[發明專利]一種MLCC電容器的制備方法

有效

• 申請號: 202011586739.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112885601B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 穆開洪
• 申請（專利權）人: 蘇州創浩新材料科技有限公司
• 主分類號: H01G4/12
• 分類號: H01G4/12;H01G4/224
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

本發明公開了一種MLCC電容器的制備方法，包括：(1)將由塑料粒子和陶瓷顆粒形成的漿料涂布在銅箔/鋁箔上，烘干，得到銅箔復合層/鋁箔復合層；(2)將銅箔復合層和鋁箔復合層依次間隔疊放在一起并加熱至塑料的軟化點，再進行軋制，得到多層陶瓷復合體；(3)將多層陶瓷復合體的一端面放入稀鹽酸中以溶解端面附近的鋁箔，留下銅箔；另一端面放入濃硝酸中以溶解端面附近的銅箔，留下鋁箔，并打磨去掉鋁鈍化層；接著，將兩個端面分別與外電極用錫焊接，使銅箔相互連通為一體，鋁箔相互連接為一體，得到MLCC電容器。本發明的MLCC電容器的制備方法，不僅簡化了工序，節省了能源，而且避免了鎳粉和鈦酸鋇粉燒結不當、產生的短路和斷路等質量問題。

技術領域

本發明涉及電容器技術領域，具體涉及一種MLCC電容器的制備方法。

背景技術

在電子信息產業迅猛發展的今天，各種電子信息產品，如筆記本電腦、手機、液晶電視機、和攝影機等給人們生活帶來了極大的便利，電器產品體積較以前越來越小，且功能越來越完備。這一切都歸功于作為電器產品核心的半導體元器件和眾多的被動貼片元件越來越小型化、高精度和低功耗化，使得家用電器類等信息產品小型化成為可能。這對整機中主要的被動貼片元件之一——金屬片式多層陶瓷電容器(MLCC電容器)提出了更高要求。

通常制作MLCC電容器，是將鎳內電極印刷在陶瓷薄片上，再將印有內電極的鈦酸鋇陶瓷薄片根據需要相互疊加到一定層數，在高溫下燒結成一體，然后在兩端涂覆銅漿，通過燒端形成兩端電極，最后在銅上電鍍鎳層和錫層，而制得MLCC電容器，MLCC電容器示意圖如圖1所示。其中高電容產品由于多層數，一般達到100層以上，有些甚至400～500層，所以要求每層厚度很薄，這就要求介質厚度為1～3μm，印刷層厚度在0.5～1μm，由于層數較高，內電極層與層之間正對面積要求越大越好，燒結后的MLCC電容器如圖2所示。

傳統的MLCC電容器的內部電極最早是由含貴金屬鈀的銀漿制成，價格非常昂貴，于是許多生產廠家設法降低降低成本。目前的生產方法是采用超細鎳粉制備鎳漿，代替銀鈀漿作為內電極材料。目前，制備鎳粉的方法主要有：液相還原法、噴霧熱解法、等離子法、氣相法、固相分解法等。鎳粉的粒徑大小和分布決定著電極層的厚薄，均勻的球形鎳粉能夠形成光滑的內電極層，鎳粉應該具備以下性能：球形、均勻、粒度均勻適中、高純度、高結晶度。但是，目前的鎳粉和鎳漿料還存在以下問題：

(1)由于MLCC鎳內電極金屬粉體通常為亞微米級至納米級，表面活性高，易氧化，影響其導電性和可焊性，需要內電極鎳粉有較高的抗氧化性能。

(2)在鎳內電極層與鈦酸鋇陶瓷介電層共燒結時，由于陶瓷介質和鎳內電極層收縮特性不一樣，需要解決鎳內電極層與陶瓷介電層之間的燒結匹配性問題。

(3)超細鎳粉的團聚問題需要得到解決。若鎳粉分散性不好，當MLCC 層疊體進行壓合和切割操作時，鎳粉團聚處因受力過大而穿過介質層，使電極層和介質層混為一體，導致無疊層缺陷的產生，使內電極間形成短路，嚴重影響MLCC可靠性。

此外，MLCC在使用過程中易出現焊接后瓷體裂紋、容量超差和絕緣下降等質量問題，影響MLCC開裂的因素主要有兩種：(1)內因：主要涉及MLCC 的材料、內部缺陷和產品尺寸。同時，多項研究表明產品的尺寸越大，產品在焊接和安裝過程中越容易產生開裂。(2)外因：主要包括在焊接和焊接后的操作過程中出現的熱應力和力學應力。剖面分析為判定MLCC在平板電源中失效的主要分析手段。失效的大部分樣品經過分析顯示端電極呈現約45°裂紋(圖 3)，為彎曲失效的典型特征——受力最大的部位呈現45°裂紋(圖4)。因此，MLCC的失效模式主要以彎曲開裂為主。

目前，MLCC電容器正在向體積小、性能高、介質損耗低、產量大、價格低等方向發展，因此，提供一種低成本，工藝簡便，環境友好的MLCC電容器材料，已經成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容