排除還包括任何其它要素。在下文中，將參考圖1到圖6描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器和制造該多層陶瓷電容器的方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的立體圖，圖2A和2B是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印刷有帶型內(nèi)電極圖形的電介質(zhì)片材的平面圖和前視圖，圖3是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多個(gè)電介質(zhì)片材堆疊在其中的層合板的剖視圖，圖4A是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的條型層合板的立體圖，圖4B是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層主體的立體圖，圖5A是沿A-A’線剖切圖4B中展示的多層主體得到的剖視圖，圖5B是沿B-B’線剖切圖4B中展示的多層主體得到的剖視圖，和圖 6是沿根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的形成為具有側(cè)件的多層主體的剖視圖。參考展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的立體圖的圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器1可以設(shè)置為包括多層主體20、第一外電極 10a、第二外電極10b、第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極，多層主體20內(nèi)堆疊有多個(gè)電介質(zhì)層。堆疊多個(gè)電介質(zhì)層以形成陶瓷多層主體。第一電介質(zhì)層可以設(shè)置有第一內(nèi)電極圖形，并且第二電介質(zhì)層可以設(shè)置有第二內(nèi)電極圖形。交替地堆疊第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層使得該第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層可以設(shè)置為當(dāng)暴露至不同的表面時(shí)，在第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層之間具有重疊區(qū)域。此外，電介質(zhì)層可以制造為具有預(yù)定介電常數(shù)的陶瓷基片。第一外電極IOa可以形成在多層主體20的一個(gè)端面上，并且第一外電極IOa可以形成為第一內(nèi)電極圖形電連接。此外，第二外電極IOb可以形成在多層主體20的另一端面上，并且第二外電極IOb可以形成為與第二內(nèi)電極圖形電連接。第一外電極IOa和第二外電極IOb可以由諸如鎳(Ni)，銀(Ag)，鈀(Pd)等等的具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性的金屬材料制成，并且第一外電極IOa和第二外電極IOb可用于將多層陶瓷電容器與外部裝置連接。由于多層主體20被高度堆疊，所以該多層主體20內(nèi)的電介質(zhì)層的臺(tái)階成為重要因素，并且必須減薄內(nèi)電極圖形。因此，可能會(huì)頻繁出現(xiàn)內(nèi)電極圖形短路的現(xiàn)象。然而，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，雖然內(nèi)電極圖形和電介質(zhì)層形成為薄的，但是內(nèi)電極圖形也形成為覆蓋電介質(zhì)層的大部分，使得形成在多層主體20中的第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形之間的連接性是優(yōu)秀的，并且增加了第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形之間的重疊區(qū)域，從而增加多層陶瓷電容器的容量。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式減小構(gòu)成多層主體20的電介質(zhì)層、第一內(nèi)電極圖形，和第二內(nèi)電極圖形的電介質(zhì)層的臺(tái)階以提高絕緣電阻的加速壽命(accelerated life)，因此提供具有優(yōu)秀的容量特性和提高的可靠性的多層陶瓷電容器。下文中，將描述制造多層陶瓷電容器的方法，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述多層陶瓷電容器中堆疊有具有小的臺(tái)階的多個(gè)電介質(zhì)層。圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印刷有帶型內(nèi)電極圖形30的陶瓷基片100的圖解。參考圖2A，為了制造根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器，將多個(gè)帶型內(nèi)電極圖形30印刷在陶瓷基片100上。通過(guò)施加并且干燥包括陶瓷粉末、有機(jī)溶劑和有機(jī)粘結(jié)劑的陶瓷坯泥，可以形成陶瓷基片100。陶瓷粉末可以是高介電常數(shù)材料(high-K material)，但并不限于此。因此，所述陶瓷粉末可以使用基于鈦酸鋇(BaTiO3)的材料、基于鉛復(fù)合鈣鈦礦的材料、基于鈦酸鍶 (SrTiO3)的材料等等，優(yōu)選地，可以使用基于鈦酸鋇(BaTiO3)的粉末。可以使用有機(jī)粘結(jié)劑以保證陶瓷粉末的可分散性，但不限于使用有機(jī)粘結(jié)劑。相應(yīng)地，可以使用乙基纖維素(ethyl cellulose)，聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)及其混合物作為有機(jī)粘結(jié)劑。帶型內(nèi)電極30可以由具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性的材料制成，該材料包括根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的導(dǎo)電金屬。此外，所述傳導(dǎo)性金屬不限于此，而是可以包括選自包括Ni、 Cu、Pd及其合金的金屬組中的至少一種金屬。 可以通過(guò)在陶瓷基片100上印刷包括導(dǎo)電金屬的內(nèi)電極坯泥形成帶型內(nèi)電極30， 但并不限于此。結(jié)果，可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法、凹版印刷方法等等將帶型內(nèi)電極30印刷在陶瓷基片上。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式可制備印刷有第一帶型內(nèi)電極的第一陶瓷基片和印刷有多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形的第二陶瓷基片。可以交替地堆疊第一陶瓷基片和第二陶瓷基片。特別地，可以交替地堆疊第一帶型內(nèi)電極圖形和第二帶型內(nèi)電極圖形。此外，隨后切割交替地堆疊有多個(gè)第一陶瓷基片和多個(gè)第二陶瓷基片的層合板， 使得第一帶型內(nèi)電極圖形可形成第一內(nèi)電極圖形，并且第二帶型內(nèi)電極圖形可形成第二內(nèi)電極圖形。參考圖2B，多個(gè)帶型內(nèi)電極圖形30以平行的條形的形式被印刷在陶瓷基片100 上?？梢詫⒂∷⒃谙嗤奶沾苫?00上的相鄰的帶型內(nèi)電極圖形30印刷為以預(yù)定間隔彼此間隔開。圖3是展示層合板的剖視圖，在該層合板中堆疊有多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印刷有第一帶型內(nèi)電極圖形30A和第二帶型內(nèi)電極圖形30B的陶瓷基片。參考圖3，通過(guò)交替地堆疊印刷有多個(gè)平行的第一帶型內(nèi)電極圖形30A的第一陶瓷基片和印刷有多個(gè)平行的第二帶型內(nèi)電極圖形30B的第二陶瓷基片形成層合板120。特別地，可以交替地堆疊多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形30A和多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形 30B。層合板120被切割成單元芯片以分離成多個(gè)芯片，并且第一帶型內(nèi)電極圖形30A 可形成圖5A中展示的第一內(nèi)電極圖形30a，第二帶型內(nèi)電極圖形30B可形成圖5A中展示的第二內(nèi)電極圖形30b。交替地堆疊陶瓷基片意味著印刷在一個(gè)陶瓷基片100上的第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分和印刷在相鄰的陶瓷基片上的多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形之間的間隙部分在共同軸線上對(duì)齊。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，從圖3可以理解到，第一帶型內(nèi)電極圖形30A的中心部分bl和第二帶型內(nèi)電極圖形30B之間的間隙部分Μ被交替地設(shè)置為在共同軸線上對(duì)齊。因此，層合板120具有如圖2A中展示的平面圖，在層合板120中交替地堆疊有設(shè)置在彼此相鄰的陶瓷基片100上的多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形30和第二帶型內(nèi)電極圖形30。可以沿C1-C1，線將層合板120切割成條型層合板220(圖4A)。層合板120可以被切割為橫斷多個(gè)帶型內(nèi)電極圖形30，并且可以被切割為如圖4A中示出的多個(gè)條型層合板 220。此后，沿圖3中示出的C2-C2’線將圖4A的條型層合板220切割成與單個(gè)芯片尺寸一致，因此形成多個(gè)多層主體320 (圖5B)。特別地，當(dāng)沿C2-C2’線切割條型層合板220時(shí)，該條型層合板220可以被切割為使第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分與第二帶型內(nèi)電極圖形或第一帶型內(nèi)電極圖形的間隙部分一致。因此，多個(gè)多層主體320具有第一內(nèi)電極圖形與第二內(nèi)電極圖形交替地堆疊的結(jié)構(gòu)，所述第一內(nèi)電極圖形通過(guò)切割第一帶型內(nèi)電極圖形形成，并且所述第二內(nèi)電極圖形通過(guò)切割第二帶型內(nèi)電極圖形形成。切割線C1-C1’形成為交替地包括第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分bl和第二帶型內(nèi)電極圖形或第一帶型內(nèi)電極圖形的間隙部分132，使得多層主體 320的切割表面具有交替地形成第一內(nèi)電極圖形或第二內(nèi)電極圖形之間的間隙部分和第二或第一內(nèi)電極圖形之間的間隙部分的結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)，條型層合板220的一個(gè)表面形成為繪制出第一內(nèi)電極圖形30a，并且條形層合板220的另一表面形成為繪制出第二內(nèi)電極圖形30b。參考圖4B，切割的多層主體320具有第一側(cè)和第三側(cè)，第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b沿A-A’方向分別暴露在所述第一側(cè)和第三側(cè)上，其中，通過(guò)沿C2-C2 ‘線切割而形成多層主體320的第一側(cè)和第三側(cè)，并且該第一側(cè)和第三側(cè)被設(shè)置成彼此面對(duì)。此外，多層主體320具有第二側(cè)和第四側(cè)，第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形 30b沿B-B’方向暴露在所述第二側(cè)和所述第四側(cè)上，其中，通過(guò)沿Cl-Cl ‘線切割而形成多層主體320的第二側(cè)和第四側(cè)，并且該第二側(cè)和第四側(cè)被設(shè)置成彼此面對(duì)。圖5A是示出沿A-A’線剖切得到的多層主體320的橫截面圖。參考圖5A，通過(guò)堆疊多個(gè)電介質(zhì)層而形成多層主體320。多層主體320的內(nèi)部交替地堆疊有第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b， 至少一個(gè)電介質(zhì)層設(shè)置在第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b之間。第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b的各個(gè)單個(gè)相對(duì)的電極形成為分別暴露到第一側(cè)和第三側(cè)， 并且所述各個(gè)單個(gè)相對(duì)的電極形成為具有重疊區(qū)域，所述各個(gè)單個(gè)相對(duì)的電極之間設(shè)置有至少一層電介質(zhì)層。多層主體320的第一側(cè)可以設(shè)置有與第一內(nèi)電極圖形30a電連接的第一外電極， 并且多層主體320的第三側(cè)可以設(shè)置有與第二內(nèi)電極圖形30b電連接的第二外電極。特別地，第一內(nèi)電極圖形30a的單個(gè)電極可以形成為完全覆蓋單個(gè)電介質(zhì)層直到第三側(cè)向內(nèi)的預(yù)定間隔，以便與第二外電極絕緣，所述第三側(cè)上形成有第二外電極。第一內(nèi)電極圖形30a的單個(gè)電極可以形成為以一定距離與第三側(cè)間隔開，所述一定距離對(duì)應(yīng)于足以維持與第二外電極的電絕緣的絕緣距離dl，并且第一內(nèi)電極圖形30a的單個(gè)電極可以優(yōu)選地形成為以20μπι(或更大)的最小間隔與第三側(cè)間隔開。類似地，第二內(nèi)電極圖形30b的單個(gè)電極可以形成為完全覆蓋單個(gè)電介質(zhì)層直到第一側(cè)向內(nèi)的預(yù)定間隔，以便與第一外電極絕緣，所述第一側(cè)上形成有第一外電極，并且第二內(nèi)電極圖形30b的單個(gè)電極可以以一定距離與第一側(cè)間隔開，所述一定距離對(duì)應(yīng)于足以維持與第一外電極的電絕緣的絕緣距離d2，并且第二內(nèi)電極圖形30b的單個(gè)電極可以形成為以20 μ m(或更大)的最小間隔與第一側(cè)間隔開。圖5B是展示沿B-B，線剖切圖4B中展示的多層主體320得到的橫截面圖。參考圖5B，通過(guò)堆疊多個(gè)電介質(zhì)層而形成多層主體320。多層主體320的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)電極圖形30的多個(gè)相對(duì)的單個(gè)電極，該多個(gè)相對(duì)的單個(gè)電極之間設(shè)置有至少一層電介質(zhì)層。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，由于除了在單個(gè)內(nèi)電極30的最小區(qū)域外，內(nèi)電極 30形成為覆蓋整個(gè)單個(gè)電介質(zhì)層，所以多個(gè)電介質(zhì)層未形成臺(tái)階，在所述最小區(qū)域中單個(gè)電極30維持可能的最小的電絕緣。因此，即使形成多個(gè)薄的電介質(zhì)層，每一個(gè)電介質(zhì)層也幾乎完全沒(méi)有臺(tái)階，使得每一個(gè)單個(gè)電介質(zhì)層的厚度可以是一致的。就是說(shuō)，多層主體320中的多個(gè)電介質(zhì)層的厚度可以大致類似，并且在沿實(shí)施堆疊和壓縮的堆疊方向上，所有多層主體320的頂部，底部和中部可以具有一致的厚度。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，電介質(zhì)層的高度可以是數(shù)微米，并且可以以1到 5ym的厚度將內(nèi)電極圖形印刷在電介質(zhì)層上。當(dāng)以數(shù)百層的量堆疊電介質(zhì)層時(shí)，在電介質(zhì)層上，沒(méi)有印刷內(nèi)電極圖形的部分的堆疊厚度可以薄于印刷有內(nèi)電極圖形的部分的堆疊厚度，使得電介質(zhì)層由于形成的臺(tái)階而具有凹陷結(jié)構(gòu)(sunken structure) 0然而，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，內(nèi)電極圖形形成為最大地覆蓋電介質(zhì)層，使得僅可能形成小臺(tái)階。更詳細(xì)地，如果多層主體320的高度是hl，并且由于形成在多層主體中的第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形而形成臺(tái)階的部分的高度是h2，則hi和h2可能滿足以下公式 1。(hl_h2)/hl< 0. 15 …公式 1此外，第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b可以形成在電介質(zhì)層的最寬的區(qū)域上，從而可以增加第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b的重疊區(qū)域。就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，由于內(nèi)電極圖形形成在整個(gè)單個(gè)電介質(zhì)層上(除了為了保證與相對(duì)電極的絕緣所必要的最小區(qū)域外)，因此電介質(zhì)層上被第一內(nèi)電極圖形30a或第二內(nèi)電極圖形的單個(gè)電極鎖占據(jù)的區(qū)域可以是90%或更多。因此，第一電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b的相對(duì)的單個(gè)電極之間的重疊區(qū)域可以是80%或更多。由于重疊區(qū)域增加，因此可保證高容量。圖6是展示在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層主體320上形成側(cè)件150a和側(cè)件150b的過(guò)程的剖視圖。參考圖6，根據(jù)圖5B中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以形成幾乎沒(méi)有臺(tái)階的多層主體320，該多層主體320內(nèi)堆疊有多個(gè)厚度一致的電介質(zhì)層。然而，參考圖4B，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層主體320的情況中，外電極沿A-A’方向形成，使得多個(gè)電介質(zhì)層和內(nèi)電極圖形不會(huì)暴露到外部。然而，內(nèi)電極圖形沿B-B，方向暴露到外部，使得內(nèi)電極圖形可能回被物理地?fù)p壞(physically damaged)，因此對(duì)產(chǎn)品有負(fù)面影響。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，沿多層主體320的B-B’方向形成的第二側(cè)和第四側(cè)可以設(shè)置有側(cè)件150a和側(cè)件150b。側(cè)件150a和側(cè)件150b可以布置在第二側(cè)和第四側(cè)上，其中，通過(guò)沿Cl-Cl，線被切割而形成第二側(cè)和第四面，使得側(cè)件150a和側(cè)件150b可以形成在圖4A的條型層合板220 上或圖4B的多層主體的第二側(cè)和第四側(cè)上。側(cè)件可以形成在對(duì)應(yīng)于圖4A的條型層合板220的第二側(cè)和第四側(cè)的形成有主軸線的一側(cè)上，并且使用條型層合板220通過(guò)一次成型可以形成多個(gè)多層主體320的側(cè)件。換句話說(shuō)，在第一側(cè)件和第二側(cè)件形成在多層主體上之前或之后，可以沿C2-C2’ 線切割第一側(cè)件和第二側(cè)件以形成多層主體320。在第一側(cè)件和第二側(cè)件形成在多層主體上之后，可切割第一側(cè)件和第二側(cè)件以形成多個(gè)多層主體320。側(cè)件150a和側(cè)件150b形成在條型層合板220的第二側(cè)和第四側(cè)上，或多層主體 320上，并且可以通過(guò)分別在第一側(cè)和第四側(cè)上施加包括陶瓷粉末的電介質(zhì)漿體料而形成。通過(guò)施加包括陶瓷粉末、有機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑的陶瓷漿料而形成側(cè)件150a和側(cè)件150b，并且可以控制每一個(gè)側(cè)件150a和側(cè)件150b中的漿體的量以便在每個(gè)側(cè)件150a 和側(cè)件150b中形成所需的厚度。在具有側(cè)件150a和側(cè)件150b的多層主體320形成之后，沿A_A，方向暴露的表面設(shè)置有第一外電極和第二外電極，從而完成所述多層陶瓷電容器。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式制造的多層陶瓷電容器1包括多層主體 20，該多層主體20中堆疊有多個(gè)電介質(zhì)層；第一外電極10a，該第一外電極IOa形成在多層主體的一個(gè)端表上；和第二外電極10b，該第二外電極IOb形成在第一外電極IOa的另一端面上。參考圖5A，多層主體20包括形成在多個(gè)電介質(zhì)層之間的第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b，其中彼此相對(duì)的第一內(nèi)電極圖形30a和第二內(nèi)電極圖形30b交替地堆疊并且設(shè)置為具有重疊區(qū)域?？梢愿鶕?jù)多層陶瓷電容器的重疊區(qū)域確定多層陶瓷電容器的容量。就是說(shuō)，隨著重疊區(qū)域增加，多層陶瓷電容器的容量也可以增加。此外，第一外電極IOa和第二外電極IOb可以分別形成為與第一內(nèi)電極圖形30a 和第二內(nèi)電極圖形30b相連。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式制造的多層陶瓷電容器1的情況中，第一內(nèi)電極圖形30a的單個(gè)電極與第一外電極電連接的同時(shí)形成為覆蓋整個(gè)單個(gè)電介質(zhì)層(除了該單個(gè)電介質(zhì)層上鄰近電絕緣的第二外電極的部分外)。此外，第二內(nèi)電極圖形30b的單個(gè)電極形與第二外電極電連接的同時(shí)成為覆蓋整個(gè)單個(gè)電介質(zhì)層(除了該單個(gè)電介質(zhì)層上鄰近電絕緣的第一外電極的部分外)。因此，第一內(nèi)電極圖形或第二內(nèi)電極圖形的單個(gè)電極可以形成在電介質(zhì)層的最大的區(qū)域上。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，第一內(nèi)電極圖形或第二內(nèi)電極圖形可以形成在大于或等于電介質(zhì)層的區(qū)域的90%的區(qū)域中，并且第一內(nèi)電極圖形與第二電極圖形彼此重疊的區(qū)域可以大于或等于電介質(zhì)層的區(qū)域的80%。因此，由于內(nèi)電極圖形的區(qū)域增加，從而有利于保證容量。此外，由于被內(nèi)電極圖形覆蓋的區(qū)域增加，因此可以防止形成電介質(zhì)層臺(tái)階，并且因此可以減小多個(gè)電介質(zhì)層的厚度偏差。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式制造的多層陶瓷電容器1的情況中，由于內(nèi)電極圖形形成為覆蓋電介質(zhì)層的大部分，因此當(dāng)電介質(zhì)層被堆疊時(shí)電介質(zhì)層的臺(tái)階是小的，并且即使在電介質(zhì)層薄薄地形成的情況下也可以形成厚度一致的電介質(zhì)層。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，內(nèi)電極圖形形成為覆蓋電介質(zhì)層，從而可以形成第一側(cè)和第二側(cè)，該第一側(cè)和第二側(cè)通過(guò)向所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形所暴露至的一側(cè)施加陶瓷漿料而形成。因此，可以制造堆疊有厚度一致的電介質(zhì)層的多層陶瓷電容器，并且可以制造形成有具有預(yù)定厚度的第一側(cè)和第二側(cè)的多層陶瓷電容器。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，電介質(zhì)層的厚度一致，并且其中的厚度偏差非常小，使得多層陶瓷電容器的耐久性非常優(yōu)秀，因此提高該多層陶瓷電容器的高溫加速壽命。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，即使電介質(zhì)層形成為薄的情況下，電介質(zhì)層的厚度一致，并且其中的厚度偏差非常小，使得形成在電介質(zhì)層之間的內(nèi)電極圖形的短路的放生和電連接性可以是優(yōu)秀的。因此，可以提高產(chǎn)品的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，內(nèi)電極圖形形成為覆蓋電介質(zhì)層以充分地保證第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形彼此重疊的區(qū)域，因此提高產(chǎn)品的容量?？梢酝ㄟ^(guò)另外的工藝控制側(cè)部具有所需的厚度，從而改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。此外，通過(guò)使用帶型內(nèi)電極圖形將本發(fā)明的示例性實(shí)施方式切割成條型層合板并且隨后切割成芯片單元，使得產(chǎn)品可以被批量生產(chǎn)，因此減小產(chǎn)品的制造成本。如上所述，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的制造多層陶瓷電容器的方法，通過(guò)印刷帶型內(nèi)電極圖形可以批量生產(chǎn)多個(gè)多層陶瓷電容器。當(dāng)堆疊薄的內(nèi)電極圖形和陶瓷基片時(shí)，內(nèi)電極圖形形成為覆蓋電介質(zhì)層以便即使在內(nèi)電極圖形形成為薄的的情況下也保證內(nèi)電極圖形的連接性，并且內(nèi)電極圖形占據(jù)電介質(zhì)層的大的區(qū)域以便保證多層陶瓷電容器的容量。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的內(nèi)電極圖形形成為覆蓋單個(gè)電介質(zhì)層，從而保證第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形之間的最大的可能的重疊區(qū)域，并且形成內(nèi)電極圖形的薄的電介質(zhì)層，因此允許多層陶瓷電容器的小型化和高度堆疊。此外，內(nèi)電極圖形并未形成在電介質(zhì)層的一部分上，而是形成為覆蓋電介質(zhì)層，因此消除了多層主體中的電介質(zhì)層的臺(tái)階。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式可減小電介質(zhì)層的厚度偏差并且可保證內(nèi)電極圖形的電連接性，因此提高產(chǎn)品的可靠性。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式可形成多層主體，并且隨后在第一內(nèi)電極圖形和第二電極圖形所暴露至的多層主體的側(cè)面上形成希望厚度的側(cè)件以便最大地保證內(nèi)電極圖形占據(jù)的空間，因此提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了展示和描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式作出修改和改變而不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造多層陶瓷電容器的方法，該方法包括制備多個(gè)第一陶瓷基片和多個(gè)第二陶瓷基片，多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形平行地印刷在所述多個(gè)第一陶瓷基片上，多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形平行地印刷在所述多個(gè)第二陶瓷基片上；通過(guò)交替地堆疊所述第一陶瓷基片和所述第二陶瓷基片使得所述多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形和所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形交替地堆疊，形成層合板；將所述層合板切割成條型層合板以橫斷所述多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形和多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形以形成第二側(cè)和第四側(cè)；和通過(guò)將陶瓷漿料施加到所述條型層合板的所述第二側(cè)和所述第四側(cè)，形成第一側(cè)件和第二側(cè)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述層合板包括形成所述層合板使得所述第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分和形成在設(shè)置在相鄰陶瓷基片上的所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形或多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形之間的間隙部分設(shè)置在共同軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在形成所述第一側(cè)件和所述第二側(cè)件之前或之后，通過(guò)將所述條型層合板切割成芯片尺寸部分以包括所述第一帶型內(nèi)電極圖形或第二帶型內(nèi)電極圖形的中心部分和形成在布置在相鄰的陶瓷基片上的所述多個(gè)第二帶型內(nèi)電極圖形或多個(gè)第一帶型內(nèi)電極圖形之間的間隙部分，而形成還包括第一側(cè)和第三側(cè)的多個(gè)多層主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，該方法還包括在所述多層主體的所述第一側(cè)和所述第三側(cè)的每一個(gè)上形成第一外電極和第二外電極。
5.一種多層陶瓷電容器，該多層陶瓷電容器包括多層主體，該多層主體中堆疊有多個(gè)電介質(zhì)層；第一外電極和第二外電極，該第一外電極和第二外電極分別形成在所述多層主體的相對(duì)的第一側(cè)和第三側(cè)上；第一內(nèi)電極圖形，該第一內(nèi)電極圖形暴露至所述第一側(cè)并且形成在所述多層主體中以覆蓋電介質(zhì)層并距離所述第三側(cè)預(yù)定間隔；第二內(nèi)電極圖形，該第二內(nèi)電極圖形形成在所述多層主體中以與所述第一內(nèi)電極圖形交替地堆疊，所述第二內(nèi)電極圖形通過(guò)至少一個(gè)電介質(zhì)層與所述第一內(nèi)電極圖形分離并暴露至所述第三側(cè)以覆蓋所述電介質(zhì)層并距離所述第一側(cè)預(yù)定間隔；和在層合板中的第一側(cè)件和第二側(cè)件，通過(guò)向相對(duì)的第二側(cè)和第四側(cè)上施加陶瓷漿料形成所述第一側(cè)件和第二側(cè)件，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形暴露至所述第二側(cè)和第四側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，如果所述多層主體的高度是hl，并且由于形成在所述多層主體中的所述第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形而形成臺(tái)階的部分的高度是h2，則hi和h2滿足以下公式1 :(hl-h2)/hl ( 0. 15…公式 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，通過(guò)控制用于所述第一側(cè)件和所述第二側(cè)件的陶瓷漿料的量而控制所述第一側(cè)件和所述第二側(cè)件的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形彼此間隔開，并且所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形以絕緣距離與所述第三側(cè)和所述第一側(cè)間隔開。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形分別彼此間隔開，并且以20 μ m或更大的間隔與所述第三側(cè)和所述第一側(cè)間隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，與所述電介質(zhì)層的區(qū)域相比，所述第一內(nèi)電極圖形或所述第二內(nèi)電極圖形的區(qū)域是90%或更大。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中，與所述電介質(zhì)層的區(qū)域相比，所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形之間的重疊區(qū)域是80%或更大。
全文摘要
公開的是一種多層陶瓷電容器和一種制造多層陶瓷電容器的方法。提供了一種制造多層陶瓷電容器的方法，該方法包括在陶瓷基片上平行地印刷多個(gè)帶型內(nèi)電極圖形；通過(guò)堆疊形成有多個(gè)帶型內(nèi)電極圖形的陶瓷基片形成層合板；切割所述層合板使得第一內(nèi)電極圖形和第二內(nèi)電極圖形被交替地堆疊；和通過(guò)施加陶瓷漿料以便覆蓋所述層合板上所述第一內(nèi)電極圖形和所述第二內(nèi)電極圖形所暴露至的側(cè)部，形成第一側(cè)件和第二側(cè)件。
文檔編號(hào)H01G4/005GK102543436SQ20111039148
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者金亨俊, 金鐘勛 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社