[發明專利]多層陶瓷電容器及其制造方法

無效

• 申請號: 200610135292.5
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101197210A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 蔡明通
• 申請（專利權）人: 泉州市火炬電子元件廠
• 主分類號: H01G4/30
• 分類號: H01G4/30;H01G4/12
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司
• 代理人: 李秀梅

技術領域

本發明涉及一種多層陶瓷電容器及其制造方法，尤其涉及一種避免陶瓷層疊體形成厚度差、并且具有一致的安全邊距的多層陶瓷電容器及其制造方法。

背景技術

公知的多層陶瓷電容器，參照圖1所示的沿其長度方向的剖視結構，包括由多個陶瓷電介質層11和形成在陶瓷電介質層11之間的內電極12相互層疊構成的陶瓷層疊體、以及連接在層疊體縱向端部的兩個外電極13a、13b，內電極12交替地與兩個外電極13a、13b中的相應電極電連接。

圖2示出內電極12在陶瓷電介質層11上的布置。內電極12圖案大致呈長方形，并具有沿橫向(寬度方向)相對的兩側緣和縱向(長度方向)相對的兩端緣。內電極12的橫向兩側緣與陶瓷電介質層11的橫向邊緣之間具有橫向邊距W，該橫向邊距W可保護內電極。內電極12的一個縱向端緣露出陶瓷電介質層11的一個縱向邊緣并與外電極13b電連接、其另一個縱向端緣與陶瓷電介質層11的另一個縱向邊緣之間具有縱向邊距L。該縱向邊距L構成內電極12和另一個外電極13a的間距，可防止電容器的異性電極發生電短路。為了獲得滿意的電氣特性和高的可靠性，同時考慮到燒結時外電極材料向陶瓷電介質層內擴散等因素，縱向邊距L必須具有通常稱之為“安全邊距”的預定尺寸，并且每個陶瓷電介質層上的縱向邊距L必須一致。

上述的多層陶瓷電容器一般是通過以下方法制造：第一步驟，通過流延成膜或網格印刷在基帶或基板上制作第一層陶瓷電介質層；第二步驟，通過絲網印刷將導電漿料印刷在陶瓷電介質層上形成第一層內電極圖案；第三步驟，在第一層內電極圖案上制作第二層陶瓷電介質層；第四步驟，通過移位印刷在第二陶瓷電介質層上形成與第一層內電極圖案錯位的第二層內電極圖案；第五步驟，反復進行第一步驟第四步驟，形成預定層數的陶瓷層疊體；第六步驟，切割陶瓷層疊體形成預定尺寸的芯片；第七步驟，燒結芯片形成陶瓷燒結體；第八步驟，在陶瓷燒結體的兩個端部制作上外電極。

圖3示出一種用于內電極圖案印刷的傳統的網板設計圖。在網板上形成有多個網板圖案21、以及沿橫向排列和縱向排列的切割線22a、22b。網板圖案21具有預定的長度和寬度。多個網板圖案21交錯排列、并且使網板圖案21之間具有預定的沿長度方向間距和沿寬度方向間距。網板圖案21的長度設計成等于兩個內電極圖案長度(包括切片厚度)，網板圖案21之間的沿長度方向間距設計成等于兩個“安全邊距”尺寸(包括切片厚度)，也即網板圖案21之間沿長度方向必須具有較大間距。印刷時，導電漿料通過網板圖案21在陶瓷電介質層上內電極圖案。切割時，沿切割線22a、22b進行切割，將每一個內電極圖案沿長度方向中間分割，并將內電極圖案之間的長度方向間距沿中間分割。

近來，為了滿足多層陶瓷電容器小型化、高電容量和高可靠性的要求，采用使陶瓷電介質層厚度變薄、層疊數增多的方法，并且相應地將內電極的厚度也做成很薄，例如小于2μm。內電極厚度雖然很薄，但仍會在具有內電極12圖案和沒有內電極12圖案的部位之間形成高度差，對于陶瓷電介質層11和內電極12層數很多的層疊體，會累積成較大的厚度差，從而使層疊體形成中間較厚兩端相對較薄的形狀(俗稱面包形)。這樣的層疊體容易導致內電極變形，以及在沒有內電極圖案的部分，使陶瓷電介質層間粘附力降低，從而出現分層和裂縫。在燒結時，容易產生破碎、斷裂等結構缺陷，降低制品的可靠性和成品率。

在切割工序中，由于設備和操作上的誤差，例如切割線的偏移，或切割較厚的層疊體時由于端面切割不垂直，造成層疊體各層的實際縱向邊距L偏離預定值，或造成層疊體各層的縱向邊距L在厚度方向上不一致，這樣會降低制品的可靠性和成品率。

在現有技術中，已經公開了通過在陶瓷電介質層上制作與內電極厚度相同的補嘗層，從而消除因內電極厚度引起陶瓷電子元件厚度差的方法。在一些方案中，補嘗層采用與陶瓷電介質層相同的材料，并且與內電極分別形成，這種方法的不足是形成內電極后還需要額外進行補嘗層制作，增加工藝復雜性，降低生產效率，而且內電極和補嘗層材料不同，燒結時收縮程度不同，不僅容易產生分層、裂縫等結構缺陷，而且無法使內電極和補嘗層完全平整。在另一些方案中，補嘗層采用與內電極厚度相同的材料，并且使補嘗層與內電極同時形成。但是，在已公開的文獻中，均未提供避免陶瓷層疊體形成厚度差、同時使安全邊距保持一致的制品和方法，也沒有給出解決切割時由于設備和操作上的誤差造成安全邊距偏差的任何啟示。

發明內容

本發明的目的是提供一種避免陶瓷層疊體形成厚度差、并且具有一致的安全邊距的多層陶瓷電容器。