CN101667670A - 一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器及其工艺，该陶瓷滤波器包括多层陶瓷基体、金属内电极、信号极引出端、接地极引出端，其中多层陶瓷基体为多层陶瓷生料膜片，其层数为10～80层，金属电极层数为0～30层，金属电极内置于多层陶瓷基体内，由高温烧结成生料坯体后，信号极引出端位于陶瓷板内的小孔内表面，接地极引出端位于陶瓷板的外围表面处，多层陶瓷基体与金属内电极组成的生料坯体外表面设有附加材料。通过将印膜法用于多层板式阵列结构陶瓷滤波器的制备，使制备的多层板式阵列结构陶瓷滤波器瓷体致密，机械强度高，耐电压高，绝缘性能好，其平整度高，便于安装。

Description

一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器及其工艺
技术领域
本发明涉及滤波器制备领域，特别涉及一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器及其工艺。
背景技术
板式阵列结构陶瓷滤波器作为一种能节约空间和重量，降低成本和有效的抗EMI/RFI元件，在抗电磁干扰设备中广泛应用。传统滤波器中采用的管式结构陶瓷，在电容量、介质耐压性能的拓展和安装密度方面受到制约。新近发展的板式阵列结构陶瓷滤波器在性能高可靠、安装方便、生产高效方面要满足滤波装备的要求，对其制备时的工艺方法提出了较高要求，其解决方法一直未见报道。随着抗电磁干扰系统对滤波器在电性能、操作安装及产能方面的要求不断提高，多层板式阵列结构陶瓷滤波器将逐渐体现其优势，成为首选滤波元件。
发明内容
本发明公开了一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器及其工艺。
一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，该陶瓷滤波器包括多层陶瓷基体、金属内电极、信号极引出端、接地极引出端，其中多层陶瓷基体为多层陶瓷生料膜片，其层数为10～80层，金属电极层数为0～30层，金属电极内置于多层陶瓷基体内，由高温烧结成生料坯体后，信号极引出端位于陶瓷板内的小孔内表面，接地极引出端位于陶瓷板的外围表面处，多层陶瓷基体与金属内电极组成的生料坯体外表面设有附加材料。
其中，陶瓷生料膜片为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列膜片中任意一种；多层陶瓷基体的成形方法包括流延法、淋幕法、抛胶法、厚膜印刷法；金属内电极浆料为纯钯浆料、纯金浆料、纯银浆料、钯银浆料、铂银浆料系列贵金属浆料中任意一种，且金属内电极浆料与生料膜片对应匹配。
一种制备权利要求1所述多层板式阵列结构陶瓷滤波器的工艺，该工艺包括如下步骤：
a.将金属内电极浆料采用尼龙丝网印刷，交替印制在层叠的陶瓷生料膜片上，其中电极图形必须上下交叠对称；
b.将金属内电极内置于多层陶瓷基体内，完成金属内电极和陶瓷生料膜片印叠后，在多层陶瓷基体与金属内电极组成的生坯外表面增加附加材料；
c.印制好的生料坯体放入温等静压机进行温等静压，压强15～30Mpa，时间10～50min；
d.完成上述步骤之后采用模具冲压法或激光成形法加工成所需图形尺寸的陶瓷坯体，采用排粘烧结一体化的生料成瓷方法于900～1170℃下进行烧结，烧结时间为1～3小时；
e.陶瓷板内电极引出部分，采用手工滚涂法涂覆金属端电极浆料，并于850～900℃下进行烧银，烧银时间0.5～1小时；
f.最后在陶瓷板表面涂覆保护材料，并于500～550℃下进行保护层烧结，烧结0.5～1.5小时后，得成品。
其中，步骤b中的附加材料为表面叠加的多层生料膜附片或印刷层叠于表面的介质浆料，该介质浆料为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列介质浆料中的任意一种。
采用本发明制备的多层板式阵列结构陶瓷滤波器瓷体致密，机械强度高，耐电压高，绝缘性能好，其平整度高，便于安装。
附图说明
图1为本发明实施例示意图；
图2为陶瓷生坯主视图；
图3为图2的A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更详细解释。
参阅图1至图3，一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，该陶瓷滤波器包括多层陶瓷基体1、金属内电极2、信号极引出端4、接地极引出端3，其中多层陶瓷基体1为多层陶瓷生料膜片，其层数为10～80层，金属内电极2层数为0～30层，金属内电极2置于多层陶瓷基体1内，由高温烧结成生料坯体后，信号极引出端4位于陶瓷板内的小孔内表面，接地极引出端3位于陶瓷板的外围表面处，多层陶瓷基体1与金属内电极2组成的生料坯体外表面设有附加材料。附加材料为表面叠加的多层生料膜附片或印刷层叠于表面的介质浆料，该介质浆料为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列介质浆料中的任意一种。
其中，所述陶瓷生料膜片为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列膜片中任意一种；金属内电极浆料包括纯钯浆料、纯金浆料、纯银浆料、钯银浆料、铂银浆料与生料膜片对应匹配的金属内电极浆料；所述多层陶瓷基体1的成形方法包括流延法、淋幕法、抛胶法、厚膜印刷法。
制作半径11.2±0.3mm，厚度2.0±0.5mm的滤波用多层板式阵列陶瓷电容器，电容量为5000pF，工作电压200VDC。
首先，该陶瓷电容器陶瓷生料层数为60层，金属内电极2层数为18层，置于多层陶瓷基体1内，信号极引出端4位于陶瓷板内的小孔内表面，接地极引出端3位于陶瓷板的外围表面处。
接着，将金属内电极浆料采用尼龙丝网印刷方法，交替印制在层叠的陶瓷生料膜片上，电极图形必须上下交叠对称。
印制好的生坯放入温等静压机进行温等静压，压强15～30Mpa，时间10～50min。
生坯加工采用模具冲压法或激光成形法加工成所需图形尺寸的陶瓷坯体，采用排粘烧结一体化的生料成瓷方法于900～1170℃下进行烧结，烧结时间控制在1～3小时即可。
陶瓷板内电极引出部分，采用手工滚涂法涂覆金属端电极浆料，于850～900℃下进行烧银，烧银时间控制在0.5～1小时即可。
陶瓷板表面涂覆保护材料，于500～550℃下进行保护层烧结，烧结时间控制在0.5～1.5小时即可，最后得成品。
表1、本发明制备的滤波用多层板式阵列陶瓷电容器性能
  样品编号   介质耐压UR(V)  绝缘电阻Rj(MΩ)  电容量C(pF)
  1   600  20000  7804
  2   600  15000  7915
  3   600  30000  7896
  4   600  20000  7782
  5   600  30000  7695
  6   600  30000  7968
  7   600  20000  7836
  8   600   15000   7683
  9   600   30000   7679
  10   600   30000   7928
  11   600   20000   7856
  12   600   15000   7768
  13   600   30000   7963
由表1可知本发明耐电压高，绝缘性能好。
最后，本发明采用的陶瓷生料、电极浆料、引出端浆料以及保护材料均为本领域公知的产品。如，本发明采用的各种原材料的型号可以分别是：X7R302陶瓷生料膜、E-2369E金属内电极浆料、YS银浆、I4337玻璃釉保护材料等。

Claims (7)

1.一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，其特征在于，该陶瓷滤波器包括多层陶瓷基体、金属内电极、信号极引出端、接地极引出端，其中多层陶瓷基体为多层陶瓷生料膜片，其层数为10～80层，金属电极层数为0～30层，金属电极内置于多层陶瓷基体内，由高温烧结成生料坯体后，信号极引出端位于陶瓷板内的小孔内表面，接地极引出端位于陶瓷板的外围表面处，多层陶瓷基体与金属内电极组成的生料坯体外表面设有附加材料。
2.根据权利要求1所述一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，其特征在于，所述陶瓷生料膜片为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列膜片中任意一种。
3.根据权利要求1所述一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，其特征在于，所述多层陶瓷基体的成形方法包括流延法、淋幕法、抛胶法、厚膜印刷法。
4.根据权利要求1所述一种多层板式阵列结构陶瓷滤波器，其特征在于，金属内电极浆料为纯钯浆料、纯金浆料、纯银浆料、钯银浆料、铂银浆料系列贵金属浆料中任意一种，且金属内电极浆料与生料膜片对应匹配。
5.根据权利要求1所述一种多层板式整列结构陶瓷滤波器，其特征在于，所述附加材料为表面叠加的多层生料膜附片或印刷层叠于表面的介质浆料，该介质浆料为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列介质浆料中的任意一种。
6.一种制备权利要求1所述多层板式阵列结构陶瓷滤波器的工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
a.将金属内电极浆料采用尼龙丝网印刷，交替印制在层叠的陶瓷生料膜片上，其中电极图形必须上下交叠对称；
b.将金属内电极内置于多层陶瓷基体内，完成金属内电极和陶瓷生料膜片印叠后，在多层陶瓷基体与金属内电极组成的生坯外表面增加附加材料；
c.印制好的生料坯体放入温等静压机进行温等静压，压强15～30Mpa，时间10～50min；
d.完成上述步骤之后采用模具冲压法或激光成形法加工成所需图形尺寸的陶瓷坯体，采用排粘烧结一体化的生料成瓷方法于900～1170℃下进行烧结，烧结时间为1～3小时；
e.陶瓷板内电极引出部分，采用手工滚涂法涂覆金属端电极浆料，并于850～900℃下进行烧银，烧银时间0.5～1小时；
f.最后在陶瓷板表面涂覆保护材料，并于500～550℃下进行保护层烧结，烧结0.5～1.5小时后，得成品。
7.根据权利要求6所述一种制备多层板式阵列结构陶瓷滤波器的工艺，其特征在于，所述步骤b中的附加材料为表面叠加的多层生料膜附片或印刷层叠于表面的介质浆料，该介质浆料为X7R、Y5V、Z5U、COG、NP0、BX、BR系列介质浆料中的任意一种。
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