CN103489500A - 用于外部电极的导电胶组合物和使用该导电胶组合物制造的多层陶瓷电子元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于外部电极的导电胶组合物以及一种使用该导电胶组合物制造的多层陶瓷电子元件，该用于外部电极的导电胶组合物含有：导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂，以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。本发明提供的导电胶组合物能够具有低弯曲模量的导电树脂层，在导电胶组合物应用到外部电极时，能实现具有高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2012年6月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0062253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
本发明涉及一种能够具有低弯曲模量的用于外部电极的导电胶组合物，以致被应用到具有需要高可靠性的特定规格的产品组，例如电子装置、高压产品等时从而吸收冲击，以及一种使用该导电胶组合物制造的多层陶瓷电子元件。
背景技术
在陶瓷电子元件中，多层陶瓷电容器包括多个层压介电层，彼此相对布置并有介电层***其间的内部电极，以及与内部电极电连接的外部电极。
由于具有例如体积小、高容量、易于安装等优点，多层陶瓷电容器广泛地应用在移动通信设备的元件中，例如计算机、PDAs（掌上电脑）、手机等。
近来，随着对体积小和多功能电子产品的需求的增加，芯片部件趋向小型化和多功能。因此，增加了对体积小且高容量的多层陶瓷电容器的需求。
为此，已经制造了通过减少介电层和内部电极层的厚度层压大量的介电层在其中的多层陶瓷电容器，并且也已减少了外部电极的厚度。
随着需要高可靠性的产品，例如汽车、医疗设备等的功能已经数字化，以及已经增加了对许多产品的数字化功能的需求，需要超小型和超高容量的 多层陶瓷电容器达到高可靠性以满足产品可靠性的需求。
由于外部冲击，可能引起可靠性降低的一个因素可能是裂纹的产生等。
因此，为了解决上述详尽的缺点，在外部电极层和电镀层之间提供能够吸收冲击的导电胶组合物以吸收外部冲击，从而提高产品的可靠性。
然而，需要具有高可靠性的多层陶瓷电子元件以致被应用到需要具有高可靠性的特定规格的产品组，例如电子装置、高压部件等，因此，外部电极也需要具有更高程度的可靠性。
发明内容
本发明的一个目的提供了一种应用在多层陶瓷电容器的外部电极和电镀层之间以能够给予该多层陶瓷电容器高可靠性的导电胶组合物，以及一种具有高可靠性的多层陶瓷电容器。
根据本发明的一个目的，提供了一种用于外部电极的导电胶组合物，该导电胶组合物含有：导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂（epoxy-based resin）和苯氧基树脂（phenoxy-based resin）组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量可以为6-18重量份。
在所述树脂混合物中，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的含量可以为5-20重量%。
在所述树脂混合物中，所述环氧基树脂的含量可以为24.0-28.5重量%。
在所述树脂混合物中，所述苯氧基树脂的含量可以为56.0-66.5重量%。
所述导电金属粉末可以由选自由银（Ag）、铜（Cu）、镍（Ni）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的至少一种形成。
根据本发明的另一个目的，提供了一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷 电子元件包括：包括介电层的陶瓷体；在所述陶瓷体内彼此相对地布置的第一和第二内部电极，且所述介电层位于所述第一和第二内部电极之间；与所述第一内部电极电连接的第一外部电极和与所述第二内部电极电连接的第二外部电极；以及在所述第一外部电极和所述第二外部电极上形成的导电树脂层，其中，所述导电树脂层含有导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量可以为6-18重量份。
在所述树脂混合物中，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂。的含量可以为5-20重量%
在所述树脂混合物中，所述环氧基树脂的含量可以为24.0-28.5重量%。
在所述树脂混合物中，所述苯氧基树脂的含量可以为56.0-66.5重量%。
所述导电金属粉末可以由选自由银（Ag）、铜（Cu）、镍（Ni）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的至少一种形成。
附图说明
通过下面结合附图的详细说明，将会更清楚地理解本发明上述的和其它的目的、特征以及其它优点，其中：
图1是根据本发明的实施方式说明在用于外部电极的胶的组合物中含有的聚乙烯醇缩甲醛树脂的结构式的图；
图2是根据本发明的实施方式示意说明多层陶瓷电容器的透视图；以及
图3是沿图2的A-A′线的剖面图。
具体实施方式
下文中，本发明的实施方式将参考附图详细描述。然而，本发明可以以多种不同的方式体现，并且不应解释为被限于本文中设置的实施方式。相反，提供的这些实施方式是为了使本公开将是完整的和全面的，并且将完全地将本发明的范围传达给本领域的技术人员。在图中，为了清楚起见可能夸大了元件的形状和尺寸，并且整篇将使用同样的附图标记以代表相同或相似的元件。
图1是根据本发明的实施方式说明在用于外部电极的胶的组合物中含有的聚乙烯醇缩甲醛树脂的结构式的图。
本发明的实施方式提供了一种用于外部电极的导电胶组合物，该导电胶组合物含有：导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
所述导电金属粉末可以含有任何金属，没有限制，只要该金属可以与第一和第二外部电极电连接即可。例如，所述金属可以由选自由银（Ag）、铜（Cu）、镍（Ni）和银-钯（Ag-Pd）组成的组中的至少一种形成。
基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量可以为6-18重量份。
当基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量小于6重量份时，可以增加弯曲模量并且可以降低粘合强度，然而当所述树脂混合物的含量大于18重量份时，电阻率增加，这样含有所述树脂混合物的所述导电胶组合物不能作为用于外部电极的胶。
根据本发明的实施方式，在所述树脂混合物中，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的含量可以为5-20重量%。
在整个所述树脂混合物中，当所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的含量小于5重量%时，可以减少弯曲模量，但不能充分减少，然而当所述聚乙烯醇缩甲醛 树脂的含量大于20重量%时，可以获得弯曲模量持续减少，但是粘合强度会被降低到不利于引起层间分层现象。
根据本发明的实施方式，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的分子量没有特别限制，但可以在40000-54000之间的范围内。
根据本发明的实施方式，所述环氧基树脂和苯氧基树脂的含量没有特别限制。然而，在所述树脂混合物中，所述环氧基树脂的含量可以为24.0-28.5重量%，以及在所述树脂混合物中，所述苯氧基树脂的含量可以为56.0-66.5重量%。
图2是根据本发明的实施方式示意说明多层陶瓷电容器的透视图。
图3是沿图2的A-A′线的剖面图。
参考图2和图3，本发明的实施方式提供一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器包括：包括介电层的陶瓷体10；在所述陶瓷体内彼此相对地布置的第一内部电极21和第二内部电极，且所述介电层位于所述第一和第二内部电极之间；以及与所述第一内部电极21电连接的第一外部电极31和与所述第二内部电极22电连接的第二外部电极32；以及分别在所述第一外部电极和所述第二外部电极上形成的导电树脂层41和42，其中，所述导电树脂层41和42可以含有导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
在下文中，根据本发明的实施方式将描述所述多层陶瓷电子元件。特别地，将描述作为所述多层陶瓷电子元件的例子的所述多层陶瓷电容器，但本发明不限于此。
根据本发明的实施方式，形成所述介电层的原材料没有特别限制，只要可以从中获得足够电容即可，但可以是，例如，钛酸钡（BaTiO3）粉末。
作为形成所述介电层的材料，各种陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘 结剂、分散剂等可以应用于粉末，例如钛酸钡（BaTiO3）粉末等，取决于本发明的预期目的。
形成第一内部电极21和第二内部电极22的材料没有特别限制，但第一内部电极21和第二内部电极22可以使用由例如银（Ag）、铅（Pg）、铂（Pt）、镍（Ni）和铜（Cu）中的至少一种的导电胶组合物形成。
根据本发明的实施方式，所述多层陶瓷电容器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。
具有相反极性的所述第一外部电极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电连接以形成电容。
根据本发明的实施方式，所述多层陶瓷电容器可以包括在所述第一外部电极31和第二外部电极32上的所述导电树脂层41和42，所述导电树脂层41和42含有导电金属粉末和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂和聚乙烯醇缩甲醛树脂。
根据本发明前述的实施方式，用于外部电极的所述导电树脂层的特点与所述导电胶组合物的描述重叠，因此，这里将省略该描述。
根据本发明的实施方式，在所述第一外部电极31和第二外部电极32上形成含有所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的所述导电树脂层，这样可以形成能够吸收外部冲击的所述外部电极和可以减少裂纹的产生，从而实现具有出色可靠性的多层陶瓷电子元件。
下表1显示了弯曲模量的测量结果，取决于在用于外部电极的所述导电胶组合物中含有的树脂含量。在整个胶组合物中，所述导电金属粉末的含量为70重量%，并且使用银（Ag）粉末作为所述导电金属粉末。
具体地，以1：1的比例使用具有1.5μm直径的球形粉末微粒和具有8.5μm主轴长度的薄片型粉末微粒作为银（Ag）粉末。
使用丁基卡必醇乙酸酯（butyl cabitol acetate）（BCA）和丙二醇甲醚（PGM ME）作为溶剂。
在对比例和实施例中，在两个例子中树脂含量不同，但其他条件完全相同。测量在25℃的温度下进行。
表1
参考表1，当所述聚乙烯醇缩甲醛树脂添加到所述导电胶组合物中，相对于对比例的实例（在对比例中，仅添加环氧基树脂和苯氧基树脂），弯曲模量减少了1Gpa以上。当添加2重量%的所述聚乙烯醇缩甲醛树脂时，弯曲模量减少了3Gpa以上。考虑到粘合强度，可以看到，整个树脂混合物中添加5-20重量%的所述聚乙烯醇缩甲醛树脂是有利的。
综上所述，根据本发明的实施方式，可以在制造用于外部电极的导电胶组合物时，通过添加预定量的聚乙烯醇缩甲醛树脂到导电胶组合物制造具有低弯曲模量的导电树脂层。
而且，在应用根据本发明的实施方式的导电胶组合物到外部电极时，能实现具有高可靠性的多层陶瓷电子元件。
虽然已经结合实施方式显示和描述了本发明，但对于本领域技术人员显然明白，在没有偏离由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行修改和改变。因此，在没有偏离由所附的权利要求书限定的本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以在本发明的范围内作出各种替代、变型和修改。
Claims (12)
1.一种用于外部电极的导电胶组合物，该导电胶组合物含有：
导电金属粉末；和
树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
2.根据权利要求1所述的用于外部电极的导电胶组合物，其中，基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量为6-18重量份。
3.根据权利要求1所述的用于外部电极的导电胶组合物，其中，在所述树脂混合物中，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的含量为5-20重量%。
4.根据权利要求1所述的用于外部电极的导电胶组合物，其中，在所述树脂混合物中，所述环氧基树脂的含量为24.0-28.5重量%。
5.根据权利要求1所述的用于外部电极的导电胶组合物，其中，在所述树脂混合物中，所述苯氧基树脂的含量为56.0-66.5重量%。
6.根据权利要求1所述的用于外部电极的导电胶组合物，其中，所述导电金属粉末由选自由银、铜、镍和银-钯组成的组中的至少一种形成。
7.一种多层陶瓷电子元件，该多层陶瓷电子元件包括：
包括介电层的陶瓷体；
在所述陶瓷体内彼此相对地布置的第一和第二内部电极，且所述介电层位于所述第一和第二内部电极之间；
与所述第一内部电极电连接的第一外部电极和与所述第二内部电极电连接的第二外部电极；以及
在所述第一外部电极和所述第二外部电极上形成的导电树脂层，
其中，所述导电树脂层含有导电金属粉末；和树脂混合物，该树脂混合物含有选自由环氧基树脂和苯氧基树脂组成的组中的至少一种树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，基于100重量份的所述导电金属粉末，所述树脂混合物的含量为6-18重量份。
9.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，在所述树脂混合物中，所述聚乙烯醇缩甲醛树脂的含量为5-20重量%。
10.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，在所述树脂混合物中，所述环氧基树脂的含量为24.0-28.5重量%。
11.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，在所述树脂混合物中，所述苯氧基树脂的含量为56.0-66.5重量%。
12.根据权利要求7所述的多层陶瓷电子元件，其中，所述导电金属粉末由选自由银、铜、镍和银-钯组成的组中的至少一种形成。
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