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多層陶瓷電容(MLCC)端電極銀漿分散效果的提升

來源:上海人和科學(xué)儀器有限公司   2025年06月09日 07:36  

關(guān)鍵詞:電容 MLCC 端電極 銀漿 三輥機(jī) 分散 燒結(jié)

摘要:在多層陶瓷電容(MLCC)為電子行業(yè)中主要的無源元器件。由于其多層的特殊結(jié)構(gòu)直接影響該元器件性能,故如何改善其端電極性能是直接制約產(chǎn)品質(zhì)量的因素。本文提出了通過使用三輥機(jī)來對(duì)端電極原料銀漿進(jìn)行分散的方式,zui終提升優(yōu)化了銀漿的分散效果,從而達(dá)到改善產(chǎn)品品質(zhì)及穩(wěn)定性的目的。

多層陶瓷電容器(MLCC)行業(yè)背景

   多層陶瓷電容器(MLCC)以其體積小、成本低、單位體積電容量大、工作溫度高、結(jié)構(gòu)緊湊、內(nèi)部電感低、絕緣電阻高及漏電流小、介質(zhì)損耗低和頻率特性好等多種優(yōu)點(diǎn)在各領(lǐng)域電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。

   多層陶瓷電容器(MLCC)可適用于各種電路,如振蕩電路、定時(shí)或延時(shí)電路、耦合電路、去耦電路、濾波電路、抑制高頻噪聲電路和旁路等。目前已成為世界上用量zui大和發(fā)展zui快的一種片式化元件,正處于飛速發(fā)展的時(shí)期。

制作工藝

多層陶瓷電容器(MLCC)端電極結(jié)構(gòu)是在已燒結(jié)的陶瓷坯體用Ag層端封,再依次鍍上Ni層與SnSnpd。端電極用銀漿由有機(jī)載體、玻璃料和銀粉等組成,經(jīng)封端、烘干和燒端形成MLCC的端電極。

銀電極漿料處理不當(dāng),漿料分散不均勻,顆粒細(xì)度不達(dá)標(biāo),會(huì)造成銀層表面粗糙,平整度和光亮度不高,出現(xiàn)氣泡和針孔等問題,電鍍后鍍層耐焊接熱、可焊性和附著力下降,老化通不過,元件電性能下降。

 

解決方案:TRILOS TR80A 三輥研磨機(jī)

三輥機(jī)為中高粘度漿料研磨分散zui有效的過程處理設(shè)備。特別是針對(duì)漿料中含有各類樹脂類溶劑、金屬顆粒、有機(jī)物顆粒、分體類填料的分散研磨有著其它設(shè)備難以取代的zui終效果。TR80A型三輥機(jī)理論zui小加工精度可以達(dá)到1μm,這個(gè)數(shù)值主要取決于物料本身的分散特性以及初始顆粒細(xì)度的大小值。

TRILOS TR80A型三輥機(jī)采用觸摸屏控制,輥筒間隙通過4個(gè)步進(jìn)電機(jī)與PLC控制單元獨(dú)立調(diào)整(如下圖),響應(yīng)及反饋控制速度快,誤差小,實(shí)際間隙值會(huì)同步顯示在觸摸屏上,整機(jī)的穩(wěn)定性高,有利于客戶的工藝確定。

具體案例

物料:陶瓷電容銀漿(成都某國有MLCC企業(yè))

原始顆粒細(xì)度:3μm      初始細(xì)度:<25μm

加工設(shè)備: TRILOS TR80A電子控制型三輥機(jī) 氧化鋯輥筒+合金鋼刮刀

粘度:17KCPS(廠家提供)

zui終細(xì)度要求:7μm以下

分散研磨工藝如下:(間隙模式)

 

  銀漿                  凈重:50g               開始時(shí)間:2:00 PM

遍數(shù)

間隙1/μm

間隙2/μm

轉(zhuǎn)速(r/min

刀板壓力

結(jié)果

1

100

60

100

45

 

2

60

40

100

45

 

3

40

20

100

45

 

4

20

15

100

45

 

5

15

10

100

45

細(xì)度:90%   8μm

6

12

8

100

45

細(xì)度:90%  3.5μm

收料后:

細(xì)度:90%  3.5μm

損耗/g

4

總結(jié):

粗粒細(xì)度合格,損耗小,軋制效果理想

 

    經(jīng)由刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè),5個(gè)步驟后細(xì)度達(dá)到8μm,接近要求的7μm。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行第6遍參數(shù)研磨分散,zui終達(dá)到的細(xì)度為34μm,接近銀漿初始顆粒細(xì)度3μm,有效的提高了整體漿料分散的細(xì)度以及均勻性,提升的產(chǎn)品的品質(zhì)。細(xì)度如下圖

研磨分散后的銀漿進(jìn)行處理后,通過電鏡顯微形貌觀察,銀層表面電鍍效果良好,表現(xiàn)為銀層表面連續(xù)、均勻和致密,沒有明顯的間隙和厚薄現(xiàn)象,無針孔、起皮、起泡和剝落等缺陷。通過檢測(cè)電鍍后端電極的附著力、可耐焊性、可靠性及電性能等,其結(jié)果完夠滿足生產(chǎn)要求。

通過泰洛思TR80A三輥研磨機(jī)解決了客戶漿料分散不均勻,顆粒細(xì)度不達(dá)標(biāo)等問題。同時(shí)其便捷可視化的操作也幫助了該公司研發(fā)人員制定研磨工藝參數(shù),將各數(shù)據(jù)指標(biāo)量化,從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)。解決前期依靠老員工調(diào)整設(shè)備,研磨分散不穩(wěn)定,漿料損耗嚴(yán)重、耗時(shí)長(zhǎng)等問題。研磨分散后的銀漿經(jīng)該公司MLCC的生產(chǎn)線試用,各項(xiàng)工藝性能指標(biāo)皆為,產(chǎn)品制程品質(zhì)也比較穩(wěn)定。 

 

 

上海人和科學(xué)儀器有限公司

 

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