[发明专利]一种耐热冲击陶瓷电容器的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子元件与材料技术领域，特别涉及陶瓷电容器的制备方法。

背景技术

大量汽车开始在为人熟知的引擎和引擎组件中，加入越来越多的电子技术含量，因此，汽车工业对电子元件的要求不断增加，陶瓷电容器也不例外。由于汽车工作环境异常恶劣，汽车工业对陶瓷电容器的要求非常高，特别要求能在温度极端并快速变化的条件下可靠工作，即除应对急剧变化的温度之外，还必须经受住强大的热冲击。为了模拟上述条件下陶瓷电容器产品性能，通常会采取热冲击试验，将产品置于-55℃到125℃之间进行上100次循环后的性能变化情况，作为判断其耐热性的关键。

另外，陶瓷电容器在SMT安装过程中进行焊接时，通常需要陶瓷电容器能够承受瞬间超过300℃左右的热冲击。现有的制备方法所制备出的陶瓷电容器，需要预热，并不能完全满足这一要求，使得有些陶瓷电容器在焊接时出现陶瓷芯片开裂的现象。

一般的陶瓷电容器的制作工艺过程如图1所示，主要生产工艺步骤包括瓷料制备、瓷片制备、电极制备、上保护层和上锡。由于在制作过程中没有考虑电容器陶瓷体与电极在极端温度急剧变化中线胀系数和热导率的不一致，陶瓷电容器很容易在极端温度急剧变化中开裂或产生微裂纹，很难满足汽车工业对其耐热冲击性的要求。

发明内容

本发明提供一种耐热冲击陶瓷电容器的制备方法，通过一种热梯度扩散技术来制备陶瓷电容器的电极，从而提高陶瓷电容器的耐热冲击性。采用本发明制备的陶瓷电容器能够在温度急剧变化的环境中可靠工作，满足汽车工业等对陶瓷电容器的耐热性特殊要求。

本本发明提出的一种耐热冲击陶瓷电容器的制备方法如图2所示，包括瓷料制备、瓷片制备、电极制备、上保护层和上锡过程，其特征在于所述电极制备过程包括单层或多层过渡电极制备和常规电极制备两大步骤：

步骤1：过渡电极制备。在制备好的瓷片两面分别制备不同银含量的单层或多层过渡电极。过渡电极的银含量在55％～70％之间，单层或多层过渡电极之间的银含量由里向外形成梯度分布，里层过渡电极的银含量比外层过渡电极的银含量低，相邻两层过渡电极的银含量差距为2％～5％。

步骤2：常规电极制备。在经步骤1制备好过渡电极的瓷片两面制备银含量在65％～75％的常规电极。

本发明的核心思想是利用过渡电极和常规电极材料中不同的银含量，其热导率不同，电极间存在热梯度，能够缓解陶瓷电容器在温度急剧变化环境中共作时产生的热应力。

上述方案中，所述步骤1制备过渡电极时，可在过渡电极材料中加入质量百分比为1％～3％的La/Sr/Mn系氧化物导电材料，以使电极材料能与瓷片紧密结合，增大电极材料与瓷片的抗拉强度；同时减小电极材料与瓷片线张系数的差距，使陶瓷电容器在温度急剧变化环境中工作时产生比较小的热应力。

上述过渡电极的具体制备过程为，根据需要制作的过渡电极层数，首先在瓷片上印刷不同银含量的电极浆料，然后在780℃到810℃之间一次烧成，具体保温烧结时间为10至15分钟；也可以分层印刷和烧结，即每印刷完一层过渡电极银浆料，就烧结一次，具体烧结条件为，烧结温度在780℃到810℃之间，保温烧结时间在8至12分钟。

步骤2制备常规电极时的电极浆料不含La/Sr/Mn系氧化物导电材料，电极浆料中银含量在65％～75％之间，具体烧结条件为，烧结温度在780℃到820℃之间，保温烧结时间在10至15分钟。

本发明的有益效果是：通过在陶瓷电容器中制备两层或多层利用不同银含量实现不同热导率的过渡电极，使得电极材料对热的传导具有一定的梯度，有效解决了缓解陶瓷电容器在极端温度急剧变化产生的热应力，在保证陶瓷电容器电学特性的基础上，大幅度提高了陶瓷电容器的耐热冲击性。

附图说明

图1为现有陶瓷电容器的常规制作工艺流程图。

图2为本发明提供的耐热冲击陶瓷电容器的制作工艺流程图。

具体实施方式

实施例1