[发明专利]制备陶瓷糊浆、陶瓷坯料片和制造单块陶瓷电子元件方法

说明书

本发明涉及制备用于制造陶瓷电子元件如单块陶瓷电容器和多层陶瓷基片的陶瓷糊浆的方法，还涉及用该陶瓷糊浆形成陶瓷坯料片的方法，以及用该陶瓷糊浆制造单块陶瓷电子元件的方法。

单块陶瓷电子元件如单块陶瓷电容器或者多层陶瓷基片一般是采用将陶瓷坯料片叠合在一起、然后压制并对陶瓷和电极进行加热烧结这些步骤制得的。

例如，当制造图1所示的多层陶瓷电容器(其中内电极2排列在陶瓷元件1中，一对外电极3a和3b排列在陶瓷元件1的两个侧面上，并与交替伸出到陶瓷元件1的一个侧面和另一个侧面的内电极相连)时，一般使用下述方法：

首先，在一块陶瓷坯料片上装上用于形成电容器的一个内电极，为此形成一块块带电极的片材11(参见图2)。

之后，如图2所示将预定数目的带电极片材11层叠起来，再将不带内电极的一些陶瓷坯料片(用作外层的坯料片)层叠在上述一叠片材11的上面和下面，从而使形成的层叠物(压制的层叠物)中各内电极2的端部交替伸出到该层叠物的一个侧面和另一个侧面。

在预定的条件下对该层叠物进行烧结；在经烧结的层压物(陶瓷元件1，参见图1)的两个侧面上涂覆导电胶，然后焙烤之，形成与内电极2电连接的外电极3a和3b。

这样就制得如图1所示的单块陶瓷电容器。

通过层叠陶瓷坯料片的步骤还可制得其它单块陶瓷电子元件，如单块多层陶瓷基片。

用于制造单块陶瓷电子元件的陶瓷坯料片一般是用下列步骤制得的：配制预定比例的陶瓷粉末、分散介质(溶剂)、分散剂、粘合剂和增塑剂等，随后使用研磨介质型分散机(如珠磨机、球磨机、ATOLITER(一种碾磨机)、油漆振荡机或砂磨机)进行混合并粉碎，形成陶瓷糊浆；用例如刮刀涂覆法将该陶瓷糊浆成形为具有预定厚度的坯料片；随后干燥之。

但是，近来如其它电子元件那样，要求各种单块陶瓷电子元件(如单块陶瓷电容器)小型化并具有更佳的性能。

因此，用于制造单块陶瓷电子元件的陶瓷坯料片必须更薄，需要10微米或更薄的极薄陶瓷坯料片。

在为成形上述极薄陶瓷坯料片的陶瓷糊浆中，原料陶瓷粉末必须充分分散。因此，必须使用平均粒径为0.01-1微米的陶瓷细粉作为原料陶瓷粉末。

但是，形成陶瓷糊浆的常规方法中，按预定比例配制陶瓷粉末、分散介质(溶剂)、分散剂、粘合剂、增塑剂等，用研磨介质型粉碎机(如珠磨机、球磨机、ATOLITER、油漆振荡机或砂磨机)进行混合和粉碎，很难将粒度为1微米或更小的细陶瓷粉末进行分散，因此不可能制得均匀分散的糊浆。所以很难制造高质量的陶瓷坯料片。

就是说，使用上述常规方法制得的陶瓷糊浆，制造的陶瓷坯料片会存在下述问题。1)其表面不够光滑；2)不能达到高密度，导致拉伸强度不足；和3)树脂如粘合剂和增塑剂未能均匀分散，层叠后烧结过程中收缩因素在各部位不一致，因此不能达到满意的尺寸准确。另外，在使用高聚合度的粘合剂时，这些问题尤其值得注意。

制造陶瓷糊浆的常规方法中，为了提高分散性，可通过使用装有球的球机或装有珠粒的珠磨机产生的强制冲击或碰撞，来分散陶瓷粉末。这种情况下，冲击或碰撞的粉碎力会过大，因此对陶瓷粉末颗粒的破坏增加，使其结晶度下降，或比表面积增加。因此，很难制得具有需要电性能的单块陶瓷电子元件。

可以采用高压分散，让含陶瓷粉末的糊浆在高压下流动，通过冲击或碰撞来分散陶瓷粉末。然而，因为仅由高压分散产生的粉碎力小于使用球磨或珠磨分散方法的强制冲击或碰撞产生的粉碎力，很难充分粉碎聚集的颗粒，不能制得充分分散的陶瓷糊浆；因此也就不能制得高质量的陶瓷坯料片。

不管用哪种方式进行分散处理，在薄的陶瓷坯料片厚度为10微米或更薄时，如果很少量的聚集颗粒、絮凝颗粒、粉尘、污染物或气泡混入其中，就会在陶瓷坯料片的表面或内部产生缺陷，导致诸如短路的问题。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种适合制造陶瓷电子元件的陶瓷糊浆的制备方法，其中的陶瓷粉末能充分分散，而其颗粒不会严重受损，并且减少了外来物质的夹带；还提供用上述方法制得的陶瓷糊浆制造陶瓷坯料片的方法以及制造单块陶瓷电子元件的方法。