嵌入板中的多層陶瓷電子組件以及具有其的印刷電路板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供了一種嵌入板中的多層陶瓷電子組件以及具有其的印刷電路板,該多層陶瓷電子組件包括:陶瓷主體,包括介電層;有效層,包括多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極并且在它們之間具有介電層,以由此形成電容;上覆蓋層和下覆蓋層,形成在有效層的上部和下部上;以及第一外電極和第二外電極,形成在陶瓷主體的兩端中,其中,第一外電極包括第一基電極和形成在第一基電極上的第一端電極,第二外電極包括第二基電極和形成在第二基電極上的第二端電極,以及在上覆蓋層的厚度是tc1且下覆蓋層的厚度是tc2的情況下,滿(mǎn)足0.10≤tc1/tc2≤1.00。
【專(zhuān)利說(shuō)明】嵌入板中的多層陶瓷電子組件w及具有其的印刷電路板
[0001] 本申請(qǐng)要求于2013年9月16日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2013-0111345號(hào) 韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益,該申請(qǐng)的公開(kāi)通過(guò)引用包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本公開(kāi)涉及一種嵌入板中的多層陶瓷電子組件W及一種具有嵌入其中的該多層 陶瓷電子組件的印刷電路板。
【背景技術(shù)】
[0003] 根據(jù)電子電路的高密度和高集成度,安裝在印刷電路板上的無(wú)源元件具有減小的 安裝面積,從而為了克服減小的安裝面積,已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)實(shí)現(xiàn)嵌入板中的組件(例如嵌入 式器件)的努力。具體地,已經(jīng)提出將用作電容性組件的多層陶瓷電子組件嵌入板中的各 種方法。
[0004] 作為將多層陶瓷電子組件嵌入板中的一種方法,存在該樣的方法,在該方法中,板 材料本身被用作多層陶瓷電子組件的介電材料且銅線等被用作多層陶瓷電子組件的電極。 另外,作為實(shí)現(xiàn)嵌入板中的多層陶瓷電子組件的另一方法,存在在板中形成具有高介電常 數(shù)的聚合物薄片或薄膜電介質(zhì)W制造嵌入板中的多層陶瓷電子組件的方法,W及將多層陶 瓷電子組件嵌入板中的方法等。
[0005] 通常,多層陶瓷電子組件包括由陶瓷材料形成的多個(gè)介電層和插入多個(gè)介電層之 間的內(nèi)電極。多層陶瓷電子組件被設(shè)置在板中,從而可實(shí)現(xiàn)具有高電容的嵌入板中的多層 陶瓷電子組件。
[0006] 為了制造具有嵌入板中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,在將多層陶瓷電子組 件插入到芯板中之后,為了將板布線連接到多層陶瓷電子組件的外電極,需要使用激光束 在上多層板和下多層板中鉆通孔。激光束加工是導(dǎo)致印刷電路板的制造成本明顯增大的因 素。
[0007] 同時(shí),由于嵌入板中的多層陶瓷電子組件需要被嵌入板的芯中,因此與傳統(tǒng)的將 被安裝在板的表面上的多層陶瓷電子組件不同,在外電極上不需要媒/錫(Ni/Sn)鍛層。 [000引例如,由于嵌入板中的多層陶瓷電子組件的外電極是通過(guò)由銅(化)材料形成的 通過(guò)件電連接到板中的電路,所W在外電極上需要銅(化)層而不是媒/錫(Ni/Sn)層。
[0009] 通常,外電極主要是由銅(化)形成,但包括玻璃,從而在板中形成通過(guò)件的步驟 中執(zhí)行激光加工時(shí),包括在玻璃中的組分吸收激光束,由此不可調(diào)節(jié)通過(guò)件的加工深度。
[0010] 由于如上所述的原因,因此嵌入板中的多層陶瓷電子組件的外電極包括單獨(dú)形成 在其上的銅(化)鍛層。
[0011] 同時(shí),嵌入板中的多層陶瓷電子組件被嵌入用于記憶卡、PC主板W及各種射頻 (R巧模塊的印刷電路板中,從而與安裝在板上的多層陶瓷電子組件相比,可顯著減小制造 的產(chǎn)品的尺寸。
[0012] 另外,由于可將嵌入板中的多層陶瓷電子組件設(shè)置成顯著地鄰近諸如微處理器單 元(MPU)的有源元件的輸入端,因此可減小由電線的長(zhǎng)度引起的互連電感。
[0013] 嵌入板中的多層陶瓷電子組件的電感的減小是僅通過(guò)由于例如嵌入方案的獨(dú)特 的設(shè)置關(guān)系所獲得的互連電感的減小引起的,仍然需要改善多層陶瓷電子組件本身的等效 串聯(lián)電感巧SL)。
[0014] 通常,在嵌入板中的多層陶瓷電子組件中,為了減小ESL,需要縮短在多層陶瓷電 子組件中的電流路徑。
[0015] 然而,嵌入板中的多層陶瓷電子組件的外電極包括單獨(dú)形成在其上的銅(化)鍛 層,由此造成鍛覆溶液滲入外電極中的問(wèn)題,從而不易于縮短在多層陶瓷電子組件中的電 流路徑。
[0016] 另外,由于嵌入板中的多層陶瓷電子組件的外電極具有極其薄的片厚度,所W雖 然電流路徑被縮短,但可能經(jīng)常產(chǎn)生由于水分滲透到外電極的具有薄厚度的部分中并接觸 內(nèi)電極而導(dǎo)致的抗?jié)裥匀毕荨?br>
[0017] [相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0018] (專(zhuān)利文獻(xiàn)1)韓國(guó)專(zhuān)利特開(kāi)公開(kāi)公布第2006-0047733號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019] 本公開(kāi)的方面可提供一種嵌入板中的多層陶瓷電子組件W及一種具有該多層陶 瓷電子組件的印刷電路板。
[0020] 根據(jù)本公開(kāi)的方面,一種嵌入板中的多層陶瓷電子組件可包括:陶瓷主體,包括 介電層并且具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二主表面、彼此相對(duì)的第一側(cè)表面和第二側(cè)表 面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面;有效層,包括形成為通過(guò)陶瓷主體的兩個(gè)端 表面來(lái)交替地暴露的多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極,介電層置于所述多個(gè)第一內(nèi)電極和第 二內(nèi)電極之間,W由此形成電容;上覆蓋層和下覆蓋層,形成在有效層的上部和下部中;W 及第一外電極和第二外電極,形成在陶瓷主體的兩端中,其中,第一外電極包括第一基電極 和形成在第一基電極上的第一端電極,第二外電極包括第二基電極和形成在第二基電極 上的第二端電極,并且在上覆蓋層的厚度是tcl且下覆蓋層的厚度是tc2的情況下,滿(mǎn)足 0. 10《tcl/tc2《1. 00。
[0021] 在與沿陶瓷主體的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極中的最上面的內(nèi)電 極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極和第二基電極的區(qū)域的厚度是ta的情況下,可滿(mǎn)足 10 y m《ta《50 y m。
[0022] 第一端電極和第二端電極可由銅(化)形成。
[0023] 在第一端電極和第二端電極的厚度是化的情況下,可滿(mǎn)足化> Sum。
[0024] 在第一端電極和第二端電極的表面粗趟度是Ra且第一端電極和第二端電極的厚 度是化的情況下,可滿(mǎn)足200皿《Ra《化。
[00巧]可通過(guò)鍛覆工藝來(lái)形成第一端電極和第二端電極。
[0026] 在陶瓷主體的厚度是ts的情況下,可滿(mǎn)足ts《300 y m。
[0027] 陶瓷主體還可包括形成在其上的標(biāo)識(shí)部。
[002引根據(jù)本公開(kāi)的另一方面,一種具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板可 包括絕緣板W及嵌入絕緣板中的多層陶瓷電子組件,所述多層陶瓷電子組件包括;陶瓷主 體,包括介電層并且具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二主表面、彼此相對(duì)的第一側(cè)表面和 第二側(cè)表面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面;有效層,包括形成為通過(guò)陶瓷主體 的兩個(gè)端表面來(lái)交替地暴露的多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極,介電層置于所述多個(gè)第一內(nèi) 電極和第二內(nèi)電極之間,W由此形成電容;上覆蓋層和下覆蓋層,形成在有效層的上部和下 部中;W及第一外電極和第二外電極,形成在陶瓷主體的兩端中,其中,第一外電極包括第 一基電極和形成在第一基電極上的第一端電極,第二外電極包括第二基電極和形成在第二 基電極上的第二端電極,并且在上覆蓋層的厚度是tcl且下覆蓋層的厚度是tc2的情況下, 滿(mǎn)足 0. 10《tcl/tc2《1.00。
[0029] 在與沿陶瓷主體的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極中的最上面的內(nèi)電 極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極和第二基電極的區(qū)域的厚度是ta的情況下,可滿(mǎn)足 10 y m《ta《50 y m。
[0030] 第一端電極和第二端電極可由銅(化)形成。
[0031] 在第一端電極和第二端電極的厚度是化的情況下,可滿(mǎn)足化> 5 y m。
[0032] 在第一端電極和第二端電極的表面粗趟度是Ra且第一端電極和第二端電極的厚 度是化的情況下,可滿(mǎn)足200皿《Ra《化。
[0033] 可通過(guò)鍛覆工藝來(lái)形成第一端電極和第二端電極。
[0034] 在陶瓷主體的厚度是ts的情況下,可滿(mǎn)足ts《300 y m。
[00巧]陶瓷主體還可包括形成在其上的標(biāo)識(shí)部。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0036] 通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述,本公開(kāi)的上述和其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn) 將被更加清楚地理解,在附圖中:
[0037] 圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的嵌入板內(nèi)的多層陶瓷電子組件的透視 圖;
[0038] 圖2是沿圖1的線X-X'截取的剖視圖;
[0039] 圖3是圖2的區(qū)域A的放大圖;W及
[0040] 圖4是示出根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的 印刷電路板的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。
[0042] 然而,本公開(kāi)可許多不同的形式來(lái)舉例說(shuō)明,并且不應(yīng)被解釋為局限于在此 闡述的特定實(shí)施例。相反,提供該些實(shí)施例使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的,并且該些實(shí)施 例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本公開(kāi)的范圍。
[0043] 在附圖中,為了清楚起見(jiàn),會(huì)夸大元件的形狀和尺寸,且相同的附圖標(biāo)記將始終用 于指示相同或相似的元件。
[0044] 嵌入板中的《房陶瓷由子紐件
[0045] 現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。
[0046] 圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的嵌入板內(nèi)的多層陶瓷電子組件的透視 圖。
[0047] 圖2是沿圖1的線X-X'截取的剖視圖。
[0048] 圖3是圖2的區(qū)域A的放大圖。
[0049] 參照?qǐng)D1至圖3,根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的嵌入板內(nèi)的多層陶瓷電子組件可 包括;陶瓷主體10,包括介電層11并且具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二主表面、彼此相 對(duì)的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面;有效層,包括形 成為通過(guò)陶瓷主體10的兩個(gè)端表面來(lái)交替地暴露的多個(gè)第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22, 使介電層11置于所述多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極之間,W由此形成電容;上覆蓋層和下 覆蓋層,形成在有效層的上部和下部上;W及第一外電極31和第二外電極32,形成在陶瓷 主體10的兩端上,其中,第一外電極31包括第一基電極31a和形成在第一基電極31a上的 第一端電極3化,第二外電極32包括第二基電極32a和形成在第二基電極32a上的第二端 電極32b,在上覆蓋層的厚度是tcl且下覆蓋層的厚度是tc2的情況下,滿(mǎn)足0. 10《tcl/ tc2《1. 00。
[0050] W下,將描述根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的多層陶瓷電子組件,具體地,將描述多 層陶瓷電容器。然而,本公開(kāi)不限于此。
[0051] 在根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的多層陶瓷電容器中,"長(zhǎng)度方向"指的是圖1的 "L"方向,"寬度方向"指的是圖1的"W"方向,而"厚度方向"指的是圖1的"T"方向。該 里,"厚度方向"可與堆疊介電層的方向"堆疊方向"相同。
[0052] 在本公開(kāi)的示例性實(shí)施例中,陶瓷主體10可具有基本上六面體形狀,但不限于 此。
[0053] 在本公開(kāi)的示例性實(shí)施例中,陶瓷主體10可具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二 主表面、彼此相對(duì)的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面, 其中,第一主表面和第二主表面可指的是陶瓷主體10的上表面和下表面。
[0054] 陶瓷主體10可具有300 y m或更小的厚度ts。
[00巧]可將陶瓷主體10制造成具有300 ym或更小的厚度ts W適合于嵌入板中的多層 陶瓷電容器。
[0056] 另外,陶瓷主體10的厚度ts可W是第一主表面與第二主表面之間的距離。
[0057] 根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,形成介電層11的原材料不受具體限制,只要可獲得 足夠的電容即可,但可W是例如鐵酸頓炬aTi化)粉末。
[005引根據(jù)本公開(kāi)的目的,可通過(guò)將各種陶瓷添加劑、有機(jī)溶劑、增塑劑、粘合劑、分散劑 等添加到諸如鐵酸頓炬aTi03)粉末等的粉末來(lái)獲得形成介電層11的材料。
[0059] 用于形成介電層11的陶瓷粉末的平均顆粒尺寸不受具體限制。可根據(jù)需要將其 平均顆粒尺寸控制為例如400nm或更小。
[0060] 陶瓷主體10可包括有效層(有助于形成電容器的電容的部)并可被構(gòu)造為將形 成在有效層的上部和下部上的上覆蓋層和下覆蓋層分別作為上邊緣部和下邊緣部。
[0061] 可通過(guò)重復(fù)地層疊多個(gè)第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22并且使介電層11置于其 間來(lái)形成有效層。
[0062] 除了其中不包括內(nèi)電極之外,上覆蓋層和下覆蓋層可具有與介電層的材料和構(gòu)造 相同的材料和相同的構(gòu)造。
[0063] 上覆蓋層和下覆蓋層可通過(guò)在厚度方向上將單個(gè)介電層或兩個(gè)或更多個(gè)介電層 分別層疊在有效層的上表面和下表面上來(lái)形成,并且可基本上用來(lái)防止內(nèi)電極由于物理應(yīng) 力或化學(xué)應(yīng)力而損壞。
[0064] 具體地,在嵌入板中的多層陶瓷電子組件的情況下,因?yàn)殂~(化)鍛層被單獨(dú)地形 成在外電極上,所W可由于鍛覆溶液的滲透而破壞內(nèi)電極。
[0065] 為了防止上述的問(wèn)題,在通常的嵌入板中的多層陶瓷電子組件的情況下,上覆蓋 層和下覆蓋層的厚度相對(duì)厚,W防止由鍛覆溶液的滲透而導(dǎo)致的內(nèi)電極的破壞。
[0066] 然而,在上覆蓋層和下覆蓋層具有相對(duì)厚的厚度的情況下,在嵌入板中的多層陶 瓷電子組件中的電流路徑相對(duì)長(zhǎng),從而不易于減小等效串聯(lián)電感巧化)。
[0067] 根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,在上覆蓋層的厚度是tcl且下覆蓋層的厚度是tc2 的情況下,可滿(mǎn)足0. 10《tcl/tc2《1. 00。
[0068] 調(diào)節(jié)上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2 W滿(mǎn)足0. l〇《tcl/ tc2《1. 00,從而可縮短在嵌入板中的多層陶瓷電子組件中的電流路徑W減小ESL。
[0069] 例如,上覆蓋層的厚度小于下覆蓋層的厚度,從而可縮短在嵌入板中的多層陶瓷 電子組件中的電流路徑。
[0070] 如上所述,調(diào)節(jié)上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2 W滿(mǎn)足 0. 10《tcl/tc2《1. 00,從而在使得多層陶瓷電容器嵌入板中時(shí),可將具有較薄的厚度的 上覆蓋層的部分設(shè)置成鄰近應(yīng)用處理器(AP),由此可縮短電流路徑W減小ESL。
[0071] 例如,嵌入板中的多層陶瓷電容器的內(nèi)電極的位置鄰近AP,從而可縮短電流路徑 W減小ESL。
[0072] 在上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2小于0. 10的情況下, 由于上覆蓋層的厚度與下覆蓋層的厚度之間的差距明顯,所W可能產(chǎn)生翅曲。
[0073] 同時(shí),在上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2大于1. 0的情 況下,因?yàn)樵谇度氚逯械亩鄬犹沾呻娮咏M件中的電流路徑相對(duì)長(zhǎng),所W E化不會(huì)減小。
[0074] 同時(shí),可通過(guò)將包括導(dǎo)電金屬的導(dǎo)電膏印刷至預(yù)定厚度來(lái)在介電層11上形成第 一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22 (具有不同極性的一對(duì)電極)。
[0075] 另外,第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22可被形成為使第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極 22通過(guò)兩個(gè)端表面沿著介電層11的堆疊方向交替地暴露并通過(guò)設(shè)置于兩者之間的介電層 11來(lái)彼此電絕緣。
[0076] 例如,可通過(guò)第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22被交替地暴露到陶瓷主體10的兩個(gè) 端表面的部分來(lái)將第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22分別電連接到第一外電極31和第二外 電極32。
[0077] 因此,在對(duì)第一外電極31和第二外電極32施加電壓的情況下,電荷在彼此面對(duì)的 第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22之間累積。該里,多層陶瓷電容器的電容與第一內(nèi)電極21 和第二內(nèi)電極22彼此重疊的區(qū)域的面積成比例。
[0078] 另外,包括在形成第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22的導(dǎo)電膏中的導(dǎo)電金屬可W是 媒?。?、銅腳)、把(Pd)或它們的合金,但本公開(kāi)不限于此。
[007引此外,導(dǎo)電膏的印刷法可包括絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等,但本公開(kāi)不限于此。
[0080] 根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,可將第一外電極31和第二外電極32形成在陶瓷主 體10的兩端上。
[0081] 第一外電極31可包括電連接到第一內(nèi)電極21的第一基電極31a和形成在第一基 電極31a上的第一端電極3化。
[0082] 另外,第二外電極32可包括電連接到第二內(nèi)電極22的第二基電極32a和形成在 第二基電極32a上的第二端電極32b。
[0083] W下,將詳細(xì)地描述第一外電極31和第二外電極32的結(jié)構(gòu)。
[0084] 第一基電極31a和第二基電極32a可包括第一導(dǎo)電金屬和玻璃。
[0085] 為了形成電容,可將第一外電極31和第二外電極32形成在陶瓷主體10的兩個(gè)端 表面上,并且可將包括在第一外電極31和第二外電極32中的第一基電極31a和第二基電 極32a電連接到第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22。
[0086] 第一基電極31a和第二基電極32a可由與第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22的導(dǎo)電 材料相同的導(dǎo)電材料形成,例如,可由從由銅(化)、銀(Ag)、媒(Ni)和它們的合金組成的組 中選擇的至少一種第一導(dǎo)電金屬形成。然而,本公開(kāi)不限于此。
[0087] 可通過(guò)涂覆將玻璃料添加到第一導(dǎo)電金屬粉末而制備的導(dǎo)電膏并執(zhí)行燒結(jié)工藝 來(lái)形成第一基電極31a和第二基電極32a。
[0088] 根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,第一外電極31和第二外電極32可包括形成在第一 基電極31a和第二基電極32a上的第一端電極3化和第二端電極32b。
[0089] 第一端電極3化和第二端電極32b可由第二導(dǎo)電金屬形成。
[0090] 第二導(dǎo)電金屬不受具體限制,但可W是銅(化)。
[0091] 通常,因?yàn)槎鄬犹沾呻娙萜魇潜话惭b在印刷電路板上,所W通常可將媒/錫鍛層 形成在外電極上。
[0092] 然而,根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的多層陶瓷電容器可W是嵌入板中的多層陶瓷 電容器,但可不被安裝在板上,并且可通過(guò)由銅(化)形成的通過(guò)件來(lái)使多層陶瓷電容器的 第一外電極31和第二外電極32與板的電路彼此電連接。
[0093] 因此,根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,第一端電極3化和第二端電極3化可由與銅 (化)(形成在板中的通過(guò)件的材料)具有良好的電連接的銅(化)形成。
[0094] 同時(shí),第一基電極31a和第二基電極32a主要由銅(化)形成,但包括玻璃,使得在 執(zhí)行在板中形成通過(guò)件的激光加工時(shí),包括在玻璃中的組分可吸收激光束,由此會(huì)不能調(diào) 節(jié)通過(guò)件的加工深度。
[0095] 由于如上所述的原因,嵌入板中的多層陶瓷電子組件的第一端電極3化和第二端 電極3化可由銅(化)形成。
[0096] 形成第一端電極3化和第二端電極3化的方法不受具體限制,但例如,可通過(guò)鍛覆 工藝來(lái)形成。
[0097] 因此,在執(zhí)行燒結(jié)工藝之后,因?yàn)榈谝欢穗姌O3化和第二端電極3化僅由銅(化) 形成且不包括玻璃料,所W在執(zhí)行在板中形成通過(guò)件的激光加工時(shí),包括在玻璃中的組分 可W不吸收激光束,由此可W不發(fā)生通過(guò)件的加工深度不能夠被調(diào)節(jié)的上述問(wèn)題。
[0098] 同時(shí),根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,在與沿陶瓷主體10的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電 極21和第二內(nèi)電極22中的最上面的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極31a和第二基 電極32a的各個(gè)區(qū)域的厚度是ta的情況下,可滿(mǎn)足10 y m《ta《50 y m。
[0099] 為了如上所述地縮短在嵌入板中的多層陶瓷電子組件中的電流路徑W減小的 ESL,可調(diào)節(jié)上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2 W滿(mǎn)足0. 10《tcl/ tc2《1. 00,從而水分或鍛覆溶液會(huì)滲入外電極中。
[0100] 例如,因?yàn)樯细采w層的厚度被減小,所W與沿陶瓷主體的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電 極和第二內(nèi)電極中的最上面的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極和第二基電極的各 個(gè)區(qū)域的厚度通常是薄的,從而水分或鍛覆溶液會(huì)容易滲入電極中。
[0101] 然而,根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,在與沿陶瓷主體10的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電 極21和第二內(nèi)電極22中的最上面的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極31a和第二基 電極32a的各個(gè)區(qū)域的厚度是ta的情況下,可滿(mǎn)足10 y m《ta《50 y m W防止?jié)B入水分 或鍛覆溶液。
[0102] 例如,可減小上覆蓋層和下覆蓋層的厚度tc,E化會(huì)減小,并且可調(diào)節(jié)第一基電極 31a和第二基電極32a的區(qū)域的厚度W防止?jié)B入水分或鍛覆溶液,從而可實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異可 靠性的嵌入板中的多層陶瓷電子組件。
[0103] 在與沿陶瓷主體10的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22中的最上面 的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極31a和第二基電極32a的區(qū)域的厚度ta小于 10 ym的情況下,水分或鍛覆溶液會(huì)滲入電極中,從而可發(fā)生可靠性的問(wèn)題。
[0104] 在與沿陶瓷主體10的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電極21和第二內(nèi)電極22中的最上面 的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極31a和第二基電極32a的區(qū)域的厚度ta大于 50 ym的情況下,會(huì)減小可實(shí)現(xiàn)電容的空間,從而會(huì)難W獲得具有相對(duì)高的電容的電子組 件。
[0105] 另外,在介電層的厚度相對(duì)薄W實(shí)現(xiàn)具有相對(duì)高的電容的電子組件的情況下,可 靠性會(huì)惡化。
[0106] 同時(shí),在第一端電極3化和第二端電極32b的厚度是化的情況下,可滿(mǎn)足 tp > 5 y m。
[0107] 第一端電極3化和第二端電極32b的厚度化可滿(mǎn)足化> 5 y m,但本公開(kāi)不限于 此,且第一端電極3化和第二端電極32b的厚度化可W是15 ym或更小。
[0108] 如上所述,第一端電極3化和第二端電極32b的厚度化滿(mǎn)足化> 5 y m且被調(diào)節(jié) 為15 ym或更小,從而在板中的通過(guò)件加工可W是優(yōu)良的且可實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的可靠性的多 層陶瓷電容器。
[0109] 在第一端電極3化和第二端電極32b的厚度化小于Sum的情況下,在允許將多 層陶瓷電子組件嵌入印刷電路板中并加工導(dǎo)電通孔時(shí),可發(fā)生導(dǎo)電通孔連接到陶瓷主體10 的缺陷。
[0110] 在第一端電極3化和第二端電極32b的厚度化大于15 y m的情況下,由于第一端 電極3化和第二端電極32b的應(yīng)力,因此可在陶瓷主體10中產(chǎn)生裂紋。
[0111] 同時(shí),參照?qǐng)D2和圖3,在根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的多層陶瓷電子組件中,在 第一端電極3化和第二端電極3化的表面粗趟度是Ra且第一端電極3化和第二端電極32b 的厚度是化的情況下,可滿(mǎn)足200皿《Ra《化。
[0112] 調(diào)節(jié)第一端電極3化和第二端電極3化的表面粗趟度Ra W滿(mǎn)足200皿《Ra《化, 從而可減少在多層陶瓷電子組件與板之間的分層現(xiàn)象并且可防止裂紋的發(fā)生。
[0113] 表面粗趟度指示在處理金屬表面時(shí)形成在表面中的細(xì)小的凸出-凹陷的程度。
[0114] 表面粗趟度是由在通過(guò)處理方法的適當(dāng)工藝中使用的工具形成的、在其表面中的 劃痕和鎊蝕等。在表面粗趟度指示粗趟的程度的情況下,通過(guò)與之垂直的平面來(lái)切割表面 且其切割橫截面具有一些曲線,其中,從曲線的最低點(diǎn)到曲線的最高點(diǎn)的高度表示中也線 平均粗趟度且可由Ra來(lái)表示。
[0115] 在本公開(kāi)的示例性實(shí)施例中,第一端電極3化和第二端電極32b的中也線平均粗 趟度被定義為Ra。
[0116] 具體地,可通過(guò)繪制關(guān)于形成在第一端電極3化和第二端電極32b的一個(gè)表面上 的粗趟度的虛擬中也線來(lái)計(jì)算第一端電極3化和第二端電極32b的中也線平均粗趟度Ra。
[0117] 接著,可基于粗趟的虛擬中也線來(lái)測(cè)量每個(gè)距離(例如,ri、r2、r3、……和ri3),并 接著,如下面的公式所述,可通過(guò)計(jì)算距離的平均值來(lái)計(jì)算第一端電極3化和第二端電極 3化的中也線平均粗趟度Ra。 K牛n牛K H----r 陽(yáng)m] R.a 二^-------^ ?
[0119] 調(diào)節(jié)第一端電極3化和第二端電極32b的中也線平均粗趟度Ra W滿(mǎn)足 200nm《Ra《tp,從而可實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的耐受電壓、提高了的多層陶瓷電子組件與板之間 的粘附力W及優(yōu)異的可靠性的多層陶瓷電子組件。
[0120] 在第一端電極3化和第二端電極32b的表面粗趟度小于200nm的情況下,可發(fā)生 在多層陶瓷電子組件與板之間的分層現(xiàn)象。
[0121] 同時(shí),在第一端電極3化和第二端電極32b的表面粗趟度超過(guò)第一端電極3化和 第二端電極32b的厚度化的情況下,可出現(xiàn)裂紋。
[0122] 根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,陶瓷主體10可包括形成在其上表面上的標(biāo)識(shí)部(未 示出)。
[0123] 如上所述,陶瓷主體10包括形成在其上的標(biāo)識(shí)部,從而在使得多層陶瓷電容器嵌 入板中時(shí),具有更進(jìn)一步減小的厚度的上覆蓋層的部分可被設(shè)置成鄰近應(yīng)用處理器(AP), 由此可縮短電流路徑W減小ESL。
[0124] 例如,嵌入板中的多層陶瓷電子組件的內(nèi)電極的位置鄰近AP,從而可縮短電流路 徑W減小ESL。
[0125] W下,將描述根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的嵌入板中的多層陶瓷電子組件的制造 方法,但本公開(kāi)不限于此。
[0126] 在根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的嵌入板中的多層陶瓷電子組件的制造方法中,首 先,可將包含諸如鐵酸頓炬aTi〇3)粉末等的粉末的漿料涂覆到載體膜上并在載體膜上使?jié){ 料干燥W制備多個(gè)陶瓷生片,由此形成介電層。
[0127] 可通過(guò)混合陶瓷粉末、粘結(jié)劑、溶劑W制備漿料,并通過(guò)刮片法將由此獲得的漿料 形成為具有若干ym的厚度的片(陶瓷生片)來(lái)制造陶瓷生片。
[012引接著,可制備包括按重量計(jì)40份至50份的媒粉(具有0. 1 y m至0. 2 y m的平均 顆粒尺寸)的用于內(nèi)電極的導(dǎo)電膏。
[0129] 在通過(guò)絲網(wǎng)印刷法來(lái)將用于內(nèi)電極的導(dǎo)電膏涂覆到生片W形成內(nèi)電極之后,可堆 疊400層至500層具有形成在其上的內(nèi)電極的生片W形成陶瓷主體10。
[0130] 在根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的多層陶瓷電容器中,可將第一內(nèi)電極21和第二 內(nèi)電極22形成為通過(guò)陶瓷主體10的兩個(gè)端表面來(lái)分別暴露。
[0131] 接著,可將包括第一導(dǎo)電金屬和玻璃的第一基電極和第二基電極形成在陶瓷主體 10的端部上。
[0132] 第一導(dǎo)電金屬不受具體限制,但可W是從由銅(Cu)、銀(Ag)、媒(Ni)和它們的合 金組成的組中選擇的至少一種。
[0133] 玻璃不受具體限制,但可將具有與用在形成通常的多層陶瓷電容器的外電極中的 玻璃相同的組分的材料用作該玻璃。
[0134] 第一基電極和第二基電極可形成在陶瓷主體的端部上,W由此分別電連接到第一 內(nèi)電極和第二內(nèi)電極。
[01巧]接著,第一基電極和第二基電極可包括由形成在其上的第二導(dǎo)電金屬形成的鍛 層。
[0136] 第二導(dǎo)電金屬不受具體限制,但可W是銅(化)。
[0137] 鍛層可由第一端電極和第二端電極構(gòu)成。
[013引將省略具有與根據(jù)本公開(kāi)的上述示例性實(shí)施例的嵌入板中的多層陶瓷電子組件 的特征相同的特征的其他部件的描述。
[0139] W下,盡管將參照發(fā)明示例來(lái)詳細(xì)描述本公開(kāi),但不限于此。
[0140] 檢測(cè)在根據(jù)本公開(kāi)的發(fā)明示例的嵌入板中的多層陶瓷電子組件中的取決于陶瓷 主體10的厚度ts和上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2的等效串聯(lián) 電感巧SL)和翅曲的發(fā)生。
[0141] 通過(guò)相對(duì)于參考等效串聯(lián)電感巧SL。)值的相對(duì)比值來(lái)確定等效串聯(lián)電感巧化)。
[0142] 另外,檢測(cè)取決于第一基電極和第二基電極的厚度的抗?jié)褙?fù)荷的可靠性。
[0143] 此外,為了檢查取決于第一端電極3化和第二端電極32b的厚度的在通過(guò)件加工 中是否發(fā)生缺陷,W及檢查取決于第一端電極3化和第二端電極32b的表面粗趟度的在粘 附表面上的分層的發(fā)生頻率,使具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的板處在用于移動(dòng)電話(huà) 主板的片式組件的通常條件下,例如,在85C的溫度W及85%的相對(duì)濕度下達(dá)30分鐘,并 執(zhí)行要檢測(cè)的每項(xiàng)檢測(cè)。
[0144] 下面的表1至表4示出取決于陶瓷主體10的厚度ts和上覆蓋層的厚度tcl對(duì)下 覆蓋層的厚度tc2的比tcl/tc2的發(fā)生的等效串聯(lián)電感巧SL)和翅曲。[表1]
[0145]
【權(quán)利要求】
1. 一種嵌入板中的多層陶瓷電子組件,所述多層陶瓷電子組件包括: 陶瓷主體,包括介電層并且具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二主表面、彼此相對(duì)的第 一側(cè)表面和第二側(cè)表面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面; 有效層,包括形成為通過(guò)陶瓷主體的兩個(gè)端表面來(lái)交替地暴露的多個(gè)第一內(nèi)電極和第 二內(nèi)電極,所述介電層置于所述多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極之間,W由此在其中形成電 容; 上覆蓋層和下覆蓋層,形成在有效層的上部和下部上;W及 第一外電極和第二外電極,形成在陶瓷主體的兩端上, 其中,第一外電極包括第一基電極和形成在第一基電極上的第一端電極,第二外電極 包括第二基電極和形成在第二基電極上的第二端電極,并且在上覆蓋層的厚度是tcl且下 覆蓋層的厚度是tc2的情況下,滿(mǎn)足0. 10《tcl/tc2《1. 00。
2. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,在與沿陶瓷主體的長(zhǎng)度 方向從在第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極中的最上面的內(nèi)電極繪制的虛擬線對(duì)應(yīng)的第一基電極 和第二基電極的區(qū)域的厚度是ta的情況下,滿(mǎn)足10 y m《ta《50 y m。
3. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,第一端電極和第二端電 極由銅形成。
4. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,在第一端電極和第二端 電極的厚度是化的情況下,滿(mǎn)足化> 5 y m。
5. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,在第一端電極和第 二端電極的表面粗趟度是Ra且第一端電極和第二端電極的厚度是化的情況下,滿(mǎn)足 200nm《Ra《化。
6. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,通過(guò)鍛覆工藝來(lái)形成第 一端電極和第二端電極。
7. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,在陶瓷主體的厚度是ts 的情況下,滿(mǎn)足ts《300ym。
8. 如權(quán)利要求1所述的嵌入板中的多層陶瓷電子組件,其中,所述嵌入板中的多層陶 瓷電子組件還包括形成在陶瓷主體上的標(biāo)識(shí)部。
9. 一種具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,所述印刷電路板包括絕緣板 W及嵌入絕緣板中的多層陶瓷電子組件,所述嵌入絕緣板中的多層陶瓷電子組件包括: 陶瓷主體,包括介電層并且具有彼此相對(duì)的第一主表面和第二主表面、彼此相對(duì)的第 一側(cè)表面和第二側(cè)表面W及彼此相對(duì)的第一端表面和第二端表面; 有效層,包括形成為通過(guò)陶瓷主體的兩個(gè)端表面來(lái)交替地暴露的多個(gè)第一內(nèi)電極和第 二內(nèi)電極,介電層置于所述多個(gè)第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極之間,W由此形成電容; 上覆蓋層和下覆蓋層,形成在有效層的上部和下部中;W及 第一外電極和第二外電極,形成在陶瓷主體的兩端中, 其中,第一外電極包括第一基電極和形成在第一基電極上的第一端電極,第二外電極 包括第二基電極和形成在第二基電極上的第二端電極,并且在上覆蓋層的厚度是tcl且下 覆蓋層的厚度是tc2的情況下,滿(mǎn)足0. 10《tcl/tc2《1. 00。
10. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,在與 沿陶瓷主體的長(zhǎng)度方向從在第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極中的最上面的內(nèi)電極繪制的虛擬線 對(duì)應(yīng)的第一基電極和第二基電極的區(qū)域的厚度是ta的情況下,滿(mǎn)足10 y m《ta《50 y m。
11. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,第一 端電極和第二端電極由銅形成。
12. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,在第 一端電極和第二端電極的厚度是化的情況下,滿(mǎn)足化> Sum。
13. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,在第 一端電極和第二端電極的表面粗趟度是Ra且第一端電極和第二端電極的厚度是化的情況 下,滿(mǎn)足200nm《Ra《化。
14. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,通過(guò) 鍛覆工藝來(lái)形成第一端電極和第二端電極。
15. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,在陶 瓷主體的厚度是ts的情況下,滿(mǎn)足ts《300 y m。
16. 如權(quán)利要求9所述的具有嵌入其中的多層陶瓷電子組件的印刷電路板,其中,陶瓷 主體還包括形成在其上的標(biāo)識(shí)部。
【文檔編號(hào)】H01G4/30GK104465087SQ201410449603
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】李海峻, 金斗永, 李炳華, 鄭鎮(zhèn)萬(wàn) 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社