一种附有铜颗粒的烧结块的制作方法

本实用新型涉及电子元件技术领域，具体涉及一种附有铜颗粒的烧结块。

背景技术：

在铜内电极多层陶瓷电容器的制备过程中，需要采用低温烧结的陶瓷材料，以便与铜内电极共烧，因此，其陶瓷材料中一般含有较高含量的烧结助剂，以便陶瓷材料能在低于铜的熔点的温度下烧结致密。由于烧结助剂在高温烧结时往往容易挥发，容易使装载在同一承烧板上的陶瓷芯片出现一致性恶化的问题。具体是，装载在同一承烧板上的陶瓷芯片在高温烧结时，装载密度较大的陶瓷芯片，由于烧结助剂挥发气氛浓度较高，能妨碍挥发的进行，因此较多的烧结助剂保留在陶瓷芯片中形成液相促进陶瓷芯片的致密化过程，从而烧结后的陶瓷芯片均匀致密；而装载密度较小的陶瓷芯片则因为烧结助剂挥发气氛浓度较低，烧结助剂挥发损失严重，陶瓷芯片难以烧结致密。所以上述一致性恶化的现象表现为部分陶瓷芯片或陶瓷芯片的局部颜色不一致，瓷体疏松，强度低，这种现象在装载于最外围的陶瓷芯片中表现尤其显著。

对于上述的烧结一致性问题，已经有本领域所知的埋粉烧结法作为应对措施，例如采用含有烧结助剂的粉末填埋陶瓷电容器进行烧结，以达到改善烧结气氛的目的，但由于填埋的粉末处于比较松散的堆积状态，往往未能提供足够的局部气氛，故未能解决问题。

CN201510347332.1公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将采用相同陶瓷材料制备得到的层叠体和生坯块一起放置在承烧板上并使生坯块包围层叠体外围对层叠体进行烧结，生坯块经过压合的步骤，密度较高，能够提供足够的局部气氛并保证处于外围的层叠体获得良好的烧结一致性，但对于承烧板中部位置的层叠体，当其装载密度较小时，仍然存在上述烧结一致性问题。另一方面，由于陶瓷材料中的烧结助剂较多，各表面平整的层叠体和各表面平整的生坯块相互接触时，两者容易相互粘连。

CN201510347334.0公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，将层叠体放置在用相同陶瓷材料制备得到的经过压合的第二基板上，再将放置有层叠体的第二基板放置在承烧板上对层叠体进行烧结，如此则不论层叠体在承烧板上各处位置的装载密度大小如何，都能够解决上述烧结一致性问题。但是由于陶瓷材料中的烧结助剂较多，存在烧结后陶瓷体和第二基板容易相互粘连的问题。

CN201510347333.6公开了一种多层陶瓷电容器的制备方法，同样能够解决上述烧结一致性问题，并且层叠体与第一基板之间设置有隔离薄膜，因此烧结后两者不会发生粘连。但是由于排粘是对较大体积的第三基板进行，存在层叠体中所含的粘合剂排除不彻底从而烧结后的陶瓷体的致密度和均匀性下降的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种附有铜颗粒的烧结块，用于陶瓷电子元件烧结时提供局部气氛，以解决目前陶瓷电子元件在烧结过程中出现的一致性恶化以及烧结后的陶瓷体容易互相粘连的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种附有铜颗粒的烧结块，包括烧结块基体，所述烧结块基体为矩形体，所述烧结块基体的至少一个面上附有铜颗粒。

在陶瓷电子元件的制备过程中，将本实用新型的烧结块与陶瓷电子元件混合放置在承烧板上，再将陶瓷电子元件烧结，烧结块中的烧结助剂挥发，从而在陶瓷电子元件周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止陶瓷电子元件中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密，一致性好。

本实用新型的烧结块的制备经过压合的步骤，故密度较大，烧结时能够为陶瓷电子元件提供足够的局部气氛。

承烧板上的陶瓷电子元件被烧结块靠贴包覆，则不论陶瓷电子元件的装载密度如何，都处在烧结块形成的局部气氛的影响范围内，将陶瓷电子元件放置在承烧板上的操作较为方便。

本实用新型的烧结块至少有一个面上附有铜颗粒，因此将烧结块与陶瓷电子元件混合烧结时，烧结块与陶瓷电子元件被铜颗粒阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。

本实用新型可以对体积较小的陶瓷电子元件进行排粘，陶瓷电子元件中的粘合剂排除得比较彻底，陶瓷体的致密度和介电性能较好。

优选地，所述烧结块基体的附有铜颗粒的面被至少一个铜颗粒部分覆盖。该烧结块基体的面分别只是被铜颗粒部分覆盖，可以减少铜颗粒对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。

优选地，所述烧结块基体的六个面均附有铜颗粒。

由于烧结块的六个面均附有铜颗粒，则将烧结块与陶瓷电子元件混合烧结时，烧结块与陶瓷电子元件被铜颗粒所阻隔，难以形成较大面积的接触，从而使得烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连。

优选地，所述烧结块基体为正方体。

当烧结块基体为正方体时，利用筛网对陶瓷电子元件筛撒烧结块时，烧结块比较容易通过筛孔，操作较为方便。

优选地，所述烧结块基体由若干个陶瓷膜层叠后烧结形成，所述烧结块基体包括相互对置的第一侧面和第二侧面、相互对置的第三侧面和第四侧面以及相互对置的第一端面和第二端面，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面与陶瓷膜的层叠方向平行，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面上的铜颗粒分布在相邻陶瓷膜之间的间隙。

优选地，所述陶瓷膜包括陶瓷材料和烧结助剂。

优选地，所述陶瓷材料为锆酸钙或锆酸锶，所述烧结助剂为SiO2或Bi2O3。

优选地，所述铜颗粒由烧结块基体上涂覆的铜层烧结形成，因此铜颗粒比较牢固地附着在烧结块基体表面上，不易脱落。

优选地，所述铜颗粒的粒径为5～20μm，可以起到足够的隔粘作用，并且使烧结块比较容易过筛。

所述附有铜颗粒的烧结块的制备工艺为：在包括陶瓷材料和烧结助剂的陶瓷膜上涂覆铜层，并将多个涂覆有铜层的陶瓷膜层叠压合再切割成生坯块，再以高于铜熔点的温度将生坯块烧结得到烧结块，铜层熔化并收缩成球状或半球状颗粒状，使得烧结块的表面附有铜颗粒。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的烧结块可用于陶瓷电子元件烧结时提供局部气氛，使烧结得到的陶瓷体均匀致密，一致性好。该烧结块表面附有铜颗粒，将烧结块与陶瓷电子元件混合烧结时，烧结块与陶瓷电子元件被铜颗粒阻隔，避免烧结后的陶瓷体与烧结块粘连，且烧结后的陶瓷体与烧结块容易筛分。

附图说明

图1为本实用新型所述烧结块的斜视图；

图2为烧结陶瓷电子元件时将陶瓷电子元件放置在承烧板上的俯视图；

图3为烧结陶瓷电子元件时陶瓷电子元件、烧结块和承烧板的俯视图；

其中，24、铜颗粒；10、陶瓷电子元件；20、烧结块；30、承烧板。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本实用新型所述的附有铜颗粒的烧结块如图1所示，所述烧结块包括烧结块基体，所述烧结块基体为矩形体，烧结块基体优选为正方体，所述烧结块基体的至少一个面上附有铜颗粒24，附有铜颗粒的烧结块基体的面被至少一个铜颗粒部分覆盖。

优选的，烧结块基体的六个面均附有铜颗粒。

烧结块基体的六个面均附有铜颗粒，则将烧结块与陶瓷电子元件混合烧结时，烧结块与陶瓷电子元件被铜颗粒所阻隔，难以形成较大面积的接触，从而烧结后的陶瓷体不易与烧结块粘连，有利于分离陶瓷体和烧结块。且烧结块的六个面分别只是被铜颗粒部分覆盖，可以减少铜颗粒对局部气氛的阻挡，提高烧成气氛的均匀性。

当烧结块基体为正方体时，用筛网筛撒烧结块，烧结块比较容易通过筛孔，操作较为方便。

所述烧结块基体由若干个陶瓷膜层叠后烧结形成，所述烧结块基体包括相互对置的第一侧面和第二侧面、相互对置的第三侧面和第四侧面以及相互对置的第一端面和第二端面，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面与陶瓷膜的层叠方向平行，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面上的铜颗粒分布在相邻陶瓷膜之间的间隙。

本实用新型所述陶瓷膜包括陶瓷材料和烧结助剂，所述陶瓷材料为锆酸钙或锆酸锶，所述烧结助剂为SiO2或Bi2O3。

优选地，所述铜颗粒由烧结块基体上涂覆的铜层烧结形成，因此铜颗粒比较牢固地附着在烧结块基体表面上，不易脱落。

所述附有铜颗粒的烧结块的制备工艺为：在包括陶瓷材料和烧结助剂的陶瓷膜上涂覆铜层，并将多个涂覆有铜层的陶瓷膜层叠压合再切割成生坯块，再以高于铜熔点的温度将生坯块烧结得到烧结块，铜层熔化并收缩成球状或半球状铜颗粒，使得烧结块的表面附有铜颗粒。

铜颗粒的粒径优选为5～20μm，可以起到足够的隔粘作用，并且使烧结块比较容易过筛。通过控制铜层的面积、厚度，以及生坯块烧结的烧结温度和保温时间，可以获得粒径合适的铜颗粒。

本实用新型所述附有铜颗粒的烧结块用于改善陶瓷电子元件的烧结气氛，提高陶瓷电子元件的烧结一致性，具体使用方法如下：

(1)如图2所示，将陶瓷电子元件10放置在承烧板30上，所述陶瓷电子元件含有与烧结块基体相同的陶瓷材料和烧结助剂，陶瓷电子元件优选为无重叠地放置以防止烧结后的陶瓷体之间粘片；

(2)利用筛网将烧结块20均匀地撒在承烧板上，使烧结块与陶瓷电子元件混合，如图3所示；

(3)对陶瓷电子元件进行排粘和烧结，得到陶瓷体。

烧结时，烧结块中的烧结助剂挥发，从而在陶瓷电子元件周围形成挥发浓度较高的局部气氛，能防止陶瓷电子元件中的烧结助剂的过度挥发，使烧结后得到的陶瓷体均匀致密、一致性好。

优选的，使烧结块完全包覆最外围的陶瓷电子元件，并且烧结块填满承烧板上所有的陶瓷电子元件之间的空隙，进一步优选的，使烧结块完全包覆所有的陶瓷电子元件，能够保证烧结时所有的陶瓷电子元件都处于由烧结块所提供的局部气氛的影响范围内。

烧结完成后可以利用尺寸差异将陶瓷体与烧结块筛分。烧结块基体的棱边尺寸可以为0.38～1.6mm，陶瓷电子元件的棱边尺寸可以为0.25～1.95mm。烧结块基体的尺寸可以根据陶瓷电子元件的尺寸灵活调整，以便于填充承烧板上陶瓷电子元件之间的空隙以及方便分离陶瓷体与烧结块。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。