一种高压贴片陶瓷电容及其制作方法与流程

本发明涉及电容领域技术，尤其涉及一种高压贴片陶瓷电容及其制作方法。

背景技术：

贴片电容又叫多层片式陶瓷电容器，是目前用量比较大的常用元件，这种电容器是由多层内电极片和介质层交替叠加并烧结形成的，是一种层叠电容器，这种电容器的介质层材料通常为陶瓷，并在介质层材料中通过多层内电极片连接两端电极，具有体积小、耐压高的优点，并且在某些领域能取代传统的铝电解电容器及钽电解电容器。

然而，在现有贴片电容产品的电极层印刷工艺中，其加工使用的固定网版会导致电容的耐高压性能降低，进一步的印刷电极的四角边缘是直角形状，如此设计也导致产品的耐高压性能降低，这使得生产出来的产品不能适应一定的高压环境，容易出现故障与损坏；

进一步的，现有贴片电容因产品生坯中的有机物含量较高，在预烧过程中也不能将其全部分解排出，导致在后续的高温烧结中产生剧烈的物理化学反应，另外陶瓷粉的粒径分布不均匀使陶瓷体在高温烧结时产生强度不同收缩应力，从而导致陶瓷体的盖子、侧面或顶端开裂。这些缺陷也会导致产品的耐高压性能降低甚至报废。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种高压贴片陶瓷电容的制作方法，其能有效解决现有贴片电容耐高压性能低且其陶瓷体部分容易开裂的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高压贴片陶瓷电容的制作方法，包括如下步骤：

s1：将介电原材料研磨至粉末状后与添加剂混合得到浆料，将所述浆料制成具有一定厚度的薄带，获得基层；

s2：将电极材料涂覆在浮动网版上，将浮动网版上涂覆的电极材料印刷在所述基层上，获得印刷有电极的电极层；

s3：将所述电极层进行多层叠压、水压和切割，获得电容坯体；

s4：对步骤s3获得的电容坯体进行排胶，焙烧，封端，烧端，形成初步电容；

s5：对步骤s4获得的初步电容进行电镀，获得成品电容。

上述技术方案中进一步的，所述步骤s1中，将介电原材料加入球磨机和/或研磨机中进行粉碎研磨，获得粉末物，

进一步的，所述粉末物的粒径范围为0.40um～0.60um。

进一步的，所述步骤s1中，所述添加剂包括黏结剂，所述黏结剂在所述介电原材料中的重量百分比为8％～15％。

进一步的，所述黏结剂在所述介电原材料中的重量百分比为9.5％。

进一步的，所述步骤s2中，所述浮动网版上具有一个或多个电极模板，所述电极模板分布在所述浮动网版的表面，所述电极模板包括矩形，所述矩形的四角为倒圆角；

进一步的，所述电极模板上涂覆有所述电极材料，将所述电极模板上的所述电极材料印刷在所述基层上，在所述基层上形成电极，基层上的电极的形状与所述电极模板的形状一致；

进一步的，所述电极材料包括银、镍、铜及其他合金。

进一步的，所述步骤s3中，所述电容坯体为四方柱体，所述四方柱体由若干层电极层叠压而成，

进一步的，所述若干层电极层包括：电极层1、电极层2、电极层3……电极层2n-1和/或电极层2n，其中n为任意正整数；

进一步的，所述电极层1至电极层2n上的电极交错分布，在所述电容坯体的高度方向上各层电极相互搭接，形成层层电极串联结构。

进一步的，所述电极层1、电极层3、电极层5……电极层2n-1上的电极的分布位置相同；

进一步的，所述电极2、电极4、电极6……电极层2n上的电极的分布位置相同；

进一步的，所述电极层1和电极层2上的电极的分布位置不同，所述电极层1和电极层2上的电极错位设置，

进一步的，所述电极层1上的电极部分搭接于所述电极层2上的电极。

进一步的，所述步骤s4中，所述焙烧是对所述电容坯体进行高温烧结，烧结温度为1200℃～1300℃，获得内应力分布均匀的初步电容。

进一步的，所述步骤s5中，所述电镀是对所述初步电容的表面镀金属层，所述电镀的金属层包括镀铜层、镀镍层和镀锡层。

本发明还提供一种高压贴片陶瓷电容，所述高压贴片陶瓷电容由上述技术方案所述的加工方法制得，

进一步的，所述高压贴片陶瓷电容包括叠压的若干层电极层，每一个所述电极层包括基层和分布在所述基层上的若干电极，所述电极具有圆角，所述圆角位于所述电极的四角边缘，

所述若干层电极层形成电容坯体，所述电极沿所述电容坯体的高度方向在所述电容坯体内部依次串联，形成分压结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的高压贴片陶瓷电容的制作方法中用浮动网版代替了现有技术中的固定网版，如此设计可以在产品内部形成电容的串联，从而可以实现分压的效应，提高产品的耐高压性能；

2.本发明所述的高压贴片陶瓷电容中，其电极层上电极的形状由原来的四角边缘均为直角改变为四角边缘均为圆角，使用圆角可以避免电荷在电极层直角部分的尖端放电效应，从而减少对产品造成损伤，进一步提高了产品的耐高压性能；

3.应用本发明所述的高压贴片陶瓷电容的制作方法制得的贴片电容，其由于加工过程中研磨设备精密，电介质(包括陶瓷)粉末的粒径大小分布更加均匀集中，在高温烧结阶段陶瓷体内部的收缩应力均匀分布，使得陶瓷体具有良好的硬度和强度，不易开裂；

4.本发明所述的高压贴片陶瓷电容的制作方法在不影响产品生坯质量的前提下，合理降低原材料中有机物含量，可以减小后续在高温烧结过程中产生的物理化学变化的反应激烈程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是现有技术中应用固定网版制作出的电容的纵剖结构效果图，其中a是各层电极串联接触的有效长度；

图2是本发明应用浮动网版制作出的电容的纵剖结构效果图，其中b1和b2均为各层电极串联接触的有效长度；

图3是本发明所述电极层上一种电极分布的平面示意效果图；

图4是本发明制作出的电容的三维结构效果图。

其中：01-电极；02-电极；04-电极层；05-电容坯体；06-陶瓷体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，贴片电容产品的电极层印刷工艺中使用的固定网版会导致电容的耐高压性能降低，如图1现有技术中应用固定网版制作出的电容的纵剖结构效果图所示，各层电极01相互层压，层层之间电极01相连，是较为单一的电极串联结构，进一步的印刷电极的四角边缘是直角形状，如此设计容易发生直角边缘的尖端放电效应，导致产品的耐高压性能降低，这使得生产出来的产品不能适应一定的高压环境，容易出现故障与损坏；

进一步的，现有贴片电容因产品生坯中的有机物含量较高，在预烧过程中也不能将其全部分解排出，导致在后续的高温烧结中产生剧烈的物理化学反应，另外陶瓷粉的粒径分布不均匀使陶瓷体在高温烧结时产生强度不同收缩应力，从而导致陶瓷体的盖子、侧面或顶端开裂。这些缺陷也会导致产品的耐高压性能降低甚至报废。

下面结合实施例及附图进一步说明本发明要旨：

实施例：

请参见图2-4：图2是本发明应用浮动网版制作出的电容的纵剖结构效果图，其中b1和b2均为各层电极串联接触的有效长度；图3是本发明所述电极层上一种电极分布的平面示意效果图；图4是本发明制作出的电容的三维结构效果图。

为了解决上述问题，本发明提出了一种新的技术方案:

一种高压贴片陶瓷电容的制作方法，包括如下步骤：

s1：将介电原材料研磨至粉末状后与添加剂混合得到浆料，将所述浆料制成具有一定厚度的薄带，获得基层；

s2：将电极材料涂覆在浮动网版上，将浮动网版上涂覆的电极材料印刷在所述基层上，获得印刷有电极的电极层；

s3：将所述电极层进行多层叠压、水压和切割，获得电容坯体；

s4：对步骤s3获得的电容坯体进行排胶，焙烧，封端，烧端，形成初步电容；

s5：对步骤s4获得的初步电容进行电镀，获得成品电容。

进一步的，所述步骤s1中，将介电原材料加入球磨机和/或研磨机中进行粉碎研磨，获得粉末物，

进一步的，所述粉末物的粒径范围为0.40um～0.60um。

进一步的，所述步骤s1中，所述添加剂包括黏结剂，所述黏结剂在所述介电原材料中的重量百分比为8％～15％。

进一步的，所述黏结剂在所述介电原材料中的重量百分比为9.5％。

进一步的，所述步骤s2中，所述浮动网版上具有一个或多个电极模板，所述电极模板分布在所述浮动网版的表面，所述电极模板包括矩形，所述矩形的四角为倒圆角；

进一步的，所述电极模板上涂覆有所述电极材料，将所述电极模板上的所述电极材料印刷在所述基层上，在所述基层上形成电极，基层上的电极的形状与所述电极模板的形状一致；

进一步的，所述电极材料包括银、镍、铜及其他合金。

请继续参见图2，所述步骤s3中，所述电容坯体05为四方柱体，所述四方柱体由若干层电极层04叠压而成，

进一步的，所述若干层电极层04包括：电极层1、电极层2、电极层3……电极层2n-1和/或电极层2n，其中n为任意正整数；

进一步的，所述电极层1至电极层2n上的电极交错分布，在所述电容坯体的高度方向上各层电极相互搭接，形成层层电极串联结构。

进一步的，所述电极层1、电极层3、电极层5……电极层2n-1上的电极的分布位置相同；

进一步的，所述电极2、电极4、电极6……电极层2n上的电极的分布位置相同；

进一步的，所述电极层1和电极层2上的电极的分布位置不同，所述电极层1和电极层2上的电极错位设置，

进一步的，所述电极层1上的电极部分搭接于所述电极层2上的电极，如图2所示，其中b1和b2均为各层电极串联接触的有效长度。

进一步的，所述步骤s4中，所述焙烧是对所述电容坯体05进行高温烧结，烧结温度为1200℃～1300℃，获得内应力分布均匀的初步电容。

进一步的，所述步骤s5中，所述电镀是对所述初步电容的表面镀金属层，所述电镀的金属层包括镀铜层、镀镍层和镀锡层。

本发明还提供一种高压贴片陶瓷电容，所述高压贴片陶瓷电容由上述技术方案所述的加工方法制得，请参见图4本发明制作出的电容的三维结构效果图，

所述高压贴片陶瓷电容包括叠压的若干层电极层04，每一个所述电极层04包括基层和分布在所述基层上的若干电极02，所述电极02具有圆角，所述圆角位于所述电极02的四角边缘，

所述若干层电极层04形成电容坯体05，所述电极02沿所述电容坯体05的高度方向在所述电容坯体05内部依次串联，形成分压结构。

本发明所述的高压贴片陶瓷电容及其制作方法，用浮动网版代替了现有技术中的固定网版，如此设计可以在产品内部形成电容的串联，从而可以实现分压的效应，提高产品的耐高压性能；

本发明所述的高压贴片陶瓷电容中，其电极层上电极的形状由原来的四角边缘均为直角改变为四角边缘均为圆角，使用圆角可以避免电荷在电极层直角部分的尖端放电效应，从而减少对产品造成损伤，进一步提高了产品的耐高压性能；

本发明所述的高压贴片陶瓷电容的制作方法在不影响产品生坯质量的前提下，合理降低原材料中有机物含量，可以减小后续在高温烧结过程中产生的物理化学变化的反应激烈程度；

应用本发明所述的高压贴片陶瓷电容的制作方法制得的贴片电容，其由于加工过程中研磨设备精密，电介质(包括陶瓷)粉末的粒径大小分布更加均匀集中，在高温烧结阶段陶瓷体内部的收缩应力均匀分布，改善了陶瓷体自发的或是在外力条件下发生应力变化过大造成产品的陶瓷体开裂的问题，使得陶瓷体具有良好的硬度和强度，不易开裂，本发明制得的产品的耐高压范围相比现有技术从1500v-1700v提高到了2000v以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。