专利名称：真空溅射多层金属电极圆片瓷介电容器及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电容器技术领域，尤其涉及圆片瓷介电容器技术领域。
背景技术：
圆片瓷介电容器是一种重要的基础电子元件，广泛用于家电、通讯、电源开头、工业设备等领域。目前该类型元件的制造是通过在瓷基片上印刷银电极浆料，烘干后经银电极还原工序在瓷基片上形成银电极，再经后工序焊接、包封后生产出圆片瓷介电容器。现有银电极技术的优点是技术成熟，适于批量生产。缺点I)银是贵金属，材料成本高；·2)工序较多；3)元件在长期应用时易产生银离子迁移，降低元件可靠性。
公开日为2005后10月19日，公开号为CN1684210A，发明名称为“圆片形高压瓷介电容器贱金属化学沉积法全电极制造工艺”的中国发明专利申请公开了用贱金属铜或镍用化学沉积法制备电极的工艺，该工艺包括瓷片制备、配制粗化液、敏化液、活化液、还原液、渡液，瓷片经活化、还原、镀铜或镀镍、摆片、粘片、磨片、散片、选片等过程，再经检验合格、包装入库。该发明申请中以贱金属，如铜或镍作为电极原料，降低了生产成本。该申请采用化学沉积法制备电极，存在工艺复杂，且容易造成瓷介结构破损，影响产品可靠性等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的可靠的圆片瓷介电容器制造方法，可降低材料成本，并简化生产工序。为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案一种真空溅射多层金属电极圆片瓷介电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤(I)制备陶瓷基片；(2)对陶瓷基片进行表面清洗烘干；(3)采用真空溅射方法在陶瓷基片表面依次溅射金属内层镀膜及铜金属外层镀膜；(4)焊接外接引线、绝缘包封和测试。其中，步骤(3)中金属内层镀膜的溅射厚度为0.01-2 ym，铜金属外层镀膜的溅射厚度为0. 10-6 Um0优选地，步骤(3)中金属内层镀膜的溅射厚度为0.01-0. Iy m，铜金属外层镀膜的溅射厚度为1-6 U m。具体来说，所述金属内层镀膜的金属靶为主体金属与辅助金属的混合金属靶，所述主体金属选自Ti、Cr、Al中的一种，占金属内层镀膜金属祀的70、9. 9%,所述辅助金属选自Ni或W中的一种，占金属内层镀膜金属靶的0. 1%-30%。
作为另一种方案，所述金属内层镀膜的金属靶为Cr、Al、Ti中的一种。所述铜金属外层镀膜的金属靶为Cu。作为另一种方案，所述铜金属外层镀膜的金属靶为Cu与选自Ti、Cr、Al、Ni、W的其中之一种金属的合金，其中合金中Cu占75%-99. 9%，另一金属占0. 1%-25%。由上述任一方法所制得的真空溅射多层金属Cu电极圆片瓷介电容器。本发明主要是通过真空多层金属镀膜技术，生产以贱金属铜为主的多层电极圆片瓷介电容器，其原理是对陶瓷基片经真空多层金属镀膜处理，在瓷基片两个端面形成电极。本申请使用真空溅射法制备金属电极，工序简化，不会破坏瓷介结构，尤其是采用多层镀膜，即分别为金属内层镀膜和以纯铜或铜为主体的金属外层镀膜，使制得的产品具有良好 的附着力，耐焊性，保证电性能合格。与现有技术相比，本发明的铜电极有以下优点I.材料成本大幅降低现有银电极产品成本结构中，银电极耗用的成本在整个制造成本中占比较高，约占整个制造成本平均约35%，因此，用金属铜等材料代替金属银，就可以大幅降低材料成本。2.生产工序减少采用真空镀膜技术，可以一次完成贱金属铜电极的成型，项目完成后将全部淘汰现有印刷工序和还原工序，简化工序，缩短生产周期.3.圆片瓷介电容器的可靠性提高铜作为电极，可以大大减弱电极金属的迁移，从而降低电容器产品在长期使用时失效的风险。
图I是本发明的正面结构示意图。图2是本发明的侧面结构示意图。图3是本发明的工艺流程图。其中，I.包封层；2.焊料；3.陶瓷介质；4.多层金属铜电极；5.外电极引线
具体实施例方式如无特别说明，本说明书中的百分含量均指质量百分含量。实施例一本发明的生产工艺流程如图3所示。首先，制备陶瓷基片3 :经生胚成型、排片装钵、烧结。将烧结好的瓷片清洗干净，外观拣选后，排放到镀膜专用的模具里，制好陶瓷基片3。电容器的结构设计首先根据电容器的耐压等级设计陶瓷基片的厚度，然后根据电容量大小设计铜电极直径和陶瓷基片直径，由陶瓷基片3的厚度和直径就可以确定电容器芯片尺寸；最后再根据电路的需要设计相应的引线形状和产品尺寸。再次，对陶瓷基片3进行清洗烘干，然后采用真空溅射方法进行镀膜，金属内层镀膜金属祀配比为.Ni20%-Cr80% ;先用上述配好的金属祀真空派射一层厚度为0. 05 y m的金属内层镀膜。再采用真空溅射方法溅射纯铜金属靶制得铜金属外层镀膜，溅射厚度为2 u m,制得多层金属铜电极4，即内电极。最后，以焊料2焊接外接外电极引线5，即镀锡电子引线(CP线)，然后绝缘包封得包封层I，最后对产品进行测试。通过上述配方及步骤制得各组瓷介电容器产品，并对所制是的Y5V、Y5U、Y5P产品分别进行电性能检测，结果如下表I :表I
权利要求
1.一种真空溅射多层金属电极圆片瓷介电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)制备陶瓷基片； (2)对陶瓷基片进行表面清洗烘干； (3)采用真空溅射方法在陶瓷基片表面依次溅射金属内层镀膜及铜金属外层镀膜； (4)焊接外接引线、绝缘包封和测试。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤(3)中金属内层镀膜的溅射厚度为0.01-2 u m,铜金属外层镀膜的溅射厚度为0. 10-6 u m。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(3)中金属内层镀膜的溅射厚度为0.01-0. I u m,铜金属外层镀膜的溅射厚度为1-6 u m。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述金属内层镀膜的金属靶为主体金属与辅助金属的混合金属祀，所述主体金属选自Cr、Al、Ti中的一种，占金属内层镀膜金属革巴的70、9. 9%，所述辅助金属选自Ni或W中的一种，占金属内层镀膜金属靶的0. 1%-30%。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述金属内层镀膜的金属靶为Cr、Al、Ti中的一种。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述铜金属外层镀膜的金属靶为Cu。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述铜金属外层镀膜的金属靶为Cu与选自Ti、Cr、Al、Ni、W的其中之一种金属的合金，其中合金中Cu占75%_99. 9%，另一金属占0.1%-25%。
8.由权利要求f7任一方法所制得的真空溅射多层金属电极圆片瓷介电容器。
全文摘要
本发明公开了一种真空溅射多层金属电极圆片瓷介电容器的制备方法，其包括以下步骤(1)制备陶瓷基片；(2)对陶瓷基片进行表面清洗烘干；(3)采用真空溅射方法在陶瓷基片表面依次溅射金属内层镀膜及铜金属外层镀膜；(4)焊接外接引线、绝缘包封和测试。本发明通过真空多层金属镀膜技术生产以贱金属铜为主的多层电极圆片瓷介电容器，工序简化，不会破坏瓷介结构，尤其所采用的多层镀膜可使制得的产品具有良好的附着力，耐焊性，保证电性能合格。
文档编号H01G4/00GK102800475SQ20121027612
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者李庆强, 付振晓, 王维, 白清新, 欧建伟, 沓世我 申请人:广东风华高新科技股份有限公司