CN103035404A - 多层陶瓷电子元件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多层陶瓷电子元件及其制备方法。所述多层陶瓷电子元件包括：包括电介质层的陶瓷主体；在陶瓷主体中彼此相对设置的第一内部电极和第二内部电极；以及第一外部电极和第二外部电极，其中，所述第一外部电极和第二外部电极包括导电金属和玻璃，且当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35%-80%。本发明能够获得通过提高芯片气密性而具有增强的可靠性的多层陶瓷电子元件。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年8月29日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2011-0086523和2011年12月2日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2011-0128412的优先权，在此通过引用将这两个申请的全部内容并入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种通过提高芯片气密性（chip air-tightness）而具有增强的可靠性的多层陶瓷电子元件及其制备方法。
背景技术
近来，随着电子产品的小型化，多层陶瓷电子元件同样被要求小型化，同时要求具有高容量。
根据多层陶瓷电子元件要具有小尺寸和高容量的要求，多层陶瓷电子元件的外部电极也日益变薄。
外部电极浆料（external electrode paste）可以使用导电金属如铜（Cu）作为主要材料以保证芯片气密性、芯片内的电连接性；且可以使用玻璃作为辅助材料以在金属被烧结而压缩时填充空隙并为外部电极和芯片提供结合力。
但是，在外部电极浆料中的玻璃含量不足的情况下，芯片气密性会存在缺陷。假如添加过量的玻璃来弥补该缺陷，玻璃可能会从表面被洗脱而导致镀层存在缺陷。
尤其是随着外部电极日益变薄，获得理想紧密度（或密度）的产品变得艰难，而且根据玻璃的高温性能特征，玻璃的缺少或者过量都会导致缺陷产品增加的可能性。
另外，在应用外部电极的小型多层陶瓷电子元件是薄的的情况下，由于其边缘部分（corner portion）的外部电极厚度比较薄，边缘覆盖（cornercoverage）不好，导致电镀液渗入其中。
发明内容
本发明一方面提供一种通过提高芯片气密性而具有增强的可靠性的多层陶瓷电子元件及其制备方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：包括电介质层的陶瓷主体；在陶瓷主体中彼此相对设置并且之间***有电介质层的第一内部电极和第二内部电极；以及与第一内部电极电连接的第一外部电极和与第二内部电极电连接的第二外部电极，其中，所述第一外部电极和第二外部电极包括导电金属和玻璃，且当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35-80%。
所述玻璃的含量与导电金属的含量的比值可以在0.3-2.0范围内。
所述第一外部电极和第二外部电极可以通过浆料的施用来形成，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒。
所述导电金属可以为选自由铜（Cu）、镍（Ni）、银（Ag）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的一种或多种。
所述玻璃可以在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：包括电介质层的陶瓷主体；在陶瓷主体中彼此相对设置并且之间***有电介质层的第一内部电极和第二内部电极；以及与第一内部电极电连接的第一外部电极和与第二内部电极电连接的第二外部电极，其中，所述第一外部电极和第二外部电极包括导电金属和玻璃，所述玻璃的含量与导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内，且所述第一外部电极和第二外部电极通过浆料的施用来形成，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒。
当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积可以占中间部分总面积的35-80%。
导电金属可以为选自由铜（Cu）、镍（Ni）、银（Ag）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的一种或多种。
所述玻璃可以在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
根据本发明的另一方面，提供了一种多层陶瓷电子元件的制备方法，该方法包括：制备陶瓷主体，所述陶瓷主体包括电介质层、彼此相对设置的第一内部电极和第二内部电极，而所述电介质层***在所述第一内部电极和第二内部电极之间；制备含有导电金属和玻璃的外部电极浆料，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述导电金属包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，所述玻璃的含量与所述导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内；在陶瓷主体上施用外部电极浆料以与第一内部电极和第二内部电极电连接；并烧结陶瓷主体以形成第一外部电极和第二外部电极。
当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积可以占中间部分总面积的35-80%。
所述导电金属可以为选自由铜（Cu）、镍(Ni)、银(Ag)和银-钯(Ag-Pd)组成的组中的一种或多种。
所述玻璃可以在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
所述陶瓷主体的烧结可以在750℃以下进行。
附图说明
以下结合附图的详细描述将使本发明的上述和其它方面、特征和其它优点能够更清晰地被理解，其中：
图1是根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容（MLCC）的示意图；
图2为沿图1中的A-A'线的MLCC的横截面示图；
图3为说明根据本发明另一实施方式的MLCC的制备方法的工艺流程图；以及
图4是显示根据本发明实施方式的多层陶瓷电容横截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
本发明可以呈现多种不同的形式，且不应该理解成受限于此处提出的实施方式。相反，提供这些实施方式以便使得本发明全面和完整地公开，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，可以扩大形状和尺寸，并且全文中以相同的参考数字表示相同的或相似的元件。
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细地描述。
图1为表示根据本发明实施方式的多层陶瓷电容（MLCC）的示意图。
图2为沿图1中的A-A'线的MLCC的横截面示图。
参考图1和图2，根据本发明实施方式的多层陶瓷电子元件可以包括：包括电介质层1的陶瓷主体10；在陶瓷主体10中彼此相对设置并且之间***有电介质层1的第一内部电极21和第二内部电极22；以及与第一内部电极21电连接的第一外部电极31和与第二内部电极22电连接的第二外部电极32，其中，所述第一外部电极31和第二外部电极32包括导电金属和玻璃，且当第一外部电极31和第二外部电极32中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35-80%。
以下，将对根据本发明实施方式的多层陶瓷电子元件进行详细地描述，且在这种情况下，以多层陶瓷电容（MLCC）作为多层陶瓷电子元件的实例，但是本发明并不限于此。
根据本发明实施方式的多层陶瓷电容（MLCC），在图1中，定义“长度方向”是“L”方向，“宽度方向”是“W”方向，且“厚度方向”是“T”方向。在此，使用的“厚度方向”可以与堆叠电介质层的“层压方向”的概念相同。
根据本发明的实施方式，对用于形成电介质层1的原料并没有特别限制，只要能够获得足够的电容即可。例如，电介质层1的原料可以是粉末如钛酸钡（BaTiO3）。
对于电介质层1的材料，根据本发明的目的，可以将各种材料如陶瓷添加剂、有机溶剂、可塑剂、粘接剂、分散剂等添加到粉末如钛酸钡(BaTiO3)等中。
对用于形成第一内部电极21和第二内部电极22的材料并没有特别限制。例如，所述第一内部电极21和第二内部电极22可以通过使用包括银(Ag)、铅(Pb)、铂(Pt)、镍(Ni)和铜(Cu)中的一种或多种的导电浆料而形成。
根据本发明实施方式的MLCC可以包括与第一内部电极21电连接的第一外部电极31和与第二内部电极22电连接的第二外部电极32。
所述第一外部电极31和第二外部电极32可以分别与第一内部电极21和第二内部电极22电连接，从而形成电容，且所述第二外部电极32可以与不同于第一外部电极31的电位（potential）相连。
根据本发明的实施方式，所述第一外部电极31和第二外部电极32包括导电金属和玻璃，且当第一外部电极31和第二外部电极32中的至少一个在厚度方向上被分为三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积可以占中间部分总面积的35-80%。
所述导电金属可以为，例如，选自由铜（Cu）、镍（Ni）、银（Ag）和银-钯（Pd）中的一种或多种，但是本发明并不限于此。
测量玻璃面积的位置可以为，例如，当第一外部电极31和第二外部电极32在厚度方向上被分为三个相等的部分时的中间部分31b和32b，但是本发明并不特别限于此。
在此，第一外部电极和第二外部电极的厚度可以指在长度方向上从陶瓷主体10两端到第一外部电极和第二外部电极的距离，或在厚度方向陶瓷主体10上下表面到第一外部电极和第二外部电极的距离。
对所述玻璃面积的测量并没有特别限制。然而，例如，可以测量中间部分31b和32b的150μm×10μm(宽×长)区域的玻璃面积与中间部分31b和32b的150μm×10μm(宽×长)区域面积的比值。
例如，当第一外部电极31和第二外部电极32在厚度方向上被分为三个相等的部分时，中间部分31b和32b的玻璃面积相比于中间部分31b和32b的总面积可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)在其长度方向上扫描MLCC的横截面图像而测量，如图2所示。
具体地，通过SEM，在宽度(W)方向上的中间部分断面的长度和厚度方向(L-T)上，扫描MLCC横截面图像提取的外部电极面积，如图2所示，外部电极横截面中的玻璃面积相比于外部电极横截面的总面积可以被测量。
因为所述玻璃的面积满足35-80%，尽管玻璃的含量过快增加会使外部电极变薄，陶瓷主体10还能够拥有良好的气密性。
特别地，玻璃可以加速导电金属的烧结，并在陶瓷主体10和外部电极之间具有黏合剂的作用，特别地，未被导电金属填充的空隙可以被玻璃填充，以弥补芯片气密性。
根据本发明的实施方式，由于第一外部电极31和第二外部电极32中包括的玻璃的面积急剧增大，陶瓷主体10能够拥有良好的气密性。
因此，能够改善根据本发明实施方式的MLCC的高温绝缘电阻(IR)特征，从而获得可靠性。
同时，按照外部电极的变薄，外部电极边缘部分的厚度减小，使得紧密度降低，造成电镀液渗入陶瓷主体中。
然而，根据本发明的实施方式，虽然外部电极边缘部分的厚度减小，但由于玻璃的面积增加，因此边缘部分的紧密度增强，从而防止了由电镀液渗入引起的可靠性的降低。
当玻璃的面积低于35%时，由于玻璃的含量低，不能获得根据本发明实施方式的陶瓷主体的气密性而导致可靠性的降低。
同时，当玻璃的面积超过80%时，由于玻璃的含量过多，导电金属被转移，从而导致外部电极的边缘部分被破坏，并由于玻璃洗脱（glass elution）导致非镀层缺陷或者由于内外电极间连接性的退化导致容量触点（capacitorcontact）的退化。
在此，至于可靠性的检测，当在高温和高湿度条件下以额定电压(或高于额定电压的电压)来进行评价时，在高温条件下改变额定电压来进行评价，且在芯片（如以电容作为绝缘体）中，可以基于绝缘电阻值的变化测量可靠性。当缺陷如裂痕等产生时，绝缘电阻值增加，从而引起缺陷。
同时，可以通过将多层陶瓷电容浸泡在能熔化锡(Sn)的焊接罐（solderpot）中来确定缺陷性非镀层（defective non-plating），将多层陶瓷电容从焊接罐中移出，然后观察锡(Sn)层被除去以及未形成镀镍层的部分。也可以通过使用X-射线荧光光谱(XRF)来确定缺陷性非镀层。
容量触点是确定内部电极和外部电极间的连接性的标准。每一个多层陶瓷电容都有额定的电容，且在此，基于连接性的确定，当内部电极和外部电极之间的连接性下降时，电容可能低于额定电容。一般地，当非导体（nonconductor）包括大量的玻璃时，会阻碍内部电极和外部电极之间的连接。
根据本发明的实施方式，玻璃含量与导电金属含量的比值在0.3-2.0范围内，但是本发明并不特别限于此。
由于第一外部电极31和第二外部电极32包括含量与导电金属含量比值在0.3-2.0范围内的玻璃，尽管玻璃的含量过快增加会导致外部电极变薄，陶瓷主体10还能够拥有良好的气密性。
因此，能够改善根据本发明实施方式的MLCC的高温绝缘电阻(IR)特征，从而获得可靠性。
同时，尽管外部电极边缘部分的厚度减小，但由于玻璃的含量增加，因此边缘部分的紧密度增强，从而防止了由电镀液的渗入引起的可靠性的降低。
当玻璃含量与导电金属含量的比值低于0.3时，由于玻璃含量低，不能获得根据本发明实施方式的陶瓷主体的气密性。
同时，当玻璃含量与导电金属含量的比值超过2.0时，由于玻璃成分过多，导电金属被转移，从而导致外部电极的边缘部分被破坏，并由于玻璃洗脱导致非镀层缺陷或者由于内外电极间连接性的退化导致容量触点的退化。
可以通过浆料的施用形成第一外部电极31和第二外部电极32，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，但本发明并不特别限于此。
根据本发明的实施方式，为了防止由第一外部电极31和第二外部电极32包括的玻璃的含量增加引起的连接性缺陷，可以通过施用包括不同尺寸的金属颗粒的浆料而形成第一外部电极31和第二外部电极32。
由于通过浆料的施用形成第一外部电极31和第二外部电极32，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，尽管玻璃的含量增加，但并不会引起可靠性的降低。
同时，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料可以包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.1μm以上的导电金属颗粒，但是导电颗粒的平均颗粒直径和含量并不特别限于此。
详细地，由于以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料可以含有10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，可以在烧结外部电极过程中软化玻璃之前形成铜镍（Cu-Ni）合金。
因此，根据本发明的实施方式，尽管第一外部电极31和第二外部电极32包括含量增加的玻璃，在外部电极和内部电极之间并不会产生缺陷性连接。
当含有的平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒低于10重量份时，与达到外部电极和内部电极的金属粉末间的合金形成温度下的速度相比，玻璃被软化转移到接口（interface）的速度增加，从而导致了外部电极和内部电极间的连接性缺陷。
同时，当含有的平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒高于90重量份时，具有平均颗粒直径为0.3μm以下的金属粉末会被过度烧结，引起玻璃从表面洗脱，从而产生缺陷性镀层和缺陷性芯片结合（defective chipbonding）。
所述玻璃可以在第一外部电极31和第二外部电极32中的至少一个中均匀地分布。
因此，外部电极的紧密度或密度增强，陶瓷主体10的气密性增强。所以，根据本发明的实施方式，可以获得具有良好可靠性的多层陶瓷电容。
根据本发明实施方式的多层陶瓷电子元件包括：包括电介质层1的陶瓷主体10；在陶瓷主体10中彼此相对设置并且之间***有电介质层1的第一内部电极21和第二内部电极22；以及与第一内部电极21电连接的第一外部电极31和与第二内部电极22电连接的第二外部电极32，其中，所述第一外部电极31和第二外部电极32包括导电金属和玻璃，玻璃含量与导电金属含量的比值在0.3-2.0范围内，且通过浆料的施用形成第一外部电极31和第二外部电极32，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒。
当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积可以占中间部分总面积的35%-80%。
所述导电金属可以为选自由铜（Cu）、镍（Ni）、银（Ag）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的至少一种。
所述玻璃可以在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
关于多层陶瓷电子元件的特征描述，将省略与根据上述实施方式的多层陶瓷电子元件重叠的部分。
图3为说明根据本发明另一实施方式的MLCC的制备方法的工艺流程图。
如图3所示，根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电子元件的制备方法可以包括：制备陶瓷主体，所述陶瓷主体包括电介质层、彼此相对设置的第一内部电极和第二内部电极，而所述电介质层***在所述第一内部电极和第二内部电极之间；制备含有导电金属和玻璃的外部电极浆料，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述导电金属包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，所述玻璃的含量与所述导电金属含量的比值在0.3-2.0范围内；在陶瓷主体上施用外部电极浆料以与第一内部电极和第二内部电极电连接；并烧结陶瓷主体以形成第一外部电极和第二外部电极。
在描述根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电子元件的制备方法时，将省略关于与根据上述实施方式的多层陶瓷电子元件重复的描述。
下文中，将以多层陶瓷电容器(MLCC)为例子更详细地描述根据本发明另一实施方式的多层陶瓷电子元件的制备方法，但是本发明并不限于此。
首先，包括电介质层1、彼此相对设置的第一内部电极21和第二内部电极22的陶瓷主体10，而所述电介质层1***在第一内部电极和第二内部电极间。
可以将所述电介质层1形成为陶瓷生片（ceramic green sheet），且在这种情况下，按照以下方式制备陶瓷生片。通过使用篮式砂磨机（basket mill）将粉末如钛酸钡(BaTiO3)等与陶瓷添加剂、有机溶剂、可塑剂、粘接剂和分散剂混合以形成浆液（slurry），并将浆液施用至载体膜上，然后干燥而形成几个微米(μm)厚的陶瓷生片。
将导电浆料分散在陶瓷生片上，且在导电浆料上橡胶滚轴（squeegee）以一个方向移动，从而形成内部电极层。
其中，所述导电浆料可以由贵重金属如银（Ag）、铅（Pb）、铂（Pt）等，以及金属如镍（Ni）或铜(Cu)中的一种或者至少两种组合制得。
在这种方式中，在内部电极层形成之后，将陶瓷生片与载体膜分开，并可以层压多个陶瓷生片以形成生片叠层（green sheet lamination）。
然后，在高温和高压下压缩生片叠层，接着通过剪切步骤将压缩的生片叠层剪切成特定的尺寸，从而制得陶瓷主体。
接着，制备包括导电金属和玻璃的外部电极浆料，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述导电金属包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，所述玻璃的含量与所述导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内。
以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述外部电极浆料可以包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为1.0μm以上的导电金属颗粒。
所述导电金属可以为选自由铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的一种或多种。
然后，可以将外部电极浆料施用于陶瓷主体10上以与第一内部电极21和第二内部电极22电连接。
最后，所述陶瓷主体10被烧结而形成第一外部电极31和第二外部电极32。
陶瓷主体10的烧结可以在750℃以下的温度下进行。
根据本发明的实施方式，尽管第一外部电极31和第二外部电极32包括增加含量的玻璃，陶瓷主体10可以在750℃以下的温度下烧结，从而防止内外电极之间的连接性缺陷。
尤其，以100重量份的导电金属为基准，所述外部电极浆料可以包括10-90重量份的导电金属，所述导电金属包括具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，且由于优良颗粒（fine particles）的使用，为了防止导电金属的低温烧结，陶瓷主体10可以在低温下被烧结。
因此，根据本发明的实施方式，可以在烧结外部电极过程中软化玻璃之前形成铜镍（Cu-Ni）合金。
因此，尽管第一外部电极31和第二外部电极32包括含量增加的玻璃，在外部电极和内部电极之间并不会产生缺陷性连接。
下文中，将通过实施例更加详细地描述本发明，而本发明并不限于此。
实施例用来测试关于多层陶瓷电容（MLCC）的电极连接性、缺陷性镀层、缺陷性芯片结合和可靠性，所述多层陶瓷电容包括第一外部电极和第二外部电极，其中，通过使用包括导电金属和玻璃的外部电极浆料形成第一外部电极和第二外部电极，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述导电金属包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，所述玻璃的含量与所述导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内，且当各第一外部电极和第二外部电极在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35-80%。
根据实施例的MLCC通过以下步骤制得。
首先，将含有粉末如钛酸钡（BaTiO3）等的浆液施用于载体膜上，然后干燥以制备多个陶瓷生片，从而形成多个电介质层。
接下来，制备用于内部电极的导电浆料，该导电浆料包括平均尺寸在0.05-0.2μm的镍颗粒。
通过丝网印刷方法将用于内部电极的导电浆料施用于多个陶瓷生片上以形成内部电极，且将50个内部电极层压而形成叠层。
此后，叠层被压缩和剪切而生成具有2012规格尺寸的芯片，并在1050-1200℃的温度范围内和等于或少于0.1%的H2还原性气氛下烧结芯片。
然后，形成外部电极，使得当各外部电极在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的20-90%，接着进行如电镀等过程，从而制得MLCC。
在下表1中，根据MLCC外部电极中包括的玻璃含量和铜（Cu）金属含量的比值，对陶瓷主体和外部电极间的连接性、缺陷性镀层、缺陷性芯片结合和可靠性进行比较。
[表1]
参照表1，对比例1包括的玻璃的含量与铜（Cu）金属含量的比值是0.2。可以看出，芯片结合存在缺陷，而且绝缘电阻（IR）测试也存在缺陷。
另外，对比例2包括的玻璃的含量与铜（Cu）金属含量的比值是2.1，可以看出，陶瓷主体和外部电极间的连接性、镀层和芯片结合都存在缺陷，而且高温绝缘电阻（IR）测试也存在缺陷。
同时，实施例1-4能够满足本发明的数值范围要求。可以看出，实施例1-4中在陶瓷主体和外部电极间的连接性、缺陷性镀层、缺陷性芯片结合和可靠性方面都具有良好的测试结果。
在下表2中，根据铜（Cu）金属颗粒的平均颗粒直径，将陶瓷主体和外部电极间的连接性、缺陷性镀层、缺陷性芯片结合和可靠性进行比较。
[表2]
参照表2，对比例3包括100重量份的平均颗粒直径在1.0μm以上的金属颗粒，可以看出，陶瓷主体和外部电极间的连接性存在缺陷，使得电容不能产生。
对比例4包括100重量份的平均颗粒直径在0.3μm以下的金属颗粒，可以看出，镀层和芯片结合都存在缺陷。
同时，实施例5-9能够满足本发明的数值范围要求。可以看出，实施例5-9中在陶瓷主体和外部电极间的连接性、缺陷性镀层、缺陷性芯片结合和可靠性方面都具有良好的测试结果。
在下表3中，当外部电极在厚度方向上被分为3个相等的部分时，根据中间部分中玻璃的面积与中间部分总面积的比值，将可靠性、缺陷性镀层和容量触点进行比较。
[表3]
参照表3，可以看出当中间部分中玻璃的面积分别为中间部分总面积的20%、25%和30%时，由于绝缘电阻增加，可靠性降低。
也可以看出，当中间部分中玻璃的面积分别为中间部分总面积的85%和90%时，镀层和容量触点都存在缺陷。
同时，可以看出，当中间部分中玻璃的面积分别为中间部分总面积的35%和80%时，根据陶瓷主体和外部电极间的连接性、缺陷性镀层和可靠性，在容量触点测试方面获得了良好的结果。
总之，根据本发明的实施方式，获得的多层陶瓷电子元件具有良好的陶瓷主体和外部电极间的连接性和高可靠性，不存在缺陷性镀层或者缺陷芯片结合。
即多层陶瓷电子元件通过提高芯片气密性而具有增强的可靠性。
图4是显示根据本发明实施方式的多层陶瓷电容横截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
参照图4，可以看出，根据本发明实施方式的多层陶瓷电容外部电极的横截面中玻璃3的含量与导电金属2含量的比值明显增加，增强了芯片气密性，而获得了良好的可靠性。
另外，可以看出，玻璃3在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
如上所述，根据本发明的实施方式，通过使用具有增加量的玻璃的外部电极浆料而形成外部电极，从而通过提高芯片气密性获得了可靠性增强的多层陶瓷电子元件。
虽然已经结合实施方式展示并描述了本发明，但明显的是，在不脱离本发明随附权利要求所限定的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对其进行修改和改变。
Claims (14)
1.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：
包括电介质层的陶瓷主体；
在陶瓷主体中彼此相对设置并且之间***有电介质层的第一内部电极和第二内部电极；和
与第一内部电极电连接的第一外部电极和与第二内部电极电连接的第二外部电极；
其中，所述第一外部电极和第二外部电极包括导电金属和玻璃，且当第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35%-80%。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述玻璃的含量与导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述第一外部电极和第二外部电极通过浆料的施用来形成，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述导电金属为选自由铜、镍、银和银-钯组成的组中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述玻璃在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
6.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：
包括电介质层的陶瓷主体；
在陶瓷主体中彼此相对设置并且之间***有电介质层的第一内部电极和第二内部电极；和
与第一内部电极电连接的第一外部电极和与第二内部电极电连接的第二外部电极；
其中，所述第一外部电极和第二外部电极包括导电金属和玻璃，所述玻璃的含量与导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内，且所述第一外部电极和第二外部电极通过浆料的施用来形成，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述浆料包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒。
7.根据权利要求6所述的多层陶瓷电子元件，其中，当所述第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35%-80%。
8.根据权利要求6所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述导电金属为选自由铜、镍、银和银-钯组成的组中的一种或多种。
9.根据权利要求6所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述玻璃在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
10.一种多层陶瓷电子元件的制备方法，该方法包括：
制备陶瓷主体，所述陶瓷主体包括电介质层、彼此相对设置的第一内部电极和第二内部电极，而所述电介质层***在所述第一内部电极和第二内部电极之间；
制备含有导电金属和玻璃的外部电极浆料，以100重量份的导电金属颗粒为基准，所述导电金属包括10-90重量份的具有平均颗粒直径为0.3μm以下的导电金属颗粒，所述玻璃的含量与所述导电金属的含量的比值在0.3-2.0范围内；
在陶瓷主体上施用外部电极浆料，以与第一内部电极和第二内部电极电连接；和
烧结陶瓷主体以形成第一外部电极和第二外部电极。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述第一外部电极和第二外部电极中的至少一个在厚度方向上被分成三个相等的部分时，三个相等的部分的中间部分中玻璃的面积占中间部分总面积的35%-80%。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述导电金属为选自由铜、镍、银和银-钯组成的组中的一种或多种。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述玻璃在第一外部电极和第二外部电极中的至少一个中均匀地分布。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述陶瓷主体的烧结在750℃以下进行。
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