一种多层片式陶瓷电容器的制作方法

1.本技术涉及一种电容器，尤其是涉及一种多层片式陶瓷电容器。


背景技术：

2.多层片式陶瓷电容器和是由印好电极的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层，从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器，多层片式陶瓷电容器具有容量大、底等效电阻、外形尺寸小、高绝缘电阻、优异噪音吸收、较好的阻抗温度特性等优点，是电子整机中主要使用的贴片元件之一，多层片式陶瓷电容器作为基础电子元器件，在信息、军工、移动通讯、汽车电子、电器设备等领域应用广泛。
3.目前，现有的多层片式陶瓷电容器还存在许多弊端，由于多层片式陶瓷电容器的强度低，在使用过程因热膨胀系数差异或受到机械应力等因素，容易使mlcc出现裂纹，当多层片式陶瓷电容器出现裂纹后，两端的外电极容易相互接触引发短路而烧毁电路，存在安全隐患。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有多层片式陶瓷电容器容易出现裂纹导致短路而烧毁电路的安全隐患。


技术实现要素：

5.为了解决多层片式陶瓷电容器容易出现裂纹导致短路而烧毁电路的安全隐患，本技术提供一种多层片式陶瓷电容器。
6.本技术提供的一种多层片式陶瓷电容器采用如下的技术方案：
7.一种多层片式陶瓷电容器，包括陶瓷胚体和设置在所述陶瓷胚体两端的外电极，所述陶瓷胚体的内部设置有内电极层和陶瓷介质层，所述陶瓷介质层填充于所述内电极层之间，所述内电极层包括若干平行的第一内电极层和平行设置于相邻所述第一内电极层之间的第二内电极层，所述第二内电极层两端不与所述外电极连接，所述第一内电极层又包括在同一平面的但不相连的第一内电极片和第二内电极片，所述第一内电极片一端与所述陶瓷胚体一端相连，一端平行延伸到与所述第二内电极层交叠，交叠部分的长度为有效电容长度l1，所述第二电极片一端与所述陶瓷胚体另一端相连，一端平行延伸到与所述第二内电极层交叠，交叠部分的长度为有效电容长度l2，有效电容长度l1和l2长度相同且二者之和小于所述第二内电极层长度。
8.通过采用上述技术方案，通过设置第一内电极层和第二内电极层，使得出现裂纹时，不会因为第一内电极层与第二内电极层接触而导致两端的外电极短路，除非两端同时出现裂纹且导致第一内电极片和第二内电极片与同一层第二内电极层相连，但这种情况出现几率很小；进一步的，有效电容长度l1和l2长度相同，使多层片式陶瓷电容器内部形成两个相同的电容串联，类似两个相同的多层片式陶瓷电容器串联，这种设计可以实现在多层片式陶瓷电容器一侧出现裂纹等缺陷时，另一侧提供电路保护，提高可靠性，从而减少出现
裂纹导致的安全隐患。
9.优选的，所述第二内电极层设置在相邻所述第一内电极层之间且所述第一内电极层与所述第二内电极层等间距交替分布在所述陶瓷胚体内部。
10.通过采用上述技术方案，使第二内电极层与相邻上下第一内电极层分别形成相同的平板电容，通过第一内电极层与第二内电极层交替分布将所有平板电容串联在一起。
11.优选的，所述有效电容长度l1和有效电容长度l2均大于所述第一内电极片和所述第二内电极片之间的空隙宽度。
12.通过采用上述技术方案，相比于有效电容长度l1和有效电容长度l2小于第一内电极片和第二内电极片之间的空隙宽度，可使多层片式电容器具有更大的电容容量。
13.优选的，所述外电极包括设置在最内层与所述陶瓷胚体连接的连接层和设置在中间层的保护层，以及设置在最外层的焊接层，所述连接层从陶瓷胚体侧边开始将陶瓷胚体端部完全覆盖包裹，所述保护层将连接层完全覆盖，所述焊接层将保护层完全覆盖。
14.通过采用上述技术方案，使外电极能够与内电极充分接触，防止漏电，并通过设置保护层防止焊接层焊接时被破坏伤及连接层。
15.优选的，所述保护层（22）为导电环氧树脂材料。
16.通过采用上述技术方案，导电环氧树脂材料具有良好的机械性能和电气性能，能够吸收变形应力，从而降低多层片式陶瓷电容器端部因受到机械应力导致出现裂纹的情况，提升抗裂纹能力。
17.优选的，所述陶瓷胚体上下设置有高强度瓷介材料的陶瓷保护片，所述陶瓷保护片完全覆盖上下表面。
18.通过采用上述技术方案，可以增加多层片式陶瓷电容器的机械强度，提高抗机械外力的能力，起到保护防止产生裂纹的作用。
19.优选的，所述陶瓷介质层在所述陶瓷胚体顶部距离最近所述内电极层的厚度为陶瓷介质厚度d1，在所述陶瓷胚体底部距离最近所述内电极层厚度为陶瓷介质厚度d2，陶瓷介质厚度d2要大于陶瓷介质厚度d1。
20.通过采用上述技术方案，多层片式陶瓷电容器由于存在压电现象会出现振动，并且该振动会传递到电路板基板上引起基板振动产生可听噪声，通过在底部设置较厚的陶瓷介质层可以减少由压电特性引起的机械振动噪声。
21.优选的，所述陶瓷胚体设有光洁的表面，所述陶瓷胚体壁面边缘设置为弧形倒角。
22.通过采用上述技术方案，使陶瓷胚体两端的内电极层可以充分暴露，便于所述第一外电极层连接，此外还可以增加片式陶瓷电容器在使用过程中的舒适感。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.通过设置第一内电极层和第二内电极层，使得出现裂纹时，不会因为第一内电极层与第二内电极层接触而导致两端的外电极短路，除非两端同时出现裂纹且导致第一内电极片和第二内电极片与同一层第二内电极层相连，但这种情况出现几率很小；进一步的，有效电容长度l1和l2长度相同，使多层片式陶瓷电容器内部形成两个相同的电容串联，类似两个相同的多层片式陶瓷电容器串联，这种设计可以实现在多层片式陶瓷电容器一侧出现裂纹等缺陷时，另一侧提供电路保护，提高可靠性，从而减少出现裂纹导致的安全隐患；
25.外电极设置导电环氧树脂材料的保护层，可以提高多层片式陶瓷电容器端部抗变
形应力的能力，防止产生裂纹；
26.陶瓷胚体上下表面设置陶瓷保护片，可以提高提高多层片式陶瓷电容器抗机械外力的能力，防止产生裂纹；
27.底部陶瓷介质加厚设计可以减少多层片式陶瓷电容器因压电现象引起的机械振动噪声。
附图说明
28.图1是本技术实施例中多层片式陶瓷电容器的结构示意图。
29.图2是本技术实施例中多层片式陶瓷电容器的轴向剖面示意图。
30.附图标记说明：1、陶瓷胚体；2、外电极；21、连接层；22、保护层；23、焊接层；3、内电极层；31、第一内电极层；32、第二内电极层；311、第一内电极片；312、第二内电极片；4、陶瓷介质；5、陶瓷保护片。
具体实施方式
31.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种多层片式陶瓷电容器。参照图1和图2，多层片式陶瓷电容器包括陶瓷胚体1和设置在陶瓷胚体1两端的外电极2。陶瓷胚体1内设置有内电极层3和陶瓷介质4，陶瓷胚体1在上表面和下表面均设置有陶瓷保护片5。
33.参照图2，内电极层3设置在陶瓷胚体1内部，内电极层3包括若干与陶瓷胚体1上表面平行设置的第一内电极层31和第二内电极层32。第一内电极层31与陶瓷胚体1两端外电极2相连，第二内电极层32与外电极2连接，第二内电极层32设置在相邻第一内电极层31之间且第一内电极层31与第二内电极层32等间距交替分布在陶瓷胚体1内部，使第二内电极层32与相邻上下第一内电极层31分别形成相同的平板电容。
34.参照图2，第一内电极层31包括在同一平面的但不相连的第一内电极片311和第二内电极片312，第一内电极片311一端与陶瓷胚体1一端相连，一端平行延伸到与第二内电极层32投影重叠，投影重叠部分的长度为有效电容长度l1，第二电极片312一端与陶瓷胚体1另一端相连，一端平行延伸到与所述第二内电极层32投影重叠，投影重叠部分的长度为有效电容长度l2，有效电容长度l1和l2长度相同且有效电容长度l1和l2之和小于第二内电极层32长度。通过设置第一内电极层31和第二内电极层32，使得出现裂纹时，不会因为第一内电极层31与第二内电极层32接触而导致两端的外电极2短路，除非两端同时出现裂纹且导致第一内电极片311和第二内电极片312与同一层第二内电极层32相连，但这种情况出现几率很小；进一步的，有效电容长度l1和l2长度相同，使多层片式陶瓷电容器内部形成两个相同的电容串联，类似两个相同的多层片式陶瓷电容器串联，这种设计可以实现在多层片式陶瓷电容器一侧出现裂纹等缺陷时，另一侧提供电路保护，提高可靠性，从而减少出现裂纹导致的安全隐患；进一步的，有效电容长度l1和l2大于第一内电极片和第二内电极片之间的空隙宽度，相比有效电容长度l1和l2小于第一内电极片和第二内电极片之间的空隙宽度，可以提高多层片式陶瓷电容器的电容容量。
35.参照图2，外电极2从陶瓷胚体1的侧边开始将陶瓷胚体1的端部完全包裹，外电极2分为三层，包括连接层21、保护层22和焊接层23。连接层21设置在最内层与陶瓷胚体1相连，
连接层21是铜cu镀层，具有导电性能较好、成本低的特点，用于与内电极层3连接；保护层22设置在连接层21表面，并将连接层21完全包裹，保护层22是以环氧树脂为基体材料，与导电性填充材料复合而成的导电环氧树脂材料，具有良好的机械性能和电气性能，能够吸收变形应力，起到保护多层片式陶瓷电容器防止产生裂纹的作用；焊接层23设置在最外层，覆盖保护层22表面，焊接层23为锡sn镀层，易于装贴，主要用于安装在电路板时的焊接，由于多层片式陶瓷电容器与电路板的热膨胀系数差异会引起机械应力以及电路板弯曲造成的机械应力，容易导致多层片式陶瓷电容器发生断裂，主要通过设置保护层22，利用保护层22良好的机械性能和电气性能，在不影响导电功能的同时提高抗裂纹能力，保护多层片式陶瓷电容器。
36.参照图2，陶瓷保护片5设置在陶瓷胚体1的上表面和下表面，为一层较薄的具有高强度的瓷介材料薄膜层，具有高机械强度和绝缘性能，可以增强多层片式陶瓷电容器的抗裂纹能力。
37.参照图2，进一步的，陶瓷胚体1顶部距离最近所述内电极层3的厚度为陶瓷介质厚度d1，在陶瓷胚体1底部距离最近所述内电极层3厚度为陶瓷介质厚度d2，陶瓷介质厚度d2要大于陶瓷介质厚度d1，由于多层片式陶瓷电容器在使用过程中存在压电现象，当直流（dc）或交流（ac）电压施加到多层片式陶瓷电容器时，内电极层3之间可发生压电现象产生振动，振动会传到电路板基板上导致基板振动而产生可听噪声，通过在多层片式陶瓷电容器底部设置更厚的陶瓷介质层，可以减弱振动的传导降低噪声的程度。
38.本技术实施例一种多层片式陶瓷电容器的实施原理为：通过设置第一内电极层和第二内电极层，使得出现裂纹时，不会因为第一内电极层与第二内电极层接触而导致两端的外电极短路，除非两端同时出现裂纹且导致第一内电极片和第二内电极片与同一层第二内电极层相连，但这种情况出现几率很小；进一步的，有效电容长度l1和l2长度相同，使多层片式陶瓷电容器内部形成两个相同的电容串联，类似两个相同的多层片式陶瓷电容器串联，这种设计可以实现在多层片式陶瓷电容器一侧出现裂纹等缺陷时，另一侧提供电路保护，提高可靠性，从而减少出现裂纹导致的安全隐患。
39.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。