一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器制造技术

本实用新型专利技术公开一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，包括多层陶瓷穿芯电容器本体，多层陶瓷穿芯电容器本体具备至少一个用于穿设第一定膨胀合金管的内孔；第一定膨胀合金管内穿设有导针；第一定膨胀合金管经过退火后进行表面电镀处理；所述导针与第一定膨胀合金管、第一定膨胀合金管与内孔之间均使用无铅焊料焊接固定。本实用新型专利技术第一定膨胀合金管一起焊于盘状多层陶瓷电容器的内孔，以此来增强盘状多层电容器抗应力的能力。使得多层陶瓷穿心电容器生产用的焊料不局限于含铅高的、延展性好的焊接材料，可以承受多次高温、低温快速变化的温度冲击后不会因温差变化导致陶瓷体崩裂而失效，从而获得在恶劣外部环境下也具备高可靠性的多层陶瓷穿心电容器。的多层陶瓷穿心电容器。的多层陶瓷穿心电容器。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器


[0001]本技术涉及电容器
，尤其涉及到一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器。

技术介绍

[0002]多层陶瓷穿芯电容器是基于多层贴片电容器(MLCC)技术，只不过内部构造有所改变。它们制造起来与MLCC相似，因为各层陶瓷电介质材料与贵金属电极交错，它们制作后形成整体结构，然后在陶瓷体上钻孔，以形成与内电极或外电极的接触。电容量形成于孔和外部边缘之间。在平面阵列的情况中，电容量形成于每个孔和外部边缘之间。每个孔的电容量特性会在限制内有所不同。
[0003]单孔装置通常称为“碟”，而多孔装置称为平面阵列。其中单孔的盘状多层陶瓷电容器的制造流程大致如下：瓷浆制备、流延、丝网叠印、层压、加工外型、高温烧结、封端、烧端、表面处理。在经过一系列的工艺后制成了由铁电陶瓷体与金属电极组成的盘状多层陶瓷电容器。采用的材料一般为BaTiO3陶瓷电介质和PdAg或Ni内电极。一种典型的盘状多层陶瓷电容器的结构界面如图 1所示，包括铁电陶瓷体21与内外设置的金属电极22，以及中心设置的用于固定导针的内孔6。
[0004]完工的电容器装置用于装配抗电磁干扰的滤波器和滤波器组合件。比起表面安装贴片滤波，它们的特殊构造使其具有优越的高频性能。对于一些用途，例如军用、航空和医疗，这是非常重要的。制造抗电磁干扰的滤波器时，盘状产品或阵列焊入运载罐或运载体，并焊上一个穿过中心的导针。然后组合件可以进行密封，以使机械和环境的保护改善。待滤波信号通过针，滤波器体外部接地。针和滤波器体通常用铜或铜合金制造，镀以镍、银或金。一种典型的电磁干扰滤波器的结构如图2所述，包括盘状多层陶瓷电容器23及其中心的导针24以及焊接使用的焊剂25、外层的金属壳体26；用于整体外部密封的环氧树脂27。
[0005]数年来，人们已认识到，将铜或铜合金导针焊接到盘状陶瓷电容器内部孔上可能会在陶瓷结构内诱发裂缝。该工序产生的裂缝称为“长弓”或“逗号”裂缝，这是因为，分别从侧横截面或顶横截面观察时，它们具有这样的很有特色的形状。
[0006]这些裂缝可能为良性的，但也可能导致彻底的电气故障，这取决于它们是否通过电极覆盖区。可能更值得担心的是，裂缝可能在焊接中产生，但仅在进一步加工或使用中才扩散，然后电容器会在运作中发生故障。
[0007]电容器故障总是倾向于为短路。如果电源供应足够强，部件会变得非常热，可能成为燃烧源。
[0008]陶瓷和针的用料通常是固定、不能改变的，因此现有技术中通过不断的实验发现，使用高铅焊剂可以有效的避免焊接裂缝的产生，高铅焊剂常用的为 50Pb/50In、95Pb/5In、93.5Pb/5Sn/1.5Ag；采用高铅焊料是由于其高延展性，可以防止过大的力转移到陶瓷电介质材料上，从而短期内避免裂缝的产生。虽然采用了含铅高的延展性好的焊接材料，但是在经过多次的高温、低温快速变化的温度冲击后，或在恶劣的外部环境中受应力影响盘状多层陶瓷电容器的铁电陶瓷体会产生不同程度的裂痕，尤其是孔与导针的焊接处更容易出现
裂痕。同时高铅焊料的使用明显不利于电子产品无铅化的进程，会对环境造成严重污染。
[0009]因此使用无铅焊料并保证多层陶瓷穿芯电容器焊接时不产生裂纹以及恶劣的外部环境条件下的可靠性是现在亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种低成本、焊接无裂缝的一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器。
[0011]本技术是通过如下方式实现的：一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，包括多层陶瓷穿芯电容器本体，所述多层陶瓷穿芯电容器本体具备至少一个内孔；所述内孔内设有导针，所述内孔的侧壁连接有第一定膨胀合金管；所述第一定膨胀合金管需经过退火后进行表面电镀处理。
[0012]进一步的，所述导针穿设在第一定膨胀合金管内；所述导针与第一定膨胀合金管使用无铅焊料焊接固定；所述第一定膨胀合金管与内孔使用无铅焊料焊接固定或直接烧结固定。
[0013]进一步的，所述第一定膨胀合金管为无缝管；所述第一定膨胀合金管的两端分别伸出多层陶瓷穿芯电容器本体的内孔；
[0014]进一步的，第一定膨胀合金管的表面电镀分别为镀铜、镀镍、镀银、镀金、镀锡、镀锡铅中的一种镀层或几种镀层组成的复合镀层。
[0015]进一步的，所述多层陶瓷穿芯电容器本体为盘状多层陶瓷穿芯电容，其中心具备一个用于穿设第一定膨胀合金管的内孔；所述多层陶瓷穿芯电容器本体外围使用焊料焊接固定有第二定膨胀合金管。
[0016]进一步的，所述多层陶瓷穿芯电容器本体为平面阵列电容器，其中心具备若干呈矩阵排列的内孔；所述内孔内穿设有第一定膨胀合金管，第一定膨胀合金管内穿设有导针。
[0017]进一步的，所述第一定膨胀合金管为铁镍、铁镍钴、铁镍铬系合金中的一种。
[0018]进一步的，所述第二定膨胀合金管套设在盘状多层陶瓷穿芯电容器的外围，其大小与盘状多层陶瓷穿芯电容器相匹配；所述第二定膨胀合金管为铁镍、铁镍钴、铁镍铬系合金中的一种。
[0019]进一步的，所述多层陶瓷穿芯电容器设置在金属壳体内并进行灌封制备成抗电磁干扰的滤波器。
[0020]本技术的有益效果在于：第一定膨胀合金管一起焊于盘状多层陶瓷电容器的内孔，或内孔及外圈，以此来增强盘状多层电容器抗应力的能力。使得多层陶瓷穿心电容器生产用的焊料不局限于含铅高的、延展性好的焊接材料，当使用的焊接材料延展性不好时也可以承受多次的高温、低温快速变化的温度冲击后不失效。从而获得高可靠性的多层陶瓷穿心电容器。通过加入第一定膨胀合金管，避免了过大的应力直接传递到陶瓷电介质材料上，间隔的形式可以有效的降低热胀冷缩时应力的直接传递；同时加入第一定膨胀合金管，减少了焊料的使用，降低了对焊料高延展性的需求。第一定膨胀合金管与陶瓷具有相近的膨胀系数，从而在冷热交替的恶劣环境下同样可以避免裂缝的产生，进一步提高了电容器的可靠性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1一种典型的盘状多层陶瓷电容器截面图；
[0023]图2一种典型的抗电磁干扰的滤波器结构；
[0024]图3本技术多层陶瓷穿芯电容器结构；
[0025]图4本技术多层陶瓷穿芯电容器制备的抗电磁干扰滤的波器结构；
具体实施方式
[0026]为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，包括多层陶瓷穿芯电容器本体(1)，所述多层陶瓷穿芯电容器本体(1)具备至少一个内孔(6)；所述内孔(6)内设有导针(4)，其特征在于：所述内孔(6)的侧壁连接有第一定膨胀合金管(2)；所述第一定膨胀合金管(2)需经过退火后进行表面电镀处理。2.根据权利要求1所述的一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，其特征在于：所述导针(4)穿设在第一定膨胀合金管(2)内；所述导针(4)与第一定膨胀合金管(2)使用无铅焊料(3)焊接固定；所述第一定膨胀合金管(2)与内孔使用无铅焊料(3)焊接固定或直接烧结固定。3.根据权利要求1所述的一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，其特征在于：所述第一定膨胀合金管(2)为无缝管；所述第一定膨胀合金管(2)的两端分别伸出多层陶瓷穿芯电容器本体(1)的内孔。4.根据权利要求1所述的一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，其特征在于：第一定膨胀合金管(2)的表面电镀可分别为镀铜、镀镍、镀银、镀金、镀锡、镀锡铅中的一种镀层或几种镀层组成的复合镀层。5.根据权利要求1所述的一种高可靠多层陶瓷穿芯电容器，其特征在于：所述多层陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑朝勇，叶斌，
申请(专利权)人：福建欧中电子有限公司，
类型：新型
国别省市：