多層陶瓷電容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元件領(lǐng)域，尤其是涉及一種多層陶瓷電容器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器采用高電導(dǎo)率的銅作為內(nèi)電極材料，具有極低的等效串聯(lián)電阻，適合于高頻應(yīng)用場合。在銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器制備過程中與銅內(nèi)電極共燒的陶瓷介質(zhì)材料，其燒結(jié)溫度不能高于銅的熔點1083°C，因此一般加入相對于其他陶瓷材料較多含量的燒結(jié)助劑，以使與銅內(nèi)電極共燒的陶瓷介質(zhì)材料能在低于銅的熔點的溫度下燒結(jié)致密。但是，由于燒結(jié)助劑在高溫燒結(jié)時往往容易揮發(fā)，容易使裝載在同一承燒板上的包含銅內(nèi)電極的陶瓷芯片出現(xiàn)一致性惡化的問題。具體說來，裝載在同一承燒板上的陶瓷芯片在高溫燒結(jié)時，裝載密度較大的陶瓷芯片，由于燒結(jié)助劑揮發(fā)氣氛濃度較高，能妨礙揮發(fā)的進行，因此較多的燒結(jié)助劑保留在陶瓷芯片中形成液相促進陶瓷芯片的致密化過程，從而燒結(jié)后的陶瓷芯片均勻致密；而裝載密度較小的陶瓷芯片則因為燒結(jié)助劑揮發(fā)氣氛濃度較低，燒結(jié)助劑揮發(fā)損失嚴重，陶瓷芯片難以燒結(jié)致密，處于欠燒狀態(tài)。所以上述一致性惡化的現(xiàn)象表現(xiàn)為欠燒陶瓷芯片或欠燒陶瓷芯片的局部顏色不一致，瓷體疏松，強度低，特別是裝載于最外圍的陶瓷芯片中表現(xiàn)尤其顯著。
[0003]對于上述的燒結(jié)一致性問題，本領(lǐng)域通常采用埋粉燒結(jié)法解決，但是埋粉燒結(jié)法會增加生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵度，不利于環(huán)保和衛(wèi)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種能夠解決燒結(jié)一致性問題并且環(huán)保、衛(wèi)生的多層陶瓷電容器的制備方法。
[0005]一種多層陶瓷電容器的制備方法，包括如下步驟:
[0006]將淀粉、第一粘合劑和第一溶劑混合均勻后得到隔離漿料，接著以所述隔離漿料為原料制備得到隔離薄膜；
[0007]將摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、第二粘合劑和第二溶劑混合均勻后得到陶瓷漿料，接著以所述陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜；
[0008]將多個所述陶瓷薄膜層疊后得到第一基板；
[0009]將內(nèi)電極漿料印刷在所述陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，烘干后得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜；
[0010]將多個所述印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊后得到層疊單元，接著在所述層疊單元的相對的兩個側(cè)面分別層疊多個所述陶瓷薄膜，得到第二基板；
[0011]將所述第一基板、所述隔離薄膜和所述第二基板依次層疊后壓合，得到第三基板；
[0012]對所述第三基板進行切割，使得所述第一基板至少部分未被切斷同時所述第二基板被完全切斷，所述第二基板被完全切斷后形成多個長方體狀的層疊體；
[0013]將切割后的所述第三基板放置在承燒板上進行排粘和燒結(jié)，所述層疊體燒結(jié)制得陶瓷體；以及
[0014]將所述陶瓷體從燒結(jié)后的所述第三基板中分離出來，接著對所述陶瓷體倒角，分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個端面附上兩個外電極，得到多層陶瓷電容器。
[0015]在一個實施例中，所述隔離漿料中，所述淀粉、所述第一粘合劑和所述第一溶劑的質(zhì)量比為10:2?3:13?15。
[0016]在一個實施例中，所述淀粉為玉米淀粉，所述第一粘合劑為丙烯酸樹脂，所述第一溶劑為乙醇。
[0017]在一個實施例中，所述陶瓷漿料中，所述摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、所述第二粘合劑和所述第二溶劑的質(zhì)量比為10:3?5:6?9。
[0018]在一個實施例中，所述摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉中，所述陶瓷粉與所述燒結(jié)助劑的質(zhì)量比為85?92:4?12，所述陶瓷粉為鋯酸鈣或鋯酸鍶，所述燒結(jié)助劑為5102或Bi2O3;
[0019]所述第二粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述第二溶劑為質(zhì)量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶劑。
[0020]在一個實施例中，所述陶瓷漿料中還包括改性添加物，所述改性添加物為鈣的氧化物、鈦的氧化物或錳的氧化物，所述摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉與所述改性添加物的質(zhì)量比為96?97:3?4。
[0021]在一個實施例中，所述得到第三基板的操作中，壓合后的所述第一基板的厚度為Imm ?2mm0
[0022]在一個實施例中，所述將內(nèi)電極漿料印刷在所述陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案的操作中，所述內(nèi)電極漿料為銅金屬漿料，所述印刷選擇絲網(wǎng)印刷工藝。
[0023]在一個實施例中，所述將完成切割的所述第三基板放置在承燒板上進行排粘和燒結(jié)的操作中，所述承燒板與所述第二基板直接接觸，或者所述承燒板與所述第一基板直接接觸。
[0024]在一個實施例中，所述將完成切割的所述第三基板放置在承燒板上進行排粘和燒結(jié)的操作中，所述排粘的具體過程為:在保護性氣體氛圍下，將所述第三基板加熱至450°C?600°C并保溫5h?8h以排除所述第二粘合劑。
[0025]在一個實施例中，所述將完成切割的所述第三基板放置在承燒板上進行排粘和燒結(jié)的操作中，所述燒結(jié)的具體過程為:在還原性氣體氛圍下，將排粘后的所述第三基板加熱至980°C?1050°C并保溫1.5h?3h進行燒結(jié)。
[0026]在一個實施例中，所述分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個端面附上兩個外電極的操作具體為:分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個端面涂覆銅金屬漿料，在保護性氣體氛圍下，將涂覆有銅金屬漿料的所述陶瓷體加熱至750°C?810°C并保溫1min?12min以燒結(jié)銅金屬漿料，燒結(jié)后形成分別緊密附著在所述陶瓷體的兩個端面的兩個外電極。
[0027]這種多層陶瓷電容器的制備方法中，第一基板與層疊體均以相同的陶瓷薄膜制備得到，對第三基板進行燒結(jié)時，第一基板中的燒結(jié)助劑揮發(fā)從而在層疊體周圍形成揮發(fā)濃度較高的局部氣氛，無論對于裝載于最外圍的層疊體或者裝載位置靠里面但裝載密度較低的層疊體，都能防止層疊體中的燒結(jié)助劑的過度揮發(fā)，使燒結(jié)后得到的陶瓷體均勻致密、一致性好。相對于傳統(tǒng)的埋粉燒結(jié)法，這種多層陶瓷電容器的制備方法不會增加生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵度，操作較為環(huán)保、衛(wèi)生。
【附圖說明】
[0028]圖1為一實施方式的多層陶瓷電容器的制備方法的流程圖；
[0029]圖2為如圖1所示的多層陶瓷電容器的制備方法中對第三基板進行切割的示意圖；
[0030]圖3為如圖2所不的第二基板切割完成后的正面不意圖；
[0031]圖4為如圖3所不的第二基板1-1處的尚]面不意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面主要結(jié)合附圖對多層陶瓷電容器的制備方法作進一步詳細的說明。
[0033]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，一實施方式的多層陶瓷電容器的制備方法，包括如下步驟:
[0034]S10、將淀粉、第一粘合劑和第一溶劑混合均勻后得到隔離漿料，接著以隔離漿料為原料制備得到隔離薄膜10。
[0035]本實施方式中，將淀粉、第一粘合劑和第一溶劑混合均勻的操作為:采用球磨法將淀粉、第一粘合劑和第一溶劑混合均勻，球磨時間可以為3h?4h。
[0036]隔離漿料中，淀粉、第一粘合劑和第一溶劑的質(zhì)量比為10:2?3:13?15。
[0037]淀粉可以為玉米淀粉，第一粘合劑可以為丙烯酸樹脂，第一溶劑可以為乙醇。
[0038]以隔離漿料為原料制備得到隔離薄膜的操作中，可以采用流延法將隔離漿料形成正方形的隔離薄膜10。
[0039]得到的隔離薄膜10的厚度可以為90 μπι?130 μm。
[0040]S20、將摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、第二粘合劑和第二溶劑混合均勻后得到陶瓷漿料，接著以陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜。
[0041]本實施方式中，將摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、第二粘合劑和第二溶劑混合均勻的操作為:采用球磨法將摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、第二粘合劑和第二溶劑混合均勻，球磨時間可以為1h?16ho
[0042]陶瓷漿料中，摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉、粘合劑和第二溶劑的質(zhì)量比為10:3?5:
6?9ο
[0043]本實施方式中，摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉中，陶瓷粉與燒結(jié)助劑的質(zhì)量比為85?92:4?12，陶瓷粉的主要成分為鋯酸鈣或鋯酸鍶，燒結(jié)助劑為3丨02或Bi 203，粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，第二溶劑為質(zhì)量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶劑。
[0044]在一個優(yōu)選的實施例中，陶瓷漿料中還包括改性添加物。改性添加物可以為鈣的氧化物、鈦的氧化物或錳的氧化物，摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉與改性添加物的質(zhì)量比為96 ?97:3 ?4ο
[0045]以陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜的操作中，可以采用流延法將陶瓷漿料形成正方形的陶瓷薄膜。
[0046]本實施方式中，正方形的隔離薄膜與正方形的陶瓷薄膜二者的邊長相同。
[0047]得到的陶瓷薄膜的厚度可以為10 μπι?40 μπι。
[0048]S30、將多個S20得到的陶瓷薄膜層疊后得到第一基板20。
[0049]S30具體可以為:按預(yù)定的數(shù)量層疊多個陶瓷薄膜，得到第一基板20。
[0050]S40、將內(nèi)電極漿料印刷在S20得到的陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，烘干后得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜。
[0051]將內(nèi)電極漿料印刷在陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案的操作中，內(nèi)電極漿料可以為銅金屬漿料，印刷選擇絲網(wǎng)印刷工藝。
[0052]本實施方式中，內(nèi)電極圖案的輪廓呈正方形，并且內(nèi)電極圖案的四邊與相對應(yīng)的陶瓷薄膜的四邊之間的距離分別為5mm?20mmo
[0053]S50、將多個S40得到的印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊后得到層疊單元，接著在層疊單元的相對的兩個側(cè)面分別層疊多個S20得到的陶瓷薄膜，得到第二基板30。
[0054]按預(yù)定的數(shù)量將多個印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊，得到層疊單元。然后在層疊單元相對的兩個側(cè)面分別層疊多個陶瓷薄膜以形成分別覆蓋層疊單元相對的兩個側(cè)面的兩個保護層，形成保護層、層疊單元和保護層依次層疊的結(jié)構(gòu)，得到第二基板30。
[0055]一般的，層疊單元可以為2個?30個印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊得到。分別覆蓋層疊單元上下兩端的兩個保護層可以為2個?20個陶瓷薄膜層疊得到。
[0056]S60、將S30得到的第一基板20、S10得到的隔離薄膜10和S50得到的第二基板30依次層疊后壓合，得到第