多层电容器

本申请要求于2021年10月22日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0141711号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

本公开涉及一种多层电容器。

背景技术

多层电容器由于其尺寸小、电容高且易于安装而广泛用作电子装置(诸如计算机、PDA和移动电话)的组件，并且由于其高可靠性和高强度特性而广泛用作电气装置(包括车辆)的部件。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本公开的一方面在于提供一种可改善整体性能(例如，耐受电压、可靠性、电容和小型化中的至少一个)的多层电容器。

根据本公开的一方面，一种多层电容器包括：主体，包括层叠结构，在所述层叠结构中，至少一个第一内电极和至少一个第二内电极在第一方向上交替堆叠，且至少一个介电层介于所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，彼此间隔开并设置在所述主体上，以分别连接到所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极。所述主体包括电容形成区域和边缘区域，所述电容形成区域包括所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间的区域，所述边缘区域包括所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极的边界线与所述主体的表面之间的区域，所述电容形成区域中的选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种的摩尔含量大于所述边缘区域中的选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种的摩尔含量。

在一些实施例中，所述主体还可包括BaTiO

在一些实施例中，所述主体可包括镝(Dy)，所述电容形成区域中的镝(Dy)多于所述边缘区域中的镝(Dy)。

在一些实施例中，所述主体可还包括锡(Sn)，所述边缘区域中的锡(Sn)多于所述电容形成区域中的锡(Sn)。

在一些实施例中，所述主体可还包括锡(Sn)。所述边缘区域中的选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种的摩尔含量与锡(Sn)的摩尔含量的总和可大于所述电容形成区域中的选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种的摩尔含量与锡(Sn)的摩尔含量的总和。

在一些实施例中，所述主体可包括镝(Dy)。所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和可为所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和的100/65以上且100/55以下。

在一些实施例中，所述主体还可包括选自由镁(Mg)和铝(Al)组成的组中的至少一种。所述边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可大于所述电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量。

在一些实施例中，所述边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可为所述电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量的100/50以上且100/45以下。

在一些实施例中，所述主体还可包括第二副成分，所述第二副成分包括选自由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成的组中的至少一种，选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种可以是第一副成分，并且所述电容形成区域中的第一副成分的摩尔含量与第二副成分的摩尔含量的比值可高于所述边缘区域中的第一副成分的摩尔含量与第二副成分的摩尔含量的比值。

根据本公开的一方面，一种多层电容器包括：主体，包括层叠结构，在所述层叠结构中，至少一个第一内电极和至少一个第二内电极在第一方向上交替堆叠，且至少一个介电层介于所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，彼此间隔开并设置在所述主体上，以分别连接到所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极。所述主体包括第一副成分和第二副成分，所述第一副成分包括选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种，所述第二副成分包括选自由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成的组中的至少一种。电容形成区域中的所述第一副成分的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值高于边缘区域中的所述第一副成分的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值，所述电容形成区域包括所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间的区域，所述边缘区域包括所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极的边界线与所述主体的表面之间的区域。

在一些实施例中，所述主体可包括镝(Dy)。所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值可高于所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值。

在一些实施例中，所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值可为所述边缘区域中的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值的8/5以上且10/3以下。

在一些实施例中，所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值可以是0.4以上且0.5以下，并且所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值可以是0.15以上且0.25以下。

在一些实施例中，所述边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可比所述电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量更大。

在一些实施例中，所述边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可为所述电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量的100/50以上且100/45以下。

在一些实施例中，所述主体还可包括锡(Sn)。所述边缘区域中的所述第一副成分的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和可大于所述电容形成区域中的所述第一副成分的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和。

在一些实施例中，所述主体可包括镝(Dy)。所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和可为所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和的100/65以上且100/55以下。

在一些实施例中，所述主体还可包括BaTiO

根据本公开的一方面，一种多层电容器包括：主体，包括层叠结构，在所述层叠结构中，至少一个第一内电极和至少一个第二内电极在第一方向上交替堆叠，且至少一个介电层介于所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，彼此间隔开并设置在所述主体上，以分别连接到所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极。所述主体包括第一副成分和第二副成分，所述第一副成分包括镝(Dy)和可选地选自由Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种，所述第二副成分包括锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)。电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值高于边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分的摩尔含量的比值，所述电容形成区域包括所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间的区域，所述边缘区域包括所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极的边界线与所述主体的表面之间的区域。

在一些实施例中，在所述电容形成区域中，镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值可为0.4以上且0.5以下。

在一些实施例中，在所述边缘区中，镝(Dy)的摩尔含量与所述第二副成分和镝(Dy)的摩尔含量的比值可为0.15以上且0.25以下。

在一些实施例中，所述第二副成分可由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成。

根据本公开的一方面，一种多层电容器包括：主体，包括层叠结构，在所述层叠结构中，至少一个第一内电极和至少一个第二内电极在第一方向上交替堆叠，且至少一个介电层介于所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，彼此间隔开并设置在所述主体上，以分别连接到所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极。主体包括第一副成分和第二副成分，所述第一副成分包括镝(Dy)和可选地选自由Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种，所述第二副成分包括锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)。边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量大于电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量，所述边缘区域包括所述至少一个第一内电极和所述至少一个第二内电极的边界线与所述主体的表面之间的区域，所述电容形成区域包括所述至少一个第一内电极与所述至少一个第二内电极之间的区域。所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和大于所述电容形成区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和。

在一些实施例中，所述边缘区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可为所述电容形成区域中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量的100/50以上且100/45以下。

在一些实施例中，所述边缘区域中的镝(Dy)的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和可为所述电容形成区域中的摩尔含量和锡(Sn)的摩尔含量的总和的100/65以上且100/55以下。

在一些实施例中，所述第二副成分可由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成。

附图说明

通过结合附图以及以下具体实施方式，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，其中：

图1是示出根据实施例的多层电容器的立体图；

图2是沿图1的线A-A'截取的截面图；

图3是沿图1的线B-B'截取的截面图；

图4是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域的图像；

图5是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域中的电介质的图像；

图6A和图6B是示出根据实施例的多层电容器的电介质的晶粒生长的差异的图像；

图7A是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域的微结构的图像；

图7B是示出具有相同电介质组成的电容形成区域和边缘区域的微结构的图像；

图8A是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域之间的微结构的图像；

图8B是示出具有相同电介质组成的电容形成区域和边缘区域之间的微结构的图像；

图9A是示出根据实施例的多层电容器的可靠性的曲线图；

图9B是示出电容形成区域和边缘区域具有相同电介质组成的多层电容器的可靠性的曲线图；

图10A是示出了根据实施例的多层电容器的各个区域中的电介质粒径的分布的曲线图；以及

图10B是示出电容形成区域和边缘区域具有相同的电介质组成的多层电容器的各个区域中的电介质粒径的分布的曲线图。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同方法、设备和/或系统对于本领域普通技术人员来讲将是易于理解的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出对于本领域普通技术人员来讲将是易于理解的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域普通技术人员来讲已知的功能或构造的描述。

在此描述的特征可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于在此描述的示例。确切地说，已经提供了在此描述的示例，使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围。

在此应当注意，关于实施例或示例使用术语“可”(例如，关于实施例或示例可包括或实现的内容)，意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个实施例或示例，并不限于所有实施例或示例包括或实现这样的特征。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”或“结合到”另一要素时，其可直接“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他要素。相比之下，当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时，它们之间没有其他要素。

如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于描述，在此可使用诸如“上方”、“上部”、“下方”和“下部”的空间相对术语来描述如图所示的一个要素与另一个要素的关系。除了图中所描绘的方位之外，这样的空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一要素位于“上方”或“上部”的要素将相对于另一要素位于“下方”或“下部”。因此，根据装置的空间方位，术语“上方”涵盖上方方位和下方方位两者。装置也可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并且在此使用的空间相对术语将被相应地解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式含义。术语“包括”、“包含”和“具有”指定存在所陈述的特征、数字、操作、构件、要素和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、要素和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。

在此描述的示例的特征可以以在获得对本申请的公开内容的理解之后将是易于理解的各种方式组合。此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开之后将是易于理解的其他构造也是可行的。

附图可以不是按比例绘制的，并且为了清楚、说明和方便，附图中的要素的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

当限定平行六面体的方向以清楚地描述本公开的实施例时，附图中所示的L方向、W方向和T方向分别表示长度方向、宽度方向和厚度方向。在这种情况下，厚度方向可用作与堆叠介电层的堆叠方向的概念相同的概念。

在下文中，将描述根据实施例的多层电容器，具体地，将描述多层陶瓷电容器，但是本公开不限于此。

图1是示出根据实施例的多层电容器的立体图，图2是沿着图1的线A-A'截取的截面图，图3是沿着图1的线B-B'截取的截面图。

参照图1、图2和图3，根据实施例的多层电容器100可包括主体110、第一外电极131和第二外电极132。尽管图1示出了多层电容器100的总体积的约1/4被切割的形状以示出主体110的内部，但是实际的多层电容器100不会将其体积的约1/4切割，并且实际的多层电容器100可相对于起自中心的L方向、W方向和T方向的相应方向具有大致对称的形式。

主体110可具有层叠结构，在该层叠结构中，至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122在第一方向(例如，T方向)上交替堆叠，至少一个介电层111介于至少一个第一内电极121与至少一个第二内电极122之间。

例如，主体110可利用通过烧结层叠结构形成的陶瓷主体形成。在这种情况下，设置在主体110中的一个或更多个介电层111处于烧结状态，并且相邻介电层之间的边界可一体化到在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下难以查验的程度。

例如，主体110可形成为具有在长度方向(L方向)上的两侧、在宽度方向(W方向)上的两侧和在厚度方向(T方向)上的两侧的六面体，并且由于六面体的边缘和角部被抛光，因此六面体的边缘和角部可被圆角化。然而，主体110的形状和尺寸以及堆叠介电层111的数量不限于本实施例中所示的形状、尺寸和数量。

至少一个介电层111的厚度可根据多层电容器100的电容设计任意改变，并且至少一个介电层111可利用具有高介电常数的陶瓷粉末(例如钛酸钡(BaTiO

用于形成至少一个介电层111的陶瓷粉末的平均粒径没有特别限制，并且可根据多层电容器100的所需标准(例如，诸如用于电子装置的电容器的小型化和/或高电容的要求，或诸如用于电子装置的电容器的高的耐受电压和/或强的强度的要求)进行调节，例如，用于形成至少一个介电层111的陶瓷粉末的平均粒径可调节至400nm以下。

例如，至少一个介电层111可通过以下步骤形成：在载体膜上施加包括诸如钛酸钡(BaTiO

至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122可通过印刷包括导电金属的导电膏，且在介电层的堆叠方向(例如，T方向)上交替地暴露于主体110在L方向上的一侧和另一侧来形成。至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122可通过介于它们之间的介电层彼此电绝缘。

例如，至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122中的每个可利用用于内电极的导电膏形成，该导电膏具有平均粒度为0.1μm至0.2μm并且重量为导电膏重量的40％至50％的Ni，但是用于导电膏的材料不限于此。导电膏可包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)、铅(Pb)和铂(Pt)中的单独的一种或它们的合金，但不限于此。

例如，可通过印刷方法等将用于内电极的导电膏涂覆在陶瓷片上来形成内电极图案。作为印刷导电膏的方法，可使用丝网印刷法、凹版印刷法、喷墨印刷法等，但是本公开不限于此。例如，可通过层叠200层至300层其上印刷有内电极图案的陶瓷片、对层叠的陶瓷片进行压制并烧结来制造主体110。

多层电容器100的电容可与第一内电极121和第二内电极122在堆叠方向上(例如，在T方向上)的重叠面积成正比，与第一内电极121和第二内电极122的堆叠总数成正比，并且与至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间的距离成反比。该距离可基本上等于至少一个介电层111的厚度。

随着至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间的距离减小，多层电容器100可在具有相同厚度的情况下具有相对更大的电容。另一方面，多层电容器100的耐受电压可随着所述距离的增加而增加。因此，可根据多层电容器100的所需标准(例如，诸如用于电子装置的电容器的小型化和/或高电容的要求，或诸如用于电子装置的电容器的高的耐受电压和/或强的强度的要求)来调节所述距离。至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122中的每个的厚度也可受到所述距离的影响。

例如，在多层电容器100中，当需要相对高的耐受电压和/或强的强度时，至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间的距离可设计为超过每个内电极厚度的两倍。例如，当需要小型化和/或高容量时，多层电容器100可设计为使得第一内电极121和第二内电极122中的每个具有0.4μm以下的厚度，并且其堆叠的总层数为400或更多。

第一外电极131和第二外电极132可设置在主体110上且彼此间隔开，以分别连接到至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122。

例如，第一外电极131和第二外电极132可通过以下方法分别形成：浸渍在包含金属成分的膏中的方法，印刷导电膏的方法，片转印方法，垫转印方法，溅射镀覆，电解镀覆等。例如，第一外电极131和第二外电极132可包括通过烧结膏而形成的烧结层和形成在烧结层的外表面上的镀层，并且还可包括设置在烧结层和镀层之间的导电树脂层。例如，通过在热固性树脂(诸如环氧树脂)中包含导电颗粒，可形成导电树脂层。金属成分可以是铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铅(Pb)和锡(Sn)中的单独的一种或它们的合金，但不限于此。

多层电容器100可安装在外部板(例如，印刷电路板)上或嵌入外部板(例如，印刷电路板)中，通过第一外电极131和第二外电极132连接到外部板的导线、焊盘、焊料和凸块中的至少一个，并且因此与电连接到外部板的电路(例如，集成电路、处理器)电连接。

参照图1、图2和图3，主体110可包括上覆盖层112、下覆盖层113和核心区域115，并且核心区域115可包括边缘区域114和电容形成区域116。

上覆盖层112和下覆盖层113可被设置为使核心区域115在第一方向(例如，T方向)上介于上覆盖层112和下覆盖层113之间，并且各自的厚度可大于至少一个介电层111中的每个的厚度。

上覆盖层112和下覆盖层113可防止外部环境元素(例如，水分、镀液、外来物质)渗透到核心区域115中，保护主体110免受外部冲击，并且改善主体110的弯曲强度。

例如，上覆盖层112和下覆盖层113可包括与至少一个介电层111的材料相同的材料或不同的材料(例如，诸如环氧树脂的热固性树脂)。

由于电容形成区域116可包括至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间的区域，因此可形成多层电容器100的电容。

电容形成区域116可具有堆叠结构，在堆叠结构中，至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122在第一方向(例如，T方向)上交替堆叠，且至少一个介电层111介于至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间，并且电容形成区域116可具有与所述堆叠结构相同的尺寸。

边缘区域114可包括在至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122之间的边界线(例如，图2中所示的虚线)与主体110的表面之间的区域。

多个边缘区域114可被设置为使电容形成区域116在垂直于第一方向(例如，T方向)的第二方向(例如，W方向)上位于多个边缘区域114之间。例如，多个边缘区域114可以以与至少一个介电层111的方式类似的方式形成(堆叠方向不同)。

多个边缘区域114可防止至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122暴露到主体110在第二方向(例如，W方向)上的表面。因此，可防止外部环境元素(例如，水分、镀液、外来物质)通过主体的在第二方向上的表面渗透到至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122中，并且可提高多层电容器100的可靠性和寿命。另外，由于至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122可由于多个边缘区域114而形成为在第二方向上有效地扩展，因此，通过多个边缘区域114，第一内电极121和第二内电极122的重叠面积可增加，从而有助于提高多层电容器100的电容。

图4是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域的图像。

参照图4，根据实施例的多层电容器的电容形成区域116中的至少一个第一内电极121和至少一个第二内电极122可在更靠近边缘区域114处略微弯曲。

这种弯曲可能是由于电容形成区域116中的台阶或制造工艺期间的压缩而由介电层111和边缘区域114之间的相互作用引起的，并且随着电容形成区域116中的堆叠的总层数增加或内电极的总面积增加，这种弯曲可能变得更严重。

这种弯曲是电容形成区域116和边缘区域114之间的差异的示例。例如，相邻内电极之间的距离可从电容形成区域116的中心随着其更靠近边缘区域114而减小，并且多层电容器的耐受电压特性可相对最大程度地受到相邻内电极之间的最小距离的影响。可将边缘区域114配置为与电容形成区域116相比在耐受电压特性方面具有优势，从而有效地改善多层电容器的耐受电压特性。

因此，当烧结多层电容器时，电容形成区域116和边缘区域114之间的差异可能影响电容形成区域116的电介质和边缘区域114的电介质之间的烧结不平衡。在多层电容器的烧结期间，边缘区域114可比电容形成区域116更靠近多层电容器的表面，并且因此可接收更多的热量。

例如，如果针对电容形成区域116优化烧结温度和/或烧结时间，则可能相对较少地烧结边缘区域114的电介质，因此，可能引起边缘区域114中的空隙的增加和/或总体不平衡。例如，如果针对边缘区域114优化烧结温度和/或烧结时间，则可能抑制边缘区域114中的空隙，但是电容形成区域116的一部分可能由于欠烧结而易受电场集中的影响。

因此，根据本公开的实施例的多层电容器可包括能够抵消电容形成区域116和边缘区域114之间的差异的结构。

图5是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域中的电介质的图像。

参照图5，电容形成区域116的介电层111可具有这样的结构：稀土元素111b(至少一部分副成分)取代BaTiO

在本说明书中，“主成分”可表示与其他成分相比占据相对大的重量比的成分，并且“主成分”可表示重量为基于整个组合物或整个介电层的重量的50％或更多的成分。另外，“副成分”可表示与其他成分相比占据相对小的重量比的成分，并且“副成分”可表示重量基于整个组合物或整个介电层的重量小于50％的成分。此外，除了电介质的副成分和主成分之外，介电层111可包括各种陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等。例如，介电组合物可包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、丙烯酸树脂等作为粘合剂。

图5所示的稀土元素111b是镝(Dy)，但是稀土元素111b不限于镝(Dy)，并且可以是选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd中的一种或更多种元素组成的组中的元素。

由于钡(Ba)的化合价为+2，并且稀土元素111b通常可具有+3的化合价(+3的固定化合价)，因此BaTiO

图6A和图6B是示出根据实施例的多层电容器的电介质的晶粒生长的差异的图像。

参照图6A，介电层111的电介质的每个晶粒可具有核-壳结构(BaTiO

参照图6B，对于通过提高烧结温度和/或烧结时间形成的介电层111_HT，因为稀土元素111b_HT更广泛地固溶于BaTiO

因此，在根据实施例的多层电容器中，电容形成区域和边缘区域之间的差异(例如，弯曲)可用Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd中的一种或更多种稀土元素的摩尔含量的差异来抵消。

在整个说明书中，摩尔含量不区分添加形式(例如，氧化物或碳酸盐)。例如，0.1摩尔的V

图7A是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域的微结构的图像，图7B是示出具有相同电介质组成的电容形成区域和边缘区域的微结构的图像，图8A是示出根据实施例的多层电容器的电容形成区域和边缘区域之间的微结构的图像，图8B是示出具有相同电介质组成的电容形成区域和边缘区域之间的微结构的图像。

图7A和图8A的多层电容器的电容形成区域116可包含比边缘区域114中的稀土元素更多的稀土元素(选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种)。稀土元素可以是镝(Dy)，但不限于此。

在图7A和图8A的多层电容器中，电容形成区域116中的第一副成分(包含稀土元素)的摩尔含量相对于第二副成分(包含选自由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成的组中的至少一种)的摩尔含量的比值可高于边缘区域114中的第一副成分(包含稀土元素)的摩尔含量相对于第二副成分(包含选自由锡(Sn)、镁(Mg)和铝(Al)组成的组中的至少一种)的摩尔含量的比值。

因此，图7A和图8A的多层电容器的边缘区域114可具有其中外部电介质114a和内部电介质114b相对均匀分布的结构，并且杆状二次相和空隙出现次数也可显著降低。

另一方面，与图7A和图8A的多层电容器的边缘区域相比，图7B和图8B的多层电容器的边缘区域可包括相对大量的外杆状二次相114c和内杆状二次相114d，并且与图7A和图8A的多层电容器相比，可具有电介质更不均匀分布的结构。

当将玻璃成分添加到边缘区域114时，玻璃成分可集中在边缘区域114的特定部分(例如，与电容形成区域116相邻的部分)，这可能是促进外杆状二次相114c/内杆状二次相114d形成的因素，并且可进一步增加图7A和图8A的多层电容器与图7B和图8B的多层电容器之间的外杆状二次相114c/内杆状二次相114d之间的出现次数差异。

外杆状二次相114c和内杆状二次相114d可能引起电场集中现象，并且电场集中现象可能是耐受电压降低的因素。因此，随着外杆状二次相114c和内杆状二次相114d的出现次数降低，可提高耐受电压。

结果，根据本公开的实施例的多层电容器可被构造为使得边缘区域114包含相对小摩尔含量的稀土元素(或不包含稀土元素)，其中稀土元素是选自由Dy、Tb、Y、Sm、Ho、Gd、Er、Ce、La和Nd组成的组中的至少一种，或者根据本公开的实施例的多层电容器可被构造为使得边缘区域114具有相对于第二副成分(Sn、Mg、Al)的摩尔含量相对低的第一副成分(包含稀土元素)的摩尔含量比(包括零)。因此，由于边缘区域114的相对非晶粒生长特性(relatively non-grain growth characteristics)，可减少电场集中现象，并且可提高耐受电压。

由于非晶粒生长特性可取决于镝(Dy)的摩尔含量，所以电容形成区域116可比边缘区域114包含更多的镝(Dy)。

下表1示出了根据作为第一副成分之一的镝(Dy)和第二副成分(Sn、Mg、Al)的摩尔比的击穿电压(BDV)。

如果击穿电压BDV高于参考值，则BDV性能为OK。如果击穿电压BDV低于参考值，则BDV性能为NG。

[表1]

参照表1，在电容形成区域(有效部)中，镝(Dy)的摩尔含量与第二副成分(Sn、Mg、Al)和镝(Dy)的摩尔含量的比值可以是0.4以上且0.5以下，并且在边缘区域(边缘部)中，镝(Dy)的摩尔含量与第二副成分(Sn、Mg、Al)和镝(Dy)的摩尔含量的比值可以是0.15以上且0.25以下。因此，由于可提高击穿电压(BDV)，因此可提高耐受电压。

电容形成区域(有效部)中的镝(Dy)的摩尔含量与第二副成分(Sn、Mg、Al)和镝(Dy)的摩尔含量的比值可比边缘区域(边缘部)中的镝(Dy)的摩尔含量与第二副成分(Sn、Mg、Al)和镝(Dy)的摩尔含量的比值高，且为边缘区域(边缘部)中的镝(Dy)的摩尔含量与第二副成分(Sn、Mg、Al)和镝(Dy)的摩尔含量的比值的0.4/0.25(即，8/5)以上且0.5/0.15(即，10/3)以下。因此，由于可提高击穿电压(BDV)，因此可提高耐受电压。

另一方面，锡(Sn)可通过取代Ti(BaTiO

可能与边缘区域114和电容形成区域116之间的锡(Sn)摩尔含量的差异相关的特性(诸如韧性、致密度、电容等)可比可能与边缘区域114和电容形成区域116之间的镝(Dy)摩尔含量的差异相关的特性(诸如电场集中的出现次数等)更多样化，因此，边缘区域114和电容形成区域116之间的锡(Sn)的摩尔含量的差异可大于边缘区域114和电容形成区域116之间的镝(Dy)的摩尔含量的差异。因此，在边缘区域(边缘部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量可大于在电容形成区域(有效部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量。

另一方面，边缘区域(边缘部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可大于电容形成区域(有效部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量。因此，由于可进一步改善边缘区域114的致密度，因此边缘区域可防止外部环境因素(例如，水分、镀液、外来材料)通过表面渗透到电容形成区域(有效部)中，并且可改善多层电容器的可靠性和寿命。

下表2示出了基于电容形成区域(有效部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量与边缘区域(边缘部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量的比值并且基于电容形成区域(有效部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量与边缘区域(边缘部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量的比值的击穿电压(BDV)。

如果击穿电压BDV高于参考值，则BDV性能为OK。如果击穿电压BDV低于参考值，则BDV性能为NG。

[表2]

参照表2，边缘区域(边缘部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量可大于电容形成区域(有效部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量，且为电容形成区域(有效部)中的锡(Sn)和镝(Dy)的总摩尔含量的100/65以上且100/55以下。边缘区域(边缘部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量可大于电容形成区域(有效部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量，且为电容形成区域(有效部)中的镁(Mg)和铝(Al)的总摩尔含量100/50以上且100/45以下。因此，由于可提高击穿电压(BDV)，因此可提高耐受电压。

图9A是示出根据实施例的多层电容器的可靠性的曲线图，图9B是示出电容形成区域和边缘区域具有相同电介质组成的多层电容器的可靠性的曲线图。

参照图9A，根据实施例的多层电容器的可靠性可通过当经受恶劣环境(例如，在115摄氏度的温度下施加7.56V电压)预定时间段(例如，24小时)时绝缘电阻快速降低的现象(NG)的出现次数来测量。

由于图9A的NG的出现次数可低于图9B的NG的出现次数，因此根据本公开的实施例的多层电容器可具有更高的可靠性。

图10A是示出了根据实施例的多层电容器的各个区域中的电介质粒径的分布的曲线图，图10B是示出了电容形成区域和边缘区域具有相同的电介质组成的多层电容器的各个区域中的电介质粒径的分布的曲线图。

参照图10A，介电层的电介质粒径分布111_ab的平均值(图10A中的竖直虚线)与边缘区域的电介质粒径分布114_ab的平均值(图10A中的竖直点划线)之间的差异可相对较小。覆盖层的电介质粒径分布112_ab的平均值与边缘区域的电介质粒径分布114_ab的平均值之间的差异可相对较大。

参照图10B，介电层的电介质粒径分布111_cd的平均值(图10B中的竖直虚线)与边缘区域的电介质粒径分布114_cd的平均值(图10B中的竖直点划线)之间的差异可相对较大。覆盖层的电介质粒径分布112_cd的平均值与边缘区域的电介质粒径分布114_cd的平均值之间的差异可相对较小。

另一方面，在边缘区域中，由于诸如添加剂(例如，玻璃)等的因素，与电容形成区域相邻(例如，在2μm内)的区域可具有比外部区域的粒径相对更小的粒径的分布。例如，边缘区域的电介质粒径分布114_ab的平均值的左侧可包括在与电容形成区域相邻(例如，在2μm内)的区域中的粒径相对较小的电介质。

由于介电层的电介质粒径分布111_ab的平均值与边缘区域的电介质粒径分布114_ab的平均值之间的差异可相对较小，因此边缘区域中与电容形成区域相邻(例如，在2μm内)的区域中的电介质的晶粒尺寸可小于电容形成区域中的电介质的晶粒尺寸。

例如，电介质的晶粒尺寸可测量为通过将电介质的晶粒的最长轴和最短轴的总和除以2获得的值，并且可使用图像分析程序(例如，JandelScientific的SigmaScan)测量。另外，当测量晶粒尺寸时，不需要测量边缘区域或电容形成区域中的所有电介质的晶粒尺寸，并且可仅测量特定部分(例如，在电容形成区域的中央部的几μm的范围、电容形成区域和覆盖层之间的边界部分处的几μm的范围、电容形成区域和边缘区域之间的边界表面的几μm的范围)的晶粒尺寸。在测量中使用的多层电容器的数量不需要太大，并且可仅使用几个(例如，6个)样本。

如上所述，根据实施例的多层电容器可具有相对高的耐受电压。

虽然本公开包括具体示例，但是对于本领域普通技术人员易于理解的是，在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。在此描述的示例仅被认为是描述性的意义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述被认为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果所描述的技术被执行为具有不同的顺序，和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同的方式组合，和/或由其他组件或其等同组件进行替换或补充，可实现合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变化应被解释为包括在本公开中。