用於外部電極的導電膠組合物和使用該導電膠組合物製造的多層陶瓷電子元件的製作方法
2023-10-11 08:11:14 2
用於外部電極的導電膠組合物和使用該導電膠組合物製造的多層陶瓷電子元件的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於外部電極的導電膠組合物以及一種使用該導電膠組合物製造的多層陶瓷電子元件，該用於外部電極的導電膠組合物含有：導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂，以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。本發明提供的導電膠組合物能夠具有低彎曲模量的導電樹脂層，在導電膠組合物應用到外部電極時，能實現具有高可靠性的多層陶瓷電子元件。
【專利說明】用於外部電極的導電膠組合物和使用該導電膠組合物製造的多層陶瓷電子元件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年6月11日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請N0.10-2012-0062253的優先權，該韓國專利申請的公開內容通過引用併入本申請中。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種能夠具有低彎曲模量的用於外部電極的導電膠組合物，以致被應用到具有需要高可靠性的特定規格的產品組，例如電子裝置、高壓產品等時從而吸收衝擊，以及一種使用該導電膠組合物製造的多層陶瓷電子元件。
【背景技術】
[0004]在陶瓷電子元件中，多層陶瓷電容器包括多個層壓介電層，彼此相對布置並有介電層插入其間的內部電極，以及與內部電極電連接的外部電極。
[0005]由於具有例如體積小、高容量、易於安裝等優點，多層陶瓷電容器廣泛地應用在移動通信設備的元件中，例如計算機、PDAs (掌上電腦)、手機等。
[0006]近來，隨著對體積小和多功能電子產品的需求的增加，晶片部件趨向小型化和多功能。因此，增加了對體積小且高容量的多層陶瓷電容器的需求。
[0007]為此，已經製造了通過減少介電層和內部電極層的厚度層壓大量的介電層在其中的多層陶瓷電容器，並且也已減少了外部電極的厚度。
[0008]隨著需要高可靠性的產品，例如汽車、醫療設備等的功能已經數位化，以及已經增加了對許多產品的數位化功能的需求，需要超小型和超高容量的多層陶瓷電容器達到高可靠性以滿足產品可靠性的需求。
[0009]由於外部衝擊，可能引起可靠性降低的一個因素可能是裂紋的產生等。
[0010]因此，為了解決上述詳盡的缺點，在外部電極層和電鍍層之間提供能夠吸收衝擊的導電膠組合物以吸收外部衝擊，從而提高產品的可靠性。
[0011]然而，需要具有高可靠性的多層陶瓷電子元件以致被應用到需要具有高可靠性的特定規格的產品組，例如電子裝置、高壓部件等，因此，外部電極也需要具有更高程度的可靠性。
【發明內容】
[0012]本發明的一個目的提供了一種應用在多層陶瓷電容器的外部電極和電鍍層之間以能夠給予該多層陶瓷電容器高可靠性的導電膠組合物，以及一種具有高可靠性的多層陶瓷電容器。
[0013]根據本發明的一個目的，提供了一種用於外部電極的導電膠組合物，該導電膠組合物含有:導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂(epoxy-based resin)和苯氧基樹脂(phenoxy-based resin)組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
[0014]基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量可以為6-18重量份。
[0015]在所述樹脂混合物中，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量可以為5-20重量％。
[0016]在所述樹脂混合物中，所述環氧基樹脂的含量可以為24.0-28.5重量％。
[0017]在所述樹脂混合物中，所述苯氧基樹脂的含量可以為56.0-66.5重量％。
[0018]所述導電金屬粉末可以由選自由銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種形成。
[0019]根據本發明的另一個目的，提供了一種多層陶瓷電子元件，該多層陶瓷電子元件包括:包括介電層的陶瓷體；在所述陶瓷體內彼此相對地布置的第一和第二內部電極，且所述介電層位於所述第一和第二內部電極之間；與所述第一內部電極電連接的第一外部電極和與所述第二內部電極電連接的第二外部電極；以及在所述第一外部電極和所述第二外部電極上形成的導電樹脂層，其中，所述導電樹脂層含有導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
[0020]基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量可以為6-18重量份。
[0021]在所述樹脂混合物中，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂。的含量可以為5-20重量％
[0022]在所述樹脂混合物中，所述環氧基樹脂的含量可以為24.0-28.5重量％。
[0023]在所述樹脂混合物中，所述苯氧基樹脂的含量可以為56.0-66.5重量％。
[0024]所述導電金屬粉末可以由選自由銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)和銀-鈀(Ag-Pd )組成的組中的至少一種形成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]通過下面結合附圖的詳細說明，將會更清楚地理解本發明上述的和其它的目的、特徵以及其它優點，其中:
[0026]圖1是根據本發明的實施方式說明在用於外部電極的膠的組合物中含有的聚乙烯醇縮甲醛樹脂的結構式的圖；
[0027]圖2是根據本發明的實施方式示意說明多層陶瓷電容器的透視圖；以及
[0028]圖3是沿圖2的Af線的剖面圖。
【具體實施方式】
[0029]下文中，本發明的實施方式將參考附圖詳細描述。然而，本發明可以以多種不同的方式體現，並且不應解釋為被限於本文中設置的實施方式。相反，提供的這些實施方式是為了使本公開將是完整的和全面的，並且將完全地將本發明的範圍傳達給本領域的技術人員。在圖中，為了清楚起見可能誇大了元件的形狀和尺寸，並且整篇將使用同樣的附圖標記以代表相同或相似的元件。
[0030]圖1是根據本發明的實施方式說明在用於外部電極的膠的組合物中含有的聚乙烯醇縮甲醛樹脂的結構式的圖。[0031]本發明的實施方式提供了一種用於外部電極的導電膠組合物，該導電膠組合物含有:導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
[0032]所述導電金屬粉末可以含有任何金屬，沒有限制，只要該金屬可以與第一和第二外部電極電連接即可。例如，所述金屬可以由選自由銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)和銀-鈀(Ag-Pd)組成的組中的至少一種形成。
[0033]基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量可以為6-18重量份。
[0034]當基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量小於6重量份時，可以增加彎曲模量並且可以降低粘合強度，然而當所述樹脂混合物的含量大於18重量份時，電阻率增加，這樣含有所述樹脂混合物的所述導電膠組合物不能作為用於外部電極的膠。
[0035]根據本發明的實施方式，在所述樹脂混合物中，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量可以為5-20重量％。
[0036]在整個所述樹脂混合物中，當所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量小於5重量％時，可以減少彎曲模量，但不能充分減少，然而當所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量大於20重量％時，可以獲得彎曲模量持續減少，但是粘合強度會被降低到不利於引起層間分層現象。
[0037]根據本發明的實施方式，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的分子量沒有特別限制，但可以在40000-54000之間的範圍內。
[0038]根據本發明的實施方式，所述環氧基樹脂和苯氧基樹脂的含量沒有特別限制。然而，在所述樹脂混合物中，所述環氧基樹脂的含量可以為24.0-28.5重量％，以及在所述樹脂混合物中，所述苯氧基樹脂的含量可以為56.0-66.5重量％。
[0039]圖2是根據本發明的實施方式示意說明多層陶瓷電容器的透視圖。
[0040]圖3是沿圖2的A-A'線的剖面圖。
[0041]參考圖2和圖3，本發明的實施方式提供一種多層陶瓷電容器，該多層陶瓷電容器包括:包括介電層的陶瓷體10 ;在所述陶瓷體內彼此相對地布置的第一內部電極21和第二內部電極，且所述介電層位於所述第一和第二內部電極之間；以及與所述第一內部電極21電連接的第一外部電極31和與所述第二內部電極22電連接的第二外部電極32 ;以及分別在所述第一外部電極和所述第二外部電極上形成的導電樹脂層41和42，其中，所述導電樹脂層41和42可以含有導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
[0042]在下文中，根據本發明的實施方式將描述所述多層陶瓷電子元件。特別地，將描述作為所述多層陶瓷電子元件的例子的所述多層陶瓷電容器，但本發明不限於此。
[0043]根據本發明的實施方式，形成所述介電層的原材料沒有特別限制，只要可以從中獲得足夠電容即可，但可以是，例如，鈦酸鋇(BaTiO3)粉末。
[0044]作為形成所述介電層的材料，各種陶瓷添加劑、有機溶劑、增塑劑、粘結劑、分散劑等可以應用於粉末，例如鈦酸鋇(BaTiO3)粉末等，取決於本發明的預期目的。
[0045]形成第一內部電極21和第二內部電極22的材料沒有特別限制，但第一內部電極21和第二內部電極22可以使用由例如銀(Ag)、鉛(Pg)、鉬(Pt)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的至少一種的導電膠組合物形成。
[0046]根據本發明的實施方式，所述多層陶瓷電容器可以包括與第一內部電極21電連接的第一外部電極31和與第二內部電極22電連接的第二外部電極32。
[0047]具有相反極性的所述第一外部電極31和第二外部電極32可以分別與第一內部電極21和第二內部電極22電連接以形成電容。
[0048]根據本發明的實施方式，所述多層陶瓷電容器可以包括在所述第一外部電極31和第二外部電極32上的所述導電樹脂層41和42，所述導電樹脂層41和42含有導電金屬粉末和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂和聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
[0049]根據本發明前述的實施方式，用於外部電極的所述導電樹脂層的特點與所述導電膠組合物的描述重疊，因此，這裡將省略該描述。
[0050]根據本發明的實施方式，在所述第一外部電極31和第二外部電極32上形成含有所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的所述導電樹脂層，這樣可以形成能夠吸收外部衝擊的所述外部電極和可以減少裂紋的產生，從而實現具有出色可靠性的多層陶瓷電子元件。
[0051]下表1顯示了彎曲模量的測量結果，取決於在用於外部電極的所述導電膠組合物中含有的樹脂含量。在整個膠組合物中，所述導電金屬粉末的含量為70重量％，並且使用銀(Ag)粉末作為所述導電金屬粉末。
[0052]具體地，以1:1的比例使用具有1.5 μ m直徑的球形粉末微粒和具有8.5 μ m主軸長度的薄片型粉末微粒作為銀(Ag)粉末。
[0053]使用丁基卡必醇乙酸酯(butyl cab i to I acetate) (BCA)和丙二醇甲醚(PGM ME)作為溶劑。
[0054]在對比例和實施例中，在兩個例子中樹脂含量不同，但其他條件完全相同。測量在
25°C的溫度下進行。
[0055]表1
[0056]
【權利要求】
1.一種用於外部電極的導電膠組合物，該導電膠組合物含有: 導電金屬粉末；和 樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
2.根據權利要求1所述的用於外部電極的導電膠組合物，其中，基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量為6-18重量份。
3.根據權利要求1所述的用於外部電極的導電膠組合物，其中，在所述樹脂混合物中，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量為5-20重量％。
4.根據權利要求1所述的用於外部電極的導電膠組合物，其中，在所述樹脂混合物中，所述環氧基樹脂的含量為24.0-28.5重量％。
5.根據權利要求1所述的用於外部電極的導電膠組合物，其中，在所述樹脂混合物中，所述苯氧基樹脂的含量為56.0-66.5重量％。
6.根據權利要求1所述的用於外部電極的導電膠組合物，其中，所述導電金屬粉末由選自由銀、銅、鎳和銀-鈀組成的組中的至少一種形成。
7.一種多層陶瓷電子元件，該多層陶瓷電子元件包括: 包括介電層的陶瓷體； 在所述陶瓷體內彼此相對地布置的第一和第二內部電極，且所述介電層位於所述第一和第二內部電極之間； 與所述第一內部電極電連接的第一外部電極和與所述第二內部電極電連接的第二外部電極；以及 在所述第一外部電極和所述第二外部電極上形成的導電樹脂層， 其中，所述導電樹脂層含有導電金屬粉末；和樹脂混合物，該樹脂混合物含有選自由環氧基樹脂和苯氧基樹脂組成的組中的至少一種樹脂以及聚乙烯醇縮甲醛樹脂。
8.根據權利要求7所述的多層陶瓷電子元件，其中，基於100重量份的所述導電金屬粉末，所述樹脂混合物的含量為6-18重量份。
9.根據權利要求7所述的多層陶瓷電子元件，其中，在所述樹脂混合物中，所述聚乙烯醇縮甲醛樹脂的含量為5-20重量％。
10.根據權利要求7所述的多層陶瓷電子元件，其中，在所述樹脂混合物中，所述環氧基樹脂的含量為24.0-28.5重量％。
11.根據權利要求7所述的多層陶瓷電子元件，其中，在所述樹脂混合物中，所述苯氧基樹脂的含量為56.0-66.5重量％。
12.根據權利要求7所述的多層陶瓷電子元件，其中，所述導電金屬粉末由選自由銀、銅、鎳和銀-鈀組成的組中的至少一種形成。
【文檔編號】H01B1/22GK103489500SQ201310231387
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2012年6月11日
【發明者】趙在春, 田喜善, 李春根 申請人:三星電機株式會社