專利名稱：多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，涉及用多層陶瓷疊片電容器，含有兩個以上獨立的多層陶瓷電容單元的電容網(wǎng)絡(luò)。
一般的陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件是平板結(jié)構(gòu)，在陶瓷基片正面根據(jù)電容網(wǎng)絡(luò)陳列n要求印制n－1個電容器，在陶瓷基片反面印制一大電極板作為對應(yīng)電極的公用電極，介質(zhì)層只有一層，工藝過程為絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)、焊接引線、包封，電容量大小取決于陶瓷基片介電常數(shù)、基片厚度及電極圖形有效面積，在版圖設(shè)計好后，陶瓷基片介電常數(shù)及厚度的控制非常重要，直接影響容量對號率，這種陶瓷基片是高介瓷，介電常數(shù)高，燒結(jié)溫度高達(dá)1300℃～1400℃，需用高溫遂道爐燒結(jié)，電力消耗大，同時元件介電常數(shù)隨燒結(jié)溫度的變化影響，電容溫度特性差。
本實用新型的目的在于克服上述缺點，將平板結(jié)構(gòu)的只有一層介質(zhì)層的電容網(wǎng)絡(luò)元件改為多層陶瓷介質(zhì)層的多層陶瓷疊片電容網(wǎng)絡(luò)元件。
其特點為至少有二層以上內(nèi)電極由介電陶瓷隔開，許多單層陶瓷電容器片互相重疊并聯(lián)而成電容網(wǎng)絡(luò)陳列芯片的各電容單元，每一單層內(nèi)電極由兩個以上的互相平行的內(nèi)電極單元排列組成，將A端多個內(nèi)電極引出端電氣連接并引向B端與公用電極電氣連接，在B端各電極引出處分別裝配電極引線構(gòu)成多層電容網(wǎng)絡(luò)元件，其電氣原理如圖7所示，多個電容器單元A端電氣聯(lián)接，B端分別引出，其局部剖視圖見圖2，其中，標(biāo)號1為公用電極，2為單個電極，3為介質(zhì)，4為包封層，5為多個內(nèi)電極公共端，其外形結(jié)構(gòu)見圖6所示，其中標(biāo)號與圖2相同的所示部件與圖2相同，5為引線。
上述多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件的優(yōu)點如下其采用的介質(zhì)材料為2C1、2C4、2B1等介電常數(shù)稍低的瓷料，元件燒結(jié)溫度比之平板結(jié)構(gòu)的電容網(wǎng)絡(luò)元件所用材料燒結(jié)溫度低，只要求900℃至1100℃，用中溫遂道爐即可以生產(chǎn)；內(nèi)電極面積的大小誤差對容量的影響小一些；改變多層陶瓷網(wǎng)絡(luò)元件芯片陳列個數(shù)、印疊層數(shù)、印刷面積即可以做成多種不同容量、不同陳列的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件。例如，可以作成陳列為5、7、8個，疊片3層單個容量為100P～0.01μF的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，即是說采用多層印疊結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)電容網(wǎng)絡(luò)元件容易生產(chǎn)了，并且容量對號率增加了，電容溫度特性提高了。其生產(chǎn)工藝見圖1。
將瓷料和粘合劑或溶劑稱量后放入球磨機(jī)內(nèi)球磨，作成鑄膜漿料，經(jīng)過流延或鑄膜，介質(zhì)粉料成為厚度一致的生胚膜片；預(yù)先配好電極漿料，在印疊聯(lián)動機(jī)上邊印制內(nèi)電極和疊片，將印疊好的膜片熱壓，再切割成芯片，再排粘、燒結(jié)、印涂端頭、焊接、封裝、成品測量、打標(biāo)志，檢驗入庫，產(chǎn)品完成。


圖1～圖7中相同標(biāo)號所表示的部件相同。
圖1為本實用新型多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件制造工藝流程圖。
圖2為本實用新型多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件芯片局部剖視圖，標(biāo)號1為公用電極，2為單個電極，3為介質(zhì)，4為包封層。
圖3為圖2中沿A、B點剖視的斷面圖。
圖4為實施例的網(wǎng)絡(luò)元件芯片印刷內(nèi)電極圖形。
圖5為實施例的網(wǎng)絡(luò)元件芯片印刷內(nèi)電極另一種圖形。
圖6為圖2中的網(wǎng)絡(luò)元件外形結(jié)構(gòu)圖。
圖7為圖2中的網(wǎng)絡(luò)元件電氣原理圖。
實施例的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件的內(nèi)電極單元陳列為7個，疊片介質(zhì)層芯片為3層，引出腳為8個，參看圖1至圖7的說明，制造及元件數(shù)據(jù)見表A的Ⅱ型7個內(nèi)電極。
1.介質(zhì)材料配制、球磨與鑄膜。
采用組別代號為2C1的碳酸鋇瓷料，稱量1kg。
粘合劑配制鈉稀酸樹脂“5200”三氯乙烷敏化劑＝42535，稱量0.6kg。將瓷料和粘合劑按10.6的比例混合、滾磨，然后在鑄膜機(jī)上鑄膜，膜厚30至50μm。
2.配制電極漿料及印疊預(yù)先設(shè)計好版圖，用絲網(wǎng)印刷工藝，用通常的鈀銀電極漿料作內(nèi)電極漿料，在多層陶瓷印疊聯(lián)動機(jī)上印疊，一邊印刷一邊疊片芯片印刷面積4.4×1.6(mm)，網(wǎng)絡(luò)陳列為7，芯片外形尺寸為6.5×20.98(mm)，印疊層數(shù)3層，單個電容容量2200PF，其芯片印疊圖形見圖4、圖5。圖4或圖5的圖形可以任取一種進(jìn)行印刷。圖4為凸形，圖5為矩形。
3.排粘、燒結(jié)、成型，多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件生胚在多層陶瓷電容器切塊機(jī)上按網(wǎng)絡(luò)生坯尺寸6.5×20.98(mm)切割，然后將切割后的生坯放置在含鋯菱鎂礦墊板上，放進(jìn)自動排粘爐內(nèi)排粘，爐內(nèi)溫度從50℃～270℃逐漸升溫，總共保溫15小時，自然冷卻10小時。將擺有排粘電容網(wǎng)絡(luò)元件生坯的瓷板置于承燒板上，放入遂道爐傳送帶燒結(jié)，爐溫1080℃燒結(jié)9小時。
4.端電極金屬化，在網(wǎng)絡(luò)芯片上按圖2所示，用鈀銀漿料將A端多個電極引出端涂復(fù)連通并涂復(fù)至B端公用電極。涂復(fù)各電極引出端和公用電極，待電極涼干后置于燒結(jié)爐內(nèi)，爐溫850℃保溫半小時后自然冷卻。
5.裝配焊接將端頭金屬化后的芯片按圖6所示裝配叉子引線，引線間距2.54mm，或用鍍錫銅引線，焊接方法為浸焊，用三氯乙烯或丙酮進(jìn)行焊接后的清洗，時間5～10分鐘。
6.包封采用酚醛環(huán)氧浸漬封裝或者粉末流化包封，成品外形尺寸長L＝21mm、寬t＝7.5mm、厚H＝2.5mm。
7.測量電容網(wǎng)絡(luò)用HP4276ALCR測試儀，容量和損耗在1V直流電壓和1KHz頻率下進(jìn)行測量，絕緣電阻在加上50V1mm電壓1分鐘后進(jìn)行測量，測量結(jié)果在B表中給出。
上述結(jié)構(gòu)的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)，可以在此網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上將網(wǎng)絡(luò)元件尺寸從現(xiàn)有的5.4×1.6(mm)擴(kuò)展到4.5×1.5(mm)、6.3×1.5(mm)三種型號，電容陳陣列從現(xiàn)在的n－1＝7擴(kuò)展到5、8、9。疊片層數(shù)為3至13層，電容量擴(kuò)展到100PF～0.01μF，采用2D4、2B1特性的瓷料便可以生產(chǎn)出不同尺寸、不同電容陣列，不同容量的多種特性電容網(wǎng)絡(luò)元件，具體擴(kuò)展數(shù)據(jù)見表A。
電容網(wǎng)絡(luò)元件應(yīng)用于微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路(LSI)的防燥聲，引線間距采用國際通用尺寸安裝方便。
表A為本實用新型的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件的三種型號各種芯片尺寸、采用瓷料的介電常數(shù)、電極面積、容量、層數(shù)、電極個數(shù)(即陣列個數(shù))表。
表B為表A中Ⅱ型5.4×1.6(mm)、溫度特性為2C1單個容量為2200PF的電容網(wǎng)絡(luò)電參數(shù)測量結(jié)果，即為本實用新型的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件電參數(shù)測量結(jié)果?？梢钥闯霰緦嵱眯滦偷亩鄬犹沾呻娙菥W(wǎng)絡(luò)元件容量一致(每個陣列容量相等)、損耗小，絕緣電阻大。

表B

表B
權(quán)利要求1.多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，涉及多層陶瓷疊片電容器，含有兩個以上的獨立多層陶瓷電容單元的電容網(wǎng)絡(luò)，其特征為至少有二層以上的內(nèi)電極由介電陶瓷隔開，許多單層陶瓷電容器片互相重疊并聯(lián)而成電容網(wǎng)絡(luò)陳列的各電容單元；每一單層內(nèi)電極由兩個以上的互相平行的內(nèi)電極單元排列組成；將A端多個電極引出端連在一起并引向B端作公用電極，在B端各電極引出處裝配電極引線構(gòu)成多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件；介質(zhì)瓷料為電容溫度特征為2B1、2C1、2D4瓷料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，其特征為多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)各電容單元個數(shù)為5或7或8個。疊片層數(shù)為3～13層，印刷圖形為矩形或凸形，每個電容單元單個容量100PF至0.01μF。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，其特征為引線間距為2.54mm，引線為叉子引線，多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件外形尺寸長21mm，寬7.5mm，厚2.5mm，網(wǎng)絡(luò)單元為7個，芯片尺寸6.5×20(mm)，電極面積5.4×1.6(mm)，瓷料為2C1、膜厚30至50μm，印疊內(nèi)電極為3層，單個容量2200PF。
專利摘要多層陶瓷電容網(wǎng)絡(luò)元件，即多層陶瓷疊片電容網(wǎng)絡(luò)元件，其特征為至少有二層以上內(nèi)電極由介電陶瓷隔開，許多單層陶瓷電容器片互相重疊并聯(lián)而成電容網(wǎng)絡(luò)各單元芯片，每一單層內(nèi)電極由兩個以上互相平行的內(nèi)電極單元排列組成，將A端多個電極引出端電氣連接后引向B端作公用電極，在B端各電極引出處裝配電極引線。制造元件燒結(jié)溫度低，電容溫度特性高，便于工業(yè)成批生產(chǎn)，用于微機(jī)及大規(guī)模集成電路的防噪聲。
文檔編號H01G4/38GK2057025SQ8921332
公開日1990年5月9日 申請日期1989年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月27日
發(fā)明者游軟祿 申請人:國營成都宏明無線電器材總廠