CN201259839Y - 制造积层陶瓷电容器的印刷网板 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种制造积层陶瓷电容器的印刷网板，是由一基板形成多个电极印刷区而构成，各电极印刷区可为一T形或是H形的电极印刷区且规则排列于该基板上，当利用该印刷网板印制形成T形或H形的内电极图案后，可藉由适当的分割作业而构成积层陶瓷电容器所需的L形内电极，使积层陶瓷电容器以该L形内电极提高与外电极之间的接触面积，确保良好电性连接，且可直接由层叠结构检测出L形内电极有无偏移，藉此取得大量产品相关数据而实时提供回馈信息予对应的制程作业站台，提高制程良率减少损失。

Description

制造积层陶瓷电容器的印刷网板

技术领域

本实用新型是关于一种制造积层陶瓷电容器的印刷网板，尤指一种可制成积层陶瓷电容器其L形内电极印刷网板。

背景技术

目前制作电子元件的趋势，是朝向制作成极为轻薄短小，而积层陶瓷电容器亦不例外；请参阅图11所示，积层陶瓷电容器是由多个陶瓷基板40、内电极41和外电极50所组成，上述内电极41是将银膏或钯膏利用网板印刷(screenprinting)的方式印在已制做完成的介电质薄膜(图中未示)上，即成为印刷薄带，如图12所示，于网板印刷制程中所采用的网板60是于一基板61上形成多个长矩形内电极印刷区62而构成，因此前述内电极41是呈长方形。

这些陶瓷基板40再与印刷薄带相互堆栈而成为一堆栈体42，并于该堆栈体42的两侧边分别镀上一外电极50，令该外电极50可电连接该长方形内电极41的一短边，即可完成一积层陶瓷电容器。

前述的积层陶瓷电容器在实际制作时，是将大面积的陶瓷基板40、内电极41等交替层叠后，再经过切割程序而形成独立的堆栈体42。然而在此道切割关卡或是后续的测试关卡中，会产生较高的损失(LOSS)而影响其良率。

在切割损失的主要原因包含：1.叠层偏移而挑除。2.切割误判而挑除，受限于堆栈体的尺寸微小不易进行剖面检视，故取样数量少，即使是正常良品，也容易误加挑除。

在测试损失的主要原因包含：1.叠层偏移而挑除。2.内电极与外电极不连接，电容分布散乱。

无论是于前述切割关卡或测试关卡，主要导致损失比例高、产品良率低的因素可说是与内电极41的设计不良习习相关，详细原因说明如下：

1.该内电极41是设计为长矩形并以其一短边与外电极50构成电连接，两者实际互相接触的面积相当窄小，容易导致电性接触不良，或两者完全没有连接。于进行测试作业时，当有内电极41无法与外电极50电连接时，内部电容的分布会相当散乱而无法形成原先预定规划设计的电容分布，而导致电容值的标准差大且有电容离层值出现。

2.欲判断积层陶瓷电容器内部各层是否皆正确对位堆栈时，必须对积层陶瓷电容器进一步执行破坏性的剖面检视作业，从其剖面观测内电极41有无偏移及其偏移量。然而积层陶瓷电容器的体积相当微小，较难获得完美剖面，不仅需花数倍人力成本才能取得叠层和切割作业的相关数据，其切割结果也是不易判定，容易误判数据。

3.当温度改变时，由于陶瓷基板40与内电极41因材质差异而有不同的热胀冷缩系数，将造成陶瓷基板40与内电极41的收缩程度不一致，导致陶瓷基板40与内电极41之间产生一应力；此外，又由于该外电极50成形后，其与陶瓷基板40之间也会由于热胀冷缩系数的不同而产生另一应力。因此，陶瓷基板40将受应力拉扯而变得较为脆弱，尤其是外电极50和内电极41短边的连接处为前述两应力的交会处，该处即是积层陶瓷电容器最脆弱的部位，极容易发生内裂现象。

除此的外，该陶瓷基板40与内电极41之间的应力亦会造成内电极41与外电极50之间接触不良，其主因在于当内电极41受到应力拉扯时，其外型将会扭曲变形，致使内电极41与外电极50之间无法紧密地接触，导致电性接触不良，造成能量损失。内电极41与外电极50一旦接触不良，则使得积层陶瓷电容器的电性变差，且更会令等效串联电阻值Equivalent Series Resistance，简称ESR提高，致使品质因子Quality Factor，简称Q值过低，换言之即是散逸系数DissipationFactor，简称DF值过高，因而影响产品的品质与良率。

由于积层陶瓷电容器的生产制程非常精密，且前后关卡环环相扣，当前面阶段的作业有些许的误差，即直接影响到成品的品质及良率。然而诚如前揭所述，后面的测试关卡因为不易进行正确的检测而且必须花费较长的作业时间，往往难以实时反应出前阶段制程中所存在的问题。于发现问题时，在这段时间过程中所制作出的产品有可能都为不良品而需全部淘汰，对制造厂商而言将是相当高的成本浪费。

由上述可知，就目前积层陶瓷电容器的制程步骤中，内电极41的设计优良与否是为影响成品的品质与良率的最大因素，因此尚有待进一步的改进方案。

实用新型内容

为此，本实用新型的主要目的在提供一种制造积层陶瓷电容器的印刷网板，是可供形成L形内电极，令以该L形内电极构成的积层陶瓷电容器具有内外电极电性连接良好、毋须剖面破坏即可直接检视内电极层叠有无偏移等优点。

为达成前述目的所采取的主要技术手段是令该印刷网板包含：

一基板；及

多个形成于该基板上的电极印刷区，各电极印刷区是为T形。

再者，两相邻的T形电极印刷区是可彼此相对连接而形成一H形的电极印刷区。

利用本实用新型网板是可形成L形内电极，该L形内电极的宽短部与外电极之间的接触面积增大，因此更能确保两者之间有良好的电性接触，且该宽短部的两边是分别平齐于其所设的陶瓷基板的两边，故自层叠结构的侧面便能轻易判别内电极有无偏移，且可大量获得相关数据，实时提供予对应的作业站台，有效降低作业失误所导致的成品损失比例。

附图说明

图1：是利用本实用新型制成的积层陶瓷电容器的分解图。

图2：是图1所示积层陶瓷电容器的侧剖面图。

图3：是本实用新型印刷网板的第一较佳实施例的平面示意图。

图4：是利用图3印刷网板所形成的内电极图案其切割示意图。

图5：是本实用新型印刷网板的第二较佳实施例的平面示意图。

图6：是本实用新型印刷网板的第一较佳实施例的立体示意图。

图7：利用图5印刷网板所形成的内电极图案其切割示意图。

图8：是检测内电极有无偏移的示意图。

图9：是使用本实用新型印刷网板所形成的积层陶瓷电容的等效电路图。

图10：是使用本实用新型印刷网板所形成的积层陶瓷电容输入一交流电源时的等效电路图。

图11：是习用积层陶瓷电容器的外观及透视示意图。

图12：是习用印刷网板的平面示意图。

【主要组件符号说明】

10--陶瓷基板           11--L形内电极

111--宽短部            1110--短边

1112--长边             112--窄长部

20--外电极             21--电极层

22--保护层             23--导电层

30A/30B--印刷网板

31A/31B基板

32A--T形电极印刷区

32B--H形电极印刷区

34--切割线

40--陶瓷基板            41--内电极

42--堆栈体              50--外电极

60--网板                61--基板

62--内电极印刷区

具体实施方式

本发明是一制造积层陶瓷电容器的印刷网板，利用此网板所形成的积层陶瓷电容器将具备L形的内电极，于详细介绍本实用新型印刷网板之前，略加解释积层陶瓷电容器的内部结构。请参考图1、2所示，该积层陶瓷电容器包括多个陶瓷基板10与两外电极20。

该多个陶瓷基板10是相互堆栈，且各陶瓷基板10的顶面是设置有一L形内电极11，且两相邻陶瓷基板10上的L形内电极11是以前后相反的方向设置；其中，该L形内电极11便是以本实用新型的印刷网板制造而成，该L形内电极11是包含：

一宽短部111，其一长边1110是平齐地设置于该陶瓷基板10的一短边，且宽短部111的一短边1112亦是平齐地设地设该陶瓷基板10其中一长边；以及

一窄长部112，其一短边是连接前述宽短部111的另一长边，而另一短边则接近该陶瓷基板10的相对短边。

其中，各L形内电极11的宽短部111均是朝相同方向延伸，即各宽短部111的短边均平齐于各陶瓷基板10相同一侧的长边。

请参考图3所示，为本实用新型印刷网板30A第一较佳实施例的示意图，该印刷网板30A是于一基板31A上形成多个规则并排的T形电极印刷区32A所构成，各T形电极印刷区32A是彼此独立，互不连接；请参考图4所示，当使用该印刷网板30A进行内电极的网板印刷作业后，是可获得如图3所示的T形内电极图案，当沿着图面所示的切割线34加以裁切分割后，便可获得先前所述的L形内电极11。

请参考图5、6所示，为本实用新型印刷网板30B第二较佳实施例的示意图，与前一实施例的差别在于该T形电极印刷区是两两相对连接，而在基板31B上形成多个H形电极印刷区32B，各H形电极印刷区32B是彼此独立，互不连接。如图7所示，当利用网板30B印刷出H形的内电极印刷图案后，可沿着图上所示的切割线34进行裁切分割，便可制造出L形的内电极11，单一个H形的内电极印刷图案是可切割出四个独立的L形内电极11。

藉由本实用新型的印刷网板制成L形内电极11后，且内电极11其宽短部111的一短边与一长边分别与陶瓷基板10的一长边及一短边平齐设置，是具有以下优点：

1.于切割关卡中完成切割作业后，便可直接对切割完成的堆栈体加以检测，不需再进一步执行破坏性的剖面检视作业，就可得知X和Y轴的叠层偏移，且可大量取得叠层与切割相关数据。举例而言，请参考图8所示，欲检测内电极11有无在叠层或是切割过程中偏移，可直接以陶瓷基板10的边缘为参考基准，于侧面便可量测a、b两参数，若a、b参数与原先的设计值不同时，便可立即得知该内电极11可能有X轴或Y轴上的偏移。

2.因具有大量的叠层与切割相关数据，可直接根据该数据直接对叠层和切割两作业站台提供资料，若有缺失能得以实时获得通知并加以改善，有效降低制程损失。

3.负责切割的作业人员容易判定X轴和Y轴的安全距离值(Creepage Path，CP)cp1、cp2与cp3是否正确，可大幅减少因误判切割成品而衍生的损失。如图8所示，因为内电极11是以网板30a/30b印刷构成，因此在设计网板时，该内电极11的其中两参数a2与b3均为已知的默认值，且陶瓷基板10的长度Y1、宽度X1亦是已知的默认值，而经过量测得到的数据为a1及b1，因此，可利用上述数据套入下列的公式便可得知安全距离值cp1、cp2与cp3：

cp1＝Y1-b2＝Y1-(b1+b3)

cp2＝a1

cp3＝X1-a1-a2

4.由于可实时回馈改善叠层作业中的缺失，使各层内电极11在陶瓷基板10上的位置能更为准确地掌控，故具有较佳的电容分布型态，可使整体的陶瓷电容器能符合预先的电容分布设计。

5.相较于传统的长矩形内电极图案，以L形内电极11与外电极20电连接是增加内、外电极的接触面积，于制作外电极20时，可提高两者电性连接的良率。

6.即使当温度改变时，由于该L形内电极11的宽短部11与陶瓷基板10和外电极20之间的接触面积是较习用积层陶瓷电容器增大，因此该L形内电极11与陶瓷基板10之间因热胀冷缩而产生的应力可相对地降低，而不致如习用积层陶瓷电容器般容易产生内裂的问题；且即使L形内电极11的外型因应力的作用而扭曲变形，亦会因L形内电极11的宽短部111和外电极20之间所具有的较大的接触面积，而可较习用积层陶瓷电容器保有更多的接触机会，进而减少能量的损失。

请配合参阅图9所示，积层陶瓷电容器的等效电路是包含一电感Ls、一表示内电极11内阻、外电极20内阻和内/外电极1120接合处内阻的内电阻Re、一等效串联电阻(Equivalent Series Resistance)，简称ESRRd、一电容C以及一代表陶瓷基板10内阻的绝缘阻抗Rins，其中该内电阻Re的一端是与该电感Ls串联，该ESRRd是与电容C串联后再共同与该绝缘阻抗Rins并联，此一并联电路又与内电阻Re的另端串联。

请参考图10所示，当输入一交流电源进入本实用新型的积层陶瓷电容器时，由于该电容C是视同短路且该绝缘阻抗Rins的阻值极高，因此图9的电路可视为电感Ls、内电阻Re、ESRRd和电容C串联的等效电路。

由上述可知，当积层陶瓷电容器因L形内电极11的宽短部111和外电极20之间具有较大的接触面积，而可具有较多的接触机会时，积层陶瓷电容器的ESR的阻值会相对地下降，如此一来，随着ESR的降低，由于散逸系数(DissipationFactor)，简称DF值是为ESR与电容C容抗的比值，因此DF值亦会随着降低；而代表积层陶电容器性能优劣的品质因子(Quality Factor)，简称Q值则因为是与DF值呈倒数关系，故Q值将随的提高，Q值的提高即代表电容器的电性较为稳定。

综上所述，本实用新型可供制成积层陶瓷电容器的L形内电极，实为一极具进步性与实用性的佳作，且未见于刊物或公开使用，具专利的申请要件，因此特此提出申请。

Claims (4)

1.一种制造积层陶瓷电容器的印刷网板，其特征在于，其包含：

一基板；及

多个形成于该基板上的电极印刷区，各电极印刷区是为T形。

2.如权利要求1所述制造积层陶瓷电容器的印刷网板，其特征在于，该多个T形电极印刷区是规则排列于基板上，且彼此独立。

3.如权利要求1所述制造积层陶瓷电容器的印刷网板，其特征在于，其中，两相邻的T形电极印刷区是彼此相对连接而形成一H形的电极印刷区。

4.如权利要求3所述制造积层陶瓷电容器的印刷网板，其特征在于，该多个H形电极印刷区是规则排列于基板上，且彼此独立。

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