CN104191806B - 小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法，上述小尺寸电容器的丝网印刷设备的印刷丝网的丝网图形包括目标产品区域和设置在目标产品区域的周围的辅助区域，目标产品区域包括多个用于透浆形成目标产品的内电极的内电极图形单元；辅助区域包括多个辅助图形单元，辅助图形单元在横向和纵向上顺序间隔排列，横向上相邻的两个辅助图形单元之间形成空位，且空位位于纵向上相邻的两个辅助图形单元之间。印刷后辅助图形单元可形成辅助图形层，层叠后辅助图形层嵌入空位，多张膜片叠层能进行多层连续嵌入，以此防止膜片在叠好后再次移动造成偏差和移位，达到锁定的效果，并确保膜片和巴块在之后工序中的整齐度和稳定性。

Description

小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法

技术领域

本发明涉及电容器制造过程的领域，特别是涉及一种小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法。

背景技术

为适应电子元件微型化、集成化发展趋势，小尺寸电容器的应用越来越广泛。小尺寸电容器是指如0402电容器(长度为0.04英寸，宽为0.02英寸)及其倒装型0204电容器(长度为0.02英寸，宽为0.04英寸)、0201电容器(长度为0.02英寸，宽为0.01英寸)及其倒装型0102电容器(长度为0.01英寸，宽为0.02英寸)、01005电容器(长度为0.01英寸，宽为0.005英寸)、008004电容器(长度为0.008英寸，宽为0.004英寸)等尺寸较小的电容器，以及相比上述电容器更小尺寸的电容器。

小尺寸电容器的制造工艺和精度都比传统尺寸电容器高，从流延、丝印、叠层、层压、切割到后面的各个工序，对员工操作和设备部件都有严格要求。由于小尺寸电容器在制作过程中，巴块上的电容芯片数量急剧增加，对合格率的控制也越来越困难。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高合格率的小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法。

一种小尺寸电容器的丝网印刷设备，包括：

印刷丝网，具有丝网图形，所述丝网图形包括：

目标产品区域，所述目标产品区域包括多个内电极图形单元，每一内电极图形单元用于透浆形成目标产品的内电极；及

辅助区域，所述辅助区域设置在所述目标产品区域的周围；所述辅助区域包括用于透浆的多个辅助图形单元，所述多个辅助图形单元在横向和纵向上顺序间隔排列，横向上相邻的两个辅助图形单元之间形成空位，且所述空位位于纵向上相邻的两个辅助图形单元之间。

在其中一个实施例中，所述目标产品区域呈矩形，所述辅助区域包围所述目标产品区域，所述辅助区域呈回字形。

在其中一个实施例中，所述辅助图形单元为矩形，且斜向相邻的两个所述辅助图形单元之间具有空隙。

在其中一个实施例中，所述多个辅助图形单元大小相同；

斜向相邻的两个所述辅助图形单元的最接近的顶点之间的连线的中点为切割点，通过所述切割点且沿横向或纵向延伸的直线为切割线，多条所述切割线交叉形成的网格为切割格；

所述内电极图形单元为沿横向延伸的长条状的矩形，每一个内电极图形单元位于横向相邻的两个所述切割格内。

在其中一个实施例中，所述多个内电极图形单元在横向上等间距排列，且所述多个内电极图形单元在纵向上交错排列。

在其中一个实施例中，所述辅助图形单元的面积大于二分之一的所述内电极图形单元的面积。

在其中一个实施例中，所述内电极图形单元的对称中心位于所述切割线上。

在其中一个实施例中，所述切割格横向的长度为a，所述切割格纵向的长度为b，所述辅助图形单元横向的长度为a1，所述辅助图形单元纵向的长度为b1；

则a-a1≤5％a；b-b1≤5％b。

一种小尺寸电容器的制造方法，包括如下步骤：

通过权利要求1至权利要求8任一项所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备对膜片进行金属电极浆料印刷；所述膜片上所述内电极图形单元对应的位置透浆形成目标产品的内电极，所述膜片上所述辅助图形单元对应的位置透浆形成辅助图形层；

将印刷后的膜片进行剥离；

对剥离后的膜片错位层叠，其中一张所述膜片上的所述辅助图形层设置于相邻的所述膜片上所述空位对应的位置；及

对层叠后的膜片进行切割。

在其中一个实施例中，在所述对层叠后的膜片进行切割的步骤中，沿横向或纵向延伸的直线进行网格状切割；

所述辅助图形单元为矩形，且所述辅助图形单元之间具有空隙时，切割的位置通过斜向相邻的两个所述辅助图形单元的最接近的顶点之间的连线的中点。

上述小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法，采用的丝网图形包括目标产品区域和辅助区域，辅助区域的辅助图形单元用于透浆，可形成辅助图形层，辅助图形单元在横向和纵向上间隔一个空位排列。层叠后辅助图形层嵌入空位，多张膜片叠层能进行多层连续嵌入，以此防止膜片在叠好后再次移动造成偏差和移位，达到锁定的效果，并确保膜片和巴块在之后的层压和切割工序中的整齐度和稳定性。本发明对于1.5μm及更薄的膜片有更好的适应性，能提高叠层、层压和切割的合格率。

附图说明

图1为一实施例中小尺寸电容器的丝网印刷设备的丝网图形的示意图；

图2为图1所示小尺寸电容器的丝网印刷设备的丝网图形的局部放大图；

图3为图1、图2所示的小尺寸电容器的丝网印刷设备用于制造的片式陶瓷电容器的示意图；

图4为图1、图2所示的小尺寸电容器的丝网印刷设备印刷后的膜片经过层叠后的剖视图；

图5为图1所示小尺寸电容器的丝网印刷设备的丝网图形的切割示意图；

图6为图5所示小尺寸电容器的丝网印刷设备的丝网图形的局部放大图；

图7为图5所示小尺寸电容器的丝网印刷设备的丝网图形的另一局部放大图；

图8为一实施例中小尺寸电容器的制造方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法进行更全面的描述。附图中给出了小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法的首选实施例。但是，小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在小尺寸电容器的丝网印刷设备及小尺寸电容器的制造方法的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2所示，一实施方式的小尺寸电容器的丝网印刷设备包括印刷丝网，印刷丝网的丝网图形100包括目标产品区域120和辅助区域140(虚线所示区域)。目标产品区域120包括多个内电极图形单元122，每一内电极图形单元122用于透浆形成目标产品的内电极。辅助区域140设置在目标产品区域120的周围。辅助区域140包括多个用于透浆的辅助图形单元142，多个辅助图形单元142分别在横向和纵向上顺序间隔排列。横向上相邻的两个辅助图形单元142之间形成空位144，且空位144位于纵向上相邻的两个辅助图形单元142之间。在其中一个实施例中，目标产品区域120呈矩形，辅助区域140呈回字形，包围目标产品区域120。

本实施例的丝网印刷设备可以用于在制造图3所示的片式陶瓷电容器200的过程中对膜片220进行内电极240印刷的步骤。片式陶瓷电容器200是包括多层陶瓷的膜片220、内电极240和外电极260，内电极240是将金属浆料通过丝网印刷的方式印在陶瓷膜片220上形成的，将印好的膜片220剥离下来，按照一定距离的错位叠在一起，之后加上底保护层和面保护层，通过层压将所有膜片220压实，最后通过一定的切割方式，切出若干电容芯片。芯片经过高温烧结形成陶瓷电容的主体部分，再将电容两端封上外电极260，与内电极240连接上，即可生产出片式陶瓷电容。

在叠层工序中，膜片220在机器剥离和多层堆叠时产生轻微的初期位移、变形，影响巴块合格率。在层压工序中，叠好的多层膜片220在压力的作用下产生严重移位、坍塌，影响后面切割工序的操作。在切割工序中，由于之前的工序导致内电极240和切割线160的变形和移位，使得切割的难度增大，切割出来的电容芯片质量较低，废品较多，合格率难以保证。无论是上述的叠层、层压或切割工序，导致产品合格率降低的因素与丝网图形100的设计不适合现有材料和机械有关，详细原因说明如下：

一般的高容量陶瓷电容的生产方式，是在固定的标准空间高度内尽可能多的增加膜片220层数，则每一层膜片220的厚度必须降低，因此超薄膜片220的开发和应用越来越广泛。膜片220厚度的降低使得另一个问题：单张膜片220的主体区域变化越来越突出。传统陶瓷膜片220的厚度范围在5～20μm，印刷在膜片220上的金属电极浆料厚度0.5～1μm，浆料厚度远远低于膜片220厚度，膜片220的机械性能(弹性、延展性、应力、连贯性)几乎完全由陶瓷膜片220本身决定，与印刷上去的金属电极浆料无关。但是当发展到超薄陶瓷膜片220的时候，膜片220的厚度范围在0.5～1.5μm，而金属电极浆料的印刷厚度0.2～0.8μm，金属电极层的厚度已经接近陶瓷膜片220的厚度。印刷后的膜片220的机械性能，实际上是由印有电极图形的膜片220部分和未印刷的空白膜片220部分共同决定的。

由于印有电极图形的膜片220部分和未印刷的空白膜片220厚度差较大，机械性能存在一个较大偏差，单个电容芯片膜片220内形成较明显的“凸”形横截面。此种膜片220在叠层的时候，印有电极浆料的部分首先上下接触，未印刷的空白膜片220部分处于微观的悬空状态。单个芯片上下相邻两层膜片220在层压过程中，压力逐渐增加，印有电极浆料的部分首先受力并且产生微观的扩散形变，未印刷的空白膜片220部分呈现上下两层向中间内缩状态。当膜片220层数增加时，膜片220的形变和内缩将使单个芯片的叠层偏离垂直位置，导致内电极240呈现倾斜状、扭曲状、坍塌状等不规则的残次品状态，极大的降低了电容产品的性能合格率，同时也降低切割工序的加工合格率，造成原料的浪费，严重影响生产效率。

同时参见图4，本实施例的小尺寸电容器的丝网印刷设备采用的丝网图形100包括目标产品区域120和辅助区域140，辅助区域140的辅助图形单元142用于透浆，可形成辅助图形层280，辅助图形单元142在横向和纵向上间隔一个空位144排列。层叠后辅助图形层280嵌入空位144，多张膜片220叠层能进行多层连续嵌入，以此防止膜片220在叠好后再次移动造成偏差和移位，达到锁定的效果，并确保膜片220和巴块在之后的层压和切割工序中的整齐度和稳定性。本发明对于1.5μm及更薄的膜片220有更好的适应性，能提高叠层、层压和切割的合格率。

在其中一个实施例中，辅助图形单元142为矩形，且斜向相邻的两个辅助图形单元142之间具有空隙。同时参见图5、图6，多个辅助图形单元142大小相同，斜向相邻的两个辅助图形单元142的最接近的顶点之间的连线的中点为切割点，通过切割点且沿横向或纵向延伸的直线为切割线160(切割线160由虚线示出)，多条切割线160交叉形成的网格为切割格。在切割工序中，可以沿切割线160进行切割。内电极图形单元122为沿横向延伸的长条状的矩形。每一个内电极图形单元122位于横向相邻的两个切割格内。在一实施例中，内电极图形单元122的对称中心可以位于切割线160上。多个内电极图形单元122，在横向上等间距排列，且在纵向上交错排列。切割工序时，由内电极图形单元122的中间位置切断，从而形成两个内电极240，内电极240的切割位置可以与外电极260电连接。

在其中一个实施例中，辅助图形单元142的面积大于二分之一的内电极图形单元122的面积，即单个内电极240的面积。图形单元的面积越大，印刷后的膜片220能够承受的吸附力和膜片220边缘自身的应力越强。辅助区域140设置在目标产品区域120的周边，由于在剥离印刷着内电极240的膜片220时，剥离的吸附力主要作用在丝网图形100的边缘位置，所以能够较好的防止膜片220被撕裂和破碎。辅助区域140和目标产品区域120均设置均匀分布的透浆图形单元，使得整张印刷后的膜片220应力均衡，且各区域的连接应力均衡，从而使边缘真空剥膜完整性高，提高了产品的合格率。

在其中一个实施例中，辅助图形单元142为矩形，一个辅助图形单元142位于一个切割格内，且辅助图形单元142与切割线160之间具有空隙。该空隙用于避让切割，从而减小切割对膜片220形状和位置的影响。在一实施例中，辅助图形单元142可以居中的位于一个切割格内。

同时参见图7，切割格横向的长度为a，切割格纵向的长度为b，辅助图形单元142横向的长度为a1，辅助图形单元142纵向的长度为b1。a1＜a，b1＜b，小于的幅度由小尺寸电容器的丝网印刷设备用于印刷的膜片220的材料性质、印刷浆料的材料性质以及生产机台设备的精度、具体产品的尺寸共同决定。在其中一个实施例中，膜片220为陶瓷材质，印刷浆料为金属内电极浆料，则小于的幅度由陶瓷膜片220和金属内电极浆料的种类、颗粒度、黏合性能、干燥性能以及生产机台设备精度、具体产品尺寸共同决定，一般横向和纵向尺寸小于幅度在5％以内，则a-a1≤5％a；b-b1≤5％b。

如图7所示，一实施方式的小尺寸电容器的制造方法包括如下步骤：

S100，对膜片220进行内电极240印刷。在步骤S100中，采用上述实施例中的小尺寸电容器的丝网印刷设备，膜片220上内电极图形单元122对应的位置透浆形成目标产品的内电极240，膜片220上辅助图形单元142对应的位置透浆形成辅助图形层280。

S200，将印刷后的膜片220进行剥离。

S300，对剥离后的膜片220错位层叠。其中一张膜片220上的辅助图形层280设置于相邻的膜片220上空位144对应的位置。

S400，对层叠后的膜片220进行切割。在其中一个实施例中，沿横向或纵向延伸的直线进行网格状切割。辅助图形单元142为矩形，且辅助图形单元142之间具有空隙时，切割的位置通过斜向相邻的两个辅助图形单元142的最接近的顶点之间的连线的中点。

基于上述实施例的内容，本实施例的小尺寸电容器的制造方法能够提高产品的合格率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种小尺寸电容器的丝网印刷设备，包括印刷丝网，所述印刷丝网具有丝网图形，其特征在于，所述丝网图形包括：

目标产品区域，所述目标产品区域包括多个内电极图形单元，每一内电极图形单元用于透浆形成目标产品的内电极；及

辅助区域，所述辅助区域设置在所述目标产品区域的周围；所述辅助区域包括用于透浆的多个辅助图形单元，所述多个辅助图形单元在横向和纵向上顺序间隔排列，且所述多个辅助图形单元在横向和纵向上均对齐，横向上相邻的两个辅助图形单元之间形成空位，且所述空位位于纵向上相邻的两个辅助图形单元之间。

2.根据权利要求1所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述目标产品区域呈矩形，所述辅助区域包围所述目标产品区域，所述辅助区域呈回字形。

3.根据权利要求2所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述辅助图形单元为矩形，且斜向相邻的两个所述辅助图形单元之间具有空隙。

4.根据权利要求3所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述多个辅助图形单元大小相同；

斜向相邻的两个所述辅助图形单元的最接近的顶点之间的连线的中点为切割点，通过所述切割点且沿横向或纵向延伸的直线为切割线，多条所述切割线交叉形成的网格为切割格；

所述内电极图形单元为沿横向延伸的长条状的矩形，每一个内电极图形单元位于横向相邻的两个所述切割格内。

5.根据权利要求4所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述多个内电极图形单元在横向上等间距排列，且所述多个内电极图形单元在纵向上交错排列。

6.根据权利要求5所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述辅助图形单元的面积大于二分之一的所述内电极图形单元的面积。

7.根据权利要求5所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述内电极图形单元的对称中心位于所述切割线上。

8.根据权利要求5所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述切割格横向的长度为a，所述切割格纵向的长度为b，所述辅助图形单元横向的长度为a1，所述辅助图形单元纵向的长度为b1；

则a-a1≤5％a；b-b1≤5％b。

9.一种小尺寸电容器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过权利要求1至权利要求8任一项所述的小尺寸电容器的丝网印刷设备对膜片进行金属电极浆料印刷；所述膜片上所述内电极图形单元对应的位置透浆形成目标产品的内电极，所述膜片上所述辅助图形单元对应的位置透浆形成辅助图形层；

将印刷后的膜片进行剥离；

对剥离后的膜片错位层叠，其中一张所述膜片上的所述辅助图形层设置于相邻的所述膜片上所述空位对应的位置；及

对层叠后的膜片进行切割。

10.根据权利要求9所述的小尺寸电容器的制造方法，其特征在于，在所述对层叠后的膜片进行切割的步骤中，沿横向或纵向延伸的直线进行网格状切割；

所述辅助图形单元为矩形，且所述辅助图形单元之间具有空隙时，切割的位置通过斜向相邻的两个所述辅助图形单元的最接近的顶点之间的连线的中点。