[发明专利]用于内部电极的导电胶和使用该导电胶的多层陶瓷电子元件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年8月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0091667的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本发明涉及用于内部电极的导电胶，使用该导电胶的多层陶瓷电子元件及其制造方法。

背景技术

作为使用陶瓷材料的电子元件，可以有电容器、电感器、压电元件、变阻器、电热调节器（thermistor）等等。

在这些当中，多层陶瓷电容器（MLCC），具有芯片形状的电容器（condenser），具有诸如紧凑、容量高和易于安装的优点，并且可以轻易地安装在各种电子产品的印刷电路板上，例如掌上电脑（PDAs），手机等，从而在充电和放电中起到重要作用。按照计划的用途及其期望的容量，MLCC有各种尺寸大小和堆积结构。

近来，随着电子产品小型、纤细化的趋势，也已经需要多层陶瓷电容器、电子产品中的必要无源元件（essential passive component）具有超小型化和超高容量。

因此，已经制造了多层陶瓷电容器，其中为了超小型化使介电层和内部电极变薄，并且为了超高容量增加堆积的介电层和内部电极层的数量。

在多层陶瓷电容器中，钛酸钡（BaTiO₃）通常用作介电层的材料，并且镍通常用作内部电极的材料。这里，对于具有超小型化和高容量的产品，使用具有高结晶度的颗粒状钛酸钡和颗粒状镍粉末是十分必要的。

可以通过在陶瓷片材上形成的内部电极层的堆积，以及为了使陶瓷片材致密而在温度为1000℃至1200℃进行的共烧过程（co-firing process）来制备多层陶瓷电容器。然而，颗粒状镍粉末可能被过度焙烧，导致颗粒增大，以致于内部电极的厚度增加，造成对生产小型、纤细化产品的限制。此外，由于在内部电极之间可能形成大的间隙而造成内部电极间不相互连接的不连接现象，内部电极的连接性可能变差，并且容量可能降低。

此外，镍粉末颗粒会有大表面积，高活性，和显著的低烧结初始温度。特别是，在为了防止镍氧化而在无氧气氛下进行烧结过程的情况下，由镍形成的内部电极在400℃以下开始被烧结和收缩；然而，具有相当高烧结温度的陶瓷片材没有被烧结和收缩。

因此，在烧结过程的时候，陶瓷片材和内部电极的收缩行为会是不同的，从而在多层陶瓷电容器中产生相当大量的应力，以致于在产品中可能产生诸如分层、破裂等结构缺陷，导致多层陶瓷电容器制备过程中变差的生产率。

为了解决此问题，镍粉末颗粒表面可以包覆氧化物。

然而，在此情况下，氧化物可能与介电层的陶瓷反应从而获得改变陶瓷特性的额外的作用。此外，当在并不完全分散而是聚结的镍颗粒四周形成了包覆层时，由于收缩在起初的低温下从存在于包覆层内的镍颗粒开始，包覆层可能被破坏并且烧结过程可能进展迅速，以致于氧化物可能被挤压到烧结体的外部。结果，不可能充分地获得抑制镍的烧结的作用。

发明内容

本发明一方面为了制造具有出色可靠性的多层陶瓷电子元件提供了用于内部电极的导电胶，使用此导电胶的多层陶瓷电子元件，以及制备此多层陶瓷电子元件的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于内部电极的导电胶，该导电胶含有：镍（Ni）粉末；基于100重量份镍粉末，含量为5.0-15.0重量份的氧化镍（NiO）粉末；以及有机载体（organic vehicle）。

所述镍粉末的平均颗粒尺寸可以为80nm-200nm。

所述氧化镍粉末的平均颗粒尺寸可以为10nm-50nm。

所述有机载体可以含有乙基纤维素基粘合剂和松油醇（terpineol）。

根据本发明的另一方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：陶瓷体，所述陶瓷体中堆积了多个介电层；和在所述多个介电层的至少一个表面上形成的多个内部电极，其中所述多个内部电极由导电胶形成，所述导电胶含有镍（Ni）粉末，基于100重量份镍粉末，含量为5.0-15.0重量份的氧化镍（NiO）粉末，以及有机载体。

所述内部电极的收缩初始温度可以比陶瓷体的低，并且收缩初始温度可以在700℃以上。

所述多层陶瓷电子元件可以进一步包括在陶瓷体的两端表面形成的且与所述内部电极电连接的外部电极。