陶瓷电子组件制造技术

本公开提供一种陶瓷电子组件。所述陶瓷电子组件包括：主体，包括有效部和边缘部，所述有效部包括第一介电层和内电极，所述边缘部设置在所述有效部的侧表面上并且包括第二介电层；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述第一介电层和所述第二介电层具有不同的介电成分。所述第一介电层包含锡和镝。所述第二介电层包含镁。述第二介电层包含镁。述第二介电层包含镁。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷电子组件
[0001]本申请要求于2021年10月21日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0141289号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用被包含于此。


[0002]本公开涉及一种陶瓷电子组件，例如，多层陶瓷电容器(MLCC)。

技术介绍

[0003]最近，由于用于使陶瓷电子组件小型化的介电材料和内电极的减薄，可靠性的劣化成为关键问题。例如，当应用重还原和高温单轴烧结条件(high
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temperature uniaxial sintering conditions)时，由于烧结行为差异，有效部和边缘部之间会发生失配，并且边缘部的密度会降低。当发生这种失配和边缘部的密度降低时，加速寿命会降低并且耐湿可靠性会劣化。

技术实现思路

[0004]本公开的一方面在于提供一种陶瓷电子组件，所述陶瓷电子组件通过显著减少边缘部的烧结失配和增加边缘部的密度而具有改善的可靠性。
[0005]本公开提出多种解决方案。提出的解决方案之一在于提供具有不同成分的有效部和边缘部。例如，所述有效部的介电层可包含锡(Sn)和镝(Dy)，所述边缘部的介电层可包含镁(Mg)。
[0006]根据本公开的一方面，一种陶瓷电子组件包括：主体，包括有效部和边缘部，所述有效部包括第一介电层和内电极，所述边缘部设置在所述有效部的侧表面上并且包括第二介电层；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述第一介电层和所述第二介电层具有不同的介电成分。所述第一介电层包含锡(Sn)和镝(Dy)。所述第二介电层包含镁(Mg)。
[0007]根据本公开的一方面，一种陶瓷电子组件包括：主体，包括有效部和边缘部，所述有效部包括第一介电层和内电极，所述边缘部设置在所述有效部在所述主体的宽度方向上的相对的侧表面上并且包括第二介电层；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极。所述第一介电层和所述第二介电层中的每个包括钛酸钡基材料作为主要成分。在所述第一介电层中，相对于100摩尔的钛酸钡基材料，锡(Sn)的含量为0.5摩尔至1.5摩尔，镝(Dy)的含量为0.6摩尔至1.0摩尔。在所述第二介电层中，相对于100摩尔的钛酸钡基材料，镁(Mg)的含量为1.5摩尔至2.5摩尔。
附图说明
[0008]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、特征及优点将被更清楚地理解。
[0009]图1是根据示例的陶瓷电子组件的示意性立体图。
[0010]图2是沿图1的线I
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I'截取的示意性截面图。
[0011]图3是沿图1的线II
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II'截取的示意性截面图。
[0012]图4是示出当有效部和边缘部具有相同成分时，边缘部的微观结构的扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0013]图5是示出当根据本公开的有效部和边缘部具有不同成分时，边缘部的微观结构的截面SEM图像。
[0014]图6是示出当边缘部的镁(Mg)的含量低于本公开中提出的范围时，边缘部的微观结构的截面SEM图像。
[0015]图7是示出当边缘部的镁(Mg)的含量满足本公开中提出的范围时，边缘部的微观结构的截面SEM图像。
[0016]图8是示出当边缘部的镁(Mg)的含量高于本公开中提出的范围时，边缘部的微观结构的截面SEM图像。
具体实施方式
[0017]在下文中，将参照附图描述本公开中的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可夸大组件的形状、尺寸等或省略其描述。
[0018]在附图中，第一方向可被定义为层叠方向或厚度方向，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。
[0019]图1是根据示例的陶瓷电子组件的示意性立体图。
[0020]图2是沿图1的线I
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I'截取的示意性截面图。
[0021]图3是沿图1的线II
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II'截取的示意性截面图。
[0022]参照附图，根据示例的陶瓷电子组件100可包括：主体110，包括有效部Ac和边缘部Ma，有效部Ac包括第一介电层111以及内电极121和122，边缘部Ma设置在有效部Ac的相对的侧表面上并且包括第二介电层114和115；以及外电极131和132，设置在主体110上并分别连接到内电极121和122。第一介电层111以及第二介电层114和115均可包括钛酸钡基材料作为主要成分。然而，第一介电层111以及第二介电层114和115可具有不同的介电成分。例如，第一介电层111可包含锡(Sn)和镝(Dy)，并且第二介电层114和115可包含镁(Mg)。
[0023]最近，随着电子产品的尺寸减小并且其中实现了多功能，电子组件也变得更紧凑和多功能化，因此，需要尺寸小但电容高的多层陶瓷电容器。为了提供具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电容器，需要确保具有高介电特性和改善的耐压特性的介电材料。此外，需要将介电层减薄以及使电极的有效面积显著增加。然而，由于介电层的减薄和边缘部的台阶，介电层的厚度会局部地减小。因此，应该修改结构设计以避免由局部厚度减小引起的耐压降低现象。
[0024]在防止耐压降低的同时，为了实现具有小尺寸和高电容的多层陶瓷电容器，可考虑单独附接边缘部。例如，当制造多层陶瓷电容器时应用以下方法：在主体的宽度方向上暴露内电极以通过无边缘设计来显著增加内电极在宽度方向上的面积，并且在制造用以完成多层陶瓷电容器的这样的片体之后，在烧结之前，将侧边缘部单独地附接到内电极在宽度方向上的暴露表面。
[0025]然而，当制造多层陶瓷电容器时，用于形成侧边缘部的介电成分与陶瓷主体的介
电成分没有区别，而是原样使用陶瓷主体的介电成分。因此，侧边缘部中的介电材料的物理填充密度低，从而会降低侧边缘部的密度。此外，在烧结期间可能发生侧边缘部的介电材料与内电极之间的烧结行为失配。当发生这种失配和边缘部的密度降低时，加速寿命会降低并且耐湿可靠性会劣化。
[0026]因此，可考虑使用于形成侧边缘部的介电成分与陶瓷主体的介电成分不同来提高可靠性。例如，可考虑改变边缘部的基体材料的方法或调节钡(Ba)和钛(Ti)的摩尔比的方法。然而，在改变边缘部的基体材料的方法中，可使用非晶粒生长型基体材料来改善耐压特性和可靠性特性，但晶粒生长会被抑制，而密度会降低，从而导致耐湿可靠性劣化。此外，在调节摩尔比的方法中，可确保边缘部的密度，但是在相同的烧结条件下，当调节摩尔比以仅确保密度时，晶粒会过度生长，从而导致有效部的靠近边缘部的介电材料的晶粒生长。此外，由于烧结行为的失配引起的片体变形，特性会劣化。
[0027]此外，在根据示例的电子组件中，包括在有效部Ac的介电材料中的元素的成分和包括在边缘部Ma的介电材料中的元素的成分彼此不同。例如，第一介电层111以及第二介电层114和115均包括钛酸钡基材料作为主要成分，并且第一介电层111可包含锡(Sn)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电子组件，包括：主体，包括有效部和边缘部，所述有效部包括第一介电层和内电极，所述边缘部设置在所述有效部的侧表面上并且包括第二介电层；以及外电极，设置在所述主体上并连接到所述内电极，其中，所述第一介电层和所述第二介电层具有不同的介电成分；所述第一介电层包括锡和镝；以及所述第二介电层包括镁。2.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一介电层包括作为主要成分的钛酸钡基材料。3.如权利要求2所述的陶瓷电子组件，其中，在所述第一介电层中，相对于100摩尔的钛酸钡基材料，锡的含量为0.5摩尔至1.5摩尔，镝的含量为0.6摩尔至1.0摩尔。4.如权利要求3所述的陶瓷电子组件，其中，在所述第一介电层中，镝和锡的摩尔比为0.6至1.0。5.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述第二介电层包括作为主要成分的钛酸钡基材料。6.如权利要求5所述的陶瓷电子组件，其中，在所述第二介电层中，相对于100摩尔的钛酸钡基材料，镁的含量为1.5摩尔至2.5摩尔。7.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一介电层还包括钇、铽、钬、铒、钆、铈、钐、镧、钕和镨中的至少一种。8.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一介电层还包括锰和钒中的至少一种。9.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述第一介电层和所述第二介电层中的每个还包括硅和铝中的至少一种。10.如权利要求1所述的陶瓷电子组件，其中，所述主体还包括覆盖部，所述覆盖部分别设置在所述有效部在所述主体的厚度方向上的上表...

【专利技术属性】
技术研发人员：金兑炯，田喜善，李孝柱，安，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：