[发明专利]以组成改性的碳酸钡粉末生产陶瓷/塑料电容器的微挤出多层化技术

说明书

背景

电容器被长久地用来构建电路。具体而言，电容器一直被用在能量电路中以便使DC电压与AC电流去耦。在其他实例中，电容器一直被用在电子电路中，以便提供所希望的电路响应和功能。在更近期，已经提出将大型电容器用作能量储存装置。

先前，单层式电容器、包括位于单一介电层的任一侧上的电极，一直是通过丝网印刷工艺来形成的。这些工艺总体上包括通过掩膜来印刷一个层并且在增加第二层之前烘烤该层。虽然这些工艺对单层电容器而言可能是可接受的，但是丝网印刷对于多层式电容器而言是效率低下的。

为了形成多层式电容器，丝网印刷技术将导致大量重复的烘烤步骤，每一步都涉及加热、处理和冷却的周期，这给生产过程增加了时间和花费。这样，丝网印刷技术已经被证明对形成多层式电容器并且特别是电容性储存装置而言是不太令人希望的。

附图简要说明

通过参照这些附图可以更好地理解本披露并且其多种特征和优点将对本领域技术人员变得清晰。

图1包括一种示例性的连续印刷装置的图示。

图2包括一个流程图，展示了形成一个电容性储存装置的示例性方法。

图3、图4和图5包括一种电容性储存装置的多个示例性的层的图示。

图6包括一个示例性的喷嘴构型的图示。

图7包括一个示例性的沉积图案的图示。

图8包括一个示例性的分层式构造的截面图示。

图9包括一个示例性的沉积式样的图示。

图10和图11包括多个示例性喷嘴的图示。

在不同的图中使用相同的参考标记表示类似或相同的事项。

详细说明

在一个具体的实施方案中，将一组墨料沉积在多个图案化的层上，以便形成一个电容性能量储存装置的一个部件。示例性的墨料包括导电微粒并且可以用于形成电极。另一种示例性的墨料包括介电陶瓷微粒和聚合物粉末、并且可以用于形成介电层。再一种示例性墨料包括聚合物粉末、并且可以沉积在图案化的层之内的电极和介电层周围。在另一个实施方案中，这些墨料可以各自从一个印刷头以连续流进行沉积，以便形成该部件的多个元件。

在一个示例性的实施方案中，连续的印刷设备，如层流印刷装置，可以用于形成一个电容性储存装置的多个层。例如，图1包括一种示例性印刷设备100的图示。一个工件支撑物102支撑并固持一个工件104。工件104可以是一个多层式电容器的一部分或者可以是一种聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)膜、或者是一个多层式电容器工件可以在其上启动的一种纸质支撑物。工件104可以通过夹具或销钉、通过粘性膜、通过真空、以静电方式、或通过其任何组合而被夹持在位。替代地，可以用聚四氟乙烯(PTFE)塑料来涂覆工件支撑物102，并且可以将一个第一聚合物层(如聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET))直接印刷在工件支撑物102上。

此外，印刷设备100包括一个印刷头组件106和一个印刷头支撑物108。总体而言，印刷头组件106被配置为以连续流动(如层流)从一个喷嘴向工件104传送墨料或悬浮液。与其他印刷技术不同，墨料不是以周期性的或分离的点或通过一个掩蔽的筛网而挤出、而是以连续流传送的。在一个实例中，印刷头组件106可以被配置为传送墨料或悬浮液的单一流。在另一个实例中，印刷头组件106可以被配置为以两个或更多连续流来传送墨料或悬浮液，如至少两个、至少三个、至少四个、或者至少八个流。例如，印刷头组件106可以包括一个或多个喷嘴，它们各自是可控制的以便以连续流(如层流)传送墨料。

在另一个实施方案中，印刷头组件106可以被配置为传送一种单一的墨料或悬浮液。可替代地，印刷头组件106可以被配置为选择性地传送两种或更多的墨料或悬浮液。例如，两个或更多输送管线可以将两种或更多的墨料组合物提供到印刷头组件106，并且印刷头组件106可以被配置为选择性地或可控制地将这些墨料组合物中的一种或多种传送到工件104。在一个实例中，印刷头组件106可以被配置为在相对工件104进行相对运动时，同时地传送两种或多种墨料的流。

在一个实例中，印刷设备100可以包括一个或多个容器110，这些容器通过一条或多条输送管线112而流体地联接到印刷头组件106上。输送管线112将来自容器110的一种或多种墨料或悬浮液提供给印刷头组件106。在一个实施方案中，可以将多于一条的输送管线112、多于一个的容器110、或其任何组合连接到印刷头组件106上。可以对容器110中的墨料、或者在这种印刷工艺的喷嘴附近的一个贮存器处提供墨料的超声搅拌，以便保证这些微粒组分的完全分散。