积层陶瓷电容的制造方法与流程

1.本揭露是有关于一种电容制造技术，且特别是有关于一种积层陶瓷电容(mlcc)的制造方法。


背景技术：

2.积层陶瓷电容为陶瓷电容的一种，其电容量主要与产品的表面积大小、及陶瓷薄膜堆叠层数成正比。由于积层陶瓷电容可通过表面贴装技术(smt)直接粘着，再加上积层陶瓷电容易于芯片化且体积小，因此目前已成为电容产业的主流产品。
3.积层陶瓷电容在制作时，大致上先将内电极印刷在陶瓷空白薄膜上，再将这些印有内电极的陶瓷膜片以错位的方式叠合后予以压缩成积层陶瓷体。接下来，将积层陶瓷体切割(cutting)成具所需的产品尺寸的积层结构，再烧结(sintering)这些积层结构。接着，对烧结后的积层结构进行导角(tumbling)处理。随后，进行端电极沾附(dipping)处理，而后于烧附炉中烧附(curing)，使端电极紧密地附着在陶瓷片的二端。接着，进行后续的端电极电镀处理、测试、与产品包装。


技术实现要素：

4.本揭露的一目的就是在提供一种积层陶瓷电容的制造方法，其先对积层结构导角，而后积层结构的陶瓷本体与金属端电极于烧结时同时致密成型，因此相较于现有先烧结陶瓷本体后再导角的制作方式，本揭露的方法可避免于致密陶瓷体上导角的机械应力、以及烧附端电极的温度变化所产生的应力。
5.本揭露的另一目的就是在提供一种积层陶瓷电容的制造方法，其将陶瓷本体与金属端电极一起烧结，借此可省略端电极烧附处理程序，因此可简化工艺，而可缩短工艺时间，进而可提升产能。
6.根据本揭露的上述目的，提出一种积层陶瓷电容的制造方法。在此方法中，制备复数个第一陶瓷坯片与复数个第二陶瓷坯片。形成复数个第一内电极层于每个第一陶瓷坯片的表面上，以及复数个第二内电极层于每个第二陶瓷坯片的表面上。交错堆叠压合这些第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片，以形成积层体。对积层体进行切割处理，以形成复数个积层结构。每个积层结构包含交错堆叠的复数个第一陶瓷坯片单元与复数个第二陶瓷坯片单元。每个第一陶瓷坯片单元包含一个第一内电极层，每个第二陶瓷坯片单元包含一个第二内电极层。每个积层结构具有彼此相对的第一端面与第二端面。第一内电极层延伸至第一端面，第二内电极层延伸至第二端面。相邻的第一内电极层与第二内电极层实体相隔。对每个积层结构进行导角处理。形成复数个第一端电极薄膜分别包覆积层结构的第一端面，以及复数个第二端电极薄膜分别包覆积层结构的第二端面。于形成第一端电极薄膜与第二端电极薄膜后，对这些积层结构进行烧结处理，以使每个积层结构形成积层陶瓷体，并使这些第一端电极薄膜分别形成复数个第一端电极，且使这些第二端电极薄膜分别形成复数个第二端电极。形成复数个第一镀层分别位于第一端电极上，与复数个第二镀层分别位于第二端电
极上，而形成复数个积层陶瓷电容。
7.依据本揭露的一实施例，上述的制备每个第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片包含：制备陶瓷浆料；对陶瓷浆料进行薄膜成型(foil casting)步骤，以形成陶瓷薄膜；以及对陶瓷薄膜进行烘干处理。
8.依据本揭露的一实施例，上述形成第一内电极层与第二内电极层包含利用印刷(printing)方式。
9.依据本揭露的一实施例，于进行导角处理前，上述的方法还包含对积层结构进行烧除(binder burn out)处理，以去除每个积层结构的第一陶瓷坯片单元与第二陶瓷坯片单元中的粘着剂。
10.依据本揭露的一实施例，上述形成第一端电极薄膜与第二端电极薄膜包含利用沾附方式。
11.依据本揭露的一实施例，上述的第一端电极薄膜与第二端电极薄膜均包含铜。
12.依据本揭露的一实施例，上述的第一镀层与第二镀层均包含锡与镍。
13.依据本揭露的一实施例，于形成第一镀层与第二镀层后，上述的方法还包含：对积层陶瓷电容进行测试操作；以及于测试操作后，包装这些积层陶瓷电容。
附图说明
14.为让本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
15.图1绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的制造方法的流程图。
16.图2绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的积层结构的剖面示意图。
17.图3绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的第一陶瓷坯片单元的上视示意图。
18.图4绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的第二陶瓷坯片单元的上视示意图。
19.图5绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的剖面示意图。
具体实施方式
20.请参照图1，其绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的制造方法的流程图。制作积层陶瓷电容时，可先进行步骤100，以制备数个第一陶瓷坯片与数个第二陶瓷坯片。在一些例子中，制备第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片时，先制备陶瓷浆料。举例而言，可利用粉末球磨(ball milling)工艺来制备陶瓷浆料。在粉末球磨工艺中，可将陶瓷浆料的材料，包含例如陶瓷粉体、溶剂、粘着剂、分散剂、塑化剂等，放入球磨机内，以利用球磨机研磨这些材料，并将这些材料均匀混合成陶瓷浆料。
21.完成陶瓷浆料的制备后，对陶瓷浆料进行薄膜成型步骤，以形成陶瓷薄膜。在薄膜成型步骤中，将陶瓷浆料送到刮刀机的容器内，并调整刮刀与载送膜之间的距离，随着载送膜的前进，使陶瓷浆料在载送膜上形成具所需厚度的薄膜。陶瓷薄膜成型后，可对陶瓷薄膜进行烘干处理，而形成第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片。
22.接下来，可进行步骤110，以利用例如印刷方式，在每个第一陶瓷坯片的表面上形成数个第一内电极层，以及在每个第二陶瓷坯片的表面上形成数个第二内电极层。举例而言，可根据产品规格，选择适合的网版与内电极膏，而利用印刷机通过网版将内电极膏印刷于第一陶瓷坯片的表面与第二陶瓷坯片的表面上。在一些例子中，在每个第一陶瓷坯片上，这些第一内电极层彼此分离，且在每个第二陶瓷坯片上，这些第二内电极层彼此分离。第一内电极层与第二内电极层的材料可例如包含铜。
23.完成第一内电极层与第二内电极层后，可进行步骤120，以先依照产品需求，交错堆叠第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片，再压合第一陶瓷坯片与第二陶瓷坯片的堆叠，而形成致密的积层体。在一些例子中，第一陶瓷坯片的设有第一内电极层的表面朝上，且第二陶瓷坯片的设有第二内电极层的表面也朝上，借此第一内电极层与第二内电极层实体相隔。换句话说，相邻的第一内电极层与第二内电极层之间可隔着一个第一陶瓷坯片或一个第二陶瓷坯片。此外，在积层体中，第一内电极层与第二内电极层以一对一的方式上下对应。
24.接着，可进行步骤130，以对积层体进行切割处理。在切割处理中，可根据产品尺寸需求，例如沿横向与纵向，来切割积层体，借以形成数个积层结构。请参照图2，其绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的积层结构的剖面示意图。积层结构300包含交错堆叠的数个第一陶瓷坯片单元310与数个第二陶瓷坯片单元320。每个第一陶瓷坯片单元310包含第一陶瓷坯片的一部分312以及一个第一内电极层314。每个第二陶瓷坯片单元320包含第二陶瓷坯片的一部分322以及一个第二内电极层324。积层结构300具有第一端面302与第二端面304，其中第一端面302与第二端面304分别位于积层结构300的相对二侧。
25.请同时参照图3与图4，其中图3绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的第一陶瓷坯片单元的上视示意图，图4绘示依照本揭露的一实施方式的一种积层陶瓷电容的第二陶瓷坯片单元的上视示意图。在第一陶瓷坯片单元310中，第一内电极层314覆盖在第一陶瓷坯片的部分312的表面312a，但并未覆盖在整个表面312a上，如图3所示。在第二陶瓷坯片单元320中，第二内电极层324覆盖在第二陶瓷坯片的部分322的表面322a，但同样并未覆盖在整个表面322a上，如图4所示。此外，在积层结构300中，所有的第一内电极层314延伸到积层结构300的第一端面302，且所有的第二内电极层324延伸到积层结构300的第二端面304。而且，相邻的第一内电极层314与第二内电极层324实体相隔。
26.完成切割处理后，可根据需求而选择性地进行步骤140，以对这些积层结构300进行烧除处理，来去除每个积层结构300的第一陶瓷坯片单元310与第二陶瓷坯片单元320中的粘着剂。在一些例子中，进行烧除处理时，可将积层结构300放入烘烤装置中，以烧除积层结构300中的粘着剂。
27.接着，可进行步骤150，以对这些积层结构300进行导角处理。在一些例子中，可利用滚磨积层结构300的方式，来使积层结构300的各个角趋于平滑。
28.完成导角处理后，可进行步骤160，以形成数个第一端电极薄膜，以分别包覆这些积层结构300的第一端面302。并且，形成数个第二端电极薄膜，来分别包覆这些积层结构300的第二端面304。在一些例子中，可利用沾附方式，将导电性良好的材料沾附在积层结构300的第一端面302与第二端面304上，来形成第一端电极薄膜与第二端电极薄膜。在一些示范例子中，第一端电极薄膜与第二端电极薄膜均包含铜。
29.于形成第一端电极薄膜与第二端电极薄膜后，可进行步骤170，以对积层结构300
进行烧结处理。烧结处理可使每个积层结构300形成积层陶瓷体，并使这些第一端电极薄膜分别形成数个第一端电极330，且使这些第二端电极薄膜分别形成数个第二端电极340。烧结处理后，第一端电极330与第二端电极340可与积层结构300的二端更紧密的结合，而可提升电性。
30.完成烧结处理后，可进行步骤180，以利用例如电镀技术，来形成数个第一镀层350分别位于这些积层结构300的第一端电极330上，以及形成数个第二镀层360分别位于这些积层结构300的第二端电极340上，而形成数个积层陶瓷电容370，如图5所示。在一些示范例子中，第一镀层350与第二镀层360均包含锡与镍，其中镍可保护第一端电极330与第二端电极340，而锡可有助于积层陶瓷电容370粘着于例如电路基板上。由于积层结构300已先经导角处理，因此于烧结处理与电镀处理后，可降低第一镀层350与第二镀层360的边角的应力。
31.于第一镀层350与第二镀层360形成后，可根据需求，例如根据客户的产品需求，而选择性地进行步骤190，以测试积层陶瓷电容370。可根据测试结果，并依客户要求的质量规格将测试后的积层陶瓷电容370予以分类。接着，即可进行步骤200，将测试后的这些积层陶瓷电容370加以包装。举例而言，可利用卷带包装技术，来包装这些积层陶瓷电容370，以利应用。
32.由上述的实施方式可知，本揭露的一优点就是因为本揭露的积层陶瓷电容的制造方法，其先对积层结构导角，而后积层结构的陶瓷本体与金属端电极于烧结时同时致密成型，因此相较于现有先烧结陶瓷本体后再导角的制作方式，本揭露的方法可避免于致密陶瓷体上导角的机械应力、以及烧附端电极的温度变化所产生的应力。
33.本揭露的另一优点就是因为本揭露的积层陶瓷电容的制造方法，其将陶瓷本体与金属端电极一起烧结，借此可省略端电极烧附处理程序，因此可简化工艺，而可缩短工艺时间，进而可提升产能。
34.虽然本揭露已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本揭露，任何本领域技术人员，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭露的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
35.【符号说明】
36.100:步骤
37.110:步骤
38.120:步骤
39.130:步骤
40.140:步骤
41.150:步骤
42.160:步骤
43.170:步骤
44.180:步骤
45.190:步骤
46.200:步骤
47.300:积层结构
48.302:第一端面
49.304:第二端面
50.310:第一陶瓷坯片单元
51.312:部分
52.312a:表面
53.314:第一内电极层
54.320:第二陶瓷坯片单元
55.322:部分
56.322a:表面
57.324:第二内电极层
58.330:第一端电极
59.340:第二端电极
60.350:第一镀层
61.360:第二镀层
62.370:积层陶瓷电容。