CN104827751B - 电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法，上述电容器的丝网印刷设备，包括印刷丝网，印刷丝网的内电极图形单元包括长电极图形和短电极图形；长电极图形包括主体部和两个延伸部，延伸部由主体部的一端反向延伸，两个延伸部之间形成空缺；短电极图形靠近主体部的另一端，短电极图形的位置与空缺的位置对应，短电极图形两侧的空位与延伸部的位置对应。由于同向电极上下相邻两层的膜片之间，两个延伸部之间的空缺和短电极图形的印刷部分的高度差刚好将上下两层膜片镶嵌稳定，以此防止膜片在叠好后再次移动造成偏差和移位，多层膜片叠层达到连续多层镶嵌的效果，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。

Description

电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法

技术领域

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

背景技术

随着各种电子终端设备都朝着高性能、集成化发展，对电子元器件的电性能要求也越来越高，其中片式陶瓷电容器的容量也逐年增长。

高容量电容器的制造工艺和精度都比常规容量电容器高，从流延、丝印、叠层、切割到后面的各个工序，对员工操作和设备部件都有更高的要求。由于目前的高容电容器在制作过程中，使用的是传统的图形丝网，印制出来的陶瓷膜片，经过机器若干次重复叠层后形成巴块。当层数逐渐增加时，内电极的垂直平整度会逐渐降低，会导致切割后的切割后的电容芯片出现移位、变形、电极坍塌、扭曲或单层飞出等质量问题，影响电容的电性能，导致合格率降低，产量下降，浪费原材料。

一般的解决方案有采购更高精度的叠层机，提高叠层精度；或者，多次调节卷入卷出膜带轴向位置。这些方案经过长期生产应用，仍然不能避免电极移位，切割切偏的问题，并且成本过高，员工操作过于复杂、繁琐，不适宜大批量生产。

发明内容

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

一种电容器的丝网印刷设备，包括印刷丝网，所述印刷丝网具有用于透浆形成目标产品的内电极的内电极图形单元；

所述内电极图形单元包括长电极图形和短电极图形；

所述长电极图形包括主体部和两个延伸部，所述延伸部由所述主体部的一端反向延伸，两个所述延伸部之间形成空缺；

所述短电极图形靠近所述主体部的另一端，所述短电极图形的位置与所述空缺的位置对应，所述短电极图形两侧的空位与所述延伸部的位置对应。

在其中一个实施例中，所述主体部、所述延伸部和所述短电极图形均呈矩形；

所述延伸部的数量为两个，且其中一个所述延伸部远离所述空缺的边与所述主体部的一长边共线，另一个所述延伸部远离所述空缺的边与所述主体部的另一长边共线。

在其中一个实施例中，所述短电极图形的宽度为所述主体部宽度的1/4至1/3。

在其中一个实施例中，所述主体部的宽度小于所述目标产品的内电极的宽度。

在其中一个实施例中，所述主体部和所述目标产品的内电极的宽度差小于所述目标产品的内电极的宽度的5％。

在其中一个实施例中，所述内电极图形单元的数量为多个，多个所述内电极图形单元排列成多列；

所述内电极图形单元的所述短电极图形与同一列相邻的所述内电极图形单元的所述短电极图形连接，所述内电极图形单元的所述延伸部与同一列相邻的所述内电极图形单元的所述延伸部连接。

在其中一个实施例中，相邻两列的所述内电极图形单元交错排列。

一种电容器的制造方法，包括如下步骤：

通过所述的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；

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短电极图形对应的部分所述内电极设置于相邻的所述膜片上所述空缺对应的位置，且所述膜片上的所述延伸部对应的部分所述内电极设置于相邻的所述膜片上所述短电极图形两侧的空位对应的位置；及

对层叠后的膜片进行切割。

上述电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法，利用该丝网图形制作出的丝网，在流延机流出的超薄陶瓷膜片上进行内电极印刷，印好后的膜片装载到叠层机，通过机台剥离多张膜片，再进行固定错位数叠层。此过程中，由于同向电极上下相邻两层的膜片之间，两个延伸部之间的空缺和短电极图形的印刷部分的高度差刚好将上下两层膜片镶嵌稳定，以此防止膜片在叠好后再次移动造成偏差和移位，多层膜片叠层达到连续多层镶嵌的效果，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。特别是对于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所示的电容器的丝网印刷设备印刷后的膜片经过叠层后的剖视图；

图5为图1、图2所示的电容器的丝网印刷设备印刷后的膜片经过叠层后的示意图；

图6为图5所示的电容器的丝网印刷设备印刷后的膜片经过叠层后的局部放大图；

图7为一实施例中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电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法进行更全面的描述。附图中给出了电容器的丝网印刷设备及电容器的制造方法的首选实施例。但是，电容器的丝网印刷设备及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电容器的丝网印刷设备及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。本文中在电容器的丝网印刷设备及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，一实施方式的电容器的丝网印刷设备包括印刷丝网10，印刷丝网10具有用于透浆形成目标产品的内电极的内电极图形单元100。内电极图形单元100包括长电极图形120和短电极图形140。长电极图形120包括主体部122和两个延伸部124，延伸部124由主体部122的一端反向延伸，两个延伸部124之间形成空缺126。短电极图形140靠近主体部122的另一端，短电极图形140的位置与空缺126的位置对应，短电极图形140两侧的空位142与延伸部124的位置对应。

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122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，图4为本实施例的电容器的丝网印刷设备印刷后的膜片220经过叠层后的剖视图。利用该丝网图形制作出的丝网，在流延机流出的超薄陶瓷膜片220上进行内电极240印刷，印好后的膜片220装载到叠层机，通过机台剥离多张膜片220，再进行固定错位数叠层。同时参见图5、图6，此过程中，由于同向电极上下相邻两层的膜片220之间，两个延伸部124之间的空缺126和短电极图形140的印刷部分的高度差刚好将上下两层膜片220镶嵌稳定，以此防止膜片220在叠好后再次移动造成偏差和移位，多层膜片220叠层达到连续多层镶嵌的效果，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。

本实施例的电容器的丝网印刷设备，特别是对于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。适用于超薄陶瓷膜片220的中小尺寸电容器，例如0402、0201、01005等规格。需要说明的是，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)、0201电容器(长度为0.02英寸，宽为0.01英寸)、01005电容器(长度为0.01英寸，宽为0.005英寸)等尺寸较小的电容器。

在其中一个实施例中，主体部122、延伸部124和短电极图形140均呈矩形。延伸部124的数量为两个，且其中一个延伸部124远离空缺126的边与主体部122的一长边共线，另一个延伸部124远离空缺126的边与主体部122的另一长边共线。图1、图2、图5和图6中，由虚线示出切割线，如图2所示，a为芯片长，b为芯片宽，c为内电极240印刷宽度，d为内电极240正对面积长度。在一实施例中，短电极图形140的宽度一般为主体部122宽度的1/4至1/3，该比例由具体电容产品尺寸决定。

在其中一个实施例中，主体部122的宽度小于目标产品的内电极240的宽度。印刷在短电极图形140部分和两侧的空位142的金属电极浆料的实际长度的总和，略小于电容内电极240原有宽度。如图6所示，e+e+d＝a，3*f1＝c(此处以平均分为三部分设计为例)，e1＝95％e，e2＝90％e，f＝105％f1，f2＝95％f1，因此e2<e1<e，f2<f1<f，小于的幅度由陶瓷膜片220和金属内电极240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，无固定要求比例，一般横向和纵向尺寸小于幅度在5％以内，即主体部122和目标产品的内电极240的宽度差小于目标产品的内电极240的宽度的5％。

内电极图形单元100的数量为多个，多个内电极图形单元100排列成多列。内电极图形单元100的短电极图形140与同一列相邻的内电极图形单元100的短电极图形140连接，内电极图形单元100的延伸部124与同一列相邻的内电极图形单元100的延伸部124连接。进一步的，相邻两列的内电极图形单元100交错排列。在同一平面上重复拼接放置内电极图形单元100，形成较大面积的图形，并制成相应的丝网。利用该丝网印刷出的膜片220，进过叠层机叠层后，进过层压工序和切割工序，制成初步的电容芯片。

如图6所示，一实施方式的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电容器的丝网印刷设备对膜片220进行金属电极浆料印刷。膜片220上内电极图形单元100对应的位置透浆形成目标产品的内电极240。

S200，将印刷后的膜片220进行剥离。

S300，对剥离后的膜片220错位叠层。其中一张膜片220上的短电极图形140对应的部分内电极240设置于相邻的膜片220上空缺126对应的位置，且膜片220上的延伸部124对应的部分内电极240设置于相邻的膜片220上短电极图形140两侧的空位142对应的位置。

S400，对叠层后的膜片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。

基于上述实施例的内容，本实施例的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 (8)

1.一种电容器的丝网印刷设备，包括印刷丝网，所述印刷丝网具有用于透浆形成目标产品的内电极的内电极图形单元；其特征在于：

所述内电极图形单元包括长电极图形和短电极图形；

所述长电极图形包括主体部和两个延伸部，所述延伸部由所述主体部的一端反向延伸，两个所述延伸部之间形成空缺；

所述短电极图形靠近所述主体部的另一端，所述短电极图形的位置与所述空缺的位置对应，所述短电极图形两侧的空位与所述延伸部的位置对应。

2.根据权利要求1所述的电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述主体部、所述延伸部和所述短电极图形均呈矩形；

所述延伸部的数量为两个，且其中一个所述延伸部远离所述空缺的边与所述主体部的一长边共线，另一个所述延伸部远离所述空缺的边与所述主体部的另一长边共线。

3.根据权利要求2所述的电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述短电极图形的宽度为所述主体部宽度的1/4至1/3。

4.根据权利要求1所述的电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述主体部的宽度小于所述目标产品的内电极的宽度。

5.根据权利要求4所述的电容器的丝网印刷设备，其特征在于，所述主体部和所述目标产品的内电极的宽度差小于所述目标产品的内电极的宽度的5％。

6.根据权利要求1所述的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数量为多个，多个所述内电极图形单元排列成多列；

所述内电极图形单元的所述短电极图形与同一列相邻的所述内电极图形单元的所述短电极图形连接，所述内电极图形单元的所述延伸部与同一列相邻的所述内电极图形单元的所述延伸部连接。

7.根据权利要求6所述的电容器的丝网印刷设备，其特征在于，相邻两列的所述内电极图形单元交错排列。

8.一种电容器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过权利要求1至权利要求7任一项所述的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；

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短电极图形对应的部分所述内电极设置于相邻的所述膜片上所述空缺对应的位置，且所述膜片上的所述延伸部对应的部分所述内电极设置于相邻的所述膜片上所述短电极图形两侧的空位对应的位置；及

对层叠后的膜片进行切割。