CN109273258B - 一种多层陶瓷电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法。本发明将烧结块与层叠体混合烧结，烧结块中的烧结助剂挥发从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，有效防止层叠体中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。本发明采用的烧结块表面附有镍层，能够避免烧结后的陶瓷体与烧结块粘连。通过本发明制备得到的陶瓷体均匀致密，一致性好，并且不与烧结块粘连，与烧结块容易筛分。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，具体涉及一种多层陶瓷电容器的制备方法。
背景技术
在铜内电极多层陶瓷电容器的制备过程中，需要采用低温烧结的陶瓷材料，以便与铜内电极共烧，因此，其陶瓷材料中一般含有较高含量的烧结助剂，以便陶瓷材料能在低于铜的熔点的温度下烧结致密。由于烧结助剂在高温烧结时往往容易挥发，容易使装载在同一承烧板上的陶瓷芯片出现一致性恶化的问题。具体是，装载在同一承烧板上的陶瓷芯片在高温烧结时，装载密度较大的陶瓷芯片，由于烧结助剂挥发气氛浓度较高，能妨碍挥发的进行，因此较多的烧结助剂保留在陶瓷芯片中形成液相促进陶瓷芯片的致密化过程，从而烧结后的陶瓷芯片均匀致密；而装载密度较小的陶瓷芯片则因为烧结助剂挥发气氛浓度较低，烧结助剂挥发损失严重，陶瓷芯片难以烧结致密。所以上述一致性恶化的现象表现为部分陶瓷芯片或陶瓷芯片的局部颜色不一致，瓷体疏松，强度低，这种现象在装载于最外围的陶瓷芯片中表现尤其显著。
对于上述的烧结一致性问题，已经有本领域所知的埋粉烧结法作为应对措施，例如采用含有烧结助剂的粉末填埋陶瓷电容器进行烧结，以达到改善烧结气氛的目的，但由于填埋的粉末处于比较松散的堆积状态，往往未能提供足够的局部气氛，故未能解决问题。
CN201510347332.1公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将采用相同陶瓷材料制备得到的层叠体和生坯块一起放置在承烧板上并使生坯块包围层叠体外围对层叠体进行烧结，生坯块经过压合的步骤，密度较高，能够提供足够的局部气氛并保证处于外围的层叠体获得良好的烧结一致性，但对于承烧板中部位置的层叠体，当其装载密度较小时，仍然存在上述烧结一致性问题。另一方面，由于陶瓷材料中的烧结助剂较多，各表面平整的层叠体和各表面平整的生坯块相互接触时，两者容易相互粘连。
CN201510347334.0公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将层叠体放置在用相同陶瓷材料制备得到的经过压合的第二基板上，再将放置有层叠体的第二基板放置在承烧板上对层叠体进行烧结，如此则不论层叠体在承烧板上各处位置的装载密度大小如何，都能够解决上述烧结一致性问题。但是由于陶瓷材料中的烧结助剂较多，存在烧结后陶瓷体和第二基板容易相互粘连的问题。
CN20151034733.6公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，同样能够解决上述烧结一致性问题，并且层叠体与第一基板之间设置有隔离薄膜，因此烧结后两者不会发生粘连。但是由于排粘是对较大体积的第三基板进行，存在层叠体中所含的粘合剂排除不彻底从而烧结后的陶瓷体的致密度和均匀性下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种多层陶瓷电容器的制备方法，以解决目前多层陶瓷电容器在烧结过程中出现的一致性恶化，排胶不彻底，以及烧结后的陶瓷体容易互相粘连的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种多层陶瓷电容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂混合均匀，得到陶瓷浆料，接着以陶瓷浆料为原料制备陶瓷膜；
(2)将金属浆料印刷在步骤(1)制备的陶瓷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膜；
(3)将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠步骤(1)制备的陶瓷膜，得到第一基板；
(4)将第一基板压合、切割，得到层叠体；
(5)将层叠体置于承烧板上，再将烧结块放置在承烧板上并与层叠体混合，对层叠体进行排粘和烧结后，得到陶瓷体；
(6)将所述陶瓷体倒角，并在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，获得所述多层陶瓷电容器；
其中，所述烧结块的至少一个面上附有镍层，所述烧结块的制备方法包括以下步骤：
(1a)将多个步骤(1)制备的陶瓷膜层叠后得到第二基板，将第二基板压合、切割，得到生坯块；
(2a)在生坯块的表面上涂覆镍浆并烘干，得到表面附有镍层的生坯块；
(3a)将表面附有镍层的生坯块放置在承烧板上进行排粘和烧结后，得到所述烧结块。
本发明将烧结块与层叠体混在一起放置在承烧板上，再将层叠体烧结，烧结块中的烧结助剂挥发，从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。
烧结块的制备经过压合的步骤，故密度较大，烧结时能够为层叠体提供足够的局部气氛。承烧板上的层叠体被烧结块靠贴包覆，则不论层叠体的装载密度如何，都处在烧结块形成的局部气氛的影响范围内，将层叠体放置在承烧板上的操作较为方便。
烧结块至少有一个面上附有镍层，因此将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块与层叠体被镍层阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。
本发明可以对体积较小的层叠体进行排粘，层叠体中的粘合剂排除得比较彻底，使得陶瓷体的致密度和介电性能较好。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述烧结块为矩形体，所述烧结块的六个面均附有镍层。
所述烧结块的六个面均附有镍层，能够进一步减少烧结块与层叠体的接触面积，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述烧结块为正方体。
当烧结块为正方体时，用筛网筛撒烧结块时，烧结块比较容易通过筛孔，操作较为方便。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述烧结块的六个面被镍层部分覆盖或者完全覆盖。
当烧结块的各个面只是被镍层部分覆盖而不是完全覆盖时，可以减少镍层对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述镍层包括镍层主体和延伸部，所述镍层主体附着于烧结块的至少一个面上，所述延伸部是由镍层主体向远离烧结块的方向延伸形成；所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离为0.05～0.2mm；所述延伸部相对于镍层主体设有延伸角度，所述延伸角度为0～180°。
所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离控制为0.05～0.2mm时，镍层的延伸部足以阻隔烧结块与层叠体，防止烧结后的陶瓷体与烧结块粘连，并且延伸部不容易因碰撞而崩损脱落。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，将层叠体置于承烧板上之前，还将层叠体与玉米淀粉充分混合。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，将烧结块通过筛网筛撒在承烧板上并与层叠体混合，将烧结块完全包覆置于承烧板最外围的层叠体，并且烧结块填满承烧板上所有的层叠体之间的空隙。烧结时，烧结块中的烧结助剂挥发，从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，将烧结块通过筛网筛撒在承烧板上并与层叠体混合，将烧结块完全包覆置于承烧板上所有的层叠体，以保证烧结时所有的层叠体都处于由烧结块所提供的局部气氛的影响范围内。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，所述排粘的方法为：在保护性气体氛围下，将层叠体加热至400℃～600℃并保温3～6h以排除粘合剂；所述烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的层叠体加热至980℃～1050℃并保温1.5～3h进行烧结。
作为本发明所述的多层陶瓷电容器的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3a)中，所述排粘的方法为：在空气氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至260℃～300℃，保温2～4h，以排除粘合剂；或者在保护性气体氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至400℃～600℃，保温3～6h，以排除粘合剂；所述烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的表面附有镍层的生坯块加热至900℃～1050℃并保温1～3h进行烧结，烧结完成后得到烧结块。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明将烧结块与层叠体混在一起放置在承烧板上，再将层叠体烧结，烧结块中的烧结助剂挥发从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。
(2)本发明的烧结块的制备经过压合的步骤，故密度较大，烧结时能够为层叠体提供足够的局部气氛。
(3)本发明中承烧板上的层叠体被烧结块靠贴包覆，则不论层叠体的装载密度如何，都处在烧结块形成的局部气氛的影响范围内，将层叠体放置在承烧板上的操作较为方便。
(4)烧结块至少有一个面上附有镍层，因此将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块与层叠体被镍层阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。
(5)本发明可以对体积较小的层叠体进行排粘，层叠体中的粘合剂排除得比较彻底，陶瓷体的致密度和介电性能较好。
附图说明
图1为本发明所述多层陶瓷电容器的制备方法的一种流程图；
图2为本发明实施例1中的烧结块的斜视图；
图3为图2沿Ⅰ-Ⅰ线的剖视图；
图4为烧结层叠体时将层叠体放置在承烧板上的俯视图；
图5为烧结层叠体时层叠体、烧结块和承烧板的俯视图；
图6为本发明实施例2中的烧结块的斜视图；
图7为图6沿Ⅱ-Ⅱ线的剖视图；
图8为本发明实施例3中的烧结块的斜视图；
图9为实施例1～3和对比例1～4的多层陶瓷电容器的直流击穿电压曲线图；
其中，21、第一镍层；22、第二镍层；23、第三镍层；10、层叠体；20、烧结块；30、承烧板。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
图1为本发明所述多层陶瓷电容器的制备方法的一种流程图，作为本发明所述多层陶瓷电容器的制备方法的一种实施例，本实施例所述多层陶瓷电容器的制备方法包括以下步骤：
步骤1、将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和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陶瓷膜。
本实施方式中，将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂混合均匀的操作为：采用球磨法将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂混合均匀，球磨时间为10～16h。
所述陶瓷浆料中掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂的质量比为10:3～5:6～9。
本实施方式中，掺杂有烧结助剂的陶瓷粉中，烧结助剂的质量百分比为4％～15％。陶瓷粉为锆酸钙或锆酸锶，烧结助剂为SiO2或Bi2O3，粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶剂为质量比为1～1.5:1的甲苯和乙醇的混合溶剂。
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96～97:3～4。
以陶瓷浆料为原料制备得到陶瓷膜的操作中，可以采用流延法将陶瓷浆料形成陶瓷膜。
得到的陶瓷膜的厚度可以为5～40μm。
步骤2、将金属浆料印刷在陶瓷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膜。
将金属浆料印刷在陶瓷膜上形成内电极图案的操作中，金属浆料中的金属可以为铜，印刷选择丝网印刷工艺。
步骤3、将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠陶瓷膜，得到第一基板。
按预定的数量将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠，得到层叠单元。然后在层叠单元相对的两个侧面分别层叠陶瓷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，得到第一基板。
一般的，层叠单元可以为1～40个印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠得到。分别覆盖层叠单元相对的两个侧面的两个保护层可以为1～20个陶瓷膜层叠得到。
步骤4、将第一基板压合、切割，得到层叠体。
步骤4具体为：将第一基板固定用等静压法压合，使第一基板内各膜层紧密粘接；然后按预定尺寸纵横切割第一基板，得到多个长方体的层叠体。
步骤5、将多个步骤1所得陶瓷膜层叠后得到第二基板，将第二基板压合、切割得到生坯块。
将多个步骤1得到的陶瓷膜层叠后得到第二基板，将第二基板用等静压法压合，使第二基板内各膜层紧密粘接；然后按预定尺寸纵横切割第二基板，得到多个矩形体的生坯块。
第二基板由6～40个陶瓷膜层叠得到。
步骤6、在生坯块表面上涂覆镍浆并烘干，得到表面附有镍层的生坯块。
可以通过浸涂、涂刷或喷涂在生坯块表面上涂覆镍浆。
步骤7、将表面附有镍层的生坯块放置在承烧板上进行排粘和烧结，得到烧结块。
将生坯块放置在承烧板上，生坯块之间最好是无重叠地放置，以防止烧结块之间粘片。
对表面附有镍层的生坯块进行排粘和烧结的操作中，所述排粘的方法为：在空气氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至260℃～300℃并保温2～4h，以排除粘合剂；或者在保护性气体氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至400℃～600℃并保温3～6h，以排除粘合剂。
所述保护性气体氛围为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛。
对表面附有镍层的生坯块进行排粘和烧结的操作中，所述烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的表面附有镍层的生坯块加热至900℃～1050℃并保温1～3h进行烧结，烧结完成后得到烧结块。
还原性气体氛围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):100。
烧结后得到的烧结块如图2和图3所示，所述烧结块为矩形体。烧结块优选为正方体。所述烧结块包括相互对置的第一侧面和第二侧面、相互对置的第三侧面和第四侧面以及相互对置的第一端面和第二端面。
烧结块上附有两个镍层，分别为第一镍层21和第二镍层22。第一镍层21完全覆盖烧结块的第一端面，第一镍层21包括镍层主体和延伸部，镍层主体附着于第一端面，并且从第一端面的棱边向四周延伸出去形成延伸部。第二镍层22完全覆盖烧结块的第二端面，第二镍层22包括镍层主体和延伸部，镍层主体附着于第二端面，并且从第二端面的棱边向四周延伸出去形成延伸部。所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离为D，D优选为0.05～0.2mm。镍层的厚度优选为20～60μm，如此则镍层的强度较大不容易折断，并且减少镍层对局部气氛的阻挡。
在其他的实施方式中，所述延伸部相对于镍层主体设有延伸角度，所述延伸角度为0～180°。
在其他的实施方式中，两个镍层也可以分别是部分覆盖第一端面和第二端面。
经过烧结后的镍层与烧结块的结合比较牢固，不容易脱落。
步骤8、将层叠体放置在承烧板上，接着将烧结块放置在承烧板上并与层叠体混在一起，再对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体。
如图4所示，将层叠体10放置在承烧板30上，层叠体最好是无重叠地放置，以防止烧结后的陶瓷体之间粘片。接着用筛网将烧结块20均匀地撒在承烧板上，使烧结块与层叠体混在一起，如图5所示。再对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体。
烧结时，烧结块中的烧结助剂挥发从而在层叠体周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止层叠体中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。优选的，使烧结块完全包覆最外围的层叠体，并且烧结块填满承烧板上所有的层叠体之间的空隙，进一步优选的，使烧结块完全包覆置于承烧板上所有的层叠体，如此能保证烧结时所有的层叠体都处于由烧结块所提供的局部气氛的影响范围内。
当烧结块为正方体时，用筛网筛撒烧结块时，烧结块比较容易通过筛孔，操作较为方便。
对层叠体进行排粘和烧结的操作中，排粘的方法为：在保护性气体氛围下，将层叠体加热至400℃～600℃并保温3～6h以排除粘合剂。
保护性气体氛围为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛。
对层叠体进行排粘和烧结的操作中，烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的层叠体加热至980℃～1050℃并保温1.5～3h进行烧结，烧结完成后得到陶瓷体。
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0.1～3:100。
由于烧结块相对的两个面分别被镍层完全覆盖，并且两个镍层分别从所在面上的四条棱边向外延伸形成延伸部，则将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块与层叠体被镍层所阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离D控制为0.05～0.2mm，则镍层的延伸部有利于阻隔烧结块与层叠体，并且镍层的延伸部不容易因碰撞而崩损脱落。本实施例的烧结块有四个面未被镍层覆盖，可以减少镍层对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。
本发明可以在将层叠体放置在承烧板上之前，增加将层叠体与玉米淀粉充分混合的步骤，使层叠体的表面粘附有玉米淀粉，玉米淀粉具有隔粘作用，有助于防止烧结后的陶瓷体之间、以及陶瓷体与烧结块之间粘连。
烧结后可以利用尺寸差异，将陶瓷体与烧结块筛分，烧结块的棱边尺寸可以为0.38～1.6mm，层叠体的棱边尺寸可以为0.25～1.95mm。烧结块的尺寸可以根据层叠体的尺寸灵活调整，以便于填充承烧板上层叠体之间的空隙以及方便分离陶瓷体与烧结块。由于烧结块表面附有镍层，也可以利用磁选法更方便地将陶瓷体与烧结块分离。
步骤9、将陶瓷体倒角后，分别在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，得到多层陶瓷电容器。
对陶瓷体进行倒角的操作可以为：将陶瓷体以行星磨或滚磨的方法倒角，使其边角变得圆滑。
分别在倒角后的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陶瓷体加热至750℃～850℃并保温10～12min以烧结铜金属浆料，烧结后形成分别紧密附着在陶瓷体的两个端面的两个外电极。
保护性气体氛围可以为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛。
可以理解，上述多层陶瓷电容器的制备方法中，层叠体的制备和烧结块的制备步骤可以同时执行。
实施例2
本实施例所述多层陶瓷电容器的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤7、将表面附有镍层的生坯块放置在承烧板上进行排粘和烧结，得到烧结块。
烧结后得到的烧结块如图6和图7所示，所述烧结块为矩形体。烧结块优选为正方体。所述烧结块包括相互对置的第一侧面和第二侧面、相互对置的第三侧面和第四侧面以及相互对置的第一端面和第二端面。
本实施例的烧结块上附有两个镍层，分别为第一镍层21和第二镍层22。第一镍层21和第二镍层22分别包绕并且部分覆盖烧结块的第一端面、第二端面、第一侧面和第二侧面。第一镍层21和第二镍层22之间有间距，互相不重叠。第一镍层21和第二镍层22均没有覆盖第三侧面和第四侧面。第一镍层21包括镍层主体和延伸部，镍层主体和第三侧面的四条棱边相交，并且从第三侧面的四条棱边向远离第二镍层22的方向延伸形成延伸部，所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离为D。第二镍层22包括镍层主体和延伸部，镍层主体和第四侧面的四条棱边相交，并且从第四侧面的四条棱边向远离第一镍层21的方向延伸形成延伸部，所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离为D，D优选为0.05～0.2mm。
步骤8、将层叠体放置在承烧板上，接着将烧结块放置在承烧板上并与层叠体混在一起，再对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体。
由于烧结块的其中四个面分别被镍层部分覆盖，并且两个镍层分别从烧结块未被镍层覆盖的相对的两个面上的四条棱边向远离烧结块的方向延伸突出，则将烧结块与层叠体混在一起时，烧结块与层叠体被镍层所阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。
镍层向烧结块外延伸的距离D为0.05～0.2mm，则镍层的延伸部足以阻隔烧结块与层叠体，并且镍层的延伸部不容易因碰撞而崩损脱落。
本实施例中烧结块的四个面分别被镍层部分覆盖，另外两个面未被覆盖，可以减少镍层对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。
在其他的实施方式中，所述延伸部相对于镍层主体设有延伸角度，所述延伸角度为0～180°。
实施例3
本实施例所述多层陶瓷电容器的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤7、将表面附有镍层的生坯块放置在承烧板上进行排粘和烧结，得到烧结块。
烧结后得到的烧结块如图8所示，所述烧结块为矩形体。烧结块优选为正方体。所述烧结块包括相互对置的第一侧面和第二侧面、相互对置的第三侧面和第四侧面以及相互对置的第一端面和第二端面。所述烧结块的六个面上均附有第三镍层23，烧结块的六个面分别被至少一个第三镍层部分覆盖。
步骤8、将层叠体放置在承烧板上，接着将烧结块放置在承烧板上并与层叠体混在一起，再对层叠体进行排粘和烧结，得到陶瓷体。
由于烧结块的六个面分别被至少一个镍层部分覆盖，则将烧结块与层叠体混合烧结时，烧结块与层叠体被镍层所阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。烧结块的六个面分别被镍层部分覆盖而不是完全覆盖，可以减少镍层对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。
将实施例1～3和对比例1～4的制备得到的多层陶瓷电容器(0201规格，标称静电容量2.7pF，静电容量误差级别为B级)进行对比，其中，对比例1是采用粉末填埋的方法烧结层叠体，对比例2、3、4分别是按照CN201510347332.1、CN201510347334.0、CN201510347333.6的方法烧结层叠体。采用排水法测量1万个陶瓷体的平均密度，将陶瓷体形成外电极后用HP4278A电容表在25℃下以1MHz测试频率及1.0Vrms测试频率测试静电容量，并采用耐压测试仪测试直流击穿电压。测量测试结果见表1和图9。
表1测量测试结果
由表1和图9可见，实施例1～3中所有层叠体都受到烧结块所提供的局部气氛保护，粘合剂排除也较为彻底，所以烧结后的陶瓷体外观合格，一致性好，没有粘片现象，密度较高，介电性能良好并且集中度高。对比例1的填埋粉末因松散堆积，未能提供足够的局部气氛，造成较大比例的陶瓷体外观异常，密度降低，静电容量和直流击穿电压都严重分散。对比例2中，位于承烧板中部位置个别装载密度较小的层叠体没有受到生坯块提供的局部气氛保护，于是有一定比例的陶瓷体外观不一致、密度降低并且介电性能分散，并且由于层叠体和生坯块的接触面积较大，存在陶瓷体和烧结后的生坯块粘片的现象。对比例3虽然没有外观一致性问题，介电性能也良好，但由于陶瓷体和该例中的第二基板的接触面积大，故存在大比例粘片，不能适应大批量生产。对比例4的陶瓷体外观合格，也没有粘片，但因粘合剂排除不彻底，妨碍了烧结时层叠体的致密化，密度显著降低，因陶瓷体致密度和均匀性较差，静电容量和直流击穿电压都明显分散。综上可知，本发明制备得到的陶瓷体没有粘片，且均匀致密、一致性好，介电性能优良。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将掺杂有烧结助剂的陶瓷粉、粘合剂和有机溶剂混合均匀，得到陶瓷浆料，接着以陶瓷浆料为原料制备陶瓷膜；
(2)将金属浆料印刷在步骤(1)制备的陶瓷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膜；
(3)将印刷有内电极图案的陶瓷膜层叠后得到层叠单元，接着在层叠单元相对的两个侧面分别层叠步骤(1)制备的陶瓷膜，得到第一基板；
(4)将第一基板压合、切割，得到层叠体；
(5)将层叠体置于承烧板上，再将烧结块放置在承烧板上并与层叠体混合，对层叠体进行排粘和烧结后，得到陶瓷体；
(6)将所述陶瓷体倒角，并在倒角后的陶瓷体的两个端面附上两个外电极，获得所述多层陶瓷电容器；
其中，所述烧结块的至少一个面上附有镍层，所述烧结块的制备方法包括以下步骤：
(1a)将多个步骤(1)制备的陶瓷膜层叠后得到第二基板，将第二基板压合、切割，得到生坯块；
(2a)在生坯块的表面上涂覆镍浆并烘干，得到表面附有镍层的生坯块；
(3a)将表面附有镍层的生坯块放置在承烧板上进行排粘和烧结后，得到所述烧结块。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述烧结块为矩形体，所述烧结块的六个面均附有镍层。
3.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述烧结块为正方体。
4.根据权利要求2或3所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述烧结块的六个面被镍层部分覆盖或者完全覆盖。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述镍层包括镍层主体和延伸部，所述镍层主体附着于烧结块的至少一个面上，所述延伸部是由镍层主体向远离烧结块的方向延伸形成；所述延伸部相对于烧结块与延伸部的连接处的延伸距离为0.05～0.2mm；所述延伸部相对于镍层主体设有延伸角度，所述延伸角度为0～180°。
6.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将层叠体置于承烧板上之前，还将层叠体与玉米淀粉充分混合。
7.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将烧结块通过筛网筛撒在承烧板上并与层叠体混合，将烧结块完全包覆置于承烧板最外围的层叠体，并且烧结块填满承烧板上所有的层叠体之间的空隙。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将烧结块通过筛网筛撒在承烧板上并与层叠体混合，将烧结块完全包覆置于承烧板上所有的层叠体。
9.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述排粘的方法为：在保护性气体氛围下，将层叠体加热至400℃～600℃并保温3～6h以排除粘合剂；所述烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的层叠体加热至980℃～1050℃并保温1.5～3h进行烧结。
10.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3a)中，所述排粘的方法为：在空气氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至260℃～300℃，保温2～4h，以排除粘合剂；或者在保护性气体氛围下，将表面附有镍层的生坯块加热至400℃～600℃，保温3～6h，以排除粘合剂；所述烧结的方法为：在还原性气体氛围下，将排粘后的表面附有镍层的生坯块加热至900℃～1050℃并保温1～3h进行烧结。
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