CN110970218A - 一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器 - Google Patents

一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提升电容器耐电压与耐绝缘阻抗的电容器及其制备方法，包括陶瓷介质层、内电极和端头；所述陶瓷介质层的两侧对称设置有端头；陶瓷介质层的内部内交替设置有内电极。本申请可大幅提高其机械强度、并由于结构上的增强促使电气特性的破坏电压亦有高水准表现，实现了一种提高电容器机械强度的方式；利用此陶瓷粉可制作3.5μm±0.5μm且烧结条件为1300oC的薄带；利用此陶瓷粉制作出电容器，容值Cp达到50‑150nF，并且损失系数Df为1%；利用此陶瓷粉制作出电容器，破坏电压达到每单位大于100V DC；利用此陶瓷粉制作出电容器，绝缘阻抗达到大于1×10‑12Ω。

Description

一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，尤其涉及一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器。
背景技术
开发具耐电压与耐绝缘阻抗的电容器，其中，粉末材料以钛酸钡为主粉材料，由于固相合成法，若要达到粉体粒径较为集中往往不容易造成，颗粒分布范围大，受固相合成法的工艺技术影响导致做出来的芯片经SEM拍摄下有明显不均匀的晶粒产生。由于颗粒大小分布不均，因此，电流容易沿着大晶粒部分进行前进，因此，依据过去经验，若是使用固相法制作的样品，多数都有颗粒大小分布不均匀现象，D10与D90差距过高，因此，颗粒分布过大情况无法制造出具有耐电压与耐绝缘阻抗的电容器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的粉体粒径较为集中往往不容易造成、晶片经SEM拍摄下有明显不均匀的晶粒产生的缺点，而提出的一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器，大幅提高其抗折强度、扳弯系数。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器，包括陶瓷介质层、内电极和端头；所述陶瓷介质层的两侧对称设置有端头；陶瓷介质层的内部内交替设置有内电极。
一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，步骤为：
第一步：陶瓷粉体本身通过大中小的锆球搭配比例及水料比添加加速研磨速度，原始粒径为0.8μm，通过研磨将粒径控制于0.3-0.45μm；
第二步：陶瓷粉体材料研磨时有金属碎屑产生，珠磨后，通过除铁过筛将研磨时金属碎屑产生的铁杂质过滤掉；
第三步：浆料经除铁过筛后进入离心喷物干燥机烘干，将浆料经干燥机雾化后去除水份，留下干粉；
第四步：通过气流式集尘机筛选粒径较为集中的粉体，将D10、D50、D90的粒径分布变得集中，气流式集尘器设计两道式筛选滤布，第一道设计为大于0.46μm的滤布，第二道设计为大于0.3μm的滤布，当粉末通过第一道与第二道滤布后，留下介于0.45-0.3μm的颗粒；
第五步：通过粒度分析仪鉴别出D10、D50、D90的差别；
第六步：电子显微镜SEM观察其陶瓷粉体大小；
第七步：搭配电容器的制作过程，生胚厚度3.5μm±0.5μm；
第八步：生胚的堆叠在厚度较薄可堆叠多层情况，在高强度的面压力施加>15000 Psi，使胚体达到坚固的状态制成陶瓷介质层（1）；
第九步：将陶瓷介质层（1）、内电极（2）和端头（3）利用MLCC的制程制作提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器。
优选的，所述第一步中大中小的锆球搭配比例为0.5:1:1.5，水料比为1：1，研磨速度500rpm/1min。
优选的，所述陶瓷粉体粒径范围介于0.3-0.45μm的间，陶瓷粉体粒径细化且颗粒分布均匀，相较于传统的粒径分布范围宽化的材料，其电子行进的路径大幅提高，陶瓷粉体材料具有耐电压与耐绝缘阻抗的特性。
优选的，所述第四步中D90为0.45μm，D50为0.38μm，D10为0.3μm。
优选的，所述陶瓷粉体的介电常数K为3300-3500，损耗系数Df为≦0.6%。
本发明的有益效果：
1、本申请可大幅提高其机械强度、并由于结构上的增强促使电气特性的破坏电压亦有高水准表现，实现了一种提高电容器机械强度的方式；
2、利用此陶瓷粉可制作3.5μm±0.5μm且烧结条件为1300oC的薄带；
3、利用此陶瓷粉制作出电容器，容值Cp达到50-150nF，并且损失系数Df为 1%；
4、利用此陶瓷粉制作出电容器，破坏电压达到每单位大于100V DC；
5、利用此陶瓷粉制作出电容器，绝缘阻抗达到大于1╳10-12Ω。
附图说明
图1为本发明提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的结构示意图。
图2为本发明提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的陶瓷粉体改善后粒径图；
图3为本发明提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的陶瓷粉体改善前粒径图。
附图标记说明：1陶瓷介质层、2内电极、3端头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图1-3所示，提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器，包括陶瓷介质层1、内电极2和端头3；所述陶瓷介质层1的两侧对称设置有端头3；陶瓷介质层1的内部内交替设置有内电极2。
提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，步骤为：
第一步：陶瓷粉体本身通过大中小的锆球搭配比例及水料比添加加速研磨速度，原始粒径为0.8μm，通过研磨将粒径控制于0.3-0.45μm；
第二步：陶瓷粉体材料研磨时有金属碎屑产生，珠磨后，通过除铁过筛将研磨时金属碎屑产生的铁杂质过滤掉；
第三步：浆料经除铁过筛后进入离心喷物干燥机烘干，将浆料经干燥机雾化后去除水份，留下干粉；
第四步：通过气流式集尘机筛选粒径较为集中的粉体，将D10、D50、D90的粒径分布变得集中，气流式集尘器设计两道式筛选滤布，第一道设计为大于0.46μm的滤布，第二道设计为大于0.3μm的滤布，当粉末通过第一道与第二道滤布后，留下介于0.45-0.3μm的颗粒；
第五步：通过粒度分析仪鉴别出D10、D50、D90的差别；
第六步：电子显微镜SEM观察其陶瓷粉体大小；
第七步：搭配电容器的制作过程，生胚厚度3.5μm±0.5μm；
第八步：生胚的堆叠在厚度较薄可堆叠多层情况，在高强度的面压力施加>15000 Psi，使胚体达到坚固的状态制成陶瓷介质层（1）；
第九步：将陶瓷介质层（1）、内电极（2）和端头（3）利用MLCC的制程制作提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器。
所述利用MLCC的制程制作其电容器为图1所示，若材料尚未改善前，陶瓷的粉体介电常数介电常数K为3300-3500，损耗系数约为1.2%，另外，破坏电压为60VDC，以及绝缘阻抗4╳10-11Ω。
然而，经过改善后，则介电常数仍维持在K为3300-3500，然而，损耗系数可降低至0.7%，另外，破坏电压可提高至108 VDC，以及绝缘阻抗3╳10-12Ω，整体而言材料在破坏电压与绝缘阻抗都有大幅改善。
本发明一种提高破坏电压与绝缘阻抗的方式制作的粉体以Ba与Ti为主的材料，对后续的应用范围具有扩大的空间。
电容器中的粉体选用要求相当重要，由于过去多数厂商都只有专注用于球磨机、珠磨机研磨其粒径大小，对于D10与D90并没有特别要求，制作出电容器在机械强度表现并未突出，而主要原因在与陶瓷粉末由于没有经过均匀细化，烧结后导致晶粒有大小不均极为明显，及致部分晶粒太大因此造成耐破坏电压特性以及耐绝缘阻抗的特性不佳。因而多数的陶瓷粉体主要注重于D50的控制，并未对D10与D90加以看待，导致其破坏电压与绝缘阻抗的提升有限。因此本发明采用改变其粒径大小并筛选粒径集中的粉体。前段研磨主要将粒径的D50控制于0.38μm，其目的为降低粉体的粒径。后续的加工亦为本发明专利的主轴为控制D10与D90分布，采用气流式集尘机去除过大或过小的粉体，筛选大小相近的粒径，使得D10可以落在0.30μm，以及D90可以落在0.45μm。由于经过两种机器加工后，经瓷片烧结验证后可看到致密度提高，因而达到最佳致密性。
改善其粉体粒径，主要挑选相同的陶瓷粉末进行比较，图2为改善后，图3为改善前，改善前后的烧结致密度由90％提高至98％。因而在粉体改善以达到最佳致密性，因此选用两种粉体再进行电容器的电气特性比较。
采用改善后的粉体制作出3.5μm±0.5μm的胚带，后续制作相同尺寸1206的电容器再进行两者粉体所制作出电容器的特性相比较，在改善后的粉体后，包括在损耗系数，耐破坏电压特性以及耐绝缘阻抗都有明显改善的效果。
表一：粉末改善前与改善后的损耗系数、破坏电压与绝缘阻抗。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (6)

1.一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器，其特征在于：包括陶瓷介质层（1）、内电极（2）和端头（3）；所述陶瓷介质层（1）的两侧对称设置有端头（3）；陶瓷介质层（1）的内部内交替设置有内电极（2）。
2.一种权利要求1所述提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，其特征在于，步骤为：
第一步：陶瓷粉体本身通过大中小的锆球搭配比例及水料比添加加速研磨速度，原始粒径为0.8μm，通过研磨将粒径控制于0.3-0.45μm；
第二步：陶瓷粉体材料研磨时有金属碎屑产生，珠磨后，通过除铁过筛将研磨时金属碎屑产生的铁杂质过滤掉；
第三步：浆料经除铁过筛后进入离心喷物干燥机烘干，将浆料经干燥机雾化后去除水份，留下干粉；
第四步：通过气流式集尘机筛选粒径较为集中的粉体，将D10、D50、D90的粒径分布变得集中，气流式集尘器设计两道式筛选滤布，第一道设计为大于0.46μm的滤布，第二道设计为大于0.3μm的滤布，当粉末通过第一道与第二道滤布后，留下介于0.45-0.3μm的颗粒；
第五步：通过粒度分析仪鉴别出D10、D50、D90的差别；
第六步：电子显微镜SEM观察其陶瓷粉体大小；
第七步：搭配电容器的制作过程，生胚厚度3.5μm±0.5μm；
第八步：生胚的堆叠在厚度较薄可堆叠多层情况，在高强度的面压力施加>15000 Psi，使胚体达到坚固的状态制成陶瓷介质层（1）；
第九步：将陶瓷介质层（1）、内电极（2）和端头（3）利用MLCC的制程制作提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器。
3.根据权利要求2所述的提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，其特征在于：所述第一步中大中小的锆球搭配比例为0.5:1:1.5，水料比为1：1，研磨速度500rpm/1min。
4.根据权利要求2所述的提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉体粒径范围介于0.3-0.45μm的间，陶瓷粉体粒径细化且颗粒分布均匀，相较于传统的粒径分布范围宽化的材料，其电子行进的路径大幅提高，陶瓷粉体材料具有耐电压与耐绝缘阻抗的特性。
5.根据权利要求2所述的提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，其特征在于：所述第四步中D90为0.45μm，D50为0.38μm，D10为0.3μm。
6.根据权利要求2所述的提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉体的介电常数K为3300-3500，损耗系数Df为≦0.6%。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021128690A1 (zh) * 2019-12-26 2021-07-01 南京汇聚新材料科技有限公司 一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1685454A (zh) * 2002-10-28 2005-10-19 松下电器产业株式会社 层叠陶瓷电容器的制造方法
CN101795774A (zh) * 2007-09-04 2010-08-04 寿技研工业株式会社 制砂装置、制砂方法和制砂
CN102034604A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 无锡隆傲电子有限公司 一种高温度稳定性陶瓷电容器及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3675264B2 (ja) * 1999-12-03 2005-07-27 株式会社村田製作所 セラミックスラリー、セラミックグリーンシート及び積層セラミック電子部品の製造方法
JP4288468B2 (ja) * 2003-03-10 2009-07-01 信越化学工業株式会社 混合微粒子並びに導電性ペースト
CN1629991A (zh) * 2003-12-16 2005-06-22 广东风华高新科技集团有限公司 一种薄介质高层数片式陶瓷电容器的制备方法
CN1854105A (zh) * 2004-12-31 2006-11-01 电子科技大学 纳米级陶瓷材料掺杂剂、陶瓷电容器介质材料及二者的制备方法
KR101383253B1 (ko) * 2012-04-19 2014-04-10 삼화콘덴서공업주식회사 적층세라믹커패시터의 내부전극용 금속페이스트 제조방법
WO2015072277A1 (ja) * 2013-11-18 2015-05-21 株式会社村田製作所 バリスタ機能付き積層型半導体セラミックコンデンサとその製造方法
CN107316744B (zh) * 2017-07-13 2019-04-16 中国振华集团云科电子有限公司 一种片式多层金电极芯片电容器及其制备方法
CN108922779A (zh) * 2018-07-12 2018-11-30 中国振华集团云科电子有限公司 一种片式通孔金电极芯片电容器及其制备方法
CN111063543A (zh) * 2019-12-03 2020-04-24 南京汇聚新材料科技有限公司 一种高机械强度电容器及其制备方法
CN110970218A (zh) * 2019-12-26 2020-04-07 南京汇聚新材料科技有限公司 一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1685454A (zh) * 2002-10-28 2005-10-19 松下电器产业株式会社 层叠陶瓷电容器的制造方法
CN101795774A (zh) * 2007-09-04 2010-08-04 寿技研工业株式会社 制砂装置、制砂方法和制砂
CN102034604A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 无锡隆傲电子有限公司 一种高温度稳定性陶瓷电容器及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021128690A1 (zh) * 2019-12-26 2021-07-01 南京汇聚新材料科技有限公司 一种提高耐电压与耐绝缘阻抗的电容器

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