多層陶瓷電容器的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子元件領域，尤其是涉及一種多層陶瓷電容器的制備方法。
【背景技術】
[0002]銅內電極多層陶瓷電容器采用高導電率的銅作為內電極材料，具有極低的等效串聯電阻，適合于高頻應用場合。而隨著高頻化以及更低等效串聯電阻的應用需求，銅內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程中，需要將燒結后得到的陶瓷體進行倒角研磨，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電極與外電極更好地連接。倒角的研磨介質主要采用氧化鋁球、石英砂和氧化鋁粉等。倒角后要將陶瓷體從研磨介質中分離出來。當陶瓷體大小研磨介質差異較大時，用不同目數的篩網就可以完成分選；當陶瓷體尺寸規格較小(如EIA標準所定義的0402規格、0201規格)時，其大小與石英砂接近，用篩網無法分選。石英砂形狀不規則，放置在斜面上時與陶瓷體均不會滾動；并且對于銅內電極多層陶瓷電容器，由于銅不能被磁鐵所吸引，也無法采用磁選法進行分選。所以對于銅內電極多層陶瓷電容器，對倒角后的陶瓷體進行分選非常困難，致使生產周期延長以及人工成本增加，并且混入陶瓷體中的石英砂給電容器的外電極的外觀質量以及電容器的可靠性帶來隱患。
【發明內容】
[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對所述陶瓷體進行倒角處理；
[0008]將所述研磨介質及倒角后的所述陶瓷體采用篩網進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的石英砂；
[0009]通過靜電發生裝置對所述混合物中的石英砂進行靜電吸附，將倒角后的所述陶瓷體從所述石英砂中分離出來；
[0010]分別在倒角后的所述陶瓷體相對的兩個端面附上兩個外電極，得到多層陶瓷電容器。
[0011]在一個實施例中，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電極圖案，得到印刷有內電極圖案的陶瓷薄膜；
[0014]將多個所述印刷有內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的兩個表面分別層疊多個所述陶瓷薄膜，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]對所述層疊體進行排粘和燒結，得到所述陶瓷體。
[0017]在一個實施例中，所述研磨介質包括氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水。
[0018]在一個實施例中，通過靜電發生裝置對所述混合中的石英砂進行靜電吸附的步驟中，將所述混合物無重疊的平鋪在傳送帶上，通過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]在一個實施例中，將所述混合物無重疊的平鋪在傳送帶上的操作中，通過將混合物置于振動供料裝置進行振動供料使所述混合物掉落在所述傳送帶上。
[0020]在一個實施例中，用靜電發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，調整所述靜電發生裝置與所述傳送帶末端的距離以使得所述靜電發生裝置產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 ] 在一個實施例中，所述陶瓷漿料中，所述陶瓷粉、所述粘合劑和所述有機溶劑的質量比為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；所述有機溶劑為質量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合物。
[0022]在一個實施例中，在所述陶瓷薄膜上形成內電極圖案，得到印刷有內電極圖案的陶瓷薄膜的步驟中，將內電極漿料印刷在所述陶瓷薄膜上形成所述內電極圖案，所述內電極漿料為銅金屬漿料，所述印刷選擇絲網印刷工藝。
[0023]在一個實施例中，所述對所述層疊體進行排粘和燒結的操作中，所述排粘的具體過程為:在保護性氣體氛圍下，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；所述燒結的具體過程為: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進行燒結。
[0024]在一個實施例中，所述分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個端面附上兩個外電極的操作具體為:分別在倒角后的所述陶瓷體的兩個端面涂覆銅金屬漿料，在保護性氣體氛圍下，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以燒結銅金屬漿料，燒結后形成分別緊密附著在所述陶瓷體的兩個端面的兩個外電極。
[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，通過簡單的靜電發生裝置產生靜電，吸引體積與陶瓷體相當但質量相對于陶瓷體較小的石英砂，從而分離陶瓷體和石英砂，使得對倒角后的陶瓷體進行分選較為方便，制得的多層陶瓷電容器尺寸小并且可以采用銅作內電極，因此具有極低的等效串聯電阻，適合于高頻應用領域。
【附圖說明】
[0026]圖1為一實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構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面主要結合附圖對多層陶瓷電容器的制備方法作進一步詳細的說明。
[0029]請參閱圖1，一實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]本實施方式中，將陶瓷粉、粘合劑、有機溶劑混合均勻的操作為:采用球磨法將陶瓷粉、粘合劑、有機溶劑混合均勻，球磨時間可以為1h?16h。
[0032]陶瓷漿料中，陶瓷粉、粘合劑和有機溶劑的質量比為10:3?5:6?9。
[0033]進一步的，陶瓷粉中還摻雜有燒結助劑，具體在本實施方式中，陶瓷粉與燒結助劑的質量比為85?92:4?12。陶瓷粉的主要成分為鋯酸鈣或鋯酸鍶，燒結助劑選自Si02&Bi2O3中的至少一種。
[0034]進一步的，粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛，有機溶劑為質量比為I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶劑。
[0035]在一個優選的實施例中，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，摻雜有燒結助劑的陶瓷粉與改性添加物的質量比為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電極圖案，得到印刷有內電極圖案的陶瓷薄膜。
[0039]優選的，將內電極漿料印刷在SlO得到的陶瓷薄膜上形成內電極圖案，烘干后得到印刷有內電極圖案的陶瓷薄膜。進一步的，內電極漿料可以為銅金屬漿料，印刷選擇絲網印刷工藝。
[0040]S30、將多個印刷有內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的兩個表面分別層疊多個陶瓷薄膜，得到層疊基板。
[0041]按預定的數量將多個印刷有內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的兩個表面分別層疊多個陶瓷薄膜以形成分別覆蓋層疊單元相對的兩個側面的兩個保護層，形成保護層、層疊單元和保護層依次層疊的結構，得到層疊基板。
[0042]—般的，層疊單元可以為2個?60個印刷有內電極圖案的陶瓷薄膜層疊得到。分別覆蓋層疊單元相對的兩個表面的兩個保護層可以為5個?10個陶瓷薄膜層疊得到。
[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，使層疊基板內各膜層緊密粘接；然后按預定尺寸縱橫切割層疊基板，得到多個長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。
[0045]層疊體的長和寬(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規格或者0201規格的長寬尺寸要求。
[0046]S50、對層疊體進行排粘和燒結，得到陶瓷體。
[0047]對層疊體進行排粘和燒結的操作中，排粘的具體過程為:在保護性氣體氛圍下，將層疊體加熱至400°C?600°C并保溫3h?6h以排除粘合劑。
[0048]保護性氣體氛圍可以為氮氣氣氛、氬氣氣氛或氦氣氣氛。
[0049]對層疊體進行排粘和燒結的操作中，燒結的具體過程為: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進行燒結，燒結完成后得到陶瓷體。
[0050]還原性氣體氛圍可以為氮氣和氫氣的混合氣體氛圍，其中，氫氣與氮氣的體積比為 0.1 ?3:100ο
[0051 ] S60、采用包含石英砂的研磨介質對所述陶瓷體進行倒角處理。
[0052]優選的，研磨介質包括氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水。進一步的，氧化鋁球、石英砂、氧化鋁粉和去離子水的質量比為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，氧化鋁粉起精細磨削作用，去離子水起緩沖作用，使得倒角