專利名稱：一種高頻高q值的片式多層陶瓷電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻高Q值的片式多層陶瓷電容器。
背景技術(shù)：
片式多層陶瓷電容器MLCC是一種新型電子元器件，大量用于通訊、計(jì)算機(jī)、家用電器等消費(fèi)類電子整機(jī)的表面貼裝中。隨著全球表面安裝技術(shù)的迅速發(fā)展，表面安裝組件的產(chǎn)量迅速上升，MLCC需求也不斷上升。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)高Q高頻片式多層陶瓷電容器 MLCC主要采用兩種材料體系來(lái)實(shí)現(xiàn)一種采用貴金屬Ag/Pd或全Pd材料為內(nèi)電極，端電極則是全Ag，而全鈀材料的燒結(jié)溫度相當(dāng)高，燒結(jié)溫度是1300 1360°C，這樣必然導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題。另外一種采用金屬銅為內(nèi)電極材料體系，銅電極容易氧化，在生產(chǎn)上比較難控制，產(chǎn)品性能及合格率難以保證，這樣必然導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)成本低、實(shí)現(xiàn)工藝好控制、制作出高Q的片式多層陶瓷電容器。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法，它包括瓷漿制備、制作介質(zhì)膜片、交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層、坯塊干燥、層壓、切割、排膠、燒結(jié)、倒角、封端、燒端工序，所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中， 內(nèi)電極材料是鎳附，所述的封端工序中，端電極材料是銅Cu，在瓷漿制備中，所用的瓷料是Mg-Si-O3體系材料，K值為30士2，該體系瓷料的顆粒度球形體或似球形體，比表面積為 4. 5 11. 0% ；所述排膠工藝是使用氮?dú)馀拍z箱排膠450°C /17小時(shí)；所述燒結(jié)溫度800°C 1030°C，在800°C開(kāi)始至最高溫段的升溫速率控制在3-5°C /min ；所述燒端最高溫度是 750 960O。進(jìn)一步在上述高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法中，所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極是采用銅粉粒度為0. 1-0. 25 μ m的銅漿印刷制成。所述的燒結(jié)曲線由升溫段、高溫?zé)啥?、降溫段、回火段組成，升溫段和高溫?zé)啥问窃诤碌腘2氣氛保護(hù)下進(jìn)行的，H2重量含量控制在氣氛總量的0. 05%。而且低溫段中隊(duì)氣氛中的氧含量要高于高溫段的隊(duì)氣氛中的氧含量，低溫段隊(duì)氣氛中的氧含量為50-400ppm，高溫段N2氣氛中的氧含量為0-50ppm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法是在原有的賤金屬鎳高頻多層陶瓷介質(zhì)電容器生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年MLCC開(kāi)發(fā)以及設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)瓷粉材料的選擇、MLCC結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)、匹配內(nèi)電極漿料的選擇、端電極漿料匹配性選擇、端電極燒結(jié)的研究和無(wú)鉛電鍍工藝，即氨基磺酸電鍍體系的開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)了制作一種高Q片式多層陶瓷電容器，從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)工藝的可操作性。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的主旨是在原有的賤金屬鎳高頻多層陶瓷介質(zhì)電容器生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年MLCC開(kāi)發(fā)以及設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)瓷粉材料選擇、MLCC結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)、匹配內(nèi)電極漿料的選擇、端電極漿料匹配性選擇、端電極燒結(jié)的工藝開(kāi)發(fā)等等。實(shí)現(xiàn)了制作一種高Q片式多層陶瓷電容器，本發(fā)明降低了燒結(jié)溫度、降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)工藝的可操作性。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳述，實(shí)施例中所提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定，制備方法中漿料制備、疊印、燒成、燒端、電鍍等工藝條件的選擇可因地制宜而對(duì)結(jié)果并無(wú)實(shí)質(zhì)性影響。一種高Q銅內(nèi)電極片式多層陶瓷電容器及其制備方法，主要由瓷漿制備、制作介質(zhì)膜片、交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層、坯塊干燥、層壓、切割、排膠、燒結(jié)、倒角、封端、燒端工序組成，瓷漿制備工序中使用的粘合劑(PVB)、增塑劑(DOP、DBP)、分散劑(GTO、AKM0531)、消泡劑(甲基硅油)都是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的物質(zhì)，所用的溶劑是甲苯與無(wú)水乙醇重量比為0. 5 2 1的混合溶劑。所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極是采用銅粉粒度為0. 1-0. 25 μ m的銅漿印刷制成，銅漿各組分為陶瓷粉添加劑5 9%，金屬粉47 51%，有機(jī)載體40 48%。內(nèi)電極的銅重為12. 5毫克/平方英寸。端電極材料是銅Cu，其各組分為 (玻璃體4 8%，銅粉69 75%，有機(jī)添加物17 27%)。介質(zhì)瓷料主要成分為Si、Mg的復(fù)合氧化物Mg-Si-O3，次要成分為0. l-5wt%的Ca、Si、Mn、Y、Zr、&i、Ni、Nb氧化物中一種或幾種。其中如Ca、^ 可改善介質(zhì)常數(shù)的變化率，提高介質(zhì)的耐壓強(qiáng)度。介質(zhì)瓷料次要成分的不同添加量對(duì)產(chǎn)品溫度特性的影響也是較大的。Mg-Si-O3體系瓷料的顆粒度球形體或似球形體，比表面積為4. 5 11. 0%。排膠工藝是使用氮?dú)馀拍z箱排膠450°C /17小時(shí)。燒結(jié)溫度900°C 1030°C，使芯片燒結(jié)致密，保證產(chǎn)品良好的機(jī)械性能和電氣性能。燒結(jié)曲線由升溫段、高溫?zé)啥巍⒔禍囟?、回火段組成，升溫段和高溫?zé)啥问窃诤碌年?duì)氣氛保護(hù)下進(jìn)行的，吐重量含量控制在氣氛總量的0. 05%。保證在升溫段和高溫?zé)啥蝺?nèi)電極不被氧化， 同時(shí)盡量減少陶瓷介質(zhì)的還原。在800°C開(kāi)始至最高溫段的升溫速率控制在3-5°C /min，使鎳內(nèi)漿和瓷體的收縮一致，內(nèi)應(yīng)力小，保證燒結(jié)后芯片無(wú)裂紋。燒端是在含A的隊(duì)氣氛中分段進(jìn)行的，其中，500°C以下是低溫段，500°C到燒端最高溫度為所述燒端工序的高溫段， 燒端最高溫度是750 960°C，而且低溫段中隊(duì)氣氛中的氧含量要高于高溫段的隊(duì)氣氛中的氧含量，低溫段隊(duì)氣氛中的氧含量為50-400ppm，高溫段N2氣氛中的氧含量為0_50ppm。按上述方法制作0603CQ100J500NB3規(guī)格銅內(nèi)電極產(chǎn)品的Q值性能優(yōu)越如表1所
7J\ ο表1電容器等效串聯(lián)參數(shù)(表示型號(hào)為0603規(guī)格的IOPf的產(chǎn)品，J為容量誤差士5%，500為50V的額定電壓，其中測(cè)試儀器是E5071C)
權(quán)利要求
1.一種高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法，它包括瓷漿制備、制作介質(zhì)膜片、 交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層、坯塊干燥、層壓、切割、排膠、燒結(jié)、倒角、封端、燒端工序，所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極材料是鎳M，所述的封端工序中，端電極材料是銅 Cu，其特征在于在瓷漿制備中，所用的瓷料是Mg-Si-O3體系材料，K值為30士2，該體系瓷料的顆粒度球形體或似球形體，比表面積為4. 5 11. 0% ； 所述排膠工藝是使用氮?dú)馀拍z箱排膠450°C /17小時(shí)；所述燒結(jié)溫度800°C 1030°C，在800°C開(kāi)始至最高溫段的升溫速率控制在3-5°C /min ；所述燒端最高溫度是750 960°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法，其特征在于所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極是采用銅粉粒度為0. 1-0. 25 μ m的銅漿印刷制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法，其特征在于所述的燒結(jié)曲線由升溫段、高溫?zé)啥巍⒔禍囟?、回火段組成，升溫段和高溫?zé)啥问窃诤琀2 的N2氣氛保護(hù)下進(jìn)行的，H2重量含量控制在氣氛總量的0. 05% ；而且低溫段中隊(duì)氣氛中的氧含量要高于高溫段的隊(duì)氣氛中的氧含量，低溫段N2氣氛中的氧含量為50-400ppm，高溫段N2氣氛中的氧含量為0-50ppm。
全文摘要
一種高Q值的片式多層陶瓷電容器的制備方法，它包括瓷漿制備、制作介質(zhì)膜片、交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層、坯塊干燥、層壓、切割、排膠、燒結(jié)、倒角、封端、燒端工序，所述的交替疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極材料是鎳Ni，所述的封端工序中，端電極材料是銅Cu，其特征在于在瓷漿制備中，所用的瓷料是Mg-Si-O3體系材料，K值為30±2，該體系瓷料的顆粒度球形體或似球形體，比表面積為4.5～11.0%；制作的片式多層陶瓷電容器具有優(yōu)越的高Q電氣性能，且可大大的降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01G4/30GK102394175SQ20111018105
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者宋子峰, 王艷紅, 祝忠勇 申請(qǐng)人:廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司