[發明專利]多層電子元件及其制造方法

在審

• 申請號: 201410708202.1
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104979080A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 樸正賢
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F1/11;H01F41/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

相關申請的交叉引用

本申請要求在韓國知識產權局于2014年4月2日提交的韓國專利申請No.10-2014-0039320的優先權，將該韓國專利申請的內容并入本申請中作為參考。

技術領域

本發明涉及一種多層電子元件及其制造方法。

背景技術

使用陶瓷材料的電子元件的例子包括電容器、電感器、壓電器件(piezoelectric?elements)、變阻器、熱敏電阻等。

在如上所述的陶瓷電子元件中，電感器，作為一種重要的且與電阻器和電容器一同構成電子電路的無源器件，被用作去除噪聲或構成LC諧振電路的元件，使用磁性組合物制造陶瓷電子元件。

根據電感器的結構的不同，可以將電感器劃分為多層電感器、繞組電感器(winding?inductor)、薄膜電感器等，就電感器的制造方法和應用范圍而言，其中存在著差異。

例如，可以通過圍繞鐵氧體磁芯(ferrite?core)纏繞線圈設置繞組電感器，但是，由于線圈間的雜散電容(stray?capacitance)，例如，可以產生導線間的電容，在為了獲得相對高的電感而增加匝數的情況下，高頻特性可能會惡化。

以多層體的形式制造多層電感器，在該多層體中，層疊使用鐵氧體或具有相對低的介電常數(permittivity)的介電材料而設置的多個陶瓷片，將線圈形成的金屬圖案設置在陶瓷片上。多層電感器具有通過設置在對應陶瓷片中的導電通孔(conductive?via)將對應陶瓷片上設置的線圈形成的金屬圖案依次彼此連接以及在層疊方向上彼此重疊的結構。

與繞組電感器相比，這樣的多層電感器具有簡單的結構，可以實現小型化，具有更具競爭力的價格，但是存在的缺點為根據直流(DC)-偏差的電感(L)的變化率會增加。因此，為了解決該缺點，在將介電材料(非磁性材料)插入電感器中間的情況下，盡管可以降低有效的磁導率(magnetic?permeability)，但是會顯著降低電感(L)的變化率，使得可以制造在相對高的電流下使用的多層功率電感器。

在這樣多層傳感器的情況下，在介電材料(非磁性材料)和磁性材料間設置異質結，并且就材料而言，介電材料和磁性材料需要彼此匹配。作為在異質結中可能會發生的缺陷，可能存在脫層、擴散和斷裂，磁性材料和插入材料間的分裂等。在燒結前，在層間粘附力相對較弱的情況下，在進行切割過程時會發生脫層。然而，在燒結后，脫層可能會由于由插入材料部分和陶瓷體間的燒結收縮行為的差異所引起的應力而發生。由于由插入材料部分和陶瓷體間產生的燒結收縮行為的差異所引起的內部應力的差異，在燒結過程或燒結后的冷卻過程期間，斷裂和層間分裂也可能會發生。

例如，在磁性層的材料是Zn-Cu鐵氧體系材料的情況下，非磁性層的材料可以是(Zn、Cu)Ti₂O₄。Zn-Cu鐵氧體系材料和(Zn、Cu)Ti₂O₄均具有尖晶石結構且含有相同的元素(Zn或Cu)，在磁性層和非磁性層間的界面發生擴散，從而便于黏合過程。然而，在磁性層和非磁性層間發生擴散以降低非磁性層的厚度，可以使得芯片電感、直流電阻(RDC)等被改變。另外，由于磁性層的收縮行為與非磁性層的收縮行為的不同，通過降低非磁性層的厚度會發生脫層和斷裂。

[相關技術文獻]

韓國專利公開號2013-0076285

發明內容

本發明示例性實施方式可提供一種多層電子元件，該多層電子元件能夠防止介電材料(非磁性材料)和磁性材料間的異介結中發生脫層、擴散和斷裂，以及磁性材料和插入材料間發生分裂，以及該多層電子元件的制造方法。

根據本發明的一些實施方式，多層電子元件可以包括：包括多個磁性層的陶瓷體，設置在磁性層間的非磁性層，設置在陶瓷體中的在多個磁性層和非磁性層中的至少一個層上的并具有多個彼此電連接的內部線圈圖案的內部線圈部件，以及設置在陶瓷體的端表面上且與內部線圈部件連接的外部電極，其中，所述非磁性層含有Nb₂O₅系介電材料。