【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电极材料，尤其涉及一种铜内电极浆料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着电子设备不断向轻、薄、短、小的方向发展，要求片式电子元件要进一步小型化，而且高可靠、高频率、低成本。片式多层陶瓷电容器(mlcc)是电气设备中用量最大的片式元件。由最初应用在军用、民用电子整机中的振荡、耦合、滤波、旁路电路中，现广泛应用于笔记本电脑、手机、汽车、家用电器、无人机等领域。现有的多层陶瓷电容器包括多层堆叠的介电层、彼此相对配置且有介电层位于其间的内部电极、以及分别与内部电极电连接的端电极组成。片式多层陶瓷电容器内部电极多使用贱金属，如铜、镍等，铜内电极浆料主要由铜金属相、有机相、陶瓷相等组成，其成分和配比决定烧结后产品的性能。铜内电极用铜浆的性能，对于电容器的强度、可靠性等有重要影响。尤其对于高q值产品来说，叠层层数少，对内电极连续性、绝缘电阻提出了更高的要求。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种铜内电极浆料，其与瓷体有良好的适配性，可减少烧结过程中出现的铜内电极开裂等缺陷，可靠性好。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种上述铜内电极浆料的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种片式多层陶瓷电容器。
4、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
5、本专利技术的第一方面提供了一种铜内电极浆料，包括以下制备原料：铜粉、陶瓷粉、锰化合物、树脂、有机溶剂、助剂；所述锰化合物在所述
6、本专利技术的专利技术构思为：在瓷体烧结过程，锰化合物可以与介质层中的介质陶瓷粉反应生成mn-si-o的二次玻璃相，促进介质层中陶瓷的烧结，使介质层陶瓷的晶粒快速完成发育，完成瓷体的烧结，且晶粒不会过度生长，从而不会对产品电性能造成不良影响，同时浆料中的陶瓷粉晶粒长大，促进二次玻璃相沿晶界扩散至电极-介质层的界面处，增加了电子跃迁的势垒从而提高产品的绝缘电阻和可靠性。因此，本专利技术在铜内电极浆料配方中添加锰化合物，能够有效解决内电极的电极连续性差以及接触电阻高的问题。
7、锰化合物在浆料中的含量在1～3wt％时，能够得到绝缘电阻高、接触电阻低且强度良好的产品。若锰化合物在浆料中的含量低于1wt％时，锰化合物不足以提供烧结助剂的作用，对瓷体的烧结速率无影响，介质层陶瓷的晶粒正常长大，产品的绝缘电阻降低并且接触电阻增大；反之占比超过3wt％时，介质层陶瓷烧结过快，晶粒未发育完全，烧结进程已经完成，影响瓷体本身的结构强度，其次在烧结过程中mn原子半径相比其他金属原子半径小，过多的mn原子进入晶格导致晶体结构不稳而崩塌。
8、锰化合物和铜粉的质量比为(0.02～0.07)：1时，对介质层陶瓷的烧结具有良好的促进作用。若锰化合物含量太低，低于铜粉的2％时，由于铜粉的比表面积比介质层陶瓷粉小，所以在锰化合物含量较低的情况下，烧结过程中锰化合物主要聚集在铜粉的晶界周围，此时，锰化合物对介质层陶瓷粉的烧结起不到促进作用；反之锰化合物含量太高，高于铜粉的7％的条件下，烧结过程中二者易形成铜锰合金相，铜锰合金具有抗烧结性，导致瓷体所需要的烧结温度变高，在实际的烧结过程中，会导致瓷体烧结不充分，强度降低。
9、优选地，所述铜内电极浆料中，所述锰化合物在所述浆料中的质量百分比为1.5～2.5wt％。
10、优选地，所述铜内电极浆料包括以下质量份数的制备原料：45～60份铜粉、10～20份陶瓷粉、1～3份锰化合物、3～7份树脂、20～35份有机溶剂、1～5份助剂。
11、进一步优选地，所述铜内电极浆料包括以下质量份数的制备原料：48～55份铜粉、12～17份陶瓷粉、1.5～2.5份锰化合物、3～4份树脂、25～30份有机溶剂、1～3份助剂。
12、优选地，所述铜内电极浆料中，所述铜粉包括球形铜粉、片状铜粉或树枝状铜粉中的至少一种；进一步优选地，所述铜粉选自球形铜粉；更进一步优选地，所述球形铜粉的平均粒径为200～600nm。
13、所述铜粉可由pvd法、cvd法、湿化学法等制备方法制得，具体制备方法不限。
14、优选地，所述铜内电极浆料中，所述锰化合物包括锰的氧化物、锰的氢氧化物或锰盐中的至少一种。
15、优选地，锰的氧化物包括一氧化锰(mno)、二氧化锰(mno2)、三氧化二锰(mn2o3)、四氧化三锰(mn3o4)、亚锰酸酐(mn2o5)、锰酸酐(mno3)或高锰酐(mn2o7)中的至少一种。
16、优选地，锰的氢氧化物包括mn(oh)2、mn(oh)3或mn(oh)4中的至少一种。
17、优选地，所述锰盐包括二价锰盐、锰酸盐或高锰酸盐中的至少一种；二价锰盐优选包括硫酸锰、二氯化锰、硝酸锰、碳酸锰、磷酸锰或硼酸锰中的至少一种；锰酸盐优选包括锰酸钾、锰酸钠或锰酸钙中的至少一种；高锰酸盐优选包括高锰酸钾、高锰酸钠或高锰酸钙中的至少一种。
18、优选地，所述铜内电极浆料中，所述锰化合物包括mno、mno2、mn(oh)2、mn(oh)3、硫酸锰、二氯化锰或硝酸锰中的至少一种；进一步优选地，所述锰化合物包括mno、mn(oh)2或硫酸锰中的至少一种。在本专利技术的具体实施方式中，所述锰化合物选自mno。
19、优选地，所述铜内电极浆料中，所述陶瓷粉包括srzro3、cazro3、casrzro3、catizro3中的至少一种。
20、优选地，所述铜内电极浆料中，所述陶瓷粉的d50粒度为50～300nm。
21、所述陶瓷粉可由固相合成法、化学沉淀法、草酸共沉淀法、柠檬酸盐法、水热法、溶胶-凝胶法、碳酸盐沉淀法等制备方法制得，具体制备方法不限。
22、优选地，所述铜内电极浆料中，所述树脂包括丙烯酸树脂、乙基纤维素或酚醛树脂中的至少一种。
23、优选地，所述铜内电极浆料中，所述有机溶剂包括松油醇、二氢松油醇或二乙醚中的至少一种。
24、优选地，所述铜内电极浆料中，所述助剂包括无机添加剂、分散剂或其组合；进一步优选地，所述助剂包括无机添加剂和分散剂。
25、优选地，所述助剂中，所述无机添加剂包括氧化钇、氧化镁或氧化铋中的至少一种。
26、优选地，所述助剂中，所述分散剂包括酸性基团共聚物、聚氧化烯化合物或硅氧烷共聚物中的至少一种。
27、优选地，所述铜内电极浆料包括以下质量份数的制备原料：45～60份铜粉、10～20份陶瓷粉、1～3份锰化合物、3～7份树脂、20～35份有机溶剂、0.5～3份无机添加剂、0.5～2份分散剂。
28、进一步优选地，所述铜内电极浆料包括以下质量份数的制备原料：48～55份铜粉、12～17份陶瓷粉、1.5～2.5份锰化合物、3～4份树脂、25～30份有机溶剂、0.5～1.5份无机添加剂、0.5～1.5份分散剂。
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1.一种铜内电极浆料，其特征在于，包括以下制备原料：铜粉、陶瓷粉、锰化合物、树脂、有机溶剂、助剂；所述锰化合物在所述浆料中的质量百分比为1～3wt％；所述锰化合物和铜粉的质量比为(0.02～0.07)：1。
2.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：45～60份铜粉、10～20份陶瓷粉、1～3份锰化合物、3～7份树脂、20～35份有机溶剂、1～5份助剂。
3.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述铜粉包括球形铜粉、片状铜粉或树枝状铜粉中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述锰化合物包括锰的氧化物、锰的氢氧化物或锰盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述陶瓷粉包括SrZrO3、CaZrO3、CaSrZrO3、CaTiZrO3中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述树脂包括丙烯酸树脂、乙基纤维素或酚醛树脂中的至少一种；
7.根据权利要求6所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述无
8.权利要求1～7任一项所述的铜内电极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各制备原料混合，得到所述的铜内电极浆料。
9.一种片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电容器包括内电极，所述内电极由包括权利要求1～7任一项所述的浆料制得。
10.根据权利要求9所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电容器还包括介质层，所述介质层采用的介质陶瓷粉的平均粒径为100～300nm。
...【技术特征摘要】
1.一种铜内电极浆料，其特征在于，包括以下制备原料：铜粉、陶瓷粉、锰化合物、树脂、有机溶剂、助剂；所述锰化合物在所述浆料中的质量百分比为1～3wt％；所述锰化合物和铜粉的质量比为(0.02～0.07)：1。
2.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：45～60份铜粉、10～20份陶瓷粉、1～3份锰化合物、3～7份树脂、20～35份有机溶剂、1～5份助剂。
3.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述铜粉包括球形铜粉、片状铜粉或树枝状铜粉中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述锰化合物包括锰的氧化物、锰的氢氧化物或锰盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的铜内电极浆料，其特征在于，所述陶瓷粉包括sr...
【专利技术属性】
技术研发人员：马艳红，孙健，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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