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CN1217358C - 丝网印刷板、陶瓷迭层电子设备及其制造方法 - Google Patents

丝网印刷板、陶瓷迭层电子设备及其制造方法 Download PDF

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Abstract

丝网印刷板提供有多个安排在单一的板框架中的印刷图样，每个印刷图样形成有多个网孔，按照在丝网印刷板上安排印刷图样的区位置，提供至少两个不同的网孔的孔径比形成该印刷图样，形成位于接近于板框架周围区的印刷图样的网孔的孔径比设置得高于形成位于板框架中央区的印刷图样的网孔的孔径比。

Description

丝网印刷板、陶瓷迭层电子设备及其制造方法
本发明涉及丝网印刷板，在处理提供有通过使用丝网印刷板形成的电极图样的迭层陶瓷未加工薄板中用于制造陶瓷迭层电子设备的方法和通过该方法制造的陶瓷迭层电子设备。
通常以下述过程制造陶瓷迭层电子设备，迭层和粘结预定数量提供有多个通过印刷或采用电极糊形成的内部电极图样的陶瓷未加工薄板，将陶瓷迭层薄板切割成独立的单元，并烘烤这些单元。
依照近来在电子装置小型化中的发展，陶瓷迭层电子设备已经在尺寸上减小且在性能上改善。尤其是，陶瓷迭层电容器朝着很多迭片结构的方向发展，其中内部电极和绝缘体的迭层增加以实现小型化和大容量。
但是，当试图增加内部电极和绝缘体的迭层结构时和当预定数量的提供有内部电极图样的陶瓷未加工薄板被彼此粘结在一起时，在其中提供有内部电极图样的区和未提供有内部电极的区发现一个问题，即，在水平或高度上彼此不同，因此很可能产生内部结构的缺点，诸如分层。
上述水平差通过迭层提供有内部电极图样的陶瓷未加工薄板而产生，但是，水平差不仅由提供的内部电极图样引起，有时也由每个内部电极图样之间的涂层厚度的变化而产生。
因此，为了减少水平差和增加迭层结构的数量，减小在内部电极图样之间的涂层厚度的变化也是很重要的任务。
迄今为止，丝网印刷方法已用于在陶瓷未加工薄板上印刷电极糊。如图7和8所示，在丝网印刷方法中，安排在陶瓷未加工薄板52上的丝网印刷板51提供有多个网孔62以便形成多个印刷图样61，电极糊53提供在丝网印刷板51上，在橡胶滚轴54按压向丝网印刷板51时，橡胶滚轴54以预定的方向移动，例如，以图7箭头Y的方向，因此电极糊53通过网孔62形成丝网印刷板51的印刷图样61，电极糊53被印刷在陶瓷未加工板52上，形成预定的电极图样55。
但是，在上述的丝网印刷方法中，当橡胶滚轴54移动同时压下时，压力没有均匀地适用于整个的丝网印刷板51。在安排在接近于周围的区R1中，有效的压力用于印刷图样61，接近于框架56试图变得大于适用于在安排远离框架56的中央区印刷图样61的压力，如图8所示。因此，丝网印刷板51试图比中央区R2扩大接近于周围的区R1。因此，电极图样55的涂层在接近于周围的区R1中比中央区R2变得更薄，出现一个问题，产生通过使用丝网印刷板51印刷的多个电极图样55的涂层厚度的变化。该问题是在迭层和粘结之后，对于陶瓷未加工薄板的水平差的产生来说，涂层厚度的变化有相反的结果。
已知一种相关的技术，它是一种方法其中在单一的印刷图样中网孔的尺寸是彼此不同的(参考例如日本待审专利申请，公开号No.6-349663)，该印刷图样是通过在丝网印刷板中提供网孔而形成的。但是，事实是尚未开发任何有效的方法特别用于避免在多个电极图样55之间的涂层厚度的变化，如上所述，电极图样55是通过使用在丝网印刷板51的板框架中提供有多个印刷图样的丝网印刷板51而印刷的。
因此，本发明的目的是提供一种丝网印刷板，它印刷多个电极图样，其中可以避免在多个电极图样之间的涂层厚度的变化，和提供一种通过使用该丝网印刷板制造的陶瓷迭层电子设备，其中减少了内部结构的缺点。
为此，按照本发明的一个方面，丝网印刷板包括提供有安排在丝网板的单一板框架中的多个印刷图样的丝网印刷板，每个印刷图样形成有多个网孔，按照在丝网印刷板上安排印刷图样的区位置，提供至少两个不同的网孔的孔径比形成该印刷图样。
以这种安排，其中按照安排印刷图样的区位置，提供至少两个不同的网孔的孔径比形成多个印刷图样，通过使用该丝网印刷板印刷的电极图样可以抑制在多个电极图样之间的涂层厚度的变化。
例如，当一个橡胶滚轴压给定的丝网印刷板区诸如靠近丝网印刷板的周围区(周围区)和通过橡胶滚轴压丝网印刷板扩大给定区超过另外的区诸如中央区时，电极图样的涂层厚度变得很小或很薄，在给定的区中(在周围区中)比在其它的区(中央区)，当网孔的孔径面积(孔径比)与单位面积的比是相同时，网孔的孔径比设置为使得在周围区中增加，且设置得在中央区中减少，即，孔径比按照提供有印刷图样的区变化，因此可以抑制和避免在电极图样之间的涂层厚度的变化。
在按照本发明的丝网印刷板中，形成安排在接近于板框架周围的印刷图样网孔的孔径比可以设置得高于形成安排在接近于板框架内侧的印刷图样网孔的孔径比。
当通过在丝网印刷板上压橡胶滚轴印刷电极糊时，丝网印刷板在周围区比中央区更趋向扩大。通过设置在接近于板框架周围安排的印刷图样的网孔的网孔比高于在接近于板框架周围的内侧安排的印刷图样的网孔的网孔比，通过安排在接近于板框架周围的印刷图样可以提供更多的导电粘结，因此抑制和避免在电极图样之间的涂层厚度的变化。
按照本发明的另一方面，一种用于制造陶瓷迭层电子设备的方法，包括步骤：准备多个陶瓷未加工薄板，其中通过使用包含有多个安排在丝网板的单独板框架中的印刷图样的丝网板的丝网印刷板，减小了在印刷图样之间的涂层厚度的变化，每个印刷图样由多个网孔形成。按照印刷图样形成的区位置，提供至少两个不同的网孔的孔径比形成印刷图样。该方法也包括步骤：层迭和粘接多个陶瓷未加工板，每个提供有多个电极图样，切割该层迭和粘接的分层的产品为独立的部分；和烘烤该切割的部分。
预定数量的陶瓷未加工薄板被迭压、粘结、切割为独立的部分，且被烘烤，该陶瓷未加工薄板提供有多个通过按照本发明的丝网印刷板形成的电极图样，其中在电极图样之间的涂层厚度的变化被减小，因此可以有效地制造陶瓷迭层电子设备，尤其是陶瓷迭层电容器，陶瓷迭层电容器具有减化尺寸和很大的容量，其中迭片的数量可以增加，且不会出现结构上的缺点。
按照本发明的再一个方面，提供了一种陶瓷迭层电子设备，它包含结构其中内部电极以陶瓷层彼此迭压，通过方法包括步骤准备多个陶瓷未加工薄板而制造，通过使用包含有多个安排在丝网板的单一板框架中的印刷图样的丝网板的丝网印刷板，减小了在印刷图样之间的涂层厚度的变化，每个印刷图样由多个网孔形成。按照印刷图样形成的区位置，提供至少两个不同的网孔的孔径比形成印刷图样。该方法也包括步骤：层迭和粘接多个陶瓷未加工薄板，每个提供有多个电极图样，切割该层迭和粘接的分层的产品为独立的部分；和烘烤该切割的部分。
由于陶瓷迭层设备通过该方法制造，其中预定数量的陶瓷未加工薄板提供有多个电极图样，在预定的条件下，电极图样被迭压、粘结、切割和烘烤，在其之间的涂层厚度的变化被减小，甚至当迭层结构的数量增加时，可以随减小内部结构的缺点确保高可靠性。
图1是一个按照本发明的实施例的丝网印刷板的平面图；
图2A和2B分别是图1所示的丝网印刷板的靠近周围地方的印刷图样的模式结构的剖视图和底视图；
图3A和3B分别是图1所示的丝网印刷板的中央地方的印刷图样的模式结构的剖视图和底视图；
图4是一个状态示意图，其中通过使用按照本发明的丝网印刷板，在陶瓷未加工薄片上印刷电极图样(印刷图样)；
图5是一个通过使用按照本发明的丝网印刷板，印刷有电极图样(印刷图样)的陶瓷未加工薄片示意图；
图6是一个通过使用按照本发明的丝网印刷板，经过迭层处理提供有电极图样的陶瓷未加工薄片所制造的层压的陶瓷电容器的剖视图；
图7是一个代表性的视图，示出已知的丝网印刷方法的过程；
图8是一个纵向剖视图，示出已知的丝网印刷方法的过程。
首选实施例的描述
下面示出按照本发明的实施例，因此进一步详细描述本发明的特点。
通过使用丝网印刷板作为例子描述该实施例，在用于制造陶瓷迭层电容的陶瓷未加工薄板上形成电极图样(印刷图样)作为内部电极。
图1是一个按照本发明的实施例的丝网印刷板的平面图，图2A是图1所示的丝网印刷板A的靠近周围(边缘)的周围区域R1形成的印刷图样11(11a)的模式结构的剖视图，图2B是图2A所示的模式结构的底视图；图3A是图1所示的丝网印刷板的中央地方R2的印刷图样11(11b)的模式结构的剖视图，图3B是图3A所示的模式结构的底视图。
如图4和5所示，丝网印刷板A包含例如包含板框架14的不锈钢丝网板12，其中多个印刷图样11安排在板框14中，使得多个电极图样(印刷图样)22可以以期望的形状印刷在陶瓷未加工薄板21上，丝网板12由框架15在丝网板12的周围支撑。
如图1、2和3所示，丝网板12的印刷图样11由在丝网板12的预定位置形成的网孔13形成。
在按照本发明的实施例的丝网板A中，位于板框架14的接近于周围(边缘)的周围区R1形成印刷图样11(11a)的网孔13的孔径比设置的高于位于中央区R2形成印刷图样11(11b)的网孔13的孔径比，如图2和3所示。
特别是，按照本发明的实施例，在周围区R1的一个印刷图样11(11a)形成有9个网孔13，在中央区R2的一个印刷图样11(11b)形成有6个网孔13，如图2和3所示，因此在周围区R1形成的印刷图样11(11a)的网孔13的孔径比变为30％，在中央区R2形成的印刷图样11(11b)的网孔13的孔径比变为20％。
提供有多个印刷图样11的丝网板A安排在陶瓷未加工板21上，电极糊23提供在丝网板A上，在按压向丝网板A时，橡胶滚轴24以预定的方向移动，例如，以图4箭头Y的方向，因此电极糊23通过网孔13形成丝网板A的印刷图样11，电极糊23被印刷在陶瓷未加工薄板21上，形成预定的电极图样22(见图5)。测量每个电极图样(印刷图样)22的涂层厚度，且检查厚度的变化程度。
为了比较，准备了一个作为比较例子的丝网印刷板，它提供有按照本发明的实施例和那些在中央区R2相同的印刷图样，即，印刷图样有相同的20％的网孔的孔径比，作为彼此在比较的例子的周围区R1和中央区R2。通过使用丝网印刷板的比较例子，多个电极图样(印刷图样)被印刷在未加工薄板上，测量每个电极图样(印刷图样)的涂层厚度，且检查厚度的变化程度。
结果示出在表1中。
                         表1
    比较的例子 按照本发明的实施例的例子
平均涂层厚度(mm)     0.70     0.70
最大涂层厚度(mm)     0.95     0.80
最小涂层厚度(mm)     0.55     0.65
变化量(CV)(％)     15.1     7.5
    周围区     中央区     周围区     中央区
平均涂层厚度(mm)     0.62     0.81     0.70     0.72
最大涂层厚度(mm)     0.71     0.95     0.78     0.82
最小涂层厚度(mm)     0.55     0.62     0.65     0.69
屏蔽的孔比率     20     20     30     30
如表1所示，当使用丝网印刷板的比较例子时，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.70mm，其中最大涂层厚度是0.95mm，其中最小涂层厚度是0.55mm，变化量(CV值)是15.1％。
当使用按照本发明的实施例的丝网印刷板A时，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.70mm，其中最大涂层厚度是0.80mm，其中最小涂层厚度是0.65mm，变化量(CV值)是7.5％。从中示出和使用丝网印刷板的比较例子的情况相比，在每个电极图样(印刷图样)之间的涂层厚度的变化量(CV值)较大地减小了。
至于在周围区R1和中央区R2的电极图样(印刷图样)的涂层厚度，当使用丝网印刷板的比较的例子时，在周围区R1中，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.62mm，最大涂层厚度是0.71mm，和最小涂层厚度是0.55mm；在中央区R2中，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.81mm，最大涂层厚度是0.95mm，和最小涂层厚度是0.62mm。在周围区R1中的电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度、最大涂层厚度和最小涂层厚度分别比在中央区R2中的电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度、最大涂层厚度和最小涂层厚度小。
至于在周围区R1和中央区R2的电极图样(印刷图样)的涂层厚度，当使用按照本发明的实施例的丝网印刷板的例子时，在周围区R1中，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.70mm，最大涂层厚度是0.78mm，和最小涂层厚度是0.65mm；在中央区R2中，电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度是0.72mm，最大涂层厚度是0.80mm，和最小涂层厚度是0.69mm。从中示出在周围区R1中的电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度、最大涂层厚度和最小涂层厚度分别接近于在中央区R2中的电极图样(印刷图样)的平均涂层厚度、最大涂层厚度和最小涂层厚度，且变化量很小。
通过使用按照本发明的实施例的丝网印刷板，如上所述，通过使用一个丝网印刷板在印刷的多个电极图样之间的涂层厚度的变化量可以有效地减小。
提供有电极图样的预定数量的陶瓷未加工薄板彼此迭压，其中涂层厚度的变化量减小了，如上所述，未提供电极图样的陶瓷未加工薄板(用于外层的薄板)分别迭压在提供有电极图样的陶瓷未加工板的最上面和最下面，彼此粘接在一起，且切成单独的部分。切割的部分单独提供有形成在该部分的预定位置的外部电极，因此可以获得迭层的陶瓷电容，如图6所示，每个提供有一对外部电极34a和34b，它们单独地连接于内部电极32，在部分33的端子上其中多个内部电极32和陶瓷层31彼此迭压。
迭层陶瓷电容通过迭层提供有电极图样的陶瓷未加工薄板而制造，其中电极图样的涂层厚度的变化量减小，因此减小了内部结构的缺点，诸如分层，实现高可靠性。
虽然在上述实施例中，在每个印刷图样11(11a)中的网孔13与中央区R2相比更多安排在周围区R1中，使得在周围区R1中的网孔13的孔径比不同于在中央区R2中的孔径比，在周围区R1中形成印刷图样11(11a)的网孔13的孔径比和在中央区R2中形成印刷图样11(11b)的网孔13的孔径比可以设置的彼此不同，以有大小彼此不同的网孔13代替网孔13的变化数。
本发明不限于上述的实施例，且关于丝网板的材料、网孔的特别的形状和设计，在区之间位置的关系，其中孔径的比值彼此不同，区的数量，其中孔径的比值彼此不同，印刷物质的类型，诸如电极糊等等，本实施例可以在本发明的精神和范围内包含各种应用和改变。

Claims (3)

1.一种丝网印刷板，包括：
一个框架体；和
一个具有板框架的金属丝网板，
其中，所述板框架包括多个印刷图样，在该印刷图样上施加电极糊以形成预定尺寸的电极图样，
其中，所述丝网板的板框架确定了印刷区，在该印刷区中设置所述印刷图样，而所述丝网板包围所述板框架的区域确定了非印刷区，在该非印刷区中不设置印刷图样，
其中每个所述印刷图样包括一个凹陷，该凹陷位于所述丝网板上面对要被印刷的加工件的一侧，每个凹陷具有一个平坦的底表面，以对应所述电极图样组中的一个，在所述凹陷的底表面上提供多个网孔，所述电极糊通过该网孔，且
其中，有第一孔径比的网孔安排在所述丝网板的第一区中，且有第二孔径比的网孔安排在所述丝网板的第二区中，所述第一区在所述板框架内部的周围，且所述第二区在比所述第一区更靠近丝网板中央的丝网板部分，所述第一孔径比大于所述第二孔径比。
2.一种用于制造多层陶瓷电子设备的方法，包括步骤：
层迭和粘接多个陶瓷未加工薄板，所述多个陶瓷未加工薄板中的至少一个具有用如权利要求1所述的丝网印刷板在其上形成的电极图样，从而使所述电极图样的薄膜厚度差很小；
切割该层迭和粘接的分层的陶瓷未加工薄板为独立的部分；和
烘烤该切割的部分。
3.根据权利要求2所述的用于制造多层陶瓷电子设备的方法，其特征在于，设置在多层陶瓷电子设备中的内部电极层通过一陶瓷层层叠于另一个的顶部。
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