CN1837135A - 制造陶瓷叠层制品的方法、叠层电子元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制造陶瓷叠层制品的方法,含以下步骤:通过在陶瓷生片的主表面上印刷导电浆料而在其上保持预定的距离形成许多导电图;在所说的导电图之间的陶瓷生片的上表面和其邻近的所说的导电图的上表面上形成有机树脂薄膜;通过在有机树脂薄膜上施加陶瓷浆料而在所说导电图之间的有机树脂薄膜上形成陶瓷图;通过叠加在其上形成所说的导电图、有机树脂薄膜和陶瓷图的许多陶瓷生片形成临时叠加的制品;和当在所说有机树脂薄膜熔化的温度下加热临时叠加的制品的同时,通过压制所说的临时叠加的制品形成叠层制品。即使通过降低层的厚度而增加层的数量,导电图的厚度也不造成高度上的差异,并能抑制陶瓷叠层制品变形及抑制绝缘阻抗下降和出现短路。
Description
本申请是申请号为02130393.2、申请日为2002年5月25日、同题的专利申请的分案申请。
1.技术领域
本发明涉及制造陶瓷叠层制品的方法,叠层电子元件和制造该元件的方法。本发明特别涉及制造陶瓷叠层制品的方法,其中就像在接线板或叠层陶瓷电容器中一样,许多层厚度较薄的陶瓷生片和导电图叠加在一起,并涉及一种许多薄陶瓷层叠加在一起的电子元件,及其制造方法。
2.背景技术
近年来,伴随实现电子器件持续小型化和高密度的倾向,促使人们提供厚度降低但仍维持大尺寸精度的小尺寸层叠电子元件以装配在电子设备上。在具有在陶瓷叠层制品中形成的导电图的接线板领域和例如叠层陶瓷电容器这样的电子元件领域,从减轻重量、降低厚度、缩小尺寸和增加容量的观点看,已经试图降低导电图的厚度并使用由陶瓷生片和作为电介质陶瓷层的内电极层构成的多层结构。
在用于电子元件的陶瓷叠层制品中,在陶瓷生片上形成的导电图的厚度随着陶瓷生片厚度的下降和陶瓷生片一层接一层叠加数量增加而显示出增强的效果。由于导电图的厚度,在形成导电图的部分和未形成导电图的部分之间形成高度上的差异,这就导致没有导电图的部分中,陶瓷生片间粘附力降低,从而出现分层和裂缝。
因此,已经研究出了消除陶瓷生片高度上差异的发明。
例如在日本的未审专利公开(Kokai)No.311831/2000中已经公开了制造这种用于电子元件的陶瓷叠层制品的方法。
在如图9所示的此公开文本中公开的制造陶瓷叠层制品的方法中,在陶瓷生片81的主表面上形成导电图83的步骤中,这样形成导电图83的侧面85以具有相对于陶瓷生片81的主表面为锐角的倾斜面87,在将陶瓷浆料施加到导电图83周边上的步骤中,施加陶瓷浆料以叠加在导电图83的倾斜面87上。
根据上述生产方法,在导电图83的端面85处形成倾斜面87。因此,为叠加在倾斜面97上施加的陶瓷浆料迅速迁移到导电图83中,而且平滑,尽管导电图83的厚度也基本上不产生高度上的差异。因此,可以不受导电图83厚度的影响而叠加陶瓷生片81。
然而,近年来为了降低电子元件的成本,是从母体叠层制品中取出许多陶瓷叠层制品。出于此目的,现在正在制造具有工作尺寸大的陶瓷生片81和印花筛。例如,在已经使用的印花筛中,其中保持不大于0.5毫米的间距排列每个面积都不大于1×2平方毫米的半导体图,印花筛的有效尺寸应不小于150×150毫米2。
当使用具有这种大有效尺寸的印花筛印刷陶瓷浆料时,由于印刷压力造成其向周边部分的伸长系数比向中心部分的大,这就导致在陶瓷生片81上已经提前形成的导电图中,特别是在周边部分形成的导电图中形成的陶瓷图形89的位置偏差增加。
也就是,印花筛具有筛外周确定矩形框架的结构,当将刮刀推到筛上时,通过将刮刀从筛的一端移动到其另一端实现印刷,然而,随着将刮刀推到筛框上并移动,筛框向周边部分的伸长比向中心部分的大,从而印刷陶瓷图形89的位置上的偏差向周边部分增加。
在上述日本未审专利公开(Kokai)No.311831/2000中公开的制造用于电子元件的陶瓷叠层制品的方法中,施加陶瓷浆料以使其叠加在导电图83的倾斜面87上,施加到导电图83的侧面85上的陶瓷浆料迁移进导电图83中从而形成水平面。如上所述,使用印花筛周边部分印刷的陶瓷浆料在位置上产生极大偏离。即使控制印花筛的位置以使陶瓷浆料在完成印刷之前正好施加或稍重叠地施加到导电浆料的侧面85上,陶瓷浆料也不会正好或适当地叠加在印花筛周边部分中的导电浆料侧面处的倾斜面上,这样引起的问题在于要在导电图83的侧面85上重叠施加大量陶瓷浆料。
因此,陶瓷图89在靠近导电图83的侧面85的平坦部分91上溶胀。在使用印花筛的周边部分印刷的部分中,厚度局部增加,从而使陶瓷叠层制品形成分层和裂缝。
即,根据日本未审专利公开(Kokai)No.311831/2000,将陶瓷浆料施加到导电浆料的倾斜面87上。因此,如果严格控制印花筛的位置,可以将陶瓷浆料正好或适当重叠地施加到印花筛中心部分中的导电图的倾斜面87上。然而,在周边部分中,是将陶瓷浆料印刷到导电图83的平坦部分91上。在将陶瓷浆料施加到导电图83的端面85上的部分中,陶瓷浆料中含的溶剂渗入到印刷完成后是多孔的导电图83中。因此,在靠近导电图83的端面85的平坦部分91上部分沉积陶瓷浆料会引起这些部分的厚度增加。
当叠加,例如不少于100层,尤其是不少于200层的陶瓷生片81(如上所述,在其上形成导电图83和陶瓷图89)时,导电图83的端面85处的厚度增加。因此,在印花筛周边中印刷的部分处的陶瓷生片间附着力减小,烧结后形成裂缝和分层,从而降低产率。
而且,在上述日本未审专利公开(Kokai)No.311831/2000中公开的电子元件的叠层制品(叠层陶瓷电容器)中,为了消除由内电极层所引起的高度上的差异而形成的电介质图是由具有与电介质生片相同组份的材料形成的。因此,沿厚度方向的由于烧结电介质图造成的收缩系数小于沿厚度方向的由于烧结内电极层造成的收缩系数,从而在电介质陶瓷层和内电极层之间界面上的连接强度变弱,在内电极层的周边形成分层。
而且,因为在电介质陶瓷层和内电极层之间的界面上连接强度弱,所以在进行焊接或进行热震试验的时候,在叠层电子元件的内电极层的周边中和端面处出现裂缝。
由于烧结时在电介质陶瓷层和内电极层之间产生收缩上的差异,所以随着电介质陶瓷层的厚度减小,容易出现分层和裂缝,而且当电介质陶瓷层的厚度不大于3微米时更容易出现分层和裂缝。
发明概述
因此,本发明的一个目的是提供一种制造陶瓷叠层制品的方法,该方法能够抑制陶瓷叠层制品变形,并且即使当陶瓷生片的厚度减小且叠层的数量增加时也能进一步抑制分层和裂缝的出现。
本发明的另一个目的是提供一种叠层电子元件,该元件能消除由内电极层厚度所造成的高度上的差异,并且即使当由陶瓷生片形成的电介质陶瓷层的厚度减小且叠层的数量增加时也能抑制裂缝和分层的出现,并提供制造该元件的方法。
制造本发明的陶瓷叠层制品的第一种方法包括以下步骤:
通过将陶瓷料浆施加到载膜上形成陶瓷生片;
通过将导电浆料印刷到所说的陶瓷生片的主表面上保持预定的间距形成许多在其侧面具有倾斜面的导电图;
通过印刷陶瓷浆料而在导电图之间形成陶瓷图,在陶瓷图的侧面处形成倾斜面;陶瓷图与导电图保持不小于10微米的间距;和
叠加陶瓷生片(在其上形成所说的导电图和所说的陶瓷图)。
根据此结构,在导电图之间形成的陶瓷图消除了几乎所有高度上的差异,即使当叠加陶瓷生片时也能抑制陶瓷生片落入导电图之间,抑制陶瓷叠层制品变形并防止出现分层和裂缝。
此外,保持这样的距离施加陶瓷浆料不会将其叠加在导电图外周侧面处的倾斜面上。因此,即使由于印花筛的压力造成陶瓷浆料扩张到周边部分并且在印刷过程中位置发生偏离,为保持导电图和陶瓷图形之间的位置精确而设置边缘使有可能在导电图之间可靠地形成陶瓷图。甚至通过叠加许多陶瓷生片(在其上形成导电图和陶瓷图)形成陶瓷叠层制品时,也能抑制陶瓷叠层制品变形。
在制造陶瓷叠层制品的方法中,为了进一步减小导电图和陶瓷图之间的凹痕,选择导电图侧面处的倾斜面和陶瓷图侧面处的倾斜面所夹的角θ1在120°到179°的范围之内。
而且,在彼此相对的导电图和陶瓷图的端面处形成大倾斜表面的基础上,当形成薄的导电图时,导电图和陶瓷图间的凹痕会进一步减小。因此,当叠加形成导电图和陶瓷图的陶瓷生片时,可以抑制陶瓷生片落入图形中,并抑制陶瓷叠层制品变形。
在制造第一个发明的陶瓷叠层制品的方法中,理想的是陶瓷图侧面处的倾斜面的角θ2在0.5°到40°之内。
在降低倾斜面角度的基础上,即使保持一定的距离形成导电图和陶瓷图时,使用压力叠加陶瓷生片也能抑制陶瓷生片落入两个图形之间。因此,能够抑制陶瓷叠层制品变形。
在制造第一个发明的陶瓷叠层制品的方法中,理想的是当用η1表示在0.01s-1的剪切速率下陶瓷浆料的粘度,用η2表示在100s-1剪切速率下陶瓷浆料的粘度时,保持比例η1/η2>5。
通过使用具有大屈服值并显示出这种在印刷期间粘度极大改变的粘度特性的陶瓷浆料,能够改善甚至是陶瓷生片(在其上已经提前形成导电图)上的陶瓷图的形状保持力而不使陶瓷浆料渗入导电图中,因此,能够在导电图之间保持预定的间距极其准确地形成陶瓷图。
在制造第一个发明的陶瓷叠层制品的方法中,理想的是陶瓷浆料中所含的有机粘合剂与陶瓷生片中含的有机粘合剂间SP值的差不大于2。
在使陶瓷浆料中使用的粘附剂的SP值接近陶瓷生片中使用的粘附剂的SP值的基础上,它们之间的相容性得以改善,粘附性得以改善,并且防止陶瓷叠层制品分层。
在制造陶瓷叠层制品的方法中,理想的是导电图具有不大于3微米的厚度。
近年来,已经形成保持不大于4微米厚度的陶瓷生片,而且也已经形成保持不大于3微米厚度的导电图。然而,因为导电图的外周侧面和陶瓷图的侧面已经倾斜,所以,在导电图和陶瓷图之间形成的凹痕变小到可忽略,这基本上能够消除高度上的差异并防止出现分层或裂缝。
而且,如果导电图的厚度基本上与陶瓷图的厚度相同,则叠层制品的表面可以变平。
下面,制造本发明的陶瓷叠层制品的第二种方法包括以下步骤:
通过在陶瓷生片的主表面上印刷导电浆料而在其上保持预定的距离形成许多导电图;
在所说的导电图之间的陶瓷生片的上表面和其邻近的所说的导电图的上表面上形成有机树脂薄膜;
通过在有机树脂薄膜上施加陶瓷浆料而在所说的导电图之间的有机树脂薄膜上形成陶瓷图;
通过叠加许多陶瓷生片(在其上形成所说的导电图、有机树脂薄膜和陶瓷图)形成临时叠层制品;和
当在所说的有机树脂薄膜熔化的温度下加热临时叠层制品的同时,通过压制所说的临时叠层制品形成叠层制品。
根据此结构,在导电图之间的陶瓷生片的上表面和其邻近导电图的上表面上形成有机树脂薄膜。因此,即使由于印刷中的偏差造成在在导电图侧面处的上表面上重叠形成陶瓷图时,由于叠加时候的热量和压力,有机树脂薄膜会熔化,而且上表面上重叠形成的陶瓷图与流入导电图之间的有机树脂薄膜一起会迁移到导电图之间。因此,抑制陶瓷图叠加在导电图侧面处的上表面上,并抑制烧结后的陶瓷叠层制品变形,防止出现分层和砂眼。
在制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法中,理想的是有机树脂薄膜具有不小于20纳米的厚度。
当有机树脂薄膜具有不小于20纳米的厚度时,可以连续形成有机树脂薄膜,同时覆盖导电图侧面处的表面上的粗糙度,抑制陶瓷浆料渗入导电图中,并在加热和压制过程中使陶瓷图容易地迁移到导电图间。
在制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法中,理想的是构成有机树脂薄膜的树脂组分的玻璃转变点低于陶瓷图和导电图中所含的树脂组分的玻璃转变点。
通过选择有机树脂薄膜中所含的树脂组分的玻璃转变点低于陶瓷图和导电图中所含的树脂组分的玻璃转变点,在加热和压制过程中可以使有机树脂薄膜熔化,将陶瓷图容易地迁移到导电图之间,并抑制陶瓷叠层制品变形。
在制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法中,通过使用含1到50重量%树脂组分的溶液形成有机树脂薄膜,这便于调整待施加的用于形成有机树脂薄膜的料浆的粘度,并使形成的有机树脂薄膜形成高度地水平。
在制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法中,导电图的厚度基本上与陶瓷图的厚度相同以使叠层制品表面变平。
接下来,根据第三发明的叠层电子元件是这样的电子元件,其中:
在由轮流叠加电介质陶瓷层和内电极层构成的电容部分的侧面上整体地形成由电介质陶瓷层和通过拉长内电极层而形成的内电极层拉长部分构成的非电容部分;和
向所说的非电容部分提供一对外电极,以使所说的内电极层拉长部分与其交替连接;
其中,所说的内电极层和所说的内电极层拉长部分形成基本上没有高度差异的齐平表面,并且所说的非电容部分中的电介质陶瓷层是由陶瓷构成的,该陶瓷比所说的电容部分中的电介质陶瓷层烧结程度高。
此结构消除了由非电容部分中的内电极层拉长部分所引起高度上的差异。此外,非电容部分比电容部分烧结程度高,这能够提高非电容部分的密度和机械强度并防止在内电极层的周边中出现分层和裂缝。
在叠层电子元件中,电容部分和非电容部分中的电介质陶瓷层包括电介质颗粒和玻璃相,所说的非电容部分中的电介质陶瓷层中所含的玻璃量大于电容部分中电介质陶瓷层中所含的玻璃量。
在构成电容部分和非电容部分的电介质陶瓷层中的电介质颗粒间存在玻璃相的基础上,可以控制构成电容部分和非电容部分的电介质陶瓷层的烧结性能而不影响介电性能。特别是通过向非电容部分引入比电容部分更多的玻璃相,可以提高非电容部分的烧结性能。
在叠层电子元件中,理想的是构成非电容部分中的电介质陶瓷层的电介质颗粒具有的平均粒径小于构成电容部分中的电介质陶瓷层的电介质颗粒的平均粒径。
通过选择构成非电容部分中的电介质陶瓷层的电介质颗粒的平均粒径小于构成电容部分中的电介质陶瓷层的电介质颗粒的平均粒径,可以进一步提高非电容部分的烧结性能和机械强度并防止出现裂缝。
制造第四发明的叠层电子元件的方法包括以下步骤:
通过在其上印刷用于形成内电极的浆料,在含电介质粉末的电介质生片的主表面上保持预定距离形成许多内电极图;
通过印刷至少含电介质粉末和玻璃粉并且具有烧结性比所说的电介质生片更高的材料的电介质浆料,形成厚度基本与在所说的内电极图之间的内电极图厚度相同的电介质图;和
叠加许多电介质生片,在该生片上已经形成所说的内电极图和所说的电介质图。
根据此结构,其中在内电极图之间形成电介质图,容易消除由内电极图所引起的高度上的差异。此外,即使当叠加许多层电介质生片时,也能抑制电介质生片落入内电极图间,防止叠层电子元件变形。
而且,因为电介质图烧结程度高,所以可以容易地提高非电容部分中的电介质陶瓷层与内电极层之间的连接强度,防止出现分层和裂缝。
在制造叠层电子元件的方法中,电介质图中所含的玻璃粉的软化点低于电介质生片中所含的玻璃粉的软化点,这便于提高烧结造成的非电容部分的收缩系数并改善密度。
在制造叠层电子元件的方法中,电介质浆料中所含的电介质粉末具有的平均粒径小于电介质生片中所含的电介质粉末的平均粒径,这便于提高烧结造成的非电容部分的收缩系数,改善强度,与构成电容部分的电介质陶瓷层的烧结性能和机械强度相比,便于进一步改善构成非电容部分的电介质陶瓷层的烧结性和机械强度,并防止出现裂缝。
附图简述
图1是说明制造第一发明陶瓷叠层制品步骤的视图;
图2示意地说明在第一个发明的陶瓷生片上的导电图之间保持一定的距离形成的陶瓷图的透视图;
图3示意地说明在第一个发明的陶瓷生片上的导电图间保持一定距离形成陶瓷图的剖视图;
图4是说明制造第二发明的陶瓷叠层制品步骤的视图;
图5示意地说明在第二发明的陶瓷生片上的导电图之间保持一定距离形成陶瓷图状态的剖视图;
图6是示意说明第三发明(叠层电子元件)的剖视图;
图7是以放大比例说明构成第三发明的叠层电子元件的电容部分和非电容部分的图;
图8是说明制造第三发明的叠层电子元件步骤的视图;和
图9是示意说明在导电图上有点重叠的陶瓷生片上形成的常规陶瓷图的剖视图。
优选实施方案详述
现在参考附图,按照制造第一个和第二个发明的陶瓷叠层制品的方法的优选实施方案、第三个发明的叠层电子元件的优选实施方案和制造第四个发明的电子元件的方法的优选实施方案的顺序具体地描述它们。
首先,将制造第一个发明的陶瓷叠层制品的方法用于制造叠层陶瓷电容器(一种电子元件)。
参考图1(a),通过将陶瓷料浆施加到载膜2上形成构成叠层陶瓷电容器的陶瓷生片1。
接着参考图1(b),通过在陶瓷生片1的一个主表面上印刷导电浆料,在其上保持预定的距离形成许多导电图3。
进而参考图1(c),通过印刷陶瓷浆料而在导电图3之间形成与导电图3厚度基本相同的陶瓷图5以基本上消除由导电图厚度所引起的高度上的差异。
接着,参考图1(d),叠加多层陶瓷生片1(在其上形成导电图3和陶瓷图5)获得母体叠层制品9。然后切割母体叠层制品9获得陶瓷叠层制品。
切割母体叠层制品9并在预定的气氛中、预定的温度条件下烧结母体叠层制品9形成许多叠层陶瓷电容器(陶瓷叠层制品)。
在如上所述的形成导电图3和陶瓷图5的陶瓷生片1中,通过将导电浆料印刷到陶瓷生片1的一个主表面上,保持预定的间距L1形成许多如图2所示的矩形导电图3,并且通过印刷陶瓷浆料而在导电图3之间形成陶瓷图5,从而基本上消除由导电图3的厚度所引起的高度上的差异。
参考图3,在导电图3和在陶瓷生片1的表面上形成的陶瓷图5的外周侧面处形成倾斜面7。
理想的情况下,陶瓷图5的侧面相对于陶瓷生片1的倾斜面的角θ2在0.5°到40°的范围内。特别是当压制叠层制品时,从抑制陶瓷生片埋入图形之间和抑制陶瓷叠层制品变形的观点看,理想的是角θ2为1°到20°,更理想的是2°到10°。
为了形成上述倾斜面,陶瓷浆料必须具有触变粘度特性。
更理想的是与导电图3保持不小于10微米的间距L2在导电图3之间形成陶瓷图5,而在导电图3本身之间保持距离L1形成导电图3。
从保持导电图3和陶瓷图5之间的位置精确度中的边缘和尽管在印刷时位置上的偏差而保持高精度形成图形的观点看,理想的是间距L2不小于30微米。从叠加并压制陶瓷生片1时,抑制陶瓷生片1埋入图形之间以及抑制陶瓷叠层制品变形的观点看,更理想的是间距L2在30到150微米的范围内。
尽管在导电图3之间形成陶瓷图5以消除由导电图3的厚度所引起的高度上的差异,但是在导电图3和陶瓷图5之间仍存在小的差距。因此,在叠加多层形成导电图3和陶瓷图的陶瓷生片1以形成陶瓷叠层制品时,当施加压力临时叠加陶瓷生片1的同时可以有效地排除陶瓷生片1之间截留的空气。
当叠加和压制陶瓷生片1时,从抑制陶瓷生片1埋入图形之间的观点看,更理想的是导电图3侧面处的倾斜面7与陶瓷图5侧面处的倾斜面7之间的角θ1为120°到179°,特别是为135°到178°,从改善附着力的观点看,更特别的是为150°到170°。
通过使用探针型表面糙粗度计测量在陶瓷生片上形成的导电图3和陶瓷图5容易得到角θ1和θ2。更确切地说,可以通过使用扫描电子显微镜观察横截面来测量角度。首先,通过流铸法将陶瓷料浆施加到载膜上以形成陶瓷生片。
例如使用PET薄膜作为载膜。为了顺利地剥离薄的陶瓷生片,理想的是通过用硅树脂涂敷薄膜的表面而对其进行部分处理。
作为陶瓷料浆,优选的是使用,例如陶瓷粉、聚乙烯醇缩丁醛树脂结合剂和甲苯和乙醇混合物(作为溶解结合剂的溶剂)。
作为另一种结合剂,从在陶瓷粉末中和在溶剂中分散,陶瓷生片的强度和清除结合剂的观点看,可以使用丙烯酸树脂。
作为陶瓷材料的具体例子,可以使用诸如BaTiO3-MnO-MgO-Y2O3这样的陶瓷粉末,因为其有抗还原性。
而且,还可以加入玻璃粉。
从降低陶瓷生片厚度的观点看,理想的是用于陶瓷生片的陶瓷粉具有不大于1.5微米的粒径,从显示大介电常数和高绝缘性能的观点看,为0.1到0.9微米。
用固相法、液相法(通过草酸)或水热合成法合成陶瓷粉的主要起始原料BaTiO3粉末。在这些合成方法当中,从粒度分布范围窄和结晶度高的观点看,水热合成法是理想的。
理想的是BaTiO3粉末具有1.1到10m2/g的平均比表面积。
流铸法的具体例子包括引上法、刮刀法、逆转辊式涂布机法、凹槽辊涂布机法、丝网印刷法、照相凹版印刷法和冲模涂布机法。
在制造陶瓷叠层制品的方法中,在任何步骤中,都在从室温直到不低于溶剂蒸发温度的温度下加热并干燥施加到载膜(已进行部分处理)上的陶瓷料浆。
加热温度逐步变化,例如室温、60℃、高于溶剂蒸发温度的100℃。
在进行如上所述的逐步加热的基础上,溶剂均匀或逐渐地从液态料浆薄膜中蒸发,表面或剥离的表面都不会变得粗糙,否则随着高温下迅速干燥而溶剂沸腾,留下的痕迹会造成表面粗糙。
而且,在干燥部分的最后区域中,已经将干燥温度设置到不低于溶剂的蒸发温度。因此,没有结合剂沉淀或结合剂凝结(否则长时间在低温下干燥会造成结合剂沉淀或结合剂凝结),从而形成均匀的没有诸如在膜上有针孔和切口这样缺陷的陶瓷生片。
从尺寸小但容量大的观点看,理想的是陶瓷生片1具有1.5到4微米的厚度。
接着,用丝网印刷法、照相凹版印刷法等方法在陶瓷生片1上印刷导电浆料而在制备的陶瓷生片1上形成导电图。
导电浆料包括有机溶剂,它是金属颗粒、脂肪族烃和较高级醇的混合物;含可溶于有机溶剂的乙基纤维素的有机粘附剂;含在有机溶剂中是微溶的环氧树脂的有机粘附剂。
可以通过适当地调整导电浆料中的金属粉末、粘附剂、溶剂和分散剂而控制导电浆料的粘度,从而赋予导电浆料触变性。
在控制导电浆料粘度的基础上,在导电图3侧面处形成倾斜面7,同时控制其角度。
导电浆料中所含的金属颗粒是具有0.05到0.5微米平均粒径的基础金属颗粒。
作为基础金属,可以使用镍、钴或铜。然而,从烧结金属的温度与烧结绝缘体的温度基本一致和低成本的观点看,在这些金属中镍是理想的。
从改善金属粉末分散和防止金属在烧结期间聚集的观点看,理想的是基础金属颗粒具有0.1到0.5微米的平均粒径。
从形成致密的具有光滑表面的金属膜的观点看,理想的是基础金属具有0.15到0.4微米的平均粒径。
而且,更理想的是导电浆料除了与作为固体组分的金属粉末混合之外,还与用于抑制导电图烧结性能的陶瓷细粉混合使用。从形成具有均匀粒径和光滑性改善的导电图的观点看,理想的是陶瓷粉具有0.05到0.3微米的粒径。
从降低电容器尺寸但仍保持高可靠性的观点看,理想的是导电图3具有不大于3微米,特别是不大于1微米的厚度。
陶瓷浆料的结合剂组分可以是与形成导电图3的导电浆料相同的组分中的一种或与陶瓷浆料不同的组分中的一种。然而,从使用与印刷导电浆料相同的条件和使粘附剂从陶瓷生片1的表面上挥发速率一致的观点看,特别理想的是陶瓷浆料与导电浆料具有相同的组份。
而且,用于陶瓷料浆的陶瓷粉组合物可以是陶瓷生片1的粉末组合物或者是不同粉末组合物的陶瓷浆料。从提高陶瓷生片1和陶瓷图之间的附着力并使由于烧结造成的收缩系数一致的观点看,理想的是陶瓷浆料具有与形成陶瓷生片1的陶瓷料浆相同的组分。
从溶剂不渗入邻近的导电图的观点看,理想的是陶瓷料浆中所含的材料的比例不大于80%,特别理想的是溶剂的量为20到70重量%。
理想的是这里使用溶剂与用于导电浆料的溶剂是相同的。
为了形成这种陶瓷图,理想的是陶瓷浆料显示出触变粘度特性,此外,当用η1表示在0.01s-1的剪切速率下陶瓷浆料的粘度,用η2表示在100s-1的剪切速率下的陶瓷浆料的粘度时,保持η1/η2>5的比例关系。而且,从抑制陶瓷图变形的观点看,为了改善形状保持性能而不渗入导电图中并且在保持预定的间距导电图之间极准确地形成陶瓷图,理想的是陶瓷浆料具有这样的粘度特性,即在上述剪切速率的范围内,η1/η2为10到50。
研究陶瓷浆料的粘度以适当地控制陶瓷浆料中的陶瓷粉、粘附剂、溶剂和分散剂,从而赋予陶瓷浆料触变性。
在控制如上所述的陶瓷浆料粘度特性的基础上,可以在陶瓷图5的侧面处形成倾斜面7并控制其角度。
用直径为50毫米、锥度设置为1°的锥形粘度计(Haake公司制造的RS-150)测量陶瓷浆料的粘度。
从提高陶瓷生片和陶瓷图5之间的附着力的观点看,理想的是陶瓷浆料中所含的有机粘结剂与陶瓷生片中所含的有机粘结剂之间的SP值的差不大于2,特别是从0到1.5。
在制造本发明的陶瓷叠层制品中,在临时叠加的陶瓷生片的导电图和陶瓷图之间形成间距,这能容易地排除空气。
根据如上所述的第一个发明,保持这样距离施加的陶瓷浆料不会将其叠加在导电图3侧面处的倾斜面7上。因此,即使在印刷过程中产生位置偏离的情况下,边缘也有助于适当地保持导电图3和陶瓷图5之间的位置精确度。因此,在导电图外周侧面上没有重叠陶瓷浆料,并抑制这些部分的厚度增加。因此,即使当许多层形成导电图和陶瓷图的陶瓷生片1彼此叠加时,也能抑制陶瓷叠层制品变形,防止出现分层和裂缝。
接下来,将参考制造上述第一发明的叠层陶瓷电容器的情况来描述制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法。
在第二发明的方法中,将陶瓷料浆施加到如图4(a)中所示的与第一个发明中一样的载膜2上,从而形成陶瓷生片1。
作为载膜2,使用与第一个发明相同的载膜。为了从陶瓷生片1上顺利地剥离载膜2,理想的是像在第一个发明中一样,也对是载膜2的表面进行分离处理。
也使用与第一个发明相同的陶瓷料浆。优选地,使用用于陶瓷粉的这类树脂和聚乙烯醇缩丁醛和诸如甲苯和乙醇这样的混合溶剂。
作为其它的树脂组分,从在陶瓷粉末中和在溶剂中分散,陶瓷生片的强度和除去结合剂的观点看,可以使用丙烯酸树脂。
这里使用的树脂组分聚乙烯醇缩丁醛和丙烯酸树脂的玻璃转变点分别为约80℃和约0℃。
作为陶瓷材料,可以使用像在第一个发明中一样的诸如BaTiO3-MnO-MgO-Y2O3这样的陶瓷粉。
可以进一步加入玻璃粉。
而且,优选地,陶瓷粉具有与第一个发明的陶瓷粉相同的平均粒径。
流铸法可以是第一个发明中所示的流铸法。
就像在第一个发明中一样,在任何步骤中,在从室温直到不低于溶剂蒸发温度的温度下加热并干燥施加到经受分离处理的载膜2上的陶瓷料浆,加热逐步进行,如室温、60℃、100℃。
从实现大容量但仍保持小尺寸的观点看,理想的是陶瓷生片1的厚度为1.5到4微米。
接下来参考图4(b),在陶瓷生片上保持预定的间距形成许多导电图3,该陶瓷生片是通过用如丝网印刷或照相凹版印刷法这样的方法印刷导电浆料来制备的。
这里,理想的是在陶瓷生片1的表面上形成的导电图3的外周侧面具有朝导电图3倾斜的倾斜面7。
这是因为当加热并压制临时叠加的制品时会熔化的有机树脂薄膜4易于迁移到导电图3之间。
像在第一个发明中一样,导电浆料也含金属粉末、混合有机溶剂、乙基纤维素树脂组分、环氧树脂组分和分散剂。
乙基纤维素具有约为50℃的玻璃转变点。
可以通过适当地调整导电浆料中的金属粉末、树脂组分、有机溶剂和分散剂来控制导电浆料的粘度,从而赋予导电浆料触变性。
在控制导电浆料粘度特性的基础上,在导电图3的侧面处形成倾斜面7,同时控制其角度。
导电浆料中所含的金属粉末是与第一个发明中使用的相同的基础金属粉末。
更理想的是导电浆料除了与作为固体组分的金属粉末混合之外,还与用于抑制导电图烧结性能的陶瓷细粉末混合使用。从形成具有均匀粒径和光滑度改善的导电图的观点看,理想的是陶瓷粉具有0.05到0.3微米的平均粒径。
从降低电容器尺寸却仍保持高可靠性的观点看,理想的是导电图3具有不大于3微米,特别是不大于1微米的厚度。
在如图4(c)中所示的第二发明中,重要的是在导电图3之间的陶瓷生片1的上表面上和其附近的导电图3的上表面上通过施加用以形成有机树脂薄膜的料浆而形成有机树脂薄膜4。
更理想的是在导电图3之间的陶瓷生片1的上表面上和导电图3的整个表面上形成有机树脂膜4,因为这可以省去所需的对有机树脂薄膜4的图形的控制。
作为用于形成有机树脂薄膜的料浆,优选地可以使用聚乙烯醇缩丁醛树脂组分,它是与陶瓷料浆相同的材料,和甲苯和乙醇的混合物,其作为用于溶解树脂组分的有机溶剂。
作为另一种树脂组分,可以使用丙烯酸树脂而不是聚乙烯醇缩丁醛以降低玻璃转变点。
而且,为了降低玻璃转变点,还可以增加增塑剂的用量。
从提高水平(leveling)并消除厚度偏差的观点看,理想的是干燥后的有机树脂薄膜4中所含的树脂组分的量为1到50重量%,特别是10到30重量%。
当树脂组分的量不大于1重量%时,有机树脂薄膜4的厚度变得太薄,并且由于溶剂过多可能造成导电图3渗出(ooze out)。另一方面,当树脂组分的量不小于50重量%时,不能获得适于应用的粘度,并且得不到稳定的有机树脂薄膜4。
理想的是有机树脂薄膜具有不小于20纳米的厚度。特别是,从覆盖导电图3的粗糙度并保持与陶瓷生片1和导电图3的薄层一样的特性的观点看,理想的是有机树脂薄膜4具有的20到200纳米,特别是50到150纳米的厚度。
接下来参考图4(d),通过有机树脂薄膜4印刷陶瓷浆料而在导电图3之间形成厚度与导电图3基本相同的陶瓷图以基本消除由导电图3的厚度所引起的高度上的差异。
陶瓷浆料的树脂组分可以是与形成导电图3的导电浆料相同的组合物中的一种或与陶瓷浆料不同的组合物中的一种。然而,从使用与印刷导电浆料相同的条件和使树脂组分从陶瓷生片1的表面上挥发速率一致的观点看,特别理想的是陶瓷浆料的树脂组分具有与导电浆料相同的组份。
而且,用于陶瓷料浆的陶瓷粉组分可以是陶瓷生片1的粉末组分或者是不同粉末组分的陶瓷浆料。然而,从提高陶瓷生片1和陶瓷图之间的附着力并使由于烧结造成的收缩系数一致的观点看,理想的是陶瓷浆料具有与形成陶瓷生片1的陶将瓷料浆相同的陶瓷粉组分。
从溶剂不渗入邻近导电图的观点看,理想的是陶瓷料浆中所含的陶瓷材料的比不大于80%,特别理想的是有机溶剂的量为20到70重量%。
理想的是这里使用有机溶剂与用于导电浆料的有机溶剂是相同的。
如果与导电图3的表面一样高,在导电图3(在其上形成有机树脂薄膜4)之间形成的陶瓷图5会与图5(a)中所示的有机树脂薄膜4的倾斜面7的端面分开,或者会与图5(b)中所示的有机树脂薄膜4的倾斜面7相接触。然而,如图5(c)所示,因为在压制叠层制品的时候可以去掉陶瓷图5的重叠部分,所以陶瓷图5可能会重叠在导电图3和如印刷线路图的周边区域中所见到的有机树脂薄膜4的上表面上。
接着参考图4(e),从陶瓷生片1(在其上形成有机树脂薄膜4、导电图3和陶瓷图5)上剥离载膜2。叠加多层陶瓷生片1以形成临时叠加的制品,然后在高于有机树脂薄膜4熔化温度的温度下加热的同时压制该叠层制品,从而形成叠层制品9。
这时,当加热和压制时,为了使重叠在导电图3端面上的陶瓷图5容易迁移到导电图3之间,理想的是有机树脂薄膜4比陶瓷生片1、导电图3和陶瓷图5容易熔化,有机树脂薄膜4中所含的树脂组分的玻璃转变点低于陶瓷生片1、导电图3和陶瓷图5的玻璃转变点。
将叠层制品9切割成叠层的模制品,然后在预定的气氛中、预定的温度条件下烧结该叠层模制品形成有许多叠层的陶瓷电容器(陶瓷叠层制品)。
根据如上所述的第二发明的生产方法,即使在,例如印花筛的周边部分中的导电图3的上表面上重叠形成陶瓷图5时,由于在叠加的时候的加热和压制,造成陶瓷图5与有机树脂薄膜4一起迁移到导电图3之间,由此导电图3的表面变得几乎与陶瓷图5的表面一样高,这就消除了由导电图3所引起的高度上的差异,抑制陶瓷叠层制品变形并防止出现分层和砂眼。
这就有可能提高例如叠层陶瓷电容器(陶瓷叠层制品)的产率。
接下来,参照图6中所示的叠层陶瓷电容器描述第三发明的叠层电子元件。
在第三发明的叠层陶瓷电容器中,在具有介电性能的电容部分21的两个侧面上整体形成不具有介电性能的非电容部分23,在非电容部分23的露出端设置一对外电极25。
通过交替叠加电介质陶瓷层27a和内电极层29构成电容部分21。
非电容部分23是由电介质陶瓷层27b和内电极层拉长部分31构成的,而内电极层拉长部分31是拉伸在电容部分21中形成的内电极层29得到的,在电容部分21中形成的内电极层29与在非电容部分23中形成的内电极层拉长部分31一样高而没有高度上的差异。
换句话说,通过内电极层拉长部分31,内电极层29与外电极25交替相连。对于不连接到外电极25的内电极29,在外电极25的一侧上形成几乎与内电极层29厚度一样的电介质陶瓷层27b。
从降低层厚和叠加许多层以实现小尺寸却仍具有大容量的叠层电子元件的观点看,构成电容部分21的电介质陶瓷层27a具有不大于3微米的厚度,从实现大容量和高介电性能的观点看,理想的是具有1.5到3微米的厚度。
另一方面,构成非电容部分23的电介质陶瓷层27b具有的厚度要比电容部分21一侧的厚度薄,应薄到能提高内电极层与构成电容部分21的电介质陶瓷层27a界面上的连接,并且不防碍内电极层拉长部分31和内电极层29之间的平齐关系。
从增加构成电容部分21的内电极层29的有效面积和增加静电容量的观点看,理想的是非电容部分23的宽度W不大于100微米,从可靠地改善抗水份能力的观点看,更理想的是在50到100微米的范围内。
参考图7,形成电容部分21的电介质陶瓷层27a是由玻璃相35和例如钛酸钡这样的电介质颗粒33混合相构成的。特别是当基础金属用作内电极层29时,必须在还原气氛中进行烧结,这就必须使用具有抗还原能力的材料。
理想的是形成非电容部分23的电介质陶瓷层27b也是由玻璃相35和例如钛酸钡这样的电介质颗粒33的混合相构成,而且烧结造成的电容部分21开始收缩的温度接近于烧结造成的非电容部分23开始收缩的温度,这样不会影响电容部分21的介电性能。
这里,理想的是非电容部分23的电介质陶瓷层27b比电容部分21烧结程度高。为了此目的,理想的是非电容部分23中的玻璃相的量大于电容部分21中的玻璃相的量。
更理想的是构成电容部分21的电介质陶瓷层27a中的电介质颗粒33的平均粒径不小于0.2微米。在叠加不少于200层而形成的高度叠加陶瓷电容器中,从尽管减小由电介质颗粒33构成的电容部分21中的电介质陶瓷层27a的厚度但仍保持大介电常数和高绝缘电阻的观点看,理想的是构成电容部分21的电介质陶瓷层27a中的电介质颗粒33为0.3到0.8微米。
另一方面从高强的观点看,构成非电容部分23的电介质陶瓷层27b的电介质颗粒33的平均粒径小于构成电容部分21的电介质陶瓷层27a的电介质颗粒33的平均粒径,其平均粒径理想的是不大于0.45微米,特别是0.1到0.45微米。
而且,构成电容部分21的电介质陶瓷层27a中的玻璃相35是由无定形相构成的,该无定形相含碱金属氧化物,主要由SiO2、CaO和BaO构成。玻璃相35存在于电介质颗粒33之间,并形成一种与电介质颗粒33有关的例如BaSiO型的化合物。
构成电容部分23的电介质陶瓷层27b也含与电容部分21相同的玻璃相。玻璃相35提高了非电容部分23的密度从而提高机械强度。
从使电介质陶瓷层27a与内电极层29之间的收缩系数一致的观点看,更理想的是在构成电容部分21的电介质陶瓷层27a中含0.2到5重量%,特别是0.9到2.6重量%的玻璃相35。
更理想的是构成非电容部分23的电介质陶瓷层27b中所含的玻璃量大于构成电容部分21的电介质陶瓷层27a中所含的玻璃量,其所含的玻璃量为0.8到25重量%,特别是2.7到14.1重量%。
当用Gc1表示电容部分21中玻璃相的含量,用Gc2表示非电容部分23中所含的玻璃相的含量时,理想的是重量比Gc1/Gc2在0.03到0.9的范围内。
内电极层29是由烧结导电浆料膜得到的金属膜形成的。例如与导电浆料一样,使用如镍、钴或铜这样的基础金属。
使用基础金属作为主要相的内电极层29是几乎为矩形形状的导体薄膜。从上可知,单号层,即第一层、第三层、第五层等的内电极层29连接到内电极层拉长部分31上,一侧上的内电极层拉长部分31的端面暴露在非电容部分23的一个端面上。从上可知,第二层、第四层、第六层等的内电极层29连接到另一侧上的内电极层拉长部分31上,另一侧上的内电极层拉长部分31的端面暴露在非电容部分23的另一个端面上。
不必用相同的材料构成外电极25和内电极层29。
从降低内电极层29中所含的金属量并保持足够大有效面积的观点看,理想的是内电极层29具有不大于2微米,特别是0.5到1.5微米的厚度。
当用t1表示构成电容部分21的电介质陶瓷层27a的厚度,用t2表示内电极层29的厚度时,电介质陶瓷层27a与构成电容部分21的内电极层29的厚度比为t2/t1>0.2,且t2<2微米。在这种情况下,优选的是采用构成第三发明的叠层电子元件的构成非电容部分的电介质陶瓷层27b。为了抑制由内电极层29过厚所引起的分层,理想的是厚度比t2/t1为0.2到0.75。
在电介质陶瓷层27a上形成的内电极层29的侧面可能形成相对于电介质陶瓷层27a为锐角的倾斜面,并且可以这样形成非电容部分23的电介质陶瓷层27b以使其叠加在内电极层29的外边缘上。
为了实现小尺寸却具有大容量的叠层电子元件,从叠加许多层厚度减小的电介质陶瓷层27a、27b以构成叠层电子元件的观点看,虽然在电介质陶瓷层27a、27b上,在形成内电极29的部分和未形成内电极29的部分之间形成由于内电极层29的厚度造成的高度上的差异,但从在没有内电极层29的区域内的电介质陶瓷层27a、27b之间保持高粘附力的观点看,并从抑制分层和裂缝的观点看,理想的是第三发明的叠层电子元件中层的数量不小于100。
最后,如下所述的是与制造上述叠层陶瓷电容器有关的制造第四发明的叠层电子元件的方法。
参考图8(a),用流铸法制造作为电介质陶瓷层27a的具有1.5到4微米厚度的电介质生片41。
流铸法的具体例子包括引上法、刮刀法、逆转辊式涂布机法、凹槽辊涂布机法、丝网印刷法、照相凹版印刷法和冲模涂布机法。
从实现小尺寸、大容量和高绝缘性能的观点看,理想的是电介质生片41具有2.5到4微米的厚度。
作为电介质(绝缘)(dielectric)材料的具体实施例,使用诸如BaTiO3-MnO-MgO-Y2O3这样的陶瓷粉末,因为它们具有抗还原的能力。而且,可以向电介质粉末中加入作为烧结助剂的玻璃粉。
从降低电介质生片41厚度的观点看,理想的是用于陶瓷生片41的电介质粉末具有不大于1.5微米的平均粒径,从实现高介电性能和高绝缘性能的观点看,特别理想的是0.1到0.9微米。
因为含碱金属氧化物的SiO-CaO-BaO玻璃抑制介电性能的效应、增加烧结的收缩系数并增加密度,所以优选的是将玻璃粉与电介质粉末一起加入到电介质生片41中。
从改善电介质生片41的烧结性能和介电性能的观点看,理想的是电介质生片41中所含的玻璃粉的量相对于电介质粉末为0.5到5重量%,从增加电介质陶瓷层27a的密度、机械强度和介电性能的观点看,特别理想的是1到3重量%。
从高度烧结电介质生片41以获得高密度的观点看,更理想的是用于电介质生片41的玻璃粉具有不大于1.5微米的平均粒径,从实现高介电性能和高绝缘性能的观点看,特别理想的是0.1到0.9微米。
用固相法、液相法(通过草酸法等方法)或水热合成法合成电介质粉末主要的起始原料BaTiO3粉末。在这些合成方法当中,从粒径分布范围窄和结晶度高的观点看,理想的是使用水热合成法。
因此理想的是BaTiO3粉末具有1.1到10m2/g的平均比表面积。
接着参考图8(b),通过用已知的印刷方法,例如丝网印刷法、照相凹版印刷法或胶印法印刷导电浆料而在电介质生片41的表面上形成内电极图43。
从实现小尺寸却仍保持高可靠性是观点看,理想的是其厚度不大于2微米,特别是不大于1.5微米。
理想的是导电浆料含有金属颗粒、有机溶剂(脂肪族烃和高级醇的混合物)、有机粘附剂(包括可溶于上述有机溶剂中的乙基纤维素)和有机粘结剂(包括在有机溶剂中微溶的环氧树脂)。
作为导电浆料中所含的金属颗粒,使用具有0.05到0.5微米平均粒径的基础金属颗粒。
作为基础金属,使用镍、钴或铜。在这些金属中,从烧结金属的温度与烧结电介质的温度基本一致和降低成本的观点看,理想的是使用镍。
为了改善金属粉末的分散并防止金属在烧结期间聚集,基础金属颗粒理想的是具有0.1到0.5微米的平均粒径。
从形成致密的具有光滑表面金属膜的观点看,理想的是基础金属具有0.15到0.4微米的平均粒径。
为了抑制内电极图43的烧结性能,理想的是除加入金属粉末之外,还向导电浆料中混入作为固体组分的电介质细粉。为了使粒径均匀并改善内电极层29光滑度,更理想的是电介质粉末具有0.05到0.3微米的粒径。
更理想的是导电浆料中所含的环氧树脂的量相对于与之其共含的乙基纤维素为0.05到1.5重量%。
接着参考图8(c),通过将电介质浆料施加到内电极图43之间的电介质生片41的表面上形成电介质图45。
用已知的方法,例如丝网印刷法、照相凹版印刷法、胶印法、喷墨法或凸版印刷法来施加电介质浆料。
电介质图45的厚度与内电极图43的厚度相当。
理想的是用于形成电介质图45的电介质浆料含大量的玻璃粉,这样能够整体地形成电介质生片41和电介质图45,同时显示出提高的烧结性能。
电介质浆料中所含的电介质粉末具有的平均粒径通常与用于电介质生片41的电介质粉末的平均粒径几乎相同,但是从容易控制与电介质陶瓷层27和内电极层29有关的烧结收缩系数并增加机械强度而不使颗粒异常生长的观点看,理想的是其平均粒径小于用于电介质生片41的电介质粉末的平均粒径,理想的是其平均粒径不大于1微米,特别是0.05到0.7微米。
为了使烧结收缩系数一致并实现高密度,与电介质粉末一起加入到电介质图45中的玻璃粉是通过向SiO-CaO-BaO玻璃中加入碱金属氧化物获得的玻璃粉,就像加入到电介质生片41中的玻璃粉一样。
可以通过改变碱金属氧化物的量来改变玻璃粉的软化点。
从提高非电容部分中的电介质陶瓷层27b的烧结性能和机械强度,抑制出现裂缝和分层的观点看,用于电介质浆料的玻璃粉的量相对于电介质粉末为1到25重量%,从提高抗热和抗震动的观点看,特别是3到15重量%。
从达到与用于电介质生片41的玻璃粉相比较的高烧结性能和高密度的观点看,理想的是用于电介质浆料的玻璃粉具有不大于1.5微米的平均粒径,特别是具有0.07到0.7微米的平均粒径以使非电容部分23具有高的强度。
更理想的是用于电介质浆料的玻璃粉的软化点低于用于电介质生片41的玻璃粉的软化点,由此非电容部分23中的电介质陶瓷层27b比电容部分21中的电介质陶瓷层27a收缩得大以获得高密度和高强度,抑制分层和裂缝的出现。
电介质浆料包括电介质粉末(含用于电介质生片41的碱金属氧化物)、SiO-CaO-BaO玻璃粉、脂肪族烃和高级醇混合物的有机溶剂、含可溶于上述有机溶剂中的乙基纤维素的有机粘附剂和含在上述有机溶剂中微溶的环氧树脂的有机粘附剂。
将电介质浆料施加到内电极图43的周边上以在上表面上形成电介质生片41,或者可以将电介质浆料迁移到电介质生片41上的内电极图43的周边上。
接着参考图8(d),叠加并在25到80℃的温度下,使用0.1到10MPa的压力第一次压制有许多层的电介质生片41(在其上施加了导电浆料)以获得临时叠加的制品。
这时,叠加的电介质生片41没有完全粘附到一起,而是留有在接下来的第二次叠加过程中能充分排除空气的间隙。
这是因为环氧树脂具有高玻璃转变点Tg(120℃),而且通过在25到80℃下加热并压制环氧树脂而不增塑。
接下来,在90到130℃的温度、10到100MPa的压力下对临时叠加的制品进行第二次叠加和压制以使它们完全粘附到一起,从而获得叠层制品。
在本发明的叠层制品中,在形成内电极图43的电介质生片41一侧的主表面上一起形成电介质图形45和内电极图43。因此,在压制叠层制品过程中,尽管有热量和压力也不使电介质生片41和内电极图形43变形,从而获得叠层制品。
然后,像格子一样切割叠层制品以获得电子元件模制品。
在该模制品的两个端面上轮流露出形成内电极层29的内电极图43一侧上的端面和内电极层拉长部分31。
电子元件模制品不局限于通过上述方法获得的那些,也可以是通过浆料浸施法获得的那些,轮流叠加电介质生片41和具有减小厚度的内电极图43。
然后,在250到300℃的大气中,或在氧分压为0.1到1Pa的低氧气氛中对电子元件的模制品进行去灰,并在1200到1300℃的非氧化气氛中烧结电子元件的模制品2到3小时。
而且,需要通过在氧分压约为0.1到10-4Pa的低氧气压力、900到1100℃下进行再氧化处理5到15小时来氧化被还原的电子元件,从而获得具有大静电容量和高介电性能的电子元件。
最后,将电子元件的端面用铜浆料涂敷并用镍/锡电镀以形成与内电极层拉长部分31电连接的外电极25,从而得到叠层陶瓷电容器。
用如上所述的第四发明的方法制造叠层陶瓷电容器是这样一种电容器,其中在轮流叠加电介质陶瓷层27a和内电极层29构成的电容部分21的端面上整体形成由电介质陶瓷层27b和由拉长内电极层29a形成的内电极层拉长部分构成的非电容部分23,其中非电容部分23中的内电极层29和内电极层拉长部分31形成一样高的表面而基本上没有高度上的差异,非电容部分23中的电介质陶瓷层27b是由能够比电容部分21中的电介质陶瓷层27a烧结得更高的陶瓷构成的。这消除了由非电容部分23中的内电极层拉长部分31所引起的高度上的差异。此外,非电容部分23比电容部分21烧结程度高,这能够提高电介质陶瓷层27b与内电极层拉长部分31之间界面附近的机械强度并能够防止在内电极层的周边中出现分层和裂缝。
根据制造如上详细所述的第一个发明的陶瓷叠层制品的方法,保持这样的距离施加陶瓷浆料不会使陶瓷浆料叠加在导电图侧面处的倾斜面上。因此,即使印刷过程中位置发生偏离,由于在导电图之间形成了陶瓷图也会消除几乎所有高度上的差异。因此,能抑制叠加的陶瓷生片落入导电图之间,防止出现分层和裂缝。
即使由于印花筛的压力造成陶瓷浆料向上扩张到周边部分且在印刷过程中位置发生偏离,为保持导电图与陶瓷图之间的位置准确而设置边缘,这可以在导电图之间可靠地形成陶瓷图。即使当通过叠加许多陶瓷生片(在其上形成导电图和陶瓷图)来形成陶瓷叠层制品时,也能抑制陶瓷叠层制品变形。
而且,根据制造第二发明的陶瓷叠层制品的方法,即使当在印花筛的周边区域中形成的导电图的上表面上重叠形成陶瓷图时,由于在叠加时有热量和压力,陶瓷图和有机树脂薄膜一起迁移到导电图之间。因此,几乎平齐地形成导电图和陶瓷图能抑制陶瓷叠层制品变形并防止出现分层和砂眼。
在本发明的叠层电子元件中,内电极层和内电极层拉长部分形成一样高的表面而基本上没有高度上的差异。此外,构成非电容部分的电介质陶瓷层是由能够比构成电容部分的电介质陶瓷层烧结得高的陶瓷构成的。这有可能消除由非电容部分中的内电极层拉长部分所引起的高度上的差异。此外,非电容部分比电容部分烧结得高,提高电介质陶瓷层与内电极层之间界面附近的机械强度,防止在内电极层附近出现分层和裂缝。
(实施例1)
按照如下所述的方法制造叠层陶瓷电容器(一种陶瓷叠层制品)。
向包括99.5mol%BaTiO3和0.5mol%MnO的100摩尔份组合物中加入0.5摩尔份的Y2O3和0.5摩尔份的MgO。向100重量份的此陶瓷组分中加入55重量%的赋形剂,该赋形剂包括5.5重量%的乙基纤维素和94.5重量%的石油乙醇。使用三辊滚轧机捏和该混合物以制备陶瓷料浆,然后用冲模涂布机法将其施加到带状的聚酯载膜上制备陶瓷生片。
通过使用三辊滚轧机捏和45重量%的粒径为0.2微米的镍粉和55重量%的赋形剂(包括5.5重量%的乙基纤维素和94.5重量%的石油乙醇)制备导电浆料。
通过粉碎部分上述陶瓷料浆直至BaTiO3的粒径为0.5微米以呈现与导电浆料一样的糊状粘稠度来制备形成陶瓷图的陶瓷浆料。当用η1表示在0.01s-1的剪切速率下陶瓷浆料的粘度,用η2表示在100s-1的剪切速率下陶瓷浆料的粘度时,比例η2/η1从10变到15。陶瓷浆料与生片之间的粘附剂在SP值上的差异如表1所示。
接下来,使用边长为150毫米的正方形印花筛的丝网印刷机将上述导电浆料以矩形的形状印刷到获得的陶瓷生片的主表面上,并干燥以形成具有如表1所示平均厚度的导电图。
在这种情况下,导电图外周侧面处的倾斜面的角度在1°到30°内发生改变。
通过使用边长为150毫米的正方形印花筛,与导电图保持如表1所示的间距L2将陶瓷浆料印刷到导电图之间的陶瓷生片上,并干燥以制备陶瓷生片(在其上已经形成了导电图以及陶瓷图)。在陶瓷图外周侧面处的倾斜面的角度θ2在0.5°到40°内发生改变。
导电图外周侧面处的倾斜面和陶瓷图外周侧面处的倾斜面所对的角θ1按表1中所示的变化。
接下来,一层接一层地叠加300层陶瓷生片。然后,在其上表面和下表面上叠加10层既没有导电图也没有陶瓷图的陶瓷生片。对叠层制品进行第一次压制以形成临时叠加的制品。在这些条件下制备的临时叠加的制品处于这样一种状态,其中陶瓷生片没有完全粘附在一起而在由导电图、陶瓷图和生片围成的部分中具有小的间隙。
然后,在100℃的温度、20MPa的压力下对临时叠加的制品进行第二次压制以叠加并完全粘附陶瓷生片,在临时叠加的制品上具有施加的导电图,在其上下具有叠加的陶瓷生片,该陶瓷生片是由与上述陶瓷生片一样的材料形成的,从而获得母体叠层制品。
形成本发明陶瓷叠层制品的母体叠层制品具有在导电图的陶瓷生片一侧的主表面上一起形成的陶瓷图和导电图。因此,在通过压制叠加的步骤中,热量或压力都不会使陶瓷生片或导电图发生变形,从而获得母体叠层制品。
然后,将母体叠层制品切割成格子以获得陶瓷叠层制品。陶瓷叠层制品被分割成位于母体叠层制品中心部分的叠层制品和在周边部分中形成的叠层制品。
在这种情况下,从母体叠层制品的中心出发半径40毫米内的区域被视为中心部分,其它区域则视为周边部分。
内导电图的端面轮流露出陶瓷叠层制品的两个端面。
然后,在250℃的大气中或在500℃、0.1Pa的氧气/氮气气氛中加热陶瓷叠层制品并进行去灰。
而且,在1250℃、10-7的氧气/氮气气氛中烧结去灰后陶瓷叠层制品2小时,然后在900℃、10-2Pa的氧气/氮气气氛中再氧化陶瓷叠层制品4小时以获得陶瓷叠层制品。烧结后,在900℃下,在陶瓷烧结体的端面上烧结铜浆料,随后用镍/锡电镀从而形成连接到内部导体上的外导线。
这样获得的叠层陶瓷电容器具有0.8毫米宽和1.6毫米长的外部尺寸。没有由内部导体所引起的高度上的差异。内部导体不是弯曲的而是平坦的。
然后,用放大倍数为40倍的双筒显微镜观察烧结后的在母体叠层制品中心部分中形成的300层的叠层陶瓷电容器和烧结后的在母体叠层制品周边部分中形成的300层的叠层陶瓷电容器以评估叠层陶瓷电容器端面中存在的裂缝。而且,抛光叠层陶瓷电容器的端面和侧面以评估内部导体边缘部分中存在的分层。
而且,使用探针型表面糙粗度计测量在陶瓷生片上形成的导电图和陶瓷图所对的角θ1和陶瓷图的仰角θ2。
结果如表1所示。
表1
样品号 | 间距L2 (μm) | 角θ1 (℃) | 导电图厚度(μm) | η 2 /η 1 | SP差 | 中心 | 周边 | ||
砂眼(数量) | 分层(数量) | 砂眼(数量) | 分层(数量) | ||||||
1-*11-*21-31-41-51-61-71-81-91-101-111-121-13 | -5005103050505050100150170170 | 170170170170170170130100170170170170170 | 2222222212222 | 10101010101012151010101010 | 1111111111112 | 1/3001/3001/3001/3000/3000/3000/3000/3001/3000/3000/3001/3001/300 | 1/3000/3002/3000/3000/3001/3000/3000/3000/3000/3000/3001/3005/300 | 72/30025/3002/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3001/3001/300 | 81/30035/3003/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3002/3007/300 |
打*的样品超出本发明的范围
从表1的结果可知,在叠层陶瓷电容器中,在导电图之间保持一定的距离形成陶瓷图的样品1-3到1-13中,在来自母体叠层制品中心部分以及周边部分的样品中,烧结后的砂眼和分层都很少。特别是在样品1-5到1-11中,其中导电图与陶瓷图之间的间距为30到150微米,几乎观察不到砂眼和分层。
在样品1-1和1-2中,其中导电图与本陶瓷图之间的间距设置成0和-50(在包括倾斜面在内的导电图上叠加的长度),形成砂眼、分层和许多IR缺陷。特别是在样品1-1中,其中在导电图的侧面上叠加陶瓷图超过50微米,在来自边缘区的样品中形成非常多的砂眼和分层。
(实施例2)
用如下所述的方法制造叠层陶瓷电容器。
向包括99.5mol%BaTiO3和0.5mol%MnO的100摩尔份的组合物中加入0.5摩尔份的Y2O3和0.5摩尔份的MgO。向100重量份的此陶瓷组分中加入55重量份的赋形剂,该赋形剂包括5.5重量份%的聚乙烯醇缩丁醛、1.7重量%的增塑剂和92.8重量份%的石油乙醇。使用球磨机捏和该混合物以制备陶瓷料浆,然后用冲模涂布机法将其施加到带状的聚酯载膜上以制备陶瓷生片。将陶瓷生片的厚度调整到约2.5微米。
通过使用三辊滚轧机捏和45重量%的平均粒径为0.2微米的镍粉和55重量%的赋形剂(包括5.5重量%的乙基纤维素和94.5重量%的石油乙醇)来制备导电浆料。
基本上使用用于制备陶瓷生片和增塑剂的树脂组分(丁缩醛:玻璃转变点为80℃)制备形成有机树脂薄膜的料浆。通过改变增塑剂的加入量改变其玻璃转变点,使其不高于80℃。
树脂组分的量是0到85重量%。使用丙烯酸树脂(玻璃转变点为0℃)而不是使用聚乙烯醇缩丁醛作为树脂组分制备料浆。
有这样形成的树脂组分与增塑剂量的比例与陶瓷生片中的比例相同(在表中描述为“相同”)的有机树脂薄膜;增塑剂的量小于陶瓷生片中增塑剂的量以提高玻璃转变点(表2中描述为“高”)的有机树脂薄膜;增塑剂的量大于陶瓷生片中的量以降低玻璃转变点(表2中描述为“低”)的有机树脂薄膜。
通过粉碎部分上述陶瓷料浆直至BaTiO3具有0.5微米的平均粒径制备用于形成陶瓷图的陶瓷浆料。然后,向这100重量份陶瓷粉末中加入55重量份赋形剂,该赋形剂包括5.5重量%的乙基纤维素和94.5重量%的石油乙醇,同时使用与导电浆料相同的树脂组分。用三辊滚轧机捏和该混合物以获得其浆料。
接下来,使用边长为150mm的正方形印花筛的丝网印刷机将上述导电浆料以矩形的形状印刷到获得的陶瓷生片的主表面上,并干燥以形成导电图。
在这种情况下,位于导电图外周侧面处的倾斜面的角度θ约为20°。
进而,使用冲模涂布机将用于形成有机树脂薄膜的料浆施加到陶瓷生片上(在其上形成导电图),其厚度为20到300纳米,即施加到整个导电图的表面上和导电图之间的陶瓷生片上。
然后,使用边长为150毫米的正方形印花筛将陶瓷浆料印刷到导电图之间的陶瓷生片上,并进行干燥以制备陶瓷生片(在其上已经形成了导电图以及陶瓷图)。
这里,将陶瓷图的宽度设计得与导电图之间的宽度相当。然而,在印花筛的周边部分,在导电图侧面处的上表面上重叠形成陶瓷图。形成厚度基本相同的导电图和陶瓷图。
然后,从载膜上剥离陶瓷生片。叠加300层陶瓷生片。进而,在其上表面和下表面上叠加10层既没有导电图也没有陶瓷图的陶瓷生片。对叠层制品进行第一次压制以形成临时叠加的制品。
然后,在100℃的温度(该温度高于任何一个上述制备的有机树脂薄膜的玻璃转变点)、20MPa的压力下对临时叠加的制品进行第二次压制以叠加并完全粘附陶瓷生片,在临时叠加的制品上具有施加的导电图,在其上下具有叠加的陶瓷生片,该陶瓷生片是由与上述陶瓷生片一样的材料形成的,从而获得母体叠层制品。
然后,将叠层制品切割成格子以获得叠层制品。
陶瓷叠层制品被分割成位于叠层制品中心部分的叠层制品和在周边部分中形成的叠层制品。
在这种情况下,从叠层制品的中心出发半径40毫米内的区域被视为中心部分,其它区域则视为周边部分。
然后,在0.1Pa的氧气/氮气气氛中、在500℃下加热叠层制品并进行去灰。
而且,在1250℃、10-7Pa的氧气/氮气气氛中烧结去灰后的陶瓷叠层制品2小时,然后在900℃、10-2Pa的氧气/氮气气氛中再氧化陶瓷叠层制品4小时以获得陶瓷叠层制品。烧结后,在900℃下,在陶瓷叠层制品的端面上烧结铜浆料,随后用镍/锡电镀从而形成连接到内部导体上的外导线。
这样获得的叠层陶瓷电容器具有0.8毫米宽和1.6毫米长的外部尺寸。没有由内部导体所引起的高度上的差异。内部导体不是弯曲的而是平坦的。
然后,用放大倍数为40倍的双筒显微镜观察烧结后的在母体叠层制品中心部分中形成的300层的叠层陶瓷电容器和烧结后的在母体叠层制品周边部分中形成的300层的叠层陶瓷电容器以评估叠层陶瓷电容器端面中存在的砂眼。而且,抛光叠层陶瓷电容器的端面和侧面以评估内部导体边缘部分中存在的分层。结果如表2所示。
表2
样品号 | 有机树脂薄膜 | 中心 | 周边 | ||||||
树脂 | 树脂量(wt%) | 增塑剂量(wt%) | 厚度(μm) | 玻璃转弯点** | 砂眼(数量) | 分层(数量) | 砂眼(数量) | 分层(数量) | |
2-*12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-14 | -丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛丙烯酸 | -303030303030151050758530 | -70707070707099959050251570 | 02050100150200300100100100100100100100 | -低低低低低低低低低低相同高低 | 2/3001/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/300 | 6/3001/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/300 | 12/3001/3000/3000/3000/3000/3000/3002/3001/3000/3000/3000/3000/3000/300 | 24/3002/3000/3000/3000/3001/3002/3005/3003/3000/3001/3002/3004/3000/300 |
*的样品超出本发明的范围
**玻璃转变点与陶瓷生片相比
从表2的结果可知,在包括导电图的陶瓷生片上形成有机树脂薄膜和形成与导电图间的宽度相当陶瓷图的样品2-2到2-14中,在叠加的时候有机树脂薄膜迁移,由此导电图的表面变得与陶瓷图的表面齐平,烧结后在取自叠层制品中心部分的样品和取自叠层制品周边部分的样品中几乎都不(little)形成砂眼和分层。
在样品2-3到2-6和2-8到2-14中,其中有机树脂薄膜具有50到200纳米的厚度,在周边部分中观察到轻微程度的分层,但是在中心部分中未观察到砂眼或分层。
在样品2-3、2-4和2-5中,其中有机树脂薄膜中所含的树脂组分是丁缩醛,丁缩醛与增塑剂的比例是30∶70,玻璃转变点低于陶瓷生片的玻璃转变点且有机树脂薄膜具有50到150纳米的厚度,那里完全没有形成分层或砂眼。即使当丙烯酸树脂用作树脂组分时,也不出现分层或砂眼。
在形成陶瓷图但没有形成有机树脂薄膜的样品2-1中、特别是在周边部分中出现很多砂眼和分层。
(实施例3)
用如下所述的方法制造叠层陶瓷电容器。
向100摩尔份的组合物(包括99.5摩尔%的BaTiO3和0.5摩尔%的MnO)中加入0.5摩尔%的Y2O3和0.5摩尔%的MgO,并按表3所示的量进一步向其中加入具有一定软化点的玻璃粉制备电介质陶瓷料浆。用冲模涂布机法将电介质陶瓷料浆施加到带状聚酯载膜上制备有3微米厚度的电介质陶瓷生片。
因为电介质粉末的粒径受占大量的BaTiO3粉末的支配,所以其平均粒径就是BaTiO3的平均粒径。
这里,电介质生片中使用的电介质粉末具有约0.4微米的平均粒径,玻璃粉具有约0.7微米的平均粒径和680℃的软化点。按表3所示的量加入这些粉末以制备电介质生片。
通过使用三辊滚轧机捏和45重量%的平均粒径为0.2微米的镍粉和55重量%的赋形剂(包括5.5重量%的乙基纤维素和94.5重量%的石油乙醇)来制备导电浆料。
就像制备导电浆料的情况一样,通过粉碎部分上述电介质陶瓷料浆直至BaTiO3具有如表3中所示的平均粒径来制备形成电介质图的电介质浆料。
含上述组分的玻璃粉具有如表3所示的软化点,并且按表3所示的量,将其加入到100重量份的电介质粉末中。
玻璃粉具有约0.5微米的平均粒径。
然后,如图8(b)所示,使用丝网印刷机将上述导电浆料以内电极图的形状印刷到获得的电介质生片的主表面上,并进行干燥。
接下来参考图8(c),通过丝网印刷将电介质浆料印刷到在电介质生片上形成的内电极图的周边上,并干燥以制备电介质生片(在其上已经形成内电极图以及电介质图)。
接着参考图8(d),叠加200层电介质生片。而且,在其上表面和下表面上叠加10层既没有内电极图也没有电介质图的电介质生片以获得临时叠加的制品。
在这些条件下获得的临时叠加的制品处于这样一种状态,其中电介质生片没有完全粘附到一起而是留有在第二次压制叠加时可以充分排除空气的间隙。
然后,在100℃的温度、20MPa的压力下对临时叠加的制品进行第二次压制以叠加并完全粘附电介质生片,在临时叠加的制品上具有施加的内电极图,在其上下具有叠加的电介质生片,该电介质生片是由与上述电介质生片一样的材料形成的,从而获得一种叠层制品。
叠层制品(其是本发明的叠层电子元件)在具有内电极图的电介质生片一侧上的主表面上具有同时形成的电介质图和内电极图。因此,在压制叠加的步骤中,热量或压力都不使电介质生片或者内电极图变形,从而获得叠层制品。
然后,将叠层制品切割成格子以获得电子元件的模制品。使构成内电极层拉长部分的内电极图的端面轮流露出叠层制品的两个端面。
然后,在250℃的大气中或在500℃、0.1Pa的氧气/氮气气氛中加热电子元件的模制品并进行去灰。
在10-7Pa的氧气/氮气气氛中、在1250℃下烧结去灰后的电子元件的模制品2小时,然后再在10-2Pa的氧气/氮气气氛中、在900℃下再氧化电子元件的模制品4小时以获得电子元件。
烧结后,在900℃下,在陶瓷烧结体的端面上烧结铜浆料,随后用镍/锡镀覆以形成连接到内电极层上的外电极。
这样获得的叠层陶瓷电容器具有0.8毫米宽和1.6毫米长的外部尺寸。没有由内电极层所引起的高度上的差异。内部电极层不是弯曲的而是平坦的。
然后,使用放大倍数为40倍的双筒显微镜观察1000层的这样获得的叠层陶瓷电容器以评估叠层陶瓷电容器端面中存在的裂缝。
而且,抛光300层的烧结体的端面和侧面以评估内电极层边缘部分中存在的分层。
而且,在1.0KHz的频率和0.5Vrms的测量电压的条件下测量这样获得的300层的叠层陶瓷电容器的静电电容以计算平均值。然后,按照JIS标准,在280℃的温度ΔT下对层数为300的样品进行震动试验以评估所生成的裂缝的数目。
抛光层数为10的叠层陶瓷电容器的截面,进行热侵蚀,并使用电子显微镜(SEM)观察。分析SEM照片的图像以得到构成电容部分和非电容部分的电介质陶瓷层中的气孔率。
以标准样品的组合物为基础,通过使用分析电子显微镜(EPMA)测量硅来得到玻璃的量。
在所有的样品中,构成叠层陶瓷电容器电容部分的电介质颗粒的平均粒径为0.42微米。
使用电子显微镜测量分散在载物台上的100粒颗粒来计算用于电介质生片的电介质粉末(BaTiO3粉末)和玻璃粉以及用于电介质浆料的电介质粉末(BaTiO3粉末)和玻璃粉末。
结果如表3所示。
表3
样品号 | 烧结前 | 烧结后 | |||||
电介质生片中的玻璃量(重量份) | 电介质浆料的平均粒径(μm) | 电介质浆料的玻璃软化点(℃) | 电介质浆料中的玻璃量(重量份) | 电容部分中的玻璃含量(wt%) | 非电容部分中的玻璃含量(wt%) | 非电容部分的平均电介质粒径(μm) | |
3-13-23-33-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-143-153-163-*173-*183-*19 | 1111111135133311111 | 0.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.20.30.20.30.40.40.6 | 680680680680680680680680680680580580680680680680680680680 | 1.21.535101520255713333310.51 | 0.90.90.90.90.90.90.90.92.64.40.92.72.72.70.90.92.70.90.9 | 1.111.42.74.49.314.118.93.64.36.20.92.72.72.72.72.72.70.420.9 | 0.420.420.420.420.420.420.420.420.420.420.420.420.280.350.280.350.420.420.63 |
打*的样品超出本发明的范围
表3(续)
样品号 | 性质 | |||||
电容部分的气孔率(%) | 非电容部分的气孔率(%) | 静电容量(μF) | 烧结后的裂缝(出现)(数量) | 分层(内部)(数量) | 热震试验(ΔT裂缝)280℃(数量) | |
3-13-23-33-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-143-153-163-*173-*183-*19 | 1.21.21.21.21.21.21.21.210.61.210.70.81.21.21.21.21.5 | 0.90.70.60.50.60.70.810.80.40.90.40.50.60.50.61.22.11.7 | 555555554.954.954.954.954.9555555 | 1/10000/10000/10000/10000/10000/10000/10000/10000/10000/10001/10000/10001/10002/10000710000/10005/100012/10004/1000 | 0/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3000/3001/3000/3000/3001/3000/3000/3002/3009/3003/300 | 1/3001/3001/3001/3001/3001/3001/3001/3002/3001/3003/3002/3003/3004/3000/3000/30010/30019/30011/300 |
打*的样品超出本发明的范围
从表3的结果可知,在样品3-1到3-10中,其中构成非电容器部分的电介质陶瓷层中的玻璃量大于构成电容器部分的电介质陶瓷层中的玻璃量,静电容量稍有下降,这取决于样品3-9和3-10中电介质陶瓷层中的玻璃量。然而,烧结后,非电容部分中的气孔率小于电容部分中的气孔率,从而烧结性能得以提高。
几乎观察不到裂缝和分层。甚至在热震试验中,裂缝的频率也不增加。
在样品3-11和3-12中,其中构成非电容部分和电容部分的电介质陶瓷层中的玻璃量相同,电介质浆料中的玻璃粉的软化点设置得低于电介质生片中的玻璃粉的软化点,烧结后非电容部分中的气孔率小于电容部分中的气孔率,改善了抗裂缝出现、分层和抗热量和震动的能力。
在样品3-13和3-14中,其中构成非电容部分和电容部分的电介质陶瓷层中的玻璃量相同,电介质浆料中的电介质粉末的平均粒径设置得低于电介质生片中的平均粒径,烧结后气孔率变小,并且改善抗裂缝出现和分层。
在样品3-15和3-16中,其中电介质浆料中的电介质粉末的平均粒径设置得小于电介质生片中的平均粒径,且选择构成非电容部分的电介质陶瓷层中的玻璃量大于构成电容部分的电介质陶瓷层中的玻璃量,叠层陶瓷电容器具有增加的静电容量。烧结后,完全消除了裂缝,分层和热冲击试验中的ΔT裂缝。
在样品3-17中,其中在构成非电容部分和电容部分的电介质陶瓷层中使玻璃的量、玻璃粉的软化点和电介质颗粒的平均粒径完全相同,由于烧结造成的收缩系数接近,而且非电容部分和电容部分气孔率相同。因此,由于烧结内电极层拉长部分造成的大收缩系数使得内电极层拉长部分与电介质陶瓷层的界面上的连接强度变弱,而且裂缝和分层增加。特别是因为机械强度小,在热震试验中增加了裂缝出现的频率。
在样品3-18中,其中非电容部分中的电介质浆料中玻璃的加入量小于电介质生片中的玻璃加入量,在样品3-19中,其中用于电介质浆料的电介质粉末具有大的平均粒径,烧结后非电容部分中的气孔率小于电容部分中的气孔率,而且裂缝和分层进一步增加。
Claims (5)
1.一种制造陶瓷叠层制品的方法,包括以下步骤:
通过在陶瓷生片的主表面上印刷导电浆料而在其上保持预定的距离形成许多导电图;
在所说的导电图之间的陶瓷生片的上表面和其邻近的所说的导电图的上表面上形成有机树脂薄膜;
通过在有机树脂薄膜上施加陶瓷浆料而在所说的导电图之间的有机树脂薄膜上形成陶瓷图;
通过叠加在其上形成所说的导电图、有机树脂薄膜和陶瓷图的许多陶瓷生片形成临时叠加的制品;和
当在所说的有机树脂薄膜熔化的温度下加热临时叠加的制品的同时,通过压制所说的临时叠加的制品形成叠层制品。
2.根据权利要求1的制造陶瓷叠层制品的方法,其中有机树脂薄膜具有不小于20纳米的厚度。
3.根据权利要求1或2的制造陶瓷叠层制品的方法,其中构成有机树脂薄膜的树脂组分的玻璃转变点低于陶瓷图和导电图中所含的树脂组分的玻璃转变点。
4.根据权利要求1的制造陶瓷叠层制品的方法,其中使用含1到50重量%树脂组分的溶液形成有机树脂薄膜。
5.根据权利要求1的制造陶瓷叠层制品的方法,其中导电图的厚度基本上与陶瓷图的厚度相同。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN103606448A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 一种电子元件及其制造方法 |
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Families Citing this family (12)
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JP5300527B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2013-09-25 | 京セラ株式会社 | 多層基板およびその製造方法 |
CN104813418B (zh) * | 2012-11-15 | 2017-08-25 | 株式会社村田制作所 | 正特性热敏电阻及其制造方法 |
DE102012113014A1 (de) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Epcos Ag | Bauelementträger und Bauelementträgeranordnung |
DE102012113018A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtträgerkörpers |
JP7079736B2 (ja) * | 2016-06-21 | 2022-06-02 | アモセンス・カンパニー・リミテッド | セラミック基板及びその製造方法 |
JP7356207B2 (ja) | 2017-12-22 | 2023-10-04 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミック電子部品、積層セラミック電子部品実装基板及び積層セラミック電子部品包装体 |
JP7510741B2 (ja) * | 2018-08-23 | 2024-07-04 | 太陽誘電株式会社 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
CN117677061B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-09 | 深圳特新界面科技有限公司 | 一种环保水性导电浆料印刷电子标签的制备方法及系统 |
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JP3470812B2 (ja) * | 1992-02-05 | 2003-11-25 | 株式会社村田製作所 | セラミック積層電子部品の製造方法 |
JP3758442B2 (ja) * | 1999-02-23 | 2006-03-22 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサの製造方法 |
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- 2002-05-25 CN CNB200610005980XA patent/CN100378879C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103606448A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 一种电子元件及其制造方法 |
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