一种片式多层陶瓷电容器及其制备方法与流程

1.本技术涉及片式多层陶瓷电容器技术领域，具体涉及一种片式多层陶瓷电容器及其制备方法。


背景技术：

2.现有技术中，片式多层陶瓷电容器(multi-layer ceramic chip capacitor，英文缩写mlcc)的金属端电极由内到外通常为烧附铜层、电镀镍层及电镀锡层，从而形成一种铜-镍-锡的三层端电极结构。
3.然而由于烧附铜层的材料主要是由铜粉、玻璃添加剂、溶剂、有机物组成，在烧附铜层烧附过程中，有机物会挥发掉，从而导致烧附后的端电极中存在一定量的孔洞，这些不致密的孔洞会导致芯片在电镀过程，尤其是电镀镍的过程中，镍溶液通过烧附铜层渗入到陶瓷本体内部，进而导致芯片的绝缘性能降低，从而导致电容器的性能不佳。


技术实现要素：

4.鉴于此，本技术提供一种片式多层陶瓷电容器，以提高电容器的性能。
5.本技术提供一种片式多层陶瓷电容器，包括：
6.陶瓷本体，包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于所述第一内电极与所述第二内电极之间的介质层；
7.第一端电极以及第二端电极，间隔设置于所述陶瓷本体的相对两端，所述第一端电极以及所述第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，所述第一铜层位于所述第二铜层靠近所述陶瓷本体的一侧，所述锡层设置于所述第二铜层背离所述陶瓷本体的一侧，所述第二铜层的致密性大于所述第一铜层的致密性。
8.在一些实施例中，所述第一铜层为烧附铜层，所述第二铜层为电镀铜层，所述镍层为电镀镍层，所述锡层为电镀锡层，所述第一铜层的厚度至少大于10μm。
9.在一些实施例中，所述第一端电极以及所述第二端电极还包括设置于所述第一铜层与所述第二铜层之间的第三铜层，所述第三铜层为烧附铜层。
10.在一些实施例中，所述第一铜层以及所述第三铜层的厚度为10-20μm，所述第二铜层的厚度为1-4μm。
11.在一些实施例中，所述第一端电极以及所述第二端电极还包括设置于所述第一铜层与所述第二铜层之间的保护层。
12.在一些实施例中，所述保护层的材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、硅氧烷、有机硅氧烷和聚硅氧烷中的至少一种。
13.在一些实施例中，所述保护层的厚度小于0.5μm。
14.在一些实施例中，所述第一铜层、所述第二铜层、所述镍层以及所述锡层均与所述介质层接触设置。
15.本技术还提供一种片式多层陶瓷电容器的制备方法，包括：
16.提供一陶瓷本体，包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于所述第一内电极与所述第二内电极之间的介质层；
17.在所述陶瓷本体的相对两端形成间隔设置的第一端电极以及第二端电极，所述第一端电极以及所述第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，所述第一铜层位于所述第二铜层靠近所述陶瓷本体的一侧，所述锡层设置于所述第二铜层背离所述陶瓷本体的一侧，所述第二铜层的致密性大于所述第一铜层的致密性。
18.在一些实施例中，在所述陶瓷本体的相对两端形成间隔设置的第一端电极以及第二端电极中，包括：
19.将端电极材料设置于在所述陶瓷本体的相对两端，并进行烧附处理，形成第一铜层；
20.采用电镀方式在所述第一铜层远离所述陶瓷本体的一侧形成第二铜层；
21.采用电镀方式在所述第二铜层远离所述陶瓷本体的一侧形成镍层；
22.采用电镀方式在所述镍层远离所述陶瓷本体的一侧形成锡层。
23.本技术提供一种片式多层陶瓷电容器及其制备方法，包括陶瓷本体、第一端电极以及第二端电极，陶瓷本体包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于第一内电极与第二内电极之间的介质层；第一端电极以及第二端电极间隔设置于陶瓷本体的相对两端，第一端电极以及第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，第一铜层位于第二铜层靠近陶瓷本体的一侧，锡层设置于第二铜层背离陶瓷本体的一侧，第二铜层的致密性大于第一铜层的致密性，以提高电容器的性能。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本技术提供的片式多层陶瓷电容器的立体结构示意图；
26.图2是图1中的片式多层陶瓷电容器沿ab线的第一种截面结构示意图；
27.图3是图2中的二端子陶瓷电容器片式多层陶瓷电容器的dpa示意图；
28.图4是图1中的片式多层陶瓷电容器沿ab线的第二种截面结构示意图；
29.图5是本技术提供的片式多层陶瓷电容器的制备方法的流程示意图。
30.附图标记：
31.10、电容器；100、陶瓷本体；110、第一内电极；130、第二内电极；120、介质层；200、第一端电极；300、第二端电极；310、第一铜层；320、第二铜层；330、镍层；340、锡层；350、第三铜层360、保护层。
具体实施方式
32.下面结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范
围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
33.本技术提供一种片式多层陶瓷电容器，包括陶瓷本体、第一端电极以及第二端电极，陶瓷本体包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于第一内电极与第二内电极之间的介质层；第一端电极以及第二端电极间隔设置于陶瓷本体的相对两端，第一端电极以及第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，第一铜层位于第二铜层靠近陶瓷本体的一侧，锡层设置于第二铜层背离陶瓷本体的一侧，第二铜层的致密性大于第一铜层的致密性。
34.在本技术中，第一端电极以及第二端电极通过由第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层依次层叠构成，且将第二铜层的致密性大于第一铜层的致密性，以提高整体铜层的致密程度，从而降低第一接地电极以及第二接地电极内部的空洞数量，从而降低外部杂质或有害离子从空洞进入陶瓷本体内部的风险，从而提高电容器的性能。
35.请参考图1-图3，图1是本技术提供的片式多层陶瓷电容器的立体结构示意图；图2是图1中的片式多层陶瓷电容器沿ab线的第一种截面结构示意图；图3是图2中的片式多层陶瓷电容器的dpa示意图。本技术提供一种片式多层陶瓷电容器10，包括陶瓷本体100、第一端电极200以及第二端电极300。具体描述如下。
36.陶瓷本体100包括层叠设置的第一内电极110、第二内电极130以及设置于第一内电极110与第二内电极120之间的介质层120，第一内电极110以及第二内电极130依次交替排列在介质层120内，第一内电极110和第二内电极130的材料包括镍、铜、银和钯中的至少一种，介质层120的材料包括钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、锆酸钙和钛酸锶中的至少一种。
37.第一端电极200以及第二端电极300间隔设置于陶瓷本体100的相对两端，第一端电极200以及第二端电极300均包括层叠设置的第一铜层310、第二铜层320、镍层330、锡层340以及第三铜层350，第一铜层310位于第二铜层320靠近陶瓷本体100的一侧，锡层340设置于第二铜层320背离陶瓷本体100的一侧，第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性。进一步的，第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性15％。具体的，第二铜层320的致密性可以为第一铜层310的致密性的15％、18％、20％、22％、25％、30％、43％、56％或60％等，第一铜层310以及第三铜层350均是采用低温烧制形成的烧附铜层，第一铜层310的厚度d1至少大于10μm，具体的，第一铜层310的厚度d1可以为10μm、13μm、16μm、19μm、23μm或26μm等，可选的，第一铜层的厚度d1为10-20μm；第二铜层320为电镀铜层，镍层330为电镀镍层330，锡层340为电镀锡层340，第二铜层320、镍层330以及锡层340均是采用电镀的方式形成。
38.在一实施例中，第二铜层320的厚度d2为1-4μm，第三铜层350的厚度d5为10-20μm，镍层330的厚度d3为3-8μm，锡层340的厚度d4为4-10μm。具体的，第二铜层的厚度d2可以为1μm、1.6μm、2.4μm、3.8μm或4μm等，第三铜层350的厚度d5可以为10μm、13μm、16μm、18μm或20μm等，镍层330的厚度d3可以为3μm、4μm、6μm、7μm或8μm等，锡层340的厚度d4可以为4μm、6μm、7μm、8μm或10μm等。
39.请参阅图3，图3是电容器10的物理破坏性分析(dpa)图，由图3中可知，第一端电极200以及第二端电极300通过由第一铜层310、第二铜层320、镍层330以及锡层340依次层叠构成，且第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性，可以提高整体铜层的致密程度，从而降低杂质或有害离子进入陶瓷本体100内部的风险。
40.在本技术中，第一端电极200以及第二端电极300通过由第一铜层310、第二铜层320、镍层330以及锡层340依次层叠构成，且第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性，以提高整体铜层的致密程度，从而降低第一端电极200以及第二端电极300内部的空洞数量，从而降低外部杂质或有害离子从空洞进入陶瓷本体100内部的风险，如降低镍镀液从而空洞进入陶瓷本体100的风险，从而保证了芯片的绝缘性能，进而提高电容器10的可靠性。
41.在本技术中，通过将第一端电极200以及第二端电极300设置为由第一铜层310、第二铜层320、镍层330以及锡层340依次层叠构成，且将第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性，以增大整体铜层的厚度，从而达到阻挡镍电镀液的渗入，从而保改善电容器10的可靠性。
42.在本技术中，将第一铜层的厚度d1为10-20μm，第二铜层320的厚度d2为1-4μm，第三铜层350的厚度d5为10-20μm，镍层330的厚度d3为3-8μm，锡层340的厚度d4为4-10μm，以使得整体铜层的厚度可以达到阻挡镍电镀液进入陶瓷本体100的内部的同时，降低电容器10的整体厚度，以便于实现小型化设计。
43.请参阅图4，图4是图1中的片式多层陶瓷电容器10沿ab线的第二种截面结构示意图。需要说明的是第二种结构与第一种结构的不同之处在于：
44.第一端电极200以及第二端电极300还包括设置于第一铜层310与第二铜层320之间的保护层360。保护层360的材料为树脂材料，第一铜层310的厚度d1为15-30μm，第二铜层320的厚度d2为3-10μm。具体的，第一铜层310的厚度d1可以为15μm、18μm、20μm、23.5μm、24.8μm、26.7μm、28μm或30μm等，第二铜层320的厚度d2可以为3μm、4.6μm、6.5μm、7.9μm或10μm等。
45.在本技术中，通过在第一铜层310与第二铜层320之间的设置由树脂形成的保护层360，以使得树脂可以填充第一铜层310中的空洞，从而进一步提高电容器10的可靠性。
46.在一实施例，保护层360的材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、硅氧烷、有机硅氧烷和聚硅氧烷中的至少一种。
47.在一实施例中，保护层360的厚度d6小于0.5μm。具体的，保护层360的厚度d6可以为0.1μm、0.23μm、0.46μm或0.5μm等，以进一步提高电容器10的可靠性。
48.请参阅图5，图5是本技术提供的片式多层陶瓷电容器10的制备方法的流程示意图。本技术还提供一种片式多层陶瓷电容器10的制备方法，用于制备本技术所提供的电容器10，所述方法包括：
49.s11、提供一陶瓷本体，包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于第一内电极与第二内电极之间的介质层。
50.s12、在陶瓷本体的相对两端形成间隔设置的第一端电极以及第二端电极，第一端电极以及第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，第一铜层位于第二铜层靠近陶瓷本体的一侧，锡层设置于第二铜层背离陶瓷本体的一侧，第二铜层的致密性大于第一铜层的致密性。
51.请继续参阅图2，具体的，将陶瓷本体100的相对两侧浸入铜溶液中，进行第一次沾铜，将其烘干，并将其置于650-850℃下，烧附10-15min，形成第一铜层310。具体的，烧附温度可以为650℃、680℃、720℃、750℃、780℃、810℃或850℃等，烧附时间可以为11min、
12min、13min、13.6min、14.2min、14.9min或15min等；然后，将形成有第一铜层310的陶瓷本体100浸入铜溶液中，进行第二次沾铜，将其烘干，并进行烧附处理，形成第三铜层350；然后，采用电镀方式在第一铜层310远离陶瓷本体100的一侧形成第二铜层320；采用电镀方式在第二铜层320远离陶瓷本体100的一侧形成镍层330；采用电镀方式在镍层330远离陶瓷本体100的一侧形成锡层340。
52.在本技术中，将第一铜层310的烧附时间以及烧附温度设置此范围，以降低端电极出现角裂的风险，同时保证了端电极的致密性，从而进一步提高了电容器10的性能。
53.本技术提供一种片式多层陶瓷电容器10及其制备方法，通过将第一端电极200以及第二端电极300设置为由第一铜层310、第二铜层320、镍层330以及锡层340依次层叠构成，且将第二铜层320的致密性大于第一铜层310的致密性，以增大整体铜层的厚度和致密程度，从而达到阻挡外部杂质或有害离子的渗入，从而保改善电容器10的可靠性。
54.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种片式多层陶瓷电容器，其特征在于，包括：陶瓷本体，包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于所述第一内电极与所述第二内电极之间的介质层；第一端电极以及第二端电极，间隔设置于所述陶瓷本体的相对两端，所述第一端电极以及所述第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，所述第一铜层位于所述第二铜层靠近所述陶瓷本体的一侧，所述锡层设置于所述第二铜层背离所述陶瓷本体的一侧，所述第二铜层的致密性大于所述第一铜层的致密性。2.根据权利要求1所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一铜层为烧附铜层，所述第二铜层为电镀铜层，所述镍层为电镀镍层，所述锡层为电镀锡层，所述第一铜层的厚度至少大于10μm。3.根据权利要求2所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一端电极以及所述第二端电极还包括设置于所述第一铜层与所述第二铜层之间的第三铜层，所述第三铜层为烧附铜层。4.根据权利要求3所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一铜层以及所述第三铜层的厚度为10-20μm，所述第二铜层的厚度为1-4μm。5.根据权利要求2所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一端电极以及所述第二端电极还包括设置于所述第一铜层与所述第二铜层之间的保护层。6.根据权利要求5所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述保护层的材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、硅氧烷、有机硅氧烷和聚硅氧烷中的至少一种。7.根据权利要求5所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述保护层的厚度小于0.5μm。8.根据权利要求1-7任一项所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一铜层、所述第二铜层、所述镍层以及所述锡层均与所述介质层接触设置。9.一种片式多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，包括：提供一陶瓷本体，包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于所述第一内电极与所述第二内电极之间的介质层；在所述陶瓷本体的相对两端形成间隔设置的第一端电极以及第二端电极，所述第一端电极以及所述第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，所述第一铜层位于所述第二铜层靠近所述陶瓷本体的一侧，所述锡层设置于所述第二铜层背离所述陶瓷本体的一侧，所述第二铜层的致密性大于所述第一铜层的致密性。10.根据权利要求9所述的片式多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于，所述在所述陶瓷本体的相对两端形成间隔设置的第一端电极以及第二端电极，包括：将端电极材料设置于在所述陶瓷本体的相对两端，并进行烧附处理，形成第一铜层；采用电镀方式在所述第一铜层远离所述陶瓷本体的一侧形成第二铜层；采用电镀方式在所述第二铜层远离所述陶瓷本体的一侧形成镍层；采用电镀方式在所述镍层远离所述陶瓷本体的一侧形成锡层。

技术总结
本申请提供一种片式多层陶瓷电容器及其制备方法，包括陶瓷本体、第一端电极以及第二端电极，陶瓷本体包括层叠设置的第一内电极、第二内电极以及设置于第一内电极与第二内电极之间的介质层；第一端电极以及第二端电极间隔设置于陶瓷本体的相对两端，第一端电极以及第二端电极均包括层叠设置的第一铜层、第二铜层、镍层以及锡层，第一铜层位于第二铜层靠近陶瓷本体的一侧，锡层设置于第二铜层背离陶瓷本体的一侧，第二铜层的致密性大于第一铜层的致密性，以提高电容器的性能。以提高电容器的性能。以提高电容器的性能。


技术研发人员：黄木生 杨万举 江孟达 向勇
受保护的技术使用者：广东微容电子科技有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/14