CN115223793A - 一种介质浆料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介质浆料及其制备方法与应用。本发明的介质浆料包括以下质量份的组分：陶瓷粉：100份；粘合剂：7～16份；增塑剂：1～5份；分散剂：0.5～1.0份；其中，粘合剂包括：聚乙烯醇缩丁醛由数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛和数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛。本发明的介质浆料用于多层陶瓷电容器的制备不仅能够得到强度较高和完整性较好的陶瓷生坯膜片，而且能够得膜带粘结性好、密着性能好、叠层精度好、易排胶和切割的巴块，从而有利于得到质量较好的、适合在中高压的环境下进行使用的多层陶瓷电容器。
Description
技术领域
本发明涉及电容器材料技术领域，具体涉及一种介质浆料及其制备方法与应用。
背景技术
多层片式陶瓷电容器(MLCC)是一种由陶瓷粉、粘合剂(例如：聚乙烯醇缩丁醛PVB)和增塑剂(例如：邻苯二甲酸酯类增塑剂)等混合制浆流延成瓷膜，然后在瓷膜上印刷内电极后以错位方式叠层压合切割而成型的独石结构。叠层精度差和切割开裂是现有的多层片式陶瓷电容器容易出现的两大主要问题，会严重影响产品的合格率和可靠性。多层片式陶瓷电容器的叠层精度和切割性能受瓷膜片的机械强度、韧性和粘结性的影响较大，而瓷膜片的物理特性又主要依赖于粘合剂树脂的力学性能。
瓷膜片是由陶瓷粉、粘合剂、增塑剂等混合而成的介质浆料流延制成。现有的介质浆料配方存在制成的瓷膜片的强度和热加压密着性不能兼顾的问题，从而不仅会导致制备得到的巴块出现叠层偏移、精度差、强度低的问题，甚至还会导致叠层后得到的巴块上的瓷膜片出现破膜和开裂的问题。
因此，亟需开发一种能够制得强度好、密着性能好、叠层精度好、开裂比例小的多层陶瓷电容器的浆料。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种介质浆料及其制备方法与应用。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种介质浆料，其包括以下质量份的组分：
陶瓷粉：100份；
粘合剂：7～16份；
增塑剂：1～5份；
分散剂：0.5～1.0份；
所述粘合剂包括：聚乙烯醇缩丁醛由数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛和数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛。
优选地，所述粘合剂还包括溶剂。
进一步优选地，所述溶剂为甲苯、乙醇、甲醇、乙二醇中的至少一种。
更进一步优选地，所述溶剂为甲苯、乙醇中的至少一种。
优选地，所述粘合剂的固含量为10wt％～40wt％。
进一步优选地，所述粘合剂的固含量为15wt％～25wt％。
更进一步优选地，所述粘合剂的固含量为20wt％。
优选地，所述粘合剂包括以下组分：
数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛：30％～90％；
数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛：5％～60％；
数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛：0.1％～20％。
进一步优选地，所述粘合剂包括以下组分：
数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛：50％～80％；
数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛：15％～45％；
数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛：1.0％～15％。
更进一步优选地，所述粘合剂包括以下组分：
数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛：70％～78％；
数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛：15％～25％；
数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛：1.0％～10％。
优选地，所述陶瓷粉为钛酸钡、锆酸锶钙、锆酸锶钡中的至少一种。
进一步优选地，所述陶瓷粉为BaTiO3。
优选地，所述增塑剂为苯二甲酸酯，聚酯化合物、环氧化合物中的至少一种。
进一步优选地，所述增塑剂为苯二甲酸酯。
优选地，所述分散剂为聚酯类分散剂、聚醚类分散剂中的至少一种。
具体地，所述聚酯类分散剂或聚醚分散剂可以是KD-1分散剂、M1201分散剂、AKM0531分散剂中的一种。
优选地，所述聚酯类分散剂为KD-1分散剂。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述多层陶瓷电容器用介质浆料的制备方法，包括以下步骤：
1)将数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛和溶剂混合均匀，制得粘合剂；
2)将粘合剂、陶瓷粉、增塑剂、分散剂混合均匀，得到介质浆料。
优选地，步骤1)所述粘合剂在25℃条件下测得的粘度为1000cps～6000cps。
优选地，步骤2)所述介质浆料在25℃条件下测得的粘度为100cps～500cps。
优选地，步骤2)所述混合的具体操作方式为先搅拌混合、再采用砂磨机进行分散处理的。
第三方面，本发明提供一种多层陶瓷电容器，其中的陶瓷介质膜片由第一方面介质浆料制成。
具体地，所述陶瓷介质膜片与陶瓷生坯膜片不同，陶瓷介质膜片指的是多层陶瓷电容器成品中的陶瓷膜片。
第四方面，本发明提供一种多层陶瓷电容器的制备方法，包括以下步骤：
1)将介质料浆流延成陶瓷生坯膜片；
2)将电极浆料印刷到陶瓷生坯膜片上，得到含导电图案的印刷片；
3)将步骤2)所述含导电图案的印刷片按照导电图案错位的方式进行堆叠，得到含有多层电极的巴块；
4)将步骤3)所述含有多层电极的巴块经静压、切割、排胶、烧结、滚压，得到多层陶瓷电容器。
优选地，步骤1)所述陶瓷生坯膜片的厚度为1μm～5μm。
进一步优选地，步骤1)所述陶瓷生坯膜片的厚度为2μm～3μm。
优选地，步骤2)所述电极浆料为镍电极导电浆料、银电极导电浆料、铜电极导电浆料中的一种或多种。
进一步优选地，步骤2)所述电极浆料为镍电极导电浆料。
优选地，步骤2)所述电极浆料的溶剂为甲苯和乙醇的混合溶液，且质量比为1:1～5:1。
优选地，步骤2)还包括干燥的步骤，所述干燥的温度为50℃～80℃。
优选地，步骤3)所述含有多层电极的巴块的厚度为900μm～1500μm。
进一步优选地，步骤3)所述含有多层电极的巴块的厚度为1100μm～1300μm。
优选地，步骤3)所述静压是在压力为80MPa～120MPa、温度为60～120℃的条件下进行。
进一步优选地，步骤3)所述静压是在压力为100MPa、温度为80℃的条件下进行。
优选地，步骤3)所述排胶在保护气氛下进行的，排胶的温度为400℃～500℃。
优选地，所述保护气为氮气、氩气、氦气中的一种。
进一步优选地，所述保护气为氮气。
优选地，步骤3)所述烧结在氮气-氢气混合气中进行；所述氮气-氢气混合气中氢气的体积分数为0.1％～2％。
优选地，步骤3)所述烧结的温度为1000℃～1300℃。
进一步优选地，步骤3)所述烧结的温度为1200℃。
优选地，步骤3)所述烧结的时间为12h～24h。
进一步优选地，步骤3)所述烧结的时间为16h。
优选地，步骤3)所述滚压具体是采用滚筒研磨的方式进行的。
具体地，所述滚筒研磨是为了将收缩的镍电极充分裸露。
本发明的有益效果是：本发明的介质浆料用于多层陶瓷电容器的制备不仅能够得到强度较高和完整性较好的陶瓷生坯膜片，而且能够得到膜带粘结性好、密着性能好、叠层精度好、易排胶和切割的巴块，从而有利于得到质量较好的、适合中高压的条件下使用的多层陶瓷电容器。
具体地，本发明还具有以下的技术效果：
(1)本发明的介质浆料的原料简单易得，成本低，且制备方法简单，适合大规模的生产与应用；
(2)本发明介质料浆能够制得具有较好的膜带强度的膜带(即陶瓷生坯膜片)；
(3)使用本发明介质料浆制得膜带具有较好的粘结性，适合制备质量要求较高的多层陶瓷电容器；
(4)使用本发明的介质浆料制备得到的多层陶瓷电容器能够满足更高的产品要求，即同时满足叠层精度≤60μm和开裂比例≤10ppm的要求；
(5)使用本发明的介质浆料制备多层陶瓷电容器能够既确保陶瓷生坯膜片的完整性和巴块制备的方便性，又能兼顾多层陶瓷电容器的热压密着性能好、机械强度高、叠层精度好和开裂小等产品要求。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1
一种介质浆料，其制备方法包括以下步骤：
1)将数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛按照质量比75.0:15.4:9.6混合分散在甲苯中，制得固含量20％的粘合剂(粘度为4000cps/25℃)；
2)将粘合剂、BaTiO3(即陶瓷粉)、苯二甲酸酯(即增塑剂)、KD-1分散剂按照质量比8.0:100:2.5:1.0混合，搅拌均匀，再用砂磨机进行砂磨，得到均匀的介质料浆(黏度为350cps/25℃)；
一种多层陶瓷电容器，其制备方法包括以下步骤：
1)将介质浆料流延成2～3μm的陶瓷生坯膜片；
2)将镍电极导电浆料均匀印刷到陶瓷生坯膜片上，得到合格的印刷片，然后将印刷片按照错位方式堆叠至厚度为1200±50μm的巴块，然后在100Mpa、80℃条件下经静压处理、切割，再在N2气氛、450℃的条件下进行排胶，在N2、H2和H2O混合气氛、1200℃条件下烧结16h，并通过滚筒研磨将收缩的镍电极充分裸露，制得多层陶瓷电容器。
实施例2
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为10.0:100:2.5:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例2中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例3
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为12.0:100:1.5:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例3中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例4
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为16.0:100:2.0:0.8以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例4中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例5
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为16.0:100:4.8:0.8以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例5中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例6
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为7.0:100:2.5:0.5以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例6中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例7
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为76.0:23.0:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例7中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例8
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为50.0:49.0:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例8中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例9
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为74.0:18.0:8.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例9中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例10
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为32.0:60.0:8.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例10中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例11
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为80.0:5.0:15.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例11中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例12
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为40.0:45.0:15.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例12中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例13
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为65.0:15.0:20.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例13中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例14
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为39.9:60.0:0.1以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例14中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
实施例15
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为90:9.9:0.1以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为实施例15中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例1
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为4.0:100:2.5:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例1中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例2
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的粘合剂、BaTiO3、苯二甲酸酯、KD-1分散剂按照质量比调整为20.0:100:2.5:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例2中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例3
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为88.0:12.0:0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例3中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例4
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为35.0:40.0:25.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例4中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例5
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为84.0:1.0:15.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例5中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例6
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为30.0:65.0:5.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例6中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例7
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为20.0:60.0:20.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例7中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例8
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为94.0:5.0:1.0以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例8中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例9
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为10:0:90以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例9中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
对比例10
一种介质浆料，除了在制备时将步骤1)中的数均分子量130000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量52000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量23000的聚乙烯醇缩丁醛的质量比调整为0:10:90以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
一种多层陶瓷电容器，除了在制备时将步骤1)中的介质浆料调整为对比例10中的介质浆料以外，其余的步骤和实施例1完全一样。
需要说明的是，实施例和对比例中使用的高分子量的聚乙烯醇缩丁醛、中分子量的聚乙烯醇缩丁醛、低分子量的聚乙烯醇缩丁醛、BaTiO3(钛酸钡，即陶瓷粉)、苯二甲酸酯(即增塑剂)、KD-1分散剂(即聚醚类分散剂)均为市面上可以购买得到的。同时，实施例和对比例中的镍电极导电浆料的溶剂为甲苯和乙醇的混合溶液，且质量比为3:2。
性能测试
叠层精度和开裂比例是衡量制备多层陶瓷电容器性能的好坏的重要指标，且叠层精度和开裂比例的数值越小，则表明制得的巴块或多层陶瓷电容器的质量越好。需要说明的是：
(1)叠层精度指的是将叠层的巴块分切露出内部电极后，用精度仪测量该电极的偏移程度。需要说明的是，巴块(产品)的合格标准：叠层精度≤60μm。
(2)开裂比例是通过将烧结后的多层陶瓷电容器(产品)粘附在发泡胶上，用超声波SAT进行检测其多层陶瓷电容器的开裂程度得到的。需要说明的是，多层陶瓷电容器产品的合格标准：开裂比例≤10ppm。
(3)膜带粘结性测试方法：将膜带制成厚度200μm的纯介质巴块(即不含镍电极导电浆料的巴块)，主压后将纯介质巴块从中间分切成两半，分切好的纯介质巴块错位放置后再次主压，将压好的纯介质巴块裁切成宽度30mm，长度150mm的长条状，采用拉力机测量层间粘结性。
(4)膜带强度测试方法：将膜带作为测试样品固定在拉力机上，并推动拉力计向下匀速加压，表头记录膜带被压迫后的数值(最大值)，即为膜带的强度。
需要说明的是，叠层精度数值越小表示产品质量层叠精度高；开裂比例数值越小表示制得的产品质量越好；膜带粘结性和膜带强度的数值越大表示制得的产品质量越好。
关于实施例1～5和对比例1～2中的介质料浆的组成与其性能测试结果，如表1所示。关于实施例1、实施例6～13和对比例3～10中的不同PVB的比例与其产品的性能测试结果，如表2所示。
表1实施例1～6和对比例1～2中的介质料浆的组成和制得的产品的性能测试结果
注：表1中实施例1～6和对比例1～2的介质料浆中三种分子量PVB的配比均与实施例1相同。
由表1可知：与实施例1～2相比，对比例1中的PVB总共使用的质量份数较小，对比例2中的PVB总共使用的质量份数较大，从而导致对比例1和对比例2的叠层精度为76μm和65μm(即巴块的叠层效果较差)。同时，与实施例1～6相比，对比例1的PVB添加量过少，导致开裂比例增加至16ppm且叠层较差，这因为制浆过程中陶瓷粉不能很好地被粘合剂包裹，从而流延后的瓷膜强度较差，膜带较脆易破碎在叠层时剥离不良，进而导致产品存在粗糙、难切割和易分层开裂的问题；而对比例2的PVB添加量过多，导致浆料的粘度较大，膜带粘结性较好，但其开裂比例仍然较大(开裂比例为12ppm)，叠层精度较差，不能够满足更高的产品要求，同时存在叠层易出现变形、产品切割粘片、排胶压力较大，排胶易开裂的问题。同时，使用本发明技术方案的设计的介质浆料，能使得该介质浆料制得膜带具有良好的粘结性、强度高，从而侧面可以验证多层陶瓷电容器热压后易切割且密着性好、排胶容易、不易开裂等优势，进而能够制得叠层效果好和开裂比例小的多层陶瓷电容器。
表2实施例1、实施例7～15和对比例3～10中PVB的配比和和制得的产品的性能测试结果
由表2可知：实施例1、实施例7～15是通过采用低分子量PVB(记为L组分，数均分子量为23000)、中分子量PVB(记为M组分，数均分子量为52000)和高分子量PVB(记为H组分，数均分子量为130000)制备介质浆料，并通过设计三种PVB在特定的配比范围下得到的能够制备出叠层精度好的、开裂比例小的介质浆料。实施例1、实施例7～15中的多层陶瓷电容器开裂比例小且叠层精度较好，而超出这个配比范围时，叠层精度和开裂均不能够满足合格的要求(见对比例3～10)。具体分析如下：
对H组分而言，其分子量和聚合度较高，主要会影响膜带(即陶瓷生坯膜片)强度。对比例7中的H组分添加过少，膜带强度(20.4N)较低，开裂比例增加为15ppm，且叠层精度差；对比例8中的H组分添加过多，膜带强度(28.1N)虽较高，但因乙酰和醛基含量偏低导致粘结性偏差，分层开裂较差且叠层精度仍达不到开裂比例≤10ppm的标准。对比例10中不添加H组分，膜带强度降低，虽然粘结性有提升，但叠层过程膜带变形较大导致精度较差，因膜带强度降低导致开裂较高，从而可以说明使用了3种不同数均分子量的PVB的配方体系中才能够实现制得综合性能较好的多层陶瓷电容器。
对M组分而言，其分子量和聚合度中等，对膜带强度和粘结性贡献比例相当。对比例6中的M组分添加过多，开裂比例为15ppm，且叠层精度较差；对比例5中的M组分添加过少，开裂比例为14ppm，分层开裂有改善但依然不能达标，且叠层精度较临界。对比例9中不添加M组分，膜带的强度较高，但粘结性较差，虽然其开裂比例有所改善，但不明显，且整体叠层精度偏差，导致整体性能较差，从而可以说明使用了3种不同数均分子量的PVB的配方体系中才能够实现制得综合性能较好的多层陶瓷电容器。
对L组分而言，其分子量和聚合度最低，主要用来增强浆料的分散性和促进高聚合度树脂溶解性，同时可降低浆料的黏度提升膜片的热压着性。对比例4中的L组分添加过多，虽然膜带的粘结性有一定提升，但大幅降低的膜带的强度，从而使开裂比例增加至16ppm，且表现出的叠层精度也较差，对比例3中不添加L组分，只有M组分和H组分且H含量较高，膜带强度有较大提升，分层开裂有一定改善但不明显，且叠层精度仍较临界。
另外，与对比例1～10相比，实施例1的多层陶瓷电容器中膜带还具有粘结性好和膜带强度高的优势(膜带粘结性可高达36.5gf，膜带强度可高达22.5N)，其膜带粘结性表明了膜带之间的粘结性强也说明本发明的介电浆料只有在特定的配方比例下制得综合性能较好(叠层精度较高、开裂比例较小、膜带粘结性较好、膜带强度较好)的多层陶瓷电容器，适合作为质量要求更高的多层陶瓷电容器的原料。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种介质浆料，其特征在于，包括以下质量份的组分：
陶瓷粉：100份；
粘合剂：7～16份；
增塑剂：1～5份；
分散剂：0.5～1.0份；
所述粘合剂包括：聚乙烯醇缩丁醛由数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛和数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛。
2.根据权利要求1所述的介质浆料，其特征在于：所述粘合剂还包括溶剂；所述粘合剂的固含量为10wt％～40wt％。
3.根据权利要求1或2所述的介质浆料，其特征在于：所述粘合剂包括以下组分：
数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛：30％～90％；
数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛：5％～60％；
数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛：0.1％～20％。
4.根据权利要求2所述的介质浆料，其特征在于：所述陶瓷粉为钛酸钡、锆酸锶钙、锆酸锶钡中的至少一种；所述增塑剂为苯二甲酸酯、聚酯化合物、环氧化合物中的至少一种；所述溶剂为甲苯、乙醇、甲醇、乙二醇中的至少一种；所述分散剂为聚酯类分散剂、聚醚类分散剂中的至少一种。
5.权利要求1～4任意一项所述的介质浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将数均分子量大于100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量30000～100000的聚乙烯醇缩丁醛、数均分子量小于30000的聚乙烯醇缩丁醛和溶剂混合均匀，制得粘合剂；
2)将粘合剂、陶瓷粉、增塑剂、分散剂混合均匀，得到介质浆料。
6.一种多层陶瓷电容器，其特征在于，其中的陶瓷介质膜片由权利要求1～4中任意一项所述的介质浆料制成。
7.权利要求6所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将介质料浆流延成陶瓷生坯膜片；
2)将电极浆料印刷到陶瓷生坯膜片上，得到含导电图案的印刷片；
3)将步骤2)所述含导电图案的印刷片按照导电图案错位的方式进行堆叠，得到含有多层电极的巴块；
4)将步骤3)所述含有多层电极的巴块经静压、切割、排胶、烧结、滚压，得到多层陶瓷电容器。
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，步骤1)所述陶瓷生坯膜片的厚度为1μm～5μm。
9.根据权利要求7或8所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于：步骤3)所述静压是在压力为80MPa～120MPa、温度为60℃～120℃的条件下进行；步骤3)所述排胶在保护气氛中进行，排胶的温度为400℃～500℃；步骤3)所述含有多层电极的巴块的厚度为900μm～1500μm。
10.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于：步骤3)所述烧结在氮气-氢气混合气中进行；所述氮气-氢气混合气中氢气的体积分数为0.1％～2％；步骤3)所述烧结的温度为1000℃～1300℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |