CN106409506A - 复合电子元件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合电子元件及其制备方法，该复合电子元件将电阻层附着在陶瓷体的第一主表面，第一端电极与电阻层电连接，电阻层与侧电极电连接，陶瓷体内第一电极层至少有一处外露于第一侧表面或第二侧表面，第二电极层至少有一处外露于第二端面。第一电极层与侧电极电连接，第二电极层与第二端电极电连接，从而形成具有电容和电阻串联的结构。实现了把电容和电阻集成到单个元件中，尺寸较小，实现为整机电路节约空间。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，尤其是涉及一种复合电子元件及其制备方法。
背景技术
电容器可用于隔直通交、滤波及储能等，在输电、配电、用电等场合中具有广泛的应用。在许多电路应用中，需要使用电阻和电容串联结构的电路时，一般使用分立元件，即在电容的外面贴装电阻，贴装效率较低，形成单个电阻和单个电容，这样占用较多的电路空间，不利于整机的小型化。
发明内容
基于此，有必要提供一种尺寸较小复合电子元件及其制备方法。
一种复合电子元件，包括陶瓷体、侧电极、第一端电极、第二端电极以及电阻层；
所述陶瓷体为长方体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端面和第二端面，所述陶瓷体内部填充有陶瓷介质，所述陶瓷介质中穿插有多个第一电极层和多个第二电极层，所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间也填充有所述陶瓷介质，所述第一电极层至少有一处外露于所述第一侧表面或所述第二侧表面，所述第二电极层至少有一处外露于所述第二端面；
所述侧电极附着在所述第一侧表面或者所述第二侧表面上，所述第一电极层与所述侧电极电连接；
所述电阻层附着在所述第一主表面上，所述电阻层与所述侧电极电连接；
所述第一端电极附着在所述第一端面上，所述第二端电极附着在所述第二端面上，所述第一端电极与所述电阻层电连接，所述第二端电极与所述第二电极层电连接。
在一个实施方式中，所述第一端电极在与所述第一端面邻接的所述第一主表面、所述第二主表面、所述第一侧表面以及所述第二侧表面四个表面上各延伸一段距离，所述第一端电极在所述第一主表面上的延伸部与所述电阻层具有重叠部分。
在一个实施方式中，所述电阻层包括第一电阻部和第二电阻部，所述第一电阻部与所述第二电阻部之间存在夹角，所述第一电阻部与所述第二电阻部电连接，所述第一电阻部远离所述第二电阻部的一端与所述第一端电极电连接，所述述第二电阻部远离所述第一电阻部的一端与所述侧电极电连接。
在一个实施方式中，所述第一电阻部与所述第二电阻部之间的夹角为60°～120°。
在一个实施方式中，所述侧电极包括第一连接电极和第二连接电极，所述第一连接电极附着在所述第一侧表面上，所述第二连接电极附着在所述第二侧表面上，所述第一连接电极与所述第二连接电极相互间隔，所述第一电极层的一端与所述第一连接电极电连接，所述第一电极层的另一端与所述第二连接电极电连接。
在一个实施方式中，所述电阻层包括第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部，所述第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部交汇形成交汇区域，所述第一电阻部、所述第二电阻部以及所述第三电阻部相互电连接，所述第一电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第一端电极电连接，所述第二电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第二连接电极电连接，所述第三电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第一连接电极电连接。
在一个实施方式中，所述第二端电极在与所述第二端面邻接的所述第一主表面、所述第二主表面、所述第一侧表面以及所述第二侧表面四个表面上各延伸一段距离。
上述复合电子元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供陶瓷体，其中，所述陶瓷体为长方体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端面和第二端面，所述陶瓷体内部填充有陶瓷介质，所述陶瓷介质中穿插有多个第一电极层和多个第二电极层，所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间填充有所述陶瓷介质，所述第一电极层至少有一处外露于所述第一侧表面或所述第二侧表面，所述第二电极层至少有一处外露于所述第二端面；
在所述陶瓷体的第一主表面上覆盖电阻浆料形成电阻层；
在所述陶瓷体的第一侧表面或者第二侧表面上覆盖电极浆料形成侧电极，其中，所述第一电极层与所述侧电极电连接，所述侧电极与所述电阻层电连接；以及
在所述陶瓷体的第一端面上覆盖电极浆料形成第一端电极，在所述陶瓷体的第二端面上覆盖电极浆料形成第二端电极，所述第一端电极与所述电阻层电连接，所述第二端电极与所述第二电极层电连接，得到所述复合电子元件。
在一个实施方式中，所述陶瓷体采用如下方法制备：
将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合后得到陶瓷浆料，以所述陶瓷浆料为原料流延形成多个陶瓷介质膜；
在预设数量的所述陶瓷介质膜上印刷电极浆料，分别得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜；
将印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜交替层叠得到层叠体，其中所述层叠体中所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间填充有所述陶瓷介质膜；以及
将所述层叠体压合，烧结后得到所述陶瓷体。
在一个实施方式中，所述陶瓷浆料按质量份数计包括10份陶瓷粉、3份～5份粘合剂和4份～6份有机溶剂。
上述复合电子元件，电阻层附着在陶瓷体的第一主表面，第一端电极与电阻层电连接，电阻层与侧电极电连接，陶瓷体内第一电极层至少有一处外露于第一侧表面或第二侧表面，第二电极层至少有一处外露于第二端面。第一电极层与侧电极电连接，第二电极层与第二端电极电连接，从而形成具有电容和电阻串联的结构，实现了把电容和电阻集成到单个元件中，尺寸较小。通过调节电阻层的电阻率以及电阻层的形状和厚度可以方便地获得不同的电阻值，通过调节陶瓷介质的介电常数或者调节第一电极层与第二电极层之间的间距以及正对面积可以方便地获得不同的电容量，从而实现为整机电路节约空间。
附图说明
图1为一实施方式的复合电子元件的结构示意图；
图2为如图1所示的复合电子元件的陶瓷体的结构示意图；
图3为如图1所示的复合电子元件平行于第一侧表面的一个剖面图；
图4为如图1所示的复合电子元件的俯视图；
图5为如图1所示的复合电子元件平行于第一主表面的一个剖面图；
图6为如图1所示的复合电子元件平行于第一主表面的另一个剖面图；
图7为如图1所示的复合电子元件的等效电路图；
图8为另一实施方式的复合电子元件的结构示意图；
图9为如图8所示的复合电子元件平行于第一侧表面的一个剖面图；
图10为如图8所示的复合电子元件的俯视图；
图11为如图8所示的复合电子元件平行于第一主表面的一个剖面图；
图12为如图8所示的复合电子元件平行于第一主表面的另一个剖面图；
图13为如图8所示的复合电子元件的等效电路图；
图14为一实施方式的复合电子元件的制备方法的流程图；
图15为如图1所示的复合电子元件的电阻层的丝网图案；
图16为如图8所示的复合电子元件的电阻层的丝网图案；
图17为一实施方式的陶瓷体的制备方法的流程图；
图18为如图1和如图8所示的复合电子元件的第一电极层和第二电极层的丝网图案。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参阅图1，一实施方式的复合电子元件100，包括陶瓷体10、侧电极201、第一端电极221、第二端电极222以及电阻层20。
陶瓷体10为长方体，陶瓷体10的结构请参阅图2，陶瓷体10具有彼此相对的第一主表面01和第二主表面02、彼此相对的第一侧表面03和第二侧表面04以及彼此相对的第一端面05和第二端面06。
需要说明的是，本文中，第一主表面01、第二主表面02、第一侧表面03、第二侧表面04、第一端面05以及第二端面06的命名及编号仅是为了描述的方便，并不是对空间结构的限定。陶瓷体10为长方体，长方体由六个面组成的，相对的面面积相等，六个面中可以有两个面、四个面或六个面为正方形，也可以是六个面中可以有两个面、四个面或六个面为长方形。
具体的，第一主表面01和第二主表面02相对且平行，第一侧表面03和第二侧表面04相对且平行，第一端面05和第二端面06相对且平行。
请参阅图3，复合电子元件100平行于第一侧表面03的一个剖面图，陶瓷体10内部填充有陶瓷介质11，陶瓷介质11中穿插有多个第一电极层101和多个第二电极层102，第一电极层101与第二电极层102交替层叠，并且第一电极层101在第二电极层102上的投影与第二电极层102具有重叠部分，第一电极层101与第二电极层102之间填充有陶瓷介质11。第一电极层101至少有一处外露于第一侧表面03或第二侧表面04，第二电极层102至少有一处外露于第二端面06。
具体的，陶瓷介质11可以是烧结的状态并彼此集成以致无法确认相邻陶瓷介质11之间的边界。第一电极层101与第二电极层102穿插在陶瓷介质11之间，并且第一电极层101与第二电极层102之间填充有陶瓷介质11，从而形成多个电容。
具体的，陶瓷介质11的材料主要有钛酸钡陶瓷。钛酸钡陶瓷具有较高的介电常数，使得可制备的复合元件100的电容量范围较宽。
具体的，第一电极层101和第二电极层102相对且平行设置。进一步的，第一电极层101和第二电极层102平行于第一主表面01和第二主表面02。平行设置有利于增加第一电极层101和第二电极层102的正对面积，提高电容量。
侧电极201附着在第一侧表面03或者第二侧表面04上，第一电极层101与侧电极201电连接。具体的，可以是每一个第一电极层101分别与侧电极201形成电连接。
具体的，侧电极201可以附着在第一侧表面03上，也可以附着在第二侧表面04上，或者侧电极201可以一部分附着在第一侧表面03上，另一部分附着在第二侧表面04上。
具体的，侧电极201还可以在第一主表面01上延伸一段距离，从而与电阻层20形成部分重叠部分，从而使得侧电极201与电阻层20电接触的效果好。
本实施方式中，侧电极201包括第一连接电极2011和第二连接电极2012。第一连接电极2011附着在第一侧表面03上，第二连接电极2012附着在第二侧表面04上。第一连接电极2011与第二连接电极2012相互间隔。第一电极层101一端与第一连接电极2011电连接，第一电极层101的另一端与第二连接电极2012电连接。在第一侧表面03以及第二侧表面04上均设置侧电极，便于定位侧电极，同时第一电极层101能够自由的选择一处或多处与侧电极201形成电连接，从而调节符合电子元件100的电阻值。
本实施方式中，第一连接电极2011与第二连接电极2012相对且平行。
具体的，电阻层20附着在陶瓷体10的第一主表面01上，电阻层20与侧电极201电连接。第一端电极221附着在第一端面05上，第二端电极222附着在第二端面06上，第一端电极221与电阻层20电连接，第二端电极222与第二电极层202电连接。
第一端电极221与电阻层20电连接，电阻层20与侧电极201电连接，相当于第一端电极221与侧电极201之间具有电阻结构。侧电极201与第一电极层101电连接，第二电极层102与第二端电极222电连接。当第一端电极221和第二端电极222与外部电源连接后，陶瓷体10的多个第一电极层101和多个第二电极层102形成多个并联连接的电容，即多层陶瓷电容器结构。电阻层20在第一端电极221到侧电极201之间的部分与多层陶瓷电容器组成串联结构。因此复合电子元件100实现了把电容和电阻集成到单个元件中，尺寸较小，能够为整机电路节约空间。通过调节第一电极层101和第二电极层102的正对面积、第一电极层101和第二电极层102的间距以及陶瓷体10的介电常数可以方便地获得不同的电容量，并且组成复合电子元件100的多层陶瓷电容器能够提供较高的电容量。通过调节电阻层20的电阻率以及电阻层20的形状和厚度可以方便地获得不同的电阻值。
具体的，复合电子元件100的俯视图请参阅图4，电阻层20包括第一电阻部21和第二电阻部22，第一电阻部21与第二电阻部22之间存在夹角，第一电阻部21与第二电阻部22电连接，第一电阻部21远离第二电阻部22的一端与第一端电极221电连接，第二电阻部22远离第一电阻部21的一端与侧电极201电连接。第一电阻部21与第二电阻部22的电阻值可以相同或者不同。通过设置第一电阻部21和第二电阻部22，可以更加灵活的调节电阻值，使得复合电子元件10的适用范围更广。
进一步的，第一电阻部21与第二电阻部22之间的夹角为60°～120°。第一电阻部21与第二电阻部22之间具有一定的夹角，便于调节第一电阻部21与第二电阻部22相对应的长度，灵活调节电阻值。
更进一步的，第一电阻部21与第二电阻部22之间的夹角为90°。第一电阻部21与第二电阻部22组合形成“L”形的电阻层20。“L”形的电阻层20覆盖在第一主表面01上，第一电阻部21与第一端电极221电连接，第二电阻部22与侧电极201电连接。进一步的，第二电阻部22与第二连接电极2012电连接。
进一步的，第一端电极221在与第一端面05邻接的第一主表面01、第二主表面02、第一侧表面03以及第二侧表面04四个表面上各延伸一段距离，延伸的距离在图1中表示为D1。第一端电极221在第一主表面01上的延伸部与电阻层20具有重叠部分。第一端电极221部分覆盖电阻层20，第一端电极221与电阻层20的接触面积较大，从而将第一端电极221与电阻层20电连接，电接触的效果好。
在一个实施例中，侧电极201的宽度大于第二电阻部22的宽度，使得侧电极201的定位较为方便，并且便于调节电阻值。
第二端电极222在与第二端面06邻接的第一主表面01、第二主表面02、第一侧表面03以及第二侧表面04四个表面上各延伸一段距离，延伸的距离在图1中表示为D2。第二端电极222在四个表面上各延伸一段距离，便于完全包覆第二端面06，从而使得第二端电极222与第二电极层102之间形成电连接。
请参阅图5和图6，图5为复合电子元件100平行于第一主表面01的一个剖面图，图6为复合电子元件100平行于第一主表面01的另一个剖面图。本实施方式中，第一电极层101的一端与第一连接电极2011电连接，第一电极层101的另一端与第二连接电极2012电连接。第一电极层101还包括靠近第一端电极221的小电极层103，小电极层103是加工余量的产物，即是对陶瓷体进行切割时，为了使第二电极层102的一端能够外露于第二端面06，从而剩余一部分的小电极层103到另外一个陶瓷体中。可以理解，小电极层103对于整个复合电子元件100的功能上来说并不是必要的，并且不对复合电子元件100的性能产生影响，但设置小电极层103便于切割加工，实现工业化的批量生产。第二电极层102与第二端电极222电连接。具体的，本实施方式的复合电子元件100的等效电路图如图7所示，“L”形的电阻层20等效成两个串联的电阻，第一端电极(V1)与两个电阻(R)连接后再与电容(C)串联连接，两个电阻(R)的电阻值可以相等也可以不同。电容(C)与第二端电极(V2)连接，电容(C)包括多个并联的子电容。即第一电极层101与第二连接电极2012电连接，第二连接电极2012与电阻层20电连接，电阻层20与第一端电极221电连接，从而形成具有电容和电阻串联的结构，实现了把电容和电阻集成到单个元件中，尺寸较小。电阻值可以灵活的调节，使复合电子元件100适应不同的应用环境。
在另一个实施方式中，请参阅图8～图12，复合电子元件100的结构与图1所示的复合电子元件100相似，不同的是，电阻层20包括第一电阻部21、第二电阻部22和第三电阻部23，第一电阻部21、第二电阻部22和第三电阻部23交汇形成交汇区域，第一电阻部21、第二电阻部22以及第三电阻部23相互电连接。第一电阻部21远离交汇区域的一端与第一端电极221电连接，第二电阻部22的远离交汇区域的一端与第二连接电极2012电连接，第三电阻部23远离交汇区域的一端与第一连接电极2011电连接。
具体的，第一电阻部21与第二电阻部22之间存在夹角，第一电阻部21与第三电阻部23之间存在夹角，第二电阻部22与第三电阻部23之间可以连成一条直线或者存在夹角。
本实施方式中，第一电阻部21、第二电阻部22和第三电阻部23组合形成“T”形的电阻层20。“T”形的电阻层20覆盖在第一主表面01上，第一电阻部21与第一端电极221电连接，第二电阻部22与第二连接电极2012电连接，第三电阻部23与第一连接电极2011电连接。通过设置第一电阻部21、第二电阻部22和第三电阻部23，可以更加灵活的调节电阻值，使得复合电子元件100的适用范围更广。该实施方式的复合电子元件100的等效电路图如图13所示。相当于第一端电极(V1)与一个电阻(R)连接，然后再与两个并联的电阻(R)串联连接，之后与电容(C)串联连接，电容(C)与第二端电极(V2)连接，电容(C)包括多个并联的子电容，多个电阻(R)的电阻值可以相等也可以不同。这种结构的复合电子元件100，通过一层电阻层20，实现第一端电极221与侧电极201之间连接多个电阻，可以灵活的电阻值，使得复合电子元件100的应用更加广泛。
上述复合电子元件100，电阻层20附着在陶瓷体的第一主表面01，第一端电极221与电阻层20电连接，电阻层20与侧电极201电连接，陶瓷体内第一电极层101至少有一处外露于第一侧表面03或第二侧表面04，第二电极层102至少有一处外露于第二端面06。第一电极层101与侧电极201电连接，第二电极层102与第二端电极222电连接，从而形成具有电容和电阻串联的结构，实现了把电容和电阻集成到单个元件中，尺寸较小，通过调节电阻层20的电阻率以及电阻层20的形状和厚度可以方便地获得不同的电阻值，通过调节陶瓷介质的介电常数或者调节第一电极层101与第二电极层102之间的间距以及正对面积可以方便地获得不同的电容量，从而实现为整机电路节约空间。
此外，本发明还提供上述复合电子元件100的制备方法。
一实施方式的复合电子元件的制备方法的流程图如图14所示，包括以下步骤S110～S140。
S110、提供陶瓷体。
其中，该陶瓷体为长方体，陶瓷体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端面和第二端面。陶瓷体内部填充有陶瓷介质，陶瓷介质中穿插有多个第一电极层和多个第二电极层，第一电极层与第二电极层交替层叠，并且第一电极层在第二电极层上的投影与第二电极层具有重叠部分。第一电极层与第二电极层之间填充有陶瓷介质，第一电极层至少有一处外露于第一侧表面或第二侧表面，第二电极层至少有一处外露于第二端面。
第一电极层至少有一处外露于第一侧表面或第二侧表面，第二电极层至少有一处外露于第二端面，便于第一电极层与侧电极以及第二电极层与第二端电极形成电连接。
S120、在陶瓷体的第一主表面上覆盖电阻浆料形成电阻层。
具体的，电阻浆料可以为钌系电阻浆料。
可通过浸渍、涂覆或印刷等方式将电阻浆料覆盖在第一主表面上。
本实施方式中，通过将丝网印刷的方式将电阻浆料覆盖在第一主表面上。
进一步的，如图1所示的复合电子元件的电阻层的丝网图案如图15所示，阴影部分表示印刷电阻浆料处。具体可沿图15中的多条切割线进行纵横切割，从而得到预设形状的电阻层。如图8所示的复合电子元件的电阻层的丝网图案如图16所示，阴影部分表示印刷电阻浆料处。具体可沿图16中的多条切割线进行纵横切割，从而得到预设形状的电阻层。
S130、在陶瓷体的第一侧表面或者第二侧表面上覆盖电极浆料形成侧电极。
其中，第一电极层与侧电极电连接，侧电极与电阻层电连接。
具体的，可通过浸渍、涂覆或印刷等方式将电极浆料覆盖在第一侧表面或者第二侧表面上，从而形成侧电极。
形成侧电极的电极浆料可以为金属浆料，具体可以为银金属浆料等。
本实施方式中，将电极浆料涂覆在第一侧表面和第二侧表面上，形成附着在第一侧表面上的第一连接电极和附着在第二侧表面上的第二连接电极，第一连接电极和第二连接电极相互间隔。
S140、在陶瓷体的第一端面上覆盖电极浆料形成第一端电极，在陶瓷体的第二端面上覆盖电极浆料形成第二端电极，第一端电极与电阻层电连接，第二端电极与第二电极层电连接，得到所述复合电子元件。
可通过浸渍、涂覆或印刷等方式将电极浆料覆盖在第一端面和第二端面上。
形成第一端电极和第二端电极的电极浆料可以为金属浆料，具体可以为银金属浆料等。
具体的，可以将第一端电极覆盖部分电阻层，从而将第一端电极与电阻层形成电连接。
本实施方式中，将第一端面浸渍在电极浆料中从而形成第一端电极，将第二端面浸渍在电极浆料中从而形成第二端电极。
进一步的，在陶瓷体上覆盖电阻浆料以及电极浆料后，将电阻浆料以及电极浆料烧结，烧结的操作具体为在空气氛围下和840℃～850℃下烧结银金属浆料和电阻浆料。
具体的，一实施方式的陶瓷体的制备方法的流程图如图17所示，包括以下步骤S210～S240。
S210、将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合后得到陶瓷浆料，以陶瓷浆料为原料流延形成多个陶瓷介质膜。
具体的，粘合剂的用量为使陶瓷粉具有足够可塑性的用量，有机溶剂的用量为足够使陶瓷粉湿润混匀的用量。
本实施方式中，将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合均匀的操作为：采用球磨法将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合均匀。
具体的，球磨时间为12h～16h。
具体的，陶瓷浆料按质量份数计包括10份陶瓷粉、3份～5份粘合剂和4份～6份有机溶剂。
陶瓷粉可以为钛酸钡陶瓷，钛酸钡陶瓷具有较高的介电常数，使得可制备的复合电子元件的电容量范围较宽。
进一步的，粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶剂为质量份数比为1:1～1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶剂。
以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷介质膜的操作中，可以采用流延法将陶瓷浆料形成陶瓷介质膜。
S220、在预设数量的陶瓷介质膜上印刷电极浆料，分别得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜。
得到陶瓷介质膜后，根据需要选择一部分进行印刷电极浆料，从而分别得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜。
具体的，形成第一电极层和第二电极层的电极浆料可以为银金属浆料、钯金属浆料或者任意银钯比例的银钯合金金属浆料。
具体的，可通过丝网印刷工艺在陶瓷介质膜上印刷电极浆料。
进一步的，如图1和图8所示的复合电子元件的第一电极层和第二电极层的丝网图案如图18所示，阴影部分表示印刷电极浆料。具体可沿图18中的多条切割线进行纵横切割，从而得到预设形状的第一电极层和第二电极层。
印刷电极浆料后，在陶瓷膜上形成电极图案，烘干后即可得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜。
S230、将印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜交替层叠得到层叠体。
其中，层叠体中第一电极层与第二电极层交替层叠，并且第一电极层在第二电极层上的投影与第二电极层具有重叠部分，第一电极层与第二电极层之间填充有陶瓷介质膜。
具体的，将印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜交替层叠，从而形成多层层叠的电容结构。根据需要，还可以在印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜之间层叠至少一个陶瓷介质膜，以便调节电容量。
进一步的，还可以在层叠体相对的两个表面分别层叠多个陶瓷介质膜以形成分别覆盖层叠体相对的两个侧面的保护层。
S240、将层叠体压合，烧结后得到陶瓷体。
一般的，可将层叠体用等静压法压合，使层叠体内各膜层紧密粘接；然后按预定尺寸纵横切割层叠体，得到多个长方体的层叠体。
具体的，层叠体压合后还包括排粘的操作，排粘的具体过程为：在空气氛围下，将层叠体加热至350℃～450℃并保温1小时～3小时以排除粘合剂。
烧结的具体过程为：在空气氛围下，将排粘后的层叠体加热至900℃～1320℃并保温2小时～3小时进行烧结，烧结完成后得到陶瓷体。
这种方法制备的陶瓷体电容量高，适应性强，储能效果好。当然，可以理解，在其他实施方式中，也可以采用不同的方法来制备陶瓷体，只要保证陶瓷体的结构和性能符合要求即可。
上述复合电子元件的制备方法操作简单易行，可用于大规模的工业生产。制备得到的复合电子元件尺寸较小，并且可方便地获得不同的电阻值和电容量，能够为整机电路节约空间。
以下为具体实施例部分。
实施例1
制备复合电子元件
1)制备陶瓷体：将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合后得到陶瓷浆料，以陶瓷浆料为原料流延形成多个陶瓷介质膜。其中，陶瓷浆料按质量份数计包括10份陶瓷粉、4份粘合剂和5份有机溶剂。陶瓷粉为钛酸钡陶瓷，粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶剂为质量份数比为1:1的甲苯和乙醇的混合溶剂。在多个陶瓷介质膜上印刷电极浆料，分别得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜。第一电极层和第二电极层的丝网图案如图18所示，阴影部分表示印刷电极浆料处。将印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜交替层叠得到层叠体。切割后使得每层第一电极层的两端分别外露于第一侧表面和第二侧表面，每层第二电极层的一端外露于第二端面。将层叠体压合，烧结后得到陶瓷体。
2)在陶瓷体上形成电阻层，在第一主表面上丝网印刷电阻浆料中从而获得电阻层，电阻层的丝网印刷图案如图15所示，得到的电阻层包括第一电阻部和第二电阻部，第一电阻部和第二电阻部连接形成“L”形。
3)在陶瓷体上形成侧电极：在陶瓷体的第一侧表面和第二侧表面上分别涂覆电极浆料，形成第一连接电极和第二连接电极。其中，第一电极层一端第一连接电极电连接，第一电极层的另一端与第二连接电极电连接。第二连接电极与电阻层的一端电连接。
4)在陶瓷体上形成端电极：将第一端面浸渍在电极浆料中从而形成第一端电极，第一端电极部分覆盖在电阻层上。将第二端面浸渍在电极浆料中从而形成第二端电极。
该实施例的复合电子元件具体结构如图1以及图3～图6所示，等效电路如图7所示。
实施例2
本实施例复合电子元件的制备的方法与实施例1类似，不同的是，在陶瓷体上形成电阻层的操作中，电阻层的丝网印刷图案如图16所示，得到的电阻层包括第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部，第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部连接形成“T”形。
该实施例的复合电子元件具体结构如图8～图12所示，等效电路如图13所示。
测试上述实施例1和实施例2的复合电子元件的电容量和电阻值，测试仪器使用安捷伦E4980A精密LCR表，测试频率为1.0KHz，测试电压为1.0Vrms。测试结果如表1所示。
表1：测试结果
| 标称电容量 | 实测电容量 | 标称电阻值 | 实测电阻值 | |
| 实施例1 | 100nF | 94.3nF | 33Ω | 31.9Ω |
| 实施例2 | 100nF | 102.8nF | 22Ω | 21.7Ω |
由表1可知，实施例1和实施例2的复合电子元件电容量高，通过结构的改变可获得不同的电阻值的复合电子元件。
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)
1.一种复合电子元件，其特征在于，包括陶瓷体、侧电极、第一端电极、第二端电极以及电阻层；
所述陶瓷体为长方体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端面和第二端面，所述陶瓷体内部填充有陶瓷介质，所述陶瓷介质中穿插有多个第一电极层和多个第二电极层，所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间也填充有所述陶瓷介质，所述第一电极层至少有一处外露于所述第一侧表面或所述第二侧表面，所述第二电极层至少有一处外露于所述第二端面；
所述侧电极附着在所述第一侧表面或者所述第二侧表面上，所述第一电极层与所述侧电极电连接；
所述电阻层附着在所述第一主表面上，所述电阻层与所述侧电极电连接；
所述第一端电极附着在所述第一端面上，所述第二端电极附着在所述第二端面上，所述第一端电极与所述电阻层电连接，所述第二端电极与所述第二电极层电连接。
2.根据权利要求1所述的复合电子元件，其特征在于，所述第一端电极在与所述第一端面邻接的所述第一主表面、所述第二主表面、所述第一侧表面以及所述第二侧表面四个表面上各延伸一段距离，所述第一端电极在所述第一主表面上的延伸部与所述电阻层具有重叠部分。
3.根据权利要求1所述的复合电子元件，其特征在于，所述电阻层包括第一电阻部和第二电阻部，所述第一电阻部与所述第二电阻部之间存在夹角，所述第一电阻部与所述第二电阻部电连接，所述第一电阻部远离所述第二电阻部的一端与所述第一端电极电连接，所述述第二电阻部远离所述第一电阻部的一端与所述侧电极电连接。
4.根据权利要求3所述的复合电子元件，其特征在于，所述第一电阻部与所述第二电阻部之间的夹角为60°～120°。
5.根据权利要求1所述的复合电子元件，其特征在于，所述侧电极包括第一连接电极和第二连接电极，所述第一连接电极附着在所述第一侧表面上，所述第二连接电极附着在所述第二侧表面上，所述第一连接电极与所述第二连接电极相互间隔，所述第一电极层的一端与所述第一连接电极电连接，所述第一电极层的另一端与所述第二连接电极电连接。
6.根据权利要求5所述的复合电子元件，其特征在于，所述电阻层包括第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部，所述第一电阻部、第二电阻部和第三电阻部交汇形成交汇区域，所述第一电阻部、所述第二电阻部以及所述第三电阻部相互电连接，所述第一电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第一端电极电连接，所述第二电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第二连接电极电连接，所述第三电阻部远离所述交汇区域的一端与所述第一连接电极电连接。
7.根据权利要求1所述的复合电子元件，其特征在于，所述第二端电极在与所述第二端面邻接的所述第一主表面、所述第二主表面、所述第一侧表面以及所述第二侧表面四个表面上各延伸一段距离。
8.如权利要求1～7中任一项所述的复合电子元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供陶瓷体，其中，所述陶瓷体为长方体，所述陶瓷体具有彼此相对的第一主表面和第二主表面、彼此相对的第一侧表面和第二侧表面以及彼此相对的第一端面和第二端面，所述陶瓷体内部填充有陶瓷介质，所述陶瓷介质中穿插有多个第一电极层和多个第二电极层，所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间填充有所述陶瓷介质，所述第一电极层至少有一处外露于所述第一侧表面或所述第二侧表面，所述第二电极层至少有一处外露于所述第二端面；
在所述陶瓷体的第一主表面上覆盖电阻浆料形成电阻层；
在所述陶瓷体的第一侧表面或者第二侧表面上覆盖电极浆料形成侧电极，其中，所述第一电极层与所述侧电极电连接，所述侧电极与所述电阻层电连接；以及
在所述陶瓷体的第一端面上覆盖电极浆料形成第一端电极，在所述陶瓷体的第二端面上覆盖电极浆料形成第二端电极，所述第一端电极与所述电阻层电连接，所述第二端电极与所述第二电极层电连接，得到所述复合电子元件。
9.根据权利要求8所述的复合电子元件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷体采用如下方法制备：
将陶瓷粉、粘合剂以及有机溶剂混合后得到陶瓷浆料，以所述陶瓷浆料为原料流延形成多个陶瓷介质膜；
在预设数量的所述陶瓷介质膜上印刷电极浆料，分别得到印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜；
将印刷有第一电极层的陶瓷介质膜和印刷有第二电极层的陶瓷介质膜交替层叠得到层叠体，其中所述层叠体中所述第一电极层与所述第二电极层交替层叠，并且所述第一电极层在所述第二电极层上的投影与所述第二电极层具有重叠部分，所述第一电极层与所述第二电极层之间填充有所述陶瓷介质膜；以及将所述层叠体压合，烧结后得到所述陶瓷体。
10.根据权利要求9所述的复合电子元件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料按质量份数计包括10份陶瓷粉、3份～5份粘合剂和4份～6份有机溶剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |