片状多层陶瓷电容及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种片状多层陶瓷电容及其制造方法，具有提高的抗弯曲强度。所述的片状多层陶瓷电容，包括：多个片状内电极，以交错方式叠合；陶瓷介质层，设置在各所述多个片状内电极之间及外侧，并使得所述多个片状内电极的相对的两端部露出；端电极，覆盖在所述的两端部，从而能够电导通所述多个片状内电极；以及高强度瓷介，形成在所述陶瓷介质层上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件
，尤其涉及一种片状多层陶瓷电容及其制造方法。
技术介绍
片状多层陶瓷电容(MLCC，Multi-layer Ceramic Capacitors)具有容量大、体积小、电容量稳定、耐高温耐湿性好和易于表面安装等特点，被广泛应用于空调整机的高频滤波、电源退藕和旁路等电路中。如图1所示，所述片状多层陶瓷电容包括内电极1、介质2(例如陶瓷)以及外电极3。其中，外电极3从内到外进一步包括，例如第一到第三外电极31-33。第一外电极31例如为铜层或银层，第二外电极32例如为锡层，以及第三外电极33例如为镍层。但由于生产过程中的机械应力，经常出现片状多层陶瓷电容失效的情况。分析其原因，主要是由于片状多层陶瓷电容受弯曲应力导致其内部出现裂纹，这类裂纹一般发生在片状多层陶瓷电容两端的电极，沿着45°角向片状多层陶瓷电容内部扩展。出现裂纹的所述片状多层陶瓷电容，测试过程中不完全可控，从而导致设备故障。具体地，所述片状多层陶瓷电容的陶瓷体是一种脆性材料。当安装有所述片状多层陶瓷电容的PCB板受到弯曲时，所述片状多层陶瓷电容就会受到一定的机械应力冲击。当应力超过片状多层陶瓷电容的强度时，弯曲裂纹就会出现。因此，这种弯曲造成的裂纹只出现在焊接之后。根据MLCC的失效分析可知，电路板的弯曲变形量超过一定值时，一般会在其端电极与陶瓷结合处萌生斜线裂纹，并向MLCC内部扩散，并最终使MLCC失效。图2示出了片状多层陶瓷贴片电容受到机械力后断裂的示意图。如图2所示，所述贴片电容在安装在电路板上后，当受到如图中左侧箭头所示的方向的应力，并且该应力超过所述贴片电容的强度时，则从该贴片电容的端部电极与陶瓷结合的位置产生如图中线条所示的裂纹，进而裂纹扩散， 并最终导致电容失效。为防止所述裂纹出现，需要提高片状多层陶瓷电容的抗弯曲强度。常规的片状多层陶瓷电容采用陶瓷体介质，质地脆。因而，为片状多层陶瓷电容的电极增加“弹性层”吸收外应力，可降低裂纹的发生几率，从而提高其使用可靠性。然而，这种方案成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种片状多层陶瓷电容及其制造方法，具有提高的抗弯曲强度。根据本专利技术的第一方面，提供一种片状多层陶瓷电容，包括：多个片状内电极，以交错方式叠合；陶瓷介质层，设置在各所述多个片状内电极之间及外侧，并使得所述多个片状内电极的相对的两端部露出；端电极，覆盖在所述的两端部，从而能够电导通所述多个片状内电极；以及高强度瓷介，形成在所述陶瓷介质层上。进一步地，所述高强度瓷介的抗弯曲应力强度高于所述陶瓷介质层。进一步地，所述高强度瓷介的抗弯曲应力强度大于250MPa。进一步地，所述高强度瓷介厚度为0.5mm-2mm。进一步地，所述高强度瓷介厚度为1mm。进一步地，所述高强度瓷介形成在所述陶瓷介质层的与片状内电极表面平行的外侧表面上。进一步地，所述端电极形成为多层结构。进一步地，所述多层结构从内到外进一步包括，作为第一外电极的铜层或银层，作为第二外电极的锡层，以及作为第三外电极的镍层。根据本专利技术的第二方面，提供一种前述的片状多层陶瓷电容的制造方法，包括：制备多个片状内电极、陶瓷介质的膜片以及高强度瓷介的膜片；将多个所述片状内电极以及所述陶瓷介质的膜片以交错方式叠合，并使得所述多个片状内电极的相对的两端部露出；在所述陶瓷介质外侧表面叠合所述高强度瓷介的膜片；以及在所述两端部封上端电极，使得所述多 个片状内电极能够电导通。进一步地，当所述端电极为多层结构时，利用电镀操作形成所述端电极的多层结构。根据本专利技术的方案，通过在陶瓷介质的外侧表面增加高强度的瓷介材料来提高整体产品强度，从而可提高片状多层陶瓷电容的抗弯曲强度，减少过程机械应力导致的暗裂。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了现有技术的片状多层陶瓷电容的结构示意图；图2示出了所述片状多层陶瓷电容在收到应力而出现裂纹的示意图；图3示出了利用试验方案获得所述片状多层陶瓷电容应具备的弯曲强度的示意图；图4为根据本专利技术一优选实施例的片状多层陶瓷电容的结构示意图；图5为根据本专利技术另一优选实施例的片状多层陶瓷电容的结构示意图；图6为根据本专利技术一优选实施例的片状多层陶瓷电容的制造方法的流程示意图；图7为根据本专利技术一具体实施例的片状多层陶瓷电容的制造方法的流程示意图；图8(a)、(b))分别示出了根据本专利技术的方案与现有技术的所述片状多层陶瓷电容的抗弯曲强度对比曲线，以及根据本专利技术的方案与现有技术的所述片状多层陶瓷电容的温度特性对比曲线。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如上文所述，根据对MLCC的失效分析可知，电路板的弯曲变形量超过一定值时，一般会在其端电极与陶瓷结合处萌生斜线裂纹，向MLCC内部扩散，并最终使MLCC失效。按照如图3所示的试验方案，获得所述MLCC应具备的弯曲强度。如图3所示，选取试验基板为Al2O3或PCB，以5N的力，0.5mm/s的速度施加，使其弯曲深度为1mm(民用行业一般采用1mm)，施加时间为10s±1s。则试验之后外观应无可见损伤，容量的变化应在±10％的范围内。根据以上试验要求，提出了本专利技术的方案。如图4所示，为本专利技术一优选实施例的片状多层陶瓷电容的结构示意图。如图4所示，所述片状多层陶瓷电容包括多个片状内电极4，陶瓷介质层5、端电极6以及形成在陶瓷介质层5上的高强度瓷介7。所述多个片状内电极4以交错方式叠合，并在各所述多个片状内电极之间及外侧设置所述陶瓷介质层5，并使得所述多个片状内电极4的相对的两端部露出。所述端电极6覆盖在所述的两端部，从而能够电导通所述多个片状内电极4。所述高强度瓷介7的抗弯曲应力强度高于陶瓷介质层，因其附在陶瓷介质层上，利用其较高的抗弯曲应力强度，故称之为高强度陶瓷介质，即高强度瓷介。优选地，高强度瓷介的抗弯曲应力强度大于250MPa。高强度瓷介通常材质成分为锆钛酸钙，强度与COG电容材质相近。不论高强度陶瓷介质采用何种具体材料，只要其抗弯曲应力强度高于所使用的陶瓷介质层的抗弯曲应力强度，就可以起到提高片状多层陶瓷电容的抗弯曲强度的作用，均落入本专利技术的保护范围。高强度瓷介通常介电常数较低，如果全部陶瓷介质均利用所述所述高强度瓷介来形成则产品成本高且覆盖的容值范围较小，因此，优选地，所述高强度瓷介7形成在所述陶瓷介质5的与 片状内电极4表面平行的外侧表面上。如图4所示，所述高强度瓷介7形成在所述陶瓷介质5的与片状内电极4表面平行的外侧上、下表面上。所述高强度瓷介7的厚度优选为0.5mm-2mm，优选为1mm。进一步优选地，所述端电极6形成为多层结构。具体地，所述端电极6从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片状多层陶瓷电容，包括：多个片状内电极，以交错方式叠合；陶瓷介质层，设置在各所述多个片状内电极之间及外侧，并使得所述多个片状内电极的相对的两端部露出；端电极，覆盖在所述的两端部，从而能够电导通所述多个片状内电极；以及高强度瓷介，形成在所述陶瓷介质层上。

【技术特征摘要】
1.一种片状多层陶瓷电容，包括：多个片状内电极，以交错方式叠合；陶瓷介质层，设置在各所述多个片状内电极之间及外侧，并使得所述多个片状内电极的相对的两端部露出；端电极，覆盖在所述的两端部，从而能够电导通所述多个片状内电极；以及高强度瓷介，形成在所述陶瓷介质层上。2.如权利要求1所述的片状多层陶瓷电容，其中，所述高强度瓷介的抗弯曲应力强度高于所述陶瓷介质层。3.如权利要求1或2所述的片状多层陶瓷电容，其中，所述高强度瓷介的抗弯曲应力强度大于250MPa。4.如权利要求1-3任一项所述的片状多层陶瓷电容，其中，所述高强度瓷介厚度为0.5mm-2mm。5.如权利要求4所述的片状多层陶瓷电容，其中，所述高强度瓷介厚度为1mm。6.如权利要求1-5任一项所述的片状多层陶瓷电容，其中，所述高强度瓷介形成在所述陶瓷介...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成成，崔斌，杨善明，项永金，
申请(专利权)人：格力电器合肥有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34