[發明專利]一種層式電子元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201510010503.1
• 申請日: 2015-01-08
• 公開（公告）號: CN104609866A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 余謀發;華永安
• 申請（專利權）人: 深圳順絡電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 楊洪龍

【技術領域】

本發明涉及電子元件領域，具體涉及一種層式電子元件及其制作方法。

【背景技術】

隨著技術的發展，人們對疊層片式電子元器件的需要越來越大。但長久以來片式電子元器件生產過程受燒結開裂的困擾。燒結開裂產品很難通過返工和挑選剔除干凈，容易成為產品最大的質量隱患。因此解決燒結開裂問題是片式電子元器件生產企業公認的技術難點。

已有大量的文獻與專利研究燒結開裂形成的原因，并認識到三種燒結開裂機理：(1)排膠曲線不合理，導致急劇排膠，短時間內釋放出大量氣體，破壞磁體，造成磁體缺損開裂；(2)燒結時瓷體與內電極燒結收縮率不匹配，形成內應力，導致燒結收縮；(3)層間結合力差，容易在外力和內應力作用下從積層界面裂開。

John?G.Pepin等人研究了內電極材料對疊層陶瓷電容燒結開裂的影響。發現內電極材料對燒結開裂有很大影響，并總結出四種導致燒結開裂的機理。(1)內電導電漿樹脂含量過高，需要排膠量太大就易產生燒結開裂。(2)內電極金屬材料對有機物排膠有催化作用，導致有機粘合劑劇烈降解，短時間內釋放出大量氣體，溫度急劇升高，導致排膠開裂。(3)生帶與內電極間結合力差，導致疊層時無法在層間形成高強度的結合力，在外力作用下未燒結已發生分層開裂現象；(4)內電極與生帶間燒結收縮不匹配，燒結時有內應力存在導致燒結開裂。

在USP?6603380中Tokuda?Hiromichi等人認為由于電極與生帶間存在高度差(厚度差)，在疊層時無法形成緊密的層間結合，導致燒結后容易產生燒結開裂。為此他們設計了一種減少電極與生帶間高度差的方法來提高層間結合強度

雖然可以通過設計來減少電極與生帶間高度差，但是受材料與工藝的影響，疊層后層間結合還是非常弱，燒結后大部分開裂發生在疊層界面上。

【發明內容】

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種層式電子元件及其制作方法，以降低層式電子元件在燒結的過程中出現開裂。

一種層式電子元件制作方法，包括如下步驟：

1)將含有陶瓷粉體和助燒劑的漿料涂布于陶瓷生帶上形成漿料涂層；其中，所述陶瓷生帶含有助燒劑；

2)對所述漿料涂層進行烘干，使所述漿料涂層形成助燒層；其中，所述陶瓷生帶中助燒劑的質量百分比小于所述助燒層中助燒劑的質量百分比；

3)將具有所述助燒層的陶瓷生帶進行層疊，然后進行燒結；其中，相鄰的陶瓷生帶之間至少具有一層所述助燒層。

在一個實施例中，

所述漿料中還包括粘合劑、粘合劑的有機溶劑、將所述陶瓷粉體和助燒劑分散到所述有機溶劑的分散劑。同時，分散劑也溶于所述有機溶劑中。

在一個實施例中，

所述助燒劑是銅的化合物或鉍的化合物。

在一個實施例中，

所述陶瓷粉體、助燒劑、粘合劑、有機溶劑和分散劑的質量比為：100：5～20：6～8：20～40：0.5～3。

在一個實施例中，

將所述陶瓷粉體、助燒劑、粘合劑、有機溶劑和分散劑進行100～500rpm球磨6～48h，得到所述漿料。

在一個實施例中，

所述漿料涂層的厚度為1至20μm；所述助燒層的厚度為3至10μm。

在一個實施例中，

所述陶瓷粉體是低溫共燒陶瓷粉，所述粘合劑是丙烯酸樹脂，所述分散劑是油酸，所述助燒劑是氧化銅，所述溶劑是甲苯和乙酸丁酯。

在一個實施例中，

所述陶瓷粉體是鐵氧體瓷粉，所述粘合劑是聚乙二醇縮丁醇，所述分散劑是非離子分散劑，所述助燒劑是氧化鉍，所述溶劑是甲苯和乙酸丁酯。

在一個實施例中，

所述陶瓷粉體是鐵氧體瓷粉，所述粘合劑是聚乙烯醇，所述助燒劑是硝酸鉍，所述溶劑是純凈水。

本發明還提供了一種層式電子元件，采用所述的層式電子元件制作方法制作而成。

助燒劑能起到降低燒結溫度作用，助燒劑含量越高，燒結溫度越低；由于助燒層的助燒劑的助燒劑含量高于陶瓷生帶中的助燒劑含量，助燒層的燒結溫度將低于陶瓷生帶的燒結溫度，將層疊了多個陶瓷生帶的坯料進行燒結時，助燒層也即陶瓷生帶之間的界面將先進入燒結，形成一定強度后整個陶瓷生帶才開始燒結，這時助燒層的界面已經形成較強的層間結合，而將較為穩固地與相鄰的陶瓷生帶結合，因此不容易在燒結內應力作用下裂開，具備降低甚至防止界面燒結開裂功能。與傳統的疊層工藝相比，本發明具有的優勢是產品的開裂比例由3～10％降低至0.1％以下。

【附圖說明】