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，将烧结块与层叠体混在一起放置在承烧板上，再将层叠体烧结，烧结块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。烧结块的各个面均为向内凹陷的面，将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块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烧结块粘连。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 sintered block and the laminate are mixed together and placed on the sintered plate, then the laminate is sintered, and the sintered components in the sintered block are volatilized, thus forming a local atmosphere with high volatile concentration around the laminate, and preventing the excessive volatilization of the sintered components in the laminate. The ceramics obtained after sintering are uniform, compact and uniform. When the sintered block and the laminate are mixed together, the sintered block and the laminate can not form a large area of contact, so the sintered ceramic body is not easy to adhere to the sintered block. The adhesive in the laminated body can be removed thoroughly, and the density and dielectric properties of the ceramic body 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)所得陶瓷膜层叠后得到第二基板；(6)将第二基板压合后切割，得到生坯块；(7)将生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块，将烧结块进行研磨，使烧结块各个面均向内凹陷；或者先将生坯块研磨，使生坯块各个面均向内凹陷；然后将研磨后的生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块；(8)将层叠体、步骤(7)得到的烧结块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(1)中，所述陶瓷膜的厚度为5～40μm。优选地，所述步骤(8)中，所述烧结块最长棱边的长度小于所述层叠体最短棱边的长度。将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块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烧结块粘连。通过控制层叠的陶瓷膜的数量、压合第二基板所用的压力等工艺参数以及切割第二基板的切割步距，可以方便地控制烧结块的棱边尺寸。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；所述步骤(5)中，将6～40个步骤(1)所得陶瓷膜层叠后得到第二基板。优选地，所述步骤(8)中，在将层叠体、烧结块混合放置在承烧板上时，使所述烧结块完全包围最外围的层叠体。烧结时，烧结块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。使烧结块完全包围最外围的层叠体，并且烧结块基本填满层叠体之间的空隙；进一步优选的，使烧结块完全包覆所有的层叠体，如此能保证烧结时所有的层叠体都处于由烧结块所提供的局部气氛的影响范围内。优选地，所述步骤(7)中，所述烧结的条件为：在900～1050℃下保温1～3h进行烧结。烧结块的烧结程度较轻，所以烧结块的硬度和致密度较小，将烧结块研磨至表面凹陷的程度比较容易，研磨效率较高。但烧结温度不能过低或者烧结保温时间不能太短，否则烧结块过于疏松，研磨时容易破碎。优选地，所述步骤(7)中，排粘的具体过程为：在空气氛围下，将生坯块加热至260～450℃并保温2～4小时以排除粘合剂；或者在保护性气体氛围下，将生坯块加热至400～600℃并保温3～6小时以排除粘合剂；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(7)中，烧结的具体过程为：在还原性气体氛围下，将排粘后的生坯块加热至900～1050℃并保温1～3h进行烧结，烧结完成后得到烧结块；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。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)。更优选地，所述陶瓷粉为锆酸钙或锆酸锶；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剂，所述甲苯和乙醇的重量比为(1～1.5)：1。更优选地，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，采用球磨法将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀，球磨时间为10～16h。优选地，所述陶瓷浆料中还包含改性添加剂，所述改性添加物为钙的氧化物、钛的氧化物、锰的氧化物中的至少一种，所述掺杂有烧结助剂的陶瓷粉与改性添加物的重量比为：掺杂有烧结助剂的陶瓷粉：改性添加物＝(96～97)：(3～4)。优选地，所述步骤(5)中，将镍浆印刷在步骤(1)所得的陶瓷膜上形成附加层，将多个印刷有附加层的陶瓷膜层叠后得到第二基板。优选地，所述本文档来自技高网...

【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)所得陶瓷膜层叠后得到第二基板；(6)将第二基板压合后切割，得到生坯块；(7)将生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块，将烧结块进行研磨，使烧结块各个面均向内凹陷；或者先将生坯块研磨，使生坯块各个面均向内凹陷；然后将研磨后的生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块；(8)将层叠体、步骤(7)得到的烧结块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)所得陶瓷膜层叠后得到第二基板；(6)将第二基板压合后切割，得到生坯块；(7)将生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块，将烧结块进行研磨，使烧结块各个面均向内凹陷；或者先将生坯块研磨，使生坯块各个面均向内凹陷；然后将研磨后的生坯块放置在承烧板上，对生坯块进行排粘和烧结，得到烧结块；(8)将层叠体、步骤(7)得到的烧结块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(8)中，所述烧结块最长棱边的长度小于所述层叠体最短棱边的长度。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆亨，李鸿刚，卓金丽，安可荣，胡霞，
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