[发明专利]一种制造多层陶瓷电容器的方法

说明书

本发明公开了一种制造多层陶瓷电容器的方法，包括以下步骤：制备陶瓷介质层、内电极层；将形成内电极层的所述陶瓷介质层经叠层、静水压压合和切割排胶得到排胶层叠体；将所述排胶层叠体依次进行一步烧结和二步烧结得烧成层叠体；对所述烧结层叠体倒角、在倒角后的陶瓷层叠体两端覆盖金属浆料、烧端，得到所述多层陶瓷电容器。本发明通过改进多层陶瓷电容器的制造方法中的烧成工艺，从而可以达到：减小甚至消除产品中的游离碳，减小陶瓷介质层和电极层收缩率的差异，使陶瓷介质层和电极层的适配性更好，减少陶瓷芯体内部分层和开裂，延长产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种生产多层陶瓷电子装置的方法，具体涉及一种制造多层陶瓷电容器的方法。

背景技术

片式多层陶瓷电容器(MLCC)是常见的被动元件之一，其由外电极、内电极和陶瓷介质三部分组成。在其内部，金属电极层与陶瓷介质层交替堆叠。MLCC被广泛应用在家电、手机、计算机及其他智能控制电路中，其制作方式主要包括成型、烧成及封端三个过程。烧成是使陶瓷电容器生片在较高地温度和还原气氛条件下致密化，完成预期地物理化学反应，使其成为一个结构致密的多层陶瓷电容器芯片。烧成的好坏会直接影响到陶瓷电容器的电性能及可靠性。

现有MLCC的烧成工艺主要采用隧道式烧结炉或钟罩式烧结炉进行，主要工艺分为四个过程：排胶升温过程、烧结致密化过程、消除氧空位过程、降温过程。排胶升温过程是按适当升温速率升温至850℃左右，目的是让有机物反应排出。然后升温至1300℃左右进行烧结致密化过程，此过程的气氛为N₂、H₂和H₂O，通入H₂O的主要目的是和C发生反应，然后降低至1000℃进行消除氧空位过程，气氛为N₂、O₂和H₂O，通入氧气的作用是将+3价的钛氧化为稳定的+4价，最后降温，整个烧成工艺完成，如图1所示。

现有MLCC的烧成工艺存在的问题：

(1)烧结时电容器芯片内部因陶瓷介质层和电极层收缩率的差异，存在收缩行为不一致而发生分层和开裂，导致产品使用寿命短；

(2)陶瓷芯片中存在游离的碳，游离的碳在烧结过程中会阻碍晶界的移动，影响烧结活性，造成产品缺陷；另一方面由于有较多的残留碳挥发出来，导致烧结过程中气氛波动大，也难于获得均一的烧成层叠体。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种制造多层陶瓷电容器的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种制造多层陶瓷电容器的方法，包括以下步骤：

制备陶瓷介质层；

在所述陶瓷介质层上形成内电极层；

将形成内电极层的所述陶瓷介质层经叠层、静水压压合和切割排胶得到排胶层叠体；

将所述排胶层叠体烧成得烧成层叠体；

对所述烧结层叠体倒角得倒角后的陶瓷层叠体；

在所述倒角后的陶瓷层叠体两端覆盖金属浆料形成具有金属外电极的陶瓷层叠体；

在保护气氛中将所述具有金属外电极的陶瓷层叠体进行烧端，得到所述多层陶瓷电容器；

所述烧成为对所述排胶层叠体依次进行一步烧结和二步烧结；

所述一步烧结为：将所述排胶层叠体经第一升温升至T1＝900℃～1120℃进行第一烧结，所述第一烧结的时间为20～40min，经第一降温降至室温；

所述二步烧结为：将所述排胶层叠体经第二升温升至T2＝T1+150～300℃进行第二烧结，所述第二烧结的时间为1～2h，经第二降温至T3＝1000℃进行第三烧结，所述第三烧结的时间为2～4h，经第三降温降至室温。