一种陶瓷电容器的制备方法与流程

本技术涉及电容器领域，特别涉及一种陶瓷电容器的制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着通信行业的迅速发展和5g网络的普及推广，电子市场对于性能稳定的电容器的需求越来越高，特别是介电常数高且电容量大的电容产品的受到通信领域的青睐。但目前国内企业生产的电容器容量较小，通常是在1mhz射频条件下使用，电容器的容量值一般低于1000，无法满足现代移动通信设备和国防军用设备的使用要求。

2、另外，目前高射频和高电容量的电容器陶瓷基材的配方研究仍不够完善，未能研制出充分满足市场要求的多层片式瓷介电容器基材配方；陶瓷粉体制备工艺研究不够深入且粉体制备技术落后，目前粉体制备工艺多为固相法或水热法，使得粉体无法实现完全包覆，使得瓷介电容器的介电损耗较大，温度稳定性较差且使用频率低。因此，需要研制出一种高致密度片式陶瓷电容器的制备方法，以解决目前陶瓷电容器的介电常数低和电容器的电容量小的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术实施例提供了一种陶瓷电容器的制备方法，有利于解决陶瓷粉体包覆方法无法实现完全包覆，且粉体制备出的陶瓷电容器的介电常数低和电容器的电容量小的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种陶瓷电容器的制备方法，包括：

3、采用水热法制备ba6-3xnd8+2xti18o54粉体；

4、将所述ba6-3xnd8+2xti18o54粉体和有机溶剂均匀混合，并将预设的辅助剂加入至混合有ba6-3xnd8+2xti18o54粉体的有机溶剂中，得到第一混合溶剂；

5、在所述第一混合溶剂中加入硝酸镁和四氯化钛溶液，并通过高能球磨机进行高能球磨，得到第二混合溶剂；

6、在所述第二混合溶剂中加入预设的粘合剂并进行均匀球磨，得到电容器制备浆料；

7、对所述电容器制备浆料进行预处理，得到电容生片；

8、通过二步烧结法对所述电容生片进行烧结，得到初级电容器；

9、对所述初级电容器进行二次处理，得到陶瓷电容器。

10、本技术上述第一方面的技术方案至少具备如下的优点或有益效果之一：通过水热法制备出多层片式瓷介电容器基材配方ba6-3xnd8+2xti18o54粉体，该粉体具有较高的介电常数和正的温度系数；将ba6-3xnd8+2xti18o54粉体和有机溶剂均匀混合后加入硝酸镁和四氯化钛溶液，通过高能球磨机进行高能球磨，使得硝酸镁和ba6-3xnd8+2xti18o54粉体相复合，使得电容器制备浆料的介电常数增大，满足多层电容器对电容容量的要求，同时电容器制备浆料中的mgtio3能够降低材料的损耗，从而提高电容器的电容量值。另外，对电容器制备浆料进行预处理得到电容生片后，通过二步烧结法对电容生片进行烧结，在烧结过程中，粉体表面的mgtio3壳层将对ba6-3xnd8+2xti18o54粉体进行包裹，得到初级电容器；对初级电容器进行二次处理后得到陶瓷电容器。陶瓷电容器具有由ba6-3xnd8+2xti18o54为核芯、由mgtio3为外壳的壳-芯结构，实现陶瓷粉体实现完全包裹，使得制备出的陶瓷电容器的介电常数高且电容器的电容量大。

11、进一步，所述采用水热法制备ba6-3xnd8+2xti18o54粉体包括：

12、将四氯化钛溶液、氯化钕溶液和氨水均匀混合，并将混合溶液的ph值调节至第一预设值，得到淡紫色浆料；

13、将醋酸钡溶液、硝酸锶、氧化钙加入至所述淡紫色浆料中，并将所述淡紫色浆料放置于高压釜中以第一预设温度进行高压水热反应，得到微量元素均匀掺杂的ba6-3xnd8+2xti18o54高活性粉体；

14、对所述微量元素均匀掺杂的ba6-3xnd8+2xti18o54高活性粉体进行抽滤、洗涤并高能超声震荡，得到ba6-3xnd8+2xti18o54粉体。

15、进一步，所述有机溶剂包括乙醇、甲苯和二甲苯中的一种；所述预设的辅助剂包括分散剂、增塑剂、控流剂、除泡剂和润湿剂，其中，所述分散剂包括硝酸酯、乙氧基化合物和鲜鱼油中的一种，所述粘合剂包括聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素中的一种。

16、进一步，所述对所述电容器制备浆料进行预处理，得到电容生片包括：

17、对所述电容器制备浆料依次进行流延处理、丝网叠印处理、层压处理、切割处理、排胶处理，得到电容生片。

18、进一步，所述对所述电容器制备浆料依次进行流延处理、丝网叠印处理、层压处理、切割处理、排胶处理，得到电容生片包括：

19、采用流延机改进所述电容器制备浆料的流变特性，调整流延机刮刀与衬底件的距离为第一预设距离以改变所述电容器制备浆料的成膜厚度；

20、调整所述刮刀的位移速度为第预设一速度以控制所述电容器制备浆料的成膜速度和质量；

21、调整由所述电容器制备浆料形成的介质膜在干燥过程中的温度为第二预设温度和保温时间为第一预设时间；

22、通过平面印刷机在所述介质膜上一层清晰的、大小一致的、厚薄一致的超薄导电内电浆料，得到印刷膜片；

23、将所述印刷膜片放置于堆叠机，并将多张所述印刷膜片有规律叠放，形成电容器的生胚，得到巴块；

24、将所述巴块放置于高压力的热压机里，对所述巴块施加重压，以使得所述巴块具备致密性；

25、将制备致密性的巴块通过切割机，按照预设图形的分切线，分切成大小一致的长方体，得到初级电容生片；

26、对所述初级电容生片放入大风量下温度均匀的排胶箱里按照设定好的排胶程序，将所述初级把容生片中的有机物有规律地分解排出，得到电容生片。

27、进一步，所述通过二步烧结法对所述电容生片进行烧结，得到初级电容器包括：

28、将所述电容生片放置于第三预设温度下进行缓慢升温，以排除溶剂和粘合剂；

29、将排除溶剂和粘合剂的电容生片放置于第四预设温度下进行保温第二预设时间再次排除粘合剂以排净有机物，得到电容胚片；

30、将所述电容胚片进行快速升温至第四预设温度并进行第三预设时间保温，使所述电容胚片烧结成电容瓷片，同时防止包裹在ba6-3xnd8+2xti18o54表面的mgtio3向晶粒内部扩散；

31、将所述电容瓷片降温至第五预设温度以在较低温度下长时间保温，以使得气孔收缩并消失，得到由ba6-3xnd8+2xti18o54组成核芯和由mgtio3组成外壳的“壳-芯”结构的初级电容器。

32、进一步，所述对所述初级电容器进行二次处理，得到陶瓷电容器包括：

33、对所述初级电容器依次进行倒角处理、封端处理、烧端处理和表面处理，得到陶瓷电容器。

34、进一步，所述对所述初级电容器依次进行倒角处理、封端处理、烧端处理和表面处理，得到陶瓷电容器包括：

35、将所述初级电容器和磨介按预设的比例混合并放入倒角机里进行滚动研磨倒角处理，以使得所述初级电容器的菱角光滑且内电极充分暴露；

36、通过封端机将经过倒角处理的初级电容器的两端沾上厚薄均匀、宽窄一致的外导电极浆料，并通过烘干加温把外导电极浆料进行固化，以完成对所述初级电容器的封装；

37、将封装后的初级电容器的放置于高温烧端炉中进行烧端处理，所述外导电极浆料在高温的条件下形成包裹电容器端头的银层，并与所述内导电极形成相熔连接，从而在电容器端头形成致密的、附着力极强的金属银层；

38、在经过烧端处理过后的初级电容器外导电极上依次覆盖一层均匀的镍层和一层均匀的锡层以对所述初级电容器进行表面处理，得到陶瓷电容器。

39、进一步，在所述对所述初级电容器进行二次处理，得到陶瓷电容器之后，所述制备方法还包括：

40、对所述陶瓷电容器进行测试分选处理、可靠性试验、编带处理以及包装处理。

41、进一步，所述对所述陶瓷电容器进行测试分选处理、可靠性试验、编带处理以及包装处理包括：

42、将经过表面处理后的陶瓷电容器经过外观分选，采用全自动电容测试机进行电性能参数测试，其中，测试电性能参数包括容量、损耗、绝缘、电压、电容量，将测试不合格的陶瓷电容器剔除，测试合格的陶瓷电容器继续流通；

43、依照国军标gjb360a-96试验方法要求完成对所述陶瓷电容器可靠性试验；

44、将经过测试合格且可靠性试验合格的陶瓷电容器通过编带机装填到纸带或胶带孔中，并收卷成盘，形成陶瓷电容器编带成品；

45、将陶瓷电容器编带成品装入纸箱。

46、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。