积层陶瓷电容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种积层陶瓷电容器及其制造方法，该积层陶瓷电容器的基部包括陶瓷诱电体及成型于陶瓷诱电体内的多个内部电极，内部电极的各一侧边分别设有延伸至露出基部的二侧边的内部电极端部，而供基部二侧边与各内部电极一侧电极端部外部，分别成型第一外部电极，再于二侧第一外部电极外部成型第二外部电极后，使基部二侧分别成型外部电极层的第一及第二外部电极的电极层，且第一外部电极是与基部共同烧结成型，该第二外部电极为金属粉末及树脂材料所成型，达到避免外部电极层选用玻璃质成分时发生扩散或近一步防止后续电镀时电镀液侵入基部或陶瓷诱电体内。

Ceramic capacitor and its manufacturing method

The invention discloses a layer ceramic capacitor and its manufacturing method. The base part of the ceramic capacitor consists of a ceramic trap and a plurality of internal electrodes formed in a ceramic induction body. Each side of the inner electrode is provided with an internal electrode end extending to the two sides of the base, respectively, for the two sides of the base and the various sides of the base. The first external electrode is formed on the side of one side of the internal electrode, and then the first external electrode is formed separately, and then the second external electrode is formed outside the first external electrode of the two side, so that the first and the two external electrode layers of the outer electrode layer are formed respectively on the two side of the base part, and the first external electrode is sintered together with the base part, and the second external electricity is used. It is formed by metal powder and resin material so as to avoid the diffusion of glass in the external electrode layer or to prevent the electroplating bath from intruding into the base of the base or ceramics.

【技术实现步骤摘要】
积层陶瓷电容器及其制造方法
本专利技术涉及一种积层陶瓷电容器及其制造方法，特别涉及一种积层陶瓷电容器的基部与位于两侧的外部电极层的第一外部电极共同烧结成型，再利用金属粉末与树脂固化成型外部电极层的第二外部电极。外部电极层的第一外部电极的成型温度约1300℃，而后再成型第二外部电极或电镀成型更外层电极时成型温度会下降至250℃左右或更低温度。又，第二外部电极是以树脂混合金属粉末去取代传统玻璃材质，故可避免成型第二外部电极发生玻璃质热扩散，或后续电镀金属皮膜时发生电镀液或其它杂质元素任意侵入陶瓷诱电体内，藉以维持积层陶瓷电容器的整体强度，达到电容强度增加及稳定度优越的目的。
技术介绍
现今电子产品及其周边相关的电子设备均需使用到主动组件与被动组件，其中，主动组件(如IC或CPU)可单独执行运算处理功能，而被动组件则是相对于主动组件在进行电流或电压改变时，使其电阻或阻抗不会随之改变的组件，一般为以电容(Capacitor)、电阻(Resistor)与电感(Inductor)合称作三大被动组件。然而，就以功能而言，电容器是以静电模式储存电荷，可在预定的时间内将电能释放，甚至作为滤波或旁波协调使用；而电阻为调整电路中的电压及电流使用；电感是以过滤电流内噪声、防止电磁波干扰为主要功能。目前各项信息、通讯、消费电子或其他尖端电子产品都是通过三者彼此相互搭配应用而达成电子回路控制的目的。因为电子产品的种类无远弗界，遂使被动组件中有关电容器的要求被提升，例如：电容器尺寸越来越小或电容器介电稳定性要求越来越高。电容器依材质可分为铝质电解电容器、陶瓷电容器、塑料薄膜电容器、钽质电容器以及云母电容器等。其中，陶瓷电容器因为具有介电系数高、绝缘度好、耐热佳、体积小、适合量产且稳定性及可靠度良好等特性，并因陶瓷电容器耐高压和高热、运作温度范围广的优点，再加上芯片化的陶瓷电容器可通过表面黏着技术(SMT)直接焊接，生产制造的速度与数量亦较电解电容器、钽质电容器等其它电容器来得优越许多。又，陶瓷电容器种类繁多，例如：圆板状陶瓷电容器、锭状陶瓷电容器及积层陶瓷电容器(Multi-LayerCeramicCapacitor,MLCC)等等都是市场上普遍常见的典型陶瓷电容器。上述各种典型陶瓷电容器，其中，积层陶瓷电容器主要是由高介电性质的钛酸钡所组成，而其电容值含量通常与产品表面积大小、陶瓷薄膜堆栈层数成正比，且内部为由一层内部电极层、一层陶瓷诱电体层再一层内部电极层……呈交错间隔堆栈形成并联在一起的，也就是每一陶瓷诱电体层都被上、下二平行之内部电极层夹住形成一平板电容后，再结合外部电极层作电性导通，如此，积层陶瓷电容器即可作为储存电量的容器。又，积层陶瓷电容器因为陶瓷诱电体层及内部电极层呈交错间隔的堆栈数量较多，所以是电子产品中目前最受欢迎且应用最广泛的陶瓷电容器，特别常见于可携式的高阶电子及通讯产品，例如：PC、手机、车用电子组件等。现有技术如日本特开平5-3131的专利案，其公开一种积层陶瓷电容器，具备内部电极与陶瓷诱电体交互迭层的积层体以及外部电极层。该积层陶瓷电容器的内部电极由镍组成，且位于陶瓷诱电体两侧的外部电极层则包括第一外部电极、位于两第一外部电极外部利用玻璃结合银(或银合金)所成型的第二外部电极、以及成型于两第二外部电极外部由电镀金属皮膜所成型的第三外部电极。其中，该陶瓷诱电体与镍材质的第一外部电极在相邻结合位置周围，因烧结温度高容易形成氧化镍的扩散层，使结合强度提升。然而，当制作第二外部电极时，由于玻璃材质的粉末具有烧结温度甚高及烧结时间冗长的特性，遂容易使玻璃成分以热扩散方式侵入第一外部电极与陶瓷诱电体内部，最终造成积层陶瓷电容器或诱电体的结构强度降低。此外，第二外部电极因为同时包括玻璃粉末及银(或银合金)材料，故容易发生玻璃粉末分布不均匀现象，当玻璃粉末往周围聚积或大量密集分布时，则于第二外部电极外部再电镀第三外部电极时，即容易造成电镀液，例如：镍，经由第二、第一外部电极的扩散路径侵入至陶瓷诱电体内部，遂造成积层陶瓷电容器的致密度严重不佳、质量变差、质地脆弱及易生裂缝。如果应用于电子产品，则无法发挥积层陶瓷电容器预期的正常功能，故存在诸多缺失有待改善。又，现有技术中积层陶瓷电容器普遍是以多次的加热或烧结工艺去制作外部电极的层状结构，但频繁的烧结或过高温度的加热都会对电容器造成破坏，特别是内部电极与第一外部电极。为了生产高电容量的积层陶瓷电容器并增加内部电极的堆栈数量，许多内部电极都渐渐趋向薄型化，致使每一层内部电极与第一外部电极彼此能够接触的面积缩小许多，此时若已经成型的第一外部电极受到后续工艺的温度影响并发生热膨胀现象，则第一外部电极与内部电极原先接触的位置将发生破坏或断裂，继而影响电容器的电气特性。此外，现有技术的积层陶瓷电容器制作外部电极或第一外部电极时可能会选择含铜金属或铜金属等，但外部电极与内部电极因为材料种类不同，致使彼此热膨胀系数不相同，一旦受热发生体积变化，则第一外部电极与内部电极原先接触的位置也容易发生破坏。呈上所述，现有技术存在上述诸多积层陶瓷电容器问题，特别是玻璃不均匀地存在会使外部电极于成型过程发生电镀液入侵陶瓷诱电体并导致稳定性裂化。因此，如何解决积层陶瓷电容器受到玻璃粉末材料或其它杂质元素扩散侵入，此为本领域相关人员所亟欲研究改善的方向所在。
技术实现思路
专利技术人有鉴于上述的问题与缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种可保持积层陶瓷电容器的结构强度，防止外部电极层的玻璃质或电镀液入侵陶瓷诱电体，以确保积层陶瓷电容器的致密度佳并提升质量优良率。本专利技术的主要目的在于提供一种积层陶瓷电容器，包括基部及成型于基部两侧边的外部电极层，该基部包括陶瓷诱电体及成型于陶瓷诱电体内的多个内部电极，其中，该内部电极的各一侧边分别设有内电极端部并分别露出陶瓷诱电体的两侧边，而供陶瓷诱电体两侧边成型第一外部电极，并于两侧第一外部电极外部再成型第二外部电极。其中，第一外部电极与该基部或陶瓷诱电体是共同烧结成型且与各内部电极一侧内电极端部呈电性连通。所以，积层陶瓷电容器成型于基部两侧边的第一外部电极及成型于第一外部电极外部的第二外部电极是作为主要外部电极层结构，而内电极端部分别露出陶瓷诱电体的两侧边将使内部电极与第一外部电极彼此接触面积增加并使内电极端部不再受到限制，此有利于制作小尺寸薄型化的积层陶瓷电容器。再者，第一外部电极与基部是共同烧结成型能够有效减少后续加热次数或温度对于电容器或内部电极端部所产生的破坏。优选的，本专利技术的第一外部电极是以钛酸钡及镍为主成分的诱电体层，其中，钛酸钡对镍的体积百分率介于15vol％～70vol％，较佳是介于15vol％～55vol％，更佳是介于15vol％～50vol％。因为第一外部电极与基部的组成近似，当电容器受热发生膨账时，体积变化会趋于相同或近似，可以避免热膨胀所产生的破坏。又，第一外部电极所使用钛酸钡粉及镍粉的平均粒径介于0.3μm～1.0μm，较佳粒径为0.5μm。优选的，第一外部电极有特殊的厚度要求，其厚度应介于5μm～70μm的范围，较佳平均厚度介于5μm～50μm，理由是如果涂布第一外部电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种积层陶瓷电容器，其特征在于，包括基部及成型于基部两侧边的外部电极层，该基部包括陶瓷诱电体及多个内部电极，该内部电极的各一侧边分别设有露出陶瓷诱电体两侧边的内电极端部，该外部电极层包括成型于基部两侧边的第一外部电极及成型于第一外部电极外部的第二外部电极，该第一外部电极以含有粒径介于0.3μm～1.0μm的镍粉及钛酸钡粉与该基部共同烧结成型，且与各内部电极一侧内电极端部呈电性连通。

【技术特征摘要】
2017.01.25 TW 1061029461.一种积层陶瓷电容器，其特征在于，包括基部及成型于基部两侧边的外部电极层，该基部包括陶瓷诱电体及多个内部电极，该内部电极的各一侧边分别设有露出陶瓷诱电体两侧边的内电极端部，该外部电极层包括成型于基部两侧边的第一外部电极及成型于第一外部电极外部的第二外部电极，该第一外部电极以含有粒径介于0.3μm～1.0μm的镍粉及钛酸钡粉与该基部共同烧结成型，且与各内部电极一侧内电极端部呈电性连通。2.如权利要求1所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该第一外部电极是以钛酸钡及镍为主成分的诱电体层，且钛酸钡对镍的体积百分率介于15vol％～55vol％。3.如权利要求2所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该钛酸钡对镍的体积百分率介于15vol％～50vol％。4.如权利要求2所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该第一外部电极的厚度介于5μm～70μm。5.如权利要求4所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该第二外部电极由金属粉末及树脂材料所成型，该金属粉末选自银粉、镍粉及铜粉其一或其组合，且粉末粒径介于0.3μm～1.0μm。6.如权利要求5所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该外部电极层进一步包括以电镀方式成型于两侧第二外部电极外部外侧的第三外部电极。7.如权利要求5所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该积层陶瓷电容器进一步包括一基板或电路板，该基板或电路板具有导线分布并通过导线电性连通该第二外部电极。8.如权利要求4所述的积层陶瓷电容器，其特征在于，该第二外部电极由金属粉末及树脂材料所成型，该金属粉末为含有0.3μm～1.0μm粒径的金属粉末并选自银粉、镍粉及铜粉其一或其组合。9.一种权利要求1所述积层...

【专利技术属性】
技术研发人员：长井淳夫，陈圣宜，
申请(专利权)人：禾伸堂企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71