一种多层陶瓷电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，本发明专利技术将辅烧颗粒与层叠体混在一起放置在承烧板上，再将层叠体烧结，辅烧颗粒中的助烧成分挥发从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的助烧成分的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好；辅烧颗粒的制备经过压合的步骤，故密度较大，烧结时能够为层叠体提供足够的局部气氛；辅烧颗粒体积小并且形状不规则，因此将辅烧颗粒与层叠体混在一起时，辅烧颗粒与层叠体无法形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与辅烧颗粒粘连；可以对体积较小的层叠体进行排粘，层叠体中的粘合剂排除得比较彻底，陶瓷体的致密度和介电性能较好。

A Multilayer Ceramic Capacitor and Its Preparation Method

The invention discloses a preparation method of a multi-layer ceramic capacitor. The auxiliary burning particles and the laminates are mixed together and placed on the sintering plate, then the laminates are sintered, and the combustion-supporting components in the auxiliary burning particles are volatilized, thus forming a local atmosphere with high volatilization concentration around the laminates, and preventing the combustion-supporting components in the laminates. Excessive volatilization makes the ceramics obtained after sintering uniform, compact and uniform; the preparation of auxiliary sintered particles through the compression process, so that the density is large, sintering can provide enough local atmosphere for the laminates; auxiliary sintered particles are small and irregular in size, so when the auxiliary sintered particles are mixed with the laminates, auxiliary sintered particles are added. The sintered ceramics are not easy to adhere to the auxiliary sintered particles because the sintered ceramics can not form a large area of contact with the laminates; the smaller laminates can be removed, the adhesives in the laminates can be eliminated thoroughly, and the density and dielectric properties of the ceramics are better.

【技术实现步骤摘要】
一种多层陶瓷电容器及其制备方法
本专利技术涉及一种电容器及其制备方法，尤其是一种多层陶瓷电容器及其制备方法。
技术介绍
制备铜内电极多层陶瓷电容器需要采用低温烧结的陶瓷材料，以便与铜内电极共烧，因此其陶瓷材料中一般含有较多含量的助烧成分，以便能在低于铜的熔点的温度下烧结致密。由于助烧成分在高温烧结时往往容易挥发，容易使装载在同一承烧板上的陶瓷芯片出现一致性恶化的问题。具体是，装载在同一承烧板上的陶瓷芯片在高温烧结时，装载密度较大的陶瓷芯片，由于助烧成分挥发气氛浓度较高，能妨碍挥发的进行，因此较多的助烧成分保留在陶瓷芯片中形成液相促进陶瓷芯片的致密化过程，从而烧结后的陶瓷芯片均匀致密；而装载密度较小的陶瓷芯片则因为助烧成分挥发气氛浓度较低，助烧成分挥发损失严重，陶瓷芯片难以烧结致密。所以上述一致性恶化的现象表现为部分陶瓷芯片或陶瓷芯片的局部颜色不一致，瓷体疏松，强度低，这种现象在装载于最外围的陶瓷芯片中表现尤其显著。对于上述的烧结一致性问题，已经有本领域所知的埋粉烧结法作为应对措施，例如采用含有助烧成分的粉末填埋陶瓷电容器进行烧结，以达到改善烧结气氛的目的，但由于填埋的粉末处于比较松散的堆积状态，往往未能提供足够的局部气氛，故未能解决问题。CN201510347332.1公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将采用相同陶瓷材料制备得到的层叠体和生坯块一起放置在承烧板上并使生坯块包围层叠体外围对层叠体进行烧结，生坯块经过压合的步骤，密度较高，能够提供足够的局部气氛并保证处于外围的层叠体获得良好的烧结一致性，但对于承烧板中部位置的层叠体，当其装载密度较小时，仍然存在上述烧结一致性问题。另一方面，由于陶瓷材料中的助烧成分较多，各表面平整的层叠体和各表面平整的生坯块相互接触时，两者容易相互粘连。CN201510347334.0公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将层叠体放置在用相同陶瓷材料制备得到的经过压合的第二基板上，再将放置有层叠体的第二基板放置在承烧板上对层叠体进行烧结，如此则不论层叠体在承烧板上各处位置的装载密度大小如何，都能够解决上述烧结一致性问题。但是由于陶瓷材料中的助烧成分较多，存在烧结后陶瓷体和第二基板容易相互粘连的问题。CN201510347333.6公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，同样能够解决上述烧结一致性问题，并且层叠体与第一基板之间设置有隔离薄膜，因此烧结后两者不会发生粘连。但是由于排粘是对较大体积的第三基板进行，存在层叠体中所含的粘合剂排除不彻底从而烧结后的陶瓷体的致密度和均匀性下降的问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种多层陶瓷电容器的制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种多层陶瓷电容器的制备方法，包括如下步骤：(1)将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀后得到陶瓷浆料，以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷膜；(2)将金属浆料印刷在陶瓷膜上形成内电极图案，烘干后得到印刷有内电极图案的陶瓷膜；(3)将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠步骤(1)得到的陶瓷膜，得到第一基板；(4)将第一基板压合后切割，得到层叠体；(5)将多个步骤(1)所得陶瓷膜层叠后压合得到第二基板；(6)将第二基板放置在承烧板上，对第二基板进行排粘处理；(7)将排粘处理后的第二基板粉碎，得到辅烧颗粒；(8)将层叠体、辅烧颗粒混合放置在承烧板上，对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体；然后在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，即可得到本专利技术所述多层陶瓷电容器。优选地，所述步骤(5)中，第二基板的厚度为1～3mm。如此则将其粉碎比较容易，并且粉碎后得到的辅烧颗粒较多。优选地，所述步骤(3)中，将1～40个印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠1～20个步骤(1)得到的陶瓷膜，得到第一基板。优选地，所述步骤(6)中，对第二基板进行排粘的具体过程为：在空气氛围下，将第二基板加热至260℃～450℃并保温2小时～4小时以排除粘合剂；或者在保护性气体氛围下，将第二基板加热至400℃～600℃并保温3小时～6小时以排除粘合剂。优选地，所述步骤(7)中，用粉碎机、研磨机将排粘后的第二基板粉碎，得到辅烧颗粒。第二基板未经排粘时，含有较多粘合剂，强度较大并且具有一定的塑性，将其粉碎比较困难；而排粘后的第二基板比较松脆，容易粉碎。优选地，所述步骤(8)中，在将层叠体、辅烧颗粒放置在承烧板上时，用筛网将辅烧颗粒均匀撒在承烧板上，使辅烧颗粒与层叠体混合，然后对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体；或者先将层叠体放置在承烧板上进行排粘，再用筛网将辅烧颗粒均匀撒在承烧板上，使辅烧颗粒与排粘后的层叠体混合，然后对层叠体进行烧结，得到陶瓷体。烧结时，辅烧颗粒中的助烧成分挥发从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的助烧成分的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。更优选地，所述步骤(8)中，在将层叠体、辅烧颗粒放置在承烧板上时，所述辅烧颗粒填埋所有的层叠体。如此能保证烧结时所有的层叠体都处于由辅烧颗粒所提供的局部气氛的影响范围内。优选地，所述筛网的目数为60～100目。以使合适大小的辅烧颗粒与层叠体混合。筛网目数小于60目时，辅烧颗粒太大，容易与烧结后的陶瓷体粘连，并且与体积较小的陶瓷体难以分离。筛网目数大于100目时，辅烧颗粒太小，容易飘散形成粉尘，不利于生产环境的清洁，并且步骤(7)中将排粘后的第二基板粉碎的操作也会比较困难。优选地，所述步骤(8)中，对层叠体进行排粘的具体过程为：在保护性气体氛围下，将层叠体加热至400℃～600℃并保温3h～6h以排除粘合剂；保护性气体氛围为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛。优选地，所述步骤(8)中，对层叠体进行烧结的具体过程为：在还原性气体氛围下，将排粘后的层叠体加热至980℃～1050℃并保温1.5h～3h进行烧结，烧结完成后得到陶瓷体；还原性气体氛围为氮气和氢气的混合气体氛围，其中，氢气与氮气的体积比为(0.1～3)：100。由于辅烧颗粒体积小并且形状不规则，因此将辅烧颗粒与层叠体混在一起时，辅烧颗粒与层叠体无法形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与辅烧颗粒粘连。优选地，在所述掺杂有烧结助剂的陶瓷粉中，所述烧结助剂的质量百分含量为4～15％。在层叠体的烧结过程中促进层叠体的致密化，降低烧结温度，从而可以在铜的熔点以下温度烧结层叠体。含量太低促进烧结的效果不足，含量太高则会导致电容器的静电容量下降和介质损耗增加。优选地，所述步骤(1)中，陶瓷膜的厚度为5～40μm。选择这样的范围，使得可制备的静电容量范围较大，同时陶瓷膜的制备也比较容易。优选地，所述步骤(1)中，所述掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂的重量比为：掺杂有烧结助剂的陶瓷粉：粘合剂：有机溶剂＝10：(3～5)：(6～9)。优选地，采用球磨法将掺杂有烧结助剂的第一陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀，球磨时间为10～16h。优选地，所述陶瓷粉的主要成分为锆酸钙或锆酸锶，所述烧结助剂为SiO2或Bi2O3，所述粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述有机溶剂为甲苯和乙醇的混合溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀后得到陶瓷浆料，以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷膜；(2)将金属浆料印刷在陶瓷膜上形成内电极图案，烘干后得到印刷有内电极图案的陶瓷膜；(3)将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠步骤(1)得到的陶瓷膜，得到第一基板；(4)将第一基板压合后切割，得到层叠体；(5)将多个步骤(1)所得陶瓷膜层叠后压合得到第二基板；(6)将第二基板放置在承烧板上，对第二基板进行排粘处理；(7)将排粘处理后的第二基板粉碎，得到辅烧颗粒；(8)将层叠体、辅烧颗粒混合放置在承烧板上，对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体；然后在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，即可得到本专利技术所述多层陶瓷电容器。

【技术特征摘要】
1.一种多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀后得到陶瓷浆料，以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷膜；(2)将金属浆料印刷在陶瓷膜上形成内电极图案，烘干后得到印刷有内电极图案的陶瓷膜；(3)将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠步骤(1)得到的陶瓷膜，得到第一基板；(4)将第一基板压合后切割，得到层叠体；(5)将多个步骤(1)所得陶瓷膜层叠后压合得到第二基板；(6)将第二基板放置在承烧板上，对第二基板进行排粘处理；(7)将排粘处理后的第二基板粉碎，得到辅烧颗粒；(8)将层叠体、辅烧颗粒混合放置在承烧板上，对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体；然后在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，即可得到本发明所述多层陶瓷电容器。2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，第二基板的厚度为1～3mm。3.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将1～40个印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠1～20个步骤(1)得到的陶瓷膜，得到第一基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆亨，冯小玲，卓金丽，邱小灵，邓文华，
申请(专利权)人：广东风华高新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44