[發明專利]單塊陶瓷電子元件及其制造方法和陶瓷糊漿及其制造方法

有效

• 申請號: 00136381.6
• 申請日: 2000-12-13
• 公開（公告）號: CN1300089A
• 公開（公告）日: 2001-06-20
• 發明（設計）人: 宮崎信;田中覺
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01G4/30
• 分類號: H01G4/30;H01G4/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 朱黎明

本發明涉及一種單塊陶瓷電子元件及其制造方法，并涉及陶瓷糊漿及其制造方法。更具體地說，本發明涉及的單塊陶瓷電子元件包括形成于陶瓷片材之間的內線路元件薄膜，以及用于補償由內線路元件薄膜形成的階梯狀區域造成的空隙的陶瓷層，形成的各陶瓷層使之形狀與相應的薄膜相反；涉及這種電子元件的制造方法；并涉及能有利地形成所述陶瓷層的陶瓷糊漿及其制造方法。

當制造單塊陶瓷電子元件(如單塊陶瓷電容器)時，先形成多塊陶瓷坯料片，隨后疊合這些坯料片。根據單塊陶瓷電子元件所需的性能，在具體的陶瓷坯料片上形成內線路元件薄膜(如導電薄膜或電阻薄膜)，該薄膜可作為電容、電阻、電感、變阻器、濾波器等的元件。

近年來對電子設備(如移動通訊設備)進行小型化并降低重量。例如，當將單塊陶瓷電子元件作為電路元件用于這種電子設備中時，必須降低這種電子元件的大小和重量。例如，需要小尺寸和大容量的單塊陶瓷電容器。

制備單塊陶瓷電容器的具體方法如下：將介電陶瓷粉末、有機粘合劑、增塑劑和有機溶劑混合在一起制得陶瓷淤漿。用刮刀法或類似的方法在支承墊(如聚酯膜，它涂覆硅氧烷樹脂作為剝離試劑)上將得到的陶瓷淤漿制成數十微米厚的片材，形成陶瓷坯料片。隨后干燥該坯料片。

接著，用網印法在陶瓷坯料片的主表面上施涂導電膠，形成相互隔開的多種圖案。隨后干燥形成的片材，形成在片材上作為內線路元件薄膜的內電極。圖7是陶瓷坯料片2部分的平面圖，其上面形成有內電極1，如上所述該內電極分布在多個位置。

隨后從支承墊上剝離陶瓷坯料片2，將其切割成合適的大小。隨后部分如圖6所示將預定量的多片坯料疊合在一起。另外，將預定量的不含內電極的陶瓷坯料片疊合在形成的疊合物的相反表面上，形成層疊物坯料3。

沿相對于水平面垂直方向壓制該層疊物坯料3，隨后如圖8所示將其切割成層疊的晶片4，該晶片具有合適的尺寸，能用作單獨的單塊陶瓷電容器。接著從各晶片除去粘合劑，燒制形成的晶片，隨后在晶片上形成外電極，從而制得單塊陶瓷電容器。

為了減小這種電容器的尺寸并提高其電容量，必須增加疊合的陶瓷坯料片2和內電極1的數量，同時必須降低陶瓷坯料片2的厚度。

但是，當如上所述增加疊合的坯料片和內電極的數量并降低坯料片的厚度時，內電極1會積聚起來(accumulate)。結果，有內電極1的部分和無內電極1的部分(或者沿相對水平面的垂直方向具有相對大量內電極1的部分與沿垂直方向較少具有內電極1的部分)之間的厚度差異明顯。因此，例如如圖8所示，形成的疊合晶片4的外形變形，其主表面呈突起狀。

當疊合的晶片4如圖8所示變形時，在壓制過程中在無內電極1的部分或者沿與水平面垂直方向電極1的量相對較少的部分會產生相對大的應變。另外，陶瓷坯料片2之間的粘性下降，并且會產生結構缺陷(如脫層或微開裂)，這種缺陷是燒制過程中晶片內部應力造成的。

當疊合晶片4如圖8所示變形時，內電極1也會不合需求地變形，從而會導致短路。

上述問題會降低形成的單塊陶瓷電容器的可靠性。

為了解決上述問題，例如日本未審定公開專利56-94719、3-74820和9-1069025公開了一種方法，如圖2所示它在陶瓷坯料片2的無內電極1的區域形成陶瓷坯料層5，從而基本補償由陶瓷坯料片2上的內電極1造成的階梯狀區域形成的空隙。

如上所述，在形成用于補償階梯狀區域造成的空隙的陶瓷坯料層5的情況下，當形成如圖1部分所示的層疊物坯料3a時，在有電極1的區域和無電極1的區域之間，或者在沿相對水平面的垂直方向有相對大量的內電極1的區域和沿垂直方向有相對少量電極1的區域之間的厚度差異不明顯。因此，如圖3所示，形成的疊合晶片4a不會如圖8所示那樣發生不合需求的變形。

結果，不會發生上述結構缺陷(如脫層或微開裂)或者由于內電極1的變形導致的短路，從而提高形成的單塊陶瓷電容器的可靠性。

上述用于補償階梯狀區域造成的空隙的陶瓷坯料層5的組成與陶瓷坯料片2的組成相同，坯料層5是將含有介電陶瓷粉末、有機粘合劑、增塑劑和有機溶劑的陶瓷糊漿涂覆在坯料層2上制得的。為了通過網印高精度地制得層5使之厚度(例如2微米或更小)與內電極1的厚度相等，陶瓷粉末必須在陶瓷糊漿中具有高的分散性。

對于上述文獻，例如日本未審定專利申請No.3-74820公開了一種陶瓷糊漿的制造方法，其中使用三輥研磨機分散陶瓷粉末。但是，僅使用三輥研磨機難以提高陶瓷粉末的分散性。