多层陶瓷电容器的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子元件领域，尤其是涉及一种多层陶瓷电容器的制备方法。
【背景技术】
[0002]铜内电极多层陶瓷电容器采用高导电率的铜作为内电极材料，具有极低的等效串联电阻，适合于高频应用场合。而随着高频化以及更低等效串联电阻的应用需求，铜内电极多层陶瓷电容器的小尺寸化已成为主流。
[0003]在多层陶瓷电容器的制备过程中，需要将烧结后得到的陶瓷体进行倒角研磨，使陶瓷体的棱角圆滑，以便于在陶瓷体上附上外电极及利于使铜内电极与外电极更好地连接。倒角的研磨介质主要采用氧化铝球、石英砂和氧化铝粉等。倒角后要将陶瓷体从研磨介质中分离出来。当陶瓷体大小研磨介质差异较大时，用不同目数的筛网就可以完成分选；当陶瓷体尺寸规格较小(如EIA标准所定义的0402规格、0201规格)时，其大小与石英砂接近，用筛网无法分选。石英砂形状不规则，放置在斜面上时与陶瓷体均不会滚动；并且对于铜内电极多层陶瓷电容器，由于铜不能被磁铁所吸引，也无法采用磁选法进行分选。所以对于铜内电极多层陶瓷电容器，对倒角后的陶瓷体进行分选非常困难，致使生产周期延长以及人工成本增加，并且混入陶瓷体中的石英砂给电容器的外电极的外观质量以及电容器的可靠性带来隐患。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种分选较为容易的多层陶瓷电容器的制备方法。
[0005]一种多层陶瓷电容器的制备方法，包括以下步骤:
[0006]制备陶瓷体；
[0007]采用包含石英砂的研磨介质对所述陶瓷体进行倒角处理；
[0008]将所述研磨介质及倒角后的所述陶瓷体采用筛网进行粗分离后烘干得到混合物，所述混合物包括陶瓷体及与所述陶瓷体体积相当的石英砂；
[0009]通过静电发生装置对所述混合物中的石英砂进行静电吸附，将倒角后的所述陶瓷体从所述石英砂中分离出来；
[0010]分别在倒角后的所述陶瓷体相对的两个端面附上两个外电极，得到多层陶瓷电容器。
[0011]在一个实施例中，所述陶瓷体的制备包括以下步骤:
[0012]将陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀后得到陶瓷浆料，接着以所述陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷薄膜；
[0013]在所述陶瓷薄膜上形成内电极图案，得到印刷有内电极图案的陶瓷薄膜；
[0014]将多个所述印刷有内电极图案的陶瓷薄膜层叠后得到层叠单元，接着在所述层叠单元相对的两个表面分别层叠多个所述陶瓷薄膜，得到层叠基板；
[0015]将所述层叠基板压合后切割，得到层叠体；及
[0016]对所述层叠体进行排粘和烧结，得到所述陶瓷体。
[0017]在一个实施例中，所述研磨介质包括氧化铝球、石英砂、氧化铝粉和去离子水。
[0018]在一个实施例中，通过静电发生装置对所述混合中的石英砂进行静电吸附的步骤中，将所述混合物无重叠的平铺在传送带上，通过所述传送带将所述混合物传送到所述传送带的末端，用静电发生装置将传送至所述传送带末端的混合物中的石英砂吸附。
[0019]在一个实施例中，将所述混合物无重叠的平铺在传送带上的操作中，通过将混合物置于振动供料装置进行振动供料使所述混合物掉落在所述传送带上。
[0020]在一个实施例中，用静电发生装置将传送至所述传送带末端的混合物中的石英砂吸附的操作中，调整所述静电发生装置与所述传送带末端的距离以使得所述静电发生装置产生的静电力足以将石英砂吸附而不足以吸附所述陶瓷体。
[0021 ] 在一个实施例中，所述陶瓷浆料中，所述陶瓷粉、所述粘合剂和所述有机溶剂的质量比为10:3?5:6?9，所述陶瓷粉的主要成分为锆酸钙或锆酸锶，所述粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛；所述有机溶剂为质量比为I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合物。
[0022]在一个实施例中，在所述陶瓷薄膜上形成内电极图案，得到印刷有内电极图案的陶瓷薄膜的步骤中，将内电极浆料印刷在所述陶瓷薄膜上形成所述内电极图案，所述内电极浆料为铜金属浆料，所述印刷选择丝网印刷工艺。
[0023]在一个实施例中，所述对所述层叠体进行排粘和烧结的操作中，所述排粘的具体过程为:在保护性气体氛围下，将所述层叠体加热至400°C?600°C并保温3h?6h以排除所述粘合剂；所述烧结的具体过程为:在还原性气体氛围下，将排粘后的所述层叠体加热至980°C?1050°C并保温1.5h?3h进行烧结。
[0024]在一个实施例中，所述分别在倒角后的所述陶瓷体的两个端面附上两个外电极的操作具体为:分别在倒角后的所述陶瓷体的两个端面涂覆铜金属浆料，在保护性气体氛围下，将涂覆有铜金属浆料的所述陶瓷体加热至750°C?810°C并保温1min?12min以烧结铜金属浆料，烧结后形成分别紧密附着在所述陶瓷体的两个端面的两个外电极。
[0025]这种多层陶瓷电容器的制备方法中，陶瓷体的平均密度随铜的含量不同大约为
4.6g/cm3-5.4g/cm3，而石英砂的密度大约为2.65g/cm3，与陶瓷体的密度差距显著，通过简单的静电发生装置产生静电，吸引体积与陶瓷体相当但质量相对于陶瓷体较小的石英砂，从而分离陶瓷体和石英砂，使得对倒角后的陶瓷体进行分选较为方便，制得的多层陶瓷电容器尺寸小并且可以采用铜作内电极，因此具有极低的等效串联电阻，适合于高频应用领域。
【附图说明】
[0026]图1为一实施方式的多层陶瓷电容器的制备方法的流程图；
[0027]图2为一实施方式的多层陶瓷电容器的制备方法中使用的分选装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面主要结合附图对多层陶瓷电容器的制备方法作进一步详细的说明。
[0029]请参阅图1，一实施方式的多层陶瓷电容器的制备方法，包括如下步骤:
[0030]S10、将陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀后得到陶瓷浆料，接着以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷薄膜。
[0031]本实施方式中，将陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀的操作为:采用球磨法将陶瓷粉、粘合剂、有机溶剂混合均匀，球磨时间可以为1h?16h。
[0032]陶瓷浆料中，陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂的质量比为10:3?5:6?9。
[0033]进一步的，陶瓷粉中还掺杂有烧结助剂，具体在本实施方式中，陶瓷粉与烧结助剂的质量比为85?92:4?12。陶瓷粉的主要成分为锆酸钙或锆酸锶，烧结助剂选自Si02&Bi2O3中的至少一种。
[0034]进一步的，粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶剂为质量比为I?1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶剂。
[0035]在一个优选的实施例中，陶瓷浆料中还包括改性添加物。改性添加物可以为钙的氧化物、钛的氧化物或锰的氧化物，掺杂有烧结助剂的陶瓷粉与改性添加物的质量比为96 ?97:3 ?4ο
[0036]以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷薄膜的操作中，可以采用流延法将陶瓷浆料形成陶瓷薄膜。
[0037]得到的陶瓷薄膜的厚度可以为10 μπι?40 μπι。
[0038]S20、在陶瓷薄膜上形成内电极图案，得到印刷有内电极图案的陶瓷薄膜。
[0039]优选的，将内电极浆料印刷在SlO得到的陶瓷薄膜上形成内电极图案，烘干后得到印刷有内电极图案的陶瓷薄膜。进一步的，内电极浆料可以为铜金属浆料，印刷选择丝网印刷工艺。
[0040]S30、将多个印刷有内电极图案的陶瓷薄膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个表面分别层叠多个陶瓷薄膜，得到层叠基板。
[0041]按预定的数量将多个印刷有内电极图案的陶瓷薄膜层叠，得到层叠单元。然后在层叠单元相对的两个表面分别层叠多个陶瓷薄膜以形成分别覆盖层叠单元相对的两个侧面的两个保护层，形成保护层、层叠单元和保护层依次层叠的结构，得到层叠基板。
[0042]—般的，层叠单元可以为2个?60个印刷有内电极图案的陶瓷薄膜层叠得到。分别覆盖层叠单元相对的两个表面的两个保护层可以为5个?10个陶瓷薄膜层叠得到。
[0043]S40、将层叠基板压合后切割，得到层叠体。
[0044]S40具体可以为:将层叠基板固定在不锈钢板上用等静压法压合，使层叠基板内各膜层紧密粘接；然后按预定尺寸纵横切割层叠基板，得到多个长方体芯片状的层叠体；最后将层叠体从不锈钢板上脱离下来。
[0045]层叠体的长和宽(由切割步距所决定)分别为1.1mm?1.2mm和0.52mm?0.62mm，或者分别为0.62mm?0.68mm和0.28mm?0.34mm,以使最后制备得到的多层陶瓷电容器分别符合0402规格或者0201规格的长宽尺寸要求。
[0046]S50、对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体。
[0047]对层叠体进行排粘和烧结的操作中，排粘的具体过程为:在保护性气体氛围下，将层叠体加热至400°C?600°C并保温3h?6h以排除粘合剂。
[0048]保护性气体氛围可以为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛。
[0049]对层叠体进行排粘和烧结的操作中，烧结的具体过程为:在还原性气体氛围下，将排粘后的层叠体加热至980°C?1050°C并保温1.5h?3h进行烧结，烧结完成后得到陶瓷体。
[0050]还原性气体氛围可以为氮气和氢气的混合气体氛围，其中，氢气与氮气的体积比为 0.1 ?3:100ο
[0051 ] S60、采用包含石英砂的研磨介质对所述陶瓷体进行倒角处理。
[0052]优选的，研磨介质包括氧化铝球、石英砂、氧化铝粉和去离子水。进一步的，氧化铝球、石英砂、氧化铝粉和去离子水的质量比为4?6:3?4:4?5:8?10。其中，氧化铝球起主磨削作用，石英砂起次磨削作用，氧化铝粉起精细磨削作用，去离子水起缓冲作用，使得倒角