利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，包括：第一步骤，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液循环、并形成预定流量的垂直流下的连续淋幕；第二步骤，使基板以预定的输送速度沿水平方向穿过淋幕，涂布形成电介质层；第三步骤，烘干电介质层；第四步骤，在已烘干的电介质层上形成内部电极；第五步骤，烘干内部电极；第六步骤，反复进行第二至第五步骤，形成预定层数的陶瓷层叠体；第七步骤，切割陶瓷层叠体形成切块；第八步骤，将切块从基板分离，并进行倒角处理；第九步骤，烧结；第十步骤，在陶瓷烧结体形成外部电极。本发明专利技术还涉及幕式淋涂装置。利用本发明专利技术提供的方法和装置可制成高可靠性的多层陶瓷元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造多层陶瓷元件的方法和装置，特别涉及一种利用幕式 淋涂连续形成介质层的多层陶瓷元件的制造方法，以及一种幕式淋涂装置。
技术介绍
随着电子元器件高密度表面装配的发展，现在应用的多层陶瓷元件种类越 来越多，除了最常见的多层陶瓷电容器外，还包括多层片式电感器、多层压电 陶瓷元件、多层突波吸收器等。从结构上看，多层陶瓷元件包括由多个陶瓷电 介质层层叠形成的层叠体、形成在各陶瓷电介质层之间的内电极、以及设置在 层叠体两端且与内电极电连接的外部电极构成。目前，制造多层陶瓷元件主要有以下几种方法(1)流延法；(2)网格印 刷法；(3)旋转涂布法。流延法，是先在载带上流延形成陶瓷电介质膜片，经烘干、剥离等处理后 印刷内电极，将印刷有内电极的多层陶瓷电介质膜片叠合层压后切割、烧结。 网格印刷法，是采用丝网印刷将陶瓷电介质浆料印刷在基材上形成陶瓷电介质 薄层，烘干后印刷内电极，反复进行印刷操作以形成预定陶瓷电介质薄层，再 切割、烧结。旋转涂布法，可参照公开号CN1629992A的中国专利技术专利申请公开 的通过旋涂法制造层压陶瓷电容器的方法及层压陶瓷电容器，该方法是将陶 瓷电介质浆料通过旋转涂布在基材上形成陶瓷电介质薄层，烘干后印刷内电极， 反复进行涂布、印刷操作以形成预定陶瓷电介质薄层，再切割、烧结。但是，研究发现现有的制造方法存在着许多不足流延法的层压工艺复杂，容易因压力不匀而造成电介质层压合不良，且这 种以外力压合的方式难于使电介质层间真正牢固结合，极易于后续处理时出现 分层现象。采用流延工艺形成较薄陶瓷电介质膜片具有局限性，即使形成了较 薄膜片也难以将其与载带分离，勉强剥离会损坏膜片。网格印刷、旋转涂布法，虽可制成较薄的电介质层，且能使电介质层间实 现牢固结合，但是由于工艺方法固有的不足(如网格占位、塞网、产生瓷屑)， 以及因溶剂挥发造成瓷浆粘度变化对电介质层均匀性和平整性的影响，在自动 化连续生产中难以进行有效地克服，致使电介质层容易产生缺陷。现有的切割陶瓷层叠体的方法，使用直刀片沿垂直于陶瓷层叠体表面进行 切割，容易造成层叠体挤压变形。特别是对于具有较多层数陶瓷层叠体的高容 量多层陶瓷元件，由于元件厚度较厚由此造成的挤压变形更加严重。而如果使 用旋转刀片/锯片进行切割，则容易造成层间接合的破坏，产生缺陷。烧结时，由于陶瓷层叠体尖锐边、角处的应力集中，容易形成细微裂痕， 产生缺陷。而采用现有制造方法制成的陶瓷层叠体，无法在烧结前消除其尖锐 边、角。近来，为了满足多层陶瓷电容器小型化、高电容量和高可靠性的要求，采 用使陶瓷电介质层厚度变薄、层叠数增多的方法，并对电介质层均匀性和平整 性、层间结合状态等方面提出了很高的要求。由于现有制造技术存在的上述不 足，无法适应产业的需要，必须进行改进。另一方面，淋涂方法和设备虽然已经用于漆和涂料的平面涂装，例如，公开在公告号为CN1199737C的中国专利技术专利中的基材的涂布方法、涂布制品 及涂布装置，但是在制造多层陶瓷元件方面还没有应用的先例。因为利用淋涂 方法使陶瓷电介质桨料形成多层陶瓷元件，目前还是个技术难题，而在现有技术中，未给出这方面的任何启示。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制造多层陶瓷元件的方法，其利用幕式淋涂连续 形成电介质层，从而克服现有技术的不足。本专利技术的另一个目的是提供一种用于形成多层陶瓷元件的电介质层的幕式 淋涂装置。本专利技术提供的利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，包括以下步骤第一步骤，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的桨液循环、并形成预定流量的 垂直流下的连续淋幕；第二步骤，使基板以预定的输送速度沿水平方向穿过淋 幕，涂布形成电介质层；第三步骤，烘干电介质层；第四步骤，在己烘干的电 介质层上形成内部电极；第五步骤，烘干内部电极；第六步骤，反复进行第二 至第五步骤，形成预定层数的陶瓷层叠体；第七步骤，切割陶瓷层叠体，形成 切块；第八步骤，将切块从基板分离；第九步骤，将陶瓷层叠体切块进行烧结， 制成陶瓷烧结体；第十步骤，在陶瓷烧结体形成外部电极。最好的，所述第一步骤包括，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液循环、 并形成预定流量的垂直流下的连续淋幕；以及连续检测循环浆液的粘度，根据 浆液粘度的变化值，向浆液补给溶剂以使浆液粘度保持在预定值。最好的，所述第一步骤包括，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液从一料 斗装置的预定间隙的缝口垂直流下形成连续淋幕，使流下的浆液回收到一收集 装置，通过一泵装置将收集装置中的浆液连续提供给料斗装置；以及通过一粘 度检测装置连续检测收集装置中的浆液粘度，根据浆液粘度的变化值，通过一 溶剂补给装置向收集装置补给溶剂以使浆液粘度保持在预定值。最好的，所述第一步骤还包括，通过一伺服驱动装置驱动泵装置、以使浆 液的泵送流量保持在预定值。所述第二步骤包括，通过一基板输送装置使基板沿水平方向穿过淋幕，以 及通过一伺服驱动装置驱动基板输送装置以使基板的输送速度保持在预定值。最好的，在所述第七步骤中，采用旋转刀片/锯片切割陶瓷层叠体。最好的，在所述第八步骤中，还包括将切割形成陶瓷层叠体切块进行倒角。本专利技术提供的用于形成多层陶瓷元件的电介质层的幕式淋涂装置，包括料 斗装置，具有缝口；收集装置，具有位于料斗装置缝口下方的回收槽和浆液贮 存装置；泵装置；浆液输送管，连接在料斗装置、收集装置、浆液贮存装置和 泵装置之间形成浆液输送通道；以及基板输送装置，设置成可将基板从料斗装 置缝口下方输送通过；其特征是还包括粘度检测装置，设置成连续检测浆液 贮存装置中的浆液粘度并产生相应的检测信号；溶剂补给装置，设置成根据控 制装置的指令向浆液贮存装置补给溶剂、以使浆液粘度保持在预定值；控制装 置，设置成接受粘度检测装置的检测信号、并与预定值进行比较处理，根据处 理结果向溶剂补给装置输出相应的指令。最好的，所述幕式淋涂装置还包括伺服驱动装置，与控制装置连接，且 根据控制装置的指令驱动泵装置、以使浆液的泵送流量保持在预定值；最好的，所述幕式淋涂装置还包括伺服驱动装置，与控制装置连接，且 根据控制装置的指令驱动基板输送装置、以使基板的输送速度保持在预定值。最好的，所述幕式淋涂装置还包括过滤装置，其连接在浆液输送管。本专利技术具有如下有益效果采用淋涂法，可快速涂布形成电介质层，省略电介质层的剥离层压步骤以 及压涂步骤，提高了生产效率。生产过程中浆液损失少且可循环使用，降低制造成本。通过精确控制浆液粘度、流量和基板输送速度等参数，可获得均匀、平整 的高质量电介质层。有效地解决现有制造方法因溶剂挥发无法稳定浆液粘度的 问题，消除对成膜质量的影响。由于电介质层是通过淋涂连续形成的，内部电极是连续交替制作，电介质 层之间通过化学键合作用牢固接合，克服了出现采用现有制造方法制成的电介 质层容易产生分层的不足。由于通过淋涂形成的电介质层其层间结合良好，可采用旋转刀片/锯片对陶 瓷层叠体进行切割。即使是切割层数较多的厚的陶瓷层叠体，也不会产生层间 接合被破坏而导致陶瓷层叠结构受损的现象。采用旋转刀片/锯片切割，可克服 现有制造方法使用直刀片切割陶瓷层叠体所造成的挤压变形的问题。由于通过淋涂形成的电介质层其层间结合良好，可在烧结之前对陶瓷层叠 体的边、角进行倒角处理。即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，其特征是包括以下步骤：第一步骤，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液循环、并形成预定流量的垂直流下的连续淋幕；第二步骤，使基板以预定的输送速度沿水平方向穿过淋幕，涂布形成电介质层；第三步骤，烘干电介质层；第四步骤，在已烘干的电介质层上形成内部电极；第五步骤，烘干内部电极；第六步骤，反复进行第二至第五步骤，形成预定层数的陶瓷层叠体；第七步骤，切割陶瓷层叠体，形成切块；第八步骤，将切块从基板分离；第九步骤，将陶瓷层叠体切块进行烧结，制成陶瓷烧结体；第十步骤，在陶瓷烧结体形成外部电极。

【技术特征摘要】
1、利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，其特征是包括以下步骤第一步骤，使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液循环、并形成预定流量的垂直流下的连续淋幕；第二步骤，使基板以预定的输送速度沿水平方向穿过淋幕，涂布形成电介质层；第三步骤，烘干电介质层；第四步骤，在已烘干的电介质层上形成内部电极；第五步骤，烘干内部电极；第六步骤，反复进行第二至第五步骤，形成预定层数的陶瓷层叠体；第七步骤，切割陶瓷层叠体，形成切块；第八步骤，将切块从基板分离；第九步骤，将陶瓷层叠体切块进行烧结，制成陶瓷烧结体；第十步骤，在陶瓷烧结体形成外部电极。2、 根据权利要求1所述的利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，其特征 是所述第一步骤包括使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液循环、并形成预定 流量的垂直流下的连续淋幕；以及连续检测循环浆液的粘度，根据浆液粘度的 变化值，向浆液补给溶剂以使浆液粘度保持在预定值。3、 根据权利要求l所述的利用幕式淋涂制造多层陶瓷元件的方法，其特征 是所述第一步骤包括使包含陶瓷电介质材料和溶剂的浆液从一料斗装置的预 定间隙的缝口垂直流下形成连续淋幕，使流下的浆液回收到一收集装置，通过 一泵装置将收集装置中的浆液连续提供给料斗装置；以及通过一粘度检测装置 连续检测收集装置中的浆液粘度，根据浆液粘度的变化值，通过一溶剂补给装 置向收集装置补给溶剂以使浆液粘度保持在预定值；通过一伺服驱动装置驱动 泵装置、以使浆液的泵送流量保持在预定值；所述第二步骤包括，通过一基板 输送装置使基板沿水平方向穿过淋幕，以及通过一伺服驱动装置驱动基板输送 装置以使基板的输送速度保持在预定值。4、 根据权利要求1所述的利用幕式...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明通，
申请(专利权)人：泉州市火炬电子元件厂，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]