一種射頻微波疊層陶瓷電容器的制造方法
【專利摘要】一種射頻微波疊層陶瓷電容器，包括陶瓷體、內(nèi)電極和外電極，陶瓷體的兩端為外電極，內(nèi)電極位于兩端的外電極之間，陶瓷電容器的內(nèi)電極為銀，外電極中由內(nèi)向外依次渡有銀層、鎳層和金層；陶瓷電容器的內(nèi)電極為疊層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)電極的排列方向與外電極垂直。本實(shí)用新型提供了一種低ESR，高Q值，低燒結(jié)溫度、低制造成本和環(huán)保的陶瓷電容器制備方法和產(chǎn)品。瓷粉、粘合劑、分散劑、消泡劑、增塑劑和混合溶劑按一定比例配料混合成的瓷漿能與內(nèi)電極銀進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)成形，且整個(gè)燒結(jié)過程中陶瓷體與內(nèi)電極銀的熱膨脹系數(shù)相近，能確保燒結(jié)后的產(chǎn)品不會(huì)開裂。
【專利說明】
一種射頻微波疊層陶瓷電容器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種陶瓷電容器，具體涉及一種射頻微波陶瓷電容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 射頻微波疊層陶瓷電容器在高頻領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，是應(yīng)用在微波頻段的電 子機(jī)器中的重要基礎(chǔ)元件之一，對(duì)現(xiàn)代武器裝備中的通訊、導(dǎo)航、雷達(dá)、電子對(duì)抗等所有電 子設(shè)備的小型化、輕量化、集成化和高可靠性的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。同時(shí)在便攜式移 動(dòng)電話、汽車電話、微波基地站、無繩電話、電視衛(wèi)星接收器等方面正發(fā)揮著越來越大的作 用。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)外射頻微波疊層陶瓷電容器主要采高溫1250-1350°c或中溫1000-1200 °c燒結(jié)，使用含鈀金屬量較高的銀鈀合金為內(nèi)電極，材料和燒結(jié)成本很高。另外，在電容器 結(jié)構(gòu)上采用電極橫向排列的方式，ESR較大，不能在電路中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)。
[0004] 由于目前的陶瓷體的燒結(jié)需要很高的溫度，因此需要將耐高溫的鈀金屬或銀鈀合 金作為內(nèi)電極，而高溫?zé)Y(jié)需要消耗的能源大，且內(nèi)電極需要用到貴金屬鈀，因此內(nèi)電極的 成本也高。
[0005] 如果采用銀作為內(nèi)電極進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)，則需要配料后的瓷漿也能低溫?zé)Y(jié)成形， 且需要陶瓷體的熱膨脹系數(shù)與內(nèi)電極銀的熱膨脹系數(shù)相近，以確保在整個(gè)燒結(jié)過程中不會(huì) 出現(xiàn)開裂。因此能否采用銀作為內(nèi)電極進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)，關(guān)鍵在:用于燒結(jié)陶瓷體的配料以及 配料的比例。
[0006] 通過國(guó)內(nèi)檢索發(fā)現(xiàn)以下專利與本發(fā)明有相似之處：
[0007] 申請(qǐng)?zhí)枮?01310487950.7,名稱為"微波陶瓷材料、多層陶瓷電容器及制備該電容 器的方法"此發(fā)明涉及電容器領(lǐng)域，提供一種微波陶瓷材料，采用該微波陶瓷材料制作的多 層陶瓷電容器，以及該電容器的制備方法，所述的陶瓷包括預(yù)燒粉體A和B，A與B的摩爾比為 0.95~0.05 ;其中：4的配方按質(zhì)量比計(jì)為：0&0)325~40;制20320~40 ;1^0230~40;8配方 按質(zhì)量比計(jì)為:Mg(⑶3)4 · Mg(0H)2 · 5H2070~80;Zn01~5;Ti0215~25;所述的電容器中 的介質(zhì)層采用該微波陶瓷材料制作而成；通過優(yōu)化微波陶瓷材料的配方，使陶瓷材料在 800-1000°C下與Ag/Pd進(jìn)行燒結(jié)，使用溫度范圍為-55~125°C，介電常數(shù)ε = 15~20;介電損 耗taM < 5 X 10-4，絕緣電阻IR 2 IOG，直流擊穿電壓2 IOkV/mm，溫度系數(shù)(0 ± 30)ppm/°C。
[0008] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410068730.5,名稱為"寬工作溫度范圍的多層陶瓷電容器介質(zhì)的制 備方法"的發(fā)明公開了一種高頻高Q值的片式多層陶瓷電容器，它由瓷漿制備、介質(zhì)膜片制 作、疊印、坯塊干燥、層壓、切割、排膠、燒成、倒角、封端、燒端、電鍍等工序制備而來，所述的 疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層工序中，內(nèi)電極材料是鎳Ni，所述的封端工序中，端電極材料是銅Cu， 在瓷漿制備中，所用的瓷料是鋯鈦鍶鈣Ca-Sr-Ti-Zr系瓷料，鋯鈦鍶鈣Ca-Sr-Ti-Zr系瓷料 平均粒顆度是0.3~0.5μηι的球形體或似球形體;述疊印內(nèi)電極和介質(zhì)層時(shí)，內(nèi)電極是采用 倒裝疊印排列，制作的片式多層陶瓷電容器具有優(yōu)越的高頻高Q電氣性能，且可大大的降低 生產(chǎn)成本。
[0009]上述發(fā)明中雖然都是涉及到陶瓷電容器的專利，但是其內(nèi)電極的結(jié)構(gòu)單一，外電 極也只有一層，因此難以在降低ESR，提高Q值、耐電壓性能和容量上進(jìn)一步的改善，所以怎 樣在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)降低ESR，提高Q值、耐電壓性能和容量，還需進(jìn)一步研究。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)目前的陶瓷電容器在ESR、Q值、燒結(jié)溫度、 制造成本以及工序中采用環(huán)保配料等方面難以做到兼顧，而提供一種低ESR，高Q值，低燒結(jié) 溫度、低制造成本和工序環(huán)保的陶瓷電容器制備方法和產(chǎn)品。
[0011] 針以上述問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是:一種射頻微波疊層陶瓷電容器，包 括陶瓷體、內(nèi)電極和外電極，陶瓷體的兩端為外電極，內(nèi)電極位于兩端的外電極之間，陶瓷 電容器的內(nèi)電極為銀，外電極中由內(nèi)向外依次渡有銀層、鎳層和金層;陶瓷電容器的內(nèi)電極 為疊層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)電極的排列方向與外電極垂直。
[0012] 進(jìn)一步地，陶瓷電容器的疊層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極為豎向的單層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間 采用不錯(cuò)位排列。
[0013] 進(jìn)一步地，陶瓷電容器的疊層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極為豎向的雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間 采用不錯(cuò)位排列。
[0014] 進(jìn)一步地，陶瓷電容器的疊層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極為豎向的單層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間 采用相對(duì)的排列。
[0015] 進(jìn)一步地，陶瓷電容器的疊層結(jié)構(gòu)為:兩側(cè)的內(nèi)電極采用單層相對(duì)排列，中間的內(nèi) 電極采用雙層不錯(cuò)位排列。
[0016] 進(jìn)一步地，陶瓷電容器的長(zhǎng)為0.6mm-3.2mm，寬為0.3mm_2.5mm，高為2mm-5mm。
[0017] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0018] 1.讓瓷粉、粘合劑、分散劑、消泡劑、增塑劑和混合溶劑按一定比例配料混合成的 瓷漿能與內(nèi)電極銀進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)成形，且整個(gè)燒結(jié)過程中陶瓷體與內(nèi)電極銀的熱膨脹系數(shù) 相近，能確保燒結(jié)后的產(chǎn)品不會(huì)開裂。
[0019] 2.內(nèi)電極的排列方向?yàn)榕c外電極垂直的豎向，使得本發(fā)明具有低ESR和高Q值，且 內(nèi)電極采用銀，外電極的最外層為金，進(jìn)一步降低了 ESR。
[0020] 3.內(nèi)電極僅采用銀，不要用到貴金屬鈀，在降低陶瓷電容器的材料成本的同時(shí)，還 降低了燒結(jié)的溫度，從而降低了燒結(jié)的成本。
[0021] 4.混合溶劑中采用醋酸正丁酯來取代甲苯，且鍍金時(shí)采用無氰化物電鍍的方式， 使得本發(fā)明的工序中安全環(huán)保。
[0022] 5.內(nèi)電極的疊層排列方式靈活多變，使得單個(gè)的陶瓷電容器能具有多種不同耐壓 性能、容量、ESR和高Q等特性，從而使得陶瓷電容器能適用于更多的領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例一的縱向剖視示意圖；
[0024]圖2為實(shí)施例二的縱向剖視示意圖；
[0025]圖3為實(shí)施例三的縱向剖視示意圖；
[0026]圖4為實(shí)施例四的縱向剖視示意圖；
[0027] 圖5為實(shí)施例五的縱向剖視示意圖；
[0028] 圖中：1金層，2鎳層，3銀層，4陶瓷體，5內(nèi)電極。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做一步的描述：
[0030] 實(shí)施例一
[0031] 如圖1所示，陶瓷電容器的兩端為金屬的外電極，中間為陶瓷體4,片狀的內(nèi)電極5 為銀，且內(nèi)電極5嵌在陶瓷體4中。外電極分三層：內(nèi)層是銀層3、外層為金層1，中間為鎳層2。 內(nèi)電極5沿豎向排列，外電極的三層都是橫向的，內(nèi)電極5的排列方向與外電極垂直。內(nèi)電極 5為豎向的雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間采用不錯(cuò)位排列。
[0032] 其中將內(nèi)電極5的排列方向與外電極垂直能減小陶瓷電容器的ESR和提高Q值，采 用銀作為內(nèi)電極5,金作為外電極的最外層能進(jìn)一步降低ESR。銀作為內(nèi)電極5,相對(duì)于目前 的銀鈀合金作為內(nèi)電極5能降低成本，而相對(duì)于目前的用鎳作為內(nèi)電極5,銀不易被氧化。
[0033] 另外，由于銀的熔點(diǎn)較低，因此銀作為內(nèi)電極5時(shí)，在燒結(jié)的溫度不能太高的前提 下，一方面要求能很好的將瓷漿燒結(jié)成形，另一方面要求在整個(gè)燒結(jié)的過程中陶瓷體4的熱 膨脹系數(shù)能與內(nèi)電極5銀的熱膨脹系數(shù)相近，以確保燒結(jié)后的產(chǎn)品不會(huì)開裂。
[0034] 本實(shí)施例中射頻微波疊層陶瓷電容器的基本參數(shù)如表1和表2所示：
[0035] 表1:射頻微波疊層陶瓷電容器基本參數(shù)
[0039] 實(shí)施例二
[0040] 如圖2所示，與實(shí)施例一的不同之處在于：內(nèi)電極5是單層的方式排列。與實(shí)施例一 相比其優(yōu)點(diǎn)是:成本低。適用于對(duì)ESR要求不很高的工況中。
[0041 ] 實(shí)施例三
[0042] 如圖3所示，與實(shí)施例一的不同之處在于:雙層的內(nèi)電極5在豎向方向分的段數(shù)為4 段。由于其在豎向方向分的段數(shù)比實(shí)施例一多出一段，因此其耐電壓性能更好。
[0043] 實(shí)施例四
[0044] 如圖4所示，與實(shí)施例一的不同之處在于：內(nèi)電極5為豎向的單層方式排列，且每層 之間采用相對(duì)的排列。所述相對(duì)的排列是指:上方的每一層內(nèi)電極5在下方都有一層與其在 同一豎線方向的內(nèi)電極5。而且，本實(shí)施例中的每層內(nèi)電極5都進(jìn)行了加厚，與實(shí)施例一相比 其優(yōu)點(diǎn)是:適用頻率高。
[0045] 實(shí)施例五
[0046] 如圖5所示，本實(shí)施例中，兩側(cè)的內(nèi)電極5采用單層相對(duì)排列，中間的內(nèi)電極5采用 雙層不錯(cuò)位排列。本實(shí)施例是一種結(jié)合實(shí)施例一和實(shí)施例四的一種內(nèi)電極5混合排列。 [0047]很顯然，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，作出的若干改進(jìn)或修飾都應(yīng)視 為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種射頻微波疊層陶瓷電容器，包括陶瓷體(4)、內(nèi)電極(5)和外電極，陶瓷體(4)的 兩端為外電極，內(nèi)電極(5)位于兩端的外電極之間，其特征在于，陶瓷電容器的內(nèi)電極(5)為 銀，外電極中由內(nèi)向外依次渡有銀層(3)、鎳層(2)和金層（1);陶瓷電容器的內(nèi)電極(5)為疊 層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)電極(5)的排列方向與外電極垂直。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微波疊層陶瓷電容器，其特征在于，陶瓷電容器的疊 層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極(5)為豎向的單層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間采用不錯(cuò)位排列。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微波疊層陶瓷電容器，其特征在于，陶瓷電容器的疊 層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極(5)為豎向的雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間采用不錯(cuò)位排列。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微波疊層陶瓷電容器，其特征在于，陶瓷電容器的疊 層結(jié)構(gòu)為：內(nèi)電極(5)為豎向的單層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每層之間采用相對(duì)的排列。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微波疊層陶瓷電容器，其特征在于，陶瓷電容器的疊 層結(jié)構(gòu)為:兩側(cè)的內(nèi)電極(5)采用單層相對(duì)排列，中間的內(nèi)電極(5)采用雙層不錯(cuò)位排列。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微波疊層陶瓷電容器，其特征在于，陶瓷電容器的長(zhǎng) 為O _ 6mm-3 · 2mm，寬為O · 3mm_2 · 5mm，高為2mm-5mm。
【文檔編號(hào)】H01G4/005GK205542417SQ201620072710
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日
【發(fā)明人】趙廣勇
【申請(qǐng)人】株洲宏達(dá)陶電科技有限公司