[发明专利]一种MLCC电容器的制备方法

说明书

本发明公开了一种MLCC电容器的制备方法，包括：(1)将由塑料粒子和陶瓷颗粒形成的浆料涂布在铜箔/铝箔上，烘干，得到铜箔复合层/铝箔复合层；(2)将铜箔复合层和铝箔复合层依次间隔叠放在一起并加热至塑料的软化点，再进行轧制，得到多层陶瓷复合体；(3)将多层陶瓷复合体的一端面放入稀盐酸中以溶解端面附近的铝箔，留下铜箔；另一端面放入浓硝酸中以溶解端面附近的铜箔，留下铝箔，并打磨去掉铝钝化层；接着，将两个端面分别与外电极用锡焊接，使铜箔相互连通为一体，铝箔相互连接为一体，得到MLCC电容器。本发明的MLCC电容器的制备方法，不仅简化了工序，节省了能源，而且避免了镍粉和钛酸钡粉烧结不当、产生的短路和断路等质量问题。

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种MLCC电容器的制备方法。

背景技术

在电子信息产业迅猛发展的今天，各种电子信息产品，如笔记本电脑、手机、液晶电视机、和摄影机等给人们生活带来了极大的便利，电器产品体积较以前越来越小，且功能越来越完备。这一切都归功于作为电器产品核心的半导体元器件和众多的被动贴片元件越来越小型化、高精度和低功耗化，使得家用电器类等信息产品小型化成为可能。这对整机中主要的被动贴片元件之一——金属片式多层陶瓷电容器(MLCC电容器)提出了更高要求。

通常制作MLCC电容器，是将镍内电极印刷在陶瓷薄片上，再将印有内电极的钛酸钡陶瓷薄片根据需要相互叠加到一定层数，在高温下烧结成一体，然后在两端涂覆铜浆，通过烧端形成两端电极，最后在铜上电镀镍层和锡层，而制得MLCC电容器，MLCC电容器示意图如图1所示。其中高电容产品由于多层数，一般达到100层以上，有些甚至400～500层，所以要求每层厚度很薄，这就要求介质厚度为1～3μm，印刷层厚度在0.5～1μm，由于层数较高，内电极层与层之间正对面积要求越大越好，烧结后的MLCC电容器如图2所示。

传统的MLCC电容器的内部电极最早是由含贵金属钯的银浆制成，价格非常昂贵，于是许多生产厂家设法降低降低成本。目前的生产方法是采用超细镍粉制备镍浆，代替银钯浆作为内电极材料。目前，制备镍粉的方法主要有：液相还原法、喷雾热解法、等离子法、气相法、固相分解法等。镍粉的粒径大小和分布决定着电极层的厚薄，均匀的球形镍粉能够形成光滑的内电极层，镍粉应该具备以下性能：球形、均匀、粒度均匀适中、高纯度、高结晶度。但是，目前的镍粉和镍浆料还存在以下问题：

(1)由于MLCC镍内电极金属粉体通常为亚微米级至纳米级，表面活性高，易氧化，影响其导电性和可焊性，需要内电极镍粉有较高的抗氧化性能。

(2)在镍内电极层与钛酸钡陶瓷介电层共烧结时，由于陶瓷介质和镍内电极层收缩特性不一样，需要解决镍内电极层与陶瓷介电层之间的烧结匹配性问题。

(3)超细镍粉的团聚问题需要得到解决。若镍粉分散性不好，当MLCC 层叠体进行压合和切割操作时，镍粉团聚处因受力过大而穿过介质层，使电极层和介质层混为一体，导致无叠层缺陷的产生，使内电极间形成短路，严重影响MLCC可靠性。

此外，MLCC在使用过程中易出现焊接后瓷体裂纹、容量超差和绝缘下降等质量问题，影响MLCC开裂的因素主要有两种：(1)内因：主要涉及MLCC 的材料、内部缺陷和产品尺寸。同时，多项研究表明产品的尺寸越大，产品在焊接和安装过程中越容易产生开裂。(2)外因：主要包括在焊接和焊接后的操作过程中出现的热应力和力学应力。剖面分析为判定MLCC在平板电源中失效的主要分析手段。失效的大部分样品经过分析显示端电极呈现约45°裂纹(图 3)，为弯曲失效的典型特征——受力最大的部位呈现45°裂纹(图4)。因此，MLCC的失效模式主要以弯曲开裂为主。

目前，MLCC电容器正在向体积小、性能高、介质损耗低、产量大、价格低等方向发展，因此，提供一种低成本，工艺简便，环境友好的MLCC电容器材料，已经成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容