專利名稱：多層陶瓷電容器及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層陶瓷電容器及其制造方法，且特別涉及一種具有軟 性材料的端電極的多層陶瓷電容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于消費性電子與無線通訊產(chǎn)品的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品紛紛趨 向具備多功能、外型輕薄短小等需求發(fā)展，因此，各種整合型技術(shù)開始受到
重視，多層陶瓷電容器(multilayer ceramic capacitor, MLCC)的發(fā)展為電子產(chǎn) 品朝向輕薄短小的發(fā)展技術(shù)之一。
多層陶瓷電容器包括一層電極層、 一層介電陶瓷層、 一層電極層、 一層 介電陶資層，其透過多個介電陶瓷層與電極層彼此的交互錯疊，以形成電容。 筒單來說，多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)主要是由陶瓷粉體、內(nèi)電極及端電極所構(gòu) 成。 一般而言，陶瓷粉體是以鈦酸鋇添加其他的添加劑，至于在電極方面， 早期多半使用銀與鈀金屬，但由于鈀金屬價格較為昂貴且屬于稀有材料，故 在資源有限與成本考慮下，多層陶瓷電容器廠商已陸續(xù)將工藝轉(zhuǎn)變?yōu)橘v金屬 (Base-Mental electrode; BME)工藝，也就是在電極部分使用價格較不昂貴的 賤金屬銅金屬與鎳金屬。當(dāng)要把多層陶瓷電容器嵌裝到基板上時， 一般的 工藝為在端電極的外側(cè)，再電鍍上一層鎳(Ni)和一層錫(Sn)，而后利用錫膏 焊接于基板上。
然而，上述的多層陶瓷電容器的端電極一般為金屬材料，多層陶瓷電容 器在與基板結(jié)合時，金屬材料的端電極無法吸收特定的主題效應(yīng)，如基板在 高溫條件下產(chǎn)生的熱脹冷縮現(xiàn)象時，或者當(dāng)基板被外力彎曲(bending)時，其 多層陶瓷電容器與基板的接觸面可能會因此產(chǎn)生一些裂痕(crack)現(xiàn)象，在 此， 一般多層陶瓷電容器的制造商無法全面性控制其產(chǎn)品的品質(zhì)，而有產(chǎn)品 制造良率的問題
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種提供多層陶瓷電容器及其形 成方法，以解決上述的多層陶瓷電容器與基板的接觸面所可能產(chǎn)生裂痕現(xiàn)象 的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明所提出的技術(shù)手段在于，本發(fā)明提供一種多層 陶瓷電容器，包含電容陶瓷體、中介連接層以及導(dǎo)電層，電容陶瓷體包含多 層介電陶瓷層以及沿著介電陶瓷層的表面形成的多層內(nèi)部電極，中介連接層 形成于電容陶覺體外，并與部分的內(nèi)部電極電性連接，導(dǎo)電層覆蓋中介連接 層，其中，中介連接層的材料包括含玻璃助燒劑的金屬，導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料 為聚合物型銀膠。
在本發(fā)明的實施例中，中介連接層的厚度為介于10 100jJm。
在本發(fā)明的實施例中，中介連接層的材料包括重量百分比70%~95%的 金屬及重量百分比5%~30%的玻璃助燒劑；此金屬成分包含重量百分比 5% 100%的金屬鎳及重量百分比95% 0%的金屬銅。玻璃助燒劑選自 Ma20、 MbO、 Mc203及Md02所組成的群組，其中元素Ma選自鋰、鈉及鉀 所組成的群組，元素Mb選自鈹、4美、鈣、鍶、鋇及鋅所組成的群組，元素 Mc選自硼、鋁及鎵所組成的群組，且元素Md選自硅及鍺所組成的群組。 其中玻璃助燒劑中，Ma20的含量在30wt。/。以下，MbO的含量在30wt。/o以 下，Mc203的含量在3Owt %以下，且Md02的含量在50wt %以上。
在本發(fā)明的實施例中，還可包含保護(hù)層覆蓋于導(dǎo)電層外，用以保護(hù)上述 的中介連接層及上述的導(dǎo)電層，其中保護(hù)層可為鎳金屬層。
在本發(fā)明的實施例中，還包含焊接層覆蓋于保護(hù)層外，以供焊接接合使 用，其中焊接層可為錫金屬層。
本發(fā)明另外提供一種多層陶瓷電容器的形成方法，其步驟包括首先， 提供電容陶瓷體，此電容陶瓷體包含多層介電陶瓷層以及沿著這些介電陶瓷 層的表面形成的多層內(nèi)部電極。接著，形成中介連接層于電容陶瓷體外，并 電性連接于部分的這些內(nèi)部電極。之后，覆蓋導(dǎo)電層于中介連接層；其中， 中介連接層的材料包括玻璃助燒劑、金屬鎳及/或金屬銅，導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料 為聚合物型銀膠。
在本發(fā)明的實施例中，形成中介連接層于電容陶瓷體外的步驟包括:沾附 含有玻璃助燒劑、金屬鎳及/或金屬銅的導(dǎo)電材料于電容陶瓷體，以及燒附固 化含有鎳金屬的導(dǎo)電材料以形成中介連接層。燒附固化步驟的溫度條件為介于600 1000。C,燒附固化時間為5~30分鐘。此外，在沾附步驟與燒附固化 步驟間，還可包含烘烤步驟，烘烤步驟的溫度條件為介于60 200。C，烘烤時 間為10~60分鐘。
在本發(fā)明的實施例中，覆蓋導(dǎo)電層的步驟包括:沾附含有聚合物型銀膠的 導(dǎo)電材料;以及燒附固化含有聚合物型銀膠的導(dǎo)電材料，以覆蓋導(dǎo)電層于中介 連接層，燒附固化的步驟以實質(zhì)上低于300。C的溫度進(jìn)行，燒附固化時間為 5~60分鐘。此外，在沾附步驟與燒附固化步驟間，還可包含烘烤步驟，供烤 步驟的溫度條件為介于60 200°C,烘烤時間為10 60分鐘。
在本發(fā)明的實施例中，還可包含形成保護(hù)層于導(dǎo)電層的表面，保護(hù)層可 通過電鍍鎳的方式而形成。
在本發(fā)明的實施例中，還可包含形成焊接層于保護(hù)層的表面，焊接層可 通過電鍍錫的方式而形成。
在本發(fā)明的實施例中，中介連接層的材料包括重量百分比70% 95%的 金屬及重量百分比5%~30%的玻璃助燒劑；此金屬成分包含重量百分比 5% 100%的金屬鎳及重量百分比95%~0%的金屬銅。玻璃助燒劑選自 Ma20、 MbO、 Mc203及Md02所組成的群組，其中元素Ma選自鋰、鈉及鉀 所組成的群組，元素Mb選自鈹、鎂、鈣、鍶、鋇及鋅所組成的群組，元素 Mc選自硼、鋁及鎵所組成的群組，且元素Md選自硅及鍺所組成的群組。 其中玻璃助燒劑中，Ma20的含量在30wt。/。以下，MbO的含量在30wt。/。以 下，Mc203的含量在30wt %以下，且Md02的含量在50wt %以上。
運用本發(fā)明所獲得的功效在于，本發(fā)明透過在多層陶瓷電容器的中介連 接層外再覆蓋含有聚合物型銀膠導(dǎo)電材料的導(dǎo)電層，其聚合物型銀膠導(dǎo)電材
料為熱固性塑膠，為一種較金屬材料更具有彈性的材料，可吸收特定的主題 效應(yīng)，如基板在高溫條件下產(chǎn)生的熱帳冷縮現(xiàn)象時，或者當(dāng)基板被外力彎曲 (bending)時，可解決多層陶瓷電容器與基板的接觸面因此產(chǎn)生裂痕(crack)現(xiàn) 象的問題，有助于產(chǎn)品良率提升。


圖1為本發(fā)明的多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)剖面圖；以及 圖2為本發(fā)明的多層陶瓷電容器的制作方法流程圖。附圖標(biāo)記說明
1多層陶瓷電容器
110 電容陶覺體
111 內(nèi)部電才及
112 介電陶瓷層 120 中介連接層 130 導(dǎo)電層
140 保護(hù)層 150 焊接層 S101 S103 流程步驟
具體實施例方式
以下將參照相關(guān)圖示，說明依本發(fā)明優(yōu)選實施例的多層陶瓷電容器，為 使便于理解，下述實施例中的相同元件以相同的符號標(biāo)示來說明。
請參考圖1,其為本發(fā)明的多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中提供一 種多層陶瓷電容器1，包含電容陶乾體110、中介連接層120以及導(dǎo)電層130， 電容陶瓷體110包含多層介電陶瓷層112以及沿著介電陶瓷層的表面形成的 多層內(nèi)部電極lll,中介連接層120形成于電容陶資體110外，并與部分的 內(nèi)部電極111電性連4妻，導(dǎo)電層130覆蓋于中介連接層120外，其中，中介 連接層120的材料包含金屬鎳(Ni),導(dǎo)電層130的導(dǎo)電材料為聚合物型銀膠 (Polymer Ag)。
本實施例的中介連接層120的厚度為介于10~100 jum。 本實施例的中介連接層的材料包括重量百分比70%~95%的金屬及重量 百分比5% 30%的玻璃助燒劑；此金屬成分包含重量百分比5%~100%的金 屬鎳及重量百分比95 %~0%的金屬銅。玻璃助燒劑選自Ma20、 MbO、 Mc203 及Md02所組成的群組，其中，Ma20的含量為重量百分比0%~30 % ，且Ma 選自鋰、鈉及鉀所組成的群組，MbO的含量為重量百分比0% 30%,且Mb 選自鈹、鎂、鈣、鍶、鋇及鋅所組成的群組，Mc203的比例在重量百分比0% 30 % ,且Mc選自硼、鋁及鎵所組成的群組，Md02的比例在重量百分比50% 以上，且Mc選自硅及鍺所組成的群組。
在上述實施例中，多層陶瓷電容器l還可包含保護(hù)層140覆蓋于導(dǎo)電層
8130外，用以保護(hù)中介連接層120及該導(dǎo)電層130，其保護(hù)層140可為鎳金 屬層。
在上述實施例中，多層陶瓷電容器1還可包含焊接層150覆蓋于保護(hù)層 140外，以供焊接接合使用，其中焊接層150可為錫金屬層。
由于聚合物型銀膠的導(dǎo)電材料為熱固性塑膠，為一種較金屬材料更具有 彈性的材料，可吸收特定的主題效應(yīng)，如基板在高溫條件下產(chǎn)生的熱脹冷縮 現(xiàn)象時，或者當(dāng)基板被外力彎曲(bending)時，透過此彈性的材料，可舒緩多 層陶t;電容器與基板接觸面所產(chǎn)生裂痕(crack)現(xiàn)象的問題，有助于產(chǎn)品良率 提升。
以上僅介紹多層陶資電容器1的結(jié)構(gòu)，而關(guān)于多層陶f;電容器1的工藝， 以下將配合圖2進(jìn)行詳細(xì)的說明。
請依序參閱圖2，為本發(fā)明的多層陶瓷電容器的制作方法流程圖。首先， 提供電容陶瓷體110,此電容陶瓷體包含多層介電陶瓷層112以及沿著這些 介電陶瓷層的表面形成的多層內(nèi)部電極lll(步驟SlOl)。接著，形成中介連 接層120于電容陶瓷體110夕卜，并電性連接于部分的這些內(nèi)部電極lll(步驟 S102)，其中中介連接層120的材料包括金屬及玻璃助燒劑，優(yōu)選的中介連 接層的材料包括重量百分比70%~95%的金屬及重量百分比5%~30%的玻璃 助燒劑；此金屬成分包含重量百分比5°/。~100%的金屬鎳及重量百分比95% 0%的金屬銅。玻璃助燒劑選自Ma20、 MbO、 Mc203及Md02所組成的群 組，其中，Ma20的含量為重量百分比0% 30 % ，且Ma選自鋰、鈉及鉀所 組成的群組，MbO的含量為重量百分比0% 30%，且Mb選自鈹、鎂、4丐、 鍶、鋇及鋅所組成的群組，Mc203的比例在重量百分比0%~30% ,且Mc選 自硼、鋁及鎵所組成的群組，Md02的比例在重量百分比50%以上，且Mc 選自硅及鍺所組成的群組。
之后，覆蓋導(dǎo)電層130于中介連接層120(步驟S103),其中導(dǎo)電層130 的導(dǎo)電材料為聚合物型銀膠。
步驟S102形成中介連接層120于電容陶瓷體110外的步驟的執(zhí)行程序， 優(yōu)選的方式是先沾附(Dipping)含有金屬及玻璃助燒劑的導(dǎo)電材料于電容陶 瓷體IIO。之后，在溫度條件為介于60 20(TC執(zhí)行烘烤步驟，以除去多于殘 余的溶劑，其中烘烤時間優(yōu)選為10 60分鐘。之后，在溫度條件介于600 1000 。C的溫度條件，燒附固化(Curing)含有金屬及玻璃助燒劑的導(dǎo)電材料以形成
9中介連接層120，其中燒附固化時間優(yōu)選為5~30分鐘。
承上述，步驟S103覆蓋導(dǎo)電層130于中介連接層120步驟的執(zhí)行步驟， 優(yōu)選的方式為先沾附(Dipping)含有聚合物型銀膠的導(dǎo)電材料。之后，在溫度 條件為介于60 200"C執(zhí)行烘烤步驟，以除去多于殘余的溶劑，其中烘烤時間 優(yōu)選為10-60分鐘。之后，溫度條件為低于300。C的溫度條件，進(jìn)行燒附固 化(Curing)含有聚合物型銀膠的導(dǎo)電材料，以覆蓋導(dǎo)電層130于中介連接層 120外側(cè)，其中燒附固化時間優(yōu)選為5~60分鐘。
透過上述方法，即可形成具有聚合物型銀膠導(dǎo)電材料的端電極的多層陶 瓷電容器l。此后，當(dāng)后工藝欲把多層陶覺電容器1嵌裝到基板上時，此多 層陶瓷電容器1的制造方法還可包含通過電鍍鎳的方式，形成保護(hù)層140于 導(dǎo)電層130的表面，以保護(hù)此多層陶瓷電容器1。此外，此多層陶乾電容器 1的制造方法可包含通過電鍍錫的方式，形成焊接層150于保護(hù)層140的表 面，用于后工藝欲把多層陶覺電容器1嵌裝到基板上時使用。
綜上所述，乃僅記載本發(fā)明為呈現(xiàn)解決問題所采用的技術(shù)手段的優(yōu)選實 施方式或?qū)嵤├?，并非用來限定本發(fā)明專利的范圍。即凡與本發(fā)明權(quán)利 要求字面相符，或依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆為本發(fā)明權(quán) 利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種多層陶瓷電容器，包括電容陶瓷體，包含多層介電陶瓷層以及沿著這些介電陶瓷層的表面形成的多層內(nèi)部電極；中介連接層，形成于該電容陶瓷體外，并與部分的這些內(nèi)部電極電性連接；以及導(dǎo)電層，覆蓋該中介連接層，其中，該中介連接層的材料包括金屬及玻璃助燒劑，且該導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料為聚合物型銀膠。
2. 如權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器，其中該中介連接層的厚度為介 于10 100 m m。
3. 如權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器，其中該中介連接層的材料包括 重量百分比70%~95%的該金屬及重量百分比5% 30%的該玻璃助燒劑。
4. 如權(quán)利要求3所述的多層陶瓷電容器，其中該金屬包含重量百分比 5%~100%的金屬鎳及重量百分比95 % 0%的金屬銅。
5. 如權(quán)利要求3所述的多層陶瓷電容器，其中該玻璃助燒劑選自Ma20、 MbO、 Mc;j03及Md02所組成的群組，其中元素Ma選自鋰、鈉及鉀所組成 的群組，元素Mb選自鈹、鎂、鉤、鍶、鋇及鋅所組成的群組，元素Mc選 自硼、鋁及鎵所組成的群組，且元素Md選自硅及鍺所組成的群組。
6. 如權(quán)利要求5所述的多層陶瓷電容器，其中該玻璃助燒劑中，Ma20 的含量在30wt %以下，MbO的含量在30wt。/。以下，Mc203的含量在30wt % 以下，且Md02的含量在50wt %以上。
7. 如權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器，其中還包含保護(hù)層，該保護(hù)層 覆蓋于該導(dǎo)電層外，用以保護(hù)該中介連接層及該導(dǎo)電層。
8. 如權(quán)利要求7所述的多層陶瓷電容器，其中該保護(hù)層為鎳金屬層。
9. 如權(quán)利要求7所述的多層陶瓷電容器，其中還包含焊接層，該焊接層 覆蓋于該保護(hù)層外，以供焊接接合使用。
10. 如權(quán)利要求9所述的多層陶瓷電容器，其中該焊接層為錫金屬層。
11. 一種多層陶瓷電容器的形成方法，包括提供電容陶瓷體，包含多層介電陶瓷層以及沿著這些介電陶瓷層的表面形成的多層內(nèi)部電極；形成中介連接層于該電容陶瓷體外，并電性連接于部分的這些內(nèi)部電 極；以及覆蓋導(dǎo)電層于該中介連接層，其中，該中介連接層的材料包括金屬及玻璃助燒劑，該導(dǎo)電層的導(dǎo)電材 料為聚合物型銀膠。
12. 如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中形成該中介連接層于該電容陶 資體外的步驟還包括:沾附含有該金屬及該玻璃助燒劑的導(dǎo)電材料于該電容陶瓷體；以及燒附固化該含有鎳金屬的導(dǎo)電材料以形成該中介連接層。
13. 如權(quán)利要求12所述的形成方法，其中該沾附步驟后，還包含烘烤步驟， 該烘烤步驟的溫度條件為介于60~200°C，烘烤時間為10 60分鐘。
14. 如權(quán)利要求12所述的形成方法，其中該燒附固化步驟的溫度條件為 介于600 1 OO(TC ,燒附固化時間為5 3 0分鐘。
15. 如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中覆蓋該導(dǎo)電層的步驟包括沾 附含有聚合物型銀膠的導(dǎo)電材料；以及燒附固化該含有聚合物型銀膠的導(dǎo)電 材料，以覆蓋該導(dǎo)電層于該中介連接層。
16. 如權(quán)利要求15所述的形成方法，其中該沾附步驟后，還包含烘烤步 驟，該烘烤步驟的溫度條件為介于60 200°C,烘烤時間為10 60分鐘。
17. 如權(quán)利要求15所述的形成方法，其中該燒附固化的步驟以實質(zhì)上低 于300。C的溫度進(jìn)行，燒附固化時間為5 60分鐘。
18. 如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中還可包含形成保護(hù)層于該導(dǎo)電 層的表面。
19. 如權(quán)利要求18所述的形成方法，其中該保護(hù)層可通過電鍍鎳的方式 而形成。
20. 如權(quán)利要求18所述的形成方法，其中還可包含形成焊接層于該保護(hù) 層的表面。
21. 如權(quán)利要求20所述的形成方法，其中該焊接層可通過電鍍錫的方式 形成。
22. 如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中該中介連接層的材料包括重量 百分比70%~95%的金屬及重量百分比5% 30%的玻璃助燒劑。
23. 如權(quán)利要求22所述的形成方法，其中該金屬成分包含重量百分比50/0~100%的金屬鎳及重量百分比95 %~0 %的金屬銅。
24. 如權(quán)利要求22所述的形成方法，其中該玻璃助燒劑選自Ma20、MbO、Mc203及Md02所組成的群組，其中元素Ma選自鋰、鈉及鉀所組成的群組，元素Mb選自鈹、鎂、鈣、鍶、鋇及鋅所組成的群組，元素Mc選自硼、鋁及鎵所組成的群組，且元素Md選自硅及鍺所組成的群組。
25. 如權(quán)利要求24所述的形成方法，其中該玻璃助燒劑中，Ma20的含量在30wt %以下，MbO的含量在30wt。/。以下，Mc203的含量在30wt %以下，且Md02的含量在50wt %以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多層陶瓷電容器及其形成方法。該多層陶瓷電容器包含電容陶瓷體、中介連接層以及導(dǎo)電層，電容陶瓷體包含多層介電陶瓷層以及沿著介電陶瓷層的表面形成的多層內(nèi)部電極，中介連接層形成于電容陶瓷體外，并與部分的內(nèi)部電極電性連接，導(dǎo)電層覆蓋中介連接層，其中，中介連接層的材料包括金屬及玻璃助燒劑，導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料為聚合物型銀膠。
文檔編號H01G4/30GK101656152SQ200810131008
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者吳旻修, 裴修祥 申請人:達(dá)方電子股份有限公司