TW474861B - Method of producing ceramic slurry, ceramic slurry composition, ceramic green sheet and multilayer ceramic electronic part - Google Patents
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Description
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 發明說明(1 ) 本發明涉及陶瓷糊漿的製 於盤造多. 瓷糊漿組合物、用 曰瓷电子邵件的陶瓷坯料片以及多 部件的製造方法。且髀地令^ 及多層陶t電子 方法…“ 本發明涉及陶资糊漿的製造 多厂广多層陶走電子部件(如單塊陶资電容器 '陶 =層基片寺)的嶋裝组合物、陶㈣科片的製造方法 子部件。 是糊康組口物製件的多繼電 多層陶資:電子部件(如單地陶^ ^ (早塊陶瓷電容斋、陶瓷多層基片 等)通常是用下列步驟邀!沾.μ ^ ^ 艾铢ι仵的.將陶瓷坯料片疊合在一起、 壓製該疊合的陶資拓料片、隨後對疊合品進行熱處理,以 燒結陶瓷和電極。 例如,在製造*圖i所示結構(其中内電極2處於陶毫元 件1之中,-對外電極3_3b與交替地露出兩端的内電極2 相連)的單塊陶毫電容器時,使用下述方法: ⑴首先,在陶瓷坯料片上施加形成電容器的内電極物 質’製得帶有電極的片材11(圖2); (2) 接著,將預定數量的帶電極的片材丨丨疊合在一起,在 該登合片材的上端和下端疊合無電極的陶瓷坯料片(外層片 材)21 ’隨後將其壓製成疊合物(疊合的壓製塊),在該物中 内電極2交替地露出該物的兩端; (3) 在預足的條件下燒製該疊合的壓製塊以燒結陶瓷,在 燒製後將導電膠塗覆在疊合物(陶瓷元件)〗(圖丨)的兩端, 並將其焙燒成與内電極2相連的外電極3&和3b(圖i )。 結果’得到如圖1所示的單塊陶资電容器。 .4 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) — — — — — I! — — — — —.. * I I I I I I I — — — — — —III I. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
心w瓦口丨巧Η: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
本紙張尺度適用家標準(CNS)A4規格咖x 2石 片的步驟也可製得其他多層陶咨 邵件,如疊合的陶瓷多層基片。 毫% 3 用於製:多層陶资電子部件的各陶μ料片m :丨万法製传的:以預定的比例將陶瓷粉末與分散介質 劑)、分散劑、枯合劑、增塑 “(- 分散機(如球珠磨機ibeH Ίη (,使用介質型 妨換 機(beadmill)、球磨機、碾磨機、塗料振 搖機、砂磨機等)粉碎之,製得陶 :: 製得的陶㈣製成預定厚度的片材隨後乾燥之將如此 近年來’如其它電子器件那樣’要求各種多層陶资電子 。:件(如早塊陶走電容器)具有更小尺寸和更 :,要求用於製造多層陶资電子部件的陶 :厚度,從而需要使用厚度1。微米或更薄的很薄= 為了製造這種薄的陶“料片,必須使用㈣原料充分 分散的陶瓷糊漿來製造陶瓷坯料片,目此必須使用含 粒徑〇 · 01 -1 · 0微米的細粉的陶究原料作陶资原料粉末f — 但是,製造_漿的傳統方法包括將預定比例的陶免 粉末與分散介質(溶劑)、分散劑、#合劑、增塑劑等混合 在起隨後使用介免型粉碎機(如球珠磨機、球磨機、碾 磨機、塗料振搖機、砂磨機等)粉碎之,這種方法難以充分 分散粒㈣微米或更小的陶资細粉。因此,在實際條件下 難以k知均勻分散的陶瓷糊漿,;足而難以製造高質量的薄 陶瓷坯料片。 也就是說,用所述傳統方法製得的陶资糊衆形成的 公釐) — I— Μ ^---------: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發縣明(3 ) 拓料片存在下列問題··⑴表面光滑度不夠;⑺難以得到高 的密度和足夠的拉伸強度;以及(3)由於樹脂(如粘合,、 增粘劑等)分佈不均勾,從而在疊合後的燒製步驟中的 位置具有不同的收縮率,難以獲得足夠的尺寸精確度。在 使用咼聚合度的粘合劑時這些問題尤明顯。 在某些情況下,製造陶瓷糊漿的傳統方法包括使用帶磨 球的球磨機或帶球珠的球珠磨機強迫進行碰撞或衝擊來分 散陶瓷粉末,以便改進分散性。在這種情況下,存在的問 題在於:由於碰揸或衝擊產生的過度粉碎力,使陶瓷粉末 受到極大的損傷,導致陶瓷粉末的結晶性受損,比表面積 上升,使製得的多㈣資電子部件難以具有所需的電氣性 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 在某些情況下,使用高壓分散法,該方法使含陶瓷粉末 的糊漿在高壓下流動,通過碰撞或衝擊力使陶瓷粉末分 散。但是,在這種方法中,單獨的高壓分散的粉碎力低於 用介質型分散機(如球磨機、球珠磨機等)的強製碰撞或衝 擊力的粉碎方法產生的粉碎力,從而難以充分粉碎牢固團 聚的顆粒。其問題在於由於不能製得充分分散的陶瓷糊 漿’因此不能獲得高質量的陶瓷坯料片。 另—種分散方法包括向含陶瓷粉末的糊漿施加高壓,使 之從小孔或噴嘴中噴出,與硬材料(如燒結碳化物、陶瓷、 金剛石等)的硬壁發生碰撞,或者使材料從多個小孔或噴嘴 2噴出,使之相互發生碰撞。在這種方法中,當將與所述 高壓分散體系相同的能量施加至糊漿時,會增加流動的陶 -6 -
念叔末所載帶的應力。 仁疋,儘官可分散牢固 粒,但是由於均勻性其C^ u圏永的顆 … "'而難以獲得充分分散的陶瓷翻嵴’ 從而產生難以择得离JW i 纪糊漿’ 雞以摱侍问貝量陶瓷坯料片的問題。 "另外,在薄的陶h科片上容易發生例如針孔這種缺 陷,使用帶缺陷的陶t t u 1 Μ ° j党坧枓片製得的圖1所示的單塊 電容器會在中間形成有 鬼陶是 短路。 ⑨哥陶是層的對置的内電極2之間發生 :產生L路的陶^; 4料片缺陷主要是由於用於製造陶资 」料片的陶资糊槳中所存在的未溶㈣合劑造成的。發現 未落的枯合劑的含量對發生短路的比例有很大的影響。 用於製造m科片的陶资糊漿的枯合劑,-般使用聚 乙缔基縮丁酸樹脂、纖維素樹脂、丙婦酸樹脂、乙酸乙烯 酿樹脂、聚乙婦醇樹脂等。一般來說,使用將這種枯合劑 與溶劑(如甲苯、二甲笨、乙醇、異丙醇、丁醇等)混合並 攪拌後形成的粘合劑溶液。 但是,僅通過混合錢拌枯合劑和溶劑難以將枯合劑完 全溶解在溶劑中,因此在枯合劑溶液中存在未溶物質。儘 管分離並除去未溶物質通用可行的方法是過濾法,但是粘 合劑溶液具有高的枯度’因此具有高的抗過遽性,從而限 製了使用具有小孔徑的筛檢程式。在實際情沉下,難以完 全除去未溶物質。 另-種可行的方法包括在加入含未溶物質的枯纟劑以後, 過濾陶瓷糊漿。但是’由於陶瓷粉末容易堵塞篩檢程式, 因此這種方法也受到不能使用小孔徑的篩檢程式的限製。 本紙張尺度適用中·國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------^--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 474861 五、發明說明(5 考慮到上述因辛,崧Φ 7 士於 '、钕出了本發明。本發明的一個目的是 提供-種陶繼的製造方法以及確切地除去了繼合 劑的陶竞糊漿組合物,並提供陶竞链料片的製造方法和使 用孩陶资糊漿或陶走糊装组合物的多層陶資電子部件。 為了達到本發明的目的’提出了一種用於製造陶瓷電子 部件的陶资糊聚的製造方法,它包括混合粉碎步驟和高壓 分散步驟,所述混合粉碎步驟包括將平均粒徑00H微米 的陶€粉末與分散溶劑混合在n及使用採用分散介 質(如磨球、球珠等)的介f型分散方法料陶€粉末,得 到混合的或粉碎的糊衆;所述高壓分散步驟包括在ι〇〇 kgW或更高的高壓下對混合的和粉碎的糊㈣行分散, 得到分散的糊漿。 將平均粒徑0.0H微米的陶資粉末與分散溶劑混合在一 起,用使用分散介質(如磨球、球珠等)的彳質型分散方法 粉碎之’得到混合和粉碎的糊漿,在1〇〇kg/cm2或更高的高 壓下分散該分散和粉碎的„,得到陶€粉末充分分散的 分散糊漿。也就是說,组合使用介質型分散法和高壓分散 法來分散陶资粉末’從而可均勻地分散陶资粉末,同時抑 製陶瓷粉末結晶性受損和比表面積的過分提高,從而製得 高質量的陶瓷糊漿。 在本發明中’可使用含分散劑、增塑劑和抗靜電劑的溶 劑作所述分散溶劑,並可向㈣劑中加人其他添加劑。 在本發明中,高壓分散法是一種泛指的方法,它是指用 高壓分散裝置分散糊漿的方法,所述裝置使要高壓分散的 -8 - 線 濟 部 智 慧 局 員 工 消 費 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐
I 474861 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(6 溶液與壁發生碰撞,或者 遇巧根直徑逐漸縮小的通 道° 儘管本發明較好使用平均粒徑 仪i用电予顯微鏡測得的平 均初級粒徑)〇·〇!_〗微米的陶瓷粉 是 , _ 1一疋本發明也可用於 平均粒徑超出O.Oi-i微米範圍的陶瓷粉末。 在本發明陶瓷糊漿的製造方法中, 了加入枯合劑用介質 型分散方法進行混合和粉碎。 即使加入粘合劑後進行混合粉碎步驟,也可以 散陶资粉末以製得高質量的陶资糊浆,不會過分損害陶党 粉末。 加入粘合劑的時間無限製,可將粘合劑預先與分散溶劑 混合,或者在將陶瓷粉末分散在分散溶劑中時混入。 本發明的另-方面是用於製造陶受電子部件的陶资糊漿 勺U方法,L包括混合粉碎步驟和高壓分散步驟,所述 混合粉碎步驟包括將平均粒徑(MH-i微米的陶资粉末與不 含粘合劑的分散溶劑混合在一起,並通過用分散介質(如磨 球、球珠等)的介質型分散方法粉碎該陶瓷粉末,製得混合 和粉碎的糊漿;所述高壓分散步驟包括將粘合劑加入混合 和粉碎的糊漿中,並在100 kg/cm2或更高的高壓下分散形成 的混合物’得到分散糊漿。 將陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一起,用介 貝型分散法粉碎之’得到混合和粉碎的糊漿,向該混合和 粉碎的糊漿中加入粘合劑’隨後在100 kg/cm2或更高的高恩 下分散之,得到陶瓷粉末充分分散的分散糊漿。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — —— ——^if! — —^·· —--I--線-' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本黃) B7 五、發明說明(7 ) 1疋說在某些情況下枯合劑在分散溶劑中是部分膠 凑是白勺 , ΓΏ ιμ , 、.在加入粘合劑之前將陶瓷粉末與分散溶劑混合 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 在-起並用介質型分散法粉碎之,與用介質型分散法混合 和粉碎處於部分膠凝狀態的陶瓷粉末的方法相比,可改進 此口和粕碎效率。因此,可進一步改進陶瓷粉末的最終分 散性。 、 本發明再—方面是用於製造陶瓷電子部件的陶瓷糊漿的 製k方法^包括混合和粉碎步驟、初級高壓分散步驟和 /人..及问壓分散步驟,所述混合和粉碎步驟包括將平均粒徑 0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一 起,並通過用分散介質(如磨球、球珠等)的介質型分散方 法粉碎該陶瓷粉末,製得混合和粉碎的糊漿;所述初級高 塵分散步驟包括在100 kg/cm2或更高的高壓下分散混合和粉 碎的糊漿,得到初級分散的糊漿;所述次級高壓分散步驟 包括向初級混合和粉碎的糊漿中加入粘合劑,並在1〇〇 kg/cm或更商的高壓下分散形成的混合物,得到次級分散 的糊漿(最終分散的糊漿)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將陶覺粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合,用介質型分 散方法粉碎後得到混合和粉碎的糊聚;在1〇〇 kg/cm2或更高 的高壓下分散該混合和粉碎的糊漿,得到初級分散的糊 漿。向該初級分散的糊漿中加入粘合劑,隨後在1〇〇 kg/cm2 或更高的壓力下進一步分散之,得到次級分散糊漿。在這 種情況下,能均勻地分散陶瓷粉末,而不會過分損害該陶 瓷:粉末,從而製得高質量的陶瓷;糊漿。 -10· 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) Α7
五、發明說明(8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明再一方面是用於製造陶瓷電子部件的陶瓷糊漿的 製造方法,它包括初級混合和粉碎步驟、次級混合和粉碎 步驟和高壓分散步驟,所述初級混合和粉碎步驟包括將平 均粒徑0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合 在一起,並通過用分散介質(如磨球、球珠等)的介質型分 散方法粉碎該陶瓷粉末,製得初級混合和粉碎的糊漿;所 述次級混合和粉碎步驟包括將粘合劑加入該初級混合和粉 碎的糊漿中,並通過用分散介質(如磨球、球珠等)的介質 型分散方法混合並粉碎形成的混合物,製得次級混合和粉 碎的糊漿;所述高壓分散步驟包括在100kg/cm2或更高的高 壓下分散該次級混合和粉碎的糊漿,得到分散的糊漿。 將陶资粉末與不含枯合劑的分散溶劑混合,用介質型分 散方法粉碎後得到初級混合和粉碎的㈣,向肖初級混合 和粉碎龍漿中加4合劑,再料質型錢方法混合和 粉砰形成的混合物,得到次級混合和粉碎的糊漿,隨後在 100 kg/cm2或更高的壓力下分散之。在這種情況下,可均勻 分散陶Ή末,不會過分損害陶竞粉末,&而製得高質量 的陶瓷糊漿。 在本發明陶资糊漿的製造方法中,將溶劑和枯合劑混合 ^覺拌,隨後在100 kg/cm2或更高|力下將該枯合劑分散在 落劑中製得的粘合劑溶液用作粘合劑。 合通過將溶劑和枯合劑混合並攪拌,隨後在剛kg/em2或更 向壓力下將該枯合劑分散在溶劑中製得㈣合劑溶液用作 枯合劑’可防止直接加入枯合劑戶斤娜凝現象,進一 ---------I I. 裝 ----— I—訂--— III— — — ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 -
4/mi A7 B7 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)_A4規格⑽χ 297公爱 五、發明說明(9 步改進陶瓷粉末的分散性。 、在本發明陶瓷糊漿的製造方法中,將溶劑和粘合劑混合 並攪拌成粘合劑混合溶液,隨後在40_100t回流下加熱該 粘合劑混合溶液製得的粘合劑溶液用作粘合劑。 …Μ 通過將溶劑和粘合劑混合並攪拌成粘合劑混合溶液,隨 後在40-UKTC回流下加熱該粘合劑混合溶液製得的粘合^ 落液用作粘合劑,可使加入的粘合劑處於完全溶解狀態(無 微米級團聚狀態),&而進一步&進陶党粉末的分散性。 在本發明陶免糊漿的製造方法中,分散糊漿(最终分散 糊漿)的粘度0.01-0.1 Pas。 粘度0.01-0.1 Pas的分散糊漿(最終分散糊漿)適用於製造 陶瓷坯料片,從而更好地發揮本發明的作用。 在本發明料„的製造方法中,介質型分散方法使用 球磨機或球珠磨機。 通過使用球磨機或球珠磨機的方法作介質型分散方法, 能保證粉碎團聚的m粒,使本發明更好地發揮作用 本發明兹料片的製造方法包括在預定的基片上將本發明 万法製得的陶竞糊漿形成片材,得到厚度〇1_1〇微米的陶 資;坦料片。 由於用所述方法製得的陶资糊漿包括平均粒徑〇〇"微 米的陶資粉末並且其充分分散在分散溶劑中,因此,通過 將孩m漿成形成片材可保證製得低厚度微米)的 高質量陶资驻料片。也就是說,可製得具有優良的表面光 滑度、高密度、高拉伸強度和樹脂(如枯合劑、増塑 -12- I ί Μ-----------------^, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 4/4501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(1〇 均勻分佈的陶瓷坯料片,它適合製造多層陶瓷電子部件。 本發明多層陶瓷電子部件的製造方法包括使用用本發明 万法製得的陶瓷糊漿形成陶瓷坯料片,將多層陶瓷坯料片 入賤金屬内电極s合在一起,切割並燒製疊合物,隨後形 成外電極。 將多層使用用本發明方法製得的陶瓷糊漿形成的陶瓷坯 料片與賤金屬内電極疊合在一起,切割並燒製疊合物,隨 後在孩疊合物上形成外電極製得的高質量多層陶瓷電子部 件具有所需的性能和高可靠性。 本發明再一方面是一種陶瓷糊漿的製造方法’它包括使 s有平均粒徑0.01-1微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混合糊 桌在鬲壓下以一定泥量通過預定的管道,該流量能對陶瓷 知末施加1000 Pa或更高的最大剪應力,以便將陶瓷粉末分 散在混合糊漿中。 由於使含有平均粒徑0·0Μ微米的陶瓷粉末和分散溶劑 的W σ糊衆在尚壓和一定條件下通過預定的管道,所述條 件flb對陶瓷粉末施加1000 pa或更高的最大剪應力,因此在 使混合糊漿通過該預定管道的過程中,可對陶瓷粉末施加 刀欢所茜的剪應力’不損害陶瓷粉末’從而能有效地分散 陶瓷粉末。 在本發明中,"陶瓷粉末和分散溶劑的混合糊漿"包括含 有枯合劑、分散劑、增塑劑、抗靜電劑等的狀態。也就是 說’對含有分散的添加劑(如粘合劑、分散劑、增塑劑、抗 靜電劑等)的混合糊漿本發明亦然顯示足夠的操作效果。因 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公爱) ------------- ^-----------------線,. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B; ___ 五、發明說明(”) ' - 本發明陶瓷糊漿的製造方法包括分散含這些添加劑的 '昆合糊漿的情況。 h ^ ^本發明有利地使用平均粒徑(電子顯微鏡測得的平 =幸k )0·01-1微米的陶瓷粉末,但是本發明也可使用平均 粒捏超出O.Ohi微米範圍的陶瓷粉末。 本發明再—方面是陶瓷糊漿的製造方法,它包括使含有 平均粒傻0.01_丨微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混合糊漿在 η壓下在壁剪切速率1〇6 (1/s)或更高的條件下通過預定的管 項:’以將陶瓷粉末分散在混合糊漿中。 將混合糊漿通過預定管道的壁剪切速率設定在1〇6 〇/s)或 更高,以便在使混合糊漿通過預定管道的過程中使陶瓷粉 末能充分有效分散’不對陶瓷粉末生損害。 瑕大剪應力和壁剪切速率具有下列關係: 最大剪應力==壁剪切速率X糊漿粘度 在陶瓷糊漿的製造方法中,在1〇〇 kg/cm2或更高的壓力下 使混合陶瓷糊漿通過該管道。 通過向混合糊漿施加100 kg/cm2或更高,較好施加3〇〇 kg/cm2或更鬲的壓力,可將預定管道内的壁剪切速率設定 在10 (Ι/s)過更兩,或將最大剪應力設定在I〇〇〇 (pa)或更 南,從而發揮本發明的作用。 在陶瓷糊漿的製造方法中,管道的長度與特性直徑之比 (長度/特性直徑)RL/D位於下列範圍: 30< Rl/d < 1000 根據與軸向垂直的橫截面形狀,所述特性直徑表示: -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -n *3^· eMmm A·— H «κ #ϋ 1 n —^i I ^1* 訂·丨 I n n 1 I Λ (請先閱讀背#之注意事項再填寫本頁) 474861
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12 ) (a) 矩形橫截面的短邊長度; (b) 圓形的直徑; (c) 橢圓形的短軸直徑;和 ⑷其他橫截面形狀中的流體平均深度( = 4χ管道橫截面 積/總濕潤長度)。 將管道的長度與特性直徑《比(長度/特性直#)r㈣設定 在30! RUD <1〇〇〇,從而在特定條件下使混合糊滎通過管道 時能分散混合糊聚中的陶资粉末,從而發揮本發明的作 用。 將所述比值設定在所述範圍的原@在於當R⑽小於3〇 時’陶資顆粒的入口區比例增加,難以獲得有效的粉碎效 果,而RL/D大於1000時,對粉碎作用來說壓力損耗太大。 在本發明陶瓷糊漿的製造方法中,所述管道具有預定長 、的基本直的部刀,在其上游和下游不存在彎曲角100。或 更J的聲曲口|5分,或者曲率半徑3酿或更小的彎曲部分。 在Ϊ道中的基本直的部分中,通過施加分散陶瓷顆粒所 需:最大剪力(1_ Pa或更高),能充分地分散陶资粉末。 由於基本直的部分在其上游和下游既無彎曲角100。或更小 的彎曲㈣’也不存在曲率半徑3 mm或更小的彎曲部分, 、匕在將糊漿壓入管道的前後能防止由於碰撞和衝擊力而 使陶瓷粉末明顯受損,從而發揮本發明的作用。 、本發明坯料片的製造方法包括在預定的基片上將本發明 万法製得的陶瓷糊漿成形成片材,得到厚度〇1_1〇微米的陶 瓷坧科片。 ______I------^--------^---------線· (請先閲讀背6之注ί項再填寫本頁) -15- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明(13) 由於用所述方法製
« * ^ ^ ^ ^ 件的陶瓷糊漿包括平均粒徑〇.〇W 岫未的陶究粉末並且
'、无分分散在分散溶劑中,因此通過 將蔹陶瓷糊漿成形成Β U ^ Θ ^ 巩片材可確定地製得低厚度(0.1-10微米) 的冋Si陶瓷起料&^ } '民办上. ' 也就是說,可製得具有優良表面光 π度、向途、度、高拉伸 强度和树脂(如枯合劑、增塑劍菩、 分饰均勻的陶資;运料.片 、: 巧’它通用於製造多層陶瓷電子部 件。 本發明多層陶资恭二Αι?,, , %予邵件的製造方法包括使用本發明方 法製得的陶資;_漿形+ & + y成陶瓷坯料片’將多層陶瓷坯料片與 賤金屬内電極疊人力/、 起’切割並燒製疊合物,隨後形成 外電極。 將夕層使用本發明方法製得的陶瓷糊漿形成的陶瓷坯料 片與賤金屬内電極叠合在—起,切割並燒製該叠合物,隨 後在其上面形成外電極得到的高質量多層陶资電子部件具 有所需的性能和高可靠性。 在本發明再一万面’用於製造陶瓷電子部件的陶瓷糊漿 的製造方法包括使用衝擊力型高塾分散方法的混合粉碎步 驟和使用剪應力型高塵分散方法的分散步驟,所述混合粉 碎步螺包括在100 kg/cm2的壓力下喷射平均粒徑Hi微米 的陶瓷粉末和分散溶劑的混合物,使混合物和硬材料製成 的硬壁以100m/S或更高的速率發生碰撞,使陶瓷粉末粉碎 成所需的狀態並且分散得到混合和粉碎的糊漿;所述分韻 步驟包括在100 kg/cm2或更高的高壓下在一定流量下使所过 此合和粉碎的糊漿通過預定的管道,所述流量能向陶瓷彩 ----— I---— II. ^--------訂---------^ < (锖先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} -16' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----------B7 __一 五、發明說明(14 ) 末施加1000 Pa或更高的最女前虛 Λ ^ . 取大刀應力或者106 (Ι/s)或更高的壁 剪切速率。 本發明再—方面’用於製造"電子部件的陶錢漿的 製造方法包括使用衝擊力型高壓分散方法的混合粉碎步驟 和使用刀應力3L同壓分散方法的分散步驟,所述混合粉碎 步驟包括在100 kgW的壓力下從多個對置的喷嘴中嘴射平 均粒徑0.01-1微米的陶咨辂古^八此、、 J史私末和分散落劑的混合物,使陶 瓷粉末和分散溶劑以50 m/s或更高的速率相互碰撞,使陶 资粉末粉碎成所需的狀態並且分散得到混合和粉碎的糊 漿;所述分散步驟包括在1〇〇 kg/cm2或更高的高壓下在一定 流量下使所述混合和粉碎的糊漿通過預定的管道,所述流 量能向陶瓷粉末施加1000 Pa或更高的最大剪應力或者1〇6 (Ι/s)或更南的壁剪切速率。 在本發明陶瓷糊漿的製造方法中,使用衝擊力型高壓分 散方法製得混合和粉碎的糊漿’該方法從一個小喷嘴或小 孔中噴射平均粒徑0.01-1微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混 合物,使混合物與硬壁發生碰撞,或者使噴嘴中噴出的材 料相互碰撞。隨後用剪應力型高壓分散方法分散該混合和 粉碎的糊漿’它包括使糊漿高速通過一根小管道,從而得 到陶瓷粉末充分分散的分散糊漿。 也就是說’組合使用衝擊力型高壓分散方法和剪應力型 咼壓分散方法來分散陶瓷粉末,以均勻地分散陶瓷粉末同 時抑製陶瓷結晶性受損和比表面積過分增加,從而獲得高 質量的陶瓷糊漿。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----1 — — — — — —--裝---I!— 訂--------線' < (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 五、發明說明(15 劑在散溶劑可含有分散劑、增塑劑和抗靜電 J返了含有其他添加劑。 用衝擊力型高壓分散方法進行混合和粉 嘴的二(如㈣嘴、具有預定直徑噴 的方法。 貪射陶瓷粕末和分散溶劑的混合物 明中’用衝擊力型高壓分散方法時,可將枯合劑 加入此合物中來實施混合和粉碎。 即使將枯合劑加人混合物中來實施混合粉碎步驟的方法 …’,可均句分散陶资粉末而不會對其生過分損害,從而 製得高質量的陶瓷糊漿。 加入枯合劑的時間無限製,枯合劑可與分散溶劑預先混 合,或者在陶瓷粉末分散在分散溶劑時再混入粘合劑。 線 本毛月的再—方面’用於製造陶瓷電子部件的陶瓷糊漿 的製造方法包括混合料步驟和分散步驟,所述混合粉碎 步驟包括將平均粒徑0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑 的分散溶劑混合在一起,用衝擊力型高壓分散方法粉碎該 陶資粉末’得到混合和粉碎的糊漿;所述分散步驟包括向 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 混合和粉碎的糊漿中加入粘合劑,用剪應力型分散方法分 散形成的混合物。 將陶免粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一起,用衝 擊力型高壓分散方法粉碎之,得到混合和粉碎的糊漿,向 該混合和粉碎的糊漿中加入粘合劑,隨後用剪應力型高壓 分散方法分散之,得到其中陶瓷粉末進一步充分分散的分 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(16) 散糊漿。 也就是說,在某些情況下枯合劑在分散溶劑中部分膠 凝’因此在加入粘合劑前使陶资粉末與分散溶劑相混合, 並用衝擊力型高塵分散方法粉碎之,肖用衝擊力型高壓分 =万法混合和粉碎處於部分膠凝狀態的陶瓷粉末相比,可 提高混合和粉碎的效率。因&,可進一步改進陶瓷粉末最 終的分散性。 在本發明另一方面中,用於製造陶瓷電子部件的陶瓷糊 永的製k方法包括混合粉碎步驟、初級分散步驟和次級分 散步驟’所述混合粉碎步驟包括將平均粒徑O Ohi微米的 陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一起,用衝擊力 型高壓分散方法粉碎該陶瓷粉末,得到混合和粉碎的糊 漿;所述初級分散步驟包括用剪應力型高壓分散方法分散 孩混合和粉碎的糊漿’得到初級分散糊漿.;所述次級分散 步驟包括向初級分散糊漿中加入粘合劑,用剪應力型高壓 分散方法分散形成的混合物,得到次級分散糊漿(最終分散 糊漿)。 將陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一起,用衝 擊力型高壓分散方法粉碎之,得到混合和粉碎的糊漿;用 剪力型高壓分散方法分散該混合和粉碎的糊漿,得到初級 分散糊漿;隨後向初級分散糊漿中加入耜合劑,用剪力型 高壓分散方法進一步分散形成的混合物。在這種方法中, 可均勻地分散陶瓷粉末而不會過分損害陶瓷粉末,製得高 質量的陶瓷糊漿。 -19- 本紙張尺度適用中届國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) ------------- 裝--------訂---------線' < (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ^^--------B7 —___ 五、發明說明(17 ) 在本發明另-方面卜用於製造陶竞電子部件的陶资糊 漿的製造方法包括初級混合粉碎步驟、次級混合分散步驟 和分散步驟,所述初級混合粉碎步驟包括將平均粒徑 0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一 起,用衝擊力型高壓分散方法粉碎該陶瓷粉末,得到初級 合和粉碎的糊漿;所述次級混合和粉碎步驟包括向初級 混合和粉碎糊漿中加入粘合劑,並用衝擊力型高壓分散方 法混合和粉碎形成的混合物,得到次級混合和粉碎的糊 漿;所述分散步驟包括用剪應力型高壓分散方法分散次級 混合和粉碎的糊漿,得到分散糊漿。 將陶€粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在一起,用衝 擊力型高壓分散方法粉碎之,得到初級混合和粉碎的糊 漿’向該初級混合和粉碎的糊漿中加入粘合劑,用衝擊力 型向壓分散方法進一步混合和粉碎之,得到次級混合和粉 碎的糊漿。隨後用剪應力型高壓分散方法分散次級混合和 粉碎的糊漿。在這種方法中,可均勻地分散陶瓷粉末而不 會過分損害陶瓷粉末,製得高質量的陶瓷糊漿。 在本發明陶瓷糊漿的製造方法中,將溶劑和粘合劑混合 並攪拌,隨後用剪力型高壓分散方法(包括使混合物在100 kg/cm2或更高的壓力下在下列流量下通過預定的管道,所 述流量能施加1000 pa或更高的最大剪力,或者1〇6 (1/s)或更 高的壁剪切速率)分散形成的混合物製得的粘合劑溶液用作 枯合劑。 通過將溶劑和粘合劑混合並攪拌,隨後用剪力型高壓分 -20- 本紙張尺度適肖+朋家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱_)_ ------------^--------訂---------線-. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 Α7 五、發明說明(18 ) 散方法分散混合物製得的粘合劑溶液用作粘合劑,可防止 直接加入粘合劑所生的膠凝現象,進一步改進陶瓷粉末的 分散性。 在本發明陶瓷糊漿的製造方法中’將溶劑和粘合劑混合 並擾拌成粘合劑混合溶液,隨後在40-l〇〇t:回流下加熱該 枯合劑混合溶液製得的粘合劑溶液用作粘合劑。 通過將溶劑和粘合劑混合並攪拌成粘合劑混合溶液,隨 後在40-loot回流下加熱該粘合劑混合溶液製得的粘合劑 洛液用作枯合劑,可使用處於完全溶解狀態(無微米級團聚 狀® )的枯合劑,從而進一步改進陶瓷粉末的分散性。 在本發明陶瓷粉末的製造方法中’分散糊漿(最終分散 糊漿)的粘度〇.003_0.1 Pas。 粘度0.003-0.1 Pas的分散糊漿(最終分散糊漿)適用於製造 陶瓷坯料片,從而更好地發揮本發明的作甩。 本發明坯料片的製造方法包括在預定的基片上將本發明 方法製得的陶瓷糊漿形成片#,得到厚度〇 M〇微米的陶 瓷链料片。 由於用所述方法製得的陶瓷糊漿包括平均粒徑微 米的陶资粉末並且其充分分散在分散溶劑中,因此,通過 將这陶瓷糊漿成形成片材可確定地製得低厚度(〇_1_忉微米 的高質量陶€趣料片。也就是說,可製得具有優良的表面 光π度、尚沧度、高拉伸強度和樹脂(如粘合劑、増塑劑 均勻分佈的陶瓷坯料片,它適合製造多層陶瓷電子部件。 本發明多層陶瓷電子部件的製造方法包括使用用本發 ------- - -- ---- ----訂---1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(19 ) 万去製得的陶瓷糊漿形成陶瓷坯料片,將多層陶瓷坯料片 與賤金屬内電極疊合在— <,切割並燒製疊合物,隨後形 成外電極。 將多層用本發明方法製得的陶瓷糊漿形成的陶瓷坯料片 與賤金屬内電極疊合在一起,切割並燒製疊合物,隨後在 该疊合物上形成外電極,可製得高質量多層陶瓷電子部 件’它具有所需的性能和高可靠性。 本發明再一方面是一種含有陶瓷粉末、分散劑、粘合劑 和溶劑的陶瓷糊漿組合物的製造方法,它包括以預定的比 例土!/將(a)陶资粉末、(b)分散劑和⑷由枯合劑和溶劑混合 成的枯合劑溶液混合在一起,形成溶液’在1〇〇 kg/cm2或更 同的鬲壓下將粘合劑分散在溶液中,隨後分散形成的混合 物。 將溶劑和粘合劑預先混合成溶液,隨後在1〇〇 kg/cm2的高 壓下分散粘合劑,以便使粘合劑有效地溶解在溶劑中。將 如此得到的枯合劑溶液以預定的比例與陶瓷粉末和分散劑 相混合,隨後分散該混合物,以有效地製得含有較少未溶 粘合劑的陶瓷糊漿組合物。使用本發明陶瓷糊漿組合物可 有效地製得缺陷較少的陶瓷坯料片。 本發明陶瓷糊漿組合物的製造方法使用通過將溶劑和枯 合劑混合成溶液,在100 kg/cm2或更高的高壓下將粘合劑分 散在溶液中,隨後過濾該溶液製得的粘合劑溶液作枯合 劑。 由於高壓分散降低了粘合劑的粘度,因此可容易地用具 -22- 本紙張尺度適用中周國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------^--------訂---------線- (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(2〇 :小孔徑的師檢程式進行過濾’從而有效地除去不溶物 質。因此可確定地製得不溶物質被確切地除 ’ 装,從而發揮本發明的作$。 是掏 本發明再一方面是—種陶瓷糊漿組合物,它至少包括陶 竞粉末'分散劑、枯合劑和溶劑,其中將通過將溶劑和枯 4此口成'合液,在100 kg/cm2或更高的高壓下將粘合劑分 政在/容液中敗得的枯合劑溶液作枯合劑。 將溶劑和粘合劑預先混合成溶液,在1〇〇kg/cm2或更内的 高壓下將枯合劑分散在溶液中,开)成枯合劑具有優良^解 :生的粘合劑溶液,從而得到含有較少未溶粘合劑的陶完糊 衆。使用本發明陶资糊漿组合物,可有效地製得具有較少 缺陷的陶瓷述料片。 在本發明中,使用的粘合劑可含有增塑劑、抗靜電劑, 4可含有其他添加劑。 在本各明中,陶瓷粉末、分散劑和粘合劑的分散方法無 限製,可使用各種分散方法,例如使用介質型分散機(如球 珠磨機、球磨機、碾磨機、塗料振搖機、砂磨機等)的方 法、捏合方法、三輥方法、高壓分散法等。 在陶资粉末或陶瓷粉末與分散溶劑的 混合物階段,可使 用任何一種所述方法預先分散陶瓷粉末。 在集 is·陶資;糊漿組合物過程中,分散劑、枯合劑等的加 料序無限製,但是較好的方法包括將陶瓷粉末、分散劑和 办劑混合在一起,通過分散將分散劑吸附在陶瓷粉末上, 接著向混合物中加入粘合劑,隨後進一步混合和分散。
- - - --- --- ---- - ^ - I I---H ^ ί I ---!·Ί — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 叶ου丄 叶ου丄 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適財國國家標準(CNS)A4規格咖χ撕公爱丁 Α7 五、發明說明(21 陶资糊漿組合物含有粘合劑溶液作粘合劑,它是通過 將落劑和粘合劑混合在一起形成溶液,在100 kg/cm2或更高 的问壓下將枯合劑分散在溶劑中,隨後過濾該溶液製得 的。 由於在面壓下分散粘合劑降低了粘度,有助於用小孔徑 篩檢私式進行過濾,因此可有效地除去不溶物質,得到確 切除去不溶物質的陶瓷糊漿。 本發明陶瓷糊漿组合物包括平均粒徑0.01-1微米的陶瓷 粉末。 本發明特別適用於含有平均粒徑0 01_丨微米的陶瓷細粉 的陶瓷糊漿組合物,並用於製造薄的陶瓷坯料片。通過使 用含有平均粒徑作0.H微米的陶瓷粉末和作粘合劑的粘合 釗心液的陶瓷糊漿組合物,並對其進行所述高壓分散處 理,可有效地製得缺陷較少的薄陶瓷坯料片。 但疋,本發明也可用於平均粒徑超出微米範圍的 情況。 本發明陶瓷坯料片的製造方法包括在預定的基片上將本 發明陶瓷糊漿组合物成形成片材。 由於本發明陶瓷糊漿組合物含有較少不溶的粘合劑或基 本無不溶的粘合劑,因此可用該陶瓷糊漿組合物形成片材 以確切製得無缺陷的薄陶瓷坯料片。在使用該陶瓷坯料片 製造多層陶资電子部件時,可得到具有高可靠性和所需性 能的高質量多層陶瓷電子部件。 在本發明陶瓷坯料片的製造方法中,陶瓷坯料片的厚产 -24- -------------裝--------訂---------線-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
517號專利申請案 1 月書修正頁(9〇年9月) 五、發明說明(22 0」'1〇微米。 P使對於較小的厚度(厚度=〇 微夫、 也能確定地製造適用 .1 ,本發明方法 “料片。 於“多層陶资電子部件的高質量陶 本發明多層陶Ή子部件的製造方法包括 明方法劁蕊的睑欠 辨^ ^層用本發 法“的陶㈣料片㈣㈣ 發 割並燒製叠合物,隨後在其上面形成外電極;在-起’切 包括將多層用本發明方法製得的陶Μ料片 — 切割並燒製疊合物’隨後在其上 方法可有效地製#且古μ + 7风外兒極寺步驟 子部件,_ 率和高可靠性的多層陶资電 ° &用了缺陷很少的陶受链料片的緣敌。 圖式之簡單說明 圖1是疊合陶㈣料片製得的單塊陶资電容器結構的剖 面圖, 圖2是單塊陶瓷電容器製造方法的示意圖; 圖3是用於實施本發明陶竟糊聚製造方法的高壓分散設 備的示意圖; 圖4是用於實施本發明陶瓷糊漿製造方法的高壓分散設 備的分散單元(管道)的透射圖; 圖5是圖4高壓分散設備的分散單元(管道)的剖面圖; 圖6是用於實施本發明陶瓷糊漿製造方法的高壓分散設 備的分散單元(管道)另一個實例的透射圖; 圖7是圖6高壓分散設備的分散單元(管道)的剖面圖。 元件符號說明 -25- 474861
(22a ) 製疊合物(.陶瓷元件) 4517號專利申請案 修正頁(90年9月) A7 B7 2 内電極 3 a外電極 3 b外電極. 11片材 2 1 -陶瓷坯料片 31原料輸入單元 3 2加壓單元 33分散單元(管道) 3 4輸出單元 3 5圓柱(外圓柱) 3 6金剛石層 3 7管道 w 寬度 h 南度 下面將通過實例進一步詳細描述本發明。 可使 在實施本發明時,陶瓷粉末的類型和組成無限製 -25a- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A7
474861 五、發明說明(23 ) 用各種陶瓷粉末(如鈦酸鋇 '鈦酸鳃、鈦酸鉛等介電陶瓷粉 末、鐵氧體等磁性陶瓷粉末、壓電陶瓷粉末、氧化鋁、氧 化矽等絕緣陶瓷粉末)製造陶瓷糊漿。 對於陶瓷粉末的粒徑,基本可使用任何粒徑而不會生問 嘁,只要該陶瓷粉末能通過高壓分散裝置即可。但是,在 用於由電子顯微鏡測得的平均粒徑O Oi — i微米的陶瓷粉末 時本發明可生最大的效果,因這種平均粒徑的顆粒難以用 傳統的分散法進行分散。 陶瓷粉末可含有添加劑和雜質。例如,在含有鈦酸鋇作 為主要組分的陶瓷粉末中,陶瓷粉末可含有玻璃、氧化 鎂、氧化錳、氧化鋇、稀土氧化物和氧化鈣成分作為添加 劑。 在本發明中,分散溶劑(溶劑)的類型同樣無限製,例如 可使用芳香烴,如甲苯、二甲苯等;醇溶劑,如乙醇、異 丙醇、丁醇等。這些溶劑可單獨使用或混合使用。作為分 散溶劑,也可使用其他有機溶劑和水。 適用于本發明的分散劑的較好例子包括陰離子分散劑, 如羧酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽等。最好是不含金屬離子的羧 酸型分散劑。分散劑的類型無限製,還可使用其他類型的 分散劑。 作為粘合劑’可使用聚乙稀基縮丁醛樹脂、纖維素樹 脂、丙烯酸樹脂、乙酸乙烯酯樹脂等。但是,應根據所需 的陶瓷坯料片適當地選擇粘合劑的類型和用量。 作為增塑劑,可使用各種增塑劑,如聚乙二醇、鄰苯二 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I'-J-------裝---! — |訂· — 一 — —----線 1 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 A7五、 發明說明(24 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 甲酸酯等。但是,應根據所需的 塑劑的類型和用量。 添加劑(如陶瓷粉末、分散溶劑、分散劑、增塑劑等)的 條件描述在本發明權利要求書中。該條件可用於分散含這 些添加劑的混合糊漿。 下面將參照實施例更詳細地描述本發明。 實施例1 _ (1) 將100重量份粒徑0_2微米的市售介電物質(在本實施 例中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑、80重量 份1〇重量。/。丙烯酸樹脂溶液、14重量份作為增塑劑的鄰苯 二甲酸二辛酯(下面簡稱”D〇p”)和各5〇重量份作為分散溶 WJ (/合劑)的甲苯和乙醇混合在一起,並向形成的混合物中 加入500重量份粒徑2 mm的氡化锆小珠; (2) 接著,用球磨機將如此得到的混合糊衆混合並粉碎5 小時; (3) 隨後,在高壓分散裝置中以3〇〇cc/min的流量在^⑻ kg/cm2的壓力下將該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎 的糊漿加工20次,得到用於製造陶瓷坯料片的分散糊漿(最 終分散糊漿)。 用Micro Track Co·,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊㈣分散性。結果,粒徑分佈累積9〇%直徑 (D90)等於0.45微米。 將分散糊漿乾燥,加熱至50(TC以除去粘合劑,隨後測定 瓷坦料片適當地選擇增 比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加8%。 -27-
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ^--------訂------ 線- A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明(25 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,々 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶资^陶资岛料片。 度(Ra),將測得的密度與理論密度之 、的表面粗糙 /理論密度)作為陶Μ料片的密度比^結^值(測得的密度 密度比 1.00。 。 ,Ra 60 nm , 接著’使用陶瓷坯科片製得具有結 货如 '、 構的卓塊陶變;電客 器’在孩〜構中内電極2置於陶瓷元件1之中,:一 1兩端形成有一對外電極3&和3b, 瓷疋件 戈圖1所不與交替露出不 R袖面的内電極2相連接。 該單塊陶瓷電容器是用下列方法製得的: ⑴首先,用絲網印刷法在各塊如上製得的陶資坯料片上 ^鎳«’形成帶電極的片材,·在&'料片上形成構成電 容器的内電極的塗層。 (2) 接著如圖2所示,將預定量(在本實施例中為川層)帶 電極的片材丨丨疊合在一起,在該疊合片材的上下兩端疊合 無電極的陶瓷坯料片21(外層片材),隨後壓製。結果,形 成叠合物(疊合壓製物)’内電極2的端部交替露出在該物 不同的兩端。 (3) 隨後’用切割器將該疊合壓製物切割成預定的大 小’除去粘合劑並燒製。 除去粘合劑是在氮氣氛中進行熱處理而實現的。 燒製是在弱還原氣氛中加熱至預定的溫度而實現的。 (4) 接著,將含銀作為導電成分的導電膠塗覆在燒製疊合 物(陶瓷元件)1的兩端,隨後焙燒形成與内電極2相連的外 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — Is —--lit 裝 i I----丨訂-----—--線夂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Α7 五、發明說明(26 ) 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 Β7 電極3a和3b(圖1 )。 結果,製得如圖m示含鎳内電極2的單塊陶资電容哭。 對如上製得的單4 @ % t s οα 早鬼陶έ…的短路率(短路發生比例 結果得到3.0%的良好的短路率1 相 性滿足X7R。 ^ 實施合·1 ? ⑴將副重量份粒徑0·2微米的市售介電物質(在本實施 例中為欽酸鋇Μ粉末)與2重量份陰離子分散劑和各辦 量㈣甲苯和乙醇混合在_起,向形成的混合物中加入5〇( 重量份粒徑2 mm的氧化锆小珠; (2) 接著,用球磨機將如此得到的混合糊漿混合並粉碎$ 小時; (3) 隨後,取出該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎的 糊漿,向該糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑溶液是將⑺重 量份丙烯酸樹脂粘合劑、丨4重量份D〇D增塑劑和各%重量 Ϊ77甲苯和乙醇作為溶劑預先混合並攪拌成溶液而製得的。 (4) 在高壓分散裝置中以3〇〇 cc/min的流量在13〇〇 “/加2的 疋力下將形成的混合物加工15次,得到用於製造陶竞述料 片的分散糊漿(最終分散糊漿)。 用Micro Track Co” Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊漿的分散性。結果,粒徑分佈D90等於0.45微 米。 將分散糊漿乾燥,加熱至500t以除去粘合劑,隨後測定 比表面積。結果’比表面積比原來比表面積增加8 %。 -29-
裝 訂· --線' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) A7 B7 五、發明說明(27 隨後用刮刀法將分散糊浆製成片材,得到陶⑼料片。 产=子力賴_定如此形成的陶㈣料片的表面粗糖 二+、將4仔的途度與理論密度之間的比值(測得的密度 /里w度)作為陶㈣料片的密度比。結果,Ra6Gnm 度比1.00。 接著,使用陶瓷坧料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單境陶资電容器是用與實施们相同的方法製得 勺因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶资電容器的短路率測定結果,得到3.0 %的良好的 短路率。電容的溫度特性滿足X7R。 實施仞Π 訂 (1)將100重量伤粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施例 中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離予分散劑和各乃重量 <刀的甲苯和乙醇混合在一起,向形成的混合物中加入5〇〇重 量份粒徑2 mm的氧化锆小珠; .(2)接著,用球磨機將如此得到的混合糊漿混合並粉碎5 小時; — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (3) 隨後,取出該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎的 糊漿’在向壓分散裝置中以3〇〇 cc/mij^流量在13〇〇 kg/cm2 的壓力下將該糊漿加工10次’得到分散糊漿(初級分散糊 漿)。 (4) 接著’向該初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 4液是將10重量份丙烯酸樹脂粘.合劑、1.4重量份d〇p增塑 劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪拌成溶 -30 - 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐 丄 丄 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 Α7 五、發明說明(28 ) 液而製得的。 (5)在高壓分散裝置中以300 cc/min的流量在13〇〇 kg/cm2的 壓力下將形成的混合物再加工5次,得到用於製造陶變链料 片的次級分散糊漿(最終分散糊装)。 用Micro Track Co·,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的次級分散糊漿的分散性。結果’粒徑分佈〇9〇等於 0.42微:米。 將最終分散糊漿乾燥,加熱至5〇〇。(:以除去粘合劑,隨後 測定比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加以。 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,得到陶资坯料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶㈣料片的表面粗糖 度(Ra),將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作m料片的密度比。結果,Ra55,密 度比1.00。 Λ 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於皁塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的描述。 — 對製得的單塊陶瓷電容器的短路率進行測定,結果得到 3·0 %的良好的短路率。電容的溫度特性滿足。 實施例4 ⑴將刚重量份粒徑0·2微米的市售介電物質(在本實施例 中為献酸鋇陶资粉末)與2重量份陰離子分散劑和各35重量 份的甲苯和乙醇混合在一起’向形成的混合物中加入獨重 量份粒徑2 mm的氧化锆小珠; -31 - 本紙張尺度適用令國國家標準(cNs)^Tii (210 x 297公爱^" ----*--------- ^--------—------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(29 (2) 接著’用球磨機將如此得到的混合糊漿混合並粉碎5 小時; (3) 隨後,取出該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎的 糊漿,在高壓分散裝置中以300 ec/mh^流量在13〇〇 kg/cm2 的壓力下將該糊漿加工10次,得到分散糊漿(初級分散糊 漿)- (4) 接著,向孩初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 ;谷液疋將10重!伤丙婦故樹脂粗合劑、1.4重量份D〇p增塑 劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪拌成溶 液,隨後將該溶液在65t;在回流下加熱5小時而製得的。 (5) 在高壓分散裝置中以30〇 cc/min的流量在13〇〇 kg/cm2的 壓力下將形成的混合物再加工5 ;欠,得到用於製造陶資坯 料片的次級分散糊漿(最終分散糊漿)。 用Mi⑽Track c。·,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的次級分散糊漿的分散性。結果,粒徑分佈謂等於 〇_42微米。 將最終分散糊隸燥’加熱至·。C以除絲合劑,隨後 測定比表面積。結果’比表面積比原來比表面積增加8%。 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,得到陶㈣料片。 用原子力顯微鏡敎如此形成的陶㈣料片的表面粗链 度⑽),將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作㈣㈣片的密度比。結果,Ra55nm,密 度比1.00。 接著,使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 -32 I .1----I----^--------^ ----I I I 1 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) &張尺度適財國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公f 1 1
五、發明說明(3〇 由於早塊陶竞雷空^ 3 、文电备器疋用與實施例1相同的方法製得 ,、>,避免重復而省去對該方法的描述。 對製得的單塊陶“容器的短路率進行測定,結果得到 1 · 5 %的良好的短路率^ ^ μ $ ώ μ 立峪半。屯谷的溫度特性滿足X7R。 實施例5 ⑴將灣量份粒徑G.2微米的市售介電物f (在本實施 例中為鈦酸鋇Μ粉末)與2重量份陰離子分散劑和各财 里伤的曱苯和乙醇混合在—起,向形成的混合物中加入· 重f Υ刀粒從2 mm的氧化錯小珠; (2) 接著,用球磨機將如此得到的混合糊漿混合並粉碎5 小時; (3) Ik後,取出該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎的 糊漿,在高壓分散裝置中以3〇〇 cc/min的流量在13〇〇 kg/cm2 的壓力下將該糊漿加工10次,得到分散糊.漿(初級分散糊 漿)。 (4) 接著’向該初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 溶液是將10重量份丙缔酸樹脂粘合劑、1 4重量份D〇p增塑 劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪拌成溶液, 隨後在高壓分散裝置中以300 cc/min的流量在1300 kg/cm2的 壓力下將該溶液加工5次而製得的。 (5) 在向壓:分散裝置中以300 cc/min的流量在1300 kg/cm2的 壓力下將形成的混合物再加工5次,得到用於製造陶瓷坯 料片的次級分散糊漿(最終分散糊漿)。 用Micro Track Co·, Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I ^--------訂---------線I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製得的次級分散糊漿的分散性。肖果,粒徑分体㈣等於 〇·42微米。 :最終分散糊漿乾燥’加熱至贿以除去枯合劑,隨後 測足比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加8%。 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,得到陶瓷坯料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶㈣料片的表面粗糖 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶竟起料片的密度比。結果,Ra55nm,密度 比 1.00。 接著,使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的描述。 對製彳于的單塊陶瓷電容器的短路率進行測定,結果得到 〇_5%的良好的短路率。電容的溫度特性滿足X7R。 實施例6 在與貫施例1相同的條件下製得分散糊漿,不同的是使 用聚乙埽基縮丁醛作粘合劑,並且使用如此製得的分散糊 漿製造陶瓷堪料片。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價本實 施例製得的糊漿的分散性。結果,粒徑分佈D9〇等於〇.45微 米。 將分散糊漿乾燥,加熱至5〇〇t以除去粘合劑,隨後測定 比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加8 0/〇。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 -34- 本紙張尺度適用令國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) . ^--------^---------線 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/4⑽丄 A7 五、發明說明(32 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 瓷链料片。 用原子力顯微鏡測定如& ^ a > , j疋如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra),將測得的密度虚理试含在.bei l ”里順岔度疋間的比值(測得的密度 /理論密度)作為陶瓷运料片的参声t卜。& I . n J *·度比。結果,Ra 60 nm,密 度比1.00。 接著,使用陶t 4料片製得單塊較電容器。 由於單塊陶€電容器是用與實施例i相_方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的描述。 對製得的單塊陶资電容器的短路率(短路發生比例)進行 測疋’結果得到3.0 %的良好的短路率。電容的溫度特性滿 足 X7R。 比較例1 在與實施例1相同的條件下製得分散糊漿,但是將實施 例1-6所使用的高壓分散裝置改成砂磨機,並且使用如此 製得的分散糊漿製造陶瓷坯料片。 用M1Cro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價本比 較例製得的糊漿的分散性。結果,粒徑分佈D9〇等於〇.6〇微 米。 將分散糊漿乾燥,加熱至5〇〇°c以除去粘合劑,隨後測定 比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加30%。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 瓷坯料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 HSJ·. --線. -35- 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 - B7 五、發明說明(33) /理論密度)作陶“料片的密度比。結果,Rau〇nm,密 度比0.80。 接著’使用m料片採用與實施例1相同的方法製得 單塊陶瓷電容器。 如此製得的單塊陶瓷電容器的短路率的測定結果高達 50%的短路率。電容的溫度特性不滿足x7R。 比較例2 在與實施例1相同的條件下製得分散糊漿,但是在高壓 分散裝置中用50 kg/cm2的壓力代替丨3〇〇 kg/cm2的壓力對該糊 漿進订分散,並且使用如此製得的分散糊漿製造陶瓷坯料 片。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價本比 杈例製彳于的糊漿的分散性。結果,粒徑分佈D9〇等於〇.6〇微 米。 將分散糊漿乾燥,加熱至500°c以除去粘合劑,隨後測定 比表面積。結果,比表面積比原來比表面積增加30%。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 瓷运料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷述料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra 11〇 nm, 密度比0.80。 接著’使用陶瓷坯料片採用與實施例1相同的方法製得 單塊陶瓷電容器。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) — II I^----------^訂---I----* 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 發明說明(34 ) 如此製得的單塊陶竞電容器的短路率的測定結果 45%的短路率。電容的溫度特性滿足X7R。 ^ 實施例Η和比較例1和2製得的糊漿(最終糊槳)的分散 性、製㈣各種陶h料片在除去粘合劑後的比表面積、 表面粗縫度和密度比以及各種單塊陶堯電率 電容溫度特性列於表丨。 +和 表 分散性 D90(微米) 片材的表面粗 糙度(Ra(nm))
X7R 7R x7 R x7 比較例1 比較例2 '~~ 1-----______| 呼〕 本發明不限於上述實施例,在本發明要點的範圍内,可 對陶竞粉末和分散溶劑的類型、介質型分散方法的類型、 用於高壓分散的“分散裝置的結構、添加劑(如分散劑、 增塑劑和抗靜電劑等)的類型和用量進行各種變化和改進。 如上所述’在本發明陶瓷糊漿的製造方法中,將平均粒 乙0.01 1微米的陶瓷粉末與分散溶劑(溶劑)混合在一起並用 使用分散介質(如磨球、磨珠等)的介質型分散方法進行粉 碎’製得混合和粉碎的构渡,隨後在loo kg/cm2或更高的壓 力下進行高壓分散1此,組合使用介質型分散方法和高 片材的密度比(測 定密度/理論密磨)
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A7 五、 發明說明(35 壓分散方法對陶瓷粉末 受指 連仃刀散,抑製了陶瓷粉末結晶性 貝乂及比表面積的過 刀増加(在僅用介質型分散方法時會 生廷種比表面積過分 1 σ的現象)。同樣,與僅用高壓分散 击的分散万法不同,含 , 減少團聚顆粒的不充分粉碎,均 勻粉碎陶瓷粉末而不岛八 ^ ^ °刀才貝害陶瓷:粉末’從而有效地製 传尚貝量的陶瓷糊漿。 一」 也就是說,本發明卩自& 、 是糊漿的製造方法能用介質型分散 方法有效㈣碎團聚的顆粒,避免高壓分散法造成的過度 粉砰’提供完美的糊漿分散設計。 同樣二用具有1好分散性的陶资糊聚製得的陶資驻料片 :現出高的密度和優良的表面光滑度。因a,在使用該陶 f:料片&造多層陶资電子部件時,τ降低短路率,提高 可非I·生。另外,陶瓷粉末受到損害較少,從而改進了所需 性能的可靠性。 圖3是用於實施本發明陶瓷糊漿製造方法的高壓分散裝 置的結構示意圖。 .月壓分散裝置包括原料輸入單元31(用於輸入原料)、加 壓單元32(用於向輸入的原料施加壓力)、分散單元(管 道)33(輸入的原料(混合糊漿)通過該單元’以分散該原料) 和輸出單元34(使通過基本直的分散單元(管道)33分散的分 散糊衆出料)。 如圖4所示,這種高壓分散裝置的分散單元(管道)33包 括在與軸向垂直方向橫截面矩形的直線部分,其尺寸高H o.l mm、寬 W 0.5 mm、長 L 5 mm。 -38- ---1---lull.. ^---------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明說明(36 在分散單元(管道)33結構中,如圖5所示, 成的長方,f不銹鋼製 a (外fe體)35的内周上具有金剛石屉 耐磨性。 q 36,以確保 、圖6和圖7表示分散單元(管道)的另一個實例 視圖,圖7是剖面圖。圖6和圖7所示的分散單& ^ 在與軸向垂直的方向具有圓形的面 〇 33 缴丨 , 、 、°構内邵逐漸 欠'、,從而沿朝前方向内徑逐漸下降。分散單元(管道)33 還具有這樣的結構’即如圖6和圖7所示,將由粘結二): 製成的内周形成有金剛石層36的管道37壓人由不銹鋼製成 的圓枉(外圓柱)35中,以確保具有耐磨性能。沿朝前方向 金剛石層36的厚度逐漸增加,從而沿朝前方向分散單元(管 道)33的内徑逐漸變小。 但是,在本發明中,高壓分散設備的分散單元(管道)Η 的形狀和結構無限製,其橫截面形狀不限於上述矩形和圓 形。可使用各種橫截面形狀,如正方形、三角形、擴圓形 及其組合。 分散單元(管道)33的長度較好設定在管道的長度與特性 直徑之比(長度/特性直徑)rl/d滿足條件30< Rl/d S 1〇〇〇的範 圍。如上所述’這是因當rl/d小於30時,陶瓷粉末入口區的 比例上升’難以獲得足夠的粉碎效果,而RL/D超過1000時, 對於粉碎作用來說壓力降太大。 如上所述,本實例高壓粉碎裝置的分散單元(管道)33包 括具有矩形或圓形橫截面形狀的基本直的部分,同時在該 直的部分的上游和下游沒有彎曲角100。或更小的彎曲部 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — II ΊΙ! 裝 ----訂----I----線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 Α7 1-_______Β7_____ 五、發明說明(37 ) 分,或曲率半徑3 mm或更小的曲線部分。因此,在將糊漿 加入分散單元(管道)33之前和之後陶瓷粉末很少由於碰撞 或衝擊力而受損,從而得到高質量分散糊漿。 在使混合糊漿通過分散單元(管道)33時,壁剪切速率較 好l〇6(l/s)或更高。 (1) 在具有矩形橫截面的管道中,壁剪切速率γ由下式表 示: γ = Q X 6/h2 其中Q是單位寬度的流率,h是管道的高度。 (2) 在具有圓形橫截面的管道中,壁剪切速率丫由下式表 示: Y = 4Qv^a2 其中Qv是體積流率,a是管道半徑。 在預定條件下通過混合糊漿時,滿足上述要求的本發明 管道能形成1000 Pa或更高的最大剪應力和/或1〇6 (1/s)或更 大的壁剪切速率。所述剪應力和/或壁剪切速率能分散和粉 碎陶瓷粉末。 — 將所述物料(陶瓷粉末 '分散溶劑、粘合劑、分散劑' 增塑劑、抗靜電劑等)以預定的比例倒入帶有攪拌器等的杯 子中,預混成混合糊漿。將如此得到的混合糊漿加入高壓 分散單元(圖3)的輸入單元31中。並在加壓單元32中加壓至 1 一〇〇 kg/cm2或更高,較好加壓至3〇〇 kg/cm2或更高。加壓糊漿 高速通過分散單元(管道)33生的巨大剪力使之分散。形 成的分散糊漿從出料單元34出料。 -40- 本紙張尺度適財國國家標準(CNS〉A4規格⑽χ 297公董)----------- ---------------¾--------訂---------線 * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/4^01 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(38 -實施你丨7 U)將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施 例中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑、10重 I份丙烯酸樹脂粘合劑和1〇〇重量份的甲苯混合成糊漿; (2)接著,用圖3所示的高壓分散裝置在受控的流量(使壁 剪切速率106 (Ι/s))下將如此得到的混合糊漿加工1〇次,得 到分散糊漿。 用Micro Track Co” Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製知的分散糊漿的分散性。結果,確認高壓分散前粒徑分 佈累積90%粒徑(D9〇)等於32微米,而高壓分散後D9〇〇45 微米。 將分散糊漿在500。(:乾燥,隨後測定比表面積。結果,比 養面積僅比原來比表面積增加5 %。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 瓷运料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra),將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra6〇nm’ ^ 度比1.00。 接著,使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器,在陶瓷元 件1中形成内電極2,在陶瓷元件丨的兩端形成一對外電極 3a和3b,從而與交錯露出陶瓷元件不同端的内電極2相連 (如圖1所示)。 單塊陶瓷電容器是用與實施例丨相同的方法製得的。
I--------— II--- 农---II--—訂---I I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 A7 B7 五、發明說明(39) 製得的單塊陶瓷電容器的短路率測量結果是短路率低至 。電容的溫度特性滿足X7r。
實施例R 〇)將⑽重量份粒徑0·2微米的市售介電物質(在本實施 例中為鈇酸鋇Μ粉末)與2重量份陰離子分散劑和⑽重量 份的甲苯混合成糊漿; ⑺接著’用圖3所示的高壓分散裝置在受控的流量(使壁 剪應力1000 Pa)下將如此得到的混合糊漿加工1〇次,得到分 散糊漿。 用Mi⑽丁rack c〇.,Ud製造的粒好体測量裝置評價如此 訂 製得的分散糊衆的分散性。結果’確認雖然高壓分散前粒 徑分怖累積90%粒徑_)等於32微米,但是高壓分散後 D90 0.47微米。 · 將分散糊漿在5帆乾燥,隨後測定比表面積。結果,比 表面積僅比原來比表面積增加4.5%。 ;隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 曼趣料片。 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .用原子力顯微鏡測定如此形成的陶_片的表_ 度⑽),將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶资这料片的密度比。結果, 比 1.00。 接者,用與實施例1相同的方法,使用該陶资述料片製 得單塊陶瓷電容器。 製得的單塊陶ή容器的短路率測量結果是短路率低至 _ -42- 1本紙張尺度適用中國國家標規格(210 Χ 297公釐 A7 A7 B7
五、發明說明(4〇 3 ·〇%。電容的溫度特性滿足X7R_。 (1) 將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施例 中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑、ι〇重量份 丙埽酸樹脂粘合劑和1〇〇重量份的甲苯混合成糊衆。 (2) 接著,用砂磨機(粒徑! mm的psz砂球加入量呂’ 轉速1000 rpm,分散2小時)分散如此得到的混合糊漿,製 得分散糊漿。 用Micro Track Co_,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊漿的分散性。結果,粒徑分佈累積9〇%粒 徑(D90)等於〇.6微米。 將分散糊漿在500°C乾燥’隨後測定比表面積。結果,比 表面積比原來比表面積增加3〇%。這可能是因陶瓷粉末與 砂球碰撞生研磨造成的。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 瓷驻料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作為陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra nm,密度比〇.8〇。 接著’用與實施例1相同的方法,使用該陶瓷拓料片製 得單塊陶瓷電容器。 製得的單塊陶瓷電容器的短路率測量結果是短路率高達 50%。電容的溫度特性不滿足X7R。 -43- 本紙張尺度刺t關家標準(CNS)A4規& (210x297公龙) ---I T.--------^--------訂----I----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
比較例4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ⑴將100重量份粒徑〇.2微米的市售Η物質(在本實施例 中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑和ι〇〇重量份 的曱苯混合成糊漿; (2)接著,用砂磨機(粒徑1 mm的PSZ砂球加入量1〇〇〇 g, 轉速1000 rpm,分散2小時)分散如此得到的混合糊漿,製 得分散糊漿。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊漿的分散性。,结果,粒徑分佈累積9〇%粒徑 (D90)等於0.57微米。 將分散糊漿在500t乾燥,隨後測定比表面積。結果,比 表面積比原來比表面積增加28%。 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,得到陶瓷坯料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra),將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作為陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra ii〇 nm, 密度比0.80。 接著’用與實施例丨相同的方法’使用該陶瓷坯料片製 得單塊陶瓷電容器。 製得的單塊陶瓷電容器的短路率測量結果是短路率高達 45%。電容的溫度特性滿足x7R。 本發明不限於上述實施例,在本發明要點的範圍内,讦 對陶瓷粉末和分散溶劑的類型、添加劑類型、用於高壓分 散的高壓分散裝置等的結構進行各種變化和改進。 -44 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) ----L---- ----^.i -----訂---ίιιί-ξ^ 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(42 ) 實施例9 (1) 將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施 例中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑、8〇重量 伤10重量%丙缔酸樹脂枯合劑溶液、1.4重量份鄰苯二曱酸 一辛酯(下面稱DOP)作鄰苯二酸酯增塑劑和各5〇重量份的 甲苯和乙醇分散溶劑(溶劑)相混合,形成混合糊漿; (2) 接著’在300 cc/min的流量下用衝擊力型高壓分散方法 在1300 kg/cm2的壓力下對如此形成的混合糊漿加工2次,得 到混合和粉碎的糊漿; (3) 在300 cc/min的流量下用剪力型高壓分散方法在13〇〇 kg/cm2的壓力下對該混合和粉碎的糊漿加工2〇次,得到分散 .糊漿(最終分散糊漿)用於製造陶瓷坯料片。 .用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/min 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工2〇次)能在該混合和粉 碎的糊t通過預定的管道的過程中,向其施加1〇〇〇pa或更 高的最大剪應力,或106 (Ι/s)或更大的壁剪切速率。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊漿的分散性。結果,粒徑分佈累積9〇%粒徑 (D90)等於〇_45微米。 將分散糊聚乾燥並加熱至5G()t以除去粘合劑,隨後測定 比表面積。結果,比表面積僅比原來比表面積增加。 隨後用刮刀法將分散糊漿製成片材,得到陶_料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶㈣料片的表面粗缝 度(Ra),將測得的密度與理論密度 w< 間的比值(測得的密度 -45- 本紙張尺度適用@國家標準(CNS)A4規格⑵Q χ 297公着y ------------I--------訂---------線| (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 4/450丄 A7 B7 五、發明說明(43 /理論密度)作為陶资 度比1·。。。…料片的密度比。結果,一,密 接著’使用陶瓷玆料片钿 件1中形成内電極塊陶竞電容器,在陶竟元 ° 陶瓷兀件1的兩端形成一對外電極 ::從而與交錯露出陶资元件不同端的内電極2相連 (如圖1所示)。 :塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得的。 早塊陶资電容器的短路率測量結果是短路率低至3 。 電容的溫度特性滿足X7R。 實施例1 0 ⑴將⑽重量份粒徑〇.2微米的市售介電物質(在本實施例 中為欽酸鋇陶资粉末)與2重量份陰離子分散劑和各35重量 份的甲苯和乙醇分散溶劑(溶劑)相混合,形成混合糊裝; (2) 接著’在300 CC/min的流量下用衝擊力型高壓分散方法 在UOOkg/cm2的壓力下對如此形成的混合糊漿加工2次,得 到混合和粉碎的糊漿; (3) 取出該混合和粉碎的糊漿,向其中加入粘合劑溶液/ 孩粘合劑溶液是將10重量份丙缔酸樹脂粘合劑、14重量份 DOP增塑劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪 拌成溶液而製得的。 (4) 用剪應力型高壓分散法以3〇〇 cc/min的流量在丨3〇〇 kg/cm2的壓力下將混合物加工15次,得到用於製造陶瓷坯料 片的分散糊漿(最終分散糊漿)。 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/min -46- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------- 裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
五、發明說明(44 ) 的流量下在13〇〇 kg/cm2的壓力下加工15次)能在該混合和粉 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加1〇〇〇 Pa或更 南的取大剪應力,或(l/s)或更大的壁剪切速率。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的分散糊漿的分散性。結果,D90 0.45微米。 將分散糊漿乾燥’加熱至5〇〇°c以除去枯合劑,隨後測定 比表面積。結果’比表面積比原來比表面積僅增加8 %。 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 資;赵料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作為陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra 60 rnn ,密 皮比1.00。 ’ 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得 的’因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至3.〇 %。 電容的溫度特性滿足X7R。 實施例η (1) 將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施例 中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑和各35重量 份的甲苯和乙醇混合在一起; (2) 接著,在3〇〇 cc/min的流量下用衝擊力型高壓分散方法 在Π00 kg/cm2的壓力下對如此形成的混合糊漿加工2次,得 -47- 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) ---I --------^---------訂---------線 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明(45 ) 到混合和粉碎的糊漿; (3) 隨後,取出該混合和粉碎的糊漿,用剪應力型高壓分 散混合方法以300 cc/min的流量在1300 kg/cm2的壓力下將該 混合和分散的糊漿加工10次,得到分散糊漿(初級分散糊 .漿)。 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在300 cc/min 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工10次)能在該混合和粉 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加1000 Pa或更 高的最大剪應力,或106 (Ι/s)或更大的壁剪切速率。 (4) 接著,向該初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 溶液是將10重量份丙烯酸樹脂粘合劑、1.4重量份DOP增塑 .劑和各35重量份曱苯和乙醇作 溶劑預先混合並攪拌成溶 液而製得的。 (5) 用剪應力型高壓分散方法以300 cc/min的流量在1300 kg/cm2的壓力下將該混合物再加工5次,得到用於製造陶瓷 坯料片的次級分散糊漿(最終分散糊漿)。 _ 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在300 cc/'min 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工5次)能在該混合和粉 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加1000 Pa或更 高的最大剪應力,或106 (Ι/s)或更大的壁剪切速率。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的最終分散糊漿的分散性。結果,D90 0.42微米。 將最終分散糊漿乾燥,加熱至500°C以除去粘合劑,隨後 測定比表面積。結果,比表面積比原來比表面積僅增加 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------^--------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明(46 8% 〇 k後用刮刀法將本實施例的分散糊漿製成片# 瓷坯料片。 ' 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶资述料片的表面粗縫 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 ’理論密度)作陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra 55 nm,密度 比1.00。 又 接著,使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶瓷電容器是用與實施例i相同的方法製得 的’因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至30%。 電容的溫度特性滿足X7R。 貪施例1 2 · (1) 將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施 例中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑和各乃重 量份的甲苯和乙醇混合成混合物; (2) 接著,在300 cc/min的流量下用衝擊力型高塵分散方法 在1300 kg/cm2的壓力下對如此形成的混合糊漿加工2次,得 到混合和粉碎的糊漿; (3) 隨後,取出該混合和粉碎的糊漿,用剪應力型高塵分 散方法以300 cc/min的流量在1300 kg/cm2的壓力下將該糊聚 加工10次,得到分散糊漿(初級分散糊漿)。 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/min 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工1〇次)能在該混合和粉 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I1I1III —--- 哀·-----II 訂 * 丨 1 — — — — — · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(47 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加麵pa或更 尚的最大剪應力,或106(1/s)或更大的壁剪切速率。 (4) 接著,向該初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 溶液是將ίο重量份丙婦酸樹脂粘合劑、14重量份D〇p增塑 劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪拌=溶 視隨後將該溶液在65°c在回流下加熱5小時而製得的。 (5) 隨後,用剪應力型高壓分散方法以3〇〇cc/min的流量在 1300 kg/cm的壓力下將形成的混合物再加工5次,得到用於 製U陶瓷坯料片的次級分散糊漿(最終分散糊漿)。 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/流 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工5次)能在該混合和粉 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加麵或更 高的最大剪應力,或106 (1/s)或更大的壁剪切速率。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的次級分散糊漿的分散性。結果,D9〇〇42微米。 將取終分散糊漿乾燥,加熱至5〇(rc以除去粘合劑,隨後 測定比表面積。結果,比表面積比原來僅比表面積增加 8%。 隨後用刮刀法將本實施例分散_漿製成片#,得到陶瓷 坯料片。 用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測知的密|與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶瓷坯料片的密度比。結果,Ra55nm,密度 比 1.00。 3 衣--------訂---I-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -50- 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----------— B7 ______ 五、發明說明(48 ) 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶瓷;電各器是用與實施例1相同的方法製得 的’因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至1 5%。 電容的溫度特性滿足X7R。 實施例Π (1) 將100重量份粒徑0.2微米的市售介電物質(在本實施例 中為鈦酸鋇陶瓷粉末)與2重量份陰離子分散劑和各35重量 份的甲苯和乙醇混合成混合糊漿; (2) 接著,在300 cc/min的流量下用衝擊力型高壓分散方法 在1300 kg/cm2的壓力下對如此形成的混合糊漿加工2次,得 到混合和粉碎的糊槳; (3) 隨後,取出該球磨機混合和粉碎得到的混合和粉碎的 糊漿,用剪應力型向壓分散方法以3〇〇 cc/mjn的流量在丨 kg/cm2的壓力下將該糊漿加工10次’得到分散糊漿(初級分 散糊漿); 用剪應力型高壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/min 的流量下在1300 kg/cm2的壓力下加工10次)能在該混合和粉 碎的糊漿通過預定的管道的過程中,向其施加丨〇〇〇 pa或更 高的最大剪應力,或1〇6 (Ι/s)或更大的壁剪切速率。 (4) 接著,向該初級分散糊漿中加入粘合劑溶液。粘合劑 溶液是將10重量份丙烯酸樹脂枯合劑、1.4重量份d〇P增塑 劑和各35重量份甲苯和乙醇作溶劑預先混合並攪拌成溶液, 隨後用剪應力型高壓分散方法以3〇〇 cc/min的流量在Π00 -51 - 本紙張尺度適用中-國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) --I------I--- 农--------訂--------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/4 仗>1 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(49 kg/cm2的壓力下將該溶液加工5次而製得的' (5)用4應力型鬲壓分散方法以3〇〇⑶^匕的流量在13〇〇 g/cm的壓力下將形成的混合物再加工$次,得到用於製造 陶瓷坯料片的次級分散糊漿(最終分散糊漿)。 用刀應力型鬲壓分散方法進行分散的條件(在3〇〇 cc/min 的、成量下在13〇0 kg/cm2的塵力下加工5次)能在該混合和粉 j的糊漿通過預$的管道的過程巾,向其施M〇〇〇pa或更 高的最大剪應力,或1〇6(1/s)或更大的壁剪切速率。 用Micro Track Co·,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置評價如此 製得的次級分散糊漿的分散性。結果,D9〇〇42微米。 ^最終分散糊漿乾燥’加熱至別代以除去枯合劑,隨後 測定比表面積。結果,比表面積僅比原來比表面積增加 8% 〇 · ' 隨後用刮刀法將本實施例分散糊聚製成片材 坯料片。 用原予力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論密度)作陶瓷坯料片的密度比。处 比㈣。 、-果,55邮,密度 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶資電容器。 由於單塊陶竞電容器是用與實施例1:同的方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的插述。 單塊陶资電容器的短路率測定結果是短路率低 電容的溫度特性滿足X7R。 · ° -52- 本紙張尺£"適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G χ 297公爱 I I -----I--I 衣--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、 發明說明(50 ) :f施例14 在與實施例9相同的條件下製得分 水·’但是使用$ 乙烯基縮丁醛作粘合劑,並且使用 製 氷 造陶倒片。 …的分散糊衆製 用Mi⑽Track C〇·,Ltd製造的粒徑分佈測量裳置評 施例製得的分散糊榮的分散性。結果,D9〇〇45微米:Λ 將最終分散糊漿乾燥,加熱至5〇代以除去枯合劑 測足比表面積。結果’比表面積僅比原來比表面積:加 8 % 〇 隨後用刮刀法將本實施例的分散糊裝製成片#,得 資:链料片。 、用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra) ’將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密: /理論密度)作陶资坯料片的密度比。結果,R“〇nm, 比1.00。 又 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶竞電容器是用與實施例1相同的方法製得 的’因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶资電容器的短路率測定結果是短路率低至3.〇 %。 電容的溫度特性滿足X7R。 比較你 在與實施例9相同的條件下製得分散糊漿’但是將實施 例9 - 14所使用的衝擊力型高壓分散方法改成使用砂磨機的 刀政方法’並且使用如此製得的分散糊漿製造陶瓷坯料 .I 、装--------訂---------線 Γ%先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 53-
X 297公釐) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(51 ) 片。 用 Micro Track Cr> τ , & 丄, _,Ltd製造的粒徑分佈測量裝置 較例製得的糊漿的八“处里 里衮置Μ本比 1刀散性。結果,D90 0_60微米。 將最終分散糊漿參^ 測定比表面積。::,加:至5〇°C以除去枯合劑,隨後 '、果,比表面積比原來比表 30%-。 領 a 刀口 隨後用刮刀法救+ & 將本實施例的分散糊漿製成片材,得 瓷坯料片。 .用原子力顯微鏡測定如此形成的m料片的表面粗糖 度()將^得的送、度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理-法度)作陶资拓料片的密度比。結果,&則麵,密 度比0.80。 接者,使用陶究起料片製得單塊陶资電容器。 由於單塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶瓷電容器的短路率的測定結果是短路率高達 50%。電容的溫度特性不滿足X7R。 比較例6 在與實施例9相同的條件下製得分散糊漿,但是在剪應 力型问壓分散方法中用50 kg/cm2的壓力代替1300 kg/cm2的壓 力對Μ糊聚進行分散’並且使用如此製得的分散糊漿製造 陶瓷坯料片。 用Micro Track Co.,Ltd製造的粒徑分体測量裝置評價本比 較例製得的糊漿的分散性。結果D9〇 〇 6〇微米。 -54- 本紙張尺度適財關家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) ---------II >衣--------訂-------丨•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 叶/ΗΟΌ丄 Α7 五、發明說明(52 ) ' ,將最,、刀政糊漿乾燥,加熱至500°C以除去粘合劑,隨後 測足比表面積。杜田 、 不,比表面積比原來比表面積增加7。/。。 隨後用刮刀法定+ & ,、 古和本實施例的分散糊漿製成片材,得到陶 瓷;达料片。 ,用原子力顯微鏡測定如此形成的陶瓷坯料片的表面粗糙 度(Ra)將測得的密度與理論密度之間的比值(測得的密度 /理論搶度)作陶瓷坧料片的密度比。結果,Ra 110 nm,密 度比0.8 0。 接著’使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。 由於單塊陶瓷電容器是用與實施例1相同的方法製得 的,因此避免重復而省去對該方法的描述。 單塊陶瓷電容器的短路率的測定結果是短路率高達45% 的。電容的溫度特性滿足X7R。 實施例9 -14和比較例5和6製得的分散糊漿(最終分散糊 漿)的分散性、製得的各種陶瓷坯料片在除去粘合劑後的比 表面積、表面粗糙度和密度比以及各種單塊陶瓷電容器的 短路率和電容溫度特性列於表2。 表2 -------------«.--------訂---------線 {請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 分散性 D%(微米) fb表面積 增加率(%) 片材的表面粗 链度(Ra(nm)) 片材的密度比(測 定密度/理論密度) 短路率 (%) 電容溫 實施例9 0.45 8 60 1.00 3.0 X7R 實施例10 0.45 8 60 1.00 3.0 X7R 實施例11 0.42 8 55 1.00 3.0 X7R 實施例12 0.42 8 55 1.00 1.5 X7R 實施例13 0.42 8 55 1.00 0.5 Y7P 實施例14 0.45 8 60 1.00 3.0 V7R 比較例5 0.60 30 110 0.80 50 R 比較例6 0.60 7 110 0.80 45 X7R 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 474861 A7 五、發明說明(53 ) 本發明不限於上述實施例,在本發明要點的範圍 ί陶免粉末和分散溶劑的類型、用於高壓分㈣ 了 裝置的結構、添加劑(如分散劑、增塑劑和抗靜 類型和用量進行各種變化和改進。 )的
實施例1 S ⑴首先以下列比例混合陶聽末、分散劑和溶劑: ⑷平均粒徑0.2微米的介電物質(含添加劑^陶 末):100重量份; (b) 陰離子分散劑:2重量份; (c) 溶劑:甲苯:35重量扮、乙醇:35重量份· (2) 向該混合原料中加入500重量份粒徑2 mm的氧化锆小 球’用球磨機將該混合物混合並粉碎5小時,得到初級陶 瓷糊漿; ’ (3) 另一方面’以下列比例混合粘合劑、增塑劑和溶劑並 攪拌之,隨後在500 kg/cm2的壓力下對其高壓分散加工$ 次,得到枯合劑溶劑: (a) 粘合劑(丙締酸樹脂粘合劑):1〇重量份; (b) 增塑劑(鄰苯二甲酸二辛酯(下面簡稱DOP)) : 1.4重量 份; (c) 溶劑:甲苯:100重量份、乙醇:100重量份; (4) 接著,將該粘合劑溶液加入初級陶瓷糊漿中,用球磨 機將該混合物混合分散16小時,得到陶瓷糊漿組合物。 用刮刀法將如此製成的陶瓷糊漿组合物製成片材,得到 陶瓷坯料片。 -56- 本紙張尺度適用申國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 窝hi· 本衣 頁i
I I 訂 * I I I 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 474861 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 五、發明說明(54 使用陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電#„ 形成内電極2,在陶瓷无杜 电合器,在陶瓷元件1 _ 1的兩端开彡+ . 3b,使其與交錯露出陶瓷元 _ /成—對外電極3a禾 1所示)。 、同端的内電極2相連(如匱 單塊陶瓷電容器是用與實施 單塊陶竞電容器的短路率士 D的万法製得的。 電容的溫度特性滿足X7R。、U是短路率低至13%。
實施例1 (S 用與實施例15相同的條件製得陶㈣槳組合物,伸是將 树脂枯合劑改成聚乙埽基墙丁整樹脂枯合劑。 使用如此製得的陶资糊衆组合物製得陶㈣片,用該 陶瓷;赵料片製得單塊陶爭雷空哭 尾门。所述陶瓷坯料片和單塊 陶,電容器均是用與實施例15㈣的方法製得的。 早塊陶瓷電容器的短料測定結果是短路率低至。 電容的溫度特性滿足X7R。 ° 實施例1 7 用與實施例15相同的條件製得陶瓷糊漿組合物,但是將一 分散劑、粘合劑和溶劑分別改成水溶性陰離子分散劑、水 溶性丙埽酸樹脂粘合劑和水。 使用如此製得的陶瓷糊漿組合物製得陶瓷坯科片,用該 陶资岛科片製得單塊陶瓷電容器。所述陶瓷坯料片和單塊 陶走電容器均是用與實施例丨5相同的方法製得的。 單塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至16%。 電容的溫度特性滿足X7r。 -57- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵〇 x 297公釐) ; 裝--------訂---------線— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(55 ) 實施例18 用與實施例15相同的條件製得陶資糊漿組合物,但是使 用經篩檢程式過遽後的枯合劑溶液,筛檢程式的孔徑〇」微 米或更小,其過遽精度(fiitrati〇n ――遽除_㈣。 使用如此製得的陶t糊漿組合物製得m料片,用該 陶資达料片製得單塊陶竞電容器。所述陶竞趣料片和單塊 陶瓷電容器均是用與實施例15相同的方法製得的。 早塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至6 %。 電容的溫度特性滿足X7r。 實施例19 用與實施例16相同的條件製得陶瓷糊漿組合物,但是高 壓分散的壓力1〇〇〇 kg/cm2 ’並且使用經孔徑〇」微米或更小 的篩檢程式過攄的過濾精度濾除99%的粘合劑溶液。 使用如此製得的陶瓷糊漿組合物製得陶瓷坯料片,用該 陶t:拓料片Μ得單塊陶资電容器。所述陶资链料片和單塊 陶瓷電容器均是用與實施例15相同的方法製得的。 單塊陶瓷電容器的短路率測定結果是短路率低至4 %。 電容的溫度特性滿足X7R。 比較例7 用與實施例15相同的條件製得陶瓷糊漿组合物,但是攪 拌並混合粘合劑時沒有使用高壓分散方法。 使用如此製得的陶瓷糊漿組合物製得陶瓷坯料片,用該 陶瓷坯料片製得單塊陶瓷電容器。所述陶瓷坯料片和單塊 陶資電容器均是用與實施例15相同的方法製得的。 -58- ^張尺度適財断^準(CNS)A4規格(21Q χ挪公爱)--_- ίι! — — — — — 一 I:氧11 — — 111 訂-- - - - ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __________B7__ 五、發明說明(56 ) " -- 單塊陶瓷電容器的短路率測定 崎千州疋結果是短路率高達49%。
電客的溫度特性滿足X7r。 i匕較例R 用與實施例16相同的條件製得陶咨 农讦丨史糊漿組合物,但是高 壓分散的壓力50 kg/cm2。 使用如此製得的陶瓷糊漿组人脉创 、 反™水、,見ΰ物製件陶瓷坯料片,用該 陶瓷在料片製得單塊陶瓷電容器 瓦电备备所述陶瓷坯料片和單塊 陶资電容器均是用與實施例15相同的方法製得的。 單塊m容器的短路率敎結果是短路率高達逃。 電容的溫度特性滿足X7R。 本發明不限於上述實施例,在本發明要點的範圍内,可 對陶瓷粉末和溶劑的類型、分备古法t k U , 刀砍万击和條件進行各種變化 ‘改進。 · 如上所述’在含有陶竞粉末、分散劑、枯合劑和溶劍的 本發明陶究糊裳組合物的製造方法中,將溶劑和粘合劑混 合成溶液,P遺後在l〇〇kg/cm2或更高的高壓下將該枯合劑分 散在溶劑中而預先製得的粘合劑溶液用作粘合劑。因此, 可有效地製得很少含有未溶粘合劑的陶瓷糊漿組合物。 由於高壓分散使粘合劑的粘度下降,有助於用小孔徑的 篩檢程式對粘合劑進行過濾,因此通過過濾粘合劑溶液能 有效除去不溶物質。因此,可製得確切地除去不溶物質的 陶瓷糊漿,從而有效地實施本發明。 本發明陶瓷糊漿组合物包括陶瓷粉末、分散劑、粘合劑 和溶劑’其中將溶劑和粘合劑混合成溶液,隨後用1〇〇 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) -----------I! 裝.-------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 474861 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(57 ) kgW或更高的高壓力將所述枯合劑分散在溶液中製得的 枯合劑溶液用作枯合劑。經高恩分散的枯合劑溶液中枯合 劑具有優1的落解度,因此可製得很少含有不溶枯合劑的 1瓷粕〜使用本發明陶瓷糊漿组合物,可有效地製得缺 陷較少的陶瓷坯料片。 由於冋壓分散降低了粘合劑的粘度,有助於用小孔徑篩 檢私式進行過遽,因此通過過遽枯合劑溶液能有效地除去 不/合物$。目此,通過過爐枯合劑⑧液能得到纟更少不溶 物質的陶瓷糊漿。 ^本發明適合用於製造薄陶㈣料片的陶资糊漿组合物, 匕包括平均粒技G.G1.1微米的H細粉,並能製得缺陷較少 '的陶瓷坯料片》 由於本發明陶瓷糊漿組合物很少含有不溶的粘合劑或基 本不含不溶的粘合劑’因此可用該陶瓷糊漿製成片材,得 到缺陷較少的高質量薄的陶资拓料片叫吏用該陶资述料 片可製得具有所需性能和高可靠性的高質量多層陶瓷電 子部件。 在製造薄的陶资坯料片(厚度= 微米)時,可確定地 製得高質量的陶Ή料片,該述料片適合製造多層陶竟電 子部件。 本發明多層陶竞電子部件的製造方法包括將多層本發明 万法製得的陶资述料片與賤金屬内電極疊合在一起,切割 «製該疊合物’隨後形成外電極。由毅用很少具有缺 陷的陶瓷坯料片,因此可有效地製得具有低短路率和高可 靠性的多層陶瓷電子部件。 -60- ------ 1!!--裝--------訂----I--1 · . (請先閱讀背面之注咅^事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中姻家標準(CNS)A4規格⑵G χ挪公楚)
Claims (1)
- ABCDf專利範圍修正本(9〇年9月) ' »« 申請專利範圍 一種用方;製造陶奋雪子却' 括: 邵件《陶资糊漿製造方法,包 混合粉碎H η Ω1 1料央沾a 77砰戈驟包括將平均粒徑 O.OHW的陶t粉末與分 /V ^ λ ^ 叫奶口在—起,以及使 月;1 g ,如磨球、球珠菩 粉碎陶瓷粉末,得彳π人 ' 4質型分散方法 仵到W 〇和粉碎的糊漿;以及 二:!Γ’所述高壓分散步驟包括在— =:壓下對混合和粉碎的《進行分散,得到分 =!!範圍第1項之陶究糊裝製造方法,其特徵在 一和粉碎是用介質型分散方法加入枯合劑進行 的。 種用於k陶資電子部件之陶竞糊衆製造方法,包 括: 此口私碎步驟’所述混合粉碎步驟包括將平均粒徑 O.OH微米的陶⑽與不含粘合劑的繼劑混合在 -起,並通過用分散介f,如磨球、球珠等,的介質裂 分散方法粉碎該陶瓷粉末,製得混合和粉碎的糊漿;以 及 同壓刀散步驟,所述高壓分散步驟包括將枯合劑加入 混合和粉坪的糊t中,並在1〇〇 kg/cm2或更高的高壓下 分散形成的混合物,得到分散糊漿。 種用於氣陶免電子部件之陶资糊聚製造 474861 A B c D 六、申請專利範圍 抟: . 混合和粉碎步驟,所述混合和粉碎步驟包括將平均粒 徑0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合 在一起,並通過用分散介質,如磨球、球珠等,的介質 . 型分散方法粉碎該陶瓷粉末,製得混合和粉碎的糊漿; 初級高壓分散步驟,所述初級高壓分散步驟包括在 100 kg/cm或更南的高壓下分散該混合和粉碎的糊聚, 得到初級分散的糊漿;以及 次級高壓分散·步驟,所述次級高壓分散步驟包括向所 述初級混合和粉碎的糊漿中加入粘合劑,並在 kg/cm2或更高的高壓下分散形成的混合物,得到次級分 散的糊漿’即最終分散的糊漿。 5 . —種用於製造陶瓷電子部件之陶瓷糊漿製造方法勹 括: 初級混合和粉碎步驟,所述初級混合和粉碎步驟包括 將平均粒徑0.01-1微米的陶瓷粉末與不表七 . 13拈合劑的分散 溶劑混合在一起,並通過用分散介質 A貝如磨球、球珠 等,的介質型分散方法粉碎該陶t粉末,製得初級混合 和粉碎的糊漿; 次級混合和粉碎步驟,所述次級混合和粉碎步驟包括 將粘合劑加入該初級混合和粉碎的糊嗜 Μ最T ’並通過用分 散介質,如磨球、球珠等,的介質、 、 散方法混合並粉 砰形成的混合物,製得次級混合和粉碎的糊漿以及 -2-ABCD 六、申請專利範圍 .高壓分散步驟,所述高爆八也土 , 门I刀散步驟包括在100 kg/cm2 或更高的高壓下分散該次級渴人^ . 次'把合和粉砰的糊漿,得到分 散的糊漿。 6 .如申請專利範圍第1 _ 5項中杯^ 任何一項之陶瓷糊漿製造方 法’其特徵在於將溶劑和粘合劑混合並攪拌,隨後在 100kg/cm2或更高的高壓下公4。, Λ 刀政琢粘合劑製得的粘合劑溶 液用作粘合劑。 7 ·如申請專利範圍第丨_ 5項中杯& 、 T任何—項 < 陶瓷糊漿製造方 法’其特徵在於將溶劑和枯合劑混合並搅拌成枯合劑混 合溶液,隨後在.10〇t回流下加熱該枯合劑混合溶液 製得的粘合劑溶液用作粘合劑。 8·如申請專利襲第Μ項中任何—項之料糊漿製造方 法’其特徵在於所述分散_,即最終分散糊漿,的枯 度 0.01-0.1 Pas。 9·如申請專利範圍第"項中任何-項之嶋衆製造方 法’其特徵在於所述介質型分散方法使用球磨機或球珠 磨機。 10. —種㈣片之製造方法,其包括在預定的基片上將申請 專利範圍第"項中任何一項之方法製得的陶资糊漿形 成片材,得到厚度0.1-10微米的陶㈣料片。 π.-種多繼電子部件之製造方法,包括將申請專利範 圍矛1-9中任何一項之方法製得的陶资糊榮形成陶资杯 料片,將多繼堪料片與賤金屬内電極疊合在—起: 本紙張尺度家科(CNS) A4祕 3- 六、申請專利範圍 切割並燒製疊合物,隨後形成外電極。 12.—種陶瓷糊漿之製造方法’包括使含有平均粒徑o.wa 微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混合糊漿在高壓下以一定 流量通過預定的管道,所述流量能對陶瓷粉末施加1〇〇0 Pa或更高的最大剪應力,以便將陶瓷粉末分散在混合糊 漿中。 13· —種陶瓷糊漿之製造方法’包括使含有平均粒徑〇 .〇p J 微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混合糊漿在在高歷下在璧 剪切速率1〇6 (1/S)或更高的條件下通過預定的管道,以 將陶瓷粉末分散在混合糊漿中。 14.如申請專利範圍第12或13項之陶瓷糊漿製造方法,其特 徵在於在1〇〇 kg/cm2或更高的壓力下使混合陶瓷糊漿通 過所述管道。 15·如申請專利範圍第12或13項之陶瓷糊漿製造方法,其特 徵在於管道的長度與特性直徑之比,即長度/特性直 徑,Rl/d位於下列範圍: 30< Rl/d <!〇〇〇 , 根據與軸向垂直的橫截面形狀,所述特性直徑表示: (a) 矩形橫截面的短邊長度; (b) 圓形的直徑; (c) 橢圓形的短袖直徑;和 (d) 其他橫截面形狀中的流體平均深度,該量=4 χ管 道橫截面積/總濕潤長度。 4- 本纸張尺度適用中g @轉準(CNS:)域格(21^^-16·如中請專利範圍第12或13項之陶资糊聚製造方法 徵在於所述管道具有預定長度的基本直的部分,在並 游和下游不存在彎曲角觸。或更小的彎曲部分,或者曲 率半徑3 mm或更小的彎曲部分。 ^種陶_科片之製造方法,纟包括在财的基片上將 榷利要求m6中任何一項所述方法製得的陶资糊裝成 形成片材,得到厚度0.1-10微米的陶瓷坯料片。 18. -種多層陶资電子部件之製造方法,其包括將權利要求 12 16中任何”項所述方法製得的陶瓷糊漿形成陶瓷坯 料片將夕層陶瓷坯料片與賤金屬内電極疊合在一起, 切割並燒製疊合物,隨後形成外電極。 19. 一種用於製造陶瓷電子部件之陶瓷糊漿製造方法,其包 括: 使用衝擊力型高壓分散方法的混合粉碎步驟,所述混 合粉碎步驟包括在100 kg/cm2的壓力下噴射平均粒徑 0.01-1微米的陶瓷粉末和分散溶劑的混合物,使混合物 和硬材料製成的硬壁以100 m/s或更高的速率發生碰 才里’使陶瓷粉末粉碎成所需的狀態並且分散得到混合和 粉碎的糊漿;以及 使用剪應力型高壓分散方法的分散步驟,所述分散步 驟包括在100 kg/cm2或更高的高壓下在一定流量下使所 述混合和粉碎的糊漿通過預定的管道,所述流量能向陶 资粉末施加1〇00 Pa或更高的最大剪應力或者1〇6 (1/s)或 -5-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(21〇χ297公着) D8 六、申請專利範園 更1¾的壁剪切速率。 種用於t造陶资電子部件之陶资糊衆製造方法,其包 括: 人使用衝擊力型高签分散方法的混合粉碎步驟,所述混 私碎步驟包括在100 kg/cm2的壓力下從多個對置的喷 中噴射平均粒杈〇 〇M微米的陶瓷粉末和分散溶劑的 匕口物使陶資粉末和分散溶劑〃 5〇 _或更高的速率 ^互發生碰撞m粉末粉碎成所需的狀態並且分散 得到混合和粉碎-的糊漿;以及 使用刀應力型向壓分散方法的分散步驟’所述分散步 驟包括在100 kg/cm2或更高的高壓下在一定流量下使所 述混合和粉碎的糊漿通過預定的管道,所述流量能向陶 瓷粉末施加1000 Pa或更高的最大剪力或者1〇6 (1/s)或更 南的壁煎切速率。 21. 如申請專利範圍第19或2〇項之陶瓷糊漿製造方法,其特 徵在於可將粘合劑加入混合物中用衝擊力型高壓分散方 法來貫施混合和粉碎。 22. 如申請專利範圍第19或20項之陶瓷糊漿製造方法,其包 括: 混合粉碎步驟,所述混合粉碎步騾包括將平均粒徑 0.01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合在 一起’用衝擊力型高壓分散方法粉碎該陶瓷粉末,得到 混合和粉碎的糊漿;和 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)/刀散步驟’所述分散步禪包括向所述混合和粉碎的糊 桌中加入粘合劑’用剪應力型高壓分散方法分散形成的 混合物。 Μ.如申請專利範圍第19或2〇項陶瓷糊漿製造方法,其包 括: 混合粉碎步驟,所述混合粉碎步驟包括將平均粒徑 0-01-1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑混合2 一起,用衝擊力型高壓分散方法粉碎該陶瓷粉末,得到 混合和粉碎的糊.漿; 初級分散步驟,所述初級分散步驟包括用剪應力型高 壓分散方法分散該混合和粉碎的糊漿,得到初級分散糊 漿;和 次級分散步驟,所述次級分散步驟包括向初級分散糊 漿中加入粘合劑,用剪應力型高壓分散方法分散形成的 混合物’得到次級分散糊漿(最終分散糊衆)。 24.如申請專利範圍第19或2〇項之所述的陶瓷糊漿製造方 法,其包括: 初級混合粉碎步驟,所述初級混合粉碎步驟包括將平 均粒徑0 · 01 -1微米的陶瓷粉末與不含粘合劑的分散溶劑 混合在一起,用衝擊力型高壓分散方法粉碎該陶瓷1 末’得到初級混合和粉碎的糊漿; 次級混合分散步驟,所述次級混合和粉碎步驟包括向 初級混合和粉碎糊漿中加入粘合劑,並用衝擊力型高壓 -7- 1本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公i ~ 474861 A8 B8 C8 I----------- DS 穴、申清專利範圍 分散方法混合和粉碎形成的混合物,得到次級混合和粉 碎的糊漿;和 分散步驟’所述分散步驟包括用剪應力型高壓分散方 法分散次級混合和粉碎的糊漿,得到分散糊漿。 25. 如申請專利範圍第19或2 〇項之陶瓷糊漿製造方法,其特 徵在於將滚劑和粘合劑混合並攪拌,隨後用剪應力型高 壓分散方法分散形成的混合物製得的粘合劑溶液用作粘 合劑,所述分散方法包括使混合物在100 kg/cm2或更高 的壓力下在一定流量下通過預定的管道,所述流量能施 加1000 Pa或更高的最大剪應力,或者1〇6 (1/s)或更高的 壁剪切速率。 26. 如申請專利範園第19或2〇項之陶瓷糊漿製造方法,其特 徵在於將溶劑和枯合船昆合並檀拌成枯合劑;昆合溶液, P退後在40-l〇〇t回流下加熱該粘合劑混合溶液製得的粘 合劑溶液用作粘合劑。 27. 如申料利範圍第19或2 Q項之陶t糊漿製造方法,其特 徵在於分散糊漿,即最終分散糊聚,的枯度咖心 Pas。 28. -種达料片之製造方法,其包括在預定的基片上將申請 專利範圍第工9 - 2 7項中任何一項方法製得的陶竞糊㈣ 成片材,得到厚度〇1_1〇微米的陶瓷趣料片。 29. -種多層陶资電子部件之製造方法,其包括使用申 利範圍第19-27項中任何一項方法劁搵 月 只万忐氬仵的陶瓷糊漿製成陶 -8 - I紙ft尺度適用中g國家標準(⑼日)A4規格(2i〇x297公董) -----— ___ 474861 申請專利範圍 .瓷起科片’將多層陶瓷駐料片 起,切剑光植制晶A 1 ^屬内電極豎合在一 」並U璺合物,隨後形成外電極。 30. —種含有陶瓷粉末、分散 . ’ D背】和溶劑之陶資糊f 組合物製造方法,其包括: 无糊漿 以預定的比例將至少 (a) 陶瓷粉末; (b) 分散劑;和 (C)由枯合劑和溶劑混合成的粘合劑溶液 混合在一起,.形成溶液,在⑽W或更高的高壓 下將枯合劑分散在溶液中,隨後分散形成的混合物。 31. 如申請專利範圍第3〇項之陶资糊漿組合物製造方法,其 特徵在於將通過溶劑和粘合劑混合成溶液,在100 kg/cm2或更高的高壓下將枯合劑分散在溶液中,隨後過 滤该溶液製得的粘合劑溶液作粘合劑。 1-種嶋漿組合物’它包括嶋末、分散劑、枯合 劑和溶劑,其中將通過溶劑和枯合劑混合成溶液’在 100 kg/cm2或更高的高壓下將粘合劑分散在溶液中製得 的粘合劑溶液作粘合劑。 33. 如申請專利範圍第32項之陶瓷糊漿組合物,其特徵在於 將通過將溶劑和粘合劑混合在一起形成溶液,在ι〇〇 kg/cm2或更高的高壓下將粘合劑分散在溶劑中,隨後過 滅該ί谷液製得的枯合劑溶液作枯合劑。 34. 如申請專利範圍第32或33項之陶瓷糊漿组合物,其.特徵 -9- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公董)在於所述陶瓷粉末的平均粒徑 35·—種陶夺奸虹 、 微米。 裡罔瓮坯枓片之製造方法,其包 申請專利範圍第32_34項中任何、—\在預定的基片上將 成形成片材。 頁之陶瓷糊漿组合物 36. 如申請專利範圍第35項陶竞趣料 在於陶资订抖6 AA后ώ &造方法’其特徵 万、阄纪坯科片的厚度0.1-10微米。 37. —種多層陶瓷電之 ^ + 讦又1坆万法,其包括將多層用權 利要求35或36所述方法製得的較起料片與賤金屬内電 極$合在-起.,.切職燒製疊合物,隨後在其上面形成 外電極。 -10- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)
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