一种射频微波叠层陶瓷电容器的制造方法
【专利摘要】一种射频微波叠层陶瓷电容器，包括陶瓷体、内电极和外电极，陶瓷体的两端为外电极，内电极位于两端的外电极之间，陶瓷电容器的内电极为银，外电极中由内向外依次渡有银层、镍层和金层；陶瓷电容器的内电极为叠层结构，且内电极的排列方向与外电极垂直。本实用新型提供了一种低ESR，高Q值，低烧结温度、低制造成本和环保的陶瓷电容器制备方法和产品。瓷粉、粘合剂、分散剂、消泡剂、增塑剂和混合溶剂按一定比例配料混合成的瓷浆能与内电极银进行低温烧结成形，且整个烧结过程中陶瓷体与内电极银的热膨胀系数相近，能确保烧结后的产品不会开裂。
【专利说明】
一种射频微波叠层陶瓷电容器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种陶瓷电容器，具体涉及一种射频微波陶瓷电容器。
【背景技术】
[0002] 射频微波叠层陶瓷电容器在高频领域的应用越来越广泛，是应用在微波频段的电 子机器中的重要基础元件之一，对现代武器装备中的通讯、导航、雷达、电子对抗等所有电 子设备的小型化、轻量化、集成化和高可靠性的进步起着至关重要的作用。同时在便携式移 动电话、汽车电话、微波基地站、无绳电话、电视卫星接收器等方面正发挥着越来越大的作 用。
[0003] 目前国内外射频微波叠层陶瓷电容器主要采高温1250-1350°c或中温1000-1200 °c烧结，使用含钯金属量较高的银钯合金为内电极，材料和烧结成本很高。另外，在电容器 结构上采用电极横向排列的方式，ESR较大，不能在电路中发挥最大的优势。
[0004] 由于目前的陶瓷体的烧结需要很高的温度，因此需要将耐高温的钯金属或银钯合 金作为内电极，而高温烧结需要消耗的能源大，且内电极需要用到贵金属钯，因此内电极的 成本也高。
[0005] 如果采用银作为内电极进行低温烧结，则需要配料后的瓷浆也能低温烧结成形， 且需要陶瓷体的热膨胀系数与内电极银的热膨胀系数相近，以确保在整个烧结过程中不会 出现开裂。因此能否采用银作为内电极进行低温烧结，关键在:用于烧结陶瓷体的配料以及 配料的比例。
[0006] 通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：
[0007] 申请号为201310487950.7,名称为"微波陶瓷材料、多层陶瓷电容器及制备该电容 器的方法"此发明涉及电容器领域，提供一种微波陶瓷材料，采用该微波陶瓷材料制作的多 层陶瓷电容器，以及该电容器的制备方法，所述的陶瓷包括预烧粉体A和B，A与B的摩尔比为 0.95~0.05 ;其中：4的配方按质量比计为：0&0)325~40;制20320~40 ;1^0230~40;8配方 按质量比计为:Mg(⑶3)4 · Mg(0H)2 · 5H2070~80;Zn01~5;Ti0215~25;所述的电容器中 的介质层采用该微波陶瓷材料制作而成；通过优化微波陶瓷材料的配方，使陶瓷材料在 800-1000°C下与Ag/Pd进行烧结，使用温度范围为-55~125°C，介电常数ε = 15~20;介电损 耗taM < 5 X 10-4，绝缘电阻IR 2 IOG，直流击穿电压2 IOkV/mm，温度系数(0 ± 30)ppm/°C。
[0008] 申请号为201410068730.5,名称为"宽工作温度范围的多层陶瓷电容器介质的制 备方法"的发明公开了一种高频高Q值的片式多层陶瓷电容器，它由瓷浆制备、介质膜片制 作、叠印、坯块干燥、层压、切割、排胶、烧成、倒角、封端、烧端、电镀等工序制备而来，所述的 叠印内电极和介质层工序中，内电极材料是镍Ni，所述的封端工序中，端电极材料是铜Cu， 在瓷浆制备中，所用的瓷料是锆钛锶钙Ca-Sr-Ti-Zr系瓷料，锆钛锶钙Ca-Sr-Ti-Zr系瓷料 平均粒颗度是0.3~0.5μηι的球形体或似球形体;述叠印内电极和介质层时，内电极是采用 倒装叠印排列，制作的片式多层陶瓷电容器具有优越的高频高Q电气性能，且可大大的降低 生产成本。
[0009]上述发明中虽然都是涉及到陶瓷电容器的专利，但是其内电极的结构单一，外电 极也只有一层，因此难以在降低ESR，提高Q值、耐电压性能和容量上进一步的改善，所以怎 样在结构上实现降低ESR，提高Q值、耐电压性能和容量，还需进一步研究。 【实用新型内容】
[0010]本实用新型要解决的技术问题是:针对目前的陶瓷电容器在ESR、Q值、烧结温度、 制造成本以及工序中采用环保配料等方面难以做到兼顾，而提供一种低ESR，高Q值，低烧结 温度、低制造成本和工序环保的陶瓷电容器制备方法和产品。
[0011] 针以上述问题，本实用新型提出的技术方案是:一种射频微波叠层陶瓷电容器，包 括陶瓷体、内电极和外电极，陶瓷体的两端为外电极，内电极位于两端的外电极之间，陶瓷 电容器的内电极为银，外电极中由内向外依次渡有银层、镍层和金层;陶瓷电容器的内电极 为叠层结构，且内电极的排列方向与外电极垂直。
[0012] 进一步地，陶瓷电容器的叠层结构为：内电极为竖向的单层串联结构，且每层之间 采用不错位排列。
[0013] 进一步地，陶瓷电容器的叠层结构为：内电极为竖向的双层串联结构，且每层之间 采用不错位排列。
[0014] 进一步地，陶瓷电容器的叠层结构为：内电极为竖向的单层串联结构，且每层之间 采用相对的排列。
[0015] 进一步地，陶瓷电容器的叠层结构为:两侧的内电极采用单层相对排列，中间的内 电极采用双层不错位排列。
[0016] 进一步地，陶瓷电容器的长为0.6mm-3.2mm，宽为0.3mm_2.5mm，高为2mm-5mm。
[0017] 本实用新型的优点是：
[0018] 1.让瓷粉、粘合剂、分散剂、消泡剂、增塑剂和混合溶剂按一定比例配料混合成的 瓷浆能与内电极银进行低温烧结成形，且整个烧结过程中陶瓷体与内电极银的热膨胀系数 相近，能确保烧结后的产品不会开裂。
[0019] 2.内电极的排列方向为与外电极垂直的竖向，使得本发明具有低ESR和高Q值，且 内电极采用银，外电极的最外层为金，进一步降低了 ESR。
[0020] 3.内电极仅采用银，不要用到贵金属钯，在降低陶瓷电容器的材料成本的同时，还 降低了烧结的温度，从而降低了烧结的成本。
[0021] 4.混合溶剂中采用醋酸正丁酯来取代甲苯，且镀金时采用无氰化物电镀的方式， 使得本发明的工序中安全环保。
[0022] 5.内电极的叠层排列方式灵活多变，使得单个的陶瓷电容器能具有多种不同耐压 性能、容量、ESR和高Q等特性，从而使得陶瓷电容器能适用于更多的领域。
【附图说明】
[0023]图1为实施例一的纵向剖视示意图；
[0024]图2为实施例二的纵向剖视示意图；
[0025]图3为实施例三的纵向剖视示意图；
[0026]图4为实施例四的纵向剖视示意图；
[0027] 图5为实施例五的纵向剖视示意图；
[0028] 图中：1金层，2镍层，3银层，4陶瓷体，5内电极。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例和附图对本实用新型做一步的描述：
[0030] 实施例一
[0031] 如图1所示，陶瓷电容器的两端为金属的外电极，中间为陶瓷体4,片状的内电极5 为银，且内电极5嵌在陶瓷体4中。外电极分三层：内层是银层3、外层为金层1，中间为镍层2。 内电极5沿竖向排列，外电极的三层都是横向的，内电极5的排列方向与外电极垂直。内电极 5为竖向的双层串联结构，且每层之间采用不错位排列。
[0032] 其中将内电极5的排列方向与外电极垂直能减小陶瓷电容器的ESR和提高Q值，采 用银作为内电极5,金作为外电极的最外层能进一步降低ESR。银作为内电极5,相对于目前 的银钯合金作为内电极5能降低成本，而相对于目前的用镍作为内电极5,银不易被氧化。
[0033] 另外，由于银的熔点较低，因此银作为内电极5时，在烧结的温度不能太高的前提 下，一方面要求能很好的将瓷浆烧结成形，另一方面要求在整个烧结的过程中陶瓷体4的热 膨胀系数能与内电极5银的热膨胀系数相近，以确保烧结后的产品不会开裂。
[0034] 本实施例中射频微波叠层陶瓷电容器的基本参数如表1和表2所示：
[0035] 表1:射频微波叠层陶瓷电容器基本参数
[0039] 实施例二
[0040] 如图2所示，与实施例一的不同之处在于：内电极5是单层的方式排列。与实施例一 相比其优点是:成本低。适用于对ESR要求不很高的工况中。
[0041 ] 实施例三
[0042] 如图3所示，与实施例一的不同之处在于:双层的内电极5在竖向方向分的段数为4 段。由于其在竖向方向分的段数比实施例一多出一段，因此其耐电压性能更好。
[0043] 实施例四
[0044] 如图4所示，与实施例一的不同之处在于：内电极5为竖向的单层方式排列，且每层 之间采用相对的排列。所述相对的排列是指:上方的每一层内电极5在下方都有一层与其在 同一竖线方向的内电极5。而且，本实施例中的每层内电极5都进行了加厚，与实施例一相比 其优点是:适用频率高。
[0045] 实施例五
[0046] 如图5所示，本实施例中，两侧的内电极5采用单层相对排列，中间的内电极5采用 双层不错位排列。本实施例是一种结合实施例一和实施例四的一种内电极5混合排列。 [0047]很显然，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视 为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种射频微波叠层陶瓷电容器，包括陶瓷体(4)、内电极(5)和外电极，陶瓷体(4)的 两端为外电极，内电极(5)位于两端的外电极之间，其特征在于，陶瓷电容器的内电极(5)为 银，外电极中由内向外依次渡有银层(3)、镍层(2)和金层（1);陶瓷电容器的内电极(5)为叠 层结构，且内电极(5)的排列方向与外电极垂直。2. 根据权利要求1所述的一种射频微波叠层陶瓷电容器，其特征在于，陶瓷电容器的叠 层结构为：内电极(5)为竖向的单层串联结构，且每层之间采用不错位排列。3. 根据权利要求1所述的一种射频微波叠层陶瓷电容器，其特征在于，陶瓷电容器的叠 层结构为：内电极(5)为竖向的双层串联结构，且每层之间采用不错位排列。4. 根据权利要求1所述的一种射频微波叠层陶瓷电容器，其特征在于，陶瓷电容器的叠 层结构为：内电极(5)为竖向的单层串联结构，且每层之间采用相对的排列。5. 根据权利要求1所述的一种射频微波叠层陶瓷电容器，其特征在于，陶瓷电容器的叠 层结构为:两侧的内电极(5)采用单层相对排列，中间的内电极(5)采用双层不错位排列。6. 根据权利要求1所述的一种射频微波叠层陶瓷电容器，其特征在于，陶瓷电容器的长 为O _ 6mm-3 · 2mm，宽为O · 3mm_2 · 5mm，高为2mm-5mm。
【文档编号】H01G4/005GK205542417SQ201620072710
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】赵广勇
【申请人】株洲宏达陶电科技有限公司