多層陶瓷電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層陶瓷電容器的制造方法，包括如下步驟：制備陶瓷介質(zhì)膜片；采用導電漿料在陶瓷介質(zhì)膜片上印刷形成內(nèi)電極和導電塊，內(nèi)電極設(shè)置在陶瓷介質(zhì)膜片的中部，導電塊設(shè)置在陶瓷介質(zhì)膜片的外周；將多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片層疊后壓合，得到層疊體；將所述層疊體在保護氣體氛圍下燒結(jié)，得到陶瓷芯片；以及在所述陶瓷芯片的兩端分別設(shè)置兩個外電極，得到所述多層陶瓷電容器。這種多層陶瓷電容器的制造方法通過在陶瓷介質(zhì)膜片的外周設(shè)置導電塊，增加了陶瓷介質(zhì)膜片外周的重量，可以防止層疊陶瓷介質(zhì)膜片時發(fā)生折角，提高了加工合格率，相對于傳統(tǒng)的多層陶瓷電容器的制造方法，不容易出現(xiàn)折角。
【專利說明】多層陶瓷電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元件領(lǐng)域，特別是涉及一種多層陶瓷電容器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多層陶瓷電容器是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯位的方式疊合起來，經(jīng)過一次性高溫燒結(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層(外電極)，從而形成一個結(jié)構(gòu)體。
[0003]隨著多層陶瓷電容器向小尺寸、大容量發(fā)展，作為電容器的電介質(zhì)不斷薄層化，于燒結(jié)后形成為電介質(zhì)的陶瓷膜片隨之薄層化，這對于多層陶瓷電容器制造過程中的層疊加工要求越來越高。當陶瓷介質(zhì)膜片的厚度很小時，帶來的一個問題是，膜片輕且所帶的靜電大，致使層疊時膜片的四角在靜電力作用下向上折起(稱為“折角”)，如折角未能被及時發(fā)現(xiàn)處理，將導致廢品率增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種不容易出現(xiàn)折角的多層陶瓷電容器的制造方法。
[0005]一種多層陶瓷電容器的制造方法，包括如下步驟:
[0006]制備陶瓷介質(zhì)膜片；
[0007]采用導電漿料在所述陶瓷介質(zhì)膜片上印刷形成內(nèi)電極和導電塊，所述內(nèi)電極設(shè)置在所述陶瓷介質(zhì)膜片的中部，所述導電塊設(shè)置在所述陶瓷介質(zhì)膜片的外周；
[0008]將多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片層疊后壓合，得到層疊體；
[0009]將所述層疊體在保護氣體氛圍下燒結(jié)，得到陶瓷芯片；以及
[0010]在所述陶瓷芯片的兩端分別設(shè)置兩個外電極，得到所述多層陶瓷電容器。
[0011]在一個實施例中，制備陶瓷介質(zhì)膜片的操作為:將陶瓷粉、有機粘合劑和有機溶劑混勻后得到陶瓷漿料，采用流延法將所述陶瓷漿料流延得到所述陶瓷介質(zhì)膜片。
[0012]在一個實施例中，所述陶瓷粉為鈦酸鋇，所述有機粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述有機溶劑為質(zhì)量比為1:1?4:1的甲苯和乙醇的混合物，所述陶瓷粉、所述有機粘合劑和所述有機溶劑的質(zhì)量比為0.45?0.5:0.15?0.2:0.3?0.4。
[0013]在一個實施例中，所述陶瓷介質(zhì)膜片的厚度為0.8 μ m?16 μ m。
[0014]在一個實施例中，所述陶瓷介質(zhì)膜片為四邊形，所述陶瓷介質(zhì)膜片的四角分別設(shè)置有四個所述導電塊。
[0015]在一個實施例中，將多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片層疊后采用靜水壓的方式壓合。
[0016]在一個實施例中，得到所述層疊體之前，還包括對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割的操作。
[0017]在一個實施例中，對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割的操作具體為:在所述陶瓷介質(zhì)膜片上形成分割線，沿所述分割線對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割。
[0018]在一個實施例中，所述導電衆(zhòng)料為鎳衆(zhòng)料,所述導電塊的面積為6mm2?IOOmm2,所述導電塊的厚度為I μ m?2 μ m。
[0019]在一個實施例中，兩個所述外電極均為銅電極或銅-鎳-錫三層結(jié)構(gòu)電極。
[0020]這種多層陶瓷電容器的制造方法通過在陶瓷介質(zhì)膜片的外周設(shè)置導電塊，增加了陶瓷介質(zhì)膜片外周的重量，可以防止層疊陶瓷介質(zhì)膜片時發(fā)生折角，提高了加工合格率，相對于傳統(tǒng)的多層陶瓷電容器的制造方法，不容易出現(xiàn)折角。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為一實施方式的多層陶瓷電容器的制造方法的流程圖；
[0022]圖2為如圖1所示的多層陶瓷電容器的制造方法中制得的形成有內(nèi)電極和導電塊的陶瓷介質(zhì)膜片的正面示意圖；
[0023]圖3為實施例1制造的多層陶瓷電容器的斷面的顯微結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為對比例I制造的多層陶瓷電容器的斷面的顯微結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0026]如圖1所示的一實施方式的多層陶瓷電容器的制造方法，包括如下步驟:
[0027]S10、制備陶瓷介質(zhì)膜片。
[0028]制備陶瓷介質(zhì)膜片的操作為:將陶瓷粉、有機粘合劑和有機溶劑混勻后得到陶瓷漿料，采用流延法將陶瓷漿料流延得到陶瓷介質(zhì)膜片。
[0029]陶瓷粉可以為鈦酸鋇。
[0030]有機粘合劑可以為聚乙烯醇縮丁醛。
[0031]有機溶劑可以為甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的質(zhì)量比為1:1?4:1
[0032]陶瓷粉、有機粘合劑和有機溶劑混合的質(zhì)量比例可以為0.45?0.5:0.15?
0.2:0.3 ?0.4。
[0033]制得的陶瓷介質(zhì)膜片的厚度可以為0.8μπι?16 μ m。
[0034]本實施方式中，陶瓷介質(zhì)膜片為四邊形。在其他的實施方式中，陶瓷介質(zhì)膜片也可以為其他形狀。
[0035]S20、采用導電漿料在SlO得到的陶瓷介質(zhì)膜片上印刷形成內(nèi)電極122和導電塊124。
[0036]結(jié)合圖2，內(nèi)電極122設(shè)置在陶瓷介質(zhì)膜片的中部，導電塊124設(shè)置在陶瓷介質(zhì)膜片的外周。
[0037]本實施方式中，陶瓷介質(zhì)膜片為四邊形，陶瓷介質(zhì)膜片的四角分別設(shè)置有四個導電塊124。在其他的實施方式中，陶瓷介質(zhì)膜片也可以為其他形狀，在其相應的邊角處設(shè)置導電塊124即可。[0038]導電塊124的材料為鎳，導電塊124的面積為6mm2?100mm2，導電塊124的厚度為 Iym ?2ym0
[0039]導電塊124的形狀可以為三角形，圓形，橢圓形等等。本實施方式中，導電塊124的形狀為四邊形。
[0040]內(nèi)電極122的厚度和材料可以和導電塊124的厚度和材料相同。
[0041]內(nèi)電極122的形狀根據(jù)實際需要確定。
[0042]結(jié)合圖2，S20中，還包括在陶瓷介質(zhì)膜片上形成分割線126的操作。
[0043]S30、將S20得到的多個印刷有內(nèi)電極122和導電塊124的陶瓷介質(zhì)膜片層疊后壓
合，得到層疊體。
[0044]多個印刷有內(nèi)電極122和導電塊124的陶瓷介質(zhì)膜片層疊在一起后壓合得到層疊體。陶瓷介質(zhì)膜片的個數(shù)依據(jù)實際情況而定，一般而言，按照預定的設(shè)計層數(shù)重疊即可，只要能夠使得的層疊體的厚度在預定尺寸即可。
[0045]本實施方式中，采用靜水壓的方式將層疊后的多個印刷有內(nèi)電極122和導電塊124的陶瓷介質(zhì)膜片壓合。
[0046]本實施方式中，得到層疊體之前，還包括對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極122和導電塊124的陶瓷介質(zhì)膜片進行分割的操作。結(jié)合圖2，陶瓷介質(zhì)膜片上設(shè)有分割線126，層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極122和導電塊124的陶瓷介質(zhì)膜片按照分割線126進行縱橫分割，得到預定規(guī)格的層疊體。
[0047]本實施方式中提及的預定尺寸或者預定規(guī)格，在未特別說明的情況下，均為本行業(yè)常用尺寸或規(guī)格，即使得最后得到的多層陶瓷電容器為如0603規(guī)格、0402規(guī)格等。
[0048]S40、將S30得到的層疊體在保護氣體氛圍下燒結(jié)，得到陶瓷芯片。
[0049]保護氣體氛圍可以為還原氣體氛圍，具體可以為經(jīng)過加濕的體積比為0.1?3:100的氫氣和氮氣的混合氣體。
[0050]燒結(jié)的溫度為1200°C?1320°C，時間為2h?4h。
[0051]在保護氣體氛圍下燒結(jié)層疊體，從而使得層疊體致密化，得到陶瓷芯片。
[0052]S50、在S40得到的陶瓷芯片的兩端分別設(shè)置兩個外電極，得到多層陶瓷電容器。
[0053]兩個外電極可以采用常規(guī)材料和結(jié)構(gòu)，一般為銅電極或銅-鎳-錫三層結(jié)構(gòu)電極。
[0054]兩個外電極的厚度可以為15 μ m?30 μ m。
[0055]設(shè)置兩個外電極的操作可以為:在陶瓷芯片的兩端浸潰涂覆銅漿料，干燥后在保護氣體(氮氣等)中以750°C?900°C燒結(jié)9min?12min得到兩個外電極。
[0056]進一步的，設(shè)置兩個外電極的操作還可以為:在陶瓷芯片的兩端浸潰涂覆銅漿料，干燥后在保護氣體(氮氣等)中以750°C?900°C燒結(jié)9min?12min得到兩個銅電極，接著在銅電極上依次電鍍鎳和錫，得到兩個從內(nèi)至外分別依次為銅-鎳-錫三層結(jié)構(gòu)的外電極。
[0057]這種多層陶瓷電容器的制造方法通過在陶瓷介質(zhì)膜片的外周設(shè)置導電塊124，增加了陶瓷介質(zhì)膜片外周的重量，可以防止層疊陶瓷介質(zhì)膜片時發(fā)生折角，提高了加工合格率。相對于傳統(tǒng)的多層陶瓷電容器的制造方法，這種多層陶瓷電容器的制造方法不容易出現(xiàn)折角。
[0058]下面為具體實施例。
[0059]實施例1[0060]將4000g的鈦酸鋇陶瓷粉、1500g的聚乙烯醇縮丁醛和3500g的甲苯和乙醇按質(zhì)量比為1:1進行混合的混合物混勻后得到陶瓷漿料，采用流延法將陶瓷漿料流延得到厚度為
3μ m的長方形的陶瓷介質(zhì)膜片。
[0061]采用鎳漿料在陶瓷介質(zhì)膜片上印刷形成內(nèi)電極、導電塊和分割線。內(nèi)電極設(shè)置在陶瓷介質(zhì)膜片的中部，四個導電塊分別設(shè)置在長方形的陶瓷介質(zhì)膜片的四個角上。內(nèi)電極和導電塊的厚度均為I μ m，每個導電塊的面積為50mm2。
[0062]將180個印刷有內(nèi)電極和導電塊的陶瓷介質(zhì)膜片層疊后靜水壓壓合，并且按照分割線縱橫分割，得到層疊體。
[0063]將層疊體在經(jīng)過加濕的氮氣和氫氣的混合氣體(氫氣的體積是氮氣的體積的1%)氛圍下，1260°C燒結(jié)2.5小時，得到陶瓷芯片。在陶瓷芯片的兩端分別涂覆銅漿，干燥后在氮氣中以750°C~900°C燒結(jié)9min~12min形成設(shè)置在陶瓷芯片兩端的兩個外電極，得到標稱容量為2.2 μ F、額定電壓為IOV的0603規(guī)格多層陶瓷電容器。
[0064]對比例I
[0065]本實施例制造的多層陶瓷電容器，與實施例1制造的多層陶瓷電容器相比，除了在制造過程中在陶瓷介質(zhì)膜片上只印刷形成內(nèi)電極和分割線外，其余的步驟均相同。
[0066]分別對實施例1和對比例I制造的多層陶瓷電容器進行檢驗和測試:用OLYMPUS偏光顯微鏡分別觀察實施例1和對比例I制造的多層陶瓷電容器的斷面，得到圖3和圖4。
[0067]接著用絕緣電阻測試儀在25°C下施加IOV直流電壓60秒后測試電容器的絕緣電阻，檢驗測試結(jié)果如表1所示。
[0068]表1檢驗測試結(jié)果
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 制備陶瓷介質(zhì)膜片； 采用導電漿料在所述陶瓷介質(zhì)膜片上印刷形成內(nèi)電極和導電塊，所述內(nèi)電極設(shè)置在所述陶瓷介質(zhì)膜片的中部，所述導電塊設(shè)置在所述陶瓷介質(zhì)膜片的外周； 將多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片層疊后壓合，得到層疊體； 將所述層疊體在保護氣體氛圍下燒結(jié)，得到陶瓷芯片；以及 在所述陶瓷芯片的兩端分別設(shè)置兩個外電極，得到所述多層陶瓷電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，制備陶瓷介質(zhì)膜片的操作為:將陶瓷粉、有機粘合劑和有機溶劑混勻后得到陶瓷漿料，采用流延法將所述陶瓷漿料流延得到所述陶瓷介質(zhì)膜片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，所述陶瓷粉為鈦酸鋇，所述有機粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述有機溶劑為質(zhì)量比為1:1?4:1的甲苯和乙醇的混合物，所述陶瓷粉、所述有機粘合劑和所述有機溶劑的質(zhì)量比為0.45?0.5:0.15?0.2:0.3 ?0.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，所述陶瓷介質(zhì)膜片的厚度為0.8 μ m?16 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，所述陶瓷介質(zhì)膜片為四邊形，所述陶瓷介質(zhì)膜片的四角分別設(shè)置有四個所述導電塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，將多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片層疊后采用靜水壓的方式壓合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，得到所述層疊體之前，還包括對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割的操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割的操作具體為:在所述陶瓷介質(zhì)膜片上形成分割線，沿所述分割線對層疊后壓合的多個印刷有內(nèi)電極和導電塊的所述陶瓷介質(zhì)膜片進行分割。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，所述導電漿料為鎳衆(zhòng)料，所述導電塊的面積為6mm2?IOOmm2,所述導電塊的厚度為I μ m?2 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容器的制造方法，其特征在于，兩個所述外電極均為銅電極或銅-鎳-錫三層結(jié)構(gòu)電極。
【文檔編號】H01G4/002GK103794366SQ201410054014
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】陸亨, 祝忠勇, 宋子峰, 安可榮, 彭自沖 申請人:廣東風華高新科技股份有限公司