多層陶瓷電容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元件領(lǐng)域，尤其是涉及一種多層陶瓷電容器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器采用高導(dǎo)電率的銅作為內(nèi)電極材料，具有極低的等效串聯(lián)電阻，適合于高頻應(yīng)用場(chǎng)合。而隨著高頻化以及更低等效串聯(lián)電阻的應(yīng)用需求，銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器的小尺寸化已成為主流。
[0003]在多層陶瓷電容器的制備過(guò)程中，需要將燒結(jié)后得到的陶瓷體進(jìn)行倒角研磨，使陶瓷體的棱角圓滑，以便于在陶瓷體上附上外電極及利于使銅內(nèi)電極與外電極更好地連接。倒角的研磨介質(zhì)主要采用氧化鋁球、石英砂和氧化鋁粉等。倒角后要將陶瓷體從研磨介質(zhì)中分離出來(lái)。當(dāng)陶瓷體大小研磨介質(zhì)差異較大時(shí)，用不同目數(shù)的篩網(wǎng)就可以完成分選；當(dāng)陶瓷體尺寸規(guī)格較小(如EIA標(biāo)準(zhǔn)所定義的0402規(guī)格、0201規(guī)格)時(shí)，其大小與石英砂接近，用篩網(wǎng)無(wú)法分選。石英砂形狀不規(guī)則，放置在斜面上時(shí)與陶瓷體均不會(huì)滾動(dòng)；并且對(duì)于銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器，由于銅不能被磁鐵所吸引，也無(wú)法采用磁選法進(jìn)行分選。所以對(duì)于銅內(nèi)電極多層陶瓷電容器，對(duì)倒角后的陶瓷體進(jìn)行分選非常困難，致使生產(chǎn)周期延長(zhǎng)以及人工成本增加，并且混入陶瓷體中的石英砂給電容器的外電極的外觀質(zhì)量以及電容器的可靠性帶來(lái)隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種分選較為容易的多層陶瓷電容器的制備方法。
[0005]一種多層陶瓷電容器的制備方法，包括以下步驟:
[0006]制備陶瓷體；
[0007]采用包含石英砂的研磨介質(zhì)對(duì)所述陶瓷體進(jìn)行倒角處理；
[0008]將所述研磨介質(zhì)及倒角后的所述陶瓷體采用篩網(wǎng)進(jìn)行粗分離后烘干得到混合物，所述混合物包括陶瓷體及與所述陶瓷體體積相當(dāng)?shù)氖⑸埃?br>[0009]通過(guò)靜電發(fā)生裝置對(duì)所述混合物中的石英砂進(jìn)行靜電吸附，將倒角后的所述陶瓷體從所述石英砂中分離出來(lái)；
[0010]分別在倒角后的所述陶瓷體相對(duì)的兩個(gè)端面附上兩個(gè)外電極，得到多層陶瓷電容器。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陶瓷體的制備包括以下步驟:
[0012]將陶瓷粉、粘合劑、有機(jī)溶劑混合均勻后得到陶瓷漿料，接著以所述陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜；
[0013]在所述陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜；
[0014]將多個(gè)所述印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊后得到層疊單元，接著在所述層疊單元相對(duì)的兩個(gè)表面分別層疊多個(gè)所述陶瓷薄膜，得到層疊基板；
[0015]將所述層疊基板壓合后切割，得到層疊體；及
[0016]對(duì)所述層疊體進(jìn)行排粘和燒結(jié)，得到所述陶瓷體。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述研磨介質(zhì)包括氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)靜電發(fā)生裝置對(duì)所述混合中的石英砂進(jìn)行靜電吸附的步驟中，將所述混合物無(wú)重疊的平鋪在傳送帶上，通過(guò)所述傳送帶將所述混合物傳送到所述傳送帶的末端，用靜電發(fā)生裝置將傳送至所述傳送帶末端的混合物中的石英砂吸附。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，將所述混合物無(wú)重疊的平鋪在傳送帶上的操作中，通過(guò)將混合物置于振動(dòng)供料裝置進(jìn)行振動(dòng)供料使所述混合物掉落在所述傳送帶上。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，用靜電發(fā)生裝置將傳送至所述傳送帶末端的混合物中的石英砂吸附的操作中，調(diào)整所述靜電發(fā)生裝置與所述傳送帶末端的距離以使得所述靜電發(fā)生裝置產(chǎn)生的靜電力足以將石英砂吸附而不足以吸附所述陶瓷體。
[0021 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述陶瓷漿料中，所述陶瓷粉、所述粘合劑和所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為10:3?5:6?9，所述陶瓷粉的主要成分為鋯酸鈣或鋯酸鍶，所述粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛；所述有機(jī)溶劑為質(zhì)量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合物。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜的步驟中，將內(nèi)電極漿料印刷在所述陶瓷薄膜上形成所述內(nèi)電極圖案，所述內(nèi)電極漿料為銅金屬漿料，所述印刷選擇絲網(wǎng)印刷工藝。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述層疊體進(jìn)行排粘和燒結(jié)的操作中，所述排粘的具體過(guò)程為:在保護(hù)性氣體氛圍下，將所述層疊體加熱至400°C?600°C并保溫3h?6h以排除所述粘合劑；所述燒結(jié)的具體過(guò)程為:在還原性氣體氛圍下，將排粘后的所述層疊體加熱至980°C?1050°C并保溫1.5h?3h進(jìn)行燒結(jié)。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，所述分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個(gè)端面附上兩個(gè)外電極的操作具體為:分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個(gè)端面涂覆銅金屬漿料，在保護(hù)性氣體氛圍下，將涂覆有銅金屬漿料的所述陶瓷體加熱至750°C?810°C并保溫1min?12min以燒結(jié)銅金屬漿料，燒結(jié)后形成分別緊密附著在所述陶瓷體的兩個(gè)端面的兩個(gè)外電極。
[0025]這種多層陶瓷電容器的制備方法中，陶瓷體的平均密度隨銅的含量不同大約為
4.6g/cm3-5.4g/cm3，而石英砂的密度大約為2.65g/cm3，與陶瓷體的密度差距顯著，通過(guò)簡(jiǎn)單的靜電發(fā)生裝置產(chǎn)生靜電，吸引體積與陶瓷體相當(dāng)?shù)|(zhì)量相對(duì)于陶瓷體較小的石英砂，從而分離陶瓷體和石英砂，使得對(duì)倒角后的陶瓷體進(jìn)行分選較為方便，制得的多層陶瓷電容器尺寸小并且可以采用銅作內(nèi)電極，因此具有極低的等效串聯(lián)電阻，適合于高頻應(yīng)用領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為一實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的制備方法的流程圖；
[0027]圖2為一實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的制備方法中使用的分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面主要結(jié)合附圖對(duì)多層陶瓷電容器的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的多層陶瓷電容器的制備方法，包括如下步驟:
[0030]S10、將陶瓷粉、粘合劑、有機(jī)溶劑混合均勻后得到陶瓷漿料，接著以陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜。
[0031]本實(shí)施方式中，將陶瓷粉、粘合劑、有機(jī)溶劑混合均勻的操作為:采用球磨法將陶瓷粉、粘合劑、有機(jī)溶劑混合均勻，球磨時(shí)間可以為1h?16h。
[0032]陶瓷漿料中，陶瓷粉、粘合劑和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為10:3?5:6?9。
[0033]進(jìn)一步的，陶瓷粉中還摻雜有燒結(jié)助劑，具體在本實(shí)施方式中，陶瓷粉與燒結(jié)助劑的質(zhì)量比為85?92:4?12。陶瓷粉的主要成分為鋯酸鈣或鋯酸鍶，燒結(jié)助劑選自Si02&Bi2O3中的至少一種。
[0034]進(jìn)一步的，粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，有機(jī)溶劑為質(zhì)量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶劑。
[0035]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，陶瓷漿料中還包括改性添加物。改性添加物可以為鈣的氧化物、鈦的氧化物或錳的氧化物，摻雜有燒結(jié)助劑的陶瓷粉與改性添加物的質(zhì)量比為96 ?97:3 ?4ο
[0036]以陶瓷漿料為原料制備得到陶瓷薄膜的操作中，可以采用流延法將陶瓷漿料形成陶瓷薄膜。
[0037]得到的陶瓷薄膜的厚度可以為10 μπι?40 μπι。
[0038]S20、在陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜。
[0039]優(yōu)選的，將內(nèi)電極漿料印刷在SlO得到的陶瓷薄膜上形成內(nèi)電極圖案，烘干后得到印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜。進(jìn)一步的，內(nèi)電極漿料可以為銅金屬漿料，印刷選擇絲網(wǎng)印刷工藝。
[0040]S30、將多個(gè)印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊后得到層疊單元，接著在層疊單元相對(duì)的兩個(gè)表面分別層疊多個(gè)陶瓷薄膜，得到層疊基板。
[0041]按預(yù)定的數(shù)量將多個(gè)印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊，得到層疊單元。然后在層疊單元相對(duì)的兩個(gè)表面分別層疊多個(gè)陶瓷薄膜以形成分別覆蓋層疊單元相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面的兩個(gè)保護(hù)層，形成保護(hù)層、層疊單元和保護(hù)層依次層疊的結(jié)構(gòu)，得到層疊基板。
[0042]—般的，層疊單元可以為2個(gè)?60個(gè)印刷有內(nèi)電極圖案的陶瓷薄膜層疊得到。分別覆蓋層疊單元相對(duì)的兩個(gè)表面的兩個(gè)保護(hù)層可以為5個(gè)?10個(gè)陶瓷薄膜層疊得到。
[0043]S40、將層疊基板壓合后切割，得到層疊體。
[0044]S40具體可以為:將層疊基板固定在不銹鋼板上用等靜壓法壓合，使層疊基板內(nèi)各膜層緊密粘接；然后按預(yù)定尺寸縱橫切割層疊基板，得到多個(gè)長(zhǎng)方體芯片狀的層疊體；最后將層疊體從不銹鋼板上脫離下來(lái)。
[0045]層疊體的長(zhǎng)和寬(由切割步距所決定)分別為1.1mm?1.2mm和0.52mm?0.62mm，或者分別為0.62mm?0.68mm和0.28mm?0.34mm,以使最后制備得到的多層陶瓷電容器分別符合0402規(guī)格或者0201規(guī)格的長(zhǎng)寬尺寸要求。
[0046]S50、對(duì)層疊體進(jìn)行排粘和燒結(jié)，得到陶瓷體。
[0047]對(duì)層疊體進(jìn)行排粘和燒結(jié)的操作中，排粘的具體過(guò)程為:在保護(hù)性氣體氛圍下，將層疊體加熱至400°C?600°C并保溫3h?6h以排除粘合劑。
[0048]保護(hù)性氣體氛圍可以為氮?dú)鈿夥铡鍤鈿夥栈蚝鈿夥铡?br>[0049]對(duì)層疊體進(jìn)行排粘和燒結(jié)的操作中，燒結(jié)的具體過(guò)程為:在還原性氣體氛圍下，將排粘后的層疊體加熱至980°C?1050°C并保溫1.5h?3h進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后得到陶瓷體。
[0050]還原性氣體氛圍可以為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w氛圍，其中，氫氣與氮?dú)獾捏w積比為 0.1 ?3:100ο
[0051 ] S60、采用包含石英砂的研磨介質(zhì)對(duì)所述陶瓷體進(jìn)行倒角處理。
[0052]優(yōu)選的，研磨介質(zhì)包括氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水。進(jìn)一步的，氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水的質(zhì)量比為4?6:3?4:4?5:8?10。其中，氧化鋁球起主磨削作用，石英砂起次磨削作用，氧化鋁粉起精細(xì)磨削作用，去離子水起緩沖作用，使得倒角